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設(shè)計(jì) 說明書 設(shè) 計(jì) 題 目 設(shè) 計(jì) “ CA6140車 床 撥 叉 ， 型 號(hào)831002” 零 件 的 機(jī) 械 加 工 工 藝 及 工藝設(shè)備 目 錄 序言 一 零件 的分析 1 （一 ） 零件 的作用 .1 （二 ） 零件 的工藝 分析 .2 二 工藝 規(guī)程的 設(shè)計(jì) 3 （一 ） 確定 毛坯的 制造形 式 .3 （二 ） 基面 的選擇 .3 （三 ） 制定 工藝路 線 .3 （四 ） 機(jī)械 加工余 量 工序 尺寸及 毛坯尺 寸的確 定 .5 （五 ） 確立 切削用 量及基 本工時(shí) .7 三 夾具 設(shè)計(jì) .13 （一 ） 問題 的提出 13 （二 ） 夾具 設(shè)計(jì) .13 四 參考 文獻(xiàn) .17 序言 機(jī) 械制 造 工藝 學(xué) 課程 設(shè) 計(jì)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(jì) 之 前 對(duì) 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(shí) 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(gè) 人 而言 ， 我希 望 能通 過 這次 課 程設(shè) 計(jì) 對(duì)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 祖國的 “ 四化 ” 建設(shè) 打下一 個(gè)良好 的基礎(chǔ) 。 一 、 零件的 分析 （一） 零件的作用題 目所 給的 零件 是 CA6140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(yùn) 動(dòng)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 25孔與 操 縱機(jī) 構(gòu)相連 ，二下 方的 60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(dòng) 下方 的 齒輪 變 速。 兩 件零 件 鑄 為一 體，加 工時(shí)分 開。 （二） 零件的工藝分析 CA6140車 床 共 有 兩 處 加 工 表 面 ， 其 間 有 一 定 位 置 要 求 。分述 如下： 1. 以 25m m 孔為 中心的 加工表 面這 一組 加 工表 面 包括 ： 25H7m m 的 孔， 以 及 42m m 的 圓柱 兩端面 ，其中 主要加 工表面 為 25H7m m 通孔 。2. 以 60m m 孔為 中心的 加工表 面 這一 組加工 表面包 括 ： 60H12的孔 ， 以及 60H12的兩 個(gè)端面 。主要 是 60H12的孔 。 3. 銑 16H11的槽這一 組加工 表面包 括 ： 此槽 的端面 ， 16H11mm的槽 的底面 ， 16H11mm的槽 兩側(cè)面 。 4. 以 M22 1.5螺紋 孔為中 心的加 工表面 。這一 組加工 表面包 括 ： M22 1.5的螺 紋孔 ， 長 32mm的端 面。 主要 加工表 面為 M22 1.5螺紋 孔。 這兩 組加工 表面之 間有著 一定的 位置要 求，主 要是： （ 1） 60孔端 面與 25H7孔垂 直度公 差為 0.1m m . 。 （ 2） 16H11m m 的 槽 與 25H7的 孔 垂 直 度 公 差 為0.08m m 。 由上 面分析 可知， 加工時(shí) 應(yīng)先加 工一組 表面， 再以這 組加工 后表 面為基 準(zhǔn)加工 另外一 組。 二 、 工藝規(guī) 程設(shè)計(jì) (一 )確定毛坯的制造形式 零件 材料為 HT200。 考慮 零件在 機(jī)床運(yùn) 行過程 中所受 沖擊不 大， 零件結(jié) 構(gòu)又比 較簡單 ，故選 擇鑄件 毛坯。（二）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)率得 以提高 。否則 ， 加工 工藝過 程中回 問題百 出，更 有甚者 ，還會(huì) 造成零 件的大 批報(bào)廢 ，是生 產(chǎn)無法 正常進(jìn) 行。 （ 1）粗 基準(zhǔn)的 選擇。對(duì)于 零件而 言，盡 可能選 擇不加 工表面 為粗基 準(zhǔn)。而 對(duì)有 若干 個(gè)不加 工表面 的工件 ，則應(yīng) 以與加 工表面 要求相 對(duì)位置 精度較 高的不 加工表 面作粗 基準(zhǔn)。 根據(jù)這 個(gè)基準(zhǔn) 選擇原 則，現(xiàn) 選 取 25 021.00+ 孔的 不加 工外 輪廓 表面 作為 粗基 準(zhǔn)， 利用 一組 共兩塊 V形塊 支承這 兩個(gè) 42作主 要定位 面，限 制 5個(gè)自 由度 ， 再 以一 個(gè)銷釘 限制最 后 1個(gè)自 由度 ， 達(dá)到 完全定 位 ,然后 進(jìn)行銑 削 。（ 2）精 基準(zhǔn)的 選擇。 主要 應(yīng)該考 慮基準(zhǔn) 重合的 問題。 當(dāng)設(shè)計(jì) 基準(zhǔn)與 工序基 準(zhǔn)不重合 時(shí)，應(yīng) 該進(jìn)行 尺寸換 算，這 在以后 還要專 門計(jì)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(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 的情 況 下 ,可 以 考 慮 采 用 萬 能 性 機(jī) 床 配 以 專 用 夾 具 ,并 盡 量 使 工 序 集 中來 提高生 產(chǎn)率。 除此之 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 一 粗 、 鉆 、 擴(kuò) 、鉸 、精鉸 25、 60孔 工序 二 粗 、 精 銑 60、 25孔下 端面。工序 三 粗 、 精 銑 25孔上 端面 工序 四 粗 、精 銑 60孔上 端面工序 五 切斷 。 工序 六 銑螺 紋孔端 面。工序 七 鉆 22孔（ 裝配時(shí) 鉆鉸錐 孔 ） 。 工序 八 攻 M22 1.5螺紋 。工序 九 粗銑 半精 銑 精銑 槽所在 的端面 工序 十 粗銑 半精 銑 精銑 16H11的槽 。工序 十一 檢查 。 上面 的工序 加工不 太合理 ，因?yàn)?由經(jīng)驗(yàn) 告訴我 們大多 數(shù)都應(yīng)該先 銑平面 再加工 孔，那 樣會(huì)更 能容易 滿足零 件的加 工要求 ，效 率不 高 ， 但同 時(shí)鉆兩 個(gè)孔 ， 對(duì)設(shè) 備有一 定要求 。 且看 另一個(gè) 方案 。 2. 工藝 路線方 案二 工序 一 粗 、 精 銑 25孔上 端面。 工序 二 粗 、 精 銑 25孔下 端面。工序 三 鉆 、 擴(kuò) 、 鉸 、 精鉸 25孔。 工序 四 鉆 、 擴(kuò) 、 鉸 、 精鉸 60孔。工序 五 粗 、 精 銑 60孔上 端面 工序 六 粗 、 精 銑 60孔下 端面。工序 七 切斷 。 工序 八 銑螺 紋孔端 面。工序 九 鉆 22孔（ 裝配時(shí) 鉆鉸錐 孔 ） 。 工序 十 攻 M22 1.5螺紋 。 工序 十一 粗銑 半精 銑 精銑 槽所在 的端面工序 十二 粗 、 半精 銑 精銑 16H11的槽 。 工序 十三 檢查 。 上面 工序可 以適合 大多數(shù) 生產(chǎn) ， 但是 在全部 工序中 間的工序七 把兩件 銑斷， 對(duì)以后 的各工 序的加 工定位 夾緊不 方便， 從而 導(dǎo)致 效率較 低。再 看另一 方案。 3. 工藝 路線方 案三 工序 一 粗 、 精 銑 25孔上 端面。 工序 二 粗 、 精 銑 25孔下 端面。工序 三 鉆 、 擴(kuò) 、 鉸 、 精鉸 25孔。 工序 四 鉆 、 擴(kuò) 、 鉸 、 精鉸 60孔。工序 五 粗 、 精 銑 60孔上 端面 工序 六 粗 、 精 銑 60孔下 端面。工序 七 銑螺 紋孔端 面。 工序 八 鉆 22孔（ 裝配時(shí) 鉆鉸錐 孔 ） 。工序 九 攻 M22 1.5螺紋 。 工序 十 粗銑 半精 銑 精銑 槽所在 的端面 。工序 十一 粗 、 半精 銑 精銑 16H11的槽 。 工序 十二 切斷 。工序 十三 檢查 。 此方 案仍有 先鉆孔 再銑平 面的不 足 ， 所以 這個(gè)方 案仍不 是最好的工 藝路線 綜合 考慮以 上各方 案的各 不足因 素，得 到以下 我的工 藝路 線。 4. 工藝 路線方 案四 工序 一 以 42外圓 為粗基 準(zhǔn)，粗 銑 25孔 下 端面 。 工序 二 精 銑 25孔上 下端面 。工 序 三 以 25孔 上 端 面 為 精 基 準(zhǔn) ， 鉆 、 擴(kuò) 、 鉸 、 精 鉸 25孔 ,孔的 精度達(dá) 到 IT7。工序 四 以 25孔為 精基準(zhǔn) ，粗銑 60孔上 下端面 。 工序 五 以 25孔為 精基準(zhǔn) ， 精 銑 60孔上 下端面 ， 保證端面 相對(duì)孔 的垂直 度誤差 不超過 0.1。 工序 六 以 25孔為 精基準(zhǔn) ， 鉆 、 鏜 、 鉸 60孔 ， 保證 空的精 度達(dá)到 IT8。 工序 七 以 25孔為 精基準(zhǔn) ，銑螺 紋孔端 面。工 序 八 以 25孔 為 精 基 準(zhǔn) ， 鉆 20孔 （ 裝 配 時(shí) 鉆 鉸 錐 孔 ） 。 工序 九 以 25孔為 精基準(zhǔn) ， 鉆一 個(gè) 20孔 ， 攻 M22 1.5 螺紋 。 工序 十 以 25孔為 精基準(zhǔn) ，銑槽 端面。 工序 十一 以 25孔為 精基準(zhǔn) ， 銑 16H11的槽 保證槽 的側(cè)面相對(duì) 孔的垂 直度誤 差是 0.08。 工序 十二 兩件 銑斷工序 十三 檢查 。 雖然 工序仍 然是十 三步， 但是效 率大大 提高了 。工序 一和工序二 比起工 藝路線 方案二 快了一 倍（實(shí) 際銑削 只有兩 次，而 且刀 具不 用調(diào)整 ） 。多 次加工 60、 25孔是 精度要 求所致 。以上 工藝過 程詳見 圖 3。 （四）機(jī)械加工余量 、 工序尺寸及毛皮尺寸的確定”CA6140車床 撥叉 ”； 零件 材料為 HT200， 硬度 190 210HB， 毛坯 重量 1.45kg，生 產(chǎn)類型 為中批 量，鑄 造毛坯 。據(jù)以 上原始 資料及 加工路 線，分 別確定 各家工 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（ 42） 考慮 其零件 外圓表 面為非 加工表 面 ， 所以 外圓表 面為鑄 造毛坯 ， 沒有 粗糙度 要求， 因此直 接鑄造 而成。2.外圓 表面沿 軸線方 向長度 方向的 加工余 量及公 差（ 25， 60端面 ） 。查 機(jī)械制 造工藝 設(shè)計(jì)簡 明手冊(cè) （以 下稱 工藝手 冊(cè) ） 表 3.1 26， 取 25， 60端 面長 度 余量 均 為 2.5（ 均為 雙 邊加工 ） 銑削 加工余 量為： 粗銑 2mm 半精 銑 0.7mm3. 內(nèi)孔 （ 60已鑄 成 50的孔 ） 查 工 藝 手 冊(cè) 表 2.2 2.5， 為 了 節(jié) 省 材 料 ， 取 60孔已 鑄成孔 長度余 量為 3，即 鑄成孔 半徑為 50mm。 工序 尺寸加 工余量 ： 鉆孔 5mm 擴(kuò)孔 0.5m m鉸孔 0.1m m 精鉸 0m m同上 ，零件 25的孔 也已鑄 出 15的孔 。 工序 尺寸加 工余量 ： 鉆孔 至 23余量 為 8mm 擴(kuò)孔 鉆 1.8mm粗鉸 孔 0.14mm 精鉸 孔 0.06mm4.槽端 面至中 心線垂 直中心 線方向 長度加 工余量 鑄出 槽端面 至中心 線 47mm的距 離，余 量為 3mm。工序 尺寸加 工余量 ： 粗銑 端面 2.1mm半精 銑 0.7mm 精銑 0.2mm5.螺紋 孔頂面 加工余 量 鑄 出 螺紋 孔 頂 面 至 25孔 軸 線且 垂 直 軸 線 方向 40mm的 距離， 余量為 4mm 工序 尺寸加 工余量 ： 粗銑 頂面 3.1mm 半精 銑 0.7mm精銑 0.2mm 6. 其他 尺寸直 接鑄造 得到 由于 本設(shè)計(jì) 規(guī)定的 零件為 中批量 生產(chǎn) ， 應(yīng)該 采用調(diào) 整加工 。 因此 在計(jì)算 最大 、 最小 加工余 量時(shí)應(yīng) 按調(diào)整 法加工 方式予 以確認(rèn) 。 （ 五）確立切削用量及基本工時(shí)工序一 以 42外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑 25孔 上下 端面。 1. 加工 條件工件 材料： HT200, b=0.16GPaHB=200241,鑄造 。 加工 要求： 粗銑 25孔 上下 端面 。機(jī)床 ： X53立式 銑床。 刀 具 ： W18Cr4V硬 質(zhì) 合 金 鋼 端 銑 刀 ,牌 號(hào) YG6。 銑 削 寬 度ae=60,深度 ap=4,齒數(shù) z=10,故據(jù) 切削 用量簡 明手冊(cè) （ 后 簡 稱 切 削 手 冊(cè) ） 取 刀 具 直 徑 do=80m m 。 選 擇 刀具前 角 o 0 后角 o 15 ， 副后 角 o=10 ， 刀齒 斜 角 s= 15 ,主 刃 Kr=60 ,過 渡 刃 Kr =30 ,副 刃Kr=5 過渡 刃寬 b =1.5m m 。 2. 切削 用量 1）銑 削深度 因?yàn)?切削量 較小 ， 故可 以選擇 ap=1.3m m ， 一次 走刀即 可完成所需 長度。 2）每 齒進(jìn)給 量 機(jī) 床 功 率 為 10kw。 查 切 削 手 冊(cè) f=0.080.15m m /z 。 由 于 是對(duì) 稱銑， 選較小 量 f=0.15m m /z 。3）查 后刀面 最大磨 損及壽 命 查 機(jī)械切 削用量 手冊(cè) 表 8，壽 命 T=180m in4）計(jì) 算切削 速度 按 2表 14， V=1.84n=7.32 fV=6.445）計(jì) 算基本 工時(shí) tm L/ Vf=(90+36)/6.44=6.99m in 。 工序二 精 銑 25孔上下端面 。 1. 加工 條件工件 材料： HT200, b=0.16GPaHB=200241,鑄造 。 加工 要求： 精 銑 25上下 端面 。機(jī)床 ： X6140臥式 銑床。 刀 具 ： W18Cr4V硬 質(zhì) 合 金 鋼 端 銑 刀 ,牌 號(hào) YG6。 銑 削 寬 度ae=60,深度 ap=4,齒數(shù) z=10,故據(jù) 切削 用量簡 明手冊(cè) （ 后 簡 稱 切 削 手 冊(cè) ） 取 刀 具 直 徑 do=80m m 。 選 擇 刀 具前 角 o 5 后角 o 8 ， 副后 角 o=8 ， 刀齒斜 角 s= 10 ,主 刃 Kr=60 ,過 渡 刃 Kr =30 ,副 刃 Kr=5 過渡 刃寬 b =1m m 。2. 切削 用量 1） 銑削 深度因 為切 削量 較小 ，故 可以 選擇 ap=1.0m m ， 一次 走刀 即可 完成 所需長 度。2） 每齒 進(jìn)給量 機(jī)床 功率 為 7.5kw。 查 切削 手冊(cè) 表 5 f=0.140.24m m /z 。由于 是對(duì)稱 銑，選 較小量 f=0.14m m /z 。 3） 查后 刀面最 大磨損 及壽命查 切削手 冊(cè)表 8，壽 命 T=180m in 4） 計(jì)算 切削速 度 按 切削 手冊(cè) 表 14， 查得 Vf 6.44m m /s ，5） 計(jì)算 基本工 時(shí) tm L+182/ Vf=(2+182)/6.44=5.9m in 。 工序 三 以 25孔上 端面為 精基準(zhǔn)， 鉆 、 擴(kuò) 、 鉸 、 精鉸 25孔，孔的精度達(dá)到 IT7。 1. 選擇 鉆床及 鉆頭 選 擇 Z5125A鉆 床 ， 選 擇 高 速 鋼 麻 花 鉆 鉆 頭 ， 粗 鉆 時(shí) do=23m m ，鉆 頭采用 雙頭刃 磨法，2.選擇 切削用 量 （ 1）決 定進(jìn)給 量 由 do=23m m ,查 2表 5 按鉆 頭 rmmf /57.047.0= 按機(jī) 床強(qiáng)度 查 1表 10.1-2選擇 rmmf /8.1056.0= 最終 決定選 擇機(jī)床 已有的 進(jìn)給量 rmmf /48.0=（ 2）耐 用度 查 2表 9T=4500s=75min （ 3）切 削速度 查 1表 10.1-2 n=50-2000r/min取 n=1000r/min. .計(jì)算 工時(shí) m in19.0100048.0 12801 =+=nfLtm 由于 所有工 步所用 工時(shí)很 短 ， 所以 使得切 削用量 一致 ， 以減少輔 助時(shí)間 。 擴(kuò)鉸 和精鉸 的切削 用量如 下：擴(kuò)鉆 ： 選高 速鋼擴(kuò) 孔鉆 m in/1000rn= rmmf /8.07.0= mmd 8.240 = m in12.0100075.0 12802 =+=nfLtm 鉸 孔： 選高 速鋼 鉸刀 m in/1000rn= rmmf /6.23.1= mmd 94.240 = m in07.010003.1 12803 =+=nfLtm 精 鉸 ： 選 高 速 鋼 鉸 刀 m in/1000rn= rmmf /6.23.1= 7250 Hd = m in07.010003.1 12804 =+=nfLtm m in45.04321 =+= mmmmm ttttT工序四 以 25孔為精基準(zhǔn)，鉆 、 粗鏜 、 精鏜 60孔 ， 保證孔的精度達(dá)到 IT7。 1. 選擇 鉆頭 選擇 高速鋼 麻花鉆 鉆頭 ， 粗鉆 時(shí) do=55m m ， 鉆頭 采用雙 頭刃磨 法。 選擇 Z5163A鉆床 n=22.41000r/m in, f=0.0631.2m m /r.2.選擇 切削用 量 （ 1）決 定進(jìn)給 量 查 2表 5鉆頭 進(jìn)給量 rmmf /2.10.1= 按 鉆 頭 強(qiáng) 度 選 擇 rmmf /0.1= 按 機(jī) 床 強(qiáng) 度 選 擇 rmmf /9.0= 最終 決定選 擇 Z5163A機(jī)床 已有的 進(jìn)給量 rmmf /8.0=（ 2）計(jì) 算工時(shí) 選擇 n=600r/min所以 m in07.08.0600/)2312( =+=mt .選擇 鏜刀 選擇 高速鋼 鏜刀， 粗鏜 時(shí) do=59.9m m選擇 臥式鏜 床 T68, 粗鏜 時(shí) v=20-35m/min,f=0.3-1.0mm/r精鏜 時(shí) v=15-30m/min,f=0.15-0.5mm/r 工序五 粗銑 半精銑 精銑槽 16H11的端面 1. 選擇 機(jī)床刀 具 選擇 立式銑 床 X53K硬質(zhì) 合金鋼 Yab端銑 刀 60= pa2. 切削 用量 查 2表 5 f=0.140.24m m /rT=180m in 取 f=0.15m m /r v=1.84m /m in n=7.32r/m in m in/44.6 mVf = 3. 計(jì)算 工時(shí) s19.444.62431 =+=nfLtm 半精 銑 04s.4 44.6 2422 =+=nfLtm 23s.8ttT m 2m 1m =+= 工序六 精銑槽 16H11本道 工序精 銑槽之 前已進(jìn) 行了粗 銑和半 精銑工 步 ， 此工 序精 銑槽 須滿足 各技術(shù) 要求包 括 ： 槽寬 16H11， 槽深 8H12， 槽兩側(cè)面 粗糙度 為 3.2，槽 底面粗 糙度為 6.3。 1. 選擇 機(jī)床及 刀具 機(jī)床 x61W型萬 能銑床 刀具 錯(cuò)齒 三面刃 銑刀銑 槽 do=16m m 查 1表 8國家 標(biāo)準(zhǔn) GB1118 D=160m m d=40m m L=16m m 齒數(shù) z=242. 計(jì)算 切削用 量 （ 1） 由 1表 9.4 1和 3查得 走刀 量 f=0.67m m /r（ 2） 銑刀 磨鈍標(biāo) 準(zhǔn)和耐 用度 由 1表 9.4 6查得 磨鈍 標(biāo)準(zhǔn)為 0.20.3表 9.4 7查得 耐用 度為 T=150m in （ 3） 切削 速度 由 1 式 3.2 vPuwYfXpm qV kzaaaT dC VVVV v0v= 查表 9.4 8得其 中：修正 系數(shù) 0.1= vk40= VC 2.0=vq 1.0=vX4.0= vY 5.0=vu 1.0=vp m =0.5 mmzfaf 028.02467.0 = 6=wa 8=pa代入 上式， 可得 v=49.5m /m in=0.82m /s （ 4） 確定 機(jī)床主 軸速度 m in/5.390/5.61000 rsrdwvns =由 3 按機(jī) 床選取 主軸轉(zhuǎn) 速為 6.33r/s 所以 實(shí)際 切削速 度為 m in/2.196/27.31000 msmdnv ww = 3. 計(jì)算 切削工 時(shí) s znaylvLT ffm 77.32=+=工序七 銑螺紋孔頂面 1. 選擇 機(jī)床及 刀具機(jī)床 ： X53K立式 銑床。 刀具 ：硬質(zhì) 合金鋼 端銑刀 ,牌號(hào) YG6。2. 切削 用量 1） 銑削 深度 因?yàn)?切削量 較小 ， 故可 以選擇 ap=1.5m m ， 一次 走刀即 可 完成 所需長 度。 2） 刀具 耐用度 查 2表 壽命 T=180m in 。3） 計(jì)算 切削速 度 查 2得 Vc 0.38m m /s ， n=1.53r/m in,Vf=1.42m m /ss16.1 20.28 85.1 =+=nfLtm工序八 兩件銑斷 三 、 夾具設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)工序 精銑槽 16H11 的夾具。（一 ） 問題 的提出 本夾 具要用 于精銑 槽 16H11， 對(duì)槽 16H11的要 求有 ： 槽 寬16H11精度 等級(jí)為 IT12級(jí) ，槽 深 8H12精度 等級(jí)為 IT12級(jí) ， 槽 兩側(cè) 面粗糙 度為 3.2，槽 底面粗 糙度為 6.3。本 道工序 只精銑 一下槽即 達(dá)到各 要求， 因此 ，在本 道工序 加工時(shí) ，我們 應(yīng)首先 考慮保 證槽 的各加 工精度 ， 如何 提高生 產(chǎn)效率 ，降低 勞動(dòng)強(qiáng) 度。 （二 ） 夾具 設(shè)計(jì)1 定位 基準(zhǔn)的 選擇 擬定 加工路 線的第 一步是 選擇定 位基準(zhǔn) 。定位 基準(zhǔn)的 選 擇 必須 合 理 ， 否 則將 直 接 影 響 所制 定 的 零 件 加工 工 藝 規(guī) 程 和最 終 加 工 出 的零 件 質(zhì) 量 。 基準(zhǔn) 選 擇 不 當(dāng) 往往 會(huì)增 加 工 序或 使 工 藝 路 線不 合 理 ， 或 是使 夾 具 設(shè) 計(jì) 更加 困 難甚 至達(dá)不 到零件 的加工 精度 （ 特別 是位置 精度 ） 要求 。因 此 我 們應(yīng) 該 根 據(jù) 零 件圖 的 技 術(shù) 要 求， 從 保 證 零 件的 加 工 精 度 要求 出 發(fā) ， 合 理選 擇 定 位 基 準(zhǔn)。 此 零 件 圖 沒有 較高 的 技 術(shù)要 求 ， 也 沒 有較 高 的 平 行 度和 對(duì) 稱 度 要 求， 所 以 我 們 應(yīng)考 慮 如 何 提 高勞 動(dòng) 效 率 ， 降低 勞 動(dòng) 強(qiáng) 度 ，提 高加工 精度。 25的孔 和其兩 端面都 已加工 好，為 了使定 位誤 差減小 ，選擇 已加工 好的 25孔和 其端面 作為定 位精 基 準(zhǔn) ，來 設(shè) 計(jì) 本 道 工序 的 夾 具 ， 以兩 銷 和 兩 已 加工 好 的 25孔的 端面作 為定位 夾具。為了 提高加 工效率 ，縮短 輔助時(shí) 間，決 定用簡 單的螺 母作 為夾緊 機(jī)構(gòu)。 2 切削 力和夾 緊力計(jì) 算 （ 1）刀 具： 高速 鋼錯(cuò)齒 三面刃 銑刀 160m m z=24機(jī)床 ： x61W型萬 能銑床 由 3 所列 公式 得 FV FzF wq ueyzXpF nd zafaCF 0=查表 9.4 8得其 中： 修正 系數(shù) 0.1= vk30= FC 83.0=Fq 0.1=FX65.0= Fy 83.0=Fu 8=Pa z=240= Fw 代入 上式 ， 可得 F=889.4N 因在 計(jì)算切 削力時(shí) ，須把 安全系 數(shù)考慮 在內(nèi)。 安全 系數(shù) K= 4321 KKKK 其中 ： 1K為基 本安全 系數(shù) 1.5 2K為加 工性質(zhì) 系數(shù) 1.1 3K為刀 具鈍化 系數(shù) 1.1 4K 為斷 續(xù)切削 系數(shù) 1.1所以 NKFF 7.1775= （ 2） 夾緊 力的計(jì) 算 選用 夾緊螺 釘夾緊 機(jī) 由 ( ) FKffN =+ 21其中 f為夾 緊面上 的摩擦 系數(shù) ， 取 25.0 21 =ffF= zP+G G為工 件自重 Nff FN 4.355121 =+= 夾緊 螺釘 ： 公稱 直徑 d=20m m ， 材料 45鋼 性能 級(jí)數(shù)為 6.8級(jí) MPaB 1006= MPaBs 480108 = 螺釘 疲勞極 限： MPaB 19260032.032.01 = 極限 應(yīng)力幅 ： MPakkkma 76.511lim = 許用 應(yīng)力幅 ： MPaSaaa 3.17lim = 螺釘 的強(qiáng)度 校核： 螺釘?shù)?許用切 應(yīng)力為 ss = s=3.54 取 s=4得 MPa120= = 8.224 2cHdF 滿足 要求 = MPad Nc 1543.1 2 經(jīng)校 核： 滿足 強(qiáng)度要 求，夾 具安全 可靠， 使用 快速螺 旋定位 機(jī)構(gòu)快 速人工 夾緊 ， 調(diào)節(jié) 夾緊力 調(diào)節(jié)裝置， 即可指 定可靠 的夾緊 力 3. 定位 誤差分 析 （ 1） 定位 元件尺 寸及公 差確定 。 夾具 的主要 定位元 件為一 平面和 兩定位 銷，孔 與銷間 隙配 合。 （ 2） 工件 的工序 基準(zhǔn)為 孔心 ， 當(dāng)工 件孔徑 為最大 ， 定位 銷 的孔 徑為最 小時(shí)， 孔心在 任意方 向上的 最大變 動(dòng)量等 于 孔與 銷配合 的最大 間隙量 。本夾 具是用 來在臥 式鏜床 上 加工 ，所以 工件上 孔與夾 具上的 定位銷 保持固 定接觸 。 此時(shí) 可求出 孔心在 接觸點(diǎn) 與銷中 心連線 方向上 的最大 變 動(dòng)量 為孔徑 公差多 一半。 工件的 定位基 準(zhǔn)為孔 心。工 序 尺寸 方向與 固定接 觸點(diǎn)和 銷中心 連線方 向相同 ，則其 定 位誤 差為： Td=Dm ax -Dm in本 工 序 采用 一 定 位 銷 ，一 擋 銷 定 位 ，工 件 始 終 靠 近 定 位 銷 的一 面 ， 而 擋 銷的 偏 角 會(huì) 使 工件 自 重 帶 來 一定 的平 行 于 夾具 體 底 版 的 水平 力 ， 因 此 ，工 件 不 在 在 定位 銷 正 上 方 ，進(jìn) 而 使 加 工 位置 有 一 定 轉(zhuǎn) 角誤 差 。 但 是 ，由 于加工 是自由 公差， 故應(yīng)當(dāng) 能滿足 定位要 求。 4. 夾具 設(shè)計(jì)及 操作的 簡要說 明 如前 所述， 在設(shè)計(jì) 夾具時(shí) ，應(yīng)該 注意提 高勞動(dòng) 生產(chǎn)率避免 干涉。 應(yīng)使夾 具結(jié)構(gòu) 簡單， 便于操 作，降 低成本 。提 高夾 具性價(jià) 比。本 道工序 為鏜床 夾具選 擇了壓 緊螺釘 夾緊 方式 。本工 序?yàn)榫?鏜切削 余量小 ，切削 力小， 所以一 般的 手動(dòng) 夾緊就 能達(dá)到 本工序 的要求 。 本夾 具的最 大優(yōu)點(diǎn) 就是結(jié) 構(gòu)簡單 緊湊。 夾 具 的夾 緊 力 不 大 ，故 使 用 手 動(dòng) 夾緊 。 為 了 提 高生 產(chǎn) 力 ，使用 快速螺 旋夾緊 機(jī)構(gòu)。 參考文獻(xiàn) 12 趙 家 齊 主編 機(jī) 械 制 造工 藝 學(xué) 課 程 設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 書 。 北京 ： 機(jī) 械 工業(yè) 出版社 3 東北 重型機(jī) 械學(xué)院 ， 洛陽 農(nóng)業(yè)機(jī) 械學(xué)院 編 。 機(jī)床 夾具設(shè) 計(jì)手 冊(cè) 上海 ：上海 科學(xué)技 術(shù)出版 社， 19794 艾興 ，肖詩 綱主編 。切削 用量手 冊(cè) 北京 ：機(jī)械 工業(yè)出 版社 5 金屬 切削手 冊(cè) 上海 ：上海 科學(xué)文 化技術(shù) 出版社