【導讀】不合理，這直接關(guān)系到零件最終能否達到質(zhì)量要求；夾具的設(shè)計也是不可缺少的一部分，它關(guān)系到能否提高其加工效率的問題。因此這兩者在機械加工行業(yè)中是至關(guān)重要的環(huán)。量，強化曲軸生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和一致性，在實際生產(chǎn)中效益顯著。

　　

【正文】 f 切削速度 Vc 可根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 中的公式計算，也可直接由表中查出。 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 的公式進行計算。 各修正系數(shù)為： kMv=， ksv= (見表 ) 安徽理工大學 畢業(yè)設(shè)計 18 kv= kMv ksv= 故 Vc= n=58r/min 根據(jù) X62W 型銑床說明書選擇 n=60r/min,Vfc=235mm/min 因此實際切削速度和每齒進給量為 vc=π d。 n/1000=*80*60/1000m/min=15m/min （ 2— 2） fzc=Vfc/n z=235/(60*12)mm/z=（ 23） （ 3）計算基本工時 fm vLt ? （ 2— 4） 式中 L=l+y+△， l=40mm，根據(jù)《切削用 量簡明手冊》表 ，入切量及超切量 y+△ =17mm，則 L=40+17mm=57mm，故 tm= 粗車主軸頸外圓 加工條件： 工件材料： QT7002， b? =140MPa， HBS=240300，鑄件。 機床： CA6140 刀具： （ 1） YT5 硬質(zhì)合金車刀，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 選刀桿尺寸 16mm 25mm，刀片厚度 。 （ 2）車刀的幾何形狀：查《切削用量簡明手冊》表 ， 0? =12? ， 0? =6? ， s? =0? ， rk =90? ， k‘ r =10? 。 計算切削用量 （ 1）切削深度 p? = （ 2）確定進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 f =～ 按 CA6140 機床的進給量選擇 f =確定進給量尚需滿足機床進給機構(gòu)強度的要求，故進行校驗。 CA6140機床進給機構(gòu)允許的進給力 maxF =3530N 。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，當 b? =140MPa， p? = ， f =，進給力 fF =760N 。 安徽理工大學 畢業(yè)設(shè)計 19 fF 的修正系數(shù)為 0Ffk? =， sFfk? =， rkFfk =（《切削用量簡明手冊》表 ），故實際進給力為 fF =760 = 由于切削時的進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選的 f =。 （ 3）選擇車刀 磨鈍標準及刀具壽命 按《切削用量簡明手冊》表 ，后刀面最大磨損量為 ，壽 命選 T=45min 。 （ 4） 確定切削速度 v 按《切削用量簡明手冊》表 ，當 b? =140MPa， p? = ，f =，切削速度 tv =109m/min 切削速度各修正系數(shù)為 svk =， tvk =，rvk=， Tvk =， Mvk = Kvk =（均見《切削用量簡明手冊》表 ），故 c t vv v k?? =109 =（ 25） 1000vn d?? =178r/min （ 26） 根據(jù) CA6140 車床選擇 =200r/min， 實際切削速度 cv = 3. 14 94 20 0 5910 00 10 00dn? ????m/min （ 27） （ 5）檢驗機床功率 根據(jù) 《切削用量簡明手冊 》表 ，當 b? =140MPa， pa =，f =， cv =59mm/min 時， cP = 。 切 削功率的修正系數(shù)rKPck=，0Pck?= MPck = KPck =, TPck =, SPck =, IPck = (《切削用量簡明手冊》表 )，故實際切削時的功率為 cP = 根據(jù) CA6140 車床主軸允許的功率 EP = 。故 ccP ＜ cMP ，因此所選擇的切削用量可采用。 即： pa =， f =， =160r/min， cv =59m/min 。 （ 6） 計算 基本 工時： m Lt fn? 式中 L= yl? +? ，取入切量及超切量 y+? =40mm， 134 m 200mt ??? 安徽理工大學 畢業(yè)設(shè)計 20 半精車主軸頸外圓 加工條件： 工件材料： QT7002， b? =140MPa， HBS=240300，鑄件。 機床： CA6140 刀具： （ 1） YT15 硬質(zhì)合金車刀，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 選刀桿 尺寸 16mm 25mm，刀片厚度 。 （ 2）車刀的幾何形狀：查《切削用量簡明手冊》表 ， 0? =12? ， 0? =6? ， s? =0? ， rk =90? ， k‘ r =10? 。 計算切削用量 （ 1）切削深度 p? = （ 2）確定進給量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 f =～ 按 CA6140 機床的進給量選擇 f =確定進給量尚需滿足機床 進給機構(gòu)強度的要求，故進行校驗。 CA6140機床進給機構(gòu)允許的進給力 maxF =3530N 。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，當 b? =140MPa， p? = ， f =，進給力 fF =720N 。 fF 的修正系數(shù)為 0Ffk? =， sFfk? =， rkFfk =（《切削用量簡明手冊》表 ），故實際進給力為 fF =720 = 由于切削時的進給力小于機床進給機構(gòu)允許的進給力，故所選的 f =。 （ 3）選擇車刀磨鈍標 準及刀具壽命 按《切削用量簡明手冊》表 ，后刀面最大磨損量為 ，壽命選 T=60min 。 （ 4）確定切削速度 v 按《切削用量簡明手冊》表 ，當 b? =140MPa， p? = ，f =，切削速度 tv =128m/min 切削速度各修正系數(shù)為 svk =， tvk =，rvk=， Tvk =， Mvk = Kvk =（均見《切削用量簡明手冊》表 ），故 c t vv v k?? =128 =61m/min （ 28） 1000vn d?? =207r/min （ 29） 根據(jù) CA6140 車床選擇 =250r/min， 實際切削速度 cv = 3. 14 94 25 0 73 .810 00 10 00dn? ????m/min （ 210） （ 5）檢驗機床功率 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 ，當 b? =140MPa， pa =，安徽理工大學 畢業(yè)設(shè)計 21 f =， cv =， cP = 。 切削 功率的修正系數(shù)rKPck=，0Pck?= MPck = KPck =, TPck =, SPck =, IPck = (《切削用量簡明手冊》表 )，故實際切削時的功率為 cP = 根據(jù) CA6140 主軸允許的功率 EP = 。故 ccP ＜ cMP ，因此所選擇的切削用量可采用。 即： pa =， f =， =250r/min， cv =。 （ 6）計算基本工時： m Lt fn? 式中 L= yl? +? ，取入切量及超切量 y+? =40mm， 134 m 250mt ??? 磨主軸頸 加工條件 工件材料： QT7002， b? =140MPa， HBS=240300，鑄件。 機床：外圓磨床。 刀具：材料黑 炭化硅，代號 C，粒度 6090，硬度等級中 1，代號 M，使用樹脂結(jié)合劑，平型砂輪，代號 P，砂輪尺寸外徑寬度內(nèi)徑 375 60 305。 計算切削用量 （ 1）切削深度 pa ： pa = （ 2）確定進給量 f ： f =（ 3）切削速度 cv ： cv =（ 4）主軸轉(zhuǎn)速 ： =1440r/min （ 5）計算切削工時： fm vLt ? 式中 L= yl? +? ，取入切量及超切量 y+? =40mm， m ??mt 繪制加工工藝過程卡片和工序卡片 見工藝卡片 安徽理工大學 畢業(yè)設(shè)計 22 3 工序圖 被加工零件工序圖的作用及要求 作用 被加工零件工序圖是根據(jù)選定的工藝方案，表示在一臺機床上或一條生產(chǎn)線上完成的工藝內(nèi)容，被加工部位的尺寸及精度，技術(shù)要求，加工用定位基準，夾壓部位，以及被加工零件的材料，硬度和本機床加工前毛坯情況的圖紙．它是在原有的工件圖基礎(chǔ)上，以突出本機床或自動線加工內(nèi)容，加上必要的說明繪制等．它是組合機床設(shè)計的主要依據(jù)，也是制造使用時調(diào)整機床，檢查精度的重要技術(shù)條 件。 要求 狀及尺寸，尤其是當需要設(shè)置中間導向套時，應(yīng)表示出零件內(nèi)部的筋，壁布置及有關(guān)結(jié)構(gòu)的形狀及尺寸以便檢查工、夾具、刀具是否發(fā)生干涉。 、夾壓部位及夾壓方向，以便依此進行夾具的定位支承（包括輔助定位支承）、限位、夾緊、導向系統(tǒng)的設(shè)計。 、精度、表面粗糙度、形狀、位置尺寸精度及技術(shù)要求，還包括本道工序?qū)η暗拦ば蛱岢龅囊蟆? 必要的說明文字，為被加工零件編號、名稱、材料、硬度、重 量及加工部位的余量等。 注意事項 ，一定要突出本機床的加工內(nèi)容，繪制時要采用合適的比例，選擇足夠的視圖及剖視突出加工部位（用粗實線），并把零件輪廓及與機床、夾具有關(guān)的部位用實線表示清楚，凡本道工序保證的尺寸、角度等均有關(guān)的部位用粗實線表示清楚，加工用的定位基準符號用 夾壓位置及方向用符號 ? 。 ，為便于加工及檢查尺寸應(yīng)采用直角坐標系標注，而不采用極坐標系，但有時因選擇定位基準 與設(shè)計基準的不重合，則須對加工部位要求的位置尺寸公差換成對稱尺寸公差，其公差數(shù)值的決定要考慮兩方面：一是要能達到產(chǎn)品圖紙要求的精度；二是采用組合機床能夠加工出來。 ，弄清楚加工加工余量，注意孔的鑄造偏心及鑄造毛刺的大小，以便設(shè)計相應(yīng)尺寸的鏜桿（以鏜床為例），保證加工能正常進行。 ，以及允許退刀痕跡的形狀。 安徽理工大學 畢業(yè)設(shè)計 23 4 Ф 4 孔的鉆夾具的設(shè)計 明確設(shè)計任務(wù)、收集分析原始資料 設(shè)計任務(wù)書 本次Ф 4孔的鉆夾具的設(shè)計的計任務(wù)書見表 41 表 41 設(shè)計任務(wù)書 工件名稱 曲軸 夾具類型 鉆床夾具 材 料 QT7002 生產(chǎn)類型 大量生產(chǎn) 機床型號 Z5125 同時裝夾工件數(shù) 1 工序簡圖 Ф 4小孔加 工工藝工序圖見圖 41 圖 41 工序圖 安徽理工大學 畢業(yè)設(shè)計 24 本夾具設(shè)計的是第 100 道工序鉆Φ 4孔的鉆床夾具。本工序加工 要求如下： 1. 保證工序圖所示尺寸 0 ?? mm, Φ 0 ? mm， ? mm。 2. 保證 主軸頸中心線與連桿頸定位位置的水平距離為 ，誤差不超過 1% 垂直距離為為 ，誤差不超過 1%。 分析原始資料 主要從以下幾方面分析： ① 工件的輪廓尺寸小，剛性好，結(jié)構(gòu)簡單。工件在夾具上裝夾方便，且定位夾緊元件較好布置。 ② 本工序所使用的機床為 Z5125 立鉆，刀具為通用標準刀具。 ③ 本工序是在工件其他表面粗 加工后進行加工的，所以工件獲得比較精確的定位基面。 ④ 生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。 所以應(yīng)在保證工件加工精度要求和適當提高生產(chǎn)率的前提下，盡可能地簡化夾具結(jié)構(gòu)，以縮短夾具設(shè)計與制造周期，降低設(shè)計與制造成本，獲得良好的經(jīng)濟效益。 確定夾具的結(jié)構(gòu)方案 根據(jù)六點定位規(guī)則確定工件的定位方式 由工序簡圖可知，該工序限制了工件六個自由度?，F(xiàn)根據(jù)加工要求來分析其必須限制的自由度數(shù)目及其基準選擇的合理性。 為保證工序尺寸 ? mm， ,應(yīng)限制工件 6 個自由度。定位基準為兩主軸頸、Φ 65連桿頸外圓和 扇形面 。 為了保證 主軸頸中心線與連桿頸定位位置的水平距離和垂直距離。 需限制工件 Y 方向旋轉(zhuǎn)自由度，其定位基準為連桿頸。 由以上分析可知，根據(jù)工件加工要求分析工件應(yīng)限制的自由度、采用的定位基準與工序簡圖所限制的自由度、使用的定位基準相同。 選擇定位元件，設(shè)計定位裝置 根據(jù)已確定的定位基面結(jié)構(gòu)形式，確定定位元件的類型和結(jié)構(gòu)尺寸。 (1) 選擇定位元件 根據(jù)以上分析，本工序限制了工件 6 個自由度，定位基準為兩主軸頸、連桿頸和 扇形面 。相應(yīng) 夾具上的定位元件為在兩主軸頸處選 V 型塊定位，連桿頸處 和扇形面處 選支承釘定位。 (2) 確定定位元件尺寸及配合偏差 安徽理工大學 畢業(yè)設(shè)計 25 V型塊的設(shè)計參照工件尺寸設(shè)計，具體尺寸詳見夾具零件圖 。 支承釘根據(jù) GB/T2226— 91設(shè)計。 確定工件的夾緊裝置 (1) 確定夾具類型 由工序簡圖可知，本工序所加工的孔 ，孔徑不大，輪廓尺寸小及生產(chǎn)批量大等原因，采用鉆模。 (2) 計算切削力與夾緊力 工件在加工時受到軸向力的作用。 根據(jù)《金屬切削用量手冊》查知 Fx= d0ZF fyFkF （ 41） 已知 d。 =