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廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 831007 產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 HT200 毛 坯 種 類 鑄件 毛坯外形尺寸 160mm×73mm×40.5mm 毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 1 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內(nèi) 容 車 間 工 段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時 準(zhǔn)終 單件 1 鑄造 保證毛坯160mm×73mm×40.5mm 2 時效處理 時效處理 3 粗銑 粗加工零件下端面 X6140臥式銑床 高速鋼端銑刀、游標(biāo)卡尺 4 粗銑 以下端面為基準(zhǔn)，銑Ф40上端面， X6140臥式銑床 高速鋼銑刀，游標(biāo)卡尺、專用夾具 5 鉆通孔 以上端面為基準(zhǔn)， 鉆Ф22孔. 立式鉆床Z525 高速鋼錐柄麻花鉆、游標(biāo)卡尺 6 精銑 以Ф22孔為精基準(zhǔn)，精加工零件上端面，保證其尺寸要求及粗糙度，與Ф22的垂直度為0.05 X6140臥式銑床 高速鋼銑刀，游標(biāo)卡尺、專用夾具 7 擴(kuò)\鉸孔 以零件上端面為精基準(zhǔn)擴(kuò)孔、鉸至Ф22+0.021 0保證孔的粗糙度 搖臂鉆床Z3025B 高速鋼麻花鉆，高速鋼擴(kuò)刀，硬質(zhì)合金鋼鉸刀，游標(biāo)卡尺，塞規(guī)，專用夾具 8 粗\半精鏜 以零件上端面為精基準(zhǔn)，鏜Ф55+0.5 0，保證其尺寸和粗糙度，與Ф22孔的垂直度為0.07 臥式鏜床 T616 高速鋼鏜刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 9 粗銑 粗加工中間孔上下端面，直徑至Ф71 X6140臥式銑床 高速鋼端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 10 精銑 精銑中間孔上下端面，直徑至Ф73圖樣尺寸保證其間距為20-0.07 -0.210 X6140臥式銑床 高速鋼端銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 11 鉆孔 以零件上端面為精基準(zhǔn)，鉆孔至φ7.5，擴(kuò)孔、鉸孔至φ8確?？變?nèi)粗糙度為1.6 立式鉆床Z525 高速鋼麻花鉆頭、專用夾具、高速鋼鉸刀 12 鉆孔\攻絲 以φ22孔為精基準(zhǔn)，鉆φ6.8孔，以φ40上端面為精基準(zhǔn)，攻M8螺紋 立式鉆床Z525 高速鋼麻花鉆鉆頭、高速鋼絲錐、專用夾具 13 銑斷 以φ22孔為精基準(zhǔn)，將兩件兩件銑斷，銑斷量為圖樣尺寸，使其粗糙度為6.3 x61 錯齒三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 14 去毛刺 去毛刺 15 終檢 質(zhì)檢，入庫 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 2 任務(wù)書 題目： “CA6140車床撥叉（831007型號）”零件的機(jī)械加工藝規(guī)程及夾具設(shè)計（年產(chǎn)量為5000件） 內(nèi)容： 1. 零件圖 1張 2. 毛坯圖 1張 3. 機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 4張 4. 結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖 1張 5. 零件夾具體圖 1張 6．課程設(shè)計說明書 1份 班 級 學(xué) 生 指 導(dǎo) 老 師 教研室主 任 21 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(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.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課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。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(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，為今后參加工作打下一個良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教 目錄 序言 1 目錄 2 一、零 件 的 分 析 3 （一）零件的作用 3 （二）零件的工藝分析 3 二、 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 4 （一）確定毛坯的制造形式 4 （二）基面的選擇 4 （三） 制定工藝路線 5 （四） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 （五）確定切削用量及基本工時 9 三、 夾具設(shè)計 18 (一)問題的提出 18 (二)夾具設(shè)計 18 參考文獻(xiàn): 20 一、零 件 的 分 析 （一）零件的作用 題目所給的零件是車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ55mm半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。 （二）零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求 需要加工的表面： 1.小孔的上端面、大孔的上端面； 2.小頭孔mm以及與此孔相通的mm的錐孔、螺紋孔； 3.大頭半圓孔mm； 位置要求： 小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm。 由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，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，并且此撥叉零件沒有復(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。 二、 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 （一）確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200?？紤]到零件在機(jī)床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級CT9級，已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為4000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段；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。 （二）基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （1） 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。這樣就可以達(dá)到限制五個自由度，再加上垂直的一個機(jī)械加緊，就可以達(dá)到完全定位。 （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)，以兩個小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門的計算，此處不再重復(fù)。 （三） 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。處此之外，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。 1. 工藝路線方案一 工序Ⅰ 粗加工零件下端面。 工序Ⅱ 精銑Ф40mm孔的兩頭的端面，Ф73mm孔的上下端面。 工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。 工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)、鉸兩端Ф22mm孔至圖樣尺寸。 工序Ⅴ 鉆M8的螺紋孔，鉆Ф8的錐銷孔鉆到一半，攻M8的螺紋。 工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸。 工序Ⅶ 去毛刺，檢查。 2.工藝路線方案二 工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。 工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。 工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm； 工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。 工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。 工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸 工序Ⅶ 去毛刺，檢查。 3. 工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工完與Ф22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完Ф22mm的孔，再以孔的中心軸線來定位加工完與之有垂直度要求的三個面。方案一的裝夾次數(shù)少，但在加工Ф22mm的時候最多只能保證一個面定位面與之的垂直度要求。其他兩個面很難保證。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三個面時都是用Ф22mm孔的中心軸線來定位這樣很容易就可以保證其與三個面的位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合的原則。很是審美！其他的工序尤為平常簡單無需再議。這樣一比較最終的工藝方案為： 工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。 工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。 工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm； 工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。 工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8mm的螺紋孔，攻M8mm的螺紋。 工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸 工序Ⅶ 去毛刺，檢查。 以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。 （四） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “CA6140車床撥叉”零件材料為HT200，毛坯重量約為1.6㎏,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.外圓表面（Ф40mm） 考慮到此表面為非加工表面，其精度為鑄造精度CT9即可。又因它們是對稱的兩個零件最后還需銑斷，故對Ф40mm的中心軸線的尺寸偏差為120±1.25的范圍內(nèi)。 2. 兩小孔 毛坯為實心，兩內(nèi)孔精度要求界于IT7~IT8之間，參照《切屑加工簡明實用手冊》表8-21確定工序尺寸及余量： 鉆孔：Ф21.8mm 2Z=21.8mm 鉸孔：mm 2Z=0.2mm 3.中間孔（Ф55mm及Ф73mm） 中間孔尺寸相對較大可以鑄造，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表1-13得：孔的鑄造毛坯為Ф49. Ф73的孔是在Ф55孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到，其軸向尺寸上下表面距離為30mm，由于其對軸向的尺寸要求不高，直接鑄造得到。參照《切屑加工簡明實用手冊》表8-95確定Ф73mm工序尺寸及余量： 粗銑：Ф71mm Z=4mm 精銑：Ф73mm Z=1mm 參照《切屑加工簡明實用手冊》表8-95確定Ф55mm工序尺寸及余量： 粗 鏜：Ф53mm 2Z=4mm 半精鏜：Ф54mm 精 鏜：Ф55mm 4.螺紋孔及銷孔 無可非議此銷尺寸鑄造為實體。 參照《切屑加工簡明實用手冊》表8-70確定鉆Ф8螺紋孔和Ф8圓柱銷孔及螺紋孔的攻絲。 5.銑斷 （五）確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的上端面。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗銑兩頭端面至51mm、粗銑大孔端面至30mm。 機(jī)床：X52K立式銑床參數(shù)。 刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm，選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。 2.計算切削用量 1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=2mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）計算切削速度 按《簡明手冊》 V c= 算得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)X52K立式銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.14×80×475/1000=1.06m/s,實際進(jìn)給量為 f zc=V fc/ncz=475/ 300×10)=0.16mm/z。 3)校驗機(jī)床功率 查《簡明手冊》Pcc=1.5kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.06m/s，f z=0.15mm/z。 4）計算基本工時 tm＝L/ Vf=9.4s。 工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：鉆孔至Ф21.8mm，精鉸至Ф22mm，保證孔壁粗糙度Ra=1.6μm。 機(jī)床：Z512臺式鉆床。 刀具：YG8硬質(zhì)合金麻花鉆Ф21.8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝12°、二重刃長度=2.5mm、橫刀長b=1.5mm、寬l=3mm、棱帶長度 、° °、°。YG8硬質(zhì)合金鉸刀Ф22mm。 2.計算切削用量 1）查《切削用量簡明手冊》 。 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 。 2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為0.5～０.８mm，壽命． 3）切削速度 查《切削用量簡明手冊》 修正系數(shù) 故。 查《簡明手冊》機(jī)床實際轉(zhuǎn)速為。 故實際的切削速度。 3. 計算基本工時 由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。 鉆和精鉸的切削用量如下： 鉆孔： 。 精鉸： 。 工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑中 間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑 中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；保證粗糙度Ra=3.2μm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至保證20mm,周徑至Ф73mm，保證端面粗糙度Ra=3.2μm，保證孔壁粗糙度Ra=6.3μm。 機(jī)床：X63臥式銑床。 刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm，選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。 2.計算切削用量 1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=4mm，一次走刀即可完成所需長度。 2）計算切削速度 按《簡明手冊》 V c= 算得 Vc＝98mm/s，n=780r/min,Vf=490mm/s 據(jù)X52K立式銑床參數(shù)，選擇nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.14×80×750/1000=1.78m/s,實際進(jìn)給量為 f zc=V fc/ncz=750/(300×10)=0.25mm/z。 3)校驗機(jī)床功率 查《簡明手冊》Pcc=2kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1mm，nc=750r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.78m/s， f z=0.15mm/z。 4）計算基本工時 粗銑中間孔上端面至Ф25 mm，周徑至Ф71mm；tm1=L/ Vf=13s 粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；tm2=L/ Vf=13s 精銑小孔上端面至50mm，tm3=L/ Vf=8s； 精銑中間孔上端面至周徑至Ф73mm，tm4= L/ Vf=10s； 精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm，tm5= L/ Vf=10s。 工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗鏜中間孔至Ф53mm、半精鏜中間孔至Ф54mm、精鏜中間孔至Ф55mm。 機(jī)床：T616臥式鏜床。 刀具：YG8硬質(zhì)合金鏜刀。 2.計算切削用量 單邊余量 分三次切除，則 第一次。根據(jù)《簡明手冊》4.2-20查得，取 。根據(jù)《簡明手冊》4.2-21查得，?。?。 3.計算切削基本工時： 同理，當(dāng)?shù)诙?，第三次時，進(jìn)給量和，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速都取64r/min，切削基本工時分別為100s和80s。 工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：先鉆Ф8mm的錐銷孔，鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進(jìn)去，把兩者配做加工，為的使保證孔與軸的同軸度，同時在尺寸上保證距上端面10mm；再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。 機(jī)床：組合機(jī)床。 刀具：Ф8mm麻花鉆、Ф7.5mm麻花鉆、Ф8mm的絲錐。 2.計算切削用量 （1）鉆Ф8mm的錐銷孔 根據(jù)《切削手冊》查得，進(jìn)給量為0.18～0.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則： 查《簡明手冊》表4.2-15，取。所以實際切削速度為： 計算切削基本工時： （2）鉆M8的螺紋孔 刀具：Ф7.5mm麻花鉆。 根據(jù)《切削手冊》查得，進(jìn)給量為0.18～0.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則： 查《簡明手冊》表4.2-15，取。所以實際切削速度為： 計算切削基本工時： （3）攻M8x1mm的螺紋 刀具：絲錐M6，P=1mm 切削用量選為：，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：，按機(jī)床使用說明書選?。?，則 ；機(jī)動時，，計算切削基本工時： 工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：銑斷后保證兩邊對稱相等。 刀具：YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀，厚度為4mm。 機(jī)床：組合機(jī)床。 2.計算切削用量 查《切削手冊》，選擇進(jìn)給量為：,切削速度為：，則： 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-39，取，故實際切削速度為： 查《切削手冊》表4.2-40，剛好有。 計算切削基本工時： 工序Ⅶ 去毛刺，檢查。 三、夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。并設(shè)計工序鉆M8螺紋孔。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計第12道工序——鉆、攻M8螺紋孔的鉆床夾具。本夾具將用于Z535立式鉆床。刀具為Φ7.5mm 麻花鉆、高速鋼絲錐，對工件的M8x1mm的螺紋孔進(jìn)行加工。 （一）問題的提出 本夾具主要用來鉆、攻M8螺紋孔，這有一定的技術(shù)要求。因此，在本道工序加工時，主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。 （二）定位方案及定位裝置的設(shè)計計算 1. 定位方案及定位裝置的設(shè)計計算 1）定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特性，結(jié)合工件加工精度要求和便于裝夾的原則等因素，由于該零件的加工是鉆2-Φ8孔并以Φ22表面作為定位面，屬孔定位類型，因此本次設(shè)計采用的定位機(jī)構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。 2）定位元件及裝置的設(shè)計： 定位元件采用一面兩孔定位機(jī)構(gòu) （三）夾緊方案及裝置的設(shè)計計算 1 夾緊方案的確定 由于是大批量生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)量，本夾具采用手動夾緊，方便拆卸工件。 夾緊力大小的分析計算： 2.鉆削力計算： 由文獻(xiàn)4表3.73查得切削力公式其中 在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)， 安全系數(shù) 其中，為基本安全系數(shù)1.2； 為加工性質(zhì)系數(shù)為1.3； 為刀具鈍化系數(shù)為1.2； 為斷續(xù)切削系數(shù)為1.3。 =1 所以，K=2.4 計算得Q=860N 得所需的夾緊力最小為860N. 3.定位誤差的計算 a、定位誤差，此項主要是定位孔Φ30H7與Φ30r6的間隙產(chǎn)生，最大間隙為-0.028mm. b、鉆模板襯套中心與定位銷中心距誤差，裝配圖標(biāo)注尺寸為15.3±0.015mm,誤差為0.03mm. c、鉆套與襯套的配合間隙，有ΦH7/h6可知最大間隙為0.024mm. d、鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差，對于標(biāo)準(zhǔn)鉆套，精度較高，此項可以忽略 e、鉆頭與鉆套間隙會引偏刀具，產(chǎn)生中心距誤差e，由下式求出： e=（H/2+h+b）△max/H e---刀具引偏量（mm） H---鉆套導(dǎo)向高度（mm） h---鉆套下端面與工件間的空間高度（mm） △max---刀具與鉆套的最大間隙 刀具與鉆套的配合為ΦH7/r6,可知△max=0.028mm，將H=36mm,h=20,B=30mm代入，可求得e=0.05mm. 由于上述各項都是按最大誤差計算，實際上各項也不可能同時出現(xiàn)最大值，各誤差方向也很可能不一致，其最大誤差可按概率法求和： △∑＝√(0.028^2+0.03^2+0.024^2+0.05^2)=0.024mm 該項誤差大于中心距允差0.1mm的2/3，可用。 （四）夾具設(shè)計及操作的簡要說明 （1）定位機(jī)構(gòu)。在夾具設(shè)計中，定位不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計中首先要解決的問題。 根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。 設(shè)計夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定位基準(zhǔn)，均符合六點定位原理。 由于該零件的加工是鉆2-Φ8孔并以Φ22表面作為定位面，屬孔定位類型，因此本次設(shè)計采用的定位機(jī)構(gòu)為圓柱銷與大平面相結(jié)合。圓柱銷定位的形式很多，短圓柱銷定位限制Y，Z方向的移動，限制兩個自由度；長圓柱銷定位限制工件的Y，Z方向的移動和轉(zhuǎn)動，限制四個自由度、兩個短圓柱銷與長圓柱銷相同。大平面限制X，Y的轉(zhuǎn)動及Z方向的移動。裝夾工件時，通過工件孔和心軸接觸表面的彈性變形夾緊工件。本次設(shè)計的定位選用的是短銷與平面相結(jié)合，分別限制工件的X、Y方向的移動及轉(zhuǎn)動自由度以及Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點為結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、夾具可靠，自鎖性好，夾緊動作慢，效率低。 （2）夾緊機(jī)構(gòu)。采用螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)來對被加工工件進(jìn)行夾緊。螺栓螺母夾緊機(jī)構(gòu)的特點：a、結(jié)構(gòu)簡單，制造夾緊可靠施力范圍大；b、自鎖性能好，操作簡單；c、擴(kuò)力比80以上，行程S不受限制；d、夾緊工作慢，效率低。 （3）導(dǎo)向裝置的選擇。導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對刀裝置、對定裝置等，鉆床夾具中鉆頭的導(dǎo)向采用鉆套，鉆套有固定鉆套、可換鉆套、快換鉆套和特殊鉆套四種。這些裝置均已標(biāo)準(zhǔn)化，可按標(biāo)準(zhǔn)選擇。綜上分析，本次設(shè)計采用固定導(dǎo)向套加工工件，來提高其工作的連續(xù)性和其工作效率。選擇導(dǎo)向裝置:導(dǎo)向裝置是夾具保證加工精度的重要裝置，如鉆孔導(dǎo)向套、鏜套、對刀裝置、對定裝置等，這些裝置均勻標(biāo)準(zhǔn)化，可按標(biāo)準(zhǔn)選擇。用于鉆床零件加工的是可換鉆套裝置。換鉆套時，只需將鉆套逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)缺口轉(zhuǎn)到螺釘位置時即可取出，換套方便迅速。鉆夾具中的鉆套，除要求它引導(dǎo)鉆頭，鉆出正確的孔外，還要求它能在裝卸時快而準(zhǔn)確。一般在工廠中使用較多的是可換鉆套，雖然這種鉆套具有可換的優(yōu)點，但在制造上較復(fù)雜，由于采用螺釘來夾緊，所以占面大，而又增加制造步驟。 （4）機(jī)床夾具的總體形式。a、確定夾具體，夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置，特別是臺鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時，但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺面，以便夾具在機(jī)床工作臺上固定。夾具體一般是設(shè)計成平板式，保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)合體，并于機(jī)床可靠聯(lián)結(jié)。B、確定聯(lián)接體：聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體連接的工件，設(shè)計時主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過內(nèi)六角螺栓和圓柱銷來定位，考慮到剛性問題，在相對應(yīng)的位置上在用一個聯(lián)接體來支承鉆套板，同樣用內(nèi)六角螺栓定位。 參考文獻(xiàn): 趙家奇編,機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書—2版.-機(jī)械工業(yè)出版社,2000.10. 李云主編,機(jī)械制造及設(shè)備指導(dǎo)手冊.-- 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997.8 孟少農(nóng)主編,機(jī)械加工工藝手冊.---2---北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991.9 廣東技術(shù)師范學(xué)院天河學(xué)院 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 CA6140 零件圖號 2 產(chǎn)品名稱 車床 零件名稱 撥叉831007 共 8 頁 第5 頁 車間 工序號 工序名 材料牌 1 5 鉆、鉸 HT200 毛坯種類 毛胚外形尺寸 每毛坯可制作件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄鐵 160×73×40 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z535 5 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 1 專用夾具 煤油 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準(zhǔn)終 單件 描圖 2 游標(biāo)卡尺 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 進(jìn)給量mm/r 切削深度mm 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 描校 基本工時 輔助 1 以孔φ40為精基準(zhǔn)，鉆孔至φ7 高速鋼麻花鉆頭、專用夾具 600 0.38 0.31 1.5 1 1.2s 底圖號 裝訂號 設(shè)計（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 1