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機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 831006 零件名稱 撥叉 第 1 頁 產(chǎn)品名稱 撥叉CA6140 編制 共 1 頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 金屬模具制造 毛坯外形尺寸 317X82X75 每毛坯件數(shù) 2 每臺件數(shù) 2 備注 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 工時 單件 輔助 1 時效處理 鑄件置于露天場地半年以上 2 銑φ55端面 粗銑φ55端面，保證尺寸13.4mm 半精銑保證尺寸12-0.06 -0.18 mm X53T 專用夾具 1mim 2.9min 3 銑φ40上端面 粗銑保證尺寸800 -0.46 mm X53T 專用夾具 0.58mim 4 鏜φ55孔 粗鏜保證尺寸φ54mm， 半精鏜保證尺寸φ55+0.4 0mm T68 專用夾具 0.39min 5 鉆φ25孔 鉆孔保證尺寸φ23mm 擴(kuò)孔保證尺寸φ24.8mm 粗絞孔保證尺寸φ24.94mm 精絞孔保證尺寸φ25+0.023 0mm Z525 專用夾具 1.28min 2.9min 2.8min 2.8min 6 中檢 檢查零件加工部分是否符合設(shè)計基準(zhǔn) 7 銑右端面 粗銑保證尺寸23.7mm 半精銑保證尺寸230 -0.3mm X62 專用夾具 0.36min 0.72min 8 銑右端面槽 粗銑保證槽寬尺寸14mm 半精銑保證尺寸16+0.12 0mm X53T 專用夾具 0.41min 0.57min 9 切斷 將工件切開成為兩個零件 X62 專用夾具 2min 10 銑切斷槽 半精銑切斷面保證尺寸134-0.1 -0.2mm X62 專用夾具 0,96min 11 銑圓柱側(cè)面 粗銑φ40圓柱側(cè)面保證尺寸17mm X53T 專用夾具 0,32min 12 去毛刺 將工件上加工時留下的毛刺去除 13 終檢 檢驗(yàn)零件是否合格 14 清洗 將零件清洗干凈 任務(wù)說明書 設(shè)計題目：CA6140車床撥叉（831006）的機(jī)械加工工藝規(guī)則和工藝裝備 專業(yè)： 班級： 姓名： 指導(dǎo)教師： 目 錄 序言……………………………………………………………………………………………4 1.零件的分析…………………………………………………………………………………5 1.1零件的作用……………………………………………………………………………...5 1.2零件的工藝分析…………………………………………………………………………5 2.工藝規(guī)程的設(shè)計…………………………………………………………………………….5 2.1確定毛坯的制造形式……………………………………………………………………5 2.2基準(zhǔn)的選擇………………………………………………………………………………5 2.3制定工藝路線……………………………………………………………………………6 2.4機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定…………………………………………7 2.5確定切削用量及基本工時………………………………………………………………10 3.專用夾具設(shè)計……………………………………………………………………………….23 3.1機(jī)床夾具介紹……………………………………………………………………………23 3.2現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向……………………………………………………………………23 3.3機(jī)床夾具的定位及夾緊…………………………………………………………………23 3.4工件的裝夾方式…………………………………………………………………………25 3.5基準(zhǔn)及其分類……………………………………………………………………………26 3.6工件的定位………………………………………………………………………………26 3.7工件的夾緊………………………………………………………………………………27 3.8夾具的設(shè)計………………………………………………………………………………27 4.課程設(shè)計小結(jié)……………………………………………………………………………….28 5.附表 機(jī)械加工工藝過程卡……………………………………………………………….29 6.參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………….29 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書 題目：設(shè)計CA6140車床撥叉（831006）零件的機(jī)械加工工藝規(guī)則及工藝裝備 內(nèi)容： 1.機(jī)械加工工藝卡片 1套 2.毛坯圖 1張 3.零件圖 1張 4.夾具總裝圖 1張 5.夾具零件圖 1張 6.課程設(shè)計設(shè)計說明書 1份 班級： 課程設(shè)計說明書 一 序言 本次課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)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(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 這次課程設(shè)計是我在畢業(yè)前對之前學(xué)過的知識的一次綜合演練，我得到以下幾方面的鍛煉： 運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，正確的解決一個零件在加工中的定位，加緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 學(xué)會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。 就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題喝解決問題的能力。 1、零件的分析 1.1零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件的φ25孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，φ55半孔則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。 1.2零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： 1．小頭孔φ25mm，精度要求為IT7到IT8之間。 2．大頭半圓孔Ф及其端面，圓孔的精度是在IT12 到IT13之間，端面的精度要求也是IT12 到IT13，并且兩端對小孔的中心線有一定的垂直度要求。 3．右端面距小孔中心線23mm 16×8槽，同樣槽也對小孔有一定的垂直度要求。 4．φ40外圓斜面； 5．大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm，槽端面與小頭孔中心顯得垂直度誤差為0.08m。 由上面分析可知，工件的毛坯可以一起鑄造成對的形狀，這樣對于大孔的兩端面的位置度保證有一定的好處，由于加工原則是“先面后孔，先粗后精，先主后次，先基準(zhǔn)后其他”，可以粗加工撥叉底面，然后可以作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的精度精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求才采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 2、工藝規(guī)程的設(shè)計 2.1確定毛坯的制造形式 已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，股采用鑄造精度較高的金屬型鑄造。這對提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。 2.2 基準(zhǔn)的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 1） 粗基準(zhǔn)的選擇 按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。對本零件而言，則應(yīng)以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)。 2） 精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。對本零件而言，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm，槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm，則應(yīng)以φ25小頭孔為精基準(zhǔn)。 3） 注意要求 由于是先加工大孔的兩個面，在以此作為基準(zhǔn)加工孔，因此，在加工孔的時候要以此兩個面為基準(zhǔn)加工，所以對于定位有著嚴(yán)格的要求！ 2.3制定工藝路線 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)要求能達(dá)到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1．工藝路線方案一 工序1：實(shí)效處理 工序2：粗銑φ55mm孔德兩端面 工序3：銑φ40mm外圓端面 工序4：鏜φ55mm孔 工序5：加工φ25mm小頭孔 工序6：切斷 工序7: 銑切斷面 工序8： 銑30×40端面 工序9： 銑8×16槽工序 工序10：銑φ40mm外圓斜面 工序11：去毛刺 工序12： 終檢 工序13：清洗 2．工藝路線方案二 工序1：實(shí)效處理 工序2：粗銑φ55mm孔德兩端面 工序3：銑φ40mm外圓端面 工序4：鏜φ55mm孔 工序5：加工φ25mm小頭孔 工序6：中檢 工序7: 銑30×40端面 工序8：銑8×16槽 工序9：切斷 工序10：銑切斷面 工序11：銑φ40mm外圓斜面 工序12：去毛刺 工序13：終檢 工序14：清洗 3．工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工φ55mm圓與兩端面，然后加工小孔并進(jìn)行中檢，為后續(xù)加工提供保證，并利用了兩個合鑄的優(yōu)勢，提高了工作效率；方案二是先加工φ55圓與兩端面，φ40mm外圓端面，然后切開，在分別加工，方便了后續(xù)工序的裝夾。綜合兩種方案最后可以將工序定為方案二。 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 計算說明 主要結(jié)果 1、零件材料HT200，硬度170~220HBS，毛坯重量為2.4kg。生產(chǎn)類型為 材料HT200 中批量生產(chǎn)，采用金屬模鑄造毛坯。 硬度170~220H 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、 重量為2.4kg 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1） φ75mm大圓外端面的加工余量及公差（|計算長度為12-0.06 -0.18mm，） 計算長度為 考慮其加工精度及表面粗糙度，要求粗銑及半精銑即滿足要求。 12-0.06 -0.18mm 查《機(jī)械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表2.2-5， 得成批和大量生產(chǎn)鑄造精度等級CT7MAF。 精度等級CT7MAF 查表2.2-4，加工單邊余量數(shù)值為Z=2.0mm Z=2.0mm 查表2.2-1，鑄件的公差數(shù)值為0.78mm 公差數(shù)值0.78mm 2）查《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》表8-33，半精銑切削余量單邊為 單邊為0.7mm 0.7mm，銑削公差即零件公差0.12mm。 零件公差0.12mm 3）粗銑余量，粗銑單邊余量為Z=1.3,銑削公差規(guī)定本工序的加工精 Z=1.3mm 度為IT12，因此可以知道本工序的加工尺寸偏差是-0.08. 精度為IT12 由于毛坯及以后各刀工序的加工都有加工誤差，因此所規(guī)定的加工余量只 尺寸偏差-0.18 是名義上的加工余量，實(shí)際上的加工余量有最大和最小之分。由于本設(shè)計 規(guī)定的零件為成批生產(chǎn)，應(yīng)采用調(diào)整法加工，因此在計算最大，最小加工 余量時，應(yīng)按時調(diào)整加工方法加工方式予以確定. 毛坯尺寸為16±0.78mm， 毛坯尺寸為 粗銑后尺寸13.40 -0.11mm 16±0.78mm 半精銑后尺寸12-0.06 -0.018mm 粗銑后尺寸 由于φ40mm圓柱的上端面公差未注所以只需粗銑就可以達(dá)到要求。 13.40 -0.11mm 半精銑后尺寸 12-0.06 -0.018mm 2、孔φ55+0.4 -0mm的精度要求介于IT12~IT13之間表面粗糙度為ra3.2 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》表5-3可得應(yīng)進(jìn)行粗膛半精膛。參照《工藝手冊》表2.2-4可Z=1.5由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》得半精鏜加工余量為2Z=1，粗鏜為 2z=2。粗鏜精度等級為13級。 鑄孔：φ52mm 粗鏜：φ54 +0.46 0 mm 2Z=2 半精鏜：φ55+0.4 -0mm 2Z=1 3、孔φ25+0.023 -0 mm由《幾何精度測量》表1-1的精度要求介于IT7-IT8之間表面 粗糙度為Ra3.2 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》表5-2可得應(yīng)進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、粗鉸孔、 精鉸孔。參照《工藝手冊》表2.3-8 鉆孔：φ23mm 擴(kuò)孔：φ24.8mm 2Z=1.8 粗鉸：φ24.94mm 2Z=0.14 精鉸：φ25+0.023 0mm 2Z=0.06 4、銑右端面，由《幾何精度測量》表1-1精度要求介于IT12-IT13，表面粗糙度 a3.2《機(jī)械制造基礎(chǔ)》表5-2可得應(yīng)進(jìn)行粗銑、半精銑。參照《工藝手冊》表 2.2-1加工余量Z=2mm。由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》表8-33半精銑余量單邊 為0.7mm，銑削公差為零件公差粗銑余量為Z=1.3mm，粗銑公差為IT13。偏差 為-0.33。 毛坯尺寸為25+ -0.39mm 粗銑后尺寸23.70 -0.33 mm 半精銑后尺寸23-0 -0.3 mm 5、銑側(cè)面凹槽16+0.12 -0 mm表面粗糙度Ra3.2、Ra6.3《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》5-6可知 應(yīng)進(jìn)行粗銑、半精銑。由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》表8-32半精銑加工余量為 3mm，半邊加工余量為1.5，粗加工精度為IT13。 粗銑尺寸3mm 半精銑尺寸16+0.12 -0 mm 6、切斷，選擇寬度為2mm的切斷銑刀，查《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》表5-6，由 表面粗糙度Ra6.4還應(yīng)進(jìn)行半精銑 7、φ40mm的外圓柱面Ra6.3公差未注，《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》5-6，粗銑即可。 半精鏜加工余量： 2Z=1 粗鏜：2Z=2 鑄孔：φ52mm 粗鏜： φ54 +0.46 0 mm 半精鏜: φ55+0.4 -0mm 鉆孔：φ23mm 擴(kuò)孔：φ24.8mm 2Z=1.8 粗鉸：φ24.94mm 2Z=0.14 精鉸：φ25+0.023 0mm 2Z=0.06 精銑余量0.7mm 粗銑余量 Z=1.3mm 粗銑公差I(lǐng)T13 偏差-0.33 毛坯25+ -0.39mm 粗銑后尺寸 23.70 -0.33 mm 半精銑加工余量: 3mm 半邊加工余量為 1.5 粗加工精度為 IT13 粗細(xì)尺寸13mm 半精銑 16+0.12 -0 mm 2.5確定切削用量及基本工時 2.5.1工序Ⅰ：時效處理 在自然條件下，放置半年以上。 2.5．2工序Ⅱ：粗銑75mm兩端面 1、粗銑兩端面 保證尺寸13.4+0 -0.1mm，由《工藝手冊》表4.2-35選擇銑床X53T。 1） 進(jìn)給量 查《金屬切削手冊》表9-12粗銑沒齒進(jìn)給量fz為0.3mm/z。由《金屬切削手冊》表9-7此工序采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀直徑為dw=80mm，齒數(shù)z=10。 2） 銑削速度 查《金屬切削手冊》表9-12 切削速度v=16m/min。 主軸速度 ns==63.7（r/min） 先采用x53t立式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書查《工藝手冊》表4.2-36，取nw=56r/min 故實(shí)際切削速度為; V===14.4(m/min) 當(dāng)Dw=56（r/min）工作臺每分鐘進(jìn)給量Fm應(yīng)為 Fm=fzZnw=0.3×10×56=168mm/min 查機(jī)床說明書《工藝手冊》表4.2-37，fm=160mm/min 故選用160 mm/min 切削工時，由于是粗銑，故整個銑刀盤不必銑整個工件。 利用作圖法，可得出行程。 查《工藝手冊》表9.4-31，切削工時計算公式： Tm==(75+5)×2/160 =0.94min 所以Tm=1min 2.5.3工序III：半精銑75孔兩端面，保證尺寸12-0.06 -0.18 1、進(jìn)給量 、 查《機(jī)械加工工藝手冊》表15-54，取f=0.15mm/r 2、切削速度 根據(jù)《金屬切削手冊》表9-14，確定v=20m/mm 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀 刀具直徑dw=80mm，齒數(shù)z=10 則ns=1000×20/80=79.6（r/min） 查《工藝手冊》表4.2-36，取nw=71r/min 故實(shí)際切削速度為 V= =×80×71/1000 =17.8m/min 當(dāng)nw=71r/min時，每分鐘進(jìn)給量fm=1.5×71=106.5mm/min 查《工藝手冊》表4.2-31取fm=110 mm/min 3、切削工時，半精銑，整個銑刀銑過整個平面。 利用作圖法可得出行程 Tm= =（75+80+6）×2/110 =2.8min 所以：tm=2.8min 2.5.4 工序IV:粗銑40上端面，保證尺寸80 1、進(jìn)給量 查《金屬切削手冊》表9-12，取f z=0.3mm 2、切削速度 查《金屬切削手冊》表9-12，取v=16m/min 采用套式面銑刀，刀具直徑d w=63mm，齒數(shù)z=10 查《金屬切削手冊》表9-7 則n s=1000×16/63=80.1 r/min 查《工藝手冊》表4.2-36 取n w =71r/min 當(dāng)n w =71r/min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 fm=f z*z*n w =0.3×10×71＝213﹙mm/min﹚ 查《工藝手冊》表4.2-37，取fm=225mm/min 3、切削工時，粗銑整個銑刀需過整個平面。 t m = ﹦(63×2＋3＋3﹚／225 ＝0.58﹙min﹚ 所以：t m=0.58(min) 2.5.5 工序 V：粗鏜，半精鏜Φ55+0.4 0mm 查《工藝手冊》表 4.2-19，選用機(jī)床T68 6.5Kw 1、 粗鏜Φ54mm,單邊余量為Z=0.5mm 一次鏜去全部余量ap=1mm 查《工藝手冊》表4.2-20， 進(jìn)給量f=0.28mm/r 根據(jù)相關(guān)手冊 確定機(jī)床切削速度v=30m/min n w = =1000×30﹙π×55﹚ =174﹙r／min﹚ 查《工藝手冊》表4.2-20，取n w=160r∕min 2、 切削工時 L=12mm，l1=4mm，l2=3mm Tm= = (12+4+3 ) ∕(174×0.28﹚ =0.39min 所以tm=0.39min 3、 半精鏜孔至Φ55+0.4 0 mm，由于半精鏜和粗鏜公用一個鏜桿，故切削量 及工時均與粗鏜相同。 所以： Ap=0.5mm F=0.28mm Nw=160r／min V=30m／min T=0.39min 2．5．6工序VI：鉆、擴(kuò)、鉸Φ25+0.023 0mm 1、鉆孔Φ23mm 選擇鉆床Z525，確定進(jìn)給量 根據(jù)《工藝手冊》表4.2-16，取進(jìn)給量f=0.36mm／r 查《金屬切削手冊》表7-9，切削速度取v=29.5mm∕min 所以 Ns= =1000×29.5／﹙π×23﹚ =408﹙r／min﹚ 根據(jù)機(jī)床說明書，查《工藝手冊》表4.2-15 取nw=392r∕min 故實(shí)際切削速度為 V= =π×23×392／1000 =28.3m／min 切削工時 L=78mm，l1=9mm， l2=3mm Tm= =﹙78＋9＋3﹚／﹙392×0.36﹚ =0.64﹙min﹚ 2、擴(kuò)孔到24.8mm專用擴(kuò)孔鉆 查《工藝手冊》表4.2-16 進(jìn)給量f=0.62mm/r 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取n=97r/min 切削速度v=7.6m/min 機(jī)動工時， L=78mm L1=6mm L2=3mm Tm= =（78+6+3）/（97 ×0.62） =1.45min 所以tm=1.45min 3、粗鉸孔至24.94mm 查《金屬切削手冊》表7-40和《工藝手冊》表4.2-16 確定進(jìn)給量F=0.62mm/r 機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速取n=97 r/min 切削速度為v=7.6m/min 機(jī)動工時 L=78mm L1=3mm L2=3mm Tm= =（78+3+3）/(97 ×62) =1.4min 所以tm =1.4min 4、 精鉸孔至25+0.023 0 查《工藝手冊》表4.2-16 確定進(jìn)給量f=0.81mm/r 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取n=97r /min 切削速度v=7.6 m/min 機(jī)動工時 L=78mm L1=3mm L2=3mm Tm= =（78+3+3）/(97×0.81) =1.1mm 所以tm=.1mm 2.5.7工序XII：粗、半精銑右端面保證尺寸230 -0.3 mm 1、 粗銑至230 -0.3 mm 查《工藝手冊》表4.2-38，選擇機(jī)床X62 查《金屬切削手冊》表9-14 取v=16mm/min 查《金屬切削手冊》9-7 選取套式面銑刀 銑刀直徑dw=63mm，齒數(shù)z=10 則Ns= =1000×16/63 =80.1r/min 查《工藝手冊》表4.2-39 取nw=75r/min 故實(shí)際切削速度 V= =63×75/1000 =14.8r/min 當(dāng)nw=75r/min時， 工作臺每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 Fm=fzZnw=0.4×10×75=300mm/min 查《工藝手冊》表4.2-40，取fm=300mm/min 切削工時， Tm= =（40+3+63+3）/300 =0.36min 所以tm=0.36min 2、 半精銑、保證尺寸230 -0.3 查《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》表15-54， 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=1.5mm/r 查《金屬切削手冊》表9-14,9-7 確定切削速度v=20m/min 刀具直徑dw=63mm，z=10 則Ns= =1000×20/63 =101.1 r/min 查《工藝手冊》表4.2-39 取nw=95r/min 故實(shí)際切削速度 V= =95×63/1000=18.8m/min 選擇銑床X53T fz=0.3mm/z dw=80mm z=10 切削速度 V=16m/min ns==63.7r/min X53T立式銑床 V=14.1 m/min Fm=168mm/min fm=160mm/min Tm=1min f=0.15mm/r v=20m/mm dw=80mm z=10 ns=79.6r/min nw=71r/min v=17.8m/min fm=106.5mm/min fm=110 mm/min tm=2.8min f z=0.3mm v=16m/min d w=63mm z=10 n s=80.1 r/min fm=225mm/minΦ t m=0.58(min) 選用機(jī)床T68 6.5Kw 單邊余量為Z=0.5mm f=0.28mm/r v=30m/min n w=174﹙r／min﹚ 取n w=160r∕min 所以tm=0.39min Ap=0.5mm F=0.28mm Nw=160r／min V=30m／min T=0.39min 鉆床Z525 f=0.36mm／r v=29.5mm∕min Ns=408﹙r／min﹚ V=28.3m／min Tm=0.64min f=0.62mm/r n=97r/min v=7.6m/min tm=1.45min F=0.62mm/r n=97 r/min v=7.6m/min tm =1.4min f=0.81mm/r n=97r /min v=7.6 m/min tm=1.1mm 選擇機(jī)床X62 v=16mm/min 選取套式面銑刀 dw=63mm z=10 ns=80.1r/min nw=75r/min fm=300mm/min Tm=0.36min f=1.5mm/r v=20m/min dw=63mm z=10 ns=101.1 r/min nw=95r/min v=18.8m/min 當(dāng)n w=95時，工作臺每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 Fm=f zZn w =1.5×95 =142.5mm/min 查《工藝手冊》表4.2-40， 取fm=150mm/min 切削工時， Tm==（40+63+3+3）/150=0.72min 所以tm=0.72min 2.5.8 工序VIII： 銑槽 1、粗銑 由《金屬切削手冊》表9-7選擇X53T機(jī)床 故用三面刃銑刀，直徑dw=80mm，寬14mm，齒數(shù)z=14 查《金屬切削手冊》表9-12,9-14 每齒進(jìn)給量fz=0.3mm 切削速度v=16m/min 則 Ns= =1000×16/80 =63.7r/min 根據(jù)《工藝手冊》表4.2-36取nw=71r/min 故實(shí)際切削速度為 V= =80×71/1000 =17.8m/min 當(dāng)n=71r/min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量是 Fm=fzZnw 0.3.×14×71=298.2mm 查《工藝手冊》表4.2-37取fm=315mm/min 切削工時， Tm= =（40+80+6+3）/315 =0.41min 所以tm=0.41min 2、半精銑 查《金屬切削手冊》表9-7 選用錯齒三面銑刀，直徑dw=80mm，寬16mm，齒數(shù)z=14 查《金屬切削手冊》表9-12,9-14 每齒進(jìn)給量fz=0.2mm 切削速度v=20m/min 則 Ns= =1000×20/80 =79.6r/min 根據(jù)《工藝手冊》表4.2-36取nw=71r/min 故實(shí)際切削速度 V= =80×71/1000 =17.8m/min 當(dāng)n=71r/min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量是 Fm=fzZnw =02×14×71 198.8mm 查《工藝手冊》表4.2-37 取fm=220mm/min 切削工時 Tm= =（40+80+60+3）/220 =0.57min 所以tm=0.57min 2.5.9 工序IX：切斷 選用機(jī)床X62 選用細(xì)齒鋸片銑刀，直徑dw=100mm，寬度2mm，齒數(shù)z=40 查《金屬切削手冊》表9-13,9-14 每齒進(jìn)給量fz=0.02mm 切削速度v=20m/min 則Ns= =1000×20/100 =63.7r/min 根據(jù)《工藝手冊》表4.2-39，取nw=60r/min 故實(shí)際切削速度 V==100×60/1000=18.8m/min 工作臺每分鐘進(jìn)給量 Fm=fzZnw =0.02×40×60 =48mm/min 查《工藝手冊》表4.2-40 取fm=47.5mm/min 切削工時 Tm= =（75+10+10）/47.5 =2min 所以tm =2min 2.5.10 工序X：半精銑切斷面 選用機(jī)床X62 查《金屬切削手冊》表9-7，選用套式面銑刀，直徑dw=63mm， Z=10 查《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》表15-54 Fm=142.5mm/min fm=150mm/min tm=0.72min 選擇X53T機(jī)床 dw=80mm 寬14mm 齒數(shù)z=14 fz=0.3mm v=16m/min ns=63.7r/min nw=71r/min v=17.8m/min fm=298.2mm 取315mm/min tm=0.41min dw=80mm 寬16mm 齒數(shù)z=14 fz=0.2mm v=20m/min ns=79.6r/min nw=71r/min v=17.8m/min fm=220mm/min tm=0.57min 選用機(jī)床X62 dw=100mm 寬度2mm z=40 fz=0.02mm v=20m/min ns=63.7r/min nw=60r/min v=18.8m/min fm=48mm/min 取fm=47.5mm/min tm =2min 選用機(jī)床X62 dw=63mm Z=10 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量fm=1.5mm／r 查《金屬切削手冊》表9-14 切削速度v=20mm∕min 則n s = =1000×20／﹙π×63﹚ =101.1r／min 查《工藝手冊》表4.2-39 取nw=95r∕min 故實(shí)際切削速度 V= =(π×63×95﹚／1000 =18.8m／min 當(dāng)nw=95時，工作臺每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng) 為fm=1.5nw =1.5×95 =142.5mm／min 查《工藝手冊》表4.2-40 取fm=150 mm／min 切削工時， Tm= =﹙75＋63＋3＋3﹚／150 =0.96 所以tm=0.96 2.5.11 工序XI銑Φ40mm圓柱外端面 選用機(jī)床X53T 選用粗齒錐柄立銑刀，直徑dw=40mm，齒數(shù)Z=4 查《金屬切削手冊》表9-12 每齒進(jìn)給量fz=0.3mm 查《金屬切削手冊》表9-14 切削速度v=20mm／min則 Ns= =1000×20／﹙π×40﹚ =159.2r／min 查《工藝手冊》表4.2-36 Ns= =﹙π×40×180﹚／1000 =22.6m／min 當(dāng)nw=180r／min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為 Fm=fznw =0.3×4×180 =216mm／min 查《工藝手冊》表4.2-37 取fm=220mm／min 切削時，tm= =﹙21＋40＋3＋6﹚／220 =0.32min 所以tm=0.32min fm=1.5mm／r v=20mm∕min nw=95r∕min 取 fm=150 mm／min tm=0.96 Ns=22.6m／min fm=220mm／min tm=0.32min 3. 專用夾具設(shè)計 3.1 機(jī)床夾具介紹 夾具至今經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期，機(jī)械制造的精度較低，機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動者個人的經(jīng)驗(yàn)和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機(jī)床、汽車、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會生產(chǎn)力的提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。夾具的現(xiàn)狀和生產(chǎn)對其提出新的要求。 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛的運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測和裝備等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，從而降低生產(chǎn)成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確的設(shè)計和合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少的重要手段。 現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出了如下新的要求： 1.能迅速方便的裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。 2.能裝夾一組相似性特征的工件。 3.適用于精密加工的高精度機(jī)床。 4.適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)。 5.采用液壓泵站等為動力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。 3.2 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個方面。 3.3 機(jī)床夾具的定位及夾緊 3.3.1 概述 在機(jī)械制造中，用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對象，使之占有正確位置，以接受施工或檢測的裝置。 機(jī)床夾具的概念： 在機(jī)床加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機(jī)床上占有正確的位置，確定工件在機(jī)床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位，定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機(jī)床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機(jī)床夾具，簡稱夾具。 3.3.2 機(jī)床夾具的組成 1.機(jī)床夾具的基本組成部分 1）定位裝置 該裝置由定位元件組合而成，其作用是確定工件在夾具中的正確位置。 2）夾緊裝置 該裝置的作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工過程中正確位置不變。 3）夾具體 夾具體是夾具的基本骨架，通過它將夾具所有的元件構(gòu)成一個整體。 2.機(jī)床夾具的其它特殊元件或裝置 1）連接元件 根據(jù)機(jī)床的特點(diǎn)，夾具在機(jī)床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機(jī)床工作臺上，另一種是安裝在機(jī)床主軸上。連接元件用以確定夾具本身在機(jī)床上的位置。如機(jī)床夾具所具有的過渡盤，銑床夾具所使用的定向鍵等，都是連接元件。 2）對刀元件 常用在普通銑床夾具中，用對刀塊調(diào)整銑刀加工前的位置。對刀時，銑刀不與對刀塊直接接觸，而用塞尺進(jìn)行檢查，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀塊工作表面。 3）導(dǎo)向元件 常用在鉆床、鏜床夾具中，用鉆套和鏜套引導(dǎo)刀具加工中的正確位置。 4）其它元件或裝置 根據(jù)加工需要，有些夾具還分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、預(yù)出器個平衡塊等。這些元件或裝置需要專門設(shè)計。 3.3.3 機(jī)床夾具的分類 根據(jù)機(jī)床夾具的通用化程度，可將夾具分為以下幾種：通用夾具，專用夾具，成組夾具，組合夾具，隨行夾具。 其中專用夾具是針對某一種工件的某道工序?qū)ｉT設(shè)計的夾具。所以結(jié)構(gòu)緊湊，操作迅速方便。專用夾具通常使用廠根據(jù)要求自行設(shè)計與制造。專用夾具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定，互換性高，并且可以減輕勞動強(qiáng)度，節(jié)省工時，顯著提高效率，另外利用專用夾具還可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。但專用夾具是為滿足某個工件某道工序的加工需要而專門設(shè)計的，所以它的適用范圍較窄。此外，專用夾具的設(shè)計制造周期較長。當(dāng)產(chǎn)品更換時，往往因無法在使用而報廢，因此，專用夾具主要適用于產(chǎn)品品種相對穩(wěn)定的大批大量生產(chǎn)。 3.3.4 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 夾具是機(jī)械加工中的一種工藝裝備，它在生產(chǎn)中起的作用很大，所以在機(jī)械加工中的應(yīng)用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用： 1.保證工件的加工精度 由于采用夾具安裝，可以準(zhǔn)確的確定工件與機(jī)床、刀具之間的相互位置，所以在機(jī)械加工中，可以保證工件各個表面的相互位置精度，使其不受或不受各種主觀因素的影響，容易獲得較高的加工精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。 2.提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本 采用夾具使工件裝夾方便，免去工件逐個找正對刀所花費(fèi)的時間，因此可以縮短輔助時間。另外，采用夾具裝夾或產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，對操作工人的技術(shù)水平的要求可以降低，有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。 3.擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍和改變機(jī)床用途 使用專用夾具可以改變原機(jī)床的用途和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能。這是在生產(chǎn)條件有限的常用的一種技術(shù)改造措施。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進(jìn)行鏜削加工，以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。 4.改善勞動條件和保證生產(chǎn)安全 使用專用機(jī)床夾具可減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善勞動條件，保證安全生產(chǎn)。 3.4 工件的裝夾方式 工件在機(jī)床上的裝夾方式有以下三種： 1.直接找正法 在機(jī)床上根據(jù)工件上有關(guān)基準(zhǔn)直接找正工件，使工件獲得加工的正確位置的方法。 直接找正法的定位精度和工作效率，取決于被找工件表面的精度，找正方法和所用工具及工人的技術(shù)水平。此法一半多用于單件小批量生產(chǎn)和精度要求特別高的場合。 2.劃線找正法 在機(jī)床上按毛坯或工件上所劃線找正工件，使工件獲得正確位置的方法。 此法由于受到劃線精度的限制，定位精度比較低，多用于單件小批量生產(chǎn)、毛坯精度較低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中。 3.用夾具裝夾 即通過夾具上的定位元件使工件相對于刀具及機(jī)床獲得正確位置的方法。 此法由于使工件定位迅速方便，定位精度較高，廣泛用于成批和大量生產(chǎn)。 上述裝夾工件的方法有以下幾個特點(diǎn)： 工件在夾具中的定位，是通過工件上的定位基準(zhǔn)與家具上的定位元件相接觸而實(shí)現(xiàn)的。 由于夾具預(yù)先在機(jī)床上以調(diào)整好位置（也有在加工過程中再進(jìn)行找正的），因此，工件通過夾具相對于機(jī)床也就有了正確的位置。 通過夾具上的對刀裝置，保證了工件加工表面相對于刀具的正確位置。 3.5基準(zhǔn)及其分類 及其零件是由若干個表面加工組成的。這些表面之間的相對位置關(guān)系包括兩方面的要求：表面間的位置尺寸精度和相對位置精度。研究零件表面的相對位置關(guān)系，是離不開基準(zhǔn)的。不明確基準(zhǔn)就無法確定表面的位置。 基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。 1.設(shè)計基準(zhǔn) 在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計基準(zhǔn)。 2.工藝基準(zhǔn) 零件在加工過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。 1)裝配基準(zhǔn) 裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。 2)測量基準(zhǔn) 測量時用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸位置的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。 3)工序基準(zhǔn) 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面加工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。 4)定位基準(zhǔn) 工件定位時所才采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。 需要說明的是，作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、對稱面等。它們是有具體表面來體現(xiàn)的。用以體現(xiàn)基準(zhǔn)的表面稱為定位基準(zhǔn)。 3.6工件的定位 工件裝夾在機(jī)床上必須使工件相對于刀具和機(jī)床處于正確的加工位置，它包括工件在夾具的定位，夾具在機(jī)床上的安裝以及夾具相對于刀具和整個工藝系統(tǒng)的調(diào)整等工作過程。在使用夾具的情況下，就要使機(jī)床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置，顯然，工件的定位是其中極為重要的一個環(huán)節(jié)。 六點(diǎn)定位原則 定位，就是限制自由度。通常是用一個支承點(diǎn)限制工件的一個自由度，用合理設(shè)置的六個支承點(diǎn)，限制工件的六個自由度，使工件在夾具上的位置完全確定，這就是工件定位的“六點(diǎn)定位原則”。 3.7 工件的夾緊 3.8夾具的設(shè)計 對機(jī)床專用夾具的基本要求可總括為以下幾個方面：穩(wěn)定的保證工件的加工精度 1)提高機(jī)械加工的勞動生產(chǎn)率 2)結(jié)構(gòu)簡單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和勞動條件 3)應(yīng)能夠降低工件的制造成本 4)適當(dāng)提高夾具元件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化程度，以縮短夾具制造周期，降低夾具成本 1.定位基準(zhǔn)的選擇 本夾具用于在立式銑床上加工40外圓端面，工件以底面為定位基準(zhǔn)，用支承板和支承釘定位。為了縮短輔助時間，采用螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。 2.切削力及夾緊力的計算 刀具：套式面銑刀 1)切削力 2)本步加工可按銑削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠地卡緊 查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表17-6，得銑削切削力計算公式：軸向力Fi=CfdMf 0fyMkF 式中F——切削力 f——進(jìn)給量，3mm d——銑刀直徑，40mm kF——修正系數(shù)，由《工藝師手冊》表17-17可知 kF=()0.6故經(jīng)計算可知：kF=1.16 所以：Fi=CfdMf 0fyMkF=420×231.0×0.360.8×1.0=491.8N 夾緊力 查《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表17-20，查得銑削平面時所需夾緊力計算公式： 3.卡緊力為F==983.6N 4.取系數(shù)S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 5.則實(shí)際卡緊力為F，=S1*S2*S3*S4*F=1963.75N 6.使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠地卡緊力。 7.定位誤差的分析 本夾具以大孔的端面為定位基準(zhǔn)，用支撐板和支承釘定位，所以底面和側(cè)面要有一定的輔助支撐。 4. 課程設(shè)計小結(jié) 通過這次課程設(shè)計，我有了很大的收獲學(xué)到了很多的東西，本次課程設(shè)計是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、專業(yè)課后進(jìn)行的 這是我們即將離開學(xué)校走上工作崗位之前對所學(xué)各科進(jìn)行的一次全面的、深入的、綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，是我們在走上工作崗位前一次極好的學(xué)習(xí)機(jī)會，因此它在即將結(jié)束的四年大學(xué)生活中占有極重要的地位。 對我而言，通過這次課程設(shè)計對自己在大學(xué)中所學(xué)的知識進(jìn)行一次良好的回顧，并在此基礎(chǔ)上有所提高，對自己將來從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，無論是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、零件加工工藝還是cad畫圖能力都得到了大大的鞏固和提高，從而鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、思考問題解決問題的能力，并培養(yǎng)認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶I(yè)精神。 由于個人能力有限，設(shè)計尚有諸多不足之處懇請老師指點(diǎn)，在此不勝感激。 5.參考文獻(xiàn) [1]孫麗媛主編.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo).北京：冶金工業(yè)出版社，2002 [2]楊叔子主編.機(jī)械加工工藝手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [3]李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 [4]孫本緒、熊萬武編.機(jī)械加工余量手冊.北京：國防工業(yè)出版社，1999 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