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課程設(shè)計說明書 機械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目： 制定圖5-3所示C6132車床I軸的加工工藝 設(shè)計銑右側(cè)寬12長70鍵槽的銑床夾具 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 09-1 學 號： 姓 名： 指導教師： 機械工程系 2012年12月13日 目 錄 序言 2 1 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的工藝分析 2 2 工藝規(guī)程設(shè)計 2 2.1 確定毛培的制造形式 2 2.2 基面的選擇 2 2.3 制定工藝路線 3 2.4 機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3 2.5 確定切削余量及基本工時 4 3 夾具設(shè)計 16 3.1 明確設(shè)計任務(wù) 收集分析原始資料 16 3.2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 17 3.3 繪制夾具設(shè)計草圖 18 4 設(shè)計心得 19 5 參考文獻 20 序 言 機械制造工藝學課程設(shè)計是我們學完了大學的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計讓我更加深刻的理解所學的知識，融會貫通的運用知識，培養(yǎng)自己嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。 由于個人能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師給予指導。 1 零件的分析 1.1 零件的作用 題目所給的零件是一個軸類零件。它位于機器連接機構(gòu)中，主要起定位,連接作用，使需要定位的零件運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ24孔與操縱機構(gòu)相連，M36外螺紋則是用于與安裝的螺紋外套連接。該零件為鑄造毛坯，按照圖紙要求加工。 1.2 零件的工藝分析 零件共有八處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1.2.1 以φ42為中心的加工表面 這一組加工表面包括：花鍵的φ42f7、φ48a11。這個個尺寸有高的位置度要求和表面粗糙度要求。 1.2.2 以φ40為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ40Js6、φ40n6、φ40f7的外圓柱面，以及倒角。有位置度要求。表面粗糙度有較高的要求. 1.2.3 φ37的退刀槽 1.2.4 M36的外螺紋 1.2.5 12H9的的鍵槽 這個部分是該零件的主要加工部位,其精確度對零件在機器中的安裝起重要定位左右.表面有較高的粗糙度要求. 由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。 2 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 確定毛坯的制造形式 軸類零件材料一般為45?？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，故選擇鑄件圓柱毛坯。再采用機加工藝完成零件的制造. 2.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。 2.2.1 粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。但是在該零件中所有表面都為加工面,所有只能選擇尺寸精度低的部位作為粗基準,根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取φ40外圓面作為粗基準，利用專用夾具將零件在車床上定位，達到完全定位,然后進行車削。 2.2.2 精基準的選擇。主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線得出發(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)成本盡量下降。 工藝路線方案 工序一 粗車端面，粗車外圓φ40，粗車外圓φ48，鉆中心孔φ24 工序二 粗車端面，φ36 工序三 車退刀槽， 工序四 精車端面，精車外圓φ40，滾花鍵齒，車螺紋M36 工序五 銑鍵槽 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 軸類零件，零件材料為45，硬度197～229HB，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。 按以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 2.4.1 由于工件較小，為方便加工節(jié)省材料采用圓柱鋼作為毛坯。 2.4.2 鑄件的圓角半徑 按表2.2.1<<簡明設(shè)計手冊>>選則金屬型鑄造 ，拔模斜度外表面α=0O30’。毛坯熱處理方式為自然失效處理以消除鑄造應(yīng)力。單本零件為圓柱鋼,所以不考慮鑄造角度等因素. 2.4.3 內(nèi)孔φ24,考慮其孔徑較小鑄造困難，為簡化鑄造毛坯外型，現(xiàn)直接將φ24圓柱鑄成實心的。 查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）表2.2.4～2.2.5，取φ40端面長度余量均為2.0 車削加工余量為： 粗車 1.6mm 精車 1mm 2.4.5 φ24孔精度要求IT7參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（以下簡稱 《工藝手冊》）表2.3-8確定工序尺寸及余量為： 鉆孔：φ24 2.4.6 外圓φ40Js6、φ40n6、φ40f7 毛坯為鑄孔,內(nèi)孔精度要求IT12表面粗糙度為Ra3.2,參照《工藝手冊》表2.3-10確定工序尺寸及余量為: 一次 粗車φ41 二次 精車φ40Js6、φ40n6、φ40f7 2.4.7 φ48a11的外圓柱面 毛坯為鑄件，且表面粗糙度為Ra3.2，參照《工藝手冊》表2.2.4～2.2.5確定工序尺寸及加工余量為：端面長度余量為2.0mm 一次 粗車φ49 二次 精車φ48 2.4.8 φ26的退刀槽 粗車 2.4.9 M36外螺紋 一次 粗車φ37 二次 精車φ36 三次 車螺紋M36 2.5 確立切削用量及基本工時 工序一 粗車外圓φ40，粗車外圓φ48，鉆中心孔φ24 1.加工條件 工件材料：45，，硬度197～229HB,鑄造。 本工序選用CA6140，撥盤、頂尖裝夾，分三個工步：工步1為車外圓Ф40，工步2車Ф48外圓柱面，工步3為鉆Ф24孔。加工后表面粗糙度為Ra≤12.5μｍ。 (1) 工步1粗車端面 1）選擇刀具 ① 選擇外圓車刀。 ② 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于車床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。 ③ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，可選擇YG6牌號硬質(zhì)合金。 ④ 車刀幾何形狀（見表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。 2）選擇切削用量 ① 確定切削深度αp 由于粗加工余量僅為1.6mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 αp=1.6mm ② 確定進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.6，在粗車45、表面粗糙度Ra=12.5μm時 f=0.25～0.40mm/r 按CA6140數(shù)控車床說明書選擇 f=0.36mm/r ③ 選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。 ④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 (1—1) 式中= 故Vc=69.6m/min n=492r/min 按CA6140數(shù)控車床說明書，選擇n=500r/min，這時Vc=110m/min。 最后決定的車削用量為 αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。 3）計算基本工時 （1—2） 式中L=l+y+△，對于外圓端面L=R=42/2=390，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=390+2.1mm=392.1mm，故 tm=2.18min (2) 工步2粗車Ф48 1）選擇刀具 ① 選擇外圓車刀。 ② 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于車床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。 ③ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，可選擇YG6牌號硬質(zhì)合金。 ④ 車刀幾何形狀（見表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。 2）選擇切削用量 ① 確定切削深度αp 由于粗加工余量僅為1.6mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 αp=（45.2—42）/2mm=1.6mm ② 確定進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.6，在粗車45、表面粗糙度Ra=12.5μm時 f=0.25～0.40mm/r 按CA6140數(shù)控車床說明書選擇 f=0.36mm/r ③ 選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。 ④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 (1—1) 式中= 故Vc=69.6m/min n=492r/min 按CA6140數(shù)控車床說明書，選擇n=500r/min，這時Vc=110m/min。 最后決定的車削用量為 αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。 3）計算基本工時 （1—2） 式中L=l+y+△，l=110mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=110+2.1mm=112.1mm，故 tm=0.63min (3) 工步3鉆Ф24孔 1）選擇刀具 1.選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，Z5125A,粗鉆時，鉆頭采用雙頭刃磨法，查《切削》表2.1，2.2，后角，二重刃長度,橫刀長,寬,棱帶長度，，°， 2.選擇切削用量 （1）決定進給量 1）鉆孔 查表11-266 ，,取 按機床選取 所以實際切削速度為 切削工時 工序二 粗車端面，粗車螺紋外圓φ36 (1) 工步1粗車端面 1）選擇刀具 ① 選擇外圓車刀。 ② 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于車床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。 ③ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，可選擇YG6牌號硬質(zhì)合金。 ④ 車刀幾何形狀（見表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。 2）選擇切削用量 ① 確定切削深度αp 由于粗加工余量僅為1.6mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 αp=1.6mm ② 確定進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.6，在粗車45、表面粗糙度Ra=12.5μm時 f=0.25～0.40mm/r 按CA6140數(shù)控車床說明書選擇 f=0.36mm/r ③ 選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。 ④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 (1—1) 式中= 故Vc=69.6m/min n=492r/min 按CA6140數(shù)控車床說明書，選擇n=500r/min，這時Vc=110m/min。 最后決定的車削用量為 αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。 3）計算基本工時 （1—2） 式中L=l+y+△，對于外圓端面L=R=40/2=20，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=20+2.1mm=22.1mm，故 tm=0.14min (2) 工步2粗車Ф36 1）選擇刀具 ① 選擇外圓車刀。 ② 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于車床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。 ③ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，可選擇YG6牌號硬質(zhì)合金。 ④ 車刀幾何形狀（見表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。 2）選擇切削用量 ① 確定切削深度αp 由于粗加工余量僅為2mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 αp=（42—38）/2mm=2mm ② 確定進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.6，在粗車45、表面粗糙度Ra=12.5μm時 f=0.25～0.40mm/r 按CA6140數(shù)控車床說明書選擇 f=0.36mm/r ③ 選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。 ④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 (1—1) 式中= 故Vc=69.6m/min n=492r/min 按CA6140數(shù)控車床說明書，選擇n=500r/min，這時Vc=110m/min。 最后決定的車削用量為 αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。 3）計算基本工時 （1—2） 式中L=l+y+△，對于外圓端面L=R=42/2=20，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=20+2.1mm=22.1mm，故 tm=0.14min 工序三 車退刀槽 工步1車3×1退刀槽 1）選擇刀具 ① 選擇外圓車刀。 ② 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于車床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。 ③ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，可選擇YG6牌號硬質(zhì)合金。 ④ 車刀幾何形狀（見表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。 2）選擇切削用量 ① 確定切削深度αp 由于粗加工余量僅為4mm，可在2次走刀內(nèi)切完，故 αp=（42—26）/4mm=4mm ② 確定進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.6，在粗車45、表面粗糙度Ra=12.5μm時 f=0.25～0.40mm/r 按CA6140數(shù)控車床說明書選擇 f=0.36mm/r ③ 選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。 ④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 (1—1) 式中= 故Vc=69.6m/min n=492r/min 按CA6140數(shù)控車床說明書，選擇n=500r/min，這時Vc=110m/min。 最后決定的車削用量為 αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。 3）計算基本工時 （1—2） 式中L=l+y+△，l=3mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=3+2.1mm=5.1mm，故 tm=0.04min 工步2車2個3×0.5退刀槽 1）選擇刀具 ① 選擇外圓車刀。 ② 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于車床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。 ③ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，可選擇YG6牌號硬質(zhì)合金。 ④ 車刀幾何形狀（見表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。 2）選擇切削用量 ① 確定切削深度αp 由于粗加工余量僅為1.6mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 αp=1.6mm ② 確定進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.6，在粗車45、表面粗糙度Ra=12.5μm時 f=0.25～0.40mm/r 按CA6140數(shù)控車床說明書選擇 f=0.36mm/r ③ 選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。 ④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 (1—1) 式中= 故Vc=69.6m/min n=492r/min 按CA6140數(shù)控車床說明書，選擇n=500r/min，這時Vc=110m/min。 最后決定的車削用量為 αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。 3）計算基本工時 （1—2） 式中L=l+y+△，l=3mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=3+2.1mm=5.1mm，故 tm=0.04min 2 tm=0.08min 工步3車3×1.5退刀槽 1）選擇刀具 ① 選擇外圓車刀。 ② 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于車床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。 ③ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，可選擇YG6牌號硬質(zhì)合金。 ④ 車刀幾何形狀（見表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。 2）選擇切削用量 ① 確定切削深度αp 由于粗加工余量僅為1.6mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 αp=1.6mm ② 確定進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.6，在粗車45、表面粗糙度Ra=12.5μm時 f=0.25～0.40mm/r 按CA6140數(shù)控車床說明書選擇 f=0.36mm/r ③ 選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。 ④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 (1—1) 式中= 故Vc=69.6m/min n=492r/min 按CA6140數(shù)控車床說明書，選擇n=500r/min，這時Vc=110m/min。 最后決定的車削用量為 αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。 3）計算基本工時 （1—2） 式中L=l+y+△，l=3mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=3+2.1mm=5.1mm，故 tm=0.04min 工序四 精車端面，精車外圓φ40，滾花鍵齒，車螺紋M36 (1) 工步1精車端面 1）選擇刀具 ① 選擇外圓車刀。 ② 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于車床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。 ③ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，可選擇YG6牌號硬質(zhì)合金。 ④ 車刀幾何形狀（見表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。 2）選擇切削用量 ① 確定切削深度αp 由于半精加工余量僅為1mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 αp=（38—36）/2mm=1mm ② 確定進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.6，在粗車45、表面粗糙度Ra=12.5μm時 f=0.25～0.40mm/r 按CA6140數(shù)控車床說明書選擇 f=0.36mm/r ③ 選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。 ④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 (1—1) 式中= 故Vc=69.6m/min n=492r/min 按CA6140數(shù)控車床說明書，選擇n=500r/min，這時Vc=110m/min。 最后決定的車削用量為 αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。 3）計算基本工時 （1—2） 式中L=l+y+△，l=R=20mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=20+2.1mm=22.1mm，故 tm=0.11min 則車削兩端面 2 tm=0.22min (2) 工步2精車Ф40 1）選擇刀具 ① 選擇外圓車刀。 ② 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于車床的中心高為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸BXH=16mmX25mm，刀片厚度為4.5mm。 ③ 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.2，可選擇YG6牌號硬質(zhì)合金。 ④ 車刀幾何形狀（見表1.3），選擇平面帶倒棱前刀面，κr=60°，κr′=10°，α。=6°，γ。=12°，λs= —10°，γε=0.8mm， =—10°，=0.4mm。 2）選擇切削用量 ① 確定切削深度αp 由于半精加工余量僅為1mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 αp=（38—36）/2mm=1mm ② 確定進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.6，在粗車45、表面粗糙度Ra=12.5μm時 f=0.25～0.40mm/r 按CA6140數(shù)控車床說明書選擇 f=0.36mm/r ③ 選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。 ④ 確定切削速度Vc 切削速度Vc可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.27 (1—1) 式中= 故Vc=69.6m/min n=492r/min 按CA6140數(shù)控車床說明書，選擇n=500r/min，這時Vc=110m/min。 最后決定的車削用量為 αp=1.6mm，f=0.36mm/r，n=500r/min，Vc=110m/min。 3）計算基本工時 （1—2） 式中L=l+y+△，l=370mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=370+2.1mm=372.1mm，故 tm=2.06min 工步3 銑花鍵 1. 加工條件 機床：X62W。 2. 切削用量 選取銑刀類型及其參數(shù)：根據(jù)花鍵軸參數(shù)，選取高速鋼尖齒槽銑刀，其直徑D=40，銑刀厚度L=18，齒數(shù)Z=16。 選取每齒進給量af：根據(jù)銑刀結(jié)構(gòu)及其參數(shù)，加工性質(zhì)和銑削寬度 ae=（120-112）/2=4mm 按表選取每齒進給量af=0.04mm/z 確定刀具耐久度T：按表18.2—14確定銑刀耐久度T=120min 選取切削速度V：根據(jù)表18.2—14選取切削速度V，按條件D=40；L=10—16；Z=16：T=120min和af=0.04mm/z，取V1=45m/min，有根據(jù)不同的加工條件進行修正計算。 取Km=1.27，最后確定V=V1，KmV=45×1.27=57.15m/min。 確定銑床主軸轉(zhuǎn)速N N=100V/πD=1000×57.15/π×100=181.91r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書，選定N=190 r/min 最后確定的切削速度為： V=π×100×190/1000=59 r/min 確定每分鐘進給量Vf: Vf=Af×Z×N=0.04×18×190=136.8 mm/min。 根據(jù)X62W銑床說明書，確定V 效驗機床電動機功率：選取切削功率Pm=1.1kw 按公式Pm≤η×Pe，則 1.1≤0.85×7.5 所以滿足要求 計算縱向工作臺的工作行程長度：L=L+L1+L2 花鍵長度L=110mm,則L1=21mm，取L2=3mm，則L=110+21+3=430mm。 3. 切削工時 計算機動時間：Tm=LN/Vf=134×10/118=11.3min。 工步4車螺紋 1、螺紋車刀材料的選擇 有高速鋼螺紋車刀（低速） 2計算基本工時 （1—2） 式中L=l+y+△，l=20mm，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量y+△=2.1mm，則L=20+2.1mm=22.1mm，故 tm=0.2min 工序5 銑鍵槽 1. 加工條件 機床：X62W。 2. 切削用量 選取銑刀類型及其參數(shù)：根據(jù)鍵槽參數(shù)，選取高速鋼槽銑刀，其直徑D=12，齒數(shù)Z=16。 選取每齒進給量af：根據(jù)銑刀結(jié)構(gòu)及其參數(shù)，加工性質(zhì)和銑削寬度 ae=（120-112）/2=4mm 按表選取每齒進給量af=0.04mm/z 確定刀具耐久度T：按表18.2—14確定銑刀耐久度T=120min 選取切削速度V：根據(jù)表18.2—14選取切削速度V，按條件D=12；L=10—16；Z=16：T=120min和af=0.04mm/z，取V1=45m/min，有根據(jù)不同的加工條件進行修正計算。 取Km=1.27，最后確定V=V1，KmV=45×1.27=57.15m/min。 確定銑床主軸轉(zhuǎn)速N N=100V/πD=1000×57.15/π×100=181.91r/min 根據(jù)X62W型銑床說明書，選定N=190 r/min 最后確定的切削速度為： V=π×100×190/1000=59 r/min 確定每分鐘進給量Vf: Vf=Af×Z×N=0.04×18×190=136.8 mm/min。 根據(jù)X62W銑床說明書，確定V 效驗機床電動機功率：選取切削功率Pm=1.1kw 按公式Pm≤η×Pe，則 1.1≤0.85×7.5 所以滿足要求 計算縱向工作臺的工作行程長度：L=L+L1+L2 3個平鍵槽總長度L=152mm,則L1=21mm，取L2=3mm，則L=152+21+3=176mm。 3. 切削工時 計算機動時間：Tm=L/Vf=176/136.8=1.29min。 3夾具設(shè)計 3.1 明確設(shè)計任務(wù)、收集分析原始資料 3.1.1 加工工件的零件圖（見零件圖） 本夾具設(shè)計的是第5道工序銑鍵槽夾具。本工序加工要求如下： 保證工序圖所示尺寸鍵槽寬度12長度70 3.1.2 分析原始資料 主要從以下幾方面分析： ① 工件的輪廓尺寸小，剛性好，結(jié)構(gòu)簡單。工件在夾具上裝夾方便，且定位夾緊元件較好布置。 ② 本工序所使用的機床為銑床，刀具為通用標準刀具。 ③ 本工序是在工件其他表面精加工后進行加工的，所以工件獲得比較精確的定位基面。 ④ 生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。 所以應(yīng)在保證工件加工精度要求和適當提高生產(chǎn)率的前提下，盡可能地簡化夾具結(jié)構(gòu)，以縮短夾具設(shè)計與制造周期，降低設(shè)計與制造成本，獲得良好的經(jīng)濟效益。 3.2 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 3.2.1 根據(jù)六點定位規(guī)則確定工件的定位方式 由工序簡圖可知，該工序限制了工件六個自由度?，F(xiàn)根據(jù)加工要求來分析其必須限制的自由度數(shù)目及其基準選擇的合理性。 為保證工序尺寸12、70，應(yīng)限制工件6個自由度。定位基準為Φ40外圓。 為了保證相對K面的垂直度，需限制工件Y方向旋轉(zhuǎn)自由度，其定位基準為外圓面。 由以上分析可知，根據(jù)工件加工要求分析工件應(yīng)限制的自由度、采用的定位基準與工序簡圖所限制的自由度、使用的定位基準相同。 3.2.2 選擇定位元件，設(shè)計定位裝置 根據(jù)已確定的定位基面結(jié)構(gòu)形式，確定定位元件的類型和結(jié)構(gòu)尺寸。 (1) 選擇定位元件 根據(jù)以上分析，本工序限制了工件6個自由度，定位基準為外圓面。相應(yīng)夾具上的定位元件為在兩軸外圓選V型塊定位。 (2) 確定定位元件尺寸及配合偏差 V型塊的設(shè)計參照工件尺寸設(shè)計，具體尺寸詳見夾具零件圖。 3.2.3 確定工件的夾緊裝置 (1) 確定夾具類型 由工序簡圖可知，本工序所加工的鍵槽，寬度小，輪廓尺寸小及生產(chǎn)批量大等原因，銑削加工。 2設(shè)計夾緊裝置 本設(shè)計所設(shè)計的夾緊機構(gòu)如圖∶ 圖示的夾緊機構(gòu),能產(chǎn)生的夾緊力F′可由下圖壓板受力分析圖求得。 F′= （2-4） 式中，—夾緊機構(gòu)效率,取=0.9 ; F″—螺栓的許用夾緊力(N) 選取L1=L2，由《機床夾具設(shè)計》表3-8查得：當螺桿螺紋公稱直徑d=10mm時，F(xiàn)″=3570N 所以，F(xiàn)′=2F″=235700.9=6426KN 3.3 繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖 上述得到的夾具結(jié)構(gòu)總體設(shè)計，按照相關(guān)資料繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖。 3.3.1 擬訂夾具總裝圖的尺寸、公差與配合以及技術(shù)要求 這里包括夾具總圖的主要尺寸和技術(shù)要求。主要尺寸指決定夾具精度和使用的那些尺寸,主要技術(shù)條件通常是指夾具上某些表面的形位公差要求和其他一些特殊技術(shù)說明。 3.3.2 繪制夾具總裝圖 步驟如下∶ ① 根據(jù)工件在幾個視圖上的投影關(guān)系,分別畫出其輪廓線； ② 布置定位元件； ③ 布置夾緊機構(gòu)； ④ 安排聯(lián)接元件、設(shè)計夾具體、并完成夾具總裝圖； ① 標注總圖尺寸、公差與配合、技術(shù)要求。 設(shè)計心得 經(jīng)過這次課程設(shè)計，對以前學習過的課程有了一定的復習，題目所給的零件是一個軸類零件。它位于機器連接機構(gòu)中，主要起定位,連接作用，使需要定位的零件運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ24孔與操縱機構(gòu)相連，M36外螺紋則是用于與安裝的螺紋外套連接。 這次課程設(shè)計是我們又一次理論聯(lián)系實際、深入了解設(shè)計概念和設(shè)計過程的實踐考驗，對于提高我們機械設(shè)計的綜合素質(zhì)大有用處。在機械制造工藝課程設(shè)計中，首先是對工件機械加工工藝規(guī)程的制定，這樣在加工工件就可以知道用什么機床加工，怎樣加工，加工工藝裝備及設(shè)備等，因此，工件機械加工工藝規(guī)程的制定是至關(guān)重要的。夾具的設(shè)計讓我對零件的裝夾定位有了更深的認識和理解不再像以前那樣似是而非。 這次設(shè)計將我以前學過的機械制造工藝與裝備、公差與配合、機械制圖、工程材料與熱處理工藝等知識很好的串聯(lián)了起來，起到了穿針引線的作用，鞏固了所學知識的作用。 設(shè)計中還存在不少錯誤和缺點，需要繼續(xù)努力學習和掌握有關(guān)機械設(shè)計的知識，繼續(xù)培養(yǎng)設(shè)計習慣,鞏固、加深和擴展有關(guān)機械設(shè)計方面的知識等方面有重要的作用,思維從而提高設(shè)計實踐操作能力。在這次課程設(shè)計中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，在以后的學習過程中可以加以彌補。這次課程設(shè)計對我來說最大的作用是，為緊接下來的畢業(yè)設(shè)計打下一個基礎(chǔ)，有了這一次的經(jīng)驗，可以少犯一些錯誤，少走一些彎路。在這次設(shè)計過程中也發(fā)現(xiàn)了很多問題，在以后的學習中要多加注意。 參 考 文 獻 [1] 張琳娜.精度設(shè)計與質(zhì)量控制基礎(chǔ)[M].2版.北京：中國計量出版社,2006. [2] 周開琴.機械零件手冊[M].5版.北京：高等教育出版社,2001. [3] 林文煥,陳本通.機床夾具設(shè)計[M].北京：國防教育出版社,1987. [4] 徐鴻本.機床夾具設(shè)計手冊[M].遼寧：遼寧科學教育出版社,2004. [5] 陳宏鈞.鏜工實用技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社,2008. [6] 何建民.銑工操作技術(shù)與竅門[M].北京：機械工業(yè)出版社,2004. [7] 季洪.機械加工工藝手冊[M].北京：機械出版社,1990. 21