曲拐銷座機械加工工藝及銑底部大端面夾具設計【含CAD圖紙、說明書】

機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 曲拐銷座 零件名稱 曲拐銷座 共8頁 第 1 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 30 45鋼 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數 鍛件 1 1 設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件 銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 公步工時 機動 輔助 1 粗銑、半精銑底部大端面 銑刀，專用夾具，游標卡尺 500 2.67 0.2 3 1 0.11 2 3 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 曲拐銷座 零件名稱 曲拐銷座 共8頁 第 2 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 40/50 45鋼 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數 鍛件 1 1 設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件 銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 磁力吸盤 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 公步工時 機動 輔助 1 銑寬度為110mm的左側平面 銑刀，專用夾具，游標卡尺 500 0.33 0.033 0.3 1 0. 2 2 銑寬度為110mm的右側平面 銑刀，專用夾具，游標卡尺 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 曲拐銷座 零件名稱 曲拐銷座 共8頁 第 3 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 60 45鋼 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數 鍛件 1 1 設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件 銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 公步工時 機動 輔助 1 粗銑、半精銑兩側斜平面 銑刀，專用夾具，游標卡尺 500 0.32 0.8 0.1 1 0.17 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 曲拐銷座 零件名稱 曲拐銷座 共8頁 第 4 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 70/80 45鋼 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數 鍛件 1 1 設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件 車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 滑柱鉆模 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 公步工時 機動 輔助 1 粗車外圓φ52mm、外圓φ64mm及左端面 YT1590°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標卡尺 400 1.27 0.5 3 1 0.7 2 半精車外圓φ52mm、外圓φ64mm及倒角 400 1.27 0.5 3 1 0.7 3 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 曲拐銷座 零件名稱 曲拐銷座 共8頁 第 5 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 90 45鋼 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數 鍛件 1 1 設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件 車床 CA6140 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 公步工時 機動 輔助 1 車退刀槽3Xφ51mm 切槽刀，游標卡尺 150 0.49 0.015 2 1 0.45 2 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 曲拐銷座 零件名稱 曲拐銷座 共8頁 第 6 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 100 45鋼 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數 鍛件 1 1 設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 公步工時 機動 輔助 1 鉆φ5銷孔 鉆頭，專用夾具 750 0.2 0.1 1 1 0.2 2 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 曲拐銷座 零件名稱 曲拐銷座 共8頁 第 7 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 110 45鋼 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數 鍛件 1 1 設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 公步工時 機動 輔助 1 鉆孔攻絲M8 鉆頭，絲錐,專用夾具 800 2.72 0.3 3 1 0.38 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 曲拐銷座 零件名稱 曲拐銷座 共8頁 第 8 頁 車間 工段 工序號 材料牌號 機加工 二 120 45鋼 毛坯種類 毛坯外形 每毛坯制件 每臺件數 鍛件 1 1 設備名稱 設備型號 設備牌號 同時加工件 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速/ r/min 切削速度/ m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給次數 公步工時 機動 輔助 1 鉆孔攻絲T24X5/1-3，鉆φ28孔 鉆頭，絲錐,專用夾具 1000 0.2 0.2 1 1 0.38 機械加工工藝過程卡片 產品代號 零件圖號 零件名稱 01 變變曲拐銷座 材料 45 供應狀態(tài) 毛坯種類 毛坯重量(kg) 每一毛坯可制零件數 零件重量(kg) 成批中量 鍛造 1 部門 工序號 工序名稱 設備 主要工藝裝備名稱及規(guī)格 名稱 型號 夾具 刀具 量具 輔具 10 鍛造毛坯 20 時效處理 30 粗銑、半精銑底部大端面 銑床 X52K 專用夾具 面銑刀 游標卡尺 40 銑寬度為110mm的左側平面 銑床 X52K 專用夾具 面銑刀 游標卡尺 50 銑寬度為110mm的右側平面 銑床 X52K 專用夾具 面銑刀 游標卡尺 60 粗銑、半精銑兩側斜平面 銑床 X52K 專用夾具 面銑刀 游標卡尺 70 粗車外圓φ52mm、外圓φ64mm及左端面 車床 CA6140 專用夾具 YT1590°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標卡尺 游標卡尺 80 半精車外圓φ52mm、外圓φ64mm及倒角 車床 CA6140 專用夾具 YT1590°右偏刀、頂尖，雞心夾，游標卡尺 游標卡尺 90 車退刀槽3Xφ51mm 車床 CA6140 專用夾具 切槽刀 游標卡尺 100 鉆φ5銷孔 鉆床 Z525 專用夾具 鉆頭，專用夾具 游標卡尺 110 鉆孔攻絲M8 鉆床 Z525 專用夾具 鉆頭，專用夾具 游標卡尺 120 鉆孔攻絲T24X5/1-3，鉆φ28孔 鉆床 Z525 專用夾具 鉆頭，專用夾具 游標卡尺 130 去毛刺 140 檢驗入庫 設計 共1頁 校核 第1頁 標記 處數 文件號 簽字 日期 標記 處數 文件號 簽字 日期 壓縮包內含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 或 11970985 課程設計 課 題： 曲拐銷座加工工藝及夾具設計 專 題： 專 業(yè)： 機械制造及自動化 學 生 姓 名： 班 級： 學 號： 指 導 教 師： 完 成 時 間： 摘 要 本設計是基于曲拐銷座零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。曲拐銷座零件的主要加工表面是外圓及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后槽的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面，在后續(xù)工序中除個別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。夾具選用專用夾具，夾緊方式多選用手動夾緊，夾緊可靠，機構可以不必自鎖。因此生產效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設計要求。 關鍵詞：曲拐銷座類零件；工藝；夾具； ABSTRACT The design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements. Key words: Angle gear seat parts; fixture; V 目 錄 摘 要 II ABSTRACT III 第1章 加工工藝規(guī)程設計 1 1.1 零件的分析 1 1.1.1 零件的作用 1 1.1.2 零件的工藝分析 1 1.2 曲拐銷座加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 2 1.2.1 孔和平面的加工順序 2 1.2.2加工方案選擇 2 1.3 曲拐銷座加工定位基準的選擇 3 1.3.1 粗基準的選擇 3 1.3.2 精基準的選擇 3 1.4 曲拐銷座加工主要工序安排 3 1.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 1.6選擇加工設備及刀、量具 7 1.7確定切削用量及基本工時（機動時間） 7 1.8 時間定額計算及生產安排 8 第2章 曲拐銷座夾具設計 23 結 論 23 參考文獻 30 致　　謝 32 VI 第1章 加工工藝規(guī)程設計 1.1 零件的分析 1.1.1 零件的作用 題目給出的零件是曲拐銷座。曲拐銷座的主要作用是傳動連接作用，保證傳動配合滑動能正常運行，并保證部件與其他部分正確安裝。因此曲拐銷座零件的加工質量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。 圖1 曲拐銷座 1.1.2 零件的工藝分析 由曲拐銷座零件圖可知。曲拐銷座是一個軸類零件，它的外表面上有2個平面需要進行加工。此外各表面上還需加工一系列螺紋孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F分析如下： （1）以外圓φ52mm、外圓φ64mm為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：外圓φ52mm、外圓φ64mm的加工；，其中表面粗糙度要求為。 （2）以110mm的左側平面右側平面主要加工面的加工面。這一組加工表面包括110mm的左側平面右側平面，加工粗糙度為。 （3）以T24X5/1-3，φ28孔為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：T24X5/1-3，φ28孔，粗糙度為。 （4）其他各個孔的加工，φ5孔，M8孔 1.2 曲拐銷座加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 由以上分析可知。該曲拐銷座零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于曲拐銷座來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。 由于的生產量很大。怎樣滿足生產率要求也是加工過程中的主要考慮因素。 1.2.1 孔和平面的加工順序 曲拐銷座類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工曲拐銷座上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。曲拐銷座的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調整，也有利于保護刀具。 曲拐銷座零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。 1.2.2加工方案選擇 曲拐銷座孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格最底的機床。 根據曲拐銷座零件圖所示的曲拐銷座的精度要求和生產率要求，當前應選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。 （1）用坐標法鏜孔 在現代生產中，不僅要求產品的生產率高，而且要求能夠實現大批量、多品種以及產品更新換代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產成本高，生產周期長，不大能適應這種要求，而坐標法鏜孔卻能適應這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標法鏜孔。 用坐標法鏜孔，需要將曲拐銷座孔系尺寸及公差換算成直角坐標系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標系中作精密運動的機床進行鏜孔。 在大批量生產中，曲拐銷座孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設計制造的。當鏜刀桿通過鏜套的引導進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關鍵孔系的精度。 采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產效率很高。但鏜模結構復雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。 1.3 曲拐銷座加工定位基準的選擇 1.3.1 粗基準的選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）保證各重要支承孔的加工余量均勻； （2）保證裝入曲拐銷座的零件與箱壁有一定的間隙。 為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以曲拐銷座的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。 1.3.2 精基準的選擇 從保證曲拐銷座孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證曲拐銷座在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從曲拐銷座零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承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)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是曲拐銷座的裝配基準，但因為它與曲拐銷座的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結構設計方面都有一定的困難，所以不予采用。 1.4 曲拐銷座加工主要工序安排 對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。曲拐銷座加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到曲拐銷座加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，結合面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于曲拐銷座，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 根據以上分析過程，現將曲拐銷座加工工藝路線確定如下： 工藝路線一： 10 鍛造毛坯 20 時效處理 30 粗銑底部大端面 40 銑寬度為110mm的左側平面 50 銑寬度為110mm的右側平面 60 粗銑、半精銑兩側斜平面 70 粗車外圓φ52mm、外圓φ64mm及左端面 80 半精車外圓φ52mm、外圓φ64mm及倒角 90 車退刀槽3Xφ51mm 100 鉆φ5銷孔 110 鉆孔攻絲M8 120 鉆孔攻絲T24X5/1-3，鉆φ28孔 130 去毛刺 140 檢驗入庫 工藝路線二： 10 鍛造毛坯 20 時效處理 30 粗銑底部大端面 40 銑寬度為110mm的左側平面 50 銑寬度為110mm的右側平面 60 粗銑、半精銑兩側斜平面 70 粗車外圓φ52mm、外圓φ64mm及左端面 80 半精車外圓φ52mm、外圓φ64mm及倒角 90 車退刀槽3Xφ51mm 100 鉆φ5銷孔 110 鉆孔攻絲M8 120 鉆孔攻絲T24X5/1-3，鉆φ28孔 130 去毛刺 140 檢驗入庫 以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現仍有問題， 采用互為基準的原則，先加工上、下兩平面，然后以下、下平面為精基準再加工兩平面上的各孔，這樣便保證了，上、下兩平面的平行度要求同時為加兩平面上各孔保證了垂直度要求。 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現該方案一比較合理。 綜合選擇方案一： 10 鍛造毛坯 20 時效處理 30 粗銑底部大端面 40 銑寬度為110mm的左側平面 50 銑寬度為110mm的右側平面 60 粗銑、半精銑兩側斜平面 70 粗車外圓φ52mm、外圓φ64mm及左端面 80 半精車外圓φ52mm、外圓φ64mm及倒角 90 車退刀槽3Xφ51mm 100 鉆φ5銷孔 110 鉆孔攻絲M8 120 鉆孔攻絲T24X5/1-3，鉆φ28孔 130 去毛刺 140 檢驗入庫 1.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 (1)毛坯種類的選擇 零件機械加工的工序數量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術和經濟意義。根據該零件的材料為45、生產類型為批量生產、結構形狀很復雜、尺寸大小中等大小、技術要求不高等因素，在此毛坯選擇鍛造成型。 (2)確定毛坯的加工余量 根據毛坯制造方法采用的鍛造造型，查取《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-5，“曲拐銷座”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為45，硬度HB為170—241，生產類型為大批量生產，采用鍛造毛坯。 （1）面的加工余量。 根據工序要求，結合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。 （2）孔的加工余量。 根據工序要求，結合面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：參照《機械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。 精銑：參照《機械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。 差等級選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。 1.6選擇加工設備及刀、量具 由于生產類型為大批量生產，所以所選設備宜以通用機床為主，輔以少量專用機車。起生產方式為以通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床加工生產。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳遞，由于工件質量較大，故需要輔助工具來完成。 平端面確定工件的總長度。可選用量具為多用游標卡尺（mm）,測量范圍0～1000mm（參考文獻[2]表6—7）。采用車床加工，床選用臥式車床CA6140（參考文獻[2]表4—3），專用夾具。鉆孔、擴孔、攻絲所選刀具見（參考文獻[2]第五篇金屬切削刀具，第2、3節(jié)），采用相匹配的鉆頭，專用夾具及檢具。 鉆中心孔。選用60°中心鉆（參考文獻[4]第6章）。 1.7確定切削用量及基本工時（機動時間） 工序30：粗銑、半精銑底部大端面 （1）粗銑底部大端面，表面粗糙度Ra值為6.3um 加工條件： 工件材料： 45，鍛造。 機床：X52K立式銑床。 查參考文獻[7]表30—34 刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[3]表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取。 機床主軸轉速： （2.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 由式2.1機床主軸轉速： 按照參考文獻[3]表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻[7]表2.4-81, （2）精銑，表面粗糙度Ra值為3.2um 加工條件： 工件材料： 45，鍛造。 機床： X52K立式銑床。 參考文獻[7]表30—31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數12，此為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=1mm 銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[7]表30—31，取 銑削速度：參照參考文獻[7]表30—31，取 機床主軸轉速，由式（2.1）有： 按照參考文獻[7]表3.1-31 實際銑削速度： 進給量，由式（1.3）有： 工作臺每分進給量： 粗銑的切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 根據參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間 精銑的切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 根據參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間 銑下平面的總工時為：t=+++=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min 工序40：銑寬度為110mm的左側平面 工件材料： 45，鍛造。 機床：X52K立式銑床 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數[10] （1）粗銑 銑削深度： 每齒進給量：根據《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據《機械加工工藝手冊》表2.4.81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： （2）精銑 銑削深度： 每齒進給量：根據《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 本工序機動時間 工序50：銑寬度為110mm的右側平面 工件材料： 45，鍛造。 機床：X52K立式銑床 刀具：硬質合金端銑刀（面銑刀） 齒數[10] （1）粗銑 銑削深度： 每齒進給量：根據《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據《機械加工工藝手冊》表2.4.81, 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： （2）精銑 銑削深度： 每齒進給量：根據《機械加工工藝手冊》表2.4.73，取 銑削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4.81，取 機床主軸轉速：，取 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 本工序機動時間 工序60：粗銑、半精銑兩側斜平面 （1）粗銑兩側斜平面，表面粗糙度Ra值為6.3um 加工條件： 工件材料： 45，鍛造。 機床：X52K立式銑床。 查參考文獻[7]表30—34 刀具：硬質合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[3]表2.4-75，取銑削速度：參照參考文獻[7]表30—34，取。 機床主軸轉速： （2.1） 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 由式2.1機床主軸轉速： 按照參考文獻[3]表3.1-74 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： ：根據參考文獻[7]表2.4-81, （2）精銑兩側斜平面，表面粗糙度Ra值為3.2um 加工條件： 工件材料： 45，鍛造。 機床： X52K立式銑床。 參考文獻[7]表30—31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）：， ，齒數12，此為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=1mm 銑削深度： 每齒進給量：根據參考文獻[7]表30—31，取 銑削速度：參照參考文獻[7]表30—31，取 機床主軸轉速，由式（2.1）有： 按照參考文獻[7]表3.1-31 實際銑削速度： 進給量，由式（1.3）有： 工作臺每分進給量： 粗銑的切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長度： 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 根據參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間 精銑的切削工時 被切削層長度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長度：精銑時 刀具切出長度：取 走刀次數為1 機動時間： 根據參考文獻[5]表2.5-45可查得銑削的輔助時間 銑下平面的總工時為：t=+++=1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min 工序70. 粗車外圓φ52mm、外圓φ64mm及左端面 已知工件材料： 45，鍛造，有外皮，機床CA6140普通車床，工件用內鉗式卡盤固定。 所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內完成 ②.確定進給量 根據《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表1—30，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。 根據表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 （1-2） 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。 根據《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （1-3） ===120 （1-4） 根據CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （1-5） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 （1-6） 根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在C620—1機床上進行，最后決定的切削用量為： =3.75，=，==，= 工序80 半精車外圓φ52mm、外圓φ64mm及倒角 所選刀具為YG6硬質合金可轉位車刀。根據《切削用量簡明手冊》表1.1，由于C6140機床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。 ①.確定切削深度 由于單邊余量為，可在一次走刀內完成，故 == ②.確定進給量 根據《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4 刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時， 進給量=0.5～1.0 按CA6140機床進給量（表4.2—9）在《機械制造工藝設計手冊》可知： =0.7 確定的進給量尚需滿足機床進給機構強度的要求，故需進行校驗根據表1—30，CA6140機床進給機構允許進給力=3530。 根據表1.21，當強度在174～207時，，，=時，徑向進給力：=950。 切削時的修正系數為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進給力為： =950=1111.5 由于切削時進給力小于機床進給機構允許的進給力，故所選=可用。 ③.選擇刀具磨鈍標準及耐用度 根據《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。 ④.確定切削速度 切削速度可根據公式計算，也可直接有表中查出。 根據《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當硬質合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。 切削速度的修正系數為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故： ==63 （3-12） ===120 （3-13） 根據CA6140車床說明書選擇 =125 這時實際切削速度為： == （3-14） ⑤.校驗機床功率 切削時的功率可由表查出，也可按公式進行計算。 由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時， = 切削功率的修正系數=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為： =1.7=1.2 根據表1.30，當=時，機床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機床上進行，最后決定的切削用量為： =1.25，=，==，= ⑥.計算基本工時 （3-15） 由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=126+= == 工序90車退刀槽3Xφ51mm 切削深度ap：ap=3mm 根據《機械加工工藝手冊》表查得：進給量,查《機械加工工藝手冊》表2.4-82得切削速度， 機床主軸轉速： ， 查《機械加工工藝手冊》表3.1-74取 實際切削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 被切削層長度：由毛坯尺寸可知深度為3mm，l=3mm 機動時間==0.052min=3.12s 工序100：鉆φ5銷孔 機床：立式鉆床Z525 刀具：根據參照參考文獻[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。 切削深度： 進給量：根據參考文獻[3]表2.4～38，取。 切削速度：參照參考文獻[3]表2.4～41，取。 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻[3]表3.1～31，取 所以實際切削速度： 切削工時 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取 走刀次數為1 機動時間： 工序110：鉆孔攻絲M8 機床：臺式鉆床Z525 刀具：根據參照參考文獻[3]表4.3～9，選硬質合金錐柄麻花鉆頭 切削深度： 根據參考文獻[3]表查得：進給量,切削速度。 機床主軸轉速： ， 按照參考文獻[3]表3.1～31，取。 實際切削速度： 切削工時 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 取。 加工基本時間： 工序120鉆孔攻絲T24X5/1-3，鉆φ28孔 刀具：根據參照參考文獻[3]表4.3～54，選擇硬質合金錐柄機用絲錐。 進給量：根據參考文獻[3]表2.4～58，取。 切削速度：參照參考文獻[3]表2.4～60，取。 機床主軸轉速： 按照參考文獻[3]表3.1～31取 實際切削速度： 切削工時 被切削層長度： 刀具切入長度， 刀具切出長度： 取 走刀次數為1 機動時間： 該工序的加工機動時間的總和是： 1.8 時間定額計算及生產安排 假設該零件年產量為10萬件。一年以240個工作日計算，每天的產量應不低于417件。設每天的產量為420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1.14min。 參照《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） 因此在大批量生產時單件時間定額計算公式為： 其中： —單件時間定額 —基本時間（機動時間） —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 工序：粗、精銑結合面 機動時間： 輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5.43，取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據《機械加工工藝手冊》表2.5.48， 單間時間定額： 因此應布置兩臺機床同時完成本工序的加工。當布置兩臺機床時， 即能滿足生產要求 工序：粗銑平面 機動時間： 輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據《機械加工工藝手冊》表2.5.48， 單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產要求。 工序：銑端面 機動時間： 輔助時間：參照《機械加工工藝手冊》表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則 ：根據《機械加工工藝手冊》表2.5.48， 單間時間定額： 因此布置一臺機床即能滿足生產要求。 第2章 曲拐銷座夾具設計 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。 經過分析并與指導老師協商，銑底面夾具設計 2.1 確定夾具的結構方案 確定定位方案，選擇定位元件 根據我們所選擇的工序來詳細觀察零件圖，根據圖中零件所要求的位置尺寸，以及形位精度要求，來確定夾具的結構方案。 2.2 切削力和夾緊力計算 （1）刀具： 高速鋼錯齒三面刃銑刀φ4 機床： x61W型萬能銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數 z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數考慮在內。 安全系數 K= 其中：為基本安全系數1.5 為加工性質系數1.1 為刀具鈍化系數1.1 為斷續(xù)切削系數1.1 所以 2.3 夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級數為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅： 許用應力幅： 螺釘的強度校核：螺釘的許用切應力為 [s]=2.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調節(jié)夾緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 2.4 定位誤差分析 （1）定位元件尺寸及公差確定。 夾具的主要定位元件為一平面和二定位銷，孔與銷間隙配合。 （2） 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為80。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于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻[5]可得： ⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 其中： ， ， ， 且：L=80mm ，得： ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 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。 2.5 確定夾緊機構 在機械加工工藝設計中，已經確定搖臂座的生產類型為大批量生產，在此工序夾具中選擇螺旋夾緊機構夾緊工件。如下圖所示，在定心軸上直接做出一段螺桿，裝夾工件時，先將工件定位孔裝入帶有螺母的定心軸上，實現定位，然后在工件與螺母之間插上開口墊圈，最后擰緊螺母壓緊工件。 2.6 確定輔助定位裝置 為了減小加工時工件的變形，保證加工時工藝系統(tǒng)的剛度后端面處增加輔助支承 2.7設計夾具體 夾具體的設計應通盤考慮，使上述各部分通過夾具體能夠有機的聯系起來，形成一個整體。考慮夾具與機床的連接，因為是在臥式鏜床上使用，夾具安裝在工作臺上直接用鉆套找正并用壓板固定，故只需在夾具體上留出壓板壓緊的位置即可，不需專門的夾具與機床的定位連接元件。鉆模板和夾具體一起用4根螺栓固連。夾具體上表面與其他元件接觸的部位均做成等高的凸臺以減少加工面積，夾具體底部設計成周邊接觸的形式以改善接觸狀況，提高安裝的穩(wěn)定性。 2.7 定向鍵與對刀裝置設計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產生的扭轉力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據GB2207—80定向鍵結構如圖所示： 圖2.1 夾具體槽形與螺釘 根據T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結構尺寸如表5.4： 表5.4 定向鍵 B L H h D 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 18 ～0.012 ～0.035 25 12 4 12 4.5 18 +0.019 5 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 由于本道工序是完成撥叉槽精銑加工，所以選用側裝對刀塊。根據GB2243—80側裝對刀塊的結構和尺寸如圖2.2所示： 圖2.2 對刀塊 塞尺選用平塞尺，其結構如圖2.3所示： 圖2.3 平塞尺 塞尺尺寸參數如表2.5： 表2.5 塞尺 公稱尺寸H 允差d C 3 ～0.006 0.25 2.8本章小結 如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銑余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點就是結構簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產力，使用快速螺旋夾緊機構。 結 論 通過近一個月的課程設計，使我們充分的掌握了一般的設計方法和步驟，不僅是對所學知識的一個鞏固，也從中得到新的啟發(fā)和感受，同時也提高了自己運用理論知識解決實際問題的能力，而且比較系統(tǒng)的理解了液壓設計的整個過程。 在整個設計過程中，我本著實事求是的原則，抱著科學、嚴謹的態(tài)度，主要按照課本的步驟，到圖書館查閱資料，在網上搜索一些相關的資料和相關產品信息。這一次設計是大學四年來最系統(tǒng)、最完整的一次設計，也是最難的一次。在設計的時候不停的計算、比較、修改，再比較、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期間也遇到不少的困難和挫折，幸好有老師的指導和幫助，才能夠在設計中少走了一些彎路，順利的完成了設計。 本設計研究過程中仍然存在不足之處，有的問題還待于進一步深入，具體如下： （1）缺乏實際工廠經驗，對一些參數和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費。 （2）與夾具相關的刀具和量具的了解還不太清楚。 （3）系統(tǒng)的設計不太完善，在與計算機配合進行精確的數據采集和控制上還有一些不足。 （4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實際中尚不明確。 參考文獻 [1] 劉德榮，組合夾具結構簡圖的初步探討，組合夾具，1982. 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[21] Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971 43 致　　謝 在本文完成之際，首先向我最尊敬的導師老師致以最誠摯的敬意和最衷心的感謝。幾個月以來，他不遺余力地對我的設計進行了指導。在我課程設計這段時間，無論在學習還是在生活上，恩師都給予了我無微不至的關懷。他以其淵博的知識，寬厚的胸懷、無私的敬業(yè)精神以及嚴謹的治學態(tài)度和開拓進取的精神激勵著我，并言傳身教，身體力行地不斷培養(yǎng)我獨立思考，深入探索，解決實際問題的能力，使我受益匪淺。老師給與了該設計關鍵性的技術指導，并指明了研究的方向，雖然平日里工作繁多，但在我做課程設計的過程中，特別在說明書的撰寫和修改上給予了我悉心的指導，特此向老師表示衷心的感謝和敬意! 課程設計雖已完成了，但由于知識水平的局限，實際經驗缺乏，設計還存在許多不足，有很多地方需要改進。對于這些不足，我將在以后的工作中利用盡自已所能的去補充和完善，讓自己成為對社會作更多的貢獻，成為有用之才。 此外還要感謝那些給予過我關心、幫助的老師和同學，正是有了大家的關懷、鼓力和我自己的努力，此設計才得以順利完成。 43