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1、XXXXX大學 機械制造技術基礎 課程設計 題 目：離合器接合叉加工工藝及端面銃削夾具設計 班 級： XXX 姓 名： XXXXX 學 號： XXXXXX 指導 教師： XXXXXX 完成日期：（XXXXXXX 1 設計題目：離合器接合叉加工工藝及夾口端面銑削夾具設計 原始資料 # # （1）被加工零件的零件圖 ⑵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 2 .毛坯圖 3. 編制機械加工工藝過程卡片 4. 編制所設計夾具對應的那道工序的機械加工工序卡片 5 .繪制夾具裝配圖（A0或A1）

2、 1張 1張 1套 1套 1張 6 .繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導教師為學生指 定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7 .課程設計說明書，包括機械加工工藝規(guī)程的編制和機床夾具設計全部內容 （約 5000-8000 字） 1 份 四、進度安排 本課程設計要求在3周內完成。 1 .第I?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 械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機械加工工序卡片。 3 ?第8?10天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其 同意的前提下，進行課程設計的下一步

3、）。 4 .第11?13天，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，整理并完成設計說明書的編寫。 7 .第19天?21天，完成圖紙和說明書的輸出打印。答辯 五、指導教師評語 該生設計的過程中表現(xiàn) ，設計內容反映的基本概念及計 算 ，設計方案 ，圖紙表達 ，說明書撰 寫 ，答辯表現(xiàn) 。 綜合評定成績: 指導教師 日 期 2 摘要 夾具設計作為高等工科院校教學的基本訓練科目，在畢業(yè)設計中占極其重要 的位置。本次課程設計的目的是對本學期所學的機械制造知識的綜合檢測，也是 對其他學科的一次很好的復習，鍛煉我們的綜合分析能力

4、。 本次設計主要內容：設計離合器接合叉加工工藝及夾口端面銑削夾具工藝裝 備并繪制出支架零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖，填寫工藝卡片，編制課程設計說 明書。 通過指導老師的指點，和自己查參考資料以及同組同學的研究，將本次課程 設計完成。通過這次設計，使自己對本專業(yè)的知識更加系統(tǒng)的掌握，鍛煉自己的 綜合能力，分析能力，增強對繪圖軟件的運用，更加了解夾具的設計。 3 Abstract Fixture desig n for engin eeri ng colleges teach ing basic training course, in the process of graduati

5、on desig n occupies an extremely important position. The purpose of the curriculum design is to have learned this semester machinery manufacturing knowledge of comprehensive testing, but also on other subjects of a good review exercise our comprehe nsive an alysis ability The design of the main c

6、ontents : the design of clutch fork processing craft and the clamp mouth face milling fixture tooling and draw the support part drawing, blank map, jig assembly drawing, filling process card, compilati on of curriculum desig n manu al. Through the guidanee of the teacher s guidanee, and find the

7、referenee and the same group of stude nts study, the curriculum desig n. Through this design, make their own professional knowledge of this more systematic grasp, trai ning their comprehe nsive ability, an alysis ability, enhance the application of drawing soft ware to learn more about the futur

8、e design. 5 目錄 第一章、零件的分析 1 1.1零件的作用 1 1.2零件的工藝分析 1 第二章工藝規(guī)程設計 1 2.1.毛胚的確定 1 22加工工藝過程 2 2.2.1確定個表面加工方案 2 2.2.2選擇加工方法是考慮的因素 2 2.2.3端面的加工 3 2.2.4孔的加工 3 2.25槽的加工 3 2.3 確定定位基準 4 2.3.1粗基準的選擇 4 2.3.2精基準選擇的原則 5 2.4工藝路線的擬訂 5 2.4.1工序的合理組合 6 2.4.2工序的集中與分散 7 2.4.3加工階段的劃分 7 2.4.4加工工

9、藝路線方案的比較 9 2.5拔叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 12 2.5.1 毛坯的結構工藝要求 12 2.5.2離合器撥叉零件材質 13 第三章.夾具的設計 17 3.1銃叉子端面夾具設計 18 3.1研究原始質料 18 3.1.2定位基準的選擇 18 3.2夾具方案的設計選擇 18 3.2.1切削力及夾緊分析計算 18 3.3誤差分析與計算 20 3.4夾具設計及操作的簡要說明 21 結束語 22 參考文獻 22 3 第一章、零件的分析 1.1零件的作用 件主要用在操縱機構中，比如改變車床滑移齒輪的位置，實現(xiàn)變速；

10、 或者應用于控制離合器的嚙合、斷開的機構中，從而控制橫向或縱向 進給。 1.2零件的工藝分析 零件的材料為45，是強度較高的一種中碳優(yōu)質鋼，因淬透性差，一 般以正火狀態(tài)使用，機械性能要求較高時，采用調質處理。冷變形塑 性中等，退火和正火的切削加工性比調質的好。拔叉是一個很重要的 零件，因為其零件尺寸比較小，結構形狀較復雜，其加工內花鍵的精 度要求較高，此外還有上端面要求加工，對精度要求也很高。其底槽 側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。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表 面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作 壽命，

11、因此它們的加工是非常關鍵和重要的。 第二章工藝規(guī)程設計 2.1. 毛胚的確定 工件尺寸較小單邊余量一般在1 ~ 2nm，結構細密，能承受較大的壓 力，占用生產(chǎn)的面積較小。因其年產(chǎn)量是5000件，查參考文獻［3］表 2.1-3 ，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。 2.2. 加工工藝過程 由以上分析可知。該撥叉零件的主要加工表面是平面和槽系。 一般來說， 保證平面的加工精度要比保證內花鍵的加工精度容易。因此，對于拔叉來說， 加工過程中的主要問題是保證孔尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的 相互關系以及槽的各尺寸精度。 其加工有五組加工：銑圓柱部分端面；銑叉子端面；車外圓，端 面及倒角；鉆鉸孔

12、；銑槽。 （1） 圓柱端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12.5即可。 （2） 銑叉子端面，鉆鉸孔 （3）精銑槽 2.2.1 確定個表面加工方案 一個好的結構不但應該達到設計要求，而且要有好的機械加工 工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質 量，同時是加工的勞動量最小。設計和工藝是密切相關的，又是相輔 相成的。對于設計拔叉的加工工藝來說，應選擇能夠滿足內花鍵加工 精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮 以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下， 應選擇價格較底的機床。 2

13、22選擇加工方法是考慮的因素 （1） 要考慮加工表面的精度和表面質量要求，根據(jù)各加工 表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。 （2）根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設 備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設備和一般的加工方法。 （3） 考慮被加工材料的性質。 （4） 考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現(xiàn)有 加工方法和設備，推廣新技術，提高工藝水平。 （5） 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能 的特殊要求，工件形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求選定最終 加工方法。再選擇前面各工序的加工方法。 2.2.3 端面

14、的加工 側面的加工主要是為后續(xù)加工做準備，因此，在選擇加工方法 上可以選用一次性銑面，表面粗糙度為6.3。上端面的查參考文獻［3］ 表2.1-12 可以確定，上端面的加工方案為：粗銑——精銑（IT7?IT9）， 粗糙度為Ra =6.3?0.8 ，—般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以較小。 2.2.4孔的加工 加工孔①9.5 查參考文獻［3］，由于預制孔的精度為H9,所以確定預制孔的加 工方案為：一次鉆孔，由于在過程中才能保證孔表面精度， 加工方案定為：鉆，鉸。 2.25槽的加工 查參考文獻［3］表2.1-12可以確定，槽的加工方案為：粗銑——精 銑（IT7?IT9）,粗糙度為Ra

15、= 6.3?0.8 ，設計要求為6.3和3.2，粗 銑時，精度可適當降低。 4 2.3 確定定位基準 2.3.1粗基準的選擇 選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余 量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1） 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加 工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不 需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的 表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 （2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機 床床身導軌面是其余

16、量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌 面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。 這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以 增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該 面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準， 以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選 作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙 不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證拔 叉在整個加

17、工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從拔叉零件圖分 析可知，選擇作為拔叉加工粗基準。 6 2.3.2精基準選擇的原則 （1 ） 基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這 樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 （2） 基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?；鶞实慕y(tǒng) 一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并 且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。 例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定 位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表 面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 （

18、3） 互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可 以互為基準反復加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準 磨內孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可 以選擇加工表面本身為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面 找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的 例子。 此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保 證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證拔 叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從拔叉

19、零件圖分 析可知，它的2 5H 7內花鍵槽，適于作精基準使用。 選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度 并使裝夾準。 2.4工藝路線的擬訂 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。拔 叉的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是：先加工 圓柱端面，再加叉子端面，加工孔，最后銑槽。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。 2.4.1 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結構特點、技 術要求和機床設備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序 數(shù)的基本原則： （1） 工序分散原則 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削

20、用量。便于采用通用設備。 簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的 技術要求水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路 線長，生產(chǎn)管理復雜。 （2） 工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了 操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工 數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生 產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復雜的專用設備 和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當 集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序

21、受到限制。結構簡單的 專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在80?90c的含 0.4%~1.1%蘇打及0.25%?0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮 空氣吹干凈。保證零件內部基本無雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留 物。 7 2.4.2工序的集中與分散 制訂工藝路線時，應考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散 是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的 加工，反之為工序分散。 （1） 工序集中的特點 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操 作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)

22、 個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產(chǎn) 可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復雜的專用設備和 工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。 （2） 工序分散的特點 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。 簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的 技術要求水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路 線長，生產(chǎn)管理復雜。 工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和 工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當 集中。但由于不采

23、用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的 專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu) 點更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多 的生產(chǎn)準備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟效果。 2.4.3加工階段的劃分 零件的加工質量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階 12 (1 ) 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造 較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早 發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用

24、量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力 大，使得工件產(chǎn)生的內應力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。 一般粗加工的公差等級為IT11~IT12 。粗糙度為Ra=80~100卩m, (2) 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工 做好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9~IT10。 表面粗糙度為Ra=10~1.25卩m (3) 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量，主要目的是保證零件的形 狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面達到圖紙要求. 另外精加工工序安排在最后，可防止或減少工件精加工表面損傷。

25、 精加工應采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于 提高加工精度.精加工的加工精度一般為IT6~IT7 ，表面粗糙度為 Ra10~1.25 卩 (4) 光整加工階段 對某些要求特別高的需進行光整加工，主要用于改善表面質量， 對尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等 級一般為IT5~IT6, 表面粗糙度為Ra1.25~0.32卩m。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱 處理性質的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之 間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛 性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾

26、費事的重型零件 往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質量要求的前提下，通常只分為粗、 精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整 個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質區(qū)分。 例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就要加工的很準確，而在精 加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。 2.4.4加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下，成 批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng) 濟效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個加工工藝路線方案，見表3.1 表3.1加工工藝路線方案比較表 工序號 方案I 方案n 工序內容

27、 定位基準 工序內 容 定位基準 010 銑圓柱左 側面 左側面 銑圓柱 左側面 左側面 020 銑叉子端 面 *28外圓及 頂端 銑叉子 端面 *28外圓及 頂端 030 鉆2- * 9.5H9 通 孔，鉸孔 已加工左端 面 車外圓 端面及倒 角 叉子內端面 040 車外圓端 面及倒角 叉子內端面 鉆2- * 9.5H9 通 孔，鉸孔 已加工左端 面 050 粗、精銑 槽 已加工左端 面 粗、精銑 槽 已加工左端 面 060 去毛刺， 清洗 去毛刺， 清洗 070 檢驗

28、 檢驗 加工工藝路線方案的論證： 方案I、u主要區(qū)別在于在加工上端面及以下工序時，所選定位 基準不同，方案I選用預制孔為主要定位基準，方案U選用花鍵作主 要定位基準，很顯然選用內花鍵做定位基準更符合設計要求，因為其 表面精度更高，且和某些需加工面有位置精度要求。 由以上分析，方案U為合理、經(jīng)濟的加工工藝路線方案。具體的 工藝過程見表3.2 。 表3.2 加工工藝過程表 工藝 過程綜 合卡 產(chǎn) 品型 號 零 部 件 圖 號 物料編 碼 產(chǎn) 品名 稱 零 部 件 名 稱 離合器撥叉 文件編 號 車 間 工 序 號

29、 工序 名稱 機床 名稱及 型號 平 面 圖 號 技術定額單 件工時分 金屬牌號 5 銑端 面 臥式 銑床 X62 45 毛 坯 種類 1 0 銑叉 子端面 臥式 銑床 X62 鑄鍛件 尺寸 1 5 車外 圓、端 面及倒 角 六角 車床 C365L 重 量 毛重 2 0 鉆孔， 鉸孔 立式 鉆床 凈重 毛坯硬度 2 5 銑槽 臥式 銑床

30、 X62 HB207~269 成品硬度 3 0 去毛 刺 鉗工 臺 HB207~269 每盒制品零件數(shù) 3 5 清洗 并吹凈 清洗 機 48892 每個零件所 機動時間 4 0 檢驗 檢驗 臺 需工時 鉗工時間 總工時 注 .、、八 意 1 .工藝中未明確要求的按照本崗位（通用 操作規(guī)程）執(zhí)行。 每合制品總工時 2 .安全作業(yè)須按本崗位（安全操作規(guī)程） 執(zhí)行。

31、 2.5拔叉的偏差,加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的 確定 拔叉其材料是45鋼，采用的是金屬型鑄造，生產(chǎn)類型為中批量 生產(chǎn)。 2.5.1毛坯的結構工藝要求 （1） 拔叉為鑄造件，對毛坯的結構工藝有一定要求： ① 鑄件的壁厚應合適、均勻，不得有突然變化。 ② 鑄造圓角要適當，的得有尖棱、尖角。 ③ 鑄件的結構要盡量簡化。 ④ 加強肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產(chǎn)生裂 紋。 ⑤ 鑄件的選材要合理，應有較好的可鑄性。 （2） 設計毛坯形狀、尺寸還應考慮到： ① 各加工面的幾何形狀應盡量簡單。 工藝基準以設計基準相一致。 14 ② 便于裝夾、加工和

32、檢查。 ③ 結構要統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。 在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近， 可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能 導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造 成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問 題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要 時可據(jù)此繪出毛坯圖。 2?5?2離合器撥叉零件材質為45鋼，硬度為HB207-269， 采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。根據(jù)上述資料及加工工藝，分別確定各 工序加工表面的機械加工余量、切削用量、工時計算、機床等如下： 1. 銑端

33、面B 1）機械加工余量：查《機械加工工藝手冊》表3.1-56 ，鍛件 重量在0.4-1.0Kg 之間，鍛件復雜系數(shù)為S3、長度為25mm時， 查出該零件余量是：厚度方向為1.5-2.0mm ，水平方向為 1.5-2.0mm ，所以B面 余量取2mm 2） 切削用量、工時計算及機床：此工序為銑端面B面, 保證 尺寸 97.5 +0：3 f z=0.08mm/齒（參考《切削用量簡明手冊》表3.3） 切削速度：參考有關手冊，確定V=1.57m/s ，即94.2m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀dW=100mm,齒數(shù)Z=8。貝U : 1000v ns= = n dw = 100

34、0* 94.2=300r/min n* 100 現(xiàn)采用X62臥式銑床，根據(jù)機床使用說明書（見《機械制造工藝設 計簡明手冊》表4.2-39 ），取nw=300r/min ，故實際切削速度為 v= n dwnw = = n*100* 300 =94.2m/min 1000 1000 當nw=300r/min 時，工作臺的每分鐘進給量f m應為: f m= f zznw=0.08*8*300=192mm/min 查機床說明書，f m =190mm/min。 切削工時：機動工時t m = 1 11 12 =0.75min fm 2. 銑叉子端面 1 ）機械加工余量：《

35、機械加工工藝手冊》表3.1-56 已查出厚度 方 向余量為1.5-2.0mm ，所以叉子端面單邊余量取2mm 2） 切削用量、工時計算及機床：此工序為銑叉子端面， 可在 臥式銑床上采用隔套同時裝四把銑刀一次銑削四個面成。 f z=0.08mm/齒（參考《切削用量簡明手冊》表3.3） 切削速度：參考有關手冊，確定V=0.43m/s ，即25.8m/min 采用高速鋼三面刃銑刀dw=110mm,齒數(shù)Z=4。貝U : # # ns= 1000v n dw = 1000* 25.8 n*110 =75r/m in 15 現(xiàn)采用X62臥式銑

36、床，根據(jù)機床使用說明書（見《機械制造工藝設 計簡明手冊》表4.2-39 ），取n w=75r/mi n ，故實際切削速度為 v= n dwnw = 1000 n*110* 75 1000 =25.9m/min 當n w=75r/mi n 時，工作臺的每分鐘進給量fm應為： f m= f zznw=0.08*4*75=24mm/min 查 機床說 明書，f m =23.5mm/min 。 I + 11 + 12 切削工時：機動工時tm = !丄上=6min fm 3. 車外圓? 2500. 14mm及 C 面 1 ）機械加工余量：《機械加工工藝手冊》表3.1-56

37、已查出厚度 向余量為1.5-2.0mm，水平方向余量為1.5-2.0mm，所以外圓余量取 4mm, C面余量取2mm 2）切削用量、工時計算及機床：此工序為車外圓? 2500.14mm C面及1.5*45。倒角 切削深度：單邊余量Z=2mm因外圓表面粗糙度Ra12.5，加工 精度為IT6級，需經(jīng)兩次切削，粗車后單邊留余量Z=0.5mm，選用 臥式車床C365L。 進給量f :根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.4，選用f=0.5mm/r 計算切削速度：見《切削用量簡明手冊》表1.27 Vc= Cv m xv tv a p f kv = 242 02 0.15 035 60

38、 * 2 * 0.5 =123m/min # # 確定主軸轉速: =313r/min 1000Vc 1000*123 ns= = n dw 3.14*125 按機床選取n=322r/min 所以實際切削速度v=丄如=3.14*125*322 =126m/min 1000 1000 切削工時： t= I +11 +丨2_ nf 25 4 0 322* 0.5 =0.2min # 16 4. 鉆-鉸兩內孔? 9.5 ；°.03 mm（叉部），選用機床：立式鉆床 Z525 1） 機械加工余量：毛坯為實心，不沖出孔，兩

39、內孔 精度要 求IT9，參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.3-9 工序尺寸及 余量為： 2Z=0.2mm 鉆孔：? 9.3mm 鉸孔：? 9.5 00.03 mm 2） 切削用量、工時計算及機床： ① 鉆孔? 9.3mm f=0.25mm/r （見《切削用量簡明手冊》表2.7 ） v=12m/min （見《切削用量簡明手冊》表2.13及表 2.14，按5類加工性考慮） ns = =411r/min 1000v=1000*12 n dw 3.14* 9.3 （按《機械制造工藝設計簡明手冊》表 按機床選取nw =392r/min 4.2-15 ） 所以實際切削

40、速度 v= n d wn w = 3.14* 9.3* 392 1000 =11.45m/min 切削工時： t= l J1 l2 = 106 10 4=1.2min ruf 392* 0.25 1000 # # ② 鉸孔? 9.5 ；°.03 mm f=0.5mm/r （見《切削用量簡明手冊》表2.11 ） v=6m/min （見《切削用量簡明手冊》表2.24 ） =201r/min 1000v 1000* 6 ns= = n dw 3.14* 9.5 按機床選取nw=195r/min （按《機械制造工藝設計簡明手冊》 表 4.2

41、-15 ） 所以實際切削速度 v= n d w nw = 3.14*9.5*195 =5.8m/min 18 1000 切削工時： l 11 12 t= 1 12 =1.2min 1 000 本工序 的機動 時間是1.2min+1.2min = 2.4min 5. 銑寬7；°.36 mm的槽，選用機床：臥式銑床X62 1） 機械加工余量：參照《機械制造工藝設計簡明手 冊》表 2.3-22 工序尺寸及余量為： 粗銑：5mm 2Z=2mm 精銑：70°.36 mm 2） 切削用量及機床： f z=0.01mm/齒（參考《切削用量簡明手冊》表3.

42、4） 切削速度 v=0.39m/s 及 23.4m/min 采用錯齒三面刃銑刀，dw=100，齒數(shù)z=1，則 =74.5r/min 1000v 1000* 23.4 ns= = n dw 3.14* 100 根據(jù)機床使用說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》表4.2-39 , 取nw=75r/min ,故實際切削速度為 v= = 3.14* 100* 75 =23.55m/min 23 1000 1000 第三章.夾具的設計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度。在加工拔 叉零件時，需要設計專用夾具。 根據(jù)任務要求中的設計內容，需要設計加工銑叉

43、子端面夾具。其 銑叉子端面的夾具將用于X52K臥式銑床，刀具采用三面刃銑刀 3.1銃叉子端面夾具設計 3.1研究原始質料 利用本夾具主要用來粗、精銑叉子兩端面，滿足兩端面尺寸要求。 在粗銑端面時，其他都是未加工表面。為了保證技術要求，最關鍵是 找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 3.1.2定位基準的選擇 由零件圖可知：叉子兩內端面對圓柱頭中心線有尺寸要求要求，其 設計基準為圓柱頭的中心線。 3.2夾具方案的設計選擇 根據(jù)任務書要求，現(xiàn)設計夾具方案有： 方案一：采用壓板用螺栓聯(lián)接，利用汽缸夾緊，這種夾緊方式夾緊 力可靠，輔助時間短，工人勞動強度小，但是成

44、本高。 方案二：采用壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，利用手動夾緊，這種夾緊 方式夾緊力小，但成本低。 本次設計零件為大批量生產(chǎn)，要求成本低，且在加工過程中夾緊 力要求不高，因此夾具夾緊方案選用方案二，利用螺栓、螺母手動夾 緊。壓板選擇為直壓板。 3.2.1切削力及夾緊分析計算 刀具材料：45# （高速鋼鑲齒雙面刃銑刀） 刀具有關幾何參數(shù)：。=10°~150 -8° ~120 ：十5°~8° :=15° ~ 25° D = 63mm Z =8 af = 0.25mm/z a^ 2.0mm 由參考文獻［13］表1-2-9 可得銑削切削力的計算公式： FC =Cpap.1 fz0.72D J

45、.1B0.9zKP 查參考文獻［7］表1—2—10得：Cp=510 對于灰鑄鐵：Kp =(匹)0.55 190 取 HB =175 ，即 Kp 二 0.96 所以 Fc =510域 2.9漢 0.25^ 飛永1 669 8 ￡.96 640. 69() 由參考文獻［3］表1-2可得： 垂直切削力：FcN =0.9Fc =576.62(N)(對稱銑削) 背 向力：FP =0.55FC =352.38(N) 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)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。

46、即: WK 二 K F 安全系數(shù)K可按下式計算： K 二K0K1K2K3K4K5K6 式中：K°~K6為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻［7］表1-2-1可 得： K =1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.0=2.25 所以 WK =K FC =640.69 2.25 =1441.55(N) WK = K FCN = 576.72 2.25 = 1297.62(N) WK 二 K FP =352.38 2.25 = 792.86(N) 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操 作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以

47、下公式計算: Wo 二 I ztg(： J 式中參數(shù)由《機床夾具設計手冊》可查得： =0 : =2 19 \ =9 50 其中：L =1 20mm ) Q= 25(N) 螺旋夾緊力：Wo =1923.08(N) 易得：W。Wk 經(jīng)過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構 工作是可靠的。 3.3誤差分析與計算 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面規(guī) 定的垂直度偏差0.08mm，叉子端面的公差為為了滿足工序的 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。 與機床夾具有關的加工誤差山，一般可用下式表示： Lj =「

48、WW .「d* .「dw .「j 劃初 由參考文獻［13］可得： ⑴平面定位心軸定心的定位誤差：厶DW=0 ⑵ 夾緊誤差： “ =(ymax —ymin)COS： 其中接觸變形位移值： y = (kRaZ RaZ Nz Hb ?(藹)n 二 0.004mm # j 痘二 y cos： - 0.0036mm 24 ⑶ 磨損造成的加工誤差：二j鋼通常不超過0.005mm ⑷夾具相對刀具位置誤差：厶取0.01mm 誤差總和：.：j ： =w = 0. 0522nm ：： 0.mm 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.4夾具設計及操

49、作的簡要說明 如前所述，應該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設計采用了手動夾緊方 式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，工件材 料易切削，切削力不大等特點。經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了 手動夾緊方式（螺旋夾緊機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、 通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。 此外，當夾具有制造誤差，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)情況進行調整。 26 結束語 參考文獻 [1] 陳宏鈞.實用金屬切削手冊[M],北京：機械工業(yè)出版社，2005。 [2] 陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊

50、[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2003。 [3] 李洪.機械加工工藝手冊[M],北京：機械工業(yè)出版社，1990。 [4] 馬賢智?機械加工余量與公差手冊[M]，北京：中國標準出版社，1994。 [5] 楊叔子.機械加工工藝師手冊[M],北京：機械工業(yè)出版社，2001。 [6] 黃建求.機械制造技術基礎。機械工業(yè)出版社2000 [7] 王光斗，王春福.機床夾具設計手冊[M]，上?？茖W技術出版社，2000。 [8] 何玉林，沈榮輝，賀元成.機械制圖[M],北京：機械工業(yè)出版社， 2000。 [9] 鄧文英.金屬工藝學[M],北京：高等教育出版社，2001。 [10] 李慶余，張佳.機械制造裝備設計[M],北京：機械工業(yè)出版社， 2003。