矩形齒花鍵套加工工藝及拉削花鍵夾具設(shè)計(jì)
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學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)矩形花鍵套零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱矩形花鍵套零件名稱矩形花鍵套共5頁(yè)第1頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)機(jī)加工30車45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鍛造11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)CA6140臥式車床11夾具編號(hào)夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件22工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗車、半精車外圓120mm、外圓70mm及端面專用夾具,高速鋼刀具,游標(biāo)卡尺5001.270.8311510 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)矩形花鍵套零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱矩形花鍵套零件名稱矩形花鍵套共5頁(yè)第頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)機(jī)加工40車45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鍛造11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)CA6140臥式車床11夾具編號(hào)夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件22工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1粗車另一端面,粗車、半精車外圓45mm專用夾具,高速鋼刀具,游標(biāo)卡尺5001.270.8311510 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)矩形花鍵套零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱矩形花鍵套零件名稱矩形花鍵套共9頁(yè)第3頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)機(jī)加工50鉆45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鍛造11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)鉆床Z52511夾具編號(hào)夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件22工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1鉆擴(kuò)鉸19mm孔專用夾具,鉆頭,鉸刀,游標(biāo)卡尺5001.270.8311510 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)矩形花鍵套零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱矩形花鍵套零件名稱矩形花鍵套共5頁(yè)第4頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)機(jī)加工60拉45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鍛造11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)臥式拉床L612011夾具編號(hào)夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件22工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1拉花鍵孔專用夾具,拉刀,游標(biāo)卡尺5001.270.8311510 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期學(xué)院機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)矩形花鍵套零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱矩形花鍵套零件名稱矩形花鍵套共5頁(yè)第5頁(yè)車間工序號(hào)工序名稱材 料 牌 號(hào)機(jī)加工70鉆45毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鍛造11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)鉆床Z52511夾具編號(hào)夾具名稱切削液1專用夾具普通乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí) (分)準(zhǔn)終單件22工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/smm/rmm機(jī)動(dòng)輔助1鉆加工8-13mm孔專用夾具,鉆頭,游標(biāo)卡尺80012.70.5211510 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期表二 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡 片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱矩形花鍵套零件名稱矩形花鍵套共1頁(yè)第1頁(yè)材 料 牌 號(hào)45毛 坯 種 類鍛造毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)1每 臺(tái) 件 數(shù)1備 注工序號(hào)工序名稱 工 序 內(nèi) 容車 間 工 段設(shè) 備工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件10鍛造鍛造出毛坯20熱處理毛坯熱處理,時(shí)效處理30車粗車、半精車外圓120mm、外圓70mm及端面機(jī)二臥式車床CA6140 專用夾具,高速鋼刀具,游標(biāo)卡尺40車粗車另一端面,粗車、半精車外圓45mm機(jī)二臥式車床CA6140專用夾具,高速鋼刀具,游標(biāo)卡尺50鉆鉆擴(kuò)鉸19mm孔機(jī)二鉆床Z525 專用夾具,鉆頭,鉸刀,游標(biāo)卡尺60拉拉花鍵孔機(jī)二 臥式拉床L6120專用夾具,拉刀,游標(biāo)卡尺70鉆鉆加工8-13mm孔機(jī)二鉆床Z525 專用夾具,鉆頭,游標(biāo)卡尺80去毛刺去毛刺90終檢終檢入庫(kù) 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期摘 要矩形齒花鍵套機(jī)械加工工藝及花鍵拉刀設(shè)計(jì) 是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)、花鍵拉刀三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析,了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu),并選擇好零件的加工基準(zhǔn),設(shè)計(jì)出零件的工藝路線;接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算,關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量;然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì),選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件;計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差,分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處,并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞:工藝,工序,切削用量,夾緊,定位,誤差22AbstractRectangular tooth spline bushing machining process and spline broach design includes parts manufacturing process design and special fixture design, spline broaches three parts. In the process design to first analyze the parts to understand parts of the process and then design a rough structure, and select the machining datum good parts, design parts of the process line; then the part of each step of the process to calculate the size of a key is to determine the technical equipment and cutting the amount of each step; then dedicated fixture design, select the individual components to design a fixture, such as positioning element, clamping element, the guide element, clamp connecting the machine parts and other components; positioning errors in the calculation of the fixture, analyze rationality and shortcomings of the fixture structure and attention to improving future designs.Keywords: technology, process, cutting the amount of clamping, positioning error目 錄第1章 序 言1第2章 零件的分析22.1零件的形狀22.2零件的工藝分析2第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)43.1 確定毛坯的制造形式43.2定位基準(zhǔn)的選擇零件表面加工方法的選擇43.3 制定工藝路線53.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備63.4.1 機(jī)床選用63.4.2 選擇刀具63.4.3 選擇量具63.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定6第4章 確定切削用量及基本時(shí)間94.1 工序切削用量的及基本時(shí)間的確定94.2 工序II車另一端面,粗車、半精車外圓45mm114.3 鉆擴(kuò)鉸19mm孔114.4 拉鍵槽134.5 工序切削用量及基本時(shí)間的確定14第5章 拉削花鍵夾具設(shè)計(jì)175.1 研究原始質(zhì)料175.2 提出問(wèn)題175.3 設(shè)計(jì)思想175.4 夾具設(shè)計(jì)185.4.1 定位分析185.4.2、切削力、夾緊力、切屑用量和切屑速度的計(jì)算185.4.3、夾具操作說(shuō)明19總 結(jié)20參 考 文 獻(xiàn)21形齒花鍵套機(jī)械加工工藝及花鍵拉刀設(shè)計(jì)第1章 序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè),因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè),是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講,機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。矩形齒花鍵套零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下,進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問(wèn)題,并設(shè)計(jì)出專用夾具,保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限,其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤,敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。第2章 零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是矩形齒花鍵套零件,主要作用是起連接作用。它主要用于軸與軸之間的連接,以傳遞動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩。零件的實(shí)際形狀如上圖所示,從零件圖上看,該零件是典型的零件,結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。具體尺寸,公差如下圖所示。2.2零件的工藝分析由零件圖可知,其材料為45#,具有較高強(qiáng)度,耐磨性,耐熱性及減振性,適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。矩形齒花鍵套零件主要加工表面為:1.車外圓及端面,表面粗糙度值為3.2。2.車外圓及端面,表面粗糙度值3.2。3.車裝配孔,表面粗糙度值3.2。4.半精車側(cè)面,及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5,法蘭面粗糙度值6.3。矩形齒花鍵套共有兩組加工表面,他們之間有一定的位置要求。現(xiàn)分述如下:(1)左端的加工表面: 這一組加工表面包括:左端面,45外圓,倒角鉆孔。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求。其要求并不高,粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒(méi)有精度要求,因此一道工序就可以達(dá)到要求,并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。(2).右端面的加工表面: 這一組加工表面包括:右端面;120的外圓,粗糙度為1.6;120的外圓并帶有倒角其要求也不高,粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本矩形齒花鍵套假設(shè)年產(chǎn)量為10萬(wàn)臺(tái),每臺(tái)車床需要該零件1個(gè),備品率為19%,廢品率為0.25%,每日工作班次為2班。該零件材料為45#,考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性,所以選擇鍛造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求Q=100000件/年,n=1件/臺(tái);結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,備品率和 廢品率分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=2XQn(1+)(1+)=238595件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為45#,考慮到零件在使用過(guò)程中起連接作用,分析其在工作過(guò)程中所受載荷,最后選用鍛造,以便使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平,而且零件輪廓尺寸不大,可以采用鍛造,這從提高生產(chǎn)效率,保證加工精度,減少生產(chǎn)成本上考慮,也是應(yīng)該的。3.2定位基準(zhǔn)的選擇零件表面加工方法的選擇待加工的兩零件是盤狀零件,孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)(也是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)),為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差,應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn),即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言,即選19mm的孔及其一端面作為精基準(zhǔn)。由于待加工的兩零件全部表面都需加工,而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先進(jìn)行加工,對(duì)主動(dòng)端而言,應(yīng)選面積較大的外圓及其端面為粗基準(zhǔn);對(duì)從動(dòng)端而言,應(yīng)選面積較大120mm的外圓及其端面為粗基準(zhǔn)。待加工的兩零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、鍵槽、錐孔,材料為30CrMnSi鋼。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求,參考相關(guān)資料,其加工方法選擇如下。(1)45mm的外圓面 為未注公差尺寸,根據(jù)GB 180079規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為Ra25um,粗車即可(表5-14)。(2)120mm的外圓面 為未注公差尺寸,根據(jù)GB 180079規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為Ra6.3um,需進(jìn)行精車和半精車。(3)13mm的柱銷孔 為未注尺寸公差,根據(jù)GB 180079規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為Ra6.3um,需進(jìn)行鉆孔。(4)端面 本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面,尺寸精度的都要求不高,表面粗糙度為Ra25um,粗車即可。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.3.1 工藝路線方案一10鍛造鍛造出毛坯20熱處理毛坯熱處理,時(shí)效處理30車粗車、半精車外圓120mm、外圓70mm及端面40車粗車另一端面,粗車、半精車外圓45mm50鉆鉆擴(kuò)鉸19mm孔60拉拉花鍵孔70鉆鉆加工8-13mm孔80去毛刺去毛刺90終檢終檢入庫(kù)3.3.2 工藝路線方案二10鍛造鍛造出毛坯20熱處理毛坯熱處理,時(shí)效處理30車粗車、半精車外圓120mm、外圓70mm及端面40車粗車另一端面,粗車、半精車外圓45mm50鉆鉆加工8-13mm孔60鉆鉆擴(kuò)鉸19mm孔70拉拉花鍵孔80去毛刺去毛刺90終檢終檢入庫(kù)最終工藝路線方案:10鍛造鍛造出毛坯20熱處理毛坯熱處理,時(shí)效處理30車粗車、半精車外圓120mm、外圓70mm及端面40車粗車另一端面,粗車、半精車外圓45mm50鉆鉆擴(kuò)鉸19mm孔60拉拉花鍵孔70鉆鉆加工8-13mm孔80去毛刺去毛刺90終檢終檢入庫(kù)3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用.工序粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多,成批量生產(chǎn),故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大,精度要求屬于中等要求,選用最常用的CA6140臥式車床。參考根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-7。.工序是鉆孔,選用Z525搖臂鉆床。 工序都為CA6140臥式車床。由于加工的零件外廓尺寸不大,又是回轉(zhuǎn)體,故宜在車床上鏜孔。由于要求的精度較高,表面粗糙度較小,需選用較精密的機(jī)床才能滿足要求,因此選用CA6140臥式車床(表5-55)。3.4.2 選擇刀具.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀,它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆,參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)(主編 孟少農(nóng)),第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數(shù)。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn),一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種:一是按計(jì)量器具的不確定度選擇;二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“矩形齒花鍵套” 零件材料為45#,查機(jī)械加工工藝手冊(cè)(以后簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)),表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較,硬度HB為143269,表2.2-23 球墨鑄鐵的物理性能,密度=7.27.3(),計(jì)算零件毛坯的重量約為2。表3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別同類零件的年產(chǎn)量件重型(零件重2000kg)中型(零件重1002000kg)輕型(零件重100kg)單件生產(chǎn)5以下10以下100以下小批生產(chǎn)510010200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)1000以上5000以上50000以上根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù),該零件的月工序數(shù)不低于3050,毛坯重量21202506.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。第4章 確定切削用量及基本時(shí)間切削用量包括背吃刀量a、進(jìn)給量f和切削速度v。確定順序是先確定a、f、再確定v。4.1 工序切削用量的及基本時(shí)間的確定4.1.1 切削用量 粗車、半精車外圓120mm、外圓70mm及端面所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.1,由于CA6140機(jī)床的中心高為200(表1.30),故選刀桿尺寸=,刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角=,后角=,主偏角=,副偏角=,刃傾角=,刀尖圓弧半徑=。.確定切削深度由于單邊余量為3mm,可在一次走刀內(nèi)完成,故=3mm.確定進(jìn)給量根據(jù)切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)可知:表1.4刀桿尺寸為,工件直徑400之間時(shí), 進(jìn)給量=0.51.0按CA6140機(jī)床進(jìn)給量(表4.29)在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)可知: =0.7確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表130,CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。根據(jù)表1.21,當(dāng)強(qiáng)度在174207時(shí),=時(shí),徑向進(jìn)給力:=950。切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0,=1.0,=1.17(表1.292),故實(shí)際進(jìn)給力為: =950=1111.5 (3-2)由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選=可用。.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.9,車刀后刀面最大磨損量取為,車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(jù)公式計(jì)算,也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.11,當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200219的鑄件,切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0,=0.92,0.8,=1.0,=1.0(見(jiàn)表1.28),故: =63 (3-3) =120 (3-4)根據(jù)CA6140車床說(shuō)明書選擇 =125這時(shí)實(shí)際切削速度為: = (3-5).校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.25,=,切削速度時(shí), =切削功率的修正系數(shù)=0.73,=0.9,故實(shí)際切削時(shí)間的功率為: =1.7=1.2 (3-6)根據(jù)表1.30,當(dāng)=時(shí),機(jī)床主軸允許功率為=,故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行,最后決定的切削用量為:=3.75,=,=,= 4.1.2 基本時(shí)間確定粗車基本時(shí)間。參考文獻(xiàn)1表2-24,車外圓基本時(shí)間為T式中,=40mm,3), 90,=2mm,=4mm,=0, f=0.65mm/r,n=0.77r/s,s4.2 工序II車另一端面,粗車、半精車外圓45mm切削用量的及基本時(shí)間的確定采用與工序30確定切削用量的方法,得本工序的切削用量及基本時(shí)間如下:可采用與工序相同的可轉(zhuǎn)位車刀。見(jiàn)表5-1表5-1 主動(dòng)端工序的切削用量及基本時(shí)間工步/mmf/mmr v/msn/rs/s粗車端面 2 0.52 0.38 1.5 113粗車外圓45#mm2.3 0.52 0.38 1.5 68 倒角 手動(dòng) 0.38 1.54.3 鉆擴(kuò)鉸19mm孔機(jī)床:立式鉆床Z525刀具:根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.39選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 鉆孔鉆孔時(shí)先采取的是鉆孔,再擴(kuò)到,所以。切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.438,取。切削速度:參照參考文獻(xiàn)3表2.441,取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,按照參考文獻(xiàn)3表3.131,取所以實(shí)際切削速度:切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度: 刀具切出長(zhǎng)度: 取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間: 擴(kuò)孔刀具:根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.331選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。片型號(hào):E403因鉆孔時(shí)先采取的是先鉆到孔再擴(kuò)到,所以,切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.452,取。切削速度:參照參考文獻(xiàn)3表2.453,取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:按照參考文獻(xiàn)3表3.131,取所以實(shí)際切削速度:切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度有:刀具切出長(zhǎng)度: ,取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間: 鉸孔刀具:根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表4.354,選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。切削深度:。進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.458,取。切削速度:參照參考文獻(xiàn)3表2.460,取。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:按照參考文獻(xiàn)3表3.131取實(shí)際切削速度:切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度,刀具切出長(zhǎng)度: 取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間:該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是:4.4 拉鍵槽機(jī)床:臥式拉床L6120。刀具:查參考文獻(xiàn)9表1.3-1,選擇拉刀類型為矩形花鍵拉刀第三型號(hào),該刀具特點(diǎn):拉削長(zhǎng)度大于30mm,同時(shí)加工齒數(shù)不小于5。材料:W18Cr4V做拉刀材料,柄部采用40Cr材料(具體刀具設(shè)計(jì)見(jiàn)拉刀設(shè)計(jì))。拉削過(guò)程中,刀具進(jìn)給方向和拉削方向一致,拉刀各齒齒升量詳見(jiàn)拉刀設(shè)計(jì),拉削的進(jìn)給量即為單面的齒升量。查參考文獻(xiàn)5表2.4-118和2.4-119,確定拉削速度=0.1160.08,取。拉削工件長(zhǎng)度:;拉刀長(zhǎng)度:(見(jiàn)拉刀設(shè)計(jì));拉刀切出長(zhǎng)度=510mm,取。走刀次數(shù)一次。根據(jù)以上數(shù)據(jù)代入公式(計(jì)算公式由參考文獻(xiàn)5表2.5-20獲得),得機(jī)動(dòng)時(shí)間4.5 工序切削用量及基本時(shí)間的確定(1)鉆孔 鉆加工8-13mm孔本工序采用計(jì)算法。表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途標(biāo)準(zhǔn)號(hào)類型直徑范圍(mm)用途GB1436-85直柄麻花鉆2.020.0在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔GB1437-85直柄長(zhǎng)麻花鉆1.031.5在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔GB1438-85錐柄麻花鉆3.0100.0在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔GB1439-85錐柄長(zhǎng)麻花鉆5.050.0在各種機(jī)床上,用鉆?;虿挥勉@模鉆孔選用Z525搖臂鉆床,查機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編,查機(jī)表2.4-37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得,耐用度為45#00,表10.2-5標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長(zhǎng),麻花鉆,則螺旋角=30,鋒交2=118,后角a=10,橫刃斜角=50,L=197mm,l=116mm。表3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽長(zhǎng)度(摘自GB6137-85) mm直徑范圍直柄麻花鉆ll111.8013.20151101表3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值(根據(jù)GB6137-85) ()d (mm)2f8.618.0030118124060表3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度(1)后刀面最大磨損限度mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0(mm)20高速鋼鑄鐵0.50.8(2)單刃加工刀具耐用度T min刀具類型加工材料刀具材料刀具直徑d0(mm)1120鉆頭(鉆孔及擴(kuò)孔)鑄鐵、銅合金及合金高速鋼60鉆頭后刀面最大磨損限度為0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min.確定進(jìn)給量查機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編,第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為f=0.250.65,根據(jù)表4.13中可知,進(jìn)給量取f=0.60。.確定切削速度 查機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編,表10.4-17高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵(190HBS)上鉆孔的切削速度軸向力,扭矩及功率得,V=12,參考機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編,表10.4-10鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)K=1.0,R=0.85。 V=12=10.32 (3-17)則 = =131 (3-18) 查表4.2-12可知, 取 n = 150則實(shí)際切削速度 = = =11.8.確定切削時(shí)間查機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編,表10.4-43,鉆孔時(shí)加工機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式: T= (3-19)其中 l= l=5 l=23則: t= =9.13確定鉆孔的切削用量鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床,刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆,機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷。根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10的鉆孔進(jìn)給量為0.200.35。 則取確定切削速度,根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷表10.4-9切削速度計(jì)算公式為 (3-20)查得參數(shù)為,刀具耐用度T=35則 =1.6所以 =72選取 所以實(shí)際切削速度為=2.64確定切削時(shí)間(一個(gè)孔) =第5章 拉削花鍵夾具設(shè)計(jì)5.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來(lái)加工花鍵槽,加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外,還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備,它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工,檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中,提高加工精度和生產(chǎn)率,降低制造成本,一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具,是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率,從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。5.2 提出問(wèn)題(1)怎樣限制零件的自由度;2個(gè)V形塊加小平面限制6個(gè)自由度。(2)怎樣夾緊;設(shè)計(jì)夾具由螺旋夾緊配合V形塊夾緊工件。 (3)設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削;此次加工利用拉刀拉削,通過(guò)下底面排削。(4)怎樣使夾具使用合理,便于裝卸。5.3 設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度,保證夾具的操作方便,夾緊可靠,使用安全,有合理的裝卸空間,還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用,使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。 本夾具主要用來(lái)對(duì)花鍵孔的花鍵槽進(jìn)行加工,這個(gè)孔尺寸精度要求,表面粗糙度Ra3.2。刀具為高速鋼花鍵拉刀,來(lái)對(duì)工件進(jìn)行加工,考慮到提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,采用一次拉削完成。5.4 夾具設(shè)計(jì) 零件的上半部分為圓柱型,根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)采用V型塊、小平面的夾具來(lái)定位。5.4.1 定位分析(1)定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)夾具手冊(cè)知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合,在同一工件的各道工序中,應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。寬為6 +0.03+0.06mm的槽,其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表面為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工右端面和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。(2)定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為V形塊與定位塊,因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線,所以基準(zhǔn)重合B=0,由于存在間隙,定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。Y=0.707d=0.7070.025mm=0.0177mm5.4.2、切削力、夾緊力、切屑用量和切屑速度的計(jì)算1.進(jìn)給量:該工序就是通過(guò)一次走刀,完成花鍵槽的拉削加工。由于加工方法的特殊性,刀具選擇的特殊性,被吃刀量暫不用選擇。只要選擇合適的切削速度和進(jìn)給量就可以。根據(jù)機(jī)床剛度和刀具尺寸,此工序需要一次走刀,完成要求的機(jī)械加工要求。加工總深度為Z=76mm??傋叩洞螖?shù)為1次。2.切屑速度: 根據(jù)有關(guān)手冊(cè),確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒為0.06mm,拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)切削工時(shí) t=Zblk/1000vfzZ式中: Zb 單面余量1.5mm(由21mm拉削到25mm); L 拉削表面長(zhǎng)度,80mm; 考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù),取1.2; k 考慮機(jī)床返回行程系數(shù),取1.4 ; v 拉削速度(m/min); fz 拉刀單面齒升; Z 拉刀同時(shí)工作齒數(shù),Z=l/p; P 拉刀齒距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同時(shí)工作齒數(shù)z=l/p=80/127其本工時(shí) Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13(min) 。3. 切削力及夾緊力的計(jì)算刀具:花鍵拉刀。切削力:由于本工序拉刀由上至下垂直向下拉,切削力方向也是由上向下,只要底面三個(gè)支承釘能夠保證強(qiáng)度,剛度。就能精確加工。保證加工精度。而支承釘能夠保證。所以此處不用算切削力。由于切削力和夾緊力的方向垂直。平面定位。Fj=KFL(H+L)=2.5*250*24/46+24=214N夾緊力的計(jì)算:由于切削力和夾緊力的方向一致。所以?shī)A緊力定位較小夾緊力來(lái)防止工件在加工過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。5.4.3、夾具操作說(shuō)明如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率.為此,在螺母夾緊時(shí)采用手柄操作,以便裝卸???結(jié)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了,時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的,通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論,不再是紙上談兵,而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì),使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng),使我們更好的利用圖書館的資料,更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件,為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的,還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo),使我們學(xué)到了很多,也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì),它將是我們課程設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。參 考 文 獻(xiàn)1 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院,長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M,上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1980。2 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)。機(jī)械工業(yè)出版社,1995。3 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社,1991。4 李洪。機(jī)械加工工藝手冊(cè)。北京出版社,1945#。5 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)。金屬切削手冊(cè)。上海科學(xué)技術(shù)出版社,2544。6 黃如林,劉新佳,汪群。切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)?;瘜W(xué)工業(yè)出版社,2544。7 余光國(guó),馬俊,張興發(fā),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M,重慶:重慶大學(xué)出版社,1995。8 周永強(qiáng),高等學(xué)校課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M,北京:中國(guó)建材工業(yè)出版社,2520。9劉文劍,曹天河,趙維,夾具工程師手冊(cè)M,哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,1987。10 王光斗,王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)。上海科學(xué)技術(shù)出版社,2520。11 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院,長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1984。 12 李慶壽,機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)M,銀州:寧夏人民出版社,1991。13 廖念釗,莫雨松,李碩根,互換性與技術(shù)測(cè)量M,中國(guó)計(jì)量出版社,2540:9-19。14 王光斗,王春福,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M,上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2540。15 樂(lè)兌謙,金屬切削刀具,機(jī)械工業(yè)出版社,2545#:4-17
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類型:共享資源
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矩形
花鍵
加工
工藝
夾具
設(shè)計(jì)
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