機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 010工序名稱銑削設(shè)備型號X6140銑床夾具名稱 通用夾具定位原件 V形塊材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 paf cvn min1 以φ32外圓為粗基準，粗銑φ20孔上端面，使其長度至39mm 端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 1.5mm 0.16mm/z 119.3m/min 475r/min 0.092 以φ32外圓為粗基準，粗銑φ20孔下端面，使其長度至37mm，以及φ54的下端面 端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 1.5mm 0.16mm/z 119.3m/min 475r/min 0.09機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 020工序名稱銑削設(shè)備型號X6140銑床夾具名稱通用夾具定位元件 V形塊材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 paf cvn min2 精銑φ20上表面，使其長度至36mm 端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 1.0mm 0.16mm/z 119.3m/min 475r/min 0.093 精銑φ20下表面，使其長度至35mm 端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 1.0mm 0.16mm/z 119.3m/min 475r/min 0.09機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 030工序名稱 銑削設(shè)備型號 鉆床夾具名稱 通用夾具定位元件 V形塊材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 0df cvn min1 以φ20孔的下端面為精基準，鉆,擴,鉸,精鉸φ20孔，保證垂直精度達到IT7（擴鉆） 麻花鉆頭 高速鋼 =190d2mm 0.48mm/r 15.4mm/r 272r/min 0.102 鉸孔 鉸刀 高速鋼 =20 0.5mm 0.48mm/r 15.4mm/r 272r/min 0.103 精鉸 鉸刀 高速鋼d0=20 IT7 0.48mm/z 15.4mm/r 272r/min 0.10機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 040工序名稱 銑削設(shè)備型號 鉆床夾具名稱通用夾具定位元件一面兩銷、壓板材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 0df cvn min1 以φ20內(nèi)孔為精基準，鉆，擴,鉸，精鉸，φ54的 孔，保證孔的精度達到IT13。(擴鉆)麻花鉆頭 高速鋼φ=53mm 2mm 0.40mm/r 19.5m/min 125r/min2 鉸孔 鉸刀 高速鋼φ=54 mm 0.5mm 0.40mm/r 19.6m/min 125r/min3 精鉸 鉸刀 高速鋼φ=54mm IT7 0.40mm/r 19.6m/min 125r/min機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 050工序名稱銑削設(shè)備型號組合機床夾具名稱通用夾具定位元件V形壓板材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 0df cvn min1 銑斷 圓盤銑刀 φ40mm、寬4mm 18mm 0.4mm/r 211m/min 475r/min機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 060工序名稱 銑削設(shè)備型號XA5032臥式銑床夾具名稱通用夾具定位元件一銷一面一擋塊材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 0df cvn min1 以φ20孔的下端面為精基準，粗銑φ54孔的上表面W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 φ=40mm 2.5mm 0.10mm/r117.8m/min 300r/min 0.216機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 070工序名稱 銑削設(shè)備型號XA5032臥式銑床夾具名稱通用夾具定位元件一銷一面一擋塊材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 0df cvn min1以φ20孔的下端面為精基準，精銑φ54孔的上下表面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 φ=40mm 1.5mm 0.21mm/r600.4mm/r 235r/min 0.216機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編 號 831008工序號 080工序名稱銑削設(shè)備型號 鉆床夾具名稱通用夾具定位元件一銷一擋板鉆套材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間 輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容 名稱 規(guī)格 f cvn min1 以φ20 孔的上端面為精基準，鉆一個φ8 的孔 麻花鉆頭 高速鋼 φ=4 0.22mm/r 17.1mm/r 1360r/min 0.02機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 090工序名稱 銑削設(shè)備型號X6140銑床夾具名稱通用夾具定位元件一銷一擋板鉆套材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 f cvn min1 以φ20孔的上端面為精基準，鉆一個φ4的孔 麻花鉆頭 高速鋼φ=4 0.22mm/r 17.1mm/r 1360r/min2 以φ20孔的上端面為精基準，攻M6的螺紋 絲錐 高速鋼φ=4 1.5mm/r / 100 r/min機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 100工序名稱 銑削設(shè)備型號X6140銑床夾具名稱通用夾具定位元件螺釘壓板材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 f cvn min pa1以φ20孔的上端面為精基準，銑 的凸臺47? 端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 0.16mm/z 119.3m/min 475r/min 0.09 1.5mm1序言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(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)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化 ”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。2一、零件的分析1 零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)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。零件上方的φ20孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的φ50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。2 零件的工藝分析CA6140車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1. 以φ20為中心的加工表面這一組加工表面包括：φ20 的孔，以及其上下端面，上端面與孔021.?有位置要求，孔壁上有一個裝配時鉆鉸的錐孔，一個M8的螺紋孔。下端有一個47的斜凸臺。這三個都沒有高的位置度要求。2. 以φ50為中心的加工表面這一組加工表面包括：φ50 的孔，以及其上下兩個端面。50.2?這兩組表面有一定的位置度要求,即φ50 的孔上下兩個端面與φ2050.2?的孔有垂直度要求。021.?由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。二、 工藝規(guī)程設(shè)計(一) 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。（二）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。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。3（1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取φ20 mm孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩塊V 形021.?塊支承這兩個φ32mm作主要定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。（2）精基準的選擇。主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。（三）制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點,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(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1. 工藝路線方案一工序一 鑄造毛坯。工序二 粗、精銑φ20mm孔上端面。工序三 鉆、擴、鉸、精鉸φ20mm、φ50mm孔。工序四 粗、精銑φ50mm孔上端面工序五 粗、精銑φ50mm、φ20mm 孔下端面。工序六 切斷。工序七 鉆φ4mm孔（裝配時鉆鉸錐孔） 。工序八 鉆一個φ4mm孔，攻M6mm 螺紋。工序九 銑47凸臺。工序十 去毛刺。上面工序加工效率較高，但同時鉆三個孔，對設(shè)備有一定要求。且看另一個方案。2.工藝路線方案二工序一 鑄造毛坯。工序二 粗、精銑φ20mm孔上端面。工序三 粗、精銑φ20mm孔下端面。工序四 鉆、擴、鉸、精鉸φ20mm孔。工序五 鉆、擴、鉸、精鉸φ50mm孔。工序六 粗、精銑φ50mm孔上端面工序七 粗、精銑φ50mm孔下端面。4工序八 切斷。工序九 鉆φ4mm孔（裝配時鉆鉸錐孔） 。工序十 鉆一個φ4mm孔，攻M6mm 螺紋。工序十一 銑47凸臺。工序十二 去毛刺。上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但效率較低。綜合考慮以上步驟，得到我的工藝路線。3.工藝路線方案三工序一工序二 以φ32mm外圓為粗基準，粗銑φ20mm孔下端面。工序三 精銑φ20mm孔上下端面。工序四 以 φ20mm孔上端面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸φ20mm孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm, 孔的精度達到IT7 。工序五 以 φ20mm孔為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸φ50mm孔，保證孔的精度達到IT7 。工序六 切斷。工序七 以φ20mm孔為精基準，粗銑φ50mm孔上下端面。工序八 以 φ20mm孔為精基準，精銑φ 50mm孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07。工序九 以φ20mm孔為精基準，鉆φ4mm 孔（裝配時鉆鉸錐孔） 。工序十 以φ20孔為精基準，鉆一個φ4孔，攻M6螺紋。工序十一 以φ20孔為精基準，銑47凸臺。工序十二 去毛刺。雖然工序仍然是十二步，但是效率大大提高了。工序三和工序一比起工藝路線方案二快了一倍（實際銑削只有兩次，而且刀具不用調(diào)整） 。多次加工φ50、φ 20孔是精度要求所致。以上工藝過程詳見工藝過程卡。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定”CA6140車床撥叉”；零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛皮重量2.2kg，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（φ20，φ50端5面） 。查《機械制造加工工藝設(shè)計簡明手冊》 （以下稱《工藝手冊》 ）表2.2～2.5，取φ20，φ50端面長度余量均為2.5mm（均為雙邊加工）銑削加工余量為：粗銑 1.8mm精銑 0.7mm2. 內(nèi)孔（φ50已鑄成孔）查《工藝手冊》表2.2～2.5，取φ50已鑄成孔長度余量為0.2mm，即鑄成孔直徑為49.8mm。工序尺寸加工余量：鉸孔 0.075mm精鉸孔 0.025mm3. 其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認。（五）確立切削用量及基本工時在設(shè)計夾具時以工藝方案三中的第四道工序計算。工序四 以φ 20孔上端面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸φ20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm, 孔的精度達到IT7 。工件材料為 HT200，硬度190~210HB,表面粗糙度為 3.2 ，選用Z525立式鉆床。aRm?1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時d o=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角α o＝12，二重刃長度bε =2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度ml5.1?120???30??2.選擇切削用量（1）決定進給量按加工要求選擇進給量：根據(jù)《手冊》 ，由表10.4.1可查出： rmf/86.0~7.由孔深與孔徑比 ，修正系數(shù)取 =1.035.1203??dl lfK所以， 。rmf/86.~70.?按鉆頭強度選擇： 。f7.按機床強度選擇： 。/最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校rmf/48.0?max609Ff??驗成功。6（2）鉆頭磨鈍標準及壽命 查《手冊》表10.4-8后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為0.5～０.８mm，耐用度 ．min60?T（3）切削速度 ?查《加工工藝手冊》表10.4-9，鉆、擴、鉸孔時切屑速度計算公式為：K m/min vyxpmZfaTdC?0V查《手冊》得：C =8.1，Z =0.25，X =0，y =0.5，m=0.2VVv所以， =14.97m/min(0.25m/s)?in/2180rdvns??查《手冊》機床說明書取實際轉(zhuǎn)速為 min/27rn?故實際的切削速度 rdvc/150?（4）計算軸向力F及校驗扭矩P 及功率Mm查《手冊》軸向力，扭矩及功率的計算公式分別為：F=C d f K （N） ，P = （kw）,M=C d f K (N.M)F0ZFym03dVM0ZmyM查表得: C =420、Z =1.0、y =0.8、C 0.206、Z =2.0、y =0.8F?由表10.4-12,鉆孔條件改變時軸向力及扭矩的修正系數(shù)分別為:K =K =0.94,K =1.0,K =1.0,K =1.0,K =1.0MFXFXMVBFVBM所以:F=3950(N),M=34.88(N.M),P =0.97(kw)校驗機床功率:由機床說明書P =2.8,機床效率 =0.81E?機床有效功率為:P = P =2.8×0.81=2.268(kw)'E?所以 , P P ,故選擇切削用量可用。'EM即：d =18mm，f=0.48mm/r，n=272r/min,v=15m/min。0此時,F=3950N,M=34.88N.M, P =0.97kw。M３.計算工時 )18min(30.48.2713snfLtm????由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。擴鉸和精鉸的切削用量如下：擴鉆： in/27r?rf/48.0?min/15vc?d8.190?7鉸孔： min/27r?rf/48.0?min/15vc?d94.10?精鉸： 72IT4 鉆 φ50 孔孔專用夾具設(shè)計4.1 問題的指出由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，故需設(shè)計專用夾具。由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度。本次設(shè)計選擇設(shè)計是針對鉆 φ50 孔，它將用于 Z525 鉆床。4.2 定位基準的選擇該工序要求中心線與端面（有位置要求，因此可以得出該孔在兩個側(cè)面的正中心上，并且還要求其孔為通孔，由于端面經(jīng)過精銑，精度比較高，因而工序基準為端面 A，為了便于加工，選取適當(dāng)?shù)亩ㄎ换鶞?，保證其加工要求。夾具設(shè)計應(yīng)首先滿足這些要求，在保證較高的生產(chǎn)效率的前提下，還應(yīng)考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟性。加工過程中夾具的操作應(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且夾具體應(yīng)具有較好的剛性。據(jù)《夾具手冊》知定位基準應(yīng)盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準進行加工。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。圓臺外圓及兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準，來設(shè)計本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。4.3 夾具方案的設(shè)計首先必須明確其加工時應(yīng)如圖所示，這樣水平放置，便于鉆床加工。那么要使其完全定位，可以采用:一面加固定 V 型塊和滑動 V 型塊定位，這樣既簡單又方便。如上圖所示，一底面限制的自由度有 3 個，一個固定 V 型塊限制兩個自由度，一個滑動 V 型塊限制限制一個自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計的定位方案，總共限制了工件的全部 6 個自由度，屬于完全定位。在該定位方案中，一個支撐面頂住，限制了 z 軸的移動，z 軸的旋轉(zhuǎn)，y 軸的旋轉(zhuǎn)三個移動自由度。一個固定 V 型塊限制了 y 軸的移動，x 軸的移動，一個滑動 V 型塊限制了 z 軸的旋轉(zhuǎn)，這樣 6 個自由度全部被限制根據(jù)上面敘述選擇方案。4.4.切削力和夾緊力計算（1）刀具：刀具用高速鋼刀具鉆頭機床： Z525 機床切削力公式： 1.2076f PFDfK?式中 D=50 ./mr查表 得： 821?0.75()3bp?其中： ,0.6b?488即： 95.08()fFN?實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表 得：12?12KW???有： 120.7,.6安全系數(shù) K 可按下式計算有： 6543210K?式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[5]表 可得： 60~ 12?.10.56???所以 9892()KfWFN?4.5 夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機 由 ??FKfN???21其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 5.0F= +G G 為工件自重zPNf4.3121????夾緊螺釘： 公稱直徑 d=20mm，材料鋁合金鋼 性能級數(shù)為 6.8 級MPaB06???MPaBs80??螺釘疲勞極限： B192631 ??極限應(yīng)力幅： kma751li????許用應(yīng)力幅： ??PaSa.li?螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 ??s???[s]=2.5~4 取[s]=4得 ??Ma120??滿足要求???8.42cHdF???PNc53.1經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力94.6 定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和 V 型塊間隙配合。（2） 工件的工序基準為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 與機床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j?MjjWDAZWj ???? ????由參考文獻[5]可得：⑴ 兩 V 型塊定位誤差 ： 11mind????1 21min2.DdDJWarctgL???其中：，10.5220，d?.3d??， min??min4.6DW??.02Jm⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(inaxyj??其中接觸變形位移值：1()9.62nHBZyRaZkNl??查[5]表 1～2～15 有 。 10.4,0,.42,0.7zKC??cos8jym???⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj?5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD.誤差總和： 0.853jw???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。105 零、部件的設(shè)計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。.尺寸表d D D1 H t基本尺寸極限偏差 F7基本尺寸極限偏差 D6＞0～1 3 +0.010+0.0046＞1～1.8 4 7＞1.8～2.6 5 86 9 --＞2.6～3+0.016+0.006＞3～3.36+0.016+0.008 9＞3.3～4 7 10＞4～5 8 118 12 16＞5～6+0.022+0.01010+0.019+0.010 13＞6～8 12 15 10 16 20＞8～10+0.028+0.013 15 18＞10～12 18+0.023+0.012 22 12 20 25＞12～15 22 260.008＞15～18+0.034+0.016 26 30 16 28 36＞18～22 30+0.028+0.015 34＞22～26 35 39 20 36鋁合金＞26～30+0.041+0.020 42 46＞30～35 48+0.033+0.017 52 25 鋁合 金 56＞35～42 55 59＞42～48 62 660.012＞48～50+0.050+0.02570+0.039+0.020 74 30 56 67 0.040鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。116 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體：夾具的定位、引導(dǎo)、夾緊裝置裝在夾具體上，使其成為一體，并能正確的安裝在機床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個整體的最大最復(fù)雜的基礎(chǔ)件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機床的連接，而且在零件的加工過程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動，因此夾具體必須具有必要的強度和剛度。切削加工過程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設(shè)計夾具體時，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。此外，夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟性以及操作和裝拆的便捷性等，在設(shè)計時也應(yīng)加以考慮。夾具體設(shè)計的基本要求（1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。（2）應(yīng)有足夠的強度和剛度為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強筋。（3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。（4）應(yīng)便于排除切屑在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。（5）在機床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。工件裝夾方案確定以后，根據(jù)定位元件及夾緊機構(gòu)所需要的空間范圍及機床工作臺的尺寸，確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。本章小結(jié):如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銑余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。12總 結(jié)畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和 AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計使我們認識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。13致 謝這次畢業(yè)設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。這次畢業(yè)設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。14參 考 文 獻[1] 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1980。[2] 張進生。機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)［Ｍ］ 。機械工業(yè)出版社，1995。[3] 李慶壽。機床夾具設(shè)計［Ｍ］ 。機械工業(yè)出版社，1991。[4] 李洪。機械加工工藝手冊［Ｍ］ 。北京出版社，1996。[5] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會。金屬切削手冊［Ｍ］ 。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2544。[6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊［Ｍ］ 。化學(xué)工業(yè)出版社，2544。15[7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設(shè)計[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。[8] [周永強，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。[9] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。[10] 王光斗，王春福。機床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］ 。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2542。[11] 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)。機床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］.上海科學(xué)技術(shù)出版社，1984。 [12] 李慶壽，機械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。[13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量[M]，中國計量出版社，2540：9-19。[14] [王光斗，王春福，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540。[15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2545：4-17機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 010工序名稱銑削設(shè)備型號X6140銑床夾具名稱 通用夾具定位原件 V形塊材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 paf cvn min1 以φ32外圓為粗基準，粗銑φ20孔上端面，使其長度至39mm 端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 1.5mm 0.16mm/z 119.3m/min 475r/min 0.092 以φ32外圓為粗基準，粗銑φ20孔下端面，使其長度至37mm，以及φ54的下端面 端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 1.5mm 0.16mm/z 119.3m/min 475r/min 0.09機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 020工序名稱銑削設(shè)備型號X6140銑床夾具名稱通用夾具定位元件 V形塊材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 paf cvn min2 精銑φ20上表面，使其長度至36mm 端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 1.0mm 0.16mm/z 119.3m/min 475r/min 0.093 精銑φ20下表面，使其長度至35mm 端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 1.0mm 0.16mm/z 119.3m/min 475r/min 0.09機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 030工序名稱 銑削設(shè)備型號 鉆床夾具名稱 通用夾具定位元件 V形塊材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 0df cvn min1 以φ20孔的下端面為精基準，鉆,擴,鉸,精鉸φ20孔，保證垂直精度達到IT7（擴鉆） 麻花鉆頭 高速鋼 =190d2mm 0.48mm/r 15.4mm/r 272r/min 0.102 鉸孔 鉸刀 高速鋼 =20 0.5mm 0.48mm/r 15.4mm/r 272r/min 0.103 精鉸 鉸刀 高速鋼d0=20 IT7 0.48mm/z 15.4mm/r 272r/min 0.10機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 040工序名稱 銑削設(shè)備型號 鉆床夾具名稱通用夾具定位元件一面兩銷、壓板材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 0df cvn min1 以φ20內(nèi)孔為精基準，鉆，擴,鉸，精鉸，φ54的 孔，保證孔的精度達到IT13。(擴鉆)麻花鉆頭 高速鋼φ=53mm 2mm 0.40mm/r 19.5m/min 125r/min2 鉸孔 鉸刀 高速鋼φ=54 mm 0.5mm 0.40mm/r 19.6m/min 125r/min3 精鉸 鉸刀 高速鋼φ=54mm IT7 0.40mm/r 19.6m/min 125r/min機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 050工序名稱銑削設(shè)備型號組合機床夾具名稱通用夾具定位元件V形壓板材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 0df cvn min1 銑斷 圓盤銑刀 φ40mm、寬4mm 18mm 0.4mm/r 211m/min 475r/min機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 060工序名稱 銑削設(shè)備型號XA5032臥式銑床夾具名稱通用夾具定位元件一銷一面一擋塊材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 0df cvn min1 以φ20孔的下端面為精基準，粗銑φ54孔的上表面W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 φ=40mm 2.5mm 0.10mm/r117.8m/min 300r/min 0.216機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 070工序名稱 銑削設(shè)備型號XA5032臥式銑床夾具名稱通用夾具定位元件一銷一面一擋塊材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 0df cvn min1以φ20孔的下端面為精基準，精銑φ54孔的上下表面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 φ=40mm 1.5mm 0.21mm/r600.4mm/r 235r/min 0.216機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編 號 831008工序號 080工序名稱銑削設(shè)備型號 鉆床夾具名稱通用夾具定位元件一銷一擋板鉆套材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間 輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容 名稱 規(guī)格 f cvn min1 以φ20 孔的上端面為精基準，鉆一個φ8 的孔 麻花鉆頭 高速鋼 φ=4 0.22mm/r 17.1mm/r 1360r/min 0.02機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 090工序名稱 銑削設(shè)備型號X6140銑床夾具名稱通用夾具定位元件一銷一擋板鉆套材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量 機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 f cvn min1 以φ20孔的上端面為精基準，鉆一個φ4的孔 麻花鉆頭 高速鋼φ=4 0.22mm/r 17.1mm/r 1360r/min2 以φ20孔的上端面為精基準，攻M6的螺紋 絲錐 高速鋼φ=4 1.5mm/r / 100 r/min機 械 加 工 工 序 卡 零件名稱 撥叉 零件編號 831008工序號 100工序名稱 銑削設(shè)備型號X6140銑床夾具名稱通用夾具定位元件螺釘壓板材料 HT200班級姓名日期刀具及輔具 切削用量機動時間輔助時間序號 工 步 內(nèi) 容名稱 規(guī)格 f cvn min pa1以φ20孔的上端面為精基準，銑 的凸臺47? 端銑刀 W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼YG6 0.16mm/z 119.3m/min 475r/min 0.09 1.5mm1序言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(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)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化 ”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。2一、零件的分析1 零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)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。零件上方的φ20孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的φ50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。2 零件的工藝分析CA6140車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1. 以φ20為中心的加工表面這一組加工表面包括：φ20 的孔，以及其上下端面，上端面與孔021.?有位置要求，孔壁上有一個裝配時鉆鉸的錐孔，一個M8的螺紋孔。下端有一個47的斜凸臺。這三個都沒有高的位置度要求。2. 以φ50為中心的加工表面這一組加工表面包括：φ50 的孔，以及其上下兩個端面。50.2?這兩組表面有一定的位置度要求,即φ50 的孔上下兩個端面與φ2050.2?的孔有垂直度要求。021.?由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。二、 工藝規(guī)程設(shè)計(一) 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。（二）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?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。3（1）粗基準的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取φ20 mm孔的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩塊V 形021.?塊支承這兩個φ32mm作主要定位面，限制5個自由度，再以一個銷釘限制最后1個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。（2）精基準的選擇。主要應(yīng)該考慮基準重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復(fù)。（三）制定工藝路線制定工藝路線得出發(fā)點,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(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1. 工藝路線方案一工序一 鑄造毛坯。工序二 粗、精銑φ20mm孔上端面。工序三 鉆、擴、鉸、精鉸φ20mm、φ50mm孔。工序四 粗、精銑φ50mm孔上端面工序五 粗、精銑φ50mm、φ20mm 孔下端面。工序六 切斷。工序七 鉆φ4mm孔（裝配時鉆鉸錐孔） 。工序八 鉆一個φ4mm孔，攻M6mm 螺紋。工序九 銑47凸臺。工序十 去毛刺。上面工序加工效率較高，但同時鉆三個孔，對設(shè)備有一定要求。且看另一個方案。2.工藝路線方案二工序一 鑄造毛坯。工序二 粗、精銑φ20mm孔上端面。工序三 粗、精銑φ20mm孔下端面。工序四 鉆、擴、鉸、精鉸φ20mm孔。工序五 鉆、擴、鉸、精鉸φ50mm孔。工序六 粗、精銑φ50mm孔上端面工序七 粗、精銑φ50mm孔下端面。4工序八 切斷。工序九 鉆φ4mm孔（裝配時鉆鉸錐孔） 。工序十 鉆一個φ4mm孔，攻M6mm 螺紋。工序十一 銑47凸臺。工序十二 去毛刺。上面工序可以適合大多數(shù)生產(chǎn)，但效率較低。綜合考慮以上步驟，得到我的工藝路線。3.工藝路線方案三工序一工序二 以φ32mm外圓為粗基準，粗銑φ20mm孔下端面。工序三 精銑φ20mm孔上下端面。工序四 以 φ20mm孔上端面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸φ20mm孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm, 孔的精度達到IT7 。工序五 以 φ20mm孔為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸φ50mm孔，保證孔的精度達到IT7 。工序六 切斷。工序七 以φ20mm孔為精基準，粗銑φ50mm孔上下端面。工序八 以 φ20mm孔為精基準，精銑φ 50mm孔上下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過0.07。工序九 以φ20mm孔為精基準，鉆φ4mm 孔（裝配時鉆鉸錐孔） 。工序十 以φ20孔為精基準，鉆一個φ4孔，攻M6螺紋。工序十一 以φ20孔為精基準，銑47凸臺。工序十二 去毛刺。雖然工序仍然是十二步，但是效率大大提高了。工序三和工序一比起工藝路線方案二快了一倍（實際銑削只有兩次，而且刀具不用調(diào)整） 。多次加工φ50、φ 20孔是精度要求所致。以上工藝過程詳見工藝過程卡。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定”CA6140車床撥叉”；零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛皮重量2.2kg，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差（φ20，φ50端5面） 。查《機械制造加工工藝設(shè)計簡明手冊》 （以下稱《工藝手冊》 ）表2.2～2.5，取φ20，φ50端面長度余量均為2.5mm（均為雙邊加工）銑削加工余量為：粗銑 1.8mm精銑 0.7mm2. 內(nèi)孔（φ50已鑄成孔）查《工藝手冊》表2.2～2.5，取φ50已鑄成孔長度余量為0.2mm，即鑄成孔直徑為49.8mm。工序尺寸加工余量：鉸孔 0.075mm精鉸孔 0.025mm3. 其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認。（五）確立切削用量及基本工時在設(shè)計夾具時以工藝方案三中的第四道工序計算。工序四 以φ 20孔上端面為精基準，鉆、擴、鉸、精鉸φ20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm, 孔的精度達到IT7 。工件材料為 HT200，硬度190~210HB,表面粗糙度為 3.2 ，選用Z525立式鉆床。aRm?1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時d o=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角α o＝12，二重刃長度bε =2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度ml5.1?120???30??2.選擇切削用量（1）決定進給量按加工要求選擇進給量：根據(jù)《手冊》 ，由表10.4.1可查出： rmf/86.0~7.由孔深與孔徑比 ，修正系數(shù)取 =1.035.1203??dl lfK所以， 。rmf/86.~70.?按鉆頭強度選擇： 。f7.按機床強度選擇： 。/最終決定選擇機床已有的進給量 經(jīng)校驗 校rmf/48.0?max609Ff??驗成功。6（2）鉆頭磨鈍標準及壽命 查《手冊》表10.4-8后刀面最大磨損限度（查《切》 ）為0.5～０.８mm，耐用度 ．min60?T（3）切削速度 ?查《加工工藝手冊》表10.4-9，鉆、擴、鉸孔時切屑速度計算公式為：K m/min vyxpmZfaTdC?0V查《手冊》得：C =8.1，Z =0.25，X =0，y =0.5，m=0.2VVv所以， =14.97m/min(0.25m/s)?in/2180rdvns??查《手冊》機床說明書取實際轉(zhuǎn)速為 min/27rn?故實際的切削速度 rdvc/150?（4）計算軸向力F及校驗扭矩P 及功率Mm查《手冊》軸向力，扭矩及功率的計算公式分別為：F=C d f K （N） ，P = （kw）,M=C d f K (N.M)F0ZFym03dVM0ZmyM查表得: C =420、Z =1.0、y =0.8、C 0.206、Z =2.0、y =0.8F?由表10.4-12,鉆孔條件改變時軸向力及扭矩的修正系數(shù)分別為:K =K =0.94,K =1.0,K =1.0,K =1.0,K =1.0MFXFXMVBFVBM所以:F=3950(N),M=34.88(N.M),P =0.97(kw)校驗機床功率:由機床說明書P =2.8,機床效率 =0.81E?機床有效功率為:P = P =2.8×0.81=2.268(kw)'E?所以 , P P ,故選擇切削用量可用。'EM即：d =18mm，f=0.48mm/r，n=272r/min,v=15m/min。0此時,F=3950N,M=34.88N.M, P =0.97kw。M３.計算工時 )18min(30.48.2713snfLtm????由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。擴鉸和精鉸的切削用量如下：擴鉆： in/27r?rf/48.0?min/15vc?d8.190?7鉸孔： min/27r?rf/48.0?min/15vc?d94.10?精鉸： 72IT4 鉆 φ50 孔孔專用夾具設(shè)計4.1 問題的指出由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，故需設(shè)計專用夾具。由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度。本次設(shè)計選擇設(shè)計是針對鉆 φ50 孔，它將用于 Z525 鉆床。4.2 定位基準的選擇該工序要求中心線與端面（有位置要求，因此可以得出該孔在兩個側(cè)面的正中心上，并且還要求其孔為通孔，由于端面經(jīng)過精銑，精度比較高，因而工序基準為端面 A，為了便于加工，選取適當(dāng)?shù)亩ㄎ换鶞?，保證其加工要求。夾具設(shè)計應(yīng)首先滿足這些要求，在保證較高的生產(chǎn)效率的前提下，還應(yīng)考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟性。加工過程中夾具的操作應(yīng)方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且夾具體應(yīng)具有較好的剛性。據(jù)《夾具手冊》知定位基準應(yīng)盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準進行加工。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。圓臺外圓及兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準，來設(shè)計本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。4.3 夾具方案的設(shè)計首先必須明確其加工時應(yīng)如圖所示，這樣水平放置，便于鉆床加工。那么要使其完全定位，可以采用:一面加固定 V 型塊和滑動 V 型塊定位，這樣既簡單又方便。如上圖所示，一底面限制的自由度有 3 個，一個固定 V 型塊限制兩個自由度，一個滑動 V 型塊限制限制一個自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設(shè)計的定位方案，總共限制了工件的全部 6 個自由度，屬于完全定位。在該定位方案中，一個支撐面頂住，限制了 z 軸的移動，z 軸的旋轉(zhuǎn)，y 軸的旋轉(zhuǎn)三個移動自由度。一個固定 V 型塊限制了 y 軸的移動，x 軸的移動，一個滑動 V 型塊限制了 z 軸的旋轉(zhuǎn)，這樣 6 個自由度全部被限制根據(jù)上面敘述選擇方案。4.4.切削力和夾緊力計算（1）刀具：刀具用高速鋼刀具鉆頭機床： Z525 機床切削力公式： 1.2076f PFDfK?式中 D=50 ./mr查表 得： 821?0.75()3bp?其中： ,0.6b?488即： 95.08()fFN?實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表 得：12?12KW???有： 120.7,.6安全系數(shù) K 可按下式計算有： 6543210K?式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[5]表 可得： 60~ 12?.10.56???所以 9892()KfWFN?4.5 夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機 由 ??FKfN???21其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 5.0F= +G G 為工件自重zPNf4.3121????夾緊螺釘： 公稱直徑 d=20mm，材料鋁合金鋼 性能級數(shù)為 6.8 級MPaB06???MPaBs80??螺釘疲勞極限： B192631 ??極限應(yīng)力幅： kma751li????許用應(yīng)力幅： ??PaSa.li?螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 ??s???[s]=2.5~4 取[s]=4得 ??Ma120??滿足要求???8.42cHdF???PNc53.1經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力94.6 定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和 V 型塊間隙配合。（2） 工件的工序基準為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 與機床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j?MjjWDAZWj ???? ????由參考文獻[5]可得：⑴ 兩 V 型塊定位誤差 ： 11mind????1 21min2.DdDJWarctgL???其中：，10.5220，d?.3d??， min??min4.6DW??.02Jm⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(inaxyj??其中接觸變形位移值：1()9.62nHBZyRaZkNl??查[5]表 1～2～15 有 。 10.4,0,.42,0.7zKC??cos8jym???⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj?5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD.誤差總和： 0.853jw???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。105 零、部件的設(shè)計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。.尺寸表d D D1 H t基本尺寸極限偏差 F7基本尺寸極限偏差 D6＞0～1 3 +0.010+0.0046＞1～1.8 4 7＞1.8～2.6 5 86 9 --＞2.6～3+0.016+0.006＞3～3.36+0.016+0.008 9＞3.3～4 7 10＞4～5 8 118 12 16＞5～6+0.022+0.01010+0.019+0.010 13＞6～8 12 15 10 16 20＞8～10+0.028+0.013 15 18＞10～12 18+0.023+0.012 22 12 20 25＞12～15 22 260.008＞15～18+0.034+0.016 26 30 16 28 36＞18～22 30+0.028+0.015 34＞22～26 35 39 20 36鋁合金＞26～30+0.041+0.020 42 46＞30～35 48+0.033+0.017 52 25 鋁合 金 56＞35～42 55 59＞42～48 62 660.012＞48～50+0.050+0.02570+0.039+0.020 74 30 56 67 0.040鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。116 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體：夾具的定位、引導(dǎo)、夾緊裝置裝在夾具體上，使其成為一體，并能正確的安裝在機床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個整體的最大最復(fù)雜的基礎(chǔ)件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機床的連接，而且在零件的加工過程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動，因此夾具體必須具有必要的強度和剛度。切削加工過程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設(shè)計夾具體時，必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。此外，夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟性以及操作和裝拆的便捷性等，在設(shè)計時也應(yīng)加以考慮。夾具體設(shè)計的基本要求（1）應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面，應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?，它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。（2）應(yīng)有足夠的強度和剛度為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應(yīng)有足夠的壁厚，剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強筋。（3）應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應(yīng)盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。（4）應(yīng)便于排除切屑在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。（5）在機床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應(yīng)盡量低，支承面積應(yīng)足夠大，安裝基面應(yīng)有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空，大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。工件裝夾方案確定以后，根據(jù)定位元件及夾緊機構(gòu)所需要的空間范圍及機床工作臺的尺寸，確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。本章小結(jié):如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序為銑余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。12總 結(jié)畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和 AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入社會打下了好的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計使我們認識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此我們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了很多，也非常珍惜大學(xué)給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。13致 謝這次畢業(yè)設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。這次畢業(yè)設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下他的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從題目的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，他不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。14參 考 文 獻[1] 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。[2] 張進生。機械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)［Ｍ］ 。機械工業(yè)出版社，1995。[3] 李慶壽。機床夾具設(shè)計［Ｍ］ 。機械工業(yè)出版社，1991。[4] 李洪。機械加工工藝手冊［Ｍ］ 。北京出版社，1996。[5] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會。金屬切削手冊［Ｍ］ 。上海科學(xué)技術(shù)出版社，2544。[6] 黃如林，劉新佳，汪群。切削加工簡明實用手冊［Ｍ］ ?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2544。15[7] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設(shè)計[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。[8] [周永強，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2542。[9] 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。[10] 王光斗，王春福。機床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］ 。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2542。[11] 東北重型機械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)。機床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］.上海科學(xué)技術(shù)出版社，1984。 [12] 李慶壽，機械制造工藝裝備設(shè)計適用手冊[M]，銀州：寧夏人民出版社，1991。[13] 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測量[M]，中國計量出版社，2540：9-19。[14] [王光斗，王春福，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2540。[15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機械工業(yè)出版社，2545：4-17