第四速及第五速變速叉-解放牌汽車撥叉的銑16槽夾具設計及加工工藝規(guī)程裝備含非標7張CAD圖-獨家.zip,第四,第五,變速,解放,汽車,16,夾具,設計,加工,工藝,規(guī)程,裝備,非標,CAD,獨家 汽車撥叉加工工藝分析及銑削夾具設計 摘要 夾具是零件加工的夾緊裝置，是加工零件的一種必不可少的裝置。隨著零件的尺寸變化，越來越多的夾具被淘汰了，因此，設計一套專用夾具是十分有必要的。在設計專用夾具時要考慮工件的定位方案，工件的夾緊方案和設計夾緊機構，夾具的其他組成部分，夾具的結構形式等。 本課題的主要研究內容是汽車撥叉加工工藝分析及銑削夾具設計。汽車撥叉位于傳動軸的端部。其主要作用是傳遞扭矩，使變速器獲得換擋的動力。該零件屬于特殊形狀零件，但復雜程度一般。由于撥叉在工作時需要承受沖擊載荷，因此要求其有一定的強度和剛度。 結合零件加工的重點和難點，從零件的結構分析入手，合理的進行定位基準選擇、夾具的設計、各種刀具參數選擇以及切削用量的選擇等。在安排工藝過程時，根據加工要求不同，需要進行粗精加工。另外還確定了切削參數，加工工時，填寫工藝過程卡片和工序卡片。設計了一套銑16mm槽的銑床專用夾具。 關鍵詞：汽車撥叉、加工工藝、16mm槽、銑床、專用夾具  Abstract Jig is the clamping device for parts processing, which is an essential device for processing parts. With the change of the size of parts, more and more fixtures are eliminated. Therefore, it is necessary to design a set of special fixtures. When designing the special fixture, we should consider the positioning scheme of the workpiece, the clamping scheme of the workpiece and the design of the clamping mechanism, other parts of the fixture, the structure of the fixture and so on. The main content of this subject is the analysis of the processing technology of the automobile fork and the design of the milling fixture. The fork is located at the end of the transmission shaft. Its main function is to transfer torque so that the transmission can get the power of shifting. This part belongs to special shape parts, but the complexity is general. Because the fork is subjected to impact load when working, it requires certain strength and rigidity. Combining with the key and difficult points of parts processing, starting from the structural analysis of parts, reasonable selection of positioning datum, fixture design, various tool parameters selection and cutting parameters selection. When arranging the technological process, rough finishing is required according to different processing requirements. In addition, cutting parameters, machining hours, process process cards and process cards were determined. A special fixture for milling 16mm groove is designed. Key words: Automobile fork, processing technology, 16mm slot, milling machine, special fixture I 目 錄 摘要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1.1 機床夾具的概念 1 1.2 機床夾具的作用及組成 1 1.3 機床夾具的分類 1 1.4 機床夾具的研究現狀 2 1.5 選題目的及其意義 2 第二章 零件的分析 4 2.1 零件的作用 4 2.2 零件的組成表面、加工要求、形位公差分析 4 2.2.1零件的組成表面 4 2.2.2零件的加工要求 5 2.2.3零件的形位公差 5 第三章 零件的工藝規(guī)程設計 6 3.1 確定零件的生產類型及毛坯的制造形式 6 3.1.1確定零件的生產類型 6 3.1.2確定毛坯的制造形式 6 3.2 基準的選擇與確定 7 3.3 加工工藝路線的確定 8 3.4 加工機床及加工裝備的選擇 8 3.5 確定加工余量 9 3.6 計算切削用量、基本時間及輔助時間 10 第四章 銑16mm槽專用夾具設計 21 4.1 定位方案及裝置的確定 21 4.1.1設計定位方案應滿足的要求 21 4.1.2定位方案的確定 21 4.1.3定位元件的確定 21 4.2 夾緊方案及裝置的確定 22 4.2.1夾緊裝置滿足的基本要求 22 4.2.2夾緊方案的確定 22 4.2.4夾緊元件的確定 23 4.3 夾具體的設計 23 4.4 導向裝置確定 23 4.5 銑削力的計算 24 4.6 夾緊力的計算 24 4.7 定位誤差的分析與計算 25 結論 26 致謝 27 參考文獻 28 II 第一章 緒論 1.1 機床夾具的概念 機床夾具是機械制造中一項重要的工藝裝備。工件在機床上加工時，為保證加工精度和提高生產率，必須使工件在機床上相對刀具占有正確的位置，這個過程稱為定位。為了克服切削過程中工件受外力的作用而破壞定位，還必須對工件施加夾緊力，這個過程稱為夾緊。定位和夾緊兩個過程的綜合稱為裝夾，完成工件裝夾的工藝裝備稱為機床夾具。在當今機械制造企業(yè)的生產過程中，機械加工、工件的檢驗、焊接、材料的熱處理以及工件的裝配、加工工藝，都在使用夾具來輔助生產。夾具在加工過程中，使工件相對于機床占有正確的加工位置。夾具在改善勞動條件的同時，也保證了工件的加工質量。既提高了生產效率，又降低了生產成本。因此，夾具是企業(yè)生產中，一種非常重要的工藝設備。夾具設計是一個復雜的過程,需要從大量的設計論文中了解夾具設計的知識，這些設計論文包括工件的結構設計、加工工藝設計和加工環(huán)境設計。 1.2 機床夾具的作用及組成 1、夾具的作用有： （1）可以縮短輔助時間，提高勞動生產率 （2）易于保證加工精度的穩(wěn)定 （3）可擴大機床的使用范圍 （4）可以減輕勞動強度，保證安全生產 2、夾具的組成： （1）定位元件 （2）夾緊裝置 （3）對刀元件 （4）夾具體 （5）夾具的連接元件、分度裝置及鎖緊機構 1.3 機床夾具的分類 機床夾具的種類有很多，形狀上千差萬別。為了夾具的設計、制造以及管理的方便，往往按照夾具的某一屬性來進行夾具的分類。 1、按夾具在加工過程中的通用性能分 這一類夾具的樣式有：通用夾具、專用夾具、可調夾具、成組夾具以及自動線夾具。它反映夾具在不同的生產類型中的通用性能。 2、按機床上安裝的夾具來分 根據不同的夾具安裝在不同的機床上，可分為：車床上的夾具、銑床上的夾具、鉆床上的夾具、鏜床上的夾具、磨床上的夾具以及數控機床上的夾具等。 3、按夾具裝夾時所用的的動力來分類 可分為：手動夾具和機動夾具。 機床夾具的種類很多，形狀千差萬別。為了設計、制造和管理的方便，往往按某一屬性進行分類。 1.4 機床夾具的研究現狀 夾具的發(fā)展已經有200多年的歷史，大致經歷了三個階段：第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾緊固定工件的基本功用。第二階段，隨著軍工生產及內燃機，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產中發(fā)揮出高效率及穩(wěn)定加工質量的優(yōu)越性，各類定位、夾緊裝置的結構也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為工藝系統(tǒng)中相當重要的組成部分，這一階段夾具發(fā)展的主要特點是高效率。第三階段，在現代化生產的今天，各類高效率，自動化夾具在高效、高精度及適應性方面，已有了相當大的提高。隨著電子技術、數控技術的發(fā)展，現代夾具的自動化和高適應性，已經使夾具與機床逐漸融為一體，使得中、小批量生產的生產效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產的水平。這一階段，夾具的主要特點是高精度、高適應性?？梢灶A見，夾具在下一個階段的主要發(fā)展趨勢將是逐步提高智能化水平。 1.5 選題目的及其意義 汽車撥叉通過將齒輪改變位置來改變齒比，以達到變速的目的，變速器的齒輪都是裝在主軸和副軸上，通過撥叉來推動它們的前進或后退，就可以改變齒比。機械加工工藝是實現產品設計，保證產品質量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產準備、計劃調度、加工操作、生產安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據，也是企業(yè)上品質、上質量、上水平、加速產品更新及提高經濟效益的技術保證。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品勞動生產率，保證加工精度，降低生產成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產品生產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。如今，高度發(fā)達的制造業(yè)和先進的制造技術已成為衡量一個國家實力和技術水平的重要標志之一，成為一個國家在競爭激烈的國際市場上獲勝的關鍵因素。 29 第二章 零件的分析 2.1 零件的作用 汽車撥叉位于傳動軸的端部。其主要作用是傳遞扭矩，使變速器獲得換擋的動力。該零件屬于特殊形狀零件，但復雜程度一般。由于撥叉在工作時需要承受沖擊載荷，因此要求其有一定的強度和剛度。具體結構詳見下圖2.1所示： 圖2.1 汽車撥叉零件圖 2.2 零件的組成表面、加工要求、形位公差分析 2.2.1零件的組成表面 1、Ф19mm孔所在的表面還有端面；兩端1.5X45°倒角所在的倒角面； 2、厚度為8mm叉爪所在的表面還有兩端面； 3、Ф82mm叉口圓弧所在的表面還有端面； 4、頂部凸塊尺寸10mm及12mm所在的兩端面及前端面； 5、16mm槽所在的左右兩端面及下端面，在槽底轉角處形成倒角1.5X45°； 6、M10X1-6H螺紋孔所在的螺紋表面及端面； 2.2.2零件的加工要求 1、16mm槽所在的左右兩端面及下端面，其表面粗糙度公差為12.5um；在槽底轉角處形成倒角1.5X45°，其表面粗糙度公差為12.5um； 2、Ф19mm孔所在的表面，其表面粗糙度公差為6.3um；兩端1.5X45°倒角所在的倒角面，其表面粗糙度公差為12.5um； 3、厚度為8mm叉爪所在的兩端面，其表面粗糙度公差為3.2um； 4、頂部凸塊尺寸10mm及12mm所在的兩端面及前端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 5、Ф82mm叉口圓弧所在的表面，其表面粗糙度公差為3.2um； 6、其余未注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法獲得。 2.2.3零件的形位公差 1、叉爪兩平面對Ф19mm孔所在軸線的垂直度0.1mm； 2、頂部凸塊尺寸10mm所在對稱面相對于Ф19mm孔所在軸線的位置度0.3mm； 3、16槽左右兩端面相對于M10X1-6H螺紋孔軸線的對稱度公差為0.3mm。 第三章 零件的工藝規(guī)程設計 3.1 確定零件的生產類型及毛坯的制造形式 3.1.1確定零件的生產類型 零件的生產類型是指企業(yè)生產專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產類型一般可分為大量生產、成批生產和單件生產三種類型，不同的生產類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產類型是按零件的年生產綱領和產品特征來確定的。生產綱領是指企業(yè)在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。年生產綱領是包括備品和廢品在內的某產品年產量。 零件生產綱領N可按下式計算： 通過上面的分析，可以根據年生產綱領、查表確定零件汽車撥叉的生產類型是大量生產。 3.1.2確定毛坯的制造形式 零件材料為20號鋼，考慮到汽車在行駛過程中經常變速運動，及正反向行駛，零件在工作過程中經常承受交變載荷及沖擊載荷，因此應該選用鍛件，保證金屬纖維不被切斷，保證零件工作可靠。 生產類型為大量，工件形狀并不復雜，輪廓尺寸不大，所以采用模鍛加工工藝，既可以提高生產率，也可以保證加工精度。具體結構見圖3.1毛坯圖。 圖3.1 汽車撥叉毛坯圖 3.2 基準的選擇與確定 1、粗基準的選擇 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應以不加工表面作為粗基準；如果必須首先保證工件某重要表面的余量均勻，應選擇該表面作為粗基準；選作粗基準的表面，應平整，沒有澆口，冒口或飛邊等缺陷，以便定位可靠；粗基準一般只能使用一次，即不應重復使用，以免產生較大的誤差。 根據以上要求，現選取Φ19mm孔的外輪廓不加工表面作為粗基準。 2、精基準的選擇 遵循“基準重合”，“基準統(tǒng)一”，“自為基準”，“互為基準”的原則。 主要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，根據該零件的技術要求和裝配要求，選擇Φ19mm孔和孔左端面作為精基準，零件上的很多表面都可以采用它們作基準進行加工，Φ19mm孔的軸線是設計基準，選用其作精基準定位加工叉口兩端面和M10螺紋孔，實現了設計基準和工藝基準的重合，可以保證被加工表面的垂直度要求。另外，由于變速叉剛性較差，受力易產生彎曲變形，為了避免在機械加工中產生夾緊變形，根據夾緊力應垂直于主要定位基面，并應該作用在剛度較大部位的原則，夾緊力作用點不能作用在叉桿上。選用Φ19mm孔左端面作為精基準，夾緊可以作用在Φ19mm孔的右端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。 3.3 加工工藝路線的確定 制定工藝路線的出發(fā)點應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為批量生產的條件下，可以考慮采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使用生產成本下降。工藝路線方案如下： 工序1、模鍛 工序2、噴丸 工序3、鉆Ф19mm孔至Ф18mm 工序4、在Ф18mm孔的兩端倒角1.5X45° 工序5、拉Ф19mm孔至圖紙尺寸 工序6、校正叉爪 工序7、銑叉爪兩面，保證厚度為8mm與Ф19mm孔垂直度0.1mm 工序8、銑叉口圓弧Ф82mm，倒角，至圖紙要求 工序9、銑頂部凸塊至尺寸10mm，保證尺寸12mm 工序10、銑16mm槽，在槽底轉角處形成倒角1.5X45° 工序11、去尖角，毛刺 工序12、清洗； 工序13、檢驗； 工序14、熱處理，氮化層深度0.5-0.3mm 工序15、鉆M10X1-6H螺紋孔的小徑，锪120°錐孔，攻M10X1-6H螺紋 工序16、鉸去Ф19mm孔內的毛刺 工序17、校正叉爪，保持叉爪平面的螺紋孔中心為63.7mm，叉爪兩平面對Ф19mm孔垂直度0.1mm 工序18、檢驗。 3.4 加工機床及加工裝備的選擇 為更好的加工出端面、內孔、螺紋孔等，保證尺寸的同時保證零件的粗糙度。對零件加工之前，需要對使用的機床、采用的刀具、量具和夾具進行相應選擇。 1、鉆削加工 選用Z525立式鉆床，零件裝夾在專用夾具上，加工刀具有麻花鉆、絲錐鉆，測量的工具為螺紋量規(guī)。 2、拉削加工 選用L6110臥式拉床，零件裝夾在專用夾具上，加工刀具拉刀，測量的工具為游標卡尺。 3、銑削加工 選用X52K立式銑床，零件裝夾在專用夾具上，加工刀具有三面刃銑刀、圓弧銑刀，測量的工具為游標卡尺、圓弧量規(guī)。 3.5 確定加工余量 工序1、模鍛 工序2、噴丸 工序3、鉆Ф19mm孔至Ф18mm 工步1：鉆Ф5mm的內孔 選加工余量之前，通過查看切削手冊，確定工步加工余量是2.5mm（單邊）； 工步2：鉆Ф10mm的內孔 選加工余量之前，通過查看切削手冊，確定工步加工余量是2.5mm（單邊）； 工步3：鉆Ф18mm的內孔 選加工余量之前，通過查看切削手冊，確定工步加工余量是4mm（單邊）； 工序4、在Ф18mm孔的兩端倒角1.5X45° 工序5、拉Ф19mm孔至圖紙尺寸 選加工余量之前，通過查看切削手冊，確定工步加工余量是0.5mm（單邊）； 工序6、校正叉爪 工序7、銑叉爪兩面，保證厚度為8mm與Ф19mm孔垂直度0.1mm 工步1：粗銑叉爪兩面 選加工余量之前，通過查看切削手冊，確定工步加工余量是1.5mm； 工步2：半精銑叉爪兩面 選加工余量之前，通過查看切削手冊，確定工步加工余量是1mm； 工步3：精銑叉爪兩面，保證厚度為8mm與Ф19mm孔垂直度0.1mm 選加工余量之前，通過查看切削手冊，確定工步加工余量是0.5mm； 工序8、銑叉口圓弧Ф82mm，倒角，至圖紙要求 工步1：粗銑叉口圓弧Ф82mm 選加工余量之前，通過查看切削手冊，確定工步加工余量是1.5mm； 工步2：半精銑叉口圓弧Ф82mm 選加工余量之前，通過查看切削手冊，確定工步加工余量是1mm； 工步3：精銑叉口圓弧Ф82mm，倒角，至圖紙要求 選加工余量之前，通過查看切削手冊，確定工步加工余量是0.5mm； 工序9、銑頂部凸塊至尺寸10mm，保證尺寸12mm 選加工余量之前，通過查看切削手冊，確定工步加工余量是3mm； 工序10、銑16mm槽，在槽底轉角處形成倒角1.5X45° 選加工余量之前，通過查看切削手冊，確定工步加工余量是16mm； 工序11、去尖角，毛刺 工序12、清洗； 工序13、檢驗； 工序14、熱處理，氮化層深度0.5-0.3mm 工序15、鉆M10X1-6H螺紋孔的小徑，锪120°錐孔，攻M10X1-6H螺紋 工步1：鉆M10X1-6H螺紋孔的小徑 選加工余量之前，通過查看切削手冊，確定工步加工余量是2.5mm（單邊）； 工步2：锪120°錐孔，攻M10X1-6H螺紋 選加工余量之前，通過查看切削手冊，確定工步加工余量是2.5mm（單邊）； 工序16、鉸去Ф19mm孔內的毛刺 工序17、校正叉爪，保持叉爪平面的螺紋孔中心為63.7mm，叉爪兩平面對Ф19mm孔垂直度0.1mm 工序18、檢驗。 3.6 計算切削用量、基本時間及輔助時間 工序1、模鍛 工序2、噴丸 工序3、鉆Ф19mm孔至Ф18mm 工步1：鉆Ф5mm的內孔 1、加工設備：立式鉆床，型號Z525；鉆床的型號有Z525、Z3040、Z3050等等，本次選擇最為常見，性價比比較高的Z525立式鉆床。該鉆床能夠完成圓柱孔、螺紋孔、錐銷孔的鉆削、擴孔、鉸孔鉆螺紋孔等等加工。鉆孔加工的時候其加工精度能夠保證在20-5um；擴孔加工的時候其加工精度能夠保證在10-2.5um；鉸孔加工的時候其加工精度能夠保證在5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=525r/min； 通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=45，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：鉆Ф10mm的內孔 1、加工設備：立式鉆床，型號Z525； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=423r/min； 通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=45，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：鉆Ф18mm的內孔 1、加工設備：立式鉆床，型號Z525； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量4mm； 5、進給量。 6、切削速度=15m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=267r/min； 通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=45，則 9、輔助時間 式中：，則 工序4、在Ф18mm孔的兩端倒角1.5X45° 工序5、拉Ф19mm孔至圖紙尺寸 1、加工設備：臥式拉床，型號L6110； 2、加工刀具：拉刀； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=350r/min； 通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=45，則 9、輔助時間 式中：，則 工序6、校正叉爪 工序7、銑叉爪兩面，保證厚度為8mm與Ф19mm孔垂直度0.1mm 工步1：粗銑叉爪兩面 1、加工設備：立式銑床，型號X52K；銑床最常見的有立式銑床和臥式銑床兩種，該型號的銑床利用率也比較高。該機床能夠對零件的端面，鍵槽等進行粗加工、半精加工以及精加工等等。粗加工的時候其加工精度能夠保證在20-5um；半精加工的時候其加工精度能夠保證在5-2.5um；精加工的時候其加工精度能夠保證在2.5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，取n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=95，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精銑叉爪兩面 1、加工設備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進給量。 6、切削速度=90m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，取n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=95，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：精銑叉爪兩面，保證厚度為8mm與Ф19mm孔垂直度0.1mm 1、加工設備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=100m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，取n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=95，則 9、輔助時間 式中：，則 工序8、銑叉口圓弧Ф82mm，倒角，至圖紙要求 工步1：粗銑叉口圓弧Ф82mm 1、加工設備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：圓弧銑刀； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，取n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=22，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：半精銑叉口圓弧Ф82mm 1、加工設備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量1mm； 5、進給量。 6、切削速度=90m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，取n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=22，則 9、輔助時間 式中：，則 工步3：精銑叉口圓弧Ф82mm，倒角，至圖紙要求 1、加工設備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量0.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=100m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，取n=375r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=22，則 9、輔助時間 式中：，則 工序9、銑頂部凸塊至尺寸10mm，保證尺寸12mm 1、加工設備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量3mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，取n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=60，則 9、輔助時間 式中：，則 工序10、銑16mm槽，在槽底轉角處形成倒角1.5X45° 1、加工設備：立式銑床，型號X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量16mm； 5、進給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，取n=300r/min； 實際切削速度 8、基本時間 式中：l=10，則 9、輔助時間 式中：，則 工序11、去尖角，毛刺 工序12、清洗； 工序13、檢驗； 工序14、熱處理，氮化層深度0.5-0.3mm 工序15、鉆M10X1-6H螺紋孔的小徑，锪120°錐孔，攻M10X1-6H螺紋 工步1：鉆M10X1-6H螺紋孔的小徑 1、加工設備：立式鉆床，型號Z525； 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=525r/min； 通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=8.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工步2：锪120°錐孔，攻M10X1-6H螺紋 1、加工設備：立式鉆床，型號Z525； 2、加工刀具：絲錐鉆； 3、測量工具：游標卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進給量。 6、切削速度=12.5m/min。 7、主軸轉速及實際切削速度 ，通過對Z525立式鉆床主軸轉速圖的查詢，決定選取其主軸轉速為n=423r/min； 通過上面對機床主軸轉速的選擇，設備在加工過程中，實際的切削速度為 8、基本時間 式中：l=8.5，則 9、輔助時間 式中：，則 工序16、鉸去Ф19mm孔內的毛刺 工序17、校正叉爪，保持叉爪平面的螺紋孔中心為63.7mm，叉爪兩平面對Ф19mm孔垂直度0.1mm 工序18、檢驗。 第四章 銑16mm槽專用夾具設計 4.1 定位方案及裝置的確定 4.1.1設計定位方案應滿足的要求 工件在夾具中定位的任務是：使需要加工的工件的所有相同的工序，在夾具中都能擁有相同的正確位子，不能滿足加工的技術要求的全部是不正確的，雖然不能保證100%一致，但是所有工件的誤差必須保證要在所要求的誤差之內。 4.1.2定位方案的確定 1、汽車撥叉定位方案的確定：利用45右端面定位盤Ф30上端面進行定位，限制3個方向自由度。利用Ф19內孔和定位盤Ф19外圓柱進行定位，限制2個方向自由度。在零件Ф82叉腳的內側插入工件插銷，限制1個方向自由度。實現零件的完全定位。 2、定位盤定位方案的確定：采用的定位方案是”一面兩銷”。 3、對刀塊定位方案的確定：采用的定位方案是”一面兩銷”。 4.1.3定位元件的確定 1、汽車撥叉定位元件的確定：其定位元件有定位盤、工件插銷。 2、定位盤定位元件的確定：其定位元件有圓柱銷和菱形銷。 3、對刀塊定位元件的確定：其定位元件有圓柱銷和菱形銷。下圖4.1為夾具裝配圖。 圖4.1 夾具裝配圖 4.2 夾緊方案及裝置的確定 4.2.1夾緊裝置滿足的基本要求 為了確保工件的加工質量和提高生產率，對夾緊裝置提出“正、牢、簡、快”的基本要求，如下： 1、“正”就是在夾緊過程中應保持工件原有的正確定位。 2、“牢”就是夾緊力要可靠、適當，既要把工件壓緊夾牢，保證工件不位移、不抖動；又不因為夾緊力過大而使工件表面損傷或變形。 3、“簡”就是結構簡單、工藝性能好、容易制造。只有在生產批量較大的時候，才考慮相應增加夾具夾緊機構的復雜程度和自動化程度。 4、“快”就是夾緊機構的操作應安全、迅速、方便、省力。 設計夾緊裝置時，首先要合理選擇夾緊力的方向，再確定其著力點和大小，并確定夾緊力的傳遞方式和相應的機構，最后選用或設計夾緊裝置的具體結構，來保證實現上述基本要求。 4.2.2夾緊方案的確定 1、汽車撥叉夾緊方案的確定：利用定位盤上M8螺栓、夾緊盤、六角螺母對工件進行夾緊?？紤]到零件比較長，在叉腳前后方向上利用2套六角螺母、雙頭螺栓、墊圈、連接螺栓、移動壓板、彈簧對工件進行輔助夾緊。 2、定位盤夾緊方案的確定：在對角線方向上采用內六角螺栓對其進行夾緊。 3、對刀塊夾緊方案的確定：在對角線方向上采用內六角螺栓對其進行夾緊。 4.2.4夾緊元件的確定 1、汽車撥叉夾緊元件的確定：其夾緊元件有定位盤、夾緊盤、六角螺母、2套六角螺母、雙頭螺栓、墊圈、連接螺栓、移動壓板、彈簧。 2、定位盤夾緊元件的確定：其夾緊元件有2個內六角螺栓。 3、對刀塊夾緊元件的確定：其夾緊元件有2個內六角螺栓。 4.3 夾具體的設計 本次設計采用HT200的灰鑄鐵來作為夾具的材料，其制造形式采用鑄造的方式獲得。具體構造見圖4.2： 圖4.2 夾具體零件圖 4.4 導向裝置確定 本次夾具設計的要求是要對汽車撥叉16mm槽進行銑削加工，最后才能實現圖上所要求的加工要求，在夾具的右邊設置一對刀塊用作刀具的導向元件。 4.5 銑削力的計算 刀具：三面刃銑刀；機床：X52K立式銑床 由所列公式 得 查切削手冊得其中：修正系數，，，，，，，z=24，。代入上式，可得 F=823.1N 因在計算切削力時，須把安全系數考慮在內。 安全系數 K= 其中：為基本安全系數1.5；為加工性質系數1.1 為刀具鈍化系數1.1； 為斷續(xù)切削系數1.1 所以 4.6 夾緊力的計算 夾緊力的計算由于受多方面工藝因素的影響，計算起來比較復雜，一般只能粗略計算。為了簡化計算，在設計夾緊裝置時可假定工藝系統(tǒng)是剛性的，只考慮切削力的切削力矩對夾緊力的影響。 。 其中：為基本安全系數，取1.5；為加工性質系數，取1.1； 為刀具鈍化系數，取1.1；為繼續(xù)切削系數，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數，取1.3；為手動夾緊手柄位置系數，取1.0。 所以=2.6 實際夾緊力應為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數，，（見《機床夾具設計手冊》） 所以 取螺栓預緊力。 選M8螺栓，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼的許用拉應力。故可以采用M8螺栓。 4.7 定位誤差的分析與計算 所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對工序基準的位置誤差。 1、定位元件的確定 主要定位元件為定位盤和工件定位銷。 2、定位誤差的確定 （1）工件定位銷誤差的確定 由徑向尺寸可以確定 （2）定位盤誤差的確定 定位盤誤差只與定位盤的制造精度和定位誤差有關，不需計算。 16mm槽的尺寸公差+0.24-0=0.24mm 通過對零件圖的分析，其表面粗糙度公差為12.5um，因此上述定位誤差在范圍內。 結論 通過本次課程設計，發(fā)現自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。讓我認識到了仔細認真的重要性。我這次進行的小設計，是入大學以來一次較為正式，知識面涉及較廣的設計。學校安排這樣一次實踐項目，就是要讓我們對之前所學的東西進行一次鞏固和深化，重新把各科的知識匯總梳理了一遍。這對我們今后的學習以及將來踏上社會工作是很有好處的。書本上的理論知識可能掌握了，但是關鍵是要如何吸納為自己的東西，并投入到實踐創(chuàng)新中去，做到能融會貫通，舉一反三，能實實在在地解決實際問題。 通過本次設計我掌握了夾具設計的一套流程，零件作用、材料以及技術要求的分析；零件圖、毛坯圖的繪制；加工工藝路線的選擇、比較、分析與確定；切削用量以及加工工時的計算；專用夾具定位方案、元件，夾緊方案、元件的選擇，切削力以及夾緊力等等。 當然，本次設計也遇到了很多困難，比如在參考資料的尋找、獨立完成制圖以及對說明書的嚴謹的排版等等。整個設計也還有諸多不足之處及遺忘之處，將來可以引以為戒，會成為以后的學習及工作中寶貴的財富。 致謝 首先要謝謝的，就是指導老師。老師人比較隨和，不過在對待學術上是非常嚴厲的。在平時的聊天里面，我們就像是朋友一樣，不過只要一涉及到夾具設計，老師絕對不會對我手下留情，都是嚴格要求的。從一開始選擇零件，到后來寫夾具設計、CAD圖形的繪制、說明書的編寫、修改，潤色等等，老師都給了我很多的幫助，在遇到問題的時候，老師總是對我說不要著急，慢慢去找設計資料，針對問題去尋找解決的辦法。說明書能夠這么快寫好了，跟我的指導老師的幫助是分不開的。 除了老師，我的同學們，我也要謝謝你們，因為有你們，我的設計過程才能如此的難忘，馬上就要結束設計了，今后我們一起大步向前去奮斗，希望各位都能有更好的明天。 參考文獻 [1] 楊叔子主編.機械加工工藝師手冊[S].北京：機械工業(yè)出版社，2001. 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