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遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目 ： 銑 撥 叉 （ CA6140） 16mm 槽 銑 床 專 用 夾 具 設(shè) 計(jì) 班 級(jí) ： 機(jī) 電 06-3 班 姓 名 ： 賈 峰 指 導(dǎo) 教 師 ： 岳 立 新 完 成 日 期 ： 2009 年 7 月 1 日 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) I 一、設(shè)計(jì)題目 銑拔叉（CA6140）16mm 槽銑床專用夾具設(shè)計(jì) 二、原始資料 (1) 被 加 工 零 件 的 零 件 圖 （ 草 圖 ） 1 張 (2) 生 產(chǎn) 類 型 : 5000 件 /年 三、上交材料 (1) 被 加 工 工 件 的 零 件 圖 1 張 (2) 毛 坯 圖 1 張 (3) 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 綜 合 卡 片 1 張 (4) 與 所 設(shè) 計(jì) 夾 具 對(duì) 應(yīng) 那 道 工 序 的 工 序 卡 片 1 張 (4) 夾 具 裝 配 圖 1 張 (5) 夾 具 體 零 件 圖 1 張 (6) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) (5000 字 左 右 ) 1 份 四、進(jìn)度安排(參考) (1) 熟 悉 零 件 ,畫(huà) 零 件 圖 2 天 (2) 選 擇 工 藝 方 案 ,確 定 工 藝 路 線 ,填 寫(xiě) 工 藝 過(guò) 程 綜 合 卡 片 5 天 (3) 工 藝 裝 備 設(shè) 計(jì) (畫(huà) 夾 具 裝 配 圖 及 夾 具 體 圖 ) 9 天 (4) 編 寫(xiě) 說(shuō) 明 書(shū) 3 天 (5) 準(zhǔn) 備 及 答 辯 2 天 五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 成 績(jī)： 指導(dǎo)教師 日 期 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) II 摘 要 本 次 課 程 設(shè) 計(jì) 的 題 目 是 CA6140 車 床 上 撥 叉 16mm 槽 專 用 銑 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 。 通 過(guò) 此 次 設(shè) 計(jì) ， 使 課 本 上 學(xué) 到 的 理 論 知 識(shí) 在 這 次 課 程 設(shè) 計(jì) 中 得 到 實(shí) 踐 ， 機(jī) 械 制 造 基 礎(chǔ) 課 本 上 學(xué) 到 的 知 識(shí) ， 諸 如 ， 定 位 誤 差 的 計(jì) 算 ， 機(jī) 床 類 型 的 選 擇 ， 加 工 方 式 的 選 擇 ， 夾 具 體 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 注 意 的 問(wèn) 題 等 ， 在 這 次 課 程 設(shè) 計(jì) 中 都 得 到 了 應(yīng) 用 ， 鍛 煉 了 如 下 能 力 : 1． 運(yùn) 用 所 學(xué) 基 本 理 論 知 識(shí) ， 正 確 解 決 了 工 件 在 加 工 時(shí) 的 定 位 和 夾 緊 問(wèn) 題 ， 選 擇 合 理 的 方 案 ， 進(jìn) 行 必 要 的 計(jì) 算 ， 根 據(jù) 題 意 設(shè) 計(jì) 出 符 合 要 求 的 低 成 本 夾 具 。 2． 收 集 有 關(guān) 資 料 ， 掌 握 正 確 的 夾 具 設(shè) 計(jì) 思 想 、 方 法 和 手 段 ， 學(xué) 會(huì) 了 正 確 使 用 有 關(guān) 手 冊(cè) 及 其 它 技 術(shù) 資 料 。 3． 分 析 研 究 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 問(wèn) 題 ， 提 高 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 能 力 。 4． 進(jìn) 一 步 了 解 了 有 關(guān) 機(jī) 床 、 刀 具 和 量 具 等 的 工 裝 知 識(shí) 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) III Abstract The title of this course exercise is to design the technical clamp which is used to mill 16mm slot on the strinking fork of the model NO.CA6140 lathe.It is a hard-won chance to solve the practice task by the theoretical knowledge combined in the course exercise.Numerous illustrations can be given, but these ones will suffice:the calculate of positioning error,the selection of the lathe model,the choice of the method of cure,the problem designing the strinking fork and so on.All above,the cases above were all applied in this course design. There are many skills exercised by it,but I will take the following topical ones:First and formost,using the theoretical knowledge learned from the college textbooks flexsibly to select Datum reference and Clamping fixture,which is due to work out the reasonable action.Decrease the cost by simple calculate.What is more,collect relative information,understanding the correct design philosophy ,doing well with consulting the techonical paper as well.Hense,analysis the isue of structure and industrial art,improve the ability of structure design.Last but not the least,learn about the way to assemble the cutter and measuring tool further. 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) IV 目 錄 1 拔 叉 的 工 藝 分 析 及 生 產(chǎn) 類 型 的 確 定 .1 1.1 拔 叉 的 用 途 1 1.2 拔 叉 的 技 術(shù) 要 求 .1 1.3 審 查 工 件 的 工 藝 性 .1 1.4 確 定 拔 叉 的 生 產(chǎn) 類 型 2 2 確 定 毛 坯 ， 繪 制 毛 坯 簡(jiǎn) 圖 .2 2.1 選 擇 毛 坯 2 2.2 確 定 毛 坯 的 尺 寸 公 差 和 機(jī) 械 加 工 余 量 .2 2.3 繪 制 拔 叉 鑄 造 毛 坯 簡(jiǎn) 圖 3 3 擬 定 拔 叉 工 藝 路 線 .4 3.1 定 位 基 準(zhǔn) 的 選 擇 .4 3.1.1 精 基 準(zhǔn) 的 選 擇 4 3.1.2 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇 4 3.2 表 面 加 工 方 法 的 確 定 .4 3.3 加 工 階 段 的 劃 分 .5 3.4 工 序 的 集 中 與 分 散 .5 3.5 工 序 順 序 的 安 排 .5 3.6 確 定 工 藝 路 線 6 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) V 4 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 和 公 差 的 確 定 .6 5 切 削 用 量 、 時(shí) 間 定 額 的 計(jì) 算 .7 5.1 切 削 用 量 的 計(jì) 算 .7 5.1.1 工 序 9——粗 銑 槽 底 面 和 兩 側(cè) 面 7 5.1.2 工 序 10—精 銑 槽 底 面 和 兩 側(cè) 面 8 5.2 時(shí) 間 定 額 的 計(jì) 算 .8 5.2.1 基 本 時(shí) 間 的 計(jì) 算 .8mt 5.2.2 輔 助 時(shí) 間 的 計(jì) 算 .9f 5.2.3 其 他 時(shí) 間 的 計(jì) 算 9 5.2.4 單 件 時(shí) 間 的 計(jì) 算 .9djt 6 專 用 銑 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 10 7 課 程 設(shè) 計(jì) 體 會(huì) 11 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 1 1 拔 叉 的 工 藝 分 析 及 生 產(chǎn) 類 型 的 確 定 1.1 拔 叉 的 用 途 題 目 所 給 的 零 件 是 CA6140 車 床 的 拔 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 下 方 的 φ 25 孔 與 操 縱 機(jī) 構(gòu) 相 連 ， 二 上 方 的 φ 55 半 孔 則 是 用 于 與 所 控 制 齒 輪 所 在 的 軸 接 觸 。 通 過(guò) 下 方 的 力 撥 動(dòng) 上 方 的 齒 輪 變 速 。 兩 件 零 件 鑄 為 一 體 ， 加 工 時(shí) 分 開(kāi) 。 1.2 拔 叉 的 技 術(shù) 要 求 加 工 表 面 m尺 寸 及 偏 差 公 差 及 精 度 等 級(jí) mμ表 面 粗 糙 度 Ra形 位 公 差 拔 叉 腳 兩 側(cè) 面 12 06.8?0.12,IT8 3.2 ┴ 0.1 A 拔 叉 腳 兩 端 面 134.5 .00.2,IT9 6.3 拔 叉 腳 內(nèi) 表 面 Φ 55 .?0.4,IT9 3.2 拔 叉 頭 孔 φ 250.3?0.3,IT6 0.4 拔 叉 頭 圓 柱 側(cè) 面 35 IT13 6.3 拔 叉 下 方 端 面 23 0.?0.3,IT11 3.2 槽 內(nèi) 側(cè) 面 16 .0?0.12,IT11 3.2 ┴ 0.08 A 槽 底 面 8 IT11 6.3 1.3 審 查 工 件 的 工 藝 性 分 析 零 件 圖 可 知 ， 拔 叉 一 頭 兩 端 面 和 另 一 頭 叉 腳 兩 端 面 均 要 求 切 削 加 工 ， 并 在 軸 向 方 向 上 均 高 于 相 鄰 表 面 ， 這 樣 既 減 少 了 加 工 面 積 ， 又 提 高 了 換 擋 時(shí) 叉 腳 端 面 的 接 觸 剛 度 ； φ 25 孔 的 端 面 為 平 面 ， 可 以 防 止 加 工 過(guò) 程 中 鉆 頭 鉆 偏 ， 以 保 證 加 工 精 度 ； 另 外 ， 該 零 件 除 主 要 工 作 表 面 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 2 （ 拔 叉 叉 腳 兩 端 面 ， 叉 腳 φ 55 半 孔 內(nèi) 表 面 ， φ 25 孔 ， 槽 的 兩 側(cè) 面 ） 外 ， 其 余 加 工 表 面 加 工 精 度 較 低 ， 通 過(guò) 銑 削 ， 鉆 床 的 粗 加 工 就 可 以 達(dá) 到 ， 主 要 工 作 表 面 加 工 精 度 相 對(duì) 較 高 ， 但 除 φ 25 孔 外 其 他 的 也 可 以 在 正 常 的 生 產(chǎn) 條 件 下 保 質(zhì) 保 量 地 加 工 出 來(lái) 。 因 此 ， 該 零 件 工 藝 性 較 好 。 1.4 確 定 拔 叉 的 生 產(chǎn) 類 型 Q=5000 件 /年 ； 結(jié) 合 生 產(chǎn) 實(shí) 際 ， 備 品 率 a%和 廢 品 率 b%分 別 取 3%和 0.5%。 代 入 公 式 （ 1-1） 得 N=5000 件 /年 X（ 1+3%） X（ 1+0.5%） =5175.8 件 /年 拔 叉 重 量 為 1.12kg， 由 查 表 1-3 知 ， 拔 叉 屬 于 輕 型 零 件 ； 由 表 1-4 知 ， 該 拔 叉 的 生 產(chǎn) 為 大 批 生 產(chǎn) 。 2 確 定 毛 坯 ， 繪 制 毛 坯 簡(jiǎn) 圖 2.1 選 擇 毛 坯 該 拔 叉 零 件 材 料 為 HT200。 考 慮 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 復(fù) 雜 ， 且 為 大 批 量 生 產(chǎn) ， 故 選 擇 鑄 件 毛 坯 。 毛 坯 拔 模 斜 度 為 。5? 2.2 確 定 毛 坯 的 尺 寸 公 差 和 機(jī) 械 加 工 余 量 由 表 2-3 和 表 2-4 可 知 ， 要 確 定 毛 坯 的 尺 寸 公 差 及 機(jī) 械 加 工 余 量 ， 應(yīng) 先 確 定 如 下 各 因 素 。 1. 公 差 等 級(jí) 由 拔 叉 的 功 用 和 技 術(shù) 要 求 熔 模 鑄 件 的 形 狀 一 般 都 比 較 復(fù) 雜 ， 鑄 件 上 可 鑄 出 孔 的 最 小 直 徑 可 達(dá) 0.5mm， 鑄 件 的 最 小 壁 厚 為 0.3mm。 在 生 產(chǎn) 中 可 將 一 些 原 來(lái) 由 幾 個(gè) 零 件 組 合 而 成 的 部 件 ， 通 過(guò) 改 變 零 件 的 結(jié) 構(gòu) ， 設(shè) 計(jì) 成 為 整 體 零 件 而 直 接 由 熔 模 鑄 造 鑄 出 ， 以 節(jié) 省 加 工 工 時(shí) 和 金 屬 材 料 的 消 耗 ， 使 零 件 結(jié) 構(gòu) 更 為 合 理 。 故 選 用 熔 模 鑄 造 ， 確 定 該 零 件 公 差 等 級(jí) 為 CT4~6。 (表 2-1) 2. 鑄 件 重 量 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 3 已 知 機(jī) 械 加 工 后 拔 叉 件 的 重 量 為 1.12kg， 由 此 初 步 估 計(jì) 機(jī) 械 加 工 前 鑄 件 毛 坯 重 量 為 2.0kg。 3. 機(jī) 械 加 工 余 量 等 級(jí) 由 以 上 確 定 用 熔 模 鑄 造 ， 且 材 料 為 灰 鑄 鐵 ， 確 定 機(jī) 械 加 工 余 量 等 級(jí) 范 圍 為 （ RMA） E。 (表 2-5) 4. 零 件 表 面 粗 糙 度 有 零 件 圖 可 知 ， 該 拔 叉 加 工 表 面 除 φ25 孔 粗 糙 度 Ra 為 0.4μ m， 其 他 表 面 粗 糙 度 Ra 均 大 于 1.6μ m。 根 據(jù) 上 述 諸 因 素 ， 可 查 表 確 定 該 鑄 件 的 尺 寸 公 差 和 機(jī) 械 加 工 余 量 ， 所 得 結(jié) 果 列 表 2-2 項(xiàng) 目 /mm 機(jī) 械 加 工 余 量 /mm 尺 寸 公 差 /mm 備 注 孔 徑 φ 55 0.4 0.36（ ±0.18） 表 2-3， 表 2-4 長(zhǎng) 度 23 0.4 0.3（ ±0.15） 表 2-3， 表 2-4 厚 度 12 0.4 0.28（ ±0.14） 表 2-3， 表 2-4 內(nèi) 徑 φ 25 0.4 0.3（ ±0.15） 表 2-3， 表 2-4 2.3 繪 制 拔 叉 鑄 造 毛 坯 簡(jiǎn) 圖 由 表 2-2 所 得 結(jié) 果 ， 繪 制 毛 坯 簡(jiǎn) 圖 如 圖 2-3 所 示 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 4 3 擬 定 拔 叉 工 藝 路 線 3.1 定 位 基 準(zhǔn) 的 選 擇 定 位 基 準(zhǔn) 有 粗 基 準(zhǔn) 和 精 基 準(zhǔn) 之 分 ， 通 常 先 確 定 精 基 準(zhǔn) ， 然 后 再 確 定 粗 基 準(zhǔn) 。 3.1.1 精 基 準(zhǔn) 的 選 擇 根 據(jù) 該 拔 叉 零 件 的 技 術(shù) 要 求 和 裝 配 要 求 ， 選 擇 拔 叉 叉 腳 左 端 面 和 叉 軸 孔 φ 25 作 為 精 基 準(zhǔn) ， 零 件 上 的 很 多 表 面 都 可 以 采 用 它 們 作 為0.3? 基 準(zhǔn) 進(jìn) 行 加 工 ， 即 遵 循 了 “基 準(zhǔn) 統(tǒng) 一 ”原 則 。 叉 軸 孔 φ25 mm 的 軸 0.3? 線 是 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) ， 選 用 其 做 精 基 準(zhǔn) 定 位 加 工 拔 叉 腳 兩 端 面 ， 圓 柱 斜 側(cè) 面 和 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 5 槽 所 在 面 23 mm， 實(shí) 現(xiàn) 了 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 和 工 藝 基 準(zhǔn) 的 重 合 ， 保 證 了 被 加 工0.? 表 面 的 垂 直 度 。 選 用 拔 叉 叉 腳 左 端 面 作 為 精 基 準(zhǔn) 同 樣 是 遵 循 了 “基 準(zhǔn) 重 合 ”的 原 則 ， 因 為 該 拔 叉 在 軸 向 的 尺 寸 多 以 該 端 面 作 為 設(shè) 計(jì) 基 準(zhǔn) 。 3.1.2 粗 基 準(zhǔn) 的 選 擇 作 為 粗 基 準(zhǔn) 的 表 面 應(yīng) 平 整 ， 沒(méi) 有 飛 邊 ， 毛 刺 或 其 他 表 面 缺 陷 。 因 此 選 擇 叉 軸 孔 φ 25 mm 的 外 圓 面 和 拔 叉 頭 右 端 面 做 粗 基 準(zhǔn) 。 采 用0.3? φ25mm 外 圓 面 定 位 加 工 內(nèi) 孔 可 保 證 孔 的 壁 厚 均 勻 ； 采 用 拔 叉 頭 圓 柱 右 端 面 做 粗 基 準(zhǔn) 加 工 左 端 面 ， 可 以 為 后 續(xù) 工 序 準(zhǔn) 備 好 精 基 準(zhǔn) 3.2 表 面 加 工 方 法 的 確 定 根 據(jù) 拔 叉 零 件 圖 上 各 加 工 表 面 的 尺 寸 精 度 和 表 面 粗 糙 度 ， 確 定 加 工 各 表 面 的 加 工 方 法 ， 如 表 3-2 所 示 。 加 工 表 面 公 差 及 精度 等 級(jí) mμ表 面 粗 糙 度 Ra加 工 方 法 備 注 拔 叉 腳 兩 側(cè) 面 IT8 3.2 粗 銑 —半 精 銑 表 1-8 拔 叉 腳 兩 端 面 IT9 6.3 粗 銑 —精 銑 表 1-8 拔 叉 腳 內(nèi) 表 面 IT9 3.2 粗 擴(kuò) —精 擴(kuò) 表 1-7 拔 叉 頭 孔 IT6 0.4 鉆 —擴(kuò) —鉸 表 1-7 拔 叉 頭 圓 柱 側(cè) 面 IT13 6.3 粗 銑 表 1-8 拔 叉 下 方 端 面 IT11 3.2 粗 銑 —半 精 銑 表 1-8 槽 內(nèi) 側(cè) 面 IT11 3.2 粗 銑 —精 銑 表 1-8 槽 底 面 IT11 6.3 粗 銑 —半 精 銑 表 1-8 3.3 加 工 階 段 的 劃 分 該 拔 叉 加 工 質(zhì) 量 要 求 較 高 ， 可 將 加 工 階 段 劃 分 成 粗 加 工 ， 半 精 加 工 和 精 加 工 幾 個(gè) 階 段 。 在 粗 加 工 階 段 ， 首 先 將 精 基 準(zhǔn) （ 拔 叉 腳 左 端 面 和 叉 軸 孔 ） 準(zhǔn) 備 好 ， 使 后 續(xù) 工 序 都 可 以 采 用 精 基 準(zhǔn) 定 位 加 工 ， 保 證 其 他 加 工 表 面 的 精 度 要 求 ； 然 后 粗 銑 拔 叉 頭 圓 柱 右 端 面 ， 拔 叉 腳 右 側(cè) 面 ， 拔 叉 腳 兩 端 面 ， 拔 叉 腳 內(nèi) 表 面 ， 拔 叉 下 方 端 面 ， 槽 內(nèi) 側(cè) 面 ， 槽 底 面 。 在 半 精 加 工 階 段 ， 完 成 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 6 拔 叉 腳 兩 側(cè) 面 的 半 精 銑 和 拔 叉 下 方 端 面 ， 槽 底 面 的 半 精 銑 ， 在 精 加 工 階 段 ， 進(jìn) 行 拔 叉 腳 兩 端 面 和 槽 內(nèi) 側(cè) 面 的 精 銑 ， 拔 叉 腳 內(nèi) 表 面 的 精 擴(kuò) 。 3.4 工 序 的 集 中 與 分 散 該 拔 叉 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 生 產(chǎn) ， 可 以 采 用 萬(wàn) 能 型 機(jī) 床 配 以 專 用 工 、 夾 具 ， 以 提 高 生 產(chǎn) 率 ； 而 且 運(yùn) 用 工 序 集 中 原 則 使 工 件 的 裝 夾 次 數(shù) 少 ， 不 但 科 縮 短 輔 助 時(shí) 間 ， 而 且 由 于 在 一 次 裝 夾 中 加 工 了 許 多 表 面 ， 有 利 于 保 證 各 加 工 表 面 之 間 的 相 對(duì) 位 置 精 度 要 求 。 3.5 工 序 順 序 的 安 排 1、 機(jī) 械 加 工 工 序 ： （ 1） 遵 循 “先 基 準(zhǔn) 后 其 他 ”的 原 則 ， 首 先 加 工 精 基 準(zhǔn) ——拔 叉 腳 左 端 面 和 叉 軸 孔 φ 25 mm。0.3? （ 2） 遵 循 “先 粗 后 精 ”原 則 ， 先 安 排 粗 加 工 工 序 ， 后 安 排 精 加 工 工 序 。 （ 3） 遵 循 “先 主 后 次 ”原 則 ， 先 加 工 主 要 表 面 ——拔 叉 腳 兩 側(cè) 面 和 叉 軸 孔 φ 25 mm， 后 加 工 次 要 表 面 ——槽 內(nèi) 側(cè) 面 ， 槽 底 面 。0.3? （ 4） 遵 循 “先 面 后 孔 ”原 則 ， 先 加 工 拔 叉 腳 兩 側(cè) 面 ， 拔 叉 下 方 端 面 ， 再 加 工 撥 叉 軸 孔 φ 25 mm。0.3? 2、 熱 處 理 工 序 ： 鑄 造 成 型 后 ， 進(jìn) 行 調(diào) 質(zhì) 處 理 ， 調(diào) 質(zhì) 硬 度 為 241~285HBS， 并 進(jìn) 行 酸 洗 ， 噴 丸 處 理 。 噴 丸 可 以 提 高 表 面 硬 度 ， 增 加 耐 磨 性 ， 消 除 毛 坯 表 面 因 脫 碳 而 對(duì) 機(jī) 械 加 工 帶 來(lái) 的 不 良 影 響 。 叉 腳 兩 端 面 在 經(jīng) 加 工 前 進(jìn) 行 局 部 高 頻 淬 火 ， 提 高 其 耐 磨 性 和 在 工 作 中 承 受 沖 擊 載 荷 的 能 力 。 3、 輔 助 工 序 ： 粗 加 工 撥 叉 兩 端 面 和 熱 處 理 后 ， 安 排 校 直 工 序 ； 在 半 精 加 工 后 安 排 去 毛 刺 和 中 間 檢 驗(yàn) 工 序 ； 精 加 工 后 ， 安 排 去 毛 刺 、 清 洗 和 中 檢 工 序 。 綜 上 所 述 ， 該 拔 叉 工 序 的 安 排 順 序 為 ： 基 準(zhǔn) 加 工 ——主 要 表 面 粗 加 工 一 些 余 量 大 的 表 面 粗 加 工 ——主 要 表 面 半 精 加 工 和 次 要 表 面 加 工 ——主 要 表 面 精 加 工 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 7 3.6 確 定 工 藝 路 線 在 綜 合 考 慮 上 述 工 序 順 序 安 排 原 則 的 基 礎(chǔ) 上 ， 表 3-6 列 出 了 拔 叉 的 工 藝 路 線 。 表 3.6 拔 叉 工 藝 路 線 及 設(shè) 備 、 工 裝 的 選 用 工 序 號(hào) 工 序 名 稱 機(jī) 床 設(shè) 備 刀 具 量 具 1 粗 銑 拔 叉 頭 右 側(cè) 面 立 式 銑 床 X51 端 銑 刀 游 標(biāo) 卡 尺 2 鉆 —擴(kuò) —鉸 φ 25 孔 四 面 組 合 鉆 床 麻 花 鉆 、 擴(kuò) 孔 鉆 、 鉸 刀 卡 尺 塞 規(guī) 3 校 正 拔 叉 腳 鉗 工 臺(tái) 手 錘 4 粗 銑 撥 叉 腳 兩 端 面 臥 式 雙 面 銑 床 三 面 刃 銑 刀 游 標(biāo) 卡 尺 5 粗 銑 拔 叉 腳 兩 側(cè) 面 臥 式 雙 面 銑 床 三 面 刃 銑 刀 游 標(biāo) 卡 尺 6 粗 銑 叉 腳 內(nèi) 側(cè) 面 立 式 銑 床 X51 銑 刀 游 標(biāo) 卡 尺 7 粗 銑 拔 叉 下 方 端 面 立 式 銑 床 X51 端 銑 刀 游 標(biāo) 卡 尺 8 精 銑 拔 叉 腳 兩 側(cè) 面 立 式 銑 床 X51 端 銑 刀 游 標(biāo) 卡 尺 9 粗 銑 槽 底 面 和 兩 側(cè) 面 立 式 銑 床 X51 三 面 刃 銑 刀 卡 規(guī) 深 度 游 標(biāo) 卡 尺 10 精 銑 槽 底 面 和 半 精 銑 兩 側(cè) 面 立 式 銑 床 X51 三 面 刃 銑 刀 卡 規(guī) 深 度 游 標(biāo) 卡 尺 11 去 毛 刺 鉗 工 臺(tái) 平 銼 12 中 檢 塞 規(guī) 、 百 分 表 、 卡 尺 等 13 熱 處 理 —撥 叉 腳 兩 端 面 局 部 淬 火 淬 火 機(jī) 等 14 校 正 拔 叉 腳 鉗 工 臺(tái) 手 錘 15 精 銑 拔 叉 腳 端 面 立 式 銑 床 X51 端 銑 刀 游 標(biāo) 卡 尺 16 清 洗 清 洗 機(jī) 17 終 檢 塞 規(guī) 、 百 分 表 、 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 8 卡 尺 等 4 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 和 公 差 的 確 定 根 據(jù) 課 程 設(shè) 計(jì) 要 求 ， 這 里 只 作 工 序 8、 工 序 9 加 工 余 量 和 工 序 尺 寸 公 差 的 確 定 。 工 序 9、 工 序 10——加 工 拔 叉 槽 兩 端 面 和 底 面 至 設(shè) 計(jì) 尺 寸 的 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 和 公 差 的 確 定 。 第 9、 10 兩 道 工 序 的 加 工 過(guò) 程 ： 先 以 l=16 的 三 面 刃 銑 刀 銑 出 槽 ， 以 l=16 的 三 面 刃 銑 刀 進(jìn) 行 粗 銑 ， 則 粗 銑 余 量 =1.5（ 雙 邊 ） ， 再 進(jìn) 行 精 銑 。 查 表 1-20 可 依 次 確 定 各Z精 銑 工 序 尺 寸 的 加 工 精 度 為 ， 粗 銑 ： IT12； 精 銑 ： IT11， 查 標(biāo) 準(zhǔn) 公 差 數(shù) 值 表 2-40 確 定 各 工 步 的 公 差 值 分 別 為 ， 粗 銑 ： 0.18mm； 精 銑 ： 0.11； 所 以 ， 該 工 序 各 工 步 的 工 序 尺 寸 及 公 差 分 別 為 ， 粗 銑 ： 14 mm； 精 銑 ： 16 mm， 它 們 之 間 的 相 互 關(guān) 系 如 圖 4-0 所 示 。.80?0.? 0.09 16 0.? 14 0.8? 0.75 0.065 5 切 削 用 量 、 時(shí) 間 定 額 的 計(jì) 算 根 據(jù) 課 程 設(shè) 計(jì) 要 求 ， 只 作 第 9、 10 兩 道 工 序 的 切 削 用 量 和 時(shí) 間 定 額 的 確 定 方 法 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 9 5.1 切 削 用 量 的 計(jì) 算 5.1.1 工 序 9——粗 銑 槽 底 面 和 兩 側(cè) 面 （ 1） 切 削 深 度 的 確 定 取 =8mm。ea （ 2） 進(jìn) 給 量 的 確 定 表 5-19， 按 機(jī) 床 功 率 為 5-10kW、 工 件 — 夾 具 系 統(tǒng) 剛 度 為 中 等 條 件 選 取 ， 該 工 序 的 每 齒 進(jìn) 給 量 取 為Zf 0.09mm/z。 （ 3） 銑 削 速 度 的 計(jì) 算 由 表 5-20， 按 硬 質(zhì) 合 金 三 面 刃 圓 盤(pán) 銑 刀 、 d/z=200/12 的 條 件 選 取 ， 銑 削 速 度 v 可 取 為 268m/min。 有 公 式 （ 5- 1） n=1000v/π d 可 求 得 該 工 件 銑 刀 轉(zhuǎn) 速 ， n=1000×268m/min/π ×200mm=426.53r/min,參 照 表 4-15 所 列 X51 臥 式 銑 床 的 主 軸 轉(zhuǎn) 速 ， 取 轉(zhuǎn) 速 n=380r/min。 再 將 此 轉(zhuǎn) 速 代 入 公 式 （ 5- 1） ， 可 求 出 該 工 序 的 實(shí) 際 銑 削 速 度 v=nπ d/1000=380r/min×π ×200mm/1000=238.64m/min。 5.1.2 工 序 10—精 銑 槽 底 面 和 兩 側(cè) 面 （ 1） 背 吃 刀 量 的 確 定 取 =1.5mm。Pa （ 2） 進(jìn) 給 量 的 確 定 表 5-19， 按 機(jī) 床 功 率 為 5-10kW、 工 件 — 夾 具 系 統(tǒng) 剛 度 為 中 等 條 件 選 取 ， 該 工 序 的 每 齒 進(jìn) 給 量 取 為Zf 0.08mm/z。 （ 3） 銑 削 速 度 的 計(jì) 算 由 表 5-20， 按 硬 質(zhì) 合 金 三 面 刃 圓 盤(pán) 銑 刀 、 d/z=200/12 的 條 件 選 取 ， 銑 削 速 度 v 可 取 為 318m/min。 有 公 式 （ 5- 1） n=1000v/π d 可 求 得 該 工 件 銑 刀 轉(zhuǎn) 速 ， n=1000×318m/min/π ×200mm=506.11r/min,參 照 表 4-15 所 列 X51 臥 式 銑 床 的 主 軸 轉(zhuǎn) 速 ， 取 轉(zhuǎn) 速 n=490r/min。 再 將 此 轉(zhuǎn) 速 代 入 公 式 （ 5- 1） ， 可 求 出 該 工 序 的 實(shí) 際 銑 削 速 度 v=nπ d/1000=490r/min×π ×200mm/1000=307.72m/min。 5.2 時(shí) 間 定 額 的 計(jì) 算 5.2.1 基 本 時(shí) 間 的 計(jì) 算mt （ 1） 工 序 9——粗 銑 槽 底 面 和 兩 側(cè) 面 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 10 根 據(jù) 表 5-43 中 三 面 刃 銑 刀 銑 槽 的 基 本 時(shí) 間 計(jì) 算 公 式 =jt 可 求 出 該 工 序 的 基 本 時(shí) 間 ： 式 中 =40mm， =12()/Mzfl? l1l = =39mm， =2mm， 查 表 4-19 銑(~)ea（ -）d8X1?（ 20-） l 床 工 作 臺(tái) 的 進(jìn) 給 量 =45mm/min,得 =（ 40+39+2） /45=1.8minz jt （ 2） 工 序 10——精 銑 槽 底 面 和 兩 側(cè) 面 同 理 ， 根 據(jù) 表 5-43 中 三 面 刃 銑 刀 銑 槽 的 基 本 時(shí) 間 計(jì) 算 公 式 =jt 可 求 出 該 工 序 的 基 本 時(shí) 間 ： 式 中 =40mm， =12()/Mzfl? l1l = =13mm， =2mm， 查 表 4-19(~)ea（ -） .7X?（ 20-.5） 銑 床 工 作 臺(tái) 的 進(jìn) 給 量 =22.4mm/min,得 =（ 40+13+2）zfjt /22.4=2.45min 。 5.2.2 輔 助 時(shí) 間 的 計(jì) 算ft 根 據(jù) 第 五 章 第 二 節(jié) 所 述 ， 輔 助 時(shí) 間 與 基 本 時(shí) 間 之 間 的 關(guān) 系 為ftjt =（ 0.15-0.2） ， 這 里 取 =0.15 ， 則 各 工 序 的 輔 助 時(shí) 間 分 別 為 ：ftj ftj 工 序 9 的 輔 助 時(shí) 間 ： =0.15×1.8min=0.27min；f 工 序 10 的 輔 助 時(shí) 間 ： =0.15×2.45min=0.3675；ft 5.2.3 其 他 時(shí) 間 的 計(jì) 算 除 了 作 業(yè) 時(shí) 間 （ 基 本 時(shí) 間 與 輔 助 時(shí) 間 之 和 ） 以 外 ， 每 道 工 序 的 單 件 時(shí) 間 還 包 括 布 置 工 作 地 時(shí) 間 、 休 息 與 生 理 需 要 時(shí) 間 準(zhǔn) 備 與 終 結(jié) 時(shí) 間 。 由 于 本 工 件 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 量 生 產(chǎn) ， 分 攤 到 每 個(gè) 工 件 上 的 準(zhǔn) 備 與 終 結(jié) 時(shí) 間 甚 微 ， 可 忽 略 不 計(jì) ； 布 置 工 作 地 時(shí) 間 是 作 業(yè) 時(shí) 間 的 2%-4%,這 里 取bt 3%， 則 各 工 序 的 其 他 時(shí) 間 （ ） 可 按 關(guān) 系 式 （ 3%+3%）bx? ×（ ） 計(jì) 算 ， 它 們 分 別 為 ：bxt? 工 序 9 的 其 他 時(shí) 間 ： =6%×(1.8min+0.27min)=0.1242min;bx 工 序 10 的 其 他 時(shí) 間 ： =6%×(2.45min+0.3675min)=0.16905min;bxt? 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 11 5.2.4 單 件 時(shí) 間 的 計(jì) 算djt 上 述 兩 道 工 序 的 單 件 時(shí) 間 分 別 為 ： 工 序 9 的 單 件 時(shí) 間 ： =1.8min+0.27min+0.1242min=2.1942min；djt 工 序 10 的 單 件 時(shí) 間 ： =2.45min+0.3675min+0.16905min=2.98655mindj 將 上 述 零 件 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) 的 結(jié) 果 ， 填 入 工 藝 文 件 。 表 5-2.1 列 出 了 拔 叉 零 件 的 機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 ； 表 5-2.2， 表 5-2.3 分 別 列 出 了 拔 叉 加 工 第 9 、 10 兩 道 工 序 的 工 序 卡 。 6 專 用 銑 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 采 用 調(diào) 整 法 加 工 這 批 撥 叉 工 件 ， 針 對(duì) 銑 方 形 槽 加 工 工 序 ， 進(jìn) 行 專 用 銑 床 夾 具 結(jié) 構(gòu) 方 案 設(shè) 計(jì) 。 確 定 夾 具 的 結(jié) 構(gòu) 方 案 （ 1） 確 定 定 位 元 件 根 據(jù) 零 件 圖 槽 所 要 求 的 尺 寸 ， 選 用 一 面 雙 銷 定 位 方 案 ， 定 位 短 心 軸 與 工 件 定 位 孔 配 合 ， 限 制 二 個(gè) 自 由 度 ， 削 邊 銷 與 工 件 叉 口 接 觸 限 制 一 個(gè) 自 由 度 ， 削 邊 銷 采 用 大 端 面 ， 與 叉 腳 端 面 接 觸 ， 大 端 面 與 工 件 接 觸 限 制 三 個(gè) 自 由 度 ， 實(shí) 現(xiàn) 工 件 正 確 定 位 。 定 位 孔 與 定 位 心 軸 的 配 合 尺 寸 取 為 φ 25 （ 在 夾 具 上 標(biāo) 出 定 位 心 軸 配 合 尺 寸 φ 25f6） 。 對(duì) 于 工 76Hf 序 尺 寸 11mm 而 言 ， 定 位 基 準(zhǔn) 與 工 序 基 準(zhǔn) 重 合 ， 基 準(zhǔn) 不 重 合 誤 差 為 ? =0， 基 準(zhǔn) 位 移 誤 差 為 =0.027mm， 所 以 定 位 誤 差b ?j = + =0.027mm， 而 加 工 尺 寸 16 mm 的 公 差 為 ：?dbj 0.2? δ =0.12mm， 所 以 ， =0.027δ /3=0.04,因 此 定 位 方 案 合 理 ，d （ 2） 確 定 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 采 用 偏 心 壓 板 夾 緊 機(jī) 構(gòu) 進(jìn) 行 壓 緊 工 件 ， 實(shí) 現(xiàn) 壓 緊 。 （ 3） 對(duì) 刀 裝 置 采 用 直 角 對(duì) 刀 塊 及 平 塞 尺 對(duì) 刀 。 確 定 對(duì) 刀 塊 的 對(duì) 刀 面 與 定 位 元 件 定 位 表 面 之 間 的 尺 寸 ， 由 于 撥 叉 的 定 位 元 件 為 面 和 心 軸 故 定 為 基 準(zhǔn) 為 心 軸 軸 線 和 撥 叉 叉 尾 端 面 。 由 鑲 齒 三 面 刃 銑 刀 刀 頭 中 心 定 位 ， 故 水 平 方 向 尺 寸 為 [11+16/2(槽 寬 一 半 尺 寸 )-3（ 塞 尺 厚 度 尺 寸 ） ] 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 12 =16mm,其 公 差 取 工 件 相 應(yīng) 尺 寸 公 差 的 1/3。 槽 寬 尺 寸 為 16 mm， 0.? 則 水 平 尺 寸 公 差 取 （ ） mm=0.04mm， 對(duì) 稱 標(biāo) 注 為12.03? （ 16±0.02） mm， 同 理 確 定 垂 直 方 向 尺 寸 為 [15（ 槽 底 到 心 軸 軸 線 尺 寸 ） -3（ 塞 尺 厚 度 尺 寸 ） ]=12mm,槽 底 長(zhǎng) 度 為 自 由 尺 寸 ， 查 公 差 表 2- 40IT11 級(jí) 公 差 值 為 0.09mm， 則 水 平 尺 寸 公 差 取 （ X0.09）3 mm=0.03mm， 確 定 垂 直 方 向 尺 寸 為 （ 12±0.03） mm。 （ 4） 夾 具 與 機(jī) 床 聯(lián) 接 元 件 采 用 兩 個(gè) 標(biāo) 準(zhǔn) 定 位 鍵 ， 固 定 在 夾 具 體 底 面 的 同 一 直 線 位 置 的 鍵 槽 中 ， 用 于 確 定 銑 床 夾 具 相 對(duì) 于 機(jī) 床 進(jìn) 給 方 向 的 正 確 位 置 。 并 保 證 定 位 鍵 的 寬 度 與 機(jī) 床 工 作 臺(tái) T 型 槽 相 匹 配 的 要 求 。 7 課 程 設(shè) 計(jì) 體 會(huì) 機(jī) 械 制 造 工 藝 與 機(jī) 床 夾 具 課 程 設(shè) 計(jì) 是 機(jī) 械 制 造 工 藝 與 機(jī) 床 夾 具 課 程 教 學(xué) 的 一 個(gè) 不 可 或 缺 的 輔 助 環(huán) 節(jié) 。 它 是 我 全 面 地 綜 合 運(yùn) 用 本 課 程 及 其 有 關(guān) 先 修 課 程 的 理 論 和 實(shí) 踐 知 識(shí) 進(jìn) 行 加 工 工 藝 及 夾 具 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 的 一 次 重 要 實(shí) 踐 。 培 養(yǎng) 了 自 己 編 制 機(jī) 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 和 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 的 能 力 ， 為 以 后 搞 好 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 和 去 工 廠 從 事 工 藝 與 夾 具 設(shè) 計(jì) 做 了 一 些 必 要 的 準(zhǔn) 備 。 通 過(guò) 本 課 程 設(shè) 計(jì) 自 己 的 收 獲 如 下 ： 1 培 養(yǎng) 了 自 己 綜 合 運(yùn) 用 機(jī) 械 制 造 工 藝 學(xué) 及 相 關(guān) 專 業(yè) 課 程 （ 工 程 材 料 與 熱 處 理 、 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 、 互 換 性 與 測(cè) 量 技 術(shù) 、 金 屬 切 削 加 工 及 裝 備 等 ） 的 理 論 知 識(shí) ， 結(jié) 合 金 工 實(shí) 習(xí) 、 生 產(chǎn) 實(shí) 習(xí) 中 學(xué) 到 的 實(shí) 踐 知 識(shí) ， 獨(dú) 立 地 分 析 和 解 決 機(jī) 械 加 工 工 藝 問(wèn) 題 ， 初 步 具 備 設(shè) 計(jì) 一 個(gè) 中 等 復(fù) 雜 程 度 零 件 的 工 藝 規(guī) 程 的 能 力 2 根 據(jù) 被 加 工 零 件 的 技 術(shù) 要 求 ， 運(yùn) 用 夾 具 設(shè) 計(jì) 的 基 本 原 理 和 方 法 ， 學(xué) 會(huì) 了 擬 訂 夾 具 設(shè) 計(jì) 方 案 ， 完 成 夾 具 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 。 3 使 自 己 提 高 了 應(yīng) 用 有 關(guān) 手 冊(cè) 、 標(biāo) 準(zhǔn) 、 圖 表 等 技 術(shù) 資 料 的 能 力 ， 掌 握 了 從 事 工 藝 設(shè) 計(jì) 的 方 法 和 步 驟 。 4 進(jìn) 一 步 培 養(yǎng) 了 自 己 機(jī) 械 制 圖 、 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 、 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 和 編 寫(xiě) 技 術(shù) 文 件 等 的 基 本 技 能 。 。 5 培 養(yǎng) 了 自 己 解 決 工 藝 問(wèn) 題 的 能 力 ， 為 今 后 進(jìn) 行 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 和 去 工 廠 從 事 工 藝 與 夾 具 設(shè) 計(jì) 打 下 了 良 好 的 基 礎(chǔ) 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 13 參 考 文 獻(xiàn) [1] 蘇 翼 林 .材 料 力 學(xué) [M].北 京 :人 民 教 育 出 版 社 ,1979 [2] 趙 俊 ,楮 乃 雄 .AG 材 料 床 身 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) [J],1996,26(03):27-29 [3] 機(jī) 床 夾 具 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) .王 光 斗 .王 春 富 .上 海 科 學(xué) 技 術(shù) 出 版 社 [4] 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) .黃 健 求 .機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 [5] 互 換 性 與 測(cè) 量 技 術(shù) 基 礎(chǔ) .王 伯 平 . 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 [6] 機(jī) 械 圖 形 學(xué) .李 鳳 平 .張 士 慶 .蘇 猛 .屈 振 生 .東 北 大 學(xué) 出 版 社