CA車床撥叉加工工制及銑段夾具設(shè)計(jì)

1、摘要在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量 的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理， 裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和 該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn) 速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最 后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。關(guān)鍵詞 工序 工藝 定位方案AbstractEnable producing the target in process of production (raw materials, the blank , st

2、ate of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process

3、 need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number6of times still

4、 leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.Keywords The process worker one orient the scheme目錄摘要I.Abstract H.第 1 章 緒論 5.1.1 選題的意義 5.1.2 夾具的發(fā)展方向 5.1.3 本章小結(jié) 3.第 2 章 撥叉的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.2.1 零件的分析 4.2.1.

5、1 零件的作用 4.2.1.2 零件的工藝分析 4.2.2 確定生產(chǎn)類型 5.2.3 確定毛坯 5.2.3.1 確定毛坯種類 5.2.3.2 確定鑄件加工余量及形狀 5.2.3.3 繪制鑄件零件圖 6.2.4 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7.2.4.1 選擇定位基準(zhǔn) 7.2.4.2 制定工藝路線 8.2.4.3 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 1.02.4.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 1. 02.5 確定切削用量及基本工時(shí) 1.1工序10:粗銑25H7的兩端面 11工序20:鉆、擴(kuò)、鉸25H7通孔1.2工序30:粗鏜下端60H12孔16工序40:半精鏜下端60H12孔16工序50:粗銑a b面17工序6

6、0:鉆20.50孔19工序 70: 攻 M22 X 1.5 螺紋21工序 80:粗銑 16H11 槽 2.1.工序 90:精銑 16H11 槽 2.2.工序100:銑斷60H12孔23工序110:粗銑60H12孔兩端面 24工序120:精銑60H12孔兩端面 252.6 本章小結(jié) 2.6.第 3 章 專用夾具設(shè)計(jì) 2.9.3.1 鏜孔夾具設(shè)計(jì) 2.7.3.1.1 問題的提出 2.7.3.1.2夾具的設(shè)計(jì) 2.7.3.2 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 3.0.3.2.1 問題的提出 3.0.3.2.2 夾具的設(shè)計(jì) 3.0.3.3 本章小結(jié) 3.2.結(jié)論 3.4.致謝 3.5.參考文獻(xiàn) 3.6.第1章 緒論1.3

7、 序言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制 造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已 突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工 材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問世，提高了更 新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì) 算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工 藝過程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段。自 20世紀(jì)末期以來， 現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長足的 發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍 然十分顯著。機(jī)床夾

8、具對零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的 影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝 備。第2章 撥叉的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目所給的零件是 CA6140 車床撥叉，撥叉是一種輔助零件，通過撥叉 控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合。 滑塊上面有凸塊， 滑塊的凸塊插入齒輪的凹位， 把滑套和齒輪固連字一起，使齒輪帶動(dòng)滑套，滑套帶動(dòng)輸出軸。擺動(dòng)撥叉又 可以控制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離，達(dá)到換擋的目的，分析這種動(dòng)力聯(lián) 接方式可知車換擋時(shí)要減速，這樣可以較少滑套與齒輪的沖擊，延長零件的 使用壽命。2.1.2 零件的工藝分析零件的材料為HT2O0

9、灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓，但灰鑄 鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。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：CA6140車床撥叉的工藝分析CA6140車床撥叉共有以下幾處加工表面，其間有一定位置要求。分述 如下：1. 以25孔為中心的加工表面。該組加工表面包括：25H7的通孔，以及 42的圓柱兩端面，其中主要加工表面為 25H7通孔。2. 以60孔為中心的加工表面該組加工表面包括：60H12的孔，以及 60H12的兩個(gè)端面。主要是 60H12的孔。3. 銑16H11的槽該組加工表面包括：此槽的端面，16H11的槽的底面，16H11的槽兩側(cè) 面。4. 以M22X 1.5螺

10、紋孔為中心的加工表面。該組加工表面包括：M22< 1.5的螺紋孔，長32mm的端面。 主要加工表面為M22< 1.5螺紋孔。這幾組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：(1) 60孔端面與 25H7孔垂直度公差為0.1mm。(2) 16H11mm的槽與 25H7的孔垂直度公差為0.08mm。由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基 準(zhǔn)加工另外一組?？梢韵燃庸?25H7通孔，然后以此作為基準(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)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所 能達(dá)到的位置精度，并且此零件沒有復(fù)雜的加工表面，所以根據(jù)上述技術(shù)要 求采用常規(guī)的加工工藝均

11、可保證。2.2確定生產(chǎn)類型已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應(yīng)當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專 用夾具。2.3確定毛坯231確定毛坯種類零件材料為HT2O0灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛壓和沖壓，但灰鑄鐵 的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。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)不是太復(fù)雜，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故選擇金屬型鑄造毛坯。2.3.2確定鑄件加工余量及形狀毛坯尺寸如下：1. 外圓表面（© 42考慮其零件外圓表面為非加工表面，所以外圓表面為鑄造毛坯，沒有粗糙度要求，因此直接鑄造而成。2. 外圓表面沿軸線方向長度方向

12、的加工余量及公差（25，60端面查表3.126。取 25，60端面長度余量均為2.5 （均為雙邊加工。3. 內(nèi)孔（60已鑄成 50的孔查表2.22.5，為了節(jié)省材料，取60孔已鑄成孔長度余量為5mm，即鑄成孔半徑為50mm。4. 槽端面至中心線垂直中心線方向長度加工余量鑄出槽端面至中心線47mm的距離，余量為3mm。5. 螺紋孔頂面加工余量鑄出螺紋孔頂面至25孔軸線且垂直軸線方向40mm的距離，余量為4mm。6. 其他尺寸直接鑄造得到37233繪制鑄件零件圖圖2.1 零件毛坯圖2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)241選擇定位基準(zhǔn)基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可 以使加工質(zhì)量得到保

13、證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百 出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個(gè)不加工 表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基 準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取25孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè) 42與底面作主要定位面，限制5個(gè) 自由度，再以壓板限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位，然后進(jìn)行銑削。其余 以零件的下端孔為主要的定位粗基準(zhǔn)。 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，以加工后的 2

14、5通孔為主要的定位精基準(zhǔn)，以25通孔端面為輔助的定位精基準(zhǔn)。2.4.2制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法 所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用各種機(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。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工藝路線方案一工序10粗、鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 25、60孔。工序20 粗、精銑 60、25孔下端面。工序30粗、精銑 25孔上端面。工序40粗、精銑 60孔上端面。工序50銑螺紋孔端面。工序60鉆20.5孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。工序70攻M22<

15、 1.5螺紋。工序80粗銑、精銑槽所在的端面。工序90粗銑、精銑16H11的槽。工序100切斷。工藝路線方案二工序10粗銑 25H7兩端面，保證尺寸80。工序20鉆、擴(kuò)、鉸 25H7通孔。工序30粗鏜60H12孑L。工序40半精鏜 60H12孑L,粗糙度達(dá)到3.2。工序50粗銑a、b面。a面到 25H7孔中心距為44°-0.3 , b面到 25H7的中 心距為36。工序60鉆 20.5垂直于 25H7通孔。工序70攻M22< 1.5螺紋。工序80粗銑16H11槽。工序90精銑16H11槽。工序100切斷 60H12孔.工序110粗銑6 0H12孔兩端面，保證尺寸13。工序120

16、精銑 60H12孔兩端面，保證尺寸12d11。工藝方案的比較與分析：以上兩個(gè)加工工藝方案進(jìn)行比較，方案一的加工工序比較集中，工序較少， 但裝換刀具的輔助時(shí)間較長，而且同時(shí)鉆兩個(gè)孔，還要保證加工精度，對機(jī) 床設(shè)備要求較高，不適合大批量生產(chǎn)。方案二的加工工序比較分散，適合流 水線生產(chǎn)，而且很多工序不用裝換刀具和重新對刀，極大的縮短輔助工時(shí)。而且加工完前次的又可成為下次加工的基準(zhǔn)，加工精度容易保證，綜合以上 兩個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，而且又是大批量生產(chǎn)，考慮到工作效率及經(jīng)濟(jì)效益等原 因，所以選擇方案二比較合適。243選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 機(jī)床的選擇工序 10、50、80、90、100、110、120 用

17、X62 型臥式銑床工序20、60、70采用Z535立式鉆床工序30、40采用T68臥式鏜床 選擇夾具該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。 選擇刀具在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀或高速鋼銑刀即可保證加工 質(zhì)量。在鉸孔25H7，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各 個(gè)加工工序的加工余量如下：據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工 序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圓表面（42）考慮其零件外圓表面為非加工表面，所以外圓表面為鑄造毛坯，沒有粗 糙度要求，因此直接

18、鑄造而成。2. 外圓表面沿軸線方向長度方向的加工余量及公差（25 ,60端面）取25、60端面長度余量均為2.5 （均為雙邊加工）。銑削加工余量為：粗銑2.5mm，保證尺寸80mm3. 內(nèi)孔（60已鑄成 50的孔）查表2.22.5，為了節(jié)省材料，取60孔已鑄成孔長度余量為5，鑄成孔半徑為50mm。工序尺寸加工余量：粗鏜 50mm孔至 59mm 余量為1mm半精鏜至 60H12mm工序尺寸加工余量：同上 25鉆孔至 22余量為3mm擴(kuò)孔至 24.7mm 余量為0.03mm鉸孔至 25H7mm4. 槽端面至中心線垂直中心線方向長度加工余量鑄出槽端面至中心線47mm的距離，余量為3mm。工序尺寸加工

19、余量：粗銑端面3mm保證槽端面，即a面至中心線尺寸44°-0.3 mm5. 螺紋孔頂面加工余量鑄出螺紋孔頂面至 25孔軸線且垂直軸線方向40mm的距離，余量為4mm。工序尺寸加工余量：粗銑頂面4 mm保證頂面即b面到中心線尺寸36mm6. 其他尺寸直接鑄造得到。由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算 最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。2.5確定切削用量及基本工時(shí)工序10粗銑25H7兩端面機(jī)床：X62型臥式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀（間距為80），材料：YT15, D 100mm，齒數(shù)Z 14，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.5mm所以銑削深度

20、ap : ap 2.5mm每齒進(jìn)給量af :查表2.1-85,取af 0.2mm/Z銑削速度V :查表2.1-85, 取V 20m/min?！?】機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:1000V1000 20n63.69r/min，d 3.14按照表3.1-74 n實(shí)際銑削速度v:100r / mindnv1000314 100 1000.523m/s1000 6010014 100/604.67mm / sVf 4.67mm/s 280.2mm/ min進(jìn)給量 Vf : Vf afZn 0.2 工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm : fm a :根據(jù)表 2.1-85,a 60mm 切削工時(shí)被切削層長度I :由毛坯尺寸可知I 4

21、2mm， 刀具切入長度l1 :l10.5(D -；D2 a2) (1 3)0.5(100 、1002 602) (13) 12mm刀具切出長度l2 :取l2 2mm走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間 tj1 : tj1 l l1 l242 12 20.199minj1 jfm280.2工步輔助時(shí)間為：1.23mi n工序20鉆25H7通孔工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?5mm，公差為H7, 表面粗糙度Ra1.6 m。加工機(jī)床為Z535立式鉆床。鉆頭為？22mm標(biāo)準(zhǔn)高速 鋼麻花鉆。1.鉆?22mn孔確定鉆削用量（1）決定進(jìn)給量根據(jù)表3.4-1可查出f=0.470.57mm/r,由于孔深和

22、孔徑之l/d=85/25=3.86。kif 0.9，故 f'（0.47 0.57） 0.9 0.42 0.51 mm/r.查Z535型立式鉆床說明書，取f 0.43mm/r。根據(jù)表3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量 f' 1.75mm/ r。機(jī)床進(jìn)給機(jī) 構(gòu)允許的軸向力Fmax 15690N （由機(jī)床說明書查出），根據(jù)表 3.4-4，允許 的進(jìn)給量f" 1.8mm/ r。、.In由于選擇的進(jìn)給量f遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于f及f ,故所選f可用（2）確定切削速度V、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T以及切削功率Pm，用不同刀具 材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的V、F、T、Pm均可按表3.4-8及表3.4-10進(jìn)行計(jì)

23、算。 根據(jù)所給條件，可直接在表3.4-15中用插入法計(jì)算得：v 17m/min，F(xiàn)=4732NT=51.69 N.m， Fm =1.25kw由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對結(jié)果進(jìn)行修正。由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù)kMv 0.88,k|V 0.75，故v 17m/min 0.88 0.7511.22m/ min1OO0vdo1000 11r/min22162r / min查Z535型機(jī)床說明書，取n 195r/min。實(shí)際切削速度v為donv實(shí)100013.5m/min 。22 195,.m/ min由表3.4-11 ,切削力及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)KmfKmm 1.06 ,故

24、1000F 4732N 1.06 5016N（3）校驗(yàn)機(jī)床功率切削功率Pm Pm W實(shí)/v)Kmm1.25kW (13.5/17)1.061.05kWT51.69N.m 1.06 54.8N.m機(jī)床有效功率為Pe'FE4.5kW 0.813.65kW ( PE及 由 Z535型機(jī)床說明書查出）由于Pe'Pm，故選擇的鉆削用量可用，即d022mm, f 0.43mm/ r, n 195r / min, v 13.5m / min相應(yīng)地F 5016N,T54.8N.m,PM 1.05kW2.擴(kuò)孔擴(kuò)孔鉆選用24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆。確定擴(kuò)孔切削用量一確定進(jìn)給量f根據(jù)表 3.4-5

25、，取 f （0.7 0.8） 0.7mm/r0.49 0.56mm/ r。根據(jù)機(jī)床Z535型說明書，取f 0.57mm/r。確定切削速度v及n根據(jù)表 3.4-34.取 v 25m/min。由于切削速度與上表不同，切削速度尚需乘以修正系數(shù)kMv 0.88,kapv1.02故v 25m/min 0.88 1.0222.44m/min'1000v' 1000 22.44donr /min 289r/min24.7根據(jù)Z535機(jī)床說明書，取n=275r/min。實(shí)際擴(kuò)孔速度d°nv 100024.7275 m/min 21.3m/min10003鉸孔鉸刀選用25mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼

26、鉸刀。確定鉸孔切削用量一確定進(jìn)給量f根據(jù)表3.4-6查出,1.3 2.6mm，按該表注4，進(jìn)給量取小值。按Z535機(jī)床說明書取f 1.6mm/r。切削速度v及n根據(jù)表3.4-40查出取v 8.2m/min切削速度修正系數(shù)由表3.4-9查出kMv 0.88%v 0.99 故v 8.2m/ min 0.88 0.997.14m/ min'1000v'1000 7.14,.一，nr/min 91r/mind。25根據(jù)Z535機(jī)床說明書，取n=100r/min,實(shí)際鉸孔速度vd0n25 100m/min 7.85m/min100010004各工序?qū)嶋H切削用量根據(jù)以上計(jì)算，實(shí)際切削用量如

27、下：鉆孔：d022mm, f 0.43mm/ r, n 195r / min, v 13.5m/ min擴(kuò)孔：d024.7mm, f 0.57mm/r, n 275r/min, v 21.3m/min鉸孔：d025mm, f 1.6mm/ r, n 100r /min, v 7.85m/ min5基本工時(shí)計(jì)算l l1 l280 10 5fn0.43 195l l1 l280 10 5fn0.57 275l l1 l280 10 5fn 1.6 100鉆孔：tm擴(kuò)孔：tm鉸孔：tmmin 1.132 minmin 0.606minmin 0.593min工序30粗鏜下端60H12孔機(jī)床：臥式鏜床

28、T68刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：YT5切削深度ap : ap 4.5mm，毛坯孔徑d0 50mm。進(jìn)給量f :查表2.4-66,刀桿伸出長度取200mm，切削深度為ap=4.5mm 因此確定進(jìn)給量f 0.2mm/r。切削速度V :查表2.4-9取V 2.4m/s 144m/min【3】機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:1000Vnd1000 1443.14 50917.19r / min，查表 3.1-41 取 n 1000r/min實(shí)際切削速度v:dnv10003.14 50 10001000 602.62m/ s工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm :m fn 0.2 1000200mm/ min被切削層長度I :

29、I 17mm刀具切入長度l1 : l1aPtgkr(23)4.5tg302 9.79mm刀具切出長度I?:l23 5mm 取l2 5mm行程次數(shù)i : i 1機(jī)動(dòng)時(shí)間切:tj1I I1 I217 9.79 5-0.159 minfm200工步輔助時(shí)間為：2.61min工序40半精鏜下端60H12孔機(jī)床：臥式鏜床T68刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：YT5切削深度ap : ap 0.5mm進(jìn)給量f :根據(jù)表2.4-66，刀桿伸出長度取200mm，切削深度為 ap= 0.5mm。因此確定進(jìn)給量f 0.15mm/r切削速度V :參照表2.4-9,取V 3.18m/s 190.8m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n

30、:1000V1000 190.8n 1000r / minn1029.9r/min，取 n 1000r/min0.15 1000150mm/ mind03.14 59被切削層長度I :I 12mm刀具切入長度I1aptgkr(23)°.5tg302 2.87mm刀具切出長度I2 :I23 5mm取I24mm行程次數(shù)i ： i 1機(jī)動(dòng)時(shí)間tj1 :切I I1 I2122.8740.126 minfm150所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)tj0.110.1260.236min工步輔助時(shí)間為：1.86min工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fm : fm fn工序50粗銑a、b面機(jī)床：X62刀具：高速鋼圓柱銑刀do

31、100mm 齒數(shù)Z 14粗銑a面銑削深度ap: ap 32mm每齒進(jìn)給量af :根據(jù)表2.1-85,取af 0.20mm/ Z銑削速度V :參照表2.1-85, 取 V29m/ minn : n1000V10002992.35r / min，取 n 100r / min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速d°3.14100實(shí)際銑削速度V : Vd°n3.14100衛(wèi)0 0.52m/s1000 1000 60進(jìn)給量 Vf : Vf afZn 0.20 14 100/604.67mm/sdn 3.14 100 100頭際切削速度 v，: v 0.52m/ s1000 1000 60工作臺(tái)每分進(jìn)給量 f

32、m: fm Vf 4.67mm/s 280.2mm/ min a :根據(jù)表 2.1-85,a 60mm被切削層長度I :由毛坯尺寸可知I 90mm刀具切入長度 l1 : h 0.5(D . D2 a2(13) 12mm刀具切出長度l2 :取l2 2mm走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間 tj1 : tj1 -90 12 2 0.371minj j fm280.2工步輔助時(shí)間為：2.03min【11粗銑b面同樣的銑削深度ap 4mm每齒進(jìn)給量af :根據(jù)表2.1-85/1取af 0.20mm/Z 銑削速度V :參照表2.1-85, 111 取V 15m/min1000V1000 15一 c , 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n

33、 : n47.8r / min ,d03.14 100取 n 100r / min10001000 60進(jìn)給量Vf : Vf afZn0.15 14100/603.5mm/ s工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm :fmVf3.5mm / s210mm /mina :根據(jù)表 2.1-85,a60mmd°n實(shí)際銑削速度V : V314 100 1000.52m/s被切削層長度I :由毛坯尺寸可知I 32mm刀具切入長度 h : I, 0.5(D D2 a2 (13) 12mm刀具切出長度l2 :取l2 2mm走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間tj1 : tj120,!64minfm280.2工步輔助時(shí)間為：1.52

34、mi n【11工序60鉆20.50孑L機(jī)床：Z535立式鉆床刀具：20.50直柄短麻花鉆 確定鉆削用量決定進(jìn)給量根據(jù)表3.4-1可查出f=0.470.57mm/r,由于孔深和孔徑之 l/d=85/25=3.86。k1f 0.9，故 f'(0.47 0.57)0.9 0.42 0.51 mm/r.查Z535型立式鉆床說明書，取f 0.43mm/r。根據(jù)表3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量1.75mm/r。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力Fmax 15690N (由機(jī)床說明書查出)，根據(jù)表 3.4-4，允許的進(jìn)給量f 1.8mm/r。由于選擇的進(jìn)給量f遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于f'及f"，故所選f

35、可用確定切削速度V、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T以及切削功率Pm,用不同刀具材料 進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的V、F、T、Pm均可按表3.4-8及表3.4-10進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件，可直接在表3.4-15中用插入法計(jì)算得：v 17m/min，F(xiàn)=4732NT=51.69 N.m， Fm =1.25kw由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對結(jié)果進(jìn)行修正。由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù)kMv 0.88,kiv 0.75，故v 17m/min 0.88 0.7511.22m/ min1000v'd。1000 11.22r/min20.5174.3r/min查Z535型機(jī)床說明書，取n195r /

36、 min。實(shí)際切削速度v為d°nv實(shí)10002°5 195m/min12.5m/min 。1000由表3.4-11，切削力及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù)Kmf Kmm 1.06,故F 4732N 1.06 5016NT 51.69N.m 1.06 54.8N.m(3) 校驗(yàn)機(jī)床功率切削功率Pm Pm W實(shí)/v)Kmm=1.25kW (12.5/17) 1.060.974kW機(jī)床有效功率為PE' FE4.5kW 0.81 3.65kW ( PE及由 Z535型機(jī)床說明書查出)由于Pe'Pm，故選擇的鉆削用量可用，即d020.5mm, f 0.43mm/r, n 195r /

37、 min,v 12.5m /min相應(yīng)地F 5016N,T 54.8N.m, PM1.05kW鉆孔：d020.5mm, f0.43mm / r, n195r / min,v12.5m /min鉆孔：tml一一仏10 min0.465minfn 0.43 195工步輔助時(shí)間為：1.58min工序70攻M22< 1.5螺紋機(jī)床：Z535立式鉆床刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐（M22 1.5）進(jìn)給量f :由于其螺距p 1.5mm,因此進(jìn)給量f 1.5mm/r 切削速度 V :參照表 2.4-105,取 V 0.148m/s 8.88m/ min【11 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n : n 1000V1000 8.88

38、128.55r/min，取 n 130r/mind03.14 22絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速n0 :取nn 130r/min 實(shí)際切削速度V : V 川 3.14 22 130 0.15m/s1000 1000 60被切削層長度I : I 32mm刀具切入長度l1 : l14.5mm刀具切出長度J : I2032 4.532 4.51.5 1301.5 1300.37 min走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間tj : tj12丄j j fnfn0工步輔助時(shí)間為：1.33min工序80粗銑16H11槽機(jī)床：X62型臥式銑床刀具：高速鋼三面刃銑刀切削深度ap : ap 7mm根據(jù)表2.1-89有：刀具的直徑 D=80mm刀具

39、的齒數(shù) Z=10，刀具的寬度L=14mm 查表2.1-89得：進(jìn)給量af 0.20mm/z,根據(jù)表2.1-89查得切削速度V 28m/min，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:1000Vnd1000 283.14 80111.46r / min，取 n 95r/min實(shí)際切削速度v: vDn10003.14 80 951000 600.4m/s進(jìn)給量VfVfafZn 0.2 12 95/603.8mm/ s機(jī)床工作臺(tái)每分進(jìn)給量fm :fm Vf 3.8mm/ s 228mm / min被切削層長度l :由毛坯尺寸可知l 90mm刀具切入長度l1 :l10.5D(1 2)=42mm刀具切出長度12 :取l2 2m

40、m走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間 tj1 : tj! 1 ll l2 9° 42 2 0.587min j1 jfm228工步輔助時(shí)間為：1.92mi n工序90半精銑16H11的槽機(jī)床：X62型臥式銑床刀具：高速鋼三面刃銑刀刀具直徑D=80,齒數(shù)Z=10,寬度L=16。切削深度ap : ap 1mm根據(jù)表2.1 81查得：進(jìn)給量af 0.12mm/ z ,查得切削速度V 34m/ min，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:1000V1000 23n91.56r / min ，d 3.14 80取 n 95r/min實(shí)際切削速度v: v3.14 80 95 0.4m/s1000 1000 60進(jìn)給量 Vf :

41、Vf afZn 0.12 14 95/602.66mm/s工作臺(tái)每分進(jìn)給量 fm:fm Vf 2.66mm/ s 159.6mm/min被切削層長度I :由毛坯尺寸可知I 90mm，刀具切入長度l1 :l10.5D(1 2)=42mm刀具切出長度l2 :取l2 2mm走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間tj1: tj1 l l1 l290 4220.84 minjjfm159.6工步輔助時(shí)間為：1.41min本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間tj tj1 tj21.68 0.842.52min工序100銑斷60H12孔機(jī)床：X62型臥式銑床刀具：中齒鋸片銑刀刀具直徑D=80mm，齒數(shù)Z=32，寬度L=4mm。切削深度ap : a

42、p 17mm20m/ min，根據(jù)表2.1 87查得：進(jìn)給量af 0.06mm/z切削速度V機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:1000Vnd1000 203.14 8079.62r / min，按表 3.1-74 取 n 80r / minDn 3.14 80 80實(shí)際切削速度v : v0.33m/s1000 1000 60進(jìn)給量 Vf : Vf afZn 0.06 32 80/602.56mm/s工作臺(tái)每分進(jìn)給量 fm :fm Vf 2.56mm/s 153.6mm/min被切削層長度I :由毛坯尺寸可知I 82mm，刀具切入長度l1 :l10.5D(1 2)=41mm刀具切出長度l2 :取l2 2mm走刀次

43、數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間切:tj1l h Jfm82 412153.60.81min工步輔助時(shí)間為：1.59min工序110粗銑60H12孔兩端面機(jī)床：X62型臥式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀（間距為13），材料：YT15, D 齒數(shù)Z 20，為粗齒銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度ap : ap 2mm每齒進(jìn)給量af :表2.4-73,取af 0.15mm/Z銑削速度V :取 V 2.54m/s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:1000V1000 2.54 60n242.68r / min ，d3.14 200按表 3.1-74 n 245r / mindn 3.14 200 245頭際銑削速度v : v2.5

44、6m/s1000 1000 60200mm ,表 2.4-81,進(jìn)給量 Vf : Vf afZn 0.15 20 245/6012.25mm/s工作臺(tái)每分進(jìn)給量 fm: fm Vf 12.25mm/s 735mm/min a :根據(jù)表 2.4-81,a 60mm切削工時(shí)被切削層長度I :由毛坯尺寸可知I 82mm ,刀具切入長度l1 :h 0.5(D.'D2 a2) (1 3)0.5(2002002 602) (13) 7.6mm刀具切出長度l2 :取l2 2mm走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間tj1 :tj1l l1 l2827.6 27350.125min工步輔助時(shí)間為：1.57min工序12

45、0精銑60H12孔兩端面機(jī)床：X62型臥式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀（間距為12 °：°6）,材料：YT15, D 200mm , 齒數(shù)Z=25，為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=0.5mm銑削深度ap : ap 0.5mm每齒進(jìn)給量af :表2.4-73,取af 0.12mm/Z銑削速度V :參照表2.4-81， 取 V 3.2m/s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:1000Vnd1000 3.2 603.14 200305.7r / min，3.14 200 3101000 603.24m/s取 n 310r / mi n實(shí)際銑削速度v : v 1000進(jìn)給量 Vf : Vf af

46、Zn 0.12 25 310/6015.5mm/s工作臺(tái)每分進(jìn)給量 fm: fm Vf 15.5mm/ s 930mm/min被切削層長度I :由毛坯尺寸可知I 82mm刀具切入長度l1 :精銑時(shí)l1 D 200mm刀具切出長度l2 :取l2 2mm走刀次數(shù)為1l l1 l282200 2機(jī)動(dòng)時(shí)間 tj2: tj21 20.31minJ2 J fm930工步輔助時(shí)間為：1.94mi n2.6 本章小結(jié)本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計(jì)毛坯的依據(jù)。 再查閱有關(guān)資料，設(shè)計(jì)出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方 案進(jìn)行比較，選取一個(gè)最佳方案來。在計(jì)算每一步的切削用量時(shí)，先選用

47、刀 具和機(jī)床，再查閱資料找出進(jìn)給量，由它算出機(jī)床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機(jī)床手 冊選一個(gè)最接近它的一值。算切削速度、機(jī)動(dòng)時(shí)間等。第3章 專用夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工此拔叉零 件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要設(shè)計(jì)鏜孔夾具、銑槽夾具及鉆頂面螺 紋底孔夾具各一套。3.1 銑斷夾具設(shè)計(jì)3.1.1 問題的提出本夾具是用來銑斷© 60的孔，由于此孔為預(yù)鑄孔，在前面的加工過程中 保證了加工精度，經(jīng)過與老師商議決定采用 X5032 立式升降臺(tái)銑床，設(shè)計(jì)銑 斷夾具 。3.1.2夾具的設(shè)計(jì) 定位基準(zhǔn)的選擇因?yàn)?5H7的孔與此60H12孔有公差要求,所以

48、應(yīng)以這個(gè)長通孔為主要 定位基準(zhǔn)。由于鑄件的公差要求較大，利用60H12的孔的左側(cè)面作為輔助定 位基準(zhǔn)。在大孔處采用移動(dòng)壓板對零件進(jìn)行夾緊。 定位元件及夾緊元件的選擇據(jù)上面所述，選擇25孔為精基準(zhǔn)，鏜 60滿足加工要求，工件定位用 底面、側(cè)平面、固定式定位銷、壓板和壓緊螺釘來限制六個(gè)自由度。夾緊元件選用壓板，根據(jù)其夾具結(jié)構(gòu)選擇移動(dòng)壓板，其加緊可靠、操作 方便。 切削力及夾緊力計(jì)算鏜刀材料：YT5硬質(zhì)合金鏜刀，機(jī)床為：T68選擇刀具的幾何參數(shù)為:k 粗 30o k 精 60°o 10os 15o o 45°1)粗鏜:查表12 3可得：圓周切削分力公式：FC 902apf 0.7

49、5Kp【12】ap 2.5mm f 0.2mm/ rKc K mpKk pK opK spKrp查表12 4得：Kmp （帖丿取HB175n 0.4Kmp(HB)n (175)0.4 1.06150150由表12 6 可得參數(shù)：Kk p 1.08 Kop1.0Ksp1.0Krp KcKmpKk pK opK spKrp 1.06 1.08 1.01.01.01.15- Fc902apf 0.75Kp902 2.5 0.2°'75 1.15775.56N同理：徑向切削分力公式：Fp 530a p0.9f 0.75Kp1.0式中參數(shù)： K k p 1.30 K op 1.0 K

50、sp 1.7Krp 1.0 KpKmpKk pK opK spKrp 1.06 1.30 1.0 1.7 1.0 2.34二 Fp 530ap0.9f 0.75Kp 530 2.5°'9 0.20.75 2.34 845.67N軸向切削分力公式 ： Ff 451ap f 0.4KP式中參數(shù)： Kk p 0.78 K op 1.0 K sp 0.65 Krp 1.0KfKmpKk pK opK spKrp 1.06 0.78 1.0 0.65 1.00.54二 Ff451apf0.4KP 451 2.5 0.20'4 0.54 319.65N根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的

51、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(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即：WK K F安全系數(shù)K可按下式計(jì)算,KK0K1K2K3K4K5K6式中：K0 K6為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn) 12表1 2 1可得:KC1.2 1.2 1.0 1.0 1.3 1.0 1.0 1.87KP1.2 1.2 1.4 1.0 1.3 1.0 1.02.62Kf 1.2 1.2 1.5 1. 1.3 1.0 1.02.81所以，有： WKKC FC 1.87 775.56 1450.3NWKKP FP 2.62 845.67 221

52、5.66NWKKf Ff 2.81 319.65 898.22N2）半精鏜： 同理,圓周切削分力公式：FC0.75902ap f 0.75KPFP530ap0.9 f 0.75KPFf因?yàn)椋?ap 0.5mmFC 902ap f0.75KP451apf 0.4KPf 0.15mm/r ，則902 0.5 0.150.75 1.15 124.476NFp530ap0.9 f 0.75 K P530 0.50.9 0.150.752.34 159.54NFf451apf 0.4KP 4510.50.150.4 0.5457NKC1.21.01.11.01.3 1.0 1.01.72KP1.21.151.11.01.3 1.0 1.01.8Kf1.31.01.31.01.3 1.0 1.02.2所以，有：WKKCFC1.72 124.476 214.1NWKKPF