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遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 遼寧廣播電視大學(xué)開放教育試點(diǎn) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)（本科） 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì)題目 CA6140 車床法蘭盤的機(jī)械加工藝規(guī)程 及夾具設(shè)計(jì) 教 學(xué) 班：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè) 學(xué)生姓名： 齊 雪 學(xué) 號(hào)： 1021001290543 指導(dǎo)教師： 徐 罕 完成日期： 2014 年 11 月 13 日 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 Ⅰ 摘 要 本設(shè)計(jì)就是主要設(shè)計(jì) CA6140 法蘭盤工藝規(guī)程的制定及夾具。首先對(duì)零件的作用 與原理加以了解，然后根據(jù)零件圖，畫出三維零件，進(jìn)行工藝分析，按照該零件的材 料要求和加工特點(diǎn)，選擇毛坯及制造毛坯的形式。再根據(jù)零件圖上的標(biāo)注選擇粗基準(zhǔn) 和精基準(zhǔn)。根據(jù)生產(chǎn)類型制定一個(gè)技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)上比較合理的工藝路線。再查表確 定加工余量并計(jì)算每個(gè)工序所用的時(shí)間，選擇刀具及制定出一套完整的工序卡。 第二部分是夾具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)普通機(jī)床能使用的夾具。根據(jù)所選擇的定位基準(zhǔn)設(shè)計(jì) 定位元件和夾緊元件。夾具的基本元件確定后，進(jìn)行了夾緊力的計(jì)算。最后進(jìn)行了定 位誤差的計(jì)算。 關(guān)鍵詞：法蘭盤；工藝規(guī)程；夾具 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 I Abstract This design is the main design process planning formulated the Flange plate and fixture. First of all the functions and principles of parts to understand, then according to the drawing, painting the three-dimensional parts, carries on the analysis of the technology, the components of the material requirements and processing features and choose blank and manufacture of blank form. Again according to the drawing on the choice of coarse benchmark and mark benchmark. According to production types make a technical requirements and the economy more reasonable process line. To check a watch sure machining allowance each working procedure and the calculation of the amount of time, the choice tools and develop a set of complete process card. The second part is the fixture design, fixture design can use ordinary machine tool. According to the location of the selected reference design locators and clamps. The basic element of fixture is determined, the calculation of clamping force. The calculation of the final positioning error . Key words: flange; Process equipment design；fixture 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 II 目錄 1 緒論 .......................................................................................................................................1 1.1 課題背景 .........................................................................................................................1 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 .............................................................................................................1 1.3 課題研究意義 .................................................................................................................1 1.4 課題主要研究?jī)?nèi)容 .........................................................................................................2 2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .......................................................................................................................3 2.1 零件圖工藝性分析 .........................................................................................................3 2.1.1 零件結(jié)構(gòu)功用分析 .........................................................................................3 2.1.2 零件技術(shù)條件分析 .........................................................................................3 2.1.3 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 .....................................................................................3 2.2 確定、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 .....................................................................................................4 2.2.1 選擇毛坯 .........................................................................................................4 2.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 .........................................................5 2.2.3 繪制毛坯圖 .....................................................................................................5 2.3 機(jī)加工工藝路線確定 .....................................................................................................6 2.3.1 加工方法分析確定 .........................................................................................6 2.3.2 加工順序的安排 .............................................................................................7 2.3.3 定位基準(zhǔn)選擇 .................................................................................................8 2.3.4 制定工藝路線 .................................................................................................9 2.3.5 工序尺寸及其公差確定 ...............................................................................10 2.3.6 設(shè)備及其工藝裝備確定 ...............................................................................13 2.4 切削用量及工時(shí)定額確定 ...........................................................................................13 3 夾具的設(shè)計(jì) ...........................................................................................................................20 3.1 工序尺寸精度分析 .......................................................................................................20 3.2 定位方案確定 ...............................................................................................................20 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 III 3.3 定位元件確定 ...............................................................................................................20 3.4. 銑削力的計(jì)算 ...............................................................................................................20 3.5 計(jì)算夾緊力 ....................................................................................................................21 3.6 定位誤差分析計(jì)算 ........................................................................................................22 3.7 夾具體設(shè)計(jì) ...................................................................................................................22 3.8 夾具總裝配圖 ................................................................................................................23 總結(jié) ...........................................................................................................................................24 致謝 ...........................................................................................................................................25 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................26 附 錄 A ...................................................................................................................................27 附 錄 B ...................................................................................................................................38 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 0 1 緒論 1.1 課 題 背 景 CA6140 臥式車床上的法蘭盤，為盤類零件，用于臥式車床上。車床的變速箱固定 在主軸箱上，靠法蘭盤定心。法蘭盤內(nèi)孔與主軸的中間軸承外圓相配，外圓與變速箱體 孔相配，以保證主軸三個(gè)軸承孔同心，使齒輪正確嚙合。主要作用是標(biāo)明刻度，實(shí)現(xiàn)縱 向進(jìn)給。要明白機(jī)械加工工藝過(guò)程就是用切削的方法改變毛坯的形狀、尺寸和材料的物 理機(jī)械性質(zhì)成為具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。為了能具體確切的說(shuō)明過(guò)程， 使工件能按照零件圖的技術(shù)要求加工出來(lái)，就得制定復(fù)雜的機(jī)械加工工藝規(guī)程來(lái)作為生 產(chǎn)的指導(dǎo)性技術(shù)文件，學(xué)習(xí)研究制定機(jī)械加工工藝規(guī)程的意義與作用就是本課題研究目 的。 1.2 國(guó) 內(nèi) 外 研 究 現(xiàn) 狀 在法蘭盤國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷程、當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)一般特征（如產(chǎn)業(yè)生命周期、市場(chǎng) 競(jìng)爭(zhēng)程度）方面，采用期刊雜志等二手權(quán)威資料，結(jié)合靜態(tài)和動(dòng)態(tài)研究方法；在法蘭盤 產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)、地域產(chǎn)出結(jié)構(gòu)、企業(yè)市場(chǎng)集中度、產(chǎn)品生產(chǎn)成本及構(gòu)成、法蘭盤項(xiàng)目投資建 設(shè)情況方面，主要根據(jù)行業(yè)協(xié)會(huì)、公司數(shù)據(jù)庫(kù)等一手?jǐn)?shù)據(jù)資料，采用的定量和定性研究 方法；在法蘭盤消費(fèi)量，價(jià)格走勢(shì)下游消費(fèi)群體構(gòu)成及消費(fèi)特點(diǎn)，消費(fèi)的區(qū)域性，品牌 滿意度調(diào)研以及渠道調(diào)查方面，主要采用實(shí)地調(diào)研獲取一手資料并通過(guò)模型工具得出結(jié) 論；在法蘭盤進(jìn)口市場(chǎng)、出口市場(chǎng)及進(jìn)出口政策方面，通過(guò)對(duì)海關(guān)二手權(quán)威資料的整理 分析，得出法蘭盤進(jìn)出口產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、地域格局及金額，采用的定量和定性研究方法；在 法蘭盤重點(diǎn)企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)銷、發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)品投放區(qū)域格局方面，主要采用實(shí)地調(diào)研獲取 一手資料方法，我國(guó)在這些領(lǐng)域還存在一定局限，需要我們繼續(xù)努力，縮小與國(guó)外的差 距。 1.3 課 題 研 究 意 義 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)是一門融理論性、科學(xué)性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性為一體的設(shè)計(jì)，它涉 及的知識(shí)面廣，決定著零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品效益及單位的經(jīng)濟(jì)效果。因而， 正確分析零件的功用，恰當(dāng)合理地制定工藝規(guī)程；選定機(jī)床、刀具、量具；夾具設(shè)計(jì)； 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 1 確定加工余量、切削用量、對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、勞動(dòng)生產(chǎn)率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度等具有重要的 意義。 1.4 課 題 主 要 研 究 內(nèi) 容 1.了解 CA6140 車床法蘭盤的功用； 2.初步擬定 CA6140 車床法蘭盤的機(jī)械加工工藝路線； 3.計(jì)算切削用量，加工余量及工時(shí)定額；完善機(jī)械加工工藝規(guī)程； 4.完成專用夾具的機(jī)械設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算； 5.撰寫畢業(yè)論文及翻譯英文文獻(xiàn)資料 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 2 2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 零 件 圖 工 藝 性 分 析 2.1.1 零件結(jié)構(gòu)功用分析 法蘭盤是可用于連接其他零件或可用于增加其他零件強(qiáng)度的一種零件。本法蘭 盤是回轉(zhuǎn)面和平面的結(jié)合，內(nèi)部由階梯孔和螺紋孔組成，其要求有較高的耐磨性， 較高的強(qiáng)度和回轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。 2.1.2 零件技術(shù)條件分析 1）法蘭盤本身精度：如表 2.1 表 2.1 零 件 尺 寸 （ mm） 尺寸公差等級(jí) 表面粗糙度 Ra019.-8? IT11 1.6μm25 IT6 1.6μm 120?IT14 3.2μm 62 0. IT72-36 IT6 65? 1.6μm30.8,-54 IT13 2）位置精度，內(nèi)孔 62 相對(duì)于基準(zhǔn)面 A、B 的跳動(dòng)量要求為 0.04。?015.? 3）加工此零件時(shí)，應(yīng)盡量統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，減少裝夾次數(shù)，這樣有利于保證零件的加 工精度。 2.1.3 零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 此法蘭盤是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，由零件圖可知，該零件結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但 零件精度要求高，零件選用材料 HT150，該材料用于強(qiáng)度要求不高的一般鑄件，不 用人工實(shí)效，有良好的減振性，鑄造性能好。對(duì)法蘭盤的基本要求是高強(qiáng)度、高韌 性、高耐磨性和回轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，因而安排法蘭盤加工過(guò)程應(yīng)考慮到這些特點(diǎn)。 本次設(shè)計(jì)的零件圖如圖 2.1： 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 3 圖 2.1 零件二維圖 圖 2.1 法蘭盤零件圖 圖 2.2 零件三維圖 2.2 確 定 、 繪 制 毛 坯 簡(jiǎn) 圖 2.2.1 選擇毛坯 根 據(jù) 零 件 材 料 HT150 確 定 為 鑄 件 ， 又 已 知 零 件 質(zhì) 量 為 1.34kg。 可 知 毛 坯 的 鑄 造 方 法 選 用 永 久 型 鑄 造 型 。 此 外 ， 為 消 除 殘 余 應(yīng) 力 ， 鑄 造 后 應(yīng) 安 排 人 工 時(shí) 效 。 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 4 2.2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 1、公差等級(jí) 鑄 件 尺 寸 公 差 為 12 級(jí) ， 又 由 于 是 大 批 量 生 產(chǎn) ， 毛 坯 制 造 采 用 永 久 型 鑄 造 。 公 差 等 級(jí) 為 CT9 級(jí) （ 機(jī) 械 制 造 工 藝 設(shè) 計(jì) 《 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 P38） ， 選 取 鑄 件 錯(cuò) 箱 值 為 0.1mm。 2、法蘭盤鑄造毛坯尺寸工差及加工余量 對(duì) 大 批 量 生 產(chǎn) 的 鑄 件 加 工 余 量 中 查 《 機(jī) 械 制 造 工 藝 補(bǔ) 充 教 材 》 P359~360， 選 取 等 級(jí) 精 度 為 2 級(jí) 。 各 加 工 表 面 總 余 量 7mm。 表 2.2 零 件 尺 寸 （ mm） 單 面 加 工 余 量 （ mm） 鑄 件 尺 寸 （ mm） 尺 寸 偏 差 （ mm） Φ36 3.5 Φ29 ±0.5 Φ52 3.0 Φ58 ±0.8 Φ62 4.0 Φ54 ±0.8 Φ62.4 4.2 Φ54 ±0.8 Φ80 3.0 Φ86 ±0.8 Φ120 3.0 Φ126 ±0.8 15 頂 ： 3.5 底 ： 2.5 22 ±0.5 47 頂 ： 3.5 底 ： 3.0 53.5 ±0.8 60 頂 ： 4.0 底 ： 3.0 67 ±0.8 2.2.3 繪制毛坯圖 如圖 2.3 所示零件毛坯圖 如圖 3.1 所示 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 5 圖 2.3 零件毛坯圖 2.3 機(jī) 加 工 工 藝 路 線 確 定 2.3.1 加工方法分析確定 該零件是法蘭盤，大批量生產(chǎn)。由于此零件較為簡(jiǎn)單，但精度要求較高，為保 證加工精度和表面粗糙度的要求，應(yīng)盡量減少裝夾次數(shù)，統(tǒng)一定位基準(zhǔn)，由于該法 蘭盤是由回轉(zhuǎn)面和平面組成，根據(jù)具體需要初步確定的加工方法有車、銑、鉆等。 1、基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇至關(guān)重要，是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題之一，基準(zhǔn)選擇的是否合理對(duì) 零件的加工質(zhì)量影響很大，同時(shí)也影響生產(chǎn)效率和工藝成本(遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則)。 2、 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后繼工序提供精基 準(zhǔn)。粗基準(zhǔn)的選擇原則對(duì)保證加工余量的均勻分配和加工面與非加工表面（作為粗基準(zhǔn) 的非加工表面）的位置關(guān)系具有重要影響。 3、 精基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具機(jī)構(gòu) 簡(jiǎn)單，工件裝夾方便。在各個(gè)階梯孔的加工中，以中心階梯孔為未經(jīng)基準(zhǔn)，來(lái)加工其他 階梯孔和零件的表面，才可以保證尺寸精度、形位公差。 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 6 2.3.2 加工順序的安排 在安排工序順序時(shí)，不僅要考慮機(jī)械加工工序，還應(yīng)考慮熱處理工序和輔助工序。 在安排機(jī)械加工工序時(shí)，應(yīng)根據(jù)加工階段的劃分、基準(zhǔn)的選擇和被加工表面的主次來(lái)決 定，一般應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則： （1）先基準(zhǔn)后其它 即首先應(yīng)加工用作精基準(zhǔn)的表面，再以加工出的精基準(zhǔn)為定位 基準(zhǔn)加工其它表面。如果定位基準(zhǔn)不止一個(gè)，則應(yīng)安裝基準(zhǔn)面轉(zhuǎn)換的的順序和逐步提高 加工精度的原則來(lái)安排基準(zhǔn)面和主要表面的加工，以便為后繼工序提供適合定位的基準(zhǔn)。 （2）先粗后精 各表面的加工順序，按加工階段，從粗到精進(jìn)排。 （3）先主后次 先加工主要表面，后加工次要表面。 （4）先面后孔 先加工平面，后加工孔。因?yàn)槠矫娑ㄎ槐容^穩(wěn)定、可靠，所以像箱 體、支架、連桿等平面輪廓尺寸較大的零件，常先加工平面，然后加工該平面上的孔， 以保證加工質(zhì)量。 根據(jù)以上安排工序時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循的原則，如圖 4.1 所示 A、B 、C、D ，我們確定 的大體的工序流程： 圖 2.4 （1）以外圓 58 及小端面 C 為粗基準(zhǔn),粗車大端面 D， 86 外圓至 ，小端面 C??046.82? 及 126 外圓至 121.5±0.2 的倒角。 （2） 調(diào)頭裝夾以 外圓及大端面 D 為基準(zhǔn)，粗車小端面 C， 58 外圓至046.82? ? 及端面 A、倒角。019.54? (3) 再以 Φ82 外圓及大端面 D 為基準(zhǔn)，粗車 3 X 0.5 退刀槽。 (4) 以 及小端面 C 面為基準(zhǔn)，半精車大端面 D，φ82 外圓至 和019.54?? 05.8? 121.5 外圓至 120.4±0.125、倒角。 (5) 以 外圓及大端面 D 為基準(zhǔn)，半精車小端面 C， 54 外圓至 及05.8? ?074.2? 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 7 端面 A、倒角。 (6) 以 及小端面 C 面為基準(zhǔn)，精車大端面 D， 80.5 外圓，小端面 C 及074.852??? 120 外圓至尺寸要求。 (7) 以 外圓及大端面 D 為基準(zhǔn)，精車 外圓及端面 A 至尺寸要求。019.? 074.852? (8) 以工件中心為定位基準(zhǔn)，分別粗銑 E、F。 (9) 以 52 及小端面 C 面為基準(zhǔn)，粗車 58 內(nèi)孔至 外，倒角及 R3 的圓角。1906 (10) 以 52 及小端面 C 面為基準(zhǔn)，車內(nèi)槽。? (11) 以 52 及右端面 C 面為基準(zhǔn)，半精車 6 1 內(nèi)孔至 b 和 ，倒?047.2?06.51? 角及 R3 的圓角。 (12) 以 52 及小端面 C 面為基準(zhǔn)，精車 62±0.015 內(nèi)孔 (13) 以 52 及右端面 C 面為基準(zhǔn)，攻 M64×1.5 螺紋。 (14) 以 80 外圓及大端面 D 為基準(zhǔn)，粗車 29 至 。?62.035 (15) 以 80 外圓及大端面 D 為基準(zhǔn)，半精車 φ 35 內(nèi)孔至 62.0? (16) 以 80 外圓及大端面 D 為基準(zhǔn)，精車 φ36 內(nèi)孔。 (17) 以 φ80 外圓及大端面 D 為基準(zhǔn)，粗插削 R3 鍵槽。 (18) 以 80 外圓及左端面 D 為基準(zhǔn)，精插削 R3 鍵槽。 (19) 以 D 面，內(nèi)表面面為基準(zhǔn)，半精銑 E 面至尺寸要求。 (20) 以 D 面， E 面為基準(zhǔn)，半精銑 F 面至 34.8±0.3。 (21) 以 D 面， E 面為基準(zhǔn)，精銑 F 面至 。20， 4.53?? (22) 以 C 面， 52 外圓為基準(zhǔn)，分別鉆擴(kuò)、 11 孔。? (23) 以 C 面， 52 外圓為基準(zhǔn)，锪 11 孔。 (24) 以大端面 D 面， 80 外圓為基準(zhǔn)，鉆斜孔 4。 (25) 以 D 面， 80 外圓為基準(zhǔn)，鉆盲孔 18。 2.3.3 定位基準(zhǔn)選擇 先以 為基準(zhǔn)加工 的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?15 的右端面和 120 的外圓，01,-29.5?019.-8??1? 再以 的外圓、長(zhǎng)度方向?yàn)?15 的右端面為基準(zhǔn)加工左端部分，再以外圓定位加8 工內(nèi)孔和螺紋，以 36 的內(nèi)孔、6X6 的半圓槽和長(zhǎng)度為 60 的右端面定位鉆孔、02?? 擴(kuò)孔。 2.3.4 制定工藝路線 如表 2.3 所示： 表 2.3 工藝路線 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 8 工序號(hào) 工序內(nèi)容 刀具 00 鑄造毛坯 10 熱處理 20 粗車 86、 126 外? 圓及大端面 D YG6 硬質(zhì)合金外圓車刀 30 粗車 58 外圓及小端面 C 和 3×0.5 退刀槽 YG6 硬質(zhì)合金外圓車刀, YG6 硬質(zhì)合金切槽車刀 40 半精車 82 外圓及大端 面 D YG6 硬質(zhì)合金外圓車刀 50 半精車 54 外圓及小端? 面 C YG6 硬質(zhì)合金外圓車刀 60 精車 80.5 外圓及大端 面 D YG6 硬質(zhì)合金外圓車刀 70 精車 52.8 外圓及 小端面 C YG6 硬質(zhì)合金外圓車刀 80 粗銑 E 面 YG6 硬質(zhì)合金立銑 刀 90 粗銑 F 面 YG6 硬質(zhì)合金立銑 刀 100 粗車 58 內(nèi)孔及車內(nèi)? 槽 YG6 硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀、 切槽刀 110 半精車 61.4 和 61±0.015 內(nèi)孔 YG6 硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀 120 精車 61±0.015 內(nèi) 孔 YG6 硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀 130 車螺紋 YG6 硬質(zhì)合金內(nèi)孔螺紋 車刀 140 粗車 29 內(nèi)孔?YG6 硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀 150 半精車 35 內(nèi)孔 YG6 硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀 160 精車 35.5 內(nèi)孔 YG6 硬質(zhì)合金內(nèi)孔車刀 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 9 170 粗拉鍵槽 鍵槽拉刀 180 精拉鍵槽 鍵槽拉刀 190 半精銑 E 面 YG6 硬質(zhì)合金立銑 刀 200 半精銑 F 面 YG6 硬質(zhì)合金立銑 刀 210 精銑 F 面 YG6 硬質(zhì)合金立銑 刀 220 鉆，擴(kuò) 11 孔?高速鋼麻花鉆 10? 230 锪 16.5 孔 高速鋼擴(kuò)孔鉆 11 240 鉆 4 斜孔 高速鋼锪孔鉆 16.5 250 鉆 18 盲孔 高速鋼麻花鉆 18 260 去毛刺 270 檢驗(yàn)入庫(kù) 2.3.5 工序尺寸及其公差確定 1、 的工序尺寸及公差如表 2,4 所示：01,-29.5? 表 2.4 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 鑄 58 0.8?58 0.8?? 粗車 54.? 4 0.019 019,-54 半精車 52.8 1.2 0.074 074.82? 精車 52 0.8 0.019 1,-9 2、 的工序尺寸及公差如表 2,5 所示019.-8 表 2.5 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 鑄 86?0.8?86 0.8?? 粗車 82 4 0.19 046.-82 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 10 半精車 精車 80.5? 80 1.5 0.5 0.5 0.19 05.-8? 19 3、 120 的工序尺寸及公差如表 2,6 所示1? 表 2.6 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 鑄 126?0.8?126 0.8?? 粗車 121.5 4.5 1 0.152? 半精車 120 1.5 2 120 4、 62 的工序尺寸及公差如表 2,7 所示015.? 表 2.7 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 鑄 54?0.8?54 0.8?? 粗車 61 7 0.19 19.06 半精車 62.4 1.4 0.047 047.2? 精車 62 0.4 0.03 φ62 15? 5、 65 的工序尺寸及公差如表 2,8 所示? 表 2.8 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鑄 54? 粗車 6 64 半精車 1 65 6、 62.4 的工序尺寸及公差如表 2,9 所示? 表 2.9 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鑄 φ58 粗車 4.4 φ62.4 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 11 7、 的工序尺寸及公差如表 2,10 所示02.36? 表 2.10 工藝路線 基本尺寸 工序余量 工序精度 工序尺寸 鑄 29 0.8?29 0.8?? 粗車 33.1? 4.1 0.16 016.3 半精車 34.6 1.5 0.1 04 精車 36 1．4 0.02 2.6 8、 11 的工序尺寸及公差如表 2,11 所示 表 2.11 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鉆 11 11? 9、 16.5 的工序尺寸及公差如表 2,12 所示? 表 2.12 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鉆 11 11 擴(kuò) 5.5 16.5? 10、 18 的工序尺寸及公差如表 2,13 所示? 表 2.13 工序余量 工序尺寸 18 18 11、 4 的工序尺寸及公差如表 2,14 所示 表 2.14 工藝路線 工序余量 工序尺寸 鉆 4 4? 2.3.6 設(shè)備及其工藝裝備確定 所用的設(shè)備有：CA6140、立式銑床、搖臂轉(zhuǎn)床、檢驗(yàn)臺(tái)。 夾具有：三爪卡盤、鉆直孔專用夾具、鉆斜孔專用夾具、銑床專用夾具。 刀具有：90 度車刀、銑刀、 11、 4、 18、 16.5 鉆頭、砂輪、切斷刀。? 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 12 量具有：、游標(biāo)卡尺、專用卡規(guī)、專用通規(guī)、止規(guī) 2.4 切 削 用 量 及 工 時(shí) 定 額 確 定 1、車端面 D ① 選 擇 刀 具 : 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 1.2 選 擇 YG6 硬 質(zhì) 合 金 刀 ； 刀 具 耐 用 度 T=60min； 刀 桿 尺 寸 按 表 1.1、 表 1.3 選 擇 16mm×25mm； 刀 片 厚 度 6mm； γ =10°， κ =90°， κ =0°， λ =0°， α =6° 。γ ‘γ s0］8［ ② 背 吃 刀 量 αp=（ 62-60.5） =1.5mm 。 ③ 進(jìn) 給 量 ? 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 1.4 查 得 ?=0.5～ 0.7mm/r； 由 《 工 藝 補(bǔ) 充 材 料 》 表 2-18 按 C620-1 車 床 的 進(jìn) 給 量 由《 機(jī) 械 制 造 工 藝 設(shè) 計(jì) 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 （ 表 4.2-9） ， 選 擇 ?=0.5mm/r ］1［ ④切削速度 （機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n）Vc 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 2-20 得 =158,x =0.15,y =0.40,m=0.20vcvv］8［ 由 v = k 得 （2.1）cvyxpmfaT v = ×0.63m/min=53.65 m/minc 4.015.02.68? 由 n= （2.2）wcdπ10 n= =201.01 r/min1204.365.? 由《 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 機(jī)床說(shuō)明書表 4.2-8 得 n=185 r/min ］6［ 求得實(shí)際切削速度 v = = =49.38m/minc10ndwπ 3.48510 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 6.2-1 公式計(jì)算 L= l ＋l ＋l 123］1［ l = +2=2 mm l =3～5 取 4 mm l =33 mm i=1 n=185 r/min ?=0.5mm/r1vpκαtan23 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 13 T= = =0.39min=23.4s （2.3） .Lifn24310.58?? 2、 粗車外圓 80h11mm? ① 選 擇 刀 具 : 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 1.2 選 擇 YG6 硬 質(zhì) 合 金 刀 ； 刀 具 耐 用 度 T=60min； 刀 桿 尺 寸 按 表 1.1、 表 1.3 選 擇 16mm×25mm； 刀 片 厚 度 6mm； γ =10°， κ =90°， κ =0°， λ =0°， α =6° 。γ ‘γ s0］8［ ② 背 吃 刀 量 αp: 單 邊 余 量 A=（ 85-83） /2=1 即 α p=1mm ③ 進(jìn) 給 量 ? 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 1.4 查 得 ?=0.8～ 1.2mm/r； 按 C620-1 車 床 的 進(jìn) 給 量 由《 機(jī) 械 制 造 工 藝 設(shè) 計(jì) 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 （ 表 4.2-9） ， 選 擇 ?=1.01mm/r ］1［ ④切削速度 （機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n）Vc 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 2-20 得 =158,x =0.15,y =0.40,m=0.20vcvv］8［ 由 v = k （2.1） cvyxpmfaT v = ×0.63m/min =43.71 m/minc 4.015.02.68? 由 （2.2） wcdπn n= =163.8 r/min1204.37.? 由《 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 機(jī)床說(shuō)明書表 4.2-8 得 n=150 r/min ］6［ 求得實(shí)際切削速度 v = = =40.04m/minc10ndwπ 01584.3 ⑤確定基本工時(shí) 根據(jù)《工藝手冊(cè)》表 6.2-1 公式計(jì)算 L= l ＋l ＋l123］1［ l = +3=3 mm l =3～5 取 4 mm l =33 mm1vpκαtan23 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 14 i=1 n=150r/min ?=1.01mm/r T= = =0.26min=15.43s .Lifn150.324?＋＋ 3、 粗車端面 C ① 選 擇 刀 具 : 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 1.2 選 擇 YG6 硬 質(zhì) 合 金 刀 ； 刀 具 耐 用 度 T=60min； 刀 桿 尺 寸 按 表 1.1、 表 1.3 選 擇 16mm×25mm； 刀 片 厚 度 6mm， γ =10°， κ =90°， κ =0°， λ =0°， α =6° 。γ ‘γ s0］8［ ② 背 吃 刀 量 p=(20.5-19)=1.5 mma ③ 進(jìn) 給 量 ? 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 1.4 查 得 ?=1.0～ 1.4mm/r； 按 C620-1 車 床 的 進(jìn) 給 量 由《 機(jī) 械 制 造 工 藝 設(shè) 計(jì) 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 （ 表 4.2-9） ， 選 擇 ?=0.52mm/r ］1［ ④切削速度 （機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n）Vc 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 2-20 得 =158,x =0.15,y =0.40,m=0.20vcvv］8［ 由公式（2.1）得 v = ×0.63m/minc 4.015.02. 268? =53.65 m/min 由公式（2.2）得： n= =142.38 r/min1204.365.? 由《 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 機(jī)床說(shuō)明書表 4.2-8 得 n=120 r/min 求得實(shí)際切削速度］6［ v = = =45.22m/mincndwπ . ⑤確定基本工時(shí) 根據(jù)《工藝手冊(cè)》表 6.2-1 公式計(jì)算 L= l ＋l ＋l123］1［ l = +2=2 mm l =0 mm l =35 mm i=1 n=120r/min ?=0.52mm/r1vpκαtan23 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 15 T= = =0.593min=35.58s .Lifn1205.3?＋ 4、 粗車外圓 120±1mm? ① 選 擇 刀 具 : 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 1.2 選 擇 YG6 硬 質(zhì) 合 金 刀 ； 刀 具 耐 用 度 T=60min； 刀 桿 尺 寸 按 表 1.1、 表 1.3 選 擇 16mm×25mm； 刀 片 厚 度 6mm， γ =10°， κ =90°， κ =0°， λ =0°， α =6° 。γ ‘γ s0］8［ ② 背 吃 刀 量 p:單 邊 余 量 A=（ 125-121.1） /2=1.95 即 p=1.95mmaa ③ 進(jìn) 給 量 ? 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 1.4 查 得 ?=1.0～ 1.4mm/r； 按 C620-1 車 床 的 進(jìn) 給 量 由《 機(jī) 械 制 造 工 藝 設(shè) 計(jì) 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 （ 表 4.2-9） ， 選 擇 ?=1.21mm/r ］1［ ④切削速度 （機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n）Vc 由 《 工 藝 補(bǔ) 充 材 料 》 表 2-20 得 =158,x =0.15,y =0.40,m=0.20vcvv］13［ 由 公式（2.1）得： v = ×0.63m/min=36.79 m/minc 4.015.02.02968? 由 公式（2,2）得 ： n= =93.73 r/min104.379.6 由《 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 機(jī)床說(shuō)明書表 4.2-8 得 n=90 r/min ］6［ 求得實(shí)際切削速度 v = = =35.33m/minc10ndwπ 091254.3? ⑤確定基本工時(shí) 根據(jù)《工藝手冊(cè)》表 6.2-1 公式計(jì)算 L= l ＋l ＋l123］1［ l = +3=3 mm l =3-4 取 4 mm l =33 mm1vpκαtan2 i=1 n=90r/min ?=1.21mm/r T= = =0.25min=15s （2.3）.Lifn902.134??＋ 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 16 基本工時(shí)：T=23.4+15.43+35.58+15=89.41s 5、 粗銑平面 E、F （ 1） 選 擇 刀 具 : a.由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 1.2 選 擇 YG6 硬 質(zhì) 合 金 刀 片 ； E 面 寬 a=15mm,銑 削 厚 度 6mm。 F 面 寬 a=15mm,銑 削 厚 度 25.5mm。 則 銑 刀 直 徑 d=100mm Z=10（ 表 3.16） b.選 擇 銑 刀 幾 何 形 狀 ， 表 3.2 得 ， γ =0°， κ =75°， κ =5°， λ =-20°， α =8γ ‘γ s0］［ (2)選 擇 切 削 用 量 ① 確 定 銑 削 深 度 α ， 由 于 加 工 余 量 不 大 ， E 面 可 以 一 次 走 刀 完 成 ， F 面 需 要 4 次p 走 完 ， 則 α =h=6mmp ② 進(jìn) 給 量 f 采 用 不 對(duì) 稱 端 銑 以 提 高 進(jìn) 給 量 。 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 3.5， 當(dāng)z 使 用 YG6， 銑 床 功 力 為 7.5kw(表 3.30， XA5012 型 立 銑 說(shuō) 明 書 )查 得 f =0.14～ 0.24mm/z； 所 以 取z f =0.24mm/zz］8［ ③選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命，根據(jù)表 3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 0.5mm，鑲齒銑刀（d =100mm）,刀具壽命 T=180min（表 3.8）0 ④確定切削速度 v 和每分鐘進(jìn)給量 v 切削速度 v 可根據(jù)表 3.27 中的公式計(jì)算，也c f c 可以直接由表 3.4 中查出。 根據(jù)表 3.16，當(dāng) d =100mm，α =6mm， Z=10， f =0.24mm/z 時(shí) ， v =86m/min， n0pz t =285r/min， v =432mm/min。t ft 各 修 正 系 數(shù) 為 ： k =k =k =0.89Mvvf k =k =k =1.0svnsf 故 = =86 0.89 1=76.54m/minct? n= =275 0.89 1=244.75r/mint = =432 0.89 1=384.489mm/minfvvftk 根 據(jù) XA5012 型 銑 床 說(shuō) 明 書 ， 選 擇 主 軸 轉(zhuǎn) 速 n =235r/min， v =375mm/mincfc 因 此 實(shí) 際 切 削 速 度 和 每 齒 進(jìn) 給 量 為 v = = =73.79m/minc10πnd3.410? f = = =0.16mm/zzZnfc2357 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 17 ⑤計(jì)算基本工時(shí) t =mfvL 式中， 。根據(jù)《切削用量手冊(cè)》表 3.26，不對(duì)稱安裝銑刀，,Lly???10l 入切量及超切量 ，則 L=(100+36)mm=136mm，故36 = min=0.37minmt37516 = + =0.37 5=1.75min=105st4? 6、 鉆 孔 3- 11mm? （ 1） 選 擇 鉆 頭 : 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 2.7 選 擇 選 擇 高 速 剛 麻 花 鉆 頭 ， 其 直 徑 d=10mm, 鉆 頭 幾 何 形 狀 ， 表 2.1-2.2 得 ， 雙 錐 修 磨 橫 刃 （ 2） 選 擇 切 削 用 量 ① 進(jìn) 給 量 f 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 2.7， 查 得 f =0.47～ 0.57mm/r； 孔 深 修 正 系 數(shù) k=0.95， 則 f=0.27～ 0.32mm/r,根 據(jù) 表 2.8 得 f=1.0mm/r， 由 表 2.35 得 f=0.36mm/r ］［ ② 確定切削速度 v c 切削速度的修 正 系 數(shù) 為 =1.0 =1.0 =0.85 =1.0 由表 2.13 得 v =17m/min τtkcvεrkzv c , =295r/min,根據(jù)搖臂鉆 床 說(shuō) 明 書 可 選 n=272mm/rin/2.10mkvc?d10π? ③確定基本時(shí)間 T= = =0.204min=12.24s nfl2736.051?? 7、 鉆 盲 孔 18mm? (1)加 工 條 件 加 工 材 料 ： HT15～ 33。 HBS=200 加 工 要 求 ： 鉆 盲 孔 18mm。 機(jī) 床 選 擇 ： 搖 臂 鉆 床 。 工 件 裝 夾 在 車 床 的 通 用 夾 具 上 。 (2) 確定切削用量及基本工時(shí) 1） 選 擇 鉆 頭 : 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 2.7 選 擇 選 擇 高 速 剛 麻 花 鉆 頭 ， 其 直 徑 d=18mm, 鉆 頭 幾 何 形 狀 ， 表 2.1-2.2 得 ， 雙 錐 修 磨 橫 刃 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 18 2） 選 擇 切 削 用 量 ① 進(jìn) 給 量 f 由 《 切 削 用 量 簡(jiǎn) 明 手 冊(cè) 》 表 2.7， 查 得 f=0.70～ 0.86mm/r； 根 據(jù) 表 2.8 得 f=0.78mm/r， 由 表 2.35 得 f=0.36mm/r ］8［ ② 確定切削速度 v c 切削速度的修 正 系 數(shù) 為 =1.0 =1.0 =0.85 =1.0 由表 2.13 得 v =17m/min τtkcvεrkzv c =14.4m/min, =254.8r/min 根據(jù)搖臂鉆 床 說(shuō) 明 書 可 選 n=272mm/rkvc?d10πn? ③確定基本時(shí)間 T= = =0.153min=9.18 s nfl2736.051?? 3 夾具的設(shè)計(jì) 3.1 工 序 尺 寸 精 度 分 析 由工序圖可知此工序的加工精度要求不高，具體加工要求如下：粗銑 34 平面，無(wú) 其它技術(shù)要求，該工序在床上加工，零件屬大批量生產(chǎn)。 3.2 定 位 方 案 確 定 根據(jù)該工件的加工要求可知該工序必須限制工件五個(gè)自由度，即 x 移動(dòng)、y 移動(dòng)、 x 轉(zhuǎn)動(dòng)、y 轉(zhuǎn)動(dòng)、z 轉(zhuǎn)動(dòng)，但為了方便的控制刀具的走刀位置，由分析可知要使定位基 準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合。選以 29 的內(nèi)孔和長(zhǎng)度為 60 的右端面及長(zhǎng)度為 34.5 的平面為定? 位基準(zhǔn)。 3.3 定 位 元 件 確 定 1、選擇定位元件： 由于本工序的定位面是 54 的內(nèi)孔和大端面，所以?shī)A具上相應(yīng)的定位元件選為一? 個(gè)平面和一個(gè)短圓柱心軸。 2、確定定位元件尺寸、極限偏差和定位元件間位置尺寸及其極限偏差： 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 19 由于其定位孔的尺寸為 54，所以短圓柱心軸的尺寸為： 基本尺寸 54，公差為?? ±0.08 3.4. 銑 削 力 的 計(jì) 算 1.銑削力的計(jì)算 YG6 硬質(zhì)合金立銑刀銑削力的計(jì)算公式： （3-1） 式中 ——銑刀加工不同材料的切削系數(shù) ——銑刀銑削力的修正系數(shù) ——銑削深度 ——每齒進(jìn)給量 ——銑刀直徑 ——銑刀刀齒數(shù) ——銑削寬度 根據(jù)參考文獻(xiàn)[11] 表 3-25 得到 30，表 3.4-21，得到， .5， ， ， ， ， 。 由公式（6-1 ）計(jì)算得立銑刀銑削力 =1198.45N 2.銑削力轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 切削轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式： T=FL （3-2） 式中 F——銑削時(shí)的切削力 L——力臂 其中 F=FZ=1198.45N，L=60mm，由式（3-2）得： T=FL=1198.45×0.60=719.07N﹒m 3.5 計(jì) 算 夾 緊 力 1、夾緊力的計(jì)算公式 Fk=FK （3-3） 式中 Fk——實(shí)際所需夾緊力(N) 遼寧廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文 20 F——按靜力平衡原理計(jì)算出的理論夾緊力（N） K——安全系數(shù) 2、安全系數(shù) K K= K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6 （3-4） 式中 K0——考慮加工材料及加工余量勻稱性的基本安全系數(shù) K1——基本安全系數(shù) K2——刀具鈍化系數(shù) K3——切削特點(diǎn)系數(shù) K4——夾緊動(dòng)力穩(wěn)定性系數(shù) K5——手動(dòng)夾緊時(shí)的手柄位置系數(shù) K6——僅