CA6140車床手柄軸夾具設(shè)計(jì)

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1、 江南大學(xué) 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)——夾具設(shè)計(jì) 學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院 姓名： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： 日期：2010.6 目 錄 一、零件分析..............................2 1、零件的作用.............................2 2、零件的工藝分析概述.....................2 3、零件的工藝分析.........................2 二、確定毛坯尺寸，

2、設(shè)計(jì)毛坯圖.........3 1、確定機(jī)械加工余量，毛坯尺寸和公差.......3 2、確定機(jī)械加工余量.......................4 3、確定毛坯尺寸...........................4 4、確定毛坯尺寸公差.......................4 5、設(shè)計(jì)毛坯圖.............................5 三、基準(zhǔn)的選擇.......................5 1、選擇基準(zhǔn)...............................5 2、制定工藝路線..................

3、.........5 四、工序設(shè)定.........................8 1、機(jī)床的選擇.............................8 2、刀具的選擇.............................8 3、量具的選擇.............................8 五、確定切削用量及基本時(shí)間..........10 六、夾具設(shè)計(jì)........................17 七、小結(jié)............................18 八、參考文獻(xiàn)........................19 一、

4、零件的分析 1.零件的作用 題目所既定的零件為輸出軸，其主要作用，一是傳遞轉(zhuǎn)矩，使主軸獲得旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力；二是工作過程中經(jīng)常承受載荷；三是支撐傳動(dòng)零部件。 2.零件的工藝分析概述 從零件圖上看，該零件結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，其主要加工的面有φ16、φ20的外圓柱面，一個(gè)錐面凸臺(tái),一個(gè)M10的螺紋孔，圖中所給的尺寸精度高，大部分是IT6級(jí)；粗糙度方面表現(xiàn)在鍵槽兩側(cè)面、φ20圓柱表面為Ra1.6, φ16外圓柱面為Ra1.6,錐面凸臺(tái)及端面為Ra0.8, φ15.7鍵槽為Ra3.2，其余為Ra6.3。要求不高，位置要求較嚴(yán)格，表現(xiàn)在φ40的右端面、φ20圓柱面。熱處理方面需要調(diào)質(zhì)處理，到200HBS，保

5、持均勻。 通過分析該零件，其布局合理，方便加工，我們通過徑向夾緊可保證其加工要求，整個(gè)圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。 3、零件的工藝分析 3.1確定毛坯的制造形式 毛坯的選擇和擬定毛坯圖是制定工藝規(guī)程的最初階段工作之一，也是一個(gè)比較重要的階段，毛坯的形狀和特征（硬度，精度，金相組織等）對(duì)機(jī)械加工的難易，工序數(shù)量的多少有直接影響，因此，合理選擇毛坯在生產(chǎn)中占相當(dāng)重要的位置，同樣毛坯的加工余量的確定也是一個(gè)非常重要的問題。 毛坯種類的選擇決定于零件的實(shí)際作用，材料、形狀、生產(chǎn)性質(zhì)以及在生產(chǎn)中獲得可能性，毛坯的制造方法主要有以下幾種：1、型材2、鍛造3、鑄造

6、4、焊接5、其他毛坯。根據(jù)零件的材料為45號(hào)鋼，推薦用型材或鍛件，但從經(jīng)濟(jì)方面著想，如用型材中的棒料，加工余量太大，這樣不僅浪費(fèi)材料，而且還增加機(jī)床，刀具及能源等消耗，而鍛件具有較高的抗拉抗彎和抗扭強(qiáng)度，沖擊韌性常用于大載荷或沖擊載荷下的工作零件，所以使用鍛件。 3.2零件的生產(chǎn)類型 由設(shè)計(jì)題目知：中批量生產(chǎn) 二、確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 1.確定機(jī)械加工余量,毛坯尺寸和公差 鋼質(zhì)模鍛件的公差及機(jī)械加工余量按GB/T 12362-2003確定。要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素： （1）鍛件公差等級(jí) 由該零件的功用和技術(shù)要求，確定其鍛件公差等級(jí)為普通等級(jí)。

7、（2）鍛件質(zhì)量 通過計(jì)算可知零件成品質(zhì)量為0.36kg，估算為=0.478kg （3）鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S S=/=0.478/1.203=0.397 （該零件為圓形，假設(shè)其最大直徑為φ44mm，長(zhǎng)126mm，則由公式（5-4）、公式（5-5）得 =/44412.27.85=1.203kg） 由于0.397介于0.32與0.63之間，故零件形狀復(fù)雜系數(shù)S屬等級(jí) （4）鍛件材質(zhì)系數(shù)為 （5）零件表面粗糙度 由零件圖知除錐面及右端面=0.8以外其余各加工表面為1.6。 2.確定機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查表2-13，由此差得單邊余量在厚度方向加工余

8、量為1.5～2.0mm， 水平方向亦為1.5～2.0mm，即鍛件各外徑的單面余量為1.5～2.0mm，各軸向的單面余量亦為1.5～2.0mm。 3.確定毛坯尺寸 上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度1.6的表面，余量要適當(dāng)增大。 分析本零件，除錐面和右端面為0.8以外，其余各加工表面為1.6，因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查的余量值即可（當(dāng)表面只粗加工時(shí)，可取所查數(shù)據(jù)中較小的值。當(dāng)表面需經(jīng)粗加工和半精加工時(shí)，可取其較大值）。 綜上所述，確定毛坯尺寸見表1 表1手柄軸毛坯（鍛件）尺寸 零件尺寸 單面加工余量 鍛件尺寸 Φ 2 24 φ40 2 44

9、 122 2 126 102 2 104 4.確定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復(fù)雜系數(shù)從表5-6、表5-7中查得。本零件毛坯尺寸允許偏差見表2 表2手柄軸毛坯（鍛件）尺寸允許公差 鍛件尺寸 偏差 根據(jù) φ24 表5-7 φ44 106 表5-6 126 5.設(shè)計(jì)毛坯圖 確定圓角半徑 鍛件的外圓半徑按表5-12確定。 H=20 t=20 t/H=1 R=3 三、基準(zhǔn)的選擇 1.選擇基準(zhǔn) 工件在加工第一道或最初幾道工序時(shí)，一般選毛坯上未加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)是粗基準(zhǔn)，該零件選用φ40

10、外圓柱面作為粗基準(zhǔn)來加工φ16、φ20外圓柱面和左端面。以上選擇符合粗基準(zhǔn)的選擇原則中的余量最小原則、便于裝夾原則，在以后的工序中，則使用經(jīng)過加工的表面作為定位基準(zhǔn)，φ20的外圓柱面和左端面作為定位基準(zhǔn)，這個(gè)基準(zhǔn)就是精基準(zhǔn)。在選精基準(zhǔn)時(shí)采用有基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一。這樣定位比較簡(jiǎn)單可靠，為以后加工重要表面做好準(zhǔn)備。 2.制定工藝路線，選擇加工方法 2. 1零件表面加工方法的選擇: 市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的前提下，一切都是為能創(chuàng)造出更多的財(cái)富和提高勞動(dòng)率為目的，同樣的加工方法的選擇一般考慮的是在保證工件加工要求的前提下，提高工件的加工效率和經(jīng)濟(jì)性，而在具體的選擇上，一般根據(jù)機(jī)械加工資料和工人的經(jīng)驗(yàn)來確定。由

11、于方法的多種多樣，工人在選擇時(shí)一般結(jié)合具體的工件和現(xiàn)場(chǎng)的加工條件來確定最佳的加工方案。同樣在該零件的加工方法的選擇中，我們考慮了工件的具體情況，一般我們按加工順序來闡述加工方案：查表（1-6）~（1-20） 表3 加工方法 加工表面 表面粗糙度 公差/精度等級(jí) 加工方法 Φ20圓柱表面 Ra1.6 IT6 粗車-半精車-精車 Φ16外圓柱面 Ra1.6 IT6 粗車-半精車-精車 Φ15.2槽 Ra6.3 IT11 粗車 Φ15.7槽 Ra3.2 IT8 粗車-半精車 左端 Ra6.3 粗車 右端錐面 Ra0.8 IT6 粗車-半精車

12、-磨削-拋光鍍鉻 右端面 Ra0.8 IT6 粗車-半精車-磨削-拋光鍍鉻 Φ14孔 Ra3.2 自由公差 鉆孔-絲錐攻螺紋 鍵槽 Ra3.2 IT9 粗銑-精銑 倒角 Ra6.3 2.2加工順序的安排 (1) 工序的安排 1、加工階段的劃分 當(dāng)零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí),往往不可能用一道工序來滿足要求,而要用幾道工序逐步達(dá)到所要求的加工質(zhì)量和合理地使用設(shè)備、人力,零件的加工過程通常按工序性質(zhì)不同,可以分為粗加工,半精加工,精加工三個(gè)階段。 ①粗加工階段：其任務(wù)是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品，因此，主要目標(biāo)是提高

13、生產(chǎn)率，去除內(nèi)孔，端面以及外圓表面的大部分余量，并為后續(xù)工序提供精基準(zhǔn)，如加工φ20、φ16圓柱表面及錐面。 ②半精加工階段：其任務(wù)是使主要表面達(dá)到一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，如φ20、φ16外圓柱面。 ③精加工階段：其任務(wù)就是保證各主要表面達(dá)到規(guī)定的尺寸精度，留一定的精加工余量，為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，并可完成一些次要表面的加工。如精度和表面粗糙度要求，主要目標(biāo)是全面保證加工質(zhì)量。 2、基面先行原則 該零件進(jìn)行加工時(shí)，要將左端面先加工，再以左端面、外圓柱面為基準(zhǔn)來加工，因?yàn)樽蠖嗣婧挺?0外圓柱面為后續(xù)精基準(zhǔn)表面加工而設(shè)定的，才能使定位基準(zhǔn)更準(zhǔn)確，從而保證各位置精

14、度的要求，然后再把其余部分加工出來。 3、先粗后精 即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗車將在較短時(shí)間內(nèi)將工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金屬切削效率，另一方面滿足精車的余量均勻性要求，若粗車后留余量的均勻性滿足不了精加工的要求時(shí)，則要安排半精車，以此為精車做準(zhǔn)備。 4、先面后孔 對(duì)該零件應(yīng)該先加工平面，后加工孔，這樣安排加工順序，一方面是利用加工過的平面定位，穩(wěn)定可靠，另一方面是在加工過的平面上加工孔，比較容易，并能提高孔的加工精度，所以對(duì)于CA6140車床手柄軸來講先加工φ20、φ16外圓柱面，做為定位基準(zhǔn)再來加工其余面。 （1）工序劃

15、分的確定 工序集中與工序分散：工序集中是指將工件的加工集中在少數(shù)幾道工序內(nèi)完成每道工序加工內(nèi)容較多，工序集中使總工序數(shù)減少，這樣就減少了安裝次數(shù)，可以使裝夾時(shí)間減少，減少夾具數(shù)目，并且利用采用高生產(chǎn)率的機(jī)床。工序分散是將工件的加工分散在較多的工序中進(jìn)行，每道工序的內(nèi)容很少，最少時(shí)每道工序只包括一簡(jiǎn)單工步，工序分散可使每個(gè)工序使用的設(shè)備，刀具等比較簡(jiǎn)單，機(jī)床調(diào)整工作簡(jiǎn)化，對(duì)操作工人的技術(shù)水平也要求低些。 綜上所述：考慮到工件是大批量生產(chǎn)的情況，采用工序集中。 輔助工序的安排：輔助工序一般包括去毛刺，倒棱角，清洗，除銹，退磁，檢驗(yàn)等。 （2）熱處理工序的安排 熱處理的目的是提高材料力學(xué)性

16、能，消除殘余應(yīng)力和改善金屬的加工性能，熱處理主要分預(yù)備熱處理，最終熱處理和內(nèi)應(yīng)力處理等，本零件CA6140車床手柄軸材料為45鋼，在加工過程中預(yù)備熱是消除零件的內(nèi)應(yīng)力，在毛坯鍛造之后。最終熱處理在半精車之后精車之前，按規(guī)范在840℃溫度中保持30分鐘釋放應(yīng)力。 （3）擬定加工工藝路線 根據(jù)以上各個(gè)零部件的分析以及加工工藝確定的基本原則，可以確定加工工藝路線，具體方案如下： 方案一 20 1 備料 鍛造毛坯 2 熱處理 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 3 普車 粗、精車左端面，鉆中心孔 4 普車 粗車個(gè)圓柱面留半精車、精車余量 5 普車 粗車φ15.2、φ15.7槽 6 熱處理

17、調(diào)質(zhì) 7 數(shù)控車 半精車φ15.7槽，倒角 8 數(shù)控車 粗、精車右端面及圓錐凸臺(tái) 9 數(shù)控車 倒角 10 磨 磨削右端面及圓錐凸臺(tái) 、面 11 拋 拋光右端面及錐面 12 鉆床 鉆孔φ8 13 絞 絲錐攻螺紋M10 14 鏜 鏜孔φ14 15 銑 銑鍵槽 16 去毛刺 17 終檢 按零件圖樣要求全面檢查 方案二 1 備料 鍛造毛坯 2 熱處理 退火（消除內(nèi)應(yīng)力） 3 粗車 粗車左端面、凸臺(tái)面及， 的圓柱面和鉆中心孔 4 粗車 切四個(gè)槽 5 粗車 粗車圓柱面及右端面 6 半精車精車 半精車，精車圓柱面，并倒角 7 半精車

18、半精車右端面及圓錐面，倒圓角 8 磨削 磨削右端面及圓錐面 9 銑鍵槽 銑兩鍵槽514 10 鉆孔 鉆，兩盲孔 11 攻螺紋 用絲錐攻M10的內(nèi)螺紋 12 熱處理 調(diào)質(zhì) 13 拋光鍍鉻 拋光鍍鉻右端面及圓錐面 14 去毛刺 去除毛刺 15 終檢 按零件圖樣要求全面檢查 從零件本身來考慮，由于軸類零件在切削加工時(shí)易產(chǎn)生彎曲變形，如采用工序分散，在加工時(shí)零件的位置精度無法保證，為了同時(shí)保證零件圖示的圓跳動(dòng)要求，所以采用工序集中的方案二。 四、工序設(shè)定（選方案二） 確定刀具走刀路線主要是提高生產(chǎn)效率，正確的加工工藝程序，在確定走刀路線時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面： 1

19、、應(yīng)能保證零件的加工精度和表面粗糙度 2、應(yīng)使走刀路線最短，減少刀具空行程時(shí)間，提高加工效率 3、應(yīng)使數(shù)值計(jì)算簡(jiǎn)單，程序段數(shù)量少，以減少編程工作量。 具體加工路線見走刀路線圖。 機(jī)床的選擇 1、工序3、4、5是粗車，各工序的工步數(shù)不多，零件的外廓尺寸不大，精度要求不高，采用CA6140普通臥式車床即可，[表5-55]。 2、工序6精車半精車，精度要求比較高，表面粗糙度小，需選用較精密的車床，因此用C616A臥式車床，[表5-55]。 3、工序7加工的是圓錐面，加工難度較大，所以用數(shù)控車床CK6108A臥式。 4、工序8磨削圓錐面及右端面，加工精度比較高，所以選擇磨床MQ1350

20、。 5、工序9銑鍵槽，加工精度比較低，選用X62臥式銑床，表[5-74]。 6、工序10、11鉆孔和攻螺紋選用Z3025搖臂鉆床。 刀具的選擇 由于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是數(shù)控加工工藝的一個(gè)重要部分，刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的強(qiáng)度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性。由于CA6140車床輸出軸材料為45鋼，選擇使用硬質(zhì)合金中的YT15類刀具，因?yàn)榧庸ぴ擃惲慵r(shí)摩擦嚴(yán)重,切削溫度高,而YT類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性,尤其具有高的耐熱性,在高速切削鋼料時(shí)刀具磨

21、損小壽命長(zhǎng),所以加工45鋼這種材料時(shí)采用硬質(zhì)合金的刀具。 1粗車外圓用YT5，半精車，精車選用YT15。為提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性可選用可轉(zhuǎn)位車刀。切槽刀可選用高速鋼[GB5343.1-1995]。 2銑刀選用直柄立銑刀[GB/T6117.1-1996]。 3攻螺紋選擇直徑為10mm的絲錐[GB3464-83]。 4鉆頭直柄麻花鉆[GB1436-85]。 5砂輪選擇PSA400A80M5B35[表3.2-6]。 量具的選擇 根據(jù)本零件的尺寸和公差外圓加工面所選用的量具為游標(biāo)卡尺和千分尺。內(nèi)圓和孔測(cè)量也用千分尺。 加工余量，工序尺寸，及其公差的確定 根據(jù)各資料及制定的零件加工工藝路線

22、，采用計(jì)算與查表相結(jié)合的方法確定各工序加工余量，中間工序公差按經(jīng)濟(jì)精度選定，上下偏差按入體原則標(biāo)注，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：（查136） 表5 加工余量、工序尺寸、表面粗糙度 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 Φ20js6外圓 2.2 1.0 0.8 Ra6.3 Ra3.2 Ra1.6 Φ20g6外圓 2.2 1.0 0.8 Ra6.3 Ra3.2 Ra1.6 Φ16js6外圓 6.2 1.0 0.8

23、 Ra6.3 Ra3.2 Ra1.6 五、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、切削速度v，確定順序事先確定a、f再確定v 1、工序3切削用量及基本時(shí)間的確定 1）切削用量 本工序?yàn)榇周嘯車端面及外圓]，已知加工材料為45號(hào)鋼=670MPa,鍛件，有外皮機(jī)床為CA6140型臥式車床，工件裝卡在三爪自定心卡盤中 確定粗車外圓的切削用量。所選刀具為YT5硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀，根據(jù)表5-112，由于CA6140的中心高為200mm，故選刀杠尺寸=16mm25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表5-113，選擇車刀幾何形狀，卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角，主偏角，副

24、偏角，刃傾角刀尖圓弧半徑 確定背吃刀量a 粗車雙邊余量2.2顯然a為單邊余量a=2.2/2=1.1mm. 確定進(jìn)給量f 根據(jù)表5-114，在粗車鋼料、刀杠尺寸=16mm25mm，a工件直徑為20到40時(shí)，f=0.3-0.5mm/r，按CA6140車床的進(jìn)給量，[表5-57]，選擇f=0.5mm/r。 確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗(yàn)。 根據(jù)表5-55，CA6140進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力. 根據(jù)表[5-123] 當(dāng)鋼料=57070MPa，a，f,,v=65mm/min,進(jìn)給力=760N. 的修正系數(shù)為，， 故實(shí)際進(jìn)給力為=7601.17=889.2N <

25、,所選的進(jìn)給量f=0.5mm/r可用。 2） 選擇車刀模鍛標(biāo)準(zhǔn)及耐用度，根據(jù)表5-119，車刀后刀面最大磨損量取為1mm,可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=60min. 3）確定切削速度v 根據(jù)表5-120，當(dāng)用YT5硬質(zhì)合金車刀=600鋼料、a，f=0.54mm/r，切削速度123m/min。 切削速度的修正系數(shù)為，，， 故v=1230.80.650.811.15=59.6m/min 按CA6140車床的轉(zhuǎn)速（表5-56），選擇n=900r/min=15r/s，則實(shí)際切削速度v=67.8m/min。 4）校驗(yàn)機(jī)床功率由表[5-125] 當(dāng)=570，HBS=.時(shí)，。 ，，（表2-9），故

26、實(shí)際切削的功率。 根據(jù)表5-59，當(dāng)n=960r/mm，機(jī)床主軸允許功率.,故所選切削用量可在CA6140車床上進(jìn)行。 最后確定切削用量為 確定粗車外圓端面及臺(tái)階面，的切削用量。 采用車外圓的刀具加工這些表面。加工余量皆可一次走刀切除，車外圓端面及臺(tái)階面的，，主軸轉(zhuǎn)速與車外圓的相同。 確定基本時(shí)間： 1）確定粗車端面基本時(shí)間 根據(jù)表2-21 其中時(shí)，可知 2）確定粗車外圓的基本時(shí)間 其中時(shí)，L=102mm，可知 3 )確定粗車外圓的基本時(shí)間： 其中時(shí)，L=20mm，可知 4 )確定粗車凸臺(tái)面基本時(shí)間： （略）

27、5)工序基本時(shí)間的確定： 2、工序4切削用量及時(shí)間的確定 本工序?yàn)榇周嚥酆偷菇?，已知條件與工序3相同，可采用工序3相同的可轉(zhuǎn)位車刀。 工步 粗車槽1 2 0.08 1.13 15 0.33 粗車槽2 2 0.08 1.13 15 ... 粗車槽3 2 0.08 1.13 15 ... 粗車槽4 2 0.08 1.13 15 ... 3、工序5切削用量及時(shí)間的確定 1）切削用量 本工序?yàn)榇周嚕ǘ嗣婕巴鈭A）已知條件與工序1相同，車端面及外圓可采用工序1相同的可轉(zhuǎn)位車刀。 2)基本時(shí)間 (1）確定粗車外

28、圓的基本時(shí)間，根據(jù)表2-21，車外圓基本時(shí)間為 式中l(wèi)=22mm, ,,1 (2)確定粗車端面2基本時(shí)間的確定 ，L= 式中，，， ，，，，1. 則 3)確定工序的基本時(shí)間： 4、工序6切削用量及基本時(shí)間的確定 1）切削用量 本工序?yàn)榘刖嚕嚰庸ぃㄗ筮呁鈭A、倒角）。已知條件與粗加工工序相同。 ① 確定半精車外圓的切削用量。所選刀具為YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀。車刀形狀，刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同

29、。根據(jù)表5-113，車刀幾何形狀為，，，，。 ⅰ確定背吃刀量 。 ⅱ確定進(jìn)給量f 2 根據(jù)表5-116及CA6140車床的進(jìn)給量（表5-57），選擇f=0.3mm/r.由于是半精加工，切削力較小，故不需校核機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。 ⅲ 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-119，車刀后刀面最大磨損量取為0.4mm,耐用度T= 30min. ⅳ 確定切削速度v 根據(jù)表5-120，用YT15硬質(zhì)合金刀加工鋼料、、時(shí)，切削速度。 切削速度的修正系數(shù)為，，其余的修正系數(shù)均為1（表2-9），故 v= n= 按CA6140車床的轉(zhuǎn)速，【表5-56】，選擇n= 400r/min,則實(shí)際切削速

30、度= 27.4m/min. 半精加工機(jī)床功率也可不校驗(yàn)。 最后確定的切削用量：， ② 確定半精車外圓，端面、臺(tái)階面的切削用量。用半精車采外圓YT15硬質(zhì)合金車刀加工這些表面。切槽采用高速鋼成型切槽刀。 2) 基本時(shí)間 ①確定半精車外圓的的基本時(shí)間： ②確定半精車外圓的基本時(shí)間： ③確定精車20的基本時(shí)間 ④確定精車16的基本時(shí)間 ⑤ 確定工序的基本時(shí)間： 5、工序7切削用量及基本時(shí)間的確定 1） 切削用量 本工序?yàn)榘刖庸ぃㄓ疫呁鈭A及右端面）。采用數(shù)控車床CK6108A型車床工件裝卡在三爪自定心卡盤中。 ① 確定半精車外圓及右端面的切

31、削用量。所選刀具為YT15硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀。車刀形狀，刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同。根據(jù)表5-113，車刀幾何形狀為，，，，。 ⅰ確定背吃刀量 。 ⅱ確定進(jìn)給量f 2mm/r根據(jù)表5-116及CA6140車床的進(jìn)給量（表5-57），選擇f=0.3mm/r.由于是半精加工，切削力較小，故不需校核機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。 ⅲ 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表5-119，車刀后刀面最大磨損量取為0.4mm,耐用度T= 30min. ⅳ 確定切削速度v 根據(jù)表5-120，用YT15硬質(zhì)合金刀加工鋼料、、時(shí)，切削速度。 切削速度的修正系數(shù)為，，其余的修正系數(shù)均為1（表2-9），故 v=

32、 n= 按CK6108A車床的轉(zhuǎn)速，【表5-56】，選擇n= 400r/min,則實(shí)際切削速度= 27.4m/min. 半精加工機(jī)床功率也可不校驗(yàn)。 最后確定的切削用量：， ② 確定半精車外圓，端面、臺(tái)階面的切削用量。用半精車采外圓YT15硬質(zhì)合金車刀加工這些表面。切槽采用高速鋼成型切槽刀。 2）基本時(shí)間 ①確定半精車外圓的的基本時(shí)間： ②確定半精車右端面的基本時(shí)間： ③ 確定工序的基本時(shí)間： 6、工序8的切削用量及基本時(shí)間的確定 1）切削用量 本工序?yàn)槟ハ骷庸ぁ灸ビ叶嗣婧蛨A錐面】MQ1350磨床，砂輪PSA400 100127A80M5

33、B35[表3-26] 2）基本時(shí)間的確定 S 7、工序9鍵槽的切削用量及時(shí)間的確定 1）切削用量 本工序?yàn)榘刖姴?，所選刀具為直柄立銑刀。，d=5mm，L=14mm 機(jī)床選用X62型臥式銑床。 ① 確定每齒進(jìn)給量。本工序要求保證的表面粗糙度為μm(側(cè)槽面)，根據(jù)表5-144，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，現(xiàn)取則 ② 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。根據(jù)表5-148，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.4mm; 耐用度 T= 60min(表5-149)。 ③ 確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 。按表2-17中公式計(jì)算，得

34、 根據(jù)X62型臥式車床主軸轉(zhuǎn)速表（表5-57）選擇 ，實(shí)際切削速度 ,工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量. 根據(jù)X62型臥式車床工作臺(tái)進(jìn)給量表【表5-76】，選擇.則實(shí)際每齒進(jìn)給量為=0.032 . 2）基本時(shí)間 8、工序 10切削用量及基本時(shí)間的確定 1） 切削用量 本工序?yàn)殂@孔，刀具選用直柄麻花鉆頭（GB/6135.3-1996），直徑 使用切削液。 ① 確定進(jìn)給量f。由于孔徑和深度均很小，宜采用手動(dòng)進(jìn)給。 ② 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。根據(jù)表5-130，鉆頭后刀面最大

35、磨損量為 0.8mm; 耐用度T=20min. ④ 確定切削速度，由表5-132， 的45鋼加工性屬5類。根據(jù)表5-127，暫定進(jìn)給量 ，由表5-131可查 根據(jù)Z3025立式鉆床說明書選擇主軸實(shí)際鉆速。 2）基本時(shí)間 鉆盲孔基本時(shí)間需要15.6s. 9、工序 11切削用量及基本時(shí)間的確定 1）切削用量 本工序?yàn)楣ヂ菁y，刀具選用絲錐（GB/3464-83）,mm,使用切削液。 ① 確定進(jìn)給量f。采用機(jī)器加工。 ② 選擇絲錐磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。根據(jù)表5-130，絲錐后刀面最大磨損量為 0.8mm; 耐用度T=20min. ⑤ 確定切削速度，由表5-132， 的45鋼加工

36、性屬5類。根據(jù)表5-127，暫定進(jìn)給量 ，由表5-131可查 根據(jù)Z3025立式鉆床說明書選擇主軸實(shí)際鉆速。 2）基本時(shí)間 攻螺紋基本時(shí)間需要. =（ 六、夾具設(shè)計(jì) ——工序8，端面磨削夾具設(shè)計(jì) 1、定位基準(zhǔn)的選擇 工件以20的圓柱面及圓錐大端面為定位基準(zhǔn)，采用V形塊和平面的組合定位方案，兩個(gè)V形塊限制4個(gè)自由度，右邊V形塊的右端面限制一個(gè)自由度，共限制5個(gè)自由度?？自趫A周上無位置要求，該自由度不用限制。 2、對(duì)刀裝置 采用鉆套對(duì)刀。 3、夾具與機(jī)床連接元件 采用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定位鍵A18h8JB/T8016—1999，固定在夾具體底面的同一直線位置的鍵槽中，用于確定鉆床夾具相對(duì)

37、于機(jī)床進(jìn)給方向的正確位置，并保證定位鍵的寬度與機(jī)床工作臺(tái)相應(yīng)槽相匹配的要求。 4、夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)生產(chǎn)率要求，運(yùn)用手動(dòng)夾緊可以滿足。采用二位螺旋壓板聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)。壓板夾緊力主要作用是防止工件在鉆削力的作用下擺動(dòng)和震動(dòng)。 5、切削力和夾緊力計(jì)算 計(jì)算夾緊力時(shí)，通常將夾具和工件看成一個(gè)剛性系統(tǒng)。本工序在鉆削加工過程中的切削力可以分解為切削扭矩和軸向切削力，因軸向切削力的作用與夾具的夾緊方向相同，有助于工件的夾緊，因此，在計(jì)算夾緊力時(shí)可以不計(jì)算軸向切削力。而為保證夾緊可靠，應(yīng)將理論夾緊力承上安全系數(shù)作為工件加工時(shí)所需要的夾緊力。 本步加工按鉆削估算卡緊力，實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。

38、防止工件轉(zhuǎn)動(dòng)的： 式中 代入，得 6、使用說明 安裝工件時(shí)，松開鉸鏈螺栓上的螺母16，將兩塊壓板11掀起，把工件安放在V形塊上，再將兩塊壓板11合上，旋緊螺母16.即可。 7、 小結(jié) 經(jīng)過兩個(gè)星期的夾具課程設(shè)計(jì)，充分了解了夾具在制造系統(tǒng)的重要作用。夾具對(duì)加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本有著直接的影響。是能否高效、便捷生產(chǎn)出合格、優(yōu)質(zhì)零件的保證。 手柄軸的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)過程，主要是確定加工工藝路線，機(jī)械加工余量和切削用量、基本工時(shí)等。夾具的設(shè)計(jì)主要是要設(shè)計(jì)出正確的定位夾緊機(jī)構(gòu)。在設(shè)計(jì)中也遇到了很多問題，主要在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)一些機(jī)構(gòu)的掌握不夠全面，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的不合理，所

39、幸在老師的指導(dǎo)下一一改正。在這個(gè)過程中，對(duì)機(jī)械加工工藝和夾具設(shè)計(jì)有關(guān)的知識(shí)有了更深的理解，增強(qiáng)了對(duì)本專業(yè)綜合知識(shí)運(yùn)用的能力，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。 8、 參考文獻(xiàn) 1、 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 李 洪主編 北京出版社 2、 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》 崇 凱主編 化學(xué)工業(yè)出版社 3、《機(jī)械制造工藝》 徐宏海主編 化學(xué)工業(yè)出版社 4、《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 張耀宸主編 航空工業(yè)出版社 5、《金屬切削速查速算手冊(cè)》 陳宏鈞主編 機(jī)械工業(yè)出版社 6、《機(jī)械工人切削手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 7、《機(jī)械工程師簡(jiǎn)明手冊(cè)》 河南科學(xué)技術(shù)出版社 8、《機(jī)械制造基礎(chǔ)》 劉建亭主編 機(jī)械工業(yè)出版社 另有: [1]王紹俊.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè). 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1981 [2]劉文劍 曹天河.夾具工程師手冊(cè).哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987 [3]艾興，肖詩綱.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)（第三版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004