序号2 传动轴钻φ6孔夹具设计【含CAD图纸、说明书】
毕业设计(论文)传动轴工艺规程及专用夹具设计2016年 6月 日院 系 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导老师 摘 要本设计是基于传动轴零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。传动轴零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,本设计遵循先面后槽的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面,在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具,夹紧方式多选用手动夹紧,夹紧可靠,机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词:传动轴类零件;工艺;夹具;AbstractThe 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;目 录第 1 章 加工工艺规程设计11.1 零件的分析11.1.1 零件的作用 11.1.2 零件的工艺分析 11.2 传动轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施21.2.1 孔和平面的加工顺序 21.2.2 加工方案选择 21.3 传动轴加工定位基准的选择31.3.1 粗基准的选择 31.3.2 精基准的选择 31.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定71.6 选择加工设备及刀、量具71.7 确定切削用量及基本工时(机动时间)7第 2 章 钻 6 孔专用夹具设计222.1 夹具设计任务222.2 拟订夹具结构方案与绘制夹具草图222.3 钻削力和夹紧力的计算222.4 定位误差252.5 绘制夹具装配总图262.6 夹具装配图上标注尺寸、配合和技术要求262.7 夹具专用零件图设计绘制27结 论28参考文献29致 谢311第 1 章 加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是传动轴。传动轴的主要作用是传动连接作用,保证各轴各挡轴能正常运行,并保证部件与其他部分正确安装。因此传动轴零件的加工质量,不但直接影响的装配精度和运动精度,而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。图 1 传动轴1.1.2 零件的工艺分析由传动轴零件图可知。传动轴是一个轴类零件,它的外表面上有 2 个平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下:(1)以外圆 30mm、35mm、45mm 为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:外圆 30mm、35mm、45mm 的加工;,其中表面粗糙度要求为 。mRa2.3(2)以外圆 20mm、29.295mm、33mm、35mm 主要加工面的加工面。这一组加工表面包括外圆外圆20mm、29.295mm、33mm、35mm 和退刀槽加工粗糙度为 。mRa2.32(3)以宽度为 6H9 的键槽为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:宽度为 6H9 的键槽,粗糙度为 。mRa2.3(4)以宽度为 10H9 的键槽为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括:宽度为 10H9 的键槽,粗糙度为 。.(5)以 6 油孔为主要加工表面的加工孔。这一组加工表面包括:6 油孔,粗糙度为 。mRa2.3(6)以 5 斜孔为主要加工表面的加工孔。这一组加工表面包括:5 斜孔,粗糙度为 。.1.2 传动轴加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该传动轴零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此,对于传动轴来说,加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。1.2.1 孔和平面的加工顺序传动轴类零件的加工应遵循先面后孔的原则:即先加工传动轴上的基准平面,以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。传动轴的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大,用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固,因而容易保证孔的加工精度。其次,先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件,便于对刀及调整,也有利于保护刀具。传动轴零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则,将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。1.2.2 加工方案选择传动轴孔系加工方案,应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济3因素。在满足精度要求及生产率的条件下,应选择价格最底的机床。1.3 传动轴加工定位基准的选择1.3.1 粗基准的选择为了满足上述要求,应选择的主要支承孔作为主要基准。即以传动轴的支承外圆作为粗基准。1.3.2 精基准的选择从保证传动轴孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证传动轴在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从传动轴零件图分析可知,它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大,适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度,如果使用典型的一面两孔定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面,虽然它是传动轴的装配基准,但因为它与传动轴的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系,在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难,所以不予采用。1.4 传动轴加工主要工序安排对于大批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。传动轴加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到传动轴加工完成为止,除了个别工序外,都要用作定位基准。因此,结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面,再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出,因切削力较大,也应该在粗加工阶段完成。对于传动轴,需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系,但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此,实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系,然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面,这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝,由于切削力较小,可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后,将工件清洗干净。清洗是在 的含c90840.4%1.1%苏打及 0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。mg20根据以上分析过程,现将传动轴加工工艺路线确定如下:工艺路线一:10 铸造 型材开料毛坯 50X29020 粗车 粗车右端面及外圆 30mm、35mm、45mm 各留 2mm 加工余量30 粗车 掉头,粗车左端面,粗车外圆20mm、29.295mm、33mm、35mm 各留 2mm 加工余量40 调质 调质处理50 磨 修磨中心孔60 半精车 半精车右端面及外圆 30mm、35mm、45mm,其中外圆 30mm、35mm 留 0.5mm 加工余量,其它外圆加工到尺寸并进行倒角 C270 半精车 掉头,半精车左端面保证全长 285mm,半精车外圆20mm、29.295mm、33mm、35mm其中外圆 35mm 留 0.5mm 加工余量,其它外圆加工到尺寸并进行倒角 C280 精车 精车 30、35 及倒角90 车 车退刀槽 4X1,3X0.5(三处)100 车 车 M20X1.5 螺纹,车 M33X1.5 螺纹110 铣 铣宽度为 10H9 的键槽120 铣 铣宽度为 6 的键槽130 钻 钻 6 油孔140 钻 钻 5 斜孔150 去毛刺 去毛刺160 清洗 清洗170 检验 检验5180 入库 油封、入库工艺路线二:10 铸造 型材开料毛坯 50X29020 粗车 粗车右端面及外圆 30mm、35mm、45mm 各留 2mm 加工余量30 粗车 掉头,粗车左端面,粗车外圆20mm、29.295mm、33mm、35mm 各留 2mm 加工余量40 半精车 半精车右端面及外圆 30mm、35mm、45mm,其中外圆 30mm、35mm 留 0.5mm 加工余量,其它外圆加工到尺寸并进行倒角 C250 半精车 掉头,半精车左端面保证全长 285mm,半精车外圆20mm、29.295mm、33mm、35mm其中外圆 35mm 留 0.5mm 加工余量,其它外圆加工到尺寸并进行倒角 C260 调质 调质处理70 磨 修磨中心孔80 精车 精车 30、35 及倒角90 车 车退刀槽 4X1,3X0.5(三处)100 车 车 M20X1.5 螺纹,车 M33X1.5 螺纹110 铣 铣宽度为 10H9 的键槽120 铣 铣宽度为 6 的键槽130 钻 钻 6 油孔140 钻 钻 5 斜孔150 去毛刺 去毛刺160 清洗 清洗170 检验 检验180 入库 油封、入库6以上加工方案大致看来合理,但通过仔细考虑,零件的技术要求及可能采取的加工手段之后,就会发现仍有问题,采用互为基准的原则,先加工上、下两平面,然后以下、下平面为精基准再加工两平面上的各孔,这样便保证了,上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。从提高效率和保证精度这两个前提下,发现该方案一比较合理。10 铸造 型材开料毛坯 50X29020 粗车 粗车右端面及外圆 30mm、35mm、45mm 各留 2mm 加工余量30 粗车 掉头,粗车左端面,粗车外圆20mm、29.295mm、33mm、35mm 各留 2mm 加工余量40 调质 调质处理50 磨 修磨中心孔60 半精车 半精车右端面及外圆 30mm、35mm、45mm,其中外圆 30mm、35mm 留 0.5mm 加工余量,其它外圆加工到尺寸并进行倒角 C270 半精车 掉头,半精车左端面保证全长 285mm,半精车外圆20mm、29.295mm、33mm、35mm其中外圆 35mm 留 0.5mm 加工余量,其它外圆加工到尺寸并进行倒角 C280 精车 精车 30、35 及倒角90 车 车退刀槽 4X1,3X0.5(三处)100 车 车 M20X1.5 螺纹,车 M33X1.5 螺纹110 铣 铣宽度为 10H9 的键槽120 铣 铣宽度为 6 的键槽130 钻 钻 6 油孔140 钻 钻 5 斜孔150 去毛刺 去毛刺160 清洗 清洗7170 检验 检验180 入库 油封、入库1.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定(1)毛坯种类的选择零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关,因此,正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为 40Cr、生产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素,在此毛坯选择型材成型。(2)确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的型材造型,查取机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5, “传动轴”零件材料采用灰铸铁制造。材料为 45,硬度 HB为 170241,生产类型为大批量生产,采用型材毛坯。外圆面的加工余量。根据工序要求,结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下:粗车:参照机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2.23。其余量值规定为 ,现取 。表 3.2.27 粗车面时厚度偏差取 。m4.3710.2 m28.0精车:参照机械加工工艺手册表 2.3.59,其余量值规定为 。11.6 选择加工设备及刀、量具由于生产类型为大批量生产,所以所选设备宜以通用机床为主,辅以少量专用机车。起生产方式为以通用机床加专用夹具为主,辅以少量专用机床加工生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递,由于工件质量较大,故需要辅助工具来完成。平端面确定工件的总长度。可选用量具为多用游标卡尺(mm),测量范围 01000mm(参考文献2表 67) 。采用车床加工,床选用卧式车床CA6140(参考文献2表 43) ,专用夹具。钻孔、扩孔、攻丝所选刀具见(参考文献2第五篇金属切削刀具,第 2、3 节) ,采用相匹配的钻头,专用夹具及检具。81.7 确定切削用量及基本工时(机动时间)工序 10 无切削加工,无需计算工序 20. 粗车右端面及外圆 30mm、35mm、45mm 各留 2mm 加工余量已知工件材料: 40Cr,型材,有外皮,机床 CA6140 普通车床,工件用内钳式卡盘固定。所选刀具为 YG6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1,由于 CA6140 机床的中心高为 200 (表 1.30) ,故选刀杆尺寸m= ,刀片厚度为 。选择车刀几何形状为卷屑槽HBm25165.4带倒棱型前刀面,前角 = ,后角 = ,主偏角 = ,副偏角0V1206vK09= ,刃倾角 = ,刀尖圆弧半径 = 。vK0ssr8.确定切削深度 pa由于单边余量为 ,可在一次走刀内完成.确定进给量 f根据切削加工简明实用手册可知:表 1.4刀杆尺寸为 , ,工件直径 400 之间时,m1625pam410进给量 =0.51.0fr按 CA6140 机床进给量(表 4.29)在机械制造工艺设计手册可知:=0.7fr确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验根据表 130,CA6140 机床进给机构允许进给力 =3530 。maxFN根据表 1.21,当强度在 174207 时, ,HBSp4f75.0, = 时,径向进给力: =950 。rmrK045R切削时 的修正系数为 =1.0, =1.0, =1.17(表fFroFfKsFfkrFfK1.292) ,故实际进给力为:=950 =1111.5 (1-2)f17.N由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选 =f可用。rm7.0.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表 1.9,车刀后刀面最大磨损量取为,车刀寿命 = 。5.1Tmin609.确定切削速度 0V切削速度可根据公式计算,也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表 1.11,当 硬质合金刀加工硬6YG度 200219 的铸件, , ,切削速度 =HBSpam4fr75.0V。min63切削速度的修正系数为 =1.0, =0.92, 0.8, =1.0,tvKvsvKTv=1.0(见表 1.28) ,故:Kv= tVv=63 (1-00.184.920.13)min= = =120 (1-nDc112748r4)根据 CA6140 车床说明书选择=1250nir这时实际切削速度 为:cV= = (1-c1D1257min5).校验机床功率切削时的功率可由表查出,也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25, = , , ,切削速度HBS160245pam3fr75.0时,min5V=CPKW7.1切削功率的修正系数 =0.73, =0.9,故实际切削时间的功率krcPcr0为:=1.7 =1.2 (1-CP73.06)根据表 1.30,当 = 时,机床主轴允许功率为 = ,nmi125r EPKW9.5,故所选切削用量可在 CA6140 机床上进行,最后决定的切削用量CE为:=3.75 , = , = = , =pafr7.0ni125rsr08.Vmin5010工序 30 掉头,粗车左端面,粗车外圆20mm、29.295mm、33mm、35mm 各留 2mm 加工余量所选刀具为 YG6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1,由于 C6140 机床的中心高为 200 (表 1.30) ,故选刀杆尺寸m= ,刀片厚度为 。选择车刀几何形状为卷屑槽HBm25165.4带倒棱型前刀面,前角 = ,后角 = ,主偏角 = ,副偏角0V1206vK09= ,刃倾角 = ,刀尖圆弧半径 = 。vK0ssr8.确定切削深度 pa由于单边余量为 ,可在一次走刀内完成,故5.= = p2.m51.确定进给量 f根据切削加工简明实用手册可知:表 1.4刀杆尺寸为 , ,工件直径 400 之间时,m1625pa410进给量 =0.51.0frm按 CA6140 机床进给量(表 4.29)在机械制造工艺设计手册可知:=0.7fr确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验根据表 130,CA6140 机床进给机构允许进给力 =3530 。maxFN根据表 1.21,当强度在 174207 时, ,HBSp4f75.0, = 时,径向进给力: =950 。rmrK045R切削时 的修正系数为 =1.0, =1.0, =1.17(表fFroFfKsFfkrFfK1.292) ,故实际进给力为:=950 =1111.5 f17.N由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选 =f可用。rm7.0.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表 1.9,车刀后刀面最大磨损量取为,车刀寿命 = 。5.1Tmin60.确定切削速度 V11切削速度可根据公式计算,也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表 1.11,当 硬质合金刀加工硬15YT度 200219 的铸件, , ,切削速度 =HBSpam4fr7.0V。min63切削速度的修正系数为 =1.0, =0.92, 0.8, =1.0,tvKvsvKTv=1.0(见表 1.28) ,故:Kv= tVv=63 (3-12)00.184.920.1min= = =120 (3-13)nDc1748ir根据 CA6140 车床说明书选择=1250nir这时实际切削速度 为:cV= = (3-c11257min14).校验机床功率切削时的功率可由表查出,也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25, = , , ,切削速度HBS160245pam3fr75.0时,min5V=CPkw7.1切削功率的修正系数 =0.73, =0.9,故实际切削时间的功率rcPcrK0为:=1.7 =1.2 C73.k根据表 1.30,当 = 时,机床主轴允许功率为 = ,nmi125r EPkw9.5,故所选切削用量可在 CA6140 机床上进行,最后决定的切削用量CPE为:=1.25 , = , = = , =pafr7.0ni125rsr08.Vmin50.计算基本工时(3-nflt15)12式中 = + + , = m127Llyl由切削用量简明使用手册表 1.26,车削时的入切量及超切量 y+= ,则 =126+ =m18= =mt7.0125in4工序 40 调质不需计算切削计算。工序 50 修磨中心孔.选择砂轮 由机械加工工艺手册4.8 中磨料的选择各表选取:A46GV69 350 40127其含义为:砂轮磨料为棕刚玉,粒度为 46 号,硬度为中软 1 级,陶瓷结合剂,6 号组织手型砂轮其尺寸为 350 (D B d)40127.切削用量的选择 砂轮速度: n=1500r/min,V=30m/s轴向进给量:f =0.2B=8mm(双线程) 机械加工工艺设计实用手册a表 15-67径向进给量: f =0.02(双线程)r工件速度 v =100wV = =0.3(m/s) w27.510N= = =1.737r/m (3-21)vd.34.切削工时 查机械加工工艺手册表 2.5-11 k=1.1表 2.5-12t = = = (s) (3-22)j2barlzknf02.873.1456.19磨机床选择为 M2110A,刀具选择代号为 MY 的圆柱磨头,根据机械加工工艺设计实用手册表 13.4-16 确定砂轮直接为 20 ,则工件速m度 =20 ,纵向进给量 ,工作台一次往复行程磨削深wvmi rmfa度 ,根据以上数据计算出所耗工时为 41.5 s。stdap.021.工序 60 半精车右端面及外圆 30mm、35mm、45mm,其中外圆 30mm、35mm 留 0.5mm 加工余量,其它外圆加工到尺寸并进行倒角 C213所选刀具为 YG6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1,由于 C6140 机床的中心高为 200 (表 1.30) ,故选刀杆尺寸m= ,刀片厚度为 。选择车刀几何形状为卷屑槽HBm25165.4带倒棱型前刀面,前角 = ,后角 = ,主偏角 = ,副偏角0V1206vK09= ,刃倾角 = ,刀尖圆弧半径 = 。vK0ssr8.确定切削深度 pa由于单边余量为 ,可在一次走刀内完成,故5.= = p2.m51.确定进给量 f根据切削加工简明实用手册可知:表 1.4刀杆尺寸为 , ,工件直径 400 之间时,m1625pa410进给量 =0.51.0frm按 CA6140 机床进给量(表 4.29)在机械制造工艺设计手册可知:=0.7fr确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验根据表 130,CA6140 机床进给机构允许进给力 =3530 。maxFN根据表 1.21,当强度在 174207 时, ,HBSp4f75.0, = 时,径向进给力: =950 。rmrK045R切削时 的修正系数为 =1.0, =1.0, =1.17(表fFroFfKsFfkrFfK1.292) ,故实际进给力为:=950 =1111.5 f17.N由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选 =f可用。rm7.0.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表 1.9,车刀后刀面最大磨损量取为,车刀寿命 = 。5.1Tmin60.确定切削速度 V切削速度可根据公式计算,也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表 1.11,当 硬质合金刀加工硬15YT度 200219 的铸件, , ,切削速度 =HBSpa4frm7.0V14。min63切削速度的修正系数为 =1.0, =0.92, 0.8, =1.0,tvKmvsvKTv=1.0(见表 1.28) ,故:Kv= tVv=63 (3-00.184.920.112)in= = =120 (3-nDc112748mr13)根据 CA6140 车床说明书选择=1250nir这时实际切削速度 为:cV= = (3-14)cV10cD1257min.校验机床功率切削时的功率可由表查出,也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25, = , , ,切削速度HBS160245pam3fr75.0时,min5V=CPkw7.1切削功率的修正系数 =0.73, =0.9,故实际切削时间的功率rcPcrK0为:=1.7 =1.2 C73.k根据表 1.30,当 = 时,机床主轴允许功率为 = ,nmi125r EPkw9.5,故所选切削用量可在 CA6140 机床上进行,最后决定的切削用量CPE为:=1.25 , = , = = , =pafr7.0ni125rsr08.Vmin50.计算基本工时flt(3-15)式中 = + + , = m127Llyl由切削用量简明使用手册表 1.26,车削时的入切量及超切量 y+15= ,则 =126+ =m1L1m28= =t7.05in41工序 70半精车 掉头,半精车左端面保证全长 285mm,半精车外圆20mm、29.295mm、33mm、35mm其中外圆 35mm 留 0.5mm 加工余量,其它外圆加工到尺寸并进行倒角 C 该工序与工序 20 的计算方法完全一样,在此不一一计算。工序 80 精车 30、35 及倒角已知加工材料为 40Cr,有外皮,机床 CA6140 普通车床,工件用内钳式卡盘固定。所选刀具为 YG6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1,由于 CA6140 机床的中心高为 200 (表 1.30) ,故选刀杆尺寸m= ,刀片厚度为 。选择车刀几何形状为卷屑槽HBm25165.4带倒棱型前刀面,前角 = ,后角 = ,主偏角 = ,副偏角0V1206vK09= ,刃倾角 = ,刀尖圆弧半径 = 。vK0ssr8.确定切削深度 pa由于单边余量为 ,可在一次走刀内完成,故= (3-m21).确定进给量 f根据切削加工简明实用手册可知:表 1.4刀杆尺寸为 , ,工件直径 400 之间时,1625pa410进给量 =0.51.0frm按 CA6140 机床进给量(表 4.29)在机械制造工艺设计手册可知:=0.7fr确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验根据表 130,CA6140 机床进给机构允许进给力 =3530 。maxFN根据表 1.21,当强度在 174207 时, ,HBSp4f75.0, = 时,径向进给力: =950 。rmrK045R切削时 的修正系数为 =1.0, =1.0, =1.17(表fFroFfKsFfkrFfK1.292) ,故实际进给力为:16=950 =1111.5 (3-fF17.N2)由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选 =f可用。rm7.0.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表 1.9,车刀后刀面最大磨损量取为,车刀寿命 = 。5.1Tmin60.确定切削速度 V切削速度可根据公式计算,也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表 1.11,当 硬质合金刀加工硬6YG度 200219 的锻造件, , ,切削速度 =HBSpa4frm75.0V。min63切削速度的修正系数为 =1.0, =0.92, 0.8, =1.0,tvKvsvKTv=1.0(见表 1.28) ,故:Kv= tVv=63 (3-3)00.184.920.1min= = =120 (3-nDc17r4)根据 CA6140 车床说明书选择=1250nir这时实际切削速度 为:cV= = (3-c1D1257min5).校验机床功率切削时的功率可由表查出,也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25, = , , ,切削速度HBS160245pam3fr75.0时,min5V=CPKW7.1切削功率的修正系数 =0.73, =0.9,故实际切削时间的功率krcPcr0为:17=1.7 =1.2 (3-CP73.0KW6)根据表 1.30,当 = 时,机床主轴允许功率为 = ,nmi125r EPKW9.5,故所选切削用量可在 CA6140 机床上进行,最后决定的切削用量CE为:=3.75 , = , = = , =pafr7.0ni125rsr08.Vmin50.倒角 为了缩短辅助时间,取倒角时的主轴转速与钻孔相同srn28.3换车刀手动进给。. 计算基本工时(3-nflt7)式中 = + + , = m127Llyl由切削用量简明使用手册表 1.26,车削时的入切量及超切量 y+= ,则 = + =m18= = mt7.0125in46工序 90 车退刀槽 4X1,3X0.5(三处)根据机械加工工艺手册表 查得:进给量 ,.460.5/famz查机械加工工艺手册表 2.4-82 得切削速度 ,23/inV机床主轴转速 :n,10235.8/min.4160Vnrd查机械加工工艺手册表 3.1-74 取 47.5/ir实际切削速度 :v.1600Dms进给量 :fV.52./.9/ffaZn工作台每分进给量 : m857infVs被切削层长度 :由毛坯尺寸可知深度为 3mm,l=3mml机动时间 = =0.052min=3.12s1jt573工序 100 车 M20X1.5 螺纹,车 M33X1.5 螺纹.确定切削深度 pa18由于单边余量为 ,可在一次走刀内完成,故m3= = pa25.1.确定进给量 f根据切削加工简明实用手册可知:表 1.4刀杆尺寸为 , ,工件直径 400 之间时,m1625pam410进给量 =0.51.0fr按 CA6140 机床进给量(表 4.29)在机械制造工艺设计手册可知:=0.7fr确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求,故需进行校验根据表 130,CA6140 机床进给机构允许进给力 =3530 。maxFN根据表 1.21,当强度在 174207 时, ,HBSp4f75.0, = 时,径向进给力: =950 。rmrK045R切削时 的修正系数为 =1.0, =1.0, =1.17(表fFroFfKsFfkrFfK1.292) ,故实际进给力为:=950 =1111.5 f17.N由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力,故所选 =f可用。rm7.0.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表 1.9,车刀后刀面最大磨损量取为,车刀寿命 = 。5.1Tmin60.确定切削速度 V切削速度可根据公式计算,也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表 1.11,当 硬质合金刀加工硬15YT度 200219 的铸件, , ,切削速度 =HBSpa4frm7.0V。min63切削速度的修正系数为 =1.0, =0.92, 0.8, =1.0,tvKvsvKTv=1.0(见表 1.28) ,故:Kv= tVv=63 (3-12)00.184.920.1min= = =120 (3-nDc174r1913)根据 CA6140 车床说明书选择=1250nmir这时实际切削速度 为:cV= = (3-14)c1cD1257in工序 110、120 铣宽度为 10H9 的键槽机床的选择:X52K 型铣床(1)选择刀具:查 ,根据表 2.1-72,因为铣削 机 械 加 工 工 艺 手 册 宽度 ,可查得立铣刀 0wam10odm2)查 ,根据表 2.1-20,选择 7:24 锥柄立铣刀 机 械 加 工 工 艺 手 册 ,标准系列 L=198mm,标准系列 l=63mm,粗齿数为 4。6od(2)选择切削用量1)决定铣削深度铣削深度由工序决定,因为每次的铣削深度不大,故均可以一次性走完,则粗铣削时 为 3.4mm。pa2)决定每齿进给量 zf查 ,根据表 2.1-72,当铣削宽度 =12mm 时, 机 械 加 工 工 艺 手 册 ea铣刀的每齿进给量 ,取 ,所以fa0.5.8/m齿 fa0.5/齿。0.542/zfar3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命查 ,根据表 2.1-75,可选择高速钢立铣刀, 机 械 加 工 工 艺 手 册 ,粗铣,后刀面的最大磨损限度为 0.3 0.5mm,查1odm,根据表 2.1-76,可选用 的高速钢立铣刀, 机 械 加 工 工 艺 手 册 014dm其耐用度 T=90min。4)决定切削速度查 ,根据表 2.1-77 可查得: 机 械 加 工 工 艺 手 册 =1.18, =1.0, =0.9, =1.2, =1.0, =1.25(铣削余MvKTvvKstvBvKkrv量较小时, )034rk1.8X0.912.051.93vvMStBkrv铣削速度计算公式:vvzqoxypumpeCdVTaf查 ,根据表 2.1-77 可查得: 机 械 加 工 工 艺 手 册 290.45.10.5.0.1m.3vvvvvvup, , , , , , ,所以 m/min.4.30. 12993820r/min101.95724VnD查 ,根据表 3.30,XK5532 型数控铣床的使用 机 械 加 工 工 艺 手 册 说明书,选择:20r/mi680/incfv,这时实际切削速度 为cVm/min429.11cn工序 120 铣宽度为 6 的键槽机床的选择:X52K 型万能铣床(1)选择刀具:查 ,根据表 2.1-72,因为铣削 机 械 加 工 工 艺 手 册 宽度 ,可查得立铣刀 7wamodm2)查 ,根据表 2.1-20,选择 7:24 锥柄立铣刀 机 械 加 工 工 艺 手 册 ,标准系列 L=198mm,标准系列 l=63mm,粗齿数为 4。6od(2)选择切削用量1)决定铣削深度铣削深度由工序决定,因为每次的铣削深度不大,故均可以一次性走完,则粗铣削时 为 3.4mm。pa2)决定每齿进给量 zf查 ,根据表 2.1-72,当铣削宽度 =12mm 时, 机 械 加 工 工 艺 手 册 ea铣刀的每齿进给量 ,取 ,所以fa0.5.8/m齿 fa0.5/齿。0.542/zfar3)选择铣刀磨钝标准及刀具寿命查 ,根据表 2.1-75,可选择高速钢立铣刀, 机 械 加 工 工 艺 手 册 ,粗铣,后刀面的最大磨损限度为 0.3 0.5mm,查1odm,根据表 2.1-76,可选用 的高速钢立铣刀, 机 械 加 工 工 艺 手 册 014dm其耐用度 T=90min。4)决定切削速度查 ,根据表 2.1-77 可查得: 机 械 加 工 工 艺 手 册 =1.18, =1.0, =0.9, =1.2, =1.0, =1.25(铣削余MvKTvvKstvBvKkrv量较小时, )034rk1.8X0.912.051.93vvMStBkrv铣削速度计算公式:vvzqoxypumpeCdVTaf查 ,根据表 2.1-77 可查得: 机 械 加 工 工 艺 手 册 290.45.10.5.0.1m.3vvvvvvup, , , , , , ,21所以 m/min0.450.3.1.0.129593.8Vr/min7nD查 ,根据表 3.30,XA6132 型万能铣床的使用 机 械 加 工 工 艺 手 册 说明书,选择:20r/mi680/incfv,这时实际切削速度 为cVm/min39.521cn工序 130:钻 孔6机床:台式钻床 Z525刀具:根据参照参考文献3表 4.39,选硬质合金锥柄麻花钻头切削深度 :pam3根据参考文献3表 查得:进给量 ,切削速度4.20.2/fmr。sV/36.0机床主轴转速 :n,in/14764.3010rdV按照参考文献3表 3.131,取 。n实际切削速度 :v.0.5/10Dms切削工时被切削层长度 :l3m刀具切入长度 :1 6(2)10242rctgkctg刀具切出长度 : 取 。2l4ml3加工基本时间 : jt124.in.6jLlfn工序 140 钻 5 斜孔刀具:根据参照参考文献3表 4.354,选择硬质合金锥柄机用丝锥。切削深度 : 。pa2.m进给量 :根据参考文献3表 2.458, 取f rmf/0.21。rmf/0.2切削速度 :参照参考文献3表 2.460,取 。V sV3.机床主轴转速 :n22100.3265.73/min14VnrD按照参考文献3表 3.131 取 n实际切削速度 :v.0.6/s切削工时被切削层长度 :l42m刀具切入长度 ,10019.7()20.9rDdlctgkctgm刀具切出长度 : 取2l4l32走刀次数为 1机动时间 :3jt.09.7in315jLnf该工序的加工机动时间的总和是 :jt20.1670.48inj23第 2 章 钻 6 孔专用夹具设计2.1 夹具设计任务利用本夹具主要用来钻圆周面上钻 6 孔,加工时要满足粗糙度要求。为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。2.2 拟订夹具结构方案与绘制夹具草图为了提高加工效率及方便加工,决定材料使用高速钢,用于对进行加工,准备采用手动夹紧。由零件图可知:进行加工前,外圆面进行了粗、精铣加工,进行了粗、精加工。因此,定位、夹紧方案有:方案:选外圆面平面、和侧面和 V 型块定位夹紧方式用操作简单,通用性较强的螺旋压块来夹紧。为了使定位误差达到要求的范围之内,这种定位在结构上简单易操作。2.3 钻削力和夹紧力的计算钻该孔时选用:钻床 Z525,刀具用高速钢刀具。由参考文献5查表 可得:721切削力公式: .06f PFDfK式中 m/r查表 得: 8210.75()3bp其中: 0.6b48即: 95()fFN实际所需夹紧力:由参考文献5表 得:1212KFW有: 10.7,.6安全系数 K 可按下式计算有: 6543210K2
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