【正文】 選用 菱形 定位芯軸限制 1個(gè)自由度 ，即沿 Y 軸的移動(dòng)。 5 鉆 Φ2mm 孔 夾具 設(shè)計(jì) 28 5 鉆 Φ2mm 孔 夾具 設(shè)計(jì) 擬定設(shè)計(jì)方案 Φ2mm 孔的加工精度要求不高，只需要鉆即可。 工裝夾具的使用說(shuō)明 夾具的操作步驟 1) 夾具使用前檢查夾具與工作臺(tái)是否安裝正確，聯(lián)接螺栓是否擰緊，夾具內(nèi)是否有雜物、灰塵需要清理。 表 安全系數(shù) 2K 加工方法 切削力分力情況 K 鉆削 KM 鑄鐵 鋼 CF 粗?jǐn)U（毛坯） KM CF 精擴(kuò) KM CF 粗車(chē)或粗鏜 CF PF fF 精車(chē)或精鏜 CF PF fF 圓周銑削 （粗、精） CF ~ ~(含碳量小于 %) ~(含碳量大于 %) 端面銑削 （粗、精） CF ~ ~(含碳量小于 %) ~(含碳量大于 %) 磨削 CF ~ 拉削 F 安全系數(shù) K 可按下試計(jì)算： 6543210 KKKKKKKK ? () 式中， 60 ~KK 為各種因素的安全系數(shù)，如 表 。 鉆削切削力的計(jì)算公式如表 ： 表 鉆削切削力的計(jì)算公式 工件 材料 加工 方法 刀具 材料 切削扭矩 計(jì)算公式 切削力 計(jì)算公式 結(jié)構(gòu)鋼和鑄鋼 b? =736MPa 鉆 高速鋼 pKfDM ? Pf KDFF ? 擴(kuò)鉆 KfDaM p? pPf KfaF ? 耐熱鋼 （ HB141） 鉆 pKfDM ? Pf KDfF ? 灰鑄鐵 （ HB190） pKfDM ? Pf KDfF ? 硬質(zhì)合金 pKfDM ? Pf KfDF ? 擴(kuò)鉆 高速鋼 PKfDM .7 5p2 ? Ppf KfaF ? 可鍛鑄鐵（ HB120） 鉆 PKfDM ? Pf KDfF ? 硬質(zhì)合金 PKfDM ? Pf KfDF ? 銅合金 高速鋼 pKfDM ? Pf KDfF ? 鉆削時(shí)的進(jìn)給量 f： ~，取 f=由表 可知，切削扭矩的計(jì)算公式 pKfDM ? () 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 由表 可知，切削力的計(jì)算計(jì)算公式如下， F= FYFXFF KfdC 0 () PK 為修正參數(shù)，它的計(jì)算公式 因?yàn)?45 號(hào)鋼的 抗拉強(qiáng)度 MPa410b ?? ，取 MPa736b ?? 101073 673 673 6 ??????? ????????? bPK ? 扭矩的計(jì)算如下，帶入式 得： ? ?mNM???????? ?1 . 5.101 .5 5 切削力的計(jì)算如下，帶入式 得：其中 f=， FC =1402， 則 F= FYFXFF KfdC 0 =1402 =1444N 表 安全系數(shù) 60 ~KK 的數(shù)值 符號(hào) 考慮的因素 系數(shù)值 0K 考慮工件材料及加工余量均勻性的安全系數(shù) ~ 1K 加工性質(zhì) 粗加工 2K 精加工 3K 刀具鈍化程度（詳見(jiàn)表 3） ~ 4K 切削特點(diǎn) 連續(xù)切削 斷續(xù)切削 5K 夾緊力 的穩(wěn)定性 手動(dòng)夾緊 機(jī)動(dòng)夾緊 6K 手動(dòng)夾緊的手柄位置 操作方便 操作不方便 7K 僅有力矩使工件回轉(zhuǎn)時(shí)，工件與支撐面接觸的情況 接觸點(diǎn)穩(wěn)定 接觸點(diǎn)不穩(wěn)定 若安全系數(shù) K 的計(jì)算結(jié)果小于 時(shí)，取 K=。在夾緊過(guò)程中用不會(huì)使工件產(chǎn)生變形。 夾緊力作用點(diǎn)的選擇應(yīng)遵循的規(guī)則： 1) 為了使定位穩(wěn)定，夾緊力作用點(diǎn)應(yīng)該落在主要的定位支承面上，活絡(luò)在主要的定位支承面上的支承點(diǎn)所圍成的面積內(nèi)； 2) 夾緊力應(yīng)作用在工件剛性較好的部位上，不應(yīng)該使工件產(chǎn)生夾緊變形或使工件產(chǎn)生翻磚力矩； 3) 為了防止工件在加工過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)，夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近被加工表面； 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 4) 夾緊力作用點(diǎn)的數(shù)目，應(yīng)盡量在工件的整個(gè)接觸面上分布均勻，以減小夾緊變形。選用 2 個(gè) V 型塊，可以限制限工件 4 個(gè)自由度，即工件在沿 X 軸和繞 X 軸 、 Y 軸和 Z 軸 方向的運(yùn)動(dòng)同時(shí)被限定，屬于完全定位。 a. 確定定位元件 Φ3mm孔的加工精度要求不高，只需要鉆即可。由于本工序的加工精度不高，在加工本道工序時(shí)，主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 式中， mml 48? ， l =3mm， 因?yàn)槭敲た?，所?02?l 進(jìn)給量 f =／ r， n= 600 r／ min，所以， fn lllfnLt j 21 ????==. 輔助時(shí)間 at 的計(jì)算 at =mt == 其他時(shí)間的計(jì)算 其他時(shí)間 = xb tt ? =6%(at + mt )= 單件時(shí)間 djt 的計(jì)算 單件時(shí)間： djt =++= 14) 锪 Φ4孔 (1) 切削用量的計(jì)算： 進(jìn)給量 f ：取 f=1/3f 鉆 =取切削速度 V=1/3V 鉆 =機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： ? ?1000 1 0 0 0 9 . 1 7 2 4 m in4cs wvnrd?? ?? ? ?? 取 n=750r/min 實(shí)際切削速度 1000ndV ???4750/1000=(2) 計(jì)算基本工時(shí)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間 tm 取 l=4， l1=2， l2=0， f=， n=750r/min 代入公式得： 12()wl l lT nf??? =(4+2+0)/750= 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 15) 鉆 2Φ2的孔 (1) 切削用量的計(jì)算： 切削深度 pa ： pa =， 進(jìn)給量 f ： f=， 取切削速度 V=18m/min 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： ? ?1000 1 0 0 0 1 8 2 8 6 6 m in2cs wvnrd?? ?? ? ?? 取 nw=3000r/min 實(shí)際切削速度 1000ndV ???21700/1000=。 實(shí)際切削速度 1000ndV ???910/1000=。 (2) 計(jì)算基本工時(shí)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間 tm 取 l=53， l1=3， l2=4， f=， n=480r/min 代入公式得： 12()wl l lT nf??? =(53+3+4)/(480)= 10) 擴(kuò) 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 (1) 切削用量的計(jì)算： 切削深度 pa ： pa = 進(jìn)給量 f ：取 f=。 8) 切槽 ：采用切槽刀。 (2) 計(jì)算基本工時(shí)： d=25， d1=12， l1 =0， l2= l3=0 12 1 2 3()2ddL l l l?? ? ? ?=(20－ 12)/2+（ 3+0+0） =7mm T = 71247。 c. 確定切削速度 Vc： 當(dāng)用 YG6 硬質(zhì)合金車(chē)刀加工， a =， f =。為縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速車(chē)削相同：n=480r/min，手動(dòng)進(jìn)給。 綜上，此工步的切削用量為： a =2mm， f = 3， n =300r/min， V =。查橫向進(jìn)給量取 f =。 (2) 計(jì)算基本工時(shí)： d=， d1=0， l1=0， l2= l3=0 12 1 2 3()2ddL l l l?? ? ? ?=(－ 0)/2+0+0+0= T= 1247。查取橫向進(jìn)給量取 f =。 d. 確定切削速度 VC： 查?。? ap=、 f =、車(chē)刀為 YG 硬質(zhì)合金 ， 由于實(shí)際車(chē)削過(guò)程使用條件的改變，查取切削速度修正系數(shù)： Kv= ， vc =43 則 ? ?0 . 2 0 . 1 5 0 . 243 0 . 8 6 2 0 m i n6 0 1 . 5 0 . 3vvvcv xym pcv k mT a f? ? ??? e. 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ? ?1 0 0 0 1 0 0 0 1 9 .5 4 0 8 m i n1 5 .2cs wvnrd?? ?? ? ?? 按 CA6140 車(chē)床轉(zhuǎn) 速選擇與 408r/min 相近似的機(jī)床轉(zhuǎn)速 n =410r/min， 則實(shí)際切削速度 1000ndV ???410/1000=20m/min。 副偏角 Kr’=5176。副后角 α0’=5176。 4) 加工 ：其表面粗糙度要求，其加工方式可以分為鉆，擴(kuò)，兩步，確定工序尺寸及余量為： 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 鉆孔： 擴(kuò)孔： 2Z= 5) 加工 鉆孔： 擴(kuò)孔： 2Z= 6) 加工 Φ3mm孔：其加工方式可以分為鉆兩步，確定工序尺寸及余量為： 鉆孔： 鉸孔： Φ3mm 2Z= 7) 加工 Φ4mm孔 锪孔： Φ4mm 8) 加工 Φ2mm孔 鉆孔： Φ2mm 各工序的切削用量的選擇 1) 粗銑 a. 銑 頂面 (1) 確定切削用量 確定切削用量 銑削深度 aw： aw=1mm 每齒進(jìn)給量 fz： fw=刀具： YT15 硬質(zhì)合金端銑刀。 根據(jù)方案二制定出詳細(xì)的工序劃分， 具體加工工藝路線及設(shè)備、工裝的選用如表 所示： 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 表 機(jī)床、刀具及量具的選用 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 機(jī)床設(shè)備 刀具 量具 1 粗銑搖臂支架 底面 X6132 硬質(zhì)合金端銑刀 游標(biāo)卡尺 2 粗車(chē)搖臂支架耳朵 外圓表面 CA6140 硬質(zhì)合金車(chē)刀 千分尺 3 粗車(chē)耳朵端面 、倒角145176。 工序 6 磨 Φ12外圓。 工序 2 銑底面和頂面 工序 3 鉆 、 Φ3，鉸孔 Φ4 工序 4 鉆 2Φ2 工序 5 局部淬火 工序 6 磨 2Φ12 工序 7 終檢 工藝路線方案二 模鍛 工序 1 銑底面和頂面 工序 2 外圓、端面、倒角至要求。搖臂支架耳朵的端面做為精基準(zhǔn)，可以鉆 Φ3mm 孔和 Φ4mm 孔。 根據(jù)該搖臂支架的技術(shù)要求和裝配要求，選擇搖臂支架 的 底面和搖臂支架耳朵的端面作為精基準(zhǔn)。但有時(shí)兩者相互矛盾，必須處理好。 其選擇原則為： 1) 基準(zhǔn)重合原則 以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。 4) 選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)光潔，要避開(kāi)鍛造、飛邊和鑄造澆冒口 、分型面、毛刺等缺陷，以保證定位準(zhǔn)確，加緊可靠。 a. 為了保證各加工面都有足夠的加工余量，應(yīng)選擇毛坯余量最小的面為粗基準(zhǔn)。 小孔加工：鉆 螺紋孔：先鉆后攻絲。 7) 特殊要求 。滿足同樣精度要求的加工方法有若干種，為此，選擇加工方法時(shí)應(yīng)考慮下列因素： 1) 按經(jīng)濟(jì)精度選擇加工方法 所謂經(jīng)濟(jì)精度指的是在正常生產(chǎn)條件（完好的設(shè)備，使用必需的刀 具和適當(dāng)質(zhì)量的夾具，一定熟練程度等級(jí)的生產(chǎn)工人，合理的定額工時(shí)）下，所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，相應(yīng)的粗糙度稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)粗糙度。零件表面的加工方案，首先取決于加工表面的技術(shù)要求。 6) 零件表面粗糙度：由零件圖可知，各個(gè)加工表面的粗糙度 Ra 大多數(shù)都大于等于 。屬于 S2 級(jí)。 2) 鍛件重量：搖臂支架的重量約為 ，初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為 。 由于搖臂支架在工作過(guò)程中要成熟沖擊載荷，為增強(qiáng)其強(qiáng)度和韌性，且根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)，毛坯選用鍛件。因此，支架材料一般采用高強(qiáng)度碳鋼和合金鋼；該搖臂支架采用 45 鋼。 主要技術(shù)要求： 1) 未鍛造圓角 R2~R4。選擇主視圖時(shí)應(yīng)根據(jù)零件的具體特點(diǎn)，按其工作位置和充分反映零件特征的原則來(lái)選擇定。并初定出主軸箱輪廓尺寸，才能確定機(jī)床各部件間的相互關(guān)系。要盡量用先進(jìn)的工藝和創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)； (2) 設(shè)計(jì)必須以生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，凡是未經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn) 的方案，必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明可靠后才能用于設(shè)計(jì)； (3) 繼承與創(chuàng)造相結(jié)合，盡量采用先進(jìn)工藝，迅速提高生產(chǎn)力，為實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化服務(wù)。通過(guò)對(duì)上述資料的分析研究，擬訂適當(dāng)?shù)姆桨?，以保證機(jī)床的質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，使用戶(hù)有較好的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)床設(shè)計(jì)的技術(shù) —經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可以從滿足性能要求、經(jīng)濟(jì)效益和人機(jī)關(guān)系等方面進(jìn)行分析。 通過(guò)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)械變速傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使我們?cè)跀M定傳動(dòng)和變速的結(jié)構(gòu)方案過(guò)程中，得到設(shè)計(jì)構(gòu)思、方案的分析、結(jié)構(gòu)工藝性、機(jī)械制圖、零件計(jì)算、編寫(xiě)技術(shù)文件和查閱資料 等方面的綜合訓(xùn)練，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握基本的設(shè)計(jì)方法，并培養(yǎng)自己具有初步的結(jié)構(gòu)分析