KST1015叉桿的銑60前上端面夾具設計及加工工藝規(guī)程裝備含三維及4張CAD圖-獨家.zip,KST1015,60,端面,夾具,設計,加工,工藝,規(guī)程,裝備,三維,CAD,獨家 KST1015叉桿的加工工藝及銑60前上端面夾具設計 摘要 夾具在機械加工中起著重要的作用，它直接影響著機械加工的質(zhì)量，生產(chǎn)效率和成本，因此，夾具設計是機械工藝準備和施工中的一項重要工作。本文對KST1015叉桿的結構和工藝進行了分析，確定了機械加工工藝路線，制訂出了零件的鑄造工藝方案和機械加工工藝規(guī)程，并為加工零件60前端面設計了一套專用銑床夾具。 專用夾具的設計內(nèi)容有定位方案、定位元件的選擇與確定；夾緊方案、夾緊元件的選擇與確定；夾具體的設計；銑削力以及夾緊力的計算與分析等。最后，通過CAD繪圖軟件完成夾具裝配圖及夾具體零件圖的繪制。 通過本次設計在保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、縮短生產(chǎn)周期及改善勞動條件等方面有了較大的改觀。 關鍵詞：KST1015、工藝、60前端面、銑床夾具 Abstract Fixture plays an important role in mechanical processing, it directly affects the quality of mechanical processing, production efficiency and cost. Therefore, fixture design is an important work in mechanical process preparation and construction. In this paper, the structure and technology of KST1015 fork rod are analyzed, the machining process route is determined, the casting process scheme and machining process regulations are worked out, and a set of special milling fixture is designed for machining the front face of part 60. The design contents of special fixture include positioning scheme, selection and determination of positioning element, selection and determination of clamping scheme and clamping element, design of fixture body, calculation and analysis of milling force and clamping force, etc. Finally, through the CAD drawing software, the fixture assembly drawing and the drawing of specific parts drawings are completed. Through this design, we have made great changes in ensuring product quality, improving labor productivity, reducing costs, shortening production cycle and improving labor conditions. Keywords: KST1015, process, 60 front end, milling fixture I 目 錄 摘要 I Abstract II 1 零件的工藝性分析 1 1.1 零件的組成表面、技術要求及形位公差分析 1 1.1.1零件的組成表面分析 1 1.1.2零件的技術要求分析 1 1.1.3零件的形位公差分析 1 1.2 零件的作用 2 1.3 零件的工藝性審查 3 1.4 確定零件的生產(chǎn)類型 4 2 擬定零件工藝路線及確定毛坯 5 2.1 選擇定位基準 5 2.1.1粗基準的選擇 5 2.1.2精基準的選擇 5 2.2 工序順序的安排原則 5 2.3 制定工藝路線 6 2.3.1工藝路線方案1 6 2.3.2工藝路線方案2 6 2.3.3工藝路線的分析、確定 7 2.4 零件毛坯的確定 7 2.5 機床、夾具、刀具及量具的確定 8 2.6 零件加工余量的確定 9 2.7 切削用量及時間定額的計算 10 3 專用夾具設計 25 3.1 問題的提出 25 3.2 設計思想 25 3.3 定位方案和定位元件的確定 25 3.4 夾緊方案和夾緊元件的確定 27 3.5 夾具體的設計 27 3.6 確定導向裝置 28 3.7 銑削力計算 28 3.8 夾緊力計算 29 3.9 定位誤差分析 29 結論 31 致謝 32 參考文獻 33 II 1 零件的工藝性分析 隨著科技技術的不斷進步，生產(chǎn)都向著自動化、專業(yè)化和大批量化的方向發(fā)展。這就要求企業(yè)的生產(chǎn)在體現(xiàn)人性化的基礎上降低工人的生產(chǎn)強度和提高工人的生產(chǎn)效率，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本?，F(xiàn)代的生產(chǎn)和應用設備多數(shù)都采用機電一體化、數(shù)字控制技術和自動化的控制模式。在這種要求下叉桿越發(fā)體現(xiàn)出其廣闊的應用領域和市場前景。特別是近年來與微電子、計算機技術相結合后，使叉桿進入了一個新的發(fā)展階段。又因需求的增加，所以生產(chǎn)也步入大批量化和自動化。為適應機械設備的要求，對叉桿的設計要求和技術領域的拓展還需要不斷的更新。 1.1 零件的組成表面、技術要求及形位公差分析 1.1.1零件的組成表面分析 1、40°方向M12螺紋孔所在螺紋面； 2、Φ15圓柱孔及Φ30X4臺階孔所在表面及端面； 3、R45、R55、R52.5、R35所在圓弧表面及端面； 4、尺寸60所在前后兩端面及表面； 5、Φ30圓柱孔所在圓柱表面； 6、尺寸18所在前后端面及表面，尺寸13連接板所在前后端面及表面； 7、寬度為7，高度為39.3加強筋所在表面及端面； 8、圓角R18、鑄造斜度2°—3°，鑄造圓角R3—R5所在表面及端面； 9、角度為130°兩斜面所在表面及端面。 1.1.2零件的技術要求分析 1、Φ5圓柱孔及Φ30X4臺階孔所在表面及端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 2、130°對稱兩斜面所在端面，其表面粗糙度公差為6.3um； 3、R35圓弧所在端面，其表面粗糙度公差為3.2um； 4、尺寸60所在前后兩端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 5、尺寸18所在前后兩端面，其表面粗糙度公差為3.2um； 6、Φ30圓柱孔所在表面，其表面粗糙度公差為3.2um； 7、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。 1.1.3零件的形位公差分析 1、Φ15圓柱孔所在軸線相對于“Φ30圓柱孔所在軸線”的垂直度公差為0.1； 2、尺寸60所在前端面相對于“Φ30圓柱孔所在軸線”的垂直度公差為0.05； 3、尺寸18所在前后兩端面相對于“Φ30圓柱孔所在軸線”的垂直度公差為0.15。 1.2 零件的作用 題目所給的零件是叉桿，它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。另外，本次設計的叉桿其零件材料為QT450-10，對其材料進行如下介紹： 1、材料簡介 球墨鑄鐵是碳以球形石墨的形態(tài)存在，其機械性能遠勝于灰口鐵而接近于鋼，它具有優(yōu)良的鑄造、切削加工和耐磨性能，有一定的彈性，廣泛用于制造曲軸、齒輪、活塞等高級鑄件以及多種機械零件。 2、適用范圍 為鐵素體型球墨鑄鐵，韌性和塑性較高。低溫時，韌性向脆性轉(zhuǎn)變，但低溫沖擊值較高，且有一定的抗溫度急性變和耐蝕性。用途較廣，在農(nóng)機中用于鏵犁、犁柱、差速器殼等；通用機械中用作閥體、高低壓氣缸等；還可用于輸電線路的鋼帽等。 3、化學成分 碳C：3.70～4.00% 硅Si：2.15～2.93% 錳Mn：0.46～0.66% 硫S：0.010～0.016% 磷P：0.027～0.035% 鎂Mg：0.027～0.050% 稀土Re：0.026～0.043% 碳當量：4.3～4.6 4、力學性能 抗拉強度σb(MPa)：≥450 條件屈服強度σ0.2(MPa)：≥310 伸長率δ(%)：≥10 硬度：160～210HB 1.3 零件的工藝性審查 審查叉桿的工藝性分析零件圖（見下圖1-1為零件三維實體圖及CAD零件圖）可知，該叉桿形狀、結構比較簡單，通過鑄造毛坯可以得到基本形狀，減少了加工工序，又節(jié)約了材料。除了孔及相應端面以外，其余表面加工精度較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床等機床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量的加工出來。由此可以見，該零件的工藝性較好。 圖1-1 零件三維實體圖及CAD零件圖 1.4 確定零件的生產(chǎn)類型 零件的生產(chǎn)類型是企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地等）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制定具有決定性的影響。生產(chǎn)類型一般可分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型，不同的生產(chǎn)類型有著完全不同的工藝特征。零件生產(chǎn)類型是按零件的年生產(chǎn)綱領和產(chǎn)品特征來確定的。生產(chǎn)綱領是指企業(yè)在計劃期內(nèi)應當生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進度計劃。 已知此叉桿零件的生產(chǎn)綱領為5000件/年，叉桿屬于輕型零件，查《機械制造技術基礎課程設計指導書》，可確定該零件生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。 33 2 擬定零件工藝路線及確定毛坯 2.1 選擇定位基準 2.1.1粗基準的選擇 對于同時具有加工表面與不加工表面的工件，為了保證不加工面與加工表面之間的位置要求，則應以不加工表面作為定位基準。若工件上有多個不加工表面，應選其中與加工表面位置精度要求高的表面為粗基準。如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時，應選擇該表面的毛坯面作為粗基準。為保證工件某重要表面的余量均勻，應選重要表面為粗基準。應盡可能選擇光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準，以便定位準確，夾緊可靠。粗基準一般只在頭道工序中使用一次，應該盡量避免重復使用。 因此，選擇Φ54外圓柱面作為粗基準。 2.1.2精基準的選擇 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。 綜上所述，所選的精基準應能保證定位準確，夾緊可靠，夾具簡單，操作方便等。本零件選Ф30內(nèi)孔作為精基準。 2.2 工序順序的安排原則 1、遵循“先基準后其他”原則。 2、遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排加工工序。 3、遵循“先主后次”原則，先加工主要表面。 4、遵循“先面后孔”原則。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線得出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領已確定的情況下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機械制造技術基礎課程設計指導書》，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 2.3.1工藝路線方案1 工序1：銑削60前端面； 工序2：銑削60后端面； 工序3：鉆削Φ30圓柱孔； 工序4：銑削18前端面； 工序5：銑削18后端面； 工序6：銑削R35圓弧端面； 工序7：銑削130°上斜面； 工序8：銑削130°下斜面； 工序9：鉆削Φ15圓柱孔及Φ30臺階孔； 工序10：鉆削M12螺紋孔； 工序11：倒角。 2.3.2工藝路線方案2 工序1：銑削60前端面； 工序2：銑削60后端面； 工序3：銑削18前端面； 工序4：銑削18后端面； 工序5：銑削R35圓弧端面； 工序6：銑削130°上斜面； 工序7：銑削130°下斜面； 工序8：鉆削Φ30圓柱孔； 工序9：鉆削Φ15圓柱孔及Φ30臺階孔； 工序10：鉆削M12螺紋孔； 工序11：倒角。 2.3.3工藝路線的分析、確定 工藝方案1：采用先加工大的平面，而后對Φ30圓柱孔進行加工，并且以加工后Φ30圓柱孔為主要定位基準，加工后面的平面、圓柱孔、沉頭孔以及螺紋孔，這樣設計的工藝路線滿足加工工序集中和分散的原則，符合大批量生產(chǎn)的要求，尺寸公差，定位精度都能夠滿足要求。 工藝方案2：采用先銑削后鉆削的方法進行加工，滿足工序集中的原則。但通過對零件圖的分析，能夠知道以Φ30圓柱孔作為定位基準的形位公差要求較多，這樣加工出來的零件其尺寸精度和形位公差要求不能夠得到相應的保證。 通過上面對2種工藝方案的分析，決定采用方案1作為本次加工零件的工藝方案。 2.4 零件毛坯的確定 機械加工中毛坯的種類很多，如鑄件、鍛件、型材、擠壓件、沖壓件及焊接組合件等，同一種毛坯又有可能有不同的制造方法。最常用的毛坯是鑄件和鍛件。 選擇零件材料為QT450-10（上面已對其進行詳細概述）?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇砂型鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級為CT-10。具體結構見圖2-1毛坯圖： 圖2-1 叉桿毛坯圖 2.5 機床、夾具、刀具及量具的確定 工序1：銑削60前端面； 將選用X52K立式銑床進行加工，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60后端面； 將選用X52K立式銑床進行加工，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：鉆削Φ30圓柱孔； 選用Z3040搖臂鉆床進行加工，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4：銑削18前端面； 將選用X52K立式銑床進行加工，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18后端面； 將選用X52K立式銑床進行加工，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。將選用X52K立式銑床進行加工，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R35圓弧端面； 將選用X52K立式銑床進行加工，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130°上斜面； 將選用X52K立式銑床進行加工，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130°下斜面； 將選用X52K立式銑床進行加工，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：鉆削Φ15圓柱孔及Φ30臺階孔； 選用Z3040搖臂鉆床進行加工，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、沉頭鉆，測量的工具為游標卡尺。 工序10：鉆削M12螺紋孔； 選用Z3040搖臂鉆床進行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、絲錐鉆，測量的工具為游標卡尺和螺紋量規(guī)。 工序11：倒角。 2.6 零件加工余量的確定 工序1：銑削60前端面； 依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序2：銑削60后端面； 依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為1mm。 工序3：鉆削Φ30圓柱孔； 依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序4：銑削18前端面； 依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序5：銑削18后端面； 依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序6：銑削R35圓弧端面； 依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序7：銑削130°上斜面； 依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序8：銑削130°下斜面； 依據(jù)相關加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序9：鉆削Φ15圓柱孔及Φ30臺階孔； 依據(jù)零件的毛坯圖，能夠看出Φ15圓柱孔及Φ30臺階孔采用實心鑄造的方式獲得，因此其加工余量為7.5mm。 工序10：鉆削M12螺紋孔； 依據(jù)零件的毛坯圖，能夠看出Φ15圓柱孔及Φ30臺階孔采用實心鑄造的方式獲得，因此其加工余量為6mm。 工序11：倒角。 2.7 切削用量及時間定額的計算 工序1：銑削60前端面； （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QT450-10，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，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=54，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60后端面； （1）切削深度1mm； （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QT450-10，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，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=54，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：鉆削Φ30圓柱孔； 工步1：鉆削Φ30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(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=59，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Φ30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(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=59，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Φ30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(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)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=59，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18前端面； 工步1：粗銑18前端面； （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QT450-10，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，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=94，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18前端面； （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QT450-10，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)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=94，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18前端面； （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QT450-10，查詢手冊，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)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=94，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18后端面； 工步1：粗銑18后端面； （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QT450-10，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，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=94，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18后端面； （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QT450-10，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)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=94，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18后端面； （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QT450-10，查詢手冊，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)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=94，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R35圓弧端面； 工步1：粗銑R35圓弧端面； （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QT450-10，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，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=18，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R35圓弧端面； （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QT450-10，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)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=18，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R35圓弧端面； （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QT450-10，查詢手冊，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)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=18，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130°上斜面； 工步1：粗銑130°上斜面； （1）切削深度2mm； （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QT450-10，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，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=18，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130°上斜面； （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QT450-10，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)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=18，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130°下斜面； 工步1：粗銑130°下斜面； （1）切削深度2mm； （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QT450-10，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉(zhuǎn)速，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=18，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130°下斜面； （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QT450-10，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)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=18，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：鉆削Φ15圓柱孔及Φ30臺階孔； 工步1：鉆削Φ15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(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)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=54，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Φ15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(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 （4）基本時間 根據(jù)切削資料，其基本時間為： 式中：l=54，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Φ15圓柱孔； 加工方法和計算步驟，與工步1基本一樣在此不再累贅。 工步4：鉆削Φ30臺階孔； 加工方法和計算步驟，與工步1基本一樣在此不再累贅。 工序10：鉆削M12螺紋孔； 工步1：鉆削M12螺紋孔底孔； （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(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 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：鉆削M12螺紋孔； （1）采用的絲錐鉆的材質(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(zhuǎn)動速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 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11：倒角。 3 專用夾具設計 夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。 本章將對銑削60前端面銑床夾具進行設計。本次設計的夾具將被使用在X52K立式銑床上。 3.1 問題的提出 1、定位方案的確定必須要正確，完成6個方向自由度的限制。 2、夾緊方案要牢固可靠，保證零件的加工過程中穩(wěn)定性好。 3.2 設計思想 設計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構密封和防塵作用，使設計的夾具完全符合要求。 本夾具主要是對60前端面進行加工，端面的的尺寸精度要求為GB/T1804-m表面粗糙度12.5，粗銑可以滿足其精度要求，所以要在滿足其精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。 3.3 定位方案和定位元件的確定 1、定位方案的確定 利用尺寸60后端面進行定位（和夾具體上端面相接觸），限制3個方向的自由度。考慮到零件外形特殊，在R35和R55圓弧端面下端采用2個工件支承銷，對工件進行輔助支承。利用Φ54外圓進行定位（和V型塊兩V面相接觸），限制2個方向的自由度。最后，在連接板后端面插入工件插銷，限制1個自由度。限制零件6個方向的自由度，完成零件的完全定位。 夾具上其他零件定位方案的確定：均采用的“一面兩銷”的定位方案。 2、定位元件的確定 通過上面對定位方案的分析，本次涉及到的定位元件有：夾具體、V型定位塊、工件插銷。 夾具上其余零件定位元件的確定：圓柱銷和菱形銷。具體構造見圖3-1。 圖3-1 夾具三維造型及CAD圖 3.4 夾緊方案和夾緊元件的確定 1、夾緊方案的確定 在零件前后方向利用內(nèi)六角螺栓、螺栓套、壓板、六角螺母、方頭螺栓、壓盤（數(shù)量均為2個）對工件進行上下方向的夾緊，利用夾緊塊、左右夾緊座及方頭螺栓對工件進行左右方向的輔助夾緊。 夾具上其余零件夾緊方案確定：在對角線方向采用內(nèi)六角螺栓進行夾緊。 2、夾緊元件的確定 通過上面對夾緊方案的確定，本次涉及到的夾緊元件有：內(nèi)六角螺栓、螺栓套、壓板、六角螺母、方頭螺栓、壓盤、夾緊塊、左右夾緊座。 夾具上其他零件夾緊元件的確定：2個內(nèi)六角螺栓。 3.5 夾具體的設計 設計中采用鑄造夾具體，材料采用灰鑄鐵（HT200）。具體構造見圖3-2： 圖3-2 夾具體三維造型及CAD零件圖 3.6 確定導向裝置 本次設計的夾具需要完成60前端面的銑削加工，需要選擇導向裝置—對刀塊，在夾具的前面設計一對刀塊作為本夾具設計的導向裝置。 3.7 銑削力計算 1、加工的刀具：端面銑刀； 2、加工的機床：X52K立式銑床； 3、測量的工具：游標卡尺。 4、銑削力的計算： 計算公式 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 3.8 夾緊力計算 。 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，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼的許用拉應力，故可用M8螺紋連接來夾緊工件。 3.9 定位誤差分析 1、定位基準的選擇 據(jù)《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。以Φ54外圓和其端面為基準 2、定位誤差的分析 定位元件尺寸及公差的確定。，因為該定位元件的工序基準為Φ54外圓柱，定位基準為加工零件的軸線，所以 基準不重合誤差：b =Td/2=0.043/2=0.0215mm； 基準位移誤差：j=Td/sin（α/2）=0.061mm； 所以定位誤差：d=△j-△b=0.061-0.0215=0.0395mm 滿足定位誤差的要求。 結論 通過這次課程設計使我進一步的理解了所學的理論知識及具體運用了這些知識。通過這次課程設計，使自己對工藝人員所從事的工作有了親身的體驗，學會了查圖表、資料、手冊等工具書。綜合應用了所學專業(yè)知識，培養(yǎng)了自主動手能力.將理論與實際結合起來.在設計過程中，我遇到了很多的困難，出現(xiàn)過很多的錯誤，但是這并不影響我學習知識的積極性，我懂的設計人員的艱辛，也對他們的付出表示敬意。 總之，通過這次課程設計使我受益非淺，為我今后的學習及工作打下了堅實而良好的基礎。在此，忠心感謝各位老師的幫助和指導。 致謝 首先要感謝我的專業(yè)老師，是你教會了我勤奮學習，踏實做事，以寬容之心面對生活。指引著我們沿著正確方向前進。在點滴匯聚中使我逐漸形成正確、成熟的人生觀、價值觀。在說明書的寫作過程中，老師總會放下繁忙的工作，不厭其煩地指點我，在我初稿完成之后，老師又在百忙之中抽出時間對我的說明書認真批改，提出許多寶貴的指導意見，使我順利的完成說明書。 另外，我必須感謝我的父母。焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報。作為他們的孩子，我秉承了他們樸實、堅韌的性格，也因此我有足夠的信心和能力戰(zhàn)勝前進路上的艱難險阻，也因為他們的日夜辛勞，我才有機會如愿完成自己的大學學業(yè)，進而取得進一步發(fā)展的機會。 參考文獻 1 黃健求 《機械制造技術基礎》 機械工業(yè)出版社 2005.11 2 崇凱 《機械制造技術基礎課程設計指南》 化學工業(yè)出版社 2007.2 3 肖繼德、陳寧平 《機床夾具設計（第二版）》 機械工業(yè)出版社 2000.5 4 秦國華、張衛(wèi)紅 《機床夾具的現(xiàn)代設計方法》 航空工業(yè)出版社 2006.11 5 秦寶榮 《機床夾具設計》 中國建材工業(yè)出版社 1998.2 6 陳國香 《機械制造與模具制造工藝學》 清華大學出版社 2006.5 7 李彩霞 《機械精度設計與檢測技術》 上海交通大學出版社 2006.1 8 黃健球 《機械制造技術基礎》 機械工業(yè)出版社 2005.11 9 孫志禮、冷興聚、魏延剛、曾海泉 《機械設計》東北大學出版社 2000.9 10 孫麗媛 《機械制造工藝及專用夾具設計指導》 冶金工業(yè)出版社 2002.12 11 鄒青 《機械制造技術基礎課程設計指導教程》 機械工業(yè)出版社 2004.8 12 蘇翼林.材料力學[M].北京:人民教育出版社,1979 13 鞏云鵬 田萬祿 《機械設計課程指導書》 東北大學出版社 2000.12 14 李鳳平 張士慶 《機械制圖》 東北大學出版社 2003.9 XX 機械加工工藝過程卡 第 1 頁 零 件 號：KST1015 共 1 頁 零件名稱：叉桿 零件材料：QT450-10 毛坯種類：鑄造 毛坯硬度：HB241-285 毛坯質(zhì)量（kg）： 零件質(zhì)量（kg）： 每臺數(shù)量：1 工序號 工序名稱 設備 工時定額 備注 1 銑削60前端面 X52K立式銑床 1 2 銑削60后端面 X52K立式銑床 1 3 鉆削Φ30圓柱孔 Z3040搖臂鉆床 5.92 4 銑削18前端面 X52K立式銑床 3.62 5 銑削18后端面 X52K立式銑床 3.62 6 銑削R35圓弧端面 X52K立式銑床 0.86 7 銑削130°上斜面 X52K立式銑床 0.65 8 銑削130°下斜面 X52K立式銑床 0.65 9 鉆削Φ15圓柱孔及Φ30臺階孔 Z3040搖臂鉆床 4.74 10 鉆削M12螺紋孔 Z3040搖臂鉆床 0.76 11 倒角