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KST1002換擋撥叉的加工工藝及銑Φ10上端面夾具設計
摘要
這次設計的主要內(nèi)容是KST1002換擋撥叉的加工工藝及銑Φ10上端面夾具設計，通過對任務書的解讀，內(nèi)容有加工工藝規(guī)程，專用銑床夾具。在掌握零件作用以及對其進行分析的基礎上，完成了這2點設計內(nèi)容。
設計之初通過資料的查閱了解和掌握機床夾具的相關知識，為后面的設計和計算提供保障。說明書里面的知識點主要有對機床夾具進行設計、公差等。首先搞清楚這個加工的零部件，然后對它進行了分析，這樣就可以在加工的時候精確度更高，將零件的標準定下來，之后在算一下每一個步驟的切削用量的大??；夾具設計包括：定位零部件，夾緊零部件，另外還有進行引導的哪些零部件。在這還要特別關注的是，在對零部件進行定位的時候，必然會有偏差出現(xiàn)，這個偏差一定要在規(guī)定的范圍里面，這樣才可以對這個夾具的好處，壞處進行了解，對它進行改善。
通過上面的設計、分析和計算，圓滿的完成了本次課程設計的所有任務，在鞏固之前所學知識的同時，還為今后的學習夯實基礎。
關鍵詞：KST1002、換擋撥叉、加工工藝，Φ10上端面、銑床
Abstract
The main content of this design is the processing technology of KST1002 shifting fork and the design of the upper end fixture of milling_10. Through the interpretation of the task book, the contents of the processing procedures, special milling machine fixture. On the basis of mastering the function of parts and analyzing them, the 2 points are completed.
At the beginning of the design, through the consulting of information to understand and master the relevant knowledge of machine tools and fixtures, to provide support for the later design and calculation. The knowledge points in the manual mainly include the design and tolerance of machine tools and fixtures. Firstly, make sure of the parts, then analyze them, so that they can be more accurate in processing, set the standard of the parts, then calculate the cutting parameters of each step; fixture design includes: positioning parts, clamping parts, and other guiding parts. Which parts? In this particular concern is that in the positioning of parts, there will inevitably be a deviation, the deviation must be within the prescribed scope, so that the advantages and disadvantages of this fixture can be understood, to improve it.
Through the above design, analysis and calculation, we have successfully completed all the tasks of this course design. While consolidating the previous knowledge, we also lay a solid foundation for future learning.
Key words: KST1002, shift fork, processing technology, 10 face and milling machine
I
目 錄
摘要 I
Abstract II
1 引言 1
2 零件分析及毛坯的選擇 2
2.1 零件的作用 2
2.2 零件分析 3
2.2.1組成表面 3
2.2.2技術要求 3
2.2.3形位公差 3
2.3 毛坯的選擇 4
2.3.1選擇毛坯的原則 4
2.3.2零件毛坯的選擇及制造方法 4
3 擬定工藝路線 6
3.1 定位基準的選擇 6
3.1.1粗基準的選擇 6
3.1.2精基準的選擇 6
3.2 加工工藝路線選擇、比較與確定 7
3.3 加工設備、夾具、刀具及量具的選擇 8
4 加工余量、切削用量及切削時間的確定 10
4.1 加工余量的確定 10
4.2 切削用量及切削時間的確定 12
5 銑Ф10上端面專用夾具設計 29
5.1 工件定位的基本原理 29
5.2 夾具設計對定位元件的基本要求 29
5.3 定位方案及定位元件的確定與選擇 29
5.3.1確定定位方案與定位元件的原則 29
5.3.2定位方案的確定 29
5.3.3定位元件的選擇 30
5.4 夾緊方案及裝置的確定與選擇 31
5.4.1夾緊裝置設計的基本要求及遵循原則 31
5.4.2夾緊方案的確定 31
5.4.3夾緊元件的選擇 31
5.5 夾具體的確定 32
5.6 導向裝置的確定 33
5.7 切削力的計算 34
5.8 夾緊力的計算 34
5.9 定位誤差的分析 35
結論 36
致謝 37
參考文獻 38
II
1 引言
機械工業(yè)是為國民經(jīng)濟提供裝備和為人民生活提供耐用消耗品的產(chǎn)業(yè)，國民經(jīng)濟各部門生產(chǎn)技術的進步和經(jīng)濟效益的高低在很大程度上取決于它所采用裝備的性能和質(zhì)量。所以機械工業(yè)的技術水平和規(guī)模是衡量一個國家科技水平和經(jīng)濟實力的重要標志。
經(jīng)過建國40多年的發(fā)展，機械工業(yè)已成為我國工業(yè)中產(chǎn)品門類比較齊全，具有相當規(guī)模和一定技術基礎的支柱產(chǎn)業(yè)之一。改革開放以來，機械工業(yè)引進了大量的國外先進技術，目前這些技術已大批量投入生產(chǎn)，加上國內(nèi)自行研究開發(fā)的結果，使機械產(chǎn)品的結構正向著合理化方向發(fā)展，對市場的適應能力也明顯增強。
通過對引進技術的消化吸收，又計劃的推進了企業(yè)的技術改造，引導企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術機械產(chǎn)品的性能及企業(yè)的經(jīng)濟效益都發(fā)生了顯著的變化，我國機械工業(yè)綜合技術水平有了較大幅度的提高，一批先進的生產(chǎn)技術在生產(chǎn)中得到應用和普及，約有近10%的企業(yè)進入了高技術企業(yè)的行列，60%以上的企業(yè)建立了專門的技術開發(fā)機構，此外科技體制改革不斷深化，絕大多數(shù)研究院、所已進入經(jīng)濟建設主戰(zhàn)場，正發(fā)揮越來越大的作用。
按照傳統(tǒng)的專業(yè)劃分，機械制造工藝學的研究范疇是零件的機械加工和裝配的工藝過程。很長時間以來，機械加工工藝最廣泛采用的方法是切削加工和磨削加工，即按照一定的順序，采用硬度比工件高的切削刀具實現(xiàn)機械加工。改革開放以來，機械工業(yè)充分利用國內(nèi)外的技術資源，進行技術改造，依靠科技進步，已經(jīng)取得了長足的發(fā)展。但與世界先進水平相比，我國的機械制造業(yè)的產(chǎn)品在功能、質(zhì)量等方面還有較大的差距，產(chǎn)品構成落后，精度保持性差、科研開發(fā)能力較薄弱、人員技術素質(zhì)還跟不上現(xiàn)代機械制造業(yè)飛速發(fā)展的需要。因此，我國機械制造業(yè)必須不斷增強技術力量，培養(yǎng)高水平的人才和提高現(xiàn)有人員的素質(zhì)，學習和引進國外先進科學技術，使我國的機械制造工業(yè)早日趕上世界先進水平。
機床夾具是在切削加工中，用以準確確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。主要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能。因此，機床夾具在機械制造中占有重要的地位。
40
2 零件分析及毛坯的選擇
2.1 零件的作用
換擋撥叉腳卡在雙聯(lián)齒輪中的軸中，變速操作機構通過換擋撥叉頭部的操縱槽帶動換擋撥叉與軸一起在變速箱中滑動，換擋撥叉腳撥動雙聯(lián)齒輪在花鍵軸上滑動，就可實現(xiàn)變速功能，從而實現(xiàn)變速器變速。該零件屬于特殊形狀零件，但復雜程度一般。由于換擋撥叉在工作時表面承受一定的壓力，因此，要求有一定的強度和韌度。具體結構詳見下圖2-1所示：
圖2-1 換擋撥叉零件圖
2.2 零件分析
2.2.1組成表面
1、Ф30、R11、R35組成的圓弧表面及兩端面；
2、Ф19H8，Ф12H8，Ф5H12圓柱孔所在表面及端面；
3、R40、R60、R10、R55、R49組成的圓弧表面及兩端面；
4、尺寸90、10C11組成的前后左右四端面；
5、尺寸19、12、30°±15′、15.7組成的表面及端面。
2.2.2技術要求
1、尺寸19所在上端面，其表面粗糙度公差為6.3um；
2、尺寸15.7所在上端面，其表面粗糙度公差為6.3um；
3、30°±15′所在斜面，其表面粗糙度公差為6.3um；
4、尺寸36所在左右兩端面，其表面粗糙度公差為12.5um；
5、尺寸10C11所在左右兩端面，其表面粗糙度公差為3.2um；
6、Ф19H8圓柱孔，其表面粗糙度公差為1.6um；
7、Ф10上端面，其表面粗糙度公差為12.5um；
8、Ф12H8圓柱孔，其表面粗糙度公差為3.2um；
9、尺寸90所在左右兩端面，其表面粗糙度公差為6.3um；
10、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。
11、去尖角毛刺；
12、鑄造抽模角不大于2°；
13、未注明的鑄造圓角R（1-3）mm；
14、高頻淬火硬度HR（50-55）；
15、零件的材料為45鋼；
16、尺寸10C11所在左右兩端面，尺寸90所在左端面。均需進行高頻淬火。
2.2.3形位公差
1、Ф5H12圓柱孔所在軸線相對于Ф19H8圓柱孔所在軸線的位置度公差為0.05；
2、尺寸10C11所在左端面相對于Ф19H8圓柱孔所在軸線的垂直度公差為0.10；
2.3 毛坯的選擇
2.3.1選擇毛坯的原則
1、零件的材料和其力學性能
當零件材料為鑄鐵和青銅時采用鑄件；零件材料為鋼材時、形狀不復雜而力學性能要求較高時采用鍛件；力學性能要求不高時采用幫料。
2、零件的結構形狀和尺寸
大型零件一般用自由鍛或砂型鑄造件，中型零件可用模鍛件或特種鑄件；階梯軸零件各個臺階直徑相差不大時用幫料，相差較大時用鍛件。
3、生產(chǎn)類型
在大批量生產(chǎn)時應采用較多專用的設備和工具制造毛坯，如金屬模機器造型的鑄件、模鍛或精密鍛造的毛坯；在單件小批生產(chǎn)中一般采用通用設備和工具制造毛坯，如自由鍛件、木模砂型鑄件，也可以使用焊接的方法制作大件毛坯。
4、車間的生產(chǎn)能力
應結合車間的生產(chǎn)能力合理的選擇毛坯。
5、充分注意應用新工藝、新技術、新材料
由該零件的工作環(huán)境，生產(chǎn)批量及材料等各個方面考慮，選擇砂型鑄造的方法獲得。
2.3.2零件毛坯的選擇及制造方法
通過資料顯示能夠發(fā)現(xiàn)，該45鋼材料的鑄造性能比較的好，流動性比較的大，同時還擁有良好的加工性能和焊接性能。本次設計的換擋撥叉其材料選擇45，具體結構見圖2-2毛坯圖。
圖2-2 換擋撥叉毛坯圖
3 擬定工藝路線
3.1 定位基準的選擇
定位基準分粗基準和精基準兩種：
3.1.1粗基準的選擇
在選擇粗基準時，考慮的重點是保證加工表面有足夠的加工余量，以及保證不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合零件圖樣的設計要求，其選擇原則有：
1、重要表面余量均勻原則
必須首先保證工件重要表面具有較小而均勻的加工余量，應該選擇該表面作為粗基準。
2、工件表面間相互位置要求原則
必須保證工件上不加工表面與加工表面的相互位置要求，應該以不加工表面作為粗基準。
3、余量足夠原則
如果零件上各個表面均需加工，則以加工余量最小的表面作為粗基準。
4、定位可靠原則
作為粗基準的表面，應該選用比較可靠、平整光潔的表面，以確保定位準確，夾緊可靠。
本零件選尺寸36所在的右端面為粗基準。
3.1.2精基準的選擇
在選擇精基準時，考慮的重點是如何減少誤差，保證加工精度和安裝方便。精基準的選擇原則有：
1、基準重合原則
應該盡可能選用零件的設計基準作為定位基準，以免產(chǎn)生基準不重合誤差。
2、基準統(tǒng)一原則
應該盡可能選用統(tǒng)一的精基準定位加工各個表面，以保證各個表面之間的相互位置精度。
3、自為基準原則
有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而且均勻，應該選擇加工表面本身作為精基準。
4、互為基準原則
有些相互位置精度要求較高的表面，可采用互為基準反復加工的方法保證。
本零件選Ф19H8內(nèi)孔為粗基準。
3.2 加工工藝路線選擇、比較與確定
機械零件一般都是由一些簡單的幾何表面組合而成的，而每一個表面達到同樣質(zhì)量要求的加工方法可以由很多種，因此，在選擇各個表面的加工方法時，要綜合考慮各方面工藝因素的影響。2套具體加工工藝路線如下：
加工工藝路線方案1：
工序1：銑削尺寸33左端面；
工序2：銑削尺寸36右端面；
工序3：銑削尺寸90左右端面；
工序4：銑削尺寸10C11左端面；
工序5：銑削尺寸10C11右端面；
工序6：銑削尺寸19上端面；
工序7：銑削尺寸15.7上端面；
工序8：銑削30°±15′斜面；
工序9：銑削Φ10上端面；
工序10：鉆削Φ19H8圓柱孔；
工序11：鉆削Φ12H8圓柱孔；
工序12：鉆削Φ5H12圓柱孔；
工序13：倒角。
加工工藝路線方案2：
工序1：銑削尺寸33左端面；
工序2：銑削尺寸36右端面；
工序3：銑削尺寸90左右端面；
工序4：鉆削Φ19H8圓柱孔；
工序5：鉆削Φ12H8圓柱孔；
工序6：銑削尺寸10C11左端面；
工序7：銑削尺寸10C11右端面；
工序8：銑削尺寸19上端面；
工序9：銑削尺寸15.7上端面；
工序10：銑削30°±15′斜面；
工序11：銑削Φ10上端面；
工序12：鉆削Φ5H12圓柱孔；
工序13：倒角。
加工工藝路線的分析與確定：
方案1采用工序集中加工的圓柱，先對其零件進行銑削加工，而后對零件進行鉆削加工，這樣做的好處是節(jié)省零件的加工時間，還能夠保證零件的加工精度。適合大批量生產(chǎn)。
方案2線對其零件的大面進行銑削加工而后對零件Φ19H8圓柱孔、Φ12H8圓柱孔進行加工，此時加工者2個孔的原因是為了下面的加工提供比較好的定位基準，但其缺點是工序加工較為分散，不適合大批量生產(chǎn)。
通過上面對2中加工工藝路線的比較與分析，決定選擇方案1。
3.3 加工設備、夾具、刀具及量具的選擇
在進行下面的相關加工和檢測工具之前，首先要明確生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)。為了更好的加工出各表面、端面及內(nèi)孔，保證尺寸的同時保證零件的粗糙度。在對待加工加工之前，需要對使用的機床、采用的刀具、量具和夾具進行相應選擇。
工序1：銑削尺寸33左端面；
將選用X6132臥式銑床進行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標卡尺。
工序2：銑削尺寸36右端面；
將選用X6132臥式銑床進行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標卡尺。
工序3：銑削尺寸90左右端面；
將選用X6132臥式銑床進行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標卡尺。
工序4：銑削尺寸10C11左端面；
將選用X6132臥式銑床進行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標卡尺。
工序5：銑削尺寸10C11右端面；
將選用X6132臥式銑床進行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標卡尺。
工序6：銑削尺寸19上端面；
將選用X6132臥式銑床進行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標卡尺。
工序7：銑削尺寸15.7上端面；
將選用X6132臥式銑床進行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標卡尺。
工序8：銑削30°±15′斜面；
將選用X6132臥式銑床進行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標卡尺。
工序9：銑削Φ10上端面；
將選用X6132臥式銑床進行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標卡尺。
工序10：鉆削Φ19H8圓柱孔；
選用Z525立式鉆床進行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆，測量的工具為游標卡尺。
工序11：鉆削Φ12H8圓柱孔；
選用Z525立式鉆床進行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆，測量的工具為游標卡尺。
工序12：鉆削Φ5H12圓柱孔；
選用Z525立式鉆床進行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆，測量的工具為游標卡尺。
工序13：倒角。
4 加工余量、切削用量及切削時間的確定
4.1 加工余量的確定
工序1：銑削尺寸33左端面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為3mm。
工序2：銑削尺寸36右端面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為3mm。
工序3：銑削尺寸90左右端面；
工步1：粗銑尺寸90左右端面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為2.5mm。
工步2：半精銑尺寸90左右端面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為0.5mm。
工序4：銑削尺寸10C11左端面；
工步1：粗銑尺寸10C11左端面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為1.5mm。
工步2：半精銑尺寸10C11左端面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為1mm。
工步3：精銑尺寸10C11左端面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為0.5mm。
工序5：銑削尺寸10C11右端面；
工步1：粗銑尺寸10C11右端面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為1.5mm。
工步2：半精銑尺寸10C11右端面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為1mm。
工步3：精銑尺寸10C11右端面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為0.5mm。
工序6：銑削尺寸19上端面；
工步1：粗銑尺寸19上端面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為2.5mm。
工步2：半精銑尺寸19上端面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為0.5mm。
工序7：銑削尺寸15.7上端面；
工步1：粗銑尺寸15.7上端面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為2.5mm。
工步2：半精銑尺寸15.7上端面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為0.5mm。
工序8：銑削30°±15′斜面；
工步1：粗銑30°±15′斜面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為2.5mm。
工步2：半精銑30°±15′斜面；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為0.5mm。
工序9：銑削Φ10上端面；
工序10：鉆削Φ19H8圓柱孔；
工步1：鉆削Φ19H8圓柱孔底孔；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為2.5mm。
工步2：擴削Φ19H8圓柱孔；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為6.9mm。
工步3：鉸削Φ19H8圓柱孔；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為0.1mm。
工序11：鉆削Φ12H8圓柱孔；
工步1：鉆削Φ12H8圓柱孔底孔；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為2.5mm。
工步2：擴削Φ12H8圓柱孔；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為3.4mm。
工步3：鉸削Φ12H8圓柱孔；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為0.1mm。
工序12：鉆削Φ5H12圓柱孔；
工步1：鉆削Φ5H12圓柱孔底孔；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為1.5mm。
工步2：擴削Φ5H12圓柱孔；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為1.4mm。
工步3：鉸削Φ5H12圓柱孔；
依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為0.1mm。
工序13：倒角。
4.2 切削用量及切削時間的確定
工序1：銑削尺寸33左端面；
（1）切削深度3mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=300r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=53，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工序2：銑削尺寸36右端面；
（1）切削深度3mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=300r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=53，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工序3：銑削尺寸90左右端面；
工步1：粗銑尺寸90左右端面；
（1）切削深度2.5mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=300r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=23，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工步2：半精銑尺寸90左右端面；
（1）切削深度0.5mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.25mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=90m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=375r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=23，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工序4：銑削尺寸10C11左端面；
工步1：粗銑尺寸10C11左端面；
（1）切削深度1.5mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=300r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=23，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工步2：半精銑尺寸10C11左端面；
（1）切削深度1mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.25mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=90m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=375r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=23，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工步3：精銑尺寸10C11左端面；
（1）切削深度0.5mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.3mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=100m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=375r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=23，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工序5：銑削尺寸10C11右端面；
工步1：粗銑尺寸10C11右端面；
（1）切削深度1.5mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=300r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=23，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工步2：半精銑尺寸10C11右端面；
（1）切削深度1mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.25mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=90m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=375r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=23，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工步3：精銑尺寸10C11右端面；
（1）切削深度0.5mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.3mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=100m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=375r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=23，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工序6：銑削尺寸19上端面；
工步1：粗銑尺寸19上端面；
（1）切削深度2.5mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=300r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=36，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工步2：半精銑尺寸19上端面；
（1）切削深度0.5mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.25mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=90m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=375r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=36，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工序7：銑削尺寸15.7上端面；
工步1：粗銑尺寸15.7上端面；
（1）切削深度2.5mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=300r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=12，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工步2：半精銑尺寸15.7上端面；
（1）切削深度0.5mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.25mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=90m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=375r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=12，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工序8：銑削30°±15′斜面；
工步1：粗銑30°±15′斜面；
（1）切削深度2.5mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=300r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=7，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工步2：半精銑30°±15′斜面；
（1）切削深度0.5mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.25mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=90m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=375r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=7，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工序9：銑削Φ10上端面；
（1）切削深度3mm；
（2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。
（3）明確切削的速度
工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。
算一下主軸轉動速度，查詢資料知n=300r/min，
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=10，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工序10：鉆削Φ19H8圓柱孔；
工步1：鉆削Φ19H8圓柱孔底孔；
（1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：
。
（2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取
（3）切削速度的確定
取。
主軸的轉動速度，查主軸轉速表，??；
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=36，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工步2：擴削Φ19H8圓柱孔；
（1）采用的擴孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：
。
（2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取
（3）切削速度的確定
取。
主軸的轉動速度，查主軸轉速表，??；
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=36，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工步3：鉸削Φ19H8圓柱孔；
（1）采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：
。
（2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取
（3）切削速度的確定
取。
主軸的轉動速度，查主軸轉速表，取；
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=36，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工序11：鉆削Φ12H8圓柱孔；
工步1：鉆削Φ12H8圓柱孔底孔；
（1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：
。
（2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取
（3）切削速度的確定
取。
主軸的轉動速度，查主軸轉速表，取；
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=36，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工步2：擴削Φ12H8圓柱孔；
（1）采用的擴孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：
。
（2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取
（3）切削速度的確定
取。
主軸的轉動速度，查主軸轉速表，取；
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=36，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工步3：鉸削Φ12H8圓柱孔；
（1）采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：
。
（2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取
（3）切削速度的確定
取。
主軸的轉動速度，查主軸轉速表，?。?
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=36，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工序12：鉆削Φ5H12圓柱孔；
工步1：鉆削Φ5H12圓柱孔底孔；
（1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：
。
（2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取
（3）切削速度的確定
取。
主軸的轉動速度，查主軸轉速表，取；
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=26，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工步2：擴削Φ5H12圓柱孔；
（1）采用的擴孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：
。
（2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取
（3）切削速度的確定
取。
主軸的轉動速度，查主軸轉速表，?。?
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=26，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工步3：鉸削Φ5H12圓柱孔；
（1）采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面：
。
（2）根據(jù)相關設計資料和設計指南取
（3）切削速度的確定
取。
主軸的轉動速度，查主軸轉速表，?。?
得
（4）基本時間
根據(jù)切削資料，其基本時間為：
式中：l=26，則
（5）輔助時間
根據(jù)切削資料，其輔助時間為：
式中：，則
工序13：倒角。
5 銑Ф10上端面專用夾具設計
5.1 工件定位的基本原理
對工件的六個自由度進行限制，并且讓其所在的地點唯一、確定，這個就是完全定位。假如按照這個工序來進行加工，只要對它的一部分自由度進行限制，別的自由度是沒有限制的時候，工件盡管對唯一位置是沒有占據(jù)的，對這個工序的加工要求是沒有任何影響的，這個就是不完全定位。究竟在進行定位的時候，是用完全定位，還是不完全定位，確定的時候按照工序的加工需求來進行的。
5.2 夾具設計對定位元件的基本要求
1、足夠的精度
進行定位的時候，零部件的精度一定要搞，這樣一來進行加工的時候，精度才能非常的準，這樣偏差就不會那么多了。
2、足夠的強度和剛度
用來定位的零件，在作用的時候，對工件還要有支撐力，他自身還會受到夾緊力，切削力等等。所以要擁有足夠的剛強度
3、耐磨性好
加工零件在加工過程中需要安裝和夾緊，這樣很容易造成夾具的磨損，導致尺寸不精確等等其他相關因素的發(fā)生，所以，材料的抗摩擦損失的性能一定要好。
4、工藝性好
定位元件對結構的要求有結構簡單明了，方便零件的安裝、拆卸、替換，還需要方便零件的加工。
5.3 定位方案及定位元件的確定與選擇
5.3.1確定定位方案與定位元件的原則
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(nèi)。
5.3.2定位方案的確定
1、換擋撥叉定位方案的確定
（1）利用尺寸36所在的右端面進行定位，右端面和夾具體端面接觸，可限制3個自由度。
（2）利用尺寸90所在左端面進行定位，左端面和定位塊左端面接觸，可限制2個自由度。
（3）利用R49圓弧進行定位，在圓弧端面處插入工件插銷，可限制1個自由度。這樣零件完全定位就實現(xiàn)了，本次對換擋撥叉采用的定位方案“一面兩銷”。
2、定位塊、對刀塊定位方案的確定
采用的定位方案是“一面兩銷”。
5.3.3定位元件的選擇
1、換擋撥叉定位元件
采用的是夾具體、定位塊、工件插銷。
2、定位塊、對刀塊定位元件：
采用圓柱銷和菱形銷
具體構造見圖4.1定位裝置。
圖4.1 定位裝置
5.4 夾緊方案及裝置的確定與選擇
5.4.1夾緊裝置設計的基本要求及遵循原則
1、夾緊工件的這個流程，工件定位的時候，它所處的地點是不能有變化的。
2、夾緊力的大小適當。
5.4.2夾緊方案的確定
1、換擋撥叉夾緊方案的確定
利用內(nèi)六角螺栓、螺栓定位套、壓盤固定板、大壓盤、小壓盤、方頭螺栓對工件進行夾緊。利用六角螺栓、夾緊板、雙頭螺栓對工件進行輔助夾緊。
2、定位塊、對刀塊夾緊方案的確定
在對角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對其進行夾緊。
5.4.3夾緊元件的選擇
1、換擋撥叉夾緊元件的確定
夾緊元件：螺栓定位套、壓盤固定板、大壓盤、小壓盤、方頭螺栓對工件進行夾緊、夾緊板、雙頭螺栓
2、定位塊、對刀塊零件夾緊元件的選擇
夾緊元件：內(nèi)六角螺栓。具體構造見圖4.2夾緊裝置。
圖4.2 夾緊裝置
5.5 夾具體的確定
通過資料的查閱，能夠知道夾具體毛坯有如下類型：
1、鑄造夾具體
鑄造夾具體的優(yōu)點是工藝性好，可鑄出各種復雜形狀，具有較好的抗壓強度、剛度和抗振性，但生產(chǎn)周期長，需進行時效處理，以消除內(nèi)應力。常用材料為灰鑄鐵（如HT200），要求強度高時用鑄鋼，要求重量輕時鑄鋁。目前鑄造夾具體應用較多。
2、焊接夾具體
它是用鋼板，還有型材來進行焊接加工的。這種夾具體制造方便、生產(chǎn)周期短、成本低、重量輕。但焊接夾具體的熱應力較大，易變形，需經(jīng)退火處理，以保證夾具體尺寸的穩(wěn)定性。
3、鍛造夾具體
鍛造夾具體，它適用于形狀簡單、尺寸不大、要求強度和剛度大的場合。鍛造后也需經(jīng)退火處理。此類夾具體應用較少。
4、型材夾具體
小型夾具體可以直接用板料、棒料、管料等型材加工裝配而成。這類夾具體取材方便、生產(chǎn)周期短、成本低，如各種心軸類夾具的夾具體及鋼套鉆模夾具體。
結合之前的分析，用HT200的灰鑄鐵來作為夾具的材料。具體構造見圖4.3：
圖4.3 夾具體圖
5.6 導向裝置的確定
本次夾具設計的要求是要對換擋撥叉Ф10上端面進行銑削加工，最后才能實現(xiàn)圖上所要求的加工要求，所以要選對刀塊來用作刀具的導向元件。
5.7 切削力的計算
刀具：高速鋼端面銑刀；機床：X6132臥式銑床
由所列公式 得
查切削手冊得其中：修正系數(shù)，，，，，，，z=24，。代入上式，可得 F=785.4N
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
5.8 夾緊力的計算
。
其中：為基本安全系數(shù)，取1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1；
為刀具鈍化系數(shù)，取1.1；為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1；
為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3；為手動夾緊手柄位置系數(shù)，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(shù)，，（見《機床夾具設計手冊》）
所以
取螺栓預緊力。
選M8粗牙螺紋方頭螺栓，材料為45#鋼。
則，小于45#鋼的許用拉應力，故可M8粗牙螺紋方頭螺栓夾緊工件。
5.9 定位誤差的分析
由于工件定位所造成的加工面相對其工序基準的位置誤差簡稱定位誤差，以 表示。對夾具設計中采用的某一定位方案，只要其可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相關尺寸或位置公差的1/3；即可認為該定位方案符合加工精度的要求。在加工時夾具相對刀具及切削成形運動的位置經(jīng)調(diào)整后不在變動，因此可以認為加工面的位置是固定的，在這種情況下，加工面對其工序基準位置誤差必然是工序基準的位置變動所造成的。造成定位誤差的原因是基準位置誤差與不重合誤差。
本工件是以上端面及尺寸90所在左端面為定位基準，消除五個自由度，再用工件插銷消除6個自由度?？偠ㄎ徽`差Δdw=ΔJB+ΔJw=0.025＜=0.1（尺寸自由公差），所以說，設計的這個夾具精確度是達到需要了。
結論
通過對課程設計工作的堅持，能夠在規(guī)定的時間段內(nèi)完成此次設計任務，讓我在這次的設計中學到了很多知識，而且還讓自己發(fā)現(xiàn)自身的很多缺點和不足。
設計最主要的核心是態(tài)度，沒有一個良好的、認真的工作態(tài)度。哪怕請教再多的老師，翻閱再多的書籍，也不能將設計進行的徹底。通過這段時間對論文的設計。我體會到：只要你愿意花時間去學習，什么事情都可以迎刃而解。記得剛認識機床的時候，個人對機床的認知完全是零，更加不要提夾具了。在大學這三年我學習到了很多知識。但是并不能徹底的解決問題。也正因如此，我才學會了怎樣去查閱相關的工具書，一些相關的專業(yè)資料。另外，論文里頭的圖紙都是用電腦軟件畫出來的，鍛煉了我的畫圖速度。孰能才能生巧，再加上繪圖過程中的修修改改，更加的讓我深入的了解了 CAD的繪圖標準。
通過這次設計我終于發(fā)現(xiàn)了，其實我有很多不足的地方，在以后的生活中會慢慢改變。
致謝
首先要謝謝的，就是我的指導老師。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，不過只要一涉及到論文的東西，老師絕對不會對我手下留情，都是嚴格要求的。從一開始選擇論文的題目，到后來將論文的題目定下來，再到后來寫論文，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，慢慢去找方向，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。
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