加工中心機械手驅動齒條的銑離中心線18截面長430專用夾具設計及加工工藝含NX三維及非標7張CAD圖

加工中心機械手驅動齒條的銑離中心線18截面長430專用夾具設計及加工工藝含NX三維及非標7張CAD圖,加工,中心,機械手,驅動,齒條,中心線,18,截面,430,專用,夾具,設計,工藝,NX,三維,非標,CAD XX 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 加工中心機械手驅動機構 零件名稱 齒條 共 頁 第 頁 材料牌號 45 毛 坯 種 類 棒料 毛坯外形尺寸 Ф451130 每毛坯 可制件數 每臺件數 備 注 工 序 號 工序 名稱 工 序 內 容 車間 工段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 01 備料 下料Ф451130 02 熱 調質處理HB217～255 03 車 粗車工件右端面；鉆中心孔 臥式車床C620-1 車刀、中心孔鉆、游標卡尺 04 車 掉頭粗車工件左端面；鉆中心孔 臥式車床C620-1 車刀、中心孔鉆、游標卡尺 05 車 粗車Ф45外圓至Ф40；粗車左端Ф40外圓至Ф38長337；粗車右端Ф40外圓至Ф38長132；粗車左端Ф38外圓至Ф30長85；粗車右端Ф38外圓至Ф30長85；粗車22退刀槽；粗車左端M302螺紋； 粗車右端M302螺紋 臥式車床C620-1 車刀、游標卡尺、螺紋塞規(guī) 06 銑 銑離中心線18截面長430 立式銑床X53K 立銑刀、游標卡尺 07 銑 銑寬8槽 臥式銑床X63 三面刃銑刀、游標卡尺 08 銑 銑齒 臥式銑床X63 齒銑刀、游標卡尺 09 熱 齒面淬火 10 銑 精銑齒 臥式銑床X63 齒銑刀、游標卡尺 11 鉗工 去毛刺 12 終檢 檢驗至圖紙要求并入庫 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 畢業(yè)設計(論文)開題報告 開題報告 學生姓名 專業(yè) 班級 擬選題目 加工中心機械手驅動機構齒條的加工工藝分析及夾具設計 一．選題依據及研究意義 隨著我國科學技術不斷發(fā)展，我國機械制造行業(yè)的工藝水平也在不斷提高，對我國機械制造行業(yè)發(fā)展有著巨大影響。但是，由于我國機械制造行業(yè)相比發(fā)達國家起步較晚，機械制造技術與發(fā)達國家相比也存在一定差距。因此，為了能夠保障我國機械制造行業(yè)長足發(fā)展，我們必須要進一步加強對機械制造工藝和設備加工技術進行研究，本文重點探究機械制造工藝作為出發(fā)點，對機械制造工藝和機械設備加工的應用進行分析。 加工中心換刀機械手的組成加工中心換刀機械手由執(zhí)行機構、驅動機構，本次課題選擇的加工中心機械手驅動機構中的齒條零件為設計對象，進行加工工藝分析及夾具設計。加工前需要做好充分的準備，包括圖紙分析、確定加工工藝、選用機床型號、選用毛坯大小、加工順序等。 選題意義： 機床夾具設計是現代機械零件制造和加工過程中，不能缺少的組成部分。機床夾具依據其類型不同分成不同種類，以適應不同復雜程度的零件和不同的加工工序和工步等。所以，對其進行研究有意義。 1.機械加工工藝是實現產品設計，保證產品質量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產準備，計劃調度、加工操作、生產安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據，也是企業(yè)上品質、上質量、上水平，加速產品更新，提高經濟效益的技術保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設計可以提高產品勞動生產率，保證和提高加工精度，降低生產成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產品生產在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求，企業(yè)對夾具的設計及制造提出了更高的要求。 2.材料、結構、工藝是產品設計的物質技術基礎，一方面，技術制約著設計；另一方面，技術也推動著設計。從設計美學的觀點看，技術不僅僅是物質基礎還具有其本身的“功能”作用，只要善于應用材料的特性，予以相應的結構形式和適當的加工工藝，就能夠創(chuàng)造出實用，美觀，經濟的產品，即在產品中發(fā)揮技術潛在的“功能”。 技術是產品形態(tài)發(fā)展的先導，新材料，新工藝的出現，必然給產品帶來新的結構，新的形態(tài)和新的造型風格。材料，加工工藝，結構，產品形象有機地聯系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。 工業(yè)的迅速發(fā)展，對產品的品種和生產率提出了愈來愈高的要求，使多品種，對 中小批生產作為機械生產的主流，為了適應機械生產的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。 3.機械制造業(yè)歷來是應用科學技術的主要領域，是應用最新科技推動社會、經濟發(fā)展的主導產業(yè)。改革開放以來，我國的機械制造業(yè)不斷走大走強，形成品種繁多、門類齊全、布局基本合理的機械制造工業(yè)體系。但我國目前只能稱為機械大國，還不是機械強國。與先進的國家相比仍有一定的差距。為了迎接世界的挑戰(zhàn)，我們必須認清制造技術的發(fā)展趨勢，縮短與先進國家的差距，使我國的產品上質量、上效率、上品種和上水平。 同時，就目前國內的機械制造技術，但是設備升級單靠買發(fā)達國家的設備也是不行的，必須量體裁衣，才可能實現投入小、高效益。自2008年以來，中國出口企業(yè)多數都會面臨如下幾個問題：世界范圍的經濟危機至訂單銳減、原材料成本上漲、勞動力成本不斷的攀高、人民幣升值等，令實力較弱的中小企業(yè)連連虧損，甚至倒閉。轉型升級已經成了中國民營企業(yè)發(fā)展的必經之路。我們應該在軟件和硬件兩個方面著手，一方面給企業(yè)和產品更多更廣闊的展示平臺；另一方面應該根據國情研究生產適合的生產工具。 4、機械制造技術發(fā)展的趨勢 當今世界機械加工工藝發(fā)生了深刻變化，對制造業(yè)產生了深刻的影響，制造過程和制造工藝也有了新的內涵。傳統(tǒng)制造業(yè)不斷吸收機械、信息、材料等方面的最新成果，并將其綜合應用于產品開發(fā)與設計、制造、檢測、管理及售后服務的制造全過程。 二.本課題研究內容 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差配合與測量等多方面的知識。 加工中心機械手驅動機構齒條零件的加工工藝分析及夾具設計，包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。 主要完成的技術文件要求如下： 根據題目檢索相關的文獻資料，翻譯相關的英文資料（中文3000字） （1）開題報告 （2） 繪制三維零件圖及三維夾具裝配圖； （3） 繪制加工中心機械手驅動機構齒條零件圖1張，選取典型工序做夾具裝配圖(A0或A1)1張、夾具體1張，帶夾具非標零件圖； （4）根據以給出的加工中心機械手驅動機構齒條零件圖編制加工工藝，擬定合理的加工路線，編制加工工序卡片，對被加工工序并配有相應的加工工序圖；（4） 在加工過程中設計需要的機床夾具，并按機械制圖標準繪制出裝配圖及零件圖； （5） 完成畢業(yè)論文不少于1萬字。 三．本課題研究方法 制訂工藝規(guī)程、確定加工余量、工藝尺寸計算、工時定額計算、定位誤差分析等。在整個設計中也是非常重要的,通過這些設計,不僅讓我們更為全面地了解零件的加工過程、加工尺寸的確定,而且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定,必須與工廠實際的機床相適應。工序的劃分和定位基準的選擇，在開始的時候，要認真分析零件圖，了解撥叉的結構特點和技術要求。加工表面的粗糙度、平行度、垂直度，注意零件各孔系自身精度（同軸度，圓度，粗糙度等）和它們的相互位置精度，采用AutoCAD軟件繪制零件圖，一方面可以使我們對其零件有進一步了解與認識，另一方面可以增強我們對AutoCAD軟件的熟悉和運用。 工序的劃分確定加工順序和工序內容，安排工藝的加重和分散程度，劃分工序階段，與生產綱領有密切聯系，具體可以根據生產類型，零件的結構特點，技術要求和機床設備。定位基準的選擇根據粗基準的選擇原則：遵循基準同意，基準重合。 夾具設計要確定工件定位是否正確，定位精度是否滿足要求，工件夾緊是否可靠等等。工件在夾具中的定位精度，主要是定位基準是否與工序基準重合，定位基準與定位元件的配合狀況等因素有關，可提高夾具的制造精度，減少配合間隙，就能提高夾具在機床上的定位精度，夾具中出現過的定位時，可通過撤銷多余定位元件，使多余定位元件失去限制重復自由度的能力，增加定位元件與定位基準的配合間隙等辦法來解決，夾緊必須可靠，但夾緊力不可過大，一面工件或夾具產生過大變形，可采用多點夾緊或在工件剛性薄弱部位安放適當的輔助支撐，夾具的設計必須要保證夾具的定位準確的機構合理，考慮夾具的定位誤差和安裝誤差。我們將通過對工件與夾具的認真分析，結合一些夾具的具體設計事例，查閱相關的夾具設計資料，聯系在工廠看到的一些加工的夾具來解決這些問題。 四．研究目標、主要特色及工作進度 研究目標、主要特色： ①能熟練的運用機械制造工藝學的基本理論和夾具設計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制定工藝流程等等問題的方法。②通過對零件所有工序的機械制造工藝規(guī)程的制定和夾具設計，學會工藝裝備設計的一般方法。③課程設計過程也是理論聯系實際的過程，并學會使用手冊、查詢相關資料等，增強自己的解決工程實際問題的能力。 研究工作進度： 2019.11.1～11.15?布置任務，檢索相關的中、英文(5-10篇)資料 2019.11.16～12.13?按任務書要求進行資料收集、調研，文獻查閱等。 2019.12.14～2020.1.10?完成開題報告和檢索相關外文資料，選擇正規(guī)出處的外文資料進行翻譯工作； 2020.1.11～3.13?進行畢業(yè)設計（論文）的前期實驗?、設計等工作；將開題報告、外文翻譯提交指導老師審核。 2020.3.14～4.30 撰寫畢業(yè)設計(論文)初稿并上交指導教師修改。 2020.5.1～5.15 在指導教師初稿批改的基礎上，完成畢業(yè)設計（論文）的二稿，并提交給指導教師進行修改審閱，直到指導教師認為可以定稿為止；完成畢業(yè)實習或調研報告的書寫； 2020.5.16～5.22 完成畢業(yè)論文打印，并交指導教師評閱，指導教師認可方可參加答辯；做好答辯準備，制作答辯用PPT演示文檔。 2020.5.23～5.28 指導老師和評閱老師評閱論文，并上報評分評語。 2020.5.29?資料齊全，經分院審核后，參加第一次大組答辯 … 六．參考文獻 [1]蔡金忠.?數控車床回轉刀架設計[J].?裝備機械,?1991(3):30-33. 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The utility rate of fixture is high, the economy is good, and the use and quantity of functional components are small. With the size change of parts, more and more jigs are eliminated, so it is necessary to design a set of special jigs. In the design of special fixture, the positioning scheme of workpiece, the clamping scheme of workpiece and the design of clamping mechanism, other parts of the fixture, the structural form of the fixture, etc. should be considered. The subject of this design is the processing technology of the rack part drawing of the manipulator driving mechanism of the machining center and the design of the special fixture for milling the 18 section 430 of the center line. According to the drawing requirements given by the teacher, the process design and fixture design are carried out. According to the given subject of the design, after analyzing the process of the part, the design mainly designs the fixture of the machine tool. The clamp is designed to ensure the processing accuracy, production efficiency and convenient operation of workers. At the beginning of the design, I consulted the relevant data and the domestic and foreign documents about the machine tool fixture, analyzed the structure and process of the part while understanding the part drawing, made clear the selection of the coarse and fine benchmarks, determined the machining allowance of the part and the size of the blank, thus determined the machining process of the part, calculated the cutting amount and working hours of each process. Finally, the fixture for this design is completed. Key words: special fixture; clamping; rack of manipulator driving mechanism of machining center; processing technology; fixture design; cutting parameters  目錄 摘要 I Abstract II 序 言 1 第1章 計算生產綱領、生產效率分析 2 2.1生產綱領 2 2.2 生產效率分析 2 第2章 零件的分析 3 2.1 零件的分析 3 2.2 零件的作用 3 2.3 零件的工藝分析 3 第3章 工藝規(guī)程設計 5 3.1 確定毛坯的制造形式 5 3.2 基面的選擇 5 3.2.1 粗基準的選擇原則 5 3.2.2 精基準選擇的原則 5 3.3 制訂工藝路線 6 3.4 基本工時的確立 7 第4章 銑床夾具設計 23 4.1 專用夾具的提出 23 4.2 定位裝置設計 23 4.3 定位分析 23 4.4 切削力和夾緊力的計算 23 4.5 定位誤差分析 24 4.6 定向鍵與對刀裝置設計 25 4.7 夾具設計及操作簡要說明 27 總 結 28 參考文獻 29 III 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 齒條的加工工藝規(guī)程和銑離中心線18截面長430的夾具設計，包括工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行畢業(yè)設計之后的下一個教學環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本設計選用齒條來進行工藝編制與夾具設計，以說明書、繪圖為主，設計手冊與國家標準為附來進行詳細說明。 第1章 計算生產綱領、生產效率分析 2.1生產綱領 生產綱領：企業(yè)在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。年生產綱領是包括備品和廢品在內的某產品的年產量。零件的生產綱領按下式計算。 N=Qn(1+a+) 式中： N——零件的生產綱領（件/年） Q——機器產品的年產量（臺/年） n——每臺產品中該零件的數量（件/臺） a——備品百分率 ——廢品百分率 2.2 生產效率分析 操作者按規(guī)定的作業(yè)方法工作時，他的能力或努力程度叫效率。主要用來考核純生產能力，不包括由技術、材料等其它問題所引起的能力損耗。 1）標準工時：標準工時=標準作業(yè)時間+輔助時間? 指在正常情況下，從零件到成品直接影響成品完成的有效動作時間，其包含直接工 時與間接工時。即加工每件（套）產品的所有工位有效作業(yè)時間的總和。? a\標準工時：標準工時=生產一個良品的作業(yè)時間。 b\標準工時=正常工時+寬放時間=正常工時×（1+寬放率） c\工廠使用的寬放率一般在10%～20%，對一些特殊的工種，如體力消耗較大的工種，寬放率可適當放寬一些 d\正常工時是人工操作單元工時+機器自動作業(yè)工時的總和。 2）制定方法：對現有各個工位（熟練工人）所有的有效工作時間進行測定，把所有組成產品的加工工位的工時，考慮車間生產的均衡程度、環(huán)境對工人的影響、以及工人的疲勞生產信息等因素后，計算得到標準工時。 生產率＝（產出數量×標準工時）÷（日工作小時×直接人工數）×100%? ′ 第2章 零件的分析 2.1 零件的分析 齒條材料為45號鋼，又叫油鋼，常用中碳調質結構鋼。該鋼冷塑性一般，退火、正火比調質時要稍好，具有較高的強度和較好的切削加工性，經適當的熱處理以后可獲得一定的韌性、塑性和耐磨性，材料來源方便。適合于氫焊和氬弧焊，不太適合于氣焊。焊前需預熱，焊后應進行去應力退火。 2.2 零件的作用 圖2-1 齒條 齒條是與齒輪相配的一種條形零件。它等于直徑無限大的一個齒輪周緣的一段。一邊均勻分布著許多齒，與齒輪相嚙合，將轉動變?yōu)橐苿?，或將移動變?yōu)檗D動。 2.3 零件的工藝分析 齒條加工表面如下所述： 1.齒條Ф40外圓，粗糙度Ra6.3 2.齒條Ф38外圓，粗糙度Ra6.3 3.齒條M302螺紋 4.齒條22退刀槽 5.齒條離中心線18截面長430 6.齒條寬8槽 7.齒條的齒 第3章 工藝規(guī)程設計 3.1 確定毛坯的制造形式 鍛造是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法，鍛壓（鍛造與沖壓）的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化微觀組織結構，同時由于保存了完整的金屬流線，鍛件的機械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。相關機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件，除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外，多采用鍛件。 3.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確、合理，可以保證質量，提高生產效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產無法進行。 3.2.1 粗基準的選擇原則 1.如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。 2.如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。 3.如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。 4.選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 5.粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產生較大的位置誤差。 由粗基準選擇原則及齒條零件圖知，選用工件外圓作為定位粗基準。 3.2.2 精基準選擇的原則 1.用設計基準作為定位基準，實現“基準重合”，以免產生基準不重合誤差。 2.當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現“基準統(tǒng)一”，以免生產基準轉換誤差。 3.當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 4.為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復加工的原則。 5.有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結構簡單的表面作為精基準。 由精基準選擇原則及兩中心孔作為定位精基準。 3.3 制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產率。此外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 方案一： 工序01：下料Ф451130 工序02：調質處理HB217～255 工序03：粗車工件右端面；鉆中心孔 工序04：掉頭粗車工件左端面；鉆中心孔 工序05： 粗車Ф45外圓至Ф40；粗車左端Ф40外圓至Ф38長337；粗車右端Ф40外圓至Ф38長132；粗車左端Ф38外圓至Ф30長85；粗車右端Ф38外圓至Ф30長85；粗車22退刀槽；粗車左端M302螺紋；粗車右端M302螺紋 工序06：銑離中心線18截面長430 工序07：銑寬8槽 工序08：銑齒 工序09：齒面淬火HRC45～55 工序10：精銑齒 工序11：去毛刺 工序12：檢驗至圖紙要求并入庫 方案二： 工序01：下料Ф451130 工序02：調質處理HB217～255 工序03：粗車工件右端面；鉆中心孔 工序04：掉頭粗車工件左端面；鉆中心孔 工序05：粗車Ф45外圓至Ф40 工序06：粗車左端Ф40外圓至Ф38長337；粗車右端Ф40外圓至Ф38長132 工序07：粗車左端Ф38外圓至Ф30長85；粗車右端Ф38外圓至Ф30長85 工序08：粗車22退刀槽 工序09：粗車左端M302螺紋；粗車右端M302螺紋 工序10：銑離中心線18截面長430 工序11：銑寬8槽 工序12：銑齒 工序13：齒面淬火HRC45～55 工序14：精銑齒 工序15：去毛刺 工序16：檢驗至圖紙要求并入庫 方案比較，方案一以兩中心孔作為定位基準，符合基準統(tǒng)一原則，所選用的設備也比較少，適用于中大批量生產；方案二則是工序比較分散，也不需要多次對刀，用于流水線一體化加工，生產批量為大量生產。齒條生產批量為中批量，故采用方案一。 3.4 基本工時的確立 工序03：粗車工件右端面；鉆中心孔 工步一：粗車工件右端面 1.切削用量 機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據表1.3，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。 ①確定切削深度 由于單邊余量為4.0mm，可在2次走刀內切完。 ②確定進給量 根據表1.4，在粗車工件右端面、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。 根據表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預計)時，進給力=760N。 的修正系數為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=0.26mm/r可用。 ③選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。 ④確定切削速度 切削速度可根據公式計算，也可直接由表中查出?，F采用查表法確定切削速度。 根據表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.26mm/r，切削速度=150m/min。 切削速度的修正系數為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=1500.80.650.811.15m/min≈73m/min ≈517r/min 按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=480r/min ⑤校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據表1.30，當=480r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。 2.確定粗車工件右端面的基本時間 ， ，為試切附加長度，依據《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-2知， 式中 =45mm，=0mm，=4.5mm，=4mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次數=2 則 工步二：鉆中心孔 1.切削用量 機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為中心孔鉆A2.0。根據《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據表1.3，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。 ①確定切削深度 由于單邊余量為1.0mm，可在1次走刀內切完。 ②確定進給量 根據表1.4，在中心孔鉆A2.0、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。 根據表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預計)時，進給力=760N。 的修正系數為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=0.26mm/r可用。 ③選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。 ④確定切削速度 切削速度可根據公式計算，也可直接由表中查出。現采用查表法確定切削速度。 根據表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.26mm/r，切削速度=10m/min。 切削速度的修正系數為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=100.80.650.811.15m/min≈5m/min ≈796r/min 按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=760r/min ⑤校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據表1.30，當=760r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。 2.中心孔鉆A2.0工時計算 則機動工時為 工序04：掉頭粗車工件左端面；鉆中心孔 工步一：粗車工件左端面 1.切削用量 機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據表1.3，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。 ①確定切削深度 由于單邊余量為4.0mm，可在2次走刀內切完。 ②確定進給量 根據表1.4，在粗車工件右端面、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。 根據表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預計)時，進給力=760N。 的修正系數為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=0.26mm/r可用。 ③選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。 ④確定切削速度 切削速度可根據公式計算，也可直接由表中查出?，F采用查表法確定切削速度。 根據表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.26mm/r，切削速度=150m/min。 切削速度的修正系數為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=1500.80.650.811.15m/min≈73m/min ≈517r/min 按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=480r/min ⑤校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據表1.30，當=480r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。 2.確定粗車工件左端面的基本時間 ， ，為試切附加長度，依據《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-2知， 式中 =45mm，=0mm，=4.5mm，=4mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次數=2 則 工步二：鉆中心孔 1.切削用量 機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為中心孔鉆A2.0。根據《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據表1.3，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。 ①確定切削深度 由于單邊余量為1.0mm，可在1次走刀內切完。 ②確定進給量 根據表1.4，在中心孔鉆A2.0、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。 根據表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預計)時，進給力=760N。 的修正系數為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=0.26mm/r可用。 ③選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。 ④確定切削速度 切削速度可根據公式計算，也可直接由表中查出?，F采用查表法確定切削速度。 根據表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.26mm/r，切削速度=10m/min。 切削速度的修正系數為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=100.80.650.811.15m/min≈5m/min ≈796r/min 按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=760r/min ⑤校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據表1.30，當=760r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。 2.中心孔鉆A2.0工時計算 則機動工時為 工序05： 粗車Ф45外圓至Ф40；粗車左端Ф40外圓至Ф38長337；粗車右端Ф40外圓至Ф38長132；粗車左端Ф38外圓至Ф30長85；粗車右端Ф38外圓至Ф30長85；粗車22退刀槽；粗車左端M302螺紋；粗車右端M302螺紋 工步一：粗車Ф45外圓至Ф40 1.切削用量 機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據表1.3，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。 ①確定切削深度 由于單邊余量為2.5mm，可在1次走刀內切完，故。 ②確定進給量 根據表1.4，在粗車Ф45外圓至Ф40、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。 根據表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預計)時，進給力=760N。 的修正系數為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=0.26mm/r可用。 ③選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。 ④確定切削速度 切削速度可根據公式計算，也可直接由表中查出?，F采用查表法確定切削速度。 根據表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.26mm/r，切削速度=150m/min。 切削速度的修正系數為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=1500.80.650.811.15m/min≈73m/min ≈517r/min 按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=480r/min ⑤校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據表1.30，當=480r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。 2.確定粗車Ф45外圓至Ф40的基本時間 ， ，為試切附加長度，依據《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-2知， 式中 =1121.35mm，=4.5mm，=4mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次數=1 則 工步二：粗車左端Ф40外圓至Ф38長337 ， ，為試切附加長度，依據《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-2知， 式中 =337mm，=3.5mm，=4mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次數=1 則 工步三：粗車右端Ф40外圓至Ф38長132 ， ，為試切附加長度，依據《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-2知， 式中 =132mm，=3.5mm，=4mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次數=1 則 工步四：粗車Ф38外圓至Ф30長85 ， ，為試切附加長度，依據《機械制造工藝設計簡明手冊》表6.2-2知， 式中 =85mm，=4.5mm，=4mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次數=22 則 工步五：粗車22退刀槽 切槽時 式中 =2mm，=4.5mm，=0mm，，=0.26mm/r，=480r/min，=73m/min，走刀次數=2 則 工步六：粗車M302螺紋 ， 通切螺紋=（2～3）P=（2～3）×2mm =（4～6）mm =（2～5）mm ——使用板牙的次數 q——螺紋線數 則 工序06：銑離中心線18截面長430 1.選擇刀具 刀具選取硬質合金立銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 ①決定銑削深度 此工序毛坯余量Z=2.0，一次加工完成，故 ②決定每次進給量及切削速度 根據X53K型立式銑床說明書，其功率為為10kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?75 按《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-37，立式銑床X53K標準選取 3.計算工時 切削工時： ，，，走刀次數 則機動工時為 工序07：銑寬8槽 1.切削用量 ①本工序為粗銑寬8槽，所選刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀。銑刀直徑d=125mm，寬度L=28mm，齒數Z=20。根據《切削用量簡明手冊》第三部分表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工鋼料的大于等于785MPa，故選前角=15°，后角=12°（周齒），=6°（端齒）。 已知銑削寬度=8mm，銑削深度=5mm。機床選用X63型臥式銑床。 ②確定每齒進給 根據表3.3，X63型臥式銑床的功率為10KW（表4.2-35），工藝系統(tǒng)剛性為中等，高速鋼三面刃銑刀加工鋼料，查得每齒進給量=0.06～0.1mm/z，現取=0.07mm/z。 ③選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據表3.7，用高速鋼端面銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm；銑刀直徑d=125mm，耐用度T=120min(表3.8）。 ④確定切削速度和工作臺每分鐘進給量 根據表3.27中公式計算： 式中 =48，=0.25，=0.1，=0.2，=0.3，=0.1，m=0.2,T=120min,=2.5mm,=0.07mm/z,=28mm,Z=20,d=125,=1.0。 m/min≈27.86m/min ≈71r/min 根據X63型臥式銑床主軸轉速表（表4.2-39），選擇 實際切削速度 工作臺每分鐘進給理為 根據X63型銑床工作臺進給量表（表4.2-40），選擇 則實際每齒進給量為 2.校驗機床功率 根據表3.28的計算公式，銑削時的功率（單位KW）為 式中 =650，=1.0，=0.72，=0.86，=0，=0.86，=4.0，=0.079mm/min，=4mm，Z=20，d=125mm，n=475r/min,=0.63mm =2076.8N X63銑床主動電機的功率為10KW，故所選切削用量可以采用。 所確定的切削用量為=0.063mm/min，，， 3.基本工時 三面刃銑刀銑槽的基本時間為： 式中 寬8槽最長為888.35mm，故=888.35mm =（25.5～27.5）mm 取， = 工序08：銑齒 1.選擇刀具 刀具選取硬質合金齒銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 ①決定銑削深度 此工序毛坯余量8.6，一次加工完成，故 ②決定每次進給量及切削速度 根據X63型立式銑床說明書，其功率為為10kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?90 按《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-40，臥式銑床X63標準選取 3.計算工時 切削工時： ，，，走刀次數 則機動工時為 工序09：齒面淬火HRC45～55 工序10：精銑齒 1.選擇刀具 刀具選取硬質合金齒銑刀，刀片采用YG8, ，， 2. 決定銑削用量 ①決定銑削深度 此工序毛坯余量0.1，一次加工完成，故 ②決定每次進給量及切削速度 根據X63型立式銑床說明書，其功率為為10kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選取＝300 按《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-40，臥式銑床X63標準選取 3.計算工時 切削工時： ，，，走刀次數 則機動工時為 第4章 銑床夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配，決定設計工序06：銑離中心線18截面長430的專用夾具。 4.1 專用夾具的提出 本夾具主要用于銑齒條銑離中心線18截面長430，粗糙度為Ra6.3，精度要求不高，故設計夾具時主要考慮生產效率。 4.2 定位裝置設計 銑齒條銑離中心線18截面長430，選擇工件Φ38外圓和工件左端面定位，對應的定位元件為固定V型塊和A型支承釘。 4.3 定位分析 1. 兩固定V型塊與齒條Φ38外圓配合定位，限制四個自由度，即Y軸移動、Y軸轉動、Z軸移動和Z軸轉動。 2. A型支承釘與齒條左端面配合定位，限制一個自由度，即X軸移動，此時齒條為回轉類零件，工件關于軸轉中心對稱，故繞X軸轉動的自由度沒限制也是合理的。 4.4 切削力和夾緊力的計算 查表4得切削力計算公式： 式中，f=1mm/r,查表得 =736MPa, 即==1547N 所需夾緊力，查表5得，，安全系數K= 式中為各種因素的安全系數，查表得： K==1.872，當計算K<2.5時，取K=2.5 孔軸部分由M10螺母鎖緊，查表得夾緊力為3550N ==8875N 由上計算得》，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 4.5 定位誤差分析 定位誤差是指采用調整法加工一批工件時，由于定位不準確而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面對工序基準的距離尺寸）或位置要求方面的加工誤差。 當采用夾具加工工件時，由于工件定位基準和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準位置變化，即定位基準的最大變動量，故由此引起的誤差稱為基準位置誤差，而對于一批工件來講就產生了定位誤差。如圖1所示 圖4-1用V型塊定位加工時的定位誤差 當定位基準與工序基準不重合時，就產生了基準不重合誤差?；鶞什恢睾险`差即工序基準相對定位基準理想位置的最大變動量。 定位誤差指一批工件采用調整法加工，僅僅由于定位不準而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準不重合誤差組成。 根據相關公式和公差確定具體變動量。如圖2，兩個極端情況：情況1：d1=d1,d2=d2使工序基準盡可能地"高"得加工尺寸；情況2：d1=d1,d2=d2使工序基準盡可能地"低"得加工尺寸。且該工序定位誤差 圖4-2 定位誤差 =O1O2+(d2-（d2-Td2))/2 =Td1/(2sina/2)+Td2/2 =0.043/2sin45+0.03/2 0.392 4.6 定向鍵與對刀裝置設計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。 根據GB2207—80定向鍵結構如圖所示： 圖 4-3 夾具體槽形與螺釘圖 根據T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結構尺寸如下： 表 4.1 定向鍵數據表 B L H h D d1 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 18 0 -0.027 25 12 5 12 6.6 18 +0.055 6 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 對刀塊選用直角對刀塊，其結構如下圖所示： 圖4-4 直角對刀塊 塞尺選用平塞尺，其結構如下圖所示： 圖 4-5 平塞尺圖 塞尺尺寸為： 表 4.2 平塞尺尺寸表 公稱尺寸H 允差d C 2 -0.014 0.25 4.7 夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇由螺母、圓墊圈、螺柱、活動螺栓、鉸鏈壓板和六角法蘭面螺母等組成夾緊機構夾緊工件。本工序為銑削余量小，銑削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 總 結 本次設計綜合了大學里所學的專業(yè)知識，是理論與實際相結合的一次考驗。通過這次設計，我的綜合運用知識的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪圖，設計能力為我今后的工作打下了良好的基礎。在此過程中，我進一步加深了對課本知識的理解，進一步了解了零件的工藝以及夾具設計過程。收獲頗豐。 首先，我要感謝老師對設計的指導。本次設計是在老師的悉心指導和幫助下完成的，我的機械工藝知識有限，在設計中常常碰到問題，是老師不厭其煩的指導，不斷的點撥迷津，提供相關資料，才使設計順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春風，不僅如此，老師嚴謹的治學態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動了我，在此，我向老師表示最真誠的感謝。同時，感謝同班同學的支持和幫助，使我更好的完成了畢業(yè)設計。 我也非常感謝我的父母。在學習和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學習中，在此，我想對我的父母說：你們辛苦了，我會盡最大的努力來讓你們過上最幸福的日子，請相信我。 最后，很感謝閱讀這篇課程設計的人們。感謝你們抽出寶貴的時間來閱讀這篇課程設計。 參考文獻 [1] 肖繼德，陳寧平主編. 《機床夾具設計》（第2版）. 北京：機械工業(yè)出版社2005 [2]江南大學鄭修本主編. 《機械制造工藝學》（第二版）.北京：機械工業(yè)出版社，1999 [3]上海理工大學陸劍中，孫家寧主編. 《金屬切削原理與刀具》（第4版）.北京：機械工業(yè)出版社，2005 [4]劉力，王冰主編?. 《機械制圖》（第二版）.北京：高等教育出版社，2004 [5]陳于萍，高曉康編著. 《互換性與測量技術》（第二版）.北京：高等教育出版社，2005 [6]張龍勛主編. 《機械制造工藝學課程設計知道書及習題》. 北京：機械工業(yè)出版社，1999 [7]江洪，酈祥林，李仲興編著. 《Solidworks2006基礎教程》（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，2006 [8]鄭紅.?方刀架零件數控加工工藝設計[J].?價值工程,?2017(27). 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