831005撥叉設(shè)計說明書

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1、 課程名稱：機械制造工藝學(xué) 題 目：CA6140車床撥叉（831005）機械加工 工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計 學(xué) 院 機械制造及自動化工程學(xué)院 學(xué)生姓名 學(xué) 號 專業(yè)層次 班 級 任課教師

2、 年 月 日 目 錄 摘要 1 一、零件工藝性分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的工藝分析 2 1.3 零件的尺寸圖 3 2 .機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 3 2.1 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 3 2.1.1 選擇毛坯 3 2.1.2 確定毛坯的機械加工余量及尺寸確定 3 2.1.3 繪制毛坯簡圖 4 2.2 定位基準的選擇 4 2.2.1 粗基準的選擇 4 2.2.2 精基準的選擇 4 2.3 各表面加工方案的確定 4 2.4 加工階段的劃分 5 2.5 工序的集中與分

3、散 5 2.6 制定工藝路線 5 3.確定機械加工余量和工序尺寸 7 4.夾具設(shè)計 13 4.1 夾具體設(shè)計前言 13 4. 2 問題的提出 14 4.3 夾具體設(shè)計及計算 14 4.4 夾具裝配圖 15 總結(jié) 16 參考文獻 17 CA6140車床撥叉（831005）機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計 課程設(shè)計說明書 摘 要 這次設(shè)計的是CA6140車床（831005）撥叉，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機械加工工序卡片一套以及課程設(shè)計說明書的編寫。首先我們要熟悉零件和了解其作用：它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔作用。然后，根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的

4、粗糙度確定毛坯的尺寸和械加工余量。最后擬定撥差的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫出夾具裝配圖。 通過這次課程設(shè)計，了解并認識一般機器零件的生產(chǎn)工藝過程，鞏固和加深已學(xué)過的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，理論聯(lián)系實際，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：機床撥叉；基準；工藝路線；工序；夾具設(shè)計 1. 零件工藝性分析 1.1零件的作用 題目給定的零件是CA6140撥叉，它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者

5、的要求進行工作。寬度為18+0.012 0尺寸精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為18+0.012 0mm的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。 1.2零件的工藝分析 該撥叉的全部技術(shù)要求列如下表: 表1.1 項目 公差等級 偏差（mm） 粗糙度Ra 定位基準 Φ25mm的六齒方花鍵孔 IT7 +0.023 0 1.6 花鍵孔中心線 Φ22mm的花鍵底孔 IT12 +0.28 0 6.3 花鍵孔中心線 兩端的2*150倒角 6.3 花鍵孔中心線 尺寸8mm

6、的槽 IT9 +0.03 0 1.6 花鍵孔中心線 尺寸18mm的槽 IT6 +0.012 0 3.2 花鍵孔中心線 尺寸6mm的花鍵槽寬 IT9 +0.06 +0.03 3.2 花鍵孔中心線 由上表分析可知，可以加工撥叉右端面；然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 1.3零件的尺寸圖 撥叉831005的零件圖如圖1.1所示。 圖1.1 撥叉零件圖 2.機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 2

7、.1確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.1.1選擇毛坯 確定毛坯種類：零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查《機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊》324頁表15-5選用鑄件尺寸公差等級CT9級。采用鑄造，撥叉屬于輕型機械產(chǎn)品類型，產(chǎn)量 8000 件，按理應(yīng)部分采用金屬模鑄造，但多適合于有色金屬材料，因而在此選擇機械砂型鑄造。 2.1.2確定毛坯的機械加工余量及尺寸確定 右端面的加工余量：上端面有30.8mm的加工余量，此加工余量足夠保證把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除。 矩形花鍵底孔：要求以矩形花鍵的外徑定心，故采用拉削加工內(nèi)

8、孔尺寸為Φ22+0.28 0，見零件圖，參照《金屬機械加工工藝人員手冊》表3-59確定孔加工余量的分配。鉆孔Φ20mm，擴孔Φ21mm，拉花鍵 ，花鍵孔要求以外徑定心：拉削時加工余量參照《金屬機械加工工藝人員手冊》取2Z=1mm。 上端面的加工余量此工序分2個工步：1、粗銑上端面；2、精銑上端面。精加工余量為0.2mm，粗銑加工余量為2.8mm。 2.1.3繪制毛坯簡圖 毛坯簡圖如圖2.1所示。 圖2.1 毛坯簡圖 2.2定位基準的選擇 2.2.1粗基準的選擇 粗基準的選擇：因為要保證花鍵的中心線垂直于右端面，所以以Φ40的外圓表面的粗基準。 2.2.2精基準

9、的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準。 2.3各表面加工方案的確定 根據(jù)撥叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表1-10和表1-11，確定各表面加工方案，如下表所示： 表2.1 項目 經(jīng)濟精度 表面粗糙度Ra／um 加工方案 備注 40X28mm表面 IT8 3.2 粗銑—半精銑 表1-11 右端面 IT8 3.2 粗車—半精車 表1-11 兩端的2*150倒角 6.3 锪倒角 表1-10 尺

10、寸8mm的槽 IT9 1.6 銑削 表1-11 尺寸18mm的槽 IT6 3.2 粗銑—精磨 表1-11 Φ25mm花鍵孔 IT9 3.2 拉削 表1-8 Φ22mm的花鍵底孔 IT12 6.3 鉆孔—擴孔 表1-10 2.4加工階段的劃分 在選定撥叉各表面加工方法后，就需進一步確定這些加工方法在工藝路線中的順序及位置，這就涉及加工階段劃分方面的問題。對于精度要求較高的表面，總是先粗加工后精加工，但工藝過程劃分成幾個階段是對整個加工過程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。 該撥叉的加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、精加工階段。在粗加工階段，首

11、先以Φ40的外圓表面為粗基準將精基準右端面（A面）準備好，使后續(xù)都可采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑撥叉B面（28 X 40平面）。在精加工階段，完成撥叉Φ22㎜孔的鉆、擴加工并進行花鍵槽的拉削加工；進行撥叉Φ18㎜的磨削加工；進行B面的精銑；銑B面尺寸為8mm的槽。 2.5工序的集中與分散 工序的集中與分散是確定工序內(nèi)容多與少的依據(jù)，它直接影響整個工藝路線的工序數(shù)目及設(shè)備、工裝的選用等。由于本次加工的撥叉的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，確定選用工序集中的原則組織工序內(nèi)容，一方面可以采用萬能、通用機床配以專用夾具加工，以提高生產(chǎn)效率；另一方面也可以減少工件的裝夾次數(shù)，有利于

12、保證各加工表面之間的相互位置精度，并可以縮短輔助時間。 2.6制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當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)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。 方案一： 表2.2 工序號 工序名稱 機床設(shè)備 刀具 定位基準 量具 1 粗、精車端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端15倒角 CA6140臥式車床 車到、鉆頭、擴孔鉆 游標卡尺、內(nèi)徑千分尺 2 銑削槽40X28mm面 X62W臥式銑

13、床 標準鑲齒圓柱銑刀 花鍵底孔中心軸線 游標卡尺 3 銑削8mm的槽 X62W臥式銑床 高速鋼錯齒三面刃銑刀（精密級K8） 花鍵底孔中心軸線、右端面 塞規(guī)、深度游標卡尺 4 銑削18mm的槽 X62W臥式銑床 銑刀 花鍵底孔中心軸線、右端面 塞規(guī)、深度游標卡尺 5 拉花鍵 L66110 拉床 拉刀 撥叉右端面 塞規(guī)、內(nèi)徑千分尺 方案二： 表2.3 工序號 工序名稱 機床設(shè)備 刀具 定位基準 量具 1 粗、精車端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端15倒角 C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具 車到、鉆頭、擴孔

14、鉆、锪刀 Ф40mm外圓柱面 游標卡尺、內(nèi)徑千分尺 2 拉花鍵 L66110 拉床 拉刀 撥叉右端面 卡規(guī) 3 銑削槽40X28mm面 X62W臥式銑床 標準鑲齒圓柱銑刀 花鍵底孔中心軸線 游標卡尺 4 銑削8mm的槽 X62W臥式銑床 高速鋼錯齒三面刃銑刀（精密級K8） 花鍵底孔中心軸線 卡規(guī)、深度游標卡尺 5 銑削18mm的槽 X62W臥式銑床 銑刀 花鍵底孔中心軸線 卡規(guī)、深度游標卡尺 方案分析： 上述兩方案中，工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很難對工件進行定位和加緊、方案二中，把花鍵

15、放在第一道工序的后邊，這樣，方案二中的3.4.5道工序很容易對工件進行定位與加緊即以花鍵中心線和A面作為3.4.5道工序的定位基準。此方案定位精度高，專用夾具結(jié)構(gòu)簡單、可靠，所以采用方案二比較合理。 3.確定機械加工余量和工序尺寸 工序Ⅰ：車削A面 1.加工條件： 工件材料：灰口鑄鐵HT200；σb=145MPa；鑄造。 加工要求：粗、半精車A面并保證28mm的工序尺寸，Ra=3.2m 機床：C3163-1，轉(zhuǎn)塔式六角臥式車床。 刀具：硬質(zhì)合金刀具（YG6）。參數(shù)為：r =12；ao=6-8；b=-10；o=0.5；Kr=90；n=15。 2.計算切削用量 （1）已知長度方

16、向的加工余量為30.8mm 。實際端面的最大加工余量為3.8mm 。故分二次加工（粗車和半精車）。長度加工公差I(lǐng)T12級取-0.46mm（入體方向）。 （2）進給量、根據(jù)《切削簡明手冊》（第3版）表1.4 當?shù)稐U尺寸為16mm25mm,ａe≤3mm時，以及工件直徑為Φ60mm時（由于凸臺B面的存在所以直徑取Φ60mm）f=0.6-0.8mm/r。按C3163-1車床說明書取f=0.6 mm/n。由于存在間歇加工所以進給量乘以k=0.75—0.85，所以實際進給量f=0.60.8=0.48 mm/r。按C3163-1車床說明書　f＝0.53mm/r。 （3）計算切削速度

17、 按《切削簡明手冊》表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min，刀具材料YG6）：V=Cv/(Tmap xvf yv) kv，其中：Cv=158，xv=0.15，yv=0.4，M=0.2，修正系數(shù)Ko見《切削手冊》表1.28。kmv=1.15， kkv=0.8，kkrv=0.8，ksv=1.04，kBV=0.81。 所以Vc=158/( 600.20.150.53 0.4)1.150.80.80.810.97 =46.9(m/min)。 （4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速。 ns=1000vc/dw=229.8（r/min）。按C3163-1車床說明書n＝200r

18、/min，所以實際切削速度V=40.8m/min。 （5）切削工時 按《工藝手冊》表6.2-1由于鑄造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮為了切除硬皮表層以及為下一道工步做好準備Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=0.33（min）（其中L=(65-0)/2=32.5，L1=3，L2=0，L3=0）。輔助時間：0.330.15=0.0495（min），其他時間：（0.33+0.0495）0.09=0.0342（min），總工時： 0.33+0.0495+0.0342=0.4137（min）。 精車A面： 1.（1）已知粗加工余量為0.5mm。 （2）進給量f。根據(jù)《切削用量簡

19、明手冊》表1.6，f=0.15－0.25mm/r，按C3163-1　車床說明書f＝0.16 mm/r。計算切削速度按《切削用量簡明手冊》表1.27，切削速度的計算公式為（壽命選T=60min）： V=Cv/(Tmap xvf yv) kv =158/( 600.220.150.16 0.4)1.150.80.80.810.97 =83.85(m/min) （3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 nw=1000vc/dw=410.8（r/min）按C3163-1車床說明書取nw=400（r/min）實際切削速度V=57.1m/min切削工時，查《工藝手冊》表

20、6.2-1可得：Tm=（L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/4000.16=0.35（min）由于下一道工序是鉆孔，所以留下Φ20mm的臺階，所以L=(65-20)/2=22.5mm。L1=3，L2=0，L3=0。 2.鉆孔、擴孔、倒角。 （1）鉆孔 鉆頭選擇：見《切削用量簡明手冊》表2.2，鉆頭幾何形狀為（表2.1及表2.2）：雙錐修磨具刃。鉆頭參數(shù)：d＝Φ20mm,β=30，2Φ=118,2Φ=70，bε=3.5mm , ao=12,Ψ=55,b=2mm，l=4mm。根據(jù)零件的生產(chǎn)類型和加工要求由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》P47表3-4；選用鉆頭直徑為d=21.00

21、mm，莫氏錐柄號為2的莫氏錐柄麻花鉆，材料為高速鋼。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表2-9確定f=0.48。 a.按機床進給強度決定進給量：根據(jù)表2.9 ,當σb＝210MPa，d0＝20.5mm得f=0.75，按C3163-1車床說明書取f=0.62mm/n。 b.決定鉆頭磨鈍標準及壽命。表2.21，當do=20mm、鉆頭最大磨損量取0.6， 壽命T=45min。 c.切削速度。由《切削用量簡明手冊》，表2.15得V=21m/min，n=1000V/D=334.4。由機床技術(shù)資料得和334.4接近的有280n/m和400n/min，取280n/min，即取n=28

22、0m/min，實際V=17 m/min。 d.基本工時。Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)，入切量及超切量由表2.29查出Ψ+△=10mm，所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)。 （2）擴孔 刀具直徑do=21mm；刀具幾何參數(shù)同上。由于兩孔直徑相差不大，為了節(jié)省停車和調(diào)換走刀量等輔助時間，n和f都不變，所以Tm同上Tm=0.32 。倒角刀具15锪鉆由于兩孔直徑相差不大，以表面粗度要求不高手動進給。 （3）倒角 刀具：專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動進給。 檢驗機床功率：按《切削用量簡明手冊》表

23、1.24可以查出當σｂ＝160～245HBS時ａp≤2.8mm,f≤0.6mm/r,Vc≤41mm/min，Pc＝3.4kw.按C3163-1車床說明書得主電機功率P=11kw，可見Pc比P小得多所以機床功率足夠所用切削用量符合要求鉆削功率檢驗按《切削用量簡明手冊》表 2.21當do=21mm，f＝0.64mm查得轉(zhuǎn)矩Ｍ＝61.8NM。《切削用量簡明手冊》表由表2.32得功率公式Pc＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km，按C3163-1車床說明書得主電機功率Ｐ=11kw可見Pc比P小得多，所以機床功率足夠，所用切削用量符合要。 工序Ⅱ：拉花鍵孔。 單面齒升：根

24、據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時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t=Zblηk/1000vfzZ。 式中：Zb—單面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm)； L—拉削表面長度，取80mm； η—考慮校準部分的長度系數(shù)，取1.2； k—考慮機床返回行程系數(shù)，取1.4 ； v—拉削速度（m/min）； fz—拉刀單面齒升； Z—拉刀同時工作齒數(shù)，Z=l/p； P—拉刀齒距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=1

25、2mm。 ∴拉刀同時工作齒數(shù)z=l/p=80/12≈7。 ∴其本工時 Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13(min)。 工序Ⅲ：粗銑，精銑B面。 加工要求：粗銑B面，精銑B面，Ra=3.2um。 用標準鑲齒圓柱銑刀粗銑，加工余量3mm。 機床：X62W。 加工工件尺寸：寬度：40mm 長度：28mm。 1.粗銑 （1）選擇刀具。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.1 銑削寬度ae≤5mm時。直徑為do=50mm，故齒數(shù)Z=8，由于采用標準鑲齒圓柱銑刀，銑刀幾何參數(shù)（表3.2）rn=10ao=16 （2） 切削用量。 留精銑的加工余量

26、為0.2，所以本道工步切削寬度ac＝2.80.8mm，由于加工表面精度要求Ra=3.2um.根據(jù)表3.5得每轉(zhuǎn)進給量f＝0.5～1mm/r就能滿足要求，但考慮到X62W功率為7.5kw，機床為中等系統(tǒng)剛度和X62W銑床說明書,所以每轉(zhuǎn)進給量f＝0.6mm/r。 （3）選擇刀具磨鈍標準及刀具壽命。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.6，鑲齒銑刀do=50mm，刀具壽命 T=120min。 （4）決定切削速度Vc 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.9確定Z=8，a p=40-70mm，ac=2.80.8mm， fz=f/z=0.0750.1(mm/z)。

27、 由公式： Vc=(Cvdoqv)/(TmapXvfzyvaeuvZpv) 式中：Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3, yv=0.2, uv=0.5, pv=0.3, m=0.25, Km=1.12, Ksv=0.8, KTv=0.82。 由公式得： Kv=KmKsvKTv=1.120.80.82=0.73472 Vc=23.7m/min n=1000V/d=(100023.7)/(3.1450)=151（r/min） 根據(jù)X62W型銑床說明書選n=150r/min

28、,Vf=nf=150x0.6=95mm/min, Vc=3.14nd/1000=(150*3.14*50)/1000=23.55 m/min。 選Vf=95mm/min 實際fz=Vf/(nz)=0.0792mm/z。 （5）機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.20當Vc=71m/min，ae=2.8mm，ap=41mm，fz=0.08，Kmpc=1.4kw，則Pc=0.8kw。 切削功率的修正系數(shù)：Pct＜0.8。 根據(jù)X62W型銑床說明書，機床主軸允許的功率為：Pcm=7.50.75=5.63kw， 故Pcc＜Pcm，因此所決定的切削用量可以采用。 ae=2.

29、8mm，Vf=80m/minn=160r/min，Vc=25.1m/min，fz=0.0625mmm/z。 （6）基本工時 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5可得： Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525（min），其中L1+△=14mm。 2.精銑。 （1）選擇刀具。 刀具與上道工步是同一把刀。 （2）切削用量。 精銑的加工余量為0.2，所以本道工步切削寬度ae＝0.2mm，f＝0.6。 （3）決定切削速度Vc。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.9確定： ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv

30、)/(TmapXvfzyvaeuvZpv)=33.1m/min， n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min。根據(jù)X62W型銑床說明書選 n=210r/min，Vf=nf=210x0.6=126mm/min，VF=125mm/min，fz=Vf/(nxz)= 0.074mm/Z。 （4）基本工時。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5可得： Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/125=0.336（min），其中L1+△=14mm。 工序Ⅳ：銑削8+0.03 0mm槽。 加工工件尺寸：8+0.03 0mm , 長度L

31、=40mm。 加工要求：高速鋼錯齒三面刃銑刀（精密級K8）加工余量8 用乳化液冷卻。 機床：X62W。 （1）選擇刀具：由加工尺寸公差0-0.3，所以銑刀精度為精密級K8。 銑刀參數(shù)：L=8mm，D=63，d=22，d1=34，ro=15，ao=12，an=6，Z=16。 （2）選擇切削量：由于槽的深度為8mm, 故一次走完，ae=8mm，ap=8mm。由《切削用量簡明手冊》表3.3，確定f=0.15-0.3mm/r，現(xiàn)取f=0.3mm/r， fz=0.3/16=0.018mm/z。 （3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.

32、8確定刀具壽命：T=100min。 （4）決定切削速度Vc和每齒進給量Vf：由《切削用量簡明手冊》3.27的公式Vc=(CvDqv)/(Tmapxvfzyvaeuvzpv)Kv 其中Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1, yv=0.2, uv=0.5, pv=0.1, m=0.25, Km=1.12, Ksv=0.8，KTv=0.82。則Kv=KmKsvKTv=1.120.80.82=0.79。代入上式，得： Vc=(CvDqv)/(Tmapxvfzyvaeuvzpv)Kv=82.86m/min n=1000Vc/do=100082.86/3.146

33、3=418.87r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=375r/min，實際速度Vc=donc/1000=74.2m/min， Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min，Vf=110mm/min，fzc=110/37516=0.018mm/z。 （5）機床功率：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.28 公式可得 圓周力Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC，KTV=0.90，KMFC=0.94，由表28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28，則： Fc=(CFapxffzyF

34、aeVFZ/doaFnWF)KFC=3080.0188/63375=505.6N M=FCdo/2103=15.9NM Pc=FcVc/1000=1.18km 根據(jù)X62W型銑床說明書，功率足夠。 （6）基本工時：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5可知 Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49（min），L1+△=14mm。 工序Ⅴ：銑寬為18+0.012 0mm槽。 加工要求：用乳化液冷卻，加工工件尺寸，寬18+0.012 0mm，長L=40mm。 加工余量：23mm。 由于此工步的設(shè)計尺寸精度要求很高，用銑削加工很難達到尺寸精度的要

35、求，所以為了留給下一道公序磨削的加工余量，所以分兩步走：ae=23，ap=10mm。 （1）選擇刀具 銑刀參數(shù)：L=10，D=100mm，d=30mm，ro=15，ao=12，an=6，Z=24。 （2）選擇銑削用量 由于槽的寬度為18mm,故二次走完，ae=23mm，ap=10mm。由《切削用量簡明手冊》表3.3確f=0.5mm/r，現(xiàn)取f=0.8mm/r，fz=0.5/24=0.02mm/z。 （3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命：T=100min。 （4）確定切削速度Vc和每齒進給量：由《切削用量簡明

36、手冊》3.27的公式 Vc=(Cvdoqv)/(TmapXvfzyvaeuvZpv)Kv 式中Cv=25, qv=0.2, Xv=0.1, yv=0.2, uv=0.5, pv=0.1, m=0.25, Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmKsvKTv=1.120.80.82=0.79，則： Vc=(Cvdoqv)/(TmapXvfzyvaeuvZpv)Kv=98.6m/min n=1000Vc/do=100098.6/3.14100=314r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=300r/min，實際速度Vc=donc/1

37、000=94.2m/min，Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min，Vf=150mm/min，fzc=150/30024=0.020mm/z。 （5）基本工時：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表3.5可知 Tm=(L+L1+△)?i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（min），L1+△=20mm，i=2(走兩次)。 工序Ⅵ：磨18mm槽。 加工要求：保證尺寸18mm。 （1）選擇砂輪。 見《切削手冊》第三章中磨料選擇各表，結(jié)果為GZ46KV6P35040127其含義為：磨輪磨料為棕剛玉，為了防止粒度過小而磨輪堵塞，所以選用為粒度為46#，硬度為軟2級。平型砂輪，其尺

38、寸為16640（DdH）。 （2）切削用量的選擇。 砂輪轉(zhuǎn)速n砂=3000r/min(見機床說明書)，v砂=2.5m/s進給量f=50mm/min 雙單行程 fr=0.015mm。 （3）切削工時。 當加工1個表面時，Tm=(L+y+△)iK/50=3.1min。 4.夾具設(shè)計 4.1夾具設(shè)計前言 在確定夾具設(shè)計方案時應(yīng)當遵循的原則是：確保工件的加工質(zhì)量；工藝性好，結(jié)構(gòu)盡量簡單；使用性好，操作省力高效；定位、夾緊快速、準確，能提高生產(chǎn)率；經(jīng)濟性好，制造成本低廉。 確定最合理的設(shè)計方案： （1） 確定定位方案，設(shè)計定位裝置。定位應(yīng)

39、符合“六點定位原則”。定位元件盡可能選用標準件。 （2） 確定夾緊方案，設(shè)計夾緊機構(gòu)。夾緊可以用手動、氣動、液壓或其它動力源。重點應(yīng)考慮夾緊力的大小、方向、作用點，以及作用力的傳遞方式，保證不破壞定位，不造成工件過量變形，不會有活動度為零的“機構(gòu)”，并且應(yīng)滿足生產(chǎn)率的要求。 （3）確定夾具整體結(jié)構(gòu)方案。定位、夾緊確定之后，還要確定其它機構(gòu)，如對刀裝置、導(dǎo)引元件、分度機構(gòu)、頂出裝置等。最后設(shè)計夾具體，將各種元件、機構(gòu)有機地連接在一起。 （4）夾具精度分析。在繪制的夾具結(jié)構(gòu)草圖上，標注出初步確定的定位元件的公差配合關(guān)系及相互位置精度，然后計算定位誤差，根據(jù)誤差不等式關(guān)系檢驗所規(guī)定的精度是否

40、滿足本工序加工技術(shù)要求，是否合理。否則應(yīng)采取措施（如重新確定公差、更換定位元件、改變定位基準，必要時甚至改變原設(shè)計方案），然后重新分析計算。 （5）夾具夾緊力分析。首先應(yīng)計算切削力大小，它是計算夾緊力的主要依據(jù)。通常確定切削力有以下三種方法：① 由經(jīng)驗公式算出；② 由單位切削力算出；③ 由手冊上提供的諾模圖（如M-P-N圖）查出。根據(jù)切削力、夾緊力的方向、大小，按靜力平衡條件求得理論夾緊力。為了保證工件裝夾的安全可靠，夾緊機構(gòu)（或元件）產(chǎn)生的實際夾緊力，一般應(yīng)大于理論夾緊力。 4.2問題的提出 （1） 怎樣限制零件的自由度；V形塊加小平面限制5個自由度，定位銷限制1個自由度。 （2）

41、怎樣夾緊；設(shè)計夾具由螺旋夾緊配合V形塊夾緊工件。 （3）設(shè)計的夾具怎樣排削；此次加工利用拉刀拉削，通過下底面排削。 （4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。 4.3夾具設(shè)計及計算 1.定位基準的選擇 由零件圖可知，寬為8+0.03 0mm的槽，其設(shè)計基準為花鍵孔中心線和工件的右加工表面（A）為定位基準。因此選用工件以加工右端面（A）和花鍵心軸的中心線為主定位基準。 2.切削力及夾緊力的計算 刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀，Φ63mm，Z=14。 由式Fz=CPt0.83Sz0.65D-O.83BZkP進行計算， 其中CP=52，t=8mm,Sz=0.08mm/

42、s,B=8mm,D=63mm,Z=14,kP=(HB/198)0.55，得Fz=200(N)。 在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)。安全系數(shù)K= k1 k2 k3 k4，水平切削分力FH=1.1， Fz=220(N)，垂直切削分力Fv=0.3 Fz=60(N)。其中：k1為基本安全系數(shù)1.5，k2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1，k3為刀具鈍化系數(shù)1.1，k4為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。 F,=KFH =1.51.11.11.1200=400(N) 實際加緊力為WK=KFH/U1U2=400/0.5=800(N)，其中U1和U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù)，U1=U2=0.025。 螺母選用M

43、16X1.5細牙三角螺紋，產(chǎn)生的加緊力為 W=2M/D2tg(a+6’55)+0.66(D3- d3/ D2- d2)=1O405(N) 其中：M=19000 N.M，D2=14.8mm，a=2029，D=23mm，d=16mm。 此時螺母的加緊力W已大于所需的800(N)的加緊力，故本夾具可安全工作。 3. 定位誤差分析 由于槽的軸向尺寸的設(shè)計基準與定位基準重合，故軸向尺寸無基準不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。 4．夾具設(shè)計及操作說明 如前所述,在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意

44、提高勞動率.為此,在螺母夾緊時采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。 4.4夾具裝配圖 夾具裝配圖如圖4.1所示。 圖4.1 夾具裝配圖 總 結(jié) 夾具課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，在老師的指導(dǎo)下，取得了不錯的成績，是我受益匪淺。課程設(shè)計作為我們所學(xué)課程的重要環(huán)節(jié)，是我們機械類學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)和

45、理論知識的必經(jīng)之路，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認識，增強了我們的處理工程問題的能力。 本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我們運用了基準選擇、機床選用、切削用量選擇與計算、時間定額計算、零件的加工過程分析、工藝文件的編制等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等方面的知識。 回想過去兩個星期的課程設(shè)計，我深深的感到課程設(shè)計不僅僅是增長了我們的學(xué)識，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練，提高了我們的思考、解決

46、問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，更多的是對我們從事學(xué)習(xí)研究的一種責(zé)任心的培養(yǎng)，是對我們細心和耐心的考驗。為以后的畢業(yè)設(shè)計和工作打下了良好的基礎(chǔ)。在這個過程中，指導(dǎo)老是師和同學(xué)們教會了我很多東西，在這里要向他們表示衷心的感謝。 參考文獻 [1]徐勇軍. 機床撥叉工藝編排及夾具的設(shè)計[J].機電工程技術(shù),2012,06:63-67. [2]于駿一，鄒青.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009. [3]鄒青，呼詠.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000. [4]李旦，邵東向，王杰.機床專用夾具圖冊[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2005. [5]呂

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