1、目 錄第1章 機(jī)床的規(guī)格和用途9第2章 機(jī)床主要參數(shù)的確定10第3章 零件的分析123.1 零件的作用123.2 零件的工藝分析123.3 確定生產(chǎn)類型.123.4 確定毛坯13第4章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì).144.1 選擇定位基準(zhǔn)144.2 制定工藝路線.144.3 選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備144.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸和公差的確定15第5章 夾具設(shè)計(jì).215.1 CA6140拔叉夾具的工藝分析.215.2 定位夾緊方案的確定.215.3 刀具的選擇及切削用量的選擇215.4 夾具體設(shè)計(jì).235.5 問題的提出27第6章 經(jīng)濟(jì)性分析.286.1箱體結(jié)合件加工工藝制定.286.2 夾具定位加緊分析.

2、286.3 組合機(jī)床應(yīng)用分析29結(jié)論30致謝31參考文獻(xiàn)32摘 要車類機(jī)床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)外圓柱表面、圓錐表面、成型回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)體的端面等，有些車床還能加工螺紋面。由于多數(shù)機(jī)器零件具有回轉(zhuǎn)表面，車床的通用性又較廣，因此在機(jī)器制造廠中，車床的應(yīng)用極為廣泛，在金屬切削床中所占的比重最大，約占機(jī)床總臺(tái)數(shù)的20%35%。作為主要的車削加工機(jī)床，CA6140機(jī)床廣泛的應(yīng)用于機(jī)械加工行業(yè)中，適用于車削內(nèi)外圓柱面，圓錐面及其它旋轉(zhuǎn)面，車削各種公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)螺紋，并能進(jìn)行鉆孔，鉸孔和拉油槽等工作。床身寬于一般車床，具有較高的剛度，導(dǎo)軌面經(jīng)中頻淬火，經(jīng)久耐用。機(jī)床主軸孔徑大，操作靈便集中

3、，溜板設(shè)有快移機(jī)構(gòu)。機(jī)床結(jié)構(gòu)剛度與傳動(dòng)剛度均比較高，功率利用率也比較高，適于強(qiáng)力高速切削。臥式機(jī)床的加工對(duì)象，主要是軸類零件和直徑不太大的盤類零件，故采用臥式布局。其主要部件有：主軸箱、刀架、尾座、進(jìn)給箱、溜板箱以及床身。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)CA6140機(jī)床的主軸箱進(jìn)行設(shè)計(jì)。機(jī)床主軸箱是一個(gè)比較復(fù)雜的傳動(dòng)部件。設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要包括確定機(jī)床的主要參數(shù)，擬定傳動(dòng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)圖，計(jì)算和校核了主要零部件，并且利用專業(yè)制圖軟件進(jìn)行了零件的設(shè)計(jì)和處理。關(guān)鍵詞：CA6140機(jī)床 零件 傳動(dòng)AbstractThe lathe class machine tool mainly was used in to proc

4、ess each kind of rotation surface, like inside and outside periphery, the circular cone surface, take shape the rotation surface and the gyre end surface and so on, some lathes also can process whorl. Because the most machine part has the rotation surface, lathe versatility broader, therefore in mac

5、hine shop, lathe application extremely widespread, accounts for the proportion in the metal cutting bed to be biggest, approximately composes the machine tool main station number 20% 35%.As the main turning processing machine tool, the CA6140 machine tool was widespread used in the machine-finishing

6、 profession, it is used in turning inside and outside the turning the round cylinder, taper and gyre, turning each kind of metric system, the British system, the modulus and the diameter festival thread, and can carry on the drill hole and pulls work and so on fuel tank. The lathe bed width to the c

7、ommon lathe , has a higher rigidity, the facade of the lead after middle frequency quenching, so it will be durable. The machine tool main axle aperture is big, the operation agile centralism, the apron is equipped with quickly moves the organization. machine tool structure rigidity and transmission

8、 rigidity quite high, the power use factor quite is also high, is suitable for the force high-speed cutting.The horizontal-type machine tool processing object, mainly is the axis class components and the diameter not too big plate class components, therefore uses the horizontal-type layout. Its majo

9、r component includes: headstock, tool slide, tailstock, feedbox, apron and bed. This design mainly aims at the headstock of the CA6140 machine tool .The headstock of machine tool is a quite complex transmission part. The design content mainly includes determines the machine tools main parameter, Dra

10、ws up the transmission plan and the transmission scheme, Calculated and examined the main spare part，And used specialized charting software to carry on the components design and processing.key words：CA6140machine tool part transmission序言機(jī)械制造工藝學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課

11、程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。第1章 機(jī)床的規(guī)格和用途金屬切削機(jī)床是用切削的方法將金屬毛坯加工成機(jī)器零件的機(jī)器，它是制造機(jī)器的機(jī)器，所以又稱為“工作母機(jī)”或“工具機(jī)”，習(xí)慣上簡(jiǎn)稱為機(jī)床。我國(guó)的機(jī)床工業(yè)是在新中國(guó)成立以后建立起來(lái)的。在半封建半殖民地的舊中國(guó)，基本上沒有機(jī)床制造工業(yè)。直至解放前夕，全國(guó)只有

12、少數(shù)幾個(gè)機(jī)械修配廠生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的少量機(jī)床。1949年機(jī)床年產(chǎn)量?jī)H1500多臺(tái)。解放后的幾十年，我國(guó)機(jī)床工業(yè)獲得高速發(fā)展。目前我國(guó)已經(jīng)形成了布局比較合理，比較完整的機(jī)床工業(yè)體系。但是，我國(guó)的機(jī)床工業(yè)與世界先進(jìn)水平仍有較大的差距。所以，我國(guó)的機(jī)床工業(yè)面臨著光榮而艱巨的任務(wù)，必須不斷學(xué)習(xí)和引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，大力開展科學(xué)研究，以便早日趕上世界先進(jìn)水平。CA6140機(jī)床可進(jìn)行各種車削工作，并可加工公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)螺紋。主軸三支撐均采用滾動(dòng)軸承；進(jìn)給系統(tǒng)用雙軸滑移共用齒輪機(jī)構(gòu)；縱向與橫向進(jìn)給由十字手柄操縱，并附有快速電機(jī)。該機(jī)床剛性好、功率大、操作方便。第2章 主要技術(shù)參數(shù)工件最大回轉(zhuǎn)直徑：

13、在床面上400毫米 在床鞍上210毫米工件最大長(zhǎng)度（四種規(guī)格）750、1000、1500、2000毫米主軸孔徑48毫米主軸前端孔錐度 400毫米主軸轉(zhuǎn)速范圍： 正傳（24級(jí)）101400轉(zhuǎn)/分 反傳（12級(jí)）141580轉(zhuǎn)/分加工螺紋范圍： 公制（44種）1192毫米 英制（20種）224牙/英寸 模數(shù)（39種）0.2548毫米 徑節(jié)（37種）196徑節(jié)進(jìn)給量范圍： 細(xì)化 0.0280.054毫米/轉(zhuǎn)縱向（64種） 正常 0.081.59 毫米/轉(zhuǎn) 加大 1.716.33 毫米/轉(zhuǎn)細(xì)化 0.0140.027毫米轉(zhuǎn)橫向（64種） 正常 0.040.79 毫米轉(zhuǎn) 加大 0.863.16 毫米/轉(zhuǎn)刀

14、架快速移動(dòng)速度： 縱向4米/分橫向4米/分主電機(jī)： 功率7.5千瓦 轉(zhuǎn)速1450轉(zhuǎn)/分快速電機(jī)： 功率 370瓦轉(zhuǎn)速2600轉(zhuǎn)/分冷卻泵： 功率90瓦 流量25升/分工件最大長(zhǎng)度為1000毫米的機(jī)床： 外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）2668×1000×1190毫米 重量約2000公斤第3章 零件的分析3.1零件的作用題目所給的零件是CA6140普通車床床頭 1軸軸承座。它位于車床1軸軸承中，主要起支撐的作用。 3.2零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是夾具需要加工的表面以及加工表面之間

15、的位置要求：1. 小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔2. 大頭半圓孔3. 夾具底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。由上面分析可知，可以粗加工夾具底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此夾具零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。3.3確定生產(chǎn)類型 已知此夾具零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為3000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè)，查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)321頁(yè)表15-2，可確

16、定該夾具生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。3.4確定毛坯3.4.1 確定毛坯種類零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)324頁(yè)表15-5選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)。3.4.2確定鑄件加工余量及形狀機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)325頁(yè)表15-7，選用加工余量為MA-G級(jí)，并查表15-8確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：簡(jiǎn)圖加工面代號(hào)基本尺寸加工余量等級(jí)加工余量說(shuō)

17、明D122mmG3.02孔降一級(jí)雙側(cè)加工D255mmG3.02孔降一級(jí)雙側(cè)加工T275mm6.5單側(cè)加工T358mmG2.5單側(cè)加工T475mm6.5單側(cè)加工第4章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)4.1選擇定位基準(zhǔn)4.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。 4.1.2 精基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。4.2制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考

18、慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)346頁(yè)表15-32、15-33、15-34，選擇零件的加工方法及工藝路線方案4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備4.3.1 機(jī)床的選擇： 工序010060均為銑平面，可采用X6140臥式銑床。 工序070080采用鉆床。 工序090100采用鏜床。 工序110采用鉆床。多刀具組合機(jī)床。 工序120采用銑斷機(jī)床。 4.3.2 選擇夾具：該夾具的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。4.3.3 選擇刀具在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。

19、在鉸孔，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。4.3.4選擇量具兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)。4.3.5其他對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定4.4.1圓柱表面工序尺寸 前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下：加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大（D2）鑄件6CT9擴(kuò)孔5.8IT126.32.06.25半精鏜0.2IT103.20.050.25擴(kuò)孔5.84IT126.32.06.25精鉸孔0.06IT71.60.050.254.

20、4.2 平面工序尺寸工序號(hào)工序內(nèi)容加工余量基本尺寸經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸偏差工序余量最小最大鑄件2.5CT9010粗銑兩端小頭孔上端面258.5121.603.60020粗銑中間孔上端面627121.656.5030粗銑中間孔下端面621121.756.5040精銑兩端小頭孔上端面0.558110. 351.16050精銑中間孔上端面0.520.5100.471.12060精銑中間孔下端面0.520100.471.124.4.3確定切削用量及時(shí)間定額：工序010 以T1為粗基準(zhǔn)，粗銑22孔上端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：粗銑22孔

21、上端面。機(jī)床：X6140臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)明手冊(cè)）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角o5°后角o8°，副后角o=8°，刀齒斜角s=10°,主刃Kr=60°,過渡刃Kr=30°,副刃Kr=5°過渡刃寬b=1mm。2. 切削用量1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2）計(jì)算切削速度 按簡(jiǎn)明手冊(cè)，V c=算得 Vc98mm/s，n=439r

22、/min,Vf=490mm/s據(jù)XA6140銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查簡(jiǎn)明手冊(cè)Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序020和工序030 以

23、T1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)55孔上下端面。1. 加工條件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求：精銑55上端面。機(jī)床：X6140臥式銑床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角o5°后角o8°，副后角o=8°，刀齒斜角s=10°,主刃Kr=60°,過渡刃Kr=30°,副刃Kr=5°過渡刃寬b=1mm。2. 切削用量1） 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.

24、0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。2） 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查簡(jiǎn)明手冊(cè)f=0.140.24mm/z。由于是對(duì)稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查簡(jiǎn)明手冊(cè)表3.8，壽命T=180min4） 計(jì)算切削速度 按簡(jiǎn)明手冊(cè)，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)

25、=0.16mm/z。5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查簡(jiǎn)明手冊(cè)Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序070和080以T1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)，擴(kuò)、精鉸22孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o12°，二重刃長(zhǎng)度b=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3

26、mm,棱帶長(zhǎng)度 ° ° ° 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量查切 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查簡(jiǎn)明手冊(cè)）為0.5.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查簡(jiǎn)明手冊(cè)機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度.計(jì)算工時(shí)由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下：擴(kuò)鉆： 精鉸： 工序090和100 T1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)，擴(kuò)、半精鏜55孔。1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=48mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o

27、11°，二重刃長(zhǎng)度b=11mm,橫刀長(zhǎng)b=5mm,弧面長(zhǎng)l=9mm,棱帶長(zhǎng)度 ° ° ° 2.選擇切削用量（1）決定進(jìn)給量查簡(jiǎn)明手冊(cè) 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇Z550機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度（查簡(jiǎn)明手冊(cè)）為0.81.2mm，壽命擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度（查簡(jiǎn)明手冊(cè)）為0.9.mm，壽命鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查簡(jiǎn)明手冊(cè)）為.mm，壽命（3）切削速度查切 修正系數(shù) 故。查簡(jiǎn)明手冊(cè)機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度擴(kuò)鉸和半精鉸的切削用量同理如下：擴(kuò)鉆： 半精鉸： .計(jì)算工時(shí)所有工步工時(shí)相

28、同。第5章 夾具設(shè)計(jì)5.1 CA6140機(jī)床夾具夾具的分析5.1.1 根據(jù)工件不同的生產(chǎn)條件，可以有各種不同的安裝方法：a)找正安裝法b)夾具安裝法5.1.2 基本定位原理分析：這里討論6點(diǎn)定位中，6個(gè)自由度的消除，以便找出較合適的定位夾緊方案一個(gè)物體在空間可以有6個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，即沿X、y、Z軸的平移運(yùn)動(dòng)，分別記為 。X1、Y1、Z1；繞X、y、Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，記為x 、y 、z ，習(xí)慣上，把上述6個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)稱作6個(gè)自由度如果采用一定的約束措施，消除物體的6個(gè)自由度，則物體被完全定位例如討論長(zhǎng)方體工件時(shí)，可以在底面布置3個(gè)不共線的約束點(diǎn)，在側(cè)面布置2個(gè)約束點(diǎn)，在端面布置一個(gè)約束點(diǎn)，則底面約束點(diǎn)可以

29、限制X2、Y2 、Z2 3個(gè)自由度，側(cè)面約束點(diǎn)限制X1、Z12個(gè)自由度，端面約束點(diǎn)限制y。這個(gè)自由度，就完全限制了長(zhǎng)方體工件6個(gè)自由度5.1.3 夾緊力“兩要素”，方向與作用點(diǎn)：夾緊力方向應(yīng)朝向定位元件，并使所需的夾緊力最小確定夾緊力作用點(diǎn)的位置時(shí)應(yīng)不破壞定位夾緊力作用點(diǎn)的位置應(yīng)盡可能靠近加工部位，以減小切削力繞夾緊力作用點(diǎn)的力矩，防止工件在加工過程中產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)或震動(dòng)應(yīng)保證夾緊變形不影響加工精度夾緊力作用點(diǎn)數(shù)目應(yīng)使工件在整個(gè)接觸面上受力均勻，接觸變形小5.2 定位夾緊方案的確定一般的定位方法有：一面兩銷定位法和兩面一銷定位法。通過比較分析決定采用兩面一銷定位法。在鉆孔加工時(shí)，底面和側(cè)面采用定位板

30、進(jìn)行定位，端面采用定位釘來(lái)限制工件自由度。通過分析發(fā)現(xiàn)，該工件被完全定位。5.3 刀具選擇及切削用量的選取5.3.1 技術(shù)分析：孔的類型：螺紋孔M6 精度等級(jí)：6H材料： 灰鑄鐵 硬度： HB190左端面為通孔 加工深度L=10mm右端面為盲孔 加工深度L=15mm5.3.2 刀具選擇：一般的鉆頭類型決定于加工性質(zhì)，被加工孔的位置，工件材料，生產(chǎn)批量及經(jīng)濟(jì)性等。此工序中的螺紋孔無(wú)特別加工要求，屬于直徑小、深度淺、生產(chǎn)批量大、材料為常用鑄鐵。參考組合機(jī)床設(shè)計(jì)P500所述，推薦使用標(biāo)準(zhǔn)高速錐柄麻花鉆。但采用這種鉆頭，由于其倒錐度大，鉆頭與鉆套間隙也較大，股組合機(jī)床上的位置精度較低，大約0.2左右。

31、若想提高精度，可采用以下幾項(xiàng)措施：（1） 適當(dāng)選取導(dǎo)向套到工件表面距離及導(dǎo)套長(zhǎng)度。（2） 減少導(dǎo)向套和鉆頭間隙。（3） 減少鉆頭的制造公差和倒錐度。此外，還可采用硬質(zhì)合金錐柄锪直柄麻花鉆，這可提高鉆頭的耐用度，但其切削速度要提高，走刀量也比高速鋼鉆頭低。5.3.3切削用量的選?。?由于組合機(jī)床有大量刀具同時(shí)工作，為了使機(jī)床正常工作，不經(jīng)常停車換刀，而達(dá)到較高的生產(chǎn)率。所選擇的切削用量比一般通用機(jī)床的切削用量要低一些?？傮w上說(shuō)：在采用多軸加工的組合機(jī)床的切削用量和切削速度要低一些。根據(jù)現(xiàn)有組合機(jī)床使用情況，多軸加工的切削用量比通用機(jī)床單刀加工的切削用量約30%左右。 查閱組合機(jī)床設(shè)計(jì)P47表2-

32、7 加工直徑：d=5.2mm 切削速度：v=12m/min n=732r/min 進(jìn)給量： f=0.1mm/r 鉆頭的實(shí)際參數(shù)，查閱金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)P838表10-22續(xù)：5.3.4工作行程的確定和鉆模板的設(shè)計(jì)（1）鉆模板設(shè)計(jì)： 鉆模是用來(lái)保證工件孔系的位置精度的。他應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，避免因變形而影響鉆套的導(dǎo)向精度。在組合機(jī)床孔加工工序中，除采用剛性主軸加工方法外，多數(shù)情況下多數(shù)情況下都讓切削刀具在導(dǎo)向裝置中工作。在本道孔加工工序中因主軸為非剛性主軸，故采用鉆模導(dǎo)向裝置，其作用是： 1）保證刀具對(duì)工件的正確位置。 2）保證各刀具相互間的正確位置。 3）提高刀具系統(tǒng)的支承剛度。 已知

33、鉆頭直徑d=5.2mm，參照組合機(jī)床設(shè)計(jì)P221表3-3，選擇鉆模板厚度為L(zhǎng)=22mm。鉆模板形式為固定式鉆模板，鉆套采用可換式鉆套，這樣便于磨損后可以快速更換。鉆套、襯套、鉆套螺釘其具體參數(shù)具體參數(shù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P298：可換鉆套 圖2-1-46P308：鉆套用襯套 圖2-1-85 內(nèi)徑:d=12mm ；外徑：D=16mmP310：鉆套用螺釘 圖2-1-60 M6鉆模板與被加工零件之間的距離不宜過大，取4mm。（1） 工作行程的確定：在本道工序加工過程中，采用組合機(jī)床進(jìn)行加工，各動(dòng)力頭工作情況一樣，故其工作循環(huán)也一樣：由于被加工孔無(wú)特殊要求，故采用圖示工作循環(huán)方式： 圖5-1 工作行程圖

34、設(shè)計(jì)過程中注意的因素：1） 工件為大批大量生產(chǎn)，加工效率要求很高，要求每次加工耗時(shí)少，因此?？爝M(jìn)距離不宜過長(zhǎng)。2） 鉆孔過程中，無(wú)需考慮孔內(nèi)壁是否有直線痕或螺旋痕。3） 每次鉆孔前至少在加工表面前3mm處開始工進(jìn)。 從而確定： 工進(jìn)距離 考慮到大批量生產(chǎn)、導(dǎo)向原因等因素取 快退距離 5.4 夾具體設(shè)計(jì)5.4.1 定位支撐的選擇： 根據(jù)前面所述，本工序采用兩面一銷的定位方式，即底面限制三個(gè)自由度；側(cè)面為一窄長(zhǎng)平面限制兩個(gè)自由度；端面為一定位銷限制一個(gè)自由度。 結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況：批量大，生產(chǎn)率高。這樣的話，加工過程中，會(huì)頻繁的移動(dòng)工件位置，對(duì)定位表面產(chǎn)生摩擦，定位精度減低，夾具體使用壽命減低。基于

35、這種情況，在實(shí)際過程中，采用面支撐板代替底面定位支撐。這樣更換較方便，成本較低，同樣側(cè)面用以支撐板代替，端面仍是用定位銷定位。 選用支撐板及銷的情況如下圖： 圖5-2 定位元件支撐板的選用參照機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P272圖2-1-10 支撐釘?shù)倪x用參照機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P271圖2-1-95.4.2 夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸確定：（1）設(shè)計(jì)原則： 由于此工件為大批大量生產(chǎn)，需滿足以下幾點(diǎn)要求：1） 安裝方便，夾緊迅速可靠2） 結(jié)構(gòu)剛度好3） 夾具設(shè)計(jì)誤差小最好采用一體結(jié)構(gòu)。（2）方案確定 圖 5-3 鉆孔工序的定位與夾緊示意圖基于以下設(shè)計(jì)原則及定位夾緊情況，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中所使用的組合夾具情況，采用箱式

36、夾具體結(jié)構(gòu)，并采用液壓夾緊機(jī)構(gòu)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1） 各定位面之間的位置精度好:由于夾具采用箱體式結(jié)構(gòu)，個(gè)面之間的精度要求可通過后期加工來(lái)保證，可消除分散機(jī)構(gòu)因裝配產(chǎn)生的裝配誤差。2） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單： 采用這種結(jié)構(gòu)，鉆模板可以直接安裝在箱壁上；液壓壓緊裝置置于頂部，向下壓緊工件，操作方便。3） 尺寸的確定：由上述可知，箱體側(cè)壁與工件加工表面之間的距離為4mm，具體結(jié)構(gòu)如下： 圖 5-4 夾具結(jié)構(gòu)圖箱體壁厚：經(jīng)驗(yàn)值推薦25-30mm，由于箱體頂部承受工件壓緊力反作用力，選用26mm壁厚來(lái)保證其強(qiáng)度。兩側(cè)厚度根據(jù)鉆模板類型選取25mm壁厚，被保證其強(qiáng)度要求采用加強(qiáng)肋板結(jié)構(gòu)。1定位基準(zhǔn)選擇 底面對(duì)孔的中心線有

37、一定的垂直度公差要求,因此應(yīng)以地面為主要定位基準(zhǔn).由于鑄件的公差要求較大,利用小頭孔的外圓表面作為輔助定位基準(zhǔn)時(shí),只有采用自動(dòng)對(duì)中夾具才能同時(shí)保證對(duì)稱的兩個(gè)零件的大小孔的中心距的公差要求.為了提高加工效率,現(xiàn)決定采用兩把麻花鉆同時(shí)加工出兩個(gè)8mm的通孔. 2切削力及夾緊力計(jì)算 由于實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于第一定位基準(zhǔn)面,在兩側(cè)只需要采用兩個(gè)V型塊適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作.因此,無(wú)須再對(duì)切削力進(jìn)行計(jì)算.3定位誤差分析 零件圖規(guī)定大孔與小孔的中心距為65mm.采用自動(dòng)對(duì)中夾具后,定位誤差取決于對(duì)中塊螺桿以及滑塊的制造誤差.同時(shí),對(duì)對(duì)中塊利用調(diào)整螺釘進(jìn)行調(diào)

38、整并加裝鉆套后,鉆孔后的誤差只有0.08mm.在后續(xù)的銑斷工序中,利用中間大孔定位,孔壁與定位銷的配合間隙為0.05mm.因此加工完成后大孔與小孔的中心距的最大誤差為 0.08+0.05=0.130.2mm所以能滿足精度要求.5.5問題的提出為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序110鉆2-錐銷孔。本夾具將用于組合機(jī)床，刀具為兩根麻花鉆，對(duì)兩個(gè)孔同時(shí)加工。本夾具是用來(lái)鉆兩個(gè)22mm的小頭孔,零件圖中大小孔的中心距有公差要求,因此這兩個(gè)小頭孔的中心距也有一定的公差要求.另外,此中心線為三個(gè)側(cè)平面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),有一定的垂直公差要求.但此工序只是粗加工,因此本工序

39、加工時(shí)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,而精度則不是主要問題.第6章 經(jīng)濟(jì)性分析任何一個(gè)較為復(fù)雜的機(jī)械零件，都有不同的加工工藝方案，特別是一個(gè)新產(chǎn)品，從開發(fā)設(shè)計(jì)，試制，小批量投產(chǎn)到產(chǎn)品發(fā)展和成熟時(shí)期的大批量生產(chǎn)，都要經(jīng)歷不同的生產(chǎn)批量過程。作為組成這一產(chǎn)品的機(jī)械零件必須根據(jù)生產(chǎn)批量來(lái)確定其工藝方案，說(shuō)明在不同生產(chǎn)批量情況下，如何合理選擇定位基準(zhǔn)，采用適宜的生產(chǎn)設(shè)備和工藝手段，以保證加工質(zhì)量可靠，滿足市場(chǎng)的需求。達(dá)到生產(chǎn)批量的能力，同時(shí)投資小，見效快，成本低，從而獲得企業(yè)的最大經(jīng)濟(jì)效益。6.1箱體結(jié)合件加工工藝的制定：對(duì)箱體的加工，以前采用的是分散加工法，人工操作復(fù)雜，單件加工耗時(shí)時(shí)間長(zhǎng)

40、，占用機(jī)床，勞動(dòng)強(qiáng)度大。目前，采用組合加工工藝，一次裝夾，可加工多個(gè)部位，既保證了加工精度，還大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省了加工時(shí)間。例如以下工藝路線：40# 鉆6光孔，攻制2螺釘M10X30螺紋孔65# 粗、半精、精鏜75孔，刮環(huán)槽93.570# 鉆兩端面6X10孔，攻制6-M6-6H螺紋孔55# 粗、半精、精鏜75孔，刮環(huán)槽5560# 粗、半精、精鏜75、90孔85# 锪12孔，鉆、攻制M12螺紋孔90# 锪12孔，鉆、攻制M12螺紋孔95# 鉆、攻制側(cè)面M12螺紋孔 大大節(jié)省了裝夾時(shí)間、換刀時(shí)間、對(duì)正時(shí)間，降低了單位時(shí)間成本。6.2 夾具定位加緊分析 初步設(shè)計(jì)時(shí)有兩種方案，或者說(shuō)是兩種類型的

41、夾具代表：（1） 整體鑄造： 采用箱體鑄造樣式，液壓夾緊裝置。這種夾緊方案成本較高，加工精度高，裝夾方便。（2） 組合結(jié)構(gòu)： 各部分單獨(dú)設(shè)計(jì)，單獨(dú)制造，最后裝配。本次夾具設(shè)計(jì)中，壓塊與液壓缸之間及壓塊與工件之間就是采用組合結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)方案成本低，但由于通過螺栓聯(lián)接。加工過程中的振動(dòng)容易產(chǎn)生松動(dòng)，定位精度較低。6.3 組合機(jī)床應(yīng)用分析以鏜75孔為例：共有粗、半精、精鏜75孔，刮環(huán)槽93等加工步驟。如果單獨(dú)采用多步驟鏜削，必須經(jīng)過16次鏜削，假設(shè)每次的鏜削成本為5元，共計(jì)80元每加工完一個(gè)零件。如果采用組合機(jī)床，組合機(jī)床設(shè)計(jì)制造成本為8萬(wàn)元，每件加工成本以10元計(jì)。年產(chǎn)量按10000件計(jì)算，則每年減少加工成本70萬(wàn)元。扣除組合機(jī)床的制造成本，每年節(jié)省60萬(wàn)元。 通過以上分析可以得出，在本次設(shè)計(jì)中，組合機(jī)床的廣泛應(yīng)用大大減少生產(chǎn)了成本；生產(chǎn)批量決定工藝方案，工藝方案決定經(jīng)濟(jì)效益；合理選擇定位基準(zhǔn)可以降