機(jī)制工藝夾具課程設(shè)計(jì)與綜合訓(xùn)練135調(diào)速杠桿的機(jī)械加工工藝規(guī)程及專用夾具設(shè)計(jì)

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1、江蘇技術(shù)師范學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書（論文） JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 機(jī)制工藝夾具課程設(shè)計(jì)與綜合訓(xùn)練 135調(diào)速杠桿的機(jī)械加工工藝規(guī)程 及專用夾具設(shè)計(jì)

2、 二〇一一 年 十二 月 機(jī)制工藝與夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書 1. 工件零件圖（2天） 2. 機(jī)械加工工藝過程卡（2天） 3. 機(jī)械加工工序卡（5天） 4. 專用夾具裝配圖（5天） 5. 夾具體零件圖（3天） 6. 專用夾具三維造型（5天） 7. 設(shè)計(jì)說明書（3天） 說明書書寫注意事項(xiàng) 1. 目錄頁(yè)沒有頁(yè)碼 2. 大的章要另起頁(yè) 3. 參考文獻(xiàn)另起頁(yè) 4. 每個(gè)圖下面要有圖標(biāo)及說明（例如圖1-1工件零件圖） 5. 每個(gè)表格上面要有表頭及說明（例如表1-1工藝方案比較）

3、 目 錄 第1章 杠桿機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)……………………………4 1.1分析零件圖…………………………………………………………4 1.1.1 零件的作用 ………………………………………………………4 1.1.2 零件的工藝分析……………………………………………………4 1.2確定生產(chǎn)類型…………………………………………………………5 1.3 確定毛坯類型 ………………………………………………………6 1.3.1 確定毛坯類型………………………………………………………6 1.3.2 確定鍛件及形狀……………………………………………………6 1.4 機(jī)械加工工藝

4、過程設(shè)計(jì) ………………………………………………7 1.4.1 選擇定位基準(zhǔn)………………………………………………………8 1.4.2 擬定工藝過程………………………………………………………8 1.5 選擇機(jī)床和工藝裝備……………………………………………8 1.5.1 選擇機(jī)床…………………………………………………………9 1.5.2 選擇夾具…………………………………………………………9 1.5.3 選擇刀具…………………………………………………………9 1.5.4 選擇量具…………………………………………………………9 1.6 確定工序尺寸………………………………………………

5、………9 1.7 確定切削用量和時(shí)間定額……………………………………………10 1.7.1 工序1切削用量及基本時(shí)間的確定………………………………10 1.7.2 工序2切削用量及基本時(shí)間的確定..……………..……………12 1.7.3 工序3切削用量及基本時(shí)間的確定…………….………….……14 1.7.4 工序4切削用量及基本時(shí)間的確定…………….………………16 1.7.5 工序5切削用量及基本時(shí)間的確……………………………….……17 1.7.6 工序6切削用量及基本時(shí)間的確定………………...…………………17 1.7.7 工序7切削用量及基本時(shí)間的確定………….…

6、.………………..……17 1.7.8 工序8切削用量及基本時(shí)間的確定……………….…………………18 1.7.9 工序9切削用量及基本時(shí)間的確定……………………………………20 1.7.10 工序10切削用量及基本時(shí)間的確定………………...…………………20 1.7.11 工序11切削用量及基本時(shí)間的確定…………………………………22 1.8夾具設(shè)計(jì)有關(guān)計(jì)算……………………………………………24 1.8.1 定位基準(zhǔn)的選擇……………….………………………………24 1.8.2 工切削力及夾緊力的計(jì)算………………….…………………………24 1.8.3工定位誤差分析……………

7、……….…..…………………………25 1.8.4夾具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明……………………………………25 第2章 綜合訓(xùn)練………………………………………………27 2.1夾具造型（小4號(hào)黑體）………………………………………………27 2.1.1銑夾具立體圖………………………..…………………………… 27 2.1.2銑夾具三視圖 …………………………...……………………… .28 2.2夾具各零件造型過程簡(jiǎn)述………………………………………………30 2.2.1夾具體…………………………………………………………… 30 2.2.2定位元件………………………………………

8、………………… 31 2.2.3夾緊元件………………………………………………………… 34 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………...37 總結(jié)………………………………………………………………… .38 第1章 左擺動(dòng)杠桿機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1.1分析零件圖 1.1.1零件的作用 杠桿原理亦稱“杠桿平衡條件”。要使杠桿平衡，作用在杠桿上的兩個(gè)力（用力點(diǎn)、支點(diǎn)和阻力點(diǎn)）的大小跟它們的力臂成反比。動(dòng)力動(dòng)力臂=阻力阻力臂，用代數(shù)式表示為F1? L1=F2?L2。式中，F(xiàn)1表示動(dòng)力，L1表示動(dòng)力臂，F(xiàn)2表示阻力，L2表示阻力臂。從

9、上式可看出，欲使杠桿達(dá)到平衡，動(dòng)力臂是阻力臂的幾倍，動(dòng)力就是阻力的幾分之一。 1.1.2 零件的工藝分析 零件圖見圖1-1。 圖1-1 零件圖 1、 以mm孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括：兩個(gè)mm的孔及其倒角，兩個(gè)mm平行于mm的孔及其倒角，mm平行于mm的孔及其倒角。其中主要加工表面為mm的孔。 2、 以工件的上下表面為中心的加工表面 這一組加工表面包括：一個(gè)mm的孔。 由以上的分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工一組表面，然后借助于卡具加工另一表面，并保證他的精度。 1.2確定生產(chǎn)類型 根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知：生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。 1.3.毛坯

10、的選擇與設(shè)計(jì) 1.3.1 確定毛坯類型 零件材料為30鋼，毛坯的重量為0.25kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，由于生產(chǎn)綱領(lǐng)大，尺寸較小，形狀簡(jiǎn)單，表面精度要求不高，結(jié)合生產(chǎn)要求，采用精度和生產(chǎn)綱領(lǐng)都比較搞的毛坯制造方法，以減少材料的消耗，所以選用鍛件毛坯，根據(jù)加工粗糙度等級(jí)(IT11-IT14)及批量綜合考慮，查工藝手冊(cè)。選擇模鍛，臥式鍛造機(jī)。 1.3.2 確定鍛件及形狀 1、確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差 （1）參見《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》鍛件尺寸公差與機(jī)械加工余量按GB/T12362—2003確定。根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》，由于零件的功

11、用和技術(shù)要求，確定鍛件的公差等級(jí)為普通級(jí)。 （2）鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù) S S=/，該零件的形狀復(fù)雜系數(shù)為級(jí)。 （3）鍛件的材質(zhì)系數(shù) 由于該零件為30鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)為級(jí)。 2、確定機(jī)械加工余量 根據(jù)鍛件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜系數(shù)查表，可得單邊余量在厚度方向?yàn)?.5—2.0 ，水平方向?yàn)?.5—2.0 。 3、確定毛坯尺寸 （表1） 零件尺寸 單面加工余量 鍛件尺寸 90.5 1.5 12 50b12 1.5 50 9 1 10 4、 確定毛坯

12、尺寸公差 毛坯尺寸公差根據(jù)鍛件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復(fù)雜系數(shù)從表中查得。 （表2） 鍛件尺寸 偏差 12 53 10 5.設(shè)計(jì)毛坯圖 1.4 機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì) 1.4.1 選擇定位基準(zhǔn) （1）、粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于一般的對(duì)于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是加強(qiáng)肋所在的肩臺(tái)的表面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用裝卡對(duì)肩臺(tái)進(jìn)行加緊，利用一組V型塊支承的外輪廓主要定位，以消除x、y方向的移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)共四個(gè)自由度，再用一面定位，限制z方向移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到完全定位，就可以加工的孔了。 （2）、精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮到基準(zhǔn)重合的

13、問題，和便于裝夾，采用的孔作為精基準(zhǔn)。并加工 使它成為另一個(gè)精基準(zhǔn)。 1.4.2 擬定工藝過程 1、工藝路線方案一： 工序1：鉆孔使尺寸達(dá)到φ12H7、2φ8H9、φ6H9的孔同時(shí)倒角，mm 、mm孔的倒角為1.545,其余為0.545 工序2：車mm的內(nèi)孔，使尺寸達(dá)到mm 工序3：銑φ24mm圓柱、φ8mm、φ6mm孔的右端面 工序4：銑φ24mm圓柱、φ8mm、φ6mm孔的左端面 工序5：銑寬20mm、深9mm的槽 工序6：銑小臺(tái)面 工序7：檢查 2、工藝路線方案二： 工序1：銑右端面 銑φ24mm圓柱、φ8mm、φ6mm孔的右端面、并倒角 工序2：銑左端面 銑φ2

14、4mm圓柱、φ8mm、φ6mm孔的左端面、并倒角 工序3：鉆孔 鉆、鉸、φ12H7、2φ8H9、φ6H9的孔并倒角0.5ⅹ45 工序4：倒內(nèi)孔倒角 倒φ12H7、2φ8H9、φ6H9孔的另一端倒角0.5ⅹ45 工序5：倒左倒角 車φ24mm圓柱左端面的倒角1.5ⅹ45 工序6：倒右倒角 車φ24mm圓柱右端面的倒角1.5ⅹ45 工序7：銑小平面 銑斜度為5的小平面 工序8：鏜孔 鏜φ12.5mm的內(nèi)孔0.5ⅹ45 工序9： 鏜倒角 鏜φ12.5mm的內(nèi)孔倒角 工序10： 銑槽 銑寬20mm，深9mm的槽 工序11： 檢驗(yàn) 3、工藝路線的比較與分析 第二條工藝路線不同

15、于第一條是將車孔“銑φ24mm圓柱、φ8mm、φ6mm孔的右端面；銑φ24mm圓柱、φ8mm、φ6mm孔的左端面”兩條工序提到最前面，其它的依次后推。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動(dòng)提高生產(chǎn)效率，而且對(duì)于零件的尺寸精度和位置精度都有很大程度的幫助。 以mm的外圓輪廓為粗基準(zhǔn)，先銑上端面。再鉆孔，從而保證了mm孔中心線的尺寸與上端面的垂直度。符合先加工面再鉆孔的原則。若選第一條工藝路線而先加工孔 3， 再加工上下表面，使毛坯的端面與軸的軸線是否垂直決定了鉆出來的孔的軸線與軸的軸線是否重合這個(gè)問題。所以發(fā)現(xiàn)第一條工藝路線并不可行。 從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下，發(fā)現(xiàn)第二個(gè)方案比較合理想。所以我決定

16、以第二個(gè)方案進(jìn)行生產(chǎn)。 工序1：熱處理 退火 工序2：銑右端面 銑φ24mm圓柱、φ8mm、φ6mm孔的右端面、并倒角 工序3：銑左端面 銑φ24mm圓柱、φ8mm、φ6mm孔的左端面、并倒角 工序4：鉆孔 鉆、鉸、φ12H7、2φ8H9、φ6H9的孔并倒角0.5ⅹ45 工序5：倒內(nèi)孔倒角 倒φ12H7、2φ8H9、φ6H9孔的另一端倒角0.5ⅹ45 工序6：倒左倒角 車φ24mm圓柱左端面的倒角1.5ⅹ45 工序7：倒右倒角 車φ24mm圓柱右端面的倒角1.5ⅹ45 工序8：銑小平面 銑斜度為5的小平面 工序9：鏜孔 鏜φ12.5 mm的內(nèi)孔0.5ⅹ45 工序10： 鏜倒

17、角 鏜φ12.5mm的內(nèi)孔倒角 工序11： 銑槽 銑寬20mm，深9mm的槽 工序12： 檢驗(yàn) 1.5 選擇機(jī)床和工藝裝備 1.5.1 選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床。 ①工序2、3是銑端面。要銑上下表面升降。故萬能升降銑床X60w銑床可以滿足要求。 ②工序4為鉆、鉸孔。由于是大批量，幾個(gè)孔同時(shí)加工，選用三工位組合鉆床。 ③工序5、6、7為倒角。由于精度要求不高，選用轉(zhuǎn)塔車床。 ④工序8為銑小臺(tái)面。選萬能升降銑床X60w即可滿足要求。 ⑤工序9為鏜孔。由于精度要求不高，選用臥式鏜床。 ⑥工序10為鏜倒角。由于精度要求不高，選用臥式鏜床。 ⑦

18、工序11為銑槽。由于生產(chǎn)本零件所選機(jī)床的范圍較廣，萬能升降銑床。 1.5.2 選擇夾具 大批量，多用專用夾具。 1.5.3 選擇刀具 ①在車床上加工的工序，一般都選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工鋼質(zhì)零件采用YT類合金，粗加工用YT5，半精加工用YT15，精加工YT30。 ②銑刀選YT15硬質(zhì)合金片粗齒圓柱形銑刀。根據(jù)表5-98，銑削深度 時(shí)，端銑刀直徑為80mm，為60mm。但由于機(jī)床刀具選擇有限制，故mm，mm，由于采用的是硬質(zhì)合金端銑刀故z=5。 ③銑槽時(shí)，所選刀具為高速鋼立銑刀。銑刀直徑d=20mm，齒數(shù)z=6。 1.5.4 選擇量具 ①加工端面的量具

19、 應(yīng)使用深度游標(biāo)卡尺，測(cè)量范圍為0-200，讀書值為0.05 ②選擇加工孔的量具 工序3，鉆孔使尺寸達(dá)到mm、mm2、mm，工序4，車mm的內(nèi)孔，使尺寸達(dá)到mm，宜選用極限量規(guī)。 1.6 確定工序尺寸 （1）確定mm的端面工序尺寸 粗加工1.9mm到金屬模鑄造的質(zhì)量和表面的粗糙度要求，精加工0.1mm。 同理上下表面的加工余量都是1.5mm。 （2）確定孔mm、mm的工序尺寸 表面粗糙度要求為12.5，所以只需粗加工一次即可。 （3）確定鉆的工序尺寸 由于內(nèi)表面粗糙度要求為3.2，可用一次粗加工和一次鉸孔獲得。適用的鉆頭

20、鉆孔，并用鉸刀修正。 （4）確定鏜mm的孔的工序尺寸 內(nèi)表面要求為25，故直接采用粗鏜獲得。 （5）確定鉆mm、mm孔的工序尺寸 內(nèi)表面粗糙度要求為6.3，因此只用一次鉆孔加工就可滿足。分別使用與的鉆頭鉆孔。 （6）確定槽的加工工序尺寸 由于粗糙度要求為25，所以只需粗銑即可。 1.7 確定切削用量和時(shí)間定額 1.7.1工序1：銑φ24mm圓柱、φ8mm、φ6mm孔的右端面、并倒角 1、工件材料：30鋼，鍛造。 加工要求：粗銑孔粗銑零件上端面Ra12.5μm上端面，使粗糙度達(dá)到12.5。 機(jī)床：萬能升降銑床X60w 刀具

21、：YT15硬質(zhì)合金片粗齒圓柱形銑刀 (1)根據(jù)表，銑削深度mm時(shí)，端銑刀直徑為800mm，為60mm。但由于機(jī)床刀具選擇有限制，故mm，mm，由于采用的是硬質(zhì)合金端銑刀故z=5。. (2)銑刀幾何形狀：由于Mpa，故選擇，，，，，，。 2、計(jì)量切削用量 （1）決定銑削深度由于加工余量不大，故可以一次走到切完。則 =h=1.5mm （2）決定每齒進(jìn)給量 采用對(duì)稱銑刀可以提高進(jìn)給量。根據(jù)表3.5，當(dāng)使用YT15，銑床功率為7.5kW時(shí)， =0.09~0.18mm/z 采用對(duì)稱端銑，故取 =0.1mm/z （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具使用壽命 根據(jù)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損

22、量為1.2mm，由于銑刀直徑mm，故刀具使用壽命T=180min （4）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量 切削速度可根據(jù)表3.27中的公式計(jì)算，也可直接由表中查出。 根據(jù)表，當(dāng)mm，z=5，mm，mm/z時(shí)，=181m/min，r/min，mm/min。 各系修正系數(shù)： 故 ==m/min=183.896m/min n==r/min=584.2r/min ==mm/min=233.68mm/min 根據(jù)萬能升降銑床X60w型立銑床說明書（表3.30）選擇 r/min，mm/min 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 m/min=188.4

23、m/min mm/z=0.08mm/z （5）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表，當(dāng)Mpa，mm， mm，mm，z=5，mm/min,近似為 kW 根據(jù)XA5032型立銑說明書，機(jī)床主軸允許的功率為 kW=5.63kW 故，因此所選的切削用量可以采用，即 mm，mm/min，r/min，m/min，mm/z。 （6）計(jì)算基本工時(shí) 式中，。l=106.5。根據(jù)表3.26，對(duì)稱安裝銑刀，入切量及超切量mm，則=141.5mm，故 =36s 1.7.2工序2：銑φ24mm圓柱、φ8mm、φ6mm孔的左端面、并倒角 1、工件材料：30鋼，鍛造 加工要求：粗銑孔粗銑零件上端面

24、Ra12.5μm下端面，使粗糙度達(dá)到12.5。 機(jī)床：萬能升降銑床X60w 刀具：YT15硬質(zhì)合金片粗齒圓柱形銑刀 (1)根據(jù)表，銑削深度mm時(shí)，端銑刀直徑為80mm，為60mm。但由于機(jī)床刀具選擇有限制，故mm，mm，由于采用的是硬質(zhì)合金端銑刀故z=5。. (2)銑刀幾何形狀：由于Mpa，故選擇，，，，，，。 2、計(jì)量切削用量 （1）決定銑削深度由于加工余量不大，故可以一次走到切完。則 =h=1.5mm （2）決定每齒進(jìn)給量 采用對(duì)稱銑刀可以提高進(jìn)給量。根據(jù)表3.5，當(dāng)使用YT15，銑床功率為7.5kW時(shí)， =0.09~0.18mm/z 采用對(duì)稱端銑，故取 =0.1mm

25、/z （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具使用壽命 根據(jù)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.2mm，由于銑刀直徑mm，故刀具使用壽命T=180min （4）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量 切削速度可根據(jù)表3.27中的公式計(jì)算，也可直接由表中查出。 根據(jù)表，當(dāng)mm，z=5，mm，mm/z時(shí)，=181m/min，r/min，mm/min。 各系修正系數(shù)： 故 ==m/min=183.896m/min n==r/min=584.2r/min ==mm/min=233.68mm/min 根據(jù)XA5032型立銑床說明書（表3.30）選擇 r/min，mm/

26、min 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 m/min=188.4m/min mm/z=0.08mm/z （5）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表，當(dāng)Mpa，mm， mm，mm，z=5，mm/min,近似為 kW 根據(jù)XA5032型立銑說明書，機(jī)床主軸允許的功率為 kW=5.63kW 故，因此所選的切削用量可以采用，即 mm，mm/min，r/min，m/min，mm/z。 （6）計(jì)算基本工時(shí) 式中，。l=106.5。根據(jù)表3.26，對(duì)稱安裝銑刀，入切量及超切量mm，則=141.5mm，故 =36s 1.7．3工序3：鉆孔使尺寸達(dá)到mm、mm2、mm，同時(shí)倒角，mm

27、孔的倒角為1.545,其余為0.545。 選用機(jī)床：三工位組合鉆床。 鉆孔mm f=0.27mm/r v=15m/min （r/min） 按機(jī)床選取r/min 所以實(shí)際切削速度（m/min） 切削工時(shí) s 用鉸刀修正，保證內(nèi)表面粗糙度。 鉸刀：CB1139-84，d=12mm，L=152mm，l=74mm。手動(dòng)修正，是內(nèi)表面粗糙度達(dá)到3.2。 鉆孔mm2 f=0.2mm/r （r/min） 按機(jī)床選取r/min 所以實(shí)際切削速度（m/min） 切削工時(shí) s 鉆孔mm f=0.16mm/r （r/min） 按機(jī)床選取r/min 所

28、以實(shí)際切削速度（m/min） 切削工時(shí) s 1.7.4工序4：鉆、鉸、φ12H7、2φ8H9、φ6H9的孔并倒角0.5ⅹ45 刀具：直柄麻花鉆，直徑為11.8mm，7.8mm，5.8mm。 機(jī)床：三工位組合鉆床 鉆孔mm f=0.27mm/r v=15m/min （r/min） 按機(jī)床選取r/min 所以實(shí)際切削速度（m/min） 切削工時(shí) s 用鉸刀修正，保證內(nèi)表面粗糙度。 鉸刀：CB1139-84，d=12mm，L=152mm，l=74mm。手動(dòng)修正，是內(nèi)表面粗糙度達(dá)到3.2。 鉆孔mm2 f=0.2mm/r （r/min） 按機(jī)

29、床選取r/min 所以實(shí)際切削速度（m/min） 切削工時(shí) s 鉆孔mm f=0.16mm/r （r/min） 按機(jī)床選取r/min 所以實(shí)際切削速度（m/min） 切削工時(shí) s 1.7.5工序5：倒φ12H7、2φ8H9、φ6H9孔的另一端倒角0.5ⅹ45 刀具：直柄麻花鉆，直徑為13mm，9mm，7 mm。 機(jī)床：轉(zhuǎn)塔車床 參數(shù)與上一道工序一樣。 1.7.6工序6：車φ24mm圓柱左端面的倒角1.5ⅹ45 機(jī)床：轉(zhuǎn)塔車床 刀具：YT5硬質(zhì)合金鋼車刀 參數(shù)與上一道工序一樣。 1.7.7工序7：車φ24mm圓柱右端面的倒角1.5ⅹ45 機(jī)床：轉(zhuǎn)

30、塔車床 刀具：YT5硬質(zhì)合金鋼車刀 參數(shù)與上一道工序一樣。 1.7.8工序8：銑斜度為5的小平面 機(jī)床：萬能升降銑床X60w 刀具：YT15硬質(zhì)合金端銑刀 (1)根據(jù)表3.1，銑削深度mm時(shí)，端銑刀直徑為80mm，為60mm。但由于機(jī)床刀具選擇有限制，故mm，mm，由于采用的是硬質(zhì)合金端銑刀故z=5。. (2)銑刀幾何形狀：由于Mpa，故選擇，，，，，，。 2、計(jì)量切削用量 （1）決定銑削深度由于加工余量不大，故可以一次走到切完。則 =h=1mm （2）決定每齒進(jìn)給量 采用對(duì)稱銑刀可以提高進(jìn)給量。根據(jù)表3.5，當(dāng)使用YT15，銑床功率為7.5kW時(shí)， =0.09

31、~0.18mm/z 采用對(duì)稱端銑，故取 =0.1mm/z （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具使用壽命 根據(jù)表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.2mm，由于銑刀直徑mm，故刀具使用壽命T=180min（表3.8） （4）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量 切削速度可根據(jù)表3.27中的公式計(jì)算，也可直接由表中查出。 根據(jù)表3.15，當(dāng)mm，z=5，mm，mm/z時(shí)，=181m/min，r/min，mm/min。 各系修正系數(shù)： 故 ==m/min=183.896m/min n==r/min=584.2r/min ==mm/min=233.68mm/mi

32、n 根據(jù)XA5032型立銑床說明書選擇 r/min，mm/min 因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為 m/min=188.4m/min mm/z=0.08mm/z （5）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表3.23，當(dāng)Mpa，mm， mm，mm，z=5，mm/min,近似為 kW 根據(jù)XA5032型立銑說明書（表3.30），機(jī)床主軸允許的功率為 kW=5.63kW 故，因此所選的切削用量可以采用，即 mm，mm/min，r/min，m/min，mm/z。 （6）計(jì)算基本工時(shí) 式中，。l=18。根據(jù)表3.26，對(duì)稱安裝銑刀，入切量及超切量mm，則=25mm，故 min

33、 1.7.9工序9：鏜mm的內(nèi)孔，使尺寸達(dá)到mm 刀具：YT5硬質(zhì)合金銑刀，主偏角、直徑為10mm 機(jī)床：臥式鏜床T68 （1）切削深度 =0.25mm （2）確定進(jìn)給量 當(dāng)粗鏜鋼料、鏜刀直徑為10mm、mm，鏜刀伸出長(zhǎng)度為50mm時(shí) f=0.08mm/r 按機(jī)床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇 f=0.08mm/r （3）確定切削速度v 按表1.27的計(jì)算公式確定 式中，m=0.2，，，T=60min，09，則 m/min=18m/min r/min=458r/min 按機(jī)床上的轉(zhuǎn)速，選擇 n=460r/min （4）切削時(shí)間 選鏜刀的主偏角為

34、，則，，，，，n=7.68r/s，i=1。 1.7.10工序10：鏜φ12.５mm的內(nèi)孔倒角 刀具：復(fù)合式鏜刀 機(jī)床：臥式鏜床T68 （1）切削深度 =0.25mm （2）確定進(jìn)給量 當(dāng)粗鏜鋼料、鏜刀直徑為10mm、mm，鏜刀伸出長(zhǎng)度為50mm時(shí) f=0.08mm/r 按機(jī)床的進(jìn)給量（表4.2-9），選擇 f=0.08mm/r （3）確定切削速度v 按表1.27的計(jì)算公式確定 式中，m=0.2，，，T=60min，09，則 m/min=18m/min r/min=458r/min 按機(jī)床上的轉(zhuǎn)速，選擇 n=460r/min （4）切削時(shí)間 選鏜刀的

35、主偏角為，則，，， ，n=7.68r/s，i=1。 1.7.11工序11：銑寬20mm、深9mm的槽 刀具：高速鋼立銑刀 機(jī)床：萬能升降銑床X60w （1）確定切削用量 所選刀具為高速鋼立銑刀。銑刀直徑d=20mm，齒數(shù)z=6。根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》第三部分表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工鋼材料的在小于500MPa范圍內(nèi)，故選前角，后角（周齒），（端齒）。 已知銑削寬度mm，銑削深度mm。機(jī)床選用X62型臥式銑床。 （2）確定每齒進(jìn)給量 根據(jù)表3.3，X62臥式銑床的功率為7.5kW（表4.2-38），工藝系統(tǒng)剛性為下等，粗齒銑刀加工鋼料，查的每齒進(jìn)給量f=0

36、.1~0.15mm/z?，F(xiàn)取f=0.12mm/z。 （3）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)表3.7《切削手冊(cè)》，用高速鋼立銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5；銑刀直徑d=20mm，耐用度T=60min。 （4）確定切削速度v和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量，根據(jù)表3.27《切削手冊(cè)》中公式計(jì)算： 式中=21.5，=0.45，，，，，，T=60min，mm，mm/z，mm，z=6，d=20mm，。 m/min r/min 根據(jù)銑床主軸轉(zhuǎn)速表（表4.2-39），選擇 n=150r/min 實(shí)際切削速度 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 根據(jù)X62型銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表，選擇 則

37、實(shí)際的每齒進(jìn)給量為 （5）校驗(yàn)機(jī)床功率 根據(jù)表的計(jì)算公式，銑削時(shí)功率（單位kW）為 N 式中，，，，，，，，，z=6，d=20mm，n=150r/min，k=0.63 N kW X62銑床主動(dòng)點(diǎn)擊的功率為7.5kW，故所選切削用量可以采用。 所確定的切削用量為 ，，n=150r/min， （6）基本時(shí)間 根據(jù)表6.2-7，立銑刀銑槽的基本時(shí)間為 式中，，，，d=20mm，，i=9。 1.8夾具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算 1．8.1 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，待加工平面對(duì)Φ6H9的軸線有平行度要求，對(duì)Φ6H9的軸線有垂直度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為Φ12H7孔的中心

38、線。本設(shè)計(jì)選用以Φ6H9孔的軸線和和Φ24的底端面為主要定位基面，另選用厚度為9mm的上端面作為輔助定位基準(zhǔn)。為了降低生產(chǎn)成本，本設(shè)計(jì)選擇采用螺紋夾緊的方式。 1.8.2切削力及夾緊力計(jì)算 刀具：鑲齒三面刃銑刀 d=Φ80mm 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P 可查得 銑削扭矩 M 切向力 切削功率 Pm=2πMn10(kw) 式中：C=558.6 x=1 y=0.8 d=80 k=0.9 f=0.13 n=1450 所以當(dāng)銑距中心軸線24mm面時(shí)有： =19.

39、65(Nm) =491.35(N) Pm=2πx19.65x1450x10=178.97(kw) 因?yàn)槭倾娂庸?，故：M=19.65x2=39.3(Nm) F=491.35x2=982.7N Pm=178.97x2=357.94(kw) 如上所述，本設(shè)計(jì)采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，即由螺桿、螺母、墊圈、壓板等元件組成的夾緊機(jī)構(gòu)。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造，而且由于纏繞在螺釘表面的螺旋線很長(zhǎng),升角又小，所以螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都很大，是手動(dòng)夾緊中用得最

40、多的一種夾緊機(jī)構(gòu)。 根據(jù)夾緊狀態(tài)下螺桿的受力情況和力矩平衡條件 FL= F= 式中: F——夾緊力(N) F——作用力(N) L——作用力臂(mm) d——螺桿直徑 α——螺紋升角 ——螺紋處摩擦角. ——螺桿端部與工件間的摩擦角. ——螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑(mm) 所以有F== ==3075.73N 顯然 F=3075.7

41、3N>982.7N=F.故本夾具可安全工作。 1.8.3 定位誤差分析 夾具的主要定位元件為支撐板和定位銷。支撐板尺寸與公差都是選取的標(biāo)準(zhǔn)件，其公差由標(biāo)準(zhǔn)件決定，并且在夾具裝配后的技術(shù)要求統(tǒng)一磨削加工，支撐板的定位表面與夾具體底面平行度誤差不超過0.02；定位銷選取標(biāo)準(zhǔn)件，夾具體上裝定位銷銷孔的軸線與夾具體底面的垂直度誤差不超過0.01。 夾具的主要定位元件為短定位銷限制了兩個(gè)自由度,另一端面限制三個(gè)自由度,繞銑刀軸線旋轉(zhuǎn)方向的自由度無須限制。因零件對(duì)形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用標(biāo)準(zhǔn)件，故定位誤差在此可忽略。 1.8.4夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說明 如前所述，在設(shè)

42、計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于機(jī)動(dòng)夾緊而不采用手動(dòng)夾緊。因?yàn)檫@是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要途徑。但由于本夾具是應(yīng)用于組合機(jī)床上，夾具尺寸不能很大，如果采用機(jī)動(dòng)夾緊，夾具勢(shì)必過于復(fù)雜和龐大，本夾具為了提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，考慮簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用, 減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),操作非常簡(jiǎn)單,先擰松夾緊螺母,稍旋轉(zhuǎn)彎頭壓板，將工件放置在夾具支撐板上，由定位銷定位,再將壓板旋轉(zhuǎn)復(fù)位，擰緊螺母達(dá)到夾緊要求即進(jìn)行銑削加工.本工序采用的是專用的組合機(jī)床，高速鋼鑲齒三面刃銑刀來銑側(cè)端面，因而不需要很大的夾緊力，而且可以采用長(zhǎng)柄扳手，只需擰松兩個(gè)夾緊螺母即可，因而工人的勞動(dòng)強(qiáng)度不大。

43、 第 2 章 綜合訓(xùn)練 2.1夾具造型（UG造型） 2.1.1銑夾具立體圖 2.1.2銑夾具三視圖 銑夾具主視圖 銑夾具左視圖 銑夾具俯視圖 2.2夾具各零件造型過程簡(jiǎn)述 2.2.1夾具體 打開UG5.0，新建—模型。用長(zhǎng)方體命令，指定長(zhǎng)，寬，高。形成一個(gè)長(zhǎng)方體，然后以上表面為基準(zhǔn)畫四個(gè)U型槽，完成草圖。進(jìn)行拉伸，指定拉伸長(zhǎng)度，并使用求差的命令。在以剛開始拉伸的面為起始面，再進(jìn)

44、行以上操作。夾具上的兩個(gè)凸臺(tái)使用凸臺(tái)命令，夾具體上的孔使用鉆孔命令，并定位。其中的螺紋孔，應(yīng)先打一個(gè)底孔，然后用插入特征來插入螺紋。 底板下方的槽也是和U型槽的原理一樣的。 2.2.2定位元件 圓柱定位銷 該零件由于是旋轉(zhuǎn)體，我先在一個(gè)草圖中畫它的一半外輪廓，然后完成草圖用旋轉(zhuǎn)命令。指定一根軸心，使剛畫好的草圖繞著該軸旋轉(zhuǎn)360度而形成一個(gè)實(shí)體。 削邊銷 該形成方式與上邊的圓柱銷一樣。不同的是兩側(cè)要削掉，我是以該銷的頂面為基準(zhǔn)畫草圖。在草圖中畫兩條對(duì)稱的直線，然后使用拉伸并偏置，使用求差。 對(duì)刀塊

45、 先在草圖中畫這個(gè)零件的直角邊的外輪廓，然后完成草圖，進(jìn)行拉伸。然后以圖示位置的零件上表面為基準(zhǔn)，進(jìn)行插入—特征—鉆孔，并選擇鉆孔類型。 定位件 先插入—特征—長(zhǎng)方體。然后以長(zhǎng)方體的側(cè)面為基準(zhǔn)，進(jìn)入草圖編輯，畫如圖所示的方形凹槽。使用拉伸，求差命令。然后再插入—特征—邊倒角。選四條邊，輸入倒角角度和長(zhǎng)度進(jìn)行倒角。最后在插入鉆孔特征。 銷 使用旋轉(zhuǎn)命令，以及球命令，求和。最后使用倒角命令。 2.2.3夾緊元件 鉤形壓板 先在草圖上畫一半圖像，然后旋轉(zhuǎn)，如上圖所示。

46、 然后以圓柱上表面為基準(zhǔn)，畫上面部分的形狀，然后拉伸，求和。在以拉伸到的那個(gè)面為基準(zhǔn)畫那個(gè)鉤形，在用拉伸命令。最后使用兩次鉆孔命令就形成了。 與鉤形壓板相配的套筒 這個(gè)套筒和上面那個(gè)是相配套的。成形方法也是一樣的。先在一個(gè)草圖上畫一半的圖，然后旋轉(zhuǎn)。然后再使用鉆孔命令。該零件底部還有個(gè)螺紋孔，應(yīng)先打一個(gè)孔，然后插入—特征—螺紋。成形如上圖所示。 要想在上面切一個(gè)槽，我是一該零件的上表面為基準(zhǔn)，然后建一個(gè)草圖，然后在草圖中畫一個(gè)矩形框，確定好位置，然后使用拉伸命令，然后求差。如上圖所示。最后在一該零件的地面為基準(zhǔn)畫一個(gè)小圓。然后使用拉伸求差而得。 內(nèi)六角螺釘

47、 使用圓柱命令，然后用凸臺(tái)命令并求和，然后在這上面畫一個(gè)六邊形。拉伸求差，然后倒角，最后使用插入螺紋命令，指定起始點(diǎn)和終點(diǎn)。 一字螺釘 該成形過程與上面的一樣，自不過在凸臺(tái)上開個(gè)槽，使用插入—特征—切槽命令。指定位置即可。 雙頭螺柱 先用圓柱命令建一個(gè)圓柱實(shí)體，然后兩頭倒角，在兩頭分別插入螺紋，并指定長(zhǎng)度。 然后以底面為基準(zhǔn)鉆一個(gè)沉頭孔，如上圖所示。 彈簧 插入—螺旋線—然后指定螺距和圈數(shù)。再使用掃掠命令。 參考文獻(xiàn) [1] 王先逵.機(jī)械制造工藝手冊(cè).第一卷.工藝基礎(chǔ)

48、卷[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006. [2] 王先逵.機(jī)械制造工藝手冊(cè).第二卷.加工技術(shù)卷[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006. [3] 郭娟.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006. [4] 王春福.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).第三版[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版,2000. [5] 吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003. [6] 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì).鑄造手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003. [7] 吉衛(wèi)喜.機(jī)械制造技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001. [8] Rajput RK.Element of M

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50、 總 結(jié) 通過設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我獨(dú)立思考問題和解決問題的能力，樹立了正確的設(shè)計(jì)思想，掌握了零件產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。通過設(shè)計(jì)，使我能熟悉地查找和應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊(cè)、圖冊(cè)和規(guī)范，熟悉有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以完成一個(gè)工程技術(shù)人員在機(jī)械設(shè)計(jì)方面所必須具備的基礎(chǔ)技能訓(xùn)練。同時(shí)，我還學(xué)會(huì)了許多Word的操作知識(shí)，CAD的操作能力以及對(duì)UG三維造型有了更深的了解和提高。。通過本次持續(xù)五周的夾具設(shè)計(jì)，首先通過零件圖來確定加工余量，繪毛坯圖，而后通過小組的合作分工計(jì)算切削余量，繪制工藝卡。通過繪制工藝卡片，確定每道工序的定位與夾緊方式，有老師分配任務(wù)進(jìn)行夾具設(shè)

51、計(jì)。以及CAD/CAM三維建模造型。整個(gè)過程中對(duì)以往所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了回顧和復(fù)習(xí)，同時(shí)也是一種查缺補(bǔ)漏的鞏固過程。通過老師的指導(dǎo)，對(duì)很多設(shè)計(jì)過程遇到的問題進(jìn)行了解決，也學(xué)到很多知識(shí)，獲益匪淺。 在這次設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)了一步，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法，讓我們更好地理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。同時(shí)，也要感謝范老師對(duì)我的關(guān)心和幫助。本設(shè)計(jì)是在范老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下順利完成。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。在學(xué)業(yè)上池老師給予我巨大前進(jìn)動(dòng)力，在此再向幫助過我的老師和同學(xué)致以誠(chéng)摯的謝意。 38