《車床轉盤零件的機械加工工藝規(guī)程和專用夾具設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《車床轉盤零件的機械加工工藝規(guī)程和專用夾具設計（58頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、畢業(yè)設計（論文）任務書 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 姓名 下發(fā)日期 題目 車床轉盤零件的機械加工工藝規(guī)程和專用夾具設計 專題 車床轉盤零件的機械加工工藝規(guī)程和專用夾具設計 主 要 內 容 及 要 求 主要內容： （1） 確定生產(chǎn)類型，對零件進行工藝分析。 （2） 選擇毛坯種類及制造方法，繪制零件——毛坯綜合圖。 （3） 擬訂零件的機械加工工藝過程，選擇各工序的加工設備和工藝裝備，確定各工序切削用量和工序尺寸，計算某一代表工序的工時定額。 （4） 填寫工藝文件：工藝過程卡片（或工藝卡片）和工序卡片（可視工作量大小只填部分主要工序的工序卡片）。 （5

2、） 設計指定工序的專用夾具，繪制夾具裝配總圖和主要零件圖。 （6） 撰寫畢業(yè)設計說明書。 要求：必須以負責的態(tài)度對待自己所做的技術決定、數(shù)據(jù)和計算結果。 在教師指導下，獨立完成設計任務，培養(yǎng)較強的創(chuàng)新意識和學習能力，獲得機械工程師的基本訓練。使整個設計在技術上是先進的，在經(jīng)濟上是合理的，在生產(chǎn)上是可行的。工藝規(guī)程設計應滿足加工質量、生產(chǎn)率、經(jīng)濟性要求，機床夾具設計方案應合理，有一定的特色和見解。計算步驟清晰，計算結果正確；設計制圖符合國家標準；使用計算機設計、計算和繪圖；設計說明書要求內容完整、文字通順、語言簡練、圖示清晰，重要計算公式和數(shù)據(jù)應注明出處。 設計說明書不少于2萬字，查閱文

3、獻15篇以上，翻譯與課題有關的英文資料2篇，譯文字數(shù)不少于5千漢字，繪制圖紙折合總量不少于5張A1。 主要技術參數(shù) 該零件圖樣一張，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，每日一班。 進 度 及 完 成 日 期 3月 23日 ~ 4 月 5日（2周）：課題調研，理解熟悉設計任務，借閱資料，翻譯英文文獻，制訂設計計劃。 4月 6日 ~ 4 月 12日（1周）：分析、抄畫零件圖，繪制零件——毛坯綜合圖。 4月 13日 ~ 5 月 10日（4周）：選擇加工方案，確定工藝路線和工藝尺寸，編制機械加工工藝規(guī)程。 5月 11日 ~ 5月 31日（3周）：設計專用夾具，繪制夾具總裝圖及其主

4、要零件圖。 6月 1日 ~ 6 月 14日（2周）：技術文件編制，編寫完成畢業(yè)設計說明書，打印圖紙，上交說明書和圖紙。 6月 15日 ~ 6 月 21日（1周）：教師審閱畢業(yè)設計，學生準備答辯。 教學院長簽字 日 期 教研室主任簽字 日 期 指導教師簽字 日 期 指 導 教 師 評 語

5、 指導教師: 年 月 日 指 定 論 文 評 閱 人 評 語 評閱人: 年 月 日 答 辯 委

6、 員 會 評 語 評 定 成 績 指導教師給定 成績(30%) 評閱人給定 成績(30%) 答辯成績 （40%） 總 評 答辯委員會主席 簽字 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 摘要 用與車外圓、端面和鏜孔等加工的機床叫車床。車削很少在其他種類的機床上進行，因為其他機床都不能像車床那樣方便地進行車削加工。由于車床除了用于車外圓外還能用于鏜孔、車端面、鉆孔和鉸孔，車床的

7、多功能性可以使工件在一次定位安裝中完成多種加工。這就是在生產(chǎn)中普遍使用各種車床比其他種類的機床都要多的原因。 車床的主要部件：床身、主軸箱組件、尾架組件、拖板組件、變速齒輪箱、絲杠和光杠 大多數(shù)車床的刀架安裝在復式刀座上，刀座上有底座，底座安裝在橫拖板上?？衫@垂直軸和上刀架轉動；上刀架安裝在底座上，可用手輪和刻度盤控制一個短絲杠使其前后移動。 轉盤用螺栓與中滑板緊固在一起，松開螺母，可使其在水平面內扳轉任意角度，小滑板沿轉盤上的導軌可以做短距離的移動，當轉盤扳轉某一角度后，小滑板便可帶動車刀做相應的斜向移動。普通車床的轉盤位于上刀架和下刀架之間，它是上刀架的導向件，當需要用小刀架車錐面時

8、，可通過賺盤相對于下刀架的轉動來調整錐角， 本說明書堆車床轉盤零件的作用，零件的工藝過程，夾具設計做了比較系統(tǒng)完整的分析和論證。對工藝規(guī)程的設計做了詳細的說明，并制定了合理的加工工藝路線，編制了一整套的機械加工工藝卡片。對關鍵工序的加工余量、工序尺寸、工序公差、切削用量等進行了計算。對機械加工工藝過程中需要的夾具具進行了設計分析，保證整個工藝過程的完整性。 關鍵詞：金屬切削；轉盤；精度；工藝規(guī)程；公差 Abstract The basic machines that are designed primarily to do turning, facing a

9、nd boring are called lathes. Very little turning is done on other types of machine tools, and none can do it with equal facility. Because lathe can do boring, facing, drilling, and reaming in addition to turning, their versatility permits several operations to be performed with a single setup of the

10、 workpiece. These accounts for the fact that lathes of various types are more widely used in manufacturing than any other machine tool. Lathe Construction: The essential components of a lathe are depicted in the block diagram. These are the bed, headstock assembly, tailstock assembly, carriage asse

11、mbly, quick-change gear box, and the lea & crew and feed rod. On most lathes the tool post actually is mounted on a compound rest. This consists of a base, which is mounted on the cross slide so that it can be pivoted about a vertical axis, and an .upper casting. The upper casting is mounted on way

12、s on this base .so that it can be moved back and forth and controlled by means of a short lead screw operated by a hand-wheel and a calibrated dial. The turntable is fastened to the middle slip board by bolts. Loose the nut, we can make the turntable rotated in the level for no mater what angle. Th

13、e minor slip board can move along the rail of turntable for a short distance. When the turntable rotates an angle, the minor slip board will make a sidelong displacement carrying. Generally, the turntable locates between the up and down knife rest, it is the up knife rest’s oriented member. When we

14、 want to cut the cone by using the minor, we can rotate the turntable. This essay will cover an integrated analyzing and demonstrates about the turntable’s function, mechanical workout techniques and the design of clamp used. It will give a detailed illuminate about the technical procedure, set dow

15、n a reasonable technical routings, and work out a complete set of card for mechanical workout techniques. Keywords: Metal cutting; Turntable; Precision; Technical schedule; Tolerance 目錄 摘要 I ABSTRACT II 目錄 III 第1章 緒論 1 1.1課題研究的意義及現(xiàn)狀 1 1.2論文主要研究內容 1 2.1零件的作用 2 2.2零件的工藝分析 2 第3章 機械加工工藝規(guī)程

16、的設計 3 3.1機械加工工藝規(guī)程的定義 3 3.2機械加工工藝過程的組成 3 3.3機械加工工藝規(guī)程的作用 3 3.4機械加工工藝規(guī)程的設計原則、步驟和內容 4 3.5計算生產(chǎn)綱領確定生產(chǎn)類型 4 3.6.確定毛坯的制造形式 5 3.7.基準的選擇 5 3.8制定工藝路線 7 3.9機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 3.10確定切削用量及基本時間 11 第4章 機床夾具設計 26 4.1機床夾具介紹 26 4.2夾具設計 32 結論 35 參考文獻 36 致謝 37 附件1 38 附件2 49 50 第1章 緒論 1.1課題研究

17、的意義及現(xiàn)狀 當今社會，工業(yè)正在飛速發(fā)展，各種新型產(chǎn)品日新月異，機械已成為工業(yè)發(fā)展的一支主導力量，機械加工水平的高低直接影響著工業(yè)前進的步伐，而在機械加工中車工是機械加工中最常用的工種。在金屬車削機床中，車床約占總數(shù)的一半左右。無論是成批大量生產(chǎn)還是單件小批量生產(chǎn)，以及在機械維護管理當面，車削加工都占有重要的地位。而車床轉盤作為車床的一個重要部件，它的重要作用是不可忽視的。普通車床的轉盤位于上刀架和下刀架直接按，它是上刀架的導向件，當需要用小刀架車錐面時，可通過轉盤相對于下刀架的轉動來調整錐角，轉盤用螺栓與中滑板緊固在一起，松開螺母可使其在水平面內扳轉任意角度，小滑板沿轉盤上的導軌可做短距離

18、的移動，當轉盤扳轉一角度后，小滑板便可帶動車刀做相應的斜向移動。 1.2論文主要研究內容 車床轉盤零件的材料是HT200。毛坯用鑄造的方法加工，因為是中批量生產(chǎn)，適合用機械造型的方法鑄造。 本論文中對車床轉盤零件的鑄造方法及毛坯到零件的機械加工工藝過程和加工時候的技術要求做了詳細的分析。并對某些中藥的工序刀具的車削速度和車削工時進行了較為嚴密的計算。 為了保證加工質量，提高勞動生產(chǎn)率，需要設計專用夾具，本文設計出某些重要工序專用夾具的裝配圖和零件圖。 第2章 零件的分析 2.1零件的作用 題目所給的是車床轉盤零件。普通車床的轉盤位于刀架部件的上刀架與下刀架之

19、間，它是上刀架的導向件，當需要用小刀架車錐面時，可通過轉盤相對于下刀架的轉動來調整錐角。 2.2零件的工藝分析 圖2-1 車床轉盤零件零件圖 普通車床的轉盤零件，從零件圖可以看出，零件的主要加工面有：①底面P及70h6外圓面N；②燕尾槽導軌面M及H；③35H7孔；④196mm圓弧面和尺寸132mm兩側面K及其端面Q等。 第3章 機械加工工藝規(guī)程的設計 3.1機械加工工藝規(guī)程的定義 規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為工藝規(guī)程。其中規(guī)定零件機械加工工藝過程和操作方法等的工藝文件稱為機械加工工藝規(guī)程。 它在具體的生產(chǎn)條件下，是最合理或較合理工藝過程和操作方

20、法，并按規(guī)定的書寫形式寫成工藝文件，經(jīng)審批后用來指導生產(chǎn)。工藝規(guī)程中包括工序的排列順序，加工尺寸、公差及技術要求、工藝設備及工藝措施、切削用量及工時定額等內容。 3.2機械加工工藝過程的組成 機械加工工藝過程由若干個按一定順序排列的工序組成。機械加工的每一個工序又可依次細分為安裝、工位、工步和走刀。 ①工序----一個（或一組）工人在一個工作地點對一個（或同時對幾個）工件連續(xù)完成的那一部分工藝過程。 ②安裝----如果在一個工序中需要對工件進行幾次裝夾，則每次裝夾下完成的那部分工序內容稱為一個安裝。 ③工位----在工件的一次按裝中，通過分度（或移位）裝置，使工件相對于機床床身變換加

21、工位置，則把每一個加工位置上的安裝內容稱為工位。 ④工步----加工表面、切削刀具、切削速度和進給量都不變的情況下所完成的工位內容，稱為一個工步。 ⑤走刀----切削刀具在加工表面上切削一次所完成的工步內容，稱為一次走刀。 3.3機械加工工藝規(guī)程的作用 ①根據(jù)機械加工工藝規(guī)程進行生產(chǎn)準備（包括技術準備）。 ②機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)計劃、調度，工人的操作、質量檢查等的依據(jù)。 ③新建或擴建車間（或工段），其原始依據(jù)也是機械加工工藝規(guī)程。 3.4機械加工工藝規(guī)程的設計原則、步驟和內容 3.4.1機械加工工藝規(guī)程的設計原則 設計機械加工工藝規(guī)程應遵循如下原則: 1)可靠地保證零件圖

22、樣上所有技術要求的實現(xiàn)。 2）必須能滿足生產(chǎn)綱領的要求。 3）在滿足技術要求和生產(chǎn)綱領要求的前提下，一般要求工藝成本最低。 4）盡量減輕工人 的勞動強度，保障生產(chǎn)安全。 3.4.2機械加工工藝規(guī)程的設計步驟和內容 1）閱讀裝配圖和零件圖 2）工藝審查 3）熟悉或確定毛坯 4)擬定機械加工工藝路線 5）確定滿足各工序要求的工藝裝備（包括機床、夾具、刀具和量具等） 6）確定各主要工序的技術要求和檢驗方法 7)確定各工序的加工余量、計算工序尺寸和公差 8）確定切削用量 9）確定時間定額 10）填寫工藝文件 3.5計算生產(chǎn)綱領確定生產(chǎn)類型 該產(chǎn)品年產(chǎn)量為3000件/年

23、，備品率為10%，廢品率為1% N=Qn（1+a%+b%）………………………………（3-1） =30001(1+10%+1%) =3300件/年 生產(chǎn)類型不同，其生產(chǎn)過程和生產(chǎn)組織、車間的機床布置、毛坯的制造方法、采用的工藝設備、加工方法和工人的熟練程度等都有不同要求。因此在制定工藝路線的時候應該首先確定該產(chǎn)品的生產(chǎn)類型，以便更好的組織生產(chǎn)。 表3-1各種生產(chǎn)類型的規(guī)范 生產(chǎn)類型 零件的年生產(chǎn)綱領（件/年） 重型機械 中型機械 輕型機械 單件生產(chǎn) ≤5 ≤20 ≤100 小批生產(chǎn) >5-100 >20-200 >100-200 中批生產(chǎn) >100-3

24、00 >200-500 >500-5000 大批生產(chǎn) >300-1000 >500-5000 >5000-50000 大量生產(chǎn) >1000 >5000 >50000 車床轉盤零件為小型零件，根據(jù)生產(chǎn)綱領3330件/年，在表3-1中對應500-5000件/年，所以應確定該生產(chǎn)類型為中型生產(chǎn)。 3.6.確定毛坯的制造形式 毛坯的選擇既影響到毛坯制造工藝又影響到機械加工工藝，要根據(jù)生產(chǎn)綱領、材料的工藝特性及零件對材料性能的要求和零件的結構等因素而定。 ①生產(chǎn)綱領的大小 ②零件材料以及零件對材料組織和性能的要求。例如：鑄鐵和青銅不能鍛造只能用鑄件。 ③零件的結構形狀和外

25、形尺寸。 ④先有生產(chǎn)條件 選擇毛坯時，要考慮毛坯制造的實際水平、生產(chǎn)能力、設備情況及外協(xié)的可能性和經(jīng)濟性。 根據(jù)以上條件零件材料選擇為HT200，毛坯采用鑄件。因為轉盤零件位于上刀架與下刀架直接按，它是上刀架的導向件，零件工作時要求有一定的抗震性。零件為中批量生產(chǎn)，對生產(chǎn)效率要求高，可采用機械砂型鑄造。 3.7.基準的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。 （1）粗基準的選擇。 粗基準的選擇應以下面的幾點為原則：a應選能加工出精

26、基準的毛坯表面作粗基準。b當必須保證加工表面與不加工表面的位置和尺寸時，應選不加工的表面作為粗基準。c要保證工件上某重要表面的余量均勻時，則應選擇該表面為定位粗基準。d當全部表面都需要加工時，應選余量最小的表面作為基準，以保證該表面有足夠的加工余量。 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。因本零件毛坯是鑄造加工形成，鑄造精度處于中等水平，粗基準選底面P和兩側面K面，實現(xiàn)限制六個自由度的完全定位。 （2）精基準的選擇。 選擇精基準時要考慮的主要問題是如何保證設計技術要求的實現(xiàn)以及裝夾準確、可靠、方

27、便。為此，一般遵循下列五條原則： ①基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 ②基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?；鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 ③互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內孔，

28、再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 ④自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。 ⑤便于裝夾原則。所選擇的精基準，應能保證定位準確、可靠，夾緊機構簡單，操作方便。這稱為便于裝夾原則。 此外，還應選擇工件上精度高、尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。 這里主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置出發(fā)，進而保證轉盤零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的

29、基準定位。 3.8制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等級等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為中批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案： 工序Ⅰ：粗銑燕尾面M、H及空刀面和凹臺面，以底面P為主要定位基準，兩側面K為第二定位基準。 工序Ⅱ：粗銑+半精銑轉盤的兩個端面Q和R，以M、H面以未加工面N為定位基準。 工序Ⅲ：粗車+半精車+精車加工轉盤底面P、外圓面N、端面L等以已加工面M、H、Q面定位，實現(xiàn)完全定位。 工序Ⅳ：粗

30、銑+半精銑加工轉盤的196mm圓弧面和尺寸132mm的兩側面K，以底面P、外圓面N、燕尾面H定位。 工序Ⅴ：精銑燕尾面M、H及空刀面和凹臺面，以已加工面底面P為主要定位基準，以已加工兩側面K為第二定位基準。 工序Ⅵ：鉆、擴、鉸孔。 工序Ⅶ：鉆2孔。 工序VIII倒角、去毛刺。 工序IX：檢驗 以上工藝過程詳見附件三“機械加工工藝卡片”。 3.9機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 進行機械加工余量的分析計算，是為了確定最有利的加工余量，以節(jié)省材料。利用分析計算法，必須有可靠的數(shù)據(jù)，否則難以進行。 3.9.1選擇毛坯 毛坯經(jīng)鑄造生產(chǎn)，已經(jīng)由零件圖給出。 3.9.2影響加工

31、余量的因素 1）被加工表面上道工序尺寸公差 2）被加工表面上道工序表面粗糙度和缺陷層 3）被加工表面上道工序的空間誤差 4）本道工序裝夾誤差 3.9.3確定機械加工余量的方法 確定加工余量的方法有三種：計算法、查表法和經(jīng)驗法。本零件加工余量的確定采用查表修正法。 已知零件的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，毛坯的制造方法選用砂型機械造型，因為零件的35孔需要鑄出，因此需要安放型芯。因此，為了消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效。 （1）鑄造尺寸公差 鑄造尺寸公差有16級，由于是中批生產(chǎn)，毛坯的制造方法采用砂型機械制造的方法。砂型鑄造機器造型時灰鑄鐵毛坯鑄件的公差等級為8-10，選取該零件毛坯

32、鑄件的公差等級為9級，選錯箱值為1.0。（參數(shù)由《機械制造工藝設計簡明手冊》 李益民 哈爾濱工業(yè)大學 查取） （2）鑄件機械加工余量 對于中批生產(chǎn)的鑄件加工余量由《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-5查得， 表3-2各加工表面總余量 加工表面 基本尺寸（mm） 加工余量等級 加工余量數(shù)值(mm) 說明 H面 74 H 3.0 可歸為孔軸配合，雙側加工 M面 22 G 3.0 配合面，下箱鑄造，單側加工 Q面 234 G 4.0 自由公差，要求較低，雙側加工 N面 70 H 3.0 軸孔配合，降低一級，雙側加工 K面

33、 196（132） G 4.0 沒有嚴格要求，雙側加工 P面 22 H 3.5 分型要求降低一級，單側加工 G面 44 G 3.0 下箱鑄造，有粗糙度要求，單側加工 表3-3主要毛坯尺寸及公差 主要加工面 零件尺寸（mm） 總加工余量(mm) 毛坯尺寸(mm) 公差CT(mm) H面 74 6 80 1 M面 22 3.5+3.0 28.5 1 Q面 234 8 242 1 N面 70 6 76 1 K面 19（132） 8（6） 20（138） 1 P面 22 3.0+3.5 28.5 1 G

34、面 44 2.5+3.5 49 1 各面的具體代號見零件圖。 選取MA為G級，各表面的總余量見表3-2。由《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-1可查得鑄件的各主要尺寸公差。轉盤零件的毛坯鑄件選擇P面所在的平面為分型面，冒口系統(tǒng)的類型采用頂注式澆注系統(tǒng)，原因是零件的高度不大且結構簡單、中等壁厚的板塊類零件。 3.9.4毛坯零件綜合圖 零件-毛坯綜合圖一般包括以下內容：鑄造毛坯形狀、尺寸及公差、加工余量與工藝余量、鑄造斜度及圓角、分型面、澆冒口殘根的位置、工藝基準及其他有關技術要求等。本次設計的零件澆冒口設計在零件70圓端面垂直方向上，具體采用的澆注方式為頂澆注的一般形式。分型面

35、選在P面所在的平面上，這樣鑄造零件大部分在下箱，容易鑄造和保證良好的質量。因為砂型機器造型的鑄件，零件應設計拔模斜度，零件的拔模斜度為3°，鑄造圓角取。 零件-毛坯綜合圖的技術條件一般包括以下內容：合金牌號、鑄造方法、鑄造的精度等級、未注明的鑄造斜角及圓角半徑、鑄造的檢驗等級、鑄件綜合技術條件、鑄件的交貨狀態(tài)、鑄件是否進行氣壓或液壓試驗、熱處理硬度等。具體的要求見零件-毛坯圖。 圖3-1車床轉盤零件毛坯-零件圖 3.10確定切削用量及基本時間 切削用量包括背吃刀量，進給量f和切削速度v。確定順序是先確定,f,再確定v。（所用公式和參數(shù)均選自[1] 崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南

36、[M].） （一）工序Ⅰ：粗銑燕尾面M、H及空刀面和凹臺面 1、加工條件：零件毛坯為HT200鑄件，=200M 加工要求：銑削M、H面及凹臺面，=1.6 本工序可分為以下工步：①粗銑M、H面②銑空刀面③粗銑凸臺面④粗銑凹臺面。 2、切削用量： （1）工步①粗銑M、H面 銑刀選用單角銑刀，D=63mm,55°，L=16mm，=10°，=16°，周齒16°，端齒8°，齒數(shù)Z=20，選用X51立式銑床。 1）確定每齒進給量 根據(jù)表5-145查得，當3mm時，0.06-0.1mm/z,故選取=0.08 mm/z。 2）選擇銑刀磨鈍標準和耐用度 根據(jù)表5-148，用高速鋼單角銑刀粗

37、加工鑄鐵件，銑刀刀齒后面最大磨損量為1.2mm；銑刀直徑d=63mm,耐用度T=120min(表5-149)。 3)確定切削速度和工作臺每分鐘進給量 根據(jù)表2-17中的公式計算： V= （3-2） 式中：=22.8，=0.45，=0.1，=0.2，=0.3， =0.1，m=0.33,T=120min.=16mm,=0.08mm/z，=1.8mm,z=20,d=63 =23.64m/min 選用X51型立式銑床為n=125r/min=2.083r/s,則實際切削速度v=24.73m/min=0.41m/s,工作每分鐘的進給量為,選擇=100m

38、m/min,則實際的每齒進給量為。 4)校驗機床功率。 根據(jù)表2-18的計算公式，銑削的功率為 （3-3） （3-4） 式中：=30，=1.0，=0.65，=0.83， =0，=0.83，=0.083mm/z，=1.0 則 kw X61銑床的 主電動機的功率為4kw,故所選切削用量可以采用。所確定的切削用量為=0.08mm/z，=100mm/min，n=125r/min，v=0.41m/s 3、基本時間 根據(jù)表2-25，角銑刀銑燕尾槽的基本時間為

39、 （3-5） 式中:l=227mm，,=2~5mm, （2）工步④粗銑凹臺面 銑刀選用硬質合金鑲齒三面刃銑刀，D=80mm,L=16mm，齒數(shù)Z=10，選用X51立式銑床。 1）確定每齒進給量 根據(jù)表5-145查得，當3mm時，0.15-0.3mm/z,故選取=0.2mm/z。 2）選擇銑刀磨鈍標準和耐用度 根據(jù)表5-148，用硬質合金銑刀粗加工鑄鐵件，銑刀刀齒后面最大磨損量為1.5mm；銑刀直徑d=63mm,耐用度T=180min(表5-149)。 3)確定切削速度和工作臺每分鐘進給量 根據(jù)表2-17中的公式計算： V=

40、 （3-6） 式中：=18.9，=0.2，=0.1，=0.4，=0.1， =0.1，m=0.15,T=180min.=1.8,=0.08mm/z =32mm,z=10,d=22， =9.07m/min 選用X51型立式銑床為n=125r/min=2.083r/s,則實際切削速度v=8.635m/min=0.14m/s,工作每分鐘的進給量為,選擇=125mm/min,則實際的每齒進給量為。 4)校驗機床功率。 根據(jù)表2-18的計算公式，銑削的功率為 （3-7）

41、（3-8） 式中：=54.5，=0.9，=0.74，=1.0， =0，=1.0，=0.083mm/z，=1.0 則 kw X51銑床的 主電動機的功率為4kw,故所選切削用量可以采用。所確定的切削用量為=0.208mm/z，=125mm/min，n=125r/min，v=0.14m/s 3、基本時間 根據(jù)表2-25，端銑刀銑凹臺面的基本時間為： （3-9） 式中:l=196mm，，=2~5mm, (二)工序II銑削轉盤的兩端面Q及R 1.加工條件：HT200，，鑄件 加工要求：銑削端面粗糙度為3.2 2.切削用量：本

42、工序是粗銑端面，銑刀選用高速鋼端面鑲齒三面刃銑刀，D=80，L=12，=8°，=15°，=10°，齒數(shù)Z=10。端面單邊加工余量Z=3mm,高速鋼刀具銑削時，粗銑便能達到3.2的粗糙度。又查機械工藝手冊可知，當加工余量小于6mm時，可一次性切除，所以銑削深度=3mm，銑削寬度為=22mm(Q面)/37mm(R面)，機床選用X61臥式銑床。 1）確定每齒的進給量 根據(jù)表5-144，X61立式銑床的銑削功率為4KW，工藝系統(tǒng)剛性為中等，查得每齒進給量=0.15-0.30，現(xiàn)取=0.25mm/z。 2） 選擇銑刀磨鈍標準及耐用度。 根據(jù)表5-148，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5-2.0

43、mm，銑刀直徑D=80mm,耐用度T=180min。 3） 確定切削速度和工作臺每分鐘進給量 根據(jù)表2-17中的公式計算： V= （3-10） 式中：=18.9，=0.20，=0.1，=0.4，=0.1， =0.1，m=0.15,T=180min.=1.8mm,=0.25mm/z，=22,z=10,d=80 =18.91m/min 根據(jù)X61型立式銑床主軸轉速表選擇n=80r/min=1.333r/s,則實際切削速度v= =20.1m/min=0.335m/s,工作每分鐘的進給量為,選擇=150mm/min,則實際的每齒進給量為 4）校驗

44、機床功率 根據(jù)表2-18的計算公式銑削時的功率為 （3-11） （3-12） 式中：=54.5，=0.9，=0.74，=1，=1.0，=0，=1.0 代入計算得=78.77N, X61銑床的電動機的功率為4kw，故切削用量可以采用， （2）基本時間 由公式： （3-12） ①切削Q面時： 式中l(wèi)=39mm,， ②切削R面時： 式中l(wèi)=132mm,， 故此工序銑刀總行程=2（39+3.1+2）+（132+4.7+2）=226.9mm 切削基

45、本時間:==1.15min=69s. （三)工序III車削加工轉盤底面P、外圓面N、端面L、空刀面和倒角 1. 加工條件：工件為HT200鑄件 加工要求：外圓面N粗糙度為3.2，底面P粗糙度為1.6，精度要求較高，須精加工。 本工序可分為以下幾個工步：①粗車外圓面N；②精車外圓面N；③粗車空刀面；④粗車底面P；⑤半精車底面P；⑥倒角。 2. 切削用量 (1)確定工步①：粗車外圓面N的切削用量。 機床選為C620-1臥式車床，刀具材料為硬質合金YG8可轉位車刀，由于C620-1車床的中心高位200mm,故選刀桿尺寸BH為16mm25mm，,刀片厚度為5mm。根據(jù)表5-113選擇車刀

46、切削部分幾何形狀為平面帶到棱型，前角=5°，后角=6°，主偏角=90°，副偏角=10°，刃傾角=0°，刀尖圓弧半徑=0.8mm。 1)確定背吃刀量 由表5-33查得粗車外圓后精車外圓余量為1mm。故粗車外圓面的背吃刀量應選擇為==2.5mm。 2）確定進給量f 根據(jù)表5-114，在粗車鑄鐵、刀桿尺寸為16mm25mm、3mm、工件直徑為60～100時，f=0.6～1.4mm/r，按C620-1車床的進給量（表5-57）選擇f=1.0mm/r。 確定的經(jīng)給量尚需滿足機床機構強度的要求，故需進行檢驗。 根據(jù)表5-55，C620-1車床進給機構允許的進給力=3530N。 根據(jù)表5-12

47、4，當鑄鐵=200、2.8mm、f1.2mm、=45°時，進給力=950N。 的修正系數(shù)為=1.17，=1.2，=1.0，=1.0（表2-12），故實際進給力為=9501.171.21.01.0=1333.8N ，所以進給量f=1.0mm/r可用。 3)確定車刀磨鈍標準及耐用度 根據(jù)表5-119，車刀后刀面最大磨損量取為0.8mm,可轉位車刀耐用度T=30min。 4）確定切削速度V 根據(jù)表5-120，當用YG8硬質合金車刀加工鑄鐵=200、2.8mm、f1.2mm/r時，切削速度V=60m/min。 切削速度的修正系數(shù)為=1.15、=0.9、=0.8、=0.83、=1.0、=0

48、.89（表2-9），故 =601.150.90.80.831.00.89=36.7m/min n===153.8r/min 按C620-1車床的轉速（表5-56），選擇n=150r/min=2.5r/s，則實際切削速度 ===35.7m/min。 5）校驗機床功率 由表5-126，當硬質合金刀具切削鑄鐵HBS=160～245、2.8mm、f1.2mm/r、V=35.7m/min時，=1.7kw。 切削功率修正系數(shù)為=1.0、=1.15、=1.0、=0.8、=0.83、=1.0（表2-9），故實際切削時的功率為 =1.71.01.151.00.80.831.0=1.3kw。 根

49、據(jù)表5-59，當n=150r/min，機床主軸允許功率=5.9kw。<，故所選切削用量可在C620-1車床上進行。 最后確定的切削用量為=2.5mm、f=1.0mm/r、n=150r/min、V=35.7m/min 6）確定粗車外圓面的基本時間 根據(jù)表2-21，車外圓的基本時間為 （3-13） 式中：l=7mm,=45°, =2.5+（2～3）=5mm,==0,f=1.0mm/r，n=150r/min,i=1 則==0.08min=4.8s （四）工序V：鉆、擴、鉸35H7孔 一、鉆、擴、鉸35H7孔 1.鉆孔 （1）鉆頭 選用25的

50、標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刀。 （2）確定切削用量 1）確定進給量，根據(jù)表5-127可查出=0.78—0.96mm/r,由于孔深和孔徑之比不需要修正，所以選用Z550型立式鉆床，由表5-66選取進給量為=0.90mm/r. 根據(jù)表5-64，機床進給機構允許的軸向力=24525N，進給量為0.12～2.64， 由于所選擇的進給量介于0.12～2.64，故所選可用。 1） 確定鉆頭的磨鈍標準和耐用度 由表5-130可查得鉆頭的后刀面最大磨損限度為0.8～1.2，故選擇后刀面最大磨損限度為1.0，鉆頭的刀具壽命為T=75min 2） 確定切削速度v、進給力、轉矩 ①由表2-1

51、3，鉆孔時的切削速度計算公式為 （3-14） 式中：=11.1，=0.25，=1.0，=0.125，=0，=0.4 故 ==15.09m/min n===192.25r/min 根據(jù)表5-65選擇Z535鉆床轉速為195r/min 故實際切削速度為V=15.3m/min ②由表2-15，鉆孔時軸向力計算公式為 （3-15） 式中：=420，=1.0，=0.8，=1.0 故9651.2N ③由表2-15，鉆孔時轉矩計算公式為

52、 （3-16） 式中:=0.206，=2.0，=0.8，=1.0 故118.3N·m 3） 校驗機床功率 由表2-15，切削功率為 =2.41kw （3-17） 機床的有效功率為=7.50.85=6.375kw 由于，故所選的鉆削用量可用，即 相應地： 5）鉆孔基本時間確定 （3-18） 式中:l=22mm,=14.5,=2 故 2.擴鉆孔 （1）選用33的標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刀。 （2）確定切削用量 1）確定進給量，根據(jù)表5-127 可查出=

53、1.0～1.2mm/r,再由表5-66選擇Z535鉆床的進給量為=1.0mm/r. 根據(jù)表5-64，機床進給機構允許的軸向力=15696N，進給量為0.11～1.6， 由于所選擇的進給量介于0.11～1.6，故所選可用。 2）確定鉆頭的磨鈍標準和耐用度 由表5-130可查得鉆頭的后刀面最大磨損限度為0.8～1.2，故選擇后刀面最大磨損限度為1.0，鉆頭的刀具壽命為T=110min 3）確定切削速度v、進給力、轉矩 ①由表2-13，鉆孔時的切削速度計算公式為 （3-19） 式中:=15.2，=0.25，=1.0，=0.125，=0，

54、=0.4 故==20.58m/min 故n===198.6r/min 根據(jù)表5-65選擇Z535鉆床轉速為195r/min 故實際切削速度為V=20.21m/min ②由表2-15，鉆孔時軸向力計算公式為 （3-20） 式中:=420，=1.0，=0.8，=1.0 故13860N ③由表2-15，鉆孔時轉矩計算公式為 （3-21） 式中:=0.206，=2.0，=0.8，=0.87 故173.7N·m 4） 校驗機床功率 由表2-15，切削功率為 =3.55kw

55、 （3-22） 機床的有效功率為=4.50.81=3.65kw 由于，故所選的鉆削用量可用，即 相應地： (5)鉆孔基本時間的確定 （3-23） 式中:l=22mm,=6,=2 故 3.擴孔 （1）擴孔鉆 選用34.8mm標準高速鋼擴孔鉆 （2）確定擴孔切削用量 1）確定進給量 根據(jù)表5-128，擴孔時的進給量介于1.2～1.5之間，選擇進給量為f=1.2mm 根據(jù)表5-64，Z535型立式鉆床進給機構允許的軸向力=15696N，進給量為0.11～1.6， 由于所選擇的進給量介于0.

56、11～1.6，故所選可用。 2）確定鉆頭的磨鈍標準和耐用度 由表5-130可查得鉆頭的后刀面最大磨損限度為0.9～1.4，故選擇后刀面最大磨損限度為1.0，鉆頭的刀具壽命為T=50min 3）確定切削速度v、進給力、轉矩 ①由表2-13，鉆孔時的切削速度計算公式為 （3-24） 式中:=18.8，=0.2，=1.0，=0.125，=0，=0.4 故==25.37m/min 故n===244.8r/min 根據(jù)表5-65選擇Z535鉆床轉速為275r/min 故實際切削速度為V=28.5m/min 4）擴孔基本時間確定

57、 （3-25） 式中，l=22mm, =2.9,=2 故 4.鉸孔 （1）鉸刀 選用35mm標準高速鋼鉸刀 （2）確定鉸空切削用量 1）確定進給量 根據(jù)表5-135，高速鋼鉸刀鉸孔時的進給量為1.0～1.5，故選擇進給量f=1.0mm 2)切削速度 及,根據(jù)表5-135可知，高速鋼鉸刀鉸孔時切削速度為8～14，故選擇切削速度V=10m/min,故機床轉速為 根據(jù)表5-65查得選取機床轉速為=100r/min 故實際切削速度 3）確定鉸孔基本時間 （3-26） 式中，l=2

58、2mm, =2.1,=2 故 （五）鉆213孔 （1）選用13的標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刀。 （2）確定切削用量 1）確定進給量，根據(jù)表5-127 可查出=0.52～0.64mm/r,再由表5-66選擇Z535鉆床的進給量為=0.57mm/r. 根據(jù)表5-64，機床進給機構允許的軸向力=15696N，進給量為0.11～1.6， 由于所選擇的進給量介于0.11～1.6，故所選可用。 2）確定鉆頭的磨鈍標準和耐用度 由表5-130可查得鉆頭的后刀面最大磨損限度為0.5～0.8，故選擇后刀面最大磨損限度為0.6，鉆頭的刀具壽命為T=60min 3） 確定切削速度v、進給

59、力、轉矩 ①由表2-13，鉆孔時的切削速度計算公式為 （3-27） 式中:=11.1，=0.25，=1.0，=0.125，=0.1，=0.4 故==13.77m/min 故n===337.3r/min 根據(jù)表5-65選擇Z535鉆床轉速為275r/min 故實際切削速度為V=11.23m/min ②由表2-15，鉆孔時軸向力計算公式為 （3-28） 式中：=420，=1.0，=0.8，=1.0 故3482.5N ③由表2-15，鉆孔時轉矩計算公式為

60、 （3-29） 式中，=0.206，=2.0，=0.8，=1.0 故22.2N·m 5） 校驗機床功率 由表2-15，切削功率為 =0.64kw 機床的有效功率為=4.50.81=3.65kw 由于，故所選的鉆削用量可用，即 相應地： (5)鉆孔基本時間的確定 （3-30） 式中，l=20mm, =8.5,=2 故 故鉆213孔所需基本時間T=2=24s。 第4章 機床夾具設計 4.1機床夾具介紹 夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備

61、，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具，是保證加工質量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。 4.1.1機床夾具的定位及夾緊 1）概述 在機械制造中，用于裝夾工件（和引導刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對象，使之占有正確位置，以接受施工或檢測的裝置。 機床夾具的概念： 在機械加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機床上占有正確的位置，確定工件在機床上或夾具中占有正確的位置的過程

62、，稱為工件的定位。定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機床夾具，簡稱夾具。 ２）機床夾具的組成 （１）機床夾具的基本組成部分 ①定位裝置 該裝置由定位元件組合而成，其作用是確定工件在夾具中的正確位置。 ②夾緊裝置 該裝置的作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工的過程中正確位置不變。 ③夾具體 夾具體是夾具的基本骨架，通過它將夾具所有的元件構成一個整體。 （2）機床夾具的其他特殊元件或裝置 ①連接元件 根據(jù)機床的特點，夾具在機床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機床工

63、作臺上，另一種是安裝在機床主軸上。連接元件用以確定夾具本身在機床上的位置。如機床夾具所使用的過渡盤，銑床夾具所使用的定向鍵等，都是連接元件。 ②對刀元件 常用在普通銑床夾具中，用對刀快調整銑刀加工前的位置。對刀時，銑刀不與對刀快直接接觸，而用塞尺進行檢查，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀快工作表面。 ③導向元件 常用在鉆床、鏜床夾具中，用鉆套和鏜套引導刀具加工中的正確位置。 ④其他元件或裝置 根據(jù)加工需要，有些夾具還分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、預出器個平衡快等。這些元件或裝置需要專門設計。 3）機床夾具的分類 根據(jù)機床夾具的通用化程度，可將夾具分為以下幾種：通用夾具，專用

64、夾具，成組夾具，組合夾具，隨行夾具。 其中專用夾具是針對某一種工件的某道工序專門設計的夾具。所以結構緊湊，操作迅速方便。專用夾具通常由使用廠根據(jù)要求自行設計與制造。專用夾具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定，互換性高，并且可以減輕勞動強度，節(jié)省工時，顯著提高效率，另外利用專用夾具還可以擴大機床的工藝范圍。但專用夾具是為滿足某個工件某道工序的加工需要而專門設計的，所以它的適用范圍較窄。此外、專用夾具的設計制造周期較長。當產(chǎn)品更換時，往往因無法再使用而報廢，因此，專用夾具主要適用于產(chǎn)品品種相對穩(wěn)定的大批大量生產(chǎn)。 4） 機床夾具在機械加工中的作用 夾具是機械加工中的一種工藝裝備，它在生產(chǎn)

65、中起的作用很大，所以在機械加工中的應用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用： ⑴保證工件的加工精度 由于采用夾具安裝，可以準確地確定工件與機床、刀具之間的相互位置，所以在機械加工中，可以保證工件各個表面的相互位置精度，使其不受或不受各種主觀因素的影響，容易獲得較高的加工精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。 ⑵提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本 采用夾具使工件裝夾方便，免去工件逐個找正對刀所花費的時間，因此可以縮短輔助時間。另外，采用夾具裝夾或，產(chǎn)品質量穩(wěn)定，對操作工人的技術水平的要求可以降低，有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。 ⑶擴大機床工藝范圍和改變機床用途 使用專用夾具可以改變原機床的用途和擴

66、大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能。這是在生產(chǎn)條件有限的也器中常用的一種技術改造措施。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜摸夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工，一充分發(fā)揮通用機床的作用。 ⑷改善勞動條件和保證生產(chǎn)安全 使用專用機床夾具可減輕工人的勞動強度、改善勞動條件，保證安全生產(chǎn)。 4.1.2工件的裝夾方式 工件在機床上的裝夾方式有以下三種方法： 1） 直接找正法 在機床上根據(jù)工件上有關基準直接找正工件，使工件獲得加工的正確位置的方法。 直接找正法的定位精度和工作效率，取決于被找工件表面的精度、找正方法和所用工具及工人的技術水平。此法一般多用于單件小批生產(chǎn)和精度要求特別高的場合。 2） 劃線找正法 在機床上按毛坯或工件上所劃線找正工件，使工件獲得正確位置的方法。 此法由于受到劃線精度的限制，定位精度比較低，多用于單件小批量生產(chǎn)、毛坯精度較低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中。 3） 用夾具裝夾 即通過夾具上的定位元件使工件相對于刀具及機床獲得正確位置的方法。 此法使工件定位迅速方便，定位精度較高，廣泛用于成批和大量生產(chǎn)。 上述用裝夾工件的方法有以下幾個特點：