课程设计之平钳口夹具设计1.ppt

1、平钳口平钳口夹具夹具设计设计机械制造机械制造工艺学工艺学课程设计课程设计第第四组四组一、一、零件的功用及工艺水平分析零件的功用及工艺水平分析u 零零件件是是WDS-100WDS-100试试验验机机平平钳钳口口。平平钳钳口口是是用用在在机机床床工工作作台台上上用用来来夹夹持持工工件件、以以便便于于对对工工件件进进行行加加工工的的夹夹具具上上。平平口口钳钳装装配配图图采采用用了了俯俯视视图图、主主视视图图、三三维维立立体体图图和和一一个个表表示示单单独独零零件件的的爆爆炸炸视视图图来表达来表达。u 整整体体工工艺艺为为一一般般加加工工成成型型工工艺艺，涉涉及及的的都都是是铸铸造造、锻造、车削锻造、

2、车削、磨削、磨削等基本的金属加工工艺。等基本的金属加工工艺。二、确定二、确定毛坯毛坯 由由该该零零件件的的功功用用及及工工作作状状况况知知，工工作作中中受受力力不不均均匀匀，常常承承受受交交变变性性载载荷荷及及冲冲击击性性载载荷荷，因因此此WDS-100WDS-100试试验验机机平平钳钳口口零零件件的的材材料料为为是是一一种种性性能能良良好好的的渗渗碳碳钢钢，以以使使金金属属尽尽量量不不被被磨磨损损或或者者断断裂裂，保保证证零零件件工工作作可可靠靠。其其钢钢坯坯为为锻锻坯坯（模模锻锻）。毛毛坯坯尺尺寸寸为为208x74x33mm208x74x33mm，每块可生产，每块可生产5 5件产品件产品。

3、工序10工序20工序30工序40工序50工序60工序70工序80工工序序1010：粗粗铣铣、精精铣铣上上表表面面；粗粗铣左右两侧面铣左右两侧面工工序序2020：粗粗铣铣、精精铣铣下下表表面面（平平铣面）铣面）工序工序3030：粗铣、精铣前后两侧面：粗铣、精铣前后两侧面工序工序4040：精铣左右两侧面：精铣左右两侧面工工序序5050：粗粗铣铣、半半精精铣铣、精精铣铣尺尺寸寸C C；粗粗铣铣、半半精精铣铣、精精铣铣宽宽8mm8mm深深D D的槽的槽工序工序6060：铣：铣3030的斜面及铣的斜面及铣R10R10工序工序7070：铣齿：铣齿工序工序8080：粗铣、精铣：粗铣、精铣1111斜面斜面 三

4、三、制定工艺路线、制定工艺路线工序90工序100工序110工序120工序130工序140工序150工序160工序工序9090：将毛坯线切割成五等份：将毛坯线切割成五等份 工工序序100100：点点钻钻、钻钻孔孔、扩扩孔孔、铰铰孔至孔至6H76H7工序工序110110：倒角：倒角C0.5C0.5、C1C1、C3C3、R1R1工工序序120120：热热处处理理，渗渗碳碳、淬淬火火、低温回火低温回火工序工序130130：精磨左右侧面：精磨左右侧面工序工序140140：精磨：精磨1111斜面斜面工工 序序 150150：侧侧 面面 打打 字字“07mm07mm”、“714714”字样工序字样工序160

5、160：修正：修正6H76H7的孔的孔三三、制定工艺路线、制定工艺路线1.该毛坯材料为该毛坯材料为20GrMnTi渗碳钢渗碳钢，抗拉强度，抗拉强度1080MPa，屈服强度，屈服强度885MPa，伸长率，伸长率10%，断面收缩率，断面收缩率45%，冲击韧性值（冲击韧度），冲击韧性值（冲击韧度）69J/cm²,硬度硬度207HB。四、四、毛坯材料参数毛坯材料参数零件尺寸零件尺寸/mm/mm单边加工余量单边加工余量/mm/mm毛坯尺寸毛坯尺寸/mm/mm68681.51.574742002001.51.520820828.528.51.51.53333五、五、毛坯尺寸毛坯尺寸平钳口零件图扩

6、展活动EXTENSION ACTIVITIES u（1 1）工工序序1010、2020、3030、4040、110 110 铣铣平平面面：ZA5032ZA5032立立式式升升降台铣床降台铣床 圆柱铣刀圆柱铣刀u（2 2）工工序序50 50 粗粗铣铣、半半精精铣铣、精精铣铣尺尺寸寸C C；粗粗、半半、精精铣铣宽宽8mm8mm深深D D的的槽槽：立立式式升升降降铣铣床床、110mm110mm立立铣铣刀刀 尺尺寸寸C C，铣铣槽深度，铣铣槽深度19.519.5倒角倒角R2 R2 u（3 3）工工序序6060、80 80 铣铣3030斜斜面面：XA5032XA5032立立式式升升降降台台铣铣床床 角角

7、铣铣刀刀=60=60、d=63d=63、L=16mm L=16mm D=22 D=22 铣铣R10R10：半半圆圆键键槽槽铣铣刀刀 d=19.5 b=4.0 d1=10 d=19.5 b=4.0 d1=10六六、各各工序工序机床选择机床选择及及刀具刀具u（4 4）工序）工序70 XA503270 XA5032立式升降台铣床立式升降台铣床 专用铣齿刀专用铣齿刀 u（5)5)工序工序90 90 线切割专用机床线切割专用机床u（6 6）工工序序100100、160 160 钻钻孔孔：Z3025Z3025型型 摇摇臂臂钻钻床床 钻钻头头：d=6 L=138 l1=57d=6 L=138 l1=57 1

8、 1号锥柄麻花钻号锥柄麻花钻u（7 7）工序）工序130130、140 140：M7232 M7232型立轴平面磨床型立轴平面磨床u（8 8）工序）工序150150、170 170 打字上色打字上色六六、各各工序工序机床选择机床选择工序10粗铣上表面 已知加工材料为已知加工材料为20GrMnTi20GrMnTi的渗碳钢，机床型号的渗碳钢，机床型号为为XA5032XA5032型立式铣床，所选刀具为高速钢圆柱铣刀，型立式铣床，所选刀具为高速钢圆柱铣刀，其参数：直径其参数：直径d=75mmd=75mm，齿数，齿数z=8z=8，据表，据表5-265-26确定铣确定铣刀主偏角刀主偏角Kt=90Kt=90

9、。已知铣削宽度。已知铣削宽度aw=74aw=74，铣削背吃，铣削背吃刀量刀量ap=0.5mmap=0.5mm。七、七、确定切削用量和基本时间确定切削用量和基本时间O（1 1）确确定定每每齿齿进进给给量量af af 根根据据5-135-13只只XA5032 XA5032 型型立立式式铣铣床床的的主主电电动动机机功功率率为为7.5kw7.5kw，查查表表5-275-27知知当当工工艺艺系系统统刚刚性性中中等等、圆圆柱柱铣铣刀刀加加工工钢钢材材时时，其其每每齿齿进进给给量量af=0.12af=0.120.200.20。由由 于于 本本 工工 序序 背背 吃吃 刀刀 量量 较较 小小，选选 择择 的的

10、 每每 齿齿 进进 给给 量量af=0.15mm/zaf=0.15mm/z。O（2 2）选选择择铣铣刀刀磨磨钝钝标标准准和和耐耐用用度度 根根据据表表5-285-28，用用高高速速钢钢圆圆柱柱铣铣刀刀粗粗加加工工钢钢料料时时，选选择择铣铣刀刀后后刀刀面面磨磨损损极极限限值值为为0.6mm0.6mm，查查表表5-295-29知知铣铣刀刀直直径径d=75mmd=75mm，得得圆圆柱柱铣铣刀刀的的合合理理耐用度耐用度T=280minT=280min。七、七、确定切削用量确定切削用量u（3 3）确确定定切切削削速速度度v v和和工工作作台台每每分分钟钟进进给给量量vf vf 铣铣削削速速度度可可以以通

11、通过过计计算算得得出出。查查表表5-305-30知知，高高速速钢钢铣铣刀刀速速度度为为202040m/min40m/min，则则所所需需铣铣床床主主轴轴转转速速范围是范围是:n=1000v/d=84.88n=1000v/d=84.88169.77r/min169.77r/minu根根据据XA5032XA5032机机床床的的标标准准主主轴轴转转速速，由由表表5-135-13选选取取n=95r/min,n=95r/min,则则实实际际铣铣削削速速度度为为:v=dn/1000=*75*95/1000m/min=22.38m/minv=dn/1000=*75*95/1000m/min=22.38m/m

12、in七、七、确定切削用量确定切削用量u工作台每分钟进给量为工作台每分钟进给量为:vf=fn=afzn=0.15*8*95mm/min=114mm/minvf=fn=afzn=0.15*8*95mm/min=114mm/minu根根据据表表5-135-13中中工工作作台台标标准准总总想想进进给给量量，选选取取vf=95mm/min,vf=95mm/min,则则实实际的每齿进给量为际的每齿进给量为:af=vf/zn=95/(8*95)=0.125mm/zaf=vf/zn=95/(8*95)=0.125mm/zu(4)(4)校校验验机机床床功功率率 由由表表5-315-31和和表表5-325-32知

13、知，铣铣削削力力FzFz和和铣铣削削功功率率PmPm计算公式如下：计算公式如下：Fz=(CFapxFafyFawuFz/d0qFnwF)kFz(N)Fz=(CFapxFafyFawuFz/d0qFnwF)kFz(N)Pm=Fzv/(60*1000)Pm=Fzv/(60*1000)（kw)kw)CF=650CF=650，xF=1.0,yF=0.72,uF=0.86,wF=0,qF=0.86,xF=1.0,yF=0.72,uF=0.86,wF=0,qF=0.86,kFz=0.85,aP=0.5mm,aF=0.125mmkFz=0.85,aP=0.5mm,aF=0.125mm/z,aw=74mm,z

14、=8z,aw=74mm,z=8七、七、确定切削用量确定切削用量CF=650CF=650，xF=1.0,yF=0.72,uF=0.86,wF=0,qF=0.86,xF=1.0,yF=0.72,uF=0.86,wF=0,qF=0.86,kFz=0.85,aP=0.5mm,aF=0.125mmkFz=0.85,aP=0.5mm,aF=0.125mm/z,aw=74mm,z=8z,aw=74mm,z=8v=22.38mm/min,d0=75mm,n=95r/min,v=22.38mm/min,d0=75mm,n=95r/min,所以铣削力为所以铣削力为Fz=(650*0.51*0.1250.72*74

15、0.86*8)/(750.86*95Fz=(650*0.51*0.1250.72*740.86*8)/(750.86*950)*0.85=488.83 N0)*0.85=488.83 N铣削时的功率铣削时的功率Pm=(488.83*22.38)/(60*103)=0.182 kwPm=(488.83*22.38)/(60*103)=0.182 kwXA5032XA5032铣床主电动机功率为铣床主电动机功率为7.5kw7.5kw，故所选切削用量合适。，故所选切削用量合适。最后确定的切削用量为：最后确定的切削用量为：aP=0.5mm;aP=0.5mm;aF=0.125mm/zaF=0.125mm/

16、z；vF=95mm/min;vF=95mm/min;V=0.24mm/s(n=95r/miV=0.24mm/s(n=95r/min)n)七、七、确定切削用量确定切削用量八、八、基本时间基本时间 已已 知知 主主 偏偏 角角 Kr=90Kr=90，对对 称称 铣铣 削削 的的 基基 本本 时时 间间 为为：tm=(lw+l1+l2)/vftm=(lw+l1+l2)/vf式中，式中，l lww-工件铣削部分长度，单位工件铣削部分长度，单位mmmm；l l1 1-切入行程长度，单位切入行程长度，单位mmmm，l1=aw(d0-aw)l1=aw(d0-aw)；l l2 2-切出行程长度，单位切出行程长度，单位mmmm；v vf f-工作台每分钟进给量，单位工作台每分钟进给量，单位mm/minmm/min。已已知知vf=95mm/min,lw=74mmvf=95mm/min,lw=74mm。计计算算可可得得：tm=(208+75+4tm=(208+75+4）/95 min=3.03 min/95 min=3.03 min输入副标题九、九、夹具体的设计夹具体的设计 根根据据零零件件WDS-100W