IXX 大學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文前軸承座工藝規(guī)程及鏜錐內(nèi)孔夾具設(shè)計(jì) 所 在 學(xué) 院專 業(yè)班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)指 導(dǎo) 老 師年 月 日II摘 要前軸承座零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差I(lǐng)IIAbstractFront bearing parts processing technology and fixture design that includes parts machining process design, process design, and special fixture design three parts. In the process design to the first part of the analysis, process re-engineering to understand parts of the rough structure, and select the machining datum good parts, design parts of the process line; then the part of each step of the process to calculate the size of a key It is to determine the technical equipment and cutting each step; then dedicated fixture design, chose to produce the various components of the fixture, such as positioning element, clamping element, the guide element, clamp and machine parts and other components connected; positioning errors in the calculation of the fixture, analyze rationality and shortcomings fixture structure and attention to improving the design of the future.Keywords: technology, process, cutting the amount of clamping, positioning errorIV目 錄摘 要 IIAbstract.III目 錄 IV第 1 章 序 言.1第 2 章 零件的分析.22.1 零件的形狀 .22.2 零件的工藝分析 .2第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì).43.1 確定毛坯的制造形式 43.2 定位基準(zhǔn)的選擇零件表面加工方法的選擇 .43.3 制定工藝路線 53.3.1 工藝路線方案一 .53.3.2 工藝路線方案二 .63.3.3 最終工藝路線方案 .63.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 73.4.1 機(jī)床選用 .73.4.2 選擇刀具 .73.4.3 選擇量具 .83.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8第 4 章 確定切削用量及基本時(shí)間.104.1 工序Ⅰ切削用量的及基本時(shí)間的確定 104.2 工序粗車左端面、Φ115、Φ190 124.3 工序車右端面、Φ150H9、Φ142、Φ189、Φ235 右端面、175 切削用量及基本時(shí)間的確定 .124.4 工序 60 銑 R18 孔 切削用量及基本時(shí)間的確定 134.5 工序切削用量及基本時(shí)間的確定 15第 5 章 鏜錐內(nèi)孔夾具設(shè)計(jì).20V5.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說明 205.2 車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn) .205.3 定位機(jī)構(gòu) 225.4 夾緊機(jī)構(gòu) .225.5 零件的車床夾具的加工誤差分析 .235.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 245.7 零件的車床專用夾具簡單使用說明 25總 結(jié).26致 謝.27參 考 文 獻(xiàn).281第 1 章 序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。前軸承座零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。2第 2 章 零件的分析2.1 零件的形狀題目給的零件是前軸承座零件，主要作用是起固定其他零件連接作用。它主要用于零件之間的連接，以傳遞動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩。零件的實(shí)際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示。圖 2-1 前軸承座零件圖2.2 零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為 HT200，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。前軸承座零件主要加工表面為：1.車外圓及端面，表面粗糙度 值為 3.2 。2.aRm?3車外圓及端面，表面粗糙度 值 3.2 。3.車裝配孔，表面粗糙度 值 3.2 。4.半aRm?aRm?精車側(cè)面，及表面粗糙度 值 3.2 。5.兩側(cè)面粗糙度 a值 6.3 、12.5 ，法蘭面粗糙度 值 6.3 。aRm?前軸承座共有兩組加工表面，他們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下：(1)．左端面的加工表面：這一組加工表面包括：左端面，φ235 外圓倒角鉆孔并攻絲。這一部份只有端面有 6.3的粗糙度要求，。其要求并不高，粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。而鉆工沒有精度要求，因此一道工序就可以達(dá)到要求，并不需要擴(kuò)孔、鉸孔等工序。(2).右端面的加工表面：這一組加工表面包括：右端面 Φ150H9、Φ 142、Φ189、Φ235 右端面；粗糙度為 1.6 粗車后半精車就可以達(dá)到精度要求。其中，錐銷孔直接在上做鏜工就行了。4第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本前軸承座假設(shè)年產(chǎn)量為 10 萬臺(tái)，每臺(tái)車床需要該零件 1 個(gè)，備品率為 19%，廢品率為 0.25%，每日工作班次為 2 班。該零件材料為 HT200，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇鑄造。依據(jù)設(shè)計(jì)要求 Q=100000 件 /年，n=1 件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率 α 和 廢品率 β 分別取 19%和 0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=2XQn(1+α) （1+β)=238595 件/ 年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 HT200，考慮到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄造，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。3.2 定位基準(zhǔn)的選擇零件表面加工方法的選擇待加工的兩零件是盤狀零件，孔是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（也是裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)） ，為避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生的誤差，應(yīng)選孔為定位基準(zhǔn)，即遵循“基準(zhǔn)重合”的原則。具體而言，即選 ?96mm 的孔及其一端面作為精基準(zhǔn)。由于待加工的兩零件全部表面都需加工，而孔作為精基準(zhǔn)應(yīng)先進(jìn)行加工，對(duì)主動(dòng)端而言，應(yīng)選面積較大的外圓及其端面為粗基準(zhǔn)；對(duì)從動(dòng)端而言，應(yīng)選面積較大?130mm 的外圓及其端面為粗基準(zhǔn)。待加工的兩零件的加工面有外圓、內(nèi)孔、端面、孔，材料為 HT200。以公差等級(jí)和表面粗糙度要求，參考相關(guān)資料，其加工方法選擇如下。（1）外圓面 為未注公差尺寸，根據(jù) GB 1800—79 規(guī)定其公差等級(jí)按 IT14,表面粗糙度為 Ra6.3um，需進(jìn)行精車和半精車。（2）內(nèi)孔，公差等級(jí)為 IT8,表面粗糙度為 Ra1.6um，需進(jìn)行粗膛→半精膛→精鏜加工（表 5-15） 。（3）端面 本零件的端面為回轉(zhuǎn)體端面，尺寸精度的都要求不高，表面粗糙度為Ra25um,粗車即可。53.3 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。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。3.3.1 工藝路線方案一10 鑄造20 熱處理 時(shí)效30 車 粗車 Φ190js6±0.01640 車 粗車左端面、Φ115、Φ19050 車 粗車右端面、Φ150H9、Φ142、Φ189、Φ 235 右端面、17560 銑 銑 R18 孔70 鉆 鉆左端面 6-M8x16、2-M10 通、4-M8 通、Φ17、6-Φ11 的底孔80 鉆 鉆右端面 6-M8x16 底孔90 熱處理 時(shí)效100 車 半精車 Φ190js6±0.016、Φ150H9、Φ235 右端面120 車 半精車、精車錐孔130 車 精車 Φ190js6±0.016、滾壓，做越程槽140 磨 磨削 Φ235 右端面150 磨 磨削錐孔160 銑 銑 Φ17 至尺寸，并鉸靠近 R18 的孔，對(duì)左端面 6-M8x16、2-M10 通、4-M8 通，鉸孔和攻絲170 攻絲 對(duì)右端面 6-M8x16 鉸孔、攻絲180 鉆 鉆 2-Φ13190 磨 磨 Φ26200 鉆 鉆 Φ10 孔210 檢驗(yàn)63.3.2 工藝路線方案二10 鑄造20 熱處理 時(shí)效30 車 粗車 Φ190js6±0.01640 車 粗車左端面、Φ115、Φ19050 車 粗車右端面、Φ150H9、Φ142、Φ189、Φ 235 右端面、17560 銑 銑 R18 孔70 鉆 鉆左端面 6-M8x16、2-M10 通、4-M8 通、Φ17、6-Φ11 的底孔80 鉆 鉆右端面 6-M8x16 底孔90 熱處理 時(shí)效100 車 半精車 Φ190js6±0.016、Φ150H9、Φ235 右端面120 車 半精車、精車錐孔130 車 精車 Φ190js6±0.016、滾壓，做越程槽140 攻絲 對(duì)右端面 6-M8x16 鉸孔、攻絲150 磨 磨削 Φ235 右端面160 磨 磨削錐孔170 銑 銑 Φ17 至尺寸，并鉸靠近 R18 的孔，對(duì)左端面 6-M8x16、2-M10 通、4-M8 通，鉸孔和攻絲180 鉆 鉆 2-Φ13190 磨 磨 Φ26200 鉆 鉆 Φ10 孔210 檢驗(yàn)方案二把鉆孔攻絲移到前面工序，這不利于加工后續(xù)工序，不太合理3.3.3 最終工藝路線方案10 鑄造20 熱處理 時(shí)效30 車 粗車 Φ190js6±0.01640 車 粗車左端面、Φ115、Φ190750 車 粗車右端面、Φ150H9、Φ142、Φ189、Φ 235 右端面、17560 銑 銑 R18 孔70 鉆 鉆左端面 6-M8x16、2-M10 通、4-M8 通、Φ17、6-Φ11 的底孔80 鉆 鉆右端面 6-M8x16 底孔90 熱處理 時(shí)效100 車 半精車 Φ190js6±0.016、Φ150H9、Φ235 右端面120 車 半精車、精車錐孔130 車 精車 Φ190js6±0.016、滾壓，做越程槽140 磨 磨削 Φ235 右端面150 磨 磨削錐孔160 銑 銑 Φ17 至尺寸，并鉸靠近 R18 的孔，對(duì)左端面 6-M8x16、2-M10 通、4-M8 通，鉸孔和攻絲170 攻絲 對(duì)右端面 6-M8x16 鉸孔、攻絲180 鉆 鉆 2-Φ13190 磨 磨 Φ26200 鉆 鉆 Φ10 孔210 檢驗(yàn)3.4 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.4.1 機(jī)床選用①.工序是粗車、粗鏜和半精車、半精鏜。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的 CA6140 臥式車床。參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊(cè) 》表 4.2-7。②.工是鉆孔，選用 Z525 搖臂鉆床。都為 CA6140 臥式車床。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在○ 2車床上鏜孔。由于要求的精度較高，表面粗糙度較小，需選用較精密的機(jī)床才能滿足要求，因此選用 CA6140 臥式車床（表 5-56） 。3.4.2 選擇刀具①.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用 YG6 類硬質(zhì)8合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。②.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆，參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （主編 孟少農(nóng)） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有參數(shù)。3.4.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“前軸承座” 零件材料為 HT200，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 （以后簡稱《工藝手冊(cè)》 ） ，表 2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，硬度 HB 為 143～269，表 2.2-23 球墨鑄鐵的物理性能，密度 ρ=7.2～ 7.3（ ） ，計(jì)算零件毛坯的重量約為 2 。3cmg kg表 3-1 機(jī)械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)同類零件的年產(chǎn)量 [件]生產(chǎn)類別重型（零件重2000kg）中型（零件重100~2000kg）輕型（零件重120~250 6.04.0頂、側(cè)面底 面鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時(shí)位置處于頂面的機(jī)械加工余量選擇。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。10第 4 章 確定切削用量及基本時(shí)間切削用量包括背吃刀量 a 、進(jìn)給量 f 和切削速度 v。確定順序是先確定 a 、f、p p再確定 v。4.1 工序Ⅰ切削用量的及基本時(shí)間的確定4.1.1 切削用量 粗車 Φ190js6±0.016所選刀具為 YG6 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊(cè)》表 1.1，由于CA6140 機(jī)床的中心高為 200 （表 1.30） ，故選刀桿尺寸 = ，刀mHB?m2516片厚度為 。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角 = ，后角5.4 0V= ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃傾角 = ，刀尖圓弧半徑 = 。0?6vK09'vK01s?0sr8.①.確定切削深度 pa由于單邊余量為 3mm，可在一次走刀內(nèi)完成，故②.確定進(jìn)給量 f根據(jù)《切削加工簡明實(shí)用手冊(cè)》可知：表 1.4刀桿尺寸為 ， ，工件直徑 ～400 之間時(shí)，m1625?pam4?10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：=0.7f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)， ， ， = 時(shí)，HBSp4?f75.0rmrK045徑向進(jìn)給力： =950 。RFN切削時(shí) 的修正系數(shù)為 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.29—2） ，故實(shí)際f roFfKsFf?krFfK進(jìn)給力為：=950 =1111.5 （3-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 = 可用。frm7.0③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)《切削用量簡明使用手冊(cè)》表 1.9，車刀后刀面最大磨損量取為 ，車刀5.1壽命 = 。Tmin60④.確定切削速度 0V切削速度可根據(jù)公式計(jì)算，也可直接有表中查出。11根據(jù)《切削用量簡明使用手冊(cè)》表 1.11，當(dāng) 硬質(zhì)合金刀加工硬度 200～2196YG的鑄件， ， ，切削速度 = 。HBSpam4?fr75.0Vmin3切削速度的修正系數(shù)為 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（見表tvKmvsvKTvKv1.35） ，故：= tVv=63 （3-'0?0.184.920.1?3）in48?= = =120 （3-nDc?'1127?mir4）根據(jù) CA6140 車床說明書選擇=1250nmir這時(shí)實(shí)際切削速度 為：cV= = （3-1cD?01257?min?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《切削用量簡明使用手冊(cè)》表 1.25， = ～ ， ，HBS160245pam3?f，切削速度 時(shí)，rm75.0min50V?=CPKW7.1切削功率的修正系數(shù) =0.73， =0.9，故實(shí)際切削時(shí)間的功率為：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-3.?6）根據(jù)表 1.30，當(dāng) = 時(shí)，機(jī)床主軸允許功率為 = ， ，故所nmi125r EPKW9.5C?EP選切削用量可在 CA6140 機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：=3 ， = ， = = ， =pamf7.0inrsr08.2Vmin0⑥.倒角 為了縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同srn28.3?換車刀手動(dòng)進(jìn)給。⑦. 計(jì)算基本工時(shí)12（3-nflt?7）= = （3-8）mt7.01258?in464.2 工序粗車左端面、Φ115、Φ190切削用量的及基本時(shí)間的確定采用與工序Ⅰ確定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本時(shí)間如下：本工序?yàn)榇周嚕ㄜ嚩嗣?、外圓及倒角） ，已知條件與工序Ⅰ相同。車端面、外圓可采用與工序Ⅰ相同的可轉(zhuǎn)位車刀。見表 5-1表 5-1 切削用量及基本時(shí)間工步 /mmpaf/mm·r1? v/m·s 1?n/r·s 1?/siT粗車端面 2 0.52 0.38 1.5 113粗車外圓 2.3 0.52 0.38 1.5 68倒角 手動(dòng) 0.38 1.54.3 工序 車右端面、Φ150H9、Φ142、Φ189、Φ235 右端面、175 切削用量及基本時(shí)間的確定4.3.1 切削用量本工序?yàn)檐囉叶嗣?、?50H9、Φ142、Φ189、Φ 235 右端面、175 已知條件與粗加工工序相同。切削用量。所選刀具為 YT15 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車刀形狀所選刀具為 YT15 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。車刀形狀、刀桿尺寸及刀片厚度均與粗車相同，查參考文獻(xiàn)[6]表1-3，車刀幾何形狀為 ， ′=00128,9rk???????， r5,0,.5serm????ⅰ. 確定背吃刀量= =0.75mmpa2.113ⅱ. 確定進(jìn)給量根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]表 1.6 及參考文獻(xiàn)[2] 表 4.2-9 中 C620-1 機(jī)床進(jìn)給量，選擇。由于是半精加工，切削力較小，故不須校核機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。0.3/fmr?ⅲ. 選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度查參考文獻(xiàn)[7]表 1.9，選擇車刀后刀面最大磨損量為 0.4mm，耐用度 T=30min。查參考文獻(xiàn)[6]表 1.10，當(dāng)用 YT15 硬質(zhì)合金車刀加工 σb1000MPs 的合金鋼，， ，切削速度 =97m/min。1.4pa?0.38/fr?切削速度的修正系數(shù)查參考文獻(xiàn)[7]表 1.35 得： ，其余的修正0.81,.5rKvTvk?系數(shù)均為 1，故：V=97×0.81×1.15=90.4m/min=178r/min5.164.390πd10??vn查參考文獻(xiàn)[6]表 4.2-8 選擇 C620-1 機(jī)床的轉(zhuǎn)速為：n=185r/min=3.08r/s則實(shí)際切削速度 v=1.56m/s半精加工，機(jī)床功率也可不校驗(yàn)。最后確定的切削用量為：=0.75mm, f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。pa確定半精車主動(dòng)端端面的切削用量。采用車外圓 ?160mm 相同的刀具加工，切○ 2削用量為：,f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。map7.0?4.4 工序 60 銑 R18 孔 切削用量及基本時(shí)間的確定銑刀直徑 d=18,寬度 L=12mm,齒數(shù) z=10。參考文獻(xiàn)[1]表 5-143 選銑刀的基本形狀。由于加工材料的 σ 1000MPs,故選前角 =10°，后角 =12°(周銑)， =6°（端銑）b 0r0?0?。已知銑削寬度 =9mm,銑削深度 =8mm。機(jī)床選用 X62W 型臥式銑床。eapa確定每齒進(jìn)給量 。參考文獻(xiàn)[1]表 5-144，X62W 臥式銑床的功率為○ 1 zf7.5KW（表 5-74） ，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細(xì)齒盤銑刀加工鋼料，查得每齒進(jìn)給量=0.6～1.0mm/z ?，F(xiàn)取 =0.07mm/z。zf zf確定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。參考文獻(xiàn)[1]表 5-148，用高速鋼盤銑刀粗加工鋼○ 2料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.6mm，銑刀直徑 d=80mm,耐用度 T=120min（表 5-14149） 。確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 。參考文獻(xiàn)[1]表 2-17 中公式計(jì)算：○ 3 MzfvpueyzxpmqvkafTdCv?式中， =48, =0.25， =0.1， =0.2， =0.3， =0.1，m=0.2,T=120min, VCvqvxvvv=8, =0.07mm/z, =9mm, z=10,d=80mm, =1.0。pazfeak=2.62m/min1.03.02.1.02.59784???vn= =10.4r/minπ6參考文獻(xiàn)[1]表 5-75，根據(jù) X62W 型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選擇 n=30r/min=0.5r/s,則實(shí)際切削速度 v=0.13m/s,工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為=0.07×10×30=35mm/minMzf參考文獻(xiàn)[1]表 5-76, 根據(jù) X62W 型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量，選擇 =23.5mm/min,Mzf則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為 = =0.078mm/z。zf3015.2?驗(yàn)證機(jī)床效率。參考文獻(xiàn)[1]表 2-18 的計(jì)算公式，銑削時(shí)的功率（單位為○ 4KW）為 10vFPc?（N ）cFwqueyzxpckndafC式中， =650, =1.0, =0.72, =0.86, =0, =0.86, =8, =0.078mm/z, FCxFy pazf=9mm, z=10,d=80mm, n=30r/min, =0.63。eack=797.363.0308197.650686.21???cv=0.13m/s=0.10KW1.cPX62W 銑床主電動(dòng)機(jī)的功率為 7.5KW，故所選切削用量可以采用。所確定的切削用量為15=0.078mm/z, =23.5mm/min, n=30r/min, v=0.13m/szfMzf5.5.1.2 基本時(shí)間參考文獻(xiàn)[1]表 2-35，基本時(shí)間為 iflTMzj21??式中， =84mm, = +(1～3) ， =9mm,d=80mm, =76mm, =4mm, l1l)(eead?ea1l2l=23.5mm/min, =4Mzfi=6.98min=419s45.237681???jT工序 70 鉆左端面 6-M8x16、2-M10 通、4-M8 通、Φ17、6-Φ11 的底孔確定鉆孔的切削用量鉆孔選用機(jī)床為 Z525 搖臂機(jī)床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆， 《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第 2 卷。根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆頭直徑小于 10 的鉆孔進(jìn)給m量為 0.20～0.35 。rm則取 rmf30.?確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第 2 卷表 10.4-9切削速度計(jì)算公式為 （3-inkfaTdcvvyxpzv20）查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=3515.0,.,0,25.,1.8???zcvvvv min則 = =1.65.0125.02.337?min所以 = =72n4.6ir選取 mi120r?所以實(shí)際切削速度為 =2.647.3?vin確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） =ts20.8??4.5 工序切削用量及基本時(shí)間的確定16（1）鉆右端面 6-M8x16 底孔 表 3-5 高速鋼麻花鉆的類型和用途標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 類型 直徑范圍（mm） 用途GB1436-85 直柄麻花鉆 2.0～20.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1437-85 直柄長麻花鉆 1.0～31.5在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1438-85 錐柄麻花鉆 3.0～100.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔GB1439-85 錐柄長麻花鉆 5.0～50.0在各種機(jī)床上，用鉆?；虿挥勉@模鉆孔選用 Z525 搖臂鉆床，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，查《機(jī)》表 2.4-37鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度可得，耐用度為 HT20000，表 10.2-5 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的直徑系列選擇錐柄長，麻花鉆，則螺旋角 =30 ，鋒交 2 =118 ，后角 a =10 ,橫刃斜?0?0f0角 =50 ，L=197mm,l =116mm。?01表 3-6 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆的全長和溝槽長度（摘自 GB6137-85） mm直柄麻花鉆直徑范圍l l111.80～13.20 151 101表 3-7 通用型麻花鉆的主要幾何參數(shù)的推存值（根據(jù) GB6137-85） （o）d (mm) β 2ф α f ψ8.6～18.00 30 118 12 40～60表 3-8 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度（ 1）后刀面最大磨損限度 mm鉆頭直徑 d0（mm）刀具材料 加工材料≤20高速鋼 鑄鐵 0.5～0.8（2）單刃加工刀具耐用度 T min17刀具直徑d0（mm）刀具類型 加工材料 刀具材料11～20鉆頭（鉆孔及擴(kuò)孔）鑄鐵、銅合金及合金高速鋼 60鉆頭后刀面最大磨損限度為 0.5～0.8mm 刀具耐用度 T = 60 min①.確定進(jìn)給量查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，第二卷表 10.4 高速鋼鉆頭鉆孔的進(jìn)給量為 f=0.25～0.65 ,根據(jù)表 4.13 中可知，進(jìn)給量取 f=0.60 。zm* rm②.確定切削速度查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-17 高速鋼鉆頭在球墨鑄鐵（190HBS）上鉆孔的切削速度軸向力，扭矩及功率得，V=12 ，參考《機(jī)械加in工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-10 鉆擴(kuò)鉸孔條件改變時(shí)切削速度修正系數(shù)K =1.0，R =0.85。mvtvV=12 =10.32 （3-85.0?min17）則 = =131 （3-nir18）查表 4.2-12 可知， 取 n = 150* mir則實(shí)際切削速度 = = =11.8v實(shí) n③.確定切削時(shí)間查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編，表 10.4-43，鉆孔時(shí)加工機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式： T = （3-ifnllw1?19）其中 l = l =5 l =2～3f2mdRKcot?wm1m則： t= =9.13 s工序：鉆 2-φ13 通孔，6-φ11 長度為 17 孔，以 C 基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)1. 鉆削兩個(gè) φ13mm 的孔計(jì)算基本工時(shí)23.1?0dn?054.3?6.0573?18fmvLt?式中 ， mm，查《切削用量簡明手冊(cè)》表 2.29， mm，??yl14l 5???y所以 (mm)，9514= = 0.16(min)。因有兩個(gè)孔，fmvLt?3.027?所以 t = 2×0.16= 0.32(min)。2 鉆削 6 個(gè) Φ11mm 孔計(jì)算基本工時(shí)fmvLt?式中 ， mm，查《切削用量簡明手冊(cè)》表 2.29， mm，??yl14l 5???y所以 (mm)，9514= = 0.14(min)。因有兩個(gè)孔，fmvLt?72.0?所以 t = 6×0.14 = 0.84(min)。工序：锪 6-φ17，長度為 11mm,2-φ26,長度為 2mm 孔，以 C 基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)1. 锪 6-φ17 孔計(jì)算基本工時(shí)fmvLt?式中 ， mm，查《切削用量簡明手冊(cè)》表 2.29， mm，??yl8l 5???y所以 (mm)，1358= =0.16(min)。fmvLt?4.09?2. 鉆 2-φ26,孔計(jì)算基本工時(shí)fmvt式中 ， mm，查《切削用量簡明手冊(cè)》表 2.29， mm，???ylL8?l 5???y所以 (mm)，1358= = 0.09(min)。fmvt72.09?工序：鉆 φ10 斜孔，采用專用夾具19計(jì)算基本工時(shí)fmvLt?式中 ， mm，查《切削用量簡明手冊(cè)》表 2.29， mm，??yl8l 5???y所以 (mm)，1358= =0.16(min)。fmvLt?7.04?工序：磨 φ112，φ98錐孔選用 M2110C 磨床,使用專用磨床夾具保證1. 磨削外圓 ?112（1）選擇砂輪查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3.2-1，表3.2-2，表4.2-30得砂輪選擇結(jié)果為：A46KV6P 300×50×230。查《金屬工藝人員手冊(cè)》砂輪耐用度為1800s。（2）計(jì)算基本工時(shí)T=0.4min2.磨削 φ98錐孔（1）選擇砂輪選用磨削 φ100外圓同一砂輪。(2) 計(jì)算基本工時(shí)T=0.35min3. 磨削 φ190外圓及右端面（1）選擇砂輪20選用磨削 φ100外圓同一砂輪。(2) 計(jì)算基本工時(shí)：T=0.243min工序 鉗工工序 檢驗(yàn)21第 5 章 鏜錐內(nèi)孔夾具設(shè)計(jì)5.1 車床夾具設(shè)計(jì)要求說明車床夾具主要用于加工鏜錐內(nèi)孔。因而車床夾具的主要特點(diǎn)是工件加工表面的中心線與機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)軸線同軸。角鐵式車床夾具 在車床上加工殼體、支座、閥體、接頭等零件的回轉(zhuǎn)端面時(shí)，由于零件形狀較復(fù)雜，難以裝夾在通用卡盤上，因而須設(shè)計(jì)專用夾具。這種夾具的夾具體呈角鐵狀，故稱其為角鐵式車床夾具?；ūP式車床夾具 這類夾具的夾具體稱花盤，上面開有若干個(gè) T 形槽，安裝定位元件、夾緊元件和分度元件等輔助元件，可加工形狀復(fù)雜工件的外圓和內(nèi)孔。這類夾具不對(duì)稱，要注意平衡。（2） 安裝在托板上的夾具。某些重型、畸形工件，常常將夾具安裝在托板上。刀具則安裝在車床主軸上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，夾具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。由于后一類夾具應(yīng)用很少，屬于機(jī)床改裝范疇。而生產(chǎn)中需自行設(shè)計(jì)的較多是安裝在車床主軸上的專用夾具，所以零件在車床上加工用專用夾具。5.2 車床夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）定位裝置的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求當(dāng)加工回轉(zhuǎn)表面時(shí)，要求工件加工面的軸線與機(jī)床主軸軸線重合，夾具上定位裝置的結(jié)構(gòu)和布置必須保證這一點(diǎn)。當(dāng)加工的表面與工序基準(zhǔn)之間有尺寸聯(lián)系或相互位置精度要求時(shí)，則應(yīng)以夾具的回轉(zhuǎn)軸線為基準(zhǔn)來確定定位元件的位置。工件的夾緊應(yīng)可靠。由于加工時(shí)工件和夾具一起隨主軸高速回轉(zhuǎn)，故在加工過22程中工件除受切削力矩的作用外，整個(gè)夾具還要受到重力和離心力的作用，轉(zhuǎn)速越高離心力越大，這些力不僅降低夾緊力，同時(shí)會(huì)使主軸振動(dòng)。因此，夾緊機(jī)構(gòu)必須具有足夠的夾緊力，自鎖性能好，以防止工件在加工過程中移動(dòng)或發(fā)生事故。對(duì)于角鐵式夾具，夾緊力的施力方式要注意防止引起夾具變形。（2）夾具與機(jī)床主軸的連接車床夾具與機(jī)床主軸的連接精度對(duì)夾具的加工精度有一定的影響。因此，要求夾具的回轉(zhuǎn)軸線與臥式車床主軸軸線應(yīng)具有盡可能小的同軸度誤差。心軸類車床夾具以莫氏錐柄與機(jī)床主軸錐孔配合連接，用螺桿拉緊。有的心軸則以中心孔與車床前、后頂尖安裝使用。根據(jù)徑向尺寸的大小，其它專用夾具在機(jī)床主軸上的安裝連接一般有兩種方式：1)對(duì)于徑向尺寸 D＜140mm，或 D＜(2～3)d 的小型夾具，一般用錐柄安裝在車床主軸的錐孔中，并用螺桿拉緊，如圖 1-a 所示。這種連接方式定心精度較高。2)對(duì)于徑向尺寸較大的夾具，一般用過渡盤與車床主軸軸頸連接。過渡盤與主軸配合處的形狀取決于主軸前端的結(jié)構(gòu)。圖 1-b 所示的過渡盤，其上有一個(gè)定位圓孔按 H7/h6 或 H7/js6 與主軸軸頸相配合，并用螺紋和主軸連接。為防止停車和倒車時(shí)因慣性作用使兩者松開，可用壓板將過渡盤壓在主軸上。專用夾具則以其定位止口按 H7/h6 或 H7/js6 裝配在過渡盤的凸緣上，用螺釘緊固。這種連接方式的定心精度受配合間隙的影響。為了提高定心精度，可按找正圓校正夾具與機(jī)床主軸的同軸度。對(duì)于車床主軸前端為圓錐體并有凸緣的結(jié)構(gòu)，如圖 1-c 所示，過渡盤在其長錐面上配合定心，用活套在主軸上的螺母鎖緊，由鍵傳遞扭矩。這種安裝方式的定心精度較高，但端面要求緊貼，制造上較困難。23圖 1-d 所示是以主軸前端短錐面與過渡盤連接的方式。過渡盤推入主軸后，其端面與主軸端面只允許有 0.05～0.1mm 的間隙，用螺釘均勻擰緊后，即可保證端面與錐面全部接觸，以使定心準(zhǔn)確、剛度好。圖 1 車床夾具與機(jī)床主軸的連接過渡盤常作為車床附件備用，設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)按過渡盤凸緣確定專用夾具體的止口尺寸。過渡盤的材料通常為鑄鐵。各種車床主軸前端的結(jié)構(gòu)尺寸，可查閱有關(guān)手冊(cè)5.3 定位機(jī)構(gòu)由零件圖分析孔的加工要求，本工件在加工孔時(shí)采用一面兩孔作為定位基準(zhǔn)，易于做到工藝過程中的基準(zhǔn)統(tǒng)一，保證工件的相對(duì)位置精度，且具有支撐面大，支撐剛性好等優(yōu)點(diǎn)；本工件采用底面和一對(duì)對(duì)角工藝孔作為定位基準(zhǔn)，工件底面為第一定位基準(zhǔn)，限制了 x、y 方向轉(zhuǎn)動(dòng)，z 方向移動(dòng)三個(gè)自由度；圓柱銷為第二定位基準(zhǔn)限制了x、y 方向移動(dòng)兩個(gè)自由度；菱形銷為第三定位基準(zhǔn)，它和圓柱銷聯(lián)合限制了 z 方向轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，所以此定位方案符合六點(diǎn)定位原理，采用對(duì)稱壓板將工件壓緊。5.4 夾緊機(jī)構(gòu)選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。夾緊裝置的基本要求如下：241. 夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；2. 夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中不移動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)、不震動(dòng)，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。3. 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。4. 機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，制造、維修要方便。分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動(dòng)力源類型為手動(dòng)夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。選擇工件的夾緊方案，夾緊方案的選擇原則是夾得穩(wěn)，夾得勞，夾得快。選擇夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)，要合理確定夾緊力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。夾緊裝置的基本要求如下：5. 夾緊時(shí)不能破壞工件在夾具中占有的正確位置；6. 夾緊力要適當(dāng)，既要保證工件在加工過程中不移動(dòng)、不轉(zhuǎn)動(dòng)、不震動(dòng)，又不因夾緊力過大而使工件表面損傷、變形。7. 夾緊機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)安全、方便、迅速、省力。8. 機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡單，制造、維修要方便。分析零件加工要素的性質(zhì)，確定夾緊動(dòng)力源類型為手動(dòng)夾緊，夾緊裝置為壓板，壓緊力來源為螺旋力。夾具的具體結(jié)構(gòu)與參數(shù)見夾具裝配圖和零件圖。工件夾緊方式的確定從夾緊動(dòng)力源選擇：手動(dòng)夾緊確定主夾緊機(jī)構(gòu)： 螺栓壓板5.5 零件的車床夾具的加工誤差分析工件在車床夾具上加工時(shí)，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差 、夾D?具誤差 、夾具在主軸上的安裝誤差 和加工方法誤差 的影響。J?A?G?工件在車床夾具上加工時(shí)，加工誤差的大小受工件在夾具上的定位誤差 、夾D具誤差 、夾具在主軸上的安裝誤差 和加工方法誤差 的影響。J AG如夾具圖所示，在夾具上加工時(shí)，尺寸的加工誤差的影響因素如下所述：1. 確定兩銷中心距及尺寸公差（中心距公差需采用對(duì)稱公差的標(biāo)注形式）兩銷中心距基本尺寸 Ld 公差按劃線等級(jí)取 0.4mm兩銷中心距的尺寸公差 TLd＝（1/3～1/5）T LD =1/4 0.4=0.10mm?