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0 目 錄 第 1 章零件分析 ....................................................1 1.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 ....................................1 1.2 零件的作用 ....................................................1 1.3 零件的工藝性分析和零件圖的審查 ................................2 第 2 章 工藝過程設(shè)計(jì) ..............................................3 2.1 零件表面加工方法的選擇 ........................................3 2.2 工藝路線的制訂 ................................................3 2.3 選擇毛坯 ......................................................5 2.4 定位基準(zhǔn)的選擇 ................................................5 2.5 工藝方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 ........................................6 2.6 機(jī)床的選擇 ....................................................6 2.7 選擇夾具 ......................................................6 2.8 選擇刀具 ......................................................7 2.9 選擇量具 ......................................................7 2.10 加工量計(jì)算表 .................................................7 2.11 工序 加工尺寸 尺寸公差 使用量具 ..............................8 2.12 確定工序尺寸 .................................................8 第 3 章 機(jī)械加工計(jì)算 ..............................................9 3.1 粗銑上下端面和上表面 ..........................................9 3.2 鉆 Φ10 和 Φ2-6 孔 .............................................9 3.3 鉸 Φ10 和 Φ2-6 孔 ............................................10 3.4 精銑上表面 ...................................................11 3.5 粗銑前端面和后端面 ...........................................11 3.6 精銑前端面 ...................................................11 3.7 鉆 Φ2-9 孔： .................................................12 第 4 章夾具設(shè)計(jì) ...................................................13 4.1 銑床夾具的主要類型及結(jié)構(gòu)形式 .................................13 4.2 銑床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) ...........................................13 4.3 確定設(shè)計(jì)方案 .................................................14 4.4 削力及夾緊力計(jì)算 .............................................15 設(shè)計(jì)心得 ...........................................................16 參考文獻(xiàn) ...........................................................17 附錄 ................................................................18 0 序 言 《機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)》是我們學(xué)習(xí)完大學(xué)階段的機(jī)械類基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ) 課以及專業(yè)課程之后的一個(gè)綜合課程，它是將設(shè)計(jì)和制造知識(shí)有機(jī)的結(jié)合，并融合 現(xiàn)階段機(jī)械制造業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況和較先進(jìn)成熟的制造技術(shù)的應(yīng)用，而進(jìn)行的一次 理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，通過本課程的訓(xùn)練，將有助于我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，并為 后續(xù)的課程學(xué)習(xí)以及今后的工作打下一定的基礎(chǔ)。 對(duì)于我本人來說，希望能通過本次課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)將所學(xué)理論知識(shí)和工 藝課程實(shí)習(xí)所得的實(shí)踐知識(shí)結(jié)合起來，并應(yīng)用于解決實(shí)際問題之中，從而鍛煉自己 分析問題和解決問題的能力；同時(shí)，又希望能超越目前工廠的實(shí)際生產(chǎn)工藝，而將 有利于加工質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率提高的新技術(shù)和新工藝應(yīng)用到機(jī)器零件的制造中，為 改善我國的機(jī)器制造業(yè)相對(duì)落后的局面探索可能的途徑。 由于所學(xué)知識(shí)和實(shí)踐的時(shí)間以及深度有限，本設(shè)計(jì)中會(huì)有許多不足，希望各位 老師能給予指正。 0 第 1 章 零件分析 1.1 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類型 所給任務(wù)的零件（圖 1.1）是某機(jī)器上的一個(gè)轉(zhuǎn)速器盤的零件。假定該機(jī)器年產(chǎn)量為 6000 臺(tái)，且每臺(tái)機(jī)器中僅有一件，由零件的特征可知，它屬于機(jī)體類小零件，因此，可以確定其生 產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。 1.2 零件的作用 轉(zhuǎn)速器盤是 2105 柴油機(jī)中調(diào)速機(jī)構(gòu)。Φ10mm 孔裝一偏心軸，此軸一端通過銷 與手柄相連，另一端與油門拉桿相連。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，偏心軸轉(zhuǎn)，油門拉桿即可打開油 門或關(guān)小油門。Φ6mm 孔裝兩銷，起限位作用，手柄可在 120°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無 級(jí)調(diào)速。該零件通過 Φ9mm 孔用 M8 螺栓與柴油機(jī)體連接。 本設(shè)計(jì)任務(wù)給定的零件轉(zhuǎn)速器盤，即傳遞運(yùn)動(dòng)并保持其他零件正確工作方式， 和保持互相之間的正確位置。其對(duì)加工平面，平行度，加工孔，垂直度，等有一定 的要求，由于零件比較復(fù)雜，不成規(guī)則，故加工過程中需要用到復(fù)雜的夾具。 圖 1.1 1 圖 1.2 1.3 零件的工藝性分析和零件圖的審查 該零件圖的視圖正確，完整，尺寸，公差及技術(shù)都符合要求。但是，零件的加 工過程，需要有較高的平面度，某些地方需要較細(xì)的表面粗糙度，各裝配基面要求 有一定的尺寸精度和平行度。否則會(huì)影響機(jī)器設(shè)備的性能和精度。 由于零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工時(shí)需要較復(fù)雜的夾具才能準(zhǔn)確的定位，并保持 適當(dāng)?shù)膴A緊力，可以用花盤進(jìn)行定位加緊，并用墊塊進(jìn)行輔助定位。 同時(shí)基準(zhǔn)面的選擇也是很重要的。在加工 I ,II ,III 孔的端面時(shí)，先用銑刀銑出 下表面，在以下表面為基準(zhǔn)，銑出上面的各表面（I,II,III 孔的加工也是以下端面 為定為基準(zhǔn)的）；在加工前后端面時(shí)，由于工件前后尺寸較大，可在鉸床上銑端平 面，銑出后表面。之后，以后表面為基準(zhǔn)，銑出兩個(gè) Φ9 孔，在加工過程中，應(yīng)盡 量減少安裝的次數(shù)，以減少安裝時(shí)帶來的安裝誤差。 兩 端 2 第 2 章 工藝過程設(shè)計(jì) 2.1 零件表面加工方法的選擇 本設(shè)計(jì)任務(wù)給的零件需要加工的表面有：端面，內(nèi)孔，園角等，其加工方法如下： （1）下表面（大面積表面）：雖然不是重要的表面，沒有粗糙度要求，但是定位基 準(zhǔn)面，用銑車進(jìn)行端銑平面，粗銑即可。 （2）上邊緣面：不是重要表面，粗銑即可。 （3）I,II,III 孔處的上端面：是重要表面，表面粗糙度 R6.3，可以進(jìn)行粗銑后， 再進(jìn)行半精銑或精銑。 （4）I 孔處的下端面：無表面粗糙度要求，只需進(jìn)行粗銑即可。 （5）前端面：是重要表面，也是定為基準(zhǔn)面，表面粗糙度 R6.3，進(jìn)行粗銑再半精 銑或精銑。 （6）2 個(gè) Φ9 孔的后端面：表面粗糙度 R12.5，只需進(jìn)行粗銑。 （7）2 個(gè) Φ9 孔的加工：表面粗糙度 R12.5，以下端面為基準(zhǔn)，粗鉸出 2 個(gè) Φ9 孔； ；普通鉸床即可。 （8）I 孔的加工：表面粗糙度 R6.3，可用鉸床進(jìn)行鉸孔，粗鉸或擴(kuò)孔均可。 （9）II,III 孔的加工：表面粗糙度 R3.2，是要求較高的孔，可進(jìn)行粗鉸→半精鉸， 或者擴(kuò)孔→精擴(kuò)，既可滿足要求。 （10）園角：有 R3，R5,R6.5,R15 幾種園角，可用立銑刀周銑出園角。 2.2 工藝路線的制訂 工藝路線一： 工序 1：鉗工劃線；以上邊緣面為粗基準(zhǔn)，劃下表面的加工線。 工序２：銑，以上端面為定位粗基準(zhǔn)，粗銑出零件下表面。 工序 3：銑，在以下表面為基準(zhǔn)，粗銑出 I,II,III,孔的上端面和其他次要表面；倒 角。 工序 4：銑，以上端面為定位基準(zhǔn)，粗銑出零件下端面 工序 5：精銑，以下端面為基準(zhǔn)，對(duì)上端面進(jìn)行精銑，使表面粗糙度達(dá)到 R6.3 的要 求。 工序 6：鉆孔，以下端面為基準(zhǔn)，預(yù)鉆出 I,II,III 孔，留出 1mm 左右的加工量； 工序 7 ：鉸，在鉸床上進(jìn)行鉸孔，粗鉸 Φ10 孔 I；粗鉸 2 個(gè) Φ6 孔；倒角。 工序 8： 銑，以 I 為基準(zhǔn)，對(duì)上表面進(jìn)行精銑，使表面粗糙度達(dá)到 R6.3 的要求。 工序 9：銑，以 I,和下表面為基準(zhǔn)，銑出前端面 3 工序 10：精銑 Φ9 孔前端面 工序 11：銑，以前端面為基準(zhǔn)，銑出后端面。 工序 12：鉆，以 I,和下表面為基準(zhǔn)，鉆出 2 個(gè) Φ9 孔。 工序 13：鉗工去毛刺。 工序１4：終檢。 工序１5：涂油入庫。 工藝路線二： 工序 1：鉗工劃線；以上表面為粗基準(zhǔn)，劃下表面的加工線。 工序２：以上端面為定位粗基準(zhǔn)，粗銑出零件下表面；在以下表面為精基準(zhǔn)， 粗銑出２個(gè) Φ9 孔的上端面，以及 I,II,III,孔的上端面和其他次要 表面；倒角。 工序３：以下表面為基準(zhǔn)，對(duì)這３個(gè)孔的上端面進(jìn)行精銑，使表面粗糙度達(dá)到 R6.3 的要求。 工序４：以 Φ10 孔的上表面為基準(zhǔn)，精銑 Φ10 孔 I 的下端面。 工序５：以下表面為基準(zhǔn)，在鉸床上粗銑或半精銑出后端面，再以后端面為基 準(zhǔn)，加工出 2 個(gè) Φ9 的孔的前端面。 工序６：鉆孔，以后表面為基準(zhǔn)，預(yù)鉆出 I,II,III 孔，留出 1mm 左右的加工 余量；再以下端面為基準(zhǔn)，預(yù)鉆出 2 個(gè) Φ9 孔，留出 1mm 的加工余量、 工序７：在鉸床上進(jìn)行鉸孔，粗鉸 Φ10 孔 I；粗鉸 2 個(gè) Φ9 孔；倒 角。 工序８：精鉸 Φ6 孔 II,III，使粗糙度達(dá)到 R3.2 的要求 工序９：鉗工去毛刺。 工序１０：終檢。 工藝路線三: 工序 1：鉗工劃線；上表面為粗基準(zhǔn)，劃下表面的加工線。 工序２：銑，以上端面為定位粗基準(zhǔn)，粗銑出零件下表面； 工序 3：在以下表面為精基準(zhǔn)，粗銑出２個(gè) Φ9 孔的前端面，以及 I,II,III,孔的上 端面和其他次要表面；倒角。 工序 4：以 Φ10 孔的上端面為基準(zhǔn)，銑 Φ10 孔 I 的下端面 工序 5：鉸，以下表面為基準(zhǔn)，在鉸床上粗銑或半精銑出 Φ9 后端面。 工序 6：銑，以 Φ9 后端面為基準(zhǔn)，銑出 2 個(gè) Φ9 的孔的前端面。 工序 7：以 Φ10 孔下端面為基準(zhǔn)，預(yù)鉆出 I,II,III 孔，留出 1mm 左右的加工余量 4 工序 8：以 Φ9 后端面為基準(zhǔn)，預(yù)鉆出 2 個(gè) Φ9 孔，留出 1mm 的加工余量 工序 9：精銑，以下表面為基準(zhǔn)基準(zhǔn)，對(duì)這３個(gè)孔的上端面進(jìn)行精銑，使表面粗糙 度達(dá)到 R6.3 的要求。 工序 10：鉸，鉸床上進(jìn)行鉸孔，粗鉸 Φ10 孔 I；粗鉸 2 個(gè) Φ9 孔；倒角。 工序 11：精鉸 Φ6 孔 II,III，使粗糙度達(dá)到 R3.2 的要求 工序 12：鉗工去毛刺。 工序１3：終檢。 工序１4：涂油入庫。 2.3 選擇毛坯 轉(zhuǎn)速器盤是一個(gè)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的零件，要求材料要容易成型，切削性能好，同時(shí) 要求強(qiáng)度要高，重要表面的表面硬度也要高，故選用鑄鐵材料 HT200，鑄鐵材料是 最常見的材料，其優(yōu)點(diǎn)是：容易成型，切削性能好，價(jià)格低廉，且吸振性好。為了 得到較好的強(qiáng)度和表面硬度，可在加工過程中進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，淬火，同時(shí)為了消除 內(nèi)應(yīng)力對(duì)工件的影響，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯r(shí)效處理。 由于零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用鍛件是不太可能的，因此，需要先根據(jù)零件圖，做出 鑄模，進(jìn)行鑄造，最好用成型鑄造法，以減少加工余量和保證零件的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確性。 2.4 定位基準(zhǔn)的選擇 本零件是有精度較高要求的孔的盤狀零件，平面和孔是設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)，也是裝配 和測(cè)量的基準(zhǔn)，在加工時(shí)，應(yīng)盡量以大平面為基準(zhǔn)。 先銑出下表面，以下表面為基準(zhǔn)，加工出上端面和上表面，再以上端面為基準(zhǔn) 加工下端面，以上端面為基準(zhǔn)鉆出 I,II,III 3 個(gè)孔；加工前后端面時(shí)，先以上端面 和 I,II,為基準(zhǔn)，在銑床上銑出后端面，再以后端面為基準(zhǔn)，加工出 2 個(gè) Φ9 的孔 的前端面。 由于扇形部分的表面比較不易加工，首先以加工出來的下端面為基準(zhǔn)加工出 I,II,III 孔處的各個(gè)上端面，再以上端面為基準(zhǔn)，加工出 I 孔處的下端面；零件的 2 個(gè) Φ9 孔的上邊緣表面是不能用來作為定位基準(zhǔn)的。 下 表 面上 表 面上 端 面 下 端 面 5 圖 2.1 下 表 面 上 表 面上 端 面 下 端 面 圖 2.2 2.5 工藝方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 在加工過程中，也可以用車床或刨床來加工表面，用鉸床來鉸孔。但是由于工 件的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用車床或刨床加工的話會(huì)給加工帶來很大的困難，給工人增加很 大的工作難度；如果用鉸床來鉸孔，也是可以的，但是本設(shè)計(jì)給的零件的孔要求的 精度不是非常高，用普通的鉆床就可以加工達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。選擇工藝路線一比較 合理！ 2.6 機(jī)床的選擇 (1)工序２，３，４，5 和 9，10，11，12 用的是銑床，分別進(jìn)行粗銑，精銑。用普 通的臥銑床 X62W 型萬能臥銑床即可。 (2)工序７和工序８是鉸孔工序，分別是粗鉸和半精鉸。使用普通的鉸床即可。 (3)工序６，13 加工一個(gè) Φ10 孔，2 個(gè) Φ6 孔，2 個(gè) Φ9 孔，采用花盤加緊，在立 式鉆床即可?？蛇x用 Z518 型立式鉆床。 2.7 選擇夾具 本零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不成規(guī)則，故夾緊定位比較困難，可采用花盤以及專用 夾具來定位，并可以使用一些墊塊來輔助定位加緊。 Ⅰ ⅡⅢ 前 端 面后 端 面 6 例如，在加工上端面時(shí)，扇形部分下部分懸空，需要用一些輔助支撐，然后加緊， 以防零件加緊時(shí)發(fā)生變形。在加工前后端面時(shí)，用花盤或壓板都可以加緊。 2.8 選擇刀具 (1)在工序２，３，４，７銑平面時(shí)，銑刀可以選擇直齒或錯(cuò)齒的端銑刀和周銑刀， 工序中有粗銑和精銑，在粗銑后，要留有一定的加工余量，供精銑工序加工。 (2)鉆孔有 Φ10, Φ6,Φ9 三種孔，需要留一定的加工余量，可用 Φ5, Φ8 麻花鉆 直接鉆出來。 (3)鉸孔需要鉸三種孔 Φ10, Φ6 和 Φ9，有粗鉸和精鉸，粗加工可用 YT15,精加工 可用 YT30。 2.9 選擇量具 本零件是單件大批量生產(chǎn)，故采用的是通用量具。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)量器具的測(cè)量方法的極限誤差來選擇。在 這里選的是第一種方法。 2.9.1 選擇平面的量具： 由零件圖上看，各平面的相互位置要求不是非常嚴(yán)格，其最小不確定度為 0.2mm，選用分度值為 0.02mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的游標(biāo)卡尺就行了，因?yàn)槠洳?確度為 0.02mm，顯然滿足要求。 2.9.2 選擇內(nèi)孔的量具： 此零件對(duì)孔的精度要求較高，其中例如 I 孔的下偏差要求在 0.013 之內(nèi)，故可 選用分度值為 0.01mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的內(nèi)徑百分尺，其不確定度為 0.008， 滿足測(cè)量精度的要求。 2.10 加工量計(jì)算表 工序 加工位置 毛坯 (mm) 粗加工 (mm) 半精加工 (mm) 精加工 (mm) 總加工余量 (mm) 上表面 13.5 11.5 11 2． 5 上端面 12.5(雙面) 10.5(雙面) 7． 8（雙面） 3． 7 下端面 8.5(雙面) 2 前端面 19(雙面) 17(雙面) 14（雙面） 3 后端面 15（雙面） 2 7 Φ10 孔 0 Φ9 Φ6 孔 0 Φ5 Φ5.7 Φ9 孔 0 Φ9 2.11 工序 加工尺寸 尺寸公差 使用量具 （1） 28 0.5 分度值為 0.02mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的游標(biāo)卡尺 （2）12 0.2 分度值為 0.02mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的游標(biāo)卡尺 （3）14 --- 分度值為 0.02mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的游標(biāo)卡尺 （4）Φ10 0.013 分度值為 0.01mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的內(nèi)徑百分尺 Φ6 0.030 Φ9 --- 分度值為 0.02mm，測(cè)量范圍為 0-150mm 的游標(biāo)卡尺 注：本零件要求測(cè)量的尺寸并不是很復(fù)雜，故只要這兩種量具就足夠了。 2.12 確定工序尺寸 工序 2，3，4 主要是加工端面，如圖 L1，L11,L12,L13,L14,L15,L16 是各個(gè)端 面之間的相互位置，其中工序３，４的 L15,L16,是精加工的尺寸鏈，即加工 I,II,III 孔的上端面的尺寸。 L1 是零件下表面到最上面的端面的距離，L11 是下表面到 Φ9 孔中心的距離， L12 是 Φ9 孔中心到上端面的距離，L13 是 Φ9 孔中心到 Φ10 孔下表面的距離，L14 是 Φ10 孔兩個(gè)端面的距離，L15 是 Φ10 孔上端面到 Φ6 孔的上端面的距離，L16 是 下表面到 Φ10 孔的上端面的距離。 工序６，７，８主要是加工孔的尺寸鏈。 L21 是 Φ9 孔兩個(gè)端面的距離，L22 是后 端面板的厚度，L23 是后端面到孔 I 的距離。 L31 是兩個(gè) Φ9 孔之間的距離，L32 是左邊的 Φ9 到 Φ10 孔的水平距離，L33 是 Φ10 孔到兩個(gè) Φ6 孔的水平距離，L34 是 Φ10 孔到零件下表面的斜面底端的距 離。 8 第 3 章 機(jī)械加工計(jì)算 3.1 粗銑上下端面和上表面 參考文獻(xiàn)[2]表 2.3-21 查得加工余量為 Z =2mm ，Z =2mm。已知上端面的總余12 量為 Z=5.7mm，則上表面總加工的余量為：Z=2.5mm。 參考文獻(xiàn)[1]表 4-29 取粗銑的每齒進(jìn)給量 f =0.2mm/Zz 粗銑走刀一次，a =1mmp 取主軸轉(zhuǎn)速 n=150r/min，則： V = = =94.25m/minc10Dn?0152? 校核機(jī)床功率 銑削時(shí)的切削功率為： 取 Z=10 ，n= =2.5r/s ， ， =0.2mm/Z ， =1 ，代入：6015mae4?zfpc? keznkfaPpcpc 51..21042.5.3109.679.7 70974.9. ??????? 從機(jī)床 X52K 的參數(shù)的機(jī)床的功率為 7.5kw，機(jī)床的傳動(dòng)效率取 0.75—0.85，取 =0.85? 則機(jī)床電動(dòng)機(jī)所需功率 P = = =6.48<7.5kw，則主軸的轉(zhuǎn)速合理。ec85.01 3.2 鉆 10 和 2- 6 孔? 鉸的余量為 0.5（單邊） ?？滓蚴且淮毋@出，故鉆削的余量為：（10/2-0.5） =4.5mm, （6/2-0.5）=2.5mm. 各工步余量和工序尺寸公差/mm 加工表面 加工方法 余量 公差等級(jí) 工序尺寸 10?鉆孔 4.5 —— 9? 2- 6 鉆孔 2.5 —— 5 參考文獻(xiàn)[1]表 4-70、4-76，取鉆 9 的進(jìn)給量為 f=0.3mm/r，切削速度 V =22m/min? c 9 由此算出轉(zhuǎn)速為： n= = =700r/mindv?10102? 按鉆床實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=630r/min 則實(shí)際切削速度為： V = =19.79m/minc1063?? 查有關(guān)資料得： =fF07.4281.9d?8.ffk M=9.81 .K 則鉆 2- 6 孔的 和 M 如下：?fF = =1599Nf 8.03.. 1? M= 7.86N.m??02189. 已取鉸孔進(jìn)給量 =0.08mm/r（參考文獻(xiàn)[1]表 4-91） ，取 =4m/min，則：f cV 轉(zhuǎn)速 n= =dv?min/12704r 按鉆床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取 n=125r/min 實(shí)際切削術(shù)度為： i/93.1025Vc?? 3.3 鉸 10 和 2- 6 孔? 粗鉸以后的孔徑為 10mm。 各工步余量和工序尺寸公差/mm 加 工 表 面 加 工 方 法 余 量 公 差 等 級(jí) 工 序 尺 寸 6? 鉸 0．3（單 邊） H8 80H9?087.? 10 鉸 0．5 H9 鉸以粗加工后的下端面為定位基準(zhǔn)。因?yàn)?10 孔和下端面在粗、精加工時(shí)互為? 基準(zhǔn)，即可以互相校正 10 孔與下端面的垂直度。? 鉸孔時(shí)因余量為 0.3mm，故 map3.1?ap.2? 取進(jìn)給量 =0.2mm/rf in/1605.740rdvn?? 因?yàn)? 10 FcyxpccfaCF??81.9cnKv30?P 取 0cFc75.?Fc1Fc 則： NFc 3.426.2.7518.90750???kwP96.3423? 鉸 6 孔? map25.0?rmf/.0min//.svc? i8071rdn??? 取機(jī)床的效率為 0.85，則機(jī)床所需的功率為 kw﹤1.5kw，故機(jī)床功率足14.5.9 夠。 3.4 精銑上表面 min/05.fz?ap1 n=300r/min 走刀一次 3.5 粗銑前端面和后端面 參考文獻(xiàn)[2]表 2.3-21 查得加工余量為 Z =2mm ，Z =2mm。已知上端面的總余12 量為 Z=4mm，則前端面總加工的余量為：Z=2mm。 參考文獻(xiàn)[1]表 4-29 取粗銑的每齒進(jìn)給量 f =0.2mm/Zz 粗銑走刀一次，a =1mmp 取主軸轉(zhuǎn)速 n=150r/min，則： V = = =94.25m/minc10Dn?0152? 校核機(jī)床功率 銑削時(shí)的切削功率為： 取:Z=10 ，n= =2.5r/s ， ， =0.2mm/Z ， =1 ，6015mae4?zfpc? 代入： keznkfaPpcepc 51..21042.5.3109.679.7 70974.9.5 ??????? 從機(jī)床 X52K 的參數(shù)的機(jī)床的功率為 7.5kw，機(jī)床的傳動(dòng)效率取 0.75—0.85，取 =0.85? 11 則機(jī)床電動(dòng)機(jī)所需功率 P = = =6.48<7.5kw，則主軸的轉(zhuǎn)速合理。e?c85.01 3.6 精銑前端面 后端面因?yàn)橐蟛桓撸钥梢砸淮毋姵?，其工序余量即等于總余?2mm。定 位和尺寸基準(zhǔn)為粗加工后的前面。 =4mm 取粗銑每齒進(jìn)給量 =0.2mm/z n=150r/minpazf min/4.75106Dnvc ???? 粗后端面的切削用量都和粗銑前端面的一樣，但 小于粗銑 A 面的值，所以機(jī)ea 床功率足夠。 3.7 鉆 2- 9 孔：? rmf/3.0? （參考文獻(xiàn)[1]表 4-70）in2vc min/5391201rdvn???? 取鉆床實(shí)際轉(zhuǎn)速 ， 則實(shí)際切削速度i/50r i/4.3c NFf 20787.28.98.0 M.9131.2???? 12 第 4 章 銑下表面夾具設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的夾具為精銑下表面；該夾具適用于立式銑床。 4.1 銑床夾具的主要類型及結(jié)構(gòu)形式 銑床夾具主要用于加工零件上的平面、凹槽、鍵槽、花鍵、缺口及各種成形面。 由于銑削加工通常是夾具隨工作臺(tái)一起作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，按進(jìn)給方式不同銑床夾具可分 為直線進(jìn)給式、圓周進(jìn)給式和靠模進(jìn)給式三種類型。 靠模銑床夾具：這種帶有靠 模的銑床夾具用在專用或通用銑 床上加工各種非圓曲面?？磕５?作用是使工件獲得輔助運(yùn)動(dòng)，形 成仿形運(yùn)動(dòng)。按主進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方式， 靠模銑床夾具可分為直線進(jìn)給和 圓周進(jìn)給兩種。 4.2 銑床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) 由于銑削加工切削用量及切 削力較大，又是多刃斷續(xù)切削， 加工時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，因此設(shè)計(jì)銑 床夾具時(shí)應(yīng)注意：夾緊力要足夠且反行程自鎖；夾具的安裝要準(zhǔn)確可靠，即安裝及 加工時(shí)要正確使用定向鍵、對(duì)刀裝置；夾具體要有足夠的剛度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)要合 理。 4.2.1 定向鍵 定向鍵也稱定位鍵，安裝在夾具底面的縱向槽中，一般用兩個(gè)，安在一條直線 上，其距離越遠(yuǎn)，導(dǎo)向精度越高，用螺釘緊固在夾具體上。 13 定向鍵通過與銑床工作臺(tái)上的形槽配合確定夾具在機(jī)床上的正確位置；還能承 受部分切削扭矩，減輕夾緊螺栓的負(fù)荷，增加夾具的穩(wěn)定性，因此平面夾具及有些 專用鉆鉸床夾具也常使用。 定向鍵有矩形和圓形兩種，定向精度要求高或重型夾具不宜采用定向鍵，而是 在夾具體上加工出一窄長面作為找正基面來校正夾具的安裝位置。 4.2.2 對(duì)刀裝置 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確 定夾具和刀具的相對(duì)位置。對(duì)刀裝置的 結(jié)構(gòu)形式取決于加工表面的形狀。 對(duì)刀塊常用銷釘和螺釘緊固在夾具體上， 其位置應(yīng)便于使用塞尺對(duì)刀，不妨礙工 件裝卸。對(duì)刀時(shí)，在刀具與對(duì)刀塊之間 加一塞尺，避免刀具與對(duì)刀塊直接接觸 而損壞刀刃或造成對(duì)刀塊過早磨損。塞 尺有平塞尺和圓柱形塞尺兩種，其厚度 和直徑為 3～5mm,制造公差 h6。對(duì)刀塊 和塞尺均已標(biāo)準(zhǔn)化（設(shè)計(jì)時(shí)可查閱相關(guān) 手冊(cè)） ，使用時(shí)，夾具總圖上應(yīng)標(biāo) 圖 2.1 明塞尺尺寸及對(duì)刀塊工作表面與定位元件之間的位置。對(duì)刀裝置應(yīng)設(shè)置在便于對(duì)刀 而且是工件切入的一端。 圖 2.2 4.2.3 夾具體設(shè)計(jì) 為提高銑床夾具在機(jī)床上安裝的穩(wěn)固性，減輕其斷續(xù)切削可能引起的振動(dòng)，夾 具體不僅要有足夠的剛度和強(qiáng)度，其高度和寬度比也應(yīng)恰當(dāng)，一般有 14 H/B≤1～1.25，以降低夾具重心，使工件加工表面盡量靠近工作臺(tái)面。此外，還要 合理地設(shè)置加強(qiáng)筋和耳座。 若夾具體較寬，可在同一側(cè)設(shè)置兩個(gè)與銑床工作臺(tái) T 形槽間等距的耳座；對(duì)重 型銑床夾具，夾具體兩端還應(yīng)設(shè)置吊裝孔或吊環(huán)等以便搬運(yùn)。 4.3 確定設(shè)計(jì)方案 這道工序所加工的平面與孔Ⅰ有跳動(dòng)要求，按照基準(zhǔn)重合原則，以心軸孔定位。用一根小于 10 的螺栓穿過心軸孔，用螺栓把它夾緊。銑削時(shí)用一個(gè)支撐來支撐懸空的加工面。? 4.4 削力及夾緊力計(jì)算 因?yàn)殂娖矫鏁r(shí)的切削力大，所以在計(jì)算夾具的加緊力時(shí)應(yīng)按銑削平面的切削力來計(jì)算和校 核。 銑刀軸向力： NkfdCFFyxF 42610.217.48.981.9 8..0 ????? （式中： ）742.F 扭矩： mkfMMyx .5.0.. 8020 （式中： ）1?.8?1Mk 螺栓產(chǎn)生的加緊力 的力 （安全系數(shù) ）FKD??2 6543210K? 所以，有： N.86.4.3.1.28. ???? 則： NF52mcdb 2.7~3180)~4.1(??? 選用 M8 螺栓夾緊。 15 設(shè)計(jì)心得 此次課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)三年的全部基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課程以及部 分專業(yè)課的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的，是一次深入的綜合性的應(yīng)用和總結(jié)，也是一次理論聯(lián) 系實(shí)際的訓(xùn)練，為我們大四的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)和鋪墊。 就我個(gè)人而言，這次課程設(shè)計(jì)包括三個(gè)部分： （1）前期資料的搜集和整理： 這是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)離不開資料的參考和搜集。 （2）工藝： 工藝是生產(chǎn)中最活躍的因素，落實(shí)在由工件、刀具、夾具、機(jī)床、量具組成的 工藝系統(tǒng)中。 （3）夾具設(shè)計(jì)： 夾具是為特定的工序正常的進(jìn)行所設(shè)計(jì)的特殊工具，通過它的設(shè)計(jì)，可以了解 它在設(shè)計(jì)中的地位，為加工的順利進(jìn)行提供了保障。在縮短加工時(shí)間，減小加工難 度，提高生產(chǎn)效率都有重大保證。 此設(shè)計(jì)歷時(shí)兩周的時(shí)間，通過自己的認(rèn)識(shí)、計(jì)算、研究、設(shè)計(jì)、查手冊(cè)得到了 最終結(jié)果，真正地起到了訓(xùn)練自己的目的，希望此次設(shè)計(jì)能為以后的工作打好一定 的實(shí)踐基礎(chǔ)，也提供一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 最后，感謝老師們的辛勤指導(dǎo)和幫助！謝謝！ 16 參考文獻(xiàn) [1]馬智賢主編：《實(shí)用機(jī)械加工手冊(cè)》：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社：2002 年 [2]李益民主編：《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》：機(jī)械工業(yè)出版社：1999 年 [3]現(xiàn)代機(jī)械制造工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)委員會(huì)主編：《現(xiàn)代機(jī)械制造工藝裝備標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)用手冊(cè)》：機(jī)械工業(yè)出版社：1997 年 [4]王先逵主編：《機(jī)械制造工藝學(xué)》 （第二版）：機(jī)械工業(yè)出版社：2006 年 [5]韓榮第、周明、孫玉潔主編：《金屬切削原理與刀具》：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社： 2003 年 [6]廖念昭、古瑩菴、莫雨松、李碩根、楊興駿主編：《互換性與技術(shù)測(cè)量》：中國 計(jì)量出版社：1998 年 [7]薛源利主編：《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》：機(jī)械工業(yè)出版社：2000 年 [8] 孫巳德主編：《機(jī)床夾具圖冊(cè)》：機(jī)械工業(yè)出版社：1983 年 [9]倪森壽主編：《機(jī)械制造工藝與裝備習(xí)題集和課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》：化學(xué)工業(yè)出版 社：2003 年 [10]朱冬梅、胥北瀾主編：《畫法幾何及機(jī)械制圖》 （第五版）：高等教育出版社： 2000 年 17