CA6140撥叉831003夾具課程設(shè)計（詳解版）

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3目 錄前言 …………………………………………1一 設(shè)計的目的 …………………………………………2二、零件的分析 …………………………………………22.1 零件的作用 …………………………………………22.2 零件的工藝分析 …………………………………………32.3 零件的結(jié)構(gòu)特點 …………………………………………32.4 生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型的確定……………………………………4三、工藝規(guī)程設(shè)計 ……………………………………4 3.1 確定毛坯的制造形成 ……………………………………43.2 基準(zhǔn)的選擇 …………………………………………53.3 制定工藝路線 …………………………………………5工序Ⅰ …………………………………………5工序Ⅱ ……………………………………………10工序Ⅲ ……………………………………………11工序Ⅳ …………………………………………14四、夾具設(shè)計 ………………………………………184.1 問題的提出 ………………………………………184.2 定位基準(zhǔn)的選擇 ………………………………………184.3 定位誤差分析 ………………………………………184.4 切削力及夾緊力的計算 ……………………………………184.5 定位誤差分析 ………………………………………194.6 夾具設(shè)計及操作說明 ……………………………………19設(shè)計總結(jié) ………………………………………………214參考文獻 ………………………………………………22前 言機械制造工藝學(xué)是以機械制造中的工藝問題為研究對象，實踐性較強的一門學(xué)科，通過對此門學(xué)科的課程設(shè)計，使我在下述各方面得到了鍛煉：⒈能熟練運用機械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確的解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線的安排、工藝尺寸的確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。⒉提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、既經(jīng)濟合理又能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。⒊學(xué)會使用手冊及圖表資料。⒋培養(yǎng)了一定的創(chuàng)新能力。通過對 CA6140 拔叉的工藝及夾具設(shè)計，匯總所學(xué)專業(yè)知識如一體(如《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》 、 《機械設(shè)計》 、 《金屬切削機床概論》 、《機械制造工藝學(xué)》 、 《金屬切削原理與刀具》等)。讓我們對所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實用，在理論與實踐上有機結(jié)合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實際工作奠定堅實的基礎(chǔ)！3計算及說明 結(jié) 果一 設(shè)計的目的：機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計,是在學(xué)完夾具設(shè)計原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實習(xí)取得感性知識后進行的一項教學(xué)環(huán)節(jié)；在老師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計中能初步學(xué)會綜合運用以前所學(xué)過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓(xùn)練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計達到以下目的：1、能熟練的運用機械制造工藝學(xué)的基本理論和夾具設(shè)計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。2、通過對零件某道工序的夾具設(shè)計，學(xué)會工藝裝備設(shè)計的一般方法。通過學(xué)生親手設(shè)計夾具（或量具）的訓(xùn)練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。3、課程設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學(xué)會使用手冊、查詢相關(guān)資料等，增強學(xué)生解決工程實際問題的獨立工作能力。移齒輪的配合精度要求很高。二 零件的分析：2.1 零件的作用：題目給定的零件是 CA6140 撥叉（見附圖 1）它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，移齒輪的配4計算及說明 結(jié) 果合精度要求很高。使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求進行工作。寬度為 30+0.0120mm 的面寸精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為30+0.0120mm 的面的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。2.2 零件的工藝分析：CA6140 撥叉共有兩組加工表面。1） 以花鍵孔的中心線為基準(zhǔn)的加工面這一組面包括 ?26+0.230mm 的六齒方花鍵孔、 ?23+0.280花鍵底孔兩端的 2X150到角和距中心線為 22mm 的平面。2） 以工件右端面為基準(zhǔn)的 6+0.030 mm 的花鍵經(jīng)上述分析可知， 對于兩組加工表面，可先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面。寬度：30+0.0120mm?26+0.230mm 的六齒方花鍵孔、?23+0.280花鍵底孔兩端的 2X150到角和距中心線為22mm 的平面。花鍵：6 +0.030 mm52.3 零件的結(jié)構(gòu)特點6計算及說明 結(jié) 果拔叉 84009 的毛坯為鑄造件，在零件圖上只有 2 處位置誤差要求，即上頂面與花鍵中心線的平行度誤差≤0.10， 18H11 槽的兩側(cè)面與花鍵中心線的垂直度誤差≤0.08 零件外形上大體上與六面體相似，形狀大體如右圖：零件剖視圖 2.4 生產(chǎn)綱領(lǐng)、生產(chǎn)類型的確定根據(jù)指導(dǎo)老師要求，設(shè)計此零件為鑄件，成批大量生產(chǎn)，工藝的安排基本傾向于工序分散原則，設(shè)備的選用是通用設(shè)備和專用工裝，工藝手段以常規(guī)工藝為主，新工藝為輔的原則。三、工藝規(guī)程設(shè)計3.1 確定毛坯的制造形成:CA6140 車床拔叉，零件材料 HT20-40，硬度190HB～210HB，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，毛坯為鑄件，灰鑄鐵的機械加工余量按 JZ67-62 規(guī)定了灰鑄鐵鑄件的三種精度等級和相應(yīng)的鑄件機械加工余量、尺寸偏差和重量偏差，在大批量生產(chǎn)的鑄件，采用 2 級精度鑄件，毛坯重量由《金屬機械加工工藝人員手冊》表 5-2 有零件≤80kg，偏差為 7%，故毛坯估算約為1.0kg，采用 2 級精度鑄件，頂面的加工余量和底面的加工余量忽略不計，兩側(cè)面的加工余量也忽略不計，由表 5-4 左右端面的加工余量為3±0.8，其余部分均為實心部分。毛坯如右圖：上頂面與花鍵中心線的平行度誤差≤0.10， 18H11槽的兩側(cè)面與花鍵中心線的垂直度誤差≤0.08 7計算及說明 結(jié) 果3.2 基準(zhǔn)的選擇。1）粗基準(zhǔn)的選擇：因為要保證花鍵的中心線垂直于 右端面，所以以 Φ40 的外圓表面的粗基準(zhǔn)。2）精度基準(zhǔn)的選擇：為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，以零件的 A 面為精基準(zhǔn)。3.3 制定工藝路線工序Ⅰ：1）粗、精車端面，鉆、擴花鍵底孔、倒兩端 15°倒角。以 Ф40mm 圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用 C3163-1 轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具；2）粗、精車 B/C 面；3）拉花鍵。以 A 面為基準(zhǔn)；4）以花鍵的中心線及 A 面為基準(zhǔn)。選用 X62W 臥式銑床加專用夾具；5）開檔，以花鍵的中心線為基準(zhǔn)；6） 鉆配作孔、螺紋孔；7） 機械加工余量。CA6140 的撥叉材料為 HT200。毛坯重量為 1.0 kgσ b =160MPa HBS 生產(chǎn)類型為由大、中批量生產(chǎn)，采用模鍛鍛模。根據(jù)上述的原始資料加工工藝，分別確定各個加工表面的機械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下：CA6140 的撥叉材料為 HT200。毛坯重量為:1.0 kgσ b =160MPaHBS8計算及說明 結(jié) 果2. A 面的加工余量： A 面有 3±0.8mm 的加工余量，足夠把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除3. 矩形花鍵底孔。要求以矩形花鍵的外徑定心，故采用拉削加工內(nèi)孔尺寸為 Φ23 0+0.28，見零件圖，參照《金屬機械加工工藝人員手冊》 表 3-59 確定孔加工余量的分配。鉆孔 Φ20mm擴孔 Φ21mm拉花鍵 花鍵孔要求以外徑定心：拉削時加工余量參照《金屬機械加工工藝人員手冊》取 Ζ=1mm4. B 面的加工余量。此工序分 2 個工步 1、粗銑 B 面 2、精銑 B 面。精加工余量為 0.2mm粗銑加工余量為 2.8mm5.計算切削用量（1）已知長度方向的加工余量為 3±0.8mm 。實際端面的最大加工余量為 3.8mm 。故分二次加工（粗車和半精車） 。長度加工公差 IT １２級 取-0.46 mm （入 體 A 面加工余量：3±0.8mm內(nèi)孔尺寸為Φ23 0+0.28鉆孔 Φ20mm擴孔 Φ21mm精加工余量為：0.2mm粗銑加工余量為：2.8mm長度方向的加工余量為3±0.8mm實際端面的最大加工余量為3.8mm9計算及說明 結(jié) 果方向）（2）進給量、根據(jù)《切削簡明手冊》 （第 3 版）表 1.4 當(dāng)?shù)稐U尺寸為 16mm×25mm,ａ ｅ≤ ３mm 時，以及工件直徑為 Φ60mm 時（由于凸臺 B 面的存在所以直徑取Φ60mm）?=0.6-0.8mm/ｒ.按 C３ １ ６ ３ － １車床說明書取 ?=0.6 mm/n。由于存在間歇加工所以進給量乘以 k=0.75—0.85 所以：實際進給量 f=0.6×0.8=0.48 mm/ｒ按 C３ １ ６ ３ － １車床說明書 ?＝0.53ｍｍ／ｒ（3）計算切削速度。按《切削簡明手冊》表 1.27 ，切削速度的計算公式為（壽命選 T=60min）刀具材料 YG6 V=Cv/(Tm·ap xv·f yv) ·kv其中：Cv=158 xv=0.15 yv=0.4 M=0.2 修正系數(shù) Ko見《切削手冊》表 1.28kmv=1.15 kkv=0.8 kkrv=0.8 ksv=1.04 kBV=0.81∴Vc=158/( 60 0.2·20.15·0.530.4) ·1.15·0.8·0.8·0.81·0. =46.9(m/min)（4）確定機床主軸轉(zhuǎn)速 取 ?=0.6 mm/n實際進給量：f=0.6×0.8=0.48 mm/ｒ刀具材料 YG6 計算切削速度：Vc= 46.9(m/min)主軸轉(zhuǎn)速為：ns=1000vc/ dw?=229.8（r/min）10ns=1000vc/ dw=229.8（r/min）?按 C３ １ ６ ３ － １車床說明書:ｎ＝200 r／min11計算及說明 結(jié) 果所以實際切削速度 V=40.8m/min 6. 鉆孔、擴孔、倒角。（1） 、鉆孔鉆頭選擇：見《切削用量簡明手冊》表 2.2鉆頭幾何形狀為（表 2.1 及表 2.2）：雙錐修磨具刃，鉆頭參數(shù)：ｄ＝Ф20ｍｍ β=30°，2Φ=118°，2Φ=70°，bε=3.5mm ,ao=12°,Ψ=55°,b=2mm根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 2-9 確定 f=0.48ａ、按機床進給強度決定進給量：根據(jù)表 2.9 ,當(dāng) σb＝210MPa ｄ0＝20.5mm 可確定 f=0.75。按 C3163-1車床說明書取 f=0.62mm/n.ｂ、 決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 表 2.21，當(dāng) do=20mm、鉆頭最大磨損量取 0.6 壽命 T=45min.ｃ、切削速度由《切削用量簡明手冊》 ，表 2.15 得 Ｖ=21m/minn=1000V/ D=334.4 由機床技術(shù)資料得和 334.4 接?近的有 280n/m 和 400n/min 取 280n/min取 n=280m/min. 實際Ｖ=17 m/min實際切削速度：V=40.8m/min進給量：f=0.75鉆頭最大磨損量取 0.6壽命 T=45min切削速度：Ｖ=21m/minn=1000V/ D=3?34.4實際Ｖ=17 m/min12計算及說明 結(jié) 果d、基本工時，Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表 2.29. 查出 Ψ+△=10mm 所以 Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) （2） 、擴孔刀具直徑 do=21mm；刀具幾何參數(shù)同上。由于兩孔直徑相差不大，為了節(jié)省停車和調(diào)換走刀量等輔助時間，n 和 f 都不變，所以 Tm 同上 Tm=0.32 倒角刀具 15°锪鉆由于兩孔直徑相差不大，以表面粗度要求不高手動進給。（3） 、倒角 刀具：專用刀具。此工步使用到專用刀具與手動進給。檢驗機床功率按《切削用量簡明手冊》表 1.2４可以查出 當(dāng) σ ｂ ＝160～245HBSａｐ≤2.8ｍｍ ｆ≤0.6ｍｍ／ｒＶｃ≤41ｍ／min Ｐｃ＝3.4kw按 C３ １ ６ ３ － １車床說明書主電機功率Ｐ＝11ｋｗ可見Ｐｃ比Ｐ小得多所以機床功率足夠所用切削用量符合要求,鉆削功率檢驗按《切削用量簡明手冊》Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min)刀具直徑 do=21mmn 和 f 都不變Tm=0.32 主電機功率：Ｐ＝11ｋｗ13計算及說明 結(jié) 果表 2.21 當(dāng)ｄｏ＝21 ｍｍ ｆ＝0.64 ｍｍ查得轉(zhuǎn)矩Ｍ＝61.8N.M《切削用量簡明手冊》表由表 2.32 得功率公式ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km按 C３ １ ６ ３ － １車床說明書主電機功率Ｐ＝11ｋｗ可見ＰC 比Ｐ小得多，所以機床功率足夠，所用切削用量符合要工序Ⅱ 拉花鍵孔單面齒升：根據(jù)有關(guān)手冊，確定拉花鍵孔時花鍵拉刀的單面齒為 0.06mm,拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min)切削工時 t=Zblηk/1000vf zZ式中： Zb 單面余量 1.5mm(由 Φ21mm 拉削到Φ25mm)； L 拉削表面長度：80mm；η 考慮校準(zhǔn)部分的長度系數(shù)，取 1.2；k 考慮機床返回行程系數(shù)，取 1.4 v 拉削速度（m/min） ；fz 拉刀單面齒升Z 拉刀同時工作齒數(shù)，Z=l/p；P 拉刀齒距轉(zhuǎn)矩Ｍ＝61.8N.MＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km主電機功率：Ｐ＝11ｋｗ單面齒為 0.06mm,拉削速度： v=0.06m/s(3.6m/min)單面余量：1.5mm拉削表面長度：80mm拉刀齒距P=12mm14P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm15計算及說明 結(jié) 果∴拉刀同時工作齒數(shù) z=l/p=80/12≈7∴其本工時 Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min)工序Ⅲ 粗銑，精銑 B 面。加工要求：粗銑 B 面，精銑 B 面，Ra=3.2ｕｍ。用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑 加工余量 3mm機床 ：Ｘ62W加工工件尺寸：寬度：40mm 長度：28mm1. 粗銑1) 選擇刀具 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.1 銑削寬度 ae≤5mm 時。直徑為 do=50mm 故齒數(shù)Ｚ＝８，由于采用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀銑刀幾何參數(shù)（表 3.2）rn=10°ao=16°2） 切削用量 留精銑的加工余量為 0.2，所以本道工步切削寬度ac＝2.8±0.8ｍｍ，由于加工表面精度要求 Ra=3.2 um.根據(jù)表 3.5 得每轉(zhuǎn)進給量ｆ＝0.5～１mm/r 就能滿足要求，但考慮到Ｘ62W 功率為 7.5kw，機床為中等系統(tǒng)剛度和Ｘ62W 銑床說明書 所以每轉(zhuǎn)進給量ｆ＝0.6mm/r3)選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命。根據(jù)《切削用量簡∴拉刀同時工作齒數(shù)z=l/p=80/12≈7∴其本工時 Tm=0.13(min)機床 ：Ｘ62W加工工件尺寸：寬度：40mm 長度：28mm齒數(shù)Ｚ＝８精銑的加工余量為0.2切削寬度：ac＝2.8±0.8ｍｍ每轉(zhuǎn)進給量：ｆ＝0.6mm/r16計算及說明 結(jié) 果明手冊》表 3.7、銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為 0.6 鑲齒銑刀 do=50mm， 刀具壽命 T=120min（表 3.8）4)決定切削速度 Vc、可根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.9確定Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8±0.8ｍｍ, fz=f/z=0.0750.1mm/zVc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/ d=(1000x23.7)/(3.14x50) =151r/min?根據(jù) X62W 型銑床說明書選 n=160r/minVc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 選 Vf=80mm/min 實際 fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z5) 機床功率：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.20 當(dāng)Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 最大磨損量為 0.6鑲齒銑刀：do=50mm，刀具壽命 T=120minn=160r/min切削速度：Vc=25.1m/min Vf= 96mm/minfz=0.0625mm/z17計算及說明 結(jié) 果Kmpc=1.4kw切削功率的修正系數(shù)：故 Pct＜0.8, 根據(jù) X62W 型銑床說明書，機床主軸允許的功率為Pcm=7.5×0.75=5.63kw 故 Pcc＜Pcm 因此所決定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z6) 基本工時根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.5Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525（min） L1+△=14mm2. 精銑1）選擇刀具 刀具與上道工步是同一把刀。 2）切削用量 精銑的加工余量為 0.2，所以本道工步切削寬度:ae＝0.2mm，ｆ＝0.63）決定切削速度 Vc、可根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.9 確定ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min機床主軸允許的功率為：Pcm=5.63kw 基本工時：Tm=0.525（min） L1+△=14mm精銑的加工余量為 0.2，本道工步切削寬度:ae＝0.2mm，ｆ＝0.618計算及說明 結(jié) 果n=1000V/ d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min 根據(jù)?X62W 型銑床說明書選 n=210r/minVf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z4）基本工時根據(jù) 《切削用量簡明手冊》表 3.5Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+△=14mm工序Ⅳ 銑削 8+0.030mm 槽。加工工件尺寸：8 +0.030mm , 長度 L=40mm加工要求：高速鋼錯齒三面刃銑刀（精密級K8）加工余量 8 用乳化液冷卻機床：X62W1) 選擇刀具：由加工尺寸公差 0-0.3 。所以銑刀精度為精密級 K8銑刀參數(shù)：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15°ao=12°an=6°Z=162) 選擇切削量由于槽的深度為 8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=8mm由《切削用量簡明手冊》表 3.3 確定 f=0.15-0.3mm/r 現(xiàn)取 f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)《切削用量簡切削速度：Vc=211r/minn=210r/minVf=126mm/min、VF=125mm/min fz=0.074mm/Z基本工時：Tm=0.336（min） L1+△=14mm銑削 8+0.030mm 槽加工工件尺寸：8+0.030mm ,長度 L=40mm銑刀精度為精密級K8銑刀參數(shù)：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15°ao=12°an=6°Z=16f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z最大磨損量為 0.5刀具壽命：T=100min19明手冊》表 3.7,得最大磨損量為 0.5 由表 3.820計算及說明 結(jié) 果確定刀具壽命：T=100min4) 決定切削速度 Vc和每齒進給量 Vf、由《切削用量簡明手冊》3.27 的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·KvCv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv=82.86m/minn=1000×Vc/ do=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min?根據(jù) X62W 型銑床說明書選 nc=375r/min實際速度 Vc= donc/1000=74.2m/min 選 Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據(jù) X62W 型銑床說明書選Vf=110mm/minfzc=110/375×16=0.018mm/z5) 機床功率：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.28 公式圓周力 fc=(CFa pxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表 28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28實際速度：Vc=74.2m/min每齒進給量：Vf=110mm/minfzc=0.018mm/z圓周力：Fc=505.6 N21計算及說明 結(jié) 果Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 NM=FCdo/2×103=15.9N?M Pc=FcVc/1000=1.18kw 根據(jù) X62W 型銑床說明書，功率足夠。6) 基本工時根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.5Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+△=14mm工序Ⅴ銑寬為 180+0.12mm 槽加工要求：用乳化液冷卻，加工工件尺寸，寬180+0.12mm，長 L=40mm，加工余量 23mm由于此工步的設(shè)計尺寸精度要求很高，用銑削加工很難達到尺寸精度的要求，所以為了留給下一道公序磨削的加工余量，所以分兩步走，ae=23，ap=10mm1) 選擇刀具銑刀參數(shù)：L=10 D=100mm d=30mm ro=15°ao=12°an=6°Z=242) 選擇銑削用量由于槽的寬度為 30mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm由《切削用量簡明手冊》表 3.3 確定 f=0.5mm/r 現(xiàn)取 f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z機床功率:Pc=FcVc/1000=1.18kw基本工時:Tm=0.49（min）L1+△=14mm加工工件尺寸:寬 180+0.12mm，長 L=40mm，加工余量 23mm銑刀參數(shù)：L=10 D=100mm d=30mm ro=15°ao=12°an=6°Z=24ae=23mm ap=10mmf=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z22計算及說明 結(jié) 果3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.7,得最大磨損量為 0.5 由表 3.8 確定刀具壽命：T=100min4）確定切削速度 Vc和每齒進給量 Vf：由《切削用量簡明手冊》3.27 的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv=98.6m/minn=1000×Vc/ do=1000×98.6/3.14×100=314r/min?根據(jù) X62W 型銑床說明書選 nc=300r/min實際速度 Vc= donc/1000=94.2m/min 選 Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min 根據(jù) X62W 型銑床說明書選 Vf=150mm/minfzc=150/300×24=0.020mm/z5）基本工時根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 3.5Tm=(L+L1+△)?i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（min） L1+△=20mm i=2(走兩次)最大磨損量為 0.5 刀具壽命: T=100minnc=300r/min實際速度:Vc= donc/1000?=94.2m/min每齒進給量 Vf：Vf=150mm/minfzc=0.020mm/z基本工時:Tm=0.8（min）L1+△=20mm i=2(走兩次)23計算及說明 結(jié) 果四、夾具設(shè)計4.1問題的提出為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計第 4 道工序——開檔夾具。 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，其設(shè)計基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表面（A）為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工右端面（A）和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。4.3 定位誤差分析由于槽的軸向尺寸的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。4.4 切削力及夾緊力的計算刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀銑刀參數(shù)：L=10 D=100mm d=30mm ro=15°ao=12°an=6°Z=24 cc FeZpF ZKdafC83.083.065.0??（由《金屬切削原理與刀具》表 15.7 查得）CFc =282 ap =10mm fZ = 0.02mm/s ae =25mm do=100 Z= 24 kFc=(HB/198)0.5524計算及說明 結(jié) 果解得 Fc=200N在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)。安全系數(shù) K= k1 k2 k3 k4查資料，有： k 1為基本安全系數(shù) 1.5k1為加工性質(zhì)系數(shù) 1.1k1為刀具鈍化系數(shù) 1.1k1為斷續(xù)切削系數(shù) 1.1切削力為 F=K×Fc=1.5×1.1×1.1×1.1×200=400N實際夾緊力為 Fj= FK/U1U2=400/0.5=800N，其中 U1 和 U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù)，U1U2=0.5螺母選用 M16X1.5 細(xì)牙三角螺紋，由《機械設(shè)計》螺紋聯(lián)接的預(yù)緊力公式，產(chǎn)生的加緊力為： ]32)tan(/[2F 20203320 dDfdTcv?????其中： T=19000 N.M d2=14.8mm ψ=2 029, fc=1.5dD5.10?(f 為摩擦系數(shù)，無潤滑時 f≈0.1～0.2)fvarctn??解得 F0=10405N此時螺母的夾緊力 F0 已大于所需的 800(N)的加緊力，故本夾具可安全工作。4.5 定位誤差分析由于槽的軸向尺寸的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。4.6 夾具設(shè)計及操作說明如前所述,在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意提高勞動率.為此,切削力為:F=400N實際夾緊力為:Fj=800N螺母選用:M16X1.5 細(xì)牙三角螺紋加緊力為:F0=10405N25在螺母夾緊時采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上26計算及說明 結(jié) 果的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用） ；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。27計算及說明 結(jié) 果設(shè)計總結(jié)為期 3 周的夾具課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，我組同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，取得了可喜的成績，課程設(shè)計作為《機床夾具設(shè)計》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認(rèn)識。本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我們運用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。通過此次設(shè)計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等?？偟膩碚f，這次設(shè)計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學(xué)們批評指正！28計算及說明 結(jié) 果29參考文獻[1] 王先逵.機械制造工藝學(xué).機械工業(yè)出版社，2006[2] 徐學(xué)林.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).湖南大學(xué)出版社，2005[3] 朱張校.工程材料.清華大學(xué)出版社，2005[4] 周靜卿.機械制圖與計算機繪圖.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社， 2004[5] 韓榮第，等.金屬切削原理與刀具.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2004[6] 賈亞洲.金屬切削機床概論.機械工業(yè)出版社，1996[7] 陳宏鈞.機械加工工藝手冊.機械工業(yè)出版社，2003