后殼體零件的銑后端面夾具設(shè)計及加工工藝分析含非標(biāo)6張CAD圖.zip,殼體,零件,端面,夾具,設(shè)計,加工,工藝,分析,非標(biāo),CAD 摘 要 本次設(shè)計的內(nèi)容是制定后殼體零件的加工工藝及銑后端面夾具設(shè)計。設(shè)計中包含了工藝設(shè)計、工序設(shè)計以及專用夾具的設(shè)計三部分。具體如下： 1、 通過對零件工藝進(jìn)行分析，可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出的加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸的確定。 2、選擇基面，確定加工過程中的粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制訂工藝路線，通常制訂兩種的工藝路線，通過工藝方案的比較與分析，再選擇可以使零件的幾何形狀、尺寸精度等技術(shù)要求得到合理的保證的一種工序。根據(jù)已經(jīng)選定的工序路線，確定每一步的切削用量及基本工時，并選擇合適的機床和刀具。 3、設(shè)計銑后端面夾具。對定位方案及元件，夾緊方案及元件進(jìn)行確定，然后計算切削力、夾緊力和定位誤差的分析等。完成夾具裝配圖及夾具體的繪制等，依設(shè)計手冊與國家標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行詳細(xì)說明。 關(guān)鍵詞：后殼體、加工工藝、夾具設(shè)計、工藝路線、切削用量  Abstract The content of this design is to formulate the processing technology of the rear shell parts and the design of the end fixture after milling. The design includes three parts: process design, process design and special fixture design. The details are as follows: 1. By analyzing the process of parts, we can know the processing surface and requirements of parts. According to the processing requirements of the part drawing, the manufacturing form and size of the blank are determined. 2. Choose the base plane to determine the rough and precise datum in the process of processing. According to the selected benchmark, the technological route is worked out. Usually, two kinds of technological route are worked out. Through the comparison and analysis of technological schemes, a process which can reasonably guarantee the geometric shape and dimensional accuracy of parts is selected. According to the selected process route, the cutting parameters and basic working hours of each step are determined, and the appropriate machine tools and tools are selected. 3. Designing end fixture after milling. The positioning scheme and components, clamping scheme and components are determined, and then the cutting force, clamping force and positioning error are calculated. Complete fixture assembly drawing and fixture body drawing, according to the design manual and national standards for detailed description. Key words: rear housing, processing technology, fixture design, process route, cutting parameters 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 序言 1 1.1課題背景 1 1.2夾具的發(fā)展史 1 1.3小結(jié) 2 第2章 后殼體的分析 3 2.1 零件的作用 3 2.2 后殼體的各個形狀表面 4 2.3 后殼體零件圖分析 5 2.3.1 加工表面的粗糙度 5 2.3.2 設(shè)計基準(zhǔn)的分析 6 第3章 毛坯的制造方法 7 3.1 選擇毛坯應(yīng)考慮的因素 7 3.2 確定毛坯的制造形式 7 3.3 繪制毛坯圖 7 第4章 制訂工藝路線 9 4.1 各表面加工方法選擇 9 4.2 定位基準(zhǔn)選擇 9 4.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則 9 4.2.2 精基準(zhǔn)選擇的原則 10 4.3 制定工藝路線 10 4.4 機械切削用量及基本工時的確立 11 第5章 鉆床夾具設(shè)計 28 5.1 專用夾具的提出 28 5.2 定位元件及夾緊元件的選擇 28 5.3 切削力和夾緊力的計算 28 5.4 定位誤差分析 29 5.5 夾具設(shè)計及操作簡要說明 29 總 結(jié) 30 參考文獻(xiàn) 31 IV 第1章 序言 1.1課題背景 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)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(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)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(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過程的自動化達(dá)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(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)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(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)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。 1.2夾具的發(fā)展史 夾具在其發(fā)展的200多年歷史中，大致經(jīng)歷了三個階段：第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產(chǎn)及內(nèi)燃機，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質(zhì)量的優(yōu)越性，各類定位、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機床—工件—工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段，夾具發(fā)展的主要特點是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，各類高效率，自動化夾具在高效，高精度及適應(yīng)性方面，已有了相當(dāng)大的提高。隨著電子技術(shù)，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機床逐漸融為一體，使得中，小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這是夾具發(fā)展的第三個階段，這一階段，夾具的主要特點是高精度，高適應(yīng)性?？梢灶A(yù)見，夾具在不一個階段的主要發(fā)展趨勢將是逐步提高智能化水平。 1.3小結(jié) 一項優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的，不規(guī)則的拔叉類，桿類工件，幾乎各道工序都離不開專門設(shè)計的高效率夾具。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機械加工生產(chǎn)企業(yè)，其夾具的設(shè)計，制造工作量，占新產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作量的50%—80%。生產(chǎn)設(shè)計階段，對夾具的選擇和設(shè)計工作的重視程度，絲毫也不壓于對機床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設(shè)計，制造和生產(chǎn)過程中對夾具的正確使用，維護(hù)和調(diào)整，對產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 第2章 后殼體的分析 2.1 零件的作用 本次設(shè)計的零件是后殼體，該零件的機器上比較重要的零件之一，為機器的正常運轉(zhuǎn)和加工提供保障。該零件選用的材料是HT200。零件圖如下圖所示： 圖1.1 后殼體零件圖 2.2 后殼體的各個形狀表面 后殼體共有以下加工表面 ，現(xiàn)分述如下： 1、后殼體底面 2、后殼體前端面 3、后殼體后端面 4、后殼體Ф32孔 5、后殼體Ф56.5Ф66環(huán)形槽 6、后殼體Ф72孔 7、后殼體Ф132孔 8、后殼體62°斜孔 9、后殼體Ф142沉孔 10、后殼體Φ74環(huán)形槽 11、后殼體Φ34環(huán)形槽 2.3 后殼體零件圖分析 2.3.1 加工表面的粗糙度 表面粗糙度(surface roughness)是指加工表面具有的較小間距和微小峰谷的不平度?。其兩波峰或兩波谷之間的距離（波距）很?。ㄔ?mm以下），它屬于微觀幾何形狀誤差。表面粗糙度越小，則表面越光滑。 表面粗糙度一般是由所采用的加工方法和其他因素所形成的，例如加工過程中刀具與零件表面間的摩擦、切屑分離時表面層金屬的塑性變形以及工藝系統(tǒng)中的高頻振動等。由于加工方法和工件材料的不同，被加工表面留下痕跡的深淺、疏密、形狀和紋理都有差別。 表面粗糙度與機械零件的配合性質(zhì)、耐磨性、疲勞強度、接觸剛度、振動和噪聲等有密切關(guān)系，對機械產(chǎn)品的使用壽命和可靠性有重要影響。一般標(biāo)注采用Ra。 1. 后殼體底面 表面粗糙度Ra1.6 2. 后殼體前端面 表面粗糙度Ra1.6 3. 后殼體后端面 表面粗糙度Ra1.6 4. 后殼體Ф32孔 表面粗糙度Ra1.6 5. 后殼體Ф34環(huán)形槽 表面粗糙度Ra6.3 6. 后殼體Ф56.5Ф66環(huán)形槽 表面粗糙度Ra1.6 7. 后殼體Ф56.5端面 表面粗糙度Ra3.2 8. 后殼體Ф74環(huán)形槽 表面粗糙度Ra3.2 9. 后殼體Ф72孔 表面粗糙度Ra1.6 10. 后殼體62°斜孔 表面粗糙度R3.2 11. 后殼體Ф132孔 表面粗糙度Ra1.6 12. 后殼體Ф142沉孔 表面粗糙度Ra3.2 2.3.2 設(shè)計基準(zhǔn)的分析 在加工過程中，工件的加工質(zhì)量取決于機床、夾具、工件、刀具組成的工藝系統(tǒng)，夾具是聯(lián)系機床、刀具與工件的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)夾具設(shè)計中，定位元件、夾緊裝置結(jié)構(gòu)的選擇、尺寸的確定，定位誤差的計算，夾緊力的求解都需要設(shè)計人員完成，需要消耗較多人力物力。針對此問題，本文運用運動學(xué)原理、幾何學(xué)原理和優(yōu)化設(shè)計技術(shù)對夾具設(shè)計中定位方案的確立、定位誤差計算、夾緊元件的布局和夾緊力的優(yōu)化等問題進(jìn)行了研究，以減少定位誤差計算工作量、實現(xiàn)夾緊力優(yōu)化，主要研究內(nèi)容如下： 1.構(gòu)建工件自由度模型和基于運動學(xué)的定位方案模型，基于自由度的限制數(shù)目和接觸點數(shù)目對定位方案合理性和正確性進(jìn)行了分析。 2. 提出對刀基準(zhǔn)概念并給出典型定位方式對刀基準(zhǔn)的選取原則，構(gòu)建基于對刀基準(zhǔn)的定位誤差計算模型并對典型定位方案的定位誤差進(jìn)行了分析計算。 3. 基于接觸變形理論構(gòu)建工件穩(wěn)定性模型，對夾緊方案合理性進(jìn)行了分析，對夾緊力進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。 第3章 毛坯的制造方法 3.1 選擇毛坯應(yīng)考慮的因素 1) 零件的力學(xué)性的要求 相同的材料來用不同的毛壞制造方法，其力學(xué)性能有所不同。鑄鐵件的強度，離心澆注、壓力澆注的鑄件，金屬型澆注的鑄件，砂型澆注的鑄件依次遞減；鋼質(zhì)零件的鍛造毛坯，其力學(xué)性能高于鋼質(zhì)棒料和鑄鋼件。 2)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外廓尺寸 直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料,相差較大時宜采用鍛件。形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求不高可采用鑄鋼件。形狀復(fù)雜和薄壁的毛坯不宜采用金屬型鑄造。尺寸較大的毛坯，不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鍛造。外形復(fù)雜的小零件宜采用精密鑄造方法，以避免機械加工。 3)生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量 生產(chǎn)鋼領(lǐng)大時宜采用高精度與高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，生產(chǎn)綱領(lǐng)小時，宜采用設(shè)備投資小的毛坯制造方法。 4) 現(xiàn)場生產(chǎn)條件和發(fā)展 應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟分析和論證。 3.2 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，灰鑄鐵是鑄鐵的一種。碳以片狀石墨形式存在于鑄鐵中。斷口呈灰色。有良好的鑄造、切削性能， 耐磨性好。用于制造機架、箱體等?；诣T鐵石墨呈片狀，有效承載面積比較小，石墨尖端易產(chǎn)生應(yīng)力集中， 所以灰鑄鐵的強度、塑性、韌度都低于其他鑄鐵。但具有優(yōu)良的減振性、 低的缺口敏感性和高的耐磨性。 3.3 繪制毛坯圖 完成零件圖分析的基礎(chǔ)上，毛坯的取值如下表所示：毛坯圖具體見下圖1.2。 加工面尺寸（mm） 毛坯選取尺寸(mm) 前端面 單邊余量3 底面及后端面 單邊余量2 Ф32孔 Ф29 Ф74、Ф72、Ф66內(nèi)孔 Ф63 Ф56.5圓端面 單邊余量1.5 圖1.2 毛坯圖 第4章 制訂工藝路線 4.1 各表面加工方法選擇 1、 后殼體底面，采用銑削加工，表面粗糙度Ra1.6，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，三步銑削即粗銑——半精銑——精銑方可滿足其精度要求。 2、 后殼體前端面，采用銑削加工，表面粗糙度Ra1.6，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，一步銑削即粗銑——半精銑——精銑方可滿足其精度要求。 3、 后殼體后端面 ，采用銑削加工，表面粗糙度Ra1.6，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，三步加工即粗銑——半精銑——精銑方可滿足其精度要求。 4、 后殼體Ф32孔系 ，采用車削加工，表面粗糙度Ra1.6，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知，三步車削即粗車——半精車——精車方可滿足其精度要求。 4.2 定位基準(zhǔn)選擇 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇的正確、合理，可以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會使加工工藝過程問題百出，嚴(yán)重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 4.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則 1）如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。 2）如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。 3）如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。 4）選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。 由以上及零件知，選用工件中心線作為定位粗基準(zhǔn)。 4.2.2 精基準(zhǔn)選擇的原則 選擇精基準(zhǔn)時要考慮的主要問題是如何保證設(shè)計技術(shù)要求的實現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。 精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： 用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。 當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。 當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。 有多種方案可供選擇時應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡單的表面作為精基準(zhǔn)。 4.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。此外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。所以擬訂兩個方案進(jìn)行選擇，選出一個在保證質(zhì)量的情況下，效率比較高的方案： 工序01：金屬型澆注 工序02：時效處理以消除內(nèi)應(yīng)力 工序03：粗銑底面（即基準(zhǔn)B） 工序04：粗銑、半精銑前端面 工序05：粗銑、半精銑后端面 工序06：半精銑、精銑底面（即基準(zhǔn)B） 工序07： 粗車Ф29孔至Ф31；粗車內(nèi)部各孔和端面，留毛坯余量0.5mm；Ф142沉孔 工序08：精銑前端面 工序09：精銑后端面 工序10：半精車Ф31孔至Ф32；半精車內(nèi)部各孔和端面；半精車Ф142沉孔 工序11：精車Ф32孔；精車內(nèi)部各孔和端面；車R2油槽；車Ф743槽 工序12：去毛刺 工序13：檢驗至圖紙要求 工序14：包裝、入庫 4.4 機械切削用量及基本工時的確立 工序01：金屬型澆注 工序02：時效處理以消除內(nèi)應(yīng)力 工序03：粗銑底面（即基準(zhǔn)B） 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, =50mm，=100m/min，=4 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 底面粗糙度Ra1.6，分三次銑削（即粗銑——半精銑——精銑）完成，單邊余量Z=2.0mm，取粗銑單邊余量Z=1.5mm,故=1.5mm 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3）計算工時 切削工時：=80mm，=1.5mm，=2mm，走刀次數(shù)=2 則機動工時為 工序04：粗銑、半精銑前端面 工步一：粗銑前端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, =35mm，=70m/min，=2 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 底面粗糙度Ra1.6，分三次銑削（即粗銑——半精銑——精銑）完成，單邊余量Z=2.0mm，取粗銑單邊余量Z=1.5mm,故=1.5mm 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3）計算工時 切削工時：=622.4mm，=1.5mm，=2mm，走刀次數(shù)=1 則機動工時為 工步二：半精銑前端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, =35mm，=85m/min，=2 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 底面粗糙度Ra1.6，分三次銑削（即粗銑——半精銑——精銑）完成，單邊余量Z=2.0mm，取半精銑單邊余量Z=0.4mm,故=0.4mm 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50 3）計算工時 切削工時：=622.4mm，=0.4mm，=2mm，走刀次數(shù)=1 則機動工時為 工序05：粗銑、半精銑后端面 工步一：粗銑后端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, =25mm，=50m/min，=2 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 底面粗糙度Ra1.6，分三次銑削（即粗銑——半精銑——精銑）完成，單邊余量Z=2.0mm，取粗銑單邊余量Z=1.5mm,故=1.5mm 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計算工時 ——工作臺直徑 工步二：半精銑前端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, =25mm，=60m/min，=2 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 底面粗糙度Ra1.6，分三次銑削（即粗銑——半精銑——精銑）完成，單邊余量Z=2.0mm，取半精銑單邊余量Z=0.4mm,故=0.4mm 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計算工時 ——工作臺直徑 工序06：半精銑、精銑底面（即基準(zhǔn)B） 工步一：半精銑底面（即基準(zhǔn)B） 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, =50mm，=125m/min，=4 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 底面粗糙度Ra1.6，分三次銑削（即粗銑——半精銑——精銑）完成，單邊余量Z=2.0mm，取半精銑單邊余量Z=0.4mm,故=0.4mm 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50 3）計算工時 切削工時：=80mm，=0.4mm，=2mm，走刀次數(shù)=2 則機動工時為 工步二：精銑底面（即基準(zhǔn)B） 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, =50mm，=150m/min，=4 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 底面粗糙度Ra1.6，分三次銑削（即粗銑——半精銑——精銑）完成，單邊余量Z=2.0mm，取精銑單邊余量Z=0.1mm,故=0.1mm 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50 3）計算工時 切削工時：=80mm，=0.1mm，=2mm，走刀次數(shù)=2 則機動工時為 工序07： 粗車Ф29孔至Ф31；粗車內(nèi)部各孔和端面，留毛坯余量0.5mm；Ф142沉孔 工步一：粗車Ф29孔至Ф31 1.切削用量 機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 1）確定切削深度 由于單邊余量為1.0mm，可在1次走刀內(nèi)切完。 2）確定進(jìn)給量 根據(jù)表1.4，在粗車Ф29孔至Ф31、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r 確定的進(jìn)給量尚需滿足機床進(jìn)給機構(gòu)強度的要求，故需進(jìn)行校驗。 根據(jù)表1.30，C620-1機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。 根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預(yù)計)時，進(jìn)給力=760N。 的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進(jìn)給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進(jìn)給力小于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.26mm/r可用。 3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 4） 確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.26mm/r，切削速度=100m/min。 切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=1000.80.650.811.15m/min≈48m/min ≈493r/min 按C620-1機床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=480r/min 則實際切削速度=48m/min 5）校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據(jù)表1.30，當(dāng)=480r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進(jìn)行。 最后決定的切削用量為=1.0mm，=0.26mm/r，=480r/min，=48m/min 2、確定粗車Ф29孔至Ф31的基本時間 ， 式中 =14mm，=1.0mm，=2mm，=0.26mm/r，=480r/min,=1 則 工步二：粗車內(nèi)部各孔和端面，留毛坯余量0.5mm 1.切削用量 機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 1）確定切削深度 由于單邊余量為1.0mm，可在1次走刀內(nèi)切完。 2）確定進(jìn)給量 根據(jù)表1.4，在粗車內(nèi)部各孔和端面，留毛坯余量0.5mm、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r 確定的進(jìn)給量尚需滿足機床進(jìn)給機構(gòu)強度的要求，故需進(jìn)行校驗。 根據(jù)表1.30，C620-1機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。 根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預(yù)計)時，進(jìn)給力=760N。 的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進(jìn)給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進(jìn)給力小于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.26mm/r可用。 3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 5） 確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.26mm/r，切削速度=500m/min。 切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=5000.80.650.811.15m/min≈242m/min ≈584r/min 按C620-1機床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=600r/min 則實際切削速度=242m/min 5）校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據(jù)表1.30，當(dāng)=600r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進(jìn)行。 最后決定的切削用量為=1.0mm，=0.26mm/r，=600r/min，=242m/min 2、確定粗車內(nèi)部各孔和端面，留毛坯余量0.5mm的基本時間 ， 式中 =135mm，=1.0mm，=2mm，=0.26mm/r，=600r/min,=1 則 工步三：Ф142沉孔 ， 式中 =5mm，=1.5mm，=0mm，=0.26mm/r，=600r/min,=1 則 工序08：精銑前端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, =35mm，=100m/min，=2 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 底面粗糙度Ra1.6，分三次銑削（即粗銑——半精銑——精銑）完成，單邊余量Z=2.0mm，取精銑單邊余量Z=0.1mm,故=0.1mm 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50 3）計算工時 切削工時：=622.4mm，=0.4mm，=2mm，走刀次數(shù)=1 則機動工時為 工序09：精銑后端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, =25mm，=75m/min，=2 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 底面粗糙度Ra1.6，分三次銑削（即粗銑——半精銑——精銑）完成，單邊余量Z=2.0mm，取精銑單邊余量Z=0.1mm,故=0.1mm 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52K型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50 按《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-37，立式銑床X52K標(biāo)準(zhǔn)選取 3）計算工時 ——工作臺直徑 工序10：半精車Ф31孔至Ф32；半精車內(nèi)部各孔和端面；半精車Ф142沉孔 工步一：半精車Ф31孔至Ф32 1.=0.4mm 2. =0.22mm/r 3. =1500.80.650.811.15m/min≈73m/min ≈727r/min 與727r/min相近的轉(zhuǎn)速為760r/min，故=760r/min 4.確定基本工時 ， 式中 =14mm，=0.4mm，=2mm，=0.22mm/r，=760r/min,=1 則 工步二：半精車內(nèi)部各孔和端面 1.=0.4mm 2. =0.22mm/r 3. =1500.80.650.811.15m/min≈73m/min ≈727r/min 與727r/min相近的轉(zhuǎn)速為760r/min，故=760r/min 4.確定基本工時 ， 式中 =135mm，=0.4mm，=2mm，=0.22mm/r，=760r/min,=1 則 工步三：半精車Ф142沉孔 1.=0.4mm 2. =0.22mm/r 3. =7000.80.650.811.15m/min≈339m/min ≈760r/min 與760r/min相近的轉(zhuǎn)速為760r/min，故=760r/min 4.確定基本工時 ， 式中 =5mm，=0.4mm，=0mm，=0.22mm/r，=760r/min,=1 則 工序11：精車Ф32孔；精車內(nèi)部各孔和端面；車R2油槽；車Ф743槽 工步一：精車Ф32孔 1. =0.1mm 2.=0.20mm/r 3.=2000.80.650.811.15m/min≈97m/min ≈965r/min 與965r/min相近的轉(zhuǎn)速為955r/min，故=955r/min 4.確定基本工時 ， 式中 =14mm，=0.1mm，=2mm，=0.20mm/r，=955r/min,=1 則 工步二：精車內(nèi)部各孔和端面 1. =0.1mm 2.=0.20mm/r 3.=8000.80.650.811.15m/min≈388m/min ≈936r/min 與936r/min相近的轉(zhuǎn)速為955r/min，故=955r/min 4.確定基本工時 ， 式中 =135mm，=0.1mm，=2mm，=0.20mm/r，=955r/min,=1 則 工步三：車R2油槽 1.切削用量 機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 1）確定切削深度 由于單邊余量為2.0mm，可在1次走刀內(nèi)切完。 2）確定進(jìn)給量 根據(jù)表1.4，在車R2油槽、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r 確定的進(jìn)給量尚需滿足機床進(jìn)給機構(gòu)強度的要求，故需進(jìn)行校驗。 根據(jù)表1.30，C620-1機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。 根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預(yù)計)時，進(jìn)給力=760N。 的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進(jìn)給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進(jìn)給力小于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.26mm/r可用。 3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 6） 確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.26mm/r，切削速度=100m/min。 切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=1000.80.650.811.15m/min≈48m/min ≈450r/min 按C620-1機床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=460r/min 則實際切削速度=48m/min 5）校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據(jù)表1.30，當(dāng)=460r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進(jìn)行。 最后決定的切削用量為=2.0mm，=0.26mm/r，=460r/min，=48m/min 2、確定車R2油槽的基本時間 ， 式中 =2mm，=2.0mm，=0mm，=0.26mm/r，=460r/min,=2 則 工步四：車Ф743槽 1.切削用量 機床為C620-1型臥式車床，所選刀具為YT5硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》第一部分表1.1，由于C620-1型臥式車床的中心高度為200mm（表1.30），故選刀桿尺寸B×H=16mm×25mm，刀片厚度為4.5mm。根據(jù)表1.3，選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃傾角，刀尖圓弧半徑。 1）確定切削深度 由于單邊余量為1.0mm，可在1次走刀內(nèi)切完。 2）確定進(jìn)給量 根據(jù)表1.4，在車Ф743槽、刀桿尺寸為16mm×25mm、≤3mm、工件直徑為0～100mm時，=0.1～0.6mm/r 按C620-1型臥式車床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇=0.26mm/r 確定的進(jìn)給量尚需滿足機床進(jìn)給機構(gòu)強度的要求，故需進(jìn)行校驗。 根據(jù)表1.30，C620-1機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力=3530N。 根據(jù)表1.21，當(dāng)≤2mm,≤0.35mm/r，，=200m/min(預(yù)計)時，進(jìn)給力=760N。 的修正系數(shù)為=0.1，=1.17（表1.29-2），故實際進(jìn)給力為 =760×1.17N=889.2N 由于切削時的進(jìn)給力小于機床進(jìn)給機構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=0.26mm/r可用。 3）選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1mm，可轉(zhuǎn)位車刀耐用度T=30min。 7） 確定切削速度 切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接由表中查出?，F(xiàn)采用查表法確定切削速度。 根據(jù)表1.10，當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄件，≤3mm，≤0.26mm/r，切削速度=200m/min。 切削速度的修正系數(shù)為=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,==1.0 (均見表1.28），故=2000.80.650.811.15m/min≈97m/min ≈417r/min 按C620-1機床的轉(zhuǎn)速(表4.2-8），選擇=460r/min 則實際切削速度=97m/min 5）校驗機床功率 由表1.24，≤3mm，≤0.27mm/r，≥46m/min時，=1.7KW。 切削功率的修正系數(shù)=1.17，，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故實際切削時的功率為=0.72KW 根據(jù)表1.30，當(dāng)=460r/min時，機床主軸允許功率=5.9KW。<，故所選的切削用量可在C620-1機床上進(jìn)行。 最后決定的切削用量為=1.0mm，=0.26mm/r，=460r/min，=48m/min 2、確定車R2油槽的基本時間 ， 式中 =1mm，=3.0mm，=0mm，=0.26mm/r，=460r/min,=1 則 工序12：去毛刺 工序13：檢驗至圖紙要求 工序14：包裝、入庫 第5章 鉆床夾具設(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。 由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計工序05：粗銑、半精銑后端面的專用夾具。 5.1 專用夾具的提出 本夾具主要用于粗銑、半精銑后端面，粗糙度為Ra3.2，因為后面還有精加工，故設(shè)計夾具時主要考慮生產(chǎn)效率。 5.2 定位元件及夾緊元件的選擇 本工序選用的定位基準(zhǔn)工件前端面、底面及R12外圓定位，所以相應(yīng)的夾具上的定位元件應(yīng)是支承板和支承釘。因此進(jìn)行定位元件的設(shè)計主要是對支承板和支承釘，定位分析如下： 1、 工件后端面與支承板相配合限制3個自由度，即X軸轉(zhuǎn)動、Y軸轉(zhuǎn)動和Z軸移動。 2、 工件底面與支承板相配合限制兩個自由度，即X軸移動和Z轉(zhuǎn)動。 3、 工件R12外圓與支承釘相配合限制一個自由度，即Y移動，后殼體六個自由度被完全限制，屬于完全定位。 5.3 切削力和夾緊力的計算 查表4得切削力計算公式： 式中，f=1mm/r,查表得 =736MPa, 即==1547N 所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K= 式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得： K==1.872，當(dāng)計算K<2.5時，取K=2.5 孔軸部分由M6螺母鎖緊，查表得夾緊力為12360N ==30900N 由上計算得》，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。 5.4 定位誤差分析 一批工件在卡具中定位時，各個工件所占據(jù)的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成誤差，即工件定位時造成的加工表面相對工序基準(zhǔn)的誤差。 形成原因有兩個，一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。 根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，，。 已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗公式，易知此結(jié)果符合。 5.5 夾具設(shè)計及操作簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇由可調(diào)V型塊、螺桿、支座和滾花螺母組成夾緊機構(gòu)夾緊工件。本工序為銑削余量小，銑削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 總 結(jié) 本次設(shè)計綜合了大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識，是理論與實際相結(jié)合的一次考驗。通過這次設(shè)計，我的綜合運用知識的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪圖，設(shè)計能力為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過程中，我進(jìn)一步加深了對課本知識的理解，進(jìn)一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計過程。收獲頗豐。 首先，我要感謝老師對設(shè)計的指導(dǎo)。本次設(shè)計是在老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，我的機械工藝知識有限，在設(shè)計中常常碰到問題，是老師不厭其煩的指導(dǎo)，不斷的點撥迷津，提供相關(guān)資料，才使設(shè)計順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春風(fēng)，不僅如此，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動了我，在此，我向老師表示最真誠的感謝。同時，感謝同班同學(xué)的支持和幫助，使我更好的完成了畢業(yè)設(shè)計。 我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中，在此，我想對我的父母說：你們辛苦了，我會盡最大的努力來讓你們過上最幸福的日子，請相信我。 最后，很感謝閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計的人們。感謝你們抽出寶貴的時間來閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計。 參考文獻(xiàn) [1] 張耀宸主編.《機械加工工藝設(shè)計手冊》.北京：航空工業(yè)出版社，1989 [2] 肖繼德，陳寧平主編. 《機床夾具設(shè)計》（第2版）. 北京：機械工業(yè)出版社2005 [3] 浦林祥主編.《金屬切削機床夾具設(shè)計手冊》（第2版）.北京：機械工業(yè)出版社，1995 [4] 任嘉卉主編. 《公差與配合手冊》.北京：機械工業(yè)出版社，1993 [5]東北工學(xué)院《機械零件設(shè)計手冊》編寫組 編. 《機械零件設(shè)計手冊》.北京：冶金工業(yè)出版社，1983 [6]江南大學(xué)鄭修本主編. 《機械制造工藝學(xué)》（第二版）.北京：機械工業(yè)出版社，1999 [7]上海理工大學(xué)陸劍中，孫家寧主編. 《金屬切削原理與刀具》（第4版）.北京：機械工業(yè)出版社，2005 [8]劉力，王冰主編?. 《機械制圖》（第二版）.北京：高等教育出版社，2004 [9]陳于萍，高曉康編著. 《互換性與測量技術(shù)》（第二版）.北京：高等教育出版社，2005 [10]張龍勛主編. 《機械制造工藝學(xué)畢業(yè)設(shè)計知道書及習(xí)題》. 北京：機械工業(yè)出版社，1999 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