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中北大學(xué)信息商務(wù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
車(chē)床尾座套筒零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名： 郝華棟 學(xué)號(hào)：12020142X37
系 別： 機(jī)械工程系
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
指導(dǎo)教師： 龐俊忠 職稱(chēng)： 教授
年 月 日
車(chē)床尾座套筒零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)
摘 要
此次的研究主要分為兩部：一、套筒零件加工工藝規(guī)程；二、銑八毫米鍵槽夾具設(shè)計(jì)。尾座套筒零件與尾架部分必須結(jié)合運(yùn)用，我所研究設(shè)計(jì)面是外圓的表面和莫氏4號(hào)孔。根據(jù)加工的工藝的標(biāo)準(zhǔn)可以明白，確保外圓面的加工的精度肯定是比確?？椎募庸さ木雀菀滓恍９蔬@次設(shè)計(jì)按照先面后孔的標(biāo)準(zhǔn)。而且孔的加工和外圓面的加工非常一目了然劃分成了粗加工的階段和精加工的階段，確保加工的精度準(zhǔn)確。在加工過(guò)程中通過(guò)種種選擇，最后我選擇使用通用機(jī)床。粗糙度要求高則需要進(jìn)過(guò)磨削處理。我主要以套筒的工藝性以及力學(xué)性進(jìn)行研究，科學(xué)合理的安排是必要的，與實(shí)際操作現(xiàn)結(jié)合，順利的完成機(jī)床尾架套筒的研究設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞: 套筒，加工工藝，銑槽，效率，定位
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車(chē)床尾座套筒零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)
Summary
Tailstock parts process planning and keyway milling 8mm fixture design is the plan I studied the main research contents. Commensurate with each other using the tailstock sleeve parts and is part of the main processing surface of which is cylindrical and surface Mohs fourth hole. According to the standard process can be understood, to ensure precision cylindrical surface is certainly better than the hole to ensure the machining accuracy easier. Therefore, in accordance with the design standards before surface after hole. And the outer surface of the hole and working very clear divided into roughing and finishing stages, so you can ensure accuracy. The ins and outs of the process using a common tool. Which of Mohs fourth bore and outside surface roughness is relatively high, after grinding to achieve the roughness. Keyway milling 8mm, mainly outside circular face of the sleeve bore centerline do positioning reference, I used the V-block as a positioning jig, analyze the sources of error of positioning fixture for control assurance and enhancement machining accuracy is very important. The main body of the text is that through the process and the mechanical properties of the machine tailstock sleeve is analyzed on the processing technology of scientific and reasonable arrangement, combined with the actual operation, the successful completion of the final study design C620 machine tailstock sleeve Claim.
Keywords: sleeve, processing, milling, efficiency, location
目 錄
引 言 1
1.車(chē)床尾架套筒零件工藝過(guò)程的分析 2
1.1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型 2
1.2零件的分析 3
1.3選擇毛坯 3
1.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)……………………………………………………...4
1.4.1定位基準(zhǔn)的選擇………………………………………………4
1.4.2零件加工方法的選擇 4
1.4.3 制定工藝路線(xiàn)………………………………………………...5
1.4.4確定機(jī)械加工余量及毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯—零件綜合圖…6
1.4.5工序設(shè)計(jì) 8
1.4.6.確定切削用量及基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 13
2.機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 21
2.1 問(wèn)題的提出 21
2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 21
2.3切削力及夾緊力計(jì)算 22
2.4 定位誤差分析 24
2.5定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 26
總 結(jié) 28
致 謝 29
參 考 文 獻(xiàn) 30
引 言
制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家最基礎(chǔ)也是最重要的產(chǎn)業(yè)，他關(guān)乎國(guó)家興亡，所謂國(guó)家的興亡匹夫都有有責(zé)任，更何況我們新時(shí)代的年輕大學(xué)生呢？在這個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大環(huán)境中，努力發(fā)展制造業(yè)，研究相關(guān)技術(shù)才是重中之重。制造業(yè)的基礎(chǔ)不用多說(shuō)，那必然是機(jī)床，這個(gè)行業(yè)為無(wú)數(shù)的傳統(tǒng)工業(yè)以及新興技術(shù)行業(yè)提供了很多必需的設(shè)備，是基礎(chǔ)中的最重要的基礎(chǔ)。所以發(fā)展機(jī)床技術(shù)就顯得很重要。而車(chē)床又是使用最廣泛的機(jī)床。它除了能鏜孔，還能是工件進(jìn)行多種類(lèi)型的“深造”，多少同時(shí)進(jìn)行，大大節(jié)約時(shí)間。
車(chē)床可以車(chē)削各種螺紋，而且還有鉆孔及很多相關(guān)的加工的功能。車(chē)床加工長(zhǎng)的工件時(shí)，尾座的支撐作用是無(wú)可置疑的，它能確保加工的精準(zhǔn)性，也能安裝鉆具，進(jìn)行各種孔類(lèi)加工。質(zhì)量與效率雙重保險(xiǎn)。
我的這次的設(shè)計(jì)，是組成車(chē)床的零件之一。它價(jià)低耐用，保修簡(jiǎn)單。非常適合本次設(shè)計(jì)，故此次設(shè)計(jì)主要針對(duì)普通機(jī)床
此次的設(shè)計(jì)，是結(jié)合科學(xué)與實(shí)際運(yùn)用，是對(duì)我綜合運(yùn)用能力以及分析解決問(wèn)題能力的考驗(yàn)，我將致力于改善車(chē)床效率與勞動(dòng)強(qiáng)度等多方面的能力。此次圍繞零件的特點(diǎn)，進(jìn)行設(shè)計(jì)以及完成后的運(yùn)用。
1.車(chē)床尾架套筒零件工藝過(guò)程分析
1.1計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型
圖1是C620車(chē)床的尾架零件，年產(chǎn)量應(yīng)該是1000臺(tái)，設(shè)備用率應(yīng)是8%，廢品率應(yīng)是1%，其機(jī)械加工工藝規(guī)程如下。
圖1
根據(jù)任務(wù)書(shū)可知為中批生產(chǎn)。
1.2零件的分析
零件的外圓表面φ55和錐孔φ31.269±0.02精度的要求高，圓柱度要求0.005，要求精車(chē)（鏜）之后必須做的熱處理?？爪?8用于放置絲桿，要求的表面的粗糙度一般。螺母孔φ34要求Ral .6。鍵槽8毫米要求孔中心線(xiàn)和車(chē)床尾架對(duì)應(yīng)保證 位置精度。R2油槽深度2mm，φ6mm小孔在外圓柱面上，中心線(xiàn)所距右側(cè)面2.5mm 。小孔是油孔，位置精度低，鉆到其溝槽之內(nèi)就行，形成通暢的油路，故孔加工肯定簡(jiǎn)單。
1.3選擇毛坯
傳動(dòng)件中使用最為廣泛的就是套筒零件，強(qiáng)度高。使用材料45鋼，尺寸不是很大，形狀簡(jiǎn)單，成批量生產(chǎn)，毛坯決定用模鍛成型。
零件形狀簡(jiǎn)單，故毛坯與零件形狀相似。即為圓柱，內(nèi)孔尺寸小使用實(shí)心件。
毛坯尺寸經(jīng)過(guò)確定加工余量后決定。
1.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1.4.1定位基準(zhǔn)的選擇
此圓柱的實(shí)心件，全面加工，表面精度要求高，故應(yīng)選取外圓和其中一個(gè)端面作為粗基準(zhǔn)。我們的設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)就是孔，為了是基準(zhǔn)重合，所以選擇孔為定位基準(zhǔn)。先加工孔，外圓φ55是粗基準(zhǔn)。
1.4.2零件加工方法的選擇
此零件的加工外圓、端面、內(nèi)孔、槽及小孔等等，用45 鋼。根據(jù)教材，用一下方法加工：
φ55mm外圓面：公差等級(jí)IT6級(jí)，表面粗糙度是Ra0.4μm ，需要半精車(chē)、粗車(chē)、精車(chē)和磨削。
φ28 內(nèi)孔：公差按照一般的要求 ，表面粗糙度是Ra3.2μm，毛坯是實(shí)心件，采取φ25鉆對(duì)鉆成通孔。
φ30mm內(nèi)孔：表面粗糙度是Ra1.6μm，粗、精鏜到尺寸。
φ34 mm內(nèi)孔：表面粗糙度是Ra1.6μm，粗、精鏜到尺寸，倒角。
φ31.239mm內(nèi)孔：莫氏4，公差等級(jí)IT7 ，表面粗糙度是Ra0.4μm ，孔已鉆出，加工方法粗鏜、精鏜、半精鏜、精鏜和磨削，倒角。
端面：端面就是回轉(zhuǎn)體的端面，尺寸精度要求低，表面粗糙度是Ra3.2μm，Ra3.2μm的端面必須粗車(chē)和半精車(chē)。
槽：槽寬的公差等級(jí)是IT7，槽深的公差等級(jí)是IT6，表面粗糙度是Ra0.8μm使用盤(pán)形銑刀精銑和磨削。
油槽：槽寬和槽深分別為2mm，表面粗糙度Ra3.2μm，粗銑。
φ6mm小孔：使用鉆削加工出，精度低。
1.4.3制定工藝路線(xiàn)
加工決定先進(jìn)行內(nèi)孔加工，接著才是圓柱面和端面的加工。工藝路線(xiàn)如下（需要加加工余量）
工序10：以其外圓φ55mm及端面定位，粗車(chē)其另一端面，粗車(chē)其外圓φ55mm，鉆孔φ26.5mm，半精鏜孔φ28、φ30、φ34孔。
工序20：以粗車(chē)后的外圓φ55mm及端面定位，粗車(chē)另一端面，粗車(chē)外圓φ55mm，鉆孔φ26.5mm（鉆通孔），半精鏜（莫氏4）。
工序30：以粗車(chē)后的外圓φ55mm及端面定位，半精車(chē)另一端面，半精車(chē)外圓，精鏜孔φ30、φ34，倒角。
工序40：以外圓φ55mm及端面定位，半精車(chē)另一端面，半精車(chē)外圓，精鏜錐孔φ31.269（莫氏4），留磨削余量，倒角。
工序50：定位是按照孔的軸心，沿著兩個(gè)面頂，對(duì)外圓進(jìn)行精車(chē)處理，
工序60：以孔軸心線(xiàn)定位，磨削外圓。
工序70：以外圓和孔軸心線(xiàn)定位，磨削錐孔。
工序80：以孔φ28及端面定位，粗銑2個(gè)槽。
工序90：以孔φ28、端面及粗銑后的一個(gè)槽定位，銑8mm槽，留磨削余量。
工序100：以孔φ28、端面及粗銑后的一個(gè)槽定位，磨削8mm槽。
工序110：以孔φ28、端面及外圓定位，鉆油孔φ6。
工序120：鉗工去毛刺。
工序130：終檢。
1.4.4計(jì)算機(jī)械加工余量以及毛坯尺寸設(shè)計(jì)毛坯—零件綜合圖
（1）計(jì)算機(jī)械加工余量。根據(jù)估計(jì)的鍛件的質(zhì)量復(fù)雜系數(shù)，通過(guò)我的附表1可以得到各個(gè)內(nèi)表面的加工余量和外表面加工余量?？准庸び嗔扛鶕?jù)表查可得。
①鍛件質(zhì)量：成品質(zhì)量為1.950kg ，估計(jì)毛坯質(zhì)量大概是5.770 kg
②加工精度：零件孔以及外圓各表面加工精度較高。
③鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S 為：
假設(shè)最大直徑為φ59mm，長(zhǎng)為280mm，則：
＝＝3.14*2.95*28*7.85
＝6.006
m＝5.77
S＝
故按表1查得鍛件復(fù)雜系數(shù)為S，級(jí)別簡(jiǎn)單
表1 鍛件開(kāi)關(guān)復(fù)雜系數(shù)S
④機(jī)械加工的余量，根據(jù)質(zhì)量、f2、s1得到直徑方向是2.0~2.5mm。即為鍛件外徑的單邊的余量為2.0~2.5mm，軸向尺寸單邊余量是2.0~2.5mm
（2）確定毛坯尺寸?？刹榈玫降募庸び嗔窟m用粗糙度Ra≥1.6μm。Ra＜1.6μm的表面，余量應(yīng)適當(dāng)?shù)脑龃?，屬成批量生產(chǎn)所以選單邊的余量是2.0mm。
（3）設(shè)計(jì)毛坯-零件綜合圖
鍛件重量是5.770Kg，形狀的復(fù)雜系數(shù)為S1，45鋼的含碳量為0.421%~0.500%，最高是0.50%，按照表2可以得到鍛件材質(zhì)系數(shù)是M1 ，進(jìn)行粗車(chē)后調(diào)質(zhì)的熱處理。
表2 鍛件材質(zhì)系數(shù)
1.4.5工序設(shè)計(jì)
（1）選擇加工設(shè)備與工藝裝備。
① 選擇機(jī)床。
a. 工序的10、20、30、40就是粗車(chē)、半精車(chē)和鉆、半精鏜孔。此零件外廓尺寸小，采用CA6140型臥式車(chē)床。
b. 工序50是精鏜孔。零件外廓尺寸較小，零件為回轉(zhuǎn)體，故選用CA6140型車(chē)床。
c. 工序60采用CA6140型臥式車(chē)床，精度很高，雙面頂尖加工來(lái)完成中心孔定位。屬于精車(chē)外圓
d.工序70是磨外圓，使用M1420型的磨床。
e.工序80是磨內(nèi)孔，工件就放在V形塊上，兩個(gè)中心高度相同，磨床同上。
f.工序90為銑鍵槽，采用X6132銑床
g.工序100為磨鍵槽，采用M1420磨床
h．工序110鉆小孔φ6mm，可使用V型塊確定位置用立式鉆床加工，使用Z516－A 式鉆床。
②選擇夾具。
除去磨外圓及內(nèi)孔和銑槽采用專(zhuān)用的夾具以外，其他公用的夾具即可勝任。前面工序使用三爪的自定心卡盤(pán)等。
③選擇刀具。
a. 于車(chē)床上加工時(shí)，大部分都使用硬質(zhì)的合金車(chē)刀和鏜刀。加工的鋼質(zhì)零件使用YT 類(lèi)的硬質(zhì)合金，粗加工可以使用YTS ，半精加工可以使用YT ，精加工可以使用YT30。使用可轉(zhuǎn)位的車(chē)刀，可以提升效率。鏜孔之前要先鉆孔，使用φ26錐鉆。
b.在磨床上加工，一般采用砂輪。
c. 通過(guò)研究我表示盤(pán)形銑刀更加合適，要求深4.50mm 、寬8.00mm ，剩下的余量磨削，所以盤(pán)銑8×27×50更加合適。銑R2油槽使用：27×5×30×R5最為合適。
d. 鉆小孔φ6mm的話(huà)，用的是φ6直柄麻花鉆，帶90度倒角的锪鉆。
④選擇量具。
屬于成批量生產(chǎn)，使用通用量具．使用兩種選擇方法：就是按計(jì)量器具的不確定度來(lái)選擇；按計(jì)量器具的測(cè)量方法的極限誤差來(lái)選擇。
a. 選擇的各外圓加工面的量具。現(xiàn)在按照計(jì)量器具的測(cè)量方法極限誤差選擇其表面加工時(shí)所使用量具，該尺寸的公差T=0.013mm。
按照工藝人員的手冊(cè)的話(huà)，那么選擇測(cè)量范圍應(yīng)該是50-75mm，分度值因該是0.010mm 外徑為千分尺。
表3 外圓加工面所使用的量具
工序
加工面尺寸
尺寸公差
量具
10~20
φ57
－0.3
分度值，測(cè)量范圍 游標(biāo)卡尺
30~40
φ56
－0.19
60
φ55.4
+0.4
分度值，測(cè)量范圍 外徑千分尺
70
φ55
0.013
b.選擇加工孔用量具?？爪?8、φ34公差為一般要求，采用的分度值為0.020，游標(biāo)卡尺使用0-150mm的。φ孔的公差等級(jí)大概是IT7級(jí)，半精加工使用內(nèi)徑的百分表，精加工使用的是極限量規(guī)?？爪?1.269為莫氏4號(hào)軸，錐度1：19.254 小滑板的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，如果不對(duì)準(zhǔn)中心，那么母線(xiàn)就會(huì)變得不直。粗車(chē)的時(shí)候，進(jìn)刀不能太深，應(yīng)該先找正確的錐度。精加工其錐面的時(shí)候，均要小點(diǎn) ，如果太大就會(huì)影響錐面加工質(zhì)量。最后的一刀的切削深度應(yīng)該取0.1-0.2mm最好。通過(guò)加入潤(rùn)滑液，可以縮小表面粗糙度。檢查錐度的方法是：用錐度界限塞規(guī)涂色來(lái)檢查錐度。
c.加工軸向所用量具（未注公差按IT12）
表4 軸向加工所用量具
工序
加工面尺寸
尺寸公差
量具
10
276
-0.97
分度值0.02，測(cè)量范圍0-300mm 游標(biāo)卡尺
20
3.5
25
45
－
分度值，測(cè)量范圍 深度游標(biāo)卡尺
30
90
－
90
160
200
－
分度值0.02，測(cè)量范圍0-300mm 游標(biāo)卡尺
d.，槽經(jīng)半精銑的后槽的寬是公差I(lǐng)T11級(jí)，槽深的公差是IT12級(jí)，選用的卡尺分度值應(yīng)為0.02mm。
（2）用加工表最后的工序往前推算可以計(jì)算出工序尺寸。那么在基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換時(shí)，工序的尺寸完全可以采用工藝尺寸鏈來(lái)計(jì)算。
a. 零件的各圓柱面的總加工余量，然后可以繼續(xù)查出各工序加工余量（粗加工除外），那么可得到總加工的余量-各工序的加工余量=粗加工余量。中間的工序尺寸的公差按加工的方法的經(jīng)濟(jì)精度來(lái)確定。
表5各圓柱表面、孔加工余量
加工內(nèi)容
工序雙邊余量/mm
工序尺寸及公差/mm
表面粗糙度/μm
粗
半精
精
磨
粗
半精
精
磨
粗
半精
精
磨
外圓
2.0
1.2
0.5
0.3
-0.3
0.13
0.021
-0.013
3.2
1.6
0.8
0.4
φ28內(nèi)孔
－
1.5
-0.52
-0.19
－
－
－
3.2
－
－
內(nèi)孔莫氏4號(hào)
－
3.5
1.0
0.3
-0.47
-0.12
0.04
3.2
1.6
0.8
0.4
φ34內(nèi)孔
5
2.5
-0.4
-0.20
－
－
－
3.2
－
－
內(nèi)孔
2
1.5
－
－
-0.4
-0.20
－
－
3.2
1.0
－
－
φ6油孔
－
－
－
-0.22
－
－－
－
3.2
－
－
－
鍵槽
－
1.3
－
0.3
－
－
－
3.2
1.6
－
0.4
R2油槽
－
－
－
－
－
-0.1
－
－
3.2
1.6
－
－
確定軸向尺寸。此零件各工序的軸向尺寸如圖2所示
圖2
表6 各端面工序加工余量
工序
加工表面
總加工余量
工序加工余量
Ⅰ
1
2
3
4
2.5
7.5
3.5
1.5
Z1＝1.5
Z2＝7.5
Z3＝3.5
Z4＝1.5
Ⅱ
5
1.5
Z5＝1.5
6
0.09
Z6＝0.09
Ⅲ
1
2.5
Z13＝1.0
a.確定工序尺寸、、,這些尺寸只與加工余量有關(guān)。則
==(277+1.5)mm=278.5mm
= =276+1.0＝277mm
＝-＝277-1.0＝276mm
b.確定工序尺寸。該尺寸應(yīng)達(dá)到零件圖樣的要求，mm，＝ 3.5mm， =90mm。
c.確定工序尺寸及，尺寸、需解工藝尺寸鏈才能確定，圖中是未注公差尺寸，共差等級(jí)完全可以按照IT12 ，公差值可以確定是0.210mm，則
圖3
根據(jù)尺寸鏈計(jì)算公式有
L1＝=276-90＝186mm
T=0.21
d.確定銑槽的工序尺寸
此尺寸：槽寬是，槽深是4.50mm。在粗銑的時(shí)候呢，完全給半精銑留下加工的余量：槽寬的兩邊的余量是1.40mm；槽深的余量是1.20mm。粗銑工序尺寸：槽寬是6.60mm，槽深是3.30mm。
1.4.6.確定切削用量及基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間）
工序Ⅰ：車(chē)削端面、鏜孔、外圓、鉆。切削用量通過(guò)查詢(xún)表格。
（1）車(chē)端面，保持尺寸278.5mm
3) 背吃刀量 根據(jù)加工余量 1.5mm，可以一次性切除。
4) 進(jìn)給量f 就當(dāng)?shù)稐U尺寸是16.0mm×25.0mm,，<3.0mm，和工件直徑取60.0mm時(shí)。
f=0.5~0.7mm/r，可選f=0.5mm/r
11) 切削速度 按《切削手冊(cè)》公式得：
粗車(chē)時(shí) 取=1.3m/s
4) 確定工時(shí) 取 =500r/min
l=1.5mm，=2mm，=3mm
（2）車(chē)外圓￠57
1）背吃刀量 根據(jù)加工余量 2，可以一次性切除。
2)進(jìn)給量f ，當(dāng)?shù)稐U尺寸是16.0mmx25.0mm, <3mm,和工件直徑取60.0mm時(shí)
f=0.5~0.7mm/r
可選f=0.6mm/r
3） 切4） 削速度 按《切5） 削手冊(cè)》公式得：
粗車(chē)時(shí) 取=1.3m/s
4) 確定工時(shí)
L=2mm
計(jì)算得 =1.4(min)
（3）鉆內(nèi)孔 選取直徑為φ26.5錐鉆
1）背吃刀量 一次性鉆出。
2) 確定工時(shí)
計(jì)算得 =3.2(min)
（4）鏜孔￠28
1）背吃刀量 根據(jù)加工余量 1.5，可以一次性切除。
2）進(jìn)給量f ，當(dāng)?shù)稐U尺寸是10.0mm×10.0mm×300.0mm， <3.0mm,和鏜刀或者鏜桿伸出長(zhǎng)度150.0mm時(shí)
f=0.4~0.7mm/r
選取f=0.5mm/r
3）切削速度 按《切削手冊(cè)》得
取=0.42mm/s。
4) 確定工時(shí)
L=1.5mm
計(jì)算得 =7.8(min)
（5）鏜孔￠34
1）背吃刀量 根據(jù)加工余量2.5，粗鏜2次切除。
2）進(jìn)給量f ，當(dāng)?shù)稐U尺寸是10.0mm×10.0mm×300.0mm， <3.0mm,和鏜刀或者鏜桿伸出長(zhǎng)度50.0mm時(shí)
f=0.08mm/r
按CA6140機(jī)床說(shuō)明書(shū)選f=0.08mm/r
3）切削速度 按《切削手冊(cè)》得
取=0.5mm/s。
4） 確定工時(shí)
L=2.5mm
計(jì)算得 =1.9(min)
（6）鏜孔￠30
1）背吃刀量 根據(jù)加工的余量 2，可以1次切除。
2）進(jìn)給量f ，當(dāng)?shù)稐U尺寸是10.0mm×10.0mm×300.0mm， <3.0mm,和鏜刀或者鏜桿伸出長(zhǎng)度50.0mm時(shí)
f=0.08mm/r
按CA6140機(jī)床說(shuō)明書(shū)可選f=0.08mm/r
3）切削速度 按《切削手冊(cè)》得
取=0.5mm/s。
4） 確定工時(shí)
L=1.7mm
計(jì)算得 =2.2(min)
工序Ⅱ：車(chē)端面，車(chē)外圓，鏜孔。
（7）車(chē)端面，保持尺寸277
1）背吃刀量 根據(jù)加工的余量 1.50mm，可以一次性切除。
2）進(jìn)給量f ，當(dāng)?shù)稐U尺寸是16.0mm×25.0mm,，<3.0mm，和工件直徑取60.0mm時(shí)。
f=0.5~0.7mm/r
可選f=0.5mm/r
5 切削速度 按《切削手冊(cè)》公式得：
粗車(chē)時(shí) 取=1.3m/s
4) 確定工時(shí) 取 =500r/min
l=1.5mm，=2mm，=3mm
（8）車(chē)外圓￠57（調(diào)頭車(chē)，工時(shí)同上）
計(jì)算得 =1.4(min)
（9）鉆內(nèi)孔 選取直徑為φ26.5錐鉆（因是通孔，加工同上）
確定工時(shí) =3.2(min)
（10）鏜孔（莫氏4號(hào)）
1)背吃刀量 根據(jù)加工的余量 3.50mm，可以2次切除。
2)進(jìn)給量f ，當(dāng)?shù)稐U尺寸是10.0mm×10.0mm×300.0mm， <3.0mm,和鏜刀或者鏜桿伸出長(zhǎng)度100.0mm時(shí)
f=0.15~0.3mm/r
按CA6140機(jī)床說(shuō)明書(shū)可選f=0.18mm/r
3)切削速度 按《切削手冊(cè)》得
取=0.41mm/s。
4) 確定工時(shí)
L=1.7mm
計(jì)算得 =7.4(min)
工序Ⅲ 車(chē)端面，車(chē)外圓，鏜孔，倒角；
（1）車(chē)端面，保持尺寸276
1）背吃刀量 根據(jù)加工余量 1.0，可以一次性切除。
2）進(jìn)給量f ，當(dāng)?shù)稐U尺寸是16.0mm×25.0mm,，<3.0mm，和工件直徑取60.0mm時(shí)。
f=0.3~0.4mm/r
可選f=0.3mm/r
5 切削速度 按《切削手冊(cè)》公式得：
半精車(chē)時(shí) 取=1.66m/s
4) 確定工時(shí) 取 =800r/min
l=1.0mm，=2mm，=3mm
=N=56（s）
（2）車(chē)外圓￠55.8
1）背吃刀量 根據(jù)加工余量 1.20mm，可以一次性切除。
2)進(jìn)給量f ，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16.0mm×25.0mm, <3.0mm，和工件直徑取60.0mm時(shí)
f=0.5~0.7mm/r
可選f=0.6mm/r
3)切削速度 按《切削手冊(cè)》公式得：
半精車(chē)時(shí) 取=1.66m/s
4) 確定工時(shí)
L=1.2mm
計(jì)算得 =1.32(min)
（3）精鏜孔￠34
1）背吃刀量 根據(jù)加工的余量1，鏜1次切除。
2）進(jìn)給量f ，當(dāng)?shù)稐U尺寸是10.0mm×10.0mm×300.0mm， <3.0mm,和鏜刀或鏜桿伸出長(zhǎng)度100.0mm時(shí)
f=0.15~0.30mm/r
按CA6140機(jī)床說(shuō)明書(shū)選f=0.15mm/r
3）切削速度 按《切削手冊(cè)》得
取=0.5mm/s。
4） 確定工時(shí)
L=2.5mm
計(jì)算得 =0.94(min)
（4）半精鏜孔￠30
1）背吃刀量 根據(jù)加工余量 1.5，可以1次切除。
2）進(jìn)給量f ，當(dāng)?shù)稐U尺寸是10.0mm×10.0mm×300.0mm， <3.0mm,和鏜刀或鏜桿伸出長(zhǎng)度50.0mm時(shí)
f=0.08mm/r
按CA6140機(jī)床說(shuō)明書(shū)可選f=0.08mm/r
3）切削速度 按《切削手冊(cè)》得
取=0.5mm/s。
4） 確定工時(shí)
L=1.7mm
計(jì)算得 =2.2(min)
（5）倒角
工序Ⅳ：車(chē)外圓，鏜孔，倒角。
（1）車(chē)外圓￠55.8（調(diào)頭車(chē)，工時(shí)同上）
計(jì)算得 =1.32(min)
（2）鏜孔（莫氏4號(hào)）
1）背吃刀量 根據(jù)加的工余量 1.0mm，可以一次切除。
2）進(jìn)給量f ，當(dāng)?shù)稐U尺寸是10.0mm×10.0mm×300.0mm， <3.0mm,以及鏜刀或者鏜桿伸出長(zhǎng)度100.0mm時(shí)
f=0.15-0.3mm/r
按CA6140機(jī)床說(shuō)明書(shū)可選f=0.15mm/r
3）切削速度 按《切削手冊(cè)》得
取=0.5mm/s。
4） 確定工時(shí)
L=1.0mm
計(jì)算得 =5.2(min)
（3）倒角
工序Ⅵ 車(chē)外圓(用頂尖加工)
1）背吃刀量 根據(jù)加工余量 1.0mm，可以一次性切除。
2）進(jìn)給量f ，當(dāng)?shù)稐U尺寸是16.0mm×25.0mm,，<3.0mm，和工件直徑取60.0mm時(shí)。
f=0.3~0.4mm/r
可選f=0.3mm/r
5 切削速度 按《切削手冊(cè)》公式得：
精車(chē)時(shí) 取=1.7m/s
4) 確定工時(shí) 取 =800r/min
l=1.0mm,=2mm,=3mm
工序Ⅶ 磨外圓（保證位置精度）
工件的外圓在外圓磨床上磨削。外圓磨削可以風(fēng)味縱磨、橫磨、深磨。
此零件采用深磨法?
磨削余量一般是0.10~0.350mm?？梢淮巫叩秾⒄麄€(gè)余量磨完。進(jìn)給量小，一般取縱進(jìn)給量是0.20~-0.40 mm/r。
L=0.3mm 取fa＝0.3mm/r
工件轉(zhuǎn)速：12m/min
砂輪轉(zhuǎn)速：20m/s
確定工時(shí)：=22
工序Ⅻ磨內(nèi)孔
（磨削內(nèi)圓時(shí)，工件是以外圓和端面作為定位基準(zhǔn)，裝夾在卡盤(pán)上進(jìn)行磨削，磨內(nèi)圓錐面時(shí)，只需將內(nèi)圓磨具偏轉(zhuǎn)一個(gè)圓周角即可）。
L=0.3mm 取fa＝0.3mm/r
工件轉(zhuǎn)速：12m/min
選取磨內(nèi)孔砂輪直徑：23~25mm 選?。?5mm
砂輪速度：21m/s
確定工時(shí)：=14
工序Ⅷ銑槽 （8mm、R2mm）
保證槽寬8mm，槽深4.5mm。
每齒進(jìn)給量：0.09-0.18mm/z 取0.1mm/z
進(jìn)給量為0.4-0.6 mm/r ?。?.4mm/r
切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定v=30m/min
L1=1
=1.32（min） 8mm
=0.47（min） R2mm
工序Ⅸ 磨槽?。ㄍ鈭A磨）
確定工時(shí)：=6
最后：鉆φ6時(shí)孔，一次性鉆出
確定進(jìn)給量f: ，,=￠6.0mm時(shí)，f=0.140-0.180mm/r。取進(jìn)給量系數(shù)為0.160。
確定工時(shí)：=22 s 鉆完孔后清理毛刺。
2.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)
銑削套筒8mm鍵槽的夾具設(shè)計(jì)
鍵槽應(yīng)該采用銑床來(lái)加工，決定采用銑床的專(zhuān)用夾具，
2.1 問(wèn)題的提出
2.2 定位基準(zhǔn)的選擇
2.3切削力及夾緊力計(jì)算
（1）刀具： 采用鋸片銑刀 φ8mm 鍵槽銑刀
機(jī)床： x62臥式銑床
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)
z=24
代入上式，可得 F=889.4N
因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
其中：為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
（2）夾緊力的計(jì)算
采用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由
其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取
F=+G G為工件自重
夾緊螺釘： 公稱(chēng)直徑d=15mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)
螺釘疲勞極限：
極限應(yīng)力幅：
許用應(yīng)力幅：
螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿(mǎn)足要求
經(jīng)校核： 滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，
2.4 定位誤差分析
定位誤差運(yùn)用合成法或者是極限位置法，用函數(shù)法推導(dǎo)的定位誤差公式，既簡(jiǎn)單且方便。極限位置法和函數(shù)法在計(jì)算組合定位誤差，優(yōu)點(diǎn)相對(duì)多。
圖8
圖8、圖9為工件工序圖
圖9
用極限位置法對(duì)B1尺寸而言，其工序基準(zhǔn)為A,定位基準(zhǔn)為M,因此，其誤差即為AM尺寸的變化量，而
AM=OM-OA={d/[2sin(a/2)]-(d/2)}
所以
dB1=dd/2[1/sin(a/2)-1] (1)
式中α為V型塊角度。
對(duì)B2尺寸的工序基準(zhǔn)為o,定位基準(zhǔn)為M,故
OM=d/[2sin(a/2)]
dB2=dd/[2sin(a/2)] (2)
B3尺寸的工序基準(zhǔn)為C,定位基準(zhǔn)為M,故
CM=OM OC=(a/2)[1/sin(a/2) 1]
則
dB3=(a/2)[1/sin(a/2) 1] (3)
用函數(shù)法
。我們可以建立B1、B2、B3的函數(shù)式如下:
B1=BM-(OM-OA)=h-{d/[2sin(a/2)]-d/2}
B2=BM-OM=h-d/[2sin(a/2)]
B3=OM OC-BM={d/[2sin(a/2)] d/2}-h
其中h是對(duì)刀尺寸進(jìn)行的調(diào)整，深度尺寸為對(duì)刀尺寸、工作直徑、V型塊角度函數(shù)。那么假如調(diào)整誤差是0,V型的塊角度就是絕對(duì)精度，工件的直徑的大小是影響鍵槽深度的唯一因素，在進(jìn)行微分后，可以得出如下(1)、(2)、(3)式。
本設(shè)計(jì)采用的夾具的主要定位為外圓面和孔中心；
△jw基準(zhǔn)的位置的誤差：定位基準(zhǔn)外圓面對(duì)工序尺寸沒(méi)有影響。
△jb基準(zhǔn)不重合的誤差:根據(jù)基準(zhǔn)不重合的誤差的概念
得：△jb（b）=△jb（）= Td/2
?。?.1/2＝0.05mm
0.05mm<2/3()， 故能滿(mǎn)足精度要求
2.5定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖
根據(jù)T形槽的寬度 b=16mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：
由于本道工序是完成后尾座套筒的鍵槽加工，故采用直角對(duì)刀塊。因?yàn)槲覀兙嚯x夾具體不是很高，因此為了連接方便我們?cè)O(shè)計(jì)了專(zhuān)用的直角對(duì)刀塊，具體的結(jié)構(gòu)請(qǐng)看裝配圖。
塞尺采用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖 3.4 平塞尺圖
塞尺尺寸為：
表 3.2 平塞尺尺寸表
公稱(chēng)尺寸H
允差d
C
3
-0.006
0.25
總 結(jié)
畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成，，在這么短的時(shí)間里我受益良多，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)設(shè)我對(duì)書(shū)上的理論有了更深刻的理解，不會(huì)再是紙上談兵，，空說(shuō)理論，將理論和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行一次完美的設(shè)計(jì)，讓我鞏固了理論知識(shí)，掌握了設(shè)計(jì)的精髓之處，高效的利用圖書(shū)館資料，現(xiàn)在能夠熟練的利用各種設(shè)計(jì)手冊(cè)以及CAD等軟件，為以后的設(shè)計(jì)工作打下良好的基礎(chǔ)。
在此次的設(shè)計(jì)中，知識(shí)知道理論不足以完成，書(shū)本的知識(shí)必須與實(shí)踐完美結(jié)合。所以 我非常剛寫(xiě)老師對(duì)我耐心的指導(dǎo)，讓我學(xué)到了很多設(shè)計(jì)方面的知識(shí)，這次設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)其實(shí)是一次鍛煉的機(jī)會(huì)，他將是我對(duì)設(shè)計(jì)變得更加的得心應(yīng)手，使設(shè)計(jì)更加的出色！
致 謝
這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于順利的成功完成了，這和老師的悉心指導(dǎo)是分不開(kāi)的，設(shè)計(jì)之初，遇到了很多問(wèn)題，使我十分煩惱，。查詢(xún)了相當(dāng)多的資料與期刊，數(shù)據(jù)繁多且難以理解，不知如何開(kāi)始，然而通過(guò)老師的開(kāi)導(dǎo)與講解我漸漸的開(kāi)悟，擁有了一個(gè)良好 的開(kāi)始。
這次的設(shè)計(jì)，充分調(diào)動(dòng)了我的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)了我要聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)理念，綜合運(yùn)用各方面知識(shí)與理論，結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)情況和解決工程的實(shí)際問(wèn)題的能力。
回首設(shè)計(jì)的這一段時(shí)間里，有過(guò)開(kāi)心有過(guò)淚水，有過(guò)艱辛，也有過(guò)煩惱，走過(guò)的歲月，感受良多。最感謝的就是我的知道老師，老師您辛苦了。畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束也意味著新的生活的開(kāi)始，我會(huì)更加努力的去面對(duì)更好的明天與將來(lái)，努力成為為國(guó)家建設(shè)出一份力的一員。
參 考 文 獻(xiàn)
[7]許自英.車(chē)床專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的分析與加工.硅谷2012，（12）：130
[8]佟濟(jì).機(jī)械制造工藝發(fā)展現(xiàn)狀分析.幾點(diǎn)信息，2011，（15）：102
[9]王清明，盧澤生，董申.機(jī)械加工在線(xiàn)測(cè)量技術(shù)綜述.計(jì)量技術(shù)，1999，（4）：125~126
[10]崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2007，4～7
[11]李宗巖，程秀芳，杜明華.車(chē)床尾座套筒伸出量對(duì)車(chē)床靜剛度影響的試驗(yàn)分析.科技信息，2006，（9）：26
[12] 周文彬.車(chē)床尾座故障對(duì)零件加工質(zhì)量的影響分析.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2007，（10）：99～100
[13]雷宇.超重型臥式車(chē)床尾座套筒熱伸長(zhǎng)的補(bǔ)償及抗震、緩沖的結(jié)構(gòu)，制造技術(shù)與機(jī)床，2015，（2）：71～72
[14]蘇和.車(chē)床尾座套筒局部膨脹變形的受力分析及修復(fù).機(jī)械制造，2001，（9）：49～50
[15]張宏偉.重型落地臥式車(chē)床尾座套筒孔的加工方法.齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，（4）：13
[16]高蘭蘭，賴(lài)玉活，羅曉龍.實(shí)現(xiàn)數(shù)控車(chē)床的尾座自動(dòng)化控制設(shè)計(jì).液壓與氣動(dòng)，2012，（7）42～43
附1：夾具圖
附 表1 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片(一)
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
C620車(chē)床
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱(chēng)
零件名稱(chēng)
套 筒
共2 頁(yè) 第1頁(yè)
材料牌號(hào)
45鋼
毛坯種類(lèi)
模鍛件
毛坯外形尺寸
直徑58，長(zhǎng)度278
每毛坯件數(shù)
1
每臺(tái)件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工序內(nèi)容
車(chē)間
工段
設(shè)備
工藝裝備
夾具
切削工具
量具、輔具
10
加工外圓
三爪自定心卡盤(pán)夾緊一端
CA6140
三爪自定心卡盤(pán)
車(chē)端面，保持尺寸278.5mm
YT15 90· 偏刀
游標(biāo)卡尺
車(chē)外圓φ57
鉆內(nèi)孔φ26.5
φ25錐鉆
錐套
鏜孔φ28、φ30、φ34
尾架頂尖
YT15 鏜內(nèi)孔刀
塞規(guī)
20
三爪自定心卡盤(pán)夾緊另一端
三爪自定心卡盤(pán)
車(chē)端面，保持尺寸277mm
車(chē)外圓φ57
鉆內(nèi)孔φ26.5
尾架頂尖
鏜孔(莫氏4號(hào))
30
三爪自定心卡盤(pán)夾緊另一端
車(chē)端面，保持尺寸276mm
車(chē)外圓φ55.8
鏜孔φ28、φ30、φ34
設(shè)計(jì)（日期）
校對(duì)（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
附表2 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片（二）
機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
C620車(chē)床
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱(chēng)
零件名稱(chēng)
套 筒
共2 頁(yè) 第2頁(yè)
材料牌號(hào)
45鋼
毛坯種類(lèi)
模鍛件
毛坯外形尺寸
直徑58，長(zhǎng)度278
每毛坯件數(shù)
1
每臺(tái)件數(shù)
1
備注
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
工序內(nèi)容
車(chē)間
工段
設(shè)備
工藝裝備
夾具
切削工具
量具、輔具
40
三爪自定心卡盤(pán)夾緊另一端
車(chē)外圓φ55.8 倒角
鏜孔(莫氏4號(hào)),留余量0.04mm，倒角
50
車(chē)外圓
采用雙面頂，車(chē)外圓至尺寸φ55.4
CA6140
頂尖、卡盤(pán)
YT15 合金外圓車(chē)刀
游標(biāo)卡尺
60
磨外圓
磨外圓至尺寸
M1420
專(zhuān)用夾具
砂輪
百分表
70
磨內(nèi)孔
磨孔（莫氏4）至尺寸
80
銑槽
銑8mm槽，留0.03mm磨削余量
X6132
專(zhuān)用夾具
盤(pán)形銑刀8*27*50
90
銑R2槽
R盤(pán)銑27*5*30*R5
游標(biāo)卡尺
100
磨
磨削8mm槽
M1420
專(zhuān)用夾具
砂輪
110
鉆孔
鉆φ6孔
Z516
虎鉗
高速鋼φ6鉆
120
鉗工去毛刺
130
終檢
設(shè)計(jì)（日期）
校對(duì)（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
附表3機(jī)械加工工序卡片（一）
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品名稱(chēng)
零件名稱(chēng)
套筒
共 1 頁(yè)
第 1 頁(yè)
車(chē)間
工序號(hào)
工序名稱(chēng)
材料牌號(hào)
45
毛坯種類(lèi)
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數(shù)
每臺(tái)件數(shù)
45鋼
59，280
1
1
設(shè)備名稱(chēng)
設(shè)備型號(hào)
設(shè)備編號(hào)
同時(shí)加工件數(shù)
銑床
CA6140
1
夾具編號(hào)
夾具名稱(chēng)
切削液
V型塊與壓板
工位器具編號(hào)
工位器具名稱(chēng)
工序工時(shí)/分
準(zhǔn)終
單件
工步號(hào)
工步內(nèi)容
工藝設(shè)備
主軸轉(zhuǎn)速
切削速度
進(jìn)給量
切削深度
進(jìn)給次數(shù)
工步工時(shí)
1
銑鍵槽8mm
X6132
r/min
m/min
mm/r
mm
機(jī)動(dòng)
輔助
120
30
0.4
1
1.32
1.0
設(shè)計(jì)（日期）
校對(duì)（日期）
審核（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化（日期）
會(huì)簽（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
40