變速叉Ⅱ型的銑叉口兩面夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含4張CAD圖,變速,銑叉口,兩面,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,CAD 摘要I變速叉變速叉型加工工藝及銑叉口兩面夾具設(shè)計(jì)型加工工藝及銑叉口兩面夾具設(shè)計(jì)摘要摘要變速叉型零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差A(yù)bstractIIAbstract parts processing technology and fixture design is the design of the process design, including the parts processing process design and the three part special fixture. In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure; design then a special fixture, fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning device, clamping device, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error generated when calculate fixture positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in. KeyKey words:words: Technology, process, cutting, clamping, positioning第 1 章 緒論III目目 錄錄摘要.IABSTRACT.II第 1 章緒論.1第 2 章 零件的分析.22.1 零件的形狀 .22.2 零件的工藝分析 .2第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì).43.1 確定毛坯的制造形式 .43.2 基面的選擇 .43.2.1 影響加工方法的因素.43.2.2 加工方案的選擇.53.3 制定工藝路線 .53.3.1 工序的合理組合.53.3.2 工序的集中與分散.63.3.3 加工階段的劃分.73.3.5 工藝路線方案一 .83.3.6 工藝路線方案二 .93.3.7 工藝方案的比較與分析 .93.4 變速叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .103.4.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求.103.4.2 變速叉的偏差計(jì)算.103.5 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 .113.5.1 機(jī)床選用 .113.5.2 選擇刀具 .113.5.3 選擇量具 .113.6 確定切削用量及基本工時(shí) .11第 4 章 銑叉口夾具設(shè)計(jì).174.1 研究原始質(zhì)料 .174.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .174.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 .174.4 誤差分析與計(jì)算 .184.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 .194.5.1 定位銷選用.194.5.2 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) .194.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 .21結(jié) 論.22參 考 文 獻(xiàn).23致 謝.24第 1 章 緒論1第 1 章緒論機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。變速叉零件加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證尺寸證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。第 2 章 零件的分析2第 2 章 零件的分析2.1 零件的形狀題目給的零件是變速叉型零件，主要作用是起撥動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的作用。零件的實(shí)際形狀如上圖所示，從零件圖上看，該零件是典型的零件，結(jié)構(gòu)比較簡單。具體尺寸，公差如下圖所示 2-1。圖 2-1 變速叉型零件圖2.2 零件的工藝分析由零件圖可知，其材料為 ZG45，具有較高強(qiáng)度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。該加工有加工表面：平面加工包括變速叉底面、叉口上平面；孔系加工包括小頭孔22、小孔14。第 2 章 零件的分析3 以平面為主有：變速叉底面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是；3.2Ra 叉口端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是。3.2Ra 孔系加工有： 22 的小頭孔鉆、擴(kuò)和鉸加工，其表面粗糙度要求；3.2Ra 變速叉毛坯的選擇鑄造，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因其年產(chǎn)量是13mm5000 件，由3表 2.13 可知是中批量生產(chǎn)。上面主要是對(duì)變速叉零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn)行了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計(jì)提供了必要的準(zhǔn)備。第 4 章 鉆孔夾具設(shè)計(jì)4第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)本變速叉型零件假設(shè)年產(chǎn)量為 10 萬臺(tái)，每臺(tái)銑床需要該零件 1 個(gè)，備品率為19%，廢品率為 0.25%，每日工作班次為 2 班。該零件材料為 ZG45，考慮到零件在工作時(shí)要有高的耐磨性，所以選擇焊接。依據(jù)設(shè)計(jì)要求 Q=100000 件/年，n=1 件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率 和 廢品率 分別取 19%和 0.25%代入公式得該工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)N=2XQn(1+)（1+)=238595 件/年3.1 確定毛坯的制造形式零件材料為 ZG45，年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，鑄件的特點(diǎn)是液態(tài)成形，其主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件，也適用于不同的金屬，還特別適應(yīng)制造形狀復(fù)雜的鑄件?？紤]到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型鑄造，這從提高生產(chǎn)效率，保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。3.2 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，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)的選擇，對(duì)像變速叉型零件這樣的零件來說，選好粗基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。對(duì)本零件來說，如果外圓的端面做基準(zhǔn)，則可能造成這一組內(nèi)外圓的面與零件的外形不對(duì)稱，按照有關(guān)粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面做粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)應(yīng)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn)) 3。對(duì)于精基準(zhǔn)而言，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，此處不在重復(fù)。3.2.1 影響加工方法的因素影響加工方法的因素 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量第 4 章 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 5生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如小頭孔的加工，在小批量生產(chǎn)時(shí)，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時(shí)采用拉削加工。 要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時(shí)容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。 要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。選擇加工方法一般先按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求來選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為 IT63.2.2 加工方案的選擇加工方案的選擇 由參考文獻(xiàn)3表 2.116 可以確定，平面的加工方案為：粗銑精銑（） ，粗糙度為6.30.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。79ITITaR 小頭孔22 加工方法：加零件毛坯不能直接鍛出孔，只能鍛出一個(gè)小坑，以便在以后加工時(shí)找正其中心，但其表面粗糙度的要求為，所以選擇加工的方法是鉆擴(kuò)鉸。6 . 1Ra14、10.3 孔加工方法：因?yàn)榭椎谋砻娲植诙鹊囊蠖疾桓?，是，所以我們采用一次鉆孔的加工12.5Ra 方法。3.3 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)已經(jīng)確定為成批生產(chǎn)的條件下，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)成本盡量下降。3.3.1 工序的合理組合工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： 工序分散原則6工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含 0.4%1.1%蘇打8090 c及 0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。mg2003.3.2 工序的集中與分散工序的集中與分散制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 工序分散的特點(diǎn)工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)水平要求不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中的特點(diǎn)第 4 章 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 7工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。3.3.3 加工階段的劃分加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)階段： 粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為 IT11IT16。粗糙度為 Ra80100m。8 半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為 IT9IT10。表面粗糙度為 Ra101.25m。 精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般為 IT6IT7，表面粗糙度為 Ra101.25m。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小孔之類的粗加工。3.3.5 工藝路線方案一10 鑄造鑄造20 時(shí)效時(shí)效30 銑 粗、半精銑 22 孔一側(cè)端面40 銑 粗、半精銑 22 孔另外一側(cè)端面50 鉆 鉆擴(kuò)鉸 22mm 的孔60 銑 銑叉口第 4 章 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 970 鉗 去叉口毛刺80 熱 熱處理(叉口淬火)90 校 校正100 磨 粗磨叉口兩側(cè)面及凸臺(tái)面110 磨 精磨叉口兩側(cè)面120 鉆 鉆 10.3, 14 孔130 淬 叉口高頻淬火140 校 校正150 檢 終檢入庫3.3.6 工藝路線方案二10 鑄造鑄造20 時(shí)效時(shí)效30 銑 粗、半精銑 22 孔一側(cè)端面40 銑 粗、半精銑 22 孔另外一側(cè)端面50 鉆 鉆擴(kuò)鉸 22mm 的孔60 鉆 鉆 10.3, 14 孔70 銑 銑叉口80 鉗 去叉口毛刺90 熱 熱處理(叉口淬火)100 校 校正110 磨 粗磨叉口兩側(cè)面及凸臺(tái)面120 磨 精磨叉口兩側(cè)面130 淬 叉口高頻淬火140 校 校正150 檢 終檢入庫3.3.7 工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一的定位和裝夾等都比較方便。方案二采用鏜床加工，需要要及時(shí)更換刀具，因?yàn)橛行┕ば蛟阢姶采弦部梢约庸ぃM、鉆孔等等，需要換上相應(yīng)的刀具。因此綜合工藝方案，取優(yōu)棄劣，具體工藝過程如下：10 鑄造鑄造20 時(shí)效時(shí)效30 銑 粗、半精銑 22 孔一側(cè)端面1040 銑 粗、半精銑 22 孔另外一側(cè)端面50 鉆 鉆擴(kuò)鉸 22mm 的孔60 銑 銑叉口70 鉗 去叉口毛刺80 熱 熱處理(叉口淬火)90 校 校正100 磨 粗磨叉口兩側(cè)面及凸臺(tái)面110 磨 精磨叉口兩側(cè)面120 鉆 鉆 10.3, 14 孔130 淬 叉口高頻淬火140 校 校正150 檢 終檢入庫3.4 變速叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定變速叉的鍛造采用的是 ZG45 鋼鑄造制造，其材料是 ZG45，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。3.4.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求變速叉為鍛造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求： 由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機(jī)件配合的表面才需要進(jìn)行機(jī)械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計(jì)為非加工表面。 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，鑄造件外形應(yīng)力求簡單、平直的對(duì)稱，盡量避免鑄造件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺(tái)等結(jié)構(gòu)。 鑄造件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 鑄造件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡單。 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。3.4.2 變速叉的偏差計(jì)算 變速叉底平面和大頭孔上平面的偏差及加工余量計(jì)算底平面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：由參考文獻(xiàn)4表 1119。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。查3可知其2.0 2.5mm2.2mm粗銑時(shí)精度等級(jí)為 IT16，粗銑平面時(shí)厚度偏差取0.21mm精銑：由參考文獻(xiàn)3表 2.359，其余量值規(guī)定為。1.0mm 小頭孔的偏差及加工余量計(jì)算參照參考文獻(xiàn)3表 2.22，2.225,2.313 和參考文獻(xiàn)15表 18，可以查得：第 4 章 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 11孔16：鉆孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是。12IT12.5Raummm21. 0擴(kuò)孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是。10IT3.2Raummm084. 0鉸孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是。8IT 1.6Raum0.043mm3.5 選擇加工設(shè)備和工藝裝備3.5.1 機(jī)床選用.工序是粗銑、精銑。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用銑床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的 X52K 銑床。參考根據(jù)機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡明手冊(cè)表 4.2-7。.工序是鉆孔，選用 Z525 搖臂鉆床。3.5.2 選擇刀具.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金銑刀。加工刀具選用 YG6 類硬質(zhì)合金銑刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位銑刀(GB5343.1-60,GB5343.2-60)。.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆，參考機(jī)械加工工藝手冊(cè) （主編 孟少農(nóng)） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有參數(shù)。3.5.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計(jì)量器具的不確定度選擇；二是按計(jì)量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。3.6 確定切削用量及基本工時(shí)工序30：粗、半精銑22孔一側(cè)端面機(jī)床：立式銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料：， ，齒數(shù) 8，此為細(xì)齒15YT100Dmm銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：pa2pamm精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：pa1.0pamm每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，取根據(jù)參考文獻(xiàn)3表faZmmaf/18. 02.481，取銑削速度2.47/Vm s每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)3表fa0.15/famm Z122.481，取銑削速度2.8/Vm s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n10001000 2.8 60535 /min3.14 100Vnrd按照參考文獻(xiàn)3表 3.131，取 600 /minnr實(shí)際銑削速度：v3.14 100 6003.14/10001000 60dnvm s進(jìn)給量：fV0.15 8 600/6012/ffVa Znmm s 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： mf12/720/minmffVmm smm走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間：2jt122141 10020.34min720jmllltf機(jī)動(dòng)時(shí)間：2jt12268 10020.24min720jmllltf所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間220.58minjjjttt工序40：粗、半精銑22孔另外一側(cè)端面機(jī)床：立式銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料：， ，齒數(shù) 8，此為細(xì)齒15YT100Dmm銑刀。因其單邊余量：Z=2mm所以銑削深度：pa2pamm精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：pa1.0pamm每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，取根據(jù)參考文獻(xiàn)3表faZmmaf/18. 02.481，取銑削速度2.47/Vm s每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，取：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表fa0.15/famm Z2.481，取銑削速度2.8/Vm s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n10001000 2.8 60535 /min3.14 100Vnrd按照參考文獻(xiàn)3表 3.131，取 600 /minnr實(shí)際銑削速度：v3.14 100 6003.14/10001000 60dnvm s進(jìn)給量：fV0.15 8 600/6012/ffVa Znmm s 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： mf12/720/minmffVmm smm走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間：2jt122141 10020.34min720jmllltf第 4 章 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 13機(jī)動(dòng)時(shí)間：2jt12268 10020.24min720jmllltf所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間220.58minjjjttt工序 50：鉆擴(kuò)鉸 22mm 的孔機(jī)床：立式鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表 4.39 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。（1）鉆孔切屑用量：取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)2可查出，根據(jù) z525 立式鉆床，取進(jìn)給量，8pamm0.48/fmm r切屑速度：，則修正后的切屑速度17/ mincvm0.88mvk0.75lvk ，即17 0.88 0.7511.22/ mincvm10001000 11.22198.4 / min16swvnrd查參考文獻(xiàn)2表 3.17，取，195 / minwnr故實(shí)際切屑速度為。16 19511.02 / min10001000wwcd nvr切屑用時(shí)：=10mm， 1cot(1 2)2rDlkmm9.8,45rDk21lmm12lmm故，12112 10 10.24min14.40.48 195jwllltsfn110.160.24 0.162.3fjtts， 1111() 0.06(14.42.3) 0.061bxjftttts1111117.7djjfbxttttts（2）擴(kuò)孔切屑用量：取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)2可查出，根據(jù) z525 立式鉆床，取進(jìn)給量0.9pamm，切屑速度：，則修正后的切屑速度0.62/fmm r25/ mincvm0.88mvk0.75lvk ，即，25 0.88 0.7522.44/ mincvm10001000 22.44360.7 / min19.8swvnrd查參考文獻(xiàn)2表 3.17，取，272 / minwnr故實(shí)際切屑速度為。19.8 27216.9 / min10001000wwcd nvr切屑用時(shí)：=10mm， 1cot(1 2)2rDlkmm9.8,45rDk21lmm12lmm故，12212 10 10.13min7.80.62 272jwllltsfn220.167.8 0.161.25fjtts， 2222() 0.06(7.8 1.25) 0.060.54bxjftttts222229.6djjfbxttttts（3）鉸孔切屑用量：取背吃刀量，由參考文獻(xiàn)2可查出，根據(jù) z525 立式鉆床，取進(jìn)給量0.1pamm，切屑速度：，則修正后的切屑速度0.81/fmm r8.2/ mincvm0.88mvk0.99lvk 14，即，8.2 0.88 0.997.14/ mincvm10001000 7.14113.69 / min20swvnrd查參考文獻(xiàn)2表 3.17，取，97 / minwnr故實(shí)際切屑速度為。20 976.09 / min10001000wwcd nvr切屑用時(shí)：=10mm， 1cot(1 2)2rDlkmm10Dmm45rk 21lmm12lmm故，123250.19 130.29min17.40.81 97jwllltsfn330.1617.4 0.162.8fjtts，。3333() 0.061.2bxjftttts3333321.4djjfbxttttts工序60：銑叉口機(jī)床：立式銑床 X52K刀具：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 10-64 選用硬質(zhì)合金鑲齒套面銑刀 YT15. 銑刀壽命 T=180min,D/Z=100/10,B=401) 削深度 2=10mm 所以有=5mmpapa2) 給量 查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 10-118 與表 10-119 得,進(jìn)給量 f=0.20.35mm/齒按機(jī)床行選取 f=0.3mm/齒3) 切削速度根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 10-70,及 10-66,查得V=115min/s. 即 V=6.9m/min4) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速ns= 21.97r/minWd1000cv1009 . 61000按機(jī)床說明書(見工藝手冊(cè)表 6-39),與 21.97r/min 相近的機(jī)床轉(zhuǎn)速為 22.5r/min?，F(xiàn)選取=22.5r/min。wn所以實(shí)際切削速度=cv1000sdnmin/1 . 710005 .22100m當(dāng)=22.5r/min 時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為wnmf=fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)， 查機(jī)床說明書有=60(mm/min)mfwnmf5) 削工時(shí)，按工藝手冊(cè)表 6.2-1。 t=1.5(min) t=0.75(min)1mm21flll 60902m6045銑兩次的總時(shí)間為 t=1.5+0.75=2.25minm工序 110：粗磨叉口兩側(cè)面及凸臺(tái)面。機(jī)床 M7130 平面磨床1)選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊(cè)第三章中磨料 A46KV6P 35040167其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46#,硬度為中輪 1 級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6 號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為 350 x40 x167第 4 章 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 152)切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 33-42 有工件速度 18m/min 切削深度0.0157mm/st wvrf縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程) af3)切削工時(shí) rabfvfkDbZt10002式中 D-被加工直徑 b-加工寬度 Z -單邊加工余量b K-系數(shù) V-工作臺(tái)移動(dòng)速度 -工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量af -工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量 af 0.55(min)0157. 02201810001 . 115. 09902t工序 160：精磨叉口兩側(cè)面。機(jī)床 M7130 平面磨床1)選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊(cè)第三章中磨料 A46KV6P 35040167其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為 46#,硬度為中輪 1 級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6 號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為 350 x40 x1672)切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表 33-42 有工件速度 18m/min 切削深度 0.0157mm/stwvrf縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)af 3)切削工時(shí) rabfvfkDbZt10002 式中 D-被加工直徑 b-加工寬度 Z -單邊加工余量b K-系數(shù) V-工作臺(tái)移動(dòng)速度 -工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量af -工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量 af 0.3(min)0157. 02201810001 . 115. 09502t工序 130 ：鉆10.3, 14孔機(jī)床：鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)3表 4.39，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭切削深度：pa7pamm根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得：進(jìn)給量,切削速度。394 . 20.22/fmm rsmV/36. 0機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n，min/1147614. 36036. 010001000rdVn按照參考文獻(xiàn)3表 3.131，取。1600 /minnr實(shí)際切削速度：v3.14 6 16000.50/10001000 60Dnvm s 切削工時(shí)16被切削層長度 ：l30lmm刀具切入長度：1l16(1 2)1202422rDlctgkctgmm刀具切出長度： 取。2lmml412mml32加工基本時(shí)間： jt1230430.11min0.22 1600jLlltf n第 4 章 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 17第第 4 章章 銑叉口夾具設(shè)計(jì)銑叉口夾具設(shè)計(jì)4.1 研究原始質(zhì)料研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來銑叉口，要滿足對(duì)稱度要求以及其兩邊的平行度要求。在銑此叉口時(shí)，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。4.2 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇根據(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。22 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22 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 22 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)。4.3 切削力及夾緊分析計(jì)算切削力及夾緊分析計(jì)算刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 00150010 頂刃0n 側(cè)刃60010 1530rK 40Dmm160dmm20.5Lmm22Z 0.08/famm zmmap0 . 2由參考文獻(xiàn)55 表 129 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 0.90.801.11.10.12335pzFafDB zn有：0.900.801.11.10.12335 2.00.082820.522 2.4836.24()FN根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即： FKWK安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算： 6543210KKKKKKKK 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)5121 可知其公式參數(shù)：60 KK18 1234561.0,1.0,1.0,1.3,1.0,1.0.KKKKKK由此可得： 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56K 所以 836.24 1.561304.53()KWK FN由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。查參考文獻(xiàn)51226 可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：)(210tgtgQLWz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 6.22 2.76zr 90105922 29其中： 33()Lmm)(80 NQ 螺旋夾緊力：04748.2()WN該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如 2.1.由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式 2621001KLWWl即： 004748.2 33 0.989032.75()17KW LWNl由上述計(jì)算易得： KKWW由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4.4 誤差分析與計(jì)算誤差分析與計(jì)算（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一定位銷，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=Dmax-Dmin 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第 4 章 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 19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。 夾緊誤差 ： cos)(minmaxyyjj其中接觸變形位移值： 1()()19.62nHBZyRaZaZkNkRcHBl 查5表 1215 有。 10.004,0.0016,0.412,0.7RazHBKKCn cos0.0028j jymm 磨損造成的加工誤差：通常不超過Mjmm005. 0 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取ADmm01. 0誤差總和：0.0850.3jwmmmm 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用零、部件的設(shè)計(jì)與選用4.5.1 定位銷選用定位銷選用本夾具選用一可換定位銷來定位，其參數(shù)如下表：表 5.1 定位銷DdH公稱尺寸允差1Dh1hb1dC1C1616150.01122514M16414.5.2 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái) T 形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。根據(jù) GB220780 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：20o 圖 5.1 夾具體槽形與螺釘根據(jù) T 形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表 5.4：表 5.4 定向鍵夾具體槽形尺寸 B2B公稱尺寸允差 d允差4dLHhD1h公稱尺寸允差 D2h180.0160.03525164164.518+0.0195對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖 5.3 所示： 標(biāo)記四周倒圓 圖 5.3 平塞尺塞尺尺寸參數(shù)如表 5.5：第 4 章 鉆孔夾具設(shè)計(jì) 21表 5.5 塞尺公稱尺寸 H允差 dC30.0060.254.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)） 。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。結(jié)論22結(jié) 論通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我能夠?qū)镜闹R(shí)做進(jìn)一步的了解與學(xué)習(xí)，對(duì)資料的查詢與合理的應(yīng)用做了更深入的了解，本次進(jìn)行工件的工藝路線分析、工藝卡的制定、工藝過程的分析，對(duì)我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)的課程進(jìn)行了實(shí)際的應(yīng)用與綜合的學(xué)習(xí)提高了我了思考問題，解決問題的能力以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于能力有限，設(shè)計(jì)中還有很多不足之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指導(dǎo)參考文獻(xiàn)23參 考 文 獻(xiàn)1 李 洪機(jī)械加工工藝手冊(cè)M 北京出版社，200612 陳宏鈞實(shí)用金屬切削手冊(cè)M 機(jī)械工業(yè)出版社，200513 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)金屬切削手冊(cè)M上海科學(xué)技術(shù)出版社，20024 楊叔子機(jī)械加工工藝師手冊(cè)M機(jī)械工業(yè)出版社，20005 徐鴻本機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003106 都克勤機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)M 貴州人民出版社，200347 胡建新機(jī)床夾具M(jìn) 中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，200158 馮 道機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)M 安徽文化音像出版社，20039 王先逵機(jī)械制造工藝學(xué)M機(jī)械工業(yè)出版社，200010 馬賢智機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)M中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，19941211 劉文劍夾具工程師手冊(cè)M黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，200712 王光斗機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，20028致謝24致 謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設(shè)計(jì)就會(huì)做得很困難。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。XX 老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計(jì)的過程中也遇到了不少的問題，XX 老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時(shí)詢問我畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)。在論文工作中，得到了機(jī)電學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。最后，在即將完成畢業(yè)設(shè)計(jì)之時(shí)，我再次感謝對(duì)我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！