最后畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 2

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 汽車無(wú)極變速器從動(dòng)輪活動(dòng)盤 數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì) 院 （系） 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 職稱 講 師 評(píng)閱教師 職稱 2013年 6 月 5 日 01 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘要 摘要工藝學(xué)是研究機(jī)械加工工藝技術(shù)和夾具設(shè)計(jì)為主的技術(shù)學(xué)科。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)研究的課題是汽車無(wú)級(jí)變速器從動(dòng)輪活動(dòng)盤數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如下： 首先，對(duì)零件進(jìn)行分析，主要分析的是零件作用、結(jié)構(gòu)和工藝的分析，通過零件分析可以了解零件的基本情況，而工藝分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根據(jù)零件圖提出具體加工要求，確定毛坯的制造形式和尺寸其次，進(jìn)行基面的選擇，

2、確定加工過程中的精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)。根據(jù)選好的基準(zhǔn)，制定工藝路線方案。接著，根據(jù)已經(jīng)確定的工藝路線，選擇加工設(shè)備及工藝裝備，再確定每一工步的切削用量。第四步，設(shè)計(jì)直徑為 121mm 外圓的夾具。先提出夾具設(shè)計(jì)任務(wù)，選擇定位基準(zhǔn)，再確定夾具結(jié)構(gòu)方案，然后開始切削力、夾緊力的計(jì)算和定位誤差的分析。最后，把整個(gè)設(shè)計(jì)過程整理為設(shè)計(jì)說(shuō)明書和圖紙，至此整個(gè)設(shè)計(jì)基本完成。 關(guān)鍵詞：從動(dòng)輪活動(dòng)盤 加工工藝 夾具設(shè)計(jì)24 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) ABSTRACTTechnology is the study of mechanical processing technology and fixture desi

3、gn technology subject。The graduation design research topic is stepless transmission driven pulley plate of nc machining process design activity，The main contents are as follows：First of all, analyze the components, the main analysis is the parts function, structure and process analysis，we Can unders

4、tand the basic information of the parts, through the analysis of the parts，And process analysis can know parts processing surface and the processing requirements，Determination of blank shape and size manufacturing。Secondly, for the selection, determine the processing precision in the process of benc

5、hmarking and crude benchmark.。According to choose good benchmark, making craft route plan。Then, according to the established process routes, choice and processing equipment and process equipment, and determine every step of cutting parameter.，The fourth step, the cylindrical fixture design diameter

6、121 mm. Fixture design is put forward first, choose the locating datum, then fixture structure scheme is determined, and then start cutting force, clamping force, calculation and analysis of fixing error。Finally, the whole design process to design specifications and drawings, so the design completed

7、。Keywords：Disc from the wheel；processing technic；fixture design目錄1緒論51.1零件的作用51.2零件的工藝分析51.3確定毛坯的制造形成61.4基面的選擇61.5制造工藝路線61.6機(jī)械加工余量61.7工藝路線方案72.1原始條件112.2設(shè)計(jì)步驟112.3選擇刀片型號(hào)和尺寸122.4選擇硬質(zhì)合金刀墊型號(hào)和尺寸132.5計(jì)算刀槽角度132.6選擇刀桿材料和尺寸162.6.1選擇偏心角及其相關(guān)尺寸163. 量具設(shè)計(jì)173.1光滑極限量規(guī)的種類173.2工作量規(guī)173.3量規(guī)公差帶的布置183.4量規(guī)的技術(shù)要求183.5量規(guī)的結(jié)構(gòu)型

8、式193.5.1量規(guī)工作尺寸的計(jì)算193.6量規(guī)技術(shù)要求204.1問題的提出214.2夾具設(shè)計(jì)214.2.1定位基準(zhǔn)的選擇214.2.2定位誤差分析214.3 切削力及夾緊分析計(jì)算224.4定位誤差分析234.4.1夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明24致 謝261緒論1.1零件的作用從動(dòng)輪活動(dòng)盤用于連接滾動(dòng)軸承，他位于傳動(dòng)軸的端部，主要作用是傳遞扭矩，使汽車獲得前進(jìn)的動(dòng)力，使汽車無(wú)級(jí)變速器轉(zhuǎn)動(dòng)。零件44的孔與滾動(dòng)軸承相配合，用于傳遞動(dòng)力之用。1.2零件的工藝分析從動(dòng)輪活動(dòng)盤有一組加工表面，它與其他表面有一定的位置要求，現(xiàn)表述如下：以121孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：直徑為115和44的孔及其

9、端面，必須保證長(zhǎng)度為83.7±0.2.1.3確定毛坯的制造形成零件材料為ZL108，考慮到汽車在運(yùn)行中要經(jīng)常加速及正反向運(yùn)行，零件在工作過程中經(jīng)常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應(yīng)該選擇鍛件，已使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠，再加上鍛件毛坯由于纖維組織好，分布均勻，從而提高了零件的強(qiáng)度，鍛造分為自由鍛造、模鍛、精鍛，由于自由段適用于鍛造批量小、精度低，形狀簡(jiǎn)單的零件，小批量生產(chǎn)毛坯，因此選用自由鍛造。1.4基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得到提高，否則加工工藝過程中會(huì)出問題，更有甚著還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，

10、使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 1.4.1粗基準(zhǔn)的選擇首先分析粗基準(zhǔn)對(duì)零件加工的影響，如圖所示，要求加工內(nèi)孔及總廠。由于在鍛造時(shí)內(nèi)孔與外圓難免有偏心，因此在加工時(shí)如果用外圓做粗基準(zhǔn)加工內(nèi)孔，這時(shí)工件的旋轉(zhuǎn)中心是外圓的軸線，加工后內(nèi)孔與外圓是同心的，即加工后的壁厚是均勻的。 1.4.2精基準(zhǔn)的選擇為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，以零件的內(nèi)孔為精基準(zhǔn)。1.5制造工藝路線1. 車內(nèi)孔44，115，4128以及長(zhǎng)度為83.7±0.2.2.車外圓12100.0543.鉆孔、倒角、攻絲、鉸孔。4.鉆孔3+0.205.加工兩個(gè)銷孔。1.6機(jī)械加工余量從動(dòng)輪活動(dòng)盤的材料為ZL108，硬度100-120HB，生產(chǎn)

11、類型為小批生產(chǎn)，采用模鍛成型。根據(jù)上述的原始資料加工工藝，分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸如下： 1：端面：根據(jù)查表簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表9-9得到粗車的余量為2.8-0.4-0.63mm，端面的半精車余量查表得2mm。 2： 內(nèi)圓440.0250(H7)通過查簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)得到粗車的加工余量為2.2-0.25-0.39半精車1.4。 3：孔115(H7):根據(jù)查表簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表9-9得到粗車的余量為2.8-0.35-0.63,半精車余量為1.8。 4：外圓尺寸1210-0.054：根據(jù)查表簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表9-9得到粗車的余量為2.8-0.35-0.

12、63,半精車余量為1.8。 5：鉆孔5mm1.7工藝路線方案 工序：車內(nèi)圓、孔及總長(zhǎng) 1.加工條件 工件材料：ZL108，硬度為100-120HB，模鍛 加工要求：粗車內(nèi)圓44、115、128及總長(zhǎng)， 機(jī)床：由查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)可知機(jī)床的型號(hào)為CK3220臥式雙軸數(shù)控車床 刀具：刀片材料YT15，Kr=900，Ro=60, ao=100,刀桿尺寸為16mm*25mm2. 2.計(jì)算切削用量 (1)粗車端面 1)已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為2.8-0.4-0.63， 2)進(jìn)給量f根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm*25mm2，ap3mm以及工件直徑為245mm時(shí)。 f=0.15-0

13、.5按CK3220臥式雙軸數(shù)控車床說(shuō)明書取 f=0.2mm/r 3.計(jì)算切削速度 按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=60min）. V=Cv/(Tm*ap xv*f yv) *kv 其中：Cv=242 xv=0.15 yv=0.35 M=0.2修正系數(shù)Ko見簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表1.28即kmv=1.44 ksv=0.8 kkrv=0.8 kkv=1.04 kkrv=0.81 kbv=0.97Vc =242/( 600.2*30.15*0.20.35) *1.44*0.8*1.04*0.81*0.97 =110(m/min)4.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/

14、dw =1000*110/*250（r/min） 490rmin按CK3220臥式雙軸數(shù)控車床上的標(biāo)準(zhǔn)，490rmin相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為500rmin5.切削工時(shí)Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.28（min） L=(60-0)/2=30 L1=2 L2=1 L3=5 (2)粗車44的內(nèi)孔 1)加工要求：粗車內(nèi)圓44的內(nèi)孔， 機(jī)床：由查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)可知機(jī)床的型號(hào)為CK3220臥式雙軸數(shù)控車床 刀具：刀片材料YT15，Kr=750，Ro=150, ao=60,刀桿尺寸為16mm*25mm2. 2)計(jì)算切削用量 已知內(nèi)圓的加工余量為2.2-0.25-0.39 3)進(jìn)給量f 根據(jù)切

15、削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm*25mm2，ap3mm以及孔的尺寸為44mm時(shí)。 f=0.1-0.3按CK3220臥式雙軸數(shù)控車床說(shuō)明書取 f=0.1mm/r 4)計(jì)算切削速度按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=60min）.V=Cv/(Tm*ap xv*f yv) *kv 其中：Cv=242 xv=0.15 yv=0.35 M=0.2修正系數(shù)Ko見簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表1.28即kmv=1.3 ksv=0.7 kkv=0.98 kkrv=0.6 kbv=0.7Vc =242/( 440.2*30.15*0.10.35) *1.3*0.7*0.98*0.

16、6*0.7 =46(m/min) 5)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/dw =1000*46/*44（r/min） 260rmin 6）切削工時(shí)Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.096（min） L=(60-0)/2=30 L1=2 L2=2 L3=1 (3)粗車128±0.1的孔 刀具：刀片材料YT15，Kr=750，Ro=150, ao=60,刀桿尺寸為16mm*25mm2. 1)計(jì)算切削用量 已知毛坯長(zhǎng)度方向的加工余量為2.8-0.4-0.63， 2)進(jìn)給量f根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16mm*25mm2，ap3mm以及工件直徑為128mm

17、時(shí)。 f=0.1-0.3mm/r按CK3220臥式雙軸數(shù)控車床說(shuō)明書取 f=0.2mm/r 3)計(jì)算切削速度按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=60min）.V=Cv/(Tm*ap xv*f yv) *kv 其中：Cv=242 xv=0.15 yv=0.35 M=0.2修正系數(shù)Ko見簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表1.28即kmv=1.2 ksv=0.2 kkv=0.8 kkrv=0.6 kbv=0.5Vc =242/( 600.2*30.15*0.20.35) *1.2*0.2*0.8*0.6*0.5 87(m/min) 4)確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/dw =10

18、00*87/*128（r/min） 270rmin 5）切削工時(shí)Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=0.31（min） L=(60-0)/2=30 L1=2 L2=2 L3=1工序車外圓12100.054,，同時(shí)應(yīng)該效驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)床強(qiáng)度1.加工條件 工件材料：ZL108，硬度為100-120HB，模鍛 加工要求：車外圓12100.054, 機(jī)床：由查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)可知機(jī)床的型號(hào)為CK3220臥式雙軸數(shù)控車床.刀具：刀片材料YT15，Kr=750，Ro=100, ao=80,刀桿尺寸為16mm*25mm2.2.計(jì)算切削用量 （1）已知外圓的粗加工余量2.8-0.4-0.63半精

19、加工1.8 （2）計(jì)算進(jìn)給量 根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.4，當(dāng)?shù)稐U尺寸為16*25mm2ap3mm以及工件直徑為121mm時(shí)。 f=0.15-0.5按CK3220臥式雙軸數(shù)控車床說(shuō)明書取 f=0.3mm/r3.計(jì)算切削速度 按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.27，切削速度的計(jì)算公式為（壽命選T=60min）. V=Cv/(Tm*ap xv*f yv) *kv 其中：Cv=242 xv=0.15 yv=0.35 M=0.2修正系數(shù)Ko見簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)表1.28即kmv=1.44 ksv=0.8 kkrv=0.8 kkv=1.04 kkrv=0.81 kbv=0.97Vc =242/( 600.2*3

20、0.15*0.20.35) *1.44*0.8*1.04*0.81*0.97 =105(m/min)4.確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ns=1000vc/dw =1000*105/*121（r/min） 530rmin5.檢驗(yàn)機(jī)床功率 主切削Fc按切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.29所示公式計(jì)算 Fc=Cfc*ApxFcfyFcVncFckFc 其中Cfc=2795，Xfc=1.0，Yfc=0.75，Nfc=-0.15 Fc=2795*1.5*0.30.75*105-0.15*0.94*0.89 =1200N 切削是消耗功率為 Pc=FcVc/6*104 =3.52(KW)由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.3中CK3220臥

21、式雙軸數(shù)控車床說(shuō)明書可知， 機(jī)床主電動(dòng)機(jī)功率為23.5KW，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速為530r/min時(shí)，主軸傳遞的最大功率為7.8KW，所以機(jī)床功率足夠，可以正常加工。工序：鉆孔5mm，選用機(jī)床：ZQ4106輕型臺(tái)式鉆床見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) (1)鉆孔5mm F=0.2mm/r見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7 V=8.25m/min見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.13及表2.14.按5類加工型考慮。 n=1000V/D =1000*8.25/*5 =520r/min Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=150+3+2/520*0.21.5min 其中 L1=3、L2=4、L=150 (2)鉆孔4mm F=0.3

22、mm/r見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7 V=8.25m/min見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.13及表2.14.按5類加工型考慮。 n=1000V/D =1000*8.25/*4 =525r/min Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=150+2+1/520*0.31min 其中 L1=2、L2=1、L=150 (3)鉸孔5mmH7 F=0.2mm/r見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7 V=7m/min見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.13及表2.14.按5類加工型考慮。 n=1000V/D =1000*7/*5 =460r/min Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=150+3+2/460*0.21.

23、7min 其中 L1=3、L2=2、L=150工序鉆孔3mm，選用機(jī)床：ZQ4106輕型臺(tái)式鉆床見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè) F=0.2mm/r見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7 V=6m/min見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.13及表2.14.按5類加工型考慮。 n=1000V/D =1000*6/*5 =450r/min Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=150+2+1/450*0.21.5min其中 L1=2、L2=1、L=150工序：鉆孔9.5mm，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)選4012型臺(tái)式鉆床，因?yàn)樽畲筱@孔直徑為12mm，主軸轉(zhuǎn)速450-4000， (1)鉆孔9.5mm F=0.3mm/r見切削用量簡(jiǎn)明

24、手冊(cè)表2.7 V=15m/min見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.13及表2.14.按5類加工型考慮。 n=1000V/D =1000*15/*9.5=540r/min Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=150+5+3/540*0.43min 其中 L1=5、L2=3、L=150 (2)鉸孔10mm F=0.2mm/r見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.7 V=18m/min見切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表2.13及表2.14.按5類加工型考慮。 n=1000V/D =1000*18/*10=560r/min Tm=(L+L1+L2+L3)/nw x f=150+5+3/540*0.23.5min其中 L1=5、L

25、2=3、L=1502.硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀設(shè)計(jì)2.1原始條件加工如圖所示的零件，零件材料為ZL108，硬度100-120HB，表面粗糙度要求達(dá)到Ra3.2um，需分粗車和半精車兩道工序完成其外圓車削，半邊總余量為2.8mm，使用機(jī)床為CK3220臥式雙軸數(shù)控車床。試設(shè)計(jì)一把硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位外圓車刀2.2設(shè)計(jì)步驟 1.選擇刀片夾固結(jié)構(gòu)考慮到加工是在臥式車床上進(jìn)行，參照金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)H型刀片結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和特點(diǎn)，采用偏心式刀片夾固結(jié)構(gòu)。 2.選擇刀片材料(硬質(zhì)合金牌號(hào))有原始材料給定，被加工工件材料為ZL108，單件車削，完成粗車、半精車兩道工序，按照硬質(zhì)合金的選用原則，選取刀片材料(硬質(zhì)合金牌號(hào)

26、)為YT15。 3.選擇車刀合理角度根據(jù)刀具合理幾何參數(shù)的選用原則，并考慮到可轉(zhuǎn)為車刀幾何角度的形成特點(diǎn)，選取如下四個(gè)角度： 1)前角r0=150； 2)后角a0=50； 3)主偏角Kr=450； 4)刃傾角s=-6° 后角a0的實(shí)際數(shù)值以及副后角和副偏角在計(jì)算刀槽角度時(shí)，經(jīng)校驗(yàn)后確定。 4.選擇切削用量 根據(jù)切削用量的選擇原則，查表(詳見金屬切削原理)確定切削用量為： 粗車時(shí)：切削深度ap=3mm； 進(jìn)給量f=0.6mm/r； 切削速度v=110m/min； 半精車時(shí)：切削深度ap=3mm； 進(jìn)給量f=0.6mm/r； 切削速度v=110m/min；2.3選擇刀片型號(hào)和尺寸 (1)

27、選擇刀片有無(wú)中心固定孔 由于刀片夾固結(jié)構(gòu)已選定為偏心式，因此應(yīng)選用由中心固定孔的刀片。 (2)選擇刀片形狀 按選定的主偏角Kr=750參照金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，刀片形狀的選用原則，選用正方形刀片。 (3)選擇刀片精度等級(jí) 參照金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)刀片精度等級(jí)的選用原則，選用U級(jí)。 (4)選擇刀片內(nèi)切圓直徑D(或刀片邊長(zhǎng)L) 根據(jù)已選定的ap=3mm，Kr=450，將ap、Kr和s代入式(1-1)，可求出刀刃的實(shí)際參加工作長(zhǎng)度Lse為 Lse=3.123mm L1.5Lse=4.685 因?yàn)槭钦叫蔚镀?所以L=D>4.685 (5)選擇刀片厚度s 根據(jù)已選定的ap=3mm，f=0

28、.6mm/r利用金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)圖1-1選擇刀片厚度，求得刀片的厚度s4.8mm。 （6）選擇刀尖圓半徑r：根據(jù)ap=3,f=0.6, 利用金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)里的1-2選擇刀尖圓角半徑的諾模圖，求得連續(xù)切削時(shí)的=1.2mm。 （7）選擇刀片斷屑槽型式和尺寸參照金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)第三章、5.刀片切削曹型式和尺寸的選用原則，根據(jù)已知的原始條件，選用A型斷屑槽，斷屑槽的尺寸再選定刀片型號(hào)和尺寸后，便可確定。 綜合以上七方面的選擇結(jié)果，確定選用的刀片型號(hào)是：SNUM150612R-A4，其具體尺寸為L(zhǎng)=D=15.875mm;S=6.35mm;d1=6.35mm,m=2.97mm,

29、=1.2mm刀片刀尖角=90°；刃傾角sn=0°，法前角rsn=20°，法后角sn=0°，斷屑槽寬度Wn=4mm2.4選擇硬質(zhì)合金刀墊型號(hào)和尺寸選用硬質(zhì)合金刀墊。其形狀和尺寸的選擇，取決于刀片夾固結(jié)構(gòu)及刀片型號(hào)和尺寸。其具體尺寸為：L=14.88 mm,S=4.76mm,d1=7.6, 材料為YG15.2.5計(jì)算刀槽角度可轉(zhuǎn)位車刀幾何角度、刀片幾何角度和刀槽幾何角度之間的關(guān)系如圖金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)1-6所示。刀槽角度計(jì)算步驟： (1)刀桿主偏角Krg=Kr=45° （2）刀槽刃傾角sg sg=s=-6° (3)刀槽前角og 可轉(zhuǎn)

30、為車刀刃傾角較小，所以og 可用下述近視公式計(jì)算rog=-a0=-5° (1-1) (4)驗(yàn)算車刀后角0車刀后角0的驗(yàn)算公式為 tg0= (1-2) 當(dāng)nb=0°時(shí)，則將og=-5°，s=-6°代入 (1-3)得 tgo=-tg（-5°）cos²（-6°）=0.087則 o=4.9460與所選后角值相近，可以滿足切削要求。而刀桿后角故og= oog=4.946°，取og=-5° (5)刀桿副偏角Krg Krg=Kr Kr=180°-Kr-r 而rg=r，Krg=Kr rg=-krg- = -kr

31、- (1-4) 車刀刀尖角r的計(jì)算公式為 ctgr=ctgrg(1+（tgrgcoss）²)1/2-tgrgsinscoss 當(dāng)b=90°時(shí)，(1-4)為ctgr=-tgrgsinscoss (1-5) 將og=-5°，s=-6°代入(1-5)得 ctgr=-tg(-5°)sin(-6°)cos(-6°)=-0.0091 則 r=90.52° 故 Krg= Kr=180°-75°-90.52° =14.48°取 Krg=14.5° （6）檢驗(yàn)車刀副后角0 車刀副后角

32、0的驗(yàn)算公式為 tg0=(tganb-tgog)cossg/1+tganbtgogcossg (1-6) 當(dāng)anb=0°時(shí)，則(1-6)為 tg=- (1-7) 而 tgog=-tgogcosrg+tgsgsinrg (1-8) tgsg=tgogsinrg+tgsgcosrg(1-9)將og=-5°，sg=s=-6°，rg=r=90.52°代入 (1-7)和(1-8) 得tgog=-tg（-5°）cos90.52°+tg（-6°）sin90.52° =-0.106則 og=-6.04° tgsg=tg（

33、-5°）sin90.53°+tg（-6°）cos90.52° =-0.087則 sg=-4.95°再將og=-6.04°，sg=-4.95°代入式(1-6)得； tg=-tg（-6.04°）cos²（-4.95°）=0.105則 o=5.995°可以滿足切削要求而刀槽副后角og=o故og=5.995°，取rg=6°綜合上述計(jì)算結(jié)果，可以歸納為；刀具的幾何角度為；o=15°，o=4.95°，Kr =75°，Kr=14.48°，s

34、=-6°，o=5.9950刀桿于刀槽的幾何角度為og=-5°，og=5°，Krg=75°，Krg=14.5°，sg=-6°，og=6°2.6選擇刀桿材料和尺寸 （1）選擇刀桿材料選用45號(hào)鋼為刀桿材料，熱處理硬度為HRC38-45，發(fā)藍(lán)處理。 （2）選擇刀桿尺寸 1）選擇刀桿截面尺寸因?yàn)榧庸な褂肅K3220臥式雙軸數(shù)控車床，其中心高為200mm，按照金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1-15.并考慮到為提高刀桿強(qiáng)度，選取刀桿截面尺寸B*H=16*25mm2.由于切削深度ap=3mm，進(jìn)給量f=0.6mm/r，可以不必校驗(yàn)刀桿強(qiáng)度。

35、2).選擇刀桿長(zhǎng)度尺寸按照金屬切削刀具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)四章3.刀桿長(zhǎng)度尺寸選用原則，選取刀桿長(zhǎng)度為140mm2.6.1選擇偏心角及其相關(guān)尺寸 （1）選擇偏心銷材料偏心銷材料選用40Cr，熱處理硬度為HRC40-45，發(fā)藍(lán)處理。 （2）選擇偏心銷直徑dc和偏心量e 偏心銷直徑可用以下公式求出。 dc=d1-（0.2-0.4）mm 前面已經(jīng)選定d1=6.35mm，取括號(hào)內(nèi)最大數(shù)值0.4mm，則 dc=（6.35-0.4）mm=5.95mm 偏心最e可用以下式子求出 e1dc/（7-10）*2=1*5.95/（7-10）*2mm=0.2975-0.425 取e=0.3mm 為使刀片夾固可靠，選用自鎖性能

36、較好的螺釘偏心銷，并取螺釘偏心銷轉(zhuǎn)軸直徑d2為M6. (3)計(jì)算偏心銷轉(zhuǎn)軸孔中心在刀槽前面上的位置 m= 根據(jù)前邊已選定的各尺寸： d1=6.35mm，d=15.875mm dc=5.95mm，e=0.3mm。 取=300，則 把這些數(shù)值帶入公式得：m=7.91mm n=7.58mm3.量具設(shè)計(jì)3.1光滑極限量規(guī)的種類光滑極限量規(guī)按檢驗(yàn)對(duì)象可分為檢驗(yàn)孔的孔用量規(guī)-塞規(guī)；檢驗(yàn)軸的軸用量規(guī)-環(huán)規(guī)與卡規(guī)。光滑極限量規(guī)成對(duì)使用，其中一個(gè)為通規(guī)，另一個(gè)為止規(guī)。如果通規(guī)和止規(guī)做成一體，則可稱為“通端”和“止端”。通規(guī)用來(lái)檢驗(yàn)工件的最大實(shí)體尺寸，止規(guī)用來(lái)檢驗(yàn)工件的最小實(shí)體尺寸。通規(guī)能通過，止規(guī)則不能通過，則

37、工件時(shí)合格的。極限量規(guī)按其用途不同分為：3.2工作量規(guī)工件在加工過程中用于檢驗(yàn)工件的量規(guī)，一般就是加工時(shí)操作者手中所用的量規(guī)。應(yīng)該以新量規(guī)或磨損量小的量規(guī)用做工作量規(guī)。這樣可以促使操作者提高加工精度，保證工件的合格率。其代號(hào)分別為通規(guī)“T”，止規(guī)“Z”。1.驗(yàn)收量規(guī)檢驗(yàn)部門或用戶代表在驗(yàn)收產(chǎn)品時(shí)所使用的量規(guī)。在我國(guó)量規(guī)標(biāo)準(zhǔn)中，沒有單獨(dú)規(guī)定驗(yàn)收量規(guī)的公差帶。主要規(guī)定：檢驗(yàn)部門應(yīng)使用磨損較多(但未超出磨損極限)的通規(guī)；用戶代表應(yīng)使用接近工件最大實(shí)體尺寸的通規(guī)，以及接近工件最小實(shí)體尺寸的止規(guī)。2.校對(duì)量規(guī)檢驗(yàn)軸用工作量規(guī)在制造過程中是否符合制造公差要求和在使用過程中是否超出磨損極限所用的量規(guī)。小隊(duì)量

38、規(guī)有可分為：“校通-通”(用ZT表示)量規(guī)；“校通-損”(用TS表示)量規(guī)。TT與ZT用于校對(duì)新的通規(guī)與止規(guī)，TS用于軸用通規(guī)的磨損極限，若軸用通規(guī)被通過，則通規(guī)報(bào)廢。由于孔用工作量規(guī)的尺寸可以很方便的用通用量?jī)x測(cè)量，故未規(guī)定校對(duì)量規(guī)，軸用工作量規(guī)的尺寸用通用儀器測(cè)量比較困難，所以只對(duì)軸用量規(guī)規(guī)定了校對(duì)量規(guī)。3.3量規(guī)公差帶的布置為了限制在制造過程中量規(guī)尺寸的變化，必須規(guī)定量規(guī)的制造公差。由于通規(guī)經(jīng)常通過合格的工件，其工作表面不可避免的受到磨損，為了延長(zhǎng)通規(guī)的使用壽命，允許在一定壽命內(nèi)磨損，所以規(guī)定有“磨損極限”，而且止規(guī)受磨損的機(jī)會(huì)很少，故未用磨損極限。光滑極限量規(guī)公差帶的布置采用“內(nèi)縮極限

39、”方案，即量規(guī)公差帶置于工件公差帶之內(nèi)。如圖一所從圖上可以看出，工作量規(guī)通規(guī)的公差帶對(duì)稱于Z值。Z稱為量規(guī)公差帶位置要素。是為了延長(zhǎng)通規(guī)的使用壽命而規(guī)定的。工作量規(guī)通規(guī)的磨損極限等于工件的最大實(shí)體尺寸。工作量規(guī)止規(guī)的公差帶，是從工件的最小實(shí)體尺寸起始，向工件公差帶內(nèi)呈單項(xiàng)分布。校對(duì)量規(guī)的公差帶全部位于被校對(duì)的軸用量規(guī)公差帶內(nèi)。制造公差Tp為被校對(duì)軸用量規(guī)制造公差的一半。3.4量規(guī)的技術(shù)要求國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了IT6-IT12工件的量規(guī)公差。量規(guī)的形狀和位置公差一般為量規(guī)尺寸公差的50%。考慮到制造和測(cè)量的難度，當(dāng)量規(guī)尺寸公差小于或等于0.002mm時(shí)，其形位公差為0.001mm。量規(guī)可用合金工具鋼(

40、如Cr，CrMn，CrMnW,CrMoV)碳素工具鋼，滲碳鋼及其他耐磨材料如硬質(zhì)合金制造。手柄一般用A3鋼，LY11鋁等材料制造。量規(guī)測(cè)量表面的硬度為：HRC58-63。量規(guī)測(cè)量面的表面粗糙度根據(jù)工件的尺寸確定，由于孔的尺寸為440.0250mm，可以知道表面粗糙度小于等于0.05mm，量規(guī)測(cè)量面不應(yīng)有銹跡、毛刺、黑斑、劃痕等明顯影響外觀和使用質(zhì)量的缺陷，其他表面也不應(yīng)有銹跡和裂紋。經(jīng)分析決定，在本論文中將設(shè)計(jì)檢驗(yàn)內(nèi)孔440.0250mm工作量規(guī)。工件材料ZL108,內(nèi)孔直徑440.0250mm，公差等級(jí)IT7，表面粗糙度1.6；倒角C1。本次所要測(cè)量的是內(nèi)孔直徑440.0250mm，設(shè)計(jì)塞規(guī)

41、要達(dá)到在零件大批大量生產(chǎn)時(shí)，快速測(cè)量工件是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。  3.5量規(guī)的結(jié)構(gòu)型式詳細(xì)的內(nèi)容可參見6322-1986光滑極限量規(guī)形式和尺寸及有關(guān)資料。  3.5.1量規(guī)工作尺寸的計(jì)算 1.量規(guī)的尺寸要求：通規(guī)的基本尺寸應(yīng)等于工件的最大實(shí)體尺寸，止規(guī)的基本尺寸應(yīng)等于工件的最小實(shí)體尺寸。原始條件：內(nèi)孔直徑mm、長(zhǎng)度22±0.2mm。具體計(jì)算過程如下： 1） 查互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)表2-1知，此孔公差等級(jí)為IT7級(jí)。ES=0.025mm EI=0mm 2） 確定制造公差T和位置要素Z值   根據(jù)互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)表6-5可查得：

42、T=3µm、Z=4µm。  3） 計(jì)算量規(guī)的極限偏差和工作尺寸  塞規(guī)制造公差T=0.003mm、塞規(guī)位置要素Z=0.004mm、塞規(guī)形狀公差T/2=0.0015mm 參照量規(guī)公差帶圖計(jì)算量規(guī)的極限偏差：通規(guī)“T”  上偏差=ESZT/2=0.0250.0040.0015=0.0305mm  下偏差=EIZT/2=00.0040.0015=0.0025mm  磨損極限=EI=0 工作尺寸為440.0250mm 止規(guī)“Z”  上偏差=ES0.025mm  下偏差=EST=0.0

43、250.003=0.022mm 工作尺寸為440.0250mm  工件和量規(guī)公差帶圖如下：圖12 塞規(guī)的手柄部分 查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)表2-8，得出的尺寸：L=90mm、D2=16mm、d2=15.3mm3 塞規(guī)的工作圖如下：3.6量規(guī)技術(shù)要求1.量規(guī)材料 選用硬質(zhì)合金、合金工具鋼等耐磨材料，測(cè)量面需經(jīng)穩(wěn)定熱處理，使其硬度達(dá)到55-65HRC。2.表面粗糙度 量規(guī)表面不應(yīng)有銹跡、毛刺、墨斑、劃痕等明顯影響外觀和使用質(zhì)量的缺陷；測(cè)量表面的粗糙度經(jīng)表查得Ra最大允許值為0.05mm。3.形位公差 量規(guī)工作部分的形位公差不大于尺寸公差50。4. 備注：在塞規(guī)的規(guī)定部位

44、作尺寸標(biāo)記。4.夾具的設(shè)計(jì)4.1問題的提出本夾具主要用來(lái)粗銑5底槽，在精銑此孔時(shí)，其他都是已加工表面。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。4.2夾具設(shè)計(jì) 4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：粗銑平面對(duì)花鍵孔的中心線有尺寸要求及垂直度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為121孔的中心線。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，在此選用V形塊找中心線，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。采用雙頭螺柱的平面定位的方式，限制工件繞Z方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。其中V形塊限制六個(gè)自由度，包括3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和三個(gè)移動(dòng)自由度;雙頭螺柱起到定位作用。 4.2.2定位誤差分析由于孔的軸向尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位

45、基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無(wú)基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無(wú)極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無(wú)基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的孔的制造精度和安裝精度。 4.2.3夾具設(shè)計(jì)方案確定根據(jù)任務(wù)書要求，鉆孔時(shí)要保證孔的直徑為5，孔的粗糙度為1.6且要保證該孔與圓的中心尺寸為64mm，現(xiàn)設(shè)計(jì)夾具方案有：方案一：采用壓板用螺栓聯(lián)接，利用汽缸夾緊，這種夾緊方式夾緊力可靠，輔助時(shí)間短，工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，但是成本高。方案二：采用手動(dòng)壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，用V形塊定位，這種夾緊方式夾緊力小，但成本低。本次設(shè)計(jì)零件為小批量生產(chǎn)，要求成本低，且在加工過程中夾緊力要求不高，因此夾具夾緊方案選用方案二，利用

46、螺栓、螺母手動(dòng)夾緊用V形塊定位。如前所述,在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率.為此,在螺母夾緊時(shí)采用墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。4.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 刀具材料：（高速鋼鑲齒三面刃銑刀） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： , , 由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-9 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 式（2.1）查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表得： 式（2.2） 取 ， 即所以 =222N由金屬切削刀具表1-2可得：垂直切削力 ：=199.8N （對(duì)稱銑削） 式（2.3）背向力：=122.1N根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作

47、用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 式（2.4） 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式（2.5）式中：為各種因素的安全系數(shù)，見機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表可得：所以 =493.95N 式（2.6） =449.55M 式（2.7 ） = 274.725N 式（2.8）由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算： 式（2.9）式中參數(shù)由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得： 其中： 螺旋夾緊力：易得：經(jīng)過比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。4.4定位誤差分析該夾具以平面定位雙頭螺柱定心，曹的上偏差為+0.2，下偏差為-0.2，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可得：、平面定位心軸定心的定位誤差 ：、夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 、磨損造成的加工誤差：通常不超過、夾具相對(duì)刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.4.1夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，應(yīng)該注意提高