CA6140車床法蘭盤831004零件的夾具設(shè)計【含CAD圖紙、SW三維和說明書】
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機械制造技術(shù)基礎(chǔ)
說明書
題目 ： CA6140車床法蘭盤（831004）零件的機械加工工藝規(guī)程制訂及工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計。
姓 名：
專業(yè)年級：
指導(dǎo)教師：
完成日期：
1 零 件 的 分 析
1.1零件的作用
題目所給定的零件是CA6140車床上的法蘭盤（見附圖1）， 法蘭盤起聯(lián)接作用是車床上的重要零件。
1.2 零件的工藝分析
法蘭盤是一回轉(zhuǎn)體零件,有一組加工表面,這一組加工表面以Φ20為中心 ,包括:兩個Φmm的端面, 尺寸為Φmm的圓柱面,兩個Φ90mm的端面及上面的4個Φ9mm的透孔. Φmm的外圓柱面及上面的Φ6mm的銷孔, Φ90mm端面上距離中心線分別為34mm和24mm的兩個平面.
這組加工表面是以Φ20mm為中心,其余加工面都與它有位置關(guān)系,可以先加工它的一個端面,再借助專用夾具以這個端面為定位基準(zhǔn)加工另一端面,然后再加工其它加工表面.
2.工藝規(guī)程設(shè)計
2.1確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200，由于零件年產(chǎn)量為5000件，已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件輪廓尺寸不大，故采用金屬模鑄造，法蘭盤因毛坯比較簡單，采用鑄造毛坯時一般是成隊鑄造，再進行機械加工。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
2.2基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚著，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。
1） 粗基準(zhǔn)的選擇
選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個要求常常是不能兼顧的，但對于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對本零件而言，由于每個表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選加工余量最小的面為粗基準(zhǔn)（這就是粗基準(zhǔn)選擇原則里的余量足夠原則）現(xiàn)選取Φ45外圓柱面和端面作為粗基準(zhǔn)。在車床上用帶有子口的三爪卡盤夾住工件，消除工件的六個自由度，達(dá)到完全定位。
2）精基準(zhǔn)的選擇
主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復(fù)。
2.3制定工藝路線
制定工藝路線的出發(fā)點，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)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機床配以專用工夾具，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)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
具體工藝過程如下:
工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面，粗車B面，粗車Φ90的外圓柱面
工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面
工序 3 鉆、擴、粗絞Φ20的孔
工序 4 粗銑Φ90圓柱面上的兩個平面
工序 5 半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車Φ90的外圓柱面，車Φ100、Φ90外圓柱面上的倒角，車Φ45兩端過渡圓弧，車Φ20孔的左端倒角
工序 6 半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的端面，車3*2退刀槽，車Φ45圓柱面兩端的倒角，車Φ20 內(nèi)孔的右端倒角
工序 7 精車Φ100的端面及外圓，精車B面
工序 8 精車Φ45的外圓，精車Φ90的端面
工序 9 精絞Φ20的孔
工序 10 精銑Φ90圓柱面上的兩個平面
工序 11 鉆、絞 4-Φ9的孔
工序 12 鉆Φ4孔，鉆Φ6孔
工序 13 磨Φ100、Φ45的外圓柱面
工序 14 磨B面
工序 15 磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面
工序 16 刻線刻字
工序 17 鍍鉻
工序 18 檢測入庫
以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”。
2.4機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“法蘭盤”零件材料為HT200，硬度200HBS，毛坯重量約為2.8KG，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
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械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸下：
1. Φmm外圓表面
此外圓表面為IT6級，參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及偏差
毛坯
5
50
1.0
Φ
粗車外圓
3
47
0.3
Φ
半精車外圓
1.4
45.6
0.1
Φ
精車外圓
0.4
45.2
0.039
Φ
精磨外圓
0.2
45
0.016
Φ
2.外圓表面Φmm
參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及偏差
毛坯
6
106
1.6
Φ
粗車外圓
4
102
0.6
Φ
半精車外圓
1.5
100.5
0.30
Φ
精車外圓
0.5
100
0.24
Φ
3．B面中外圓柱面
參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
毛坯
04
49
2.0
Φ
粗車外圓
2
47
1.0
Φ
半精車外圓
1.4
45.6
0.7
Φ
精車外圓
0.5
45
0.62
Φ
4.B面中兩個端面：
工序名稱
工序余量
毛坯
3
粗車
2
半精車
0.8
精車
0.2
5．孔Φ20mm
參照《實用機械加工工藝手冊》確定各工序尺寸及加工余量
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
毛坯
20
0
鉆孔
18
18
+0.6
Φ18
擴孔
1.7
19.7
0.1
Φ19.7
鉸孔
0.2
19.9
0.84
Φ19.9
精鉸
0.1
20
0.052
Φ20
6.Φmm外圓
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
毛坯
6
96
2.0
Φ
粗車外圓
4
92
1.0
Φ
半精車外圓
1.5
90.5
0.7
Φ
精車外圓
0.5
90
0.6
Φ
7.Φmm左端面
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
毛坯
3
94
0.6
粗車端面
2
92
1.0
半精車端面
0.8
91.2
0.7
精車端面
0.2
91
0.6
8.mm右端面：
工序名稱
工序余量
毛坯
3
粗車
2
半精車
0.8
精車
0.2
9、mm圓柱面上離mm孔中心線34mm的平面
工序名稱
工序余量
毛坯
11
粗銑
10.3
半精銑
0.7
10、mm圓柱面上離mm孔中心線24mm的平面
工序名稱
工序余量
毛坯
21
粗銑
20.1
半精銑
0．7
精銑
0.15
精磨
0.05
Φmm的右端面
1）按照《工藝手冊》表6-28，鑄件重量為1.4kg，Φmm端面的單邊加工余量為2.0～3.0，取Z=3.0mm，鑄件的公差按照表6-28，材質(zhì)系數(shù)取，復(fù)雜系數(shù)取，則鑄件的偏差為；
2）精車余量：單邊為0.2mm（見《實用機械加工工藝手冊》中表3.2-2），精車公差既為零件公差0.016mm；
3）半精車余量：單邊為0.8mm（見《實用機械加工工藝手冊》中表11-27）本工序的加工公差為0.1mm；
4）粗車余量：粗車的公差余量（單邊）為Z=3.0-0.2-0.8=2mm；
粗車公差：現(xiàn)在規(guī)定本工步（粗車）的加工精度為IT11級，因此，可以知道本工序的加工公差為0.16mm，由于毛坯及以后各道工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實就是含義上的加工余量，實際上，加工余量有最大的加工余量及最小加工余量之分；
Φmm端面的尺寸加工余量和工序間余量及公差分布圖見下圖：
工序名稱
工序余量
工序基本尺寸
工序尺寸的公差
工序尺寸及公差
毛坯
3
97
2.0
粗車端面
2
95
1.0
半精車端面
0.8
94.2
0.7
精車端面
0.2
94
0.6
2.5確定切削用量及基本工時
工序 1 粗車Φ100端面及外圓柱面，粗車B面，粗車Φ90的外圓柱面
1.加工條件
工件材料：HT200 δb=220MPa 模鑄
加工要求：車削Φ100mm端面及外圓柱面，粗車B面
機床：CA6140臥式車床
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸16x25mm,=90,=15,
=12,=0.5mm
2．計算切削用量
(1) 粗車Φ100mm端面
1) 已知毛坯長度方向的加工余量為3+0..8 -0。7mm,考慮的模鑄拔模斜度，=4mm
2) 進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》中表2.4-3,當(dāng)?shù)稐U尺寸為16×25 mm
>3~5mm,以及工件直徑為100時，f =0.7~1.0mm/r
按CA6140車床說明書（見切削手冊）取 f =0.9mm/r
3) 計算切削速度，按《切削手冊》表1.27,切削速度的計算公式為(壽命T=60min)
(m/min)
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 x1.44x0.8x1.04x0.81x0.97=158.6(m/min)
4)確定機的主軸轉(zhuǎn)速
ns== 504r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與504r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min及600r/min。現(xiàn)選取=480r/min。
所以實際切削速度v=110r/min/。
(2) 粗車Φ100mm外圓柱面，同時應(yīng)檢驗機床功率及進給機構(gòu)強度
1) 切削深度，單邊余量Z=2mm,分二次切除。
2) 進給量， 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.9mm/r
3)計算切削速度 ?。?32m/min
4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 420r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8)與420r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min
現(xiàn)選取480r/min
所以實際切削速度 ==
(3)粗車B面
1) 切削深度。單邊余量Z==30mm.分15次切除
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.9mm/r
3) 計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=126m/min
4) 確定機的主軸轉(zhuǎn)速
ns== 378r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與378r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為400r/min?，F(xiàn)選取=400r/min。
所以實際切削速度==
工序 2 粗車Φ45端面及外圓柱面，粗車Φ90的端面
機床：CA6140臥式車床
刀具：采用刀片的材料為YT15，刀桿尺寸1625mm,=90,=15,
=12,=0.5mm
(1) 粗車Φmm端面
1) 切削深度。單邊余量Z=1.2mm
2) 計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。 所以
1.440.81.040.810.97=187m/min
3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 553r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與553r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。
所以實際切削速度==
(2) 粗車Φmm外圓柱面
1) 切削深度 單邊余量為Z=2.2mm 分兩次切除。
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
3) 計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 753r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與753r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。
所以實際切削速度==
(3) 粗車Φ90mm端面
1) 切削深度 單邊余量為Z=1.2mm 一次切除。
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
3) 計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=122m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 431r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與431r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。
所以實際切削速度==
工序 3 鉆、擴Φ20的孔
(1) 鉆Φ18mm孔
機床：Z525立式鉆床
刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼鉆頭W18Cr4V.
1)進給量 根據(jù)《切削手冊》表10-66,當(dāng)鑄鐵≤HB200時，D=Φ18時，取f=0.3mm/r
2)切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得
V=35m/min.
3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 619.2r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-2),與619.2r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為555r/min?，F(xiàn)選取=555r/min。
所以實際切削速度
==
(2) Φ19.8mm孔
根據(jù)有關(guān)資料介紹，利用鉆頭進行擴鉆時，其進給量與切削速度與鉆同樣尺寸的實心孔時的進給量與切削速度之關(guān)系為
式中的、——加工實心孔進的切削用量.
現(xiàn)已知
=0.36mm/r (《切削手冊》)表2.7
=42.25m/min (《切削手冊》)表2.13
1) 進給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r
2) 切削速度 v=0.4×42.25=16.9m/min.
3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 271.8r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-2),與271.8r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為275r/min?，F(xiàn)選取=275r/min。
所以實際切削速度
==
工序 4 粗銑Φ90圓柱面上的兩個平面
(1) 銑距中心線34mm的平面。
機床：組合機床
刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-64選用硬質(zhì)合金三面刃銑刀YT15.
銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=40
1) 切削深度 2=10mm 所以有=5mm
2) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表10-118與表10-119得,進給量f=0.2~0.35mm/齒 按機床行選取f=0.3mm/齒
3) 切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得
V=115min/s. 即V=6.9m/min
4) 定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 21.97r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表6-39),與21.97r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為22.5r/min。現(xiàn)選取=22.5r/min。
所以實際切削速度
==
當(dāng)=22.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為
=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)
查機床說明書有=60(mm/min)
(2) 粗銑距中心線24mm的平面。
機床：組合機床
刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-64選用硬質(zhì)合金三面刃銑刀YT15.
銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=40/
1) 切削深度 4=20mm 所以有=5mm
2) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表10-118與表10-119得,進給量f=0.2~0.35mm/齒 按機床行選取f=0.3mm/齒
3) 切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得
V=115min/s. 即V=6.9m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 21.97r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表6-39),與21.97r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為22.5r/min?，F(xiàn)選取=22.5r/min。
所以實際切削速度
==
當(dāng)=22.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為
=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)
查機床說明書有=60(mm/min)
工序 5 半精車Φ100的端面及外圓柱面，半精車B面，半精車Φ90的外圓柱面，車Φ100、Φ90外圓柱面上的倒角，車Φ45兩端過渡圓弧，車Φ20孔的左端倒角
(1) 半精車Φ100mm端面
粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。
進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表2.4-2.取f＝0.5mm/r
機床主軸轉(zhuǎn)速＝480r/min
所以切削工時 tm==＝0.44（min）
(2) 半精車Φ100mm外圓柱面
粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略
進給量f 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4-2 取f=0.2mm/r
主軸轉(zhuǎn)速 n=480r/min
所以切削工時 t==0.17min
(3) 半精車B面
粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。
進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表2.4-2.取f＝0.5mm/r
機床主軸轉(zhuǎn)速＝400r/min
t=i ;其中l(wèi)=30mm
t=i=15=2.25(min)
工序 6 半精車Φ45的端面及外圓柱面，半精車Φ90的端面，車3*2退刀槽，車Φ45圓柱面兩端的倒角，車Φ20 內(nèi)孔的右端倒角
(1) 半精車Φmm端面
1) 切削深度 單邊余量Z=1.2mm
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=187m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 553r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與553r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。
所以實際切削速度
==
(2) 半精車Φmm外圓柱面
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.7mm
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=96m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 578r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與578r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min。現(xiàn)選取=600r/min。
所以實際切削速度
==
(3) 半精車Φ90mm端面
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.7mm 一次切除。
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=134m/min
4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 458r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8,與458r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min。現(xiàn)選取=480r/min。
所以實際切削速度==
工序 7 精車Φ100的端面及外圓，精車B面
(1) 精車Φ100mm端面
粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。
進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表2.4-2.取f＝0.2mm/r
機床主軸轉(zhuǎn)速＝480r/min
所以切削工時 tm==＝0.44（min）
(2)精車Φ100mm外圓柱面
粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外都相同，故其余在此省略
進給量f 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.4-2 取f=0.2mm/r
主軸轉(zhuǎn)速 n=480r/min
所以切削工時 t==0.33 min
(3) 精車B面
粗精加工的切削用量除了進給量和切削深度外其它都相同，故在此省略。
進給量f 根據(jù)《實用機械加工工藝手冊》表2.4-2.取f＝0.2mm/r
機床主軸轉(zhuǎn)速＝480r/min
t=i ;其中l(wèi)=30mm
t=i=15=4.7min
工序 8 精車Φ45的外圓，精車Φ90的端面
(1) 精車Φmm外圓柱面
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 分兩次切除。
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=96m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 585r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8),與585r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為600r/min?，F(xiàn)選取=600r/min。
所以實際切削速度
==
(2) 精車Φ90mm端面
1) 切削深度 單邊余量為Z=0.3mm 一次切除。
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.2mm/r
3) 計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以
1.440.81.040.810.97=134m/min
4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 458r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-8,與458r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為480r/min?，F(xiàn)選取=480r/min。
所以實際切削速度==
工序 9 精絞Φ20的孔
(1) 絞孔至Φ20mm
1) 進給量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按機床選取0.5mm/r
2) 削速度 按切削手冊選取v=0.4×48.25=19.3m/min.
3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 298.3r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-2),與298.3r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為275r/min。現(xiàn)選取=275r/min。
所以實際切削速度
==
工序 10 精銑Φ90圓柱面上的兩個平面
(1) 精銑上下兩平面
1) 切削深度 查《機械加工工藝師手冊》表10-119,取=1mm
2) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表10-118與表10-119 按機床行選取f=0.2mm/齒
3) 切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得
V=190mm/s. 即V=11.4m/min
4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 36.3r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表6-39),與36.3r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為37.5r/min?，F(xiàn)選取=37.5r/min。
所以實際切削速度
==
當(dāng)=37.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為
=fZ=0.21037.5=75(mm/min)
查機床說明書有=80(mm/min)
工序 11 鉆 4-Φ9的孔
(1) 4-Φ9mm孔
機床：Z525立式鉆床
刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ9孔.
1) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取f=0.13mm/r
2) 切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得
V=30m/min.
3) 定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 1061r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-5),與1061r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1012r/min?，F(xiàn)選取=1012r/min。
所以實際切削速度
==
工序 12 鉆Φ4孔，鉆Φ6孔
(1)鉆Φ4mm孔
機床：Z525立式鉆床
刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ4孔.
1)進給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取f=0.13mm/r
2)切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得
V=24~34m/min. 取V=30m/min
3)確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 2388r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-5),與2388r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為2012r/min。現(xiàn)選取=2012r/min。
所以實際切削速度==
(2) 鉆Φ6mm孔
刀具：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-61選取高速鋼麻花鉆Φ6.
1) 進給量 查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取f=0.13mm/r
2) 切削速度 根據(jù)《機械加工工藝手冊》表10-70,及10-66,查得
V=24~34m/min. 取V=30m/min
3) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速
ns== 1592r/min
按機床說明書(見《工藝手冊》表4.2-5),與1592r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為1592r/min。現(xiàn)選取=1426r/min。
所以實際切削速度
==
工序 13 磨Φ100、Φ45的外圓柱面
(1) 磨Φ100mm外圓柱面
機床 MQ1350A輕型外圓磨床
1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料
A46KV6P 35040127
其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x127
2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有
工件速度 ＝18m/min
縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程)
切削深度 ?。?.0157mm/st
(2) 磨Φ45mm外圓柱面
機床 MQ1350A輕型外圓磨床
1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料
A46KV6P 35040127
其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x127
2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有
工件速度 ?。?8m/min
縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程)
切削深度 ?。?.0157mm/st
3)切削工時
式中 D---被加工直徑
b----加工寬度
Z--單邊加工余量
K---系數(shù)
V---工作臺移動速度
--工作臺往返一次砂輪軸向進給量
--工作臺往返一次砂輪徑向進給量
＝0.3(min)
工序 14 磨B面
(1) 磨B面
機床 MQ1350A輕型外圓磨床
1) 選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料
A46KV6P 350×40×127
其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350×40×127
2) 切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有
工件速度 ＝18m/min
縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程)
切削深度 ?。?.0157mm/st
工序 15 磨Φ90外圓柱面上距離軸線24mm的平面
機床 MQ1350A輕型外圓磨床
1)選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料
A46KV6P 35040127
其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結(jié)合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350x40x127
2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有
砂輪輪速n=1500r/min (見機床說明書) v=27.5m/s
工件速度 ＝10m/min
軸向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程)
切削深度 ?。?.015mm/st
3 夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。
經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計第4 道工序—銑距零件中心線分別為24mm和34mm的兩平面的夾具。本夾具將用于組合機床，對工件對銑加工，刀具為鑲齒三面刃銑刀。
3.1 問題的提出
本夾具主要用來距中心線24mm和34mm的兩平面，此平面的形位公差和表面要求均較高，無特殊要求，且加工此平面時Φmm 軸的外端面及Φ20孔的內(nèi)表面都已加工出來，可用來作為此工序的定位面。因此在本道工序，在保證提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度的同時可以設(shè)計選用比較簡單的夾具。
3.2夾具設(shè)計
3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知，待加工平面對Φ20的軸線有平行度要求，對Φ100的底端面有垂直度要求，其設(shè)計基準(zhǔn)為Φ20孔的中心線。本設(shè)計選用以Φ20孔的內(nèi)表面和Φ的底端面為主要定位基面，另選用Φ100mm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)計選擇采用螺紋夾緊的方式。
3.2.2切削力及夾緊力計算
刀具：鑲齒三面刃銑刀 d=Φ80mm
由《機械制造工藝設(shè)計手冊》P 可查得
銑削扭矩 M
切向力
切削功率 Pm=2πM·n·10(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和34mm面時有：
=19.65(N·m)
=491.35(N)
Pm=2πx19.65x1450x10=178.97(kw)
因為是對銑加工，故：M=19.65x2=39.3(N·m)
F=491.35x2=982.7N
Pm=178.97x2=357.94(kw)
如上所述，本設(shè)計采用螺旋夾緊機構(gòu)，即由螺桿、螺母、墊圈、壓板等元件組成的夾緊機構(gòu)。
螺旋夾緊機構(gòu)不公結(jié)構(gòu)簡單、容易制造，而且由于纏繞在螺釘表面的螺旋線很長升角又小，所以螺旋夾緊機構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都很大，是手動夾緊中用得最多的一種夾緊機構(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=3075.73N>982.7N=F
故本夾具可安全工作。
3.2.3 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，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0.02。
夾具的主要定位元件為短定位銷限制了兩個自由度,另一端面限制三個自由度,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。
3.2.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，應(yīng)首先著眼于機動夾緊而不采用手動夾緊。因為這是提高勞動生產(chǎn)率的重要途徑。但由于本夾具是應(yīng)用于組合機床上，兩銑刀同時工作的對銑加工，夾具尺寸不能很大，如果采用機動夾緊，夾具勢必過于復(fù)雜和龐大，本夾具為了提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本，考慮簡單、經(jīng)濟、實用, 減輕工人勞動強度，采用螺旋夾緊機構(gòu),操作非常簡單,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)到夾緊要求即進行銑削加工.本工序采用的是專用的組合機床，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，而且可以采用長柄扳手，只需擰松兩個夾緊螺母即可，因而工人的勞動強度不大。
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