1課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目:制定撥動(dòng)頂尖座零件圖的加工工藝,設(shè)計(jì)夾具專 業(yè): 班 級(jí): 學(xué) 號(hào): 姓 名: 指導(dǎo)教師: 2目 錄目 錄 .2第 1 章 零件的分析 .11.1 零件的作用 11.2 零件的工藝分析 1第 2 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .22.1 確定毛坯的制造形式 .22.2 基面選擇 .22.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 22.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 22.3 制定工藝路線 .22.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .32.5 確定切削用量及基本工時(shí) .4第 2 章 3 銑面夾具設(shè)計(jì) .172.1 3.1 研究原始質(zhì)料 172.2 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇 182.3 3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 182.4 3.4 誤差分析與計(jì)算 202.5 3.5 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 232.6 3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 25結(jié) 論 .26參考文獻(xiàn) .27致謝 .291第 1 章 零件的分析1.1 零件的作用撥動(dòng)頂尖座是用于裝夾多工位的鉆削工具1.2 零件的工藝分析從零件圖上可以看出,標(biāo)有表面粗糙度符號(hào)的表面有平面、退刀槽、內(nèi)孔等,其中表面粗糙度要求最高的是 φ18H7 對(duì) φ62h6 同軸度公差 0.005,表面粗糙度為 0.8.1.沖 φ18mm 孔為中心的加工表面這一組加工表面包括:孔 φ18H7 及其倒角,外圓 φ62h6φ71外圓及其倒角,槽 φ60×52.φ25mm 外圓為中心的加工表面這一組加工表面包括:外圓 φ25h85, φ65h8 及其倒角,φ63×2 的槽3.φ71mm 外圓為中心的加工表面這一組加工表面包括:孔 6×φ12H7,螺紋 6×M54.φ62mm 外圓為中心的加工表面這一組加工表面包括:鍵槽 20×5H9圖 1-1 零件圖第 2 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為碳素工具鋼。選用鍛件 零件為中批量生產(chǎn),零件的輪廓尺寸不大,故可采用自由鍛造成型,這對(duì)于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。2.2 基面選擇定位基準(zhǔn)就是工件上直接與機(jī)床或夾具的定位元件相接觸的點(diǎn)線面?;鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的重要工作之一。基面選擇的正確,合理,可以保證加工質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,否則,就會(huì)使加工工藝路線問題百出,嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,試生產(chǎn)無法進(jìn)行。2.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)軸類零件而言,以外圓作為粗基準(zhǔn)完全合理。2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合問題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。2.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,使工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便降低生產(chǎn)成本。工藝路線方案工序 1:車兩端面,保證尺寸 50mm,鉆中心孔 工序 2:鉆孔 φ18mm工序 3:擴(kuò)孔 φ18mm工序 4: 鉸孔 φ18mm工序 5: 車外圓 φ62mm,φ71mm,φ25mm,φ65mm工序 6: 切槽 φ60×5 和 φ65mm×2 倒角 C1工序 7:鉆孔 φ12mm工序 8:擴(kuò)孔 φ12mm工序 9: 鉸孔 φ12mm工序 10: 鉆 φ4.8 mm 工序 12: 攻螺紋 M5工序 13: 粗銑鍵槽工序 14:精銑鍵槽工序 15:淬火處理工序 16:磨 φ62mm、φ65mm 外圓和 φ18mm 內(nèi)圓工序 17:終檢2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“撥動(dòng)頂尖座”零件材料為碳素工具鋼,生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn),可采用鍛造中的自由鍛造。1.外圓表面(φ65,φ71,φ62,φ25)毛坯加工表面長(zhǎng)度為 50mm,直接取其毛坯外圓表面直徑為φ75mm,φ71mm,φ25mm 表面粗糙度值為 3.2 。φ65mm, φ62mm 表面粗糙度值為 0.8 ,粗車余量為 1.6mm,查《工藝手冊(cè)》表 2.3-2,精車余量為 0.2mm,查《工藝手冊(cè)》表 2.3-3.2.內(nèi)孔φ18 和 φ12 的表面粗糙都值為 0.8um,查《工藝手冊(cè) 》表 2.3-8 表 2.3-123.鉆孔:φ11mm 4.擴(kuò)孔:φ11.9mm 2Z=0.75 mm 5.鉸孔:φ12mm 2Z=0.1mm6.鉆孔:φ17mm7.擴(kuò)孔:φ17.75mm 2Z=0.75mm8.鉸孔:φ18 2z=0.1mm9.螺紋 M5查《工藝手冊(cè)》表 2.3—2010.鉆孔:φ4.2mm11.攻絲 M5 P=0.812.鍵槽查《工藝手冊(cè)》表 2.3—22長(zhǎng)為 20:粗銑后半精銑余量為 1.5mm寬為 5:粗銑偏差為 0.2mm~0.18mm深為 3.2:半精銑偏差為 0.075mm 圖 2-1 撥動(dòng)頂尖座毛坯圖2.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序 2. 車兩端面保證尺寸 50mm,鉆中心孔已知工件材料:T10,有外皮,機(jī)床 CA6140 普通車床,工件用卡盤固定。所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.1,由于 CA6140 機(jī)床的中心高為 200 (表 1.30) ,故選m刀桿尺寸 = ,刀片厚度為 。選擇車刀幾何HB?m25165.4形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角 = ,后角 = ,主偏角0V120?6= ,副偏角 = ,刃傾角 = ,刀尖圓弧半徑vK09'vK0s?= 。srm8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ,可在一次走刀內(nèi)完成2②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》可知:表 1.4刀桿尺寸為 , ,工件直徑 ~400 之m1625?pam4?10間時(shí),進(jìn)給量 =0.5~1.0fr按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量(表 4.2—9)在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知:=0.7frm確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表 1—30,CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21,當(dāng)強(qiáng)度在 174~207 時(shí), ,HBSp4?f, = 時(shí),徑向進(jìn)給力: =950 。75.0?rmrK045R切削時(shí) 的修正系數(shù)為 =1.0, =1.0, =1.17(表fFroFfsFfK?krFf1.29—2) ,故實(shí)際進(jìn)給力為:=950 =1111.5 (1-f17.?N2)由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選 =f可用。rm7.0③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.9,車刀后刀面最大磨損量取為 ,車刀壽命 = 。5.1Tmin60④.確定切削速度 V切削速度可根據(jù)公式計(jì)算,也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.11,當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加6YG工硬度 200~219 的鑄件, , ,切削速HBSpa4?frm75.0度 = 。Vmin63切削速度的修正系數(shù)為=1.0, =0.92, 0.8, =1.0, =1.0(見表 1.28) ,tvKvsvKTvKv故:= tVvK=63 (1-'0?0.184.920.1?3)min?= = =120 (1-nDc?'11274?r4)根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir這時(shí)實(shí)際切削速度 為:cV= = c1cD?01257?in?(1-5)⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.25, = ~ ,HBS160245pa, ,切削速度 時(shí),m3?fr75.0min50V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73, =0.9,故實(shí)際切削時(shí)間krcPcr0的功率為:=1.7 =1.2 (1-6)C73.0?根據(jù)表 1.30,當(dāng) = 時(shí),機(jī)床主軸允許功率為 =nmi125r EP, ,故所選切削用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行,最后KW9.5P?E決定的切削用量為:=3 , = , = = , =pamfr7.0ni125rsr08.Vmin50行程為 16.9736l????機(jī)動(dòng)工時(shí)為 84(mi)0mt工序 3 4 5 :鉆、擴(kuò)、鉸?18 孔工件材料為 HT200,硬度 200HBS。孔的直徑為 22mm,公差為H7,表面粗糙度 。加工機(jī)床為 Z525 立式鉆床,加工工序?yàn)?.6aRm?鉆、擴(kuò)、鉸,加工刀具分別為:鉆孔——Φ15mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆,磨出雙錐和修磨橫刃;擴(kuò)孔——Φ17.7mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆;鉸孔——Φ18mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。選擇各工序切削用量。工序 3 (1)確定鉆削用量1)確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) [7]表 28-10 可查出f,由于孔深度比 ,0.47~.5/fmr?表 0/3/21.6ld?,故 。查 Z525 立9lfk(0.47~.5).94~.5f mr?表式鉆床說明書,取 。3/r?根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 28-8,鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力 (由'1.75/fr? max1690FN?機(jī)床說明書查出) ,根據(jù)表 28-9,允許的進(jìn)給量 ?!?8/fr?由于所選進(jìn)給量 遠(yuǎn)小于 及 ,故所選 可用。f'f“2)確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)v mP表 28-15,由插入法得:,17/inm?表 4732N?表,5.69TNM?表 1.5mPkW表由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同,故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。由參考文獻(xiàn)[7]表 28-3, , ,故0.8Mvk?.7lvk'17/in512(/in)v??表 ''0./i6mn rd???表查 Z525 機(jī)床說明書,取 。實(shí)際切削速度為:9/ir015n14/i0mv??由表 28-5, ,故1.06MFTk?4732.5016()N??5.94.8m??3)校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 為P'/)Mnk表(1.2(261.05kWW???機(jī)床有效功率 ' 4.5.83E mPkP??故選擇的鉆削用量可用。即, , ,015dm?0.3/fr19/inr?14/inv?相應(yīng)地, ,6FN54.8T?.05mkW工序 4 確定擴(kuò)孔切削用量1)確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) [7]表 28-31,f。根據(jù) Z525 機(jī)床說明f??::表 ( 0.78) m/r0.7=49.56/r書,取 =0.57mm/r。f2)確定切削速度 及 根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 28-33,取vn。修正系數(shù):5/inv表,0.8mvk?1.02pavk故 ' /i12/in??表' '01)vd?表 (.2/in(4.7)86/ir查機(jī)床說明書,取 。實(shí)際切削速度為5/mir?301vdn????37.2/in10/i??工序 5 確定鉸孔 22 切削用量1)確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn) [7]表 28-36,f,按該表注 4,進(jìn)給量取小植。查 Z525 說明書,取.3~26fm?表。/r2)確定切削速度 及 由參考文獻(xiàn)[7]表 28-39,取vn。由8./inv表參考文獻(xiàn)[7]表 28-3,得修正系數(shù) ,0.8Mvk?0.9pavk(1.2)pRa?根 據(jù)故 '8./min0.897.14/minv?表 ' '()nd?表107.4/25)95/ir?查 Z525 說明書,取 ,實(shí)際鉸孔速度10/inr?30vdn???325/mi7.8/i???(4)各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算,各工序切削用量如下:鉆孔: , , ,01d0.43/fr?195/minr?1/minv?擴(kuò)孔: , , ,0757/f27/i2.3/i鉸孔: , , ,018d1.6/fmr?10/inr?7./inv?(3-15)flt式中 = + + , =50Lly?l由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.26,車削時(shí)的入切量及超切量 y+ = ,則 =50+ =m115m= =mt5012.7?in4工序 6 車外圓 φ62mm,φ71mm,φ25mm,φ65mm 倒角 C1所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.1,由于 C6140 機(jī)床的中心高為 200 (表 1.30) ,故選m刀桿尺寸 = ,刀片厚度為 。選擇車刀幾何HB?m25165.4形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面,前角 = ,后角 = ,主偏角0V120?6= ,副偏角 = ,刃傾角 = ,刀尖圓弧半徑vK09'vK0s?= 。srm8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 ,可在一次走刀內(nèi)完成,故m5.2= = p.251②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》可知:表 1.4刀桿尺寸為 , ,工件直徑 ~400 之m1625?pam4?10間時(shí),進(jìn)給量 =0.5~1.0fr按 CA6140 機(jī)床進(jìn)給量(表 4.2—9)在《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可知:=0.7frm確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求,故需進(jìn)行校驗(yàn)根據(jù)表 1—30,CA6140 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力 =3530 。maxFN根據(jù)表 1.21,當(dāng)強(qiáng)度在 174~207 時(shí), ,HBSp4?f, = 時(shí),徑向進(jìn)給力: =950 。75.0?rmrK045R切削時(shí) 的修正系數(shù)為 =1.0, =1.0, =1.17(表fFroFfKsFf?krFfK1.29—2) ,故實(shí)際進(jìn)給力為:=950 =1111.5 f17.?N由于切削時(shí)進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力,故所選 =f可用。rm7.0③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.9,車刀后刀面最大磨損量取為 ,車刀壽命 = 。5.1Tmin60④.確定切削速度 V切削速度可根據(jù)公式計(jì)算,也可直接有表中查出。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.11,當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加15YT工硬度 200~219 的鑄件, , ,切削速HBSpa4?frm7.0度 = 。Vmin63切削速度的修正系數(shù)為=1.0, =0.92, 0.8, =1.0, =1.0(見表 1.28) ,tvKvsvKTvKv故:= tVv=63 (3-12)'0?0.184.920.1?min?= = =120 (3-13)nDc?'1748r根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nir這時(shí)實(shí)際切削速度 為:cV= = (3-14)c1c?1257?min?⑤.校驗(yàn)機(jī)床功率切削時(shí)的功率可由表查出,也可按公式進(jìn)行計(jì)算。由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.25, = ~ ,HBS160245pa, ,切削速度 時(shí),m3?fr75.0min50V?=CPkw7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73, =0.9,故實(shí)際切削時(shí)間rcPcrK0的功率為:=1.7 =1.2 C73.?k根據(jù)表 1.30,當(dāng) = 時(shí),機(jī)床主軸允許功率為 =nmi125r EP, ,故所選切削用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行,最后決kw9.5CP?E定的切削用量為:=1.25 , = , = = , =pafr7.0ni125rsr08.Vmin50⑥.計(jì)算基本工時(shí)nflt?(3-15)式中 = + + , = m127Lly?l由《切削用量簡(jiǎn)明使用手冊(cè)》表 1.26,車削時(shí)的入切量及超切量 y+ = ,則 =126+ =m18= =mt7.0125?in4鉆 φ12㎜孔莫式圓錐 2 號(hào),d=11,L=175,根據(jù)《工藝手冊(cè)》表 3.1-10β=30,2φ=118°,ψ=40,當(dāng) 20㎜,鉆頭后刀面磨損極限值d0?為 0.8㎜,耐用度 T=60min。查《切削手冊(cè)》 。表 2.121)背吃刀量:鉆孔時(shí) =5.5㎜㎜2-1ap?2)進(jìn)給量: f=(0.25~0.31)×0.75=0.18~0.23,f=0.2 查r㎜《切削手冊(cè)》表 2.73)計(jì)算切削速度:V = 式(2-1)cyvxmfapTCdz0k式中=4.4, =0.4, =0, =0.7,m=0.2, =1.0, vzVVTvkmv=0.88, =1.1, =1.0, =0.87, =0.87 查《切削手冊(cè)》ksvtvxvl表 2.31所以= =1×0.88×1.1×1×0.87×0.85=0.72kTvmvstvlvV = ×0.72=11.24 m/minc 7.02.04.561×?= =3250dvscn??π2minrir根據(jù) z3025 機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速,n=315 ,實(shí)際轉(zhuǎn)速為= = =10.89m/mins1 π315×4)基本時(shí)間= 式(2-2)t㎜mnflw1?式中已知 =42㎜ , =12.13, =3㎜,3cos2??krdlf l1f=0.2 ,n=315 ,所以孔的基本時(shí)間:rir= =0.9mintm315×2.0.4?擴(kuò)孔 φ12㎜錐柄擴(kuò)孔鉆,莫氏錐度 2 號(hào),d=11.75,L=228 查《工藝手冊(cè)》表 3.1-8,T=30min 查《切削手冊(cè)》 。表 2.121)背吃刀量 =0.375㎜㎜17-5.ap?2)進(jìn)給量:f=0.5~0.6,按機(jī)床選取 f=0.5 r㎜3)計(jì)算切削速度V = 式( 2-3)cyvxmfapTCdz0k式中=11.1, =0.4, =0.2, =0.5,m=0.2, =1.0, vVVVkTvmv=0.88, =1.0, =1.0, =1.0 查《切削手冊(cè)》表 2.31aprwvtv所以= =0.88kvTvrmvtkvV = ×0.88=17.01 m/minc 5.02.2.04371×?= =460.980dvscn??.π1inrminr根據(jù) z3025 機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速,n=500 ,實(shí)際轉(zhuǎn)速為= = =18.46m/mins10 π5×.74)基本時(shí)間= 式(2-4)t㎜mnfl21?式中已知 =42㎜ , =2.6, =4㎜,2cos11???kdlrDl2f=0。5 ,n=200 ,所以孔的基本時(shí)間:rinr= =0.193mintm0×.462?鉸孔 φ12㎜直柄機(jī)用鉸刀,L=151mm,d=12mm,查《工藝手冊(cè)》表 3.1-16,T=40min 查《切削手冊(cè)》 。表 2.121)背吃刀量 =0.125㎜㎜275.1ap??2)進(jìn)給量:f=0.65~1.4,按機(jī)床選取 f=1.0 r3)計(jì)算切削速度V = 式( 2-5)cyvxmfapTCdz0k式中=12.1, =0.3, =0.2, =0.65,m=0.4, =1.0, vVVVkTvmv=0.66, =1.0,查《切削手冊(cè) 》表 2.31 tv所以= =0.66kTvmvtV = ×0.66=5.62m/minc 65.02.2.0414×?= =153.301dvscn??π78minrinr根據(jù) z3025 機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速,n=200 ,實(shí)際轉(zhuǎn)速為= = =7.54m/mins10 π5×7.4)基本時(shí)間= 式(2-6)t㎜mnfl21?式中已知 =42㎜ , =2.6, =18㎜,f=0.632cos11???kdrDl2,n=200 ,所以孔的基本時(shí)間:rir= =0.313mintm20×86.4?工序 11:鉆 φ4.8 mm機(jī)床:立式鉆床 Z525刀具:根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表 4.3~9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。切削深度 :pa3.75m?進(jìn)給量 :根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4~38,取 。f rmf/3.0?切削速度 :參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.4~41,取 。V48Vs機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 :n,100.486539./in317vrd????按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1~31,取 0n?所以實(shí)際切削速度 : .176.5/dms???切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 :l42m?刀具切入長(zhǎng)度 :117(~)205.96rDlctgkctg?????刀具切出長(zhǎng)度 : 取2l4?ml3走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 :jt60.25in.3jLfn??刀具:細(xì)柄機(jī)用絲錐( )5M進(jìn)給量 :由于其螺距 ,因此進(jìn)給量fp.1?rf/5.1?切削速度 :參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表 2.4-105,取Vmin/8./14.0s?機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 : ,取08.2./min3145Vrd???3/inr絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 :取0/innr?實(shí)際切削速度 : ?0.0.1/16s?被切削層長(zhǎng)度 :l32m刀具切入長(zhǎng)度 :14.5刀具切出長(zhǎng)度 :2l0?走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間 :jt1212034.52.037min1jllfnf??????查參考文獻(xiàn)[1],表 2.5-41 工步輔助時(shí)間為:1.33min工序 13:銑寬度為 5mm 槽初選 mm/齒(參考《切削手冊(cè)》表 3-3)0.8zf?切削速度:參考有關(guān)手冊(cè),確定 ,即 。0.45/vms?27/inv?采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀, ,齒數(shù) 。則2wd0z102738(/in)5swvrnd???現(xiàn)采用 X63 臥式銑床,根據(jù)機(jī)床使用說明書(見《 工藝手冊(cè)》表 4.2-39) ,取 ,故實(shí)際切削速度為7./miwr265(n)10v??當(dāng) 時(shí),工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 應(yīng)為3./iwr mf0.837.560(/in)mzf???查機(jī)床說明書,剛好有 ,直接選用mf此值。切削工時(shí):銑槽銑刀的行程為126.973.86.l????機(jī)動(dòng)工時(shí)為 145(in)0mt第 2 章 3 銑面夾具設(shè)計(jì)2.1 3.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來粗、精銑端面。在銑此端面時(shí),為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。2.2 3.2 定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮,選擇小齒輪外圓表面和大齒輪端面為主要定位基準(zhǔn),工件以外圓定位加工端面。由零件圖可知,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為支撐桿的中心線,采用 形塊定位,既能用于精基面定位,V又能用于粗基面定位,既能用于完整的圓柱面,也能用于局部的圓柱面,而且具有對(duì)中性,但需要考慮定位誤差,保證齒輪的裝配精度。2.3 3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算刀具:錯(cuò)齒三面刃銑刀(硬質(zhì)合金) 刀具有關(guān)幾何參數(shù): 015??001??頂 刃 0n??側(cè) 刃 601~5??''3rK4Dm6d2.5Lm2Z.8/fazap.2由參考文獻(xiàn)[5]5 表 1~2~9 可得銑削切削力的計(jì)算公式:0.8.10.35pzFfBzn??有: 0.90.81.1.0.122524836.2()N??????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(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值,即:FKW??安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算:6543210式中: 為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn) [5]1~2~16~可知其公式參數(shù):123456.0,.,1.0,3KK??由此可得: .310.56???所以 82415()KWFN?由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。查參考文獻(xiàn)[5]1 ~2~26 可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算:螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有: )(210 ??????tgtQLWz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得:6.2??.7zr?90152???'9?其中: 3()Lm?)(8N?螺旋夾緊力: 04.W該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件,受力簡(jiǎn)圖如 2.1.由表 得:原動(dòng)力計(jì)算公式 261?001KLWl???即: 0478.230.932.75()1KWLNl?? ???由上述計(jì)算易得: K??由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。2.4 3.4 誤差分析與計(jì)算為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 gwj????與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ,一般可用下式表示:jMjjWDAZWj ???? ???由參考文獻(xiàn)[5]可得:⑴ 兩 V 型塊的定位誤差 :注:V 型塊夾角 α=90°。基準(zhǔn)位移誤差:工件以外圓柱面在 V 型塊定位,由于工件定位面外圓直徑有公差 δD,因此對(duì)一批工件來說,當(dāng)直徑由最小 D-δD 變大到 D 時(shí),工件中心(即定位基準(zhǔn))將在 V 型塊的對(duì)稱中心平面內(nèi)上下偏移,左右不發(fā)生偏移,即工件由 變大到 ,其變化量 (即基準(zhǔn)位1O21O2移誤差 Δ)從圖(a )中的幾何關(guān)系退出:ΔY= =1O2αδDSIn基準(zhǔn)不重合誤差:從圖(b)中設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合,假設(shè)定位基準(zhǔn) 不1O動(dòng),當(dāng)工件直徑由最小 D-δD 變到最大 D 時(shí),設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的變化量為 ,即基準(zhǔn)不重合誤差 ΔB= 。2δD2從圖(c)中可知,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為工件的下母線。即,上述方向由 a到 a′與定位基準(zhǔn) 變到 的方向相反,故其定位誤差 ΔD 是 ΔY1O2與 ΔB 之差.ΔD=Δ Y-ΔB= - =0.207δD=0.207 ×0.01=0.002072αδDSInΔD=0.00207< T 即滿足要求31⑵ 夾緊誤差 : ?cos)(minaxyj????其中接觸變形位移值:1()(9.62nHBZyRaZkNcl?查[5]表 1~2 ~15 有。 10.4,0.6,.42,0.7RazHBKCn???cos8jym???⑶ 磨損造成的加工誤差: 通常不超過Mj?5.⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差: 取AD01.誤差總和: 0.85.3jwm????從以上的分析可見,所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.5 3.5 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái) T 形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩,可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷,加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。根據(jù) GB2207—80 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示: ×o圖 3.1 夾具體槽形與螺釘根據(jù) T 形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表 3.1:表 3.1 定向鍵B L H h D 1夾具體槽形尺寸2B公稱尺寸允差 d 允差 4公稱尺寸 允差 D2h18 ~0.012~0.035 25 12 4 12 4.5 18 +0.019 5對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成,用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。塞尺選用平塞尺,其結(jié)構(gòu)如圖 3.2 所示: 標(biāo) 記四 周 倒 圓×圖 3.2 平塞尺塞尺尺寸參數(shù)如表 3.2:表 3.2 塞尺公稱尺寸 H 允差 d C3 ~0.006 0.252.6 3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明如前所述,應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式,在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小,經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動(dòng)夾緊方式(螺旋夾緊機(jī)構(gòu)) 。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大,在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外,當(dāng)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(shí),影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。結(jié) 論通過近一個(gè)月的課程設(shè)計(jì),使我們充分的掌握了一般的設(shè)計(jì)方法和步驟,不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固,也從中得到新的啟發(fā)和感受,同時(shí)也提高了自己運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,我本著實(shí)事求是的原則,抱著科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,主要按照課本的步驟,到圖書館查閱資料,在網(wǎng)上搜索一些相關(guān)的資料和相關(guān)產(chǎn)品信息。這一次設(shè)計(jì)是大學(xué)四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設(shè)計(jì),也是最難的一次。在設(shè)計(jì)的時(shí)候不停的計(jì)算、比較、修改,再比較、再修改,我也付出了一定的心血和汗水,在期間也遇到不少的困難和挫折,幸好有老師的指導(dǎo)和幫助,才能夠在設(shè)計(jì)中少走了一些彎路,順利的完成了設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)研究過程中仍然存在不足之處,有的問題還待于進(jìn)一步深入,具體如下:(1)缺乏實(shí)際工廠經(jīng)驗(yàn),對(duì)一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理,有一定的浪費(fèi)。(2)與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。(3)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太完善,在與計(jì)算機(jī)配合進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。(4)使用有一定的局限:人工操作多,零部件磨損度在實(shí)際中尚不明確。哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書27參考文獻(xiàn)[1] 劉德榮,組合夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖的初步探討,組合夾具,1982. 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