CA6140型普通車床刀架中部轉盤機械加工工藝規(guī)程畢業(yè)設計

PAGEPAGE39摘要在機械加工中使用著大量的夾具，用以安裝加工對象，使之占有正確的位置，以保證工件的加工質量。根據零件本身的特點、生產類型以及零件在具體工作時的作用選擇工藝規(guī)程和夾具。在工藝規(guī)程方面：通過對普通車床的研究對刀架中部轉盤及工藝參數采取一個優(yōu)化策略，研制一個好的轉盤。從而縮短生產周期，降低制造成本，提高加工精度，延長刀具壽命，而且依據優(yōu)化了的工藝及刀具參數，可以建立或完善高速切削工藝數據庫，將切削工藝實踐中積累的合理選擇切削參數與刀具的經驗和數據收集起來，為現場加工提供準確及優(yōu)化的高速切削數據，從而更大程度上提高切削加工水平，獲得更大的經濟利益；在夾具設計方面，因為是盤類零件，加工兩側面，選擇立式銑床加工，考慮諸多因素擬訂最優(yōu)方案：有效的減少工件加工的基本時間和輔助時間、提高勞動生產率、有效減低工人勞動強度，最終完成本次設計。關鍵詞：轉盤；轉盤機械加工工藝；專用夾具設計AbstractInmachiningusealargenumberoffixturetoinstallprocessingobject,tohavethecorrectposition,toensurethattheprocessingquality.Accordingtothecharacteristicsofitself,productionpartsandpartsinthespecificworktypetheroleofselectionprocessplanningandfixtures.Intheprocessplanningaspects:basedontheresearchoftheordinarylathetoolcentralwheelandtheprocessparameterstotakeaoptimizationstrategy,developedagoodturntable.Soastoshortentheproductioncycle,reducemanufacturingcostsandimprovemachiningprecisionandextendthelifeofcutter,andbasedontheoptimizationofprocessparametersandtools.Canestablishorperfectprocessdatabasehigh-speedcutting,cuttingprocesswillaccumulateinpracticethereasonableselectionofcuttingparametersofthetoolandtheexperienceanddatacollected,andtheprocessingtoprovideaccurateandoptimizationofhighspeedcuttingdata,moredegreeincreasecuttingprocessinglevelandgetmoreeconomicinterests；Thefixturedesign,becauseitisdishpartsprocessing,twoside,choiceofverticalmillingmachine,soconsideringmanyfactorsdrawuptheoptimumscheme:reducetheprocessingofprimetimeandauxiliarytime,improvelaborproductivity,reducelaborintensity,finallycompletethedesign.Keywords:turntable；Makinguptheprocessofmachineworkmanship；Specialjigdesign目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1現代機床夾具國內外發(fā)展概況 11.1.1國內發(fā)展概況 11.1.2國外發(fā)展概況 21.2CA6140普通車床刀架中部轉盤概述 31.2.1轉盤的用途 31.2.2轉盤的技術要求 41.2.3轉盤的工藝性 41.2.4轉盤的生產類型確定 4第2章轉盤機械加工工藝規(guī)程設計 62.1分析零件圖 62.1.1零件的作用 62.1.2零件的工藝分析 62.2選擇毛坯制造形式 62.3擬定工藝路線 72.3.1劃分加工階段 72.3.2選擇基準 72.3.3確定加工方案 82.4確定加工余量及工序尺寸 92.4.1確定各表面的加工余量 92.5確定切削用量及工時定額 112.5.1銑燕尾面A、B及D面、空刀面F 112.5.2銑尺寸237.5兩側面Q 162.5.3車Φ70h6外圓面N，端面，倒角，Φ186外圓，端面D 172.5.4鉆、擴、鉸Φ35H7孔，鉆2×Φ13孔 252.5.5銑斜面E，磨燕尾面 28第3章銑床夾具設計 313.1問題的提出 313.2夾具設計 313.2.1定位基準的選擇 313.2.2切削力及夾緊力的計算 323.2.3定位誤差分析 333.2.4夾具曲線槽設計 333.2.5夾緊元件強度校核 333.2.6操作說明 34結論 35致謝 36參考文獻 37CONTENTSAbstract IIChapter1Introduction 11.1Developmentsituationofthemodernmachinetoolfixturesathomeandabroad 11.1.1Developmentsituationathome 11.1.2Developmentsituationatabroad 21.2SummaryofthecutterturntableabouttheCA6140enginelathe 31.2.1Functionalofthecutterturnplate 31.2.2Technicalrequirementofthecutterturnplate 41.2.3Manufacturabilityofthecutterturnplate 41.2.4Productiontypesofthecutterturnplate 4Chapter2Thecutterturnplate’smachine-finishingtechnologicalprocessdesign 62.1Theanalysisofthedrawing 62.1.1Thefunctionalofthepartdrawing 62.1.2Theprocessanalysisoftheparts 62.2Thechoiceoftheblank’smanufactureform 72.3Theprotocoloftheprocessroute 72.3.1Thedivisionoftheprocessstage 72.3.2Thechoiceofbenchmark 72.3.3Thedeterminationofthemachiningscheme 82.4Thedeterminationofthemachiningallowanceandtheprocessdimension 92.4.1Confirmthesurfacemachiningallowance 92.5Thedeterminationofthecuttingamountandthetimequota 112.5.1MillingcoattailsfaceABandD,emptyknifesurfaceF 112.5.2MillingtwosideQofsize237.5 162.5.3CarΦ70h6externalcircularfaceN,endfaceandchamferingΦ186externalcircularfaceD 172.5.4Drilling,reaming,expandingΦ35H7hole,drill2×Φ13holes 252.5.5MillingcantE,grindingcoattailssurface 28Chapter3Thedesignofthemillingfixture 303.1Theproposoftheissue 313.2Thedesignofthefixture 313.2.1Thechoiceofbenchmark 313.2.2Thecalculationofthecuttingforceandtheclampingforce 313.2.3Theanalysisofthelocationerror 313.2.4Thedesignofthecurveslot 333.2.5Thestrengthcheckoftheclampingelement 333.2.6Theillustrationoftheoperation 33Conclusion 34Acknowlegements 35Reference 36第1章緒論1.1現代機床夾具國內外發(fā)展概況1.1.1國內發(fā)展概況我國在夾具零部件及標準化方面作了不少工作，取得了一定效果，但是總的說來還需大大加強?，F代工業(yè)的一個顯著特點是：新產品發(fā)展快，質量要求高，品種規(guī)格多，產品更新換代周期短，反映在機械工業(yè)上，多品種、小批量生產占了很大比重。為了適應這一要求，必須做好生產技術準備工作，而機床夾具是這一工作的重要組成部分[1]。國內采用專用夾具縮短輔助時間，主要是減少工件安裝和找正的時間，在很多情況下，為了保證工件在機床上所需的位置精度，可以使用通用夾具；但它們往往只用于位置精度不高的加工，也往往限于形狀簡單的工件加工中[2]。在大量生產中，高效率的專用夾具應得到發(fā)展，高效率專用夾具主要應滿足高生產率的加工要求，使之盡可能采用多元件的加工方法，以及盡可能縮短輔助時間的方法來壓縮單件工時，可提高生產率[3]。我國于二十世紀80年代末開始對組合夾具元件的設計與管理進行了研究，根據現代機械加工特征及夾具的發(fā)展趨勢，研制了新一代孔系組合夾具系統。此系統發(fā)揮了槽系平移可調性和孔的旋轉可調性的優(yōu)勢，可直接獲得任何直線尺寸和角度尺寸。此系統把大中小三個系列的元件有機融為一體，可在一塊多夾具基礎板上組裝單個大工件夾具，又能組裝多個中小零件夾具，有利于基礎板長期固定在機床工作臺上。專用夾具與氣動夾緊系統的結合是實現機械加工自動化的一個重要方面，發(fā)達國家，尤其是歐美早在二十世紀70年代就基本實現了制造自動化，目前制造業(yè)的自動化已達到了非常高的水平，發(fā)展了許多典型的自動化制造系統[8]。例如大型轎車殼體沖壓自動化系統，大型機器人車體焊裝自動化系統，電子電器機器人柔性自動化裝配及檢測系統，機器人整車及發(fā)動機裝配自動化系統。1.1.2國外發(fā)展概況夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經濟方向發(fā)展。1.高精隨著機床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達±5μm，夾具支承面的垂直度達到0.01mm/300mm，平行度高達0.01mm/500mm。德國demmeler(戴美樂)公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內；夾具重復安裝的定位精度高達±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復定位精度高達2~5μm。機床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機械制造企業(yè)。誠然，為了適應不同行業(yè)的需求和經濟性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標準供選擇。2.高效為了提高機床的生產效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產品越來越多。為了減少工件的安裝時間，各種自動定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1~2秒，夾具結構簡化，為機床進行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機床上安裝與調整夾具的時間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens(杰金斯)公司的球鎖裝夾系統，1分鐘內就能將夾具定位和鎖緊在機床工作臺上，球鎖裝夾系統用于柔性生產線上更換夾具，起到縮短停機時間,提高生產效率的作用。3.模塊、組合夾具元件模塊化是實現組合化的基礎。利用模塊化設計的系列化、標準化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術開發(fā)的基點。省工、省時，節(jié)材、節(jié)能，體現在各種先進夾具系統的創(chuàng)新之中。模塊化設計為夾具的計算機輔助設計與組裝打下基礎，應用CAD技術，可建立元件庫、典型夾具庫、標準和用戶使用檔案庫，進行夾具優(yōu)化設計，為用戶三維實體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經驗，了解市場需求，不斷地改進和完善夾具系統。組合夾具分會與華中科技大學合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產品咨詢與開發(fā)的公共平臺,爭取實現夾具設計與服務的通用化、遠程信息化和經營電子商務化。4.通用、經濟夾具的通用性直接影響其經濟性。采用模塊、組合式的夾具系統，一次性投資比較大，只有夾具系統的可重組性、可重構性及可擴展性功能強，應用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現出經濟性好。德國demmeler(戴美樂)公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費用低，經濟實用才有推廣應用的價值。專家們建議組合夾具行業(yè)加強產、學、研協作的力度，加快用高新技術改造和提升夾具技術水平的步伐，創(chuàng)建夾具專業(yè)技術網站，充分利用現代信息和網絡技術,與時俱進地創(chuàng)新和發(fā)展夾具技術。主動與國外夾具廠商聯系，爭取合資與合作，引進技術，這是改造和發(fā)展我國組合夾具行業(yè)較為行之有效的途徑[4]。1.2CA6140普通車床刀架中部轉盤概述1.2.1轉盤的用途CA6140型普通車床轉盤它位于刀架部件的上刀架與下刀架之間，它是上刀架的導向件，當需要用小刀架車錐面時，可以通過轉盤相對于刀架的轉動來調整錐角。1.2.2轉盤的技術要求轉盤各加工要求及相關技術要求列表如表（一）加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度等級表面粗糙度Ra/μm底端面IT73.2外圓面IT71.6上端面IT71.6燕尾面IT71.6φ13mm沉頭孔φIT71.6Φ37mm中心孔φIT7轉盤的工藝性底端面的表面加工精度為Ra3.2μm，Ф188外圓面、燕尾面、上端面的表面加工精度為Ra1.6μm，Ф13孔的表面加工精度為Ra1.6μm，其余表面加工精度為Ra12.5μm[5]。1.2.4轉盤的生產類型確定零件的生產類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產類型一般可分為大量生產、成批生產和單件生產三種類型，不同的生產類型有著完全不同的工藝特性。零件的生產類型是按零件的年生產綱領和產品特征來確定的。生產綱領是指企業(yè)在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。年生產綱領是包括備品和廢品在內的某產品的年產量。零件的年生產綱領N可按下式計算：式中N——零件的生產綱領，件/年；Q——產品的年產量，臺、輛/年；m——每臺（輛）產品中該零件的數量，件/臺、輛；a%——備品率，一般取2%-3%；b%——廢品率，一般取0.3%-0.7%。根據上式結合題目給定數據，即可算出轉盤的生產綱領，進而確定出其生產類型。由于轉盤的質量為2kg，屬于輕型零件，由此再有文獻[10]查表可知，該轉盤的生產類型為成批生產。第2章轉盤機械加工工藝規(guī)程設計2.1分析零件圖2.1.1零件的作用本設計任務所給的零件是CA6140型普通車床的刀架中部轉盤，它位于刀架部件的上刀架與下架之間，是上刀架的導向件，當需要用小刀架車錐面時，可通過刀架中部相對于下刀架的轉動來調整錐角，保證被車錐面具有所需的錐度。因此，其本身的精度對被加工工件的精度有很大影響[7]。2.1.2零件的工藝分析由零件圖可以看出，主要加工表面有：底面Ф70h6外圓面N；燕尾導軌面A和B；Ф35H7孔；Ф188±1.0和尺寸Ф128兩側面及其端面Q。它們除本身的精度要求外，還有一定的相互位置要求，主要有：Ф35h7軸線對A面的垂直度過100:0.10；P對面A面的平行度0.10mm；兩B面縱向的平行度0.02mm。2.2選擇毛坯制造形式由于零件料是HT200鑄鐵，故可以根據以下幾個方面來選擇：（1）.刀架中部結構形狀比較復雜，采用鑄造方式比較合適；（2）.按任務規(guī)定本零件加工是屬于成批生產，而且尺寸精度和表面光潔度要求較高，采用Ⅱ級精度鑄件；（3）.為了提高機械加工效率，減少加余量、節(jié)省材料和改善機械性能，可以采用金屬模鑄造。2.3擬定工藝路線擬定工藝路線的基本原則是應能夠妥善的保證零件的技術要求，即幾何尺寸精度和相互位置精度等必須得到合理的保證。在生產綱領已確定成批生產的條件下，為保證有較高的生產率和經濟效益，可采用可變的具有較高生產率的專用設備，或在現有生產條件下，采用萬能機床加工專用夾具[8]。2.3.1劃分加工階段為減少加工時產生的形對精度的影響，容易發(fā)現毛坯的缺陷，合理使用機床，在加工中應將粗、精加工分開，并且要先進行粗加工，然后再進行精加工。故刀架中部主要表面的加工分為粗、精、光整加工三個階段。2.3.2選擇基準1.粗基準刀架中部上加工精度較高并且對被加工工件精度影響較大是燕尾導面A和B。為保證其加工精度均勻，以及A和B面與P面的平行度精度要求，選用P面作粗基準。2.精基準根據基準統一和基準重合原則，及定位穩(wěn)定可靠，選用導軌面A和B面作為精基準[9]。2.3.3確定加工方案1.方案一Ⅰ、銑D面。Ⅱ、銑燕尾面A、B和空刀槽。Ⅲ、銑空刀面F。Ⅳ、銑尺寸237.5兩端面。Ⅴ、車Φ70h外圓面、端面，Φ188±1.0端面，空刀面M，Φ186外圓面Ⅵ、銑Φ188±1.0圓弧面積尺寸128兩側面。Ⅶ、鉆2×Φ13孔。Ⅷ、鉆、擴、鉸Φ35H7孔。Ⅸ、銑斜面E。Ⅹ、磨燕尾面A、B面,空刀面F。2.方案二Ⅰ、刨D面。Ⅱ、刨燕尾面A、B。Ⅲ、刨空刀面F。Ⅳ、刨尺寸237.5兩端面。Ⅴ、車Φ70h外圓面、端面，Φ188±1.0端面，空刀面M，Φ186外圓面Ⅵ、刨Φ188±1.0圓弧面積尺寸128兩側面。Ⅶ、鉆2×Φ13孔，鉆、擴、鉸Φ35H7孔。。Ⅷ、銑斜面E。Ⅸ、磨燕尾面A、B面,空刀面F。如圖2-1所示3.工藝方案的比較兩個方案的區(qū)別主要體現在燕尾面的加工方法和孔Φ35H7孔2×Φ13的加工順序上。方案一采用銑削加工燕尾面，并把孔Φ35H7與孔2×Φ13孔的加工分別安排在兩道工序中，而方案二采有刨削來加工燕尾面，把孔Φ35H7與孔2×Φ13孔安排在一道工序中加工。通過比較，方案二采用刨削由于刨刀有空行程，生產率較銑削低，但加工特型面、大平面、垂直面刨削優(yōu)于銑削。而銑削方案中有磨削彌補了不足并且方案一把孔Φ35H7與2×Φ13孔分開加工有利于提高生產率，提高機床功率利用率。故采用方案一為設計方案。圖2-12.4確定加工余量及工序尺寸2.4.1確定各表面的加工余量1.銑D面毛坯：23±0.5mm粗銑：21mm，Z=2.0mm精銑：20mm，Z=1.0mm2.銑燕尾面A、B粗銑：13.24eq\o\al(\s\up9(+0.1),0)根部31.2±0.1mm,3.02mm,Z=1.74mm精銑：14.44eq\o\al(\s\up9(+0.07),0)根部30mm,29mm,Z=1.2mm3.銑空刀面F粗銑：18.26eq\o\al(\s\up9(0),-0.13)Z=2.74mm精銑：16.06eq\o\al(\s\up9(0),-0.033)Z=2.2mm4.銑退刀槽粗銑：4,Z=2.5mm精銑：4,Z=1.5mm5.銑237.5兩側面Q毛坯：243.5±1.0粗銑：239.5Z=2mm,2Z=4mm精銑：237.5Z=1mm,2Z=2mm6.車Φ70h6端面毛坯：10±0.5mm粗車：6.7mm,Z=3.3mm精車：6mm,Z=0.7mm7.車Φ186端面粗車：34.3eq\o\al(\s\up9(0),-0.16)mm,半精車：33.3mm,Z=1.0mm精車：32.5mm,Z=0.8mm8.車Φ186外圓毛坯：Φ194±1.0mm粗車：Φ186mm，Z=4mm，2Z=8mm9.車Φ70h6外圓毛坯：Φ76±0.8mm粗車：Φ72-00.19mm,半精車：Φ71eq\o\al(\s\up9(0),-0.046)mm,2Z精車：Φ70h6eq\o\al(\s\up9(0),-0.019)mm,2Z10.鉆2×13孔鉆至Φ1311.銑、擴、鉸Φ35H7孔鉆：Φ33eq\o\al(\s\up9(+0.13),0)mm,2Z擴：Φ34.75eq\o\al(\s\up9(+0.1),0)mm,2Z粗鉸：Φ34.93eq\o\al(\s\up9(+0.093),0)mm,2Z精鉸：Φ35H7mm,2Z=0.07mm12.銑斜面E粗銑：Z=3mm精銑：Z=1mm，留拋光量13.磨燕尾A面、B面及空刀面F第一次磨至：14.53±0.1,Z=0.03mm；第二次磨至：14.5eq\o\al(\s\up9(+0.5),0)mm,Z2.5確定切削用量及工時定額2.5.1銑燕尾面A、B及D面、空刀面F工件材料：HT200，HB190-241，鑄件加工要求：D面表面粗糙度Ra3.2μm，燕尾面A、B及空刀面F的表面粗糙度Ra6.3μm機床：X62W刀具：端銑刀（高速鋼）D=100mm，Z=12，d=32mm，B=50立式銑刀：D=60mm，Z=18鋸片銑刀：D=160mm，Z=50，d=32mm，B=501.粗銑D面至mm（1）選擇切削深度：參考［Ⅲ］中107頁可知切削深度ap=2mm（2）選擇進給量：參考［Ⅲ］中108表3-28選擇每齒進給量af=0.35mm（3）選擇切削速度：查［Ⅲ］中113頁表3-30選取v=0.25m/s（4）確定刀具參數：根據［Ⅲ］中270頁表5-41選擇D=100mm,齒數Z=12（5）確定機床主軸轉速：按機床選取nw=47.5r/min實際切削速度：（6）計算切削工時由文獻［10］中2-82頁表7-7查得2.精銑D面至尺寸mm(1)選擇切削深度：參考文獻［10］表2.1-77可知切削深度ap=1mm(2)選擇進給量：參考文獻［10］表2.1-77選取每齒進給量af=0.1mm(3)選擇切削速度：參考文獻［10］表2.1-81選取v=0.35m/s(4)確定刀具參數：參考文獻［10］選擇刀具D=100mm,齒數Z=12,d=32,B=50(5)確定機床主軸轉速：按機床選?。簄w=75r/min實際切削速度：（6）計算切削工時查文獻［10］表2.1-99得3.粗銑空刀面F至17.26-00.13mm（1）選擇切削深度：參考文獻［10］表2.1-77可知=1.74mm（2）選擇進給量：參考文獻［10］表2.1-77選擇每齒進給量=0.35mm（3）選擇切削速度：參考文獻［10］表2.1-81選取v=0.25m/s（4）確定機床主軸轉速：按機床選取nw=47.5r/min實際切削速度：(5)計算切削工時：查文獻［10］表2.1-99得4.精銑空刀面F至16.06mm（1）選擇切削深度：參考文獻［10］表2.1-77可知ap=1.2mm（2）選擇進給量：參考文獻［10］表2.1-77選擇每齒進給量af=0.1mm（3）選擇切削速度：參考文獻［10］表2.1-81選取v=0.35m/s（4）確定機床主軸轉速：按機床選取nw=75r/min實際切削速度（5）計算切削工時查文獻［10］表2.1-99得5.粗銑燕尾面A、B至13.24mm，根部31.2±0.1mm,30.2mm(1)選取切削深度：參考文獻［10］表2.1-77可知切削深度ap=1.74mm(2)選擇進給量：參考文獻［10］表2.1-77選擇每齒進給量af=0.35mm(3)選擇切削速度：參考文獻［10］表2.1-81選取v=0.25m(4)確定刀具參數：參考文獻［10］表2.1-28立式角銑刀，D=60，Z=18(5)確定機床主軸轉速：按機床選取nw=75r/min實際切削速度(6)計算切削工時查文獻［10］表2.1-99得6.精銑燕尾面A、B至14.44mm，根部至尺寸(1)選擇切削深度：參考文獻［10］表2.1-77可知切削深度ap=1.2mm(2)選擇進給量：參考文獻［10］表2.1-77選擇每齒進給量af=0.1mm(3)選擇切削速度：參考文獻［10］表2.1-81選取v=0.35m/s(4)確定刀具參數：參考文獻［10］表2.1-28立式角銑刀D=60,Z=18(5)確定機床主軸轉速:按機床選取實際轉速n=118r/min實際切削速度(6)計算切削工時查文獻［10］表2.1-99得7.粗銑退刀槽至2（1）確定切削深度：參考文獻［10］表2.1-77可知切削深度ap=2（2）選擇進給量：參考文獻［10］表2.1-77選擇每齒進給量af=0.1mm（3）選擇切削速度：參考文獻［10］表2.1-81選取v=0.25m/s（4）確定刀具參數：參考文獻［10］表2.1-28選擇鋸片銑刀D=160,B=4,d=30,Z=50（5）確定機床主軸轉速:按機床選取nw=30r/min實際切削速度:計算切削工時:查文獻［10］表2.1-99得8.精銑退刀槽至尺寸3(1)選擇切削深度：參考文獻［10］表2.1-77可知切削深度ap=1mm(2)選擇進給量：參考文獻［10］表2.1-77選擇每齒進給量af=0.07mm(3)選擇切削速度：文獻［10］表2.1-81選取v=0.25m/s(4)確定刀具參數文獻［10］表2.1-28選擇鋸片銑刀D=160,B=4,d=30,Z=50(5)確定機床主軸轉速按機床選取n=30r/min實際切削速度（6）計算切削工時查文獻［10］表2.1-99得2.5.2銑尺寸237.5兩側面Q加工條件：工件材料：HT200，HB190～241，鑄件加工要求：表面粗糙度Ra3.2μm機床：X62W刀具：兩把高速鋼端銑刀同時銑削刀具參數：Z=12，D=1001.粗銑兩端面至239.5eq\o\al(\s\up9(0),-0.29)mm（1）選擇切削深度：參考文獻[10]2.1-77可知ap=2mm（2）選擇進給量：參考文獻［10］2.1-77選取進給量af=0.35mm（3）選擇切削速度：參考文獻［10］2.1-81選取切削速度v=0.25m/s（4）選擇刀具參數：參考文獻［10］2.1-28端銑刀D=100mm，Z=12（5）確定主軸轉速：按機床選取nw=47.5r/min實際切削速度（6）計算切削工時：查文獻［10］表2.1-99得2.精銑兩側面至尺寸237.5mm，并保證125mm（1）選擇切削深度：參考文獻［10］2-1-77可知切削深度=1mm（2）選擇進給量：參考文獻［10］2.1-77選取進給量=0.1mm（3）選擇切削速度：參考文獻［10］2.1-81選取切削速度v=0.35m/s（4）選擇刀具參數：參考文獻［10］2.1-28選擇端銑刀D=100mm（5）確定機床主軸轉速：計算切削工時查文獻［10］表2.1-99得2.5.3車Φ70h6外圓面N，端面，倒角，Φ186外圓，端面D加工條件：工件材料：HT200，HB152-241，鑄件機床：CA6140刀具：端面車刀材料：YT15，刀桿尺寸：16X25mm2外圓車刀材料：YT15，刀桿尺寸：16X25mm21.粗車Φ188端面P至34.3eq\o\al(\s\up9(0),-0.16)mm（1）選擇切削深度：參考文獻[10]1.2-33可知ap=2.2mm（2）選擇進給量：參考文獻［10］1.2-33選取每齒進給量af=0.6mm/r（3）選擇切削速度：參考文獻［10］1.2-33取ap=2.2mm（4）確定機床主軸轉速：按機床選取速度nw=100r/min實際切削速度（5）計算切削工時2.半精車Φ188端面D至33.3eq\o\al(\s\up9(0),-0.039)(1)選擇切削深度：參考文獻[10]1.2-33可知ap=1.0mm(2)選擇進給量：參考文獻[10]1.2-33取af=0.6mm/r(3)選擇切削速度：參考文獻[10]1.2-33v=1.5m/s(4)確定機床主軸轉速：按機床選取轉速nw=160r/min實際切削速度：(5)計算切削工時3.精車Φ188端面至尺寸32.5（1）選擇切削深度：參考文獻[10]可知ap=0.8mm（2）選擇進給量：af=0.6mm/r（3）選擇切削速度：根據已知條件：按機床選取切削速度v=1.5m/s（4）確定機床主軸轉速按機床選取實際轉速n=160r/min實際切削速度（5）計算切削工時4．粗車Φ70h6端面至6.7eq\o\al(\s\up9(0),-0.11)(1)已知切削深度：參考文獻[10]1.2-33可知ap=3.3mm(2)選擇進給量：參考文獻[10]1.2-33查得=0.6mm/r(3)選擇切削速度：根據已知條件：材料HT200，硬度HB190～241，ap=3.3mm，=0.6mm/r，參考文獻[10]1.2-33選取v=1.333m/s(4)機床主軸轉速：n=340r/min實際切削速度(5)計算切削工時：5．精車Φ70h6外圓端面至6eq\o\al(\s\up9(0),-0.027)已知切削深度：參考文獻ap=0.7mm選擇進給量：af=0.8mm/r選擇切削速度：根據工件材料HT200，硬度HB190241，ap=0.7mm，af=0.8mm/r，選取v=2.0m/s機床主軸轉速按機床選取n=500r/min實際切削速度計算切削工時6.粗車Φ70h6外圓至Φ72eq\o\al(\s\up9(0),-0.019)選擇切削深度：參考文獻[10]1.2-33可知ap=2mm，余量留半精車、精車解決選擇進給量：取af=0.6mm/r選擇切削速度：根據已知條件：工件材料為HT200，HB190~241，ap=2mm，af=0,6mm/r，選取v=1m/s確定機床主軸轉速：機床轉速取n=250r/min實際切削速度計算切削工時7.半精車Φ70h6外圓至Φ71eq\o\al(\s\up9(0),-0.046)（參考文獻同上）選擇切削深度：取ap=0.5mm選取進給量：選取af=0.6mm/r選取切削速度：根據工件材料HT200，硬度HB190241，ap=0.5mm，af=0.6mm/r，選取v=1.5m/s確定機床主軸轉速：按機床選取n=400r/min實際切削速度計算切削工時8.精車Φ70h6外圓至Φ70eq\o\al(\s\up9(0),-0.019)（參考文獻同上）選擇切削深度ap=0.5mm選擇進給量：選取af=0.6mm/r選擇切削速度：v=2m/s確定機床主軸轉速：按機床選取n=500r/min實際切削速度計算切削工時9.倒角1×45°為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與車外圓相同，手動進給nw=500r/min10.車Φ186外圓（參考文獻同上）選擇切削深度：ap=4mm選擇進給量：選取af=0.7mm/r選擇切削速度：根據已知條件取v=1m/s確定機床主軸轉速按機床選取nw=100r/min實際切削速度計算切削工時11．粗車空刀面（參考文獻同上）(1)選擇切削深度ap=0.5mm(2)選擇進給量：選取af=1.0mm/r(3)選擇切削速度：根據已知條件取v=1.5m/s(4)確定機床主軸轉速按機床選取nw=160r/min實際切削速度(5)計算切削工時12．精車空刀面（參考文獻同上）（1）選擇切削深度ap=0.5mm（2）選擇進給量：選取=0.6mm/r（3）選擇切削速度：根據已知條件取v=2m/s（4）確定機床主軸轉速按機床選取nw=500r/min實際切削速度(5)計算切削工時13.粗銑φ188±1.0mm圓弧面及128+01.0mm兩側面（參考文獻[14]）（1）選擇切削深度：由于計算余量足夠，所以取ap=1.7mm（2）選擇進給量：取=0.18mm/r（3）計算切削速度：可得v=82.97m/min（4）確定機床主軸轉速：按機床選取nw=1180r/min實際切削速度計算切削工時14.精銑φ188±1.0mm及128+01.0mm兩側面至尺寸φ188.3eq\o(\s\up5(０),\s\do3(－０．０５４))mm，φ128.3eq\o(\s\up5(０),\s\do3(－０．０６３))mm（參考文獻同上）選擇切削深度：ap=1mm選擇進給量：取af=0.07mm(3)計算切削速度：可知v=2.38m/s確定機床主軸轉速按機床選取nw=1180r/min實際切削速度(5)計算切削工時2.5.4鉆、擴、鉸Φ35H7孔，鉆2×Φ13孔加工條件：工件材料：HT200，HB190～241，鑄件加工要求：表面粗糙度Ra1.6μm機床：Z3040搖臂鉆床刀具：麻花鉆（高速鋼）、擴孔鉆、鉸刀1.鉆孔Φ33（1）選擇進給量：參考文獻[14]443頁9-33取=0.66mm/r（2）選擇切削速度：參考文獻[14]446頁9-34取v=0.35m/s（3）確定機床主軸轉速：選取機床轉速nw=200r/min實際切削速度（4）計算切削工時2.擴孔至Φ34.75（參考文獻同上）（1）選擇進給量：選取=0.9mm/r（2）選擇切削速度：選取v=0.33m/s（3）確定機床主軸轉速：選取機床轉速nw=200r/min實際切削速度（4）計算切削工時：3.粗鉸孔至Φ34.93（參考文獻同上）選擇進給量：=3.2mm/r選擇切削速度：v=0.121m/s確定機床主軸轉速按機床選取實際轉速nw=63r/min實際切削速度（4）計算切削工時精鉸Φ35H7（參考文獻同上）選擇進給量：可知=1.6mm/r選擇切削速度：取v=0.173m/s計算機床主軸轉速按機床選取實際轉速nw=63r/min實際切削速度(4)計算切削工時5.鉆2×Φ13孔（參考文獻同上）（1）選擇進給量：取=0.39mm/r（2）選擇切削速度：取v=0.35mm/r（3）確定機床主軸轉速：按機床選取實際轉速=500r/min實際切削速度（4）計算切削工時：2.5.5銑斜面E，磨燕尾面1．粗銑斜E（參考文獻同2.5.2）（1）選擇切削深度：ap=3mm（2）選擇進給量：取af=0.35mm（3）選擇切削速度：取v=0.25m/s（4）確定刀具參數：選取端銑刀D=100mm，Z=12（5）確定機床主軸轉速按機床選取切削速度=47.5r/min實際切削速度(6)計算切削工時2．精銑斜面E留0.3mm拋光量（參考文獻同上）選擇切削深度：ap=1mm選擇進給量：選取af=0.1m/s選擇切速度：選取v=0.35m/s確定刀具參數：選擇端銑刀D=100mm,Z=12確定機床主軸轉速按機床選取=75r/min實際切削速度計算切削工時3.磨燕尾面A、B（參考文獻[18]中940頁表10-213）磨燕尾端A、B面至尺寸14.5選擇切削深度：ap=0.03mm選擇進給量度：選擇f=0.25mm選擇砂輪速度：可知n=1500r/min，工件速度vw=10m/nin=0.167m/s，縱向進給量（4）橫向進給量：查得橫向進給量f=3mm（5）計算切削工時b=18,zb=0.03,v=0.167m/s,fb=0.167m/s,ft=0.03m/s,z=4,l=237.5經過計算=5.112min磨燕尾另一端A、B面至尺寸14.5為減少輔助時間，選擇切削參數與前工步相同經過計算=7.52min4.磨一端空刀面F至尺寸16eq\o\al(\s\up9(0),-0.7)選擇切削用量同前工步經過計算=7.946min5.磨另一端空刀面F至尺寸磨一端空刀面F至尺寸16eq\o\al(\s\up9(0),-0.7)選擇切削用量同前工步經過計算=10.361min所有輔助時間取機動時間的15%值第3章銑床夾具設計按設計任務規(guī)定，零件的加工屬于成批生產，為提高勞動生產率，減輕勞動強度，需要設計專用夾具以便加工。經過與指導老師的協商，決定設計第8道工序—靠模銑Φ188mm圓弧面和128mm兩側面，為拋光的預加工，本夾具將用于X53K立式銑床，刀具為高速鋼立銑刀。3.1問題的提出本夾具主要用于銑Φ188圓弧面與128兩側面連接成的特型曲面，采用銑削、刨削，不易保證加工質量，且生產率低。對此，決定設計靠模銑床夾具。由于加工表面的尺寸公差較大，故對夾具的粗糙度要求不太高，但要求表面質量。所以對夾具工作平穩(wěn)性要求較高。3.2夾具設計3.2.1定位基準的選擇本表面加工粗糙度低，故為夾具裝夾方便定位可靠，選擇P面作為主要定位面限制三個自由度，以Φ70h6短圓柱面限制兩個自由度，因燕尾面已經加工，故首先選擇燕尾面作為防轉定位面，為防止過定位，故應設置浮動機構，但為簡化夾具結構，采用活動定位板，這樣不僅適應定位要求，又適用于成批生產的要求。3.2.2切削力及夾緊力的計算參考文獻[17]表1-2-9查得切削力公式：式中Cp--高速鋼銑刀銑削時考慮工件材料及銑刀類型的系數B--銑削寬度，mmKp--高速鋼銑刀銑削時考慮工件材料機械性能不同的修正系數d=32mm，Z=12，fz=0.18mm/z，D=100mmFc=401.57N根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對加緊最不利的瞬間狀態(tài)，按經歷平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，在乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值。即：安全系數K可按下式計算：式中：為各種因素的安全系數，見參考文獻[17]表1-2-1可得：K=1.2×1.2×1.0×1.3×1.0×1.0=2.25取K=2.5本夾具采用螺旋夾緊機構，由參考文獻[17]52頁查得夾緊力公式：式中參數由參考文獻[17]查得:,,,經過比較實際夾緊力大于所要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。另定位板采用斜楔結構，定位板楔緊后，定位板可傳遞切削力至夾具體，此時Φ70h6短圓柱與定位孔一側接觸，但要保證定位可靠。3.2.3定位誤差分析1.定位元件尺寸及公差確定為增加夾具的通用性，本夾具采用定位環(huán)復合結構，即定位環(huán)可拆，定位環(huán)配合取Φ90H7/h6，內孔為F8，以增加夾具壽命。2.分析定位誤差參考文獻[17]24頁表1-1-12相應公式計算定位誤差△D=0.073mm，精度足夠。3.夾具定位環(huán)為過盈配合，沒有間隙存在。工件沒有形位公差要求，所以誤差計算可略去，但對夾具仍需對此作較嚴要求，以提高夾具精度及耐用性和工作平穩(wěn)性，保證定位面良好地接觸。工件本工序加工表面為裝飾面，所以夾具對工件形位要求可以滿足。3.2.4夾具曲線槽設計（1）以Φ18為直徑畫圓作包絡線，將圓心聯接。（2）以包絡線中加圓圓心曲線為圓心，以d=25為直徑，作包絡線，為曲線槽尺寸。（3）精確測量曲線槽。3.2.5夾緊元件強度校核由于切削力較小，夾緊力較小，故夾緊強度足夠分析知，夾緊桿受力最大最危險處抗拉強度查文獻［18］中220頁表3-23可知45鋼［σ］=450Mpa，強度足夠。3.2.6操作說明通過定位鍵，將夾具體在工作臺上定位，螺栓將夾具體固定在工作臺上，通過滾軸，支架將滾軸聯接在立銑頭的主軸端蓋外圓上，將靠板模安裝在滑臺上。安裝工件時，先取下開口壓板，將工件從銑床工作臺的左上方放入夾具，使Φ70h6外圓進入定位環(huán)，主定位面落在夾具體的上平面上。然后，放入斜楔定位板和壓板，擰緊夾緊螺母，通過壓板夾緊工件。銑完工件的一側，松開夾緊螺母，取下斜楔定位板，將工件轉過180°，再放入斜楔定位板和擰緊夾緊螺母夾緊工件，即可進行工件另一側的加工。此外，夾具還需認真調整，夾具其它結構參照其它標準結構確定。結論畢業(yè)設計是我們對大學所學各課程的一次綜合性的總復習，同時也是一次理論聯系實踐的訓練。通過大學的學習和實踐，我在這次畢業(yè)設計能體現出所學所想；還學習到了更多更廣的知識，鍛煉了自己獨立分析問題解決問題的能力。通過此次畢業(yè)設計，在下述各方面得到鍛煉：（1）熟練運用機械制造工藝學課程中的基本理論，以更正確地解決一個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，保證零件的加工質量。（2）提高結構設計能力，通過設計工藝的訓練，獲得根據被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經濟合理而能保證加工質量的工藝路線的能力。（3）更加熟練的使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運用。致謝為期三個月的《CA6140型普通車床刀架中部轉盤機械加工工藝規(guī)程及夾具設計》即將結束。整個設計過程始終在于鳳云老師的指導下進行，自始至終得到了于老師的悉心指導和熱情幫助。設計內容不斷改進、完善，在此過程中于老師嚴謹求實、認真負責的工作作風，一絲不茍的治學態(tài)度，誨人不倦的長者風范使我受益非淺。在此，學生謹向三個多月來付出了辛勞汗水和心血的導師致以崇高的敬意和衷心的感謝。其次，感謝學院領導，圖書館的所有工作人員，他們熱情的工作為我的畢業(yè)設計資料查閱提供了極大的便利條件。最后感謝我的同學以及朋友在我的整個畢業(yè)設計中所給與的幫助和支持，他們在整個設計工作期間都與我進行過有益的交流，提出了很多的建議和想法，使我受益非淺。以及我的家人在我緊張、繁忙的論文工作期間在精神和生活上所給予的最大的理解和支持。在畢業(yè)設計完稿之際，我真誠的對關心、幫助、支持過我的老師、同學以及親人表示最衷心的感謝，謝謝你們！參考文獻1李延平，張喜群，梁齊.新一代夾具的發(fā)展與應用[J].機械加工（冷加工）,2006,（06）：6-7.2孫瑛.先進的機床夾具[J].現代制造,2005，（05）：22-25.3王鳳鮮.淺談組合夾具的重要作用[J].科技情報開發(fā)與經濟,2008,(13)：56-574張亞明.機床夾具的分類與構成[J].科技資訊,2008，(04)：91-92.5陳家元.機械制造工藝發(fā)展現狀與未來發(fā)展趨勢[J].機械研究與應用,2011,（01）：3-4.6張淑敏.基于綠色制造的機械加工工藝技術[J].新技術新工藝.2007，（10）：3-47劉杰，王志成.提高機床加工精度的可行性研究[J].重慶工學院學報,1995,(03)：38-39.8王亞萍,葛江華,隋秀凜等.制造技術的發(fā)展.現代制造工程[J]，2008，(6)：24-289劉杰，王志成.提高機床加工精度的可行性研究[J].重慶工學院學報,1995,(03)：38-39.10王先奎.機械加工工藝手冊[M].機械工業(yè)出版社,2006,（12）：82-125.11孫巳德.機床夾具圖冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1983:10-12.

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