推動架及夾具設計課程設計

1、<p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　題 目 推動架及夾具設計 </p><p>　　院 部 名 稱 </p><p>　　專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 </p><p>　　學 生 姓 名

2、 </p><p>　　學 號 </p><p>　　指 導 教 師 </p><p>　　2013年6月14日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1章 零件的

3、分析6</p><p>　　第2章 選擇加工方法，制定工藝路線9</p><p>　　第3章 確定切削用量15</p><p>　　第4章 夾具設計25</p><p>　　參 考 文 獻28</p><p>　　第1章 零件的分析</p><p>　　1.1零件的工藝分析</

4、p><p>　　由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應力和要求耐磨零件。</p><p>　　由零件圖可知，φ32、φ16的中心線是主要的設計基準和加工基準。該零件的主要加工面可分為兩組：</p><p>　　1.φ32mm孔為中心的加工表面</p><p>　　這一組加工表面包括

5、：φ32mm的兩個端面及孔和倒角，φ16mm的兩個端面及孔和倒角。</p><p>　　2.以φ16mm孔為加工表面</p><p>　　這一組加工表面包括，φ16mm的端面和倒角及內孔φ10mm、M8-6H的內螺紋，φ6mm的孔及120°倒角2mm的溝槽。</p><p>　　這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：</p><p

6、>　　1.φ32mm孔內與φ16mm中心線垂直度公差為0.10；</p><p>　　2.φ32mm孔端面與φ16mm中心線的距離為12mm。</p><p>　　由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻中有關面和孔加工精度及機床所能達到的位置精度可知，上述技術要求是可以達到的，零件的結構工藝性也是可行的。 </p><p>

7、;　　第2章 選擇加工方法，制定工藝路線</p><p>　　2.1機械加工工藝設計</p><p>　　2.1.1基面的選擇</p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要設計之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法進行。</p><p>

8、;　　2.1.2粗基面的選擇</p><p>　　對一般的軸類零件來說，以外圓作為基準是合理的，按照有關零件的粗基準的選擇原則：當零件有不加工表面時，應選擇這些不加工的表面作為粗基準，當零件有很多個不加工表面的時候，則應當選擇與加工表面要求相對位置精度較高大的不加工表面作為粗基準，從零件的分析得知，B6065刨床推動架以外圓作為粗基準。</p><p>　　2.1.3精基面的選擇</

9、p><p>　　精基準的選擇主要考慮基準重合的問題。選擇加工表面的設計基準為定位基準，稱為基準重合的原則。采用基準重合原則可以避免由定位基準與設計基準不重合引起的基準不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準統(tǒng)一，先選擇φ32的孔和φ16的孔作為精基準。</p><p>　　2.2制定機械加工工藝路線</p><p>　　工序1 銑φ32mm孔的

10、端面</p><p>　　工序2 銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準的兩個端面</p><p>　　工序3 銑φ16mm孔的端面</p><p>　　工序4 銑深9.5mm寬6mm的槽</p><p>　　工序5 車φ10mm孔和φ16mm的基準面</p><p>　　工序6 鉆、擴、鉸φ32m

11、m，倒角45°。選用Z535立式鉆床加工</p><p>　　工序7 鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16mm孔，倒角45°。用Z535立式鉆床加工</p><p>　　工序8 鉆半、精鉸、精鉸φ16mm,倒角45°。選用Z525立式鉆床</p><p>　　工序9 鉆螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H。選用Z525立式鉆床

12、加工</p><p>　　工序10 鉆φ6mm的孔，锪120°的倒角。選用Z525立式鉆床加工</p><p>　　工序11 拉溝槽R3</p><p>　　2.3工藝方案的比較與分析</p><p>　　上述兩個工藝方案的特點在于：兩個方案都是按加工面再加工孔的原則進行加工的。方案一是先加工鉆φ10mm和鉆、半精鉸、精鉸φ16

13、mm的孔，然后以孔的中心線為基準距離12mm加工鉆、擴、鉸φ32mm,倒角45°，而方案二則與此相反，先鉆、擴、鉸φ32mm,倒角45°，然后以孔的中心線為基準距離12mm鉆φ16mm的孔，這時的垂直度容易保證，并且定位和裝夾都很方便，并且方案二加工孔是在同一鉆床上加工的.因此，選擇方案二是比較合理的。</p><p>　　2.4確定工藝過程方案</p><p>　　表

14、 2.1 擬定工藝過程</p><p>　　第3章 確定切削用量</p><p>　　3.1 工序1切削用量 </p><p>　　本工序為銑φ32mm孔的端面。已知工件材料為HT200，選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10。根據資料選擇銑刀的基本形狀,r=10°，a=12°，β=45°已知銑削寬度a=2.5mm，銑削

15、深度a=50mm故機床選用XA6132臥式銑床。</p><p>　　1.確定每齒進給量f</p><p>　　根據資料所知，XA6132型臥式銑床的功率為7.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等。查得每齒進給量f=0.16～0.24mm/z、現(xiàn)取f=0.16mm/z。</p><p>　　2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 </p><p>　　根據資料所

16、知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為1.5mm，銑刀直徑d=60mm，耐用度T=180min。</p><p><b>　　3.確定切削速度 </b></p><p>　　根據資料所知，依據銑刀直徑d=60mm，齒數(shù)z=10，銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=50mm，耐用度T=180min時查取Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。</

17、p><p>　　根據XA6132型立式銑床主軸轉速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。</p><p><b>　　則實際切削：</b></p><p><b>　　Vc =</b></p><p>　　Vc==56.52m/min</p><p><b

18、>　　實際進給量：</b></p><p><b>　　f=</b></p><p>　　f==0.16mm/z</p><p><b>　　4.校驗機床功率 </b></p><p>　　根據資料所知，銑削時的功率（單位kw）為:當f=0.16mm/z, a=50mm,</

19、p><p>　　a=2.5mm, Vf=490mm/s時由切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 3.5kw，P=0.8 kw。</p><p>　　根據XA6132型立式銑床說明書可知：機床主軸主電動機允許的功率P= P×P</p><p>　　P=7.5×0.8=6＞P= 3.5kw</p><p>　　因此機床功率能滿足要求。

20、</p><p>　　3.2工序2切削用量</p><p>　　本工序為銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準上的兩個端面，所選刀具為高速鋼圓柱銑刀其直徑為d=60mm，齒數(shù)z=8。其他與上道工序類似。</p><p>　　1.確定每次進給量f </p><p>　　根據資料，查得每齒進給量fz=0.20～0.30mm/z，現(xiàn)取fz=0.20

21、mm/z。</p><p>　　2.選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 </p><p>　　根據資料，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.8mm，耐用度T=180min。</p><p>　　3.確定切削速度和每齒進給量f</p><p>　　根據資料所知，依據上述參數(shù)，查取Vc＝85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。</p&

22、gt;<p>　　根據XA6132型立式銑床主軸轉速表查取，nc=250r/min,Vfc=400mm/s。</p><p><b>　　則實際切削：</b></p><p><b>　　Vc =</b></p><p>　　Vc==47.1m/min</p><p><b>

23、;　　實際進給量：</b></p><p><b>　　f=</b></p><p>　　f==0.2mm/z</p><p><b>　　4.校驗機床功率 </b></p><p>　　根據資料所知，根據以上參數(shù)可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.5kw，P=0.8 kw，P=

24、7.5，依據上述校驗方法可知機床功率能滿足要求。</p><p>　　3.3 工序3切削用量及基本時間的確定</p><p>　　本工序為銑φ16mm孔的端面。選擇高速鋼圓柱銑刀直徑d=50mm，齒數(shù)z=8。已知銑削寬度a=2.5mm，銑削深度a=35mm故機床選用XA6132臥式銑床。</p><p>　　1.確定每齒進給量f</p><p&

25、gt;　　根據資料所知，查得每齒進給量f=0.20～0.30mm/z、現(xiàn)取f=0.20mm/z。</p><p>　　2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 </p><p>　　根據資料所知，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.80mm，耐用度T=180min。</p><p>　　3.確定切削速度和每齒進給量f</p><p>　　根據資料所知，依據上

26、述參數(shù)，查取Vc＝73mm/s，n=350r/min,Vf=390mm/s。</p><p>　　根據XA6132型立式銑床主軸轉速表查取，nc=150r/min,Vfc=350mm/s。</p><p><b>　　則實際切削：</b></p><p><b>　　Vc =</b></p><p>

27、;　　Vc==23.55m/min</p><p><b>　　實際進給量：</b></p><p><b>　　f=</b></p><p>　　f==0.23mm/z</p><p><b>　　4.校驗機床功率 </b></p><p>　　依據上

28、道工序校驗的方法，根據資料所知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知機床功率能夠滿足要求。</p><p>　　3.4工序4切削用量</p><p>　　本工序為鉆φ32mm孔，刀具選用高速鋼復合鉆頭，直徑d=32mm，使用切削液</p><p>　　1.確定進給量f </p><p>　　由于孔徑

29、和深度都很大，宜采用自動進給，fz=0.20mm/r。</p><p>　　2.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 </p><p>　　根據表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度T=50min。</p><p>　　3.確定切削速度V </p><p>　　由表5-132，σ=670MPa的HT200的加工性為5類，根據表5-

30、127，進給量f=0.20mm/r，由表5-131，可查得V=17m/min，n=1082r/min。根據Z535立式鉆床說明書選擇主軸實際轉速.</p><p>　　3.5. 工序5的切削用量及基本時間的確定</p><p>　　本工序為鉆、半精鉸，精鉸φ16mm的孔。鉸刀選用φ15.95的標準高速鋼鉸刀，r0=0,a0=8°,kr=5°鉸孔擴削用量：</p&g

31、t;<p><b>　　確定進給量f </b></p><p>　　根據參考文獻三表10.4-7查出f表=0.65～1.4.按該表注釋取較小進給量，按Z525機床說明書，取f=0.72。</p><p>　　確定切削速度v和轉速n </p><p>　　根據表10.4-39取V表=14.2,切削速度的修正系數(shù)可按表10.4

32、-10查出，kmv=1。</p><p><b>　　故K=0.87</b></p><p>　　故V’=14.2×0.87×1=12.35m/min</p><p><b>　　N’=</b></p><p>　　根據Z525機床說明書選擇n=275r/min.這時實際的鉸孔速

33、度V為：</p><p><b>　　V=</b></p><p>　　根據以上計算確定切削用量如下：</p><p>　　鉆孔：d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min</p><p>　　擴孔：d0=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min

34、</p><p>　　半精鉸：d0=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/min, v=25.8m/min</p><p>　　精鉸：d0=15.95mm, f=0.72mm/r,n=275r/min, v=13.65m/min</p><p>　　3.6. 工序6的切削用量</p><p>　　本工序為鉆孔φ10、車孔φ16

35、、孔口倒角，加工條件為：工件材料為HT200,選用CA6140車床。刀具選擇：選擇高速鋼麻花鉆，do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°</p><p><b>　　1.鉆孔切削用量</b></p><p>　　查《切削手冊》 所以，按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇，最終決定選擇機床已有的進給量 經校驗 校驗成功。</p>

36、<p>　　2.鉆頭磨鈍標準及壽命：　</p><p>　　后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.5～0.8mm，壽命。</p><p>　　切削速度，查《切削手冊》：</p><p><b>　　修正系數(shù) </b></p><p><b>　　故</b></p>

37、<p>　　查《切削手冊》機床實際轉速為 </p><p>　　故實際的切削速度 </p><p><b>　　3.校驗扭矩功率</b></p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　故滿足條件，校驗成立。</p><p>　　

38、3.7. 工序7切削用量</p><p>　　本工序為銑深9.5mm,寬6mm的槽。所選刀具為切槽銑刀，銑刀直徑d=6mm，根據資料選擇銑刀的基本形狀r=10°，a=20°，已知銑削寬度a=3mm，銑削深度a=9mm故機床選用XA6132臥式銑床。</p><p>　　1.確定每齒進給量f</p><p>　　根據資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，查

39、得每齒進給量f=0.52～0.10mm/z、現(xiàn)取f=0.52mm/z。</p><p>　　2.選擇銑刀磨損標準及耐用度 </p><p>　　根據資料所知，用切槽銑刀加工鑄鐵，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.20mm，耐用度T=60min。</p><p>　　3.確定切削速度和每齒進給量f</p><p>　　根據資料所知，依據銑刀直徑d

40、=6mm，銑削寬度a=3mm，銑削深度a =9mm，耐用度T=60min時查取Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。</p><p>　　根據XA6132型立式銑床主軸轉速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。</p><p><b>　　則實際切削：</b></p><p><b>　　V

41、c =</b></p><p>　　Vc==8.49m/min</p><p><b>　　實際進給量：</b></p><p><b>　　f=</b></p><p>　　f==0.16mm/z</p><p>　　3.8 工序8的切削用量</p>

42、<p>　　本工序為鉆φ6mm的孔，锪120°倒角，選用Z525立式鉆床加工 </p><p>　　刀具采用高速鋼復合鉆頭，直徑d=6mm，使用切削液。</p><p><b>　　1.確定進給量f </b></p><p>　　由于孔徑和深度均很小，宜采用手動進給</p><p>　　2.選用鉆

43、頭磨鈍標準及耐用度 </p><p>　　根據表5-130，鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm，耐用度為15min。</p><p>　　3.確定切削速度V </p><p>　　由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，據表5-127，暫定進給量f=0.16mm/r。由表5-131，可查v=16m/min。根據Z525立式鉆床說明書選擇主軸實際轉速n

44、=1041r/min。</p><p>　　3.9. 工序9的切削用量</p><p>　　本工序為車端面、鉆孔φ10、車孔φ16、孔口倒角，加工條件為：工件材料為HT200,選用CA6140車床。刀具選擇：選擇高速鋼麻花鉆，do=φ10mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝120°，45度車刀。</p><p><b>　　1.鉆孔切削用量<

45、;/b></p><p>　　查《切削手冊》 所以，按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇，最終決定選擇機床已有的進給量 經校驗 校驗成功。</p><p>　　2.鉆頭磨鈍標準及壽命：　</p><p>　　后刀面最大磨損限度（查《切削手冊》）為0.5～0.8mm，壽命。</p><p>　　切削速度，查《切削手冊》：</p&g

46、t;<p><b>　　修正系數(shù) </b></p><p><b>　　故</b></p><p>　　查《切削手冊》機床實際轉速為 </p><p>　　故實際的切削速度 </p><p><b>　　3.校驗扭矩功率</b></p

47、><p><b>　　所以 </b></p><p>　　故滿足條件，校驗成立。</p><p>　　3.10. 工序10的切削用量及基本時間的確定</p><p>　　本工序為鉆螺紋孔φ6mm、攻絲M8-6H，刀具選用錐柄階梯麻花鉆，直徑d=6mm,以及機用絲錐。鉆床選用Z525立式鉆床，使用切削液。</p>

48、<p><b>　　1.確定進給量f </b></p><p>　　由于孔徑和深度都不大，宜采用手動進給。</p><p>　　2.選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度 </p><p>　　根據表5-130，鉆頭后到面最大磨損量為0.6mm，耐用度T=20min。</p><p>　　3.確定切削速度V </p

49、><p>　　由表5-132，=670MPa的HT200的加工性為5類，根據表5-127進給量可取f=0.16mm/r；由表5-131可查V=13m/min,n=1063r/min,根據Z525立式鉆床說明書選擇主軸實際轉速。</p><p><b>　　第4章 夾具設計</b></p><p>　　1. 鉆擴鉸φ16孔的鉆夾具</p>

50、<p><b>　　1.1問題的提出</b></p><p>　　在給定的零件中，對本序加工的主要考慮尺寸60，由于公差要求較低，因此，本步的重點應在卡緊的方便與快速性上。</p><p><b>　　1.2夾具設計</b></p><p>　　1.2.1 定位基準的選擇</p><p&g

51、t;　　出于定位簡單和快速的考慮，選擇孔φ32和端面為基準定位，側面加定位銷輔助定位，使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機構進行卡緊。</p><p><b>　　鉆削軸向力 ：</b></p><p><b>　　扭矩 </b></p><p><b>　　卡緊力為</b></p>&

52、lt;p>　　取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1</p><p>　　則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=16.77N</p><p>　　使用快速螺旋定位機構快速人夾具緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。</p><p>　　1.2.3 定位誤差分析</p><p>　　本工序采用孔φ32和端面為基

53、準定位，使加工基準和設計基準統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。</p><p>　　1.2.4 夾具設計及操作的簡要說明</p><p>　　夾具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產力，使用螺紋卡緊機構。</p><p>　　2. 鉆孔φ6，锪孔的鉆床夾具</p><p><b>　　2.1問題的提出</b></

54、p><p>　　在給定的零件中，對本序加工的主要考慮孔φ6與孔φ32的端面的位置尺寸15.</p><p><b>　　2.2夾具設計</b></p><p>　　2.2．1 定位基準的選擇</p><p>　　出于定位簡單和快速的考慮，選擇一端面和孔φ32以及φ16為定位基準，保證加工基準和設計基準重合，再使用快速螺旋卡緊

55、機構進行卡緊。</p><p>　　2.2.2 切削力和加緊力的計算</p><p>　　本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。</p><p><b>　　鉆削軸向力 ：</b></p><p><b>　　扭矩 </b></p><p><b>

56、;　　卡緊力為</b></p><p>　　取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1</p><p>　　則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=28.4N</p><p>　　使用快速螺旋定位機構快速人夾具緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。</p><p>　　2.2.3 定位誤差分析</p&g

57、t;<p>　　由于加工基準和設計基準重合，所以能很好的保證了加工精度。</p><p>　　2.2.4 夾具設計及操作的簡要說明</p><p>　　夾具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產力，使用快速螺旋卡緊機構。</p><p>　　3 鉆M8底孔φ6.6，攻M8孔的鉆床夾具</p><p><b>　　

58、3.1問題的提出</b></p><p>　　在給定的零件中，對本序加工的主要考慮M8x螺紋孔的位置相關尺寸。</p><p><b>　　3.2夾具設計</b></p><p>　　3.2.1 定位基準的選擇</p><p>　　出于定位簡單和快速的考慮，選擇一端面和孔φ32和孔φ32為定位基準面，保證加工

59、基準和設計基準重合，再使用快速螺旋卡緊機構進行卡緊。</p><p><b>　　鉆削軸向力 ：</b></p><p><b>　　扭矩 </b></p><p><b>　　卡緊力為</b></p><p>　　取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1</p&g

60、t;<p>　　則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=24.1N</p><p>　　使用快速螺旋定位機構快速人夾具緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。</p><p>　　3.2.3 定位誤差分析</p><p>　　由于加工基準和設計基準重合，所以能很好的保證了加工精度。</p><p>　　3.2.夾

61、具設計及操作的簡要說明</p><p>　　夾具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產力，使用快速螺旋卡緊機構。</p><p>　　4. 銑槽6x1、6x9銑床夾具</p><p><b>　　4.1問題的提出</b></p><p>　　在給定的零件中，對本序加工的主要考慮M18x1.5螺紋孔的位置相關尺寸。&l

62、t;/p><p><b>　　4.2夾具設計</b></p><p>　　4.2.1 定位基準的選擇</p><p>　　出于定位簡單和快速的考慮，選擇一端面和孔φ32和孔φ32為定位基準面，</p><p>　　4.2.2切削力和卡緊力計算</p><p>　　本步加工按鉆削估算卡緊力。實際效果可以

63、保證可靠的卡緊。</p><p><b>　　鉆削軸向力 ：</b></p><p><b>　　扭矩 </b></p><p><b>　　卡緊力為</b></p><p>　　取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1</p><p>　　則實際

64、卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=24.1N</p><p>　　使用快速螺旋定位機構快速人夾具緊，調節(jié)卡緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。</p><p>　　4.2.3 定位誤差分析</p><p>　　由于加工基準和設計基準重合，所以能很好的保證了加工精度。</p><p>　　4.2.4 夾具設計及操作的簡要說明</

65、p><p>　　夾具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產力，使用快速螺旋卡緊機構。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 東北重型機械學院編．機床夾具設計手冊（第二版）．上海：上?？茖W技術出版社，1988</p><p>　　[2] 龔定安，蔡建國主編．機床夾具設計原理．西安：

66、陜西科學技術出版社，1992</p><p>　　[3] 李家寶主編．夾具設計．北京：機械工業(yè)出版社，1965</p><p>　　[4] 路亞衡主編．機械制造工藝學．武漢：華中理工大學出版社，1985</p><p>　　[5] 劉友才主編．機床夾具設計．北京：機械工業(yè)出版社，1992</p><p>　　[6] 吳宗澤主編．機械設計課程設