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太原理工大學 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 第 1 張 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 1 張 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 機加工 Ⅰ 銑 鑄鋼 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每坯件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 終準 單件 YT15硬質(zhì)合金端銑刀 工步號 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速(r/min) 銑削速度(m/min) 進給量 (mm/r) 銑削深度(mm) 進給 次數(shù) 基本工時 min 1 以φ25右端面定位，銑Φ25左端面，保證尺寸32，粗糙度Ra12.5 刀具：YT15硬質(zhì)合金端銑刀 量具：專用卡板 600 47.1 0.5 2 1 0.123 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 摘 要 機械加工工藝是加工零件時所運用各種方法和技術手段的總和，應用于整個加工過程。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應用技術，它是人們大量數(shù)控加工實踐的經(jīng)驗總結(jié)。數(shù)控加工工藝過程是利用切削刀具在數(shù)控機床上直接改變加工對象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。 本課題為撥叉加工工藝及專業(yè)夾具的設計，其主要內(nèi)容包含了零件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征、形狀尺寸、技術要求等分析；確定加工內(nèi)容；進行工藝分析和零件圖形的數(shù)學處理；制定工藝方案；選擇加工設備、刀具、工量夾具；確定切削參數(shù)；編寫、校驗和修改加工程序；編寫加工工藝技術文件等方面內(nèi)容。課題的重點是訓練機械加工工藝規(guī)程設計、夾具裝配圖的準確繪制、數(shù)控加工程序編制的能力，難點是所設計的工藝路線能做到兼顧精度、效率及經(jīng)濟性，所設計的夾具能在保證技術要求的前提下，滿足結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠等技術指標。 關鍵詞：撥叉；工藝；工序 -Ⅰ- 目 錄 第1章 緒論 1 1.1 研究的目的 1 1.2 研究意義 1 1.3 研究內(nèi)容 1 第2章 零件圖結(jié)構(gòu)設計 3 1.1 零件作用 3 2.2 零件的工藝分析 3 第3章 加工工藝設計 5 3.1 毛坯的選擇 5 3.2 選擇定位基準 5 3.3 加工工藝路線設計 5 3.5 機床的選擇 9 第4章 切削用量的選擇 11 第5章 夾具設計 20 5.1 定位方案及夾緊機構(gòu) 20 5.2 夾緊力計算 22 5.3 定位誤差分析 22 總 結(jié) 23 致 謝 24 參考文獻 25 第1章 緒論 1.1 研究的目的 進行撥叉零件的加工工藝規(guī)程和鉆夾具的設計，是為了全面復習，綜合運用大學四年所學的基本理論、基礎及專業(yè)知識，加強對機械制造方面的認識，培養(yǎng)了解決機械加工工藝的問題，提高了綜合運用所學知識分析與解決工程實際問題的能力，為畢業(yè)后從事工程技術和科研工作奠定基礎。 1.2 研究意義 機械的加工工藝及夾具設計是在完成了大學的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術的工作打下基礎。機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設計及制造提出了更高的要求。 1.3 研究內(nèi)容 加工工藝的生產(chǎn)和制備是機床加工零件的各種方法和技術的總和，適用于各加工工藝規(guī)范。加工過程是隨著機床的不斷生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展而逐步提高的，是人們大量機床的設計和技術要求的總結(jié)實踐。工裝是對指定的工件進行設計。撥叉體零件加工精度高，工藝難度大，除了一般零件一般與平面銑削內(nèi)孔、熱處理等特點外，在加工工藝上對加工工藝的部分分析是一個豐富的積累 畢業(yè)實習對我們每個畢業(yè)生來說都非常重要，因為它可以幫助我們將來去工作。但是，對于我們的機械和電氣專業(yè)，在以后的工作中會有一些機械設計和編程的工作，在這里，在我的畢業(yè)設計身體部分，例如，在它的工藝過程和夾具設計。通過在畢業(yè)設計前進行設計可以很好地獲得更好的綜合運用知識，同時加強學習和學習知識的早期階段，從而提高判斷、分析和解決問題的能力。因此，做好畢業(yè)設計是必要的。 通過這個設計，我們可以收集到各種各樣的材料和標準，并學習更多的知識。畢業(yè)設計中的另一個重要設計是特殊夾具的設計。專用夾具設計是針對特殊加工程序的技術要求加工。 本次設計主要撥叉的零件工藝工裝設計，工藝方案設計。其具體設計流程主要包括以下幾個方面： 1.對撥叉主要技術要求進行分析 2.完成撥叉加工工藝設計 3.完成撥叉機械加工工藝過程卡片的編制 4.設計夾具 第2章 零件圖結(jié)構(gòu)設計 1.1 零件作用 題目所給的零件是撥叉。它位于汽車等變速機構(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，工作過程：撥叉零件是在傳動系統(tǒng)中撥動滑移齒輪，以實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速，轉(zhuǎn)向。其中孔Φ16mm通過與軸的配合來傳遞運動，零件的兩個叉頭部位與滑移齒輪相配合。具體零件圖如下： 2.2 零件的工藝分析 撥叉共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1. 零件孔Φ25mm左右加工表面及孔Φ15mm 這一組加工表面包括：孔Φ25mm的上下左右加工表面，孔Φ22mm的內(nèi)表面，有粗糙度要求為Ra小于等于6.3um，鍵槽φ5有粗糙度要求Ra小于等于6.3um，擴兩端面孔，有粗糙度要求Ra=12.5um; 2. 孔Φ68mm內(nèi)孔及8的兩側(cè)面 這一組加工表面包括：φ68的孔，其表面粗糙度為Ra=3.2um，有粗精鏜的要求，8mm的左右端面，Ra=3.2um，要求精銑； 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面尺寸，上述表面的技術要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們的位置精度要求 第3章 加工工藝設計 3.1 毛坯的選擇 確定毛坯部分包括選擇毛坯類型及其制造方法。坯料有鑄造、鍛、壓、焊、型材和板材。在確定毛坯時，應考慮以下因素: 1：零件材料為RZG310-570。考慮零件在機床運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。 2：暫定零件為大批生產(chǎn)，初步確定工藝安排的基本傾向為：加工過程劃分階段，工序適當集中，加工設備主要以通用設備為主，采用專用夾具，這樣投資較少，投產(chǎn)快生產(chǎn)率較高，轉(zhuǎn)產(chǎn)較容易。 3：根據(jù)零件的材料確定毛坯為鑄件，材料為RZG310-570，毛坯的鑄造方法為金屬模機械造型（表15-4），鑄件尺寸公差等級為CT9級（表15-5） 3.2 選擇定位基準 基面選擇是工藝規(guī)程設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)率得以提高。 （1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取φ22孔的不加工外輪廓底面作為粗基準，利用圓柱來定位，另外四爪握住兩邊來限制六個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。 （2）精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。 3.3 加工工藝路線設計 制定工藝路線時，必須考慮零件的幾何形狀、尺寸的保證精度和位置精度等，要求更加合理。在仔細考慮各部件的技術要求后，制定以下工藝方案： 撥叉工藝路線一： 表3-2 加工路線方案一 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 01 鑄造 鑄造 02 車 時效處理 03 銑 以φ25右端面定位，銑Φ25左端面，保證尺寸32留量2mm，粗糙度Ra12.5 04 銑 以φ25左端面定位，銑Φ25右端面，保證尺寸32，粗糙度Ra12.5 05 鉆 以φ25外圓面及Φ25左端面為基準，鉆Φ16孔為φ15，保證粗糙度Ra12.5 06 鉆 以φ25外圓面及Φ25左端面為基準，擴Φ16孔為φ15.8，保證粗糙度Ra6.3 07 鉸孔 以φ25外圓面及Φ25左端面為基準，鉸Φ16孔成，保證粗糙度Ra3.2 08 銑 以φ16內(nèi)孔為基準，粗銑8mm叉口左側(cè)面，保證尺寸8mm，留量2mm，粗糙度Ra6.3, 09 銑 以叉口外側(cè)面定位，粗銑叉口內(nèi)右側(cè)面，保證尺寸φ68留量1mm，粗糙度Ra6.3 010 銑 以φ16孔定位，精銑叉口外左側(cè)面至8.5mm粗糙度Ra3.2 011 磨 以φ16孔定位，精銑叉口外右側(cè)面至8.0mm粗糙度Ra3.2 012 銑 以叉口外側(cè)面定位，精銑叉口內(nèi)左側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2 013 銑 以叉口外側(cè)面定位，精銑叉口內(nèi)右側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2 014 鉆 以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉆Φ5孔為φ4,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3 015 鉆 以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,擴Φ5孔為φ4.8,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3 016 鉸 以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉸Φ5成,保證孔深度25mm,粗糙度Ra3.2 017 鉗 去毛刺 018 檢 檢驗入庫 表3-3 加工路線方案二 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 01 鑄造 鑄造 02 車 時效處理 03 銑 以φ25右端面定位，銑Φ25左端面，保證尺寸32留量2mm，粗糙度Ra12.5 04 銑 以φ25左端面定位，銑Φ25右端面，保證尺寸32，粗糙度Ra12.5 05 鉆 以φ25外圓面及Φ25左端面為基準，擴Φ16孔為φ15.8，保證粗糙度Ra6.3 06 鉸孔 以φ25外圓面及Φ25左端面為基準，鉸Φ16孔成，保證粗糙度Ra3.2 07 銑 以φ16內(nèi)孔為基準，粗銑8mm叉口左側(cè)面，保證尺寸8mm，留量2mm，粗糙度Ra6.3, 08 銑 以叉口外側(cè)面定位，粗銑叉口內(nèi)右側(cè)面，保證尺寸 φ68留量1mm，粗糙度Ra6.3 09 銑 以φ16孔定位，精銑叉口外左側(cè)面至8.5mm粗糙度Ra3.2 010 磨 以φ16孔定位，精銑叉口外右側(cè)面至8.0mm粗糙度Ra3.2 011 銑 以叉口外側(cè)面定位，精銑叉口內(nèi)左側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2 012 銑 以叉口外側(cè)面定位，精銑叉口內(nèi)右側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2 013 鉆 以φ25外圓面及Φ25左端面為基準，鉆Φ16孔為φ15，保證粗糙度Ra12.5 014 鉆 以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉆Φ5孔為φ4,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3 015 鉆 以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,擴Φ5孔為φ4.8,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3 016 鉸 以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉸Φ5成,保證孔深度25mm,粗糙度Ra3.2 017 鉗 去毛刺 018 檢 檢驗入庫 方案一和方案二的區(qū)別在于方案二，后鉆工件φ5孔，在加工其它表面，從零件圖上可以看出，后續(xù)其他工序需要此工序定位，如果后加工就滿足不了其他工序的加工要求，而方案一順序是先加工此工序，這樣我們保證整個零件的加工精度要求。綜合考慮我們選擇方案一。 表3-2 加工路線方案一 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 01 鑄造 鑄造 02 車 時效處理 03 銑 以φ25右端面定位，銑Φ25左端面，保證尺寸32留量2mm，粗糙度Ra12.5 04 銑 以φ25左端面定位，銑Φ25右端面，保證尺寸32，粗糙度Ra12.5 05 鉆 以φ25外圓面及Φ25左端面為基準，鉆Φ16孔為φ15，保證粗糙度Ra12.5 06 鉆 以φ25外圓面及Φ25左端面為基準，擴Φ16孔為φ15.8，保證粗糙度Ra6.3 07 鉸孔 以φ25外圓面及Φ25左端面為基準，鉸Φ16孔成，保證粗糙度Ra3.2 08 銑 以φ16內(nèi)孔為基準，粗銑8mm叉口左側(cè)面，保證尺寸8mm，留量2mm，粗糙度Ra6.3, 09 銑 以叉口外側(cè)面定位，粗銑叉口內(nèi)右側(cè)面，保證尺寸φ68留量1mm，粗糙度Ra6.3 010 銑 以φ16孔定位，精銑叉口外左側(cè)面至8.5mm粗糙度Ra3.2 011 磨 以φ16孔定位，精銑叉口外右側(cè)面至8.0mm粗糙度Ra3.2 012 銑 以叉口外側(cè)面定位，精銑叉口內(nèi)左側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2 013 銑 以叉口外側(cè)面定位，精銑叉口內(nèi)右側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2 014 鉆 以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉆Φ5孔為φ4,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3 015 鉆 以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,擴Φ5孔為φ4.8,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3 016 鉸 以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉸Φ5成,保證孔深度25mm,粗糙度Ra3.2 017 鉗 去毛刺 018 檢 檢驗入庫 3.5 機床的選擇 1，可用X51銑床。 2，搖臂鉆床Z525。 3，選擇夾具:每個工序都可以采用專用的夾具,夾具后面再設計。 4，選擇刀具:在銑床上用高速鋼立銑刀，銑上下兩槽用三面刃銑刀，在車床上選普通車刀。 5，選擇量具:精度要求較高的可用內(nèi)徑千分尺量程50～125，其余用游標卡尺分度值為0.02 第4章 切削用量的選擇 工步1：本工序為銑25左端面 本工序為銑φ25左端面。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下： 刀具材料 直徑 齒數(shù)Z 硬質(zhì)合金立銑刀 Φ10 4 查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ10立銑刀 工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。 確定背吃刀量（ap）：ap=1.5mm 確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝40～60米/分，取50米/分 換算成主軸轉(zhuǎn)速 rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝50000/（10×3.14）＝1592轉(zhuǎn)/分 與1592轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為1600轉(zhuǎn)/分。所以選取1600轉(zhuǎn)/分 確定進給量f：查表得每齒進給量0.15～0.3mm，取0.2mm/Z 換算成每分鐘進給量 f＝每齒進給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.2×4×1600＝1280mm/min 最終確定切削用量為 背吃刀量ap 1.5mm 主軸轉(zhuǎn)速n 1600rpm 進給量f 1280mm/min 工步2：本工序為銑25右端面 本工序為銑φ25右端面。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下： 刀具材料 直徑 齒數(shù)Z 硬質(zhì)合金立銑刀 Φ10 4 查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ10立銑刀 工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。 確定背吃刀量（ap）：ap=1.5mm 確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝40～60米/分，取50米/分 換算成主軸轉(zhuǎn)速 rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝50000/（10×3.14）＝1592轉(zhuǎn)/分 與1592轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為1600轉(zhuǎn)/分。所以選取1600轉(zhuǎn)/分 確定進給量f：查表得每齒進給量0.15～0.3mm，取0.2mm/Z 換算成每分鐘進給量 f＝每齒進給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.2×4×1600＝1280mm/min 最終確定切削用量為 背吃刀量ap 1.5mm 主軸轉(zhuǎn)速n 1600rpm 進給量f 1280mm/min 工步3：鉆φ16的孔為φ15 工序為鉆15的孔。選用Z525立鉆、專用夾具，刀具選擇如下： 刀具材料 直徑 高速鋼鉆頭 Φ15 工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。 確定鉆削速度：查表得鉆削速度v＝16～24米/分，取20米/分 rpm＝切削速度/（鉆頭直徑×3.14）＝20000/（15×3.14）＝425轉(zhuǎn)/分 與425轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。所以選取500轉(zhuǎn)/分 確定進給量f：查表得進給量0.2～0.4mm，取0.3r/min 最終確定切削用量為 主軸轉(zhuǎn)速n 500rpm 進給量f 0.3r/min 工步4：擴φ16的孔為φ15.8 工序為擴15.8的孔。選用Z525立鉆、專用夾具，刀具選擇如下： 刀具材料 直徑 高速鋼鉆頭 Φ15.8 工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。 確定鉆削速度：查表得鉆削速度v＝10～15米/分，取15米/分 rpm＝切削速度/（鉆頭直徑×3.14）＝15000/（15.8×3.14）＝302轉(zhuǎn)/分 與302轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分。所以選取350轉(zhuǎn)/分 確定進給量f：查表得進給量0.1～0.2mm，取0.15r/min 最終確定切削用量為 主軸轉(zhuǎn)速n 350rpm 進給量f 0.15r/min 工步5：鉸φ16孔 工序為鉸16的孔。選用Z525立鉆、專用夾具，刀具選擇如下： 刀具材料 直徑 高速鋼鉆頭 Φ16 工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。 確定鉆削速度：查表得鉆削速度v＝8～10米/分，取9米/分 rpm＝切削速度/（鉆頭直徑×3.14）＝9000/（16×3.14）＝179轉(zhuǎn)/分 與179轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分。所以選取200轉(zhuǎn)/分 確定進給量f：查表得進給量0.01～0.03mm，取0.02r/min 最終確定切削用量為 主軸轉(zhuǎn)速n 200rpm 進給量f 0.02r/min 工步6：本工序為粗銑8mm右叉口 本工序為粗銑φ8叉口。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下： 刀具材料 直徑 齒數(shù)Z 硬質(zhì)合金立銑刀 Φ8 4 查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ8立銑刀 工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。 確定背吃刀量（ap）：ap=1.5mm 確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝40～60米/分，取50米/分 換算成主軸轉(zhuǎn)速 rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝50000/（8×3.14）＝1990轉(zhuǎn)/分 與1990轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分。所以選取2000轉(zhuǎn)/分 確定進給量f：查表得每齒進給量0.15～0.3mm，取0.2mm/Z 換算成每分鐘進給量 f＝每齒進給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.2×4×2000＝960mm/min 最終確定切削用量為 背吃刀量ap 1.5mm 主軸轉(zhuǎn)速n 2000rpm 進給量f 960mm/min 工步7：本工序為粗銑8mm左叉口 本工序為粗銑φ8叉口。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下： 刀具材料 直徑 齒數(shù)Z 硬質(zhì)合金立銑刀 Φ8 4 查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ8立銑刀 工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。 確定背吃刀量（ap）：ap=1.5mm 確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝40～60米/分，取50米/分 換算成主軸轉(zhuǎn)速 rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝50000/（8×3.14）＝1990轉(zhuǎn)/分 與1990轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分。所以選取2000轉(zhuǎn)/分 確定進給量f：查表得每齒進給量0.15～0.3mm，取0.2mm/Z 換算成每分鐘進給量 f＝每齒進給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.2×4×2000＝960mm/min 最終確定切削用量為 背吃刀量ap 1.5mm 主軸轉(zhuǎn)速n 2000rpm 進給量f 960mm/min 工步8：本工序為粗銑叉口內(nèi)側(cè)面 本工序為粗銑叉口內(nèi)側(cè)面。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下： 刀具材料 直徑 齒數(shù)Z 硬質(zhì)合金立銑刀 Φ10 4 查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ10立銑刀 工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。 確定背吃刀量（ap）：ap=1.5mm 確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝40～60米/分，取50米/分 換算成主軸轉(zhuǎn)速 rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝50000/（10×3.14）＝1592轉(zhuǎn)/分 與1592轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為1600轉(zhuǎn)/分。所以選取1600轉(zhuǎn)/分 確定進給量f：查表得每齒進給量0.15～0.3mm，取0.2mm/Z 換算成每分鐘進給量 f＝每齒進給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.2×4×1600＝1280mm/min 最終確定切削用量為 背吃刀量ap 1.5mm 主軸轉(zhuǎn)速n 1600rpm 進給量f 1280mm/min 工序9：精銑叉口外側(cè)面 本工序為精銑外側(cè)面。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下： 刀具材料 直徑 齒數(shù)Z 硬質(zhì)合金立銑刀 Φ30 4 查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ30立銑刀 工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。 確定背吃刀量（ap）：ap=0.5mm 確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝70～90米/分，取80米/分 換算成主軸轉(zhuǎn)速 rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝80000/（30×3.14）＝849轉(zhuǎn)/分 與849轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為850轉(zhuǎn)/分。所以選取850轉(zhuǎn)/分 確定進給量f：查表得每齒進給量0.1～0.15mm，取0.1mm/Z 換算成每分鐘進給量 f＝每齒進給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.1×4×850＝340mm/min 最終確定切削用量為 背吃刀量ap 0.5mm 主軸轉(zhuǎn)速n 850rpm 進給量f 340mm/min 850 80 340 0.5 850 80 340 0.5 工序10：精銑叉口外側(cè)面 本工序為精銑外側(cè)面。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下： 刀具材料 直徑 齒數(shù)Z 硬質(zhì)合金立銑刀 Φ30 4 查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ30立銑刀 工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。 確定背吃刀量（ap）：ap=0.5mm 確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝70～90米/分，取80米/分 換算成主軸轉(zhuǎn)速 rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝80000/（30×3.14）＝849轉(zhuǎn)/分 與849轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為850轉(zhuǎn)/分。所以選取850轉(zhuǎn)/分 確定進給量f：查表得每齒進給量0.1～0.15mm，取0.1mm/Z 換算成每分鐘進給量 f＝每齒進給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.1×4×850＝340mm/min 最終確定切削用量為 背吃刀量ap 0.5mm 主軸轉(zhuǎn)速n 850rpm 進給量f 340mm/min 850 80 340 0.5 工序11：精銑叉口外側(cè)面 本工序為精銑外側(cè)面。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下： 刀具材料 直徑 齒數(shù)Z 硬質(zhì)合金立銑刀 Φ30 4 查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ30立銑刀 工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。 確定背吃刀量（ap）：ap=0.5mm 確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝70～90米/分，取80米/分 換算成主軸轉(zhuǎn)速 rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝80000/（30×3.14）＝849轉(zhuǎn)/分 與849轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為850轉(zhuǎn)/分。所以選取850轉(zhuǎn)/分 確定進給量f：查表得每齒進給量0.1～0.15mm，取0.1mm/Z 換算成每分鐘進給量 f＝每齒進給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.1×4×850＝340mm/min 最終確定切削用量為 背吃刀量ap 0.5mm 主軸轉(zhuǎn)速n 850rpm 進給量f 340mm/min 850 80 340 0.5 工序12：精銑叉口外側(cè)面 本工序為精銑外側(cè)面。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下： 刀具材料 直徑 齒數(shù)Z 硬質(zhì)合金立銑刀 Φ30 4 查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ30立銑刀 工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。 確定背吃刀量（ap）：ap=0.5mm 確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝70～90米/分，取80米/分 換算成主軸轉(zhuǎn)速 rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝80000/（30×3.14）＝849轉(zhuǎn)/分 與849轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為850轉(zhuǎn)/分。所以選取850轉(zhuǎn)/分 確定進給量f：查表得每齒進給量0.1～0.15mm，取0.1mm/Z 換算成每分鐘進給量 f＝每齒進給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.1×4×850＝340mm/min 最終確定切削用量為 背吃刀量ap 0.5mm 主軸轉(zhuǎn)速n 850rpm 進給量f 340mm/min 工序13：鉆φ5孔 工序為鉆φ5的孔。選用Z525立鉆、專用夾具，刀具選擇如下： 刀具材料 直徑 高速鋼鉆頭 Φ4 工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。 確定鉆削速度：查表得鉆削速度v＝16～24米/分，取20米/分 rpm＝切削速度/（鉆頭直徑×3.14）＝20000/（4×3.14）＝1273轉(zhuǎn)/分 與1273411轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為1280轉(zhuǎn)/分。所以選取1280轉(zhuǎn)/分 確定進給量f：查表得進給量0.2～0.4mm，取0.3r/min 最終確定切削用量為 主軸轉(zhuǎn)速n 1280rpm 進給量f 0.3r/min 工步14：擴φ5的孔為φ4.8 工序為擴4.8的孔。選用Z525立鉆、專用夾具，刀具選擇如下： 刀具材料 直徑 高速鋼鉆頭 Φ4.8 工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。 確定鉆削速度：查表得鉆削速度v＝10～15米/分，取15米/分 rpm＝切削速度/（鉆頭直徑×3.14）＝15000/4.8×3.14）＝995轉(zhuǎn)/分 與995轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分。所以選取1000轉(zhuǎn)/分 確定進給量f：查表得進給量0.1～0.2mm，取0.15r/min 最終確定切削用量為 主軸轉(zhuǎn)速n 1000rpm 進給量f 0.15r/min 工步15：鉸φ5孔 工序為鉸5的孔。選用Z525立鉆、專用夾具，刀具選擇如下： 刀具材料 直徑 高速鋼鉆頭 Φ5 工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。 確定鉆削速度：查表得鉆削速度v＝8～10米/分，取9米/分 rpm＝切削速度/（鉆頭直徑×3.14）＝9000/（5×3.14）＝573轉(zhuǎn)/分 與573轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分。所以選取600轉(zhuǎn)/分 確定進給量f：查表得進給量0.01～0.03mm，取0.02r/min 最終確定切削用量為 主軸轉(zhuǎn)速n 600rpm 進給量f 0.02r/min 第5章 夾具設計 為提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約勞工成本，降低勞動強度，同時也要保證加工質(zhì)量，需要設計此工件的專用夾具。 決定設計的工序銑φ25左端面。 5.1 定位方案及夾緊機構(gòu) 此夾具為工序銑φ25左端面夾具，其夾緊方式為是通過星形把手帶動調(diào)節(jié)支撐桿向可移動v形塊施加壓力，從而V形塊給工件一個擠壓的力，并且通過夾具體上的各定位元件限制自由度。此加工件在加工前，應先把夾具安裝在銑床工作臺上，使此工件在機床上獲得準確的位置，然后調(diào)節(jié)。刀具和端面刃，夾具體要與機床面相平行。 機床夾具是機械加工工藝系統(tǒng)的一個重要組成部分。為保證工件某工序的加工要求，必須使工件在機床上相對刀具的切削或成形運動處于準確的相對位置。當用夾具裝夾加工一批工件時，是通過夾具來實現(xiàn)這一要求的。而要實現(xiàn)這一要求，又必須滿足三個條件： ①一批工件在夾具中占有正確的加工位置； ②夾具裝夾在機床上的準確位置； ③刀具相對夾具的準確位置。這里涉及了三層關系：零件相對夾具，夾具相對于機床，零件相對于機床。工件的最終精度是由零件相對于機床獲得的。所以“定位”也涉及到三層關系：工件在夾具上的定位，夾具相對于機床的定位，而工件相對于機床的定位是間接通過夾具來保證的。工件定位以后必須通過一定的裝置產(chǎn)生夾緊力把工件固定，使工件保持在準確定位的位置上，否則，在加工過程中因受切削力，慣性力等力的作用而發(fā)生位置變化或引起振動，破壞了原來的準確定位，無法保證加工要求。這種產(chǎn)生夾緊力的裝置便是夾緊裝置。 根據(jù)對加工工件的生產(chǎn)綱領、零件圖、零件的工序卡片等原始資料的收集和分析，明確設計任務（表5-1）。依據(jù)本工序所加工內(nèi)容，需設計專用夾具，設計原則為定位準確、夾緊可靠、材料及工藝的成本低。 表5-2 生產(chǎn)綱領 工件名稱 撥叉 夾具類型 專用夾具 材料 RZG310-570 生產(chǎn)類型 小批生產(chǎn) 機床型號 X51 同時裝夾工件數(shù) 1個 圖5-1 裝配圖 夾具工作原理說明： （1）工件的定位方式按照加工要求來分析其必須限制的自由度數(shù)目及其基準選擇的合理性。 （2）定位元件及定位裝置。根據(jù)已確定的定位基面結(jié)構(gòu)形狀，使用工件底面用一面兩銷以及支承板定位，通過螺母壓緊的方式進行定位。 （3）夾緊裝置。該專用夾具采用移動壓板壓緊的機構(gòu)進行夾緊，具體操作方法如下： 通過工件內(nèi)孔φ16與芯軸定位共限制工件的2個自由度，由圓柱銷與工件的側(cè)面作為定位元件共限制工件的1個自由度，兩個支承釘與工件底面定位共限制2個自由度，這樣共限制工件的5個自由度。然后用螺釘壓緊開口墊圈從而壓緊工件，在夾具體上的各定位元件限制其自由度。加工此工件前，先把夾具體安裝在銑床工作臺上，使在機床上獲得正確的位置，然后調(diào)節(jié)刀具和端面刃，夾具體要與機床面相平行，裝夾工件時，工件的內(nèi)孔與芯軸定位，工件定位后，用加緊機構(gòu)把工件擠緊，使工件在加工過程中始終保持這一正確位置。 5.2 夾緊力計算 （1）刀具： 采用端=立銑刀 φ10mm z=4 機床： x51立銑 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=4 代入上式，可得 F=502.3N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計算 夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，夾緊力：M=12mm, P=2mm，L=300mm,作用力：F=200N，夾緊力：W0=25782N 夾緊力大于切削力，本夾具安全。 5.3 定位誤差分析 =0.2+0.4/70=0.0086 總 結(jié) 這次設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質(zhì)量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結(jié)合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，來完成本次設計。 這次設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓練。這次畢業(yè)設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結(jié)合時，理論與實踐也存在差異。 回顧起此次設計，至今我仍感慨頗多，的確，從理論到實踐，雖說短短三周，但學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實用，在生產(chǎn)過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設計，讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。 這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！ 致 謝 這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導和不懈的支持。好幾個不眠夜個，老師不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參考文獻 [1] 王健石主編．機械加工常用量具、量儀數(shù)據(jù)速查手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2006 [2] 李益民主編. 機械制造工藝設計手冊-簡明手冊.機械工業(yè)出版社 [3] 艾興主編. 切削用量簡明手冊. 機械工業(yè)出版社 [4] 黃如林主編．切削加工簡明實用手冊（第二版) 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