CA6140车床831005拨叉加工工艺装备及铣宽8槽夹具设计【非标6张CAD图】

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L3=0 4. 钻孔、扩孔、倒角。 （1）钻孔 钻头选择：见《切削用量简明手册》表2.2 钻头几何形状为（表2.1及表2.2）：双锥修磨具刃，钻头参数： ｄ＝Ф20ｍｍ β=30°，2Φ=118°，2Φ=70°，bε=3.5mm ,ao=12°, Ψ=55°,b=2mm，=4mm。 根据《切削用量简明手册》表2-9确定f=0.48 1)按机床进给强度决定进给量：根据表2.9 ,当σb＝210MPa ｄ0＝20.5mm 可确定f=0.75。按C3163-1　车床说明书取 f=0.62mm/n. 2)决定钻头磨钝标准及寿命 表2.21，当do=20mm、钻头最大磨损量取0.6 寿命T=45min. 3)切削速度　由《切削用量简明手册》，表2.15得 Ｖ=21m/min n=1000V/D=334.4 由机床技术资料得和334.4接近的有280n/m和400n/min 取280n/min 取n=280m/min. 实际Ｖ=17 m/min 4)基本工时，Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) 入切量及超切量由表2.29. 查出Ψ+△=10mm 所以Tm=L/nf=(80+10)/280x0.62=0.32 (min) （2）扩孔 刀具直径do=21mm；刀具几何参数同上。 由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间，n和f都不变，所以Tm同上 Tm=0.32 倒角刀具15°锪钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。 （3）倒角 刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。 检验机床功率 按《切削用量简明手册》表 1.2４ 可以查出　当σｂ＝160～245HBS ａｐ≤2.8ｍｍ　ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ　 Ｖｃ≤41ｍ／min　　Ｐｃ＝3.4kw 按C３１６３－１　车床说明书　主电机功率Ｐ＝11ｋｗ,可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求 钻削功率检验按《切削用量简明手册》表 2.21 当ｄｏ＝21 ｍｍ　ｆ＝0.64 ｍｍ 查得转矩Ｍ＝61.8　N.M 《切削用量简明手册》表由表2.32　得功率公式ＰC＝McVc/30do=61.8x17/30x21=1.67km,按C３１６３－１　车床说明书　主电机功率Ｐ＝11ｋｗ,可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要 工序2 拉花键孔 单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿 为0.06mm, 拉削速度 v=0.06m/s(3.6m/min) 切削工时 t=Zblηk/1000vfzZ 式中： Zb 单面余量1.5mm(由Φ21mm拉削到Φ25mm)； L 拉削表面长度，80mm； η 考虑校准部分的长度系数，取1.2； k 考虑机床返回行程系数，取1.4 ； v 拉削速度（m/min）； fz 拉刀单面齿升； Z 拉刀同时工作齿数，Z=l/p； P 拉刀齿距。 P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm ∴拉刀同时工作齿数z=l/p=80/12≈7 ∴其本工时 Tm=1.5×80×1.2×1.4/1000×3.6×0.06×7=0.13(min) 工序3 粗铣，精铣B面。 加工要求：粗铣B面，精铣B面，Ra=3.2ｕｍ。用标准镶齿圆柱铣刀粗铣 加工余量3mm 机床 ：Ｘ62W 加工工件尺寸：宽度：40mm 长度：28mm 1. 粗铣 (1)选择刀具 根据《切削用量简明手册》表3.1 铣削宽度ae≤5mm时。直径为do=50mm　故齿数Ｚ＝８，由于采用标准镶齿圆柱铣刀,铣刀几何参数（表3.2）rn=10°ao=16° (2) 切削用量 留精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度ac＝2.8±0.8ｍｍ，由于加工表面精度要求Ra=3.2 um.根据表3.5得每转进给量ｆ＝0.5～１mm/r就能满足要求，但考虑到Ｘ62W功率为7.5kw，机床为中等系统刚度和Ｘ62W铣床说明书 所以每转进给量ｆ＝0.6mm/r (3)选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据《切削用量简明手册》表3.7、铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.6镶齿铣刀do=50mm， 刀具寿命 T=120min（表3.8） (4)决定切削速度Vc、可根据《切削用量简明手册》表3.9确定 Z=8, aP=40-70mm, ac=2.8±0.8ｍｍ, fz=f/z=0.0750.1mm/z Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv) Cv=20,qv=0.7,Xv=0.3,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.3,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=23.7(m/min) n=1000V/d=(1000x23.7)/(3.14x50)=151r/min 根据X62W型铣床说明书选n=160r/min Vc=3.14nd/1000=(160x3.14x50)/1000=25.1m/min Vf=nf=160x0.6=96mm/min 选Vf=80mm/min 实际fz=Vf/(nxz)=0.0625mm/z (5)机床功率：根据《切削用量简明手册》表3.20 当 Vc=71m/min ae=2.8mm ap=41mm fz=0.08 Kmpc=1.4kw 切削功率的修正系数： 故Pct＜0.8, 根据X62W型铣床说明书，机床主轴允许的功率为 Pcm=7.5×0.75=5.63kw 故Pcc＜Pcm 因此所决定的切削用量可以采用。 ae=2.8mm Vf=80m/minn=160r/min Vc=25.1m/min fz=0.0625mmm/z (6) 基本工时根据 《切削用量简明手册》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/80=0.525（min） L1+△=14mm 2. 精铣 (1)选择刀具 刀具与上道工步是同一把刀。 (2)切削用量 精铣的加工余量为0.2，所以本道工步切削宽度 ae＝0.2mm，ｆ＝0.6 (3)决定切削速度Vc、可根据《切削用量简明手册》表3.9确定 ac=0.2mm, Vc=(Cvdoqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)=33.1m/min n=1000V/d=(1000x33.1)/(3.14x50)=211r/min根据X62W型铣床说明书选n=210r/min Vf=nf=210x0.6=126mm/min、VF=125mm/min fz=Vf/(nxz)=0.074mm/Z (4)基本工时基本工时根据 《切削用量简明手册》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(28+14)/125=0.336（min） L1+△=14mm 工序4 铣削铣削8+0.030mm槽。 加工工件尺寸：8+0.030mm , 长度L=40mm 加工要求：高速钢错齿三面刃铣刀（精密级K8）加工余量8 用乳化液冷却 机床：X62W 选择刀具：由加工尺寸公差0-0.3 。所以铣刀精度为精密级K8 铣刀参数：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15°ao=12°an=6°Z=16 1)选择切削量 由于槽的深度为8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=8mm 由《切削用量简明手册》表3.3 确定f=0.15-0.3mm/r 现取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z 2) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据《切削用量简明手册》表3.7,得最大 磨损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中 3) 决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由《切削用量简明手册》3.27的公式 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =82.86m/min n=1000×Vc/do=1000×82.86/3.14×63=418.87r/min 根据X62W型铣床说明书选nc=375r/min 实际速度Vc=donc/1000=74.2m/min 选Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根据X62W型铣床说明书选 Vf=110mm/min fzc=110/375×16=0.018mm/z 4)机床功率：根据《切削用量简明手册》表3.28 公式 圆周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2×103=15.9N•M Pc=FcVc/1000=1.18km 根据X62W型铣床说明书，功率足够。 5) 基本工时基本工时根据 《切削用量简明手册》表3.5 Tm=(L+L1+△)/Vf=(40+14)/110=0.49（min） L1+△=14mm 工序5 铣宽为180+0.12mm槽。 加工要求：用乳化液冷却，加工工件尺寸，宽180+0.12mm，长L=40mm，加工余量23mm。 由于此工步的设计尺寸精度要求很高，用铣削加工很难达到尺寸精度的要求，所以为了留给下一道公序磨削的加工余量，所以分两步走，ae=23，ap=10mm， 1）选择刀具 铣刀参数：L=10 D=100mm d=30mm ro=15°ao=12°an=6°Z=24 2）选择铣削用量 由于槽的宽度为18mm, 故二次走完，ae=23mm ap=10mm 由《切削用量简明手册》表3.3 确定f=0.5mm/r 现取f=0.8mm/r fz=0.5/24=0.02mm/z 3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据《切削用量简明手册》表3.7,得最大磨 损量为0.5 由表3.8确定刀具寿命：T=100min其中 4）确定切削速度Vc和每齿进给量：决定切削速度Vc和每齿进给量Vf、由《切 削用量简明手册》3.27的公式 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.25,Km=1.12, Ksv=0.8,KTv=0.82, Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)·Kv =98.6m/min n=1000×Vc/do=1000×98.6/3.14×100=314r/min 根据X62W型铣床说明书选nc=300r/min，实际速度Vc=donc/1000=94.2m/min ， 选Vfc=ncf=300X0.5=150mm/min， 根据X62W型铣床说明书选选Vf=150mm/min fzc=150/300×24=0.020mm/z 5）基本工时基本工时根据 《切削用量简明手册》表3.5 Tm=(L+L1+△)•i/Vf=(40+20)X2/150=0.8（min） L1+△=20mm i=2(走两次) 工序6磨18mm槽 保证尺寸18mm 1)选择砂轮。 见《切削手册》第三章中磨料选择各表，结果为 GZ46KV6P350×40×127其含义为：磨轮磨料为棕刚玉，为了防止粒度过小而磨轮堵塞，所以选用为粒度为46#，硬度为软2级。 平型砂轮，其尺寸为16×6×40（D×d×H）。 2)切削用量的选择。砂轮转速n砂=3000r/min(见机床说明书)， v砂=2.5m/s 进给量f=50mm/min 双单行程 fr=0.015mm 3)切削工时。当加工1个表面时 Tm=(L+y+△)••i K/50=3.1min 最后，将以上各个工序切削用、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，一起填入机械加工工艺卡片中，见附后表。 第3章 铣8mm槽夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。并设计铣8mm槽夹具。本夹具将用于卧式铣床，刀具为三面刃立式铣刀. 3.1问题的提出 本夹具是用来铣8mm槽,零件图中槽的宽度有公差要求,且三面都有粗糙度要求，因此这个槽的深度也有一定的公差要求.另外此槽为三个侧平面的设计基准,.此工序只是粗加工,因此本工序加工时主要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,而精度也有一定要求。 3.2夹具设计 3.2.1定位基准选择 由于槽的宽度有公差要求,因此应以右端面为主要定位基准.由于铸件的公差要求较大,利用轴孔的中心轴作为辅助定位基准时,另外为了防止工件转动，为限制次自由度，应该以健限制工件旋转，另辅助一左端面为辅助定位，防止工件左右移动，因此为了满足这些定位要求，设计压板结构，既可以满足轴向力的要求，又可方便工件的装夹。. 3.2.2.切削力及夹紧力计算 (1).计算切削力 刀具：高速钢直齿三面刃铣刀。 D=80mm. Z=18 =2448N 校核定位销： (2).计算夹紧力 由于铣槽的力主要是切削力，轴向力比较小，压板的力满足要求。故不需校核。 3.3.3.定位误差分析 夹具的主要定位元件为22孔的定位销 基准移位误差，由于孔和销都有制造误差，为工件装卸方便，孔与轴间还有最小间隙Xmin(此间隙同在调刀储存及对刀时消除) 故 满足自由公差要求。 设计小结 为期两周的夹具课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，我组两名同学在老师的指导下，取得了可喜的成绩，课程设计作为《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。 本次课程设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。 通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。 总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。 由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正！ 参考文献 [1]. 孙巳德主编《机床夹具图册》机械工业出版社 [2]. 赵家齐主编《机械制造工艺学课程设计指导书》哈尔滨工业大学　 [3]. 艾兴 肖诗纲主编：《切削用量简明手册》机工版 [4]. 李益民主编《机械制造工艺设计简明手册》哈工大出版社85.12 [5]. 东北重型机械学院主编《机床夹具设计手册》上海科学技术出版社80.1 [6]. 徐灏主编《机械设计手册》机械工业出版社　91.9 [7]. 《机械制造工艺学》、《机床夹具设计》（教材） [8]. 《机械加工工艺师手册》 16 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 1 共 6页 产品名称 拨 叉 零（部）件名称 拨 叉 第 1页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 1 1 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 转塔式六角车床 C3163-1 1 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 通用夹具 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 粗车端面A 90度车刀 200 40.8 0.53 2.8 1 0.33 0 2 精车端面A 90度车刀 400 57.1 0.16 0.5 1 0.35 0 3 钻花键底孔 Ф20中心钻 280 17 0.62 20 1 0.32 0 4 扩花键底孔 Ф21扩孔钻 280 17 0.62 1 1 0.32 0 5 倒角2x15° 45度偏刀 2 2 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 2 共 6页 产品名称 拨 叉 零（部）件名称 拨 叉 第 2页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 2 2 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 拉床 C3163-1 1 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 通用夹具 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 拉六齿方型花键 高速钢拉刀 200 0.06 0.06 1 1 0.13 0 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 3 共 6页 产品名称 拨 叉 零（部）件名称 拨 叉 第 3页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 3 3 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 X62W 1 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 通用夹具 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 粗铣B面 高速钢面铣刀 160 23.7 0.6 3 1 0.525 0 2 精铣B面 高速钢面铣刀 210 33.1 0.512 0.2 1 0.336 0 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 4 共 6页 产品名称 拨 叉 零（部）件名称 拨 叉 第 4页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 4 4 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 X62W 1 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 通用夹具 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 铣800.03mm的槽 高速钢直齿精密级三面刃铣刀 375 8 0.018 8 1 0.49 0 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 5 共 6页 产品名称 拨 叉 零（部）件名称 拨 叉 第 5页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 5 5 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 X62W 1 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 通用夹具 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 铣1800。12mm铣 高速钢直齿精密级三面刃铣刀 300 22.9 0.018 8 1 0.537 0 2 铣1800。12mm铣 高速钢直齿精密级三面刃铣刀 300 23.9 0.018 8 1 0.537 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 6 共 6页 产品名称 拨 叉 零（部）件名称 拨 叉 第 6页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 6 6 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 X62W 1 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 通用夹具 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 磨宽为1800。12mm的槽 GZ46KV6P350×40×127 3000 2.5 50 0.5 1 3.1 0 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期