套筒式側齒離合器機械加工工藝及銑底槽工裝夾具設計

套筒式側齒離合器機械加工工藝及銑底槽工裝夾具設計,套筒,式側齒,離合器,機械,加工,工藝,銑底槽,工裝,夾具,設計 西安航空職業(yè)技術學院 畢 業(yè) 設 計（論 文） 論文題目： 套筒式側齒離合器 工藝和工裝設計 所屬系部： 指導老師： 職 稱： 學生姓名： 班級、學號: 專 業(yè)： 西安航空職業(yè)技術學院制 年 月 日 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 2 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）任務書 題目： 套筒式側齒離合器 工藝和工裝設計 任務與要求： 時間： 年 月 日 至 年 月 日 共 周 所屬系部： 學生姓名： 學 號： 專業(yè)： 指導單位或教研室： 指導教師： 職 稱： 西安航空職業(yè)技術學院制 年 月 日 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 3 畢業(yè)設計(論文)進度計劃表 日 期 工 作 內 容 執(zhí) 行 情 況 指導教師簽 字 12 月 15－20 日 搜集資料 完成 12 月 21－25 日 整理資料 完成 12 月 25－27 日 排版論文 完成 12 月 28－29 日 修改審閱自查 完成 待打印 教師對進 度計劃實 施情況總 評 簽名 年 月 日 本表作評定學生平時成績的依據(jù)之一。 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 4 【摘要】 本次設計內容涉及了機械制造工藝及機床夾具設計、金屬切削機床、公差合 與測量等多方面的知識。 套筒式側齒離合器零件加工工藝及銑寬度夾具設計是包括零件加工的工藝設 計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析， 了解零件的工藝再設計出毛坯的結構，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的 工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的 工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部 件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件； 計算出夾具定位時產生的定位誤差，分析夾具結構的合理性與不足之處，并在以 后設計中注意改進。 關鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 5 Abstract: The design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance and And measurement and other aspects of knowledge. Sleeve type lateral tooth clutch parts milling process and the width of fixture design is including machining process design, process design and fixture design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the structure of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide all processes equipment and cutting parameters; then special fixture design, selection and design of a jig for the various components, such as positioning devices, clamping elements, the guide element, clamp and the machine tool connecting parts and other components; calculate fixture is produced when the positioning error of fixture structure, rationality and deficiency, and later in the design of improved. Key words: process, process, cutting dosage, clamping, positioning, error. 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 6 目 錄 【摘要】.........................................................................................................................................................4 ABSTRACT: .................................................................................................................................................5 目 錄...............................................................................................................................................................6 1 緒論.............................................................................................................................................................6 1.1 機械加工工藝概述 .............................................................................................................................7 1.2 機械加工工藝流程 .............................................................................................................................8 1.3 夾具概述 .............................................................................................................................................8 1.4 機床夾具的功能 .................................................................................................................................9 1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 .......................................................................................................................10 1.6 零件的作用 .......................................................................................................................................11 1.7 零件的工藝分析 ...............................................................................................................................12 2 工藝規(guī)程設計...........................................................................................................................................12 2.1 確定毛坯的制造形式 .......................................................................................................................12 2.2 基面的選擇的選擇 ...........................................................................................................................13 2.3 制定工藝路線 ...................................................................................................................................13 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ...............................................................................14 2.5 確定切削用量及基本工時 ...............................................................................................................15 3 夾具設計...................................................................................................................................................18 3.1 問題的提出 .......................................................................................................................................18 3.2 定位基準的選擇 ...............................................................................................................................19 3.3 切削力及夾緊分析計算 ...................................................................................................................19 3.4 誤差分析與計算 ...............................................................................................................................21 3.5 夾具設計及操作的簡要說明 ...........................................................................................................22 結 束 語.......................................................................................................................................................23 謝 辭.............................................................................................................................................................24 參考文獻.......................................................................................................................................................25 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 7 1 緒論 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成 機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè) 的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活 離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展 的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家 國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 套筒式側齒離合器零件加工工藝及夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造 技術基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下，進行的一個全面的考核。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， 并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新 能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意 基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相 結合，才能很好的完成本次設計。 1.1 機械加工工藝概述 機械加工工藝是指用機械加工的方法改變毛坯的形狀、尺寸、相對位置和性 質使其成為合格零件的全過程，加工工藝是工人進行加工的一個依據(jù)。 機械加工工藝流程是工件或者零件制造加工的步驟，采用機械加工的方法， 直接改變毛坯的形狀、尺寸和表面質量等，使其成為零件的過程稱為機械加工工 藝過程。比如一個普通零件的加工工藝流程是粗加工-精加工-裝配-檢驗-包裝， 就是個加工的籠統(tǒng)的流程。 機械加工工藝就是在流程的基礎上，改變生產對象的形狀、尺寸、相對位置 和性質等，使其成為成品 或半成品，是每個步驟，每個流程的詳細說明，比如， 上面說的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分為車，鉗工，銑 床，等等，每個步驟就要有詳 細的數(shù)據(jù)了，比如粗糙度要達到多少，公差要達到 多少。 技術人員根據(jù)產品數(shù)量、設備條件和工人素質等情況，確定采用的工藝過程， 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 8 并將有關內容寫成工藝文件，這種文件就稱工藝規(guī)程。這個就比較有針對性了。 每個廠都可能不太一樣，因為實際情況都不一樣。 總的來說，工藝流程是綱領，加工工藝是每個步驟的詳細參數(shù)，工藝規(guī)程是 某個廠根據(jù)實際情況編寫的特定的加工工藝。 1.2 機械加工工藝流程 機械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件之 一，它是在具體的生產條件下，把較為合理的工藝過程和操作方法，按照規(guī)定的 形式書寫 成工藝文件，經審批后用來指導生產。機械加工工藝規(guī)程一般包括以下 內容：工件加工的工藝路線、各工序的具體內容及所用的設備和工藝裝備、工件 的檢驗項目及 檢驗方法、切削用量、時間定額等。 制訂工藝規(guī)程的步驟 1) 計算年生產綱領，確定生產類型。 2) 分析零件圖及產品裝配圖，對零件進行工藝分析。 3) 選擇毛坯。 4) 擬訂工藝路線。 5) 確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差。 6) 確定各工序所用的設備及刀具、夾具、量具和輔助工具。 7) 確定切削用量及工時定額。 8) 確定各主要工序的技術要求及檢驗方法。 9) 填寫工藝文件。 在制訂工藝規(guī)程的過程中，往往要對前面已初步確定的內容進行調整，以提 高經濟效益。在執(zhí)行工藝規(guī)程過程中，可能會出現(xiàn)前所未料的情況，如生產條件 的變化，新技術、新工藝的引進，新材料、先進設備的應用等，都要求及時對工 藝規(guī)程進行修訂和完善。 1.3 夾具概述 夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應用于機械制造過程的切削加工、 熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 9 在金屬切削機床上使用的夾具統(tǒng)稱為機床夾具。在現(xiàn)代生產中，機床夾具是 一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度、勞動生產率和產品的制造 成本等，幫機床夾具設計在企業(yè)的產品設計和制造以及生產技術準備中占有極其 重要的地位。機床夾具設計是一項重要的技術工作。 隨著科學技術的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術不斷涌現(xiàn)，機械制造工 藝正向著高質量、高生產率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng) 的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復雜的 型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零 件和形狀復雜的零件加工的生產率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術的 迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個 新的階段。 “工欲善其事，必先利其器。 ” 工具是人類文明進步的標志。自 20 世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術與機械制造 工藝自動化都有了長足的發(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。機床夾具對零件加工的質量、生產率和產品成 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。 1.4 機床夾具的功能 在機床上用夾具裝夾工件時，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1．機床夾具的主要功能 機床夾具的主要功能是裝工件，使工件在夾具中定位和夾緊。 （1）定位 確定工件在夾具中占有正確位置的過程。定位是通過工件定位基 準面與夾具定位元件面接觸或配合實現(xiàn)的。正確的定位可以保證工件加工的尺寸 和位置精度要求。 （2）夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操 作。由于工件在加工時，受到各種力的作用，若不將工件固定，則工件會松動、 脫落。因此，夾緊為工件提供了安全、可靠的加工條件。 2．機床夾具的特殊功能 機床夾具的特殊功能主要是對刀和導向。 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 10 （1）對刀 調整刀具切削刃相對工件或夾具的正確位置。如銑床夾具中的對 刀塊，它能迅速地確定銑刀相對于夾具的正確位置。 （2）導向 如鉆床夾具中的鉆模板的鉆套，能迅速地確定鉆頭的位置，并引 導其進行鉆削。導向元件制成模板形式，故鉆床夾具常稱為鉆模。鏜床夾具（鏜 模）也具有導向功能。 1.5 機床夾具的發(fā)展趨勢 隨著科學技術的巨大進步及社會生產力的迅速提高，夾具已從一種輔助工具 發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。 1.5.1 機床夾具的現(xiàn)狀 國際生產研究協(xié)會的統(tǒng)計表明，目前中、小批多品種生產的工作品種已占工 件種類總數(shù)的 85%左右?，F(xiàn)代生產要求企業(yè)所制造的產品品種經常更新?lián)Q代，以 適應市場激烈的競爭。然而，一般企業(yè)仍習慣于大量采用傳統(tǒng)的專用夾具。另一 方面，在多品種生產的企業(yè)中，約 4 年就要更新 80%左右的專用夾具，而夾具的 實際磨損量僅為 15%左右。特別是近年來，數(shù)控機床（NC） 、加工中心（MC） 、成 組技術（GT） 、柔性制造系統(tǒng)（FMS）等新技術的應用，對機床夾具提出了如下新 的要求： 1）能迅速而方便地裝備新產品的投產，以縮短生產準備周期，降低生產成本。 2）能裝夾一組具有相似性特征的工件。 3）適用于精密加工的高精度機床夾具。 4）適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型機床夾具。 5）采用液壓或氣壓夾緊的高效夾緊裝置，以進一步提高勞動生產率。 6）提高機床夾具的標準化程度。 1.5.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化四個 方面。 精密化 隨著機械產品精度的日益提高，勢必相應提高了對夾具的精度要求。精密化 夾具的結構類型很多，例如用于精密分度的多齒盤，其分度精度可達±0.1；用于 精密車削的高精度三爪卡盤，其定心精度為 5μm；精密心軸的同軸度公差可控制 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 11 在 1μm 內；又如用于軸承套圈磨削的電磁無心夾具，工件的圓度公差可達 0.2～0.5μm。 高效化 高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產 率，減輕工人的勞動強度。常見的高效化夾具有：自動化夾具、高速化夾具、具 有夾緊動力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高 5 倍左右；在車床上使用的高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在（試驗）轉速為 2600r/min 的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。 柔性化 機床夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是指機床夾具通過調整、拼裝、 組合等方式，以適應可變因素的能力?？勺円蛩刂饕校汗ば蛱卣鳌⑸a批量、 工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類主要有：組合夾具、通用 可調夾具、成組夾具、拼裝夾具、數(shù)控機床夾具等。在較長時間內，夾具的柔性 化將是夾具發(fā)展的主要方向。 標準化 機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制訂典型夾具結構的 基礎上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立類型尺寸系列或變型，以減少 功能用途相近的夾具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的結構。通用化方法 包括夾具、部件、元件、毛壞和材料的通用化。夾具的標準化階段是通用化的深 入，主要是確立夾具零件或部件的尺寸系列，為夾具工作圖的審查創(chuàng)造良好的條 件。目前我國已有夾具零件及部件的國家標準：GB/T2148~T2259—91 以及各類通 用夾具、組合夾具標準等。機床夾具的標準化，有利于夾具的商品化生產，有利 于縮短生產準備周期，降低生產總成本。 1.6 零件的作用 套筒式側齒離合器是整體裝置的重要零件，它支撐中心部分，承受著部分靜 載荷，因為套筒式側齒離合器與整個機體連接，并且中心部分與該零件是鍵連接， 因而該零件的鍵承受著一定載荷，以及一定的沖擊力，所以該零件承受著靜、動 載荷。 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 12 1.7 零件的工藝分析 套筒式側齒離合器有 3 個加工面他們有位置度要求。這三個加工面的分別為： 1，以外圓為基準的加工面，這組加工面包括，外圓及臺階、端面。 2：以直徑為 5 孔的軸線為基準 3：以槽寬為 5 的為基準的加工槽。 2 工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件的材料為 45，根據(jù)生產綱領以及零件在工作過程中所受的載荷情況，選 用圓鋼。 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 13 2.2 基面的選擇的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確合理，可以 使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。 粗基準的選擇：對套筒式側齒離合器這樣的零件來說，選擇好粗基準是至關 重要。以零件的上端面加工平面作為粗基準。選取已加工的內圓為精基準。 2.3 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(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。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下兩種工 藝方案： 方案一 工序Ⅰ：開料毛坯； 工序Ⅱ：車左端面； 工序Ⅲ：車右端面； 工序Ⅳ：車右端面 工序Ⅴ：粗車精車外圓 工序Ⅵ：粗車精車內孔及臺階 工序Ⅶ：插鍵槽 工序 VIII：鉆孔 Φ5 工序IX：銑寬度為5的槽 工序 IIX：質檢入庫 方案二 工序Ⅰ：開料毛坯； 工序Ⅴ：粗車精車外圓 工序Ⅱ：車左端面； 工序Ⅲ：車右端面； 工序Ⅳ：車右端面 工序Ⅵ：粗車精車內孔及臺階 工序Ⅶ：插鍵槽 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 14 工序 VIII：鉆孔 Φ5 工序IX：銑寬度為5的槽 工序 IIX：質檢入庫 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案一加工的時間在一個定位的情況下，把 可以加工的孔全部加工完然后攻絲，這樣可以保證加工的質量和精度，同時也能 提高生產效率，適合于大批量生產，因此我們綜合考慮選擇方案一 具體的方案如下： 工序Ⅰ：開料毛坯； 工序Ⅱ：車左端面； 工序Ⅲ：車右端面； 工序Ⅳ：車右端面 工序Ⅴ：粗車精車外圓 工序Ⅵ：粗車精車內孔及臺階 工序Ⅶ：插鍵槽 工序 VIII：鉆孔 Φ5 工序IX：銑寬度為5的槽 工序 IIX：質檢入庫 2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 套筒式側齒離合器零件材料為 45，生產類型為大批量生產，采棒料毛坯。 1、不加工表面毛坯尺寸 不加工表面毛坯按照零件圖給定尺寸為自由度公差，由鑄造可直接獲得。 2、套筒式側齒離合器的底面 由于套筒式側齒離合器底面要與其他接觸面接觸，所以要進行車，其加工余量為 3mm。 3、套筒式側齒離合器的孔直徑為 5、孔毛坯為實心。孔的精度要求介于 IT7—IT8 之間，參照參數(shù)文獻，確定工藝尺寸余量為 鉆 、孔5? 表面粗糙度均為 1.6 1、孔Ⅰ端面 采用銑一次走刀完表面加工，表面粗糙度為 3.6，根據(jù)參考文獻，其余量為 Z=3mm 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 15 2.5 確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ：開料毛坯時效處理 工序 II：車外圓和端面 選硬質合金車刀 工步一：車外圓端面 1） 車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇 ap=1.0mm，一次走刀即 可完成所需長度。 2）機床功率為 7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.27mm/z。選較小量 f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表 3.7，后刀面最大磨損為 1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表 3.8，壽命 T=254min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》 ，查得 V c＝98mm/s，n=479r/min,V f=490mm/s 據(jù) CA6140 臥式車床 車床參數(shù)，選擇 nc=480r/min,Vfc=480mm/s,則實際切削速度 V c=3.14×80×480/1000=119.3m/min,實際進給量為 f zc=V fc/ncz=480/(300×10) =0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為 Pcm>Pcc。故 校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，n c=480r/min,Vfc=480mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ V f=(12+15)/480=0.052min。 工步二：車 φ48 外圓 選擇硬質合金車刀 1） 車削深度，因為尺圓弧面沒有精度要求，故可以選擇 ap=1.0mm，一次走刀即 可完成所需長度。 2）機床功率為 7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.27mm/z。選較小量 f=0.14 mm/z。 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 16 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表 3.7，后刀面最大磨損為 1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表 3.8，壽命 T=254min 4） 計算切削速度 按《切削手冊》 ，查得 V c＝98mm/s，n=479r/min,V f=490mm/s 據(jù) CA6140 臥式車床 車床參數(shù)，選擇 nc=480r/min,Vfc=480mm/s,則實際切削速度 V c=3.14×80×480/1000=119.3m/min,實際進給量為 f zc=V fc/ncz=480/(300×10) =0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為 Pcm>Pcc。故 校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm，n c=480r/min,Vfc=480mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）計算基本工時 tm＝L/ V f=(12+25)/480=0.054min。 工序 III：鉆孔 鉆孔 5? 確定進給量 ：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-7，當鋼的 ，f MPab80?? 時， 。由于本零件在加工 孔時屬md.80??rm/47.0~39.? m25? 于低剛度零件，故進給量應乘以系數(shù) 0.80，則??rf /35.0~29.5...?? 根據(jù) Z525 機床說明書，現(xiàn)取 rf/. 切削速度：根據(jù)參考文獻Ⅳ表 2-13 及表 2-14，查得切削速度 所以min/18v? min/2.3751801rdvws ??? 根據(jù)機床說明書，取 ，故實際切削速度為i/rnin/72.41032vw?? 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 17 切削工時： ， ， ，則機動工時為ml40?l91ml32?in86.25.3721????fnltwm 其他的車床，銑床的計算如上，在此不在累述 工序 5：粗、精銑 5 槽 1、加工條件 工件材料：HT200, ,鑄造。abGP16.0??HBS241~90? 加工要求：以花鍵中心線為基準粗、精銑 18H11 底槽、底面表面粗糙度 、側面表面粗糙度 。umRa3.6?umR.3 機床：立式升降臺銑床（ ） 52XK 刀具材料：根據(jù)《實用機械加工工藝師手冊》表 21-5 選用高速鋼鑲齒三面 刃銑刀。外徑 160mm，內徑 40mm，刀寬粗銑 16mm，精銑 18mm，齒數(shù)為 24 齒。 工步 1、粗銑 5 槽 銑削深度 ：pa3m? 每齒進給量 ：查《機械加工工藝手冊》表 2.4-75，得 ，f 0.2~3/famz? 取 。0.2/fz? 銑削速度 ：查《機械加工工藝師手冊》表 30-33，得V 14inV 機床主軸轉速 ：n101427.9/min3.6rD???? 查《機械加工工藝手冊》表 3.1-74 取 30/ir? 實際切削速度 ：v..2506s?? 進給量 ：fV.243/4/ffaZn? 工作臺每分進給量 ： m.1infVm 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ll? 刀具切入長度 ：1 10.5(~2)lD?? =81mm 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù) 1 次 機動時間 ： jt124081.5minjmlf??? 工步 2、精銑 5 槽 切削深度 ：pa3 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 查得：進給量 ,查《機械2.476?0.5/faz? 加工工藝手冊》表 2.4-82 得切削速度 ，3/inV? 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 18 機床主軸轉速 ：n ，102345.8/min.160Vrd???? 查《機械加工工藝手冊》表 3.1-74 取 47.5/inr? 實際切削速度 ：v..06Ds??? 進給量 ：fV.5247./.9/ffaZn 工作臺每分進給量 ： m1857infVms 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 0l 刀具切入長度 ：1 10.5(~2)lD?? =81mm 刀具切出長度 ：取2l? 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： jt124081.52min7jmlf?? 本工序機動時間 .3jjtt? 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 19 3 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度。在加工零 件時，需要設計專用夾具。 根據(jù)任務要求中的設計內容，需要設計加工底槽夾具。其中加工 底槽的夾具將用于 臥式銑床，刀具采用三面刃銑刀。KX52 3.1 問題的提出 利用本夾具主要用來粗、精銑底槽，該底槽側面對花鍵孔的中心 線要滿足尺寸要求以及垂直度要求。在粗銑此底槽時，其他都是未加 工表面。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮 如何提高勞動生產率和降低勞動強度。 3.2 定位基準的選擇 由零件圖可知：粗銑平面對中心孔的中心線有尺寸要求及垂直度 要求，其設計基準為中心孔的中心線。為了使定位誤差達到要求的范 圍之內，在此選用特制心軸找中心線，這種定位在結構上簡單易操作。 采用心軸定心平面定位的方式，保證底槽加工的技術要求。同時， 應加一中心軸定位，防止心軸帶動工件在 X 方向上的旋轉自由度。 3.3 切削力及夾緊分析計算 刀具材料： （高速鋼鑲齒三面刃銑刀） VCWr418 刀具有關幾何參數(shù)： 0015~??012~8??08~5?n? 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 20 025~1??mD63?8Zzmaf/25.0?map0.2? 由《機床夾具設計手冊》表 1-2-9 可得銑削切削力的計算公式： 式PzpCzKBfaF9.0172.01? （2.1） 查《機床夾具設計手冊》表 得：102?510pC? 對于灰鑄鐵： 5.0)19(HBKp? 式（2.2） 取 ， 即175?HB6.0p 所以 1..721.0.9538.640.9()CF N????? 由《金屬切削刀具》表 1-2 可得： 垂直切削力 ： （對稱銑削） 式)(62.79.0NFCN? （2.3） 背向力： )(38.5.FCP? 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，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)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即： FKW?? 式（2.4） 安全系數(shù) K 可按下式計算： 6543210? 式（2.5） 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見《機床夾具設計手冊》60~K 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 21 表 可得： 12? 25.01.32.10.21????K 所以 式)(54694NFWC?? （2.6） 式)(62.197.275KCN??? （2.7） 式)(8..38NFWPK?? （2.8） 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、 操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 單個螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算： 式)(210 ??????tgt QLWz （2.9） 式中參數(shù)由《機床夾具設計手冊》可查得： 0???912???052????? 其中： )(6mL)(NQ 螺旋夾緊力： 8.30W 易得： K?0 經過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機 構工作是可靠的。 3.4 誤差分析與計算 該夾具以平面定位心軸定心，心軸定心元件中心線與底槽側面規(guī) 定的垂直度偏差 0.08mm，槽的公差為 mm。為了滿足工序的加工要0.1? 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 22 求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 gwj???? 與機床夾具有關的加工誤差 ，一般可用下式表示：j? 式MjjWDAZWj ???? ?? （2.10） 由《機床夾具設計手冊》可得： ⑴、平面定位心軸定心的定位誤差 ： 0???WD ⑵、夾緊誤差 ： 式?cos)(minaxyj???? （2.11） 其中接觸變形位移值： 式mlNcHBkRnZaZy 04.)62.19(( ???? （2.12） yj 03.cos?? ⑶、磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??m05. ⑷、夾具相對刀具位置誤差： 取AD1. 誤差總和： 0.52.jwm???? 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.5 夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，應該注意提高生產率，但該夾具設計采用了手動夾緊 方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，工件 材料易切削，切削力不大等特點。經過方案的認真分析和比較，選用 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 23 了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構） 。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、 通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變 化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，心軸采用可換的。以 便隨時根據(jù)情況進行調整。 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 24 結 束 語 本次畢業(yè)設計是為了讓我們更清楚地理解怎樣確定零件的加工方案，為我們 即將走上工作崗位的畢業(yè)生打基礎，最后讓我們在數(shù)控加工中心上加工出該零件 并達到圖紙要求。 技術的廣泛應用給傳統(tǒng)的制造業(yè)的生產方式，產品結構帶來了深刻的變化。 也給傳統(tǒng)的機械，機械專業(yè)的人才帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。此次設計讓我們畢業(yè)生 更好的熟悉數(shù)控加工中心，確定加工工藝，學會分析零件為走上工作崗位打下基 礎。在大三的最后一個學期，我過得既充實又繁忙。從選題的那天起，我就開始 了我的畢業(yè)設計。在畢業(yè)設計的這段時間里，我有很多的感觸，它帶給我的價值 是巨大的，這將對我的以后工作產生重要的影響。 在這次的設計中，老師“放手”我們去做。在這過程中我學會了獨立的思考 問題和發(fā)現(xiàn)問題。通過這次的設計，對我們所學習的專業(yè)知識有了更清楚的認識， 是我不知不覺的喜歡上了我們的專業(yè)。現(xiàn)在我可以說，我完全可以單獨完成一個 簡單產品的設計加工。在這里我也深刻的知道，我在實踐方面是很不夠的，這將 在以后的工作中慢慢去領悟、學習。 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 25 謝 辭 首先，我要感謝的是本次畢業(yè)設計的指導老師：XX 老師。在本次的設計過程 中，我遇到了很多的困難和問題，XX 老師給我了很大的幫助。雖然他的工作很忙， 但他仍然擠出大量時間與我們探討問題，為我們解惑答疑。他雖然年紀不大，但 是他的知識卻相當豐富，很多的細微的問題他一眼就能看出來并給出合理的建議， 設計中很多難點在劉老師的講解下就變的淺顯易懂。 同時，我還要感謝其他所有幫助過我的老師。雖然他們的工作都比較繁重， 但當我提出問題的時候，他們都能夠耐心地為我講解，給予了我很大的幫助。老 師們廣博的知識，豐富的經驗，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度是我學習的榜樣。在此，我對他 們表示衷心的感謝！ 在這次設計中我還要感謝我周圍的同學，設計中當我遇到困難時，他們能夠 給我提供參考資料與信息。同時一些同學富有創(chuàng)意的建議與想法也給了我莫大的 幫助，使我少走彎路，能夠順利的完成這次的畢業(yè)設計。在此，我對他們表示由 衷的感謝！ 最后，再次對所有幫助過我的老師和同學表示衷心感謝 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 26 參考文獻 ［1］顧京，王震宇．數(shù)控加工編程及操作：[M]．北京：高等教育出版社， 2003。 ［2］趙長明，劉萬菊．數(shù)控加工工藝及設備：[M]．北京：高等教育出版社， 2003。 ［3］方沂，張永丹．數(shù)控機床編程與操作：[M]．北京：國防工業(yè)出版社， 1999。 ［4］劉力，王冰．機械制圖：[M]．北京：高等教育出版社，2000。 ［5］胡荊生，胡瑞華．公差配合與技術測量基礎：[M]．北京：中國勞動社會保 障出版社，2000。 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