CA6140車床撥叉(831005)課程設計說明書解析

1、廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 廣東誨譯大學 本科生課程設計 CA6140 車床撥叉（831005）機械加工工藝規(guī)程設計及 夾具設計 學生姓名 _ 所在專業(yè) 機械設計制造及其自動化 _ 所在班級 _ 機電 1101 _ 學號 201011411129 指導教師 譚光宇 職稱 教授 副指導教師 _ 職稱 _ 答辯時間 _ 2013 年 7 月 12 日 目錄 目錄 設計總說明 . . 前言 . 錯誤！未定義書簽。 1零件工藝性分析 . 1 1.1 零件的作用 . 1 1.2 零件的工藝分析 . 錯誤！未定義書簽。 2機械加工工藝規(guī)程設計 . 2 2.1 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 . 2

2、2.1.1 選擇毛坯 . 2 2.1.2確定毛坯的機械加工余量及尺寸確定 . 2 2.1.3繪制毛坯簡圖 . 3 2.2 定位基準的選擇 . 3 2.2.1 粗基準的選擇 . 3 2.2.2精基準的選擇 . 3 2.3 各表面加工方案的確定 . 3 2.4 加工階段的劃分 . 4 2.5 工序的集中與分散 . 4 2.6 制定工藝路線 . 4 3確定機械加工余量和工序尺寸 . 6 4夾具設計 .15 4.1 夾具體設計前言 . 15 4. 2 問題的提出 . 16 4.3 夾具體設計 . 16 總結 . 18 鳴謝 . 19 參考文獻 .20設計總說明 I 設計總說明 一、 設計題目與要求 C

3、A6140車床撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計。年產量為5000件（大批 生產），零件由指導教師指定。（零件參考圖附后） 二、 設計內容 1 對零件進行工藝分析，畫零件圖； 2 確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖； 3 制定零件的機械加工工藝路線，填寫機械加工工藝過程卡； 4 對指定工序，選擇機床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公 差，確定切削用量，填寫工藝過程卡； 5 對指定工序進行機床夾具設計計算和機構設計，畫夾具裝配圖； 6 對夾具的一個零件設計零件圖； 7編寫設計計算說明書 三、進度安排 6.21 上午10點指導教師布置課程設計任務。明確設計任務， 閱讀 設計任務書和指

4、導書，收集、借閱有關資料、手冊。 7.1 對零件進行工藝分析，畫出零件圖；確定毛坯的制造方式，繪 制毛坯簡圖。 7.3 制定機械加工工藝路線，選擇定位基準。 選擇機床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與 公差，確定切削用量。 7.5 填寫工藝過程卡，填寫工序卡。 7.7 確定夾具設計方案，選擇定位元件，計算所需夾緊力，選擇夾 緊方案。 7.8 繪制夾具裝配圖。整理設計說明書。 7.11 繪制夾具零件圖。 7.12 答辯。 四、設計工作要求提交: 1 零件圖 1 張（A4A3） 張（A4A3） 設計總說明 2 2. 毛坯圖 1 3. 機械加工工藝過程卡 1 張 4. 機械加工工序卡 1

5、 張 5. 夾具結構設計裝配圖 1 張（A1A0） 6. 夾具結構設計零件圖 1 張（A3A1，夾具體零件） 7. 課程設計說明書 1 份，參考廣東海洋大學畢業(yè)設計說明書撰寫格式 關鍵詞：機械加工工藝；夾具設計；裝配圖；零件圖；設計說明書 刖言 通過機械加工工藝規(guī)程及機床夾具的設計，匯總所學專業(yè)知識如一體 （如機械精度 設計與質量保證、機械設計、金屬切削機床、機械制造技術基礎等）。讓我們 對所學的專業(yè)課得以鞏固、復習及實用，在理論與實踐上有機結合；使我們對各科的作 用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎！ 在些次設計中我主要是設計 CA6140撥叉的銑床夾具。我希望能夠通過這

6、次課程設 計對自己未來從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己的分析能力，解決問題的 能力，在此次課程設計之中，我查閱了大量的書籍，并且得到了有關老師的指點，在此 表示感謝！通過工藝規(guī)程及專用夾具設計，我掌握了： 1、能熟練的運用機械制造技術基礎所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，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生分析 問題和解決問題的能力。 2、掌握加工方法及其機床、刀具及切削用量等的選擇應用能力 3、通過對零件某道工序的夾具設計，學會工藝裝備設計的一般方法。通過自己親手設 計夾具的訓練，提高結構設計的能力。 4、課程設計過程也是理論聯(lián)系實際

7、的過程，學會使用、查閱各種設計資料、手冊和國 家標準等，以及學會繪制工序圖、夾具總裝圖，標注必要的技術條件等。增強學生解決 工程實際問題的獨立工作能力。廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 CA6140 車床撥叉（831005）機械加工工藝規(guī)程設計及夾具設計 專業(yè)：機電一體化， 學號：201011411129,姓名：張嘉祺 指導教師：譚光宇（教授） 課程設計說明書 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中，主要起換檔，使主軸回 轉運動按照工作者的要求進行工作。寬度為18+0.012mm勺槽尺寸精度要求很高，因為在撥 叉拔動使滑移齒輪時如

8、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+0.012mm勺槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。 1.2 零件的工藝分析 該撥叉的全部技術要求列如下表: 項目 公差等級 偏差（mm） 粗糙度Ra 定位基準 ? 25的六齒方 花鍵孔 IT7 +0.023 0 1.6 花鍵孔中心線 ? 22的花鍵底 孔 IT12 +0.28 0 6.3 花鍵孔中心線 兩端的2*1 50 倒角 6.3 花鍵孔中心線 尺寸8的槽 IT9 +0.03 0 1.6 花鍵孔中心線 尺寸18的槽 IT6 +0.012 0 3.2 花鍵孔中心線 尺寸6的花鍵 槽寬 IT9 +0.06 +0.

9、03 3.2 花鍵孔中心線 廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 2 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。再根據各加工方法的經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雜的加工曲面，所以根據上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保 證。 2 機械加工工藝規(guī)程設計 2.1 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 件結構又比較簡單，生產類型為大批生產，故選擇鑄件毛坯。查機械制造工藝及設備 設計指導手冊324頁表15-5選用鑄件尺寸公差等級 C

10、T9級。采用鑄造，撥叉屬于輕 型機械產品類型，產量5000件，按理應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 1） 右端面的加工余量：上端面有 30.8mm的加工余量，足夠把鑄鐵的硬質表面層 切除 2） 矩形花鍵底孔。 要求以矩形花鍵的外徑定心，故采用拉削加工內孔尺寸為 22 0+0.28，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 20mm 擴孔21mm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2 Z =1mm 3） 上端面的加工余量。 此工序分

11、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廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 3 - 2.1.3 繪制毛坯簡圖 圖1.1 毛坯圖 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 40的外圓表面 的粗基準。 2.2.2 精基準的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統(tǒng) 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，查機械制造技術基礎課 程設計指導 % I HT20

12、0 7i / a 4 J4 廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 4 教程表1-10和表1-11，確定各表面加工方案，如下表所示。 項目 經濟精度 表面粗糙度 Ra/ um 加工方案 備注 40X28表面 IT8 3.2 粗銑一半精銑 表 1-11 右端面 IT8 3.2 粗車一半精車 表 1-11 兩端的2*1 50 倒角 6.3 锪倒角 表 1-10 尺寸8的槽 IT9 1.6 銑削 表 1-11 尺寸18的槽 IT6 3.2 粗銑一精磨 表 1-11 ? 25花鍵孔 IT9 3.2 拉削 表1-8 ? 22的花鍵底 孔 IT12 6.3 鉆孔一擴孔 表 1-10 2.4 加工階段的劃

13、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，首先以40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？22伽孔的鉆、擴加工并進行花鍵槽的拉削加工；進行撥叉？18 mm的磨削加工；進行B面的精銑

14、；銑B面尺寸為8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容多與少的依據， 它直接影響整個工藝路線的工序 數目及設備、工裝的選用等。由于本次加工的撥叉的生產類型為大批量生產，確定選用 工序集中的原則組織工序內容，一方面可以采用萬能、通用機床配以專用夾具加工，以 提高生產效率；另一方面也可以減少工件的裝夾次數，有利于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，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 5 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

15、床配以專用 工卡具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生 產成本盡量降低。 工 序 號 工序名稱 機床設備 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、 內徑千分 尺 2 銑削槽40X28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 3 銑削 mmt勺槽 X62W臥式銑床 高速鋼錯齒 二面刃銑刀 （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 mm的 槽 X62W臥式銑床 銑刀 花鍵底孔 中心軸線、 右端面 塞規(guī)、 深

16、度 游標卡尺 5 拉花鍵 L66110拉床 拉刀 撥叉右端 面 塞規(guī)、 內徑 千分尺 6 去毛刺 鉗工臺 7 1 熱處理 淬火機 8 清洗 清洗機 9 檢驗 塞規(guī)、百分 表、 游標卡 尺 工 序 號 工序名稱 機床設備 刀具 定位基準 量具 廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 6 - 1 粗、精車撥叉右端面 CA6140臥式車 床 車刀 游標卡尺 2 鉆、擴花鍵底孔、倒 兩端15倒角 Z535立式鉆床 鉆頭、擴孔 鉆、锪刀 ?40外圓柱 面 游標卡尺 3 : 拉花鍵 L66110拉床 拉刀 撥叉右端面 卡規(guī) 4 銑削槽40X28面 X62W臥式銑床 標準鑲齒圓 柱銑刀 花鍵底孔中 心軸線

17、 游標卡尺 5 銑削 mm勺 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 6 銑削 mm勺 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 7 1 去毛刺 鉗工臺 8 熱處理 淬火機 9 磨削 mm勺 槽 M7120A臥軸矩 臺平面磨床 砂輪 花鍵底孔中 心軸線 卡規(guī)、 深度 游標卡尺 10 清洗 清洗機 11 檢驗 塞規(guī)、百分 表、 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；如此一來方案中 2、3、4 三道工序的工序基準很難對工件進行定位和加緊、方案二中，把花鍵放在第一道工

18、序的 后邊，這樣，方案二中的345道工序很容易對工件進行定位與加緊即以花鍵中心線和 下低面作為3.4.5道工序的定位基準。此外，方案二中多了兩道工序，能提高加工表面 的精度和質量，因為 mm槽與滑移齒輪接觸，其表面硬度及質量要求較高，而 經熱處理后表面能達到較高的硬度，此方案定位精度高，專用夾具結構簡單、可靠，所 以采用方案廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 7 二比較合理。 3 確定機械加工余量和工序尺寸 工序I :車削撥叉右端面 加工條件： 工件材料：灰口鑄鐵 HT200 (T b=145MPa鑄造。 加工要求：粗、半精車 A面并保證28mm勺工序尺寸，R=3.2 pm 機床：車床C

19、A6140 刀具：硬質合金刀具(YG6。參數為：r =12. ao=6-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15 計算切削用量： (1) 已知長度方向的加工余量為 3 0.8m m。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IT 12級取-0.46 mm (方 向：入體方向) (2) 進給量、根據切削用量簡明手冊(第3版)表1.4當刀桿尺寸為 16mma淪3 mmi時，以及工件直徑為 60mn!寸(由于凸臺B面的 存在所以直徑取60mr)i ?=0.6-0.8mm/ r . 按CA6140車床說明書 取? =0.6 1 mm/n 由于存在間歇加

20、工所以進給量乘以 k=0.75 0.85 所以： 實際進給量：f=0.61 X 0.8=0.488 mm/ r 按CA6140車床說明書 ？= 0.48 mm/r (3) 計算切削速度。 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) V=Cv/(T ap fy ) kv 其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2 修正系數Ko見切削手冊 表 1.28 kmv=1.15 k kv=0.8 k krv=0.8 k sv=1.04 k BV=0.81 所以 Vc =158/( 60 0.2 20.15 0.53 0.4) 1.15 0.8 0.8 0.8

21、1 0.97 =46.9(m/mi n) (4) 確定機床主軸轉速 ns=1000vc/ 二 dw=229.8 (r/min ) 按CA6140車床說明書 200 r /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 Tm=(L+L1+L2+L3)/nwx f=0.33 ( min)(其中 L=(65-0)/2=32.5 L仁3 L2=0、L3=0) 廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 8 - 輔助時間：0.33 x0.15=0.0495 (mi n) 其他時間：(0.33+0.0495 ) x0.09=0.0342 (min) 總工時：0.3

22、3+0.0495+0.0342=0.4137 (mi n) 精車右端面： (1) 已知粗加工余量為 0.3mm (2) 進給量f.根據切削用量簡明手冊表1.6 , f=0.15 -0.25mm/r 按 CA6140 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/(T ap fy ) kv 0 2 0 15 0 4 =158/( 60 . 2. 0.16 . ) 1.15 0.8 0.8 0.81 0.97 =83.85(m/mi n) (3) 確定機床主軸轉速.nw=1000vc/二dw=410.

23、8 (r/min )按CA6140車床說明書, 取 nw=400 (r/min ) 實際切削速度 V=57.1m/min (4) 切削加工時，查工藝手冊表 6.2-1 Tm=(L+L1+L2+L3)/nwxf=22.5/400 x0.16=0.35 (mi n) 由于下一道工序是鉆孔，所以留下 ？22mm的臺階， 所以 L=(65-20)/2=22.5mm L1=3.L2=0. L3=0 輔助時間：0.15 x0.35=0.0525 (mi n) 其他時間：0.09 x (0.35+0.0525 ) =0.0362 (min) 總時間：0.35+0.0525+0.0362=0.4387 (mi

24、 n) 工序II :鉆、擴花鍵孔，锪15倒角 1、鉆花鍵底孔： (1) 鉆頭選擇：查切削用量簡明手冊表 2.2得： 鉆頭幾何形狀為(表2.1及表2.2 )：雙錐、修磨橫刃、棱帶，鉆頭參數： 21mm B =28 ，2=118, 2=70, b =4.5mm ,ao=11 , W =65 ,b=2.5mm, l=4mm廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 9 - 根據零件的生產類型和加工要求由機械制造技術基礎課程設計指導教程 P47表3-4 ;選用鉆頭直徑為d=21.00mm莫氏錐柄號為2的莫氏錐柄麻花 鉆，材料為高速鋼。 (2) 確定進給量 根據表切削用量簡明手冊2-9結合機械制造技術基礎

25、課程設計指導教 程P85表4-8的Z535主要技術參數及表4-10立式鉆床進給量和P107頁 表 5-22， 確定 f=1.3mm/r (3) 確定鉆頭磨鈍標準及壽命查切削用量簡明手冊表 2.21， 當d=21mm取鉆頭最大磨損量取 1.0mm，壽命T=75min. (4) 確定切削速度 由切削用量簡明手冊，表2.15得V =20m/min n=1000V/： D=303.2 r/min 由 機械制造技術基礎課程設計指導教程P86表4-9的鉆床技術資料得： 取 275 r/min 則實際V =18.14 m/min (5) 基本工時計算 Tm=L/nf=(80+10)/ (275x0.3 )

26、=1.091 (min) 入切量及超切量由表 2.29.查出屮+ =10mm 輔助時間：0.15 x1.091=0.164 ( min) 其他時間：0.09 x (0.164+1.091 ) =0.113 (min) 總時間：0.113+0.164+1.091=1.368 (min) 2、 擴花鍵孔： (1) 擴孔鉆選擇 刀具直徑d=22.00mm刀具幾何參數與鉆孔時的鉆頭相同。由于鉆孔和擴 孔直徑相差不大，為了節(jié)省停鉆和調換走刀量等輔助時間，所以 n不變， 根據機械制造技術基礎課程設計指導教程 P108表5-25 ;進給量f調 整為0.96mm/r;所以工序工時為 ：Tm=0.3159 mi

27、n 3、 锪倒角： 刀具：150錐柄錐面锪鉆。刀具材料為：高速鋼 檢驗機床功率 按切削用量簡明手冊表1.2 4 可以查出 當 八=160245HBS ap 2.8 mm f 0.6 mm/r Vc 41 m/min Pc = 3.4kw 按Z535車床說明書主電機功率P= 4.5 kw 廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 10 可見Pc比P小所以鉆床功率足夠所用切削用量符合要求 根據切削用量簡明手冊表 2.21確疋進給量為f =0.28mm/min 主軸轉速仍設為200r/min。 工序III : 拉花鍵孔 加工要求：拉花鍵，保證花鍵尺寸 mm及花鍵的長度 L=80mm保證花鍵底面的表面

28、粗糙度為_ 1.6， 兩側面的表面粗 糙度為3.2。 刀具材料：W18Cr4V高速鋼。 選擇機床：選用L66110拉床。 刀具：查選用齒數為6,、外徑為25mm內徑為22mm鍵寬為6mn!勺專用拉 刀。 單面齒升，根據手冊，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=Z bl n k/1000vf zZ 式中：Zb 單面余量1.5mm（由22mm拉削到25mm） L 拉削表面長度，80mm n 考慮校準部分的長度系數，取1.2 ； k 考慮機床返回行程系數，取1.4 ； v 拉削速度（m/min）； f z 拉刀單面齒升；

29、Z 拉刀同時工作齒數，Z=6; 所以，拉刀同時工作齒數 z=l/p=80/126 基本工時 Tm=1.5 x 80X 1.2 X 1.4/1000 X 3.6 X 0.06 x 6=0.12(min) 輔助時間：0.15 x0.12=0.018 (mi n) 其他時間：0.09 x (0.12+0.018 ) =0.013 (min) 總時間：0.12+0.018+0.013=0.151 (min) 工序IV :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：X 62W 加工工件尺寸：寬度：40mm長度：28mm 1、粗銑 廣東

30、海洋大學 2010 屆本科生課程設計 11 (1) 選擇刀具 根據切削用量簡明手冊表3.1銑削寬度ae 5mm寸。由于采用標準 鑲齒圓柱銑刀，銑刀幾何參數(表3.2)為z=8 , rn=10, ao=16 (2) 切削用量 留精銑的加工余量為0.2，所以本道工步切削寬度ac= 2.8 0.8 mm, 由于加工表面精度要求 Ra=3.2 um.根據切削用量簡明手冊表 3.5 得每轉進給量f= 0.51 mm/r就能滿足要求，但考慮到X 62W功率為 7.5kw,機床為中等系統(tǒng)剛度和X 62W銑床說明書，結合機械制造技術 基礎課程設計指導教程 P91頁表4-19和表4-20，確定進給量為 95mm

31、/min (3) 選擇刀具磨鈍標準及刀具壽命。根據切削用量簡明手冊 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 可根據切削用量簡明手冊表 3.9 確定：Z=8, ap=40-70mm ac=2.8 0.8 mm， fz=f/z=0.0750.1(mm/z) 由公式： Vc=(Cv x dox qv)/(Tm x apx Xvx fz x yv x aex uvx Zpv) 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

32、.82, 由公式得： Kv=Km x Ksvx KTv=1.12x 0.8 x 0.82=0.73472 Vc=23.7m/mi n n=1000V/二 d=(1000 x 23.7)/(3.14 x 50) =151 (r/min ) 根據X62W理銑床說明書選n=150r/min Vc=3.14 nd/1000=(150*3.14*50)/1000=23.55 m/min Vf=n f=150 x0.6=95mm/mi n 選 Vf=95mm/min 實際 fz=Vf/(n x z)=0.0792mm/z (5) 機床功率：根據切削用量簡明手冊表 3.20 當 Vf=95m/min, ae

33、=2.8mm ap=41mm fz=0.08mm/z， 則 Pc=0.8kw o 切削功率的修正系數：故 Pct=1.0, 根據X62W型銑床說明書，機床主軸允許的功率為 廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 12 Pcm=7.5X 0.75=5.63kw 故Pcv Pcm因此所決定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm Vf=95mm/min, n=150r/min , Vc=23.55m/min, fz=0.08mmm/z。 (6) 基本工時根據切削用量簡明手冊表 3.5 Tm=(L+L1 込)/Vf=(28+14)/95=0.442 (mi n) 其中：L1+A=14mm 輔助時間：

34、0.442 x0.15=0.0663 (mi n) 其他時間：0.09 x (0.442+0.0663 ) =0.0457 (min) 總時間：0.442+0.0663+0.0457=0.554 (mi n) 2、精銑 (1) 選擇刀具 所用刀具與上道工步所用為同一把刀。 (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為了節(jié)省調 整時間和輔助時間等，除進給量調整為f= 0.32mm/r外其他切削用量 參數同上工步。 (3) 決定切削速度Vc 可根據切削用量簡明手冊表 3.9確定ac=0.2mm, Vc=(Cv x dox qv)/(Tm x apx Xvx

35、fz x yv x aex uv x Zpv)=33.1m/min n=1000V/ 二 d=(1000 x33.1)/(3.14x50)=211r/min 根據機械設計制造基礎課程設計指導教程 P91頁表4-19 , 取 n=235r/min Vf=n x f=235 x 0.32=75.2 mm/min fz=Vf/(n x z)=0.04 mm/Z (4) 基本工時基本工時根據 切削用量簡明手冊 表3.5 Tm=(L+L1 込)/Vf=(28+14)/75.2=0.559 ( min) 式中 L1+A=14mm 輔助時間：0.559 x0.15=0.0838 (mi n) 其他時間：0.

36、09 x (0.559+0.0838 ) =0.0578 (min) 總時間：0.559+0.0838+0.0578=0.700 ( min) 廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 13 工序V:銑削 加工工件尺寸： mm ,長度L=40mm 加工要求：高速鋼 W18Cr4V昔齒三面刃銑刀(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 0-0.03。所以銑刀精度為精密級K8 銑刀參數：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,即=8m

37、m 由機械制造技術基礎課程設計指導教程表 5-6 確定銑刀的每齒進給 量 =0.015-0.01mm/z 現取 fz=0.015mm/z (3) 選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命：根據機械制造技術基礎課程設計 指導教程表5-9,得后刀面最大磨損限度為0.15-0.2mm,由切 削用量簡明手冊表3.8確定刀具壽命：T =120min。 (4) 決定切削速度Vc、由金屬加工工藝人員手冊表 10-106高速鋼銑刀切 削用量的公式: Vc=(Cv D qv)/(Tm Q 雹 nV：)，Kv 其中 Cv=25,qv=0.2, Xv=0.1, yv=0.2, uv=0.5, pv=0.1,m=0.25, Km=

38、1.12,Ksv=0.8, =0.82, Kv=Km Ksv 陥=1.12x0.8x0.82=0.79 代入式得： Vc=(Cv D - qv)/(Tm 乞于 k，L 川 .? ) Kv 71.62m/minmm槽 廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 14 n=1000X Vc/ 二 D=1000X 71.62/ (3.14 x 63) =362.02r/min 根據X62W型銑床說明書選二.=375r/min 實際速度 Vc=： D /1000=74.2m/min 選 Vfc=：丄 x16=375X0.015x16=90mm/min 根據 X62W型銑床說明書選用 Vf=90mm/mi

39、r。 fZc=Vf/ (匕 * E _()A()_()A() (5) 機床功率： 根據切削用量簡明手冊表 3.28公式 由表 28 得：CF=30, xF=1.0，yF=0.65，uF=0.83, wF=Q qF=0.83，KFC=1.28 Fc=(CFapxff zyFaeVFZ/DqF nW)KFC =(30 x81x0.015 0.65x8 .83x16/63 .83x710)x1.28 =59.0 N M=FCD/2 X 103=1.86N?m Pc=FcVc/1000=59x74.18 4.38kw 根據X62W型銑床說明書，功率足夠。 (6) 基本工時計算 根據 切削用量簡明手冊表

40、3.5 Tm=(L+L1+ )/Vf=(40+14)/90=0.6 (mi n) 其中：L1+ =14mm 輔助時間：0.6 x0.15=0.09 ( min) 其他時間：0.09 x (0.6+0.09 ) =0.062 (min) 總時間：0.6+0.09+0.062=0.752 (min) 工序VI :銑mm(槽 加工要求：用乳化液冷卻，加工工件尺寸，寬 180+0.12mm長L=40mm 加工余量：23mm 由于此工步的設計尺寸精度要求很高，用銑削加工很難達到尺寸精度的要 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

41、：L=10， D=100m，d=30mm ro=15 ， 圓周力 Fc =(CFa KTV=0.90 KMFC=0.94 c F K w Fn a D Fzy 廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 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 確定 f=0.5mm/r，現取 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)

42、 確定切削速度Vc和每齒進給量：決定切削速度 Vc和 每齒進給量V、由切削用量簡明手冊3.27的公式 Vc=(Cv x doX qv)/(T mX ap X XvX f z x yv X aeX Uv x Zpv) x K/ 式中：CV=25,q v=0.2,X v=0.1,y v=0.2,u v=0.5,p v=0.1, m=0.25,Km=1.12,K sv=0.8,KT v=0.82, Kv=Kmx Ksv x KT/=1.12 x 0.8 x 0.82=0.79 V=(Cv x dox qv)/(T mx ap x Xv x f z x yv x aex uv x Zpv) x 肉肉

43、=98.6m/mi n n=1000 x Vc/ 二 do=1000 x 98.6/3.14 x 100=314r/min 根據X62W型銑床說明書選nc=300r/min。 實際速度： Vc=二 donc/1000=94.2m/min 選 Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min。 根據X62W型銑床說明書選選 Vf=150mm/min fzc=150/300 x 24=0.020mm/z (5) 基本工時基本工時根據切削用量簡明手冊表 3.5 Tm=(L+L1 込)x i/Vf=(40+20) x 2/150=0.8 (min), L1+A =20mm i=2 (走兩次)。 輔助

44、時間：0.8 x0.15=0.12 (mi n) 其他時間：0.09 x (0.8+0.12 ) =0.083 (min) 總時間：0.8+0.12+0.083=1.003 (mi n) 工序VII :去毛刺 在鉗工臺上去除工件在前面工序中出現的毛刺。為后面的精加工做準備。 工序VHI :熱處理 廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 16 在淬火機等設備上將 mm槽兩端面進行局部淬火、低溫回火。提高其表面機 械性能 工序IX :磨mmf曹 加工要求：保證尺寸mm (1)選擇砂輪 由切削手冊中磨料選擇各表，結果為： GZ46KV6P350 40X127其 含義為：磨輪磨料為棕剛玉，為了防止粒

45、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，其尺寸為(DX dX H) =16X 6X40。 (2) 切削用量的選擇 砂輪轉速 n 砂=3000r/min，v 砂=2.5m/s 進給量f=50mm/min雙單行程f r=0.015mm (3) 切削工時。 當加工1個表面時： Tm=(L+y+) X i K/50=3.1min 輔助時間：0.15 x3.仁0.465 (mi n) 其他時間：0.09 x (3.1+0.465 ) =0.321 (min) 總時間：3.1+0.321+0.465=3.886 (min) 工序X:清洗 工序XI :終檢 4 夾具設計 4.1

46、 夾具設計前言 經過仔細分析決定設計銑削 mm槽銑床夾具。在確定夾具設計方案時 應當遵循的原則是： 確保工件的加工質量； 工藝性好，結構盡量簡單； 使用 性好，操作省力高效； 定位、夾緊快速、準確，能提高生產率； 經濟性好，制造 成本低廉。 確定最合理的設計方案。 確定定位方案，設計定位裝置。定位應符合“六點定位原則”。定位元件盡可能 選用標準件。 確定夾緊方案，設計夾緊機構。夾緊可以用手動、氣動、液壓或其它動力源。 重點應考慮夾緊力的大小、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”，并且應滿足生產 率的要求。 確定夾具整體結構方案。定

47、位、夾緊確定之后，還要確定其它機構，如對刀裝 置、導引元件、分度機構、頂出裝置等。最后設計夾具體，將各種元件、機構 有機地連接在一起。 廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 17 夾具精度分析。在繪制的夾具結構草圖上，標注出初步確定的定位元件的公差 配合關系及相互位置精度，然后計算定位誤差，根據誤差不等式關系檢驗所規(guī) 定的精度是否滿足本工序加工技術要求，是否合理。否則應采取措施（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計方案），然后 重新分析計算。 夾具夾緊力分析。首先應計算切削力大小，它是計算夾緊力的主要依據。通常 確定切削力有以下三種方法： 由經驗公式算出； 由

48、單位切削力算出； 由 手冊上提供的諾模圖（如M-P-N圖）查出。根據切削力、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（或 元件）產生的實際夾緊力，一般應大于理論夾緊力。 4.2 問題的提出 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 經過與指導老師協(xié)商，決定設計第5道工序一一銑寬為 mm曹的銑床夾具 本夾具將用與X62W臥式銑床。刀具為高速鋼直齒三面刃銑刀，來對工件進行加工。 本夾具主要用來銑寬為 mm的槽，由于采用寬為 mm的 精密級高速鋼直齒三面刃銑刀，一次銑削，所以主要應該考慮如何提高勞動生產率，降 低勞動強度. 4.

49、3 夾具設計 1 .定位基準的選擇 由零件圖可知，寬為&+0 03mm勺槽，其設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：高速鋼錯齒三面刃銑刀，？ 63mm, Z=16 Fz=G t0.83 Sz0.65 DO.83 B - Z kP (見切削手冊3-5 6 表) 解得：Fz200(N) 其中：CF=52 , t=8mm, Sz=0.015mm億 B=8mm, D=63mm, Z=16, kp=(HB/198)0.55 廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設計 18 在計算切削力時，必須考慮安全系數。安全系數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 1.5 k 1為加工性質系數 1.1 k 1為刀具鈍化系數 1.1 k 1為斷續(xù)切削系數 1.1 F=KFH =1.5 X D Dd ? 實際加緊力為 WK=FS /H =26曲 _D_Dd _ 其中：九和-分別為推桿26與螺桿24間的距離和壓塊17中 心與螺桿24間的距離，1 =80,】=105。