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本科生課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)“CA6140 車床撥叉”831003 零件的機(jī)械加工 工藝規(guī)程 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 Sky 所在專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 所在班級(jí) 指導(dǎo)教師 職稱 教授 副 指 導(dǎo) 教 師 職稱 答辯時(shí)間 2009 年 7 月 10 日 目 錄 目 錄 設(shè)計(jì)總說(shuō)明 ............................................................................................................................I 1 零件的分析 ...................................................................................................................1 零件的作用 ........................................................................................................................1 2 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) ...........................................................................................................1 2.1 確定毛坯的制造形式 ..........................................................................................1 2.2 基面的選擇 ..........................................................................................................1 2.3 制訂工藝路線 ......................................................................................................2 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ..................................................2 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) ..................................................................................3 3 夾具設(shè)計(jì) .....................................................................................................................10 3.1 問(wèn)題的提出 ........................................................................................................10 3.2 夾具設(shè)計(jì) ............................................................................................................10 結(jié)束語(yǔ) ..................................................................................................................................13 參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................14 設(shè)計(jì)總說(shuō)明 I 設(shè)計(jì)總說(shuō)明 本設(shè)計(jì)是 CA6140 車床撥叉 831003 零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè) 計(jì)。CA6140 撥叉零件的主要加工表面是平面、孔、槽和螺紋孔。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)械加工 工序先后順序一般遵循先加工定位基面，再加工其他表面；先加工主要表面，后加工 次要表面；先安排粗加工工序，后安排精加工工序；先加工平面，后加工孔。選擇右 端 R20 的端面，上頂端 4080 的面和右側(cè) 7580 的面為粗基準(zhǔn)，選擇為花鍵孔和 7240 的端面為粗基準(zhǔn)。先粗銑 7540 的左端面,精銑 7540 的左端面直至符合表面 粗糙度要求；接著鉆、擴(kuò) 22 的花鍵孔，锪兩端倒角 230；然后拉花鍵，保證精度 要求；再粗銑、精銑溝槽，粗、精銑上平面至符合表面粗糙度要求；然后鉆攻 2-M8 螺 紋孔、鉆 5 圓錐孔。最后去毛刺、清洗、終檢。 關(guān)鍵詞：撥叉；加工工藝；夾具；定位；夾緊 廣東海洋大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 1 “CA6140 車床撥叉”831003 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，200611411112，梁世昌 指導(dǎo)教師：譚光宇 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 零件的分析 零件的作用 該零件是 C6140 車床撥叉，它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要其換擋作用。通過(guò)撥叉 的撥動(dòng)使車床滑移齒輪與不同的齒輪嚙合從而達(dá)到要求的主軸轉(zhuǎn)速。寬度為 30mm 的面 的尺寸精度要求很高，在撥叉工作工程中，如果撥叉和槽的配合尺寸精度不高或者它 們之間的空隙很大時(shí)?；讫X輪就達(dá)不到很高的定位精度，這樣滑移齒輪就不能很好 的與其他齒輪進(jìn)行正確有效的嚙合。從而影響整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的工作。所以撥叉寬度為 30mm 的面和槽之間要達(dá)到很高的配合精度。 2 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料是 HT200，工作環(huán)境良好，不會(huì)承受較大的沖擊載荷，由于年生產(chǎn)量為 5000 件，已經(jīng)達(dá)到了大批量生產(chǎn)，并且材料可鑄。因此從提高生產(chǎn)率，保證經(jīng)濟(jì)性的 角度講，應(yīng)該采用鑄造成型中的“金屬模機(jī)械造型”鑄造的方法制造毛坯。 2.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使 加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，使生 產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工 廣東海洋大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 2 件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。所以選擇右端 R20 的端面，上頂端 4080 的面和右側(cè) 7580 的面為粗基準(zhǔn)。 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇有利于保證加工精度，并使工件裝夾方便。在選擇時(shí)，主要應(yīng)該考 慮基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一等問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。 精基準(zhǔn)選擇為花鍵孔和 7240 的端面，在加工中采用專用夾具夾持。 2.3 制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)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)已經(jīng)確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用 萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量是工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考 慮經(jīng)濟(jì)效果，以使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案： 工序 1 粗銑 7540 的左端面,精銑 7540 的左端面直至符合表面粗糙度要求。 工序 2 鉆、擴(kuò) 22 的花鍵孔，锪兩端倒角 230。 工序 3 拉花鍵，保證精度要求。 工序 4 粗銑溝槽。 工序 5 精銑溝槽至符合表面粗糙度要求。 工序 6 粗、精銑上平面。 工序 7 鉆攻 2-M8 螺紋孔。 工序 8 鉆 5 圓錐孔。 工序 9 去毛刺 工序 10 清洗 工序 11 終檢 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “撥叉”零件的材料為 HT200，凈重量為 0.84 千克，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可 以采用“金屬模機(jī)械造型”鑄造的方法進(jìn)行毛坯的制造。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺 寸及毛坯尺寸如下： 考慮到零件的很多表面沒(méi)有粗糙度要求，不需要加工。從鑄造出來(lái)即可符合使用 要求，因此，只采取 7540 的表面留有 2.57540 的加工余量。毛坯的尺寸公差為 CT8,可以從機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程得到 CT8=1.6mm。相應(yīng)計(jì)算如下： 最大極限尺寸=80+2.5+CT8/2=83.3mm 最小極限尺寸=80+2.5-CT8/2=81.7mm 7540 的端面的精加工余量為 1mm， （從機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 廣東海洋大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 3 中查得）粗加工余量 2.5-1=1.5mm。 2.5 確定切削用量及基本工時(shí) 2.5.1 工序 1：粗、精銑 7540 的端面至符合要求。 工步 1：粗銑 背吃刀量為 =2.5-1.0=1.5mm。1pa 進(jìn)給量的確定：機(jī)床的功率 510Kw,工件夾具系統(tǒng)的剛度為中等條件，按切削用 量簡(jiǎn)明手冊(cè)中表 3.3 選取該工序的每齒進(jìn)給量為 =0.2mm/z。zf 銑削速度：參考機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程得，選用鑲齒銑刀，其 中在 d/z=80/10 的條件下選取。銑削速度為 v=40m/min。有公式 n=1000r/d 可以得到: n=100040/80=159.15r/min 由于手冊(cè)中的 X51 型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為 n=160r/min,所以，實(shí)際的銑削速度為： V=nd/1000=1603.1480/1000=40.19m/min 基本時(shí)間 t: 根據(jù)面銑刀平面（對(duì)稱銑削、主偏角 =90）的基本時(shí)間計(jì)算公式:rk t=( )/ 。其中， =75mm， =13mm，取 =2mm， =40mm。則有： 21lmzfl2l2lea =0.5（d- ）+(13)=0.5(80- )+2=7.36mm。l2ead408 = n= zn=0.210160=320mm/minmzfzf 基本工時(shí)：t j=( )/ =(75+7.36+2)/320=0.264min15.82s21lmzf 輔助時(shí)間：t f=0.15tj=0.1515.82s=2.373s 其他時(shí)間：t b+tx=0.06(tj+tf)=0.06(15.82+2.373)=1.09s 工步 2：精銑 背吃刀量的確定： =1mm .1pa 進(jìn)給量的確定：由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)中表 3.3，按表面粗糙度為 =3.2m 的aR 條件選取，該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量 f=0.8mm/r。 銑削速度的計(jì)算：根據(jù)其他有關(guān)資料確定，按鑲齒銑刀， d/z=80/10， =0.08mm/z 的條件選取，銑削速度 v 為： v=57.6mm/min。由公式：zf n=1000r/d 可以求得銑刀轉(zhuǎn)速 n=229.3r/min 。參照機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指 導(dǎo)教程中 4-15 的 X51 型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，選取轉(zhuǎn)速為 n=210r/min。再將此轉(zhuǎn)速 代入上面公式，可以求得： v= nd/1000=52.78mm/min。 廣東海洋大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 4 基本時(shí)間的確定：根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 5-43 中面銑 刀銑平面（對(duì)稱銑削、主偏角 =90）的基本時(shí)間公式 T=( )/ ，可以求得rk 21lmzf 該工序的基本時(shí)間，其中 =75mm， =13mm，取 =2mm， =40mm， =7.36mm，得l2l2lea = n=0.8mm/r210r/min=168mm/minmzf 基本工時(shí)：t j=( )/ =(75+2+7.36)/168=0.502min30.13s21lmzf 輔助時(shí)間：t f=0.15tj=0.1530.13=4.52s 其他時(shí)間：t b+tx=0.06(tj+tf)=0.06(30.13+4.52)=2.08s 2.5.2 工序 2：鉆、擴(kuò) 22 的花鍵孔，锪兩端倒角 230。 工步 1：鉆 20mm 的孔。 （從機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 2- 28 查得第一次鉆孔的直徑為 20mm） 背吃刀量 =20mmpa 進(jìn)給量的確定：選取該工步的每齒進(jìn)給量 =0.3mm/r。 （從機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課f 程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 5-21 查得 f=0.3mm/r） 切削用量的計(jì)算：因?yàn)樵摴ぜ牟牧蠟?HT200，硬度 HBS 為 175225，所以選取 切削速度 v=17m/min。(從機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 5-21 查得 v=17m/min)由式 n=1000v/d 可以求得： n=100017/(20)=270.7r/min 參照機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 4-9 所列的 Z525 型立式鉆床的 主軸轉(zhuǎn)速，選取 n=272r/min，再將 n 代入 n=1000v/d 中，得到： v=27220/1000=17.1m/min 基本時(shí)間 t: 其中 =80mm， = =100.577+1=6.77mm， =14mm,取 =2mm。l1l)21(cot2rkD2l2l 基本工時(shí)： snfltj 3.65min08.173.068 輔助時(shí)間：t f=0.15tj=0.1565.3=9.80s 其他時(shí)間：t b+tx=0.06(tj+tf)=0.06(65.3+9.80)=4.51s 工步 2：擴(kuò) 20mm 的孔至 22mm。 背吃刀量的確定：取 =2mm。pa 進(jìn)給量的確定：從機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 5-23 查得，選取 該工件的每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量 =0.8 mm/r 。f 廣東海洋大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 5 切削速度的確定：從機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 5-24 查得 v=87.5 m/min，由式 n=1000v/d 可以求得： n=100087.5/(22)=1226 r/min 按機(jī)床選取 n=1360r/min（從機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 4-9 查 得） ，得切削速度 v= min/95.310dn 基本時(shí)間 t: 其中 =80mm, = =110.577+1=7.35mm =14mm, 取 =2mm。l1l)2(cot2rkD2l2l 基本工時(shí)： snfltj 9.4in082.1368.057 輔助時(shí)間：t f=0.15tj=0.735s 其他時(shí)間：t b+tx=0.06(tj+tf)=0.06(4.9+0.735)=0.34s 工步 3：锪兩端倒角 230 進(jìn)給量的確定：從機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 5-32 查得 f=0.15mm 切削速度的確定：從機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 5-32 查得 v=20m/min，由式 n=1000v/d 可以求得： n=100020/25=254.8r/min, 按機(jī)床選取 n=272 r/min（從機(jī)械制造技術(shù)基 礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 4-9 查得） 。再將 n 代入 n=1000v/d 中，得到： v= min/79.180dn 基本時(shí)間 t: 其中 =1mm， =12，取 =1flT1l1l1l 基本工時(shí)：t j=(1+1)/(0.15272) 0.05min=3s 輔助時(shí)間：t f=0.15tj=0.153=0.45s 其他時(shí)間：t b+tx=0.06(tj+tf)=0.06(3+0.45)=0.207s 2.5.3 工序 3：拉花鍵： 拉花鍵孔，選用 L6110A 臥式內(nèi)拉床，使用專用拉床夾具。 選擇高速鋼花鍵拉刀，齒數(shù)為 6，花鍵孔外徑為 25mm，內(nèi)徑為 22mm，鍵寬為 6mm 拉削長(zhǎng)度為 80mm. 單面余量的確定：雙邊背吃刀量為 h=3mm。 進(jìn)給量的確定：從機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 5-33 查得 =0.060.2，取 =0.06mm/z。ff 拉削速度的確定：從機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 5-34 查得拉削 廣東海洋大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 6 速度 v=3.53，取 3m/min。 基本時(shí)間 t: ，式中 ， 為校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù)，取vfzklhT10ml80 1.2，k 為考慮機(jī)床返回行程系數(shù)取 1.4，z 為拉刀同時(shí)工作齒數(shù) z= /t,t 為拉刀齒距查金屬機(jī)加工手冊(cè)表 15-33 得 t=14mml z=80/14=6 基本工時(shí)：t j=3801.21.4/(10003.60.066)=0.31min=18.6s 輔助時(shí)間：t f=0.15tj=0.1518.6=2.79s 其他時(shí)間：t b+tx=0.06(tj+tf)=0.06(18.6+2.79)=1.28s 2.5.4 工序 4: 粗銑溝槽 背吃刀量確定：雙邊背吃刀量為 =16mm，切槽深度 =34mm。aeap 分兩次銑槽，第一次切槽深度 ，第二次切槽深度 =14mmmp2012p 進(jìn)給量的確定：從機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 5-19 查得，機(jī)床 的功率按 510Kw，選取該工序的每齒進(jìn)給量為 =0.12mm/z。zf 銑削速度的確定：參考機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程得，選用硬質(zhì)合 金鑲齒三面刃銑刀，其中在 d/z=200/12 的條件下選取。銑削速度為 v=156m/min。有公 式 n=1000v/d 可以得到: n=1000156/200=248r/min 由于機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 4-18 中的 X62 型立式銑床的主 軸轉(zhuǎn)速為 n=235r/min,所以，實(shí)際的銑削速度為： V=nd/1000=2353.14200/1000=147.6m/min 基本時(shí)間 t 的確定：據(jù)面銑刀銑平面不對(duì)稱銑削的計(jì)算時(shí)間計(jì)算公式： = znmzflt21zf 其中機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程中表 5-44 查得 mm， =40mm521ll 基本工時(shí)：t j=（40+55）/0.1212235= 0.34min=20.3s 輔助時(shí)間：t f=0.15tj=0.1520.3=3.045s 其他時(shí)間：t b+tx=0.06(tj+tf)=0.06(20.3+3.045)=1.40s 2.5.5 工序 5 精銑溝槽至符合表面粗糙度要求。 背吃量和進(jìn)給量的給定：背吃量為 1mm；參照指導(dǎo)教程表 5-19 取 fz=0.08mm/z； 切削速度的確定：參照指導(dǎo)教程表 5-20 取 v=268m/min 代入公式 廣東海洋大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 7 min/8.106rdvn 查指導(dǎo)教程表 4-18 取 n=1225r/min，代入公式 i/7.3 精銑時(shí)，l=40mm；l2=25mm,取 l2=5mm；a e=35mm；a p=18mm；D=100mm； l1= +(13)= +1mm=48.7mm；)(2aeD)3510(2 fz=0.08mm/z；Z=10z/r；n=1225r/min； fMz=0.08101225mm/min=980mm/min 將上述結(jié)果代入公式： 基本時(shí)間：t j=35 sr15.min/12587.40 輔助時(shí)間：tf=0.15tj=0.1511.15=1.67s 其他時(shí)間：tb+tx=0.06(tj+tf)=0.06(11.15+1.67)=0.77s 2.5.6 工序 6 粗、精銑上平面 工步 1：粗銑 背吃刀量為 16mm，查指導(dǎo)教程表 5-19 取進(jìn)給量 fz=0.1mm/z；參照指導(dǎo)教 程表 5-20 取 v=200m/min，代入公式 ；min/79610rdvn 查指導(dǎo)教程表 4-18 取 n=725r/min，代入公式 ；in/1820dv 基本時(shí)間 tm 的計(jì)算 根據(jù)指導(dǎo)教程表 5-43 中面銑刀銑槽的基本時(shí)間計(jì)算公式 ，其中fMzlitj)(21 ；peai 粗銑時(shí)，l=40mm；l 2=25mm,取 l2=5mm；a e=30mm；a p=12mm；D=80mm； l1= +(13)= +1mm=39.72mm；eaD30-8 fz=0.1mm/z；Z=10z/r；n=725r/min； fMz=0.110725mm/min=725mm/min 將上述結(jié)果代入公式： st 01.267512).3980(1 工步 2：精銑 背吃量為 1mm；參照表 5-19 取 fz=0.08mm/z；參照指導(dǎo)教程表 5-20 取 廣東海洋大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 8 v=268m/min 代入公式 ，min/8.106rdvn 查指導(dǎo)教程4-18 取 n=1225r/min，代入公式 。min/7.301dv 精銑時(shí)，同理，根據(jù)指導(dǎo)教程表 5-43 中的公式，計(jì)算基本工時(shí)，其中 l=80mm；l 2=5mm；a e=30mm；a p=12mm； l1= +(13)= +1mm=39.72mm；2D230-8 fz=0.08mm/z；Z=10z/r；n=1225r/min ；fMz=fzZn=0.08101225 =980mm/min 將上述結(jié)果代入， st 15.98012)7.(32 基本時(shí)間：t j=t1+t2=26.01+9.15=35.16s 輔助時(shí)間：tf=0.15tj=0.1535.16=5.27s 其他時(shí)間：tb+tx=0.06(tj+tf)=0.06(35.16+5.27)=2.43s 2.5.7 工序 7 鉆攻 2-M8 螺紋孔 工步 1 鉆 27 孔 選擇切削用量： 選擇高速鋼直柄麻花鉆直徑為 7，鉆頭形狀為雙錐修磨橫刃。由切削用量簡(jiǎn)明 手冊(cè)表 2.7 查得進(jìn)給量 f0.360.44mm/r，由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.8 和鉆頭 允許的進(jìn)給量確定進(jìn)給量 f0.86mm/r。由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.9 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu) 所允許的鉆削進(jìn)給量查得 f1.6mm/r。故由 Z525 型立式鉆床說(shuō)明書取 f0.36mm/r。 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命： 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.12 查得磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.50.8 壽命為 T35min。 確定切削速度： 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.15 查得切削速度為 V18m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為 n 818.9 r/min。Dv10 由 Z525 鉆床說(shuō)明書由就近原則取 n680 r/min。故實(shí)際切削速度為 v14.9 m/min 校核機(jī)床扭矩及功率： 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.20 查得FyZoFf kfdC MyZoKfdCc VP30 廣東海洋大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 9 =420, =1 0.8， =0.206, =2.0, =0.8FCFZFyMCMZy 420720.360.81f 1298.3 N Mc0.206720.360.814.5 Nm Pc 0.32 KW7*309.145 根據(jù) Z525 機(jī)床說(shuō)明書可知 Mm=42.2 Nm, Pe=2.8*0.81=2.26 KW, Fmax=8830 N 由 于上面所算出的的數(shù)據(jù)都小于機(jī)床的各個(gè)相應(yīng)的參數(shù)，故機(jī)床符合要求。 計(jì)算鉆削加工工時(shí)： 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.29 查得入切量和超切量 y 的值為 6 mm。故 t nfyL680*3.1 0.07 min 因?yàn)楸砻娲嬖趦蓚€(gè)加工孔故加工工時(shí)為: 基本工時(shí)：t j=2t0.14 min=8.4s 輔助時(shí)間：t f=0.15tj=0.158.4=1.26s 其他時(shí)間：t b+tx=0.06(tj+tf)=0.06(8.4+1.26)=0.58s 工步 2 攻 2-M8 螺紋孔 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 7.2-4 選用 M8 細(xì)柄機(jī)用絲錐，在 Z525 型立式鉆床 上攻絲。 由機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 7.2-13 在 Z525 型立式鉆床上攻絲切削速度表查得 Vc1112 m/min。故鉆床主軸的轉(zhuǎn)速為： n 437.9 477.7 r/minDVc10 由 Z525 的說(shuō)明書的參數(shù)可取 n392 r/min。故實(shí)際切削速度為 Vc9.8 mm/min 攻螺紋機(jī)動(dòng)實(shí)際的計(jì)算 tm 11npl 其中： ：工件螺紋的長(zhǎng)度 10 mm。ll ：絲錐切削長(zhǎng)度 22 mm。11 ：攻螺紋是的超切量 （23）P 取 3。 ：攻螺紋是的轉(zhuǎn)速 392 r/min。nn 廣東海洋大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 10 ：絲錐退出時(shí)的轉(zhuǎn)速 680 r/min。1n1n P:螺距。 則 tm min0.11min11npl 68013925.02 因?yàn)楸砻娲嬖趦蓚€(gè)加工孔故加工工時(shí)為 基本工時(shí)：t j=2tm0.22 min=13.2s 輔助時(shí)間：t f=0.15tj=0.1513.2=1.98s 其余時(shí)間：t b+tx=0.03(tj+tf)=0.03(13.2+1.98)=0.45s 2.5.8 工序 8 鉆 5 圓錐孔 選擇切削用量： 選擇高速鋼直柄麻花錐型鉆直徑為 5，由 Z525 型立式鉆床說(shuō)明書取 f0.36mm/r。 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.15 查得切削速度為 V18m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為 n 726.9 r/min。Dv10 由 Z525 鉆床說(shuō)明書由就近原則取 n680 r/min。故實(shí)際切削速度為 v14.9 m/min 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2.29 查得入切量和超切量 y 的值為 6 mm。故 t nfyL680*3.1 0.07 min 基本工時(shí)：t j=0.07 min=4.2s 輔助時(shí)間：t f=0.15tj=0.154.2=0.63s 其他時(shí)間：t b+tx=0.06(tj+tf)=0.06(4.2+0.63)=0.29s 3 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)分 析決定設(shè)計(jì)第七道工序鉆攻 2-M8 螺紋孔鉆床專用夾具。 3.1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用于鉆7 孔，且在鉆孔后還要進(jìn)行攻 M8 螺紋，以保證進(jìn)度要求。因 此，在本工序加工時(shí)，主要考慮如何提高生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工質(zhì)量。 廣東海洋大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 11 3.2 夾具設(shè)計(jì) 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選定 工件以 22H12 孔及端面和側(cè)面為定位基準(zhǔn)。 3.2.2 夾緊力分析 3.2.2.1 夾緊力方向的確定 由快速螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件，所以可以判定工件的受力方向是水平方向。 3.2.2.2 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)該在端面上，這樣可以保證工件不會(huì)產(chǎn)生較大的變形。 3.2.2.3 夾緊力大小的確定 由指導(dǎo)手冊(cè)表 10-1 常見的夾緊方式所需夾緊力，可以得出其夾緊力 ，因?yàn)樵谕瓿杀竟ば驎r(shí)，鉆7 孔所需的切削余量和切削速度最快，)tan(21ldMFcJ 所用的力也最大，所以?shī)A緊力滿足鉆孔時(shí)所需要的力，剩余的其他加工時(shí)的夾緊也必 定滿足要求。 鉆孔加工切削力： 由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 2-32 鉆孔時(shí)軸向力、扭矩及功率的計(jì)算公式： ；ryZ0FKfd CFryZMcKfdC0 其中，CF=420；zF=1.0；yF=0.8；CM=0.206；zM=2.0；yM=0.8；Kr=0.94; 則， NF 12094.36.742f 8.0.1ryZ0F mdrMc ....2 鉆孔加工夾緊力： 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 1-7，傳動(dòng)效率 ；96.0 由普通螺紋基本尺寸表（GB/T 196-2003）查得螺紋中徑 ；d863.102 由機(jī)械設(shè)計(jì)查得，螺紋升角 ；94..4.75arctnarct2dP 螺紋摩擦角 89.730cos1.rtncosartnf 則夾緊力 NldMFJ 2.6).4.2ta(86.5.)t(21 廣東海洋大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 12 3.2.3 定位誤差的分析 本夾具采用分度結(jié)構(gòu)，用于在立式鉆床上加工撥叉的 2-M8 螺紋孔。工件以 22H12 孔及端面和側(cè)面為定位基準(zhǔn)，在帶臺(tái)肩長(zhǎng)銷和擋銷上實(shí)現(xiàn)完全定位。 1.平面定位誤差 2.間隙引起的定位誤差 3.2.4 夾具設(shè)計(jì)及操作 由于本夾具需要鉆孔，在豎直方向受到很大的沖擊力，在其相應(yīng)的方向上應(yīng)適當(dāng) 的考慮強(qiáng)度的要求，使之方便的操作和快速的切換工件。 目前可以采用的措施有：一是提高毛坯的精度，使最大切削深度減低，以減小切 削力；二是選擇精度高的心軸，使其定位準(zhǔn)確。 為使其工作進(jìn)行時(shí)，工作緊湊和保證加工要求。夾具體上裝有快換鉆套，使夾具 在一批零件之間能加工不同要求的零件，同時(shí)在夾具體上裝有一塊可轉(zhuǎn)動(dòng)的快速螺旋 壓板機(jī)構(gòu)用以壓緊工件，這樣有利于工件的拆裝。 由于本工序需要在兩工位上加工螺紋孔，因此，為了提高工作效率，本夾具上裝 有一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的擺臺(tái)，工件安裝夾緊在擺臺(tái)上。當(dāng)擺臺(tái)旋轉(zhuǎn)到位后，可拉緊手柄，使 擺臺(tái)夾緊并開始加工。加工完成后，松開手柄，并使擺臺(tái)擺到下一工位，拉緊手柄即 可加工。 廣東海洋大學(xué)本科生課程設(shè)計(jì) 13 結(jié)束語(yǔ) 經(jīng)過(guò)十多天的努力，本人完成了維持三周的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)基礎(chǔ)的課程設(shè) 計(jì)機(jī)械夾具設(shè)計(jì)。在工作中，我們組組員團(tuán)結(jié)一致，同心協(xié)力，發(fā)揮了大學(xué)生應(yīng) 有的素質(zhì)水平。 本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階 段是專用夾具設(shè)計(jì)。在第一階段中，我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削力與切削用量、機(jī)床 與刀具的選擇、工作時(shí)間定額計(jì)算等基礎(chǔ)理論知識(shí)。在第二階段中，我們運(yùn)用了定位 基準(zhǔn)設(shè)計(jì)、零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等實(shí)際應(yīng)用知識(shí)。 在本次課程設(shè)計(jì)中，我們組的課題是設(shè)計(jì) CA6140 車床撥叉 831003 零件的機(jī)械加 工工藝規(guī)程，而我分配到的任務(wù)是設(shè)計(jì)工序 7 鉆攻 2-M8 螺紋孔兩工位夾具的設(shè)計(jì)。 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我們將學(xué)到的基礎(chǔ)理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用上，解決實(shí)際問(wèn) 題。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我們掌握了工藝路線的制定、工藝卡得編制、專用夾具設(shè)計(jì) 的基本步驟與方法，加強(qiáng)了查相關(guān)手冊(cè)、工藝裝備的選用、AutoCAD 繪圖等相關(guān)技能。 不過(guò)，在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中我們暴露出來(lái)了不少缺點(diǎn)： 1） 缺乏實(shí)際的生產(chǎn)工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一些參數(shù)和元件的選用可能不夠合理，出現(xiàn)浪費(fèi) 現(xiàn)象。 2） 相關(guān)的刀具、刀具夾具、量具缺乏了解。 3） 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)可能存在不合理的地方，浪費(fèi)工時(shí)，工作效率低。 總的來(lái)說(shuō)，通過(guò)本次的課程設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)譚光宇老師的指導(dǎo)，我們學(xué)到了很多書本 上沒(méi)有的知識(shí)。在此，我衷心感謝譚光宇老師的悉心指導(dǎo)，并懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)批 評(píng)指正！ 參考文獻(xiàn) 14 參考文獻(xiàn) 1 鄒青，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程M，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8 2 李洪，機(jī)械加工工藝手冊(cè)M，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990。 3 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)修訂組，金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)M，上海： 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。 4 薛源順,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)(第二版) M,機(jī)械工業(yè)出版社,2003.1 5 于駿一、鄒青，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)M，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.1(2009.1 重印) 6 艾興，肖詩(shī)綱編.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 7 吳宗澤，羅勝國(guó)編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程手冊(cè)M.3 版北京：高等教育出版社， 2006.5（2008 重?。?