CA6140車床撥叉831005課程設(shè)計說明書

1、廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 本科生課程設(shè)計本科生課程設(shè)計CA6140 車床撥叉（831005）機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計學生姓名所在專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化所在班級機電 1101學號201011411129指導教師譚光宇職稱教授副指導教師職稱答辯時間2013 年 7 月 12 日目 錄目目 錄錄設(shè)計總說明設(shè)計總說明.I前言前言 .錯誤！未定義書簽。1 1 零件工藝性分析零件工藝性分析.11.1零件的作用.11.2零件的工藝分析.錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。2 2 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計機械加工工藝規(guī)程設(shè)計.22.1確定毛坯、繪制毛坯簡圖.22.1.1 選擇毛坯.22.

2、1.2確定毛坯的機械加工余量及尺寸確定.22.1.3繪制毛坯簡圖.32.2定位基準的選擇.32.2.1粗基準的選擇.32.2.2精基準的選擇.32.3各表面加工方案的確定.32.4加工階段的劃分.42.5工序的集中與分散.42.6制定工藝路線.43 3 確定機械加工余量和工序尺寸確定機械加工余量和工序尺寸.64 4 夾具設(shè)計夾具設(shè)計.154.1夾具體設(shè)計前言.154. 2問題的提出.164.3夾具體設(shè)計.16總結(jié)總結(jié).18鳴謝鳴謝.19參考文獻參考文獻.20設(shè)計總說明I設(shè)計總說明一、設(shè)計題目與要求一、設(shè)計題目與要求 CA6140 車床撥叉 零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計。年產(chǎn)量為 5000

3、件（大批生產(chǎn)） ，零件由指導教師指定。 （零件參考圖附后）二、設(shè)計內(nèi)容二、設(shè)計內(nèi)容1對零件進行工藝分析，畫零件圖；2確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖；3制定零件的機械加工工藝路線，填寫機械加工工藝過程卡；4對指定工序，選擇機床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量，填寫工藝過程卡；5對指定工序進行機床夾具設(shè)計計算和機構(gòu)設(shè)計，畫夾具裝配圖；6對夾具的一個零件設(shè)計零件圖；7編寫設(shè)計計算說明書三、進度安排三、進度安排6.21上午 10 點指導教師布置課程設(shè)計任務。明確設(shè)計任務， 閱讀設(shè)計任務書和指導書，收集、借閱有關(guān)資料、手冊。7.1對零件進行工藝分析，畫出零件圖；確定毛坯

4、的制造方式，繪制毛坯簡圖。7.3制定機械加工工藝路線，選擇定位基準。選擇機床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量。7.5填寫工藝過程卡，填寫工序卡。7.7確定夾具設(shè)計方案，選擇定位元件，計算所需夾緊力，選擇夾緊方案。7.8繪制夾具裝配圖。整理設(shè)計說明書。7.11繪制夾具零件圖。7.12答辯。四、設(shè)計工作要求提交：四、設(shè)計工作要求提交：1零件圖 1 張（A4A3）2毛坯圖 1 張（A4A3）設(shè)計總說明II3機械加工工藝過程卡 1 張4機械加工工序卡 1 張5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖 1 張（A1A0）6夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖 1 張（A3A1，夾具體零件）7課程設(shè)計說明書 1

5、份，參考廣東海洋大學畢業(yè)設(shè)計說明書撰寫格式關(guān)鍵詞：機械加工工藝；夾具設(shè)計；裝配圖；零件圖；設(shè)計說明書前言前言通過機械加工工藝規(guī)程及機床夾具的設(shè)計，匯總所學專業(yè)知識如一體(如機械精度設(shè)計與質(zhì)量保證 、 機械設(shè)計 、 金屬切削機床 、 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)等)。讓我們對所學的專業(yè)課得以鞏固、復習及實用，在理論與實踐上有機結(jié)合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎(chǔ)！在些次設(shè)計中我主要是設(shè)計 CA6140 撥叉的銑床夾具。我希望能夠通過這次課程設(shè)計對自己未來從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己的分析能力，解決問題的能力，在此次課程設(shè)計之中，我查閱了大量的書籍，并且

6、得到了有關(guān)老師的指點，在此表示感謝！通過工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計，我掌握了：1、能熟練的運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)所學的基本理論和夾具設(shè)計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。2、掌握加工方法及其機床、刀具及切削用量等的選擇應用能力3、通過對零件某道工序的夾具設(shè)計，學會工藝裝備設(shè)計的一般方法。通過自己親手設(shè)計夾具的訓練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。4、課程設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，學會使用、查閱各種設(shè)計資料、手冊和國家標準等，以及學會繪制工序圖、夾具總裝圖，標注必要的技術(shù)條件等。增強學生解決工程實際問題的獨立工作能力。廣東海

7、洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計CA6140 車床撥叉（831005）機械加工工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計專業(yè)：機電一體化， 學號：201011411129， 姓名：張嘉祺指導教師：譚光宇（教授）課程設(shè)計說明書1零件工藝性分析1.1零件的作用題目給定的零件是 CA6140 撥叉，它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求進行工作。寬度為 18+0.0120mm 的槽尺寸精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為 18+0.0120mm 的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。1.2零件的工藝分析該撥叉的全部技

8、術(shù)要求列如下表:項目公差等級偏差（mm）粗糙度 Ra定位基準25 的六齒方花鍵孔IT7+0.02301.6花鍵孔中心線22 的花鍵底孔IT12+0.2806.3花鍵孔中心線兩端的 2*150倒角6.3花鍵孔中心線尺寸 8 的槽IT9+0.0301.6花鍵孔中心線尺寸 18 的槽IT6+0.01203.2花鍵孔中心線尺寸 6 的花鍵槽寬IT9+0.06+0.033.2花鍵孔中心線廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 2 由上表分析可知，可以加工撥叉右端面；然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加

9、工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。2機械加工工藝規(guī)程設(shè)計2.1確定毛坯、繪制毛坯簡圖2.1.1 選擇毛坯確定毛坯種類：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)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導手冊324 頁表 15-5 選用鑄件尺寸公差等級 CT9 級。采用鑄造，撥叉屬于輕型機械產(chǎn)品類型，產(chǎn)量 5000 件，按理應部分采用金屬模鑄造，但多適合于有色金屬材料，因而在此選擇機械砂型鑄造。2.1.2 確定毛坯的機械加工余量及尺寸確定1) 右端面的加工余量：上端面有 30.8mm 的加工余量，足夠把鑄鐵的硬質(zhì)

10、表面層切除2) 矩形花鍵底孔。要求以矩形花鍵的外徑定心，故采用拉削加工內(nèi)孔尺寸為 22 0+0.28，見零件圖，參照金屬機械加工工藝人員手冊 表 3-59 確定孔加工余量的分配。鉆孔20mm，擴孔 21mm，拉花鍵 ，花鍵孔要求以外徑定心：拉削時加工余量參照金屬機械加工工藝人員手冊取 2=1mm3) 上端面的加工余量。此工序分 2 個工步，1、粗銑上端面 2、精銑上端面。精加工余量為0.2mm，粗銑加工余量為 2.8mm廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 3 2.1.3 繪制毛坯簡圖圖 1.1 毛坯圖2.2定位基準的選擇2.2.1 粗基準的選擇 粗基準的選擇：因為要保證花鍵的中心線垂直于

11、右端面，所以以 40 的外圓表面的粗基準。2.2.2 精基準的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以加工后的軸孔及花鍵為主要的定位精基準。2.3各表面加工方案的確定根據(jù)撥叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 1-10 和表 1-11，確定各表面加工方案，如下表所示。廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 4 項目經(jīng)濟精度表面粗糙度Raum加工方案備注40X28 表面IT83.2粗銑半精銑表 1-11右端面IT83.2粗車半精車表 1-11兩端的 2*150倒角6.3锪倒角表 1-10尺寸 8 的槽IT

12、91.6銑削表 1-11尺寸 18 的槽IT63.2粗銑精磨表 1-1125 花鍵孔IT93.2拉削表 1-822 的花鍵底孔IT126.3鉆孔擴孔表 1-102.4加工階段的劃分在選定撥叉各表面加工方法后，就需進一步確定這些加工方法在工藝路線中的順序及位置，這就涉及加工階段劃分方面的問題。對于精度要求較高的表面，總是先粗加工后精加工，但工藝過程劃分成幾個階段是對整個加工過程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。該撥叉的加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、精加工階段。在粗加工階段，首先以 40 的外圓表面為粗基準將精基準右端面（A 面）準備好，使后續(xù)都可采用精基準定位加工，保證其他加工表面

13、的精度要求；然后粗銑撥叉 B 面（28 X 40平面） 。在精加工階段，完成撥叉 22孔的鉆、擴加工并進行花鍵槽的拉削加工；進行撥叉 18的磨削加工；進行 B 面的精銑；銑 B 面尺寸為 8 的槽。2.5工序的集中與分散工序的集中與分散是確定工序內(nèi)容多與少的依據(jù)，它直接影響整個工藝路線的工序數(shù)目及設(shè)備、工裝的選用等。由于本次加工的撥叉的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，確定選用工序集中的原則組織工序內(nèi)容，一方面可以采用萬能、通用機床配以專用夾具加工，以提高生產(chǎn)效率；另一方面也可以減少工件的裝夾次數(shù)，有利于保證各加工表面之間的相互位置精度，并可以縮短輔助時間。2.6制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點,應當是使

14、零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 5 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，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。方案一：工序號工序名稱機床設(shè)備刀具定位基準量具1粗、精車端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端15倒角CA6140 臥式車床車到、鉆頭、擴孔鉆游標卡尺、內(nèi)徑千分尺2銑削槽 40X28 面X62W 臥式銑床標準鑲齒圓柱銑刀花鍵底孔中心軸線游標卡尺3銑削mm 的槽8+ 0.03 0X62W 臥式銑床高速鋼錯齒三面刃銑刀（精密級K8）花鍵底孔中心軸線、右端面

15、塞規(guī)、深度游標卡尺4銑削mm 的槽18+ 0.012 0X62W 臥式銑床銑刀花鍵底孔中心軸線、右端面塞規(guī)、深度游標卡尺5拉花鍵L66110 拉床拉刀撥叉右端面塞規(guī)、內(nèi)徑千分尺6去毛刺鉗工臺7熱處理淬火機8清洗清洗機9檢驗塞規(guī)、百分表、游標卡尺方案二：工序號工序名稱機床設(shè)備刀具定位基準量具1粗、精車撥叉右端面CA6140 臥式車床車刀游標卡尺2鉆、擴花鍵底孔、Z535 立式鉆床鉆頭、擴孔40 外圓柱游標卡尺廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 6 倒兩端 15倒角鉆、锪刀面3拉花鍵L66110 拉床拉刀撥叉右端面卡規(guī)4銑削槽 40X28 面X62W 臥式銑床標準鑲齒圓柱銑刀花鍵底孔中心軸線

16、游標卡尺5銑削mm 的槽8+ 0.03 0X62W 臥式銑床高速鋼錯齒三面刃銑刀（精密級K8）花鍵底孔中心軸線卡規(guī)、深度游標卡尺6銑削mm 的18+ 0.012 0槽X62W 臥式銑床銑刀花鍵底孔中心軸線卡規(guī)、深度游標卡尺7去毛刺鉗工臺8熱處理淬火機9磨削mm 的18+ 0.012 0槽M7120A 臥軸矩臺平面磨床砂輪花鍵底孔中心軸線卡規(guī)、深度游標卡尺10清洗清洗機11檢驗塞規(guī)、百分表、游標卡尺方案分析：上述兩方案中，工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序；如此一來方案中2、3、4 三道工序的工序基準很難對工件進行定位和加緊、方案二中，把花鍵放在第一道工序的后邊，這樣，方案二中的 3.4.5 道

17、工序很容易對工件進行定位與加緊即以花鍵中心線和下低面作為 3.4.5 道工序的定位基準。此外，方案二中多了兩道工序，能提高加工表面的精度和質(zhì)量，因為mm 槽與滑移齒輪接觸，其表面硬度及質(zhì)量18+ 0.012 0要求較高，而經(jīng)熱處理后表面能達到較高的硬度，此方案定位精度高，專用夾具結(jié)構(gòu)簡單、可靠，所以采用方案二比較合理。3確定機械加工余量和工序尺寸工序 I：車削撥叉右端面加工條件：工件材料：灰口鑄鐵 HT200。 b=145MPa。鑄造。加工要求：粗、半精車 A 面并保證 28mm 的工序尺寸，Ra=3.2m機床：車床 CA6140刀具：硬質(zhì)合金刀具（YG6） 。 參數(shù)為：r =12. ao=6

18、-8 b= -10 o=0.5 Kr=90 n=15 廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 7 計算切削用量：（1）已知長度方向的加工余量為 30.8mm 。實際端面的最大加工余量為 3.8mm 。故分二次加工（粗車和半精車） 。長度加工公差 IT 級 取-0.46 mm （方向：入體方向） （2）進給量、根據(jù)切削用量簡明手冊 （第 3 版）表 1.4 當?shù)稐U尺寸為16mm25mm,mm 時，以及工件直徑為 60mm 時（由于凸臺 B 面的存在所以直徑取 60mm）=0.6-0.8mm/.按 CA6140 車床說明書取 =0.6 1 mm/n。由于存在間歇加工所以進給量乘以 k=0.750

19、.85 所以：實際進給量：f=0.610.8=0.488 mm/按 CA6140 車床說明書0.48（3）計算切削速度。按切削簡明手冊表 1.27 ，切削速度的計算公式為（壽命選 T=60min） V=Cv/(Tmap xvf yv) kv其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2 修正系數(shù) Ko 見切削手冊表 1.28kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81所以 Vc =158/( 600.220.150.53 0.4) 1.150.80.80.810.97 =46.9(m/min)（4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/d

20、w=229.8（r/min）按 CA6140 車床說明書200 rmin所以實際切削速度 V=40.8m/min （5）切削工時，按工藝手冊表 6.2-1 Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.33（min） （其中 L=(65-0)/2=32.5 L1=3、L2=0、L3=0）輔助時間：0.33 x0.15=0.0495（min）其他時間：（0.33+0.0495）x0.09=0.0342（min）總工時：0.33+0.0495+0.0342=0.4137（min）精車右端面：（1）已知粗加工余量為 0.3mm。（2）進給量 f. 根據(jù)切削用量簡明手冊表 1.6，f=0.150.

21、25mm/r 按 CA6140 車床說明書，0.16 mm/r廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 8 計算切削速度 按切削用量簡明手冊表 1.27，切削速度的計算公式為（壽命選 T=60min）V =Cv/(Tmap xvf yv) kv=158/( 600.220.150.16 0.4) 1.150.80.80.810.97 =83.85(m/min)（3）確定機床主軸轉(zhuǎn)速. nw=1000vc/ dw =410.8（r/min）按 CA6140 車床說明書，取 nw=400（r/min）實際切削速度 V=57.1m/min（4）切削加工時，查工藝手冊表 6.2-1 Tm=(L+L1+

22、L2+L3)/nwxf=22.5/400 x0.16=0.35（min） 由于下一道工序是鉆孔，所以留下 22mm 的臺階，所以 L=(65-20)/2=22.5mm L1=3.L2=0. L3=0 輔助時間：0.15 x0.35=0.0525（min）其他時間：0.09 x（0.35+0.0525）=0.0362（min）總時間：0.35+0.0525+0.0362=0.4387（min）工序 II： 鉆、擴花鍵孔，锪 15倒角1、鉆花鍵底孔： （1）鉆頭選擇：查切削用量簡明手冊表 2.2 得：鉆頭幾何形狀為（表 2.1 及表 2.2）：雙錐、修磨橫刃、棱帶，鉆頭參數(shù)：21 =28，2=11

23、8，2=70，b=4.5mm ,ao=11,=65,b=2.5mm，l=4mm。根據(jù)零件的生產(chǎn)類型和加工要求由機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程P47 表 3-4；選用鉆頭直徑為 d=21.00mm，莫氏錐柄號為 2 的莫氏錐柄麻花鉆，材料為高速鋼。（2）確定進給量 根據(jù)表切削用量簡明手冊2-9 結(jié)合機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程P85 表 4-8 的 Z535 主要技術(shù)參數(shù)及表 4-10 立式鉆床進給量和 P107頁表 5-22，確定 f=1.3mm/r（3）確定鉆頭磨鈍標準及壽命查切削用量簡明手冊表 2.21，當 d=21mm、取鉆頭最大磨損量取 1.0mm，壽命 T=75min.（4）確

24、定切削速度由切削用量簡明手冊 ，表 2.15 得 =20m/minn=1000V/D=303.2 r/min 由機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程P86 表 4-9 的鉆床技術(shù)資料廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 9 得：取 275 r/min則實際=18.14 m/min （5）基本工時計算Tm=L/nf=(80+10)/（275x0.3）=1.091 (min) 入切量及超切量由表 2.29. 查出 +=10mm 輔助時間：0.15 x1.091=0.164（min）其他時間：0.09 x（0.164+1.091）=0.113（min）總時間：0.113+0.164+1.091=1.

25、368（min）2、擴花鍵孔： （1）擴孔鉆選擇刀具直徑 d=22.00mm；刀具幾何參數(shù)與鉆孔時的鉆頭相同。由于鉆孔和擴孔直徑相差不大，為了節(jié)省停鉆和調(diào)換走刀量等輔助時間，所以 n 不變，根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程P108 表 5-25；進給量f 調(diào)整為 0.96mm/r；所以工序工時為 ：Tm=0.3159 min3、锪倒角： 刀具：150錐柄錐面锪鉆。刀具材料為：高速鋼檢驗機床功率 按切削用量簡明手冊表 1.2可以查出當 160245HBS2.80.641min3.4kw按 Z 5 3 5 車床說明書主電機功率4.5可見比小所以鉆床功率足夠所用切削用量符合要求根據(jù)切削用量簡明手

26、冊表 2.21 確定進給量為 f =0.28mm/min主軸轉(zhuǎn)速仍設(shè)為 200r/min。工序 III： 拉花鍵孔加工要求：拉花鍵，保證花鍵尺寸 mm 及花鍵的長度L=80mm，保證花鍵底面的表面粗糙度為1.6，兩側(cè)面的表面粗糙度為3.2。刀具材料：W18Cr4V 高速鋼。選擇機床：選用 L66110 拉床。刀具：查選用齒數(shù)為 6,、外徑為 25mm、內(nèi)徑為 22mm、鍵寬為 6mm 的專用廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 10 拉刀。單面齒升，根據(jù)手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒為 0.06mm,拉削速度 ： v=0.06m/s(3.6m/min)切削工時 ： t=Zblk/10

27、00vfzZ式中： Zb 單面余量 1.5mm(由 22mm 拉削到 25mm)； L 拉削表面長度，80mm； 考慮校準部分的長度系數(shù)，取 1.2； k 考慮機床返回行程系數(shù)，取 1.4 ； v 拉削速度（m/min） ； fz 拉刀單面齒升； Z 拉刀同時工作齒數(shù)，Z=6； 所以，拉刀同時工作齒數(shù) z=l/p=80/126基本工時 Tm=1.5801.21.4/10003.60.066=0.12(min)輔助時間：0.15 x0.12=0.018（min）其他時間：0.09 x（0.12+0.018）=0.013（min）總時間：0.12+0.018+0.013=0.151（min）工序

28、IV：粗銑，精銑 B 面。 加工要求：粗銑 B 面，精銑 B 面，Ra=3.2。用標準鑲齒圓柱銑刀粗銑 加工余量 3mm 機床 ：62W 加工工件尺寸：寬度：40mm 長度：28mm1、 粗銑（1）選擇刀具 根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.1 銑削寬度 ae5mm 時。由于采用標準鑲齒圓柱銑刀，銑刀幾何參數(shù)(表 3.2)為 z=8，r n=10，ao=16 （2）切削用量 留精銑的加工余量為 0.2，所以本道工步切削寬度ac2.80.8，由于加工表面精度要求 Ra=3.2 um.根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.5 得每轉(zhuǎn)進給量0.5mm/r 就能滿足要求，但考慮到62W 功率為 7.5kw，機床為中等

29、系統(tǒng)剛度和62W 銑床說明書，結(jié)合機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程P91 頁表 4-19 和表 4-20 ，確定進給量為 95mm/min（3）選擇刀具磨鈍標準及刀具壽命。根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.7 銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 0.6 鑲齒銑刀 do=50mm，廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 11 刀具壽命 T=120min。（4）決定切削速度 Vc可根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.9確定：Z=8，a p=40-70mm，ac=2.80.8， fz=f/z=0.0750.1(mm/z)由公式： Vc=(Cvdoqv)/(TmapXvfzyvaeuvZpv) 式中：Cv=20,qv=

30、0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,由公式得： Kv=KmKsvKTv=1.120.80.82=0.73472Vc=23.7m/minn=1000V/d=(100023.7)/(3.1450)=151（r/min ） 根據(jù) X62W 型銑床說明書選 n=150r/min Vc=3.14nd/1000=(150*3.14*50)/1000=23.55 m/min Vf=nf=150 x0.6=95mm/min 選 Vf=95mm/min 實際 fz=Vf/(nz)=0.0792mm/z（5）機床功率：根據(jù)

31、切削用量簡明手冊表 3.20 當 Vf=95m/min，ae=2.8mm，ap=41mm，fz=0.08mm/z，則 Pc=0.8kw 。切削功率的修正系數(shù)：故 Pct=1.0,根據(jù) X62W 型銑床說明書，機床主軸允許的功率為Pcm=7.50.75=5.63kw 故 PcPcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm，Vf=95mm/min，n=150r/min，Vc=23.55m/min，fz=0.08mmm/z。（6）基本工時根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/95=0.442（min）其中：L1+=14mm輔助時間：0.442 x0.15

32、=0.0663（min）其他時間：0.09 x（0.442+0.0663）=0.0457（min）廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 12 總時間：0.442+0.0663+0.0457=0.554（min）2、 精銑（1）選擇刀具所用刀具與上道工步所用為同一把刀。 （2）切削用量 精銑的加工余量為 0.2，所以本道工步切削寬度 ae0.2mm，為了節(jié)省調(diào)整時間和輔助時間等，除進給量調(diào)整為0.32mm/r 外其他切削用量參數(shù)同上工步。（3）決定切削速度 Vc可根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.9 確定 ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmapXvfzyvaeuvZpv)=33.1

33、m/min n=1000V/d=(1000 x33.1)/(3.14x50)=211r/min根據(jù)機械設(shè)計制造基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程P91 頁表 4-19，取 n=235r/minVf=nf=2350.32=75.2 mm/minfz=Vf/(nz)=0.04 mm/Z（4）基本工時基本工時根據(jù) 切削用量簡明手冊表 3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(28+14)/75.2=0.559（min）式中 L1+=14mm。輔助時間：0.559 x0.15=0.0838（min）其他時間：0.09 x（0.559+0.0838）=0.0578（min）總時間：0.559+0.0838+0.0578=0

34、.700（min）工序：銑削mm 槽8+ 0.03 0 加工工件尺寸：mm , 長度 L=40mm8+ 0.03 0 加工要求：高速鋼 W18Cr4V 錯齒三面刃銑刀（精密級 K8）加工余量 8 用乳化液冷卻機床：X62W（1）選擇刀具：由加工尺寸公差 0-0.03 。所以銑刀精度為精密級 K8銑刀參數(shù)：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15ao=12an=6Z=16（2）選擇切削量由于槽的深度為 8mm, 故一次走完，ae=8mm ，ap=8mm廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 13 由機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 5-6 確定銑刀的每齒進給量=0.015-0.

35、01mm/z 現(xiàn)取 fz=0.015mm/z f（3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命：根據(jù)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導教程表 5-9,得后刀面最大磨損限度為 0.15-0.2mm， 由切削用量簡明手冊表 3.8 確定刀具壽命：=120min。T（4）決定切削速度 Vc、由金屬加工工藝人員手冊表 10-106 高速鋼銑刀切削用量的公式：Vc=(CvDqv)/(Tm)Kv apXvfzyvaeuvZpv 其中 Cv=25,qv=0.2, Xv=0.1, yv=0.2, uv=0.5, pv=0.1,m=0.25, Km=1.12,Ksv=0.8, =0.82,Kv=KmKsv=1.12x0.8x0.8

36、2=0.79 代入 式得： Vc=(CvDqv)/(Tm)Kv 71.62m/minapXvfzyvaeuvZpvn=1000Vc/D=100071.62/（3.1463）=362.02r/min根據(jù) X62W 型銑床說明書選=375r/min實際速度 Vc=D/1000=74.2m/min 選 Vfc=x16=375X0.015x16=90mm/min 根據(jù) X62W 型銑床說明書選用fVf=90mm/min。fzc=Vf/（ _()() _()() （5）機床功率：根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.28 公式 圓周力 Fc =(CFapxFfzyFaeVFZ/DaFnWF)KFC KTV=0.9

37、0 KMFC=0.94 由表 28 得： CF=30，xF=1.0，yF=0.65，uF=0.83，wF=0，qF=0.83，KFC=1.28Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/DqFnWF)KFC=(30 x81x0.0150.65x80.83x16/630.83x7100)x1.28 =59.0 N M=FCD/2103=1.86Nm Pc=FcVc/1000=59x74.184.38kw根據(jù) X62W 型銑床說明書，功率足夠。（6）基本工時計算根據(jù) 切削用量簡明手冊表 3.5廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 14 Tm=(L+L1+)/Vf=(40+14)/90=0.6（mi

38、n） 其中： L1+=14mm輔助時間：0.6 x0.15=0.09（min）其他時間：0.09 x（0.6+0.09）=0.062（min）總時間：0.6+0.09+0.062=0.752（min）工序 VI：銑 mm 槽加工要求：用乳化液冷卻，加工工件尺寸，寬 180+0.12mm，長 L=40mm。加工余量：23mm 由于此工步的設(shè)計尺寸精度要求很高，用銑削加工很難達到尺寸精度的要求，所以為了留給下一道公序磨削的加工余量，所以分兩步走，ae=23，ap=10mm。（1）選擇刀具銑刀參數(shù)：L=10，D=100mm，d=30mm，ro=15，ao=12，an=6，Z=24。（2）選擇銑削用量

39、由于槽的寬度為 18mm, 故二次走完，ae=23mm，ap=10mm。由切削用量簡明手冊表 3.3 確定 f=0.5mm/r，現(xiàn)取 f=0.8mm/r ，fz=0.5/24=0.02mm/z。（3）選擇銑刀磨鈍標準及刀具壽命：根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.7，得最大磨損量為 0.5，由表 3.8 確定刀具壽命：T=100min（4）確定切削速度 Vc 和每齒進給量：決定切削速度 Vc 和每齒進給量 Vf、由切削用量簡明手冊3.27 的公式Vc=(Cvdoqv)/(TmapXvfzyvaeuvZpv)Kv 式中：Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m

40、=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmKsvKTv=1.120.80.82=0.79 Vc=(Cvdoqv)/(TmapXvfzyvaeuvZpv)Kv =98.6m/minn=1000Vc/do=100098.6/3.14100=314r/min根據(jù) X62W 型銑床說明書選 nc=300r/min。實際速度： Vc=donc/1000=94.2m/min廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 15 選 Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min。 根據(jù) X62W 型銑床說明書選選 Vf=150mm/minfzc=150/30024=0.020mm

41、/z（5）基本工時基本工時根據(jù)切削用量簡明手冊表 3.5Tm=(L+L1+)i/Vf=(40+20)2/150=0.8（min） ，L1+=20mm i=2(走兩次)。輔助時間：0.8 x0.15=0.12（min）其他時間：0.09 x（0.8+0.12）=0.083（min）總時間：0.8+0.12+0.083=1.003（min）工序 VII：去毛刺在鉗工臺上去除工件在前面工序中出現(xiàn)的毛刺。為后面的精加工做準備。工序 VIII：熱處理 在淬火機等設(shè)備上將 mm 槽兩端面進行局部淬火、低溫回火。提高其表面機械性能工序 IX：磨 mm 槽加工要求：保證尺寸 mm（1）選擇砂輪由切削手冊中磨料

42、選擇各表，結(jié)果為：GZ46KV6P35040127 其含義為：磨輪磨料為棕剛玉，為了防止粒度過小而磨輪堵 塞，所以選用為粒度為 46#，硬度為軟 2 級。 平型砂輪，其尺寸為（DdH）=16640。（2）切削用量的選擇 砂輪轉(zhuǎn)速 n砂=3000r/min，v砂=2.5m/s進給量 f=50mm/min 雙單行程 fr=0.015mm（3）切削工時。 當加工 1 個表面時 ： Tm=(L+y+)i K/50=3.1min 輔助時間：0.15 x3.1=0.465（min）其他時間：0.09 x（3.1+0.465）=0.321（min）總時間：3.1+0.321+0.465=3.886（min）

43、工序 X：清洗工序 XI：終檢廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 16 4夾具設(shè)計4.1 夾具設(shè)計前言經(jīng)過仔細分析決定設(shè)計銑削mm 槽銑床夾具。在確定夾具設(shè)計方案時應當遵循的原則是： 確保工件的加工質(zhì)量； 工藝性好，結(jié)構(gòu)盡量簡單； 使用性好，操作省力高效； 定位、夾緊快速、準確，能提高生產(chǎn)率； 經(jīng)濟性好，制造成本低廉。 確定最合理的設(shè)計方案。 確定定位方案，設(shè)計定位裝置。定位應符合“六點定位原則” 。定位元件盡可能 選用標準件。 確定夾緊方案，設(shè)計夾緊機構(gòu)。夾緊可以用手動、氣動、液壓或其它動力源。重點應考慮夾緊力的大小、方向、作用點，以及作用力的傳遞方式，保證不破壞定位，不造成工件過量變

44、形，不會有活動度為零的“機構(gòu)” ，并且應滿足生產(chǎn)率的要求。 確定夾具整體結(jié)構(gòu)方案。定位、夾緊確定之后，還要確定其它機構(gòu)，如對刀裝置、導引元件、分度機構(gòu)、頂出裝置等。最后設(shè)計夾具體，將各種元件、機構(gòu)有機地連接在一起。 夾具精度分析。在繪制的夾具結(jié)構(gòu)草圖上，標注出初步確定的定位元件的公差配合關(guān)系及相互位置精度，然后計算定位誤差，根據(jù)誤差不等式關(guān)系檢驗所規(guī)定的精度是否滿足本工序加工技術(shù)要求，是否合理。否則應采取措施（如重新確定公差、更換定位元件、改變定位基準，必要時甚至改變原設(shè)計方案） ，然后重新分析計算。 夾具夾緊力分析。首先應計算切削力大小，它是計算夾緊力的主要依據(jù)。通常確定切削力有以下三種方法

45、： 由經(jīng)驗公式算出； 由單位切削力算出； 由手冊上提供的諾模圖（如 M-P-N 圖）查出。根據(jù)切削力、夾緊力的方向、大小，按靜力平衡條件求得理論夾緊力。為了保證工件裝夾的安全可靠，夾緊機構(gòu)（或元件）產(chǎn)生的實際夾緊力，一般應大于理論夾緊力。4.2 問題的提出為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 17 經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設(shè)計第 5 道工序銑寬為mm 槽的銑床夾具。本夾具將用與 X62W 臥式銑床。刀具為高速鋼直齒三面刃銑刀，來對工件進行加工。本夾具主要用來銑寬為mm 的槽，由于采用寬為mm 的精密級高速鋼直齒三面刃銑刀，一次

46、銑削，所以主要應該考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度4.3 夾具設(shè)計 1定位基準的選擇由零件圖可知，寬為 80+0。03mm 的槽，其設(shè)計基準為花鍵孔中心線和工件的右加工表面（A）為定位基準。因此選用工件以加工右端面（A）和花鍵心軸的中心線為主定位基準。 2切削力及夾緊力的計算刀具：高速鋼錯齒三面刃銑刀，63mm, Z=16Fz=C CPt0.83Sz0.65D-O.83BZkP (見切削手冊3-56 表)解得 ：Fz 200(N)其中：C CP=52， t=8mm, Sz=0.015mm/z, B=8mm, D=63mm, Z=16, kP=(HB/198)0.55在計算切削力時，必須考慮

47、安全系數(shù)。安全系數(shù) K= k1 k2 k3 k4 水平切削分力 FH=1.1 Fz =220(N) 垂直切削分力 Fv=0.3 Fz=60(N)其中： k1 為基本安全系數(shù) 1.5 k1 為加工性質(zhì)系數(shù) 1.1 k1 為刀具鈍化系數(shù) 1.1 k1 為斷續(xù)切削系數(shù) 1.1F=KFH =1.5 _D_Dd_實際加緊力為 WK= /=268 _D_Dd_其中：和分別為推桿 26 與螺桿 24 間的距離和壓塊 17廣東海洋大學 2010 屆本科生課程設(shè)計 18 中心與螺桿 24 間的距離，=80，=105。選用管接式耳座氣缸（氣壓 P 為 0.4MPa、缸徑為 50mm） ，查機床夾具設(shè)計手冊表 2-3-1 得，該氣缸產(chǎn)生的推力