【正文】 d vn L?， L= 45B L L?? 學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 21 45LL? =5~6 ，則： L=+5= 1 0 0 0 0 .2 1 1 .3 6 /2 7 7 .5dn r s???? 則 3 .9 250 .1 2 1 .3 6jT s s??? 工序 Ⅹ (攻螺紋 )切削用量及基本時(shí)間的確定 機(jī)床選擇： Z3025 搖臂鉆床 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 至表 可查技術(shù)參數(shù)。 刀具選擇：高速鋼機(jī)動(dòng)絲錐 進(jìn)給量 f： f=1mm/r 切削速度 V： V=主軸轉(zhuǎn)速 n： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 1 2 2 8 9 . 4 / m in3 . 1 4 8vnrd? ?? ? ?? 由機(jī)床技術(shù)參數(shù)?。?n=250r/min 實(shí)際切削速度： 39。 2 5 0 3 . 1 4 8 0 . 1 1 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0ndV m s? ??? ? ?? 基本時(shí)間： 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 得： 1 2 1 2l l l l l lTifn fn? ? ? ????????? 式（ ）式中： 21l mm? ， 1 2l mm? ， 2 0l ? ， i=1 代入式 110 得： 1 2 1 2 2 1 2 2 1 2 0 . 1 8 4 m in 1 12 5 0 2 5 0l l l l l lT i sfn fn??? ? ? ? ??? ? ? ? ? ????? 第三章 刀具設(shè)計(jì) 22 第二章 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工 X6232C 齒輪 零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。 經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第 Ⅶ 道工序的專(zhuān)用夾具，本夾具將用 于 Y58 型 插床。刀具為設(shè)計(jì)出的高速鋼盤(pán)形插齒刀，對(duì) ? 外圓面進(jìn)行加工。 研究原始資料 利用本夾具主要用來(lái)在 ? 外圓面進(jìn)行插齒加工，在本道工序前，其他都是已加工表面。 為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 夾具設(shè)計(jì) 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知： 70mm? 端面對(duì) 光 孔有同軸度要求，在進(jìn)行插齒加工 前 光 孔已完成加工，所以可選花鍵孔為插齒加工的 定位 基準(zhǔn)。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，在此選用心軸作為定位元件，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作，還能保證加工時(shí)的技術(shù)要求。 切削力及夾緊力計(jì)算 刀具材料： W18Cr4V(高速鋼盤(pán)形插齒刀 ) 82 .2 6 , 17 , 45Bz? ?? 查參考文獻(xiàn) [8]表 129 得出切削力計(jì)算公式為： 0 .8 6 0 .7 2 0 .8 6p z pP C t S D B zK?? 式（ 21） 式中： 17 7, 18 , 0. 42 , 82 .2 6 , 17 , 45pzC t m m S D B z? ? ? ? ? ? 0 . 8 0 . 81000( ) ( ) 1 . 2 7 87 3 6 7 3 6bPK ?? ? ? 則 0. 86 0. 72 0. 8617 7 18 0. 42 82 .2 6 17 45 1. 27 8P ?? ? ? ? ? ? ? =2557N 由夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力應(yīng)滿足下式： KW W K?? 式（ 22） 式中 ： W=2557N ，安全系數(shù) K可按下式計(jì)算 學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 23 0 1 2 3 4 5 6K K K K K K K K? 式（ 23） 式中 06~KK為 各種因素的安全系數(shù)， 查參考文獻(xiàn) [8]表 121可得： K= 5? ? ? ? ? ? ? 所以 255 7 639 3KWN? ? ? 所需的實(shí)際夾緊力 6393WN?實(shí)，是比較大的，為了使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，決 定選用壓板夾緊工件端面進(jìn)行插齒加工。 查參考文獻(xiàn) [8]表 1211 夾緊力可按下式計(jì)算： 3 3 3 312122 2 2 232( )zK K P DW D d D dD d D d??? ??? 式（ 24） 式中： 由式（ 23）可得： K=， 2557zPN? ， D=70， 1 ?? ， 2? = 16d? ， 1 24D? ， 2D = 則 3 3 3 32 2 2 23 255 7 7024 16 162 16 16KW? ? ????? ? ?（ ） =9848N 經(jīng)過(guò)比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 定位誤差分析 該夾具以平面定位心軸定心，屬于典型的一孔一面定位，工件的加工的尺寸公差為? 。為了滿足工序的加工要求，必須 使工序中誤差綜合等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差： D J K?? ?? ? 與機(jī)床 夾具有關(guān)的加工誤差 J? ，一般可用下式表示： J w z D A D W J J J M? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 式（ ） 由參考文獻(xiàn) [8]表 1112 可得： （ 1） 平面定位心軸定心的定位誤差： DW?? =0 （ 2） 夾緊誤 差 ： JJ?? =（ max minyy? ） cos? 其中接觸變形： ： 2 221[ ( ) ] ( )9 .8 1nj R H B mNy k R k H B C ms ?? ? ? ? ? 式（ ） = c os 12 8j j y mm??? ? ? ? （ 3） 磨損造成的加工誤差： jM?? 通常不超過(guò) 。 （ 4） 夾具相對(duì)刀具位置誤 差： DA?? 取 則加工誤差之和： mm? 定位誤差 D? 查參考文獻(xiàn) [16]，可按下式計(jì)算： 第三章 刀具設(shè)計(jì) 24 0 m in1 ()2D D d X??? ? ? ? 式（ ） 式中 ：工件孔的制造公差 mm? ? 心軸的制造公 差：0d?= 定位副的最小間隙： minX =0 則 1 ( 0 .0 2 1 0 .0 1 5 )2D mm? ? ? = 誤差總和 0 .0 4 6 8 0 .2DJ m m m m? ? ? ? ? 從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述， 在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率， 但 該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式。這類(lèi)夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用 ，在夾緊和松開(kāi)工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。 在裝夾工件時(shí)首先多所有零件清洗， 先用六角螺母把 定位元件心軸 （ 裝配過(guò)程中不允許磕、碰、劃傷和銹蝕 ） 裝在夾具體上 ， 然后把夾具體固定在工作臺(tái)上， 接著裝上待加工零件，然后采用手動(dòng)夾緊的方式把壓板、開(kāi)口墊圈 等 固定在工件上端面。加工完成后，先將 夾具體最 上面的六角 螺母擰下，取下零件上方的夾具 零件，然后取下已加工好的零件，若要還要加工下個(gè)零件可以 此時(shí) 裝上下一個(gè)待加工零件，然后再裝上零件上方的夾具零件 就可以接著加工 。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，墊臺(tái)和心軸采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。 學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 25 第三章 刀具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工 X6232C 齒輪零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用刀具。 經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第 Ⅶ 道工序的專(zhuān)用刀具，本刀具將用于 Y58 型 插床。該 刀具主要用于對(duì) ? 外圓面進(jìn)行插 齒 加工，經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)選擇最常用的盤(pán)型插齒刀。 刀具材料的選擇 對(duì)刀具切削部分材料的基本要求 ： 在切削工程中，刀具切削部分處于高溫，高壓的復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，因此，刀具材質(zhì)的好壞，它的切削性能，對(duì)切削過(guò)程是否能順利完成。對(duì)刀具耐用度和壽命，加工生產(chǎn)率及工件加工精度和表面質(zhì)量都有極大的影響。必須充分注意刀具切削部分材料的選擇及充分發(fā)揮它的切削性能。否則便不能順利切削或根本無(wú)法進(jìn)行切削 。 綜上所述，結(jié)合本零件材料性質(zhì)和加 工特點(diǎn)選擇 W18Cr4V 作為刀具的材料。 刀具設(shè)計(jì) 刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的普遍原則 （ 1） 刀具的全部結(jié)構(gòu)要素 都應(yīng)以充分發(fā)揮刀刃的切削作用為目的。刀具的結(jié)構(gòu)是為刀刃服務(wù)的。 因而刀具結(jié)構(gòu)的好壞是看其是否充分發(fā)揮了刀刃的切削性能。 （ 2） 合理確定刀片的嵌入角。無(wú)論對(duì)焊接刀具還是對(duì)機(jī)夾，可轉(zhuǎn)位刀具都是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。 （ 3）刀片的定位精度要高。要求有合理可靠的定位面，而且盡量使夾緊力的方向?qū)⒌镀葡蛩械亩ㄎ幻嫔?，在切削力的作用?，刀片仍能保持這種良好的定位精度。 （ 4） 焊接或夾固要可靠，要有 足夠的剛性和抗振能力。在切削力作用下，甚至有沖擊，振動(dòng)的情況下，刀片都不能發(fā)生任何的松動(dòng)和位移，更不允許發(fā)生刀片飛掉、打刀、扎刀事故。 （ 5） 有合理可靠的裝卡方式。刀片需要轉(zhuǎn)位或換片的刀具，如機(jī)夾，可轉(zhuǎn)位刀具，尤其是用在自動(dòng)機(jī)、自動(dòng)線上的這類(lèi)刀具，要求要有合理可靠的裝夾方式，保證轉(zhuǎn)位式第三章 刀具設(shè)計(jì) 26 換片能簡(jiǎn)單，迅速，可靠，并且定位精度高，使刀刃的位置偏差 在允許的誤差范圍內(nèi)。 （ 6）應(yīng)保證刀體的多次利用。因此要求刀體上的孔不能太多太密，以防壁厚太薄而強(qiáng)度、剛度不夠。 （ 7） 結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)明實(shí)用，工藝性好 ，便于制造，易于推廣。 因此除要求聯(lián)接環(huán)節(jié)，調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，接合面和各機(jī)構(gòu)元件盡可能少外，還要考慮元件的制造工藝性。 （ 8） 通用性好。盡量使一把刀能完成多種工序。 （ 9） 要安全可靠。結(jié)構(gòu)要緊湊，盡量將螺釘、螺帽，銷(xiāo)子等臥在壓板或刀體等大件的內(nèi)部，不允許有外凸、尖棱。 （ 10） 外形要精巧，美觀，大方。一把刀要同時(shí)滿足以上所有要求是不大可能的，應(yīng)根據(jù)具體情況，滿足主要要求，其它適當(dāng)照顧就行了 零件主要參數(shù)的確定 分析零件圖，結(jié)合零件圖上已知條件，確定被切齒輪的主要參數(shù)入表 31所示 表 31 被切齒輪主要參數(shù) 名稱(chēng) 被切齒 輪參數(shù) 符號(hào) 數(shù)值 模數(shù) 1m 分圓壓力角 1fa 20 齒數(shù) 1z 31 齒頂 高 1eh ??? 齒根高 1ih ( ) 25ah c m???? 齒全高 1h 115eiRR?? 分圓弧齒厚 1fs / 2 ? ? 變位系數(shù) 1x 0 齒頂圓半徑 1eR 根圓半徑 1iR 分圓 半徑 1fr / 2 ? 基圓半徑 01r 1 cos 36 .41 3ffra? ? 注： 1, ???? 共軛齒輪 主 要參數(shù)的確定 分析零件圖，由共軛齒輪的嚙合特點(diǎn)求出共軛齒輪的主要參數(shù) ，計(jì)算方法同被切齒輪一樣 如表 32所示： 表 32 共軛 齒輪主要參數(shù) 學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 27 名稱(chēng) 共軛齒輪參數(shù) 符號(hào) 計(jì)算方法及結(jié)果 模數(shù) 2m 2m = 1m = 分圓壓力角 2fa 2fa=1fa=20 齒數(shù) 2z 45 齒頂 高 2eh 齒根高 2ih 齒全高 2h 5 分圓弧齒厚 2fs 變位系數(shù) 2x 齒頂圓半徑 2eR 2( 2 ) / 2 h m??? 根圓半徑 2iR 分圓半徑 2fr 基圓半徑 02r 刀具的設(shè)計(jì)和主要參數(shù)計(jì)算 表 33 插齒刀的設(shè)計(jì)計(jì)算程序與結(jié)果 序號(hào) 計(jì)算項(xiàng)目 符號(hào) 計(jì)算公式或選取方法 計(jì)算精度 計(jì)算結(jié)果 1 前角 ? 通常選取 ? =5 1 ? =5 2 齒頂后 角 e? 通常對(duì) f? =20 時(shí) e? 取 6 1 e? =6 3 齒數(shù) gz 查參考文獻(xiàn)