CA6140撥叉831003加工工藝和精銑18H11槽夾具設(shè)計【夾具三維】,夾具三維,CA6140,831003,加工,工藝,18,H11,夾具,設(shè)計,三維 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 題 目：車床撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計 班　　級：　機(jī)械10-3 姓　　名：　 郭威望 指導(dǎo)教師：　 孫遠(yuǎn)敬 完成日期：　2013-6-29 I 一、 設(shè)計題目 車床撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計　　 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．繪制零件圖 1張 2．毛坯圖 1張 3．編制機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1套 4．編制機(jī)械加工工藝卡片（僅編制所設(shè)計夾具對應(yīng)的那道工序的機(jī)械加工工藝卡片） 1套 5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張 6．繪制夾具中1個零件圖（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．編寫課程設(shè)計說明書（約5000-8000字）。 1份 四、進(jìn)度安排 本課程設(shè)計要求在3周內(nèi)完成。 1．第l～2天查資料，熟悉題目階段。 2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計并編制出零件的機(jī)械加工工藝卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計（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)計的下一步）。 4．第11～13天，完成夾具總裝圖的繪制。 5．第14～15天，零件圖的繪制。 6．第16～18天，整理并完成設(shè)計說明書的編寫。 7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。 8．第20～21天，答辯 III 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計III 五、指導(dǎo)教師評語 綜合評定成績： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是在完成生產(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)計的是撥叉，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，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，我要學(xué)會將所學(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)計加工工藝，設(shè)計夾具的能力，為自己將來的工作打下良好的基礎(chǔ)。 由于本人設(shè)計水平所限和時間比較倉促，錯誤和欠妥之處懇請老師批評指正。 Abstract Fundamentals of mechanical manufacturing 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 review. 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, according 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 want to learn to learn the theoretical knowledge and practical combination of ability, exercise their own analysis of parts, design process, design the fixture's ability, for the future work to lay a good foundation. As I design constraints and the time is hasty, errors and defects to teacher criticism. I 目錄 1.零件工藝性分析 2 1.1零件的作用 2 1.1.1零件的工藝分析 2 2. 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 4 2.1確定毛坯制造形成 4 2.2基面的選擇 4 2.3制定工藝路線 5 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 6 2.5確立切削用量及基本工時 7 2.5.1 撥叉腳端面A銑削用量及基本時間的確定 11 3.夾具設(shè)計 14 3.1夾具的分析 14 3.2銑槽專用夾具設(shè)計 15 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 15 3.2.2 切削力及夾緊力的計算 16 3.3 定位誤差分析 17 3.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 18 3.5夾具體上排屑措施的確定 19 4. 方案的綜合評價與結(jié)論...................................................20 5. 體會與展望.....................................................................21 6.參 考 文 獻(xiàn) 22 21 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計 1.零件工藝性分析 1.1零件的作用 題目給的是撥叉CA6140，撥叉是一種輔助零件，位于車床變速機(jī)構(gòu)中，通過撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合，起換擋作用?；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，使齒輪帶動滑套，滑套帶動輸出軸，將動力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動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。寬度為30+0.0120mm的面的尺寸精度要求很高，在撥叉工作工程中，和如果撥叉和槽的配合尺寸精度不高或者它們之間的空隙很大時?；讫X輪就達(dá)不到很高的定位精度，這樣滑移齒輪就不能很好的與其他齒輪進(jìn)行正確有效的嚙合。從而影響整個傳動系統(tǒng)的工作。所以撥叉寬度為30+0.0120mm的面和槽之間要達(dá)到很高的配合精度。 1.1.1零件的工藝分析 一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。撥叉是一個很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，其加工內(nèi)花鍵的精度要求較高，此外還有上端面要求加工，所以對精度要求也很高。其底槽側(cè)面與花鍵孔中心軸有垂直度公差要求，上端面與花鍵孔軸線有平行度要求。因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。 撥叉零件圖如下圖1.1 圖1.1 撥叉零件圖 大致的加工順序和過程：銑側(cè)面；拉內(nèi)花鍵孔；銑上端面；銑18H11底槽；鉆、鉸2-M8通孔，并攻絲。 （1） 側(cè)面的加工主要是為了后續(xù)工序中能有更好的定位面，確保后續(xù)加工所要求的精度，粗糙度在6.3即可。 （2） 以為主要加工面，拉內(nèi)花鍵槽，槽數(shù)為6個，其粗糙度要求是底邊，側(cè)邊，內(nèi)孔粗糙度。 （3）加工是銑上端面，表面粗糙度要求為。 （4）銑18H11底槽，該槽的表面粗糙度要求是兩槽邊，槽底的表面粗糙度要求是。 （5） 鉆并攻絲2-M8，保證兩螺紋孔中心距為25mm。 1.1.2毛坯的選擇 本次課程設(shè)計的撥叉材料為HT200，根據(jù)材料成型工藝可知用金屬型鑄造。該零件能夠承受較大載荷和沖擊載荷，并且撥叉不經(jīng)常受交變載荷作用，受力也不是太大，所以能夠滿足使用要求。因其年產(chǎn)量為5000件，查《機(jī)械加工工藝手冊》表2-1-3，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。 因?yàn)榱慵螤詈唵喂拭餍螤钚枧c零件的形狀盡量接近，又因內(nèi)孔很小，不可以鑄出，18H11的底槽也不能鑄出 2. 機(jī)械加工工藝規(guī)程制訂 2.1確定毛坯制造形成 零件的材料是HT200，工作環(huán)境良好，不會承受較大的沖擊載荷，由于年生產(chǎn)量為2000件，已經(jīng)達(dá)到了中批量生產(chǎn)，并且材料可鑄。因此從提高生產(chǎn)率，保證經(jīng)濟(jì)性的角度講，應(yīng)該采用鑄造成型中的“金屬模機(jī)械砂型”鑄造的方法制造毛坯。 2.2基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，合理正確的選擇基面，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高，否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。 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工序中加工，因而該工序總共要消除X，Y，Z，X，Y五個自由度（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18+0.110mm指向80+0.030mm的方向?yàn)閄軸，同時垂直于X軸、Z軸的方向?yàn)閅軸，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 四個自由度，再用一個浮動支承頂住B面，消除Z 自由度，達(dá)到定位要求。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。精基準(zhǔn)的選擇有利于保證加工精度，并使工件裝夾方便。在選擇時，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一等問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。精基準(zhǔn)選擇為花鍵孔和72×40的端面，在加工中采用專用夾具夾持。 2.3制定工藝路線 ?制訂工藝路線的出發(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)已經(jīng)確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量是工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以使生產(chǎn)成本盡量下降。工藝路線如下： 工序名稱 設(shè)備 工藝裝備 粗銑左端面 立式銑床X51 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 鉆孔φ20mm 、擴(kuò)孔至φ22+00.021mm Ra=3.2m 立式鉆床Z535 麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī) 拉花鍵 臥式拉床L6110A 拉刀、卡規(guī) 精銑左端面至80mm Ra=3.2m 立式銑床X51 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 粗銑溝槽 、精銑溝槽 18+00.11×35 槽底Ra=6.3m 槽內(nèi)側(cè)Ra=3.2m 立式銑床X51 三面刃銑刀、卡規(guī)、深度游標(biāo)卡尺 粗銑上平面 、精銑上平面 Ra=3.2m 立式銑床X51 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 鉆孔2×φ7 立式鉆床Z525 麻花鉆、內(nèi)徑千分尺 攻螺紋2×M8mm 立式鉆床Z525 絲錐 鉆、鉸φ5錐銷孔 立式鉆床Z525 麻花鉆、錐度鉸刀、塞規(guī)、卡尺 去毛刺 鉗工臺 平銼 清洗 清洗機(jī) 清洗機(jī) 終檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 表2-1 車床撥叉加工工藝路線順序 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “撥叉”零件的材料為HT200，凈重量為0.84千克，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，可以采用“金屬模機(jī)械砂型”鑄造的方法進(jìn)行毛坯的制造。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各個加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 考慮到零件的很多表面沒有粗糙度要求，不需要加工。從鑄造出來即可符合使用要求，因此，只采取75×40mm的表面留有2.5×75×40mm的加工余量。毛坯的尺寸公差為IT8,可以從《機(jī)械制造設(shè)計工藝簡明手冊》得到IT8=1.6mm。相應(yīng)計算如下： 最大極限尺寸=80+2.5+IT8/2=83.3mm 最小極限尺寸=80+2.5-IT8/2=81.7mm 75×40mm的端面的精加工余量為1mm，粗加工余量2.5-1=1.5mm。 2.5確立切削用量及基本工時 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(即切削深度)、進(jìn)給量f及切削速度V 。 (2)確定方法是：確定切削深度——>確定進(jìn)給量——>確定切削速度 (3)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)給量后還要校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度。 ③可用查表法或計算法得出切削速度(查表)，用公式 換算出查表或計算法所得的轉(zhuǎn)速n查，根據(jù)（查表）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)際的切削速度機(jī)填入工藝文件中。對粗加工，選取實(shí)際切削速度機(jī)、實(shí)際進(jìn)給量f機(jī)和背吃刀量之后，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。 工序1：銑75×40mm的端面至符合要求。 工步1：粗銑 (1)背吃刀量為=2.5-1.0=1.5mm。 進(jìn)給量的確定：機(jī)床的功率5～10Kw,工件夾具系統(tǒng)的剛度為中等條件，按《切削用量簡明手冊》中表3.3選取該工序的每齒進(jìn)給量為=0.2mm/z。 (2)銑削速度：參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》得，選用鑲齒銑刀，其中在d/z=80/10的條件下選取。銑削速度為v=40m/min。有公式n=1000r/πd可以得到:n=1000×40/π×80=159.15r/min (3)由于手冊中的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min,所以，實(shí)際的銑削速度為：V=nπd/1000=160×3.14×80/1000=40.19m/min (4)基本時間t: 根據(jù)面銑刀平面（對稱銑削、主偏角=90°）的基本時間計算公式:t=()/。其中，=75mm，=1～3mm， 取=2mm，=40mm。則有： =0.5（d- ）+(1～ 3)=0.5(80-)+2=7.36mm。 =×n=×z×n=0.2×10×160=320mm/min t=()/=(75+7.36+2)/320=0.264min≈15.82s 工步2：精銑 (1)背吃刀量的確定：=1mm . (2)進(jìn)給量的確定：由《切削用量簡明手冊》中表3.3，按表面粗糙度為=3.2μm的條件選取，該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.8mm/r。 (3)銑削速度的計算：根據(jù)其他有關(guān)資料確定，按鑲齒銑刀，d/z=80/10，=0.08mm/z?的條件選取，銑削速度v為： v=57.6mm/min。由公式：n=1000r/πd可以求得銑刀轉(zhuǎn)速n=229.3r/min 。參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》中4-15的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，選取轉(zhuǎn)速為n=210r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入上面公式，可以求得： v= nπd/1000=52.78mm/min。 (4)基本時間的確定：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》中表5-43中面銑刀銑平面（對稱銑削、主偏角=90°）的基本時間公式t=()/，可以求得該工序的基本時間，其中=75mm，=1～3mm，取=2mm，=40mm，=7.36mm，得 =×n=0.8mm/r×210r/min=168mm/min t=()/=(75+2+7.36)/168=0.502min≈30.13s 工序2：鉆φ20mm的孔，擴(kuò)孔至φ22mm。 工步1：鉆φ20mm的孔。 (1)背吃刀量=20mm (2)進(jìn)給量的確定：選取該工步的每齒進(jìn)給量f=0.3mm/r。 (3)切削用量的計算：因?yàn)樵摴ぜ牟牧蠟镠T200，所以選取切削速度v=22m/min。由式n=1000v/πd可以求得： n=1000×22/(π×20)=350.32r/min (4)參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》中表4-9所列的Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，選取n=392r/min，再將n代入n=1000v/πd中，得到：v=392×π×20/1000=24.6m/min (5)基本時間t: 其中=80mm，==10×1.66+1=12.66mm，=1～4mm,取=2mm。所以基本時間t為： 工步2：擴(kuò)φ20mm的孔至φ22mm。 (1)背吃刀量的確定：取=1mm。 (2)進(jìn)給量的確定：由《切削用量簡明手冊》中表2.10的資料，選取該工件的每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量f=1.1 mm/r 。 (3)切削速度的確定：根據(jù)相關(guān)資料，確定: v=0.4=0.1×22=8.8m/min 由公式n=1000v/πd。可以得到：n=1000×8.8/22π=127.4r/min 按機(jī)床選取n=140r/min，得切削速度v= (4)基本時間t: 其中=80mm, ==1×1.66+1=3.66mm/min, =1～4mm, 取=2mm。所以基本時間t為： 工序3：粗銑溝槽，上平面 工步1：粗銑溝槽。 (1)背吃刀量的確定：雙邊背吃刀量為=16mm。 (2)進(jìn)給量的確定：按《切削用量簡明手冊》中表3.14中資料選擇刀具為“直柄立銑刀”，d/z=16/3;銑刀每齒進(jìn)給量為=0.04mm/z。 (3)銑削速度=18mm/min。主軸轉(zhuǎn)速為n=358r/min。 (4)基本時間t: 按《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》中表5-43得： ， 式中=0.5d+(1～2)，=1～3mm，， 其中h為溝槽深度，為銑削輪廓的實(shí)際長度，為溝槽深度的背吃刀量。，取=2mm,i=34/17=2, 工步2: 銑上平面 (1)由工序1可知，精加工余量為1mm,背吃刀量為3-1=2 (2)進(jìn)給量的確定：機(jī)床的功率按5～10Kw，按《切削用量簡明手冊》中表3.3選取該工序的每齒進(jìn)給量為=0.2mm/z。 (3)銑削速度：參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》得，選用鑲齒銑刀，其中在d/z=80/10的條件下選取。銑削速度為v=40m/min。有公式n=1000r/πd可以得到: n=1000×40/π×80=159.15r/min 由于手冊中的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min,所以，實(shí)際的銑削速度為：V=nπd/1000=160×3.14×80/1000=40.19m/min (5)基本時間t據(jù)面銑刀銑平面不對稱銑削的計算時間計算公式： 按《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表5-45切入和切出行程速度, =×n=×z×n=0.2×10×160=320mm/min t=(80+29)/320=0.34min20.7s。 2.5.1 撥叉腳端面A銑削用量及基本時間的確定 (1)、加工條件 工件材料：HT200正火，δb=220MPa，190～220HBS 加工要求：粗銑撥叉腳端面。 機(jī)床選擇：為X51臥式銑床，采用端銑刀粗銑。 機(jī)床功率：4.5kw 工件裝夾：工件裝夾在銑床專用夾具上。 (2)、確定切削用量及基本工時 (2.1) 粗銑 1）、選擇刀具： 根據(jù)《工藝手冊》表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，其參數(shù)為：銑刀外徑=100mm，銑刀齒數(shù)Z=10。 2）、確定銑削深度： 單邊加工余量Z=3，余量不大，一次走刀內(nèi)切完，則：=3mm 3）、確定每齒進(jìn)給量: 根據(jù)《切削手冊》表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為4.5kw的X51銑床加工時，選擇每齒進(jìn)給量=0.14～0.24mm/z，由于是粗銑，取較大的值?，F(xiàn)?。? =0.15mm/z 4）、選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度： 根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0～1.5mm，現(xiàn)取1.2mm，根據(jù)《切削手冊》表3.8銑刀直徑=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。 5）、確定切削速度： 根據(jù)《切削手冊》表3.16可以查： 由 =3mm =0.15mm/z，查得 =72mm/z n=235mm/z V?=360mm/z 根據(jù)X51型臥銑床說明書 =160r/min V?c=40.2 mm/min (橫向) 實(shí)際切削速度和齒進(jìn)給量： 6）、計算基本工時： t=28.8s (2.2) 精銑 1）、選擇刀具： 根據(jù)《工藝手冊》表3.1-27，選擇用一把YG6硬質(zhì)合金端銑刀，銑刀外徑d0=100mm，銑刀齒數(shù)Z=10 2）、確定銑削深度： 由于單邊加工余量Z=1，故一次走刀內(nèi)切完，則：= 1 mm 3）、確定每齒進(jìn)給量: 由《切削手冊》表3.5，用硬質(zhì)合金銑刀在功率為4.5kw的X51銑床加工時，選擇每齒進(jìn)給量=0.14～0.24mm/z，半精銑取較小的值。現(xiàn)取： =0.14mm/z 4）、選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具耐用度： 根據(jù)《切削手冊》表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為1.0～1.5mm，現(xiàn)取1.2mm，根據(jù)《切削手冊》表3.8銑刀直徑=100mm的硬質(zhì)合金端銑刀的耐用度T=180min。 5）、確定切削速度： 根據(jù)《切削手冊》表3.16可以查： 由 ≤4mm ?z=0.14mm/z，查得： =110mm/z n=352mm/z V?=394mm/z 根據(jù)X51型臥銑床說明書 =210 r/min V?c= 52.78mm/min 實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量： 6）、計算基本工時： t=28.8s 所以本工序的基本時間為： T=t1+t2=28.8+28.8=57.6 3.夾具設(shè)計 為了在考慮零件的技術(shù)要求的前提下降低勞動強(qiáng)度提高勞動生產(chǎn)率。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計專用夾具來銑18H11底槽，該槽相對于花鍵孔中心有一定的技術(shù)要求。加工底槽的夾具將用于臥式鏜床，刀具采用三面刃銑刀。 3.1夾具的分析 對工件進(jìn)行機(jī)械加工時，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，并使這個位置在加工過程中不因外力的影響而變動。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，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).能提高勞動生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快捷，工件不需要劃線找正，可顯著的減少輔助工時，提高勞動生產(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)一步提高勞動生產(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稀Ｃ總€工件增加的成本時極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動生產(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?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取? (2).有足夠的強(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，夾具體應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度。 (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，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，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，使夾具體的安裝基面與機(jī)床的工作臺面接觸良好。 為了在考慮零件的技術(shù)要求的前提下降低勞動強(qiáng)度提高勞動生產(chǎn)率。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計專用夾具來銑18H11底槽，該槽相對于花鍵孔中心有一定的技術(shù)要求。加工底槽的夾具將用于臥式鏜床，刀具采用三面刃銑刀。 3.2銑槽專用夾具設(shè)計 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：槽兩側(cè)面面對花鍵孔的中心線有尺寸要求及垂直度要求，其設(shè)計基準(zhǔn)為花鍵孔的中心線。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，在此選擇以花鍵孔中心線為主要定位基準(zhǔn)，則由定位其準(zhǔn)不重合引起的誤差較小，這種定位在結(jié)構(gòu)上也簡單易操作。 采用花鍵軸定心定位的方式，保證底槽加工的技術(shù)要求。同時，應(yīng)加一圓柱銷固定好花鍵軸，防止花鍵軸帶動工件在X方向上的旋轉(zhuǎn)自由度。 其中花鍵軸限制五個自由度，包括3個轉(zhuǎn)動自由度和兩個移動自由度;平面限制軸向方向的移動自由度。 3.2.2 切削力及夾緊力的計算 刀具材料：高速鋼鑲齒三面刃銑刀（） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)[13]表1-2-9 可得銑削切削力的計算公式： 查參考文獻(xiàn)[13]表得： 對于灰鑄鐵： 取 ， 即 所以 由參考文獻(xiàn)[3]表1-2可得： 垂直切削力 ：（對稱銑削） 背向力： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[13]表可得： 所以 由計算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算： 式中參數(shù)由《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 易得： 經(jīng)過比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 3.3 定位誤差分析 該夾具以平面定位心軸定心，心軸定心元件中心線與底槽側(cè)面規(guī)定的垂直度偏差0.08mm，槽的公差為mm。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 由于該定位采用工件孔與定位心軸間隙配合，工件孔與定位心軸水平放置。工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合=0；但由于工件的自重作用使工件孔與定位心軸的上母線單接，孔中心線對于定位心軸軸線將總是下移。由于定位副的制造誤差，將產(chǎn)生基準(zhǔn)位移誤差，孔中心線在鉛直方向上的最大變動量為 =（0.012+0.08）/2=0.046 =0.046+0<0.11 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在夾具設(shè)計時，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費(fèi)時費(fèi)力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，容易鑄成，加工定位方便，在機(jī)床夾具中應(yīng)用廣泛。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，心軸可采用可換的。以便隨時根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。 3.5夾具體上排屑措施的確定 切屑多時，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。適用于加工時產(chǎn)生的切屑不多的場合。 2）采用切屑自動排除結(jié)構(gòu)。在夾具體上專門設(shè)計排屑用的斜面和缺口，使切屑自動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圖是在銑床夾具的夾具體內(nèi)，設(shè)計排屑腔，切屑落入腔內(nèi)后，沿斜面排出。適用于切屑較多的場合。 4.方案綜合評價與結(jié)論 為期三周的夾具課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，在老師的指導(dǎo)下，我的課程設(shè)計取得了可喜的成績，課程設(shè)計作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識。 本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算、機(jī)床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。 通過此次設(shè)計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說，這次設(shè)計，使我們在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力。 由于能力所限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學(xué)們批評指正！如果要想更好地掌握好這門技術(shù)，還需要我們進(jìn)一步的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，在實(shí)際工作中不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，這樣我們才能更好的學(xué)好這門技術(shù)，更好地了解機(jī)械制造基礎(chǔ)工業(yè)，從而為以后的工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。 5.體會與展望 在車床撥叉設(shè)計的三周里，終于完成課程設(shè)計的全部內(nèi)容，這讓我對夾具有了進(jìn)一步的了解：夾具要保證工件加工出的產(chǎn)品有較高的精度，就必須要求其自身有較高的精度，定位元件擁有較高精度的同時，要有一定的剛度和強(qiáng)度，以保證在加工過程中自身不會變形和一定的壽命。夾緊結(jié)構(gòu)要求有一定的剛度和強(qiáng)度，以確保在一定的力的作用下加緊元件不會先于工件發(fā)生變形、損壞。夾具體是夾具的主體部分，是與機(jī)床相接的部位、也是支撐夾緊元件、工件的主要部分；要求有一定的強(qiáng)度剛度和穩(wěn)定性。 通過本次課程設(shè)計，使我將所學(xué)的理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，得到了解決問題和分析問題能力的初步培養(yǎng)，另外也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計，周三工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練。是我具有： 1.指定工藝規(guī)程的能力，能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和其他課程的基本理論和方法，正確的制定一個零件的加工工藝規(guī)程。 2.具有設(shè)計專用夾具的初步能力，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。 3.結(jié)合工藝設(shè)計內(nèi)容，能夠數(shù)量的應(yīng)用工藝計算方法，正確的進(jìn)行工藝計算，如工藝參數(shù)、切削力、切削功率等。 4.進(jìn)一步提高查閱資料，熟練的使用設(shè)計手冊、參考資料的能力。 5.通過設(shè)計的全過程，是我學(xué)會了進(jìn)行工藝設(shè)計的程序和方法，培養(yǎng)了獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力。 6.參 考 文 獻(xiàn) [1] 黃健求主編 . 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 . 機(jī)械工業(yè)出版社 2005.11 [2] 崇凱主編 . 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》 . 化學(xué)工業(yè)出版社 2007.2 [3] 肖繼德、陳寧平主編 . 《機(jī)床夾具設(shè)計（第二版）》 . 機(jī)械工業(yè)出版社 2000.5 [4] 秦國華、張衛(wèi)紅主編 . 《機(jī)床夾具的現(xiàn)代設(shè)計方法》 . 航空工業(yè)出版社 2006.11 [5] 秦寶榮主編 . 《機(jī)床夾具設(shè)計》 . 中國建材工業(yè)出版社 1998.2 [6] 陳國香主編 . 《機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué)》 . 清華大學(xué)出版社 2006.5 [7] 李彩霞主編 . 《機(jī)械精度設(shè)計與檢測技術(shù)》 . 上海交通大學(xué)出版社 2006.1 [8] 方子良主編 . 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 . 上海交通大學(xué)出版社 2005.1 [9] 孫志禮，冷興聚，魏延剛，曾海泉主編 .《機(jī)械設(shè)計》 . 東北大學(xué)出版社 2000.9 [10] 孫麗媛主編 . 《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)》 . 冶金工業(yè)出版社 2002.12 [11] 鄒青主編 .《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》 . 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8