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目錄 第一章 緒論 1 1.1 引言 1 1．2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 .1 1．3 研究方法及技術(shù)路線(xiàn) .2 1.4 課題背景及發(fā)展趨勢(shì) 3 第二章 變速叉的加工工藝規(guī)程 .4 2.1 變速叉的作用 4 2.2 變速叉的工藝分析 4 2.3 基面的選擇 4 2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則 4 2.3.2 精基準(zhǔn)選擇的原則 5 2.4 制定工藝路線(xiàn) 5 2.5 確定各工序的加工余量 6 2.6 確定切削用量及基本工時(shí) 7 第三章 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 14 3.1 專(zhuān)用夾具的提出 .14 3.2 定位基準(zhǔn)選擇 .14 3.3 切削力和夾緊力的計(jì)算 .14 3.4 定位誤差分析 .15 3.5 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) .17 3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 .19 結(jié)束語(yǔ) .20 參 考 文 獻(xiàn) 21 0 第一章 緒論 1.1 引言 制造技術(shù)的重要性是不言而喻的，它與當(dāng)今的社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)。現(xiàn)代制造 技術(shù)是當(dāng)前世界各國(guó)研究和發(fā)展的主題，特別是在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的今天，它更占有十 分重要的地位。人類(lèi)的發(fā)展過(guò)程是一個(gè)不斷制造的過(guò)程，在人類(lèi)發(fā)展的初期，為 了生存，制造了石器以便于狩獵，此后，出現(xiàn)了陶器，銅器，鐵器，和一些簡(jiǎn)單 的機(jī)械，如刀，劍，弓，箭等兵器，鍋，壺，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水車(chē) 等農(nóng)用工具，這些工具和用具的制造過(guò)程都是簡(jiǎn)單的制造過(guò)程，主要圍繞生活必 需和存亡征戰(zhàn)，制造資源，規(guī)模和技術(shù)水平都非常有限。隨著社會(huì)的發(fā)展，制造 技術(shù)的范圍，規(guī)模的不斷擴(kuò)大，技術(shù)水平的不斷提高，向文化，藝術(shù)，工業(yè)發(fā)展， 出現(xiàn)了紙張，筆墨，活版，石雕，珠寶 ，錢(qián)幣金銀飾品等制造技術(shù)。到了資本主 義和社會(huì)主義社會(huì)，出現(xiàn)了大工業(yè)生產(chǎn)，使得人類(lèi)的物質(zhì)生活和文明有了很大的 提高，對(duì)精神和物質(zhì)有了更高的要求，科學(xué)技術(shù)有了更快更新的發(fā)展，從而與制 造工藝的關(guān)系更為密切。蒸汽機(jī)的制造技術(shù)的問(wèn)世帶來(lái)了工業(yè)革命和大工業(yè)生產(chǎn)， 內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展形成了現(xiàn)代汽車(chē)，火車(chē)和艦船，噴氣渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)制 造技術(shù)促進(jìn)了現(xiàn)代噴氣客機(jī)和超音速飛機(jī)的發(fā)展，集成電路制造技術(shù)的進(jìn)步左右 了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的水平，納米技術(shù)的出現(xiàn)開(kāi)創(chuàng)了微創(chuàng)機(jī)械的先河，因此，人類(lèi)的活 動(dòng)與制造密切相關(guān)，人類(lèi)活動(dòng)的水平受到了限制，宇宙飛船，航天飛機(jī)，人造飛 機(jī)，人造衛(wèi)星以及空間工作站等技術(shù)的出現(xiàn)，使人類(lèi)活動(dòng)走出了地球，走向太空 。 1．2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的作用 機(jī)械加工工藝規(guī)程是指規(guī)定產(chǎn)品或零部件制造工藝過(guò)程和操作方法等的工藝 文件。 制訂工藝規(guī)程的原則是保證圖樣上規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求，有較高的生產(chǎn)效率， 技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效益高，勞動(dòng)條件良好。 制訂工藝規(guī)程的程序： 1、 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型 2、 分析產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件圖樣進(jìn)行工藝審查 1 3、 確定毛坯種類(lèi)、形狀、尺寸及精度 4、 制訂工藝路線(xiàn) 5、 進(jìn)行工序設(shè)計(jì)（確定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、 選擇工藝裝備，計(jì)算時(shí)間定額等。） 1．3 研究方法及技術(shù)路線(xiàn) 1. 深入生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)查研究 在深入生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)查研究中，應(yīng)當(dāng)掌握下面一些資料：工程圖紙，工藝文 件，生產(chǎn)綱領(lǐng)，制造與使用夾具情況等。 2. 制訂工藝工藝規(guī)程的程序 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型，分析產(chǎn)品裝配圖，對(duì)零件圖樣進(jìn)行工藝審查， 確定毛坯的種類(lèi)，形狀，尺寸及精度，擬定工藝路線(xiàn)（劃分工藝規(guī)程的組成，選 擇的定位基準(zhǔn)，選擇零件表面的加工方法，安排加工順序，選擇機(jī)床設(shè)備等）， 進(jìn)行工序設(shè)計(jì)（確定各工序加工余量，切削余量，工序尺寸及工差，選擇工藝裝 備，計(jì)算時(shí)間定額等），確定工序的技術(shù)要求及檢驗(yàn)方法，填寫(xiě)工藝文件。 3. 確定工件的夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊力的作用點(diǎn)和方向應(yīng)符合夾緊原則。進(jìn)行夾緊力的分析和計(jì)算，以確定 加緊元件和傳動(dòng)裝置的主要尺寸。 4. 確定夾具其他部分的結(jié)構(gòu)形式 如分度裝置，對(duì)刀元件和夾具體等 5. 繪制夾具總裝配圖 在繪制總裝配圖時(shí)，盡量采用 1：1 比例，主視圖應(yīng)選取面對(duì)操作者的工作位 置。繪圖時(shí)，先用紅線(xiàn)或雙點(diǎn)劃線(xiàn)畫(huà)出工件的輪廓和主要表面，如定位表面，夾 緊表面和被加工表面等。其中，被加工表面用網(wǎng)紋線(xiàn)或粗實(shí)線(xiàn)畫(huà)出加工余量。工 件在夾具上可看成是一個(gè)假想的透明體，按定位元件，導(dǎo)向元件，夾緊機(jī)構(gòu)，傳 動(dòng)裝置等順序， 畫(huà)出具體結(jié)構(gòu)。 6. 標(biāo)注各部分主要尺寸，公差配合，和技術(shù)要求 7. 標(biāo)注零件編號(hào)及編制零件明細(xì)表 在標(biāo)注零件編號(hào)時(shí)。標(biāo)準(zhǔn)件可直接標(biāo)出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。明細(xì)表要注明夾具名 稱(chēng)，編號(hào)，序號(hào)，零件名稱(chēng)及材料，數(shù)量等。 2 8. 繪制家具零件圖 拆繪夾具零件圖的順序和繪制夾具總裝配圖的順序相同。 1.4 課題背景及發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)床夾具是在切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊的 工藝裝備。它的重要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕 勞動(dòng)強(qiáng)度，沖鋒發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此夾具在機(jī)械制造中占有重要的 地位。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量 和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的一項(xiàng)技術(shù)措施。我們?cè)谠O(shè)計(jì)中也應(yīng)該注意一些重要方法，我 們必須深入生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)查研究，因?yàn)?，這樣有利于我們掌握一些重要資料，例如： （1）工件的圖紙——詳細(xì)閱讀圖紙，了解工件被加工表面的技術(shù)要求，該件在 機(jī)械中的位置和作用，以及裝配中的特殊要求。（2）工藝文件——了解工件的工 藝過(guò)程，本工序的加工要求，工件已加工面及及待加工面的狀況，基準(zhǔn)面的選擇 狀況，可用的機(jī)床設(shè)備的主要規(guī)格，與夾具連接部分的尺寸及切削用量等。（3） 生產(chǎn)綱領(lǐng)——夾具的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與工件批量大小相適應(yīng)，做到經(jīng)濟(jì)合理。（4）制 造與使用夾具的狀況等。我深刻明白要想做好這次夾具設(shè)計(jì)，我也要了解并注意 設(shè)計(jì)夾具出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)夾具最基本的要求是：工件的定位準(zhǔn)確，定位精度滿(mǎn)足 加工要求，工件夾緊牢固可靠，操作安全方便，成本低廉。工件夾具中的定位精 度，主要是定為基準(zhǔn)是否與工序基準(zhǔn)重合，定位基準(zhǔn)的形式和精度，定位元件的 形式和精度，定位元件的布置方式，定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況等因素有關(guān)。 這些因素所造成的誤差，可以通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算求得。在采取提高定位精度的措施時(shí)， 要注意到夾具制造上的可能性。在總的定位精度滿(mǎn)足加工要求的條件下，不要過(guò) 高的提高工件在夾具中的定位精度。夾具在機(jī)床上的定位精度，和刀具在夾具上 的導(dǎo)向精度也不應(yīng)忽視。夾具在機(jī)床上的定位精度，主要與定位元件表面與機(jī)床 配合處的位置精度。夾具與機(jī)床連接處的配合間隙等因素有關(guān)。因此，提高夾具 制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度。如果定位精度要求 很高，而通過(guò)提高夾具制造精度的措施已不可能或不合理時(shí)，應(yīng)采用調(diào)整法或就 地加工法解決，即在安裝夾具時(shí)找正定位表面的準(zhǔn)確位置，或在夾具安裝后加工 定位表面，使夾具在機(jī)床上獲得高精度定位。刀具在夾具上的導(dǎo)向精度通常利用 導(dǎo)向元件或?qū)Φ对?lái)保證。因此影響刀具在夾具上的導(dǎo)向精度的因素有：導(dǎo)套 3 中心到定位元件產(chǎn)生變形等。夾具中出現(xiàn)過(guò)定位時(shí)，可通過(guò)撤銷(xiāo)多余定位定位元 件，使多余定位元件失去限制重復(fù)自由度的能力，增加過(guò)定位元件與定位基準(zhǔn)的 配合間隙等辦法來(lái)解決。 第二章 變速叉的加工工藝規(guī)程 2.1 變速叉的作用 變速叉又叫撥叉，主要是用在操縱機(jī)構(gòu)中，比如改變車(chē)床滑移齒輪的位置， 實(shí)現(xiàn)變速；或者應(yīng)用于控制離合器的嚙合斷開(kāi)的機(jī)構(gòu)中，從而控制橫向或縱向進(jìn) 給。 撥叉是汽車(chē)變速箱上的部件，與變速手柄相連，位于手柄下端，撥動(dòng)中間變速輪， 使輸入/輸出轉(zhuǎn)速比改變。 如果是機(jī)床上的撥叉是用于變速的，主要用在操縱機(jī)構(gòu)中。就是把 2 個(gè)咬合的齒 輪撥開(kāi)來(lái)再把其中一個(gè)可以在軸上滑動(dòng)的齒輪撥到另外一個(gè)齒輪上以獲得另一個(gè) 速度。即改變車(chē)床滑移齒輪的位置，實(shí)現(xiàn)變速。 2.2 變速叉的工藝分析 變速叉的表面、孔進(jìn)行加工，具體要求如下： 1、變速叉 Φ30 后端面 粗糙度 Ra6.3 2、變速叉 Φ30 前端面 粗糙度 Ra6.3 3、變速叉 Φ22 孔 粗糙度 Ra3.2 4、變速叉 Φ15 端面粗糙度 Ra6.3 粗糙度 Ra6.3 5、變速叉 Φ6 孔 粗糙度 Ra12.5 6、變速叉叉口兩端面 粗糙度 Ra3.2 7、變速叉叉口內(nèi)側(cè)端面 粗糙度 Ra6.3 2.3 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇的正確、合理，可 以保證質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。否則，就會(huì)使加工工藝過(guò)程問(wèn)題百出，嚴(yán)重的還會(huì) 造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 4 2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇原則 ①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(yīng)以不 加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工 面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。 ②如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基 準(zhǔn)。 ③如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗 基準(zhǔn)。 ④選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。 ⑤粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤 差。 由以上及零件知，選用 Φ30 右端面及頂面作為定位粗基準(zhǔn)。 2.3.2 精基準(zhǔn)選擇的原則 選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問(wèn)題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn) 確、可靠、方便。 精基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下要求： ①用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。 ②當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用 此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。 ③當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面 本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精 度要求由先行工序保證。 ④為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加 工的原則。 ⑤有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。 5 2.4 制定工藝路線(xiàn) 制定工藝路線(xiàn)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)以確定為大批生產(chǎn)的條件下，可采用通 用機(jī)床配以專(zhuān)用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)考 慮經(jīng)濟(jì)效果，以便降低生產(chǎn)成本。 最終工藝方案如下： 工序 01：金屬型澆注 工序 02：在叉口的頸口長(zhǎng)度為 50 上高頻淬火，硬度為 45HRC-53HRC，淬硬層 深 1.2-2.5，其余硬度 229HB-269HB 工序 03：銑 Φ30 后端面 工序 04：銑 Φ30 前端面 工序 05：鉆、鉸 Φ22 孔；倒 1×45°角 工序 06：Φ15 端面 工序 07：鉆 Φ6 孔 工序 08：粗銑、半精銑叉口兩端面 工序 09：銑叉口內(nèi)側(cè)端面 工序 10：去毛刺 工序 11：檢驗(yàn)至圖紙要求 工序 12：包裝并入庫(kù) 2.5 確定各工序的加工余量 1. Φ30 后端面的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2-4，得鑄件的單邊加工余量 Z=2.0mm,鑄 件尺寸公差為 CT8 級(jí)，表面粗糙度 Ra 為 6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 表 1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿(mǎn)足其精度要求。 銑 單邊余量 Z=2.0mm 2.Φ30 前端面的加工余量 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2-4，得鑄件的單邊加工余量 Z=2.0mm, 鑄件尺寸公差為 CT8 級(jí)，表面粗糙度 Ra 為 6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手 冊(cè)》表 1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿(mǎn)足其精度要求。 6 銑 單邊余量 Z=2.0mm 3. Φ15 端面的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2-4，得鑄件的單邊加工余量 Z=2.0mm,鑄 件尺寸公差為 CT8 級(jí)，表面粗糙度 Ra 為 6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 表 1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿(mǎn)足其精度要求。 銑 單邊余量 Z=2.0mm 4. 叉口兩端面的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2-4，得鑄件的單邊加工余量 Z=2.0mm,鑄 件尺寸公差為 CT8 級(jí)，表面粗糙度 Ra 為 3.2。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 表 1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿(mǎn)足其精度要求。 粗銑 單邊余量 Z=1.5mm 半精銑 單邊余量 Z=0.5mm 5、叉口內(nèi)側(cè)端面的加工余量 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 2.2-4，得鑄件的單邊加工余量 Z=2.0mm,鑄 件尺寸公差為 CT8 級(jí)，表面粗糙度 Ra 為 6.3。根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 表 1.4-8，一步銑削（即粗銑）方可滿(mǎn)足其精度要求。 粗銑 單邊余量 Z=2.0mm 5.Φ22 孔的加工余量 因 Φ16 孔的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，，表面粗糙度 Ra 為 3.2。根據(jù)《機(jī) 械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.4-8，兩步鉆削方可滿(mǎn)足其精度要求。 鉆 單邊余量 Z=10.9mm 鉸 單邊余量 Z=0.1mm 6.2Φ6 孔孔的加工余量 因 2-Φ 5H11 孔的尺寸不大故采用實(shí)心鑄造，，表面粗糙度 Ra 為 12.5。根據(jù) 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表 1.4-8，一步鉆削方可滿(mǎn)足其精度要求。 2.6 確定切削用量及基本工時(shí) 工序 01：金屬型澆注 工序 02：在叉口的頸口長(zhǎng)度為 50 上高頻淬火，硬度為 45HRC-53HRC，淬硬層深 1.2-2.5，其余硬度 229HB-269HB 7 工序 03：銑 Φ30 后端面 工步一：銑 Φ30 后端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用 YG8, ， ， ， 。map0.2?d40?min/6v3?z 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)不高，故分一次（即粗銑 ）完成，則 map0.2? 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) X52K 型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為 4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則齒/2.0fz?min478610rdvns??? 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝475wn/i/.59i10v? 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)： ， ， ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為ml3l0.21ml32in69.i.04752m21 ?????ifltz 工序 04：銑 Φ30 前端面 工步一：銑 Φ30 前端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用 YG8, ， ， ， 。map0.2?d40?min/6v3?z 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)不高，故分一次（即粗銑 ）完成，則 8 map0.2? 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) X52K 型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為 4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則齒/2.0fz?min478610rdvns??? 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝475wn/i/.59i10v? 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)： ， ， ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為ml3l0.21ml32in69.i.04752m21 ?????ifltz 工序 05：鉆、鉸 Φ22 孔；倒 1×45°角 工步一：鉆 21.8 孔 選用 高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表 3.1－6）8.21? 由《切削》表 2.7 和《工藝》表 4.2－16 查得 0.28/fmr?機(jī) （《切削》表 2.15）min/35v? 512r/minin/8.213501rD??? 按機(jī)床選取 n=545r/min mi/4.70.1dnvw? 切削工時(shí)： ， ， 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l41l9102?l3?in354.i8.059321 ?????ifnlltwm 工步二：鉸 Φ22 孔 選用 高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表 3.1－6）2? 由《切削》表 2.7 和《工藝》表 4.2－16 查得 rmf/17.0?機(jī) 9 （《切削》表 2.15）min/50v? 724r/minin/2501rD??? 按機(jī)床選取 n=680r/min mi/.471068dnvw? 切削工時(shí)： ， ， 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為ll102?l3in37.i17.0684321 ?????ifnlltwm 工步三：倒 1×45°角 工序 06：銑 Φ15 端面 工步一：銑 Φ15 端面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用 YG8, ， ， ， 。map0.2?d20?min/3v3?z 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)不高，故分一次（即粗銑 ）完成，則 map0.2? 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) X52K 型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為 4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則齒/2.0fz?min478310rdvns??? 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝475wn/i/9.2i1052v? 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)： ， ， ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為mll0.1ml32 10 min21.0i2.047531m21 ?????ifltz 工序 07：鉆 Φ6 孔 工步一：鉆 Φ6 孔 選用 高速鋼錐柄麻花鉆（ 《工藝》表 3.1－6）6? 由《切削》表 2.7 和《工藝》表 4.2－16 查得 0.28/fmr?機(jī) （《切削》表 2.15）min/10v? 531r/minin/610rD??? 按機(jī)床選取 n=545r/min mi/3.1054dnvw? 切削工時(shí)： ， ， 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l7l02?l3in86.i8.0543321 ?????ifnlltwm 工序 08：粗銑、半精銑叉口兩端面 工步一：粗銑叉口兩端面 1. 選擇刀具 刀具選取三面刃銑刀，刀片采用 YG8, ， ， ， 。map5.1?d10?min/5v3?z 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)不高，故分一次（即粗銑 ）完成，則 map5.? 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) X62 型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為 4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則齒/2.0fz?min4781510rdvns??? 11 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝475wnmin/ri/0.151047dv???? 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)： ， ， ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為l.2l.1ml32?in095.i4.07531m21????ifltz 工步二：半精銑叉口兩端面 1. 選擇刀具 刀具選取三面刃銑刀，刀片采用 YG8, ， ， ， 。map5.0?d10?min/2v3?z 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)不高，故分一次（即粗銑 ）完成，則 map5.0? 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) X62 型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為 4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則齒/1.0fz?min637210rdvns??? 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝600wn/i/9.18i10v? 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)： ， ， ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為ml5.2l5.01ml32?in67.i4.6031m21????ifltz 工序 09：粗銑叉口內(nèi)側(cè)端面 工步一：粗銑叉口內(nèi)側(cè)端面 12 1. 選擇刀具 刀具選取三面刃銑刀，刀片采用 YG8, ， ， ， 。map0.2?d10?min/5v3?z 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 因?yàn)榧庸ぞ认鄬?duì)不高，故分一次（即粗銑 ）完成，則 map0.2? 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù) X62 型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為 4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則齒/2.0fz?min4781510rdvns??? 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取 ＝475wn/i/0.15i01v? 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)： ， ， ，ml43l.21ml32 則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 in0.i2.0475m21 ?????ifltz 工序 10：去毛刺 工序 11：檢驗(yàn)至圖紙要求 工序 12：包裝并入庫(kù) 13 第三章 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 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(zhuān)用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)工序 03：銑變速叉后端面的專(zhuān)用夾具。 3.1 專(zhuān)用夾具的提出 本夾具主要用于銑變速叉后端面，粗糙度為 Ra6.3，精度要求不高，故設(shè)計(jì)夾 具時(shí)主要考慮生產(chǎn)效率。 3.2 定位基準(zhǔn)選擇 選擇撥叉 Φ30 外圓、端面和叉口一側(cè)面定位，定位分析如下： 1、撥叉端面和 Φ30 前端面作為第一定位基準(zhǔn)，與支承板、浮頂銷(xiāo)相配合， 限制三個(gè)自由度，即 X 軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y 軸轉(zhuǎn)動(dòng)和 Z 軸移動(dòng)。 2、撥叉 Φ30 外圓作為第二定位基準(zhǔn)，與固定 V 型塊相配合，限制兩個(gè)自由 度，即 X 軸移動(dòng)和 Y 軸移動(dòng)。 3、撥叉叉口一側(cè)面作為第三定位基準(zhǔn)，與 A 型固定式定位銷(xiāo)相配合，限制一 個(gè)自由度，即 Z 軸轉(zhuǎn)動(dòng)，工件六個(gè)自由度被完全限制，屬于完全定位。 3.3 切削力和夾緊力的計(jì)算 1.切屑力計(jì)算 刀具： 采用端面銑刀 機(jī)床： X52K 立式銑床 由[3] 所列公式 得 14 FV zwqueyXpFndafC0? 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) 0.1?vk 6?F83.FqFX z=24 5.0y.uPaFw 代入上式，可得 F=2016N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 4321K 其中： 為基本安全系數(shù) 1.5 為加工性質(zhì)系數(shù) 1.12 為刀具鈍化系數(shù) 1.13K 為斷續(xù)切削系數(shù) 1.14 所以 NF4025?? 2、夾緊力的確定 wk?6543210kk 由《機(jī)床夾具手冊(cè)》表 1-2-1 ,0.1,.,.210??k .,.,.1,0. 6543 kkNWk8272?? 由夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)得： NWk 25.906.1824?? 由上知夾緊力滿(mǎn)足要求。 3.4 定位誤差分析 定位誤差是指采用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，由于定位不準(zhǔn)確而造成某一工序 在工序尺寸（通常是指加工表面對(duì)工序基準(zhǔn)的距離尺寸）或位置要求方面的加工 誤差。 當(dāng)采用夾具加工工件時(shí)，由于工件定位基準(zhǔn)和定位元件的工作表面均有制造 15 誤差使定位基準(zhǔn)位置變化，即定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量，故由此引起的誤差稱(chēng)為基 準(zhǔn)位置誤差，而對(duì)于一批工件來(lái)講就產(chǎn)生了定位誤差。如圖 1 所示 圖 1 用 V 型塊定位加工時(shí)的定位誤差 當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，就產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)不重合誤 差即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)理想位置的最大變動(dòng)量。 定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或 位置要求的最大可能變動(dòng)范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差 組成。 jbwd??? 根據(jù)相關(guān)公式和公差確定具體變動(dòng)量。如圖 2，兩個(gè)極端情況：情況 1：d1=d1 ,d2=d2 使工序基準(zhǔn)盡可能地“ 高“得加工尺寸；情況maxin 2：d1=d1 ,d2=d2 使工序基準(zhǔn)盡可能地“ 低“得加工尺寸。且該工序定位誤差inax 12)(PHdw??? 16 圖 2 定位誤差 /)/21()minaxdOHdw???? =O1O2+(d2-（ d2-Td2))/2 =Td1/(2sina/2)+Td2/2 =0.043/2sin45 +0.03/20 0.392? 3.5 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(guò)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。 根據(jù) GB2207—80 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：×o 圖 3.3 夾具體槽形與螺釘圖 根據(jù) T 形槽的寬度 a=14mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下： 表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 B L H h D 1夾具體槽形尺寸 17 2B 2h 公稱(chēng) 尺寸 允差 d 允差 4 公稱(chēng) 尺寸 允差 D 14 -0.013 -0.033 20 8 5 10 5.5 20 +0.021 4 對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。 對(duì)刀塊選用圓形對(duì)刀塊，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圓形對(duì)刀塊的規(guī)格及主要尺寸： 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 18 標(biāo) 記×四 周 倒 圓 圖 3.5 平塞尺圖 塞尺尺寸為： 表 3.2 平塞尺尺寸表 公稱(chēng)尺寸 H 允差 d C 2 -0.014 0.25 3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性?xún)r(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇由螺 母、圓墊圈、彈簧、螺栓、移動(dòng)壓板和帶肩六角螺母等組成夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。 本工序?yàn)殂娤饔嗔啃?，銑削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 19 結(jié)束語(yǔ) 本次課程設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一次考 驗(yàn)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力有了很大的提高，尤其是看圖，繪 圖，設(shè)計(jì)能力為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過(guò)程中，我進(jìn)一步加深了 對(duì)課本知識(shí)的理解，進(jìn)一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計(jì)過(guò)程。收獲頗豐。 首先，我要感謝老師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。本次設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)和幫 助下完成的，我的機(jī)械工藝知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)中常常碰到問(wèn)題，是老師不厭其煩 的指導(dǎo)，不斷的點(diǎn)撥迷津，提供相關(guān)資料，才使設(shè)計(jì)順利完成。老師的耐心講解， 使我如沐春風(fēng)，不僅如此，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動(dòng)了我， 在此，我向老師表示最真誠(chéng)的感謝。同時(shí)，感謝同班同學(xué)的支持和幫助，使我更 好的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上，他們一直都很支持我，使我能全 身心地投入到學(xué)習(xí)中，在此，我想對(duì)我的父母說(shuō)：你們辛苦了，我會(huì)盡最大的努 力來(lái)讓你們過(guò)上最幸福的日子，請(qǐng)相信我。 最后，很感謝閱讀這篇課程設(shè)計(jì)的人們。感謝你們抽出寶貴的時(shí)間來(lái)閱讀這 篇課程設(shè)計(jì)。 20 參 考 文 獻(xiàn) [1] 張耀宸主編.《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：航空工業(yè)出版社，1989 [2] 肖繼德，陳寧平主編. 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》（第 2 版）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版 社 2005 [3] 浦林祥主編.《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第 2 版）.北京：機(jī)械工業(yè)出 版社，1995 [4] 任嘉卉主編. 《公差與配合手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993 [5]東北工學(xué)院《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組 編. 《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京： 冶金工業(yè)出版社，1983 [6]江南大學(xué)鄭修本主編. 《機(jī)械制造工藝學(xué)》（第二版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版 社，1999 [7]上海理工大學(xué)陸劍中，孫家寧主編. 《金屬切削原理與刀具》（第 4 版）.北 京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [8]劉力，王冰主編 . 《機(jī)械制圖》（第二版）.北京：高等教育出版社，2004 [9]陳于萍，高曉康編著. 《互換性與測(cè)量技術(shù)》（第二版）.北京：高等教育出 版社，2005 [10]張龍勛主編. 《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)知道書(shū)及習(xí)題》. 北京：機(jī)械工業(yè) 出版社，1999 [11]孟憲棟，劉彤安主編. 《機(jī)床夾具圖冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 [14]江洪，酈祥林，李仲興編著. 《Solidworks2006 基礎(chǔ)教程》（第 2 版）.北 21 京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006