機(jī) 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(jī)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(zhǔn)，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(zhǔn)，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(jī) 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(jī)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(jī) 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(jī)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(zhǔn)，鉆,擴(kuò),鉸,精鉸φ20孔，保證垂直精度達(dá)到IT7（擴(kuò)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(jī) 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(jī)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(zhǔn)，鉆，擴(kuò),鉸，精鉸，φ54的 孔，保證孔的精度達(dá)到IT13。(擴(kuò)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(jī) 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(jī)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(jī)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(jī) 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(jī)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(zhǔn)，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(jī) 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(jī)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(zhǔn)，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(jī) 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(jī)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(zhǔn)，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(jī) 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(jī)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(zhǔn)，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(zhǔn)，攻M6的螺紋 絲錐 高速鋼φ=4 1.5mm/r / 100 r/min機(jī) 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(jī)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(zhǔn)，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(jī)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(jìn)行的.這是我們在進(jìn)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(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(jìn)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(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)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(jī)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(zhǔn)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(jī)床運(yùn)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(jìn)行。3（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。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(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)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(zhǔn)，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(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)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(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,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)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(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一 鑄造毛坯。工序二 粗、精銑φ20mm孔上端面。工序三 鉆、擴(kuò)、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(kuò)、鉸、精鉸φ20mm孔。工序五 鉆、擴(kuò)、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(zhǔn)，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(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20mm孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm, 孔的精度達(dá)到IT7 。工序五 以 φ20mm孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ50mm孔，保證孔的精度達(dá)到IT7 。工序六 切斷。工序七 以φ20mm孔為精基準(zhǔn)，粗銑φ50mm孔上下端面。工序八 以 φ20mm孔為精基準(zhǔn)，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(zhǔn)，鉆φ4mm 孔（裝配時鉆鉸錐孔） 。工序十 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆一個φ4孔，攻M6螺紋。工序十一 以φ20孔為精基準(zhǔn)，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(shí)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(jī)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(jī)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(jī)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(rèn)。（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(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm, 孔的精度達(dá)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(jìn)給量按加工要求選擇進(jìn)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(qiáng)度選擇： 。f7.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 經(jīng)校驗(yàn) 校rmf/48.0?max609Ff??驗(yàn)成功。6（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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(kuò)、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(jī)床說明書取實(shí)際轉(zhuǎn)速為 min/27rn?故實(shí)際的切削速度 rdvc/150?（4）計算軸向力F及校驗(yàn)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(yàn)機(jī)床功率:由機(jī)床說明書P =2.8,機(jī)床效率 =0.81E?機(jī)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(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下：擴(kuò)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(qiáng)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(qiáng)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(zhǔn)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(zhǔn)為端面 A，為了便于加工，選取適當(dāng)?shù)亩ㄎ换鶞?zhǔn)，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(jì)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(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)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(zhǔn)進(jìn)行加工。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)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。基準(zhǔn)選擇不當(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(dá)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(zhǔn)。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(qiáng)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(zhǔn)，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(jī)床： Z525 機(jī)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(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[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(xiàn)[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(jī) 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?qiáng)度校核：螺釘?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(qiáng)度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機(jī)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(zhǔn)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(diǎn)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(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 與機(jī)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(xiàn)[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(jī)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(jī)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(qiáng)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(jì)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)奈恢镁取槭箠A具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。（2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(jī)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(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)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(jī)構(gòu)所需要的空間范圍及機(jī)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?yàn)殂姶矈A具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)殂娪嗔啃?，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)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(jī)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(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)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(rèn)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(shí)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(jī)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(shí)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(yàn)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(xì)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(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?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(xì)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(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)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(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。14參 考 文 獻(xiàn)[1] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)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(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)［Ｍ］ 。機(jī)械工業(yè)出版社，1995。[3] 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計［Ｍ］ 。機(jī)械工業(yè)出版社，1991。[4] 李洪。機(jī)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(shí)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(jī)床夾具設(shè)計[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。[8] [周永強(qiáng)，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(jī)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(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)。機(jī)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(jī)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(jī)床夾具設(shè)計手冊[M]，上海科學(xué)技術(shù)出版社，2540。[15] 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2545：4-17機(jī) 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(jī)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(zhǔn)，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(zhǔn)，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(jī) 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(jī)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(jī) 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(jī)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(zhǔn)，鉆,擴(kuò),鉸,精鉸φ20孔，保證垂直精度達(dá)到IT7（擴(kuò)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(jī) 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(jī)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(zhǔn)，鉆，擴(kuò),鉸，精鉸，φ54的 孔，保證孔的精度達(dá)到IT13。(擴(kuò)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(jī) 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(jī)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(jī)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(jī) 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(jī)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(zhǔn)，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(jī) 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(jī)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(zhǔn)，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(jī) 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(jī)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(zhǔn)，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(jī) 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(jī)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(zhǔn)，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(zhǔn)，攻M6的螺紋 絲錐 高速鋼φ=4 1.5mm/r / 100 r/min機(jī) 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(jī)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(zhǔn)，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(jī)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(jìn)行的.這是我們在進(jìn)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(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(jìn)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(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)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(jī)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(zhǔn)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(jī)床運(yùn)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(jìn)行。3（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。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(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)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(zhǔn)，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(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)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(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,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)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(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一 鑄造毛坯。工序二 粗、精銑φ20mm孔上端面。工序三 鉆、擴(kuò)、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(kuò)、鉸、精鉸φ20mm孔。工序五 鉆、擴(kuò)、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(zhǔn)，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(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20mm孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm, 孔的精度達(dá)到IT7 。工序五 以 φ20mm孔為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ50mm孔，保證孔的精度達(dá)到IT7 。工序六 切斷。工序七 以φ20mm孔為精基準(zhǔn)，粗銑φ50mm孔上下端面。工序八 以 φ20mm孔為精基準(zhǔn)，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(zhǔn)，鉆φ4mm 孔（裝配時鉆鉸錐孔） 。工序十 以φ20孔為精基準(zhǔn)，鉆一個φ4孔，攻M6螺紋。工序十一 以φ20孔為精基準(zhǔn)，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(shí)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(jī)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(jī)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(jī)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(rèn)。（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(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ20孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm, 孔的精度達(dá)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(jìn)給量按加工要求選擇進(jìn)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(qiáng)度選擇： 。f7.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 經(jīng)校驗(yàn) 校rmf/48.0?max609Ff??驗(yàn)成功。6（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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(kuò)、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(jī)床說明書取實(shí)際轉(zhuǎn)速為 min/27rn?故實(shí)際的切削速度 rdvc/150?（4）計算軸向力F及校驗(yàn)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(yàn)機(jī)床功率:由機(jī)床說明書P =2.8,機(jī)床效率 =0.81E?機(jī)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(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下：擴(kuò)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(qiáng)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(qiáng)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(zhǔn)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(zhǔn)為端面 A，為了便于加工，選取適當(dāng)?shù)亩ㄎ换鶞?zhǔn)，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(jì)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(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)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(zhǔn)進(jìn)行加工。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)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。基準(zhǔn)選擇不當(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(dá)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(zhǔn)。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(qiáng)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(zhǔn)，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(jī)床： Z525 機(jī)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(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[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(xiàn)[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(jī) 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?qiáng)度校核：螺釘?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(qiáng)度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機(jī)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(zhǔn)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(diǎn)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(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 與機(jī)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(xiàn)[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(jī)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(jī)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(qiáng)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(jì)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)奈恢镁取槭箠A具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進(jìn)行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。（2）應(yīng)有足夠的強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(jī)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(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)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(jī)構(gòu)所需要的空間范圍及機(jī)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?yàn)殂姶矈A具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)殂娪嗔啃?，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)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(jī)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(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)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(rèn)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(shí)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(jī)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(shí)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(yàn)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(xì)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(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?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(xì)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(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)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(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。14參 考 文 獻(xiàn)[1] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)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(jìn)生。機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計指導(dǎo)［Ｍ］ 。機(jī)械工業(yè)出版社，1995。[3] 李慶壽。機(jī)床夾具設(shè)計［Ｍ］ 。機(jī)械工業(yè)出版社，1991。[4] 李洪。機(jī)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(shí)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(jī)床夾具設(shè)計[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。[8] [周永強(qiáng)，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(jī)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(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)。機(jī)床夾具設(shè)計手冊［Ｍ］.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。 [12] 李慶壽，機(jī)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(jī)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(jī)械工業(yè)出版社，2545：4-17