【導(dǎo)讀】機(jī)械制造工業(yè)與夾具課程。設(shè)計題目:CA6140車床輸出軸。二0一三年六月二十八日

　　

【正文】 0、 φ 104。 工序 9 鉆 孔 10179。 φ 20。 18 工序 10 擴(kuò) 孔 10179。 φ 20。 工序 11 鉸 孔 10179。 φ 20。 工序 12 銑鍵槽 16179。 10。 工序 13 鉆 斜孔 2179。 φ 8。 工序 14 去毛刺。 工序 15 終檢 機(jī)床、夾具、 刀具、量具的選擇 （ 1）工序 4 和 5 是粗車和精車。各工序的工步數(shù)不多，大批大量生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn)率，故選用臥式車床就能滿足要求。本零件外廓尺寸不大，選用最常用的 CA6140 型臥式車床。 （ 2）工序 8 為鏜削。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回轉(zhuǎn)體，故宜在車床上鏜孔，選用 C616A 型臥式車床。 （ 3）工序 12 銑削。工序工步簡單，外廓尺寸不大，考慮本零件屬成批大量生產(chǎn)，所選機(jī)床使用范圍較廣泛為宜，故可選常用用的 X61W 型銑床能滿足加工要求。 （ 4）工序 10 和 11 是擴(kuò)、鉆、鉸孔?？刹捎脤Ｓ玫姆侄?夾具在立式鉆床上加工，故選用 Z525。 選用夾具 本零件除銑銷，鉆小孔等工序需要專用夾具外，其他各工序使用通用夾具即可。前車銷工序用三爪自定心卡盤和心軸。 選用刀具 由 于刀具材料的切削性能直接影響著生產(chǎn)率，工件的加工精度，已加工表面質(zhì)量，刀具的磨損和加工成本，所以正確的選擇刀具材料是加工工藝的一個重要部分，刀具應(yīng)具有高剛度，足夠的強(qiáng)度和韌度，高耐磨性，良好的導(dǎo)熱性，良好的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，抗粘接性，化學(xué)穩(wěn)定性。由于零件車床輸出軸材料為 45鋼，推薦用硬質(zhì)合金中的 YT15 類刀具，因為加工該類零件時摩擦嚴(yán)重 ,切削溫 度高 ,而 YT類硬質(zhì)合金具有較高的硬度和耐磨性 ,尤其具有高的耐熱性 ,在高速切削鋼料時刀具磨損小壽命長 ,所 19 以加工 45 鋼這種材料時采用硬質(zhì)合金的刀具。粗車外圓柱面： 90176。 半精車，精車外圓柱面： 前角為 90176。 的車刀。 鉆頭：高速鋼刀具，直徑為 φ30 ； 直徑為 φ18 ； 擴(kuò)孔鉆：直徑為 ； 鉸刀：直徑為 φ20 。 鏜刀 ， 刀桿長度為 179。H ＝ 16179。25 。 選擇量具 本零件屬大批大量生產(chǎn)，一般配情況下盡量采用通用量具。根據(jù)零件表面的精度要求、尺寸和形狀特點，參考參考文獻(xiàn) [4]》相關(guān)資料，選擇如下：讀數(shù)值 、測量范圍 0～ 150 游標(biāo)卡尺，讀數(shù)值 、測量范圍 0～ 150游標(biāo)卡尺。讀數(shù)值 、測量范圍 50～ 125 的內(nèi)徑千分尺，讀數(shù)值 、測量范圍 50～ 125 的外徑千分尺，讀數(shù)值 、測量范圍 50～ 125 的內(nèi)徑百分表 確定工序尺寸 確定圓柱面的工序尺寸 圓柱表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。前面已確定各圓柱面的總加工余量（毛坯余量），應(yīng)將毛坯余量分為各工序加工余量，然后由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定。本零件各圓柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見下 表： 表 3外圓柱面 φ176 軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量 /mm 工 序 工序基本尺寸 /mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙度 Ra/μ m 精 車 2 IT10 176 ?? 粗 車 3 IT12 179 ?? 毛坯 177。 2 181 2181?? 表 4外圓柱面 φ55 軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量 /mm 工 序 工序基本尺寸 /mm 標(biāo)注工序 尺寸公差經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙度 Ra/ 20 μ m /mm 精車 IT6 55 ?? 半精車 IT10 56 ?? 粗車 IT12 ?? 毛坯 177。 2 60 260?? 表 5φ 60軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量 /mm 工 序 工序基本尺寸 /mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙度 Ra/μ m 精車 IT6 60 0 ?? 半精車 IT10 61 0 ?? 粗車 IT12 0 ?? 毛坯 177。 2 65 265?? 表 5φ 65軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量 /mm 工 序 工序基本尺寸 /mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙度Ra/μ m 精車 IT6 65 0 ?? 半精車 IT10 66 0 ?? 粗車 IT12 0 ?? 毛坯 177。 2 70 270?? 表 5φ 75軸段加工余量計算 工序名稱 工序間 余量 /mm 工 序 工序基本尺寸 /mm 標(biāo)注工序 尺寸公差經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙度 21 Ra/μ m /mm 精車 IT6 75 0 ?? 半精車 IT10 76 0 ?? 粗車 IT12 0 ?? 毛坯 177。 2 80 280?? 表 5φ 104內(nèi)孔加工余量計算 工序名稱 工序間 余量 /mm 工 序 工序基本尺寸 /mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙度 Ra/μ m 精鏜 IT7 104 ?? 粗鏜 IT10 ?? 毛坯 177。 2 99 299?? 表 5φ 80內(nèi)孔加工余量計算 工序名稱 工序間 余量 /mm 工 序 工序基本尺寸 /mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙度Ra/μ m 精 鏜 IT7 80 ?? 粗鏜 IT10 ?? 毛坯 177。 2 76 276?? 表 5φ 50內(nèi)孔加工余量計算 工序名稱 工序間 余量 /mm 工 序 工序基本尺寸 /mm 標(biāo)注工序 尺寸公差/mm 經(jīng)濟(jì)精度 /mm 表面粗糙度Ra/μ m 22 精鏜 IT7 50 ?? 粗鏜 IT10 ?? 毛坯 177。 2 0 46 246?? 四、夾具設(shè)計 本夾具是第 11道工序鉆 82 ?? 通孔的專用夾具。刀具為直柄麻花鉆 8L GB/T － 1996。 在給定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本設(shè)計的重點應(yīng)在卡緊的方便性與快速 性以及實現(xiàn)鉆孔的分度上。下面是夾具設(shè)計過程： 定位方案 夾具特點，工件以另一端面和鍵槽定位，通過軸心，用螺栓夾緊。結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。分度副間有污物時，不直接影響分度副的接觸。缺點是無法補償分度度間的配合間隙對分度精度的影響。分度板孔中一般壓入耐磨襯套，與圓柱定位銷采用 H7/g6 配合。其結(jié)構(gòu)圖如圖 3 所示 23 圖 3 82 ?? 夾具裝配圖 分度設(shè)計 通過分度盤來實現(xiàn)。擰緊螺母，并通過開口墊圈將工件夾緊。轉(zhuǎn)動手柄，可將分度盤松開。此時 用捏手將定位銷從定位套中拔出，使分度盤連同工件一起回轉(zhuǎn) 180176。，將定位銷重新插入定位套中，即實現(xiàn)了分度。再將手柄轉(zhuǎn)回，銷緊分度盤，即可進(jìn)行加工。 切削力和夾緊力的計算 本工序加工是鉆削可估算其夾緊力，其為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。實際效果可以保證可靠的卡緊。 根據(jù)公式： 0`21` 1)]ta n (ta n[ ???? ??? ZKQ rrWM QM —— 原動力（ N178。 mm） KW —— 實際所需夾緊力 `r —— 螺桿端部 與工件間的當(dāng)量摩擦半徑（ mm） Zr —— 螺紋中徑之半 (mm) ? —— 螺紋升角（176。） 1? —— 螺桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦角（176。 ） `2? —— 螺旋副的當(dāng)量摩擦角（176。）， ??? costancot 2`2 ? 0? —— 除螺旋機(jī)構(gòu)以外的效率，其值為 ~。 參數(shù) :Wk = 100 使用快 速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 24 五、 參考文獻(xiàn) 《機(jī)械加工工藝手冊》 李洪主編 北京出版社 《機(jī)械制造工藝》 徐宏海主編 化學(xué)工業(yè)出版社 《數(shù)控加工工藝與編程》 周虹編主編 人民郵電出版社 《機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計》 弈繼昌主編 中國人民出版社 《機(jī)械加工工藝設(shè)計手冊》 張耀宸主編 航空工業(yè)出版社 《金屬切削速查速算手冊》 陳宏鈞主編 機(jī)械工業(yè)出版社 《機(jī)械工人切 削手冊》 機(jī)械工業(yè)出版社 《機(jī)械工程師簡明手冊》 河南科學(xué)技術(shù)出版社 《機(jī)械制造基礎(chǔ)》 劉建亭主編 機(jī)械工業(yè)出版社 《數(shù)控機(jī)床加工工藝》 華茂發(fā)主編 機(jī)械工業(yè)出版社 1《機(jī)床夾具設(shè)計》 肖繼德、陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 1《數(shù)控原理與編程實訓(xùn)》 周虹主編 人民郵電出版社 1《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》 上?？茖W(xué)出版社 “ 增訂組編 ” 1《簡明加工工藝手冊》 上?？萍汲霭嫔?