工藝夾具-X6132主軸加工工藝及夾具設計,工藝,夾具,x6132,主軸,加工,設計 四 川 理 工 學 院 畢業(yè)設計（論文）任務書 設計（論文）題目： X6132主軸加工工藝及夾具設計 系： 機電工程系 專業(yè)： 機制 班級： 03級3班 學號： 2003111008 學生： 謝 松 偉 指導教師： 趙 虎 接受任務時間 2007.03.05 教研室主任 （簽名）　系主任 （簽名） 1．畢業(yè)設計（論文）的主要內容及基本要求 1）繪制并審核零件圖、毛坯圖； 2）設計加工工藝并編制工藝規(guī)程卡、工序卡； 3）設計夾具裝配圖； 4）編制夾具安裝調試及使用維護說明書； 5）編制設計說明書。 2.原始資料 1）零件圖一張； 2）生產批量6000件/年。 3．指定查閱的主要參考文獻及說明 1）機械設計手冊 2）機械加工工藝手冊 3）夾具設計手冊 4）機床 5）其它相關資料 4．進度安排 設計（論文）各階段名稱 起 止 日 期 1 查閱和收集設計資料、繪制零件圖 3月05日至3月15日 2 進行X6132主軸加工工藝及夾具設計并繪制毛坯圖 3月16日至4月16日 3 填寫機械加工工藝過程卡片和工序卡片 4月17日至5月21日 4 設計X6132主軸加工工藝及夾具并繪制零件圖、裝配圖 4月24日至5月19日 5 編寫設計說明書 5月20日至6月05日 6 畢業(yè)設計（論文）的修改、答辯的準備時間 6月06日至6月24日 注：本表一式三份，系、指導教師、學生給一份 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 X6132車床 零件名稱 主軸 共 2 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 45 毛 坯 種 類 模鍛件 毛坯外形尺寸 725×140 每毛坯件數 1 每 臺 件 數 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 10 鍛造 模鍛 鑄 20 熱處理 正火 熱 30 銑 銑端面 鉆中心孔 金工 ZC35A 40 車 粗車外圓 金工 CA6140 通用夾具 50 熱處理 調質 熱 60 車 車大端外圓 端面及切槽 金工 CA6140 70 車 仿形車小端各部分外圓 金工 CA6140 通用夾具 80 鉆 鉆深孔?29通孔 金工 Z3025 90 擴 擴小端臺階孔 金工 CA6140 通用夾具 100 車 車大端錐孔 金工 CA6140 通用夾具 110 鉆 鉆大頭端各孔 金工 Z3025 120 熱處理 高頻淬火大端錐孔面 熱 高頻淬火設備 130 半精車 半精車外圓并切槽 倒角 金工 CA6140 通用夾具 140 磨 粗磨外圓 ?90 ?79 ?61 ?47 ?48 金工 組合外圓磨床 150 磨 粗磨大端內錐孔面 M2110A 160 銑 銑鍵槽 金工 X5032 通用夾具 170 車螺紋 車四處螺紋（與螺母配車） CA6140 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 旋耕機 零件名稱 犁刀變速齒輪箱體 共 2 頁 第 2 頁 材 料 牌 號 20GrMnTi 毛 坯 種 類 模鍛件 毛坯外形尺寸 139×62 每毛坯件數 1 每 臺 件 數 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 180 半精磨 半精磨給外圓 金工 M1420 190 粗磨 粗磨外錐面 金工 M1420 200 半精磨 半精磨外錐面 金工 M1420 210 半精磨 半精磨大端錐孔 金工 M2110A 專用節(jié)圓夾具 220 清洗 清洗 230 檢 終檢 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 車外圓Φ139至Φ136.3；Φ113至Φ110.3；鏜孔Φ53至Φ55.8；車端面 粗車A端面 粗車B端面 粗車外圓 機械加工工序卡片 產品型號 X6132 零件圖號 XSW-JZ033-08 產品名稱 銑床 零件名稱 主軸 共 1 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 機加 200 磨削內錐面 45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鍛 140725 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 M2110A 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗磨錐度為7：24的內錐面 專用夾具 1500 10 0.032 0.3 1 2 精磨錐度為7：24的內錐面 專用夾具 1350 15 0.016 0.05 1 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 四 川 理 工 學 院 畢 業(yè) 設 計（論 文）說 明 書 題 目 X6132主軸加工工藝 及夾具設計 學 生 謝松偉 系 別 機電工程系 專 業(yè) 班 級 機自03.3班 學 號 03111008 指 導 教 師 （校內）趙 虎 摘 要 我國的制造工藝與技術裝備相對落后于工業(yè)發(fā)達的國家，我國大多數企業(yè)目前還采用較落后的制造工藝及技術裝備生產，優(yōu)質高效率低耗工藝的普及率不足10%數控機床及高效設備不足5%。在產品開發(fā)設計的技術手段方面，我國CAD的覆蓋率僅為5%。不能及時開發(fā)設計具有創(chuàng)新和獨占性的市場的新產品?？傊覈闹圃旒夹g與水平還存在階段性的差距，而我國的機械制造裝備產業(yè)也是大致如此。 當前，制造技術的發(fā)展趨勢是：必須強化具有自己創(chuàng)新技術的產品開發(fā)能力，縮短產品的上市時間，提高產品質量和生產效率，從而提高企業(yè)的市場應變能力和綜合競爭能力。重視先進的基本制造工藝與特種工藝的研究，重視使能技術的研究和先進機床、刀具的研究，研究高性能的自動化加工機床，開發(fā)基于新工藝的裝備等，乃是當誤之急。 在這次的畢業(yè)設計中我選擇的課題是 X6132銑床的主軸設計，說明書第一章是引言主要包括了兩方面的內容一是設計說明二是設計目的；第二章是零件的分析包括了兩個內容的作用和工藝分析；第三章是工藝規(guī)程設計主要內容包括了確定毛坯的制造形式 定位基準的選擇、制訂工藝路線、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定。第4章 是確定切削用量及工時的計算。第5章是夾具的設計與計算 關鍵詞：數控機床、產品開發(fā)能力、夾具的設計與計算 ABSTRACT The manufacturing craft and the technique material of the our country are opposite to get behind with an industrial flourishing nation, our country most business enterprises still adopt to fall behind more so far of the manufacturing craft and the technique material produce, the superior quality is high-efficiency low consume a not enough 10% number of the universality rate of the craft to control tool machine and efficiently the equipments is not enough 5%.Develop the technique means aspect of[with] design in the product, the our country CAD overlays a rate is 5% only.Can't develop the new product that the design has the market of[with] innovation and monopoly in time.In fine, our country of the manufacturing technique and level still exist a stage margin, and our country of the machine manufacturing material the industry is also mostly such. At present, make the technical development trend BE:Have to enhance the product of have oneself's innovative technology development ability, shorten a product to appear on market time, exaltation the product quality and produce an efficiency, improve the market of the business enterprise contingency ability thus with comprehensive competition ability.Value the basic manufacturing craft of the forerunner and the research of the special kind craft, value a research that make the technical research and advanced tool machine,knife of ability's, the automation that studies a high performance processes tool machine, develop the etc. is according to the material of the new craft, is is be a nasty mistake. I choose in this graduation design of the topic is the principal axis design of the X6132 millers, the manual chapter 1 contents that was a preface to mainly include both side a is a design to explain two is design a purpose;Chapter 2 analysis that is a spare parts included two function and the craft analysis of contentseses;Chapter 3 choice of the manufacturing form fixed position basis that was the craft rules distance to design a main contents to include certain semi-finished product,establish the assurance that the craft route,machine processes amount of remaining,the work preface size and the semi-finished product size.Chapter 4s calculation that is assurances to slice to pare dosage and man-hour.Chapter 5s design and the calculation that is tongses Keyword:The number controls the tool machine,product development ability,tongs  目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 第1章 引 言 1 1.1設計說明 1 1.1.1設計目的 1 第2章零件的分析 2 2.1零件的作用 2 2.2零件的工藝分析 2 第3章工藝規(guī)程設計 3 3.1確定毛坯的制造形式 3 3.2定位基準的選擇 3 3.3制訂工藝路線 3 第4章確定切削用量及工時的計算 10 第5章夾具設計 32 第6章結束語 34 致謝 35 參考文獻 36 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 第1章 引 言 1.1 設計說明 畢業(yè)設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。 由于能力所限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導。 1.1.1設計目的 1：培養(yǎng)學生運用機械制造工藝學及有關課程日知識。結合生產實踐中學到的知識。獨立地分析和解決工藝問題。初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程能力。 2：能根據被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法，學會擬定夾具設計方案，完成夾具的結構設計，初步具備設計出高效、省力、經濟合理并能保證加工質量的專用夾具能力。 3：培養(yǎng)學生熟悉并運用有關手冊、標準、圖表等技術資料的能力。 4：進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運算和編寫技術文件等基本能力。 5：培養(yǎng)學生查閱資料的能力，配合能力。 第2章 零件的分析 2.1零件的作用 題目所給為X6132主軸的設計，它位于轉動銑刀的部件,主要作用是轉遞扭矩使銑刀獲得轉動的動力。軸上的７：２４的內錐孔用于裝夾銑刀，銑刀的刀柄與主軸要有很好的同軸度，同時保證軸的大端面與軸心線的垂直度。 2.2零件的工藝分析 該零件圖的視圖正確，完整，尺寸，公差及技術都符合要求。但是，零件的加工過程，需要有較高垂直度和徑向跳動誤差，內錐孔需要較細的表面粗糙度，各裝配基面要求有一定的尺寸精度，否則會影響機器設備的性能和精度。由于零件的結構較規(guī)則，加工時不需要較復雜且專用夾具就能準確的定位，并保持適當的夾緊力。 零件材料為45鋼，考慮到主軸經常作順逆時針方向的旋轉帶動銑刀切削和轉速常變化，故在工作過程中常交變扭矩，這樣就需要對毛坯進行鍛造，在經過鍛打后內部纖維組織分布均勻，抗壓抗扭強度提高，保證零件工作可靠性；耐磨性,耐熱性也大大提高。 第3章 工藝規(guī)程設計 3.1確定毛坯的制造形式 零件材料為45號鋼，它是最常見的材料，其優(yōu)點是：價格便宜，用途廣泛，力學性能好，工藝性好。又因為該零件為大批量生產,毛坯的質量約為35kg,它的外型尺寸簡單適宜采用膜鍛，毛坯精度較高,加工余量可適當減少，也節(jié)約材料。 3.2定位基準的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程中會出很多問題，進而導致生產無法正常進行。 (1)粗基準的選擇 粗基準的作用主要是決定加工面與不加工面之間的位置關系,以及保證加工面的余量均勻,對于軸類零件選取外圓為粗基準。 (2)精基準的選擇 在兩端面加工出頂尖孔為精基準。由于頂尖孔為精基準除了使設計基準與定位基準重合外，還可以提高二次裝夾精度，從而減少了多次裝夾的裝夾誤差。在不能用頂尖孔定位時或為了提高零件的剛度，可采用外表面定位，外圓表面與一端頂尖孔定位。在加工鍵槽時為了保證與軸線對稱并達到一定的深度，就用鍵槽所在的外圓株面定位。鉆通孔用錐套心軸定位。 3.3制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀,尺寸精度以及位置精度等技術要求能得到合理的保證,在生產綱領已確定為大批量生產的條件下,可以考慮采用萬能機床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產率,除此以外,還應考慮經濟效果,以便使生產成本盡量下降.根據各表面加工要求和各種方法能達到的經濟精度,確定各表面的加工方法如下: 1：在加工外圓柱表面時，為避免降低工件剛度，應先加工大直徑外圓后才加工小直徑外圓。 35 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 2：深孔加工安排在調質后進行。因為調質處理工件變形大，如果加工深孔安排在前由調質引起的變形無法修正；保證深孔與外圓同心和主軸壁厚均勻，應安排在外圓粗車或半進車后，就回有一個較精確的軸頸作伸孔加工的定位基準。 3：主軸上的鍵槽，螺紋和斷面上的螺紋孔安排在外圓粗精磨之前車削之后。這是因為在車削加工是繼續(xù)切削會引起振動，影響質量。對于主軸螺紋，與主軸支撐軸頸有同軸度要求，它的加工安排在精加之后。 根據先面后孔,先主要表面后次要表面,先粗加工后精加工的原則初步擬訂加工工藝路線如下: 工藝路線方案一: 工序1:備料。 工序2:鍛造 工序3:正火熱處理 工序4: 銑端面鉆頂尖孔 工序5:粗車外圓 工序6:調質處理 工序7:車大端各部分（車大端外圓、端面及切槽） 工序8:車小端個部分 （仿形車小端各部分外圓） 工序9:鉆深孔 （鉆Φ29通孔） 工序10:擴小端臺階孔 工序11:車大端錐孔 （車大斷錐孔7:24和Φ42內孔） 工序12：鉆大端的6個螺紋孔 工序13：熱處理 （高頻淬火大端錐孔及25.415槽處） 工序14：精車外圓 工序15：粗磨外圓 工序16:粗磨大端內錐孔 工序17:銑鍵槽 工序18:車螺紋 （車6處螺紋并與螺母配車） 工序19:粗磨外錐面 工序20:精磨外錐面 工序21:精磨內錐孔 工序22:倒角去毛刺 工序23:檢驗 工序24:入庫 上述方案遵循了工藝路線制訂的一般原則,但某些工序有些問題還值得進一步討論。 工藝路線方案一: 工序1:備料。 工序2:鍛造 工序3:正火熱處理 工序4: 銑端面鉆頂尖孔 工序5:粗車外圓 工序6:調質處理 工序7:車大端各部分（車大端外圓、端面及切槽） 工序8:車小端個部分 （仿形車小端各部分外圓） 工序9:鉆深孔 （鉆Φ29通孔） 工序10: 車大端錐孔 （車大斷錐孔7:24和Φ42內孔） 工序11:擴小端臺階孔 工序12：鉆大端的6個螺紋孔 工序13：熱處理 （高頻淬火大端錐孔及25.415槽處） 工序14：精車外圓 工序15：粗磨外圓 工序16:粗磨大端內錐孔 工序17:銑鍵槽 工序18:粗磨外錐面 工序19:精磨外錐面 工序20:精磨內錐孔 工序21:車螺紋 （車6處螺紋并與螺母配車） 工序22:倒角去毛刺 工序23:檢驗 工序24:入庫 工藝方案的比較分析：以上加工方案大致看來還是合理的。但通過仔細考慮零件的技術要求及可采取的加工手段之后，就會發(fā)現仍有問題。在進行精車時應安排在淬火處理之前，因為淬火使零件的表面的更度增加，切削應力增加，同時淬火使零件微小變形，我精車時可以進行補賞。倒角和切槽安排在磨削之前，就方便磨削。為了提高后面加工方便可靠，在進行精加工前安排一道劃線工序。 上面兩道工藝路線大至相同，前九道工序相同，每個方案只是顧及到一方面，在兩種方案中比較再進行總結。方案一的工序10: 擴小端臺階孔，方案二工序10: 車大端錐孔 （車大斷錐孔7:24和Φ42內孔），由工序設計的一般要求為避免降低工件剛度，應先加工大直徑外圓后才加工小直徑外圓，又由軸類零件便于裝夾先加工出小端為大端的加工精度作保證。我們在銑大端的25.41的槽時應該先銑大端面，這樣就為銑槽加工精度和測量精度作基礎，就要很容易到達技術要求。在銑端面可用車床進行車削，因為在后面的幾道工序中都是用了車削加工，可以減少運輸工件的輔助時間，提高生產效率。前兩種方案都沒有完全編出加工零件的所有工序，現在上面兩組基礎上總結,擬訂完整加工路線如下 工序1:備料。 工序2:鍛造 工序3:正火熱處理 工序4: 銑端面鉆頂尖孔 工序5:粗車外圓 工序6:調質處理 工序7:車大端各部分（車大端外圓、端面及切槽） 工序8:車小端個部分 （仿形車小端各部分外圓） 工序9:鉆深孔 （鉆Φ29通孔） 工序10: 車大端錐孔 （車大斷錐孔7:24和Φ42內孔） 工序11:擴小端臺階孔 工序12：鉆大端的6個螺紋孔 工序13：熱處理 （高頻淬火大端錐孔及25.415槽處） 工序14：精車外圓 工序15：粗磨外圓 工序16:粗磨大端內錐孔 工序17:銑鍵槽 工序18:車螺紋 （車6處螺紋并與螺母配車） 工序19:粗磨外錐面 工序20:精磨外錐面 工序21:精磨內錐孔 工序22:倒角去毛刺 工序23:檢驗 工序24:入庫 以上工藝過程詳見機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片。 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定. 1. 車外圓?48 查書《機械制造工藝金屬切削機床設計指導書》附表1.2-2 半精車：?48 2Z=1.5mm 精 車：90-49.5=40.5 2. 車?50gd()外圓 半精車：?50gd() 2Z=1mm 粗 車： 90-51=49 3. 車?58外圓 半精車：?58gd() 2Z=1mm 粗 車： 90-59.5=38.5 4. 車M64外圓 半精車：? 2Z=1.5mm 粗 車： 90-65.5=23.5 5. 車?65gd外圓 磨 削： ?65gd 2Z=0.3mm 半精車：? 2Z=1.5mm 粗 車： 90-65.5=23.5 6. 車?70外圓 半精車：?70 2Z=1mm 粗 車： 90-72=18 7. 車M76×2外圓 半精車：?76 2Z=1mm 粗 車： 90-78=12 8. 車?80d外圓 磨削：?80d 2Z=0.3mm 半精車：80.3 2Z=2 粗 車： 90-82.3=17.7 9. 車外圓錐面?88錐度1：15外圓錐面 磨削：?88 2Z=0.3mm 半精車：?88.3 2Z=2mm 粗 車： 100-90.3=9.7 10. 車?89d外圓 半精車：?89 2Z=1.5mm 粗 車： 100-90.5=9.5 11. 車?90外圓 半精車：?80d 2Z=0.3mm 粗 車： 90-82.3=17.7 12. 車?128.57外圓 半精車：?128.57 2Z=0.3mm 粗 車： 140-130.87=9.13 13. 鉆?29通孔 14. 擴小端孔 ?38d 半精車 ?38 2Z=1mm 粗 車 37mm 15. 擴大端孔 ?42 半精車 ?42 2Z=1mm 粗 車 41mm 16. 車大端錐孔 磨削 ?69.85錐度7：24 2Z=0.9mm 半精車 ?68.5錐度7：24 2Z=1.5mm 粗車 64.35-42=21.65mm 17. 車大端面 半精車 Z=1mm 18. 車螺紋 M128.57，M50 19. 攻螺紋 m16和m13 20. 銑鍵槽135×16 故X6132 主軸零件的模鍛毛坯如圖所示 四川理工學院畢業(yè)設計（論文） 第4章 確定切削用量及工時的計算 Ⅰ工序1 模鍛 Ⅱ工序2 正火熱處理毛坯 Ⅲ工序3 車兩端面 1.加工條件 工件材料：45鋼正火σb=0.6mp 模鍛 加工要求：粗車 半精車 主軸兩端面，并鉆中心孔表面粗糙度值R均為6.3μm 機床選擇：c620-3臥式車床 刀具選擇：刀具材料YT15 刀桿尺寸20×30 kr= = 查《機床加工工藝設計實用手冊》12-7。 2.計算切削用量 已知毛坯長度方向的加工余量為10，粗車時分兩次加工，ap=4.5計長 半粗車加工為1次 ap=1mm計長。 進給量f 根據《機床加工工藝設計實用手冊》表15-11 當刀桿尺寸為20×30，ap為3~5時，以工件直徑為90mm時 f=0.5~0.7mm/r , 取f=0.5mm/r. ap為5~8時，以及工件直徑為400時，f=0.6~0.8mm/r. 取f=0.6mm/r. 3.計算切削速度 查《機械加工工藝手冊》表8.4-8 當f=0.7時 其中 得 確定機床主軸轉速 按《機械加工工藝手冊》表3.1-18，與400r/min 相近的機床轉速為315r/min和430r/min,所以選取430r/min。 實際切削速度為 大端得 確定機床主軸的轉速 與245.6r/min相近的機床轉速為250r/min，所以選取250r/min 故實際切削速度為 5.計算切削工時:L=45mm L=70mm Tm= Tm= 半精車時： 確定機床轉速： 按機床說明書《機械加工工藝手冊》 選取nw=500r/min Nw=350r/min 其實際切削速度為： 切削工時的計算： Ⅳ工序4 鉆中心孔 機床的選擇 ZC35A搖臂鉆床 刀具的選用：A型中心孔《機械加工工藝手冊》表4.3-2 進給量f=0.08mm/r 查《機械加工工藝設計實用手冊》表15-39 切削速度：V=18m/min 按機床選取n=2000r/min 《機械加工工藝手冊》表2.5-7 所以實際切削速度： 切削工時的計算： 查《機械加工工藝手冊》表2.5-7 Tm= Ⅴ工序5 粗車外圓 機床的選擇：c620-3臥式車床 刀具：刀具材料 YT15 刀桿尺寸20×30， 查《機械加工工藝設計實用手冊》表12-7 ①粗車?48d 外圓同時應校驗機床功率及進給機構強度 　切削深度，單邊余量 Z=4.6mm 　計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表15-10 可得 選用f=0.6mm/r 計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表8.4-8 = =110.3m/min 確定主軸轉速： 按機床選取n=350r/min,所以實際切削速度： 檢驗機床功率：主切削力F按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示計算： 其中： yF=0.75 nF=-0.15 Kmp=() =0.94 kr=0.89 所以 F=2876.5N 切削時消耗功率 =6.32kw 查《機械加工工藝實用手冊》C620-3主電機功率為7.5kw，所以機床主軸功率足夠可以正常加工。 檢驗機床進給系統強度：已知主切削力，徑向切削里Fp按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計算： 式中： XF=0.9 =0.6 nFp=-0.3 K 所以： =497.8N 而徑向切削力：F= 式中： K 軸向切削力： =1376.5N 取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數 則機床切削力在縱向進給方向對進給機構的作用為： F= =1376.5+0.1(2876.5+49.8) =1576.3N 而機床縱向進給機構可承受的最大縱向力為3530N見《切削手冊》表1.10，故機床進給系統可正常工作。 切削工時的計算：T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=0.48(min) ②粗車?48d到?49.5h的外圓 　切削深度，單邊余量 Z=5mm 共進行6次切削 　計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表15-10 可得 選用f=0.6mm/r 計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表8.4-8 = =132m/min 確定主軸轉速： 按機床選取n=430r/min,所以實際切削速度： 檢驗機床功率：主切削力F按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示計算： 其中： yF=0.75 nF=-0.15 Kmp=() =0.94 kr=0.89 所以 F=1473N 切削時消耗功率 =3.32kw 查《機械加工工藝實用手冊》C620-3主電機功率為7.5kw，所以機床主軸功率足夠可以正常加工。 檢驗機床進給系統強度：已知主切削力，徑向切削里Fp按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示公式計算： 式中： XF=0.9 =0.6 nFp=-0.3 K K 所以： 而徑向切削力：F= 式中： K 軸向切削力： 取機床導軌與床鞍之間的摩擦系數 則機床切削力在縱向進給方向對進給機構的作用為： F= =987.5N 而機床縱向進給機構可承受的最大縱向力為3530N見《切削手冊》表1.10，故機床進給系統可正常工作。 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=1.537(min) ③粗車?58外圓。 　切削深度，單邊余量 Z=3.5mm 共進行4次切削 　計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表15-10 可得 選用f=0.6mm/r 計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表8.4-8 = =125m/min 確定主軸轉速： 按機床選取n=430r/min,所以實際切削速度： 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=3.73(min) ④粗車M64外圓。 　切削深度，單邊余量 Z=3.5mm 共進行3次切削 　計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表15-10 可得 選用f=0.6mm/r 計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表8.4-8 = =125m/min 確定主軸轉速： 按機床選取n=430r/min,所以實際切削速度： 檢驗機床功率：主切削力F按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示計算： 其各值與③相同: 故:F=1783.23(N) 切削時消耗功率Pc為: Pc= 所以4.86<7.8 (KW) 故可以正常工作 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=0.34(min) ⑤粗車?65gd外圓。 　切削深度，單邊余量 Z=3.5mm 共進行2次切削 　計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表15-10 可得 選用f=0.6mm/r 計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表8.4-8 = =137.8m/min 確定主軸轉速： 按機床選取n=560(r/min),所以實際切削速度： 檢驗機床功率：主切削力F按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示計算： 其各值與③相同: 故:F=1357.8(N) 切削時消耗功率Pc為: Pc= 所以3.8<7.8 (KW) 故可以正常工作 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=0.21(min) ⑥粗車?70外圓。 　切削深度，單邊余量 Z=3 mm 共進行3次切削 　計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表15-10 可得 選用f=0.6mm/r 計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表8.4-8 = =121.6m/min 確定主軸轉速： 按機床選取n=430(r/min),所以實際切削速度： 檢驗機床功率：主切削力F按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示計算： 其各值與③相同: 故:F=1543.6(N) 切削時消耗功率Pc為: Pc= 所以3.47<7.8 (KW) 故可以正常工作 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=0.48(min) ⑦粗車M76外圓。 　切削深度，單邊余量 Z=2 mm 共進行3次切削 　計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表15-10 可得 選用f=0.8mm/r 計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表8.4-8 當>0.7時， = =124.7m/min 確定主軸轉速： 按機床選取n=430(r/min),所以實際切削速度： 檢驗機床功率：主切削力F按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示計算： 其各值與③相同: 故:F=3154.3(N) 切削時消耗功率Pc為: Pc= 所以6.5<7.8 (KW) 故可以正常工作 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=2.26(min) ⑧粗車?80外圓柱面。 　切削深度，單邊余量 Z=4.5 mm 共進行2次切削 　計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表15-10 可得 選用f=0.6mm/r 計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表8.4-8 = =87.3m/min 確定主軸轉速： 按機床選取n=430(r/min),所以實際切削速度： 檢驗機床功率：主切削力F按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示計算： 其各值與③相同: 故:F=2137.5(N) 切削時消耗功率Pc為: Pc= 所以4.5<7.8 (KW) 故可以正常工作 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=0.55(min) ⑨粗車?88外圓。 　切削深度，單邊余量 Z=2.42 mm 共進行2次切削 　計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表15-10 可得 選用f=0.6mm/r 計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表8.4-8 = =127m/min 確定主軸轉速： 按機床選取n=430(r/min),所以實際切削速度： 檢驗機床功率：主切削力F按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示計算： 式中CF 故:F=2145.4(N) 切削時消耗功率Pc為: Pc= 所以4.82<7.8 (KW) 故可以正常工作 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=0.56(min) ⑩粗車?89外圓。 　切削深度，單邊余量 Z=2.37 mm 共進行2次切削 　計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表15-10 可得 選用f=0.6mm/r 計算進給量根據《機械加工工藝設計實用手冊》表8.4-8 = =124.5（m/min） 確定主軸轉速： 按機床選取n=430(r/min),所以實際切削速度： 檢驗機床功率：主切削力F按《機械加工工藝手冊》表8.4-10所示計算： 式中CF 故:F=1316.5(N) 切削時消耗功率Pc為: Pc= 所以3.15<7.8 (KW) 故可以正常工作 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=0.53(min) 工序7：仿形車小端各部 機床的選擇：CE7120半自動液壓仿形車間《機械加工工藝手冊》表3.1-16 刀具的選擇：YT15硬質合金車刀，刀桿尺寸20x20mm，查《機械加工工藝實用手冊》 ①仿形車?48d外圓 由《機械加工工藝實用手冊》表15-11 當Ra3.2時，時，切削深度，單邊余量Z=0.75 一次切除 計算切削速度：見《機械加工工藝手冊》表8.4-8 其中 所以Vc=184.3(m/min) 確定主軸轉速： 查《機械加工工藝手冊》確定n=1200(r/min) 檢驗機床功率：主切削力Fc按《機械加工工藝手冊》表8.4-8 Fc=C 式中CF 所以 Fc=438.3N 切削時消耗功率Pc= 由《機械加工設計手冊》表3.1-16機床主電機的功率為4.5KW,所以機床功率足夠可以正常加工。 ②仿形車?50dg外圓面 切削深度，單邊余量Z=0.5 一次切除 進給量 時， 計算切削速度：見《機械加工工藝手冊》表8.4-8 其中 所以Vc=131.6(m/min) 確定主軸轉速： 查《機械加工工藝手冊》確定n=821.7(r/min) 取n=960(r/min) 檢驗機床功率：主切削力Fc按《機械加工工藝手冊》表8.4-8 Fc=C 式中CF 所以 Fc=410N 切削時消耗功率Pc= 因為0.9KW<4.5KW, 故可以正常加工 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=0.1(min) ③仿形車?58外圓面 切削深度，單邊余量Z=0.75 一次切除 進給量 時， 計算切削速度：見《機械加工工藝手冊》表8.4-8 其中 所以Vc=117.3(m/min) 確定主軸轉速： 查《機械加工工藝手冊》確定n=560(r/min) 檢驗機床功率：主切削力Fc按《機械加工工藝手冊》表8.4-8 Fc=C 式中CF 所以 Fc=435N 切削時消耗功率Pc= 因為0.85KW<4.5KW, 故可以正常加工 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=0.45(min) ④仿形車M64x2外圓面 切削深度，單邊余量Z=0.75 一次切除 進給量 時， 計算切削速度：見《機械加工工藝手冊》表8.4-8 其中 所以Vc=113.8(m/min) 確定主軸轉速： 查《機械加工工藝手冊》確定n=560(r/min) 檢驗機床功率：主切削力Fc按《機械加工工藝手冊》表8.4-8 Fc=C 式中CF 所以 Fc=615N 切削時消耗功率Pc= 因為0.16KW<4.5KW, 故可以正常加工 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=0.1(min) ⑤仿形車?65外圓面 切削深度，單邊余量Z=0.5 一次切除 進給量 時， 計算切削速度：見《機械加工工藝手冊》表8.4-8 其中 所以Vc=131.6(m/min) 確定主軸轉速： 查《機械加工工藝手冊》確定n=680(r/min) 檢驗機床功率：主切削力Fc按《機械加工工藝手冊》表8.4-8 Fc=C 式中CF 所以 Fc=410N 切削時消耗功率Pc= 因為0.9KW<4.5KW, 故可以正常加工 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=0.16(min) ⑥仿形車?70外圓面 切削深度，單邊余量Z=1.0 一次切除 進給量 時， 計算切削速度：見《機械加工工藝手冊》表8.4-8 其中 所以Vc=143.5(m/min) 確定主軸轉速： 查《機械加工工藝手冊》確定n=680(r/min) 檢驗機床功率：主切削力Fc按《機械加工工藝手冊》表8.4-8 Fc=C 式中CF 所以 Fc=483.5N 切削時消耗功率Pc= 因為1.15KW<4.5KW, 故可以正常加工 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=0.1(min) ⑥仿形車M76外圓面 切削深度，單邊余量Z=1.0 一次切除 進給量 時， 計算切削速度：見《機械加工工藝手冊》表8.4-8 其中 所以Vc=143.5(m/min) 確定主軸轉速： 查《機械加工工藝手冊》確定n=680(r/min) 檢驗機床功率：主切削力Fc按《機械加工工藝手冊》表8.4-8 Fc=C 式中CF 所以 Fc=675.9N 切削時消耗功率Pc= 因為1.6KW<4.5KW, 故可以正常加工 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=0.13(min) ⑨仿形車?80d外圓面 切削深度，單邊余量Z=1.0 一次切除 進給量 時， 計算切削速度：見《機械加工工藝手冊》表8.4-8 其中 所以Vc=143.5(m/min) 確定主軸轉速： 查《機械加工工藝手冊》確定n=680(r/min) 檢驗機床功率：主切削力Fc按《機械加工工藝手冊》表8.4-8 Fc=C 式中CF 所以 Fc=531N 切削時消耗功率Pc= 因為1.87KW<4.5KW, 故可以正常加工 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=0.18(min) ⑨仿形車?88外圓錐面 根據《機械加工工藝設計實用手冊》表2-37得錐度1：12的圓錐角為 切削深度，單邊余量Z=0.45 2次切除 進給量 時， 計算切削速度：見《機械加工工藝手冊》表15-11 其中 所以Vc=134.7(m/min) 確定主軸轉速： 查《機械加工工藝手冊》確定n=560(r/min) 檢驗機床功率：主切削力Fc按《機械加工工藝手冊》表8.4-8 Fc=C 式中CF 所以 Fc=1134N 切削時消耗功率Pc= 因為2.9KW<4.5KW, 故可以正常加工 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=0.5(min) ⑩仿形車?89d外圓面 切削深度，單邊余量Z=0.75 一次切除 進給量 時， 計算切削速度：見《機械加工工藝手冊》表8.4-8 其中 所以Vc=113.8(m/min) 確定主軸轉速： 查《機械加工工藝手冊》確定n=560(r/min) 檢驗機床功率：主切削力Fc按《機械加工工藝手冊》表8.4-8 Fc=C 式中CF 所以 Fc=1345N 切削時消耗功率Pc= 因為2.6KW<4.5KW, 故可以正常加工 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=2.3(min) ⑾仿形車?90外圓面 切削深度，單邊余量Z=1.0 一次切除 進給量 時， 計算切削速度：見《機械加工工藝手冊》表8.4-8 其中 所以Vc=127.8(m/min) 確定主軸轉速： 查《機械加工工藝手冊》確定n=560(r/min) 檢驗機床功率：主切削力Fc按《機械加工工藝手冊》表8.4-8 Fc=C 式中CF 所以 Fc=1347N 切削時消耗功率Pc= 因為2.6KW<4.5KW, 故可以正常加工 切削工時的計算： T= 其中 《機械加工工藝手冊》表2.5-3 所以 T=2.1(min) 工序8: 鉆Φ29通孔 是將45鋼進行調質處理,鉆孔直徑為d0=29mm通孔,L=705,精度要求為Ra=25。 1：切削深度ap = d0/2=14.5mm （鉆孔直徑為d0 ）， 由于是細長孔鉆削熱量不容易排除，且冷卻液不易進入切削位置，故采用加壓輸入乳化液，這樣還有利于排渣。 2 ：此軸是細長軸不容易在一般鉆床上加工，由《簡明切削手冊》知 可以采用深孔鉆床Z2115。 3：由《簡明手冊》表11-10知f=0.45—0.55mm/r 當L/ d0 =23＞10 時允許進給量乘以修正系數K=0.70，則f=0.32—0.36mm/r　 4：切削速度V。由《簡明手冊》表11-12知可取V=0.35mm/r　， 那么主軸轉速n=1000v/3.14d=3.84r/s。根據機床說明書知到n=3.3-41r/s。進給速度f=0.38mm/r　 5:計算鉆削力,力矩,功率 軸向力:F=CF.d0XF. fYF.kF 扭矩:M= CM.d0XM. fYm.kF.10-3 功率:Pm=2×3.14.M.n.10-3 由《簡明手冊》表11-14知: CM=333.54, XM =1.9 , YM=0.8. CF=838.8 , XF=1, YF=0.7 修正系數KF=(бb/735)0.75=0.85 將查的數字帶入公式得: 軸向力:F=CF.d0XF. fYF.kF=10334 (牛) 扭矩:M= CM.d0XM. fYm.kF.10-3=78.5 (牛.米) 功率:Pm=2×3.14.M.n.10-3=1.5 (千瓦) 6:切削工時 按《工藝手冊》表6.2—5知 705/0.65*120=9min 工序9:銑削(端面) A: 銑端面 （1）：考慮到毛坯端面要與軸線垂直，在進行銑槽25.42×12.5之前用端銑刀D=63，它最大=4-6。故可一次銑削，完全可達到尺寸，精度要求。 (2)：切削力及夾緊力的計算 刀具：高速剛端銑刀（套式立銑刀）選外徑63的，長度為40，Z=10 F= 得知5 =1179.5（N） 由于 有： 工序10鉆2-Φ14，2-Φ10孔 在進行攻螺紋前選擇的鉆頭直徑為14mm,8mm進行鉆削 （1） 鉆削要素： 切削速度： r/min,=㎜/齒，ap = d0/2mm （鉆孔直徑為d0 ）㎜， a:確定進給量f: 由《切削手冊》查得 當 d=10-20mm時，f=0.2-0.4mm/r ，V=50-80m/min則取f=0.25mm/r b:確定主軸轉速： 選擇的刀具材料是高速剛麻花鉆，根據加工的材料為45鋼,選v=50m/min,則n==1061(r/min) 按《工藝手冊》選擇主軸轉速為n=1100.選用Z525的立式升降臺鉆床符合要求。 其實際切削速度v==31.08m/min (2)切削工時，按《工藝手冊》查表的 =0.076min. 工序11：磨削外圓 由于軸的外表面粗糙度各段不均。: 0.8，1.6，6.3，12.5 對于前面在精車就可以達到要求: 2.5-10，故只須磨: 0.8-1.6的外圓軸表面。 (1)選擇磨具 知：對于淬火鋼宜選用白剛玉類（WA）( 由《切削手冊》表11-10知：選單面凹帶錐砂輪PZA系列，用來磨削外圓可以鍵靠端面。 由《切削手冊》表11-17知磨床MQ1320它的加工精度圓度為0.003mm 圓柱度為0.006mm，可達 0.4um. 根據需要選定砂輪的為WA20KV6ZRA.PZA350×50×203 其含義:WA:白剛玉, 粒度號:20 , K:中軟1級, 陶瓷結合劑6號組織, 其尺寸為:350×50×203 (D×B×d,機床參數確定) (2)切削用量的確定 由MQ1320機床說明書砂輪轉速n砂=1670r/min, v砂=35m/s 軸向進給量fra=0.5B=20mm（雙行程） 工件速度Vw=35-280 r/min ,取Vw=35 r/min 徑向進給輛Fr=0.015mm/雙行程 (3)切削工時 在這次磨削中加工余量為0.2 mm.由《工藝手冊》表6.2-8知磨削機動時間 TJ=2LZbk/nfafrd=0.46 工序12：車螺紋M64×2，M76×2 由《車削工藝》知在車削螺紋的螺距p小于3mm，采用直進發(fā)。由《車削工藝》表7-14知螺紋的切削用量：在用YT15車45號鋼，P=2mm則切削速度60-90m/min，采用乳化液冷卻和潤滑。 （1）切削速度計算： 由《切削用量手冊》表21知在用YT15車螺紋時粗車ap=0.17mm，由于H=0.866P，h=0.52P. 那么h=1.08mm.故在車削是走刀次數I=6。刀具的壽命T=30min uc=cv.km.kw/Tm.apxu.pyu. 其中cv=11.8，m=0.11,xu=0.70,yu=0.30,km=1.11.kw=0.75 將數字代入得 uc=16.8m/min (2)確定主軸轉速: 螺紋的P=2,當車D=64時, n=1000v/3.14d=1000×16.8/3.14×64=83r/min 當車D=76時, n=1000v/3.14d=1000×16.8/3.14×76=70r/min 由車床C616的機床說明書知轉速n= r/min （3）車刀的性能和參數 由《車削工藝》知在加工45號鋼 P=2時切削速度V=70m/min，將刀尖刃口磨1-1.5mm,寬-50的負倒林，并舉有小的卷削臺，這樣刀刃的強度高，切削快。 （4）切削工時； 取切入長度L1=3mm。 車螺紋M64×2時 (55+2+2)/0.7×250=0.34min 車螺紋M74×2時 (55+2+2)/0.7×250=0.34min 第5章 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。經過與老師的協商，我決定設計——磨內錐孔的夾具。本夾具將用于M2120。刀具為，用它來對工件進行加工。