撥叉加工工藝及夾具設計

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機械加工工藝過程卡 產品型號 831001 零（部）圖號 共 2 頁 產品名稱 拔叉 零（部）名稱 拔叉 第 2 頁 材料牌號 HT150 毛坯種類 鑄造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 1 每臺件數 1 備 注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 10 鑄造 鑄造 鑄造 鑄造 20 時效 時效處理，去應力 時效 時效 30 粗銑 粗銑底面 機加工 銑 銑床 X62W 硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 40 精銑 精銑底面 機加工 銑 銑床 X62W 硬質合金面銑刀﹑游標卡尺、工裝XJ001 50 粗鏜 粗鏜直徑25.5的杠孔 機加工 鏜 臥式鏜床T68 硬質合金鏜刀﹑游標卡尺、工裝 60 粗鏜 粗鏜直徑30.2的杠孔 機加工 鏜 臥式鏜床T68 硬質合金鏜刀﹑游標卡尺、工裝 70 粗鏜 粗鏜直徑40的杠孔 機加工 鏜 臥式鏜床T68 硬質合金鏜刀﹑游標卡尺、工裝 80 半精鏜 半精鏜直徑25.5的杠孔 機加工 鏜 臥式鏜床T68 硬質合金鏜刀﹑游標卡尺、工裝 90 半精鏜 半精鏜直徑30.2的杠孔 機加工 鏜 臥式鏜床T68 硬質合金鏜刀﹑游標卡尺、工裝 100 半精鏜 半精鏜直徑40的杠孔 機加工 鏜 臥式鏜床T68 硬質合金鏜刀﹑游標卡尺、工裝 110 精鏜 精鏜直徑25.5的杠孔 機加工 鏜 臥式鏜床T68 硬質合金鏜刀﹑游標卡尺、工裝 120 精鏜 精鏜直徑30.2的杠孔 機加工 鏜 臥式鏜床T68 硬質合金鏜刀﹑游標卡尺、工裝 130 精鏜 精鏜直徑40的杠孔 機加工 鏜 臥式鏜床T68 硬質合金鏜刀﹑游標卡尺、工裝 140 鉆孔 鉆孔4-Φ10 機加工 鉆 鉆床Z525 錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001 150 鉆孔 擴孔2-Φ13 機加工 鉆 鉆床Z525 錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001 160 鉆孔 鉆孔4-Φ10 機加工 鉆 鉆床Z525 錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001 170 擴孔 擴孔2-Φ13 機加工 鉆 鉆床Z525 錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001 180 锪孔 锪孔2-Φ20 機加工 鉆 鉆床Z525 錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001 190 锪孔 锪孔Φ13 機加工 鉆 鉆床Z525 錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處記 更改文件號 簽字 日期 機械加工工藝過程卡 產品型號 831001 零（部）圖號 共 2 頁 產品名稱 拔叉 零（部）名稱 拔叉 第 2 頁 材料牌號 HT150 毛坯種類 鑄造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 1 每臺件數 1 備 注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 200 鉆孔 鉆孔Φ6 機加工 鉆 鉆床Z525 錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001 210 鉆孔 鉆孔M6的螺紋孔 機加工 鉆 鉆床Z525 錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001 220 攻絲 對孔M6的螺紋孔攻絲 機加工 鉆 鉆床Z525 錐柄麻花鉆﹑游標卡尺、工裝標卡尺、工裝XJ001 230 檢驗 檢驗入庫 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處記 更改文件號 簽字 日期 目錄 摘 要 ………………………………………………………………………………1 機械制造概況……………………………………………………………………………2 機械制造工藝及夾具設計任務書 3 第1章 拔叉的零件分析 4 1.1 拔叉的作用和結構 4 1.2 拔叉的工藝分析 5 第2章 拔叉的工藝規(guī)程設計 5 2.1 確定毛坯的制造形式 5 2.2 基面的選擇 6 2.3 制定工藝路線 6 2.3.1 工藝路線方案 6 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2.5 確定切2.6 削用量及基本工時 7 第3章 夾具設計 22 3.1 夾具設計過程中的問題 22 3.2 夾具設計 22 3.2.1 定位基準的選擇 22 3.2.2 定位元件的選擇 23 3.2.3 定位誤差計算 23 3.2.4 夾緊力的計算 23 3.2.5 夾緊元件強度校核 25 3.3 夾具說明 26 結論 26 致謝 26 參考文獻 27 摘 要 當今世界，工業(yè)制造發(fā)達國家的對其加工設備（機床）工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機電一體化、高精、高效、高自動化先進機床，以加速工業(yè)制造及處進國民經濟的發(fā)展。中國加入WTO后，正式參與世界市場激烈競爭，今後如何加強機床工業(yè)實力、加速數控機床產業(yè)發(fā)展，實是緊迫而又艱巨的任務。而數控機床主要由數控裝置、伺服機構和機床主體組成。是一種將計算機信息技術運用與機械制造加工的產品。本文一例車床主軸的程序編制與步驟，加工工藝的選擇問題進行探討。 而我自己也有對現代制造的理解。在此我就對某車床主軸生產企業(yè)的訪問和參觀，將生產與畢業(yè)設計相結合而看到的，學習的，理解的來逐步闡述我心中所認識的現代制造。 Abstract Now the world, the industry makes the developed country (engine bed) the industry to take highly to its processing equipment, competition development integration of machinery, Gao Jing, highly effective, high automated advanced engine bed, accelerates the industry manufacture and place enters the national economy the development.After China joins WTO, participates in the world market steep competition officially, how from now on will strengthen the machine tool industry strength, the acceleration numerical control engine bed industry development, solid will be urgent and the arduous duty. But I also have to the modern manufacture understanding.In this me on visit to some lathe main axle production enterprise's and the visit, will produce and the graduation project unifies saw, the study, will understand elaborated gradually in my heart knew modern manufacture. Key word: equipment engine manufacture competition officially officially production 2 機械制造概況 數控加工的發(fā)展是機械制造業(yè)具有劃時代意義的一場深刻革命，它打破了傳統(tǒng)手動操縱機器加工的模式。數控加工具有高柔性、高精度、高效率特點，同時可大大減輕操作者的勞動強度。發(fā)展數控加工是當前我國機械制造業(yè)技術改造的必由之路，是未來工廠自動化的基礎。 近段時間在我對車床主軸零件的數控加工編程和工藝選擇上的認識結合學校里所學的相關知識的學習，理解，來逐步闡述我心中所認識的現代制造設計。 在大二我才慢慢接觸現代制造，，開始初步了解AutoCAD,MasterCAM等軟件、機械制圖、數控機床操作的感念,認識更多軸類產品的編程加工和工藝等理論方面的知識,如對零件的測繪,設計編程路線等,在操作上只是簡單對刀、程序的輸出等,既要完整的表現一個產品還要有對其加工路線的合理度,還必須要用電腦工具去表達。于是學會了用平面軟件和三維軟件去表達產品。 對著自己對數控機床的初步認識（學校機房的一些單步操作和理論的講解），我把看懂編輯程序和單步操作放在了第一，為此我忽律了一個完整的零件編程前面還有設計編程路線的分析和實習操作時所要注意的要點以便方便工人師傅們更好的操作和理解。進了企業(yè)，進行真正的實踐工作，剛進去看到工人師傅將一個零件裝夾到數控車床上便開始對其對刀、試車、對基準原點……等步驟。我所看到的是FANUC數控系統(tǒng)的車床，精確度可以達到0.0001甚至更高的精度。編輯的數控程序由專門的數控編輯員編輯的，在我課文所學到的數控編輯方法有手工編輯和自動編輯兩種。而這里大多樹是用前一種，從零件圖樣分析工藝處理、數據計算、編寫程序單、輸入程序到程序校驗等各步驟。 機械制造工藝及夾具設計任務書 設計題目:制定CA6140車床拔叉的加工工藝，設計鉆、、孔的鉆床夾具 設計要求: 中批量生產 動夾緊 通用工藝裝備 設計內容: 1、熟零件圖 2、繪制零件圖 3、繪制毛坯圖 4、編寫工藝過程卡片和工序卡片 5、繪制夾具總裝圖 6、說明書一份 第1章 拔叉的零件分析 1.1 拔叉的作用和結構 本零件為CA6140車床拔叉，用于機床和光杠，絲杠的連接。 零件具體結構見附件“拔叉零件圖”。 圖2-1 零件大體結構 1.2 拔叉的工藝分析 零件有兩個主要的加工表面，分別零件底面和一個側面，這兩個主要的加工表面之間有一定的位置要求，現分析如下： 1. 零件底面： 這一加工表面主要是平面的銑削，它為后來的加工定位。 2. 側面： 這一加工表面主要是40mm、30.2mm、25.5mm孔的加工，主要的加工表面為40mm、30.2mm、25.5mm的孔，它為后來的加工定位。 這兩個加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： 零件底面與40mm、30.2mm、25.5mm的孔中心線連線的平行度公差為100：0.07、距離偏差為±0.07mm。 由以上分析可知，對這兩個加工表面而言可以先粗加工零件底面，然后以次為基準加工側面的40mm、30.2mm、25.5mm孔，在由加工完的40mm、30.2mm、25.5mm孔作為基準精加工底面并且保證它們之間的位置精度要求。在進行其他精度要求低的加工。 第2章 拔叉的工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料為HT200，由于零件形狀規(guī)范，可以直接通過砂型鑄造而成。中批量生產。 毛坯圖見附件“拔叉毛坯圖”。 2.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。 粗加工時，加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大，因此，選擇粗加工切削用量時，要盡量保證較高的單位時間金屬切除量（金屬切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度V、進給量F和切削深度醦）中，提高任何一項，都能提高金屬切削率。但是對刀具耐用度影響最大的是切削速度，其次是進給量，切削深度影響最小。所以，粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個盡可能大的切削深度醦，其次選擇一個較大的進給量F，最后確定一個合適的切削速度V。 精加工時加工精度和表面質量要求比較高，加工余量要求小而均勻。因此，選取精加工切削用量時應著重考慮，如何保證加工質量，并在此前提下盡量提高生產率。所以，在精加工時，應選用較小的切削深度醦和進給量F，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度V，以保證加工質量和表面質量。 2.3 制定工藝路線 2.3.1 工藝路線方案 訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為中批量生產的條件下，可以考慮盡量采用專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。 初步制定工藝路線如下： 工序Ⅰ 鑄造 工序Ⅱ 時效處理 工序Ⅲ 粗銑底面 工序Ⅳ 鉆、擴、鉸40mm、30.2mm、25.5mm孔 工序Ⅴ 檢驗 工序Ⅵ 精銑底面 工序Ⅶ 锪平R22mm平面 工序Ⅷ 鉆20mm、13mm孔 工序Ⅸ 鉆10mm錐孔 工序Ⅹ 鉆、鉸2-20mm、2-13mm孔 工序Ⅺ 鉆、鉸13mm孔、2-10mm錐孔 工序Ⅻ 鉆6mm孔 工序ⅩⅢ 鉆M6mm底孔并倒角 工序ⅩⅣ 攻螺紋M6mm 工序ⅩⅤ 最終檢驗 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 拔叉零件材料為HT200。硬度HB190~210，中批量生產，采用鑄造毛坯。 根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（下面所用計算尺寸、公式及表見參考文獻“機械制造工藝設計實用手冊”） 1.銑底面 （1）粗銑底面余量 考慮粗糙度和缺陷層深度確定粗銑底面余量為2.5mm （2）精銑底面余量 精銑底面余量為0.8mm 2.孔 孔的余量在計算基本工時時查手冊確定 2.5 確定切2.6 削用量及基本工時 工序Ⅲ 粗銑底面 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：粗銑底面 刀具：端面銑刀 機床：X5032A立式銑床 2. 計算切削用量及加工工時 由參考文獻[1]表15-53 f=0.2-0.4mm/z 取f=0.3 mm/z 由參考文獻[1]表15-55 v=0.25-0.35m/s 取v=0.3m/s n===1.19r/s=71.7r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=71 r/min=1.18r/s 實際切削速度v===0.297m/s 切削深度a=2.5mm（按加工余量分配） 切削工時： L=120mm L為加工長度 l1=80mm(刀具直徑) 由文獻[2]表20取銑削入切量和超切量y+△=18mm t===77s=1.3min 工序Ⅳ 鉆、擴、鉸40mm、30.2mm、25.5mm孔 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：鉆、擴、鉸40mm、30.2mm、25.5mm孔 刀具：鉆頭、擴孔鉆、鉸刀 機床：Z3040X16搖臂鉆床 2.計算切削用量及加工工時 （1）鉆38mm 由參考文獻[1]表15-33 取f=1.1 mm/r L=60mm<3dw取K=1 由參考文獻[1]表15-37 取v=0.35m/s n===2.93r/s=175.8r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=180 r/min=3r/s 實際切削速度v===0.358m/s 切削深度a=19mm 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=14mm t===23s=0.37min （2）擴孔至39.75mm 由參考文獻[1]表15-41 取f=1.0mm/z v=0.43m/s n=3.4 r/s 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=15mm t===22s=0.37min （3）鉸40mm孔 由參考文獻[2]表31 取f=2.5 mm/r 由參考文獻[2]表33 取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻[1]表15-36取Kv=0.9 由參考文獻[2]表32 取后刀面最大磨損限度為0.8mm 刀具耐用度T=7200s v===0.29m/s n===2.31r/s=138.5r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=140 r/min=2.33r/s 實際切削速度v===0.293m/s 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=15mm t===13s=0.22min （4）鉆28mm 由參考文獻[1]表15-33 取f=1.0 mm/r L=60mm<3dw取K=1 由參考文獻[1]表15-37 取v=0.35m/s n===3.98r/s=238.9r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=236 r/min=3.93r/s 實際切削速度v===0.346m/s 切削深度a=14mm 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=11mm t===18s=0.3min （5）擴孔至29.9mm 由參考文獻[1]表15-41 取f=0.8mm/z v=0.46m/s n=4.9 r/s 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=12mm t===18s=0.31min （6）鉸30.2mm孔 由參考文獻[2]表31 取f=2.5 mm/r 由參考文獻[2]表33 取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻[1]表15-36取Kv=0.9 由參考文獻[2]表32 取后刀面最大磨損限度為0.8mm 刀具耐用度T=7200s v===0.265m/s n===2.79r/s=167.7r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=170 r/min=2.83r/s 實際切削速度v===0.269m/s 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=12mm t===10s=0.17min （7）鉆23mm 由參考文獻[1]表15-33 取f=0.75 mm/r L=60mm<3dw取K=1 由參考文獻[1]表15-37 取v=0.35m/s n===4.85r/s=290.8r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=300 r/min=5r/s 實際切削速度v===0.359m/s 切削深度a=11.5mm 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=9mm t===18.4s=0.31min （8）擴孔至25.2mm 由參考文獻[1]表15-41 取f=0.8mm/z v=0.44m/s n=5.6 r/s 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=10mm t==16s=0.26min （9）鉸25.5mm孔 由參考文獻[2]表31 取f=2.0 mm/r 由參考文獻[2]表33 取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻[1]表15-36取Kv=0.9 由參考文獻[2]表32 取后刀面最大磨損限度為0.8mm 刀具耐用度T=7200s v===0.09m/s n===1.124r/s=67.4r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=67 r/min=1.12r/s 實際切削速度v===0.09m/s 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=10mm t===31.25s=0.52min 工序Ⅴ 檢驗 工序Ⅵ 精銑底面 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：精銑底面 刀具：端面銑刀 量具：卡板 機床：X5032A立式銑床 2.計算切削用量及加工工時 由參考文獻[1]表15-54 f=0.23-0.5 mm/r取f=0.5 mm/r 由參考文獻[1]表15-55 v=0.25-0.35m/s 取v=0.3m/s n===1.19r/s=71.7r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=71 r/min=1.18r/s 實際切削速度v===0.297m/s 切削深度a=0.8mm（按加工余量分配） 切削工時： L=120mm L為加工長度 l1=80mm(刀具直徑) 由文獻[2]表20取銑削入切量和超切量y+△=18mm t===370s=6.16min 工序Ⅶ 锪平R22mm平面 工序Ⅷ 鉆20mm、13mm孔 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：鉆20mm、13mm孔 刀具：鉆頭 機床：ZA5025立式鉆床 2.計算切削用量及加工工時 （1）鉆孔20mm 由參考文獻[1]表15-33 取f=0.72 mm/r L=13mm<3dw取K=1 由參考文獻[1]表15-37 取v=0.35m/s n===5.57r/s=334.4r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=335r/min=5.58r/s 實際切削速度v===0.35m/s 切削深度a=10mm 切削工時： L=60mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=6mm t===5s=0.08min （2）鉆13mm孔 由參考文獻[1]表15-33 取f=0.6 mm/r L=5mm<3dw取K=1 由參考文獻[1]表15-37 取v=0.35m/s n===8.57r/s=514.5r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=500r/min=8.3r/s 實際切削速度v===0.34m/s 切削深度a=6.5mm 切削工時： L=5mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=6mm t===2.2s=0.04min 工序Ⅸ 鉆10mm錐孔 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：鉆10mm錐孔 刀具：鉆頭 機床：ZA5025立式鉆床 2.計算切削用量及加工工時 由參考文獻[1]表15-33 取f=0.5 mm/r L=18mm<3dw取K=1 由參考文獻[1]表15-37 取v=0.35m/s n===11.12r/s=668.8r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=670r/min=11.17r/s 實際切削速度v===0.35m/s 切削深度a=5mm 切削工時： L=18mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=5mm t===4s=0.07min 工序Ⅹ 鉆、鉸2-20mm、2-13mm孔 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：鉆、鉸2-20mm、2-13mm孔 刀具：鉆頭 機床：ZA5025立式鉆床 2.計算切削用量及加工工時 （1）鉆19mm孔 由參考文獻[1]表15-33 取f=0.72 mm/r L=12mm<3dw取K=1 由參考文獻[1]表15-37 取v=0.35m/s n===5.87r/s=352r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=355r/min=5.92r/s 實際切削速度v===0.353m/s 切削深度a=9.5mm 切削工時： L=12mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=8mm t===5s=0.08min （2）鉆12mm孔 由參考文獻[1]表15-33 取f=0.6 mm/r L=65-12=53mm<5dw取K=0.9 則f=0.6×0.9=0.54 mm/r 由參考文獻[1]表15-37 取v=0.35m/s n===9.3r/s=557.3r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=560r/min=9.33r/s 實際切削速度v===0.352m/s 切削深度a=6mm 切削工時： L=53mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=6mm t===12s=0.2min （3）鉸孔至20mm 由參考文獻[2]表31 f=1.0-2.0 mm/r取f=1.5 mm/r 由參考文獻[2]表33 取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻[1]表15-36取Kv=0.9 由參考文獻[2]表32 取后刀面最大磨損限度為0.8mm 刀具耐用度T=7200s v===0.09m/s n===1.4r/s=86r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=85 r/min=1.42r/s 實際切削速度v===0.089m/s 切削工時： L=12mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=8mm t===10s=0.17min （4）鉸孔至13mm 由參考文獻[2]表31 f=1.0-2.0 mm/r取f=1.2 mm/r 由參考文獻[2]表33 取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻[1]表15-36取Kv=0.9 由參考文獻[2]表32 取后刀面最大磨損限度為0.8mm 刀具耐用度T=7200s v===0.09m/s n===2.2r/s=132r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=132 r/min=2.2r/s 實際切削速度v===0.09m/s 切削工時： L=53mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=6mm t===22s=0.37min 工序Ⅺ 鉆、鉸13mm孔、2-10mm錐孔 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：鉆、鉸13mm孔、2-10mm錐孔 刀具：鉆頭 機床：ZA5025立式鉆床 2.計算切削用量及加工工時 （1）鉆12mm孔 由參考文獻[1]表15-33 取f=0.6 mm/r L=65-20=45mm<5dw取K=0.9 則f=0.6×0.9=0.54 mm/r 由參考文獻[1]表15-37 取v=0.35m/s n===9.3r/s=557.3r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=560r/min=9.33r/s 實際切削速度v===0.352m/s 切削深度a=6mm 切削工時： L=45mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=6mm t===10s=0.17min （2）鉆9mm孔 由參考文獻[1]表15-33 取f=0.5mm/r L=20mm<3dw取K=1 由參考文獻[1]表15-37 取v=0.35m/s n===12.4r/s=743r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=750r/min=12.5r/s 實際切削速度v===0.353m/s 切削深度a=4.5mm 切削工時： L=20mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=5mm t===4s=0.07min （3）鉸孔至13mm 由參考文獻[2]表31 f=1.0-2.3 mm/r取f=1.2 mm/r 由參考文獻[2]表33 取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻[1]表15-36取Kv=0.9 由參考文獻[2]表32 取后刀面最大磨損限度為0.8mm 刀具耐用度T=7200s v===0.09m/s n===2.2r/s=132r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=132 r/min=2.2r/s 實際切削速度v===0.09m/s 切削工時： L=45mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=6mm t===19s=0.32min （4）鉸孔至10mm 由參考文獻[2]表31 f=0.65-1.3 mm/r取f=1.0 mm/r 由參考文獻[2]表33 取cv=15.6 zv=0.2 xv=0.1 yv=0.5 m=0.3 由參考文獻[1]表15-36取Kv=0.9 由參考文獻[2]表32 取后刀面最大磨損限度為0.8mm 刀具耐用度T=7200s v===0.1m/s n===3.18r/s=191r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=190 r/min=3.17r/s 實際切削速度v===0.1m/s 切削工時： L=20mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=5mm t===8s=0.13min 工序Ⅻ 鉆6mm孔 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：鉆6mm孔 刀具：鉆頭 機床：ZA5025立式鉆床 2.計算切削用量及加工工時 由參考文獻[1]表15-33 取f=0.35 mm/r L=79mm＞10dw取K=0.7 則f=0.35×0.7=0.25 mm/r 由參考文獻[1]表15-37 取v=0.35m/s n===18.6r/s=1114.6r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=1120r/min=18.7r/s 實際切削速度v===0.352m/s 切削深度a=3mm 切削工時： L=79mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=3mm t===18s=0.29min 工序ⅩⅢ 鉆M6mm底孔并倒角 1.加工條件： 工件材料：HT200，=200MPa、鑄造 加工要求：鉆4.9mm孔 刀具：鉆頭 機床：ZA5025立式鉆床 2.計算切削用量及加工工時 由參考文獻[1]表15-33 取f=0.2 mm/r L=20mm＜5dw取K=0.9 則f=0.2×0.9=0.18 mm/r 由參考文獻[1]表15-37 取v=0.35m/s n===22.7r/s=1365r/min 按機床參數和文獻[3]表2-12選取n=1400r/min=23.3r/s 實際切削速度v===0.36m/s 切削深度a=2.45mm 切削工時： L=20mm L為加工長度 由文獻[2]表22取鉆削入切量和超切量y+△=2.5mm t===5s=0.09min 工序ⅩⅣ 攻螺紋M6mm 工序ⅩⅤ 最終檢驗 第3章 夾具設計 3.1 夾具設計過程中的問題 為提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。夾具用于Z3040X16搖臂鉆床，刀具為直柄麻花鉆頭、擴孔鉆、鉸刀，加工側面的3個孔。加工時需要保證它們的位置精度。 3.2 夾具設計 3.2.1 定位基準的選擇 此時，可以用粗銑過的底面定位，這樣就可以保證它們之間的位置精度。 3.2.2 定位元件的選擇 本夾具定位方案為工件以底面及兩側面分別靠在夾具支架的定位平面和定位銷及底面的3個固定鉆套定位，用螺釘及壓板將工件夾緊。 3.2.3 定位誤差計算 確定基準定位誤差 由參考文獻[7]表1-1-12 圓柱銷直徑D=12mm 由參考文獻[7] 圓柱銷直徑偏差D=mm =0.032-0.020=0.012 mm =0.02 mm mm 定位誤差 ：為定位銷與工件間最小間隙 =0.014mm 定位誤差=0.024+0.014=0.038mm 3.2.4 夾緊力的計算 零件加工過程中所受的夾緊力較大，根據零件的形狀，以及夾緊機構在夾具中安裝，可確定夾緊力的位置。為了節(jié)約輔助時間，減輕工人的勞動強度，便于制造和安裝，本夾具采用寬頭壓板，用螺母、螺桿、彈簧相互配合夾緊零件。 夾緊力的計算: 1．最大切削力：加工40mm孔時軸向力最大 由參考文獻[2]表23 F= 其中： 取決于工件材料和切削條件的系數=42.7 =1 =0.8 當實際的加工條件與求得的經驗公式的實驗條件不相符時，各種因素對軸向力的修正系數 由參考文獻[2]表22-1 其中：HB=200 nF =0.75 ==1.04 所以：F= 2．最大轉矩：加工40mm孔時轉矩最大 由參考文獻[2]表23 M= 其中： 取決于工件材料和切削條件的系數=0.021 =2 =0.8 當實際的加工條件與求得的經驗公式的實驗條件不相符時，各種因素對轉矩的修正系數 由參考文獻[2]表22-1 其中：HB=200 nF =0.75 ==1.04 所以：F= 3．切削功率 由參考文獻[2]表23 切削功率： 4．夾緊力計算 本夾具采用的是壓板夾緊，對夾具夾緊力影響最大的是鉆25.5mm孔是的轉矩： 由參考文獻[2]表23 M= 其中： 取決于工件材料和切削條件的系數=0.021 =2 =0.8 當實際的加工條件與求得的經驗公式的實驗條件不相符時，各種因素對轉矩的修正系數 由參考文獻[2]表22-1 其中：HB=200 nF =0.75 ==1.04 所以：F= 夾緊力Q 其中：M為對夾具夾緊力影響最大的轉矩 L 為夾緊力力臂 L=2×63+12+25÷2=150.5mm 所以 實際預緊力： 其中：K為安全系數 ：一般安全系數，考慮到增加夾緊的可靠性和因工件材料性質及余量不均勻等引起的切削力的變化。 一般取 ：加工性質系數，粗加工取。精加工取 ：刀具鈍化系數，考慮刀具磨損鈍化后，切削力增加。一般取。這里取 ：斷續(xù)切削系數，斷續(xù)切削時取。連續(xù)切削時，取 所以 所以 所以 夾緊力為： Q =1554N 3.2.5 夾緊元件強度校核 受力分析：當壓緊工件時，螺栓除受夾緊力Q作用產生拉應力外，還受轉矩T的扭轉而產生扭轉剪應力的作用。 拉伸應力： 扭轉剪應力： 由第四強度理論，可知螺栓預緊狀態(tài)下的計算應力： 元件材料為45鋼，屈服強度為=450 ，取安全系數n=1.9 則許用擠壓應力 夾具結構見附件“夾具裝配圖，夾具體零件圖”。 3.3 夾具說明 本夾具是用來加工車床拔叉的鉆模。工件以底面及兩側面分別靠在夾具支架的定位平面和定位銷及底面的3個固定鉆套定位，用螺釘及壓板將工件夾緊。為提高工件加工孔中心距精度，鉆模設計有鉆套。 結論 關于CA6140車床拔叉的工藝規(guī)程設計及夾具設計，經過很長時間的努力，已經基本完成，現總結如下： 1.本次設計是對所學知識的一次綜合運用，充分的運用了以前所學知識去分析和解決實際問題，進一步鞏固和深化了基礎知識，同時也是對《機械制造技術基礎》學習的一個升華過程。 2.掌握了一般的設計思路和設計的切入點，對機械加工工藝規(guī)程和機床夾具設計有了一個全面的認識，培養(yǎng)了正確的設計思路和分析解決問題的能力，同時提升了運用知識和實際動手的能力。 3.進一步規(guī)范了制圖要求，學會運用標準、規(guī)范、手冊和查閱相關資料的本領。 4.我國機械行業(yè)還有很大的發(fā)展空間，需要我們不斷努力。 由于本人水平有限，加之時間短，經驗少。文中定有許多不妥甚至錯誤之處，請各位老師給予指正和教導，本人表示深深的謝意。 致謝 我首先感謝我的指導老師，在整個設計期間，給予了我悉心的指導。老師嚴謹的治學態(tài)度和科學的思維方式使我受益匪淺，是我以后學習和工作中好的榜樣。在此，再一次的感謝他。 在設計期間我學到了許多寶貴的知識和經驗，借此機會，謹讓我向所有曾經給予我支持和幫助的老師和同學們表示最誠摯的謝意。 千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。摻崧蹟以前的所有正文內容都要編寫在此行之前。 參考文獻 1 張耀宸編.機械加工工藝設計實用手冊.航空工業(yè)出版社.1993年 2 艾興、肖詩綱編.切削用量手冊.機械工業(yè)出版社. 3 侯珍秀編.機械系統(tǒng)設計. 哈爾濱工業(yè)大學出版社.2003年3月 4 趙家齊編.機械制造工藝學設計指導書.機械工業(yè)出版社.1987年11月 5 孫玉芹、孟兆新編.機械精度設計基礎.科學出版社，2003年8月 6 張世昌，李旦，高航主編.機械制造技術基礎.高等教育出版社，2001年8月 7 東北重型機械學院、洛陽農業(yè)機械學院、長春汽車廠工人大學編.機床夾具設計手冊.上?？茖W技術出版社.1979年7月