撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及叉口兩端面銑削夾具設(shè)計(jì)

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1、遼寧工程技術(shù)大學(xué) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì) 題目：撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及叉口兩端面銃削 夾具設(shè)計(jì) 班 級： 姓 名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師：— 完成日期：— 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 15 任務(wù)書 、設(shè)計(jì)題目：撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及叉口兩端面銃削夾具設(shè)計(jì) 二、原始資料 （1）被加工零件的零件圖 1 張 （2）生產(chǎn)類型：（中批或大批大量生產(chǎn)） 三、上交材料 1 .所加工的零件圖 1 張 2 .毛坯圖 1 張 3 .編制機(jī)械加工工藝過程卡片 1 套 4 .編制所設(shè)計(jì)夾具對應(yīng)的那道工序的機(jī)械加工工序卡片 1 套 5 .繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1

2、張 6 .繪制夾具中1個(gè)零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制 的零件圖，一般為夾具體）。 1 張 7 .課程設(shè)計(jì)說明書，包括機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)全部內(nèi)容。 （約 5000-8000 字） 1 份 四、進(jìn)度安排 本課程設(shè)計(jì)要求在 3周內(nèi)完成。 1 .第l?2天查資料，繪制零件圖。 2 .第3?7天，完成零件的工藝性分析，確定毛坯的類型、 制造方法，編制機(jī)械加工工 藝規(guī)程和所加工工序的機(jī)械加工工序卡片。 3 .第8?10天，完成夾具總體方案設(shè)計(jì)（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前 提下，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的下一步）。 4 .第11?13天，

3、完成夾具裝配圖的繪制。 5 .第14?15天，零件圖的繪制。 6 .第16?18天，整理并完成設(shè)計(jì)說明書的編寫。 7 .第19天?21天，完成圖紙和說明書的輸出打印。答辯 五、指導(dǎo)教師評語 該生設(shè)計(jì)的過程中表現(xiàn) ,設(shè)計(jì)內(nèi)容反映的基本概念及計(jì)算 ,設(shè) 計(jì)方案,圖紙表達(dá) ,說明書撰寫 ,答辯表現(xiàn) 。 綜合評定成績： 指導(dǎo)教師 日 期 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在完成生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，并且 學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)和大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué) 環(huán)節(jié)。也是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜 合性的復(fù)習(xí)。 這次設(shè)計(jì)的是撥叉，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，

4、機(jī)械加 工工藝過程卡片和與工序卡片各一張。首先我們要熟悉零件和了解 其作用，它主要用來改變其在齒輪軸上的位置進(jìn)而改變速度。然后, 根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和機(jī)械 加工余量。最后擬定支架的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案， 畫出夾具裝配圖。 通過這次的課程設(shè)計(jì)，我要學(xué)會(huì)將所學(xué)的理論知識和生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合 在一起的能力，鍛煉自己分析零件，設(shè)計(jì)加工工藝，設(shè)計(jì)夾具的能 力，為自己將來的工作打下良好的基礎(chǔ)。 由于本人設(shè)計(jì)水平所限和時(shí)間比較倉促，錯(cuò)誤和欠妥之處懇請老師 批評指正。 Abstract Fundamentals of mechanical manufacturi

5、ng technology course design is done in the production practice foundation, and finished machinery manufacturing technology and the most professional course after another practical teaching link. We are also in the graduation design before the various courses of study by an in-depth comprehensive rev

6、iew. This design is the oil pump drive shaft support, including the part drawing, assembly drawing blank map, each one, machining process card and process card each one. First of all we should be familiar with and understanding of its role, which is mainly used for bearing transmission .Then, accor

7、ding to parts of nature and map parts of the surface roughness to determine the dimensions of the blank and the machining allowance. The final formulation of stent technology roadmap, the formulation of the workpiece clamping scheme, draw the jig assembly drawing. Through the curriculum design, I w

8、ant to learn to learn the theoretical knowledge and practical combination of ability, exercise their own analysis of parts, design process, design the fixtures ability, for the future work to lay a good foundation. As I design constraints and the time is hasty, errors and defects to teacher critici

9、sm. 目錄 1 .零件工藝性分析 5 1.1 零件的作用 5 1.1.1 零件的工藝分析 5 2 .機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 5 2.1 確定毛坯制造形成 5 2.2 基面的選擇 5 2.3 制定工藝路線 6 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 7 2.5 確立切削用量及基本工時(shí) 7 2.5.1 撥叉腳端面A銃削用量及基本時(shí)間的確定： 18 3 .夾具設(shè)計(jì) 21 3.1 問題的提出 22 3.2 夾具體設(shè)計(jì) 22 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 22 3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 22 3.4 定位誤差分析 24

10、 3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 24 3.6 夾具體上排屑措施的確定 24 參考文獻(xiàn) 24 1 .零件工藝性分析 1.1 零件的作用 撥叉是一種輔助零件，通過撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合?；咨厦嬗型箟K，滑套 的凸塊插入齒輪的凹位，把滑套與齒輪固連在一起，使齒輪帶動(dòng)滑套，滑套帶動(dòng)輸出軸， 將動(dòng)力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動(dòng)撥叉可以控制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離，達(dá)到換 檔的目的。分析這種動(dòng)力聯(lián)接方式可知，車換檔時(shí)要減速，這樣可以減少滑套與齒輪之間 的沖擊，延長零件的使用壽命。 1.1.1 零件的工藝分析 根據(jù)零件圖的尺寸及其精度要求，可以先加工 A面及①22花鍵底孔，而后

11、 其它表面的加工以這兩個(gè)表面為精基準(zhǔn)進(jìn)行。 2 .機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 2.1 確定毛坯制造形成 零件材料為HT200灰鑄鐵，考慮到零件需加工表面少，精度要求不高，有 強(qiáng)肋，且工作條件不差，既無交變載荷，又屬于間歇工作，故選用金屬型鑄件， 以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產(chǎn)綱量要求。零件形狀簡單，因此毛坯形 狀需與零件的形狀盡量接近，又因內(nèi)孔很小，不可鑄出。 2.2 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，基面選擇得正確與否，可以使加工質(zhì)量 得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，加工工藝過程中會(huì)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。 (1)粗基準(zhǔn)的

12、選擇。 該零件屬于一般軸類零件，以外圓為粗基準(zhǔn)就已經(jīng)合理了(夾持長四點(diǎn)定 位)，為保證A面與花鍵孔軸線垂直，以便于保證以該兩面為定位精基準(zhǔn)時(shí)其 它表面的尺寸精度加工要求，可以把 A面與花鍵底孔放在一個(gè)工序中加工，因 而該工序總共要消除X, Y, Z, X, Y五個(gè)自由度(建立空間坐標(biāo)系為：以花鍵 孔軸線方向?yàn)閆軸，垂直花鍵孔軸線，平行槽、花鍵、肋板對稱線并且從槽 180+0.012指向80+0.03的方向?yàn)閄軸，同時(shí)垂直于 X軸、Z軸的方向?yàn)?Y軸, 取坐標(biāo)原點(diǎn)為花鍵孔軸線與 A面的交點(diǎn)為原點(diǎn))，用擋板、支撐板、支承板消 除X, Y, X, Y四個(gè)自由度，再用一個(gè)浮動(dòng)支承頂住 B面，消除Z自

13、由度，達(dá) 到定位要求。 (2)精基準(zhǔn)的選擇。主要考慮基準(zhǔn)重合問題，要遵循基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，所以選 擇用撥叉頭左端面作為精基準(zhǔn)。 2.3 制定工藝路線 工序 號 工序名稱 工序內(nèi)容 車 間 工 段 設(shè)備 工藝裝備 工時(shí) 準(zhǔn)件 單件 1 精銃撥叉頭兩 端面 立式銃床 X51 端銃刀，游標(biāo)卡尺 2 精銃撥叉頭左 端面 立式銃床 X51 端銃刀，游標(biāo)卡尺 3 粗?jǐn)U，精擴(kuò)， 倒角①25孔 四面組合 鉆床 麻花鉆，擴(kuò)孔鉆，較 刀 卡尺，塞規(guī) 4 校正撥叉腳 鉗工臺 手錘

14、 5 粗銃撥叉腳兩 端面 臥式雙面 銃床 二面刀銃刀，游標(biāo)卡 尺 6 銃叉爪口內(nèi)側(cè) 面 立式銃床 X51 銃刀，游標(biāo)卡尺 7 粗銃操縱槽底 面和內(nèi)側(cè)面 立式銃床 X51 鍵槽銃刀，卡規(guī)深度 卡尺  8 精銃撥叉腳兩 端面 臥式雙面 銃床 二面刀銃刀，游標(biāo)卡 尺 9 鉆，攻絲M22 螺紋孔 四面組合 鉆床 符合鉆頭，卡尺 10 去毛刺 鉗工臺 平挫 11 中檢 塞規(guī)，百分表，卡尺 12

15、熱處理一撥叉 腳兩端面局部 淬火 淬火機(jī)等 13 校正撥叉腳 鉗工臺 手錘 14 磨削撥叉腳兩 端面 平向磨床 M7120A 砂輪，游標(biāo)卡尺 15 清洗 清洗機(jī) 16 終檢 塞規(guī)，百分表，卡尺 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 鑄鐵模鑄造的機(jī)械加工余量按 GB/T11351-89確定。確定時(shí)根據(jù)零件重量來 初步估算零件毛坯鑄件的重量，加工表面的加工精度，形狀復(fù)雜系數(shù)，由《工 藝手冊》表2.2-3 ,表2.2-4 ,表2.2-5查得

16、，除孔以外各內(nèi)外表面的加工總余 量(毛坯余量)，孔的加工總余量由表 2.3-9查得，表2.3-9中的余量值為雙 邊余量。具體見cad毛坯圖。 2.5 確立切削用量及基本工時(shí) 在工藝文件中還要確定每一工步的切削用量。 (1)切削用量指：背吃刀量asp(即切削深度a。、進(jìn)給量f及切削速度Vc (2)確定方法是：確定切削深度一一 ＞確定進(jìn)給量一一 ＞確定切削速度 ⑶具體要求是： ①由工序或工步余量確定切削深度： 精、半精加工全部余量在一次走刀中去除； 在中等功率機(jī)床上一次走刀 ap可達(dá)8?10mm ②按本工序或工步加工表面粗糙度確定進(jìn)給量： 對粗加工工序或工步按加工表面粗糙度初選進(jìn)

17、給量后還要校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給機(jī) 構(gòu)強(qiáng)度 ③可用查表法或計(jì)算法得出切削速度 Vc查，用公式 換算出查表或計(jì)算法所 得的轉(zhuǎn)速nc查，根據(jù)Vc查在選擇機(jī)床實(shí)有的主軸轉(zhuǎn)速表中選取接近的主軸轉(zhuǎn)速 n 機(jī)作為實(shí)際的轉(zhuǎn)速，再用 換算出實(shí)際的切削速度Vc機(jī)填入工藝文件中。對粗加 工，選取實(shí)際切削速度 Vc機(jī)、實(shí)際進(jìn)給量f機(jī)和背吃刀量asp之后，還要校驗(yàn)機(jī) 床功率是否足夠等，才能作為最后的切削用量填入工藝文件中。 機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 根據(jù)加工工藝，分別對各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確 定如下： 1 .銃90X 32面：選擇YT15硬質(zhì)合金刀片 1)由表1銃削深度ap

18、W 4mm時(shí)，端銃刀直徑 d0為80mm, ae為60mm , Z=5 2)銃刀幾何形狀 由表 2 a0 =8 a0 =10 Ks=T0 ‘0=5 3)選擇切削用量 (1)確定銃削深度 ap :由于加工余量不大，可在一次走刀內(nèi)完成 an = 2mm p (2)確定每齒進(jìn)給量 af :采用不對稱端銃以提高進(jìn)給量，根據(jù)表 5當(dāng) 使用YT15銃床功率為7Kw時(shí) af =0.09?0.18mm/z 4)選擇銃刀磨銃標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 由表7 銃刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8mm；由于銃刀直徑 3 do =80mm故耐用度 T =10.8x10 s 4）確定切削速度v和每秒鐘進(jìn)給量V

19、f 切削速度由表 13 d0 =80mm a <5mm af M0.24mm/z時(shí) p vt = 205m/s nt =6.51rps vft = 6.84mm/s 各修正系數(shù)為 kmv = kmn = kmv =「0 ksv = ksn = ksv = 0.8 故 v=vt kv= 2.05 1.0 0.8 = 1.64m/s n-nt kn =6.51 1.0 0.8 = 5.21rps vf =vft kvf =6.84 1.0 0.8 =5.47mm/s 根據(jù)X52k型立銃床說明書（表 24）選擇 nc =6.25rps vf =6.25mm/s 因此實(shí)際切削速度和每

20、齒進(jìn)給量 & -314 80 6.25 =1.57m/s 1000 1000 一 vfc 6.25 afc =——= =0.2mm/z ncz 6.25 5 cz 5）計(jì)算基本工時(shí) tm=-L vf 式中 L = l y 二 d L=90mm 由表20不對稱安裝銃刀 入切削量及超切削量 y+A +d= 92 L = 182mm 182 故 tm = = 29.12s : 0.5min 6.25 2 .鉆，擴(kuò)，錢中25mm孔 1）選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑 d = 23.5mm =50 b = 2.5mm 7級精度，材料鑄鐵

21、時(shí) 鉆頭幾何形狀為（表1及表2）：雙錐修磨橫刃，3 =30 24=12d 2 1 =70 be = 4.5mm a =50 l =5mm 2）選擇切削用量 （1） 確定進(jìn)給量：由表 5當(dāng)加工要求為 d = 23.5mm 時(shí) f =0.78 ~ 0.96mm/r 由 L/d =80/25 = 3.2 kf = 0.99 時(shí) f = （0.78 ~ 0.96） 0.99 = 0.77 ~ 0.95mm/r 按鉆頭強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表7當(dāng)灰鑄鐵 HB=168~213時(shí) d=23.5mm 時(shí)：f=1.20mm/r 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表8灰鑄鐵HBW210時(shí) d

22、= 23.5mm時(shí)：機(jī)床機(jī)構(gòu)允許的軸向力為 9800N。Z535允許最 大為 15690N。 進(jìn)給量 f = 0.41mm/r 由此可以看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求，從中取 f = 0.78mm/r 由表16可以查出鉆孔時(shí)的軸向力在f = 0.78mm/r d M23.5mm時(shí)為：Ft =12360N 軸向力修正系數(shù)為 1.0 故 Fc =1 236N《1 569N 故 f = 0.78mm /r 可用 2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度， 由表9 d = 23.5mm時(shí) 鉆頭后刀面最大磨損量取為 0.8mm 耐用度 T = 4500s 3）確定切削速度 由表10加工性為第

23、三類 f = 0.78mm/r 雙橫刃磨的鉆頭  d0 = 23.5mm 時(shí) vt = 0.40m/s 切削修 正系數(shù) ktv =1.0 kcv = 1.0 klv =0.85 ktv =1.0 故 v "vtk”0.40 1.0 1.0 0.85 1.0 =0.34m/s 1000v 1000 0.34 ,人, n = = =4.6r/s 「d。 3.14 23.5 4）加工工時(shí) Im.其中 L=l+y+A l =80mm 由表 22 A + y = 10mm ? 80 10 所以 tm = = 25.1s 0.78 4.6 擴(kuò)孔：：24.

24、7 f = 1.1mm/r T = 2400s zv Cvd0 1 .m m xv _ 60 T ap f = 0.125m/s 典二^35=,1/s 二 dn 3.14 24.7 按機(jī)床取 nw =1.67r/s 二 24.7 1.61 所以實(shí)際切削速度 v = = 0.124 m/s 1000 工時(shí)： 切入 L=l+y+A l =80mm A + y = 10mm 所以 tm L nwf 80 10 二 49s 1.67 1.1 錢孔： 25 f -1.3mm/r T = 4800s .zv _ _ 0 2 crd0 , 15.

25、6 25 . K., = -TT - - - 60 Tma。。fyv 60 4800 80 1.3 p = 0.075m/s  ns 1000v a 1000 0.075 3.14 25 =0.955r/s 取機(jī)床標(biāo)準(zhǔn) 1.13r/s 所以實(shí)際切削速度: 二 25 1.13 ， v = = 0.088m/s 1000 所以工時(shí)： tm = 80 10 = 61.3s 1.13 1.3 3.銃斷：選擇鋸片刀 1）銃削寬度 ae =3mm d0 =100mm z=8 ap=12~ 41mm af < 0.24mm/z 時(shí)，vt = 0.37m/

26、s nt = 1.16vt = 1.95mm/ s 各修正系數(shù)：kmv = kmn = kmvf =1.0 ksv = ksn = ksvf = 0.85 所以：vf =vftkv =1.95 0.85 1.0 -1.66mm/s 工時(shí)：tm = L = l y - L = 75mm y - 20 vf ? 75 20 所以：tm = =5.7s 1.66 4 .車圓弧及其中一端面 選刀桿尺寸：BmH=16m25mm 刀片厚度：4.5mm 粗車： 加工切削深度 ap=3mm 由表4 f = 0.5 ~ 0.6mm/r 根據(jù)表1當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鑄鐵時(shí)：

27、ap 47mm vt = 1.82m/ s 切削修正系數(shù)： % =0.65卜小=0.92 ksv =0.8 ktv =1.0 G = 1.0 故 v=vtk”1.82 0.65 0.92 0.8 1.0 1.0 = 0.87m/s 1000v 1000 087 3.14 59 =4.69r / s 由機(jī)床 nc =5.03r/s = 320/mi n 二 Dnc c 1000 3.14 55 5.03 1000 = 0.92m/s L 13.5 tm = — = = 4.8s nf 5.03 0.56 半精車：切削深度 ap =1

28、mm f =0.3 ~ 0.5mm/r 由機(jī)床選 f = 0.33mm/ r CC , 1000 2.6 ， ， 切削速度 v=2.6m/s n = =14.74r/s 3.14 56 由機(jī)床選 nc =15r/s=9007mi n 二Dnc 3.14 56 15 vc = = = 2.64m/ s 1000 1000 工時(shí) tm 13.5 nf 15 0.33 = 2.7s …一片 , L 1 2 粗車圓?。汗r(shí) tm =上=——上一 =4.2 nf 5. 0 3 0. 5 6 L 12 半精車圓?。汗r(shí) tm =上=---=2.4s

29、 nf 15 0.33 5 .銃16mm槽臥式銃床直齒三面銃刀 1選擇切削用量 1）確定銃削寬度 由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成 ae=8mm 2）確定每齒進(jìn)給量 由 x61w機(jī)床 功率為 4.5kw 由表 3 af = 0.12 ~ 0.20mm/z 取 af = 0.20mm/ z 3）銃刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 3 由表7最大磨損量為0.3mm 耐用度為：7.2父103s 4）確定切削速度和每秒進(jìn)給量 由表 9 當(dāng) d0 =100mm z = 8時(shí) a0=12~ 40mm a = 8mm p af _ 0.24mm/z vt=0.27m/s nt = 0

30、.87r/s vft = 1.46mm/s 各修正系數(shù)為: kmv = kmn = kmvf = 1.0 ksv = ksn = ksvf = 0.85 v = vtkv =0.27 0.85 1.0 = 0.23 n = ntkn =0.87 0.85 1.0 =0.74 vf -vftkvf =1.46 0.85 1.0 =1.24 基本工時(shí)： tm = 一 vf L = l y l L = 40mm y ： = 30mm , 40 30 tm = = 56.5s 1.24 6 .銃 32 M 32面 1）確定切削深度 確定切削寬度： 由于加工余量不大，

31、所以可一次走刀完成 ae = h = 3mm 2）確定每齒進(jìn)給量 根據(jù)x52k銃床說明書，其功率為 7kw,中等系統(tǒng)剛度 根據(jù)表 3 af =0.12~ 0.20mm/z 現(xiàn)取 af = 0.20m/ z 3）選擇銃刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐磨度 根據(jù)表7 銃刀刀齒后刀面最大磨損為0.6mm ,鑲齒銃刀 3 （d0 =100mm）耐用度 T =1 08父1 0 s 4）確定切削速度和每秒進(jìn)給量 切削深度可根據(jù)表 21中公式計(jì)算 也可查表 根據(jù)表 9 當(dāng) d0=100mm z = 8 aD =41 ~ 130mm ae p e af < 0.24 時(shí) , vt0.32m/s nt

32、 ： vf =1.73mm/s 各修正系數(shù)為： kmv = ksn = kv = 0.69 ksv = ksn = ksvf = 0.8 故 v=vtkv=0.32 0.69-i0.8 = 0.18m/s 二3 ：1.03r/s n = ntkn =1.03 0.69 0.8 =0.52r/s vf =vftkv =1.73 0.69 0.8 = 0.95mm/s 根據(jù)機(jī)床說明書選擇 n0 = 0.625r/s vf0 = 1.0mm/s an。 1000 3.14 100 0.625 1000 = 0.20m/s vf0 1.0 , a f 0 — — —

33、 0.20mm / z nz 0.625 8 5）檢查機(jī)床功率 根據(jù)表 5 當(dāng) af =0.18 ~ 0.32mm/z a=84mm ae p e vf E1.0m/s 時(shí)，pmt =1.10kw 切削功率的修正系數(shù) kmp =1 所以實(shí)際切削功率為 Pmc=Pmt =1.1kW 根據(jù)機(jī)床說明書，機(jī)床主軸允許的功率為 pmM -7 0.75 -5.25kw 一 3.5mm 因?yàn)閜mc < pmM ,所以此切削用量可以采用。 at = 3mm vf = 1.0mm/ s n = 0.625r / s = 37.5r /min 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為： 遼寧工程技

34、術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 20 v=0.20m/s a f =0.20mm/z 6）計(jì)算工時(shí) tm = L Vf 式中 L = l y l = 40mm 根據(jù)表19 入切削量及超切削量 y + A=20mm 則 L =32 20= 5n2m 52 故 tm = - - 52 s 1.0 7 .鉆，攻M22螺紋孔 1)選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭，直徑 d = 20.4mm ：=500 b = 2.5mm 7級精度，材料鑄鐵時(shí) 鉆頭幾何形狀為(表1及表2)：雙錐修磨橫刃，P = 300 2 = 12 d 2 1=700 be -4.5mm a0 = 500 l =5mm

35、 2)選擇切削用量 (2) 確定進(jìn)給量：由表 5當(dāng)加工要求為 d0 = 20.4mm 時(shí) f =0.78 ~ 0.96mm/r 由 L/d =80/25 = 3.2 kf = 0.99 時(shí) f 二(0.78 ~ 0.96) 0.99 =0.77 ~ 0.95mm/r 按鉆頭強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表7當(dāng)灰鑄鐵 HB=168~213時(shí) d0 = 20.4mm 時(shí)：f =1.20mm/r 按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度確定進(jìn)給量 由表8灰鑄鐵HBW210時(shí) d0 = 20.4mm時(shí)：機(jī)床機(jī)構(gòu)允許的軸向力為 9800N。Z535允許最 大為 15690N。 進(jìn)給量 f = 0.41mm/r

36、由此可以看出受限制的進(jìn)給量是工藝要求，從中取 由表16可以查出鉆孔時(shí)的軸向力在f = 0.78mm/r d0 M20.5mm時(shí)為：Ft =12360N 軸向力修正系數(shù)為 1.0 故 Fc =1 236N《1 569N 故 f = 0.78mm /r 可用 2）確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度， 由表9 d= 20.4mm時(shí) 鉆頭后刀面最大磨損量取為 0.8mm 耐用度 T = 4500s 3）確定切削速度 由表10加工性為 第三類 f = 0.78mm/r 雙橫刃磨的鉆頭 d0 = 20.4mm 時(shí) vt = 0.40m/s 切削修 正系數(shù) ktv=1.0 kcv = 1.0

37、kiv =0.85 ktv =1.0 故 v=vtkv=0.40 1.0 1.0 0.85 1.0 = 0.34m/s 1000v 1000 0.34 ,人, n = = =4.6r/s 二 d0 3.14 23.5 4）加工工時(shí) tm 其中 nf L=l+y+A l =30mm 由表 22 A + y = 10mm 所以 tm 30 10 0.78 4.6 =11.1s 5）攻M22螺紋孔 由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》表 3-38 f=0.2mm/r 由《機(jī)械加工工藝實(shí)用手冊》表 3-38 v=0.35m/s 1000v 1000 0.35 n

38、s = = =8.78r/s=526r/min Rw 3.14 8 按機(jī)床選取: n =500r/min =8.33r/s - v實(shí)際 1000 3.14 8 8.33 1000 = 0.366m/s 11 T2 : 20 mm l=25mm 計(jì)算工時(shí)： tm2 = l1 l2 l = 25 25 60s 1min n f 8.33 0.10 工件的螺紋長度； l1 絲錐切削錐長度; 2.5.1 撥叉腳端面A銃削用量及基本時(shí)間的確定： (1)、加工條件 工件材料：HT200正火，6 b=220MPa 190 ?220

39、HBs 加工要求：粗銃撥叉腳端面。 機(jī)床選擇：為X51臥式銃床，采用端銃刀粗銃。 機(jī)床功率：4.5kw 工件裝夾：工件裝夾在銃床專用夾具上。 (2)、確定切削用量及基本工時(shí) (2.（1） 1)、選擇刀具: 根據(jù)《工藝手冊》表3.1-27 ,選擇用一把YG6質(zhì)合金端銃刀，其參數(shù)為: 銃刀外徑do=100mm銃刀齒數(shù)Z=10b 2）、確定銃削深度a p： 單邊加工余量Z=3,余量不大，一次走刀內(nèi)切完，則：a p=3mm 3）、確定每齒進(jìn)給量fz: 根據(jù)《切削手冊》表3.5 ,用硬質(zhì)合金銃刀在功率為4.5kw的X51銃床加工 時(shí)，選擇每齒進(jìn)給量fz=0.14?0.24mm/z

40、,由于是粗銃，取較大的值?，F(xiàn)?。? fz=0.15mm/z 4）、選擇銃刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度： 根據(jù)《切削手冊》表3.7 ,銃刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0?1.5mm現(xiàn) 取1.2mm根據(jù)《切肖仃冊》表3.8銃刀直徑d0=100mm勺硬質(zhì)合金端銃刀的耐 用度 T=180min。 5）、確定切削速度 Vc： 根據(jù)《切削手冊》表3.16可以查Vc： 由 a p=3mm fz=0.15mm/z ,查得 Vc=72mm/z n=235mm/z V ?=360mm/z 根據(jù)X51型臥銃床說明書 nc=160r/min V ?c=40.2 mm/min （橫向） 實(shí)際切削速度和齒進(jìn)給量

41、： 6）、計(jì)算基本工時(shí)： t=28.8s (2.（2） 1）、選擇刀具： 根據(jù)《工藝手冊》表3.1-27 ,選擇用一把YG6質(zhì)合金端銃刀，銃刀外徑 do=100mm銃刀齒數(shù)Z=10 2）、確定銃削深度ap： 由于單邊加工余量 Z=1,故一次走刀內(nèi)切完，則：a p= 1 mm 3）、確定每齒進(jìn)給量fz: 由《切削手冊》表3.5 ,用硬質(zhì)合金銃刀在功率為4.5kw的X51銃床加工時(shí), 選擇每齒進(jìn)給量fz=0.14?0.24mm/z,半精銃取較小的值?，F(xiàn)?。? fz=0.14mm/z 4）、選擇銃刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度： 根據(jù)《切削手冊》表3.7 ,銃刀刀齒后刀面最大磨損量為1

42、.0?1.5mm現(xiàn) 取1.2mm根據(jù)《切肖仃冊》表3.8銃刀直徑d0=100mm勺硬質(zhì)合金端銃刀的耐 用度 T=180min。 5）、確定切削速度 Vc： 根據(jù)《切削手冊》表3.16可以查Vc： 由 a p& 4mm ?z=0.14mm/z,查得： Vc=110mm/z n=352mm/z V?=394mm/z 根據(jù)X51型臥銃床說明書 nc=210 r/min V ?c= 52.78mm/min 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量: 21 6）、計(jì)算基本工時(shí)： t=28.8s 所以本工序的基本時(shí)間為： T=t i+t 2=28.8+28.8=57.6 3.夾具設(shè)計(jì) 對工

43、件進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對于機(jī)床有正確的位置， 并使這個(gè)位置在加工過程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，先要將工 件裝夾好。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點(diǎn)： 1）能穩(wěn)定的保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對于道具及機(jī)床的位 置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工極度趨于一致。 2）能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、 快捷，工件不需要?jiǎng)澗€找正， 可顯著 的減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大 切屑用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī) 構(gòu)，進(jìn)一步

44、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 3）能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 4）能降低成本在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級較 低的工人以及廢品率下降等原因，明顯得降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?上。每個(gè)工件增加的成本時(shí)極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本。工件批 量愈大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。 夾具上的各種裝置和元件通過夾具體連接成一個(gè)整體。因此，夾具體的形狀及尺寸取 決于夾具上各種裝置的布置及夾具于機(jī)床的連接。對于夾具體有以下幾點(diǎn)要求： 1）有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽绾托螤罹? 度，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取? 2）有

45、足夠的強(qiáng)度和剛度 加工過程中，夾具體要承受較大的切屑力和夾緊力。 為保 證夾具體不產(chǎn)生不允許的變形和震動(dòng)，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 24 3）結(jié)構(gòu)工藝性好 夾具體應(yīng)便于制造、裝配和檢驗(yàn)。鑄造夾具體上安裝各種元件的 表面應(yīng)鑄出凸臺，以減少加工面積。夾具體結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于工件的裝卸。 4）排屑方便 切屑多時(shí)，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)。 5）在機(jī)床上安裝穩(wěn)定可靠 夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與 機(jī)床上相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺上安裝時(shí)，夾具的重心應(yīng)盡量 低，重心越高則支撐面應(yīng)越大；夾具底面四邊應(yīng)凸臺，使夾具體的安裝基

46、面與機(jī)床的工作 臺面接觸良好。 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 3.1 問題的提出 本夾具主要用于第4道工序銃撥叉腳2端面，由于該端面精度要求不高， 所以，在本道工序加工時(shí)，要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 3.2 夾具體設(shè)計(jì) 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 粗銃銃撥叉腳2端面時(shí)，應(yīng)該選取撥叉左端面作為基準(zhǔn)。所以夾具設(shè)計(jì)時(shí)， 底面應(yīng)該再加一塊擋板，這樣就把零件定位在夾具上了。 3.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具：YG6質(zhì)合金端銃刀 （見《切削手冊》表3.28） 其中：G=54.5 , ap=4.5 , X=0.9 , fz=0.18 , Yf=

47、0.74 , ae=28, UF=1.0 , d0=100, qF=1.0, n=255, W=0, Z=10 F=54.5 X 4.50.9 X 0.18 0.74 X28X 10/（100 X 2550） = 166.1（N） 水平分力：Fh=1.1F 實(shí)=182.7(N) 垂直分力：Fv=0.3F 實(shí)=49.8(N) 在計(jì)算切削力時(shí)，必須安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù)：K=Ki&KK4。 其中：Ki=1.5 K 2=1.1 K 3=1.1 K 4=1.1 F7=KF= (1.5 X 1.1 X 1.1 X1.1 ) X 182.7=364.8 (N) 實(shí)際加緊力為 F加=

48、KFh/ (U1*U2)=364.8/0.5=729.6 (N) 其中U1和U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù)， U1=U2=0.025 螺母選用M42x1.5細(xì)牙三角螺紋，產(chǎn)生的加緊力為 W=2M/D2tg(a+655)+0.66(D 3- d 3 )/ ( D2- d 2) 其中：M=19000 N.M D2=18mm a=2 029 D=42mm d=25mm 解得： W=17845 (N) 此時(shí)螺母的加緊力 W已大于所需的729.6的加緊力F加，故本夾具可安全 工作。 心軸取材料為Q235 查表得Q235的許用彎曲應(yīng)力為：158Mpa 彎曲應(yīng)力=M/Wz=32FL/

49、 3.14 d3=99.4X32X0.028/[3.14X(0.022)2] =2.67<< 許用彎曲應(yīng)力158Mpa 3.4 定位誤差分析 由于左端面是靠著夾具體上的，在誤差允許的情況下，肯定會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的 誤差，所以應(yīng)該盡量底面與垂直面提高垂直度，以減小誤差 3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 如夾具圖所示，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率。為此，在螺母夾緊 時(shí)采用開口墊圈，以便裝卸，夾具體底面上的一對定位擋板可使整個(gè)夾具在機(jī) 床工作臺上有正確的安裝位置，以利于銃削加工。夾具上裝有對刀塊裝置，可 使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時(shí)，火具體 底面上的一對

50、定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺上有一正確的安裝位置，以有 利于銃削加工。銃床夾具的裝配圖及夾具體零件圖分別見圖。 3.6 夾具體上排屑措施的確定 切屑多時(shí)，夾具體上應(yīng)考慮排屑結(jié)構(gòu)。排屑措施有兩種： 1）增加容納排屑空間。在夾具體上增設(shè)容屑溝或增大定位元件工作表面與夾具體之間的 距離。適用于加工時(shí)產(chǎn)生的切屑不多的場合。 2）采用切屑自動(dòng)排除結(jié)構(gòu)。在夾具體上專門設(shè)計(jì)排屑用的斜面和缺口，使切屑自動(dòng)由斜 面處滑下而排至夾具體外。 a圖是在夾具體上開出排屑用的斜弧面，使鉆孔的切屑，沿斜 弧面排出。b圖是在銃床夾具的夾具體內(nèi)，設(shè)計(jì)排屑腔，切屑落入腔內(nèi)后，沿斜面排出。 適用于切屑較多的場合。 參考文獻(xiàn) [1]鄒青主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8 [2]譚建榮主編.圖學(xué)基礎(chǔ)教程.北京：高等教育出版社，1999.10 [3]吳宗澤主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊.北京：高等教育出版社，2006.5 [4]艾 興等編.切削用量簡明手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [5]楊興俊等編.互換性及測量技術(shù).北京：中國計(jì)量出版社， 2007.6 [6]朱冬梅等編.畫法幾何及機(jī)械制圖.北京：高等大學(xué)出版社,2000 [7]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會(huì)，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊卷 4,北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998。