《CA6140主軸的加工工藝及工裝夾具設(shè)計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《CA6140主軸的加工工藝及工裝夾具設(shè)計（51頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、另配有夾具設(shè)計圖紙cad.proe275673028 46 / 51 摘 要 在機械領(lǐng)域中,車床是應(yīng)用最為廣泛、使用最為頻繁的一種機床,特別是車床,它的應(yīng)用非常的普遍.所以它的加工精度就極其的重要,工件能否達到加工要求就取決于車床本身的精度,而決定車床加工質(zhì)量的就是它的主軸.車床主軸是把旋轉(zhuǎn)運動與扭矩通過主軸端部的夾具傳遞給工件和刀具,要求有很高的強度與回轉(zhuǎn)精度. 車床主軸設(shè)計為空心階梯軸,外圓表面設(shè)有花鍵、墊鍵等功能槽與螺紋.此論文詳細計算了加工余量、切削用量、尺寸公差并闡述了主軸的加工工藝過程以與生產(chǎn)中所涉與的重要夾具設(shè)計方法.經(jīng)設(shè)計的主軸較其傳統(tǒng)的車床主軸有更高的強度和回轉(zhuǎn)精度

2、. 關(guān)鍵詞 車床,主軸,加工工藝,夾具 ABSTRACT In machinery field, the lather is the most extensively and frequently used machine. Easpecially the CA6140 lather, its application is very widespread. So its processing accuracy is very important. Whether the work piece can reach the accuracy required is decided by t

3、he lather. While, the part deciding the processing quality of CA6140 lather is its mainshaft. The mainshaft of the CA6140 lather is to transmit the rovolve motion and the torque to the workpiece and cutting-tool through the fixture on the end of mainshaft, in which high strengh and rotating accuracy

4、 are required. In this design, my job contains the things as below. Mainshaft is a hollow stepped shaft. There are functional slots and thread, such as spline, pad key and so on. In the paper, allowance, cutting consumption and tolerance are calculated. Also elaborates the craft processes of the m

5、ainshaft of CA6140 lather, and the design of important fixture. After being designed, compared with traditional lather, the strength and rotating accuracy are enhanced. Key words Lather,Mainshaft,Processing technic,Fixture 目 錄 摘 要I ABSTRACTII 1 零件的分析1 1.1 零件的作用1 1.2 零件的工藝分析1 1.2.1 主軸的主要技術(shù)

6、要求1 1.2.2 加工階段的劃分1 1.2.3 工序順序安排2 2 工藝規(guī)程的設(shè)計3 2.1 毛坯的制造形式3 2.2 基準(zhǔn)的選擇3 2.3 主要加工表面工序安排4 2.4 制定工藝路線5 2.5 機械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸的確定7 2.5.1 毛坯的制造分析7 2.5.2 確定各加工表面的加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸7 2.6 確定切削用量與基本工時9 3 磨床夾具設(shè)計38 3.1 問題的提出38 3.2 夾具設(shè)計38 3.2.1 定位分析38 3.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇38 3.2.3 選擇定位元件38 3.2.4 磨削力的計算38 3.2.5

7、 定位誤差的分析39 3.2.6 夾緊裝置與夾具體設(shè)計39 4 鉆床夾具設(shè)計41 4.1 鉆床夾具的作用與類型41 4.1.1 鉆床夾具的作用41 4.1.2 鉆床夾具的類型41 4.2 夾具設(shè)計41 4.2.1 問題的提出41 4.2.2 定位分析42 4.2.3 定位基準(zhǔn)的選擇42 4.2.4 選擇定位元件42 4.2.5 定位誤差分析42 4.2.6 切削力與夾緊力分析42 4.3 鉆模板、鉆套、襯套選擇設(shè)計43 4.3.1 鉆模板選擇43 4.3.2 鉆套選擇43 4.3.3 襯套選擇44 4.4 夾緊裝置與夾具體設(shè)計45 5 結(jié)論47 參考文獻4

8、8 附 錄49 致 謝50 1 零件的分析 1.1 零件的作用 本次設(shè)計所給定的零件是主軸零件圖.其位于主軸箱部,主要作用是傳遞回轉(zhuǎn)運動和扭矩.電動機的回轉(zhuǎn)運動和扭矩是通過各級變速齒輪等傳遞到主軸,再通過主軸傳遞給工件或刀具的.主軸必須具有較高的回轉(zhuǎn)精度,以保證工件幾何形狀的正確；為機床附件和有關(guān)工藝裝備提供安裝基面,直接或間接地支持和導(dǎo)向作用；當(dāng)棒料〔毛坯〕需從主軸中心通孔通過作貫穿送料時,主軸內(nèi)孔還具有支承作用. 1.2 零件的工藝分析 1.2.1 主軸的主要技術(shù)要求 ⑴尺寸精度和表面粗糙度： 主軸的支承軸頸和安裝傳動齒輪的軸頸是決定機床工作精度的關(guān)鍵表面,其精度要

9、求最高,一般不低于IT5級. 由于主軸需要在負荷條件下作回轉(zhuǎn)運動,故要求有較高的抗疲勞的能力,表面不允許有裂紋等缺陷. ⑵表面幾何形狀和相互位置精度： 主軸支承軸頸的圓度直接影響加工工件的圓度,故要求較高,其誤差不大于尺寸的. 主軸軸頸對支承軸頸的跳動公差,用標(biāo)準(zhǔn)檢驗棒檢查時,在近主軸端處不大于：在離主軸端處不大于.其他定位表面對支承軸頸的同軸度、平行度或垂直度公差一般為. ⑶主軸上螺紋的精度,一般不低于二級. 1.2.2 加工階段的劃分 加工過程大致劃分為四個階段： ⑴頂尖孔之前是預(yù)加工階段； ⑵打頂尖孔之后至調(diào)質(zhì)的工序為粗加工階段； ⑶調(diào)質(zhì)處理后至表面淬火的工序為半精加

10、工階段. ⑷表面淬火后工序為精加工階段. 要求較高的支承軸頸和莫氏6號錐孔的精加工,則應(yīng)在最后進行.整個主軸加工的工藝過程,是以主要表面〔特別是支承軸頸〕的加工為主線,穿插其它表面的加工工序組成的.這樣安排的優(yōu)點是：粗加工時切除大量金屬產(chǎn)生的變形,可以在半精加工和精加工中去掉.而主要表面放在最后,可不受其它表面加工的影響,并方便安排熱處理工序,有利于機床的選擇. 1.2.3 工序順序安排 工序順序的安排主要根據(jù)基面先行、先粗后精、先主后次的原則,并注意下列幾點： 主軸毛坯鍛造后,一般安排正火處理.其目的是消除鍛造殘余應(yīng)力,改善金屬組織,降低硬度,改善切削加工性能.粗加工后,安排調(diào)質(zhì)處

11、理.其目的是獲得均勻細致的索氏體組織,提高零件的綜合力學(xué)性能,以便在表面淬火時得到均勻致密的硬度層,并使硬化層的硬度由表面向中心逐漸降低.同時索氏體的金屬結(jié)構(gòu)經(jīng)加工后,表面粗糙度較小.最后,還需對有相對運動的軸頸表面和經(jīng)常與夾具接觸的錐面進行淬火或氮處理,以提高其耐磨性.一般高頻淬火安排在粗磨之前,氮化安排在粗磨之后,精磨之前. ⑴外圓表面的加工順序 先加工大直徑外圓,以免一開始就降低工件剛度. ⑵深孔加工 應(yīng)安排在調(diào)質(zhì)以后進行,因為調(diào)質(zhì)處理變形大,深孔產(chǎn)生彎曲變形,不僅影響棒料通過,還會造成主軸高速轉(zhuǎn)動的不平衡.深孔加工應(yīng)安排在外圓粗車或半精車之后,以便有一個較精確的軸頸作定位基面,

12、保證孔與外圓同軸度時主軸壁厚均勻.如果僅從定位基準(zhǔn)考慮,希望始終用頂尖孔定位,避免使用錐堵,深孔加工安排在最后為好.但是深孔加工是粗加工,發(fā)熱量大,會破壞外圓加工的精度,而且鉆偏時,要有余量糾正.所以,深孔加工只能在半精加工階段進行. ⑶次要表面的加工安排 主軸上的花鍵、鍵槽等次要表面,一般都放在外圓精車時,由于斷續(xù)切削而產(chǎn)生振動,既影響加工質(zhì)量,又容易損壞刀具；同時也難以控制鍵槽的尺寸要求.但是,它們的加工也不宜放在主要表面精磨之后進行,以免銑花鍵產(chǎn)生的變形影響主要表面精度. 主軸上的螺紋均有較高的要求,如安排在淬火前加工,淬火后產(chǎn)生的變形,會影響螺紋和支承軸頸的同軸度.因此,車螺紋宜

13、放在主軸局部淬火之后進行. 2 工藝規(guī)程的設(shè)計 2.1 毛坯的制造形式 零件材料為45鋼.主軸在機床運行中要起到傳遞功率的作用,則其在工作過程中,經(jīng)常受到扭矩作用,由于零件年生產(chǎn)量為1000件,已達到大批量生產(chǎn)的水平,而且零件的輪廓尺寸不太大.故可采用模鍛成型,且為胎模鍛.它的毛坯精度較高,加工余量較小,對提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量也是有利的. 2.2 基準(zhǔn)的選擇 1、粗基準(zhǔn)的選擇 為取得兩中心孔作為精加工的定位基準(zhǔn),所以機械加工的第一道工序是銑兩端面中心孔.為此可選擇前、后支承軸頸〔或其近處的外圓表面〕作為粗基準(zhǔn).這樣,當(dāng)反過來再用中心孔定位,加工支承軸頸時,可以獲得均勻的加工余

14、量,有利于保證這兩個高精度軸頸的加工精度. 2、精基準(zhǔn)的選擇 為了避免基準(zhǔn)不重合誤差,考慮工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)和各工序定位基準(zhǔn)的統(tǒng)一,以與盡可能在一次裝夾中加工較多的工件表面,所以在主軸精加工的全部工序中〔二端錐孔面本身加工時除外〕均采用二中心孔作為定位基準(zhǔn).在主軸中心孔通孔鉆出以后,原中心孔消失,需要采用錐堵,借以重新建立定位精度〔二端中心孔〕. 中心孔在使用過程中的磨損會影響定位精度,故必須經(jīng)常注意保護并與時修整.特別是在關(guān)鍵的精加工工序之前,為了保證和提高定位精度,均需重新修整中心孔.使用錐堵時應(yīng)注意：當(dāng)錐堵裝入中心孔后,在使用過程中,不能隨意拆卸和更換,都會引起基準(zhǔn)的位置變動,從而

15、造成誤差. 3、基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換 由于主軸的主要軸頸和大端錐孔的位置精度要求很高,所以在加工過程中要采用互換基準(zhǔn)的原則,在基準(zhǔn)相互轉(zhuǎn)換的過程中,精度逐步得到提高. ⑴以軸頸為粗基準(zhǔn)加工中心孔； ⑵以中心孔為基準(zhǔn),粗車支承軸頸等外圓各部； ⑶以支承軸頸為基準(zhǔn),加工大端錐孔； ⑷以中心孔〔錐堵〕為基準(zhǔn),加工支承軸頸等外圓各部； ⑸以支承軸頸為基準(zhǔn),粗磨大端錐孔； ⑹以中心孔為〔重配錐堵〕為基準(zhǔn),加工支承軸頸等外圓各部； ⑺以大端支承軸頸和外圓表面為基準(zhǔn),精磨大端錐孔. 特別是最后精磨主軸錐孔時,由于定位基準(zhǔn)選擇恰當(dāng),起到了互為基準(zhǔn)和基準(zhǔn)重合雙重效果,從而保證了很高的主軸跳動精度.

16、2.3 主要加工表面工序安排 要達到高精度的要求,在機械加工工序中間尚需插入必要的熱處理工序,這就決定了主軸加工各主要表面總是循著以下順序進行的,即粗車→調(diào)質(zhì)→半精車→精車→淬火→粗磨→精磨. 車床主軸主要表面的加工順序有如下幾種方案： 1、通孔〔以毛坯外圓定位,加工后配錐堵〕→外圓表面粗加工〔以錐堵頂尖孔定位〕→錐孔粗加工〔以半精加工后外圓定位,加工后配錐堵〕→外圓精加工〔以錐堵頂尖孔定位〕→錐孔精加工〔以精加工后的外圓定位〕. 2、圓表面粗加工〔以頂尖孔定位〕→外圓表面半精加工〔以頂尖孔定位〕→鉆通孔〔以半精加工后外圓定位,加工后配錐堵〕→外圓表面精加工〔以錐堵頂尖孔定位〕→錐孔粗

17、加工〔以精加工后外圓表面定位〕→錐孔精加工〔以精加工后外圓表面定位〕. 3、外圓表面粗加工〔以頂尖孔定位〕→外圓表面半精加工〔以頂尖孔定位〕→鉆通孔〔以半精加工后外圓表面定位〕→錐孔粗加工〔以精加工后外圓表面定位〕→錐孔精加工〔以精加工后外圓表面定位,加工后配錐堵〕→外圓表面精加工〔以錐堵頂尖孔定位〕. 4、外圓表面粗加工〔以頂尖孔定位〕→外圓表面半精加工〔以頂尖孔定位〕→鉆通孔〔以半精加工后外圓表面定位〕→錐孔粗加工〔以精加工后外圓表面定位,加工后配錐堵〕→外圓表面精加工〔以錐堵頂尖孔定位〕→錐孔精加工〔以精加工外圓表面定位〕. 上述四種加工方案各有優(yōu)缺點,現(xiàn)簡要分析如下： 方案1：

18、鉆通孔放在外圓表面粗加工之前,則需在鉆通孔后增加配錐堵的工作；另外,粗加工外圓表面時,加工余量大,切削力、夾緊力也相應(yīng)較大,所以用錐堵頂尖孔定位不如用實心軸頂尖孔定位穩(wěn)定可靠.故此方案對毛坯是實心軸的情況則不適宜,對于實心軸在成批生產(chǎn)情況下是可行的. 方案2：錐孔粗加工在外圓表面精加工之后,錐孔粗加工時以精加工外圓表面定位,會破壞外圓表面的精度,故此方案不可行. 方案3：錐孔精加工放在外圓精加工前,錐孔精加工時以半精加工的外圓表面定位,這會影響錐孔加工精度〔內(nèi)孔磨削條件比外圓磨削條件差〕；另外精加工外圓時以錐堵頂尖孔定位,有可能破壞錐孔精度,同時錐堵的加工誤差還會使外圓表面和內(nèi)錐表面產(chǎn)生較

19、大的同軸誤差,故此方案也不行. 方案4：錐孔精加工放在外圓精加工之后,錐孔精加工時以精加工過的外圓定位,錐孔精加工工序的加工余量小,磨削力不大,故不會破壞外圓表面的精度.此外,以外圓表面定位,定位穩(wěn)定可靠,相比之下此方案最佳. 當(dāng)主要表面加工順序確定后,就要合理地插入非主要表面加工工序.對主軸來說非主要表面指的是螺孔、鍵槽、螺紋等.這些表面的加工一般不易出現(xiàn)廢品,所以盡量安排在后邊進行,主要表面加工一旦出了廢品,非主要表面就不需要加工了,這樣可以避免工時的浪費.但是也不能放在最后,以防在加工非主要表面過程中損害已精加工過程的主要表面. 對凡是需要在淬硬表面上加工的螺孔、鍵槽等,都應(yīng)安排在

20、淬火前加工完畢,否則表面淬硬后就不易加工.在非淬硬表面上的螺孔、鍵槽等一般在外圓精車之后精磨之前進行.如果在精車之前就加工出這些表面,精車就將在斷續(xù)表面上進行,容易產(chǎn)生震動,影響表面質(zhì)量,還容易損壞車刀,加工精度也難以保證.至于主軸螺紋,因它與主軸支承軸頸之間有一定的同軸度要求,所以螺紋應(yīng)安排在最終熱處理之后的精加工階段進行,這樣半精加工后殘余應(yīng)力重新分布所引起變形和熱處理后的變形,就不會影響螺紋的加工精度了. 2.4 制定工藝路線 由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故在使零件的幾何性狀、尺寸精度、幾何位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證的前提下,應(yīng)采用專用的夾具,并應(yīng)盡量使工序集中起來提高生產(chǎn)率.除此

21、之外,還應(yīng)考慮經(jīng)濟效果,提高經(jīng)濟效益. 表2-1 CA6140主軸大批量生產(chǎn)的加工工藝過程 生產(chǎn)類型：大批生產(chǎn) 材料牌號：45號鋼 毛坯種類：模鍛件 階段劃分 序號 工序名稱 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 加工設(shè)備 粗 加 工 1 模鍛 模鍛機 2 熱處理 正火 3 銑端面鉆中心孔 毛坯外圓 臥式車床 4 車 粗車各外圓面 頂尖孔 臥式車床 5 熱處理 調(diào)質(zhì)220-240HBW 半 精 加 工 6 車 車大端各部 頂尖孔 臥式車床 7 車 仿形車小端各部 頂尖孔 仿形車床 8 鉆

22、鉆中心通孔深孔 兩端支撐軸頸 深孔鉆床 9 車 車小端內(nèi)錐孔 兩端支撐軸頸 臥式車床 10 車 車大端內(nèi)錐孔、外短錐與端面 前支撐軸頸和75外圓 臥式車床 11 鉆 鉆大端端面各孔 100與80外圓 搖臂鉆床 12 鉆 鉆4孔 前支撐軸頸和E端面、75外圓 搖臂鉆床 13 熱處理 高頻淬火90外圓,莫氏6號錐孔與短錐 精 加 工 14 車 精車外圓各段并切槽 堵錐頂尖孔 數(shù)控車床 15 磨 粗磨外圓與兩處1:12錐面 堵錐頂尖孔 外圓磨床 16 磨 粗磨莫氏6號錐孔 前支

23、撐軸頸和80外圓 錐孔磨床 17 銑 銑鍵槽 F面、77.5外圓與90外圓 銑床 18 銑 粗、精銑花鍵 堵錐頂尖孔 半自動花鍵軸銑床 19 車 車大端內(nèi)側(cè)面與三段螺紋 錐堵頂尖孔 臥式車床 20 磨 組合磨兩處1:12錐面、短錐面與D端面 錐堵頂尖孔 外圓磨床 21 磨 精磨莫氏6號錐孔 前支撐軸頸與80外圓 錐孔磨床 22 鉗工 4個23鉆孔處銳邊倒角 23 檢查 按圖紙要求全部檢查 2.5 機械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸的確定 2.5.1 毛坯的制造分析 主軸零件材料為鋼,硬度為.生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),

24、使用胎膜鍛毛坯,毛坯重量約為. 由《機械加工工藝手冊》表查得： 直徑為的余量與偏差為. 直徑為的余量與偏差為. 直徑為的余量與偏差為. 對主軸的零件進行分析： 相差. 相差. 相差. 由于要考慮到胎膜鍛加工的特征,故由上分析可得將對坯模進行二次拔長,且第一次拔長是以的毛坯尺寸為拔長對象,第二次拔長是以的毛坯尺寸,毛坯原坯模為,體積為約為立方米. 2.5.2 確定各加工表面的加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸 、小端端面的加工余量 總余量,由<<機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計手冊>>附表 、車大端外圓的加工余量 總余量,由<<機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計手冊>>附表 、外圓

25、 總余量,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外圓 總余量,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外圓 總余量,粗車,毛坯尺寸 、外圓錐面 總余量,磨削余量,工序尺寸,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外圓 總余量,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外圓 總余量,磨削余量,工序尺寸,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外圓 總余量,磨削余量,工序尺寸,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外圓 總余量,磨削余量,工序尺寸,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外圓 總余量,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外圓 總余量,精車

26、余量,工序尺寸,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外圓 總余量,精車余量,工序尺寸,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外圓錐面 總余量,磨削余量,工序尺寸,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外圓錐面 總余量,磨削余量,工序尺寸半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外圓 總余量,磨削余量,工序尺寸,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外圓 總余量,切槽余量,工序尺寸,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外圓 總余量,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外圓 總余量,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、外短錐 總余量,精磨余量,工

27、序尺寸,粗磨余量,工序尺寸,半精車余量,工序尺寸,粗車,毛坯尺寸 、鉆通孔 鉆孔 、小端錐孔 粗車小端錐孔余量,工序尺寸 、大端錐孔 粗車,工序尺寸,半精車余量,工序尺寸,粗磨余量,工序尺寸,精磨余量,工序尺寸 、攻螺紋孔,, 、車螺紋,, 、銑鍵槽 粗銑鍵槽 、銑花鍵 粗銑,精銑 2.6 確定切削用量與基本工時 工序1 模鍛. 工序2 熱處理. 工序3 銑端面鉆中心孔. 粗車兩端面： 、加工條件 工件材料：鋼正火,模鍛,. 加工要求：車主軸兩端面,并鉆中心孔,表面粗糙度值. 機床：臥式車床. 刀具：根據(jù) 《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表,材料為,硬質(zhì)

28、合金端面車刀,刀桿,,, 、計算切削用量 ⑴已知毛坯小端長度方向上的加工余量為,粗車時分兩次加工；毛坯大端長度方向的加工余量為,粗車時分三次加工,. ⑵進給量 根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表,當(dāng)?shù)稐U的尺寸為時,為時,工件的直徑為時,,取. ⑶計算切削速度 按《機械加工工藝手冊》表 ,當(dāng)時,其中,,,,. 對小端端面得：確定機床轉(zhuǎn)速： ,按《機械加工工藝手冊》表,,,,表與相近的機床轉(zhuǎn)速為與,選取,如果選,則速度損失太大. 所以實際切削速度： ②對大端端面得： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按《機械加工工藝手冊》表查的與相近的機床轉(zhuǎn)速為與,選取.故實際切削速度： ③切削工時

29、半精車兩端面： 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按《機械加工工藝手冊》表,選, 其實際切削速度：, 切削工時： 、鉆中心孔 刀具：A型中心鉆,《機械加工工藝手冊》表4.3-2 進給量：,《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表15-39 切削速度：, 按機床選取,《機械加工工藝手冊》表3.1-31 所以實際切削速度：； 切削工時：,, 《機械加工工藝手冊》表2.5-7 工序4：粗車 機床：C620-3臥式車床 刀具：刀具材料YT15,硬質(zhì)合金車刀,刀桿尺寸,,,,《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》表12-7 1、粗車外圓<同時應(yīng)校驗機床功率與進給機構(gòu)強度：> 切削深度：單邊余

30、量,進行3次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度：《機械加工工藝手冊》表8.4-8： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,所以實際切削速度： 檢驗機床功率：主切削力按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計算： 其中：,,, , 所以： 切削時消耗的功率： 由《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》知主電動機的功率為,所以機床的主軸功率足夠,可以正常加工. 檢驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力,徑向切削力按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計算： 式中：,,, 所以： 而軸向切削力,主切削力按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計

31、算： 式中：,,, , 軸向切削力：,取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù),則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為：；而機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為,見《機械加工工藝手冊》表,機床的進給系統(tǒng)可正常工作. 切削工時：《機械加工工藝手冊》表 其中：,,,故 ②粗車外圓<同時應(yīng)校驗機床功率與進給機構(gòu)強度> 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：根《機械加工工藝手冊》據(jù)15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,所以實際切削速度： 檢驗機床功率：主切削力按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計算： 其中：,,, , 所以： 切削時

32、消耗的功率： 由《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》知主電動機的功率為,所以機床的主軸功率足夠,可以正常加工. 檢驗機床進給系統(tǒng)強度：已知主切削力,徑向切削力按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計算： 式中：,,, , 所以： 而軸向切削力,主切削力按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計算： 式中：,,, , 軸向切削力：,取機床導(dǎo)軌與床鞍之間的摩擦系數(shù),則切削力在縱向進給方向?qū)M給機構(gòu)的作用力為： ,而機床縱向進給機構(gòu)可承受的最大縱向力為,見《機械加工工藝手冊》表,機床的進給系統(tǒng)可正常工作. 切削工時： 《機械加工工藝手冊》表 其中：,, 故 ③粗車外圓<

33、同時應(yīng)校驗機床功率與進給機構(gòu)強度> 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度：= 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,所以實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 ④粗車外圓<同時應(yīng)校驗機床功率與進給機構(gòu)強度> 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,所以實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 ⑤粗車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,所以實際切

34、削速度： 切削工時：,其中,, 故 ⑥粗車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度：《機械加工工藝手冊》表8.4-8： 當(dāng)時,,,,, 確定主軸轉(zhuǎn)速：； 按機床選取,則實際切削速度 切削工時：,其中,, 故 ⑦粗車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 ⑧粗車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可

35、得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 ⑨粗車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度：《機械加工工藝手冊》表8.4-8： 當(dāng)時,,,,, 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 ⑩粗車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 工序5：熱處理 工序6

36、：車大端各部〔車大端外圓、短錐、端面和臺階〕 機床：臥式車床 刀具：據(jù)《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》表12-7,刀具材料YT15,硬質(zhì)合金車刀,刀桿尺寸,,,,. ?半精車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 ?半精車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度：《機械加工工藝手冊》表8.4-8： 當(dāng)時,,,,, 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度

37、： 切削工時：,其中,, 故 ?半精車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 工序7：仿形車小端各部 機床：半自動仿形車床,《機械加工工藝手冊》表 刀具：據(jù)《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》表12-7：刀具材料YT15,刀桿尺寸,,,, ①仿形車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝實用手冊》可得：當(dāng)時,選用； 計算切削速度：《機械加工工藝手冊》表8.4-8： 當(dāng)時,,,,, 確定主軸轉(zhuǎn)速：

38、 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 ②仿形車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝實用手冊》可得：當(dāng)時,選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 ③仿形車外圓且錐度為 根據(jù)《機械加工工藝實用手冊》知錐度為的圓錐角是 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 ④仿形車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速：

39、按機床選取,則實際切削速度： 切削工：,其中,, 故 ⑤仿形車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 ⑥仿形車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 ⑦仿形車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 ⑧仿形車外圓 切削深度：單邊余量,

40、進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,,； 故 ⑨仿形車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選,則實際切削速度： 切削工時：,其中,,； 故 ⑩仿形車外圓錐度為 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,,； 故 ⑾仿形車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實

41、際切削速度： 切削工時：,其中,,； 故 工序：鉆深孔 機床：深孔鉆床,由《機械加工工藝手冊》第二卷表 刀具：外排屑深孔鉆,由《機械加工工藝手冊》第二卷表 由《機械加工工藝實用手冊》表,鋼的硬度為時切削速度 由《機械加工工藝實用手冊》表取進給量： 令： 故轉(zhuǎn)速 按機床取,所以實際切削速度為 切削工時且,,據(jù)《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 其中：,, 得： 工序：車小端錐孔〔配錐堵〕 機床：臥式車床 刀具：刀具材料YT15,硬質(zhì)合金內(nèi)圓車刀,刀桿尺寸,,,,,根據(jù)《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》表12-7. 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：根據(jù)《

42、機械加工工藝實用手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度：《機械加工工藝手冊》表8.4-8： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 工序：車大端錐孔〔配莫氏6號錐堵〕外短錐與端面 ①車大端錐孔〔配莫氏6號錐堵〕 機床：臥式車床 刀具：刀具材料YT15,硬質(zhì)合金外圓車刀,刀桿尺寸,,,,,據(jù)《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》表12-7 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝實用手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度：《機械加工工藝手冊》表8.4-8： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其

43、中,, 故 ②車內(nèi)孔 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 ③車端面 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 ④車外圓 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 工序：鉆大端各孔 ①鉆孔 機床：Z35A搖臂鉆床 刀具：YG8硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆 進

44、給量：,由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 切削速度：,由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,據(jù)《機械加工工藝手冊》表3.1-31,所以實際切削速度：； 切削工時：,《機械加工工藝手冊》表2.5-7,,,,則 ②鉆孔 進給量：,切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,《機械加工工藝手冊》表3.1-31,所以實際切削速度：； 切削工時：,,,故 ③鉆孔 進給量：切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,《機械加工工藝手冊》表3.1-31,所以實際切削速度：； 切削工時：,,,故 ④锪圓柱式沉孔,根據(jù)有關(guān)資料介紹：锪沉頭孔時進給量與切削速度約為鉆孔時的,故進給

45、量：,按機床選取 切削速度： 按機床選取,《機械加工工藝手冊》表3.1-31,所以實際切削速度：； 切削工時：,,,故 工序：鉆孔 進給量：,切削速度： 主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,《機械加工工藝手冊》表3.1-31,所以實際切削速度：； 切削工時：,,,故 工序：對、短錐與莫氏號錐孔進行高頻淬火 工序14：精車外圓各段并切槽 ①精車外圓 機床：數(shù)控機床 刀具：據(jù)《機床加工工藝設(shè)計實用手冊》表12-7：刀具材料YG6A,鎢鈷硬質(zhì)合金車刀,刀桿尺寸,,,, 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時：,其中,,,故

46、 ②精車外圓時與①相同 切削工時：,,,故 ?切槽 ⑴切槽〔之間〕 刀具：采用高速鋼切槽刀 《機床加工工藝手冊》表. 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度：,,,, 則 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時： 其中,,,故 ⑵切槽〔之間〕 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時： 其中,,,故 ⑶切槽〔之間〕與⑵切槽相同. ⑷切槽〔處〕 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時：,,,故 ⑸切槽〔處〕 切削深度：單邊余量,進行次

47、走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時：,,,故 ⑹切槽〔處〕 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時：,,,故 ⑺切槽〔處〕 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時：,,,故 ⑻切槽. 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時：,,,故 ⑼切槽 切削深度：單邊余量,進行次走刀； 進給量：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 切削工時：,,,故 ⑽倒角面 為縮

48、短輔助時間,取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與切槽〔處〕相同. 工序15：磨削外圓 ①磨削外圓 機床：萬能外圓磨床 《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 砂輪：選取WA46KV6P35040127砂輪,其含義為：砂輪磨料為白剛玉,粒度為40號,硬度為中軟1級,陶瓷結(jié)合劑,6號組織,平型砂輪,其尺寸為35040127 據(jù)《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表,工件速度,工件轉(zhuǎn)速,由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表可知砂輪的轉(zhuǎn)速為,則最大的切削速度：,選擇,；工件的軸向進給量時,徑向進給量,工件的切削余量,磨削次數(shù)為8次. 機動時間：,《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表,且,,,《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)

49、計指導(dǎo)》表,,則 ②磨削外圓 工件速度：,工件轉(zhuǎn)速： 由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表,可知砂輪的轉(zhuǎn)速為,故最大的切削速度：,選取,工件的軸向進給量時,徑向進給量,工件的切削余量,切削次數(shù)為6次.機動時間：且,,,,,,則 ③磨削外圓 工件速度：,工件轉(zhuǎn)速： 由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表可知砂輪的轉(zhuǎn)速為,故最大的切削速度：,選取,工件的軸向進給量時,徑向進給量,工件的切削余量,切削次數(shù)為6次.機動時間：且,,,,,,則 ④粗磨1：12外錐<大端77.5mm,小端75.35mm> 由《機械加工工藝設(shè)計手冊》表得：工件速度,工件轉(zhuǎn)速.選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為,故最大的切削速度：,選擇

50、工件轉(zhuǎn)速,《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表.工件的縱向進給量時,橫向進給量,《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表,工件的切削余量,切削次數(shù)為2次.機動時間：,《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表且,由《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表：,則 ⑤粗磨1：12外錐大端 工件轉(zhuǎn)速 砂輪最大的切削速度：,選擇工件轉(zhuǎn)速,工件的縱向進給量時,橫向進給量,工件的切削余量,切削次數(shù)為7次.機動時間：,,則 工序：磨削莫氏錐孔〔重配莫氏6號錐堵〕 機床：錐孔磨床 《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 工件的轉(zhuǎn)速范圍： 砂輪軸的轉(zhuǎn)速： 砂輪：選

51、取白剛玉°錐磨頭 《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表,且,,,由《機械加工工藝設(shè)計手冊》表得：工件速度,工件轉(zhuǎn)速 選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為,故最大的切削速度： 選擇工件轉(zhuǎn)速,工件的縱向進給量時,橫向進給量.據(jù)《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表：工件的切削余量,切削次數(shù)為3次. 機動時間： 《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表,且,由《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表, 則 工序：銑鍵槽 根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》第一卷表,選用硬質(zhì)合金直柄鍵槽銑刀 ,,,,銑削深度,1次走刀切除. 確定每齒進給量,根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》表,選取 確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)與耐用度： 按《機

52、械加工工藝手冊》表,銑刀后刀面最大磨損限度 按《機械加工工藝手冊》表,刀具的耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表：,,故采用銑床.由根據(jù)《機械加工工藝手冊》表取,則實際車削速度,此時工作臺每分鐘的進給量應(yīng)為： 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表銑削工時： 式中：,,所以 工序：粗銑、精銑花鍵 ①粗銑 刀具：根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》表,選用高速鋼三面刃銑刀；根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》表：,,,,銑削深度,1次走刀切除. 確定每齒進給量,根據(jù)《機械加工工藝設(shè)計手冊》表選取 確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)與耐用度： 按《機械加工工藝手冊》表,銑刀后刀面最大磨損限度 按《機械加工工藝手冊》表,刀

53、具的耐用度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表的切削速度即 ,故采用半自動花鍵軸銑床. 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表取,此時工作臺每分鐘的進給量應(yīng)為：,根據(jù)《機械加工工藝手冊》表銑削工時：,, 式中：,, 所以 ②精銑 銑削深度,1次走刀切除. 確定每齒進給量,選取 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表：切削速度即 ,故采用半自動花鍵軸銑床. 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表取,此時工作臺每分鐘的進給量應(yīng)為： 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表銑削工時： 式中：,, 所以 工序19：車大端內(nèi)側(cè)面,車三處螺紋〔配螺母〕 機床：臥式車床 刀具：材料為,刀桿,,, ①車大端內(nèi)端面： 切削深度：單

54、邊余量,進行次走刀； 進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》15-10可得：選用； 計算切削速度： 確定主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,則實際切削速度： 切削工時：,其中,, 故 ?車螺紋 車刀：采用高速鋼粗牙普通螺紋車刀 《機械加工工藝手冊》表 由《機械加工工藝手冊》表：螺距為時,走刀次數(shù),故 由《機械加工工藝手冊》表取 計算主軸轉(zhuǎn)速：,按機床選取,所以實際切削速度：.取切入深度,按《機械加工工藝手冊》表：切削工時：,其中,,,,,故 ?車螺紋 車刀：采用高速鋼粗牙普通螺紋車刀 《機械加工工藝手冊》表 由《機械加工工藝手冊》表,螺距為時,走刀次數(shù),故 由《機械加工工藝手冊

55、》表取 計算主軸轉(zhuǎn)速： 按機床選取,所以實際切削速度： 取切入深度,按《機械加工工藝手冊》表,切削工時：,其中,,,,,故 ④螺紋與螺紋相同 切削工時： 工序20：磨削兩處外錐面,端面以與短錐面 機床：萬能外圓磨床,由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 砂輪：選取WA100KV6P35020127,由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表 ①磨削小端錐面 由《機械加工工藝設(shè)計手冊》表得：工件速度,工件轉(zhuǎn)速.選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為,故最大的切削速度：,選擇工件轉(zhuǎn)速 《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表.工件的縱向進給量時,橫向進給量,《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表,工件的切削余量

56、,切削次數(shù)為2次. 機動時間：,《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表且,由《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表： 則 ②磨大端錐面 工件轉(zhuǎn)速 砂輪最大的切削速度：,選擇工件轉(zhuǎn)速,工件的縱向進給量時,橫向進給量 工件的切削余量,切削次數(shù)為3次. 機動時間：,,則 ③磨外圓 工件轉(zhuǎn)速,砂輪最大的切削速度：,選擇工件轉(zhuǎn)速；工件的縱向進給量時,橫向進給量；工件的切削余量,切削次數(shù)為2次. 機動時間：,,則 ④磨削端面 由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表得：工件速度,工件轉(zhuǎn)速,砂輪的最大的切削速度： 選擇工件回轉(zhuǎn)速度,由手冊選取 工件的縱向進給量時,橫向進給量 工件的切削

57、余量,切削次數(shù)為次. 機動時間：,由《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表且,,,,,由《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表,,則 工序21：精磨莫氏錐孔〔卸堵〕 機床：錐孔磨床 《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表 工件的轉(zhuǎn)速范圍： 砂輪軸的轉(zhuǎn)速： 砂輪：選取白剛玉60錐磨頭,由《機械加工工藝設(shè)計實用手冊》表,且,,,由《機械加工工藝設(shè)計手冊》表得：工件速度,工件轉(zhuǎn)速；選取砂輪主軸轉(zhuǎn)速為,故最大的切削速度：；選擇工件轉(zhuǎn)速,工件的縱向進給量時,橫向進給量.《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表,工件的切削余量,切削次數(shù)為2次. 機動時間：,由《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指

58、導(dǎo)》表且,由《機械制造工藝金屬切削機床設(shè)計指導(dǎo)》表, 則 工序22：鉗工<4個23鉆孔處銳邊倒角> 工序23：檢驗 3 磨床夾具設(shè)計 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)老師的協(xié)商,決定設(shè)計精磨莫氏號錐孔的內(nèi)圓磨床夾具,本夾具將用于Wx-004主軸錐孔磨床. 3.1 問題的提出 本夾具主要用于磨削莫氏號錐孔,主要的技術(shù)要求是保證錐孔的圓柱度和軸心線的位置精度.主要應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度同時,還要考慮技術(shù)上的要求. 3.2 夾具設(shè)計 3.2.1 定位分析 由零件圖可知：要磨削莫氏號的內(nèi)孔,主要的技術(shù)要求是保證錐孔中心線

59、對、軸徑的徑向跳動誤差.則設(shè)計夾具時,必須要限制X軸的移動、轉(zhuǎn)動；Y軸的轉(zhuǎn)動,移動；Z軸的移動也要有控制,這種定位屬于部分定位. 3.2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：前支承軸頸作為定位基準(zhǔn)且與錐孔互為基準(zhǔn).有利于保證錐孔中心線對、軸徑的徑向跳動誤差. 3.2.3 選擇定位元件 根據(jù)以上分析,如果采用定位套來定位和裝卸都很方便,半圓定位座對工件外圓表面進行定心定位,為了滿足定位要求應(yīng)限制四個自由度,其下半部分與磨床導(dǎo)軌連接,起定位作用,其上半部分做成可拆式和鉸鏈?zhǔn)降陌雸A蓋,起夾緊作用.定位座與定位基準(zhǔn)的接觸面積較大,加緊力均勻,可有效的減少工件的基準(zhǔn)面,特別是空心圓柱的變形.采用半

60、圓定位座,其工件定為基準(zhǔn)的精度應(yīng)在級以上.能使工件的定位基準(zhǔn)軸線對中在定位套的內(nèi)圓上,而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響,即對中性好有利于保證錐孔中心線對、軸徑的徑向跳動誤差,而且工件在磨床上加工時要求轉(zhuǎn)動,可以保證它的同軸度.當(dāng)加上彈性套時在夾緊力作用下可以限制了Z的移動,同時通過彈性套帶動軸的轉(zhuǎn)動進而對內(nèi)錐孔的磨削.這樣就限制了個自由度. 3.2.4 磨削力的計算 且,,, ,, 故： 總切削力 3.2.5 定位誤差的分析 定位元件尺寸與公差的確定,夾具的主要定位元件為前支承軸頸,外圓. 定位軸瓦采用的是錫青銅耐磨材料,定位精度可靠.與半孔定位配合的是,的圓柱面與,的錐面,那么半

61、孔定位的,是確定的. 其中：D為工件的定位基準(zhǔn)直徑； H為肋板的高度； h為定位套的厚度； T為軸中心線到肋板底面的距離. 根據(jù)零件圖知主要保證中心線在近軸端的徑向跳動為0.005,300處為.定位誤差由基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成.即：. 基準(zhǔn)位置誤差 由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合,所有=0 所以<0.005.由以上結(jié)果表明,該夾具可保證加工要求.而且工序尺寸公差無要求,證明夾具是合理可行的. 3.2.6 夾緊裝置與夾具體設(shè)計 此夾具采用的壓緊元件為可拆式半圓蓋和壓緊螺母,在機械加工工藝設(shè)計中,已經(jīng)確定主軸的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),在此

62、夾具中選用半圓蓋和壓緊螺母夾緊工件.取下可開式半圓蓋和松開彈性夾套,工件裝入定位銅套上,實現(xiàn)徑向定位,再將70外圓壓入彈性夾套內(nèi),實現(xiàn)軸向定位,最后擰緊螺母夾緊工件. 此種夾具設(shè)計剛性較好,可以保證高的加工精度,并且壓緊可靠,還能使工件裝卸方便,在保證加工質(zhì)量的情況下,省時省力. 夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀與將上述各主要元件聯(lián)成一個整體.這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖.整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖如下： 3.1 磨床夾具裝配圖 4 鉆床夾具設(shè)計 4.1 鉆床夾具的作用與類型 4.1.1 鉆床夾具的作用 鉆床上用來鉆孔、擴孔、鉸孔、锪孔與攻絲的機床夾具稱為鉆床夾具

63、,習(xí)慣稱為鉆模.使用鉆模加工時,是通過鉆套引導(dǎo)刀具進行加工.鉆模主要用于加工中等精度、尺寸較小的孔或孔系.使用鉆模可以提高孔與孔系間的位置精度,又有利于提高孔的形狀和尺寸精度,同時還可節(jié)省劃線找正的輔助時間,其結(jié)構(gòu)簡單、制造方便,因此鉆模在批量生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用. 4.1.2 鉆床夾具的類型 鉆床夾具簡稱鉆模,主要用于加工孔與螺紋.它主要由鉆套、鉆模板、定位與夾緊裝置夾具體組成.其主要類型有以下幾種. ⑴固定式鉆模 在使用中,這類鉆模在機床上的位置固定不動浮動接頭,而且加工精度較高,主要用于立式鉆床上加工直徑較大的單孔或搖臂鉆床加工平行孔系. ⑵回轉(zhuǎn)式鉆模 這類鉆模上有分度裝置,因此

64、可以在工件上加工出若干個繞軸線分布的軸向或徑向孔系. ⑶翻轉(zhuǎn)式鉆模 主要用于加工小型工件不同表面上的孔,孔徑小于f8-f10mm.它可以減少安裝次數(shù),提高被加工孔的位置精度.其結(jié)構(gòu)較簡單,加工鉆模一般手工進行翻轉(zhuǎn),所以夾具與工件應(yīng)小于10kg為宜. ⑷蓋板式鉆模 這種鉆模無夾具體其定位元件和夾緊裝置直接裝在鉆模板上.鉆模板在工件上裝夾,適合于體積大而笨重的工件上的小孔加工.夾具、結(jié)構(gòu)簡單輕便,易清除切屑；但是每次夾具需從工件上裝卸,較費時浮動接頭,故此鉆模的質(zhì)量一般不宜超過10kg. ⑸滑柱式鉆模 滑柱式鉆模是帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具.這種鉆模有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、動作迅速、制造周

65、期短的優(yōu)點浮動接頭,生產(chǎn)中應(yīng)用較廣. 4.2 夾具設(shè)計 4.2.1 問題的提出 本夾具主要用來鉆通孔.這4個孔表面粗糙度要求為,主要保證各孔的相對位置精度.本夾具加工時主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求,以與如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度. 4.2.2 定位分析 由零件圖可知：要鉆這幾個通孔,主要的技術(shù)要求是保證孔對主軸中心線的相對位置關(guān)系.則設(shè)計夾具時,必須要限制X軸的移動、轉(zhuǎn)動；Y軸的轉(zhuǎn)動,移動；Z軸的移動也要有控制,這種定位屬于部分定位. 4.2.3 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：以與外圓面作為定位基準(zhǔn)有利于保證各孔對主軸中心線的相對位置. 4.2.4 選

66、擇定位元件 根據(jù)對零件的分析,如果采用V形塊來定位和裝卸都很方便且具有良好的對中性,V形塊對工件外圓表面進行定心定位,為了滿足定位要求應(yīng)限制四個自由度,故選用2個V形塊即可滿足要求.而底端采用平面支撐以輔助定位,可提高加工的精度. 4.2.5 定位誤差分析 定位誤差由基準(zhǔn)位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成,即：. 本次定位選用的是V形塊定位,根據(jù)工藝設(shè)計卡片,則定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)完全重合,即；產(chǎn)生的誤差由于工件外圓有誤,因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差. 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表得：刀具極限偏差為,由于是兩把刀則極限偏差為,由于是單邊定位則偏差為,設(shè)上偏差為,下偏差. 根據(jù)/T8014.2-1999得：V形塊極限偏差為,設(shè)上偏差為,下偏差. 則本工序的基準(zhǔn)位移誤差為： 成立 因此該定位方案在誤差允許范圍內(nèi),此定位方案可行. 4.2.6 切削力與夾緊力分析 由于本道工序主要完成孔的鉆加工,由《簡明機床夾具手冊》3-4得： 鉆削力矩： 軸向鉆削力： 式中： 鉆頭直徑 每轉(zhuǎn)進給量 修正系數(shù) 由《簡明機床夾具手冊》3-4得：, 修正系數(shù)： 又,, 鉆削力矩