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購買設計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 科 畢 業(yè) 論 文（設 計） 題目 ： 叉的機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設計 學 院： 姓 名： 學 號： 專 業(yè)： 年 級： 指導教師： 職 稱： 二 0** 年 *月 I 摘 要 本文首先對 叉零件的結(jié)構(gòu)特點和工藝進行了分析，然后確定大批量加工零件的毛坯生產(chǎn)手段及零件材料；分析了零件的其加工特點，確定其流水線的加工模式，從而實現(xiàn)定制大批量生產(chǎn)加工的工藝規(guī)程。就撥叉的加工工藝，分析了兩套加工方 案，最終確定了一套科學合理的加工路線，并在以后的計算過程中，驗證了這套工序的合理性，最后，以工藝中銑削工序的專用夾具設計為例，進行了夾具的設計的定位分析，并做了切削力、夾緊力的分析計算。 關(guān)鍵詞 ：撥叉、加工工藝、定位、夾具 620 of of of of of so as to on of a of in to of of to of of as an do 錄 摘 要 ········································································································ I 前 言 ····································································································· 、零件分析 ··································································································· 1 （一）零件的作用 ························································································ 1 （二）零件的工藝分析 ·················································································· 1 二、工藝規(guī)程設計 ····························································································· 3 （一）確定毛坯制造形式 ··············································································· 3 （二）選擇定位基準 ····················································································· 4 （三）制定工藝路線 ····················································································· 7 （四）確定加工余量及毛坯尺寸 ······································································ 9 （五）確定 切削用量及基本工時 ····································································· 10 三、夾具設計 ·································································································· 22 （一）分析零件，明確設計任務 ····································································· 22 （二）確定定位及夾緊方案 ··········································································· 22 （三）夾具參數(shù)計算 ···················································································· 25 （四）夾具整體設計 ···················································································· 27 四、設計總結(jié) ·································································································· 29 參考文獻 ········································································································ 30 言 制造業(yè)作為工業(yè)經(jīng)濟的主體，在經(jīng)濟發(fā)展中具有十分重要的作用和地位，伴隨全球化，尤其是信息革命的發(fā)展，世界正發(fā)生深刻的變化。 本畢業(yè)論文就是針對生產(chǎn)實際中的一個零件 — 叉，制定其機械加工工藝規(guī)程及專用夾具設計。 撥叉類零件廣泛應用于汽車及各種機械設備的變速箱中， 通車床的撥動叉為 傳動分離類零件 ，此類零件應用于機床及汽車等機械設備中，起到變速的作用。其動作較為頻繁，是機 械設備的常用備件，也是重要備件之一。 本文首先對 叉零件的結(jié)構(gòu)特點和工藝進行了分析，然后確定大批量加工零件的毛坯生產(chǎn)手段及零件材料；分析了零件的其加工特點，確定其流水線的加工模式，從而實現(xiàn)定制大批量生產(chǎn)加工的工藝規(guī)程。就撥叉的加工工藝，分析了兩套加工方案，最終確定了一套科學合理的加工路線，并在以后的計算過程中，驗證了這套工序的合理性，最后，以工藝中銑削工序的專用夾具設計為例，進行了夾具的設計的定位分析，并做了切削力、夾緊力的分析計算。 1 一、零件分析 （一）零件的作用 撥 叉類零件屬于傳動分離類的零件廣泛應用于機床、汽車、拖拉機等機械的變速箱中，作為變速箱變速的控制元件。以其良好的操縱性和良好的穩(wěn)定性得到廣泛應用，該零件的制造工藝雖然簡單，但其過程涉及了車斷面、銑平面、鉆孔、攻螺紋等工序，具有一定代表性。 撥叉是通過撥動滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合實現(xiàn)換擋，使車床主軸得到不同的轉(zhuǎn)速?；咨厦嬗型箟K，滑套的凸塊插入齒輪的凹位，把滑套與齒輪固連在一起，使齒輪帶動滑套，滑套帶動輸出軸，將動力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動撥叉可以控制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離，從而使主軸具有不同的轉(zhuǎn)數(shù)。 （二） 零件的工藝分析 從零件圖可以看出，撥動叉中部為一個帶有矩形花鍵孔的圓柱體。圓柱體上部為一個具有螺紋孔及銷孔的方體翼板，下部為一斜向的板翼，板翼下端有一槽口。垂直于圓柱面中部有一個 螺紋孔。 零件以灰鑄鐵（ 材料，硬度適中，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，以下是撥動叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：（參看 1 2 圖 1各加工面示意圖 1、 A 面：φ 44a 為 m。 2、 B 面：φ 35對 A 面有垂直度要求，不垂直度為 m。 3、 C 孔：φ 30 m。 4、 D 孔：花鍵，φ 28 m。鍵槽 6 m。 5、 E 面： L× B=88 22 m 。 6、 F 槽：通槽，槽寬 18兩側(cè) m；槽深 22底 m。 7、 G 孔： 30 8、 H 孔： C 孔通。 9、 I 孔：絲孔， 10、 L 面：對 F 槽有對稱度要求，不對稱度為 B 面有垂直度要求，不垂直度為 11、 M 孔：魚眼坑，φ 26 3 3 二、工藝規(guī)程設計 （一）確定毛坯制造形式 在制定機械加工工藝規(guī)程時，正確地選擇毛坯的種類和形式有著重大的技術(shù)、經(jīng)濟意義。毛坯種類的選擇，不僅影響著毛坯制造的工藝、設備及制造費用，而且對零件的機械加工工藝、設備和工具的消耗以及工時定額有很大的影響。毛坯的種類和質(zhì)量與零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率、材料消耗以及加工成本有著密切的關(guān)系。一般來說，提高毛坯質(zhì)量可以減少機械加工勞動量、提高材料利用率、降低機械加工成本，但同時卻增加了毛坯的制造成本，兩者是互相矛盾的。實際生產(chǎn)中，需要根據(jù)生產(chǎn)類型和毛 坯車間的具體情況綜合考慮。 1、機械加工中常見的毛坯形式 （ 1）鑄件 適于制造形狀復雜的毛坯。常用的鑄件材料有灰鑄鐵、球墨鑄鐵和可鍛鑄鐵等。目前生產(chǎn)中的鑄件大多數(shù)是用砂型鑄造，少數(shù)尺寸較小的優(yōu)質(zhì)鑄件可采用特種鑄造，如金屬型鑄造、離心鑄造和壓力鑄造等。造型方法有手工造型和機器造型。鑄型有木模和金屬之分。 （ 2）鍛件 適合于制造強度高、形狀比較簡單的毛坯。鍛件分為自由鍛造鍛件和模鍛鍛件兩種。自由鍛造鍛件是在各種鍛錘或壓力機上由手工多次操作而逐步成形。這種鍛件加工余量大，精度、生產(chǎn)率低鍛造時不需要 專用模具，適用于單件和小批生產(chǎn)中結(jié)構(gòu)簡單或大型的零件。模鍛件是用一套專用的鍛模。在噸位較大的鍛錘或壓力機上鍛壓出的鍛件，鍛件精度、表面質(zhì)量比自由鍛好，加工余量較小。鍛件內(nèi)部有較好的纖維組織分布，機械強度較高，生產(chǎn)率也高，適用于批量較大的中小型零件。 (3)鋼板和型材 鋼板和型材是生產(chǎn)中最常見的毛坯形式，來源廣泛，不需要準備周期。型材按截面形狀可分為方鋼、圓鋼、角鋼、槽鋼等，按供貨狀態(tài)分熱軋和冷軋兩類。熱軋型材適用于尺寸較大、經(jīng)度較低的一般零件的毛坯；冷軋型材多用于尺寸較小、毛坯精度要求較高的中小型零件的毛 坯。 （ 4）焊接件 焊接件是指由鋼板或型材焊接而形成的零件毛坯，其主要有點事制造簡單，生產(chǎn)周期短，不需要專用的裝備。通過焊接形成大型件，還可以彌 4 補工廠，毛坯制造能力的不足。但焊接件存在較大的殘余應力，容易變形，精度不穩(wěn)定，故一般需要退火或時效處理。 再生產(chǎn)中，還可以使用組合形式的毛坯，即通過焊接的方法將鑄件、鍛件、型材或經(jīng)局部機械加工的半成品組合在一起。如大型曲軸，可以先分段鍛出各曲拐并將各曲拐粗加工，然后將各曲拐按規(guī)定的分布角度焊接成整體毛坯，熱處理后在進行精加工。 2、毛坯選擇應考慮的因素 （ 1）生產(chǎn)類型。 生產(chǎn)類型在很大程度上決定了采用哪一種毛坯制造方法是經(jīng)濟的。對于大批量生產(chǎn)，應選擇精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，這樣雖然用于毛坯制造的設備及裝備費用比較高，但是可以減少材料消耗和降低機械加工費用。單件小批時，應選擇精度和生產(chǎn)率較低的毛坯制造方法，如自由鍛造鍛件和手工造型生產(chǎn)的鑄件等。 （ 2）零件的結(jié)構(gòu)形狀和外形尺寸。 選擇毛坯應考慮零件結(jié)構(gòu)的復雜程度和尺寸的大小。例如，常見的各種接替周，若各臺階直徑相差不大，可直接選取圓棒料；若各臺階直徑相差較大，為節(jié)約材料和減少機械加工量， 則宜選則鍛件毛坯。形狀復雜的薄壁零件毛坯，往往不采用金屬型鑄造，尺寸較大的毛坯也往往不采用模鍛和壓鍛。箱體零件一般采用鑄造的方法來生產(chǎn)毛坯。某些外形復雜的小型零件，由于機械加工困難，還可以采用精密鑄造的方法。 （ 3）零件材料的力學性能。 毛坯的制造方法將影響其力學性能，如鍛件的力學性能高于型材。對于重要的零件，不論其結(jié)構(gòu)形狀如何復雜，均不宜直接選用型材而要選鍛件。 （ 4）零件材料的工藝性能 。如鑄鐵和青銅只能鑄造，不能鍛造。對于機器的底座等基礎(chǔ)件，在滿足使用要求的基礎(chǔ)上，盡量不用鑄鋼件而使用鑄鐵 件，以具優(yōu)良鑄造型性能和切削加工性能，同時，在使用中還有良好的減震性能。 經(jīng)分析最后確定零件材料為 灰鑄鐵 （ 鑄件毛坯。 （二）選擇定位基準 在制定零件的機械加工工藝規(guī)程時，正確選擇定位基準，對保證零件的加 5 工精度、合理安排加工順序以及夾具結(jié)構(gòu)有著至關(guān)重要的影響。定位基準分為粗基準和精基準。在第一道工序或最初幾道工序中，只能用毛坯上的表面 —— 未經(jīng)加工的表面作為定位基準，這種定位基準稱為粗基準。可見，粗基準并不是在粗加工過程中所使用的基準，精基準也不是只能在精加工過程中使用。在粗加工階段 中，可以使用粗基準，也可以使用精基準；同樣，在精加工階段，可以使用精基準，也可以使用粗基準。粗基準、精基準有各自不同的選擇原則，這些原則都是從不同角度分析問題得來的。針對一個具體的零件，根據(jù)這些原則選擇粗基準或精基準時，有時會出現(xiàn)互相矛盾的情況，這就要求我們根據(jù)具體情況具體分析，結(jié)合零件實際情況進行選擇。 1、粗基準選擇原則 選擇粗基準的出發(fā)點是合理分配加工余量，注重保證加工面與非加工面的相互位置精度。具體應注意以下幾個原則： （ 1）保證相互位置要求的原則 為保證工件上不加工表面與 加工表面之間的位置精度要求，應選不加工表面作為粗基準。如果工件上有多個不需要加工表面，則應選其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。 （ 2）保證加工表面加工余量合理分配的原則 為保證工件上某重要表面的加工余量均勻，應選該表面作為粗基準。如床身導軌面不僅要求有較高的尺寸和形狀精度，而且要求導軌面有均勻的金相組織和較高的耐磨性，此時應先選擇導軌面作為粗基準，加工床腿底面，然后在以床腿底面作為基準加工導軌面，從而保證導軌面的加工余量小而均勻。 （ 3）粗基準一般不得重復使用的原則 粗基準應盡量避免重復使用，在同一尺寸方向上一般只允許使用一次。因為粗基準是毛面，表面粗糙 、形狀誤差大，如果第二次安裝仍以該基準定位，被加工零件將不可能準確地再占據(jù)第一次安裝時的位置，所加工的表面與在第一次安裝中所加工的表面之間就會產(chǎn)生較大的位置誤差。 （ 4）便于工件裝夾原的則 選擇粗基準時，必須考慮定位準確，夾緊可靠以及夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便等問題。為了保證定位準確，夾緊可靠，要求選用的粗基準盡可能平整、光潔還有足夠大的尺寸，不允許有鍛造飛邊、鑄造澆、冒口或其他缺陷。 6 2、精基準的選擇原 則 (1) 基準重合原則 應盡可能選擇被加工表面的設計基準為精基準。在對加工面位置尺寸有決定作用的工序中，特別是當位置公差要求很小的時候，一般不應違反這一規(guī)則。因為違反了這一原則就必然會產(chǎn)生基準不重合誤差，增大加工難度。 （ 2）統(tǒng)一基準原則 當工件以某一精基準定位，可以比較方便地加工大多數(shù)（或所有）其他表面，則應盡早地把這個基準面加工出來，并達到一定精度，以后工序均已他為精基準加工其他表面。采用統(tǒng)一基準原則可以簡化夾具設計可以減少工件搬動次數(shù)和翻轉(zhuǎn)次數(shù)。 （ 3）互為基準原則 某些位置度要求很高的表面，常采用互為基準反復加工的辦法來達到位置度要求。 （ 4）自為基準原則 旨在減小表面粗糙度，減小加工余量和保證加工余量均勻的工序，常以加工面本身為基準進行加工。 （ 5）便于裝夾原則 所選擇的精基準，應能保證定位準確可靠，夾緊機構(gòu)簡單，操作方便。 3、分析該零件，確定加工定位基準。 該撥叉中間圓柱體雖然連有兩翼板，但它仍具有軸的一般加工規(guī)律，仍可先車削端面，鉆、擴鉆中心孔等，然后以中心孔及端面定位，再加上其它面的定位，便可加工其他部位等。但是，撥動叉也有它 自己的特點，因為它形狀復雜，結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性差，技術(shù)要求高，所以應該采取相應的工藝措施，根據(jù)以上原則及對零件的分析，擬訂出如下的定位基準： （ 1）、加工中心孔及其端面的定位基準 加工中心孔及其端面時，為保證中心孔及端面與外圓柱面和不加工端面間的位置精度，同時也滿足粗基準的余量均勻原則，用外圓柱表面及不加工的中心孔端面定位，外圓柱表面用長條 V 型鐵定四個自由度，不加工中心孔端面定一個自由度，車削用這五個自由度就能滿足加工要求了。所選的長條 V 型鐵及不加工端面定位加工中心孔后，按粗基準中不能重復使用原則就不再以其定位。長 條V 型鐵的定位面因是鑄造成品面，也能滿足粗基準之盡可能用精度要求高的主要表面作粗基準的原則，作粗基準的表面要盡量光整、光潔、有一定的面積以便于 7 裝夾這一粗基準原則在我們的長條 V 型鐵中也有所體現(xiàn)。一次裝夾就能加工出的花鍵中心底孔能夠保證精度要求。同時，為了安放零件，用到預定位 V 型鐵，還有加工過程中放有支撐架。 （ 2）、加工頂端、底端處平面及槽口的定位基準 如上所述，按精基準選擇原則 —— 基準重合原則、 基準不變原則等銑削頂部及底部平面及槽口時，定位基準為已加工成品的內(nèi)孔及其成品的端面，內(nèi)孔基準同時也是設計基準。設 計專用夾具，專用夾具包括對刀塊等。頂部端面或底部槽口加工成品后也分別做精基準，以后所有的加工按精基準重合原則、 基準不變原則 — 直到最后拉削花鍵為止，全部用中心定位及已加工端為基準。 （三）制定工藝路線 零件上的全部加工表面應安排在一個合理的加工順序中加工，這對保證零件質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低加工成本都至關(guān)重要。工序安排須遵循以下原則： （ 1）先加工基準面，再加工其他表面。這條原則有兩個含義：①工藝路線開始安排的加工面應該是選作定位基準的精基準面，然后再以精基準定位，加工其他表面。②為保證一 定的定位精度，當加工面的要求很高時，精加工前一般應先精修一下精基準。 （ 2）一般情況下，先加工平面，后加工孔。這條原則的含義是：①當零件上有較大的平面可做定位基準時，可先加工出來做定位面，以面定位，加工孔。這樣可以保證定位穩(wěn)定、準確，裝夾工件往往也比較方便。②在毛坯面上鉆孔，容易使鉆頭引偏，若該平面需加工，則應在鉆孔之前先加工平面。 （ 3）先加工主要表面，后加工次要表面。這里所說的主要表面系指：設計基準面，主要工作面。而次要表面系指鍵槽、螺孔等其他表面。次要表面和主要表面之間往往有互相位置要求。 因此，一般要在主要表面達到一定的精度之后，再以主要表面定位加工次要表面要注意的是“后加工”的含義并不一定是整個工藝過程的最后。 （ 4）先安排粗加工工序，后按排精加工工序。對于精度和表面質(zhì)量要求較高 8 的零件，其粗精加工應該分開。 根據(jù)以上原則以及前面對基準選擇的分析。制定如下兩條工藝線路。 工藝路線方案一：（加工面參看圖 1 工序 05：粗車、半精車 A 端面，鉆、擴、鉸 C 孔 工序 10：粗銑、半精銑 E、 L 面 工序 15：粗車 B 端面并倒角 工序 20：鉆 G 孔并攻絲，锪 M 孔 工序 25：鉆、擴 H 孔并攻絲 工序 30：鉆 并攻絲 工序 35：粗銑、半精銑 F 槽 工序 40：鏜 D 孔 工序 45：拉 C 孔，花鍵 工序 50：去毛刺，清洗 工序 55：檢驗 工藝路線方案二：（加工面參看圖 1 工序 05：粗車、半精車 A 端面，鉆、擴、鉸 C 孔，鏜 D 孔 工序 10：粗銑、半精銑 E、 L 面 工序 15：粗銑 F 槽 工序 20：粗車端面 B，鉆 H 孔并攻絲 工序 25：鉆 G 孔并攻絲，锪 M 孔 工序 30：鉆 并攻絲 工序 35：拉花鍵 C 工序 40：去毛刺，清洗 工序 45：檢驗 上述兩種方案大致看來還是比較合理的，但是通過仔細分析該零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段后，難免有個別問題之處，主要體現(xiàn)在以下幾點：①結(jié)合兩種方案，方案二比方案一工序集中，各工序之間排列較好。②方案二中把鉆、擴、 9 鉸 C 孔，鏜 D 孔放在一起加工，這樣安排的好處更有利用工序集中，而方案一是分開加工的。③方案一中的車 B 端面并倒角后鉆 G 孔，锪 M 孔，攻絲，再鉆、擴 H 孔，總體來說，方案一工序安排比較散亂，多次裝夾，累計公差較大。而方案二中的車端面 B 并倒角，鉆、擴 H 孔，加工完端面，直接加工孔，可以減少裝夾次數(shù)，提高加工效率。減少和降低成本。 綜上所述，方案二工序安排合理，工序集中，工序間排列最 優(yōu)，提高了加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，所以選擇工藝路線方案二為本撥動叉的工藝生產(chǎn)路線。 （四）確定加工余量及毛坯尺寸 為了達到零件圖規(guī)定的技術(shù)要求，一般要對毛坯進行若干次切削加工，切除一層層的金屬，最后才能獲得所要求的零件。我們把工件上留作加工用的金屬層稱為加工余量。加工余量的大小對工件的 加工質(zhì)量和生產(chǎn)率有較大的影響。余量較大時，加工時間增加，生產(chǎn)率降低，能源消耗增大，成本增加；余量較小時，難以消除前道工序的各種誤差和表面缺陷，甚至產(chǎn)生廢品。因此，應合理確定各工序或工步的加工余量。影響加工余量的因素主要有加工 表面上前一道工序留下的表面粗糙度和表面缺陷層深度、加工前或上道工序的尺寸公差、工件各表面間相互位置的空間偏差、本工序加工時的裝夾誤差等。 鑄件尺寸公差與加工表面總余量的確定。 6414— 1999規(guī)定了鑄件尺寸公差，代號“ 分 16 級。鑄件尺寸公差的大小取決于鑄件尺寸公差等級 件的機械加工余量決定于鑄件的機械加工余量等級和經(jīng)最終加工后鑄件的最大輪廓尺寸。 經(jīng)分析本零件， 鑄件采用機器造型，木模，精度等級選 8 級，查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 12 12，澆注頂面、側(cè)面的余量為 6面余量為 4均鉆出。在選擇了毛坯、確定了加工余量的基礎(chǔ)上，繪制毛坯— 零件綜合圖（參看圖 2: 10 圖 2坯 （五）確定切削用量及基本工時 選擇切削用量，就是要在已經(jīng)選擇好刀具材料和幾何角度的基礎(chǔ)上，合理地確定背吃刀量、進給量和切削速度。合理的切削用量能夠充分利用刀具的切削性能和機床性能，在保證加工質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本。針對不同的加工性質(zhì)，在選擇切削用量時，考慮的側(cè)重點也應有所區(qū)別。 在分析了 零件，繪制了毛坯 工序進行判定了以后，計算了切削用量、功率以及工時。 1、切削用量及功率計算 工序 05：粗車、半精車端面 A，鉆、擴、鉸 C 孔，鏜 D 孔 機床：臥式車床 =軸轉(zhuǎn)速： 1200r/變速級數(shù)： 24級 11 ( 2 4 1 ) 12001 1 ??械制造裝備設計》表 14、 17、 21、 25、 31、 38、 47、 57、 70、 86、 105、 130、 158、 195、 240、300、 355、 435、 535、 655、 800、 980、 1200 一次安裝： 工步 1：粗車端面 115m 1、刀具： 90°偏頭端面車刀 ( 0° 2、切削用量、功率計算 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14— 15得 f= 表 14— 1速度公式： （公式 查《切削用量簡明手冊》表 t=60入公式 . 2 0 . 1 5 0 . 42236 0 5 0 . 7 5v ????轉(zhuǎn)速 d 1000? 1 0 0 0 8 6 1 4 5 2???? 531r/接近轉(zhuǎn)速 593，則取 n=593r/：實際速度： 1000 ?? ? 3 . 1 4 5 2 5 9 31000????分進給 5 9 3 0 . 7? ? ? ?削力： 0 . 7 5 N a f? ? ? ? ? ? 3100 功率為： 60000??60000 ? 擇機械傳遞效率為 因為， 實際使用切削功率小于臥式車床 所選機床合適 . 工步 2：半精車 101m 12 1、刀具：同工步 1 2、切削用量、功率計算 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14— 15得 f= 表 14— 1速度公式： （公式 查《切削用量簡明手冊》表 t=60入公式 . 2 0 . 1 5 0 . 42236 0 5 0 . 4v ???? 轉(zhuǎn)速 d 1000? ? ? ? 685r/取 n=593r/：實際速度： 1000 ?? ? ? 1000 ? ? 分進給 5 9 3 0 . 4? ? ? ?削力： 0 . 7 5 N a f? ? ? ? ? ? 1933 功率為： 60000??6000 ? 擇機械傳遞效率為 3.9 因為， 實際使用切削功率小于臥式車床 所選機床合適 . 工步 3：鉆 2 11、刀具：高速鋼錐柄麻花鉆 d=22 L=35 l=200 2、切削用量、功率計算 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14— 33得 d=16 f= 14— 29速度公式： (公式 查《切削用量簡明手冊》表 t=6013 代入公式 0 . 2 50 . 1 2 5 0 . 41 6 . 5 1 66 0 0 . 3 5v ???? 轉(zhuǎn)速 d 1000? = ? ? 599r/76r/：實際速度： 1000? = 1000 ? ? 44m/分進給 ? 矩： 2 0 d f?? ? ? 23212 實際功率： 7 0 1 8 7 6 0 1 . 3 6??? 7623212 ?? ? 選擇機械傳遞效率為 kw 因為， 實際使用切削功率小于臥式車床 所選機床合適。 工步 4：擴 、刀具：高速鋼錐柄擴孔鉆（ d=23.4 l=281 l=160 2、切削用量、功率計算 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14— 37,14— 41得 d=23.4 f= 14— 29速度公式： （公式 查《切削用量簡明手冊》表 t=30入公式 20 . 3 0 . 1 0 . 51 5 . 1 2 3 . 43 0 1 0 . 7v ?????轉(zhuǎn)速 d 1000? = 1 0 0 0 3 0 53 1 7? ?? 565r/速取 362r/：實際速度： 1000 ?? ? = 1000 ? ? 分進給 ? ? ? 25414 扭矩： 0 . 7 5 0 . 8840 pM d a f?? ?? ? 14742 實際功率： 7 0 1 8 7 6 0 1 . 3 6??? 6214742 ?? ? 選擇機械傳遞效率為 為， 實際使用切削功率小于臥式車床 所選機床合適 . 工步 5：鉸 m 具：錐柄機用鉸刀（ d==241 l=66 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14— 40， 14— 47 得 d= f=《切削用量簡明手冊》表 t=20入公式 = ????5 轉(zhuǎn)速 d 1000? = ? ? 497r/6，轉(zhuǎn)速取 n=86r/： 實際速度： 1000? = 1000 ? ? 分進給 ? ? 86? 矩： 0 . 7 5 0 . 8846 pM d a f? ? ? 38 46 ??? =實際功率： 7 0 1 8 7 6 0 1 . 3 6??? ? ? 選擇機械傳遞效率為 際 選機床合適 . 工步 6：粗鏜 0、 m 1、刀具：通孔鏜刀 5° L=150 l=60 2、切削用量、功率計算 15 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14— 7得 f= 表 14— 1速度公式： （公式 查《切削用量簡明 手冊》表 t=60入公式 60 22 3 ???v ? 轉(zhuǎn)速 d 1000? ? ? ? 935r/轉(zhuǎn)速取 n=1400r/： 實際速度： 1000 ?? ? 3 . 1 4 3 0 1 4 0 01000????分進給 9 0 0 ????? fn 削力： 0 . 7 5 0 . 7 59 0 2 3 0 . 4 N z a f? ? ? ? ? ? ?1361 功率為： 60000??60000 ? 擇機械傳遞效率為 實際使用切削功率小于臥式車床 所選機床合適 . 工序 10：粗銑、半精銑 E、 機床：臥式銑床 P=10 主軸轉(zhuǎn)速： 30~1500r/速級數(shù)： 18級 18(???? 則查《機械制造裝備設計》表 30、 60、 75、 95、 118、 150、 190、 236、 300、 375、 475、 600、 750、950、 1180、 1500 16 一次安裝： 工步 1：粗銑 1至 211 m 1、刀具：直齒三面刃銑刀（ =100 d=32 B=25 I=18 2、切削用量、功率計算 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14f= 14 (公式 查《切削用量簡明手冊》表 t=160代公式 0 ??? ??v ? d 1000? ? 030? ? 速取 n=95r/： 實際速度： 1000? = 1000 ? ? 分進給 zn f Z? ? ? ? ? ? 4617效功率： ??? ? ? ?????? ? ≈ 0kw ∴ 所選機床合適 工步 2：半精銑 0至 222 m 1、刀具：直齒三面刃銑刀（ =100 d=32 B=25 I=18 17 2、切削用量、功率計算 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14f= 14 (公式 查《切削用量簡明手冊》表 t=160代公式 ??? ??v ? 20m/ d 1000? ? 01000 ?? ? 199r/速取 n=119r/： 實際速度： 1000? = 1000 ? ? 分進給 ? ? ? 效功率： ??? ? ≈ 擇機械傳遞效率為 0則所選機床合適。 工序 15：粗銑 與工序 10相似，在此省略計算過程。 工序 20：粗車端面 B，鉆 與工序 05相似，在此省略計算過程。 工序 25：鉆 機床：立式鉆床 P=主軸轉(zhuǎn)速： 50～ 2000r/速級數(shù)： 9級 18 0)19(???? 則查《機械制造裝備設計》表 50、 80、 125、 200、 315、 500、 800、 1250、 2000 一次安裝： 工步 1：鉆 10、刀具：高速鋼直柄短麻花鉆（ d=L=84 l=40 2、切削用量、功率計算 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14— 33得 d=9.5 f=查《切削用量簡明手冊》表 t=30入公式 ?6 ??? =轉(zhuǎn)速 d 1000? ?? =取轉(zhuǎn)速 n=1058r/： 實際速度： 1000? 1 0 00 1 0 ?? =分進給 =矩： 2 0 d f?? ? ? 實際功率： 7 0 1 8 7 6 0 1 . 3 6??? ? ? 選擇機械傳遞效率為 ，所選機床合適 . 工步 2：锪 6，深 3 1 1、刀具：高速鋼帶可換導拄錐柄平底锪（ D=26 l=180 2、切削用量、功率計算 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14— 37,14— 41得 d=26 f= 14— 29速度公式： 19 （公式 查《切削用量簡明手冊》表 t=30入公式 ? ??v =轉(zhuǎn)速 d 1000? = 1000 6? ?? 518r/速取 490 r/： 實際速度： 1000 ?? ? = 1000 ? =40m/分進給 ? ? =矩： 0 . 7 5 0 . 8840 pM d a f?? 0 ??? ? 4804 實際功率： 7 0 1 8 7 6 0 1 . 3 6??? 904804 ?? ? 選擇機械傳遞效率為 ，所選機床合適 . 工步 3： 10，深 10、刀具：粗柄帶頸機用絲錐（ d=10 L=80 2、切削用量，功率計算 查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 14— 90得 d=10 f= 14— 29速度公式： ?(公式 查《切削用量簡明手冊》表 t=30 代入公式 6 0 2 63 0 1v ?? ?? 轉(zhuǎn)速 ??? d =220r/轉(zhuǎn)速取 n=166r/ 20 則： 實際速度： 1000? = 1000 ? =分進給 =矩： 0 . 7 5 0 . 8846 pM d a f? ? ? ?? =實際功率： 7 0 1 8 7 6 0 1 . 3 6??? ? ? 選擇機械傳遞效率為 ，所選機床合適 . 工序 30：鉆 與工序 25相似，在此省略計算過程。 工序 35：拉花鍵 C 機床：臥式內(nèi)拉床 P=17電機轉(zhuǎn)速： 980r/次安裝：拉 8、刀具：矩形齒花鍵拉刀 D=28 L=880 Z=6 2、切削用量、功率計算 查表 1414 切削速度 v=4 m/48N，當 N=148時， 查表得 :P=較功率，機械效率按 7kw ，所選機床合適。 工序 40：去毛刺，清洗 工序 45：檢驗 21 2、工時計算 各工序所用時間表 ： 時 間 工 序 準備終結(jié)時間 基本 時間 輔助 時間 工作地點服務時間及生理時間 單件 時間 單件核算時間 工序Ⅰ 序Ⅱ 序Ⅲ 序Ⅳ 序Ⅴ 序Ⅵ 序Ⅶ 備終結(jié)時間： T %4/ ? （公式 基本時間： nf 1 ??? （公式 輔助時間： T %15? （公式 服務時間： )%(4 ?? （公式 單件時間： )( ??? （公式 22 三、夾具設計 （一）分析零件，明確設計任務 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，在普通夾具不適用的情況下需要專用非標準夾具。經(jīng)過與指導老師協(xié)商，決定設計工序 10粗銑、半精銑 E、 夾具將用于 具為直齒三面刃銑刀，對工件的兩個面同時進行加工。 零件加工面的技術(shù)要求： E 面： L× B=88 22 m, L 面：對 F 槽有對稱度要求，不對稱度為 對 E 面有垂直度要求，不垂直度為 （二）確定定位及夾緊方案 1、定位方案的確定 六點定位原理：工件在空間直角坐標系中，有分別沿三個坐標軸的移動自由度和分別繞三個坐標軸的轉(zhuǎn)動自由度，共六個自由度。這六個自由度需要用按一定要求布置的六個支撐點一一消除，其中每個支撐點相應的消除一個自由度。要使工件在夾具中占有正確的、統(tǒng)一的位置，就必須在空間直角坐標系中，通過定位元件限制工件的這六個自由度。應用六點定位原理 ，工件在夾具中的定位分析，就可以轉(zhuǎn)化為在空間直角坐標系中用相應的定位支承點限制工件自由度的方式來進行。一個定位支承點只能限制工件的一個自由度，為保證工件定位的穩(wěn)定性，在一個完整的定位方案中定位支承點的數(shù)目一般不的少于三個。在實際的加工過程中，由于工件的形狀特點、加工要求特點和精度特點，通常有如下幾種情況：① 完全定位和不完全定位。②欠定位。③過定位。 根據(jù)工件加工要求、形狀特點，利用六點定位原理對工件進行定位分析，確定工件所必須消除的自由度數(shù)，可以是完全定，也可以是不完全定位，但不允許出現(xiàn)欠定位。過定位是 否允許應按實際加工情況來確定。工件應限制的自由度確 23 定后，下一步就是要提出合理的定位方案。 圖 3位方案一 如圖 3示，參見圖 1端 A 面設置三個不共線的支承點 1、 2、 3，限制 Y 向移動自由度、 X 向轉(zhuǎn)動自由度、 Z 向轉(zhuǎn)動自由度，三個自由度被限制。側(cè)面的支撐點 4、 5，限制了 X 向移動自由度、 Y 向轉(zhuǎn)動自由度，兩個自由度被限制。內(nèi)孔的點 6，限制 Z 向的移動自由度。則六個點限制零件的六個自由度，零件在空間位置被確定下來。 實際采用圓柱心軸與 平面與 用圓頭支撐釘?shù)亩ㄎ蝗齻€定位元件組合方式來實現(xiàn)。采用圓頭支撐釘為點面的接觸，避免過定位產(chǎn)生。定位簡圖如下圖 (圖 3 圓柱