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目錄
一 零件的分析 - 2 -
1.1 零件的工藝分析 -2 -
二 工藝方案的分析及確定 - 2 -
2.1 確定毛坯的制造形式 - 2 -
2.2毛坯加工余量的確定 - 3 -
三 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) - 5 -
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 - 5-
3.2 制定工藝路線 - 6-
3.3 刀具、量具及加工設(shè)備的選擇 -7-
3.4 確定機(jī)床設(shè)備的切削用量 -7-
四 夾具設(shè)計(jì) -12 -
4.1 定位的分析與定位基準(zhǔn)的選擇 - 12-
4.2 定位誤差的分析 - 12 -
4.3 夾緊力的計(jì)算 - 13-
4.4對(duì)刀塊的設(shè)計(jì) -13-
4.5 夾具操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 - 14-
參考文獻(xiàn) - 15-
- 1 -
一 零件的分析
1.1 零件的工藝分析
（1） 零件圖完全表達(dá)清楚了此零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。圖上尺寸和技術(shù)要求都標(biāo)注齊全、明確、幾何元素之間的關(guān)系也完全的明確都符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
（2） 零件技術(shù)要求分析 主要是對(duì)尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度、及熱處理的要求分析。這些要求都影響零件的質(zhì)量和使用性能。這在保證前面的條件的前提下，應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)合理性。
（3） 此零件的技術(shù)要求:
1. 零件?95外圓端面的表面粗糙度為12.5
2. 零件?95外圓的表面粗糙度為6.3
3. 零件背臺(tái)面的表面粗糙度為12.5
4. 零件?39孔兩外側(cè)面的表面粗糙度為6.3
5. 零件?39孔的表面粗糙度為3.2
6. 零件?39孔兩外側(cè)面對(duì)應(yīng)于?95外圓的對(duì)稱度為0.15mm。
7. 零件?39孔對(duì)應(yīng)于?95外圓端面的平行度為0.01mm。
二 工藝方案的分析及確定
2.1 確定毛坯的制造形式
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)可知，零件材質(zhì)為35鋼，屬于大批量生產(chǎn)，毛坯制造方法的選擇，主要根據(jù)生產(chǎn)類型、材料的工藝性（可塑性，可鍛性）及零件對(duì)材料的組織性能要求，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)條件及采用先進(jìn)的毛坯制造方法的可能性來(lái)確定毛坯的制造方法。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)，選擇用模鍛制造毛坯。
2.2毛坯的加工余量確定
（一）經(jīng)驗(yàn)法：經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員或生產(chǎn)工人根據(jù)自己豐富經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定零件的加工余量。
（二）、分析計(jì)算法：一般采用分析法這種方法是在各個(gè)因素都非常清楚的情況下采用的，可以獲得比較準(zhǔn)確的零件各加工余量。才采用這種方法。
（三）、查表修正法：查表修正法的方法通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和通過(guò)各方面的試驗(yàn)與研究制成的表格為依據(jù)。
經(jīng)實(shí)際情況分析與結(jié)合零件圖綜合考慮，將采取查表修正法來(lái)確定零件的加工余量。
參考文獻(xiàn)：《機(jī)械制造工藝設(shè)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 P45，對(duì)于材質(zhì)系數(shù)的定義。
1.毛坯鍛件質(zhì)量及復(fù)雜系數(shù)：
2.毛坯鍛件質(zhì)量估算：3.26KG
3.毛坯復(fù)雜系數(shù)計(jì)算：
毛坯鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S，S=Mf/MN ， MN為鍛件外廓包容體重量：4.27KG
則S=3.26/4.27≈0.763,
根據(jù)S值大小，鍛件復(fù)雜系數(shù)分為4個(gè)等級(jí)：
S1級(jí)（簡(jiǎn)單）：0.63＜S≤1
S2級(jí)（一般）：0.32＜S≤0.63
S3級(jí)（較復(fù)雜）：0.16＜S≤0.32
S4級(jí)（復(fù)雜）：0＜S≤0.16
則0.763在S1級(jí)別范圍內(nèi)，鍛件復(fù)雜等級(jí)為S1級(jí)。
參考文獻(xiàn)：《機(jī)械制造工藝設(shè)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 P47-54對(duì)于材質(zhì)系數(shù)的定義。
6、確定毛坯尺寸及加工余量（mm）
名稱
加工余量
尺寸公差
備注
零件?95外圓端面
1.7 ~2.2
+1.2 -0.4
加工余量2mm
零件?95外圓
1.7 ~2.2
+1.2 -0.4
單邊加工余量2mm
零件背臺(tái)面
1.7 ~2.2
+1.2 -0.4
加工余量2mm
零件?39孔兩外側(cè)面
1.7 ~2.2
+1.4 -0.4
單邊端面加工余量為2mm
零件?39孔
1.7 ~2.2
+1.4 -0.4
單邊加工余量2mm
注：其余各孔為實(shí)心孔，均為一次性鉆成。
三 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的合理，合理。可以保證加工質(zhì)量。否則就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。
1、粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。
（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。
（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。
（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
2、 精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：
（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。
（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。
（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。
（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。
3.2 制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來(lái)。
工序01：鍛造
工序02：退火
工序03：校正夾緊工件，粗車工件?95外圓端面。
工序04：半精車工件?95外圓端面。
工序05：粗車工件?95外圓。
工序06：半精車工件?95外圓。（注意控制長(zhǎng)度尺寸2.5±0.2mm）
工序07：校正夾緊工件，粗銑工件背臺(tái)面。
工序08：精銑工件背臺(tái)面。（注意控制長(zhǎng)度尺寸11mm）
工序09：校正夾緊工件，粗銑工件?39孔兩外側(cè)面。
工序10：精銑工件?39孔兩外側(cè)面。（注意控制長(zhǎng)度尺寸118mm）
工序11：校正夾緊工件，鉆工件?39孔至?38.8mm。
工序12：鉸工件?39孔。
工序13：校正夾緊工件，鉆工件4-?14.5孔。
工序14：鉆工件4-M8X1.5螺紋孔。
工序15：檢驗(yàn)
工序16：入庫(kù)
3.3刀具、量具及機(jī)床設(shè)備的選擇
1.根據(jù)零件圖的分析，綜合實(shí)際情況考慮查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》擬定了如下表：
序號(hào)
工序
機(jī)床設(shè)備型號(hào)
刀具
備注
1
車工件?95外圓端面
臥式車床CA6140
YT8端面車刀
2
車工件?95外圓
臥式車床CA6140
YT6外圓車刀
3
銑工件背臺(tái)面
立式銑床
X52K
銑刀
4
銑工件?39孔兩外側(cè)面
立式銑床
X52K
銑刀
5
鉆，鉸工件?39孔
立式鉆床Z525
?38.8鉆花，鉸刀
6
鉆工件4-?14.5孔。
立式鉆床Z525
?14.5鉆花
7
鉆工件4-M8X1.5螺紋孔
立式鉆床Z525
6.8鉆花，M8絲錐
2.量具的選擇：根據(jù)零件圖上各加工面的形狀與尺寸，經(jīng)綜合考慮分析，選用如下量具：
1.游標(biāo)卡尺（規(guī)格尺寸：0-200mm）
2.孔量規(guī)
3.螺紋量規(guī)
3.4確定機(jī)床設(shè)備的切削用量
工序03：校正夾緊工件，粗車工件?95外圓端面。
1.確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6
f=0.25～0.40mm/r
2.選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查得：進(jìn)給量f=0.25~0.4mm/r,切削速度：取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
取n=400r/min
實(shí)際切削速度：
按CA6140數(shù)控車床說(shuō)明書(shū)，選擇n=400r/min，
工序04：半精車工件?95外圓端面。
1.確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6
f=0.25～0.40mm/r
2.選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查得：進(jìn)給量f=0.25~0.4mm/r,切削速度：取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
取n=400r/min
實(shí)際切削速度：
按CA6140數(shù)控車床說(shuō)明書(shū)，選擇n=400r/min，
工序05：粗車工件?95外圓。
1.確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6
f=0.25～0.40mm/r
2.選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查得：進(jìn)給量f=0.25~0.4mm/r,切削速度：取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
取n=400r/min
實(shí)際切削速度：
按CA6140數(shù)控車床說(shuō)明書(shū)，選擇n=400r/min，
工序06：半精車工件?95外圓。（注意控制長(zhǎng)度尺寸2.5±0.2mm）
11.確定進(jìn)給量f 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.6
f=0.25～0.40mm/r
2.選擇車刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 根據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》查得：進(jìn)給量f=0.25~0.4mm/r,切削速度：取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
取n=400r/min
實(shí)際切削速度：
按CA6140數(shù)控車床說(shuō)明書(shū)，選擇n=400r/min，
工序07：校正夾緊工件，粗銑工件背臺(tái)面。
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
實(shí)際銑削速度：
工序08：精銑工件背臺(tái)面。（注意控制長(zhǎng)度尺寸11mm）
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
實(shí)際銑削速度：
工序09：校正夾緊工件，粗銑工件?39孔兩外側(cè)面。
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
實(shí)際銑削速度：
工序10：精銑工件?39孔兩外側(cè)面。（注意控制長(zhǎng)度尺寸118mm）
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[7]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
實(shí)際銑削速度：
工序12：鉸工件?39孔。
確定進(jìn)給量：根據(jù)查表得，，查Z525機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，因此確定進(jìn)給量。
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取V=0.8m/s，即V=48m/min
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
取
實(shí)際切削速度：
工序13：校正夾緊工件，鉆工件4-?14.5孔。
確定進(jìn)給量：根據(jù)查表得，，查Z3050機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，因此確定進(jìn)給量。
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取V=0.4m/s，即V=24m/min
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
取
實(shí)際切削速度：
工序14：鉆工件4-M8X1.5螺紋孔。
確定進(jìn)給量：根據(jù)查表得，，查Z3050機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，
進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，因此確定進(jìn)給量。
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》取V=0.3m/s，即V=18m/min
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
取
實(shí)際切削速度：
4. 夾具設(shè)計(jì)
本次課程設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)銑突緣叉背臺(tái)面的專用銑床夾具，本工序是在立式銑床X52K設(shè)備上加工。
4.1定位方案的分析和定位基準(zhǔn)的選擇
在突緣叉的加工過(guò)程中，銑突緣叉背臺(tái)面。用已加工突緣叉?95外圓及其端面，作為精基準(zhǔn)定位，用一塊定位塊定位住突緣叉?95外圓及其端面限制工件的四個(gè)自由度，然后用一個(gè)定位銷定位住突緣叉的側(cè)面，這樣就限制了旋轉(zhuǎn)的一個(gè)自由度實(shí)現(xiàn)完全定位。不存在過(guò)定位的現(xiàn)象。
4.2定位誤差分析
本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見(jiàn)下圖。
式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）；
——工件圓孔直徑公差（mm）；
——定位銷外圓直徑公差（mm）。
圖3.2 定位銷水平放置時(shí)定位分析圖
4.3銑削力與夾緊力計(jì)算
根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可查得：
銑削力計(jì)算公式為
圓周分力 式（3-1）
查表可得：
代入公式（3-1）得
=
查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為：
銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。
即： （）
計(jì)算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實(shí)際所需夾緊力
即： 取k=2
4.4對(duì)刀塊的設(shè)計(jì)
在銑削加工中,為了便于調(diào)整刀具與夾具的相對(duì)位置,通常要在夾具上設(shè)置對(duì)刀塊。本次設(shè)計(jì)的對(duì)刀塊為直角對(duì)刀塊，刀具的位置可以用塞片在對(duì)刀塊與刀間進(jìn)行對(duì)刀。塞尺一般厚度為mm=1.3-5mm,而本次設(shè)計(jì)選擇塞尺的厚度為3mm.
本次設(shè)計(jì)的對(duì)刀塊的材質(zhì)為45鋼
對(duì)刀塊上的四個(gè)孔與兩個(gè)Φ3的錐銷孔和2-M3的螺紋孔組成，在安裝對(duì)刀塊時(shí)，首先用2個(gè)Φ3的錐銷插入銷孔定位之后，再用2個(gè)M3的螺栓擰緊對(duì)刀塊。
材料熱處理：淬火HRC60-64.
表面處理：表面發(fā)黑處理。
4.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
本夾具用于銑突緣叉背臺(tái)面的專用銑床夾具。用一塊定位塊定位住突緣叉?95外圓及其端面限制工件的四個(gè)自由度，然后用一個(gè)定位銷定位住突緣叉的側(cè)面，校正工件后，用壓板壓住工件2個(gè)?39孔，然后啟動(dòng)氣缸壓緊工件。
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參考文獻(xiàn)
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