變速器齒輪軸零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和夾具說明書(車夾具)

1、XX大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文變速器齒輪軸零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)所在學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 姓名學(xué)號(hào) 指導(dǎo)老師變速器齒輪軸零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì) 出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工 步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾 具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具 體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu) 的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注

2、意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差摘 要 II目 錄 I.I.I.第 1 章 序 言 5第2 章零件的分析6 2.1 零件的形狀6.2.2 零件的工藝分析6.第3 章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)7.3.1 確定毛坯的制造形式7.3.2 基面的選擇7.3.3 制定工藝路線8.3.3.1 工藝路線方案一8.3.3.2 工藝路線方案二9.3.3.3 工藝方案的比較與分析1.03.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備1.13.4.1 機(jī)床選用1.1.3.4.2 選擇刀具1.1.3.4.3 選擇量具1.1.3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定1. 13.6 確定切削用量及基本工時(shí)1.24 車 床 夾

3、 具 設(shè) 計(jì) 2.3.4.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說明 2.34.2 車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)2.34.3 定位機(jī)構(gòu)2.5.4.4 夾緊機(jī)構(gòu)2.5.4.5 零件的車床夾具的加工 誤 差 分 析 2.64.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)2.84.7 零件的車床專用夾具簡(jiǎn)單使用說明 2. 9總 結(jié) 3.0.致 謝 3.1.參 考 文 獻(xiàn) 3.1.第 1章 序 言機(jī)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(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)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(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)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(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)

4、展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或 地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡 量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。變速器齒輪軸零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技 術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確 地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問 題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己 的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在 設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種 理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完

5、成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。第2章零件的分析2.1 零件的形狀題目給的零件是變速器齒輪軸零件，主要作用是起連接傳遞運(yùn)動(dòng)的作用。零件的實(shí)際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。具體尺寸，公差如下圖所示。2.2 零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為 20CrMiTi,具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減 振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。變速器齒輪軸零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度Ra值為 3.2 Nm。2.車外圓及端面，表面粗糙度Ra值3.2 Nm。3.車裝配孔，表面粗糙度 Ra值3.2 Nm。4.半精車側(cè)面，

6、及表面粗糙度Ra值3.2 Nm。法蘭面粗糙度Ra值 6.3 Nm o變速器齒輪軸共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如 下：(1) .左端的加工表面：這一組加工表面包括：左端面，左端 中40外圓、中30外圓、626外圓、 中15外圓以及端面，倒角。其要求并不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。 而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達(dá)到要求，并不需要擴(kuò)孔、較孔等 工序。(2) .右端面的加工表面:這一組加工表面包括：車6 61.226外圓、644外圓以及端面，倒 角為1父450其要求也不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中， 2 26.4 內(nèi)孔、2 24內(nèi)孔以及端面內(nèi)孔或內(nèi)圓

7、直接在上做鎮(zhèn)工就行了。第3章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本變速器齒輪軸來自假設(shè)年產(chǎn)量為產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)5000臺(tái)/年，該零件備品率為4%,廢品率為0.5 %。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a和廢品率B分別取19% 和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=Qn(1+ a) (1+0)=5226 件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為20CrMiTi ,年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大， 可以采用型材圓鋼，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮， 也是應(yīng)該的。3.2 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工

8、工藝過程中的問 題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇，對(duì)像變速器齒輪軸這樣的零件來說， 選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要 的。對(duì)本零件來說，如果外圓的端面做基準(zhǔn)，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與 零件的外形不對(duì)稱，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則 (即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng) 以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表 面要求相對(duì)應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn) )。對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，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，這在以后還要專門計(jì)算，此處不在重復(fù)。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾

9、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)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以 考慮采用萬能性機(jī)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(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.3.1 工藝路線方案一10鍛造鍛造20時(shí)效時(shí)效30粗車粗車661.226外圓、44外圓以及端面，倒角為1父450。40粗車粗車左端 640外圓、中30外圓、26外圓、615外圓以及端面，倒角為1X45°50精車精車中61.226外圓、中44外圓以及端面，倒角為 1父450。60精車精車左端 G 40外圓、630外圓、26外圓、G 15外圓以及端面，倒角為1M 450

10、70車車2X2退刀槽80車車左端2處退刀槽90粗車粗車中26.4內(nèi)孔、24內(nèi)孔以及端面，倒角為1 M 450。100精車精車626.4內(nèi)孔、624內(nèi)孔以及端面，倒角為1M 450。110滾齒滾齒加工120銃花鍵銃花鍵130鉆孔鉆2-2.5孔140鉗去毛刺，清洗150終檢終檢入庫10鍛造鍛造20時(shí)效時(shí)效3.3.2 工藝路線方案二10鍛造鍛造20時(shí)效時(shí)效30粗車粗車中61.226外圓、中44外圓以及端面，倒角為1父450。40粗車粗車左端G 40外圓、G 30外圓、G 26外圓、G 15外圓以及端面，倒角為1X45°50精車精車 61.226外圓、44外圓以及端面，倒角為1 X 450。

11、60精車精車左端640外圓、30外圓、9 26外圓、15外圓以及端面，倒角為1黑45070車車2X2退刀槽80車車左端2處退刀槽90粗車粗車26.4內(nèi)孔、24內(nèi)孔以及端面，倒角為 1M 450。100精車精車中26.4內(nèi)孔、24內(nèi)孔以及端面，倒角為1 M 450。110鉆孔鉆2-62.5孔120滾齒滾齒加工130銃花鍵銃花鍵140鉗去毛刺，清洗150終檢終檢入庫10鍛造鍛造20時(shí)效時(shí)效3.3.3工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便， 但是要更換 多臺(tái)設(shè)備，加工過程比較繁瑣，而且在加工過程中位置精度不易保證。方案二 增加了裝夾次數(shù)，增加了機(jī)床的來回調(diào)換，因?yàn)?/p>

12、有些工序在車床上也可以加工， 鏈、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。而且在磨削過程有一定難度，要設(shè)計(jì)專 用夾具。因此綜合兩個(gè)工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：10鍛造鍛造20時(shí)效時(shí)效30粗車粗車中61.226外圓、中44外圓以及端面，倒角為1父450。40粗車粗車左端 640外圓、630外圓、26外圓、15外圓以及端面，倒角為1M 45050精車精車661.226外圓、9 44外圓以及端面，倒角為1父450。60精車精車左端 G 40外圓、30外圓、G 26外圓、G 15外圓以及端面，倒角為1父45070車車2X2退刀槽80車車左端2處退刀槽90粗車粗車26.4內(nèi)孔、24內(nèi)孔以及端面，倒角為1

13、 M 450。100精車精車26.4內(nèi)孔、624內(nèi)孔以及端面，倒角為1 M 450。110鉆孔鉆2-2.5孔120滾齒滾齒加工130銃花鍵銃花鍵140鉗去毛刺，清洗150終檢終檢入庫10鍛造鍛造20時(shí)效時(shí)效3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用 .工序IV和工序VI是粗車、粗鏈和半精車、半精鏈。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的 CA6140臥式車床。參考根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)表4.2-7 。 .工序IX是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。3.4.2 選擇刀具 . 在車床上加工的工序, 一般選用硬質(zhì)

14、合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工 和 半 精 加 工 。 為 提 高 生 產(chǎn) 率 及 經(jīng) 濟(jì) 性 ,可 選 用 可 轉(zhuǎn) 位 車 刀 （GB5343.1-85,GB5343.2-85） 。 . 鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆，參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)（主編 孟少農(nóng)） ，第二卷表10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有參數(shù)。 . 磨具的選用：磨具通常又稱為砂輪。是磨削加工所使用的“刀具”。磨具的性能主要取決于磨具的磨料、結(jié)合劑、粒度、硬度、組織以及砂輪的形狀和尺寸。參考簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)（主編 徐圣群）表 12-47，選擇雙斜

15、邊二號(hào)砂輪。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器的測(cè)量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“變速器齒輪軸”零件材料為20CrMiTi ，查機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以后簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)），表2.2-17各種鐵的性能比較，20CrMiTi的硬度HB為143269,表2.2-23鐵的物理性能，密度p =7.27.3 （ g/cm3 ）,計(jì)算零件毛坯的 重量約為2 kg 。表3-1機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別同類零件的年產(chǎn)量件重型（零件重2000kg）4（零件重1002

16、000kg）輕型（零件重100kg）單件生產(chǎn)5以下10以下100以下小批生產(chǎn)510010200100500中批生產(chǎn)1003002005005005000大批生產(chǎn)30010005005000500050000大量生產(chǎn)1000以上5000以上50000以上根據(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、工序 尺寸及毛坯尺寸。3.6 確定切削用量及基本工時(shí)切削用量一般包括切削深度、進(jìn)給量及切削速度三項(xiàng)。確定方法是先是確定 切削深度、進(jìn)給量，再確定切削速度?，F(xiàn)根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第三版，艾興、肖詩綱編，1993年機(jī)械工業(yè)出版社出版）確定本零件各工序的切削用量 所選用的表格均加以*號(hào)，與

17、機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)的表區(qū)別。3.6.1 工序 30粗車6 61.226外圓、44外圓以及端面，倒角為1父450。3.6.1.1 確定粗車切削用量所選刀具為YG醐質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.1 ,由于 CA6140機(jī)床的中 心高為200 mm （表1.30）,故選刀 桿尺寸 B x H =16mmM 25mm ,刀片厚度為4.5mm。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱 型前刀面，前角V°=12°,后角=6°,主偏角Kv = 90°,副偏角K； = 10°,刃傾 角二二00 ,刀尖圓弧半徑s = 0.8mm。 .確定切削深度ap

18、 p由于單邊余量為5mm,可在一次走刀內(nèi)完成，故76.5 69ap3.75mm(3-1) .確定進(jìn)給量f根據(jù)切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)可知：表 1.4刀桿尺寸為16mmM25mm, a E4mm,工件直徑100400之間時(shí)， p進(jìn)給量f =0.51.0 mmr按CA6140機(jī)床進(jìn)給量（表4.29）在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)可知：f =0.7 mm r確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表1 30, CA6140a床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力Fmax=3530N。根據(jù)表 1.21 ,當(dāng)強(qiáng)度在 174207HBs 時(shí)，ap < 4mm , f <0.75 mmr ,Kr=450時(shí)

19、，徑向進(jìn)給力：Fr=950N。切削時(shí) Ff 的修正系數(shù)為 KroFf =1.0 , KjsFf =1.0 , KkrFf =1.17 （表 1.292）, 故實(shí)際進(jìn)給力為：Ff=9501.17=1111.5 N（3-2）由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選f=0.7mmr可用。 .選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.9 ,車刀后刀面最大磨損量取為1.5mm ,車刀壽命T =60 min。 .確定切削速度Vo切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.11 ,當(dāng)YG6硬質(zhì)合金刀加工硬度200219 HBs 的鑄件，ap <4m

20、m , f < 0.75mmzr ,切削速度 V =63m/min。切削速度的修正系數(shù)為 Ktv=1.0, Kmv=0.92, Ksv0.8, Ktv=1.0, Kkv=1.0（見表1.28）,故：Vo = Vt Kv =631.0 1.0 0.92 0.84 1.0 1.0(3-3)48m min1000Vc c1000 48二 127=120 r min(3-4)根據(jù)CA614/床說明書選擇n0 =125r. min這時(shí)實(shí)際切削速度VC為：二 Dnc c二 127 1251000100050 m min(3-5).校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算由切削用量簡(jiǎn)明使

21、用手冊(cè)表 1.25 , HBS =160245 ,f < 0.75mm/r ,切削速度 V 宅50m/min 時(shí)，aD < 3mm , pPC=1.7KW切削功率的修正系數(shù)kkrPc=0.73, Kr0Pc=0.9,故實(shí)際切削時(shí)間的功率為:PC=1.70.73=1.2KW(3-6)根據(jù)表1.30 ,當(dāng)n=125r/min時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為PE=5.9KW , PCPE , 故所選切削用量可在CA614M床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：ap =3.75 mm, f =0.7mmr , n =125r/min =2.08r/s , V =50m/min.倒角為了縮短輔助時(shí)間,取倒角

22、時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同n =3.28r s換車刀手動(dòng)進(jìn)給。.計(jì)算基本工時(shí)ttnf(3-7)由切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.26 ,車削時(shí)的入切量及超切量y + =1mm ,tm=1.46min m 125 0.7(3-8)3.6.2 工序 30粗車左端中40外圓、30外圓、626外圓、15外圓以及端面，倒角為1父45°已知條件與工序相同，車端面及倒角，可采用工序IV相同的可轉(zhuǎn)位車刀。采用工序I確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時(shí)間如下：ap=2.5 mm f=0.65 mm r n=3.8 r s v=50.4 m min T i =56s3.6.3 工序 40粗車626.4內(nèi)

23、孔、中24內(nèi)孔以及端面，倒角為1x 450 o3.6.3.1 確定精車的切削用量所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表 1.1 , 由于 C6140機(jī)床的中心高為200 mm （表1.30）,故選刀桿尺寸 BMH =16mmM25mm,刀片厚度為4.5mm。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱 型前刀面，前角乂二120,后角j = 60,主偏角Kv=900,副偏角Kv=100,刃傾 角太二00 ,刀尖圓弧半徑rs = 0.8mm 0.確定切削深度ap由于單邊余量為2.5mm ,可在一次走刀內(nèi)完成，故2.5 , ap =- =1.25mm.確定進(jìn)給量f根據(jù)切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)可知：

24、表 1.4刀桿尺寸為16mmM 25mm, ap <4mm ,工件直徑100400之間時(shí)，進(jìn)給量f =0.51.0 mmr按CA6140機(jī)床進(jìn)給量（表4.29）在機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)可知：f =0.7 mm r確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表1 30, CA6140a床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力Fmax=3530N。根據(jù)表 1.21 ,當(dāng)強(qiáng)度在 174207HBs 時(shí)，ap < 4mm , f <0.75 mmr , pKr=450時(shí)，徑向進(jìn)給力：Fr=950N。切削時(shí) Ff 的修正系數(shù)為 KroFf =1.0, KZFf =1.0, KkrFf =1.

25、17 （表 1.292）, 故實(shí)際進(jìn)給力為：Ff二9501.17=1111.5由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度f =0.7mm r 可用。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.9 ,車刀后刀面最大磨損量取為1.5mm ,min車刀壽命 二60 mi .確定切削速度V0切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接有表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.11 ,當(dāng)YT15硬質(zhì)合金刀加工硬度200219HBs 的鑄件，ap M4mm , f < 0.75mmr ,切削速度 V =63m，min 。切削速度的修正系數(shù)為Ktv=1.0, Kmv=0.92,Ksv0.8,

26、 "1.0, Kkv=1.0(見表1.28),故:VtKv =631.0 1.0 0.92 0.84 1.0 1.0(3-12):48m min1000Vcc二 D100048二 127=120 r min(3-13)根據(jù)CA614/床說明書選擇n0 =125r. min這時(shí)實(shí)際切削速度VC為：Vc二 Dnc1000二 127 125100050 m min(3-14) .校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計(jì)算由切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表 1.25 , HBS =160245 ,f 0.75mmr ,切削速度 V M50m/min 時(shí),PC = 1.7kw切削功率的修正系

27、數(shù)kkrPc=0.73, Kr0Pc=0.9,故實(shí)際切削時(shí)間的功率為： 1c1cPC=1.7 0.73=1.2 kw根據(jù)表1.30,當(dāng)n=125r/min時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為PE =5.9kw , PC < PE ,故所選切削用量可在CA6140a床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：ap=1.25mm, f =0.7mmzr , n=125r/min =2.08r/s, V =50m/min3.6.4 工序 70，0、，精車626.4內(nèi)孔、中24內(nèi)孔以及端面，倒角為1父45本工序仍精車。已知條件與工序相同，車端面，可采用工序IV相同的可轉(zhuǎn)位車刀。工序110鉆2-62.5孔表3-5高速鋼麻花

28、鉆的類型和用途標(biāo)準(zhǔn)號(hào)直徑范圍（mm）用途GB1436-85直柄麻花鉆2.0 20.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1437-85直柄長(zhǎng)麻花鉆1.0 31.5在各種機(jī)床上，用鉆模或不用鉆模鉆孔GB1438-85錐柄麻花鉆3.0 100.0在各種機(jī)床上，用鉆模或 不用鉆模鉆孔GB1439-85錐柄長(zhǎng)麻花鉆5.0 50.0在各種機(jī)床上，用鉆?；?不用鉆模鉆孔選用X3080M25搖臂鉆床，查機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編，查機(jī) 表2.4-37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得，耐用度為 20CrMiTi,表10.2-5標(biāo)準(zhǔn) 高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長(zhǎng)，麻花鉆，則螺旋角=300，株交2* =118

29、0, 后角 a f =100，橫刃斜角=500, L=197mm,l1=116mm表3-6標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長(zhǎng)和溝槽長(zhǎng)度（摘自 GB6137-85 mm直徑范圍直柄麻花鉆l1i>11.80 13.20151101表3-7通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值(根據(jù) GB6137-85(o)d (mm)2力a f巾8.6 18.00301181240 60表3-8鉆頭、擴(kuò)孔鉆和錢刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度(1)后刀面最大磨損限度 mm刀具材料加工材料鉆頭直徑d0 (mm)<20高速鋼鑄鐵0.5 0.8(2)單刃加工刀具耐用度T min刀具類型加工材料刀具材料刀具直徑do (mm)11 20鉆

30、頭(鉆孔及擴(kuò) 孔)鑄鐵、銅合金及合 金高速鋼60鉆頭后刀面最大磨損限度為0.50.8mm刀具耐用度T = 60 min .確定進(jìn)給量查機(jī)械加工工藝手冊(cè)孟少農(nóng) 主編，第二卷表10.4高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給重為f=0.250.65 mm/z ,根據(jù)表4.13 中可知，進(jìn)給重取f=0.60 mm r。 .確定切削速度查機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編，表10.4-17高速鋼鉆頭在球墨鑄 鐵(190HBS上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12m min ,參考機(jī) 械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編，表10.4-10鉆擴(kuò)較孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù) Kmv=1.0 , Rtv =0.85 oV=120.

31、85=10.32m min(3-17)1000 10.32 =二 25=131 r min(3-18)查表 4.2-12* 可知，取 n = 150r/minn 二 d 150 3.14 25則實(shí)際切削速度丫實(shí)=1000=00。8m min .確定切削時(shí)間查機(jī)械加工工藝手冊(cè)孟少農(nóng) 主編，表10.4-43 ,鉆孔時(shí)加IX機(jī)初時(shí)1間計(jì)算公式：T i = fn(3-19)其中 i f=dm 2 cotKR1 w=5mm i1=23mm則： t= =9.13 5.7 s一2.51Q63.6.5.2 確定鉆孔的切削用量鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床，刀具選用GB1436-85直柄短麻花鉆，機(jī)械 加工工藝

32、手冊(cè)第2卷。根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)第 2卷表10.4-2查得鉆頭直徑小于10mm的鉆孔進(jìn)給量為0.200.35 mm r 0確定切削速度,切 削 速則取 f =0.30mm r根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)第度計(jì) 算公 式2 卷找1Q.4-CV d?"T maxv f 為 ap fyvkv m m i n(3-20)查得參數(shù)為 cv =8.1, zv =0.25,xv =0,yv = 0.55,m = 0.125 ,刀具耐用度T=35min則所以選取8.1 70.25v = 350.125 5。產(chǎn)"6 mminn = W00_J=72rmin3.14 7n =120r min所以實(shí)際切

33、削速度為120 3.14 71000=2.64 m min8 2 2 ”二 20st= 2 0.3確定切削時(shí)間（一個(gè)孔）工序130銃花鍵機(jī)床的選擇：X52K型銃床（1）選擇刀具：查機(jī)械加工工藝手冊(cè)，根據(jù)表2.1-72,因?yàn)殂|削寬度aw =20mm,可查得立銃刀do =10mm2）查機(jī)械加工工藝手冊(cè)，根據(jù)表2.1-20，選才? 7:24錐柄立銃刀do = 20mm,標(biāo)準(zhǔn)系列L=198mm,標(biāo)準(zhǔn)系列l(wèi)=63mm,粗齒數(shù)為4。（2）選擇切削用量1）決定銃削深度銃削深度由工序決定，因?yàn)槊看蔚你|削深度不大，故均可以一次性走完，則粗銃削時(shí)ap為3.4mm。 p2）決定每齒進(jìn)給量fz查機(jī)械加工工藝手冊(cè)，根據(jù)

34、表2.1-72,當(dāng)銃削寬度ae=12mm時(shí)，銃刀的每齒進(jìn)給量af=0.0 mmt&0,.0取8af=/ 0.齒05/所以fz =afz =0 . 0 =5 mm r 03）選擇銃刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命查機(jī)械加工工藝手冊(cè)，根據(jù)表2.1-75,可選擇高速鋼立銃刀，do > 15mm,粗銃，后刀面的最大磨損限度為 0.30.5mm,查機(jī)械加工工藝手冊(cè),根據(jù)表2.1-76,可選用d° = 40mm的高速鋼立銃刀，其耐用度 T=90min。4）決定切削速度查機(jī)械加工工藝手冊(cè)，根據(jù)表2.1-77可查得：Kmv=1.18, Ktv=1.0,Ksv=0.9, Ktv=1.2, Kbv=1

35、.0, Kk“=1.25 （銃削余量較小時(shí)，kr= 300 400）Kv= Kv K Kv Kv KbvKI.vI 8X 1. 0X 0. 9X 1. 2X 1. 0X 1銃削速度計(jì)算公式：Cvdoqvmc xvy、uz,PvT ap fz ae zkv查機(jī)械加工工藝手冊(cè),根據(jù)表2.1-77可查得:Cv =29, qv=0.45, Xv=0.1, yv=0.5, Uv = 0.5, pv=0.1, m = 0.33,2 9 4.4 5所以 V =9(0.紜 3. 4%1 0. W5 80.514 5093 1 1n/min1000V1000 11.9n = =157 r/min二 24查機(jī)械加

36、工工藝手冊(cè)，根據(jù)表3.30, XA6132型萬能銃床的使用說明書,選擇:nc =200r/min, vf = 680mm/ min c這時(shí)實(shí)際切削速度VC為二 Dnc 二 24 200Vc =c = =15 m/min100010003.6.1精銃(1)選擇的機(jī)床、刀具的型號(hào)、尺寸均和粗銃相同(2)選擇切削用量1)決定銃削深度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè),可查得精銃a =0.6mmo p2)決定每齒進(jìn)給量fz查機(jī)械加工工藝手冊(cè)，根據(jù)表2.1-72,當(dāng)銃削寬度ae=8mm時(shí)，銃刀每 齒進(jìn)給量 af =0.050.08mm/齒，取 af=0.05/齒，所以 fz = afz = 0.05父 4 = 0.2

37、 mm/r3)選擇銃刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命查機(jī)械加工工藝手冊(cè)，根據(jù)表2.1-75,可選擇高速鋼銃刀，立銃刀， do A 15mm ,精銃，后刀面的最大磨損限度為0.20.25mm ,查 機(jī)械加工工藝手冊(cè),根據(jù)表2.1-76,可查彳#選用d0 = 40mm的高速鋼立銃刀，其耐用度T=90min。4）決定切削速度查機(jī)械加工工藝手冊(cè)，根據(jù)表2.1-77可查得：Kmv=1.18, Ktv=1.0,Ksv=0.9, Ktv=1.2, Kbv=0.8, K, =1.25 (銃削余量較小時(shí)，kr=30)450)Kv=KMvKTvKSvKtvKBvKkrv =1.18X1.0X0.9X1.2X0.8X1.25

38、= 1.27銃削速度計(jì)算公式:V 一Cvdoqvkm xvyb PvvT apfz ae z查機(jī)械加工工藝手冊(cè)，根據(jù)表2.1-77,可查得:Cv =29, qv =0.45, Xv =0.1, yv =0.5, Uv =0.5, pv =0.1, m =0.33,所以 V =0.4 52 9 49 0).3 3 0. 6U .1 U. 20.5 81. 2"于 1 m/minU . 5 U . 14n=£-011503 r/min二 24查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，根據(jù)表3.30,銃床的使用說明書，選擇:nc=540r/min, vf= 760mm/min這時(shí)實(shí)際切削速度Vc為一二

39、 Dnc 二 24 5 40 八Vc = = 40 m/min10001000c4 車床夾具設(shè)計(jì)4.1 車 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 要 求 說 明車床夾具主要用于加工軸外圓夾具。因而車床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。（ 1） 安裝在車床主軸上的夾具。這類夾具很多，有通用的三爪卡盤、四爪卡盤，花盤，頂尖等，還有自行設(shè)計(jì)的心軸；專用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤式、角鐵式和花盤式。這類夾具的特點(diǎn)是加工時(shí)隨機(jī)床主軸一起旋轉(zhuǎn)，刀具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)定心式車床夾具在定心式車床夾具上，工件常以孔或外圓定位，夾具采用定心夾緊機(jī)構(gòu)。角鐵式車床夾具在車床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件

40、的回轉(zhuǎn)端面時(shí)，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計(jì)專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具?；ūP式車床夾具這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個(gè)T 形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對(duì)稱，要注意平衡。（ 2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，夾具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。由于后一類夾具應(yīng)用很少，屬于機(jī)床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設(shè)計(jì)的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以零件在車床上加工用專用夾具。4.2 車 床 夾 具 的 設(shè) 計(jì) 要 點(diǎn)（ 1）定位裝

41、置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時(shí)，要求工件加工面的軸線與機(jī)床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點(diǎn)。當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí)，則應(yīng)以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來確定定位元件的位置。工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時(shí)工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過程中工件除受切削力矩的作用外，整個(gè)夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時(shí)會(huì)使主軸振動(dòng)。因此，夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動(dòng)或發(fā)生事故。對(duì)于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。（ 2）夾具與機(jī)床主軸的連

42、接車床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對(duì)夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機(jī)床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式：1）對(duì)于徑向尺寸D< 140mm,或D<（23）d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖1-a 所示。這種連接方式定心精度較高。2）對(duì)于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。圖 1-b 所示的過渡盤

43、，其上有一個(gè)定位圓孔按H7/h6 或 H7/js6 與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時(shí)因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按H7/h6 或 H7/js6 裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機(jī)床主軸的同軸度。對(duì)于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖1-c 所示，過渡盤在其 長(zhǎng)錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方 式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。圖1-d所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其

44、端面與主軸端面只允許有 0.050.1mm的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準(zhǔn)確、剛度好圖1車床夾具與機(jī)床主軸的連接過渡盤常作為車床附件備用，設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過渡盤凸緣確定專用夾具體 的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查 閱有關(guān)手冊(cè)4.3 定位機(jī)構(gòu)本工件在加工孔時(shí)采用一面兩孔作為定位基準(zhǔn)，易于做到工藝過程中的基 準(zhǔn)統(tǒng)一，保證工件的相對(duì)位置精度，且具有支撐面大，支撐剛性好等優(yōu)點(diǎn)；本工件采用底面和一對(duì)對(duì)角工藝孔作為定位基準(zhǔn)，工件底面為第一定位基 準(zhǔn)，限制了 x、y方向轉(zhuǎn)動(dòng)，z方向移動(dòng)三個(gè)自由度；圓柱銷為第二定位基準(zhǔn)限 制了 x、y方向移動(dòng)兩

45、個(gè)自由度；菱形銷為第三定位基準(zhǔn)，它和圓柱銷聯(lián)合限制 了 z方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，所以此定位方案符合六點(diǎn)定位原理，采用對(duì)稱壓板將工 件壓緊。4.4 夾緊機(jī)構(gòu)選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選 擇夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。夾緊裝置 的基本要求如下：1 .夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；2 .火緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中不移動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)、不震動(dòng)， 又不因火緊力過大而使工件表面損傷、變形。3 .夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。4 .機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，制造、維修要方便。分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動(dòng)力源類型為手動(dòng)夾緊，

46、夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。工件夾緊方式的確定從夾緊動(dòng)力源選擇：手動(dòng)夾緊確定主夾緊機(jī)構(gòu)：螺栓壓板4.5零件的車床夾具的加工誤差分析工件在車床夾具上加工時(shí)，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差d、夾具誤差&、夾具在主軸上的安裝誤差A(yù)a和加工方法誤差&G的影響。如夾具圖所示，在夾具上加工時(shí)，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述：(a)注：V型塊夾角a =90?；鶞?zhǔn)位移誤差：工件以外圓柱面在V型塊定位，由于工件定位面外圓直徑有公差 6D,因此 對(duì)一批工件來說，當(dāng)直徑由最小 D 6D變大到D時(shí)，工件中心（即定位基準(zhǔn)） 將在V型塊的對(duì)稱中心

47、平面內(nèi)上下偏移，左右不發(fā)生偏移，即工件由O1變大到。2,其變化量O1O2 （即基準(zhǔn)位移誤差 A）從圖（a）中的幾何關(guān)系退出：A Y=Oi O2 = a2SIn- 2基準(zhǔn)不重合誤差:從圖（b）中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合，假設(shè)定位基準(zhǔn) Oi不動(dòng)，當(dāng)工件直徑由最小D- 6D變到最大D時(shí)，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變化量為 0,即基準(zhǔn)不重合誤2H A c SD 差 A B=-。2從圖（c）中可知，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件的下母線。即，上述方向由a到a與定位基準(zhǔn)Oi變到。2的方向相反，故其定位誤差 AD是AY與AB之差.A D=A Y- A B= 迎=0.207 6 D=0.207 X 0.01=0.00207 a 22SIn2

48、即滿足要求1A D=0.00207： - T34.6 確 定 夾 具 體 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 和 總 體 結(jié) 構(gòu)夾具體設(shè)計(jì)的基本要求（ 1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對(duì)刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時(shí)效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。（ 2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。（ 3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具體一般外形尺

49、寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡(jiǎn)單。（ 4）應(yīng)便于排除切屑在機(jī)械加工過程中，切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時(shí)排除，切削熱量的積聚會(huì)破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會(huì)破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對(duì)于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對(duì)于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。（ 5）在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配