夹具设计(工序卡和计算过程)

机械加工工序卡片

第一章 精铣蜗轮轴承座孔端面的夹具设计与计算

8.1夹具设计应遵循的原则

夹具设计应遵循“实现同等功能的前提下机构简单者为最优”的设计理念。机床夹具设计是培养学生实践能力的重要环节之一。它是我们完成所学全部课程，并进行了生产实习，做过课程设计，及与一系列教学环节的基础上进行的。 它要求我们全面综合地运用所学课程的理论和实践知识进行零件加工。同时夹具 设计应该遵循以下设计原则：

1.用夹具固定产品及工具 以固定用台钳及夹持具等来固定产品及工具，以解放 人手从而进行双手作业 2．使用专用工具 生产线中所用工装应最适合该产品及人工操作的专用工具以提高生产效率 3.合并二种工装为一种 减少工具的更换麻烦，以减少转拉的工时消耗，提高工作效率。 4.提高工具设计便利性减少疲劳 ⑴ 具手柄方便抓握。

⑵ 作业工具与人体动作相协调。

⑶ 工装夹具的操作应以 IE 的方法进行评估。 5.机械操作动作作相对安定并且操作流程化。 ⑴ 作位置应相近集中。

⑵ 让机械尽量减少或脱离人的监控和辅助。 ⑶ 开关位置与下工序兼顾。 ⑷ 工件自动脱落。 ⑸ 安全第一。

8.2 切削力的计算 8.2.1 机床的选择

机床的选择原则

机床尺寸规格和工件的形状尺寸应相适应 机床精度等级与本工序加工要求应相适应

机床电动机功率与本工序加工所需功率应相适应 机床自动化程度和生产效率与生产类型应相适应

轴承孔端面为竖立平面，考虑到后续加工为镗孔，必须用到镗床，而镗床本身具备铣削平面功能，故选择卧式镗床T68，其参数如下

经与工件尺寸500*310*525比较可知其加工能力满足

实物图

8.2.2 刀具的选择

刀具的选择主要取决于所采用的加工方法，工件材料，加工尺寸，精度和表

面粗糙度的要求，生产率要求和加工经济性等。应尽量采用标准刀具，在大批量 生产中应采用搞生产率的复合刀具。

根据加工面宽（端面直径 190mm）可选择一次全加工或分多次加工，经试算 200mm以上铣刀一次粗加工切削功率达12KW以上，

超过镗床主电机功率，故必须分多次加工。 最终选定镶硬质合金齿套式面铣刀GB1129-73,刀具材料YG8，外径 80，分三次走完 190mm端面。

8.2.3 量具的选择

根据对象的性质和特点选用三用游标卡尺来作为量具

8.2.4 切削量选择及切削力和切削功率的计算

1.粗铣

根据已定条件（刀具材料YG8，工件材料HT200，待加工端面外径）查手册可得：

取粗铣余量2.5mm

铣刀每齿进给量af 0.2mm 切削深度a 3mm 铣刀直径d0 80mm 铣削宽度ae 80mm 铣刀齿数 Z 10mm

取转速V=70m/min 即n=280r/min

查表知铣削力公式（对铸铁）为：

1.00.9 1.0

FZ 9.81 54.5 ae a0.74 a Z dfp0=4367.5N

FH=(0.3~0.4)FZ=1747N FV=(0.85~0.95)FZ=4150N

FD=(0.5~0.55)FZ=2402N

2.半精铣

余量1.5mm，铣刀每齿进给量af 0.2mm，切削深度a 1.2mm 铣刀直径d0 80mm，铣削宽度ae 80mm，铣刀齿数 Z 10mm 取转速V=70m/min ，即n=280r/min ，切削力小于粗铣，不必验算

3.精铣

余量0.5mm，铣刀每齿进给量af 0.1mm，切削深度a 0.5mm

铣刀直径d0 80mm，铣削宽度ae 80mm，铣刀齿数 Z 10mm 取转速V=100m/min ，即n=400r/min ，切削力小于粗铣，不必验算

8.2.5 工时定额的计算

1.粗铣

T基本=

L L1 L2

i=1.47min

SM

（其中加工长度L=190，切入长度L1=80.7mm，超出长度L2=3mm,SM af Z n 560,i=3）

辅助时间Tf=（0.15~0.20）T基本=0.22min

工作地点服务时间Tw=（0.02~0.07）（Tf+T基本）=0.05 休息时间Tx=0.02（T基本 Tf）=0.03min 所以

T粗=T基本 Tf Tw Tx 1.77min

2.半精铣

T半精=T粗=1.77min

3.精铣

L L1 L2

T基本=i=2.05min

SM

辅助时间Tf=（0.15~0.20）T基本=0.30min

工作地点服务时间Tw=（0.02~0.07）（Tf+T基本）=0.07 休息时间Tx=0.02（T基本 Tf）=0.05min 所以

T精铣=T基本 Tf Tw Tx 2.47min