TL3型彈性套柱銷聯(lián)軸器零件工藝規(guī)程及加工柱銷孔氣動(dòng)夾具設(shè)計(jì)(共40頁).doc

1、XX大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文TL3型彈性套柱銷聯(lián)軸器零件工藝規(guī)程及加工柱銷孔氣動(dòng)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 年 月 日摘 要本設(shè)計(jì)是基于TL3型彈性套柱銷聯(lián)軸器的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。TL3型彈性套柱銷聯(lián)軸器是外圓及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，在后續(xù)工序中除個(gè)別工序外均用平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。夾具選用專用夾具，夾緊方式選用氣動(dòng)夾緊，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。因此生產(chǎn)效率

2、較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：TL3型彈性套柱銷聯(lián)軸器，切削用量，夾緊，定位，誤差目 錄摘 要II目 錄III第1章 序 言1第2章 零件的分析22.1零件的形狀22.2零件的工藝分析2第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)33.1 確定毛坯的制造形式33.2定位基準(zhǔn)的選擇零件表面加工方法的選擇33.3 制定工藝路線43.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備53.4.1 機(jī)床選用53.4.2 選擇刀具63.4.3 選擇量具63.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定6第4章 確定切削用量及基本時(shí)間8第5章 加工柱銷氣動(dòng)夾具設(shè)計(jì)225.1 研究原始質(zhì)料225.2 定位、夾緊方案的選擇235

3、.3 切削力及夾緊力的計(jì)算235.3.1 氣缸的直徑確定265.3.2 氣缸的選型275.4 誤差分析與計(jì)算285.5定位銷選用295.6 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用295.7 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)315.8夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明32總 結(jié)34致 謝35參 考 文 獻(xiàn)36 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)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中

4、意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。TL3型彈性套柱銷聯(lián)軸器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

5、正。第2章 零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是TL3型彈性套柱銷聯(lián)軸器零件，主要作用是起連接作用。它主要用于軸與軸之間的連接，以傳遞動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩。由于彈性套易發(fā)生彈性變形及其外徑與圓柱孔為間隙配合，因而使聯(lián)軸器具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移和減震緩沖的功能。且不用設(shè)置中榫機(jī)構(gòu)，以免喪失補(bǔ)償相對(duì)位移的能力。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45，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。TL3型彈性套柱銷聯(lián)軸器零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度值為3.

6、2。2.車外圓及端面，表面粗糙度值3.2。3.車裝配孔，表面粗糙度值3.2。4.半精車側(cè)面，及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、20.5，法蘭面粗糙度值6.3。TL3型彈性套柱銷聯(lián)軸器共有兩組加工表面，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，95外圓，35外圓，20內(nèi)圓，倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有6.3的粗糙度要求，。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、鉸孔等工序。(2).右端面的加工表面： 這一組加工表面包括：右端面；95的外

7、圓，粗糙度為1.6；35的外圓并帶有倒角其要求也不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中，20的孔或內(nèi)圓直接在上做鏜工就行了。第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本TL3型彈性套柱銷聯(lián)軸器假設(shè)年產(chǎn)量為10萬臺(tái)，每臺(tái)車床需要該零件1個(gè)，備品率為19%，廢品率為0.25%，每日工作班次為2班。該零件材料為35，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇鍛造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求Q=100000件/年，n=1件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率和 廢品率分別取19%和0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng) N=2XQn(1+)（1+)=238595件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為45，考慮到零件在使用過程中起連接作用，分

8、析其在工作過程中所受載荷，最后選用鍛造，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用鍛造，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定位基準(zhǔn)的選擇零件表面加工方法的選擇待加工的兩零件是盤狀零件，孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（也是裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)），為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選Ø20mm的孔及其一端面作為精基準(zhǔn)。由于待加工的兩零件全部表面都需加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先進(jìn)行加工，對(duì)主動(dòng)端而言，應(yīng)選面積較大的外圓及其端面為粗基準(zhǔn)；對(duì)從動(dòng)端而言，應(yīng)選面積較大&#

9、216;95mm的外圓及其端面為粗基準(zhǔn)。待加工的兩零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、鍵槽、錐孔，材料為30CrMnSi鋼。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考相關(guān)資料，其加工方法選擇如下。（1）Ø35mm的外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 180079規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為Ra25um，粗車即可（表5-14）。（2）Ø95mm的外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù)GB 180079規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為Ra6.3um，需進(jìn)行精車和半精車。（3）Ø20mm的柱銷孔 為未注尺寸公差，根據(jù)GB 180079規(guī)定其公差等級(jí)按IT14,表面粗糙度為Ra6.

10、3um，需進(jìn)行粗鏜（表5-15）。（4）Ø20mm的內(nèi)孔，公差等級(jí)為IT8,表面粗糙度為Ra1.6um，需進(jìn)行粗膛半精膛精鏜加工（表5-15）。（5）鍵槽 槽寬和槽深的公差等級(jí)分別為IT13和IT14,表面糙粗度分別為Ra3.2um和Ra6.3um,需采用三面刃銑刀，粗銑半精銑（表5-16）。（6）端面 本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度的都要求不高，表面粗糙度為Ra25um,粗車即可。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

11、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。 工藝路線方案一 主動(dòng)端工序10 鍛造出毛坯。工序20 毛坯熱處理，時(shí)效處理。 工序30：以Ø35mm處外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車半精車外圓Ø95mm， 工序40：以半精車后的Ø95mm外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車外圓Ø35mm，倒角。工序20：以半精車后的Ø95mm外圓及其端面定位,半精車另一端面粗鏜Ø20mm及錐度的孔。工序60：以Ø95mm外圓及其端面定位，精鏜Ø20mm及錐度的孔。工序70：粗銑、半精銑鍵槽。工序80：以

12、Ø20mm孔、端面及粗銑后的鍵槽定位，一共要加工8個(gè)Ø20mm的錐銷孔。工序95：去毛刺。工序100 終檢入庫。 從動(dòng)端工序10 鍛造出毛坯。工序20 毛坯熱處理，時(shí)效處理。 工序30：以Ø35mm處外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車半精車外圓Ø95mm， 工序40：以半精車后的Ø95mm外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車外圓Ø35mm，倒角。工序20：以半精車后的Ø95mm外圓及其端面定位,半精車另一端面粗鏜Ø20mm孔。工序60：以Ø95mm外圓及其端面定位，精鏜Ø20mm孔。工序70：

13、粗銑、半精銑鍵槽。工序80：以Ø20mm孔端面及粗銑后的鍵槽定位，一共要加工8個(gè)Ø20mm的錐銷孔。工序95：去毛刺。工序100 終檢入庫。3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 機(jī)床選用.工序和工序是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。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。.工序是鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。 主、從動(dòng)端工序都為CA6140臥式車床。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車床上鏜孔。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小，

14、需選用較精密的機(jī)床才能滿足要求，因此選用CA6140臥式車床（表5-55）。3.4.2 選擇刀具.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)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)。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

15、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“TL3型彈性套柱銷聯(lián)軸器” 零件材料為35，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 各種鑄鐵的性能比較，硬度HB為143269，表2.2-23 球墨鑄鐵的物理性能，密度=7.27.3（），計(jì)算零件毛坯的重量約為2。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）中型（零件重1002000kg）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)510010200100200中批生產(chǎn)1003002002002002000大批生產(chǎn)30010

16、002002000200020000大量生產(chǎn)1000以上2000以上20000以上根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于3020，毛坯重量2<100為輕型，確定為大批生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇鑄造類型的主要特點(diǎn)要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查工藝手冊(cè)表3.1-19 特種鑄造的類別、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，再根據(jù)表3.1-20 各種鑄造方法的經(jīng)濟(jì)合理性，采用機(jī)器砂模造型鑄件。表3-2 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)鑄造方法公差等級(jí)CT球墨鑄鐵砂型手工造型1113砂型機(jī)器造型及殼型810金屬型79低壓鑄造79熔模鑄造57根據(jù)上表選擇金屬型公差等級(jí)為7級(jí)。3-3 鑄件尺寸公差數(shù)值鑄件基本尺寸公

17、差等級(jí)CT大于至863100160100160951.61.82.0根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100至160，公差等級(jí)為8級(jí)的公差數(shù)值為1.8。表3-4 鑄鐵件機(jī)械加工余量（JB2854-80）如下鑄件基本尺寸加工余量等級(jí) 6澆注時(shí)位置>120956.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。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。第4章 確定切削用量及基本時(shí)間切削用量包括背吃刀量a、進(jìn)給量f和切削速度v。確定順序是先確定a、f、再確定v。4.1 工序切削用量的及基本時(shí)間的確定 切削用量 以Ø

18、35mm外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車半精車外圓Ø95mm，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CA6140機(jī)床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。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=。.確定切削深度由于單邊余量為3mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故.確定進(jìn)給量根據(jù)切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)可知：表1.4刀桿尺寸為，工件直徑400之間時(shí)， 進(jìn)給量=0.51.0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： =0.7確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度

19、的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表130，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。根據(jù)表1.21，當(dāng)強(qiáng)度在174207時(shí)，=時(shí)，徑向進(jìn)給力：=920。切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故實(shí)際進(jìn)給力為： =920=1111.5 （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=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，車刀壽命=。.確定切削速度切削速度可根據(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)硬質(zhì)合金刀加工硬度200219的鑄件，切削速度=。切削速度的修正系數(shù)為=1.0，

20、=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根據(jù)CA6140車床說明書選擇 =205這時(shí)實(shí)際切削速度為： = （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)明使用手冊(cè)表1.25，=，切削速度時(shí)， =切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為： =1.7=1.2 （3-6）根據(jù)表1.30，當(dāng)=時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為=，故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=3.75，=，=，=.倒角 為了縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同 換車刀手動(dòng)進(jìn)給。. 計(jì)算基本

21、工時(shí) （3-7）式中=+，=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+=，則=+= = （3-8）.3 確定粗鏜的切削用量及基本工時(shí).確定切削深度 =.確定進(jìn)給量根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)表1.5可知，當(dāng)粗鏜鑄件時(shí)，鏜刀直徑，鏜刀伸出長(zhǎng)度為時(shí)： =0.150.40按CA6140機(jī)床的進(jìn)給量（表4.29），選擇， =0.25.確定切削速度 = （3-9）式中=，=0.2，=0.20，=，=0.15 （3-10） =37 = （3-11）按CA6140機(jī)床的轉(zhuǎn)速，選擇 =160=2.6.計(jì)算基本工時(shí)選鏜刀的主偏角=，則=，則： =117 基本時(shí)間.1主動(dòng)端確定粗車主動(dòng)端外圓Ø

22、;95的基本時(shí)間。參考文獻(xiàn)1表2-24，車外圓基本時(shí)間為T式中，=40mm,3), 95°，=2mm，=4mm,=0, f=0.65mm/r,n=0.77r/s,s確定粗車主動(dòng)端外圓Ø35的基本時(shí)間：式中，=9mm, =2mm, =4mm, =0, f=0.55mm/r, n=0.77r/s, ，則s確定粗車主動(dòng)端端面的基本時(shí)間：，式中，d=164.8mm,d=0, =2mm, =4mm, =0, f=0.65mm/r, n=0.77r/s, ，則=177s確定粗車主動(dòng)端臺(tái)階面的基本時(shí)間：， 式中，d=164.8mm,=94.6mm, =0mm, =4mm, =0, f=0

23、.6mm/r, n=0.77r/s, ，則=85s確定粗鏜Ø20mm孔的基本時(shí)間，選鏜刀的主偏角35°。式中，=84mm, =3.5mm, =4mm, =0，f=0.1mm/r，n=6.17r/s, ,則 =148s確定工序的基本時(shí)間：=35+35+2+85+148=643s.2從動(dòng)端確定粗車從動(dòng)端外圓的基本時(shí)間: =80s確定粗車從動(dòng)端端面的基本時(shí)間： =95s確定粗車從動(dòng)端臺(tái)階面的基本時(shí)間： =94s確定粗鏜Ø20mm孔的基本時(shí)間: =197s確定工序的基本時(shí)間：=80+95+94+197=466s4.2 工序切削用量的及基本時(shí)間的確定采用與工序確定切削用量的

24、方法，得本工序的切削用量及基本時(shí)間如下：本工序?yàn)榇周嚕ㄜ嚩嗣妗⑼鈭A及倒角），已知條件與工序相同。車端面、外圓可采用與工序相同的可轉(zhuǎn)位車刀。主動(dòng)端見表5-1表5-1 主動(dòng)端工序的切削用量及基本時(shí)間工步/mmf/mm·r v/m·sn/r·s/s粗車端面 2 0.52 0.38 1.5 113粗車外圓Ø35mm2.3 0.52 0.38 1.5 68 倒角 手動(dòng) 0.38 1.5 從動(dòng)端見表5-2表5-2 從動(dòng)端工序的切削用量及基本時(shí)間工步 /mmf/mm·rv/m·sn/r·s/s粗車端面 2 0.65 25.4 0.77 1

25、77粗車外圓Ø160mm 2.40.65 25.4 0.77 1524.3 工序切削用量及基本時(shí)間的確定 切削用量本工序?yàn)榘刖庸ぃㄜ嚩嗣妗⑼鈭A、鏜孔）。已知條件與粗加工工序相同。確定以半精車后的Ø95mm外圓及其端面定位，粗車另一端面，粗車外圓Ø35mm，倒角。切削用量。所選刀具為YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車刀形狀所選刀具為YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同，查參考文獻(xiàn)6表1-3，車刀幾何形狀為，´=. 確定背吃刀量=0.75mm. 確定進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)7表1.6及參考文獻(xiàn)2表4.2-9中C620-1機(jī)床進(jìn)給量，選

26、擇。由于是半精加工，切削力較小，故不須校核機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。. 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 查參考文獻(xiàn)7表1.9，選擇車刀后刀面最大磨損量為0.4mm，耐用度T=30min。查參考文獻(xiàn)6表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工b>1000MPs的合金鋼，切削速度=97m/min。切削速度的修正系數(shù)查參考文獻(xiàn)7表1.28得：，其余的修正系數(shù)均為1，故：V=97×0.81×1.15=95.4m/min=178r/min查參考文獻(xiàn)6表4.2-8選擇C620-1機(jī)床的轉(zhuǎn)速為： n=185r/min=3.08r/s則實(shí)際切削速度v=1.56m/s半精加工，機(jī)床功率也可不校驗(yàn)。最后

27、確定的切削用量為：=0.75mm, f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。確定半精車主動(dòng)端端面的切削用量。采用車外圓Ø160mm相同的刀具加工，切削用量為：,f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。確定半精車從動(dòng)端外圓Ø71mm的切削用量。采用車外圓Ø160mm相同的刀具加工，切削用量為：，f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。確定半精車從動(dòng)端端面的切削用量。采用車外圓Ø

28、;160mm相同的刀具加工，切削用量為：，f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。確定半精鏜孔Ø20mm的切削用量。所選刀具為YT15硬質(zhì)合金、主偏角°、直徑為20mm的圓形鏜刀。其耐用度T=60min。.。.參考文獻(xiàn)1表5-139和表5-57，f=0.2mm/r。.參考文獻(xiàn)1表2-8的計(jì)算公式確定。V=式中，C=291，m=0.2,x=0.15,y=0.2,T=60min,k=0.9,則V=120m/min=1209.4r/min選擇C620-1車床的轉(zhuǎn)速n=1200r/min=20r/s。 切削用量確定半精車主

29、動(dòng)端外圓Ø95mm的基本時(shí)間： =52s確定半精車主動(dòng)端端面的基本時(shí)間： =94s確定半精車從動(dòng)端外圓Ø35mm的基本時(shí)間： =35s確定半精車從動(dòng)端端面的基本時(shí)間： =35s確定半精鏜主動(dòng)端孔Ø20mm的基本時(shí)間： =14s確定半精鏜從動(dòng)端孔Ø20mm的基本時(shí)間： =30s4.4 工序切削用量及基本時(shí)間的確定 切削用量本工序?yàn)榫MØ20mm的孔。確定精鏜Ø20mm孔的切削用量。選刀具為YT30硬質(zhì)合金、主偏角°、直徑為20mm的圓形鏜刀。其耐用度T=60min。=0.25mmf=0.15mm/rv=×1.4=23

30、0.77mm/min=1837.3r/min參考文獻(xiàn)1表5-56，根據(jù)C6140車床的轉(zhuǎn)速表，選擇n=1400r/min=23.3r/s,則實(shí)際切削速度v=4.98m/s。 基本時(shí)間.1 確定精鏜主動(dòng)端Ø20mm孔的基本時(shí)間：=16s .2確定精鏜從動(dòng)端Ø20mm孔的基本時(shí)間：=34s4.5 工序切削用量及基本時(shí)間的確定 粗銑.1 切削用量粗銑以Ø20mm孔及端面定位，粗銑、半精銑鍵槽，所選刀具為高速鋼三面刃銑刀。銑刀直徑d=80,寬度L=20mm,齒數(shù)z=10。參考文獻(xiàn)1表5-143選銑刀的基本形狀。由于加工材料的>1000MPs,故選前角=10°

31、;，后角=20°(周銑)，=6°（端銑）。已知銑削寬度=9mm,銑削深度=8mm。機(jī)床選用X62W型臥式銑床。確定每齒進(jìn)給量。參考文獻(xiàn)1表5-144，X62W臥式銑床的功率為7.5KW（表5-74），工藝系統(tǒng)剛性為中等，細(xì)齒盤銑刀加工鋼料，查得每齒進(jìn)給量=0.61.0mm/z?，F(xiàn)取=0.07mm/z。確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。參考文獻(xiàn)1表5-148，用高速鋼盤銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm，銑刀直徑d=80mm,耐用度T=120min（表5-149）。確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。參考文獻(xiàn)1表2-17中公式計(jì)算：式中，=48,=0.25，=0.1，

32、=0.2，=0.3，=0.1，m=0.2,T=120min, =8, =0.07mm/z, =9mm, z=10,d=80mm,=1.0。=2.62m/minn=10.4r/min參考文獻(xiàn)1表5-75，根據(jù)X62W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=30r/min=0.5r/s,則實(shí)際切削速度v=0.13m/s,工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為=0.07×10×30=28mm/min參考文獻(xiàn)1表5-76, 根據(jù)X62W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇=23.5mm/min,則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為=0.078mm/z。驗(yàn)證機(jī)床效率。參考文獻(xiàn)1表2-18的計(jì)算公式，銑削時(shí)的功率（單位為KW）為（N）式

33、中，=620,=1.0,=0.72,=0.35,=0,=0.35, =8, =0.078mm/z, =9mm, z=10,d=80mm, n=30r/min,=0.63。=797.3v=0.13m/s=0.10KWX62W銑床主電動(dòng)機(jī)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=0.078mm/z, =23.5mm/min, n=30r/min, v=0.13m/s.2 基本時(shí)間參考文獻(xiàn)1表2-28，三面刃銑刀銑槽的基本時(shí)間為a.主動(dòng)端：式中，=84mm,=+(13)，=9mm,d=80mm,=76mm,=4mm, =23.5mm/min,=4=6.98min=419sb.從

34、動(dòng)端：=8.17min=495s 半精銑.1 切削用量半精銑鍵槽，所選刀具為高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀。d=80mm, L=20mm, z=10。機(jī)床亦選用X62W型臥式銑床。確定每齒進(jìn)給量。加工要求保證的表面粗糙度3.2µm, 參考文獻(xiàn)1表5-144,每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.51.2mm/r,現(xiàn)取=0.6mm/r，則=0.06mm/r確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。參考文獻(xiàn)1表5-148，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.25mm；參考文獻(xiàn)1表5-149，耐用度T=120min。確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。參考文獻(xiàn)1表2-17中公式計(jì)算，得=17.79m/min=0.3m/sn=1.19r/s=71

35、r/min參考文獻(xiàn)1表5-75，根據(jù)X62W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇n=75r/min=1.25r/s, 則實(shí)際切削速度v=0.314m/s, 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為=0.06×10×75=35mm/min參考文獻(xiàn)1表5-76, 根據(jù)X62W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇=47.5mm/min,則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為=0.063mm/z。.2 基本時(shí)間a.主動(dòng)端：=×4=10sb.從動(dòng)端：=×4=20s4.6 工序切削用量及基本時(shí)間的確定 主動(dòng)端（1）鉆孔.1 確定以Ø20mm孔、端面及粗銑后的鍵槽定位，一共要加工8個(gè)Ø20mm的錐銷孔。

36、鉆孔20，本工序采用計(jì)算法。表3-5高速鋼麻花鉆的類型和用途標(biāo)準(zhǔn)號(hào)類型直徑范圍（mm）用途GB1420-85直柄麻花鉆2.020.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1437-85直柄長(zhǎng)麻花鉆1.031.5在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1438-85錐柄麻花鉆3.0100.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1439-85錐柄長(zhǎng)麻花鉆5.020.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔選用Z525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3200，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=30，鋒交

37、2=118，后角a=10,橫刃斜角=20，L=197mm,l=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ll1>11.8013.20151101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)2f8.618.0030118204060表3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(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0.50.8（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d0（mm）1120鉆頭（鉆孔及擴(kuò)孔）鑄鐵、

38、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)給量為f=0.250.65,根據(jù)表4.13中可知，進(jìn)給量取f=0.60。.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（2020HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=20，參考機(jī)械加工工藝手冊(cè) 孟少農(nóng) 主編，表10.4-10鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)K=1.0，R=0.85。 V=20=10.32 （3-17）則 = =131 （3-18） 查表4.2-20可知，

39、取 n = 120則實(shí)際切削速度 = = =11.8.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)加工機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式： T= （3-19）其中 l= l=5 l=23則： t= =9.13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GB1420-85直柄短麻花鉆，機(jī)械加工工藝手冊(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10的鉆孔進(jìn)給量為0.200.35。 則取確定切削速度，根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)第2卷表10.4-9切削速度計(jì)算公式為 （3-20）查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35則 =1.6所以 =72選取 所以實(shí)際切削速度為=2.6

40、4確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） =第5章 加工柱銷氣動(dòng)夾具設(shè)計(jì)5.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來加工柱銷孔，加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。一、機(jī)床夾具定位元件工件定位方式不同，夾具定位元件的結(jié)構(gòu)形式也不同，這里只介紹幾種常用的基本定位元件。實(shí)際生產(chǎn)中使用的定位元件都是這些基本定位元件的組合。（一）工件以平面定位常用定位元件1支承釘 常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式如圖6-1所示。平頭支承釘（圖a）用于支承精基準(zhǔn)面；球頭支承釘（圖b）用于支承粗基準(zhǔn)面；網(wǎng)紋頂面支承釘（圖c）能產(chǎn)生較大的摩擦力，但網(wǎng)

41、槽中的切屑不易清除，常用在工件以粗基準(zhǔn)定位且要求產(chǎn)生較大摩擦力的側(cè)面定位場(chǎng)合。一個(gè)支承釘相當(dāng)于一個(gè)支承點(diǎn)，限制一個(gè)自由度；在一個(gè)平面內(nèi)，兩個(gè)支承釘限制二個(gè)自由度；不在同一直線上的三個(gè)支承釘限制三個(gè)自由度。圖6-1 常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式2支承板 常用的支承板結(jié)構(gòu)形式如圖6-2所示。平面型支承板（圖a）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但沉頭螺釘處清理切屑比較困難，適于作側(cè)面和頂面定位；帶斜槽型支承板（圖b），在帶有螺釘孔的斜槽中允許容納少許切屑，適于作底面定位。當(dāng)工件定位平面較大時(shí)，常用幾塊支承板組合成一個(gè)平面。一個(gè)支承板相當(dāng)于兩個(gè)支承點(diǎn)，限制兩個(gè)自由度；兩個(gè)（或多個(gè)）支承板組合，相當(dāng)于一個(gè)平面，可以限制三個(gè)自由度。圖

42、6-2 常用支承板的結(jié)構(gòu)形式3可調(diào)支承 常用可調(diào)支承結(jié)構(gòu)形式如圖6-3所示?？烧{(diào)支承多用于支承工件的粗基準(zhǔn)面，支承高度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整到位后用螺母鎖緊。一個(gè)可調(diào)支承限制一個(gè)自由度。圖6-3 常用可調(diào)支承的結(jié)構(gòu)形式 (二) 工件以孔定位常用定位元件1定位銷 圖6-6是幾種常用固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)工件的孔徑尺寸較小時(shí)，可選用圖 a 所示的結(jié)構(gòu)；當(dāng)孔徑尺寸較大時(shí)，選用圖 b 所示的結(jié)構(gòu)；當(dāng)工件同時(shí)以圓孔和端面組合定位時(shí)，則應(yīng)選用圖c所示的帶有支承端面的結(jié)構(gòu)。用定位銷定位時(shí)，短圓柱銷限制二個(gè)自由度；長(zhǎng)圓柱銷可以限制四個(gè)自由度；短圓錐銷（圖d）限制三個(gè)自由度。圖6-6 固定式定位銷的結(jié)構(gòu)

43、形式5.2 定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知：在對(duì)加工前，平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面進(jìn)行了鉆、擴(kuò)加工。因此，定位、夾緊方案有：為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用1面一銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即底平面。5.3 切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：鉆頭。則軸向力：見工藝師手冊(cè)表28.4F=Cdfk3.1 式中： C=422， Z=1.0, y=0.8, f=0.35 k=(F=422轉(zhuǎn)矩T=Cdfk式中: C=0.226, Z=2.0, y=0.8T=0.226功率 P=在計(jì)算切削力時(shí),必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù) K=KKKK式中 K基本安全系數(shù)，1.5; K加工性質(zhì)系數(shù)，1.1

44、;K刀具鈍化系數(shù), 1.1;K斷續(xù)切削系數(shù), 1.1則 F=KF=1.5鉆削時(shí) T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F> F所以,時(shí)工件不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),故本夾具可安全工作。氣缸的選型計(jì)算：根據(jù)氣缸推力拉力的大小要求，選定氣缸使用壓力參數(shù)以及缸徑尺寸氣缸推力計(jì)算公式：氣缸推力F1=0.25D2P氣缸拉力計(jì)算公式F2=0.25（D2-d2）P 公式式中：D-氣缸活塞直徑（cm） d-氣缸活塞桿直徑（cm） P-氣缸的工作壓力（kgf/cm2） F1，F(xiàn)2-氣缸的理論推拉力（kgf）為了避免用戶選用時(shí)的有關(guān)計(jì)算，下附雙作用氣缸輸出力換算表，用戶可根據(jù)負(fù)載、工作壓力、動(dòng)作方向從表格中

45、選擇合適的缸徑尺寸雙作用氣缸輸出力表單位Kgf缸徑mm氣缸的理論輸出力（推力）單位：KG/公斤使用空氣壓力MPa0.20.30.40.50.60.70.8101.572.363.143.934.715.506.28164.026.038.0410.112.114.116.1206.289.4212.615.718.822.025.0259.8114.719.624.529.434.439.23216.024.132.240.248.356.364.44025.137.750.362.875.488.0100.5 5039.258.978.598.21171371576362.393.51251

46、561872182508010015120125130035240210015723631439347155062812524536849161573685998216040260380410051206140716081805087631018127215271781203620062894212571571188521992514250981147319632454294534363926320160824123216402148255629643240025313796502662837539879610052· 選定氣缸的行程：確定工作的移動(dòng)距離，考慮工況可選擇滿行程或預(yù)留行

47、程。當(dāng)行程超過推薦的最長(zhǎng)行程時(shí)，要考慮活塞桿的剛度，可以選擇支撐導(dǎo)向或選擇特殊氣缸。· 選定氣缸緩沖方式：根據(jù)需要選擇緩沖形式，無緩沖氣缸，固定緩沖氣缸，可調(diào)緩沖氣缸· 選擇潤滑方式：有給油潤滑氣缸，無給油潤滑氣缸· 選擇氣缸系列：根據(jù)以上條件，按需選擇適當(dāng)系列的氣缸· 選擇氣缸的安裝形式：根據(jù)不同的用途和安裝需要，選用適當(dāng)?shù)陌惭b形式5.3.1 氣缸的直徑確定本氣缸屬于單向作用氣缸。根據(jù)力平衡原理，單向作用氣缸活塞桿上的輸出推力必須克服彈簧的反作用力和活塞桿工作時(shí)的總阻力，其公式為:式中: - 活塞桿上的推力，N - 彈簧反作用力，N- 氣缸工作時(shí)的總阻

48、力，N- 氣缸工作壓力，Pa彈簧反作用按下式計(jì)算:Gf = 式中:- 彈簧剛度，N/m- 彈簧預(yù)壓縮量，m- 活塞行程，m- 彈簧鋼絲直徑，m- 彈簧平均直徑，.- 彈簧有效圈數(shù).- 彈簧材料剪切模量，一般取在設(shè)計(jì)中，必須考慮負(fù)載率的影響，則:由以上分析得單向作用氣缸的直徑:代入有關(guān)數(shù)據(jù)，可得 所以:查有關(guān)手冊(cè)圓整，得由,可得活塞桿直徑:圓整后，取活塞桿直徑校核，按公式有:其中，則:滿足實(shí)際設(shè)計(jì)要求。5.3.2 氣缸的選型經(jīng)過比較，參考市場(chǎng)上的氣缸類型，選擇一種可靠?jī)?yōu)質(zhì)的氣缸產(chǎn)品的生產(chǎn)商速易可（上海）有限公司。速易可氣動(dòng)（上海）有限公司成立于2004年，從事于空油壓零組件和設(shè)備研 究、生產(chǎn)、銷

49、售的自動(dòng)化廠商，產(chǎn)品以TONAB品牌營銷國內(nèi)外市場(chǎng)，產(chǎn)品主要有空氣凈化組件、氣動(dòng)控制組件、氣動(dòng)執(zhí)行組件、輔助組件、空油壓設(shè)備，產(chǎn) 品廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、工業(yè)機(jī)器人、食品包裝機(jī)械、紡織機(jī)械、半導(dǎo)體設(shè)備、軌道交通、煙草機(jī)械、機(jī)床自動(dòng)控制、真空搬運(yùn)、汽車制造、教學(xué)培訓(xùn)等行業(yè)。速易可目前主要產(chǎn)品有：無桿氣缸、滑臺(tái)氣缸、止動(dòng)氣缸、回轉(zhuǎn)氣缸、機(jī)械夾、回轉(zhuǎn)夾緊氣（油）壓缸、導(dǎo)桿氣缸、帶鎖氣缸、雙軸缸、標(biāo)準(zhǔn)型氣缸、控制閥、空氣控制組件、真空系統(tǒng)組件及相關(guān)氣動(dòng)輔助零組件。根據(jù)上節(jié)計(jì)算，在這選擇DEG32.5.4 誤差分析與計(jì)算該夾具以一銷定位，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)定的尺寸公差。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)5可得：銷的定位誤差 ： 其中：， 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。5.5定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來定位，其