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機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 倒檔變速叉 零件名稱 倒檔變速叉 共 6 頁(yè) 第 1 頁(yè) 車(chē)間 工段 工序號(hào) 材料牌號(hào) 機(jī)加工 二 20 HT200 毛坯種類(lèi) 毛坯外形 每毛坯制件 每臺(tái)件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備牌號(hào) 同時(shí)加工件 立式銑床 X51 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 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) 公步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 粗銑Φ24右端面 面銑刀，游標(biāo)卡尺 360 30 0.4 1.5 1 0.13 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 倒檔變速叉 零件名稱 倒檔變速叉 共 6 頁(yè) 第 2 頁(yè) 車(chē)間 工段 工序號(hào) 材料牌號(hào) 機(jī)加工 二 30 HT200 毛坯種類(lèi) 毛坯外形 每毛坯制件 每臺(tái)件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備牌號(hào) 同時(shí)加工件 立式鉆床 Z525 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 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) 公步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆，擴(kuò)，鉸Φ16孔 麻花鉆，游標(biāo)卡尺 380 95.456 0.8 1.7 1 0.16 2 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 倒檔變速叉 零件名稱 倒檔變速叉 共 6 頁(yè) 第 3 頁(yè) 車(chē)間 工段 工序號(hào) 材料牌號(hào) 機(jī)加工 二 50 HT200 毛坯種類(lèi) 毛坯外形 每毛坯制件 每臺(tái)件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備牌號(hào) 同時(shí)加工件 立式銑床 X51 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 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) 公步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 精銑R34端面 面銑刀，游標(biāo)卡尺 360 30 0.4 1.5 1 0.13 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 倒檔變速叉 零件名稱 倒檔變速叉 共 6 頁(yè) 第 4 頁(yè) 車(chē)間 工段 工序號(hào) 材料牌號(hào) 機(jī)加工 二 60 HT200 毛坯種類(lèi) 毛坯外形 每毛坯制件 每臺(tái)件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備牌號(hào) 同時(shí)加工件 鏜床 T68 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 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) 公步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鏜R23內(nèi)圓 鏜刀，卡規(guī) 210 26.8 1 2 1 0.17 2 3 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 倒檔變速叉 零件名稱 倒檔變速叉 共 6 頁(yè) 第 5 頁(yè) 車(chē)間 工段 工序號(hào) 材料牌號(hào) 機(jī)加工 二 70 HT200 毛坯種類(lèi) 毛坯外形 每毛坯制件 每臺(tái)件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備牌號(hào) 同時(shí)加工件 立式銑床 X51 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 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) 公步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 銑寬15mm的槽 面銑刀，游標(biāo)卡尺 380 95.456 0.8 1.8 1 0.14 2 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 倒檔變速叉 零件名稱 倒檔變速叉 共 6 頁(yè) 第 6 頁(yè) 車(chē)間 工段 工序號(hào) 材料牌號(hào) 機(jī)加工 二 80 HT200 毛坯種類(lèi) 毛坯外形 每毛坯制件 每臺(tái)件數(shù) 鑄造 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備牌號(hào) 同時(shí)加工件 立式鉆床 Z525 1 夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件 工步號(hào) 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) 公步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助 1 鉆M10螺紋底孔，攻絲M10 麻花鉆，游標(biāo)卡尺 764.3 17 0.28 6 1 0.39 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 產(chǎn)品名稱 倒檔變速叉 零件名稱 倒檔變速叉 共 1 頁(yè) 第 1 頁(yè) 材 料 HT200 毛 坯 種 類(lèi) 鑄造 毛坯外形尺寸 每毛坯可制 件 數(shù) 1 每 臺(tái) 件 數(shù) 1 備注 序 號(hào) 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 車(chē)間 工段 設(shè) 備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件 10 鑄造 鑄造 機(jī) 一 20 銑 粗銑Φ24右端面 機(jī) 二 立式銑床X51 面銑刀，游標(biāo)卡尺 30 鉆 鉆，擴(kuò)，鉸Φ16孔 機(jī) 二 立式鉆床Z525 麻花鉆，游標(biāo)卡尺 0.39 40 熱 淬火E表面和R34端面 機(jī) 二 50 銑 精銑R34端面 機(jī) 二 立式銑床X51 面銑刀，游標(biāo)卡尺 0.05 60 鏜 鏜R23內(nèi)圓 機(jī) 二 鏜床T68 鏜刀，游標(biāo)卡尺 1.885 70 銑 銑寬15mm的槽 機(jī) 二 立式銑床X51 面銑刀，游標(biāo)卡尺 0.282 80 鉆 鉆M10螺紋底孔，攻絲M10 機(jī) 二 立式鉆床Z525 麻花鉆，游標(biāo)卡尺 0.65 85 鉗 去毛刺 90 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)入庫(kù) 課程設(shè)計(jì)（論文） 題 目 倒擋變速叉零件的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 所屬部 所屬專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 所屬班級(jí) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 起訖日期 摘 要 此次設(shè)計(jì)是對(duì)變速叉零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，其零件為鍛件，具有體積小，零件復(fù)雜的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來(lái)加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具,并以操作簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊方式夾緊，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，方便且能滿足要求。 關(guān)鍵詞 變速叉，加工工藝，專用夾具，設(shè)計(jì) 26 Abstract This design is to dials forks the components the processing craft and the jig design, its components are the forging, has the volume to be small, components complex characteristic,Because the surface is easier than the hole to process, when formulation technological process, first the machined surface, then processes other take the surface as the datum,In which various working procedures jig all uses the unit clamp, special regarding processes the big end of hole, the trough and drills the capitellum hole incline eyelet in the working procedure, Chooses locate mode which two sells at the same time, and operates the simple manual clamp way clamp, its organization design is simple, the convenience also can satisfy the request. Key words： Dials the fork, the processing craft, unit clamp, design 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 III 第1章 序言 1 第2章 變速叉的分析 6 2.1變速叉的工藝分析 6 2.2變速叉的工藝要求 6 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7 3.1 加工工藝過(guò)程 7 3.2確定各表面加工方案 7 3.2.1影響加工方法的因素 8 3.2.2加工方案的選擇 8 3.3 確定定位基準(zhǔn) 9 3.3.1粗基準(zhǔn)的選擇 9 3.3.1精基準(zhǔn)選擇的原則 9 3.4工藝路線的擬訂 10 3.4.1工序的合理組合 10 3.4.2工序的集中與分散 11 3.4.3加工階段的劃分 11 3.4.4加工工藝路線方案的比較 12 3.5變速叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 15 3.5.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 15 3.5.2變速叉的偏差計(jì)算 16 3.6確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 17 3.7時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 24 第4章 鏜R23夾具設(shè)計(jì) 27 4.1研究原始質(zhì)料 27 4.2定位基準(zhǔn)的選擇 27 4.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 27 4.4 誤差分析與計(jì)算 29 4.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 29 4.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 31 總結(jié)與展望 32 參考文獻(xiàn) 33 致 謝 34 序 言 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(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)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(guó)家國(guó)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)。 倒檔變速叉工工藝規(guī)程及夾具設(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)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。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(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(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。 一、零件的分析 〈一〉零件的作用 題目所給的是變速箱中的變速叉，它的主要作用是推動(dòng)倒檔齒輪向輸入軸傳動(dòng)齒輪移動(dòng)并與之嚙合，使汽車(chē)實(shí)現(xiàn)倒行。再換倒檔時(shí)，撥叉將受到較大的沖擊。 〈二〉零件的工藝分析 該撥叉為精密鑄件，鑄造表面光潔，平整，無(wú)裂痕，毛刺，分層，縮孔，縮松等鑄造缺陷。 從零件圖上看，該零件是典型的叉架類(lèi)零件，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，形位精度要求不算高。為大批量生產(chǎn)的鑄件。其主要加工的有16的孔表面粗糙度為Ra1.6um，斜腳面尺寸要求公差尺寸為自由公差，表面粗糙度為Ra3.2m并保證與16軸線的垂直度為0.10；R34面粗糙度為Ra3.2um，表面要求淬火處理，硬度要求為45~53HRC。通過(guò)分析該零件，其布局合理，雖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但加工要求比較容易保證，我們通過(guò)專用夾具可保證其加工要求，整個(gè)圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小，符合要求。 5個(gè)加工表面分別是： （1）Φ16孔的上端面; （2）加工φ16的孔內(nèi)表面； （3）撥叉兩端面，保證尺寸9±0.15； （4）鉆，擴(kuò)，鉸螺紋孔； （5）加工R50圓弧槽 二、工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) <一> 確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200，考慮到變速叉運(yùn)行時(shí)經(jīng)常需要掛檔倒車(chē)或輔助轉(zhuǎn)向，因此零件在工作過(guò)程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料的零件強(qiáng)度也能得到保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為2級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 有上述工藝要求與資料，對(duì)毛坯初步設(shè)計(jì)如下: 1. Φ16mm的孔 由于16mm難以鑄造，在毛坯設(shè)計(jì)時(shí)，不宜設(shè)計(jì)底孔，因此毛坯采用實(shí)心鑄造，以確保毛坯成功率。 2.叉口側(cè)面 叉口兩側(cè)面粗糙度均為3.2，進(jìn)行一次粗銑即可滿足光潔度要求。根據(jù)資料可知，毛坯的叉口厚度定為1.5mm。 3. 叉口內(nèi)圓面 粗糙度沒(méi)有要求，直接鑄出 <二> 基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否則，不但使加工工藝問(wèn)題百出，更有甚者，造成生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 1． 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于零件而言，粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于后面的精加工至關(guān)重要，從零件圖上看出，變速叉較不規(guī)則，所以粗基準(zhǔn)不太容易選擇，為了保證Φ16孔的精度要求，選φ16孔下端面為粗基準(zhǔn)。 2． 精基準(zhǔn)的選擇 以φ16孔下端面為粗基準(zhǔn)，加工φ16孔的上端面，然后以加工過(guò)的上端面為精基準(zhǔn)加工φ16內(nèi)孔，從而保證加工精度。 <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的技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能機(jī)床以及專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便生產(chǎn)成本盡量降低。 10 鑄造 鑄造 20 銑 粗銑Φ24右端面 30 鉆 鉆，擴(kuò)，鉸Φ16孔 40 熱 淬火E表面和R34端面 50 銑 精銑R34端面 60 鏜 鏜削R23圓弧面 70 銑 銑寬15mm的槽 80 鉆 鉆M10螺紋底孔，攻絲M10 85 去毛刺 90 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)入庫(kù) 變速叉的偏差計(jì)算 ⑴ 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11～19。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。查[3]可知其粗銑時(shí)精度等級(jí)為IT12，粗銑平面時(shí)厚度偏差取 精銑：由參考文獻(xiàn)[3]表2.3～59，其余量值規(guī)定為。 ⑵ 小頭孔的偏差及加工余量計(jì)算 參照參考文獻(xiàn)[3]表2.2～2，2.2～25,2.3～13和參考文獻(xiàn)[15]表1～8，可以查得： 孔￠16： 鉆孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是。 擴(kuò)孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是。 鉸孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是。 ⑶．粗、精銑15槽 參照參考文獻(xiàn)[1]表21～5，得其槽邊雙邊粗加工余量2Z=2.0mm，槽深加工余量為1.0mm，再由參照參考文獻(xiàn)[1]表21～5的刀具選擇可得其極限偏差：粗加工為，精加工為。 <五> 切削用量以及機(jī)床的確定 工序30：粗銑Φ24右端面 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)齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序40：粗銑?24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)齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度 每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序50：鉆、擴(kuò)、鉸孔￠16。 機(jī)床：立式鉆床Z525 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～9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，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即 查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取， 故實(shí)際切屑速度為。 切屑用時(shí)： =10mm，，， 故，， ， （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，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即， 查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取， 故實(shí)際切屑速度為。 切屑用時(shí)： =10mm，，， 故，， ， （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，切屑速度：，，，則修正后的切屑速度，即， 查參考文獻(xiàn)[2]表3.17，取， 故實(shí)際切屑速度為。 切屑用時(shí)： =10mm，，，， 故，， ，。 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=40 1) 削深度 2=10mm 所以有=5mm 2) 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=0.2~0.35mm/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/min 4) 定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速　　 ns== 21.97r/min 按機(jī)床說(shuō)明書(shū)(見(jiàn)《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。現(xiàn)選取=22.5r/min。 所以實(shí)際切削速度== 當(dāng)=22.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為 =fZ=0.31022.5=67.5(mm/min)， 查機(jī)床說(shuō)明書(shū)有=60(mm/min) 5) 削工時(shí)，按《工藝手冊(cè)》表6.2-1。 t===1.5(min) t==0.75(min) 銑兩次的總時(shí)間為t=1.5+0.75=2.25min 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(jiàn)《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350x40x167 2)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 縱向進(jìn)給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 3)切削工時(shí) 式中 D---被加工直徑 b----加工寬度 Z--單邊加工余量 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 --工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量 ＝0.55(min) 工序60：鏜R23內(nèi)圓 機(jī)床：立式鏜床T68 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為=。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ，取 實(shí)際切削速度，： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí) 查參考文獻(xiàn)[1]，表3.5-37工步輔助時(shí)間為：1.86min 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(jiàn)《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350x40x167 2)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 縱向進(jìn)給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程) 3)切削工時(shí) 式中 D---被加工直徑 b----加工寬度 Z--單邊加工余量 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 --工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量 ＝0.3(min) 工序130 ：鉆M10螺紋底孔,倒角 機(jī)床：鉆床Z525 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭 切削深度： 根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得：進(jìn)給量,切削速度。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取。 實(shí)際切削速度： 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取。 加工基本時(shí)間： 工序140 ：攻絲M10 鉆孔選用機(jī)床為Z525搖臂機(jī)床，刀具選用絲錐，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷。 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-2查得絲錐鉆孔進(jìn)給量為0.20～0.35。 則取 確定切削速度，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》第2卷表10.4-9 切削速度計(jì)算公式為 （3-20） 查得參數(shù)為，刀具耐用度T=35 則 ==1.6 所以 ==72 選取 所以實(shí)際切削速度為=2.64 確定切削時(shí)間（一個(gè)孔） = 4 鏜R23內(nèi)圓夾具設(shè)計(jì) 4.1問(wèn)題的提出 本夾具是用來(lái)鏜R23內(nèi)圓,零件圖中此孔與16的孔中心距有公差要求。此工序?yàn)榇昼M、半精鏜加工,因此本工序加工時(shí)要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,重點(diǎn)是保證加工精度的問(wèn)題. 4.2 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?；鶞?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(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)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。Φ16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φ16孔和其端面作為定位精基準(zhǔn)，來(lái)設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以兩銷(xiāo)和兩已加工好的φ16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(jiǎn)單的螺母作為夾緊機(jī)構(gòu)。 4.3 定位元件及夾緊元件的選擇 據(jù)上面所述，查參考文獻(xiàn)[1]，選用固定式定位銷(xiāo)（長(zhǎng)銷(xiāo)）穿過(guò)16的孔。由于此孔兩側(cè)面沒(méi)加工，故用定位塊進(jìn)行支承。這樣一銷(xiāo)一面就限制了五個(gè)自由度，最后在待加工孔下面加上一個(gè)支承釘再限制最后一個(gè)自由度，即一面兩銷(xiāo)定位。這樣就可以完全定位了。 夾緊元件選用壓板，由于壓板種類(lèi)很多，當(dāng)選用轉(zhuǎn)動(dòng)壓板時(shí)，其行程不夠，選用U型壓板又不合適，故在充分比較分析的情況下，選用移動(dòng)壓板，其夾緊可靠、操作方便，在很多地方都有用到。 圖3.2 移動(dòng)壓板（GB2175-80） 4.4 切削力及夾緊力計(jì)算 鏜刀材料：（機(jī)夾單刃硬質(zhì)合金鏜刀），機(jī)床為：T68 由參考文獻(xiàn)[3]，表1-12選擇刀具的幾何參數(shù)為： 1）粗鏜： 由參考文獻(xiàn)[12]，查表可得： 圓周切削分力公式： 查表得： 取 ∴ 由表可得參數(shù)： ∴ ∴ 同理：徑向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： ∴ ∴ 軸向切削分力公式 ： 式中參數(shù)： ∴ ∴ 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)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： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算， 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)[12]表可得： 所以，有： 2）半精鏜： 同理，圓周切削分力公式： 因?yàn)椋? ，則 所以，有： 當(dāng)夾緊力方向與切削力方向一致時(shí)，僅需要較小的夾緊力來(lái)防止工件在加工過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。故該夾具采用移動(dòng)壓板夾緊機(jī)構(gòu)，為了方便操作，通過(guò)手動(dòng)擰緊螺母將壓板壓緊工件。 由于夾緊力方向與切削力方向在水平上有一段距離，使工件在夾緊的地方產(chǎn)生了彎矩，如圖： 圖3.3 彎矩示意圖 ∴ 既是加上轉(zhuǎn)矩M，所以319.65N 4.4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以一面一銷(xiāo)2個(gè)支撐塊定位。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴ 定位銷(xiāo)的定位誤差 ： 其中： ， ， ， 且：L=250mm ，得 ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò) ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見(jiàn)，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 4.5.1定位銷(xiāo)選用 本夾具選用一可換定位銷(xiāo)和固定棱形銷(xiāo)來(lái)定位，其參數(shù)如下表： 表5.1 定位銷(xiāo) d H D 公稱尺寸 允差 14～18 12 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 4.5.2夾緊裝置的選用 該夾緊裝置選用移動(dòng)壓板，其參數(shù)如表5.3： 表6.3 移動(dòng)壓板 公稱直徑 L 6 45 20 8 19 6.6 7 M6 5 4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求 （1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性 在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時(shí)效處理，退火等處理方式。 （2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度 保證在加工過(guò)程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。 （3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò) 夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。 （4）應(yīng)便于鐵屑去除 在加工過(guò)程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時(shí)清除，切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會(huì)破壞的定位精度，甚至發(fā)生事故。因此，在這個(gè)過(guò)程中的鐵屑不多，可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間：對(duì)切削過(guò)程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在夾具體上面。 （5）安裝應(yīng)牢固、可靠 夾具安裝在所有通過(guò)夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心，夾具應(yīng)盡可能低，支撐面積應(yīng)足夠大，以安裝精度要高，以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的，識(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。 加工過(guò)程中，夾具必承受大的夾緊力切削力，產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，夾具的形狀，取決于夾具布局和夾具和連接，在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外，夾點(diǎn)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具，切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠，所以?shī)A具設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。 4.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)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(kāi)工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，經(jīng)過(guò)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(lèi)夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(guò)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(xiāo)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 總結(jié)與展望 總結(jié)與展望 在本次設(shè)計(jì)中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問(wèn)題，所選用的零、部件都是操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)件，從現(xiàn)時(shí)以最低的成本實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的加工。但也有不足之處：特別是對(duì)于鏜孔夾具，在刀具加工完退出工件孔時(shí)，有可能會(huì)劃傷工件內(nèi)孔表面，本可以在夾具體內(nèi)部設(shè)置液壓升降系統(tǒng)，使工件孔與定位立臺(tái)可升可降，這樣，在刀具退出時(shí)，使定位立臺(tái)連同工件孔一起升起，從而避免劃傷。但考慮到成本問(wèn)題，未采用這種方法。為此，鏜孔的專用夾具還有待改進(jìn)。無(wú)論怎樣，這次的課程設(shè)計(jì)使我獲益良多，是我在學(xué)校的最后一次答卷，也是我成功邁向社會(huì)的第一步。 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 黃如林，切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004。 [2] 余光國(guó)，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。 [3] 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