135调速杠杆的机械加工工艺规程及专用夹具设计

135 调速杠杆的机械加工工艺规程及专用夹具设计二一一 年 十二 月JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 机 制 工 艺 夹 具 课 程 设 计 与 综 合 训 练1机制工艺与夹具设计任务书1. 工件零件图（2 天）2. 机械加工工艺过程卡（2 天）3. 机械加工工序卡（5 天）4. 专用夹具装配图（5 天）5. 夹具体零件图（3 天）6. 专用夹具三维造型（5 天）7. 设计说明书（3 天）说明书书写注意事项1. 目录页没有页码2. 大的章要另起页3. 参考文献另起页4. 每个图下面要有图标及说明（例如图 1-1 工件零件图）5. 每个表格上面要有表头及说明（例如表 1-1 工艺方案比较）2目 录第 1 章 杠杆机械加工工艺规程及夹具设计41.1 分析零件图41.1.1 零件的作用 41.1.2 零件的工艺分析41.2 确定生产类型51.3 确定毛坯类型 61.3.1 确定毛坯类型61.3.2 确定锻件及形状61.4 机械加工工艺过程设计 71.4.1 选择定位基准81.4.2 拟定工艺过程81.5 选择机床和工艺装备81.5.1 选择机床91.5.2 选择夹具91.5.3 选择刀具91.5.4 选择量具91.6 确定工序尺寸91.7 确定切削用量和时间定额101.7.1 工序 1 切削用量及基本时间的确定101.7.2 工序 2 切削用量及基本时间的确定.121.7.3 工序 3 切削用量及基本时间的确定.141.7.4 工序 4 切削用量及基本时间的确定.161.7.5 工序 5 切削用量及基本时间的确.1731.7.6 工序 6 切削用量及基本时间的确定.171.7.7 工序 7 切削用量及基本时间的确定.171.7.8 工序 8 切削用量及基本时间的确定.181.7.9 工序 9 切削用量及基本时间的确定201.7.10 工序 10 切削用量及基本时间的确定.201.7.11 工序 11 切削用量及基本时间的确定221.8 夹具设计有关计算241.8.1 定位基准的选择.241.8.2 工切削力及夹紧力的计算.241.8.3 工定位误差分析.251.8.4 夹具设计结构设计及操作简要说明25第 2 章 综合训练272.1 夹具造型（小 4 号黑体）272.1.1 铣夹具立体图. 272.1.2 铣夹具三视图 . .282.2 夹具各零件造型过程简述302.2.1 夹具体 302.2.2 定位元件 312.2.3 夹紧元件 34参考文献.37总结 .3845第 1 章 135 杠杆机械加工工艺规程设计1.1 分析零件图 1.1.1 零件的作用杠 杆 原 理 亦 称 “杠 杆 平 衡 条 件 ”。 要 使 杠 杆 平 衡 ， 作 用 在 杠 杆 上 的 两 个 力 （ 用力 点 、 支 点 和 阻 力 点 ） 的 大 小 跟 它 们 的 力 臂 成 反 比 。 动 力 动 力 臂 =阻 力 阻 力 臂 ， 用 代 数 式 表 示 为 F1 L1=F2L2。 式 中 ， F1 表 示 动 力 ， L1 表 示 动力 臂 ， F2 表 示 阻 力 ， L2 表 示 阻 力 臂 。 从 上 式 可 看 出 ， 欲 使 杠 杆 达 到 平 衡 ， 动力 臂 是 阻 力 臂 的 几 倍 ， 动 力 就 是 阻 力 的 几 分 之 一 。1.1.2 零件的工艺分析零件图见图 1-1。图 1-1 零件图1、以 mm 孔为中心的加工表面018.2这一组加工表面包括：两个 mm 的孔及其倒角，两个 mm 平行于018.2036.8mm 的孔及其倒角， mm 平行于 mm 的孔及其倒角。其中主要加018. 3.06018.2工表面为 mm 的孔。018.262、以工件的上下表面为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个 mm 的孔。036.8由以上的分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工一组表面，然后借助于卡具加工另一表面，并保证他的精度。1.2 确定生产类型根据设计要求可知：生产类型为大批生产。1.3.毛坯的选择与设计1.3.1 确定毛坯类型 零件材料为 30 钢，毛坯的重量为 0.25kg，生产类型为大批生产，由于生产纲领大，尺寸较小，形状简单，表面精度要求不高，结合生产要求，采用精度和生产纲领都比较搞的毛坯制造方法，以减少材料的消耗，所以选用锻件毛坯，根据加工粗糙度等级(IT11-IT14)及批量综合考虑，查工艺手册。选择模锻，卧式锻造机。1.3.2 确定锻件及形状1、确定机械加工余量、毛坯尺寸和公差（1）参见机械制造技术基础课程设计指南锻件尺寸公差与机械加工余量按GB/T123622003 确定。根据机械制造技术基础课程设计指南 ，由于零件的功用和技术要求，确定锻件的公差等级为普通级。（2）锻件的形状复杂系数 SS= / ，该零件的形状复杂系数为 级。fmN 2S（3）锻件的材质系数 由于该零件为 30 钢，故该锻件的材质系数为 级。1M2、确定机械加工余量根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查表，可得单边余量在厚度方向为 1.52.0 ，水平方向为 1.52.0 。 3、确定毛坯尺寸（表 1）7零件尺寸 单面加工余量 锻件尺寸9 0.5 1.5 1250b12 18.0431.5 509 1 104、 确定毛坯尺寸公差毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数从表中查得。（表 2）锻件尺寸 偏差12 0.1453 .5010 9.35.设计毛坯图1.4 机械加工工艺过程设计1.4.1 选择定位基准8（1） 、粗基准的选择。对于一般的对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装卡对肩台进行加紧，利用一组 V 型块支承 的外轮廓主要定位，以消除 x、y 方向的移动、转24动共四个自由度，再用一面定位，限制 z 方向移动及转动，达到完全定位，就可以加工 的孔了。 24（2） 、精基准的选择。主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用 的孔24作为精基准。并加工 使它成为另一个精基准。76H1.4.2 拟定工艺过程1、工艺路线方案一：工序 1：钻孔使尺寸达到 12H7、28H9、6H9 的孔同时倒角， mm 、 mm241孔的倒角为 1.545,其余为 0.545工序 2：车 mm 的内孔，使尺寸达到 mm5.12工序 3：铣 24mm 圆柱、8mm、6mm 孔的右端面工序 4：铣 24mm 圆柱、8mm、6mm 孔的左端面工序 5：铣宽 20mm、深 9mm 的槽工序 6：铣小台面工序 7：检查2、工艺路线方案二：工序 1：铣右端面 铣 24mm 圆柱、8mm、6mm 孔的右端面、并倒角工序 2：铣左端面 铣 24mm 圆柱、8mm、6mm 孔的左端面、并倒角工序 3：钻孔 钻、铰、12H7、28H9、6H9 的孔并倒角 0.545工序 4：倒内孔倒角 倒 12H7、28H9、6H9 孔的另一端倒角 0.545工序 5：倒左倒角 车 24mm 圆柱左端面的倒角 1.545工序 6：倒右倒角 车 24mm 圆柱右端面的倒角 1.545工序 7：铣小平面 铣斜度为 5的小平面工序 8：镗孔 镗 12.5mm 的内孔 0.545工序 9： 镗倒角 镗 12.5mm 的内孔倒角工序 10： 铣槽 铣宽 20mm，深 9mm 的槽工序 11： 检验93、工艺路线的比较与分析第二条工艺路线不同于第一条是将车孔“铣 24mm 圆柱、8mm、6mm 孔的右端面；铣 24mm 圆柱、8mm、6mm 孔的左端面”两条工序提到最前面，其它的依次后推。通过分析发现这样的变动提高生产效率，而且对于零件的尺寸精度和位置精度都有很大程度的帮助。以 mm 的外圆轮廓为粗基准，先铣上端面。再钻孔，从而保证了 mm 孔中心线的24 24尺寸与上端面的垂直度。符合先加工面再钻孔的原则。若选第一条工艺路线而先加工孔3， 再加工上下表面，使毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是否重合这个问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理想。所以我决定以第二个方案进行生产。工序 1：热处理 退火工序 2：铣右端面 铣 24mm 圆柱、8mm、6mm 孔的右端面、并倒角工序 3：铣左端面 铣 24mm 圆柱、8mm、6mm 孔的左端面、并倒角工序 4：钻孔 钻、铰、12H7、28H9、6H9 的孔并倒角 0.545工序 5：倒内孔倒角 倒 12H7、28H9、6H9 孔的另一端倒角 0.545工序 6：倒左倒角 车 24mm 圆柱左端面的倒角 1.545工序 7：倒右倒角 车 24mm 圆柱右端面的倒角 1.545工序 8：铣小平面 铣斜度为 5的小平面工序 9：镗孔 镗 12.5 mm 的内孔 0.545工序 10： 镗倒角 镗 12.5mm 的内孔倒角工序 11： 铣槽 铣宽 20mm，深 9mm 的槽工序 12： 检验101.5 选择机床和工艺装备1.5.1 选择机床根据不同的工序选择机床。工序 2、3 是铣端面。要铣上下表面升降。故万能升降铣床 X60w 铣床可以满足要求。工序 4 为钻、铰孔。由于是大批量，几个孔同时加工，选用三工位组合钻床。工序 5、6、7 为倒角。由于精度要求不高，选用转塔车床。工序 8 为铣小台面。选万能升降铣床 X60w 即可满足要求。工序 9 为镗孔。由于精度要求不高，选用卧式镗床。工序 10 为镗倒角。由于精度要求不高，选用卧式镗床。工序 11 为铣槽。由于生产本零件所选机床的范围较广，万能升降铣床。1.5.2 选择夹具大批量，多用专用夹具。1.5.3 选择刀具在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。加工钢质零件采用 YT类合金，粗加工用 YT5，半精加工用 YT15，精加工 YT30。铣刀选 YT15 硬质合金片粗齿圆柱形铣刀。根据表 5-98，铣削深度 时，4pa端铣刀直径 为 80mm， 为 60mm。但由于机床刀具选择有限制，故 mm，0dea 10dmm，由于采用的是硬质合金端铣刀故 z=5。9ea铣槽时，所选刀具为高速钢立铣刀。铣刀直径 d=20mm，齿数 z=6。1.5.4 选择量具加工端面的量具 应使用深度游标卡尺，测量范围为 0-200，读书值为 0.05选择加工孔的量具 工序 3，钻孔使尺寸达到 mm、 mm2、 mm，工序12864，车 mm 的内孔，使尺寸达到 mm，宜选用极限量规。 125.121.6 确定工序尺寸（1）确定 mm 的端面工序尺寸2411粗加工 1.9mm 到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工 0.1mm。 同理上下表面的加工余量都是 1.5mm。（2）确定孔 mm、 mm 的工序尺寸86表面粗糙度要求为 12.5，所以只需粗加工一次即可。 （3）确定钻 的工序尺寸12由于内表面粗糙度要求为 3.2，可用一次粗加工和一次铰孔获得。适用 的钻12头钻孔，并用铰刀修正。（4）确定镗 mm 的孔的工序尺寸5.12内表面要求为 25，故直接采用粗镗获得。（5）确定钻 mm、 mm 孔的工序尺寸86内表面粗糙度要求为 6.3，因此只用一次钻孔加工就可满足。分别使用 与8的钻头钻孔。6（6）确定槽的加工工序尺寸由于粗糙度要求为 25，所以只需粗铣即可。1.7 确定切削用量和时间定额1.7.1 工序 1： 铣 24mm 圆柱、8mm、6mm 孔的右端面、并倒角1、工件材料：30 钢，锻造。加工要求：粗铣孔粗铣零件上端面 Ra12.5m上端面，使粗糙度达到 12.5。机床：万能升降铣床 X60w刀具：YT15 硬质合金片粗齿圆柱形铣刀(1)根据表，铣削深度 mm 时，端铣刀直径 为 800mm， 为 60mm。但由于机床4pa0dea刀具选择有限制，故 mm， mm，由于采用的是硬质合金端铣刀故 z=5。.10d9e(2)铣刀几何形状：由于 Mpa，故选择 ，b6r， ， ， ， ， 。30r5r80015s02、计量切削用量12（1）决定铣削深度 由于加工余量不大，故可以一次走到切完。则pa=h=1.5mmpa（2）决定每齿进给量 采用对称铣刀可以提高进给量。根据表 3.5，当使用 YT15，zf铣床功率为 7.5kW 时，=0.090.18mm/zzf采用对称端铣，故取=0.1mm/zzf（3）选择铣刀磨钝标准及刀具使用寿命 根据表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.2mm，由于铣刀直径 mm，故刀具使用寿命 T=180min10d（4）决定切削速度 和每分钟进给量 切削速度 可根据表 3.27 中的公式计算，cfc也可直接由表中查出。根据表，当 mm，z=5， mm， mm/z 时，10d5pa1.0zf=181m/min， r/min， mm/min。t57tn23ft各系修正系数： 7.1Mvnvkk80SS故 = = m/min=183.896m/minctvk.2n= = r/min=584.2r/minnt 7.15= = mm/min=233.68mm/minfftvk8.03根据万能升降铣床 X60w 型立铣床说明书（表 3.30）选择r/min， mm/min60cn25f因此实际切削速度和每齿进给量为m/min=188.4m/min1064.310ndc13mm/z=0.08mm/z56023znfcfz（5）校验机床功率 根据表，当 Mpa， mm， 560b72eapmm， mm，z=5， mm/min,近似为10d23fkW9.1cP根据 XA5032 型立铣说明书，机床主轴允许的功率为kW=5.63kW75.0cM故 ，因此所选的切削用量可以采用，即cMPmm， mm/min， r/min， m/min， mm/z。2pa35f6cn4.18c08.zf（6）计算基本工时 fmLt式中， 。l=106.5。根据表 3.26，对称安装铣刀，入切量及超切量ylLmm，则 =141.5mm，故35y)35.106(=36s235.14mt1.7.2 工序 2：铣 24mm 圆柱、8mm、6mm 孔的左端面、并倒角1、工件材料：30 钢，锻造加工要求：粗铣孔粗铣零件上端面 Ra12.5m下端面，使粗糙度达到 12.5。机床：万能升降铣床 X60w刀具：YT15 硬质合金片粗齿圆柱形铣刀(1)根据表，铣削深度 mm 时，端铣刀直径 为 80mm， 为 60mm。但由于机床刀4pa0dea具选择有限制，故 mm， mm，由于采用的是硬质合金端铣刀故 z=5。.10d9e(2)铣刀几何形状：由于 Mpa，故选择 ，b6r14， ， ， ， ， 。30r5r8010 5s02、计量切削用量（1）决定铣削深度 由于加工余量不大，故可以一次走到切完。则pa=h=1.5mmpa（2）决定每齿进给量 采用对称铣刀可以提高进给量。根据表 3.5，当使用 YT15，zf铣床功率为 7.5kW 时，=0.090.18mm/zzf采用对称端铣，故取=0.1mm/zzf（3）选择铣刀磨钝标准及刀具使用寿命 根据表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.2mm，由于铣刀直径 mm，故刀具使用寿命 T=180min10d（4）决定切削速度 和每分钟进给量 切削速度 可根据表 3.27 中的公式计算，cfc也可直接由表中查出。根据表，当 mm，z=5， mm， mm/z 时，10d5pa1.0zf=181m/min， r/min， mm/min。t57tn23ft各系修正系数： 7.1Mvnvkk80SS故 = = m/min=183.896m/minctvk.2n= = r/min=584.2r/minnt 7.15= = mm/min=233.68mm/minfftvk8.03根据 XA5032 型立铣床说明书（表 3.30）选择r/min， mm/min60cn25f因此实际切削速度和每齿进给量为15m/min=188.4m/min1064.310ndcmm/z=0.08mm/z52zfcfz（5）校验机床功率 根据表，当 Mpa， mm， 560b72eapmm， mm，z=5， mm/min,近似为10d23fkW9.1cP根据 XA5032 型立铣说明书，机床主轴允许的功率为kW=5.63kW75.0cM故 ，因此所选的切削用量可以采用，即cMPmm， mm/min， r/min， m/min， mm/z。2pa35f6cn4.18c08.zf（6）计算基本工时 fmLt式中， 。l=106.5。根据表 3.26，对称安装铣刀，入切量及超切量ylLmm，则 =141.5mm，故35y)35.106(=36s235.14mt1.73 工序 3：钻孔使尺寸达到 mm、 mm2、 mm，同时倒角， mm 孔的8612倒角为 1.545,其余为 0.545。选用机床：三工位组合钻床。钻孔 mm12f=0.27mm/r v=15m/min （r/min）398124.501wsdvn16按机床选取 r/min430wn所以实际切削速度 （m/min）2.160431wndv切削工时s8.257.0431fnltw用铰刀修正，保证内表面粗糙度。铰刀：CB1139-84，d=12mm，L=152mm，l=74mm。手动修正，是内表面粗糙度达到 3.2。钻孔 mm28f=0.2mm/r （r/min）637814.0wsdvn按机床选取 r/min745wn所以实际切削速度 （m/min）7.18051wnv切削工时s6.32074592fnltw钻孔 mm6f=0.16mm/r （r/min）95614.380wsdvn按机床选取 r/min10wn所以实际切削速度 （m/min）8.10wnv切削工时s4.316.093fnltw171.7.4 工序 4：钻、铰、12H7、28H9、6H9 的孔并倒角 0.545刀具：直柄麻花钻，直径为 11.8mm，7.8mm，5.8mm。机床：三工位组合钻床钻孔 mm12f=0.27mm/r v=15m/min （r/min）398124.501wsdvn按机床选取 r/min430wn所以实际切削速度 （m/min）2.160431wndv切削工时s8.257.0431fnltw用铰刀修正，保证内表面粗糙度。铰刀：CB1139-84，d=12mm，L=152mm，l=74mm。手动修正，是内表面粗糙度达到 3.2。钻孔 mm28f=0.2mm/r （r/min）637814.0wsdvn按机床选取 r/min745wn所以实际切削速度 （m/min）7.18051wnv切削工时s6.32074592fnltw钻孔 mm618f=0.16mm/r （r/min）95614.380wsdvn按机床选取 r/min10wn所以实际切削速度 （m/min）8.10wnv切削工时s4.316.093fnltw1.7.5 工序 5：倒 12H7、28H9、6H9 孔的另一端倒角 0.545刀具：直柄麻花钻，直径为 13mm，9mm，7 mm。机床：转塔车床参数与上一道工序一样。1.7.6 工序 6：车 24mm 圆柱左端面的倒角 1.545机床：转塔车床刀具：YT5 硬质合金钢车刀参数与上一道工序一样。1.7.7 工序 7：车 24mm 圆柱右端面的倒角 1.545机床：转塔车床刀具：YT5 硬质合金钢车刀参数与上一道工序一样。191.7.8 工序 8：铣斜度为 5的小平面机床：万能升降铣床 X60w刀具：YT15 硬质合金端铣刀(1)根据表 3.1，铣削深度 mm 时，端铣刀直径 为 80mm， 为 60mm。但由于机4pa0dea床刀具选择有限制，故 mm， mm，由于采用的是硬质合金端铣刀故 z=5。.10d9e(2)铣刀几何形状：由于 Mpa，故选择 ，b6r， ， ， ， ， 。30r5r80015s02、计量切削用量（1）决定铣削深度 由于加工余量不大，故可以一次走到切完。则pa=h=1mmpa（2）决定每齿进给量 采用对称铣刀可以提高进给量。根据表 3.5，当使用 YT15，zf铣床功率为 7.5kW 时，=0.090.18mm/zzf采用对称端铣，故取=0.1mm/zzf（3）选择铣刀磨钝标准及刀具使用寿命 根据表 3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.2mm，由于铣刀直径 mm，故刀具使用寿命 T=180min（表 3.8）10d（4）决定切削速度 和每分钟进给量 切削速度 可根据表 3.27 中的公式计算，cfc也可直接由表中查出。根据表 3.15，当 mm，z=5， mm， mm/z 时， =181m/min，10d5pa1.0zftr/min， mm/min。57tn23ft各系修正系数： 27.Mvnvkk80SS20故 = = m/min=183.896m/minctvk8.0271n= = r/min=584.2r/minnt.5= = mm/min=233.68mm/minfftvk.3根据 XA5032 型立铣床说明书选择r/min， mm/min60cn25f因此实际切削速度和每齿进给量为m/min=188.4m/min1064.310ndcmm/z=0.08mm/z52zfcfz（5）校验机床功率 根据表 3.23，当 Mpa， mm， 560b72eapmm， mm，z=5， mm/min,近似为10d23fkW9.1cP根据 XA5032 型立铣说明书（表 3.30） ，机床主轴允许的功率为kW=5.63kW75.0cM故 ，因此所选的切削用量可以采用，即cMPmm， mm/min， r/min， m/min， mm/z。2pa35f6cn4.18c08.zf（6）计算基本工时 fmLt式中， 。l=18。根据表 3.26，对称安装铣刀，入切量及超切量ylLmm，则 =25mm，故7y)718(min1.0235mt211.7.9 工序 9：镗 mm 的内孔，使尺寸达到 mm125.12刀具：YT5 硬质合金铣刀，主偏角 、直径为 10mm90r机床：卧式镗床 T68（1）切削深度 pa=0.25mmpa（2）确定进给量当粗镗钢料、镗刀直径为 10mm、 mm，镗刀伸出长度为 50mm 时2pf=0.08mm/r按机床的进给量（表 4.2-9） ，选择f=0.08mm/r（3）确定切削速度 v按表 1.27 的计算公式确定 kfaTCyxpm式中 ，m=0.2， ， ，T=60min ， 09，291C15.0x2.y .0125.809.则m/min=18m/min09.8.692.1502. r/min=458r/min43Dn按机床上的转速，选择n=460r/min（4）切削时间选镗刀的主偏角为 ，则 ， ， ， ，90rml21l0ml32l1，n=7.68r/s，i=1。mf/08. sT4168.703221.7.10 工序 10：镗 12.mm 的内孔倒角刀具：复合式镗刀机床：卧式镗床 T68（1）切削深度 pa=0.25mmpa（2）确定进给量当粗镗钢料、镗刀直径为 10mm、 mm，镗刀伸出长度为 50mm 时2pf=0.08mm/r按机床的进给量（表 4.2-9） ，选择f=0.08mm/r（3）确定切削速度 v按表 1.27 的计算公式确定 kfaTCyxpm式中 ，m=0.2， ， ，T=60min ， 09，291C15.0x2.y .0125.809.则m/min=18m/min09.8.692.1502. r/min=458r/min43Dn按机床上的转速，选择n=460r/min（4）切削时间选镗刀的主偏角为 ，则 ， ， ， 90rml21l0ml32，n=7.68r/s，i=1。mf/08. sT4168.703231.7.11 工序 11：铣宽 20mm、深 9mm 的槽刀具：高速钢立铣刀机床：万能升降铣床 X60w（1）确定切削用量所选刀具为高速钢立铣刀。铣刀直径 d=20mm，齿数 z=6。根据切削用量简明手册第三部分表 3.2 选择铣刀的几何形状。由于加工钢材料的 在小于 500MPa 范围内，b故选前角 ，后角 （周齿） ， （端齿） 。1502060已知铣削宽度 mm，铣削深度 mm。机床选用 X62 型卧式铣床。ea9pa（2）确定每齿进给量根据表 3.3，X62 卧式铣床的功率为 7.5kW（表 4.2-38） ，工艺系统刚性为下等，粗齿铣刀加工钢料，查的每齿进给量 f=0.10.15mm/z。现取 f=0.12mm/z。（3）选择铣刀磨钝标准及耐用度根据表 3.7切削手册 ，用高速钢立铣刀粗加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5；铣刀直径 d=20mm，耐用度 T=60min。（4）确定切削速度 v 和工作台每分钟进给量 ，根据表 3.27切削手册中公式计zMf算： kzafTdCPueyxpmq式中=21.5， =0.45， ， ， ， ， ，T=60min，Cq1.0x5.y.01.3.0mmm， mm/z， mm，z=6，d=20mm ， 。9pa2.zf2eakm/min28.90161.096.5.0.3.04r/min7.28n24根据铣床主轴转速表（表 4.2-39） ，选择n=150r/min实际切削速度 sm/15.0工作台每分钟进给量 min/1085612.0fzM根据 X62 型铣床工作台进给量表，选择 min/95fzM则实际的每齿进给量为 zfzM/1.0569（5）校验机床功率根据表的计算公式，铣削时功率（单位 kW）为 10cFPNcFWqueyzxpkndafCc式中 ， ， ， ， ， ， ，650CF.1xF72.0yF85.086.qFm9ap， ，z=6，d=20mm，n=150r/min，k=0.63zm/1.fz 2aeN182563.0120.9658685.07c sm/.kW9.5cPX62 铣床主动点击的功率为 7.5kW，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为， ，n=150r/min，zmfz/1.0min/95fzMsm/16.0（6）基本时间根据表 6.2-7，立铣刀铣槽的基本时间为 iflTzMj2125式中 ，ml2， ， ，d=20mm， ，i=9。1mae20min/95fzMin37.95jT1.8 夹具设计的有关计算18.1 定位基准的选择由零件图可知，待加工平面对 6H9 的轴线有平行度要求，对 6H9 的轴线有垂直度要求，其设计基准为 12H7 孔的中心线。本设计选用以 6H9 孔的轴线和和 24 的底端面为主要定位基面，另选用厚度为 9mm 的上端面作为辅助定位基准。为了降低生产成本，本设计选择采用螺纹夹紧的方式。1.8.2 切削力及夹紧力计算刀具：镶齿三面刃铣刀 d=80mm由机械制造工艺设计手册P 可查得 16铣削扭矩 M CFd=2cFcXYZpafvK切向力 cc切削功率 Pm=2Mn10 (kw)3式中：C =558.6 x =1 y =0.8 F5PaFFZ0d =80 k =0.9 f=0.13 n=14500F所以当铣距中心轴线 24mm 面时有：=19.65(Nm) 10.83M=8/2x5.3x.91cv=491.35(N)10.8F.cPm=2x19.65x1450x10 =178.97(kw) 3因为是铣加工，故：M=19.65x2=39.3(Nm) F=491.35x2=982.7NPm=178.97x2=357.94(kw)如上所述，本设计采用螺旋夹紧机构，即由螺杆、螺母、垫圈、压板等元件组成的夹紧机构。螺旋夹紧机构结构简单、容易制造，而且由于缠绕在螺钉表面的螺旋线很长,升角又小，所以螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都很大，是手动夹紧中用得最多的一种夹紧机构。26根据夹紧状态下螺杆的受力情况和力矩平衡条件F L= F =Q20dRxJ 210Q)(2L tgtgd式中: F 夹紧力(N) F 作用力(N)J QL作用力臂(mm) d 螺杆直径0螺纹升角 螺纹处摩擦角.1螺杆端部与工件间的摩擦角.2螺杆端部与工件间的当量摩擦半径(mm)所以有 F = =J 210Q)(2L tgtgd801(5).76xttg = =3075.73N64.显然 F =3075.73N982.7N=F.故本夹具可安全工作。J1.8.3 定位误差分析夹具的主要定位元件为支撑板和定位销。支撑板尺寸与公差都是选取的标准件，其公差由标准件决定，并且在夹具装配后的技术要求统一磨削加工，支撑板的定位表面与夹具体底面平行度误差不超过 0.02；定位销选取标准件，夹具体上装定位销销孔的轴线与夹具体底面的垂直度误差不超过 0.01。夹具的主要定位元件为短定位销限制了两个自由度,另一端面限制三个自由度,绕铣刀轴线旋转方向的自由度无须限制。因零件对形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用标准件，故定位误差在此可忽略。1.8.4 夹具结构设计及操作简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。因为这是提高劳动生产率的重要途径。但由于本夹具是应用于组合机床上，夹具尺寸不能很大，如果采用机动夹紧，夹具势必过于复杂和庞大，本夹具为了提高生产率和降低生产成本，考虑简单、经济、实用, 减轻工人劳动强度，采用螺旋夹紧机构,操作非常简单,先拧松夹紧螺母,稍旋转弯头压板，将工件放置在夹27具支撑板上，由定位销定位,再将压板旋转复位，拧紧螺母达到夹紧要求即进行铣削加工.本工序采用的是专用的组合机床，高速钢镶齿三面刃铣刀来铣侧端面，因而不需要很大的夹紧力，而且可以采用长柄扳手，只需拧松两个夹紧螺母即可，因而工人的劳动强度不大。第 2 章 综合训练2.1 夹具造型（UG 造型）2.1.1 铣夹具立体图28292.1.2 铣夹具三视图铣夹具主视图30铣夹具左视图铣夹具俯视图2.2 夹具各零件造型过程简述312.2.1 夹具体打开 UG5.0，新建模型。用长方体命令，指定长，宽，高。形成一个长方体，然后以上表面为基准画四个 U 型槽，完成草图。进行拉伸，指定拉伸长度，并使用求差的命令。在以刚开始拉伸的面为起始面，再进行以上操作。夹具上的两个凸台使用凸台命令，夹具体上的孔使用钻孔命令，并定位。其中的螺纹孔，应先打一个底孔，然后用插入特征来插入螺纹。底板下方的槽也是和 U 型槽的原理一样的。322.2.2 定位元件圆柱定位销该零件由于是旋转体，我先在一个草图中画它的一半外轮廓，然后完成草图用旋转命令。指定一根轴心，使刚画好的草图绕着该轴旋转 360 度而形成一个实体。削边销33该形成方式与上边的圆柱销一样。不同的是两侧要削掉，我是以该销的顶面为基准画草图。在草图中画两条对称的直线，然后使用拉伸并偏置，使用求差。对刀块先在草图中画这个零件的直角边的外轮廓，然后完成草图，进行拉伸。然后以图示位置的零件上表面为基准，进行插入特征钻孔，并选择钻孔类型。定位件34先插入特征长方体。然后以长方体的侧面为基准，进入草图编辑，画如图所示的方形凹槽。使用拉伸，求差命令。然后再插入特征边倒角。选四条边，输入倒角角度和长度进行倒角。最后在插入钻孔特征。销使用旋转命令，以及球命令，求和。最后使用倒角命令。2.2.3 夹紧元件钩形压板35先在草图上画一半图像，然后旋转，如上图所示。然后以圆柱上表面为基准，画上面部分的形状，然后拉伸，求和。在以拉伸到的那个面为基准画那个钩形，在用拉伸命令。最后使用两次钻孔命令就形成了。与钩形压板相配的套筒这个套筒和上面那个是相配套的。成形方法也是一样的。先在一个草图上画一半的图，然后旋转。然后再使用钻孔命令。该零件