CA6140車床831007撥叉的加工工藝及中間銑斷4槽專用夾具設(shè)計(jì)含三維及非標(biāo)6張CAD圖-版本1,ca6140,車床,加工,工藝,中間,專用,夾具,設(shè)計(jì),三維,非標(biāo),cad,版本 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教。 目錄 序言 1 一、零 件 的 分 析 3 1.1零件的作用 3 1.2零件的工藝分析 3 二、 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) 4 2.1確定毛坯的制造形式 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、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2.5確定切削用量及基本工時(shí) 9 三、銑斷4mm槽夾具設(shè)計(jì) 17 3.1 基本夾具設(shè)計(jì)原理 17 3.2定位基準(zhǔn)的選擇 17 3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 18 3.4 誤差分析與計(jì)算 19 3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 20 3.5.1定位銷選用 20 3.5.2夾緊裝置的選用 21 3.5.3 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 21 3.6 確定831007夾具的夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 24 3.7 831007夾具的夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 25 總 結(jié) 27 致 謝 28 參考文獻(xiàn) 29 一、零 件 的 分 析 1.1零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ55mm半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。 1.2零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求 需要加工的表面： 1.小孔的上端面、大孔的上下端面； 2.小頭孔mm以及與此孔相通的mm的錐孔、螺紋 孔； 3.大頭半圓孔mm； 位置要求： 小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm。 由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 二、 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) 2.1確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200?？紤]到零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)，已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為4000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè)，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程工序劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 2.2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?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 （1） 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。這樣就可以達(dá)到限制五個(gè)自由度，再加上垂直的一個(gè)機(jī)械加緊，就可以達(dá)到完全定位。 （2） 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門的計(jì)算，此處不再重復(fù)。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(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。再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。處此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1.工藝路線方案一 工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面，Ф73mm孔的上下端面。 工序Ⅱ 精銑Ф40mm孔的兩頭的端面，Ф73mm孔的上下端面。 工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。 工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)、鉸兩端Ф22mm孔至圖樣尺寸。 工序Ⅴ 鉆M8的螺紋孔，鉆Ф8的錐銷孔鉆到一半，攻M8的螺紋。 工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸。 工序Ⅶ 去毛刺，檢查。 2.工藝路線方案二 工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。 工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。 工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm； 工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。 工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。 工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸 工序Ⅶ 去毛刺，檢查。 3. 工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工完與Ф22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完Ф22mm的孔，再以孔的中心軸線來(lái)定位加工完與之有垂直度要求的三個(gè)面。方案一的裝夾次數(shù)少，但在加工Ф22mm的時(shí)候最多只能保證一個(gè)面定位面與之的垂直度要求。其他兩個(gè)面很難保證。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三個(gè)面時(shí)都是用Ф22mm孔的中心軸線來(lái)定位這樣很容易就可以保證其與三個(gè)面的位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合的原則。很是審美！其他的工序尤為平常簡(jiǎn)單無(wú)需再議。這樣一比較最終的工藝方案為： 工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。 工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。 工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm； 工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。 工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。 工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸 工序Ⅶ 去毛刺，檢查。 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)“機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片”。 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “CA6140車床撥叉”零件材料為HT200，毛坯重量約為1.6㎏,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1.外圓表面（Ф40mm及Ф73mm外表面） 考慮到此表面為非加工表面，其精度為鑄造精度CT9即可。又因它們是對(duì)稱的兩個(gè)零件最后還需銑斷，故對(duì)Ф40mm的中心軸線的尺寸偏差為120±1.25的范圍內(nèi)。 2. 兩小孔 毛坯為實(shí)心，兩內(nèi)孔精度要求界于IT7~IT8之間，參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-21確定工序尺寸及余量： 鉆孔：Ф21.8mm 2Z=21.8mm 鉸孔：mm 2Z=0.2mm 3.中間孔（Ф55mm及Ф73mm） 中間孔尺寸相對(duì)較大可以鑄造，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-13得：孔的鑄造毛坯為Ф49. Ф73的孔是在Ф55孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到，其軸向尺寸上下表面距離為30mm，由于其對(duì)軸向的尺寸要求不高，直接鑄造得到。參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-95確定Ф73mm工序尺寸及余量： 粗銑：Ф71mm Z=4mm 精銑：Ф73mm Z=1mm 參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-95確定Ф55mm工序尺寸及余量： 粗 鏜：Ф53mm 2Z=4mm 半精鏜：Ф54mm 精 鏜：Ф55mm 4.螺紋孔及銷孔 無(wú)可非議此銷尺寸鑄造為實(shí)體。 參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-70確定鉆Ф8螺紋孔和Ф8圓柱銷孔及螺紋孔的攻絲。 5.銑斷 2.5確定切削用量及基本工時(shí) 工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗銑兩頭端面至51mm、粗銑大孔端面至30mm。 機(jī)床：X52K立式銑床參數(shù)。 刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm，選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過(guò)渡刃寬bε=1mm。 2.計(jì)算切削用量 1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=2mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。 2）計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》 V c= 算得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)X52K立式銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×475/1000=1.06m/s,實(shí)際進(jìn)給量為 f zc=V fc/ncz=475/(300×10)=0.16mm/z。 3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.5kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.06m/s，f z=0.15mm/z。 4）計(jì)算基本工時(shí) tm＝L/ Vf=9.4s。 工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：鉆孔至Ф21.8mm，精鉸至Ф22mm，保證孔壁粗糙度Ra=1.6μm。 機(jī)床：Z512臺(tái)式鉆床。 刀具：YG8硬質(zhì)合金麻花鉆Ф21.8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝12°、二重刃長(zhǎng)度=2.5mm、橫刀長(zhǎng)b=1.5mm、寬l=3mm、棱帶長(zhǎng)度 、° °、°。YG8硬質(zhì)合金鉸刀Ф22mm。 2.計(jì)算切削用量 1）查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 。 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇， 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 。 2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）為0.5～０.８mm，壽命． 3）切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 修正系數(shù) 故。 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為。 故實(shí)際的切削速度。 3. 計(jì)算基本工時(shí) 由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。 鉆和精鉸的切削用量如下： 鉆孔： 。 精鉸： 。 工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑中 間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑 中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；保證粗糙度Ra=3.2μm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至保證20mm,周徑至Ф73mm，保證端面粗糙度Ra=3.2μm，保證孔壁粗糙度Ra=6.3μm。 機(jī)床：X63臥式銑床。 刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm，選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過(guò)渡刃寬bε=1mm。 2.計(jì)算切削用量 1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=4mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。 2）計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》 V c= 算得 Vc＝98mm/s，n=780r/min,Vf=490mm/s 據(jù)X52K立式銑床參數(shù)，選擇nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×750/1000=1.78m/s,實(shí)際進(jìn)給量為 f zc=V fc/ncz=750/(300×10)=0.25mm/z。 3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=2kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=1mm，nc=750r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.78m/s， f z=0.15mm/z。 4）計(jì)算基本工時(shí) 粗銑中間孔上端面至Ф25 mm，周徑至Ф71mm；tm1=L/ Vf=13s 粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；tm2=L/ Vf=13s 精銑小孔上端面至50mm，tm3=L/ Vf=8s； 精銑中間孔上端面至周徑至Ф73mm，tm4= L/ Vf=10s； 精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm，tm5= L/ Vf=10s。 工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗鏜中間孔至Ф53mm、半精鏜中間孔至Ф54mm、精鏜中間孔至Ф55mm。 機(jī)床：T616臥式鏜床。 刀具：YG8硬質(zhì)合金鏜刀。 2.計(jì)算切削用量 單邊余量 分三次切除，則 第一次。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-20查得，取 。根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》4.2-21查得，?。?。 3.計(jì)算切削基本工時(shí)： 同理，當(dāng)?shù)诙?，第三次時(shí)，進(jìn)給量和，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速都取64r/min，切削基本工時(shí)分別為100s和80s。 工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：先鉆Ф8mm的錐銷孔，鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進(jìn)去，把兩者配做加工，為的使保證孔與軸的同軸度，同時(shí)在尺寸上保證距上端面10mm；再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。 機(jī)床：組合機(jī)床。 刀具：Ф8mm麻花鉆、Ф7.5mm麻花鉆、Ф8mm的絲錐。 2.計(jì)算切削用量 （1）鉆Ф8mm的錐銷孔 根據(jù)《切削手冊(cè)》查得，進(jìn)給量為0.18～0.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則： 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-15，取。所以實(shí)際切削速度為： 計(jì)算切削基本工時(shí)： （2）鉆M8的螺紋孔 刀具：Ф7.5mm麻花鉆。 根據(jù)《切削手冊(cè)》查得，進(jìn)給量為0.18～0.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則： 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-15，取。所以實(shí)際切削速度為： 計(jì)算切削基本工時(shí)： （3）攻M8x1mm的螺紋 刀具：絲錐M6，P=1mm 切削用量選為：，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：，按機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)選?。?，則 ；機(jī)動(dòng)時(shí)，，計(jì)算切削基本工時(shí)： 工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：銑斷后保證兩邊對(duì)稱相等。 刀具：YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀，厚度為4mm。 機(jī)床：組合機(jī)床。 2.計(jì)算切削用量 查《切削手冊(cè)》，選擇進(jìn)給量為：,切削速度為：，則： 根據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-39，取，故實(shí)際切削速度為： 查《切削手冊(cè)》表4.2-40，剛好有。 計(jì)算切削基本工時(shí)： 工序Ⅶ 去毛刺，檢查。 三、銑斷4mm槽夾具設(shè)計(jì) 3.1 基本夾具設(shè)計(jì)原理 下面具體夾具設(shè)計(jì)原則： （1）6定位原理 通過(guò)理論力學(xué)在具有六個(gè)自由度，平移和旋轉(zhuǎn)的三個(gè)軸的，沿X，Y，Z圍繞三個(gè)軸，即鋼體的自由狀態(tài)的理解，在該空間，如圖所示。與X，Y，Z和X，Y，Z分別沿運(yùn)動(dòng)的三條軸線和圍繞自由的三個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)。在夾具上，用6錨與工件分別適當(dāng)接觸，并限制六度工件的自由的原則，稱為6定位原理。 定位的幾起案件的原則，（2），應(yīng)用程序 ○1完全定位是指所有六度工件自由度受到限制 ○2部分的定位 當(dāng)工件的定位，而不是所有的情況下都完全定位為在工件上。 ○3在位置（復(fù)位） 重復(fù)幾個(gè)支撐點(diǎn)位限制了一個(gè)自由度，叫過(guò)定位。 A，一般情況下，你應(yīng)該避免使用的定位。 B，也有合理的定位應(yīng)用 而在夾具定位工件，通常以避免“過(guò)度定位”，但在某些條件下，“過(guò)度定位”，但良好的結(jié)果可以得到一個(gè)合理的使用。此剛性弱，高精度航天，儀表工件更顯著。我們都熟悉的安裝轉(zhuǎn)動(dòng)長(zhǎng)軸，工件進(jìn)三爪卡盤和尾座支持的尖端另一端的長(zhǎng)軸結(jié)束的時(shí)候。這是一個(gè)“過(guò)度定位”定位。剛好在所述工件能夠定位不同的基準(zhǔn)和工具（夾具）嚴(yán)格控制的缺點(diǎn)的定位可以省略的形式和位置誤差。工件支撐件的剛性的，因?yàn)楸辉鰪?qiáng)，以支持幫助實(shí)現(xiàn)工件以便易于安裝的一個(gè)穩(wěn)定的，可靠的定位，加工質(zhì)量和效率大大提高。。 3.2定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：在對(duì)槽進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工，進(jìn)行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案Ⅰ：選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。 方案Ⅱ：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。 分析比較上面二種方案：方案Ⅰ中的心軸夾緊、定位是不正確的，孔端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開(kāi)，因夾緊會(huì)破壞定位。 通過(guò)比較分析只有方案Ⅱ滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來(lái)定位，從而保證其尺寸公差要求。 銑該槽時(shí)其對(duì)孔的中心線有對(duì)稱度以及槽兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即為撥叉底平面；兩銷為的短圓柱銷和的棱形銷。 3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 有： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)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(jì)算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]1～2～1可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 由計(jì)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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如2.1. 由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式 即： 由上述計(jì)算易得： 由計(jì)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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 3.4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為。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)定的尺寸公差。 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 其中： ， ， ， 且：L=130mm ，得 ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過(guò) ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 3.5.1定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來(lái)定位，其參數(shù)如下表： 表5.1 定位銷 d H D 公稱尺寸 允差 14～18 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 表5.2 定位棱銷 d H d 公稱尺寸 允差 40～50 20 22 +0.034 ～0.023 65 5 3 8 1 6 1.5 3.5.2夾緊裝置的選用 該夾緊裝置選用移動(dòng)壓板，其參數(shù)如表5.3： 表5.3 移動(dòng)壓板 公稱直徑 L 6 45 20 8 19 6.6 7 M6 5 3.5.3 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。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖5.1 夾具體槽形與螺釘 根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4： 表5.4 定向鍵 B L H h D 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 18 ～0.012 ～0.035 25 12 4 12 4.5 18 +0.019 5 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。 由于本道工序是完成撥叉槽精銑加工，所以選用對(duì)刀塊。根據(jù)GB2243—80側(cè)裝對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖5.2所示： 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示： 圖5.3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表5.5： 表5.5 塞尺 公稱尺寸H 允差d C 3 ～0.006 0.25 3.6 確定831007夾具的夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求 （1）應(yīng)保持精度和穩(wěn)定性 在夾緊面的面，所述夾緊的刀座的安裝表面上安裝特定的足夠的精確度是重要的，如接觸位置的安裝，穩(wěn)定特定的文件夾之間的位置精度，該文件夾應(yīng)使?jié)沧⒌幕炷粒匣?，退火處理? （2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度 確保這一過(guò)程不會(huì)導(dǎo)致夾緊力，外力如變形和振動(dòng)切削力是不允許的，夾緊應(yīng)具有足夠的厚度，剛性可以適當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)。 （3）的方法和結(jié)構(gòu)應(yīng)該是良好的 剪輯較大的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的相互位置精度要求的部件，和每個(gè)高，特別關(guān)注的表面之間應(yīng)該是結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，以促進(jìn)工件被加工，夾子，維修。然后滿足的前提下，功能性要求（剛度和強(qiáng)度），應(yīng)能減少體積，以減輕重量，所述結(jié)構(gòu)應(yīng)該是簡(jiǎn)單的。 （4）應(yīng)該是容易去除鐵 在這一過(guò)程中，鐵會(huì)繼續(xù)夾持積累，如果不消除，熱的積累會(huì)破壞切削夾具的定位精度，投擲鐵可卷繞定位部件，該定位精度會(huì)受損，或者甚至發(fā)生意外。因此，鐵并不多在此過(guò)程中，可適當(dāng)增加定位裝置和所述夾持面，以增加鐵空間之間的距離：在切割過(guò)程中產(chǎn)生更多的，一般應(yīng)在頂部鉗位。 （5）安裝應(yīng)牢固可靠 所有通過(guò)夾緊夾具安裝在所述安裝面與相應(yīng)的接觸面或?qū)嵤┥?。?dāng)夾子安裝在重心，夾具應(yīng)盡可能地低，支承面積應(yīng)足夠大，以安裝精度高，以保證穩(wěn)定和可靠的安裝。底部夾通常是中空的，確定一個(gè)特定的文件夾結(jié)構(gòu)，然后繪制夾具布局。在圖中所示的夾具組件。 過(guò)程中，該夾具將承受較高的夾緊力切削力，造成的沖擊和振動(dòng)，夾具的形狀，這取決于布局和夾具連接，因此固定件必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在形成所述夾具的一部分的過(guò)程中的芯片將下降，積累太多會(huì)影響工件夾緊和可靠的定位，因此，夾具的設(shè)計(jì)必須考慮到的結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵。此外，夾送技術(shù)，經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作，安裝方便，也應(yīng)在設(shè)計(jì)中考慮。夾具將落入一個(gè)部分的處理過(guò)程中形成的切屑，切削積累太多會(huì)影響定位和工件的可靠的夾緊，因此，夾具的設(shè)計(jì)，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。 3.7 831007夾具的夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開(kāi)工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)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(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。 由于大量量產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此，設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件需要快速的處理速度。此夾具設(shè)計(jì)，大平面具有三個(gè)自由度移動(dòng)至夾緊位置，定位兩個(gè)自由度，與定位塊定位最終旋轉(zhuǎn)自由度。在這一點(diǎn)上，雖然有被找到，但經(jīng)過(guò)精加工底面是表面，定位是允許的。 總 結(jié) 本設(shè)計(jì)對(duì)CA6140車床撥叉831007零件的加工工藝規(guī)程進(jìn)行了具體分析，通過(guò)對(duì)零件的分析和工藝設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)明撥叉零件的加工?？梢粤私鈾C(jī)床夾具在切削加工中的作用：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，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的給以性能。本夾具設(shè)計(jì)可以反應(yīng)夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，如定位精度、夾緊方式、夾具結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)工藝性等問(wèn)題。 本設(shè)計(jì)研究過(guò)程中仍然存在不足之處，有的問(wèn)題還待于進(jìn)一步深入，具體如下： （1）缺乏實(shí)際工廠經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理，有一定的浪費(fèi)。 （2）與夾具相關(guān)的刀具和量具的了解還不太清楚。 （3）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不太完善，在與計(jì)算機(jī)配合進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。 （4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨損度在實(shí)際中尚不明確。 致 謝 本文從選題、方案論證到課題的研究都是在導(dǎo)師宋江的全面、悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、豐富的創(chuàng)造力、高瞻遠(yuǎn)矚的學(xué)術(shù)思想，以及敏銳的洞察力，始終令學(xué)生敬佩，并將影響我的一生。值此成文之際，謹(jǐn)向?qū)煴磉_(dá)我深深的敬意和衷心的感謝! 在四年的學(xué)習(xí)和生活期間，始終工程學(xué)院各位老師的無(wú)私幫助，在此深表感謝!。 特別要感謝的是我的父母和家人!感謝父母在我成長(zhǎng)的道路上給予的無(wú)私的愛(ài)，他們的理解和全力支持使我的論文得以順利完成。 感謝所有關(guān)心和幫助過(guò)我的人們! 最后，在本文結(jié)束之際，向所有為我的論文提出寶貴意見(jiàn)的評(píng)閱專家們表示衷心的感謝和崇高的敬意! 謝謝! 參考文獻(xiàn) [1] 陳鴻均 主編 實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8 [2] 李益民 主編 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2012.7 [3] 周永強(qiáng)等 主編 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社 2002,12 [4] 王穎. 機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝文件[J]. ?科技資訊,2008,(30)：44. 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