鏜床夾具設計

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1、 1江南大學機械制造技術基礎課程設計說明書題目：設計 CA6140 車床后托架的機械加工工藝規(guī)程及相關工序的專用夾具內容：1.零件圖 1 張2. 毛坯圖 1 張3. 機械加工工藝過程綜合卡片 1 張4. 夾具裝配圖 1 張5. 夾具體零件圖 1 張6. 課程設計說明書 1 份設計者： 班級學號：指導教師： 2012 年 7 月 1 號 2目錄1 CA6140 機床后托架加工工藝 21.1 CA6140 機床后托架的作用21.2 CA6140 機床后托架的工藝分析及生產類型的確定21.3 選擇毛坯3 1.3.1 選擇毛坯3 1.3.2 毛坯的結構確定31.4 選擇加工方法，制定工藝路線4 1.4

2、.1 平面的加工方法4 1.4.2 孔的加工方法4 1.4.3 確定定位基準4 1.4.4 工藝路線的擬定51.5 CA6140 機床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定71.6 確定切削用量及基本工時（機動時間）10 1.6.1 粗、精銑底面101.6.2 粗、半精、精鏜 CA6140 側面三杠孔 121.6.3 鉆頂面四孔18 1.6.4 鉆側面兩孔211.7 時間定額計算及生產安排23 1.7.1 粗、精銑底面23 1.7.3 鉆頂面四孔231.7.2 鏜側面三杠孔241.7.4 鉆左側面兩孔252 專用夾具設計272.1 鏜孔夾具設計272.1.1 問題的提出272.1.2

3、 定位方案272.1.3 夾緊機構272.1.4 導向裝置272.1.5 導向支架的布置形式272.1.6 切削力的計算282.1.7 誤差分析與計算28 33 參考文獻304 結 論30 21 CA6140 機床后托架加工工藝1.1 CA6140 機床后托架的作用CA6140 機床后托架的是 CA6140 機床的一個重要零件，因為其零件尺寸較小，結構形狀也不是很復雜，但側面三杠孔和底面的精度要求較高，此外還有頂面的四孔要求加工，但是對精度要求不是很高。后托架上的底面和側面三杠孔的粗糙度要求都是 ，所以都要求精加工。其三杠孔的中心線和底平面6.1Ra有平面度的公差要求等。因為其尺寸精度、幾何形

4、狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽命，因此它的加工是非常關鍵和重要的。1.2 CA6140 機床后托架的工藝分析及生產類型的確定锪 平圖 1.1 CA6140 機床后托架零件圖由圖可知，其加工有三組加工。底面、側面三孔、頂面的四個孔、以及左視圖上的兩個孔。以底面為主要加工的表面，有底面的銑加工，其底面的粗糙度要求是，平面度公差要求是 0.03。6.1Ra另一組加工是側面的三孔，分別為 ， ， ，其表03.502.025.4面粗糙度要求 要求的精度等級分別是 ， ， 。6.1a8IT7IIT 3以頂面為主加工面的四個孔，分別是以 和 為一

5、組的階梯13220空，這組孔的表面粗糙度要求是 ， ，以及 和 的階梯50Rz.6a1孔，其中 是裝配鉸孔，其中 孔的表面粗糙度要求是 ，1021325Rz， 是裝配鉸孔的表面粗糙度的要求是 。3.6Ra 3.6aCA6140 機床后托架毛坯的選擇金屬行澆鑄，因為生產率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在 ，結構細密，能承受較大的壓力，占用生產的面積m31較小。因為 CA6140 機床后托架的重量只有 3.05kg,而年產量是 2000 件，由7機械加工工藝手冊表 2-1 可知是中批量生產。1.3 選擇毛坯1.3.1 選擇毛坯CA6140 后托架材料為灰鑄鐵（HT150） ，則其毛坯材料

6、即為灰鑄鐵（HT150） 。由資料2機械加工工藝手冊表 4-71，可得力學性能：表 1.1 灰鑄鐵（HT150）的性能參數(shù)牌號 鑄件壁厚 最小抗拉強度 硬度 鑄件硬度范圍 金相組織HT150 2.5-1010-2020-3030-50175145130120H175 150-200 鐵素體+珠光體灰鑄體一般的工作條件： 承受中等載荷的零件。 磨檫面間的單位面積壓力不大于 490KPa。毛坯的熱處理灰鑄鐵（HT150）中的碳全部或大部分以片狀石墨方式存在鑄鐵中，由于片狀石墨對基體的割裂作用大，引起應力集中也大；因此，使石墨片得到細化，并改善石墨片的分布，可提高鑄鐵的性能?？刹捎檬嘶穑瑏硐?/p>

7、鑄鐵表層和壁厚較薄的部位可能出現(xiàn)的白口組織（有大量的滲碳體出現(xiàn)） ，以便于切削加工。1.3.2 毛坯的結構確定毛坯的結構工藝要求CA6140 車床后托架為鑄造件，對毛坯的結構工藝有一定要求： 鑄件的壁厚應和合適，均勻，不得有突然變化。 鑄造圓角要適當，不得有尖角。 鑄件結構要盡量簡化，并要有和合理的起模斜度，以減少分型面、芯子、并便于起模。 加強肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產生裂紋。 鑄件的選材要合理，應有較好的可鑄性。 4毛坯形狀、尺寸確定的要求設計毛坯形狀、尺寸還應考慮到： 各加工面的幾何形狀應盡量簡單。 工藝基準以設計基準相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 結構要素統(tǒng)一，盡量

8、使用普通設備和標準刀具進行加工。在確定毛坯時，要考慮經濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。1.4 選擇加工方法，制定工藝路線1.4.1 平面的加工方法由參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.1-12 可以確定，底面的加工方案為底平面：粗銑精銑（ ） ，粗糙度為 6.30.8，一般不淬硬的平97IT面，精銑的粗糙度可以較小。1.4.2 孔的加工

9、方法由參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.1-11 確定，以為孔的表面粗糙度為 1.6，則選側孔（ ， ， ）的加工順序為：粗鏜03.5202.025.4半精鏜精鏜。而頂面的四個孔采取的加工方法分別是：因為孔的表面粗糙度的要求都不高，是 ，所以我們采用一次鉆孔的加工方Rz法， 的孔選擇的加工方法是鉆，因為 的孔和 是一組階梯132 2013孔，所以可以在已經鉆了 的孔基礎上再锪孔鉆锪到 ，而另一組13220和 也是一組階梯的孔，不同的是 的孔是錐孔，起表面粗糙0度的要求是 ，所以全加工的方法是鉆精鉸。6.1Ra1.4.3 確定定位基準要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證 CA6

10、140 機床后托架在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從 CA6140 機床后托架零件圖分析可知，選擇側面作為 CA6140 機床后托架加工粗基準 。底平面與側面三孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基 5準定位的要求。另外兩個孔是 20和 13兩組階梯孔。至于兩側面，因為是非加工表面，所以也可以用于頂平面的四孔的加工基準。1.4.4 工藝路線的擬訂在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下，成批量生產可以考慮采用專用機床，以便提高生產率。但同時考慮到

11、經濟效果，降低生產成本，擬訂兩個加工工藝路線方案。見下表：表 1.1 加工工藝路線方案比較表方案 方案工序號工序內容 定位基準 工序內容 定位基準010 粗、精銑底平面 A側面和外圓 粗、精銑底平面 A側面和外圓020 鉆 132孔锪 0孔底面和側面 粗鏜孔： 40、 2.35底面和側面030 粗鏜孔： 40、 2.35底面以及兩個 和132的階梯孔半精鏜孔：、402.3、 5.底面和側面040 銑油槽 底面和側面 精鏜孔：、402.3、 5.底面和側面050 半精鏜孔：、402.3、 5.底面以及兩個 和13的階梯0孔粗銑油槽 底面和側面060 精鏜孔：、402.3、 5.底面以及兩個 和1

12、3的階梯0孔鉆： 、103底面和側面070 鉆 2-孔10底面和側面 擴孔 13底面和側面 6擴孔到 13080 精鉸錐孔 0底面和側面 精鉸錐孔： 10底面和側面090 鉆： 、6M底面和側面 锪鉆孔：、 13底面和側面110 攻螺紋 6底面和側面 鉆： 、6M底面和孔 5.2120 锪平面 底面以及兩個和132的階梯0孔攻螺紋 底面和孔 .130 倒角去毛刺 锪平面140 檢驗 倒角去毛刺150 檢驗加工工藝路線方案的論證：方案中工序 020、030、040 鏜的是主要孔： 、 、 ，需要402.35.精度很高的定位基準，側面是不加工表面，不能作為定位基準。而且將銑油槽安排在精鏜之后會破壞

13、孔 的精度。而方案一就不會有這樣的不合理之處。40綜上所述，方案一最適合。表 1.2 加工工藝過程表工序號 工 種 工作內容 說 明010 銑 粗銑、精銑底平面 A工件用專用夾具裝夾；立式銑床 )52(KX020 鉆 鉆 孔擴孔鉆到102132030 锪 锪 孔工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床 )30(Z040 粗鏜 粗鏜鏜孔：， ，03.5202.025.4工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（ ）68T 7050 銑 粗銑油槽060 半精鏜 半精鏜鏜孔：， ，03.5202.025.4070 精鏜 精鏜鏜孔：， ，03.02.025.工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（ ）68T080 鉆 鉆 孔120

14、90 锪 將 锪鉆孔到要求尺寸3100 鉸 精鉸錐孔 102110 鉆 鉆孔 、6M120 攻絲 攻螺紋工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床 )3025(Z130 锪 锪平面140 鉗 倒角去毛刺150 檢驗1.5 CA6140 機床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定底平面的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸計算底平面加工余量的計算，計算底平面與孔（ ， ， ）03.5202.025.4的中心線的尺寸為 。根據(jù)工序要求，底面加工分粗、精銑加工。各工07.35步余量如下：粗銑：由參考文獻5機械加工工藝手冊第 1 卷表 3.2-23。其余量值規(guī)定為 ，現(xiàn)取 。表 3.2-27 粗銑平面時厚度

15、偏差取 。m4.72. m28.0精銑：由參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.3-59，其余量值規(guī)定為1mm。鑄造毛坯的基本尺寸為 ，又根據(jù)參考文獻7機械加工390.135工藝手冊表 2.3-11,鑄件尺寸公差等級選用 CT7，再查表 2.3-9 可得鑄件尺寸公差為 。m1.毛坯的名義尺寸為： .毛坯最小尺寸為： m4538.09毛坯最大尺寸為： .粗銑后最大尺寸為： 61 8粗銑后最小尺寸為： m72.358.06精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即與側面三孔（ ， ，03.5202.）的中心線的尺寸為 。025.4.35正視圖上的三孔的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸計算參照參考文獻7機械加工工

16、藝手冊表 2.3-59 和參考文獻15互換性與技術測量表 1-8，可以查得：孔 ：03.52粗鏜的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是12ITumRa15m21.0半精鏜的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是0.2m84.精鏜的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是7I 6.孔 02.3粗鏜的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是12ITumRa15m21.0半精鏜的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是0.2m84.精鏜的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是7I 6.孔 025.粗鏜的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是12ITumRa15m25.0半精鏜的精度等級： ，表面粗糙度

17、，尺寸偏差是0.21精鏜的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是76根據(jù)工序要求，側面三孔的加工分為粗鏜、半精鏜、精鏜三個工序完成，各工序余量如下：粗鏜： 孔，參照7機械加工工藝手冊 表 2.3-48,其余量值為03.52；m孔，參照7 機械加工工藝手冊 表 2.3-48,其余量值為02.； 孔，參照7機械加工工藝手冊表 2.3-48,其余量值5.04為 。半精鏜： 孔，參照7機械加工工藝手冊 表 2.3-48,其余量值為03.2；m.1孔，參照7 機械加工工藝手冊 表 2.3-48,其余量值為02.； 孔，參照7機械加工工藝手冊表 2.3-48,其余量.025.4值為 。1 9精鏜： 孔，參

18、照7機械加工工藝手冊 表 2.3-48,其余量值為03.52；m8.0孔，參照7 機械加工工藝手冊 表 2.3-48,其余量值為02.；.孔，參照7機械加工工藝手冊表 2.3-48,其余量值為025.4。m8.0鑄件毛坯的基本尺寸分別為：孔毛坯基本尺寸為 ： ；03.52m5.218.025.孔毛坯基本尺寸為 ： ；.0 630孔毛坯基本尺寸為 ： 。25.4 3.14根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.3-11，鑄件尺寸公差等級選用CT7，再查表 2.3-9 可得鑄件尺寸公差分別為： 。、 m9.0.9.0孔毛坯名義尺寸為 ： ；03.5252825.毛坯最大尺寸為 ： ；.14.1毛坯最

19、小尺寸為 ： ；0粗鏜工序尺寸為 ：21.05半精鏜工序尺寸為 ： 84.07精鏜后尺寸是 ，已達到零件圖尺寸要求021. 025.孔毛坯名義尺寸為 ： ；02.3m.268.3毛坯最大尺寸為 ： ；5.4.026毛坯最小尺寸為 ： ；7粗鏜工序尺寸為 ： ；21.08半精鏜工序尺寸為 ： 4.09精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即 ：02.3孔毛坯名義尺寸為 ： ；025.4m68.214 10毛坯最大尺寸為 ： ；m45.36.0毛坯最小尺寸為 ： ；粗鏜工序尺寸為 ： 25.08半精鏜工序尺寸為 ：1.039精鏜后尺寸與零件圖尺寸相同，即 025.4頂面兩組孔 和 ，以及另外一組 的錐孔和1

20、221的計算132毛坯為實心，不沖孔。兩孔精度要求為 ，表面粗糙度要求為 。參1IT50Rz照參考文獻7 機械加工工藝手冊表 2.3-47，表 2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為：第一組： 和13220加工該組孔的工藝是：鉆锪鉆孔： （Z 為單邊余量）m3锪孔： （Z 為單邊余量）2072 第二組： 的錐孔和11加工該組孔的工藝是：鉆擴鉸鉆孔： 0擴孔： （Z 為單邊余量）13m42鉸孔： 1.6 確定切削用量及基本工時（機動時間）1.6.1 粗、精銑底面機床：雙立軸圓工作臺銑床 KX52刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀）材料： 齒數(shù)VCWr418mD636Z粗銑 11銑削深度 ：pam3每齒

21、進給量 ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-73，取f銑削速度 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊 表 2.4-Zaf/18.0V81，取 sV2機床主軸轉速 ：n， 式min/97.3614.3020 rdn in/370r（1.1）實際銑削速度 ： 式V snd/2.16014.0（1.2）進給量 ： 式f smZaff /./378.（1.3）工作臺每分進給量 ： mf in/6.39/6.Vf ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-81,a a0被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知l ml7刀具切入長度 ：1 式（1.4）)31(5.021aDl 98.24603. 取 ml21

22、刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機動時間 ： 式jt min26.0.3957621mjfl（1.5）精銑：銑削深度 ：pa5.1每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-73，取f 12銑削速度 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊 表 2.4-Zmaf/15.0V81，取 sV機床主軸轉速 ，由式（1.1）有：n， min/96.45631.00 rd in/460r實際銑削速度 ，由式（1.2）有：V smdV/52.113.0進給量 ，由式（1.3）有：f Znaff /9.60/465.工作臺每分進給量 ： mf in/9msf被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll7刀具

23、切入長度 ：精銑時1Dl631刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1。機動時間 ，由式（1.5）有：2jt min3.041267212 mjflt本工序機動時間 in59.03.6.021jjjtt1.6.2 粗、半精、精鏜 CA6140 側面三杠孔機床：臥式鏜床 68T刀具：硬質合金鏜刀，鏜刀材料： 5YT粗鏜 孔03.52切削深度 ： ，毛坯孔徑 。pammd.210進給量 ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長f度取 ，切削深度為 。因此確定進給量 。202rf/35.切削速度 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66 取Vmin/1/35.0s機床主軸轉速

24、 ，由式（1.1）有：n，取i/06.24.10 rd min/30r 13實際切削速度 ，由式（1.2）有：V smndV/34.06105.24.30工作臺每分鐘進給量 ： 式mf in/5.mf（1.7）被切削層長度 ：l60刀具切入長度 ： 式1 tgtgkarp 4.5230)2(（1.6）刀具切出長度 ： 取2lm53ml2行程次數(shù) ：i1機動時間 ，由式（1.5）有：jt min6.0154.6021mjflt粗鏜 孔m02.3切削深度 ： ，毛坯孔徑pad2.60進給量 ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長f度取 ，切削深度為 。因此確定進給量 。m20

25、m2rmf/45.切削速度 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66，取Vin/1/35.0s機床主軸轉速 ，由式（1.1）有：n in/26.5.14.30rdV取 mi/250rn實際切削速度 ，由式（1.2）有： V smn/34.0610.0工作臺每分鐘進給量 ，由式（1.7）有：mfin/5.12045.fnm被切削層長度 ：l6刀具切入長度 ，由式（1.6）有：1 mtgtgkalrp 4.5230)2(1 刀具切出長度 ： 取2lm53ml42 14行程次數(shù) ：i1機動時間 ，由式（1.5）有：jt min62.015.246021mjflt粗鏜 孔025.4切削深度 ：

26、 ，毛坯孔徑 。pamd360進給量 ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長f度取 ，切削深度為 。因此確定進給量202rmf/5.切削速度 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66，取Vmin/4/.0s機床主軸轉速 ，由式（1.1）有：n，取i/31.261.30 rd in/250r實際切削速度 ，由式（1.2）有： V smndV/47.6134.0工作臺每分鐘進給量 ，由式（1.7）有：mfin/1250.fnm被切削層長度 ：l6刀具切入長度 ，由式（1.6）有：1 mtgtgkalrp 4.5230)2(1 刀具切出長度 ： 取2lm53ml42行程

27、次數(shù) ：i機動時間 ，由式（1.5）有：1jt in56.0124.56021mjflt半精鏜 孔03.52切削深度 ： ，粗鏜后孔徑pam.1d5.30進給量 ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長f度取 ，切削深度為 。因此確定進給量m202rmf/.切削速度 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66，取：V 15min/8.19/3.0sV機床主軸轉速 ，由式（1.1）有n，取i/3.265.4.10 rd min/250r實際切削速度 ，由式（1.2）有： V sndV/31.61.34.0工作臺每分鐘進給量 ，由式（1.7）有：mfin/5.87203.

28、fnm被切削層長度 ：l6刀具切入長度 ，由式（1.6）有：1 mtgtgkalrp 4230.1)2(1 刀具切出長度 ： 取2lm53ml42行程次數(shù) ：i機動時間 ，由式（1.5）有：1jt in7.015.8746021mjflt半精鏜 孔02.3切削深度 ：，粗鏜后孔徑pad2.80進給量 ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長f度取 ，切削深度為 。因此確定進給量m20m2rmf/35.0切削速度 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66，取：Vin/4.0/3.s機床主軸轉速 ，由式（1.1）有：n，取i/38.2.1.0rd in/250r實際切削

29、速度 ，由式（1.2）有：V smndV/36.1.84.30工作臺每分鐘進給量 ，由式（1.7）有：mfin/5.87203.fnm被切削層長度 ：l6 16刀具切入長度 ，由式（1.6）有：1l mtgtgkalrp 4230.1)2(1 刀具切出長度 ： 取2lm53ml42行程次數(shù) ：i機動時間 ，由式（1.5）有：1jt in7.015.8746021mjflt半精鏜 孔025.4切削深度 ： ，粗鏜后孔徑pam.1d30進給量 ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長f度取 ，切削深度為 。因此確定進給量m202rmf/42.切削速度 ：參照參考文獻7機械加工工

30、藝手冊表 2.4-66，取Vmin/4/.0s機床主軸轉速 ，由式（1.1）有：n，取i/1.2381.0 rd in/20r實際切削速度 ，由式（1.2）有： V smndV/39.06184.30工作臺每分鐘進給量 ，由式（1.7）有：mfin/8420.fnm被切削層長度 ：l6刀具切入長度 ，由式（1.6）有：1 mtgtgkalrp 4230.1)2(1 刀具切出長度 ： 取2lm53ml42行程次數(shù) ：i機動時間 ，由式（1.5）有：1jt in8.01846021mjflt精鏜 孔03.52切削深度 ： ，半精鏜后孔徑pam8.d7.240 17進給量 ：根據(jù)參考文獻7機械加工工

31、藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長f度取 ，切削深度為 。因此確定進給量m20m2rmf/28.0切削速度 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66，取Vin/18/3.0s機床主軸轉速 ，由式（1.2）有：n，取i/0.27.4.10 rd in/250r實際切削速度 ，由式（1.2）有： V smndV/32.617.4.30工作臺每分鐘進給量 ，由式（1.7）有：mfin/70258.0fnm被切削層長度 ：l6刀具切入長度 ，由式（1.6）有：1 mtgtgkalrp 5.3208.)32(1 刀具切出長度 ： 取2lm53ml42行程次數(shù) ：i機動時間 ，由式（1.5）有：1

32、jt in96.01745.36021mjflt精鏜 孔02.3切削深度 ： ，半精鏜后孔徑pam8.d4.290進給量 ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長f度取 ，切削深度為 。因此確定進給量m202rmf/3.切削速度 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66，取Vin/4.0/3.ms機床主軸轉速 ，由式（1.1）有：n，取i/98.2.1.0rd in/250r實際切削速度 ，由式（1.2）有： V smndV/38.614.9.30 18工作臺每分鐘進給量 ，由式（1.7）有：mf min/75203.fnm被切削層長度 ：l60刀具切入長度 ，由式

33、（1.6）有：1 tgtgkalrp .8.)(1 刀具切出長度 ： 取2l53l42行程次數(shù) ：i機動時間 ，由式（1.5）有：1jt min9.01754.36021mjflt精鏜 孔025.4切削深度 ： ，半精鏜后孔徑pam8.d2.390進給量 ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66，刀桿伸出長f度取 ，切削深度為 。因此確定進給量m202rmf/5.切削速度 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-66，取Vmin/1/35.0s機床主軸轉速 ，由式（1.2）有：n，取i/6.702.94.10 rd in/20r實際切削速度 ，由式（1.2）有： V smndV/3

34、1.061.94.30工作臺每分鐘進給量 ，由式（1.7）有：mfin/70235.0fnm被切削層長度 ：l6刀具切入長度 ，由式（1.6）有：1 mtgtgkalrp 5.3208.)32(1 刀具切出長度 ： 取2lm53ml42行程次數(shù) ：i機動時間 ，由式（1.7）有：1jt in96.01745.36021mjflt 19本工序所用的機動時間 ：jt min796.0.807.056.2.06. jt1.6.3 鉆頂面四孔鉆頂面四孔（其中包括鉆孔 和擴孔 ，鉸孔 ，以及锪孔1023102， ）20機床：搖臂鉆床 305Z刀具：硬質合金錐柄麻花鉆頭。 （CB/T 1438.1-199

35、6） 帶導柱直柄平底锪鉆（GB/T 4260-1984） 錐柄擴孔鉆（GB/T 1141-1984） 錐柄機用鉸刀（GB/T 1133-1984） 刀具材料： VCrW418鉆孔（四個） 102切削深度 ：pam5進給量 ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-52，取frf/3.0切削速度 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-53，取Vsm/6.機床主軸轉速 ，由式（1.1）有：n，取min/9.687104.310rdv in/70r實際切削速度 ，由式（1.2）有：V smdV/36.14.30被切削層長度 ：lm6刀具切入長度 ：1 式mctgctgkDlr 58.4210

36、)2(21 （1.8）刀具切出長度 ： 取2lm4l32走刀次數(shù)為 1機動時間 ： 式2jt min87.070.45618fnLj（1.9） 20擴孔 132鉆孔 時先采取的是鉆到 再擴到 ，所以 ，102132mD1310d切削深度 ：pam5.1進給量 ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-52，取frmf/9.0切削速度 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-53，取Vs/37.機床主軸轉速 ，由式（1.1）有：n，取min/85.431.360701rDv in/50r實際切削速度 ，由式（1.2）有：V smdV/37.614.0被切削層長度 ：lm60刀具切入長度 ，

37、由式（1.8）有：1 mctgctgkdDlr 386.21023)(21 刀具切出長度 ： 取lm412l走刀次數(shù)為 1機動時間 ，由式（1.9）有：2jt in5.0539.0218672 fnLtj锪孔 0切削深度 ： ，pam5.3D20根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 查得：進給量674.,切削速度 ；取rf/15.0 sV/1.smV/3.0機床主軸轉速 ，由式（1.1）有：n，取in/62.82014.3rD in/r實際切削速度 ，由式（1.2）有： sD/31.061024.3 21被切削層長度 ：lm12刀具切入長度 ，由式（1.8）有： mctgctgkdDlr 02.4

38、1230)(201 刀具切出長度 ： 取lm412l走刀次數(shù)為 2機動時間 ，由式（1.5）有：4jt min69.0315.0246214 nfltj锪孔 3切削深度 ： ，pamD根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 查得：進給量674.2,切削速度 ；取rf/15.0 smV/1.0sV/35.0機床主軸轉速 ，由式（1.1）有：n，取in/45.314.650rD min/r實際切削速度 ，由式（1.2）有： sD/34.06105.3被切削層長度 ：lm刀具切入長度 ，由式（1.8）有：1 mctgctgkdDlr 87.21023)(201 刀具切出長度 ： 取lm412l走刀次數(shù)為

39、1機動時間 ，由式（1.5）有：4jt in7.051.038247214 nfltj鉸孔 102切削深度 ： ，pam5.D10進給量 ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-58，f 22取rmf/0.21rf/0.2切削速度 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-60，取Vs/3.機床主軸轉速 ，由式（1.1）有：n，取min/46.1014.3210rD in/60r實際切削速度 ，由式（1.2）有：V smDV/31.1.30被切削層長度 ：lm刀具切入長度 ，由式（1.8）有：1 ctgctgkdDlr 14.20215.0)(201 刀具切出長度 ： 取lm412 ml

40、3走刀次數(shù)為 1機動時間 ，由式（1.9）有：4jt min03.60214.4 nfLtj1.6.4 鉆側面兩孔鉆側面兩孔（其中包括鉆 的孔和 的螺紋孔）6M機床：搖臂鉆床 3025Z鉆 6 切削深度 ：pam根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 查得：進給量394.2,切削速度 ，rf/28.0.sV/36.0機床主軸轉速 ，由式（1.1）有：n，取min/1474.1rd min/120r實際切削速度 ，由式（1.2）有： sD/38.64.30被切削層長度 ：l9.刀具切入長度 ，由式（1.8）有：1mctgctgkDlr 1206)2(21 刀具切出長度 ： l4取 l32 23加工基本

41、時間 ，由式（1.5）有： Tjmin2.012.03941nflLTj鉆 螺孔到 D=5.26M切削深度 ：pa.進給量 ：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-39，f，取rmf/28.0.rmf/25.0切削速度 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-41，取Vs/36.機床主軸轉速 ，由式（1.1）有：n，取in/132.51436001rd min/130r實際切削速度 ，由式（1.2）有：V sdV/35.62.540被切削層長度 ：lm17刀具切入長度 ，由式（1.8）有： ctgctgkDlr 5.120.5)2(21 刀具切出長度 ：l走刀次數(shù)為 1機動時間 ，由式

42、（1.5）有：jt min06.1325.071fnltj、攻 螺紋孔6M機床：組合攻絲機刀具：高速鋼機動絲錐進給量 ：由于其螺距 ,因此進給量fmp1rmf/1切削速度 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.4-105，取Vin/9.6/5.0s機床主軸轉速 ，由式（1.1）有：n，取i/24.314.0 rd in/350r 24絲錐回轉轉速 ：取0nmin/350rn實際切削速度 ，由式（1.2）有：V smdV/109.610354.0被切削層長度 ：l25刀具切入長度 ：1 mf31)(刀具切出長度 ：2l 走刀次數(shù)為 1機動時間 ，由式（1.5）有：jt min08.351205

43、02121 fnlfltj鉆頂面四孔的機動時間 ：jt in2.8.6.2.3.76.5087. jt這些工序的加工機動時間的總和是 ：jt mi81.0.3759.0j1.7 時間定額計算及生產安排根據(jù)設計任務要求，該 CA6140 機床后托架的年產量為 5000 件。一年以240 個工作日計算，每天的產量應不低于 21 件。設每天的產量為 21 件。再以每天 8 小時工作時間計算，則每個工件的生產時間應不大于 22.8min。參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.5-2，機械加工單件（生產類型：中批以上）時間定額的計算公式為： （大量生產時 ） 式Ntktt zfjd /%)1( 0/Nt

44、z（1.10）因此在大批量生產時單件時間定額計算公式為： 式)1(kttfjd（1.11）其中： 單件時間定額 基本時間（機動時間）dt jt 輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動f作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關工步輔助時間 布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值k 251.7.1 粗、精銑底面機動時間 ：jt min59.03.26.0j輔助時間 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.5-45，取工步輔f助時間為 。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間min41.0為 。則i in41.ft：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.5-48

45、，k 13k單間時間定額 ，由式（1.11）有：dt min8.2i6.%)13)(4.590(%)1( ktfjd因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產要求。1.7.2 鏜側面三杠孔、粗鏜側面的三孔（ ， ， ）03.5202.025.4機動時間 ：jt min8.16.6.j輔助時間 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.5-37，取工步輔f助時間為 。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間min81.0為 。則i3in81.3.ft：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.5-39，k 83.14k單間時間定額 ，由式（1.11）有：dt min.2i.6%)83

46、.14)(.841(%)( ktfjd因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產要求。、半精鏜側面的三孔（ ， ， ）03.5202.025.機動時間 ：jt min4.87.0j輔助時間 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.5-37，取工步輔f助時間為 。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間min81.0為 。則i3in81.3.ft 26：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.5-39，k 83.14k單間時間定額 ，由式（1.11）有：dt min.2i06.7%)83.14)(.342(%)1( ktfjd因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產要求

47、。、精鏜側面的三孔（ ， ， ）03.502.025.機動時間 ：jt min8.96.j輔助時間 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.5-37，取工步輔f助時間為 。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間min81.0為 。則i3in81.3.ft：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.5-39，k 83.14k單間時間定額 ，由式（1.11）有：dt min.2i6.7%)83.14)(.82(%)1( ktfjd因此應布置一臺機床即可以完成本工序的加工，達到生產要求。1.7.3 鉆頂面四孔鉆頂面四孔（其中包括鉆 和 、擴鉆 ，鉸孔 以1320132102及锪孔 和 ）20

48、13機動時間 ： jt min86.76.5087. j輔助時間 ：參照參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.5-41，取工步輔f助時間為 。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間min75.1為 。則i in75.1.ft：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.5-43，k 14.2k單間時間定額 ，由式（1.11）有：dt min8.i.5%)14.2)(75.862(%)1( ktfjd因此應布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產要求 271.7.4 鉆左側面兩孔（其中包括鉆 的孔和 的螺孔）6M機動時間 ：jt min28.0.2.0j輔助時間 ：參照參考文獻7機械加工工藝

49、手冊表 2.5-41，取工步輔f助時間為 。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間min75.1為 。則i in75.1.ft：根據(jù)參考文獻7機械加工工藝手冊表 2.5-43，k 14.2k單間時間定額 ，由式（1.11）有：dt min8.i3.%)14.2)(75.280(%)1( ktfjd因此應布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產要求的螺紋孔攻絲6M機動時間 ：jtmin08.j輔助時間 ：參照鉆孔輔助時間，取裝卸工件輔助時間為 ，工步f min75.1輔助時間為 。則in1in75.21.ft：參照鉆孔 值，取kk4單間時間定額 ，由式（1.11）有： dt min

50、8.2i01.4%).12)(75.08.(%)1( tfjd因此布置一臺機床即可完成本工序的加工，達到生產要求。 283 專用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。在加工 CA6140 機床后托架零件時，需要設計專用夾具。根據(jù)指導老師的規(guī)定，現(xiàn)設計鏜側面三杠孔時所需的專用夾具。2.1 鏜孔夾具設計2.1.1 問題的提出利用本夾具主要用來鏜加工孔 、 、 。加工時除了要滿足粗402.35.糙度要求外，還應滿足孔軸線對底平面的平行度公差要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。2.1.2 定位方案由零件圖可知：孔 、 、 的軸線

51、與底平面有平行度公差要求，402.35.在對孔進行加工前，底平面進行了粗銑加工。因此，選底平面為定位精基準（設計基準）來滿足平行度公差要求?？?、 、 的軸線間有位置公差，選擇右側面為定位基準來設402.35.計鏜模，從而滿足孔軸線間的位置公差要求。工件采用一面兩孔（底面和兩個的階梯孔）定位，底平面限制三個自由度，一個圓柱銷限制兩個12自由度，一個菱形銷限制一個自由度，從而實現(xiàn)完全定位。2.1.3 夾緊機構雖然應首先著眼于機動夾緊機構，但根據(jù)生產要求，手動加緊完全可以滿足。由于鏜削力較小，用機動的過于浪費，而采用螺旋壓板夾緊機構，通過擰緊夾緊螺母壓緊工件，方便，簡單，易于操作，有效提高了工作效

52、率。手動螺旋夾緊是可靠的，可免去夾緊力計算。2.1.4 導向裝置對于普通鏜床，為了保證孔系的位置精度，需要采用鏜模來引導鏜刀，空襲的位置有鏜模上鏜刀的位置來決定。此處采用固定式鏜套。2.1.5 導向支架的布置形式 重要依據(jù)鏜孔的長徑比 L/D 的大小來選擇。當 DD 時，為了導向柱能深入孔內，減少鏜桿的懸伸量，鏜桿的直徑可小于工件孔徑，但在鏜套內應有引導槽。2.1.6 切削力的計算鏜刀材料： （硬質合金鏜刀）5YT 29刀具的幾何參數(shù)： 60粗K90精10s8由參考文獻16機床夾具設計手冊查表 可得：32圓周切削分力公式： 式PpCKfaF75.02（2.13）式中 map8.1rf/4. 式

53、rpsopkKK（2.14）查表 得： 取 421nmpHB)150(1754.0n由表 可得參數(shù)： 694.k .opK1sp0.rpK即： )(.7NFC同理：徑向切削分力公式 ： 式PpPfaF75.09.3（2.15）式中參數(shù)： 7.0pkK .1op.spK0.1rp即： )(1.34NFP軸向切削分力公式 ： 式PpffaF4.05（2.16）式中參數(shù)： 1.pkK .op.1spK0.rp即： )(59.624NFf2.1.7 誤差分析與計算該夾具以兩個平面定位，要求保證孔軸線與左側面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。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

54、于該工序所規(guī)定的工序公差?？?軸線與左側面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標準的規(guī)定，由參考40文獻15互換性與技術測量表 可知：251取 （中等級）即 ：尺寸偏差為m3.07由16機床夾具設計手冊可得：1 、定位誤差 mtghHWD068.)(2 302 、夾緊誤差 ，由式（2.11）有： cos)(minaxyj其中接觸變形位移值： 式SNcHBKRkmnZaZy 014.8.9)(1（2.16） yj 02.cos、磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj05.、夾具相對刀具位置誤差： 取ADm1.誤差總和： wj 30586.從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 31結 論

55、經過本次的課程設計，我已經能夠將這三年學習的有關機床設計的課程融會貫通，并且對其有了更為深刻的了解。對資料的查詢與合理的應用做了更深入的研究，本次進行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析、銑鏜鉆夾具的設計與分析，不僅對我們在大學期間所學的課程進行了實際的應用與綜合的學習，而且還讓我們對這些設計流程有了系統(tǒng)的學習和清晰的認識，這無疑為我們以后的工作打下了良好的基礎。此外，還要衷心地感謝吉衛(wèi)喜老師的指導與幫助，吉老師在百忙之中依然抽出時間為我們安排設計步驟，盡心盡力告訴我們此次課程設計的重要性。參考文獻1 許曉旸，專用機床設備設計M ，重慶：重慶大學出版社， 2003。2 孫已德，機床

56、夾具圖冊M ，北京：機械工業(yè)出版社， 1984：20-23。3 貴州工學院機械制造工藝教研室，機床夾具結構圖冊M ，貴陽：貴州任命出版社，1983：42-50。4 東北重型機械學院等，機床夾具設計手冊M ，上海：上?？茖W技術出版社，1979。5 孟少龍，機械加工工藝手冊第 1 卷M ，北京：機械工業(yè)出版社， 1991。6 金屬機械加工工藝人員手冊修訂組，金屬機械加工工藝人員手冊 M，上海：上海科學技術出版社，1979。7 李洪，機械加工工藝手冊M ，北京：機械工業(yè)出版社， 1990。8 馬賢智，機械加工余量與公差手冊M ，北京：中國標準出版社， 1994。9 上海金屬切削技術協(xié)會，金屬切削手冊

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