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1、word 機械制造工藝課程設(shè)計 課程名稱：機械制造技術(shù) 設(shè)計課題：CA6140撥叉831008設(shè)計 專業(yè)： 班級： ： 學號： 評分： 指導(dǎo)教師：〔簽字〕 年 月日 《機械制造工藝與裝備》課程設(shè)計課題單 班級 學生 課 題 CA6140撥叉831008 零件 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計與工裝設(shè)計 原始條件 撥叉831008零件圖 生產(chǎn)綱領(lǐng)：中等批量 設(shè)計要求 1.繪制CA6140撥叉831008零件

2、圖 2.編制CA6140撥叉831008零件機械加工工藝規(guī)程 〔含機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡〕 3.設(shè)計機床夾具一套〔裝配圖與局部零件圖〕 課題發(fā)給日期 課程設(shè)計完成日期 指導(dǎo)教師 〔簽名〕 26 / 29 目 錄 序言...................................................1 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

3、3 2.1確定毛坯的制造形式 3 2.2基面的選擇 3 2.3制定工藝路線 3 2.4機械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸確實定 4 2.5確定切削用量與根本工時 4 3、夾具設(shè)計......................................................21 3.1定位基準的選擇......................................................22 切削力與夾緊分析計算...................................................................

4、............................22 3.3 誤差分析與計算...........................................................................................................23 夾具設(shè)計與操作的簡要說明.......................................................................................24 4、設(shè)計總結(jié)............................

5、..........................25 5、致謝.........................................................26 6、參考文獻.....................................................26 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著

6、各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟開展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)開展的重要根底與有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的上下是衡量一個國家國民經(jīng)濟綜合實力和科學技術(shù)水平的重要指標。 車床的撥叉位于車床變速機構(gòu)中，主要起換擋，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照操作者的要求工作，獲得所需要的速度和扭矩的作用。零件下方的孔與操作機構(gòu)相連，而上方的半孔如此是用于所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。 撥叉是機車變速箱中一個重要的零件，因為其零件尺寸比擬小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔與側(cè)面有精度要求，此外還有小頭孔上的槽要求精加工，對精

7、度有一定的要求，所以都要求精加工。其大頭孔與側(cè)面有垂直度的公差要求，所要加工的槽，在其槽兩側(cè)面有平行度公差和對稱度公差要求等。因為零件的尺寸精度，幾何形狀尺寸精度和相互位置精度，以與各外表的外表質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進而影響其性能與工作壽命，因此他們的加工必須保證精度要求。 1、零件的分析 CA6140車床的撥叉位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)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φ20孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的φ50半孔如此是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。 CA

8、6140車床共有兩處加工外表，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 以φ20為中心的加工外表。這一組加工外表包括：φ20的孔，以與其上下端面，上端面與孔有位置要求，孔壁上有一個裝配時鉆鉸的錐孔，一個M6的螺紋孔。下端有一個47°的缺口。這三個都沒有高的位置度要求。 2. 以φ50為中心的加工外表。這一組加工外表包括：φ50的孔，以與其上下兩個端面。 這兩組外表有一定的位置度要求,即φ50的孔上下兩個端面與φ20的孔有垂直度要求，主要是： 1) Ф50mm的孔的上、下外表與Ф20的孔的垂直度誤差為。 2) Ф50mm、Ф20mm的孔的上、下外表以與Ф50mm的孔的外表的粗糙度誤差為

9、。 3) Ф20mm的孔的外表的粗糙度誤差為，精度為IT7。 4) Ф20mm的孔的上、下外表與Ф20的孔的垂直度誤差為。 由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組外表，再以這組加工后外表為基準采用專用夾具加工另外一組外表，并且保證它們之間的位置精度要求。 2、工藝規(guī)程設(shè)計 零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比擬簡單，應(yīng)當選擇鑄件毛坯。 〔1〕粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工外表為粗基準。而對有假如干個不加工外表的工件，如此應(yīng)以與加工外表要求相對位置精度較高的不加工外表作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原如此，現(xiàn)選取φ20mm孔

10、的不加工外輪廓外表作為粗基準，利用一組共兩塊V形塊支承兩個Ф20mm孔的外輪廓作主要定位面，以消除3個自由度，再用一個支承板支撐在Ф72mm的上外表，以消除3個自由度，達到完全定位,然后進展銑削。 〔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)該進展尺寸換算。 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度與位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)本錢盡量下降。 1、 工藝路線方案一： 工序一：退火 工

11、序二：粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的下外表，保證其粗糙度為3.2 um 工序三：以Ф20 mm的下外表為精基準，粗、精銑Ф20 mm的孔的上外表，保證其粗糙度為3.2 um,其上、下外表尺寸為30mm， 工序四：以Ф20 mm 的下外表為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸Ф20 mm的孔，保證其外表粗糙度為1.6 um，垂直度誤差不超過 工序五：以Ф20 mm的下外表為精基準，粗、半精鏜Ф50 mm的孔，保證其外表粗糙度為3.2 um 工序六；以Ф20 mm的下外表為精基準，粗、精銑Ф50 mm的上外表，保證其與孔的垂直度誤差不超過，其上、下外表尺寸為12mm 工序七：銑斷 工序八：

12、以Ф20 mm的孔為精基準，鉆Ф8 mm的錐孔的一半Ф4 mm，裝配時鉆鉸 工序九：以Ф20mm的孔為精基準，鉆Ф5mm的孔，攻M6的螺紋 工序十：以Ф20 mm的孔為精基準，銑47°缺口，保證其粗糙度為 工序十一：去毛刺，清洗 工序十二：終檢。 上面的工序可以是中批生產(chǎn)，但是其效率不高，并且工序三中的鉆孔方法在鉆孔是可能會偏離中心。經(jīng)綜合考慮，采用下面的方案二。 2、 工藝路線方案二： 工序一：退火 工序二：粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的下外表，保證其粗糙度為3.2 um 工序三：以Ф2

13、0 mm的下外表為精基準，粗、精銑Ф20 mm、Ф50 mm的孔的上外表，保證其粗糙度為3.2 um，Ф20 mm的上、下外表尺寸為30mm，Ф50 mm的上、下外表尺寸為12mm 工序四：以Ф20 mm 的下外表為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸Ф2 0 mm的孔，保證其外表粗糙度為1.6 um，垂直度誤差不超過0.05 mm 工序五：以Ф20 mm 的下外表為精基準，粗、半精鏜Ф50 mm的孔，保證其外表粗糙度為3.2 um 工序六：銑斷 工序七：以Ф20 mm的孔為精基準，鉆Ф8 mm的錐孔的一半Ф4 mm，裝配時鉆鉸 工序八：以Ф20 mm的孔為精基準，鉆Ф5 mm的孔，攻

14、M6的螺紋 工序九：以Ф20 mm的孔為精基準，銑47°缺口，保證其粗糙度為12.5 um 工序十：去毛刺，清洗 工序十一：終檢。 2.4機械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸確實定 “CA6140車床撥叉〞零件的材料為HT200硬度為190~210HB，毛坯重量為,生產(chǎn)類型為中批量，鑄件毛坯。又由<<機械制造工藝設(shè)計簡明手冊>>〔以下稱〈〈工藝手冊〉〉表查得毛坯的制造方法采用殼模鑄造級，表查得加工余量等級為G級，選取尺寸公差等級為CT10。 根據(jù)以上資料與路線，分別確定各加工外表的機械加工余量、工序尺寸與毛坯如下： 1、延軸線方向長度方向的加工余量與公差〔Ф20mm、Ф50mm端面〕

15、 查《工藝手冊》表2.2~4取Ф20mm、Ф50mm端面長度余量為(均為雙邊加工)。 銑削加工余量為：a)粗銑： b)精銑：1mm 毛坯尺寸與公差為：〔35土〕mm 〔 17土〕mm 2、孔〔Ф50mm已鑄成孔〕查《工藝手冊》表，取Ф50mm已鑄成長度余量為3mm，即已鑄成孔Ф44mm。 鏜削加工余量為：a)粗鏜：2mmb)半精鏜：1mm 毛坯尺寸與公差為：〔48土〕mm 〔〕mm 3、 其他尺寸直接鑄造得到。 2.5.1工序二：粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的下外表 （1） 加工條件 工件材料：HT200。=0.16GPa HBS=190~210，鑄件

16、機床：XA5032立式銑床 刀具；W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀，牌號為YG6，由《切削用量簡明手冊》〉后稱《切削手冊》表查得銑削寬度ae≤60mm,深度ap≤4,齒數(shù)Z=10時，取刀具直徑do=80mm。又由《切削手冊》表選擇刀具的前角ro=+5o;后角ao=8o;副后角a＇o=,刀齒斜角λs=-10o,主刃Kr=60o,過渡刃Krε=30o,副刃Kr’=5o,過渡刃寬bε=1mm (2) 切削用量 2Ф20mm的下外表 a〕切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=1.5mm,一次走刀即可完成所需尺寸。 b)每齒進給量：由《切削手冊》表可知機床

17、的功為，查《切 削手冊》表可得,由于是對稱銑，選較小量 c)查后刀面最大磨損與壽命 查《切削手冊》表，后刀面最大磨損為〔〕mm 查《切削手冊》表, 壽命T=180min d)計算切削速度 按《切削手冊》表中的公式： 也可以由表查得=98mm/s n=439r/min vf =490mm/s 又根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=475r/min vf =600mm/s，如此實際的切削速度為： 即=,實際進給量為： 即= e)校驗機床功率 查《切削手冊》表，,而機床所提供的功率Pcm為，所以Pcm> Pcc,故校驗合格。 最終確定ap

18、=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vcz f)計算根本工時 公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊》表，可得 l+Δ=12mm,所以L=l+y+Δ=32+12=44mm 故 2.5.1.2粗銑Ф50mm的下外表 a)銑削Ф50mm的下外表與銑削Ф20mm的下外表的相關(guān)參數(shù)與其用量等 都一樣。即 apnc=475r/min vfc=600mm/s vcz b)計算根本工時 公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊》表，可得 l+Δ=0所以L=l+y+Δ=72mm 故 Ф20mm的下外表 a) 切削深度 因

19、切削用量較小，故可以選擇ap, 一次走刀即可完成所需尺寸 b)每齒進給量：由《切削手冊》表可知機床的功為，查《切削手冊》表可得，由于是對稱銑，選較小量 c)查后刀面最大磨損與壽命 查《切削手冊》表，后刀面最大磨損為〔〕mm 查《切削手冊》表, 壽命T=180min d)計算切削速度 按《切削手冊》表中的公式： 也可以由表查得=124mm/s vf =395mm/min n=494r/min,根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=475r/min vf =375mm/min , 如此實際的切削速度為 所以==119.3m/min,實際進給量 所以=

20、 e)校驗機床功率 查《切削手冊》表，,而機床所提供的功率Pcm為，所以Pcm> Pcc,故校驗合格。 最終確定ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc f)計算根本工時 公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊》表，可得 l+Δ=80mm, 所以L=l+y+Δ=32+80=112mm 故 Ф50mm的下外表 a)銑削Ф50mm的下外表與銑削Ф20mm的下外表的相關(guān)參數(shù)與其用量等都一樣。即 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc b)計算根本工時 公式中： L=l+y+Δ；根

21、據(jù)〈〈切削手冊〉〉表，可得 l+Δ=80mm所以L=l+y+Δ=72+80=152mm 故 2工序三：粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的上外表 本工序的切削用量與根本工時與工序一中的粗、精銑孔Ф20mm、Ф50mm的下外表一樣。 2 工序四：鉆、擴、鉸、精鉸Ф20mm的孔 Ф18mm的孔 〔1〕 加工條件 工藝要求：孔徑d=18mm, 孔深l=30mm,通孔 ，用乳化液冷卻 機床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼麻花鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑do=18mm,鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊》表與表 選修磨橫刃，β

22、=28o αo=10o 2Φ=118o 2Φ1=70o bε=3.5mm b=2mm l=4mm (2) 切削用量 1) 決定進給量f a)、按加工要求決定進給量 根據(jù)《切削手冊》表，當鑄鐵的強度 ≤200HBS do=18mm時， 由于L/d=30/18=1.67<3,故取修正系數(shù)K=1 所以 f=(0.70~0.86)×1=(0.70~0.86)mm/r b) 按鉆頭強度決定進給量 根據(jù)表，當=190MPa,do=18mm,鉆頭強度允許的進給量 c)按機床進給機構(gòu)強度決定進給量 根據(jù)表，當＝210MPa,do＝2,機床進給機構(gòu)允許的軸向力為1

23、1760N〔Z535鉆床允許的軸向力為15696N〔見《工藝設(shè)計手冊》表〕時，進給量為。 從以上三個進給量比擬可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為，根據(jù)Z535鉆床說明書，選〔見《工藝設(shè)計手冊》表〕，又由《切削手冊》表可以查出鉆孔時的軸向力，當o≤21mm時，軸向力Ff=7260N 軸向力的修正系數(shù)為，故Ff=7260N 根據(jù)Z535鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為Fmax=15696N，由于Ff

24、度 由《切削手冊》表可知時，雙修磨橫刃的鉆頭，do=18 mm時，Vt=17m/min 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊》表可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv=0.85 所以 V=VtKv=17×××× 所以==255r/min 根據(jù)Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=275r/min(見《工藝設(shè)計手冊》表) 4） 檢驗機床扭轉(zhuǎn)與功率 根據(jù)《切削手冊》表，當f≤，do≤19 mm時 Mc=51.99N.m, 根據(jù)Z535鉆床說明書,當nc=275r/min，Mm> Mc 又根據(jù)《切削手冊》表，當σb=(170~2

25、13)MPa do=20mm f= vc≤時 Pc 根據(jù)Z535鉆床說明書, Pc

26、冊》表2.5 ro=18o ao=10o kr=60o krε=30o β=15o ba1=1mm (2) 切削用量 1) 決定進給量f a)、按加工要求決定進給量 根據(jù)《切削手冊》表，當鑄鐵的強度 ≤200HBS do時，f=(0.9~1.1)mm/r 由于L/d=30/19.8=1.52 因擴孔之后還須鉸孔 ，故取修正系數(shù) 所以 f=(0.9~1.1)×0.7=(0.63~0.77)mm/r b) 按鉆頭強度決定進給量 根據(jù)表，當=190MPa,do,鉆頭強度允許的進給量 c)按機床進給機構(gòu)強度決定進給量 根據(jù)表，當≤210MPa,

27、do≤20.5mm,機床進給機構(gòu)允許的軸向力為11760N〔Z535鉆床允許的軸向力為15696N〔見《工藝設(shè)計手冊》表〕時，進給量為。 從以上三個進給量比擬可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為 f=〔〕mm/r，根據(jù)Z535鉆床說明書，選〔見《工藝設(shè)計手冊》表〕，又由《切削手冊》表可以查出鉆孔時的軸向力，當o≤21mm時，軸向力Ff=6080N，軸向力的修正系數(shù)為，故Ff=6080N 根據(jù)Z535鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為Fmax=15696N，由于Ff

28、鉆頭后刀面最大磨鈍量取為〔〕mm,壽命T=30min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表中的公式： 可知時， do=19.8 mm時，Vt=27m/min 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊》表可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv 所以 V=VtKv=27××××0.85=23m/min ==370r/min 根據(jù)Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc =375r/min(見《工藝設(shè)計手冊》表) 4〕檢驗機床扭轉(zhuǎn)與功率 根據(jù)《切削手冊》表，當f≤，do=21 mm時 Mc, 根據(jù)Z535鉆床說明書,當nc=375r/m

29、in，Mm> Mc 又根據(jù)《切削手冊》表，當=(170~213)MPa doc=20m/min時 Pc 根據(jù)Z535鉆床說明書, Pc

30、速鋼鉸刀，其直徑do,鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.6 ro=18o ao=10o kr=60o krε=30o β=15o ba1=1mm (2) 切削用量 1) 決定進給量f 根據(jù)《切削手冊》表，當鑄鐵的強度 170HBS do時，f=(1.0~2.0)mm/r，又由于粗鉸之后還要精鉸，所以應(yīng)該選最大的進給量 即 2〕決定鉆頭的磨鈍標準與壽命 由《切削手冊》表，當do<=20 mm時，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為〔〕mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表中的公式 可知，vc 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊》表

31、可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv 所以 V=VtKv×××× 所以==105r/min 根據(jù)Z535鉆床說明書,可考慮選擇=140r/min(見《工藝設(shè)計手冊》表) 4〕檢驗機床扭轉(zhuǎn)與功率 根據(jù)《切削手冊》表，當，do=21 mm時 Mc=137.7N.m, 根據(jù)Z535鉆床說明書,當nc=140r/min，Mm> Mc 又根據(jù)《切削手冊》表，當=(170~213)MPa doc=10m/min時，Pc 根據(jù)Z535鉆床說明書, Pc

32、 即 c=140r/min vc (3)計算根本工時 L=l+y+Δ 由《切削手冊》表查得y+Δ=10mm 故 Ф20mm的孔 〔1〕 加工條件 工藝要求：孔徑, 孔深l=30mm,通孔，精度等級為IT7 機床 ：Z535型立式鉆床 刀具 ：高速鋼鉸刀 選擇高速鋼鉸刀，其直徑do=20mm：鉆頭幾何形狀為：由《切削手冊》表2.6 ro=0 ao=7o a1=18o 〔2〕切削用量 1) 決定進給量f 根據(jù)《切削手冊》表，當鑄鐵的強度 170HBS do=20mm,加工精度要求為H

33、7精度時，f=(1.0~2.0)mm/r，由于這是粗鉸之后的精鉸，所以應(yīng)該選中等的進給量 即 2） 決定鉆頭的磨鈍標準與壽命 由《切削手冊》表，當do=20 mm時，鉸刀后刀面最大磨鈍量取為 〔〕mm,壽命T=60min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表中的公式 可知，vc 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊》表1可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv 所以 V=Vt×Kv×××× 所以==131r/min 根據(jù)Z535鉆床說明書,可考慮選擇nc=140r/min(見《工藝設(shè)計手冊》表) 4〕檢驗機床扭轉(zhuǎn)與功率

34、 根據(jù)《切削手冊》表，當f<=1.6m do<=21 mm 時 Mtm 扭矩的修正系數(shù)均為，故Mc=125.6 Nm 又根據(jù)《切削手冊》表，當=(170~213)MPa doc=10m/min時 Pc 根據(jù)Z535鉆床說明書, Pc

35、mm,通孔 機床 ：T616鏜床 刀具 ：YG6的硬質(zhì)合金刀 刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀 2〕切削用量 a) 確定切削深度ap ap==2mm b) 確定進給量f 根據(jù)《切削手冊》表 當粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm, ap=2mm, 孔徑d=50mm,鏜刀伸長長度l=100mm時 按T616機床進給量〔《工藝設(shè)計手冊》表〕選 c) 確定切削速度 v 按 《切削手冊》表和表 其中：cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60min KTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8

36、 Ktv K= KTv Kmv Ksv Ktv××× 所以 =414r/min 又按T616機床上的轉(zhuǎn)速 選n=370r/min d) 確定粗鏜Ф48mm孔的根本時間 選鏜刀的主偏角xr=45o如此 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又i=1 所以 Ф50mm的孔 1〕 加工條件 工藝要求：孔徑d=48mm的孔加工成d=50mm,通孔 機床 ：T616鏜床 刀具：YG6的硬質(zhì)合金刀 刀具為YG6的硬質(zhì)合金刀，且直徑為20mm的圓形鏜刀 2〕切削用量 a) 確定切削深度ap ap=

37、=1mm b) 確定進給量f 根據(jù)《切削手冊》表 當粗鏜鑄鐵，鏜刀直徑為20mm, ap=2mm, 孔徑d=50mm,鏜刀伸長長度l<=100mm時 按T616機床進給量〔《工藝設(shè)計手冊》表〕選 c) 確定切削速度 v 按 《切削手冊》表和表 其中：cv=158 xv=0.15 yv=0.40 m=0.20 T=60min KTv=1.0 Kmv=1.0 Ksv=0.8 Ktv K= KTv KmvKsv Ktv××× 所以 =503r/min 又按T616機床上的轉(zhuǎn)速 選n=370r/min d) 確定半精鏜Ф50mm孔的根本

38、時間 選鏜刀的主偏角xr=45o 如此 l1=3.5mm l2=4mm l=12mm l3=0 又 2 工序六：銑斷 1) 加工條件 工件尺寸：長72mm 深12mm 加工要求：將雙體銑開 刀具： 選高速鋼細齒圓鋸片刀 由《工藝設(shè)計手冊》表可得，又由〔《金屬切削手冊》第三版〕表6-7 B=4mm do=160mm Z=50 d=32mm ro=10o ao=16o 2) 切削用量 a) 決定每齒進給量fz 查《切削手冊》表可得 fz=(0.03~0.02)x(1+40%)=(0.~0.)mm/z 由于是對稱銑 取 b)

39、 后刀面最大磨損與壽命 查《切削手冊》表后刀面最大磨損為：〔〕mm 查《切削手冊》表 壽命T=150min c) 計算切削速度 按《切削手冊》表中的公式 可得vc =153r/min 根據(jù)XA6132銑床 選主軸轉(zhuǎn)速為 n=150r/min 所以實際的切削速度為 v=75.36 m/min 工作臺每分鐘進給量為： fmz×50×150=195mm/min 又根據(jù)XA6132銑床的參數(shù)，取工作臺進給量為190mm/z 如此：實際的進給量為fz= d) 校驗機床功率 由《切削手冊》表中的計算公式可知： pc= Fc= 式中 CF=30 xF=

40、1.0 yF=0.65 uF=0.83 wF=0 qF 所以計算得 Fc=.5N Pc= XA6132銑床主動電機的功率為，故所選的切削用量可以采用 最終確定 vf e) 計算根本工時 公式中： L=l+y+Δ；根據(jù)《切削手冊》表，可得 l+Δ=0所以L=l+y+Δ=22mm 故 2.5.6 工序七： 鉆錐孔Ф8mm的一半Ф4mm 〔1〕 加工條件 工藝要求: 孔徑do=4mm ,孔深l=32mm, 通孔 機床: Z525立式鉆床 刀具：高速鋼麻花鉆 選擇的高速鋼麻花鉆的直徑為do=4mm 鉆頭的幾何形狀為〔由《

41、切削手冊》表可知 鑄鐵的強度頭幾何形狀為：由《切削手冊》表與表2.2 選β=30o αo=16o 2Φ=118o 2Φ1=70o 〔2〕 切削用量 1) 決定進給量f a)、按加工要求決定進給量 根據(jù)《切削手冊》表，當鑄鐵的強度 ＝200HBS do=4mm時， 由于L/d=32/4=8>3,故取修正系數(shù) 所以 f=(0.18~0.22)×0.8=(0.144~0.176) mm/r b) 按鉆頭強度決定進給量 根據(jù)表，當=190MPa,do,鉆頭強度允許的進給量 c)按機床進給機構(gòu)強度決定進給量 根據(jù)表，當=210MPa,do=1,機床進

42、給機構(gòu)允許的軸向力為8330N，Z525鉆床允許的軸向力為8830N〔見《工藝設(shè)計手冊》表〕時，進給量為。 從以上三個進給量比擬可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為f=(0.144~0.176) mm/r，根據(jù)Z525鉆床說明書，選〔見《工藝設(shè)計手冊》表〕，又由《切削手冊》表可以查出鉆孔時的軸向力，當o=12mm時，軸向力Ff=1230N 軸向力的修正系數(shù)為，故Ff=1230N 根據(jù)Z525鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為Fmax=8330N，由于Ff

43、量取為〔〕mm,壽命T=20min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表可知時，標準鉆頭，do=4 mm時，Vt=20m/min 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊》表可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv 所以 V=VtKv=20××××0.85=17m/min 所以==1354r/min 根據(jù)Z525鉆床說明書,可考慮選擇nc=1360r/min(見《工藝設(shè)計手冊》表) 4〕檢驗機床扭轉(zhuǎn)與功率 根據(jù)《切削手冊》表，當，do=11.1 mm時 Mc, 根據(jù)Z525鉆床說明書,當nc=1360r/min時， Mm> Mc

44、又根據(jù)《切削手冊》表，當=(170~213)MPa doc時 Pc 根據(jù)Z525鉆床說明書, Pc

45、的幾何形狀為〔由《切削手冊》表可知 鑄鐵的強度頭幾何形狀為：由《切削手冊》表與表 選β=30o αo=16o 2Φ=118o 2Φ1=70o 〔2〕切削用量 1) 決定進給量f a)、按加工要求決定進給量 根據(jù)《切削手冊》表，當鑄鐵的強度 ＝200HBS do=5mm時， 由于L/d=6/5=1.2<3,故取修正系數(shù)K=1 所以 f=(0.27~0.33)×1=(0.27~0.33) mm/r b) 按鉆頭強度決定進給量 根據(jù)表，當=190MPa,do=5.4mm,鉆頭強度允許的進給量 c)按機床進給機構(gòu)強度決定進給量 根據(jù)表，當＝210

46、MPa,do＝1,機床進給機構(gòu)允許的軸向力為8330N，Z525鉆床允許的軸向力為8830N〔見《工藝設(shè)計手冊》表〕時，進給量為。 從以上三個進給量比擬可以看出，受限制的進給量是工藝要求，其值為f=(0.27~0.33) mm/r，根據(jù)Z525鉆床說明書，選〔見《工藝設(shè)計手冊》表〕，又由《切削手冊》表可以查出鉆孔時的軸向力，當o=12mm時，軸向力Ff=2110N 軸向力的修正系數(shù)為，故Ff=2110N 根據(jù)Z525鉆床說明書，機床進給機構(gòu)強度允許的最大軸向力為Fmax=8330N，由于Ff

47、時，鉆頭后刀面最大磨鈍量取為〔〕mm,壽命T=20min 3)決定切削速度 由《切削手冊》表可知時，標準鉆 頭，do=5 mm時，Vt=16m/min 切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊》表可知 Ktv=1.0 Kmv=1.0 KTv=1.0 Klv 所以 V=VtKv=16×××× 所以==866r/min 根據(jù)Z525鉆床說明書,可考慮選擇nc=960r/min(見《工藝設(shè)計手冊》表) 4〕檢驗機床扭轉(zhuǎn)與功率 根據(jù)《切削手冊》表，當，do=11.1 mm時 Mc=10.49N.m, 根據(jù)Z525鉆床說明書,當nc=960r/min時， Mm>

48、 Mc 又根據(jù)《切削手冊》表，當=(170~213)MPa doc時 Pc 根據(jù)Z525鉆床說明書, Pc

49、進給量 等于工件螺紋的螺距p 由上述條件與相關(guān)資料有； f=p=1mm/r d=6mm n=680r/min no=680r/min i=1 所以 (1) 切削速度 所以= (2) 根本工時 2 工序九：銑47°缺口 〔1〕 加工條件 工件尺寸：長為25mm, 寬為10mm 機床：XA5032立式銑床 刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金端銑刀，牌號為YG6，由《切削用量簡明手冊》后稱《切削手冊》表查得銑削寬度ae<=90mm,深度ap=6mm,齒數(shù)Z=10時，取刀具直徑doro=+5o;后角ao=8o;副后角a’

50、o=8o,刀齒斜角λs=-10o,主刃Kr=60o,過渡刃Krε=30o,副刃Kr’=5o,過渡刃寬bε=1mm (2)切削用量 a)切削深度 因切削用量較小，故可以選擇ap=6mm,一次走刀即可完成所需尺寸。 b)每齒進給量：由《切削手冊》表可知機床的功為，查《切削手冊》表可得,由于是對稱銑，選較小量)查后刀面最大磨損與壽命 查《切削手冊》表，后刀面最大磨損為〔〕mm 查《切削手冊》表, 壽命T=180min d)計算切削速度 按《切削手冊》表中的公式 也可以由表查得=77m/min nt=245r/min vft =385m/min 各修正系數(shù)為

51、：Kmv=Kmn=Kmvf Ksv=Ksn=Ksvf 故 Vc=VtKv=77×× n= ntkn=245××0.8=196r/min vf=vftkvt=385××0.8=308mm/min 又根據(jù)XA5032銑床參數(shù)，選 n=235r/min vf =375mm/s，如此實際的切削速度為： 所以==73.8m/min,實際進給量為： 所以= e)校驗機床功率 查《切削手冊》表， 當=(174~207)MPa ae=70mm ap=6mm do=100mm Z=10 vfc=385mm/min 近

52、似為 根據(jù)XA5032型立銑說明書〔《切削手冊》表〕，機床主軸允許的功率為 × 故 Pcc

53、足尺寸要求以與垂直度要求。在粗銑此底槽時，其他都是未加工外表。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 由零件圖可知：粗銑平面對花鍵孔的中心線有尺寸要求與垂直度要求，其設(shè)計基準為花鍵孔的中心線。為了使定位誤差達到要求的圍之，在此選用特制心軸找中心線，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。 采用心軸定心平面定位的方式，保證底槽加工的技術(shù)要求。同時，應(yīng)加一花鍵軸定位，防止心軸帶動工件在X方向上的旋轉(zhuǎn)自由度。 刀具材料：〔高速鋼鑲齒三面刃銑刀〕 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-9 可得銑削切削力的計算公式：

54、 式〔2.1〕 查《機床夾具設(shè)計手冊》表得： 對于灰鑄鐵： 式〔2.2〕 取 ， 即 所以 由《金屬切削刀具》表1-2可得： 垂直切削力 ：〔對稱銑削〕 式〔2.3〕 背向力： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：

55、 式〔2.4〕 安全系數(shù)K可按下式計算： 式〔2.5〕 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見《機床夾具設(shè)計手冊》表可得： 所以 式〔2.6〕 式〔2.7〕 式〔2.8〕 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。 單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算： 式

56、〔2.9〕 式中參數(shù)由《機床夾具設(shè)計手冊》可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 易得： 經(jīng)過比擬實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。 3.3 誤差分析與計算 該夾具以平面定位心軸定心，心軸定心元件中心線與底槽側(cè)面規(guī)定的垂直度偏差0.08mm，槽的公差為mm。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 式〔2.10〕 由《機床夾具設(shè)計手冊》可得： ⑴、平面定位心軸定心的定位誤差 ： ⑵、夾緊誤差 ：

57、 式〔2.11〕 其中接觸變形位移值： 式〔2.12〕 ⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷、夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比擬費時費力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經(jīng)過方案的認真分析和比擬，選用了手動夾緊方式〔螺旋夾緊機構(gòu)〕。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以與

58、零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，心軸采用可換的。以便隨時根據(jù)情況進展調(diào)整。 裝配圖附圖如下 夾具體圖如下 課程設(shè)計即將完畢了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進展實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計打下了好的根底。 課程設(shè)計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此

59、同學們非常感謝教師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。 5. 致 謝 這次課程設(shè)計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的根底。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)教師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了設(shè)計。 這次設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)教師的細心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)教師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的

60、一些難題，教師嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)教師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導(dǎo)教師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 1. 切削用量簡明手冊 艾興，肖詩剛主編 機械工業(yè)出版1994年 2. 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 益某某編 機械工業(yè)出版1994年 3. 機床夾具設(shè)計 工業(yè)大學，工業(yè)大學主編 科學技術(shù)出 版社出版1983年 4. 機床夾具設(shè)計手冊 東北重型機械學院，工業(yè)學院，一汽制造廠職工大學主編 科學技術(shù)出版1990年 5. 金屬機械加工工藝人員手冊 科學技術(shù)出版1981年10月 6. 機械制造工藝學 郭宗連，秦寶榮主編 中國建材工業(yè)出版1997年