NBSJ-089支座加工工藝編制及加工3-12.5mm槽的銑床專用夾具設計,nbsj,支座,加工,工藝,編制,mm,妹妹,銑床,專用,夾具,設計 NBSJ-089支座加工工藝編制及加工3-12.5mm槽的銑床專用夾具設計 摘要 這次設計的主要內容是NBSJ-089支座加工工藝編制及加工3-12.5mm槽的銑床專用夾具設計，通過對任務書的解讀，內容有加工工藝規(guī)程，專用銑床夾具。在掌握零件作用以及對其進行分析的基礎上，完成了這2點設計內容。 設計之初通過資料的查閱了解和掌握機床夾具的相關知識，為后面的設計和計算提供保障。說明書里面的知識點主要有對機床夾具進行設計、公差等。首先搞清楚這個加工的零部件，然后對它進行了分析，這樣就可以在加工的時候精確度更高，將零件的標準定下來，之后在算一下每一個步驟的切削用量的大小。在這還要特別關注的是，在對零部件進行定位的時候，必然會有偏差出現(xiàn)，這個偏差一定要在規(guī)定的范圍里面，這樣才可以對這個夾具的好處，壞處進行了解，對它進行改善。 通過上面的設計、分析和計算，圓滿的完成了本次畢業(yè)設計的所有任務，在鞏固之前所學知識的同時，還為今后的學習夯實基礎。 關鍵詞：NBSJ-089支座、加工工藝，3-12.5mm槽、夾具設計 Abstract The design of the main content is NBSJ-089 support processing technology preparation and processing 3-12.5mm slot milling machine special fixture design, through the task book interpretation, content processing process, special milling machine fixture. On the basis of mastering the function of parts and analyzing them, the 2 design contents are completed. At the beginning of the design, through the data access, understand and grasp the relevant knowledge of machine tool fixture, for the design and calculation to provide protection. Instructions inside the main knowledge of the machine tool fixture design, tolerances and so on. First make clear of the processing parts, and then analyzes it, so that it can be precision in the processing time is higher, the standard parts will settle down, after the count of cutting each step size. This also is of particular concern, in the positioning of the parts, there must be a deviation, the deviation must be in the specified range, so that it can be on the fixture of the benefits, disadvantages of understanding, to improve it. Through the above design, analysis and calculation, successfully completed all the tasks of the graduation project, in the consolidation of knowledge before, at the same time, but also for the future study of solid foundation. Keywords: NBSJ-089 support, processing technology, 3-12.5mm groove, fixture design 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 引言 - 1 - 第2章 計算生產綱領、生產效率分析 - 2 - 2.1生產綱領 - 2 - 2.2 生產效率分析 - 2 - 第3章 零件的分析 - 3 - 3.1 零件的分析 - 3 - 3.2 零件的作用 - 3 - 3.3 零件的工藝分析 - 4 - 第4章 工藝規(guī)程設計 - 4 - 4.1 確定毛坯的制造形式 - 4 - 4.2 基面的選擇 - 5 - 4.2.1 粗基準的選擇原則 - 5 - 4.2.2 精基準選擇的原則 - 6 - 4.3 制訂工藝路線 - 6 - 4.4 機械基本工時確立 - 7 - 第5章 銑床夾具設計 - 24 - 5.1 專用夾具的提出 - 24 - 5.2定位元件及夾緊元件的選擇 - 24 - 5.3切削力和夾緊力的計算 - 24 - 5.4定位誤差分析 - 25 - 5.5 夾具設計及操作簡要說明 - 26 - 結論 - 27 - 致謝 - 28 - 參考文獻 - 29 - III 第1章 引言 機械工業(yè)是為國民經濟提供裝備和為人民生活提供耐用消耗品的產業(yè)，國民經濟各部門生產技術的進步和經濟效益的高低在很大程度上取決于它所采用裝備的性能和質量。所以機械工業(yè)的技術水平和規(guī)模是衡量一個國家科技水平和經濟實力的重要標志。 經過建國40多年的發(fā)展，機械工業(yè)已成為我國工業(yè)中產品門類比較齊全，具有相當規(guī)模和一定技術基礎的支柱產業(yè)之一。改革開放以來，機械工業(yè)引進了大量的國外先進技術，目前這些技術已大批量投入生產，加上國內自行研究開發(fā)的結果，使機械產品的結構正向著合理化方向發(fā)展，對市場的適應能力也明顯增強。 通過對引進技術的消化吸收，又計劃的推進了企業(yè)的技術改造，引導企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術機械產品的性能及企業(yè)的經濟效益都發(fā)生了顯著的變化，我國機械工業(yè)綜合技術水平有了較大幅度的提高，一批先進的生產技術在生產中得到應用和普及，約有近10%的企業(yè)進入了高技術企業(yè)的行列，60%以上的企業(yè)建立了專門的技術開發(fā)機構，此外科技體制改革不斷深化，絕大多數研究院、所已進入經濟建設主戰(zhàn)場，正發(fā)揮越來越大的作用。 按照傳統(tǒng)的專業(yè)劃分，機械制造工藝學的研究范疇是零件的機械加工和裝配的工藝過程。很長時間以來，機械加工工藝最廣泛采用的方法是切削加工和磨削加工，即按照一定的順序，采用硬度比工件高的切削刀具實現(xiàn)機械加工。改革開放以來，機械工業(yè)充分利用國內外的技術資源，進行技術改造，依靠科技進步，已經取得了長足的發(fā)展。但與世界先進水平相比，我國的機械制造業(yè)的產品在功能、質量等方面還有較大的差距，產品構成落后，精度保持性差、科研開發(fā)能力較薄弱、人員技術素質還跟不上現(xiàn)代機械制造業(yè)飛速發(fā)展的需要。因此，我國機械制造業(yè)必須不斷增強技術力量，培養(yǎng)高水平的人才和提高現(xiàn)有人員的素質，學習和引進國外先進科學技術，使我國的機械制造工業(yè)早日趕上世界先進水平。 機床夾具是在切削加工中，用以準確確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。主要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。因此，機床夾具在機械制造中占有重要的地位。 第2章 計算生產綱領、生產效率分析 2.1生產綱領 生產綱領：企業(yè)在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。年生產綱領是包括備品和廢品在內的某產品的年產量。零件的生產綱領按下式計算。 N=Qn(1+a+) 式中： N——零件的生產綱領（件/年） Q——機器產品的年產量（臺/年） n——每臺產品中該零件的數量（件/臺） a——備品百分率 ——廢品百分率 2.2 生產效率分析 操作者按規(guī)定的作業(yè)方法工作時，他的能力或努力程度叫效率。主要用來考核純生產能力，不包括由技術、材料等其它問題所引起的能力損耗。 1）標準工時：標準工時=標準作業(yè)時間+輔助時間? 指在正常情況下，從零件到成品直接影響成品完成的有效動作時間，其包含直接工 時與間接工時。即加工每件（套）產品的所有工位有效作業(yè)時間的總和。? a\標準工時：標準工時=生產一個良品的作業(yè)時間。 b\標準工時=正常工時+寬放時間=正常工時×（1+寬放率） c\工廠使用的寬放率一般在10%～20%，對一些特殊的工種，如體力消耗較大的工種，寬放率可適當放寬一些 d\正常工時是人工操作單元工時+機器自動作業(yè)工時的總和。 2）制定方法：對現(xiàn)有各個工位（熟練工人）所有的有效工作時間進行測定，把所有組成產品的加工工位的工時，考慮車間生產的均衡程度、環(huán)境對工人的影響、以及工人的疲勞生產信息等因素后，計算得到標準工時。 生產率＝（產出數量×標準工時）÷（日工作小時×直接人工數）×100%? ′ 第3章 零件的分析 3.1 零件的分析 支座材料采用ZG310～570球墨鑄鐵，是用各種鑄造方法獲得的金屬成型物件，即把冶煉好的液態(tài)金屬，用澆注、壓射、吸入或其它澆鑄方法注入預先準備好的鑄型中，冷卻后經打磨等后續(xù)加工手段后，所得到的具有一定形狀，尺寸和性能的物件。 3.2 零件的作用 題目給的零件是支座，支座是指用以支承容器或設備的重量，并使其固定于一定位置的支承部件。還要承受操作時的振動與地震載荷。如室外的塔器還要承受風載荷。具體結構詳見下圖2-1所示 圖3-1 支座零件圖 3.3 零件的工藝分析 支座共有七處加工表面 ，其間有一定位置要求，分述如下： 1、支座Φ100下端面、Φ31孔 2、支座上端面、Φ40孔、Φ42.5槽、M42×1.5螺紋 3、支座3-Φ6.4孔、3-Φ12沉孔 4、支座3-Φ6孔 5、支座3×12.5槽 6、支座3-Φ5孔 7、支座M6螺紋 第4章 工藝規(guī)程設計 4.1 確定毛坯的制造形式 鑄件有多種分類方法：按其所用金屬材料的不同，分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件、鑄鋁件、鑄鎂件、鑄鋅件、鑄鈦件等。而每類鑄件又可按其化學成分或金相組織進一步分成不同的種類。如鑄鐵件可分為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、蠕墨鑄鐵件、可鍛鑄鐵件、合金鑄鐵件等；按鑄型成型方法的不同，可以把鑄件分為普通砂型鑄件、金屬型鑄件、壓鑄件、離心鑄件、連續(xù)澆注件、熔模鑄件、陶瓷型鑄件、電渣重熔鑄件、雙金屬鑄件等。其中以普通砂型鑄件應用最多，約占全部鑄件產量的80%。而鋁、鎂、鋅等有色金屬鑄件，多是壓鑄件。具體結構見圖4-1毛坯圖。 圖4-1支座毛坯圖 4.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確、合理，可以保證質量，提高生產效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產無法進行。 4.2.1 粗基準的選擇原則 1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應以不加工表面作為粗基準。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準。 2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應選擇該表面作精基準。 3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應選加工余量較小的表面作粗基準。 4）選作粗基準的表面應平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基準一般只能使用一次，特別是主要定位基準，以免產生較大的位置誤差。 4.2.2 精基準選擇的原則 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方便。 精基準選擇應當滿足以下要求： 用設計基準作為定位基準，實現(xiàn)“基準重合”，以免產生基準不重合誤差。 當工件以某一組精基準定位可以較方便地加工很多表面時，應盡可能采用此組精基準定位，實現(xiàn)“基準統(tǒng)一”，以免生產基準轉換誤差。 當精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應選擇加工表面本身作為精基準，即遵循“自為基準”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準”、反復加工的原則。 有多種方案可供選擇時應選擇定位準確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結構簡單的表面作為精基準。 由以上及零件知，選用工件頂面、Φ40孔和Φ6.4孔，作為定位精基準。 4.3 制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要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床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產率。此外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 表3.1 工藝路線 工序號 工序內容 工序01 金屬型澆鑄 工序02 時效處理以消除內應力 工序03 車Φ100下端面、車Φ30孔、倒角C0.5 工序04 車工件頂面、粗車、半精車、精車Φ40孔、車42.5、車M42×1.5螺紋 工序05 鉆3-Φ6.4孔，锪平3-Φ12 工序06 鉆、鉸3-Φ6孔 工序07 銑3-12.5槽 工序08 鉆、鉸3-Φ5孔 工序09 鉆、攻M6螺紋 工序10 去毛刺 工序11 檢驗至圖紙要求 工序12 包裝、入庫 4.4 機械基本工時確立 工序01：金屬型澆鑄 工序02：時效處理以消除內應力 工序03：車Φ100下端面、車Φ31孔、倒角C0.5 工步一：車Φ100下端面 1、 切削用量 本工序為車Φ100下端面，已知加工材料為ZG310～570，鑄件，有外皮；機床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪卡盤中。 所選刀具為YT5硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 1） 確定切削深度 由于單邊余量為2.0mm，可在一次走刀內切完。 2） 確定進給量 根據表1.4，在車Φ100下端面、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.25mm/r 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。 根據表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=65m/min(預計)時，進給力=760N。 的修正系數為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選的=0.25mm/r可用。 3） 選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。 4） 確定切削速度 切削速度可根據公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=125m/min。 切削速度的修正系數為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=1250.80.650.811.15m/min=60.6m/min ≈193r/min 按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=185r/min 5） 校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.25mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據表1.30，當=185r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。 最后決定的切削用量為=2.0mm，=0.25mm/r，=185r/min，=60.6m/min 2、 確定車工件Φ100下端面的基本時間 ， 式中 =100mm，=27mm，=2.0mm，=2mm，=0mm，=0.25mm/r，=185r/min,=1 則 工步二：車Φ30孔 1、切削用量 本工序為車Φ30孔，已知加工材料為ZG310～570，鑄件，有外皮；機床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪卡盤中。 所選刀具為YT5硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 1）確定切削深度 由于單邊余量為1.5mm，可在一次走刀內切完。 2）確定進給量 根據表1.4，在車Φ30孔、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.25mm/r 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。 根據表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=65m/min(預計)時，進給力=760N。 的修正系數為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選的=0.25mm/r可用。 3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。 4）確定切削速度 切削速度可根據公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=90m/min。 切削速度的修正系數為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=900.80.650.811.15m/min≈43.6m/min ≈463r/min 按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=460r/min 5）校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.25mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據表1.30，當=460r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。 最后決定的切削用量為=1.5mm，=0.25mm/r，=460r/min，=43.6m/min 2、確定車工件Φ30孔的基本時間 ， 式中 =7.5mm，=1.5mm，=2mm，=0mm，=0.25mm/r，=460r/min,=1 則 工步三：倒角C0.5 工序04：車工件頂面、粗車、半精車、精車Φ40孔、車42.5、車M42×1.5螺紋 工步一：車工件頂面 1、切削用量 本工序為車工件頂面，已知加工材料為ZG310～570，鑄件，有外皮；機床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪卡盤中。 所選刀具為YT5硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 1）確定切削深度 由于單邊余量為2.0mm，可在一次走刀內切完。 2）確定進給量 根據表1.4，在車工件頂面、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.25mm/r 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。 根據表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=65m/min(預計)時，進給力=760N。 的修正系數為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選的=0.25mm/r可用。 3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。 4）確定切削速度 切削速度可根據公式計算，也可直接由表中查出。現(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=125m/min。 切削速度的修正系數為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=1250.80.650.811.15m/min=60.6m/min ≈193r/min 按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=185r/min 5）校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.25mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據表1.30，當=185r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。 最后決定的切削用量為=2.0mm，=0.25mm/r，=185r/min，=60.6m/min 2、確定車工件Φ100下端面的基本時間 ， 式中 =100mm，=37mm，=2.0mm，=2mm，=0mm，=0.25mm/r，=185r/min,=1 則 工步二：粗車Φ40孔 1、切削用量 本工序為車Φ40孔，已知加工材料為ZG310～570，鑄件，有外皮；機床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪卡盤中。 所選刀具為YT5硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 1）確定切削深度 由于單邊余量為1.5mm，可在一次走刀內切完。 2）確定進給量 根據表1.4，在車Φ40孔、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.25mm/r 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。 根據表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=65m/min(預計)時，進給力=760N。 的修正系數為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選的=0.25mm/r可用。 3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。 4）確定切削速度 切削速度可根據公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=90m/min。 切削速度的修正系數為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=900.80.650.811.15m/min≈43.6m/min ≈356r/min 按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=370r/min 5）校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.25mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據表1.30，當=370r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。 最后決定的切削用量為=1.5mm，=0.25mm/r，=370r/min，=43.6m/min 2、確定車工件Φ39孔的基本時間 ， 式中 =32mm，=1.0mm，=0mm，=0mm，=0.25mm/r，=370r/min,=1 則 工步三：半精車Φ40孔 1、 =0.4mm 2、 =0.1mm/r 3、 =760r/min 4、確定基本工時 ， 式中 =32m，=0.4mm，=0mm，=0mm，=0.1mm/r，=760r/min,=1 則 工步四：精車Φ40孔 1、 =0.1mm 2、 =0.07mm/r 3、 =955r/min 4、確定基本工時 ， 式中 =32m，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.07mm/r，=955r/min,=1 則 工步五：車Φ42.5 1、切削用量 本工序為車Φ40孔，已知加工材料為ZG310～570，鑄件，有外皮；機床為C620-1型臥式車床，工件裝卡在三爪卡盤中。 所選刀具為YT5硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 1）確定切削深度 由于單邊余量為1.5mm，可在一次走刀內切完。 2）確定進給量 根據表1.4，在車Φ40孔、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進給量（表4.2-9），選擇=0.25mm/r 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗。 根據表1.30，C620-1機床進給機構允許的進給力=3530N。 根據表1.21，當≤2mm,≤0.35mm/r，，=65m/min(預計)時，進給力=760N。 的修正系數為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選的=0.25mm/r可用。 3）選擇車刀磨鈍標準及耐用度 根據表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉位車刀耐用度T=30min。 4）確定切削速度 切削速度可根據公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據表1.10，當用YT15硬質合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.25mm/r，切削速度=90m/min。 切削速度的修正系數為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=900.80.650.811.15m/min≈43.6m/min ≈327r/min 按C620-1機床的轉速(表4.2-8），選擇=305r/min 5）校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.25mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據表1.30，當=305r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進行。 最后決定的切削用量為=1.25mm，=0.25mm/r，=305r/min，=43.6m/min 2、確定車工件Φ42.5孔的基本時間 ， 式中 =3mm，=1.25mm，=0mm，=0mm，=0.25mm/r，=305r/min,=1 則 工步六：車M42×1.5螺紋 ， =（2～3）P =（2～3）×2mm =（4～6）mm =（1～2）P=（1～2）×2mm =（2～4）mm =0.25mm/r，=305r/min,=1 現(xiàn)取=6mm，=0.75mm 則 工序05：鉆3-Φ6.4孔，锪平3-Φ12 工步一：鉆3-Φ6.4孔 確定進給量：根據參考文獻Ⅳ表2-7根據Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數i=3 則機動工時為 工步二：锪平3-Φ12 1.選擇鉆頭 選擇高速鋼锪刀，其直徑d=12mm 2．選擇切削用量 （1）選擇進給量 按加工要求決定進給量：根據《切削用量手冊》表2.7，當鑄鐵硬度>200H 有。 （2）計算切削速度 根據《切削用量手冊》表2.15，當鑄鐵硬度=200～220HBS時，, 切削速度的修正系數為：，，，， 故 根據Z525型鉆床技術資料（見《簡明手冊》表4.2-12）可選擇n=545r/mm，。 3．計算基本工時 工序06：鉆、鉸3-Φ6孔 工步一：鉆孔至Φ5.8 確定進給量：根據參考文獻Ⅳ表2-7根據Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數i=3 則機動工時為 工步二：鉸Φ5.8孔至Φ6 確定進給量：根據參考文獻Ⅳ表2-7根據Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數i=3 則機動工時為 工序07：銑3-12.5槽 1、 切削用量 ①本工序為粗銑基準面A，所選刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀。銑刀直徑d=125mm，寬度L=28mm，齒數Z=20。根據《切削用量簡明手冊》第三部分表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工鋼料的大于等于785MPa，故選前角=15°，后角=12°（周齒），=6°（端齒）。 已知銑削寬度=38mm，銑削深度=12.5mm。機床選用X61型臥式銑床。 ②確定每齒進給 根據表3.3，X61型臥式銑床的功率為7.5KW（表4.2-35），工藝系統(tǒng)剛性為中等，高速鋼端面銑刀加工鋼料，查得每齒進給量=0.06～0.1mm/z，現(xiàn)取=0.07mm/z。 2、 選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據表3.7，用高速鋼端面銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm；銑刀直徑d=70mm，耐用度T=120min(表3.8）。 3、 確定切削速度和工作臺每分鐘進給量 根據表3.27中公式計算： 式中 =48，=0.25，=0.1，=0.2，=0.3，=0.1，m=0.2,T=120min,=2.5mm,=0.07mm/z,=28mm,Z=20,d=125,=1.0。 m/min≈27.9m/min ≈70.9r/min 根據X61型臥式銑床主軸轉速表（表4.2-39），選擇 實際切削速度 工作臺每分鐘進給理為 根據X61型銑床工作臺進給量表（表4.2-40），選擇 則實際每齒進給量為 4、 校驗機床功率 根據表3.28的計算公式，銑削時的功率（單位KW）為 式中 =650，=1.0，=0.72，=0.86，=0，=0.86，=2.5，=0.063mm/min，=28.5mm，Z=20，d=50mm，n=475r/min,=0.63mm =2076.8N X61銑床主動電機的功率為7.5KW，故所選切削用量可以采用。 所確定的切削用量為 =0.071mm/min，，， 5、基本工時 三面刃銑刀銑端面的基本時間為： 工序08：鉆、鉸3-Φ5孔 工步一：鉆孔至Φ4.8 確定進給量：根據參考文獻Ⅳ表2-7根據Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數i=3 則機動工時為 工步二：鉸Φ4.8孔至Φ5 確定進給量：根據參考文獻Ⅳ表2-7根據Z525立式鉆床說明書，主軸進給量，根據參考文獻Ⅳ表4.2-13，取 主軸速度：主軸轉速，根據參考文獻Ⅳ表4.2-12，取 故實際切削速度為 切削工時：，，，走刀次數i=3 則機動工時為 工序09：鉆、攻M6螺紋 工步一：鉆M6螺紋底孔Φ5.1 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 624r/min 按機床選取n=680r/min 切削工時： ，，，走刀次數i=1 則機動工時為 工步二：攻M6螺紋 選擇M6mm高速鋼機用絲錐 等于工件螺紋的螺距，即f=0.45mm/r 637r/min 按機床選取n=680r/min 切削工時： ，，，走刀次數i=1 則機動工時為 工序10：去毛刺 工序11：檢驗至圖紙要求 工序12：包裝、入庫 第5章 銑床夾具設計 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。 由指導老師的分配，決定設計工序07：銑3×12.5槽的專用夾具。 5.1 專用夾具的提出 本夾具主要用于銑3×12.5槽，粗糙度為Ra6.3，精度要求不高，故設計夾具時主要考慮生產效率。 5.2定位元件及夾緊元件的選擇 本工序選用的定位基準為工件頂面、Φ40孔及Φ6.4孔定位，所以相應的夾具上的定位元件應是心軸和B型固定式定位銷，定位分析如下： 1、 工件頂面作為第一定準基準，與心軸Φ70端面相配合，限制三個自由度，即X軸移動、Y軸轉動和Z軸轉動。 2、 工件Φ40孔作為第二定位基準，與心軸Φ40外圓相合，限制兩個自由度，即Y軸移動和Z軸移動。 3、 工件Φ6.4孔作為第三定位基準，與B型固定式定位銷相配合，限制一個自由度，即X軸轉動，工件六個自由度被完全限制，屬于完全限制。 5.3切削力和夾緊力的計算 查表4得切削力計算公式： 式中，f=1mm/r,查表得 =736MPa, 即==1547N 所需夾緊力，查表5得，，安全系數K= 式中為各種因素的安全系數，查表得： K==1.872，當計算K<2.5時，取K=2.5 孔軸部分由M12螺母鎖緊，查表得夾緊力為12360N ==30900N 由上計算得》，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 5.4定位誤差分析 1、移動時基準位移誤差 （式5-1） 式中： ———— 心軸孔的最大偏差 ———— 心軸孔的最小偏差 ————心軸定位孔與心軸最小配合間隙 代入（式5-1）得： =0.025+0+0.05 =0.050（mm) 2、 轉角誤差 （式5-2） 式中： ———— 心軸孔的最大偏差 ———— 心軸孔的最小偏差 ———— 心軸孔與心軸最小配合間隙 ———— B型固定式定位銷孔的最大偏差 ———— B型固定式定位銷孔的最小偏差 ———— B型固定式定位銷孔與B型固定式定位銷最小配合間隙 其中： 則代入（式5-2）得： 則：=0.05258° 5.5 夾具設計及操作簡要說明 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇由帶肩螺母、快換墊圈和心軸組成夾緊機構夾緊工件。本工序為銑削余量小，銑削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 結論 通過對畢業(yè)設計工作的堅持，能夠在規(guī)定的時間段內完成此次設計任務，讓我在這次的設計中學到了很多知識，而且還讓自己發(fā)現(xiàn)自身的很多缺點和不足。 設計最主要的核心是態(tài)度，沒有一個良好的、認真的工作態(tài)度。哪怕請教再多的老師，翻閱再多的書籍，也不能將設計進行的徹底。通過這段時間對論文的設計。我體會到：只要你愿意花時間去學習，什么事情都可以迎刃而解。記得剛認識機床的時候，個人對機床的認知完全是零，更加不要提夾具了。在大學這三年我學習到了很多知識。但是并不能徹底的解決問題。也正因如此，我才學會了怎樣去查閱相關的工具書，一些相關的專業(yè)資料。另外，論文里頭的圖紙都是用電腦軟件畫出來的，鍛煉了我的畫圖速度。孰能才能生巧，再加上繪圖過程中的修修改改，更加的讓我深入的了解了 CAD的繪圖標準。 通過這次設計我終于發(fā)現(xiàn)了，其實我有很多不足的地方，在以后的生活中會慢慢改變。 - 28 - 致謝 首先要謝謝的，就是我的指導老師。老師人比較隨和，不過在對待學術上是非常嚴厲的。在平時的聊天里面，我們就像是朋友一樣，不過只要一涉及到論文的東西，老師絕對不會對我手下留情，都是嚴格要求的。從一開始選擇論文的題目，到后來將論文的題目定下來，再到后來寫論文，修改等等，老師都給了我很多的幫助，在遇到問題的時候，老師總是對我說不要著急，慢慢去找方向，針對問題去尋找解決的辦法。說明書能夠這么快寫好了，跟我的指導老師的幫助是分不開的。 除了老師，我的同學們，我也要謝謝你們，因為有你們，我的設計過程才能如此的難忘，馬上就要結束設計了，今后我們一起大步向前去奮斗，希望各位都能有更好的明天。 參考文獻 [1] 東北重型機械學院，洛陽農業(yè)機械學院，長春汽車廠工人大學，機床夾具設計手冊[M]，上海：上?？茖W技術出版社，1980 [2] 張進生。機械制造工藝與夾具設計指導[M]，機械工業(yè)出版社，1995 [3] 李慶壽。機床夾具設計[M]，機械工業(yè)出版社，1991 [4] 李洪。機械加工工藝手冊[M]，北京出版社，1996 [5] 上海市金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊[M]，上?？茖W技術出版社，2005 [6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊[M]，化學工業(yè)出版社，2005 [7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設計[M]，重慶：重慶大學出版社，1995。 [8]艾興，肖時剛.切削用量簡明手冊[S].機械工業(yè)出版社，2000. 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