中間連接套管件加工工藝及加工Φ28孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、工序卡、說(shuō)明書(shū)】

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零件的分析62.1零件的形狀62.2零件的工藝分析6第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)73.1 確定毛坯的制造形式73.2 基面的選擇73.3 制定工藝路線(xiàn)83.3.1 工藝路線(xiàn)方案一83.3.2 工藝路線(xiàn)方案二93.3.3 工藝方案的比較與分析93.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備103.4.1 機(jī)床選用103.4.2 選擇刀具103.4.3 選擇量具103.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定103.6確定切削用量及基本工時(shí)12第4章 加工28孔夾具設(shè)計(jì)224.1 車(chē)床夾具設(shè)計(jì)要求說(shuō)明224.2車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)224.3 定位機(jī)構(gòu)244.4夾緊機(jī)構(gòu)244.5零件的車(chē)床夾具的加工誤差分析264.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)274.6 零件的車(chē)床專(zhuān)用夾具簡(jiǎn)單使用說(shuō)明28總 結(jié)29致 謝30參 考 文 獻(xiàn)31 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(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)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)。中間連接套管件零件加工工藝及鉆床夾具設(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(xiàn)安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專(zhuān)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)指正。第2章 零件的分析2.1零件的形狀題目給的零件是中間連接套管件零件，主要作用是起連接作用。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45，該材料為45鋼，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。中間連接套管件零件主要加工表面為：1.車(chē)外圓及端面，表面粗糙度值為3.2。2.車(chē)外圓及端面，表面粗糙度值3.2。3.車(chē)裝配孔，表面粗糙度值3.2。4.半精車(chē)側(cè)面，及表面粗糙度值3.2。5.兩側(cè)面粗糙度值6.3、12.5，法蘭面粗糙度值6.3。中間連接套管件共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：(1)上端的加工表面： 這一組加工表面包括：上端面，68外圓，28內(nèi)圓，。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(chē)后半精車(chē)就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒(méi)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).下底面的加工表面： 這一組加工表面包括：下底面；其要求也不高，粗銑后精銑就可以達(dá)到精度要求。第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本中間連接套管件來(lái)假設(shè)年產(chǎn)量為10萬(wàn)臺(tái)，每臺(tái)車(chē)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45，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇鑄鐵鑄造。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，鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件?？紤]到零件在使用過(guò)程中起連接作用，分析其在工作過(guò)程中所受載荷，最后選用鑄件，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，可以采用砂型鑄造，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 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，不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇，對(duì)像中間連接套管件這樣的零件來(lái)說(shuō)，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對(duì)本零件來(lái)說(shuō)，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(chēng)，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(wèn)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(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不在重復(fù)。3.3 制定工藝路線(xiàn)制定工藝路線(xiàn)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(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中來(lái)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(xiàn)方案一10鑄選擇毛坯，鑄件20時(shí)效正火30銑粗銑底部大平面 (150X80端面)，留1mm的加工余量40銑精銑底部大平面 (150X80端面)，加工到尺寸公差要求50車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)凸臺(tái)端面60鉆鉆28的底孔2070車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)28孔80車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)39臺(tái)階孔90車(chē)粗車(chē)凸臺(tái)外圓外部輪廓100車(chē)精車(chē)凸臺(tái)外圓外部輪廓110插插寬度為8的槽至圖紙尺寸120去毛刺去毛刺130檢驗(yàn)按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差140入庫(kù)清洗，加工表面涂防銹油，入庫(kù)3.3.2 工藝路線(xiàn)方案二10鑄選擇毛坯，鑄件20時(shí)效正火30車(chē)粗車(chē)底部大平面 (150X80端面)，留1mm的加工余量40車(chē)精車(chē)底部大平面 (150X80端面)，加工到尺寸公差要求50車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)凸臺(tái)端面60鉆鉆28的底孔2070車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)28孔80車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)39臺(tái)階孔90車(chē)粗車(chē)凸臺(tái)外圓外部輪廓100車(chē)精車(chē)凸臺(tái)外圓外部輪廓110插插寬度為8的槽至圖紙尺寸120去毛刺去毛刺130檢驗(yàn)按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差140入庫(kù)清洗，加工表面涂防銹油，入庫(kù)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(guò)程比較繁瑣，而且在加工過(guò)程中位置精度不易保證。方案二減少了裝夾次數(shù)，但是要及時(shí)更換刀具，因?yàn)橛行┕ば蛟谲?chē)床上也可以加工，鏜、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。而且在磨削過(guò)程有一定難度，要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。因此綜合兩個(gè)工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過(guò)程如下：10鑄選擇毛坯，鑄件20時(shí)效正火30銑粗銑底部大平面 (150X80端面)，留1mm的加工余量40銑精銑底部大平面 (150X80端面)，加工到尺寸公差要求50車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)凸臺(tái)端面60鉆鉆28的底孔2070車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)28孔80車(chē)粗車(chē)、半精車(chē)39臺(tái)階孔90車(chē)粗車(chē)凸臺(tái)外圓外部輪廓100車(chē)精車(chē)凸臺(tái)外圓外部輪廓110插插寬度為8的槽至圖紙尺寸120去毛刺去毛刺130檢驗(yàn)按圖紙要求檢驗(yàn)各部尺寸及形位公差140入庫(kù)清洗，加工表面涂防銹油，入庫(kù)3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用.工序和工序是粗車(chē)、粗鏜和半精車(chē)、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(chē)床就能滿(mǎn)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型臥式車(chē)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。3.4.2 選擇刀具.在車(chē)床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車(chē)刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類(lèi)硬質(zhì)合金車(chē)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(chē)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“中間連接套管件” 零件材料為45，查機(jī)械加工工藝手冊(cè)（以后簡(jiǎn)稱(chēng)工藝手冊(cè)），表2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，45鋼的硬度HB為143269，表2.2-23 45鋼的物理性能，45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(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類(lèi)別同類(lèi)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)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)所發(fā)的任務(wù)書(shū)上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于3050，毛坯重量21202504.0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。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(shī)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)，與機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)的表區(qū)別。工序10、20：鑄造 時(shí)效處理無(wú)切削加工，無(wú)需計(jì)算工序30、40：粗銑、精銑底部大端面機(jī)床：銑床X52K刀具：面銑刀(硬質(zhì)合金材料)，材料：， ，齒數(shù)。單邊余量：Z=3mm所以銑削深度：精銑面余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：?。喝°娤魉俣让魁X進(jìn)給量：取取銑削速度機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： (3-1)按照文獻(xiàn)，取 實(shí)際銑削速度： (3-2)進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：,取切削工時(shí)被切削層：由毛坯可知， 刀具切入： (3-3)刀具切出：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間： (3-4)機(jī)動(dòng)時(shí)間： (3-5)所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序50 粗車(chē)、半精車(chē)凸臺(tái)端面1、加工條件（1）選擇刀具1） 選擇直頭焊接式外圓車(chē)刀2）依據(jù)，根據(jù)表1.1，車(chē)床CA6140的中心高度，所以選擇的刀桿尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度為4.5mm。3）依據(jù)，根據(jù)表1.2，粗車(chē)毛坯為45鋼，可以選擇YT15硬質(zhì)合金刀具。4）依據(jù)，根據(jù)表1.3，車(chē)刀幾何形狀如表12表12 車(chē)刀幾何形狀角度刀角名稱(chēng)符號(hào)范圍取值主偏角kr304545副偏角101515前角51010后角585刃傾角00倒棱前角-10 -15-10續(xù)表12 車(chē)刀幾何形狀角度倒棱寬度0.4（0.30.8）f10.40.80.5（2）選擇切削用量 1）、確定切削深度ap 由于粗加工余量?jī)H為2.9mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故 ap=2.9mm2）、進(jìn)給量依據(jù)，根據(jù)表1.4，在粗車(chē)鋼料，刀桿的尺寸為16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直徑小于40mm時(shí)， 依據(jù)，根據(jù)CA6140車(chē)床的使用說(shuō)明書(shū)選擇 確定的進(jìn)給量尚需滿(mǎn)足車(chē)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)依據(jù)，根據(jù)CA6140車(chē)床的使用說(shuō)明書(shū)得其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力為。依據(jù)，根據(jù)表1.21，當(dāng)鋼的強(qiáng)度=570670MPa， (預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力為N。依據(jù)，根據(jù)表1.29-2，切削時(shí)的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.0，故實(shí)際進(jìn)給力為 N由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車(chē)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選的進(jìn)給量可用 3）、車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T依據(jù)，根據(jù)表1.9，車(chē)刀的后刀面最大磨損量取為1.0mm（1.01.4），車(chē)刀的壽命T=60min。4）、確定切削速度依據(jù)，根據(jù)表1.28，切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計(jì)算 故 =110m/min r/min依據(jù)，根據(jù)CA6140車(chē)床的使用說(shuō)明書(shū)，選擇 這時(shí)實(shí)際切削速度為 =120m/min最后決定的車(chē)削用量為。工序70 粗車(chē)、半精車(chē)28孔（1）選擇機(jī)床： 由于加工的零件的外廓尺寸不是很大，又屬于回轉(zhuǎn)體，故可以在車(chē)床上鏜孔。又因?yàn)榻?jīng)濟(jì)精度的要求不是很高，故可以選擇CA6140型臥式車(chē)床。（2）選擇刀具依據(jù)，根據(jù)表1.2，可以選擇YG6型硬質(zhì)合金鏜刀。依據(jù)，根據(jù)表1.30，由于CA6140機(jī)床的中心高度，所以可以選擇刀桿的尺寸為BXH=16mmX25mm,刀片的厚度為4.5mm。依據(jù)，根據(jù)表1.3，選擇車(chē)刀的幾何形狀為平面帶倒棱形前刀面，如表13 表13 車(chē)刀幾何形狀角度刀角名稱(chēng)符號(hào)范圍取值主偏角kr607560副偏角152020前角101510后角688刃傾角000.40.80.5（3)切削用量的計(jì)算 1）決定切削速度 由于加工余量為0.9，故可在一次走刀內(nèi)切完，則 mm 2）決定進(jìn)給量f 依據(jù)，根據(jù)表1.5，當(dāng)粗鏜45鋼，鏜刀的直徑為20mm，鏜刀伸出的長(zhǎng)度為125mm時(shí)，依據(jù)，根據(jù)表4.2-9，查得CA6140型機(jī)床的進(jìn)給量選 3）依據(jù)，根據(jù)表1.9，所選擇的鏜刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命T=60min。4）決定切削速度依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為，故 =0.65x0.92x0.8x1.24x1.18=0.7 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計(jì)算為 =116m/min r/min 依據(jù)，根據(jù)CA6140車(chē)床的使用說(shuō)明書(shū)，選擇 這時(shí)實(shí)際切削速度為 =82m/min5)校驗(yàn)機(jī)床功率 依據(jù)，根據(jù)表1.24，當(dāng)，時(shí)，。依據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，根據(jù)表1.29-2，可查得切削功率的修正系數(shù)0.94，1.0。故實(shí)際切削時(shí)的功率為。依據(jù)，根據(jù)CA6140車(chē)床的使用說(shuō)明書(shū)，當(dāng)，車(chē)床主軸所允許的功率,因?yàn)?故所選擇之切削用量可以在C620-1車(chē)床上進(jìn)行。最后決定的車(chē)削用量為。工序80粗車(chē)、半精車(chē)39臺(tái)階孔1、加工條件 (1)、選擇刀具：車(chē)刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車(chē)相同。（2）、背吃刀量ap mm 1）、進(jìn)給量 依據(jù)，根據(jù)表1.6，加工材料為45鋼，當(dāng)表面粗糙度為，（預(yù)計(jì)）時(shí)，。依據(jù)，根據(jù)CA6140車(chē)床的使用說(shuō)明書(shū)可選擇 2）、車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T依據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)，根據(jù)表1.9，所選擇車(chē)刀的后刀面最大磨損量為0.5mm,刀具的壽命T=60min 3）、切削速度依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為=0.65，=0.92，=0.8，=1.0，=1.24，故 =0.65x0.92x0.8x1.24x1.18=0.7依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計(jì)算 故 =185m/min r/min依據(jù)，根據(jù)CA6140車(chē)床的使用說(shuō)明書(shū)，選擇 這時(shí)實(shí)際切削速度為 =83m/min最后決定切削用量工序90粗車(chē)凸臺(tái)外圓外部輪廓1、加工條件(1)、選擇刀具 車(chē)刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車(chē)相同。（2）、背吃刀量ap 查，得半精車(chē)余量ap=0.9mm1）、進(jìn)給量 依據(jù)，根據(jù)表1.6，材料為碳鋼，當(dāng)表面粗糙度為，（預(yù)計(jì)）時(shí)，。 依據(jù)，根據(jù)CA6140車(chē)床的使用說(shuō)明書(shū)選擇 2）、車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T 依據(jù)，根據(jù)表1.9，選擇車(chē)刀的后刀面的最大磨損量為0.5mm,刀具的壽命T=60min。3）、切削速度 依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計(jì)算 故 =158m/min r/min依據(jù)，根據(jù)CA6140車(chē)床的使用說(shuō)明書(shū)，選擇 這時(shí)實(shí)際切削速度為 =97m/min最后決定切削用量工序100精車(chē)凸臺(tái)外圓外部輪廓1、加工條件：工件材料為45鋼，。 (1)、選擇刀具 車(chē)刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車(chē)相同。（2）選擇切削用量 1）、確定切削深度 由于精加工余量?jī)H為0.2mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故依據(jù)，得精車(chē)余量ap=0.2mm 2）、進(jìn)給量依據(jù)，根據(jù)表1.6，加工材料為碳鋼，當(dāng)表面粗糙度為，（預(yù)計(jì)）時(shí)，。 依據(jù)，根據(jù)CA6140車(chē)床的使用說(shuō)明書(shū)選擇 確定的進(jìn)給量尚需滿(mǎn)足車(chē)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)依據(jù)，根據(jù)CA6140車(chē)床的使用說(shuō)明書(shū)，其進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力為=3530N。查，根據(jù)表1.21，當(dāng)鋼的強(qiáng)度，=100m/min(預(yù)計(jì))時(shí)，進(jìn)給力為=375N。依據(jù)，根據(jù)表1.29-2，切削時(shí)的修正系數(shù)為，故實(shí)際進(jìn)給力為 由于切削時(shí)的進(jìn)給力小于車(chē)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選的進(jìn)給量可用3）、車(chē)刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度T依據(jù)，根據(jù)表1.9，車(chē)刀的后刀面最大磨損量取為0.5mm（0.40.6），車(chē)刀的壽命T=60min。4）、確定切削速度依據(jù)，根據(jù)表1.28，可查得切削速度的修正系數(shù)為，故 =0.94 依據(jù)，根據(jù)表1.27，切削速度的計(jì)算為 故 =224m/min r/min依據(jù)，根據(jù)CA6140車(chē)床的使用說(shuō)明書(shū)，選擇 這時(shí)實(shí)際切削速度為 =120m/min最后決定的車(chē)削用量為。工序110 插寬度為8的槽至圖紙尺寸依據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)，根據(jù)表4.3-3所選擇的插床：B5032A，工作臺(tái)面至滑架下端的距離為490mm。 依據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)，根據(jù)表4.3-1，選擇插刀：圓柄插刀，刀桿截面16X2如表14 插刀幾何形狀刀角名稱(chēng)符號(hào)范圍取值主偏角kr1010副偏角121前角5155后角121依據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)，表4.3-4，槽寬B=8mm，則。 依據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)，根據(jù)表4.3-7，當(dāng)時(shí)，, ,。 所以插8槽時(shí)，。第4章 加工28孔夾具設(shè)計(jì)4.1 車(chē)床夾具設(shè)計(jì)要求說(shuō)明車(chē)床夾具主要用于加工28孔夾具。因而車(chē)床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線(xiàn)與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)同軸。（1） 安裝在車(chē)床主軸上的夾具。這類(lèi)夾具很多，有通用的三爪卡盤(pán)、四爪卡盤(pán)，花盤(pán)，頂尖等，還有自行設(shè)計(jì)的心軸；專(zhuān)用夾具通?？煞譃樾妮S式、夾頭式、卡盤(pán)式、角鐵式和花盤(pán)式。這類(lèi)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(chē)床夾具 在定心式車(chē)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(chē)床夾具 在車(chē)床上加工殼體、支座、杠桿、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時(shí)，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤(pán)上，因而須設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱(chēng)其為角鐵式車(chē)床夾具?；ūP(pán)式車(chē)床夾具 這類(lèi)夾具的夾具體稱(chēng)花盤(pán)，上面開(kāi)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(lèi)夾具不對(duì)稱(chēng)，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(chē)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(lèi)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(chē)床主軸上的專(zhuān)用夾具，所以零件在車(chē)床上加工用專(zhuān)用夾具。4.2車(chē)床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）定位裝置的設(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(xiàn)與機(jī)床主軸軸線(xiàn)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?shī)A具的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)為基準(zhǔn)來(lái)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(guò)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(guò)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)床主軸的連接車(chē)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(xiàn)與臥式車(chē)床主軸軸線(xiàn)應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。心軸類(lèi)車(chē)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(chē)床前、后頂尖安裝使用。根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專(zhuān)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D140mm，或D(23)d的小型夾具，一般用錐柄安裝在車(chē)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(guò)渡盤(pán)與車(chē)床主軸軸頸連接。過(guò)渡盤(pán)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(guò)渡盤(pán)，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(chē)和倒車(chē)時(shí)因慣性作用使兩者松開(kāi)，可用壓板將過(guò)渡盤(pán)壓在主軸上。專(zhuān)用夾具則以其定位止口按H7/h6或H7/js6裝配在過(guò)渡盤(pán)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(chē)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(guò)渡盤(pán)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(guò)渡盤(pán)連接的方式。過(guò)渡盤(pán)推入主軸后，其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(chē)床夾具與機(jī)床主軸的連接過(guò)渡盤(pán)常作為車(chē)床附件備用，設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過(guò)渡盤(pán)凸緣確定專(zhuān)用夾具體的止口尺寸。過(guò)渡盤(pán)的材料通常為鑄鐵。各種車(chē)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)由零件圖分析孔F的加工要求，必須保證孔軸向和徑向的加工尺寸，得出，夾具必須限制工件的六個(gè)自由度，才可以達(dá)到加工要求。先設(shè)計(jì)夾具模型如下：選擇定位元件為：支承板，支撐釘，定位銷(xiāo)。支撐板限制了X,Y,Z方向的移動(dòng)自由度，X,Y方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，支撐釘限制了Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度?？梢?jiàn)，定位方案選擇合理。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. 夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過(guò)程中不移動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)、不震動(dòng)，又不因夾緊力過(guò)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(lèi)型為手動(dòng)夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來(lái)源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見(jiàn)夾具裝配圖和零件圖。根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)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：安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)5表可得： 所以有： 螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 其中： 螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如下：圖4.1 移動(dòng)壓板受力簡(jiǎn)圖由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式 即： 由上述計(jì)算易得： 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4.5零件的車(chē)床夾具的加工誤差分析工件在車(chē)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、夾具誤差、夾具在主軸上的安裝誤差和加工方法誤差的影響。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：（1）定位誤差由于C面既是工序基準(zhǔn)，又是定位基準(zhǔn)，基準(zhǔn)不重合誤差為零。工件在夾具上定位時(shí)，定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)是重合的，基準(zhǔn)位移誤差為零。因此，尺寸的定位誤差等于零。（2）夾具誤差?yuàn)A具誤差為限位基面與軸線(xiàn)間的距離誤差，以及限位基面相對(duì)安裝基面C的平行度誤差是0.01.（3）安裝誤差因?yàn)閵A具和主軸是莫氏錐度配合，夾具的安裝誤差幾乎可以忽略不計(jì)。（4）加工方法誤差如車(chē)床主軸上安裝夾具基準(zhǔn)與主軸回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)間的誤差、主軸的徑向跳動(dòng)、車(chē)床溜板進(jìn)給方向與主軸軸線(xiàn)的平行度或垂直度等。它的大小取決于機(jī)床的制造精度、夾具的懸伸長(zhǎng)度和離心力的大小等因素。一般取=/3=0.05/3=0.017mm零件的車(chē)床夾具總加工誤差是： 精度儲(chǔ)備：故此方案可行。4.6 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?shī)A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(guò)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?shī)A具體一般外形尺寸較大，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(mǎn)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(guò)程中，切屑會(huì)不斷地積聚在夾具體周?chē)?，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(guò)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(guò)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(guò)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)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見(jiàn)繪制的夾具裝配圖。4.6 零件的車(chē)床專(zhuān)用夾具簡(jiǎn)單使用說(shuō)明（1）夾具的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)力力求緊湊、輕便，懸臂尺寸要短，重心盡可能靠近主軸。（2）當(dāng)工件和夾具上個(gè)元件相對(duì)機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)不平衡時(shí)，將產(chǎn)生較大的離心力和振動(dòng)，影響工件的加工質(zhì)量、刀具的壽命、機(jī)床的精度和安全生產(chǎn)，特別是在轉(zhuǎn)速較高的情況下影響更大。因此，對(duì)于重量不對(duì)稱(chēng)的夾具，要有平衡要求。平衡的方法有兩種：設(shè)置平衡塊或加工減重孔。在工廠(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)中，常用適配的方法進(jìn)行夾具的平衡工作。（3）為了保證安全，夾具上各種元件一般不超過(guò)夾具的圓形輪廓之外。因此，還應(yīng)該注意防止切削和冷卻液的飛濺問(wèn)題，必要時(shí)應(yīng)該加防護(hù)罩?？?結(jié)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書(shū)館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會(huì)打下了好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們課程設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。致 謝這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了課程設(shè)計(jì)。這次課程設(shè)計(jì)成績(jī)的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開(kāi)的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從題目的選擇到項(xiàng)目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。參 考 文 獻(xiàn)1 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車(chē)廠(chǎng)工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。2 張進(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)。機(jī)械工業(yè)出版社，1995。3 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。機(jī)械工業(yè)出版社，1991。4 李洪。機(jī)械加工工藝手冊(cè)。北京出版社，1996。5 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)。金屬切削手冊(cè)。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2544。6 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2544。7 余光國(guó)，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。8 周永強(qiáng)，高等學(xué)校課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M，北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2542。9劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊(cè)M，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。10 王光斗，王春福。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2542。11 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車(chē)廠(chǎng)工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。 12 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)M，銀州：寧夏人民出版社，1991。13 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測(cè)量M，中國(guó)計(jì)量出版社，2540：9-19。14 王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540。15 樂(lè)兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2545：4-17