CA6140車床撥叉831006的銑厚12叉口Φ55兩側面專用夾具設計及加工工藝裝備含SW三維及非標8張CAD圖-版本1,ca6140,車床,12,十二,叉口,55,側面,專用,夾具,設計,加工,工藝,裝備,設備,sw,三維,非標,cad,版本 畢業(yè)設計開題報告 題 目 CA6140車床撥叉831006 加工工藝規(guī)程及夾具設計 來源 工程實際 1、研究目的和意義 本課題的研究目的是學習制定CA6140車床撥叉831006的工藝規(guī)程編寫和專用夾具的設計，制定機械加工工藝規(guī)程作為生產(chǎn)的指導性技術文件。通過仔細了解零件結構認真分析零件圖，培養(yǎng)我們的識圖能力，增強我們隊零件圖的認識和了解，通過零件圖的繪制增強我們的繪圖能力。熟悉有關資料，加強我們查閱資料的能力，這些在整個設計中都是非常重要的環(huán)節(jié)。通過這些設計，讓我們更加全面的了解CA6140車床撥叉加工的全過程、加工尺寸的確定，并且讓我們知道工藝路線和加工余量的確定，使我們在機械制造工藝規(guī)程設計，工藝方案論證，機械加工余量計算，工藝尺寸的確定，編寫技術文件及查閱技術文獻等各個方面受到一次綜合性的訓練。初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。這是我們對所學過知識的復習，也是對以后工作的一次實踐，最終學會擬定夾具設計方案，完成夾具結構設計，初步具備設計出高效，省力，經(jīng)濟合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。 2、國內(nèi)外發(fā)展情況(文獻綜述) 近年來，隨著數(shù)控機床、加工中心等現(xiàn)代化加工設備的廣泛應用，使傳統(tǒng)的機械加工制造方法發(fā)生了重大變革，人們對夾具的功能已經(jīng)從過去的裝夾、定位、引導刀具定位，變?yōu)檠b夾、定位，而數(shù)字化的設備加工功能擴大化，已經(jīng)將夾具的引導刀具功能完全代替，給今后夾具的快速定位、快速裝夾提出了更高的要求。目前國內(nèi)外已經(jīng)開始將夾具設計和數(shù)字化、現(xiàn)代化加工技術相結合，研究和推廣新型夾具。 3、研究/設計的目標： （1）運用機械制造工藝學及有關課程（工程材料與熱處理、機械設計、互換性與測量技術、金屬切削原理與刀具等）的知識，結合生產(chǎn)實踐中學到的知識，獨立地分析和解決工藝問題，初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。 （2）能夠根據(jù)被加工零件的技術要求，運用夾具設計的基本原理和方法，擬定夾具設計方案，完成夾具結構設計，初步具備設計出高效率、省力、經(jīng)濟合理并能夠保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。 （3）熟悉正確的調(diào)查研究的方法，收集國內(nèi)外有關資料，掌握正確的設計思想，方法和手段。熟悉并能夠熟練的運用相關工藝手冊、設計手冊、標準、圖標等技術資料的能力。 （4）進一步熟練在識圖、制圖、運算和編寫技術文件等基本技能 4、設計方案（研究/設計方法、理論分析、計算、實驗方法和步驟等）： （1）CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程設計 零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 選擇毛坯，繪制毛坯圖 根據(jù)撥叉零件圖，選擇加工方法，制定工藝路線。 (2) CA6140車床撥叉831006專用夾具的設計 確定夾具的結構方案 設計夾具體 夾具裝配圖上標注尺寸、配合及技術要求 設計時需要注意的問題： 1.采用理論與實際相結合的方式利用現(xiàn)有的條件來進行設計 2.根據(jù)張志平老師的指導來重新完善和提高自己新的認識和設計 3.大量查閱有關書籍和資料擴充自己的視野與認識，提高理論成果的技術含量 4.充分利用互聯(lián)網(wǎng)來查找新的技術成果，提高自身的創(chuàng)新意識 5、方案的可行性分析： 本文首先介紹了CA6140車床撥叉83100的作用和工藝分析，其次確定毛坯尺寸，然后進行了工藝規(guī)程設計，最后進行夾具設計。由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時，就先加工面，再以面為基準來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，其機構設計簡單，方便且能滿足要求。系統(tǒng)的設計比較完善，在與計算機配合上，能進行精確的數(shù)據(jù)采集和控制。 通過綜合分析以上設計方法和設計制造難度，方案可行。 6、該設計的創(chuàng)新之處 此次設計是對CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設計，其零件為鑄件，具有體積小，零件結構簡單的特點，降低了使用的局限性局限，人工操作步驟少，且工藝步驟相對簡潔。 7、設計產(chǎn)品的主要用途和應用領域： 機械中的撥叉，一般分為撥叉爪子，撥叉軸和撥叉手柄座。主要是撥動滑移齒輪，改變其在齒輪軸上的位置，可以上下移動或左右移動，從而實現(xiàn)不同的速度?；騽t是機械產(chǎn)品中離合器的控制，比如端面結合齒的結構，內(nèi)外齒的結構，都需要用撥叉控制其一部分來實現(xiàn)結合與分離。還有一種是機械產(chǎn)品中電器的控制也是需要撥叉來實現(xiàn)開關的閉合與斷開，一般是電器盒中兩邊各一個碰卡開關，撥叉左右或上下?lián)軇?，從而實現(xiàn)機床不同方向的運轉(zhuǎn)。 CA6140車床的撥叉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。撥叉零件主要用在操縱機構中，比如改變車床滑移齒輪的位置，實現(xiàn)變速；或者應用于控制離合器的嚙合、斷開的機構中，從而控制橫向或縱向進給。 8、時間進程 3月28號-4月6號 整理實習日記、撰寫實習總結和開題報告 4月7號-5月4號 設計計算、總體結構草圖設計 5月5號-5月25號 總體圖和部件圖設計 5月26號-5月31號 零件圖設計 6月1號-6月5號 整理、撰寫畢業(yè)設計說明書和設計圖紙 6月6號-6月10號 結合畢業(yè)設計，翻譯2500字以上的外文資料 6月10號-6月20號 答辯 9、參考文獻： 1.濮良貴,紀明剛.機械設計[M]. 北京：高等教育出版社，2001 2.王先逵 主編.機械制造工藝學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2006 3.崇 凱 主編.機械制造技術基礎課程設計指南[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006 4.鄒 青 主編.機械制造技術基礎課程設計指導教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004 5.孫麗媛 主編.機械制造工藝及專用夾具設計指導[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007 6.郭克希 主編.機械制圖.機械類、近機類[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004 7.徐學林 主編.互換性與測量技術基礎[M].長沙：湖南大學出版社，2007 8.吳宗澤 羅圣國 主編.機械設計課程設計手冊[M].北京：高等教育出版社，2006 9.余光國 馬俊 主編.機床夾具設計[M].重慶：重慶大學出版社，1995 10.程緒琦 主編.AutoCAD2008中文標準教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.4 11.李益民 主編.機械制造工藝設計簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.7 12 Fabrizo Matelli.Twin Screw Extyuders---A Basic Understanding[M].New York:Van Nontrand Reinhold Company.1983,3～5 13 Chris Rauwendaal.Mixing in Polymer Processing[P].New York:Marcel T.Sakai(JSW).Wear and Corrosion Behavior and Their Counter—Measures for Twin Compounding Extruder.Japan:1998,14～38 指導教師意見 教師簽字： 年 月 日 開題答辯小組意見： 組長簽字： 成員簽字： 年 月 日 畢業(yè)設計領導小組意見: 組長簽字： 年 月 日 8 摘 要 本設計是車床撥叉零件的加工工藝及專用夾具設計。從零件的結構外型分析，它的外型復雜，且不易加工，因此該零件選用是鑄造件。它的主要加工面是孔、撥叉叉口兩端面和槽，在加工中由于面的加工精度要比孔的加工精度容易保證。因此，在設計中采用先面后孔的原則，并將孔與平面的加工劃分為粗加工和精加工階段，以保證加工精度。在本設計中，先以一個面加工出一個基準面，然后，再以該基準面加工相應的孔。在后面的工序中，均以該孔為定位基準，加工撥叉叉口兩端面、孔、底平面、槽和斜平面，在整個加工過程中，分別采用了銑床、鉆床和鏜床。并設計了銑側面、鏜孔和銑槽等的專用夾具，并對它們的定位都采用了一面兩銷定位。由于該零件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。因此，夾緊方式都采用手動夾緊，它的夾緊簡單，機構的設計更為方便，滿足夾緊要求。 關鍵詞 撥叉零件，加工工藝，專用夾具，定位， 夾緊 II ABSTRACT This design is a lather plectrum parts processing and special fixture designs. Parts from the appearance of the structure, its appearance complex and difficult process, so the selection of parts is casting.The parts are cast parts. In the processing, it is easier to ensure the processing accuracy of plane than the hole. So the parts’ main planes are hole, two blades of the Plectrum and groove. Therefore, in the design, it adopts the principle of plane first and hole second and divides the hole and plane’s working into extensive and intensive processing stages so as to ensure the accuracy. In this design, firstly, it uses the plane to work a datum; secondly, it uses the datum to work according hole. And in the latter process of working, it also takes hole as the poisoning base and works the two bales of Plectrum, hole, bottom plane, groove and inclined plane. In the entire machining process, it uses separately the milling machine, driller and boring machine. And the design aspect of milling, boring and milling ducts special fixture. They also have adopted the positioning of a two marketing positioning. According to the requirement, it designs the special fixture. For the size of parts is not very big, it doesn’t require strong clamping force. Therefore, methods of clamping are manual clamping; that is because it is simple and the design is more convenient to meet the requirements of clamping. Keywords Plectrum Parts, Processing, Special Fixture, Positioning, Clamping 文獻綜述： 撥叉A的加工工藝及夾具設計 1、前言 機械的加工工藝及夾具設計是我們在完成了大學的全部課程之后，進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為從事專業(yè)的工作打下基礎。機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品生產(chǎn)在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設計及制造提出了更高的要求。 2、 發(fā)展歷史 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個階段：第一個階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結合上，這一階段的夾具主要是以人為主，夾具作為單純的輔助工具，使加工過程趨于完善；第二階段，夾具成為人與機床之間的橋梁，夾具的機能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們越來越認識到，夾具的改進可以提高勞動生產(chǎn)率、提高加工精度、改善操作者的工作條件和擴大機床的使用范圍，所以對夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機床的結合，夾具作為機床的一部分，成為機械加工中不可缺少的工藝裝備。 3、發(fā)展現(xiàn)狀 制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎，隨著以計算機技術為主導的現(xiàn)代科學技術的迅速發(fā)展，以“時間驅(qū)動”為特征的市場競爭、產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快、商品需求的多樣化等使制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)，特別是像撥叉類不規(guī)則零件的加工就出現(xiàn)了重大問題，在現(xiàn)階段撥叉類零件的加工還沒有達到現(xiàn)代自動化的加工水平。在批量的生產(chǎn)中，它的加工工藝還需要人工畫線的方法來保證其精度，而對工件的裝夾也是通過人工的方法進行的。因此，我國對撥叉類不規(guī)則零件的加工還處于效率低、加工成本高的階段。 4、發(fā)展趨勢 隨著機械工業(yè)的迅速發(fā)展，對產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機械生產(chǎn)的主流，為了適應機械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，必然對機床夾具提出更高的要求。特別是像撥叉類不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。然而，在今后的發(fā)展過程中，為加速撥叉類零件的生產(chǎn)，簡化設計工作，加速工藝裝備的準備工作，以獲得良好的技術經(jīng)濟效果，必須重視機床夾具的標準化，系列化和通用化工作。同時，在對該類零件的設計時還應大力推廣使用組合夾具、半組合夾具和可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。隨著數(shù)控機床，組合機床及其它高效自動化機床的出現(xiàn)，夾具的自動化程度也得到相應的提高，它將向著柔性化、集成化方向發(fā)展，才能更好的發(fā)揮機床的作用和提高生產(chǎn)效率。 5、設計面臨的問題 在設計中，我們需要對零件加工工藝方案和夾具進行設計，在確定加工工藝方案時，可能會出現(xiàn)工藝路線的不合理，以至出現(xiàn)不能保證精度和費時。在進行夾具設計時，可能會因定位面的選擇不合理，出現(xiàn)過定位或欠定位使工件不能保證加工精度。在選擇夾緊機構和確定夾緊作用點時，由于機構的選擇不合理而不能達到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點的選擇不正確而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。因此，在設計過程中應制定多套工藝路線和夾具方案，以供比較選擇其優(yōu)，并多查閱相關的工具書以盡可能好的完成設計。 6、總結 在機械制造中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗工序等，使用著大量的夾具。利用夾具，可以提高勞動生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品，可以擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件。因此，夾具是機械制造中的一項重要的工藝裝備。設計出一個好的機床夾具，最重要的就是要保證能加工出合格的產(chǎn)品。為此，所設計的夾具首先應滿足以下兩項要求：第一，在未受外力作用時，加工件對刀具和機床應保持正確的位置，即加工件應有正確的定位。第二，在加工過程中，作用于加工件上的各種外力，不應當破壞加工件原有的正確定位，即對加工件應有正確的夾緊。 參考文獻 [1]?徐憬，機械設計手冊[M].?北京:機械工業(yè)出版社，2000.6 [2]?張龍勛，機械制造工藝學課程設計指導書[M].?北京:機械工業(yè)出版社，1993? 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Elements of Mechanical Engineering.Katson Publ.House,1986 [12] Kuehnle M R.Toroidal Drive Combines.Product Engingneering.Aug,1979 3 Ⅰ 目 錄 序言 1 第一章 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 撥叉的工藝分析 2 第二章 工藝路線的制定 3 2.1 確定毛坯的制造形式 .3 2.2 加工工藝過程 3 2.3 基面的選擇 3 2.4 工藝路線的擬訂 .4 2.5 加工精度的劃分 4 2.6 制定工藝路線 5 第三章 工序參數(shù)選擇、計算 7 3.1 毛坯的確定 7 3.2 撥叉的偏差計算 8 3.3 確定切削用量及基本工時（機動時間） 10 第四章 銑兩端面夾具設計 .23 4.1 定位基準的選擇 23 4.2 夾具方案的確定 24 4.3 定位誤差的分析和計算 24 4.4 夾緊機構方案 .25 第五章 方案綜合評價 .26 結論 .27 參 考 文 獻 28 1 序言 機械制造加工工藝與機床夾具設計是在學完了大學的全部基礎課、技術基 礎課以及全部專業(yè)課之后進行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，進而使對機械 有了進一步的認識，為以后的工作打下基礎。它是主要是對零件的加工工藝和 對零件的某幾個工序加工進行專用夾具的設計，從零件的工藝來說，它主要是 分析零件在進行加工時應注意什么問題，采用什么方法和工藝路線加工才能更 好的保證精度，提高勞動生產(chǎn)率。就專用夾具而言，好的夾具設計可以提高產(chǎn) 品生產(chǎn)率、精度、降低成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保 證精度的前提下提高效率、降低成本。在本設計中，就針對撥叉的加工工藝進 行分析，制定和比較加工工藝路線，選擇較好的加工工藝路線進行加工。并對 撥叉叉口兩側面、 孔和槽進行專用夾具的設計，在這過程中，制定多套夾5? 具方案分別對各夾具的定位誤差和精度進行分析計算，選擇其一進行下一步的 設計，以完成本次設計。通過這次設計，培養(yǎng)了編制機械加工工藝規(guī)程和機床 夾具設計的能力，這也是在進行畢業(yè)之前對所學課程進行的最后一次深入的綜 合性復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在我們的大學生活中占有 十分重要的地位。 就個人而言，希望通過這次畢業(yè)設計對自己未來將從事的工作進行一次適 應性訓練，從中鍛煉自己的分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的現(xiàn) 代化建設打下一個良好的基礎。 由于能力有限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 2 第一章 零件的分析 1.1 零件的作用 車床的撥叉位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照操作 者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件下方的直徑 25 孔與操縱機 構相連，而上方的直徑 55 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。 1.2 撥叉的工藝分析 撥叉是機車變速箱中一個重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結構形狀 較復雜，但其加工孔和側面有精度要求，此外還有小頭孔上的槽要求加工，對 精度有一定的要求。撥叉的底面、大頭孔上兩側面和大小頭孔粗糙度要求都是 ，所以都要求精加工。其大頭孔與側面有垂直度的公差要求，所要加工3.2Ra 的槽，在其槽兩側面有平行度公差和對稱度公差要求等。因為零件的尺寸精度、 幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝 配質(zhì)量，進而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工必須保證精度要求。 3 第二章 工藝路線的制定 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200，考慮到車床在加工中的變速雖然不像其它機器那么頻 繁。但是，零件在工作過程中，也經(jīng)常要承受變載荷及沖擊性載荷，且它的外 型復雜，不易加工。因此，應該選用鑄件以提高勞動生產(chǎn)率，保證精度，由于 零件的年生產(chǎn)量為 5000 件已達到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大， 故可采用金屬型鑄造，這樣可以提高生產(chǎn)率，保證精度。 2.2 加工工藝過程 由以上分析可知。該撥叉零件的主要加工表面是平面、孔和槽等面。一般 來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于撥叉來 說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面 之間的相互關系以及槽的各尺寸精度。 由上面的一些技術條件分析得知：撥叉的尺寸精度，形位公差精度要求都 很高，就給加工帶來了困難，必須重視。 2.3 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理， 可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百 出，更嚴重的還會造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 2.3.1 粗基準的選擇 選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加 工表面與加工表面間的尺寸、位置符合圖紙要求。 選擇定位粗基準是要能加工出精基準，同時要明確哪一方面的要求是主要 的。粗基準的選擇應以下面的幾點為原則：a 應選能加工出精基準的毛坯表面 作粗基準。b 當必須保證加工表面與不加工表面的位置和尺寸時，應選不加工 的表面作為粗基準。c 要保證工件上某重要表面的余量均勻時，則應選擇該表 面為定位粗基準。d 當全部表面都需要加工時，應選余量最小的表面作為基準， 以保證該表面有足夠的加工余量。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置出發(fā)，進而保證撥叉 在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從撥叉零件圖分析可知，選 擇平面作為撥叉加工粗基準。 2.3.2 精基準的選擇 基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位 基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準。基準的統(tǒng)一有利于保證各 4 表面間的位置精度，避免基準轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比 較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定 位基準。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表 面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復 加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內(nèi)孔，再以孔為基準磨 齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇 加工表面本身為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此 外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。 此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn) 固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置出發(fā)，進而保證撥叉 在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從撥叉零件圖分析可知，該 零件的底平面與小頭孔，適于作精基準使用。但用一個平面和一個孔定位限制 工件的自由度是不夠的，它只限制了五個自由度，如果采用典型的一面兩孔定 位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。 選擇精基準的原則時，重點考慮的是有利于保證工件的加工精度并使裝夾 更為方便。 2.4 工藝路線的擬訂 對于批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。撥叉的加工的第 一個工序也是加工統(tǒng)一的基準。具體工序是先以小頭孔左端面為粗基準，粗、 精加工小頭孔右端面，再以右端面為基準加工小頭孔，在后續(xù)的工序安排中都 是以小頭孔為基準定位。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。 2.5 加工精度的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： （1）粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條 件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷， 予以報廢或修補，以免浪費工時。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切削用量，以提 高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生 的內(nèi)應力和變形大，加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為 。粗糙度為 。1~2IT10~.25Ram? （2）半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備， 保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為 。表面粗糙度為9~10IT 5 。10~.25Ram? （3）精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精 度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在 最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。 精加工應采用高精度的機床切削用量小，工序變形小，有利于提高加工精 度．精加工的加工精度一般為 ，表面粗糙度為 。6~7IT10~.25Ram? 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì) 的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精 度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費時的重型零件往往不嚴格劃分階 段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不 把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表 面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就 要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。 2.6 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點,應當使零件的幾何形狀、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 床配以專用工具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。 雖然工序增加了工時，但是質(zhì)量大大提高了。方案一和方案二相比，方案 一工藝路線在工序三就將 孔鋸開，在后面的工序銑 孔的兩側面的時候，5?5? 對于工件的加工面減少不的工設計，但是在后面的工序中進行的加工，特別是 定位和孔 的加工就有相當大的難度，如才用方案一進行 孔的加工時，5? 在上面的工序中已經(jīng)鋸斷，只有進行半圓的加工。這樣的加工在一般的機床上 是不保證精度的，若想要保證精度只有在數(shù)控機床上，那樣的話生產(chǎn)成本將提 高了很多。方案二就解決了上述產(chǎn)生的問題，將 55 的孔到了最后的時候才將其 鋸開，這樣不僅保證了 孔的精度，而且在后面工序中的加工也可以用5? 的孔來作為定位基準。這樣的加工可以在一般的機床上就可以進行加工了，5? 不僅保證了精度，還降低了生產(chǎn)成本。 由以上分析：方案二為合理、經(jīng)濟的加工工藝路線方案。具體的加工工藝 過程如表 3.3。 表 3.3 最終加工工藝路線 工序號 工序內(nèi)容 工序一 鑄造。 工序二 熱處理。 6 工序三 粗、精銑 孔上端面。25? 工序四 鉆、擴、鉸 孔。 工序五 粗、精銑 孔兩側面。 工序六 粗、精鏜 孔。 工序七 銑下平面。 工序八 粗、精銑 16 槽。 工序九 粗銑斜平面。 工序十 切斷。 工序十一 檢查。 7 第三章 工序參數(shù)選擇、計算 CA6140 車床撥叉，零件材料為 HT200，硬度 190～210HB，毛皮重量 1.0kg，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。 3.1 毛坯的確定 3.1.1 毛坯的工藝要求 （1）由于鑄造件尺寸精度和表面粗糙度值低，因此零件上有與其它機件配 合的表面需要進行機械加工。 （2）為了使金屬容易充滿膛摸和減少工序，鑄造件外形應力求簡單、平直， 盡量避免鑄件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結構。 （3）鑄件的結構中應避免深孔或多孔結構。 （4）鑄件的整體結構應力求簡單。 3.1.2 毛坯形狀、尺寸要求 （1）各加工面的幾何形狀應盡量簡單。 （2）工藝基準以設計基準相一致。 （3）便于裝夾、加工和檢查。 （4）結構要素統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。 在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減 少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困 難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類 形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛 坯的種類 形狀及尺寸確定后，必要時可據(jù)此繪出毛坯圖。 據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機械加工余量及毛坯 尺寸如圖 4.1。 8 圖 4.1 撥叉毛坯 3.2 撥叉的偏差計算 3.2.1 撥叉平面的偏差及加工余量計算 （1）側平面加工余量的計算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各 工步余量如下： 粗銑：由參考文獻[4]表 6—28。其余量值規(guī)定為 ，現(xiàn)取 。1.5~20m2.0 查參考文獻[3]可知其粗銑為 IT12。 精銑：由參考文獻[3]表 2.3—59，其余量值規(guī)定為 。 鑄造毛坯的基本尺寸為 ，又由參考文獻[6]表 11-19 可得7821.0m?? 鑄件尺寸公差為 。1.406?? 毛坯的名義尺寸為： . 毛坯最小尺寸為： 4 毛坯最大尺寸為： 82? 粗銑后最大尺寸為： 71.09m? 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個尺寸精度。 大頭孔兩側面的偏差及加工余量計算 （2）兩側面加工余量的計算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各 9 工步余量如下： 粗銑：由參考文獻[4]表 6—28。其余量值規(guī)定為 ，現(xiàn)取 。1.5~20m2.0 查參考文獻[3]可知其粗銑為 IT12。 精銑：由參考文獻[3]表 2.3—59，其余量值規(guī)定為 。. 鑄造毛坯的基本尺寸為 ，又由參考文獻[6]表 11-19 可得12.05m?? 鑄件尺寸公差為 。1.406?? 毛坯的名義尺寸為： . 毛坯最小尺寸為： 54 毛坯最大尺寸為： 1.6? 粗銑后最大尺寸為： 203m? 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個尺寸精度。 3.2.2 大小頭孔的偏差及加工余量計算 參照參考文獻[3]表 2.2—2、2.2—25、2.3—13 和參考文獻[5]表 1—8， 可以查得：孔 ：0.235?? 鉆孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是1?IT12.5Raum?m2.0 擴孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是34 鉸孔的精度等級： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是8.6.3 根據(jù)工序要求，小頭孔分為鉆、擴、鉸三個工序，各工序余量如下： 鉆 孔0.235?? 參照參考文獻[3]表 2.3-47，表 2.3-48。確定工序尺寸及加工余量為： 加工該組孔的工藝是：鉆——擴——鉸 鉆孔： 2 擴孔： （Z 為單邊余量 ）4.7?2.7Zm?1.5~2 鉸孔： （Z 為單邊余量 ）5030. 鏜孔 加工該組孔的工藝是：粗鏜——精鏜 粗鏜： 孔，參照參考文獻[3]表 2.3-48,其余量值為 ；5? 2.m 精鏜： 孔，參照參考文獻[3]表 2.3-48,其余量值為 ；08 鑄件毛坯的基本尺寸分別為： 孔毛坯基本尺寸為 ： ；?52.085?? 根據(jù)參考文獻[3]表 2.2-2 可得鍛件加工該孔經(jīng)濟精度為 IT9。 孔毛坯名義尺寸為 ： ；5?.m 粗鏜工序尺寸為 ： 4. 精鏜工序尺寸為 ： 從而達到要求。?5 10 3.2.3 粗、精銑 槽0.126? 參照參考文獻[5]表 21—5，得其槽邊雙邊機加工余量 2Z=2.0mm，槽深機加 工余量為 2.0mm，再由參照參考文獻[5]表 21—5 的刀具選擇可得其極限偏差： 粗加工為 ，精加工為 。0.1?0.13? 槽的毛坯為一個整體： 粗銑兩邊工序尺寸為： 0.14 粗銑槽底工序尺寸為：6 精銑兩邊工序尺寸為： ，已達到其加工要求： 。0.136? 0.126? 3.3 確定切削用量及基本工時（機動時間） 3.3.1 工序 1：粗、精銑 孔上平面25? （1）粗銑 孔上平面25? 加工條件 工件材料； HT200，鑄造。 機床：X52K。 查參考文獻[5]表 30—34 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，15YT0Dm? 齒數(shù) ，此為粗齒銑刀。8Z? 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度 ：pa2m? 每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4—75，取 銑削速度f 0.12/faZ? ：參照參考文獻[5]表 30—34，取V1.3/Vs 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： 式（4.1）n10d? 式中 V—銑削速度； d—刀具直徑。 代入式（4.1）得 ，101.360254/min4nr???? 按照參考文獻[3]表 3.1—74 30? 實際銑削速度 ：v.1.57/106dns???? 進給量 ：fV.283/04.8/ffaZm 11 工作臺每分進給量 ： mf4.8/2/minfVs?? ：根據(jù)參考文獻[3]表 2—81,?a 0a? 切削工時 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， ll 刀具切入長度 ：1 式（4.2）210.5()(1~3lDa????2.04)7m? 刀具切出長度 ：取2l? 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ： jt12407.1in8jmlf??? （2）精銑 孔上平面5? 加工條件 工件材料； HT200，鑄造。 機床： X52K。 根據(jù)參考文獻[5]表 30—31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）： ， ，齒數(shù)15YT0Dm? 12，此為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm 銑削深度 ：pa1.0m? 每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[5]表 30—31，取f 0.8/faZ? 銑削速度 ：參照參考文獻[5]表 30—31，取V2Vms 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.1）得n ，100.3265/in14rd???? 按照參考文獻[3]表 3.1—31 0? 實際銑削速度 ：v.13.14/06dnms?? 進給量 ：fV.820/9./ffaZ? 工作臺每分進給量 ： m.57infVs 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 l 4l 刀具切入長度 ：精銑時11lD? 刀具切出長度 ：取2l 12 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：2jt12402.5min576jmlf???? 3.3.2 工序 2：加工孔 到要求尺寸? 工件材料為 HT200 鐵，硬度 200HBS?？椎闹睆綖?25mm，公差為 H7，表面 粗糙度 。加工機床為 Z535 立式鉆床，加工工序為鉆、擴、鉸，加工刀1.6aR? 具分別為：鉆孔—— mm 標準高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴孔— — mm 標準高速鋼擴孔鉆；鉸孔—— mm 標準高速鉸刀。選擇各工序切24.7? 25? 削用量。 （1）確定鉆削用量 1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[5]表 28-10 可查出f ，由于孔深度比 ， ，故0.47~.5/fmr?表 0/3/21.6ld?0.9lfk? 。查 Z535 立式鉆床說明書，取()0.942~.51mr??表 。.3/f 根據(jù)表 28-8，鉆頭強度所允許是進給量 。由于機床進給機構'.75/fmr? 允許的軸向力 （由機床說明書查出） ，根據(jù)參考文獻[5]表 28-9，max16FN 允許的進給量 ?！?8/fr? 由于所選進給量 遠小于 及 ，故所選 可用。'f“f 2）確定切削速度 、軸向力 F、轉(zhuǎn)矩 T 及切削功率 根據(jù)表 28-15，v mP 由插入法得 ，17/inm?表 4732N?表 ，5.69TNM?表 1.5mPkW表 由于實際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應對所的結論進行修正。 由參考文獻[5]表 28—3， ， ，故0.8Mvk?.7lvk'17/min0.87512(/in)v??表 ''0m6n rd?表 查 Z535 機床說明書，取 。實際切削速度為195/inr? 0214/in10v??? 由表 28-5， ，故.6MFTk 473.51()N?5.694.8Tm??? 13 3）校驗機床功率 切削功率 為mP '/)mMPnk?表（ 1.25(9/246)1.05WkW?? 機床有效功率 ' 4.0.83E mkkP?? 故選擇的鉆削用量可用。即 ， ， ，02dm?./fr195/inr?14/inv? 相應地 ， ，516FN54.8T?.0mPkW 切削工時 被切削層長度 ：l7? 刀具切入長度 ：1 12(~)107.42rDlctgkctg???? 刀具切出長度 ： 取lm42?ml32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：2jt78.1.08in0395jLnf??? （2）確定擴孔切削用量 1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[5]表 28—31，f 。根據(jù) Z535 機床說明書，取f?::表 （ 0.78） m/r.7=4.6m/r =0.57mm/r。 2）確定切削速度 及 根據(jù)參考文獻[5]表 28—33，取 。vn 25/minv?表 修正系數(shù)： ，0.8mvk?24.71.02(/1.509)ppRavak??根 據(jù) 故 '25/in/min?表' '01)nd?表 （ ./i(24.7)86/ir? 查機床說明書，取 。實際切削速度為5/inr?301vdn??? 14 324.75/min1013/ir????? 切削工時 被切削層長度 ：l8? 刀具切入長度 ，有：11 24.7(~)120.8632rDdlctgkctgm???????? 刀具切出長度 ： 取2lm1?l32 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：2jt7830.54in.jLfn??? （3）確定鉸孔切削用量 1）確定進給量 根據(jù)參考文獻[5]表 28—36， ，按f 1.3~26fm?表 該表注 4，進給量取小植。查 Z535 說明書，取 。.6/fr 2）確定切削速度 及 由參考文獻[5]表 28—39，取 。vn 8./inv表 由參考文獻[5]表 28—3，得修正系數(shù) ，0.8Mvk?0.9pavk 2547(/125)pRa??根 據(jù) 故 '8./min0.89./minv??表 ' '1()nd?表7.4/i(25)95/ir 查 Z535 說明書，取 ，實際鉸孔速度10/inr? 30vdn???325/mi7.8/in??? 切削工時 被切削層長度 ：l78? 刀具切入長度 ，1 式（4.3）01(~2)2rDdlctgk??? 由式（4.3）得 15 1254.7120.9lctgm????? 刀具切出長度 ： 取2l4~?l32? 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：3jt78.09.5in16jLnf??? 該工序的加工機動時間的總和是 ：jt.840.2.14minj??? 4）各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計算，各工序切削用量如下： 鉆孔： ， ， ，02dm?0.43/fr195/inr/iv 擴孔： ， ， ，.757m7.3 鉸孔： ， ， ，051.6/f0/in?8/in? 3.3.3 工序 3 粗、精銑兩側面 （1）粗銑兩側面 機床：組合銑床 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒15YT0Dm? 數(shù) ，此為粗齒銑刀。5Z? 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度 ：pa2m? 每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4—73，取 銑削速度f Zaf/18.0? ：參照參考文獻[3]》表 2.4—81，取V2.47/Vms? 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.1）得n ，102.47601.9/in31nrd???? 按照參考文獻[3]表 3.1—74 475? 實際銑削速度 ： v3.2.49/0160dnms??? 進給量 ： fV.8547/.1/ffaZ? 工作臺每分進給量 ： m.75infVs? ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4—81,?aa60? 切削工時 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 4lm 刀具切入長度 ：1 式（4.4）210.5()(~3lDa???? 16 20.5(1075)(1~39m???? 刀具切出長度 ：取l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：jt127590.24in4.jmlf?? （2）精銑兩側面 機床：組合銑床 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒15YT0Dm? 數(shù) 8，此為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm 銑削深度 ：pa1.0m? 每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4—73，取 銑削速度f 0.15/faZ? ：參照參考文獻[3]表 2.4—81，取V2.8/Vms? 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.1）得n ，102.86053/in314Vrd???? 按照參考文獻[3]表 3.1—31 ? 實際銑削速度 ：v.1603.14/0dnms? 進給量 ：fV.58/2/ffaZ? 工作臺每分進給量 ： m7infVs? 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ll 刀具切入長度 ：精銑時110lD 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：2jt127520.6minjmlf???? 3.3.4 工序 4 粗、精鏜 孔5? 機床：臥式鏜床 618T 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： YT （1）粗鏜 孔5? 17 切削深度 ： ，毛坯孔徑 。pa2.m?052dm? 進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]》表 2.4—66，刀桿伸出長度取 ，切削f m20 深度為 。因此確定進給量 。2. ./fr 切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4—9 取V./15/inVs? 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.1）得n ，101508.67/min3.42rd???? 按照參考文獻[3]表 3.1—41 取 10/i? 實際切削速度 ：v.2.7106ns?? 工作臺每分鐘進給量 ：mf0.10/infm 被切削層長度 ：l2? 刀具切入長度 ：1 2.(~3)5.8pratgktg????? 刀具切出長度 ： 取2l5l42 行程次數(shù) ：i? 機動時間 ：1jt12.810.minjmlf??? （2）精鏜 孔5? 切削深度 ： ，半精鏜后孔徑pa8.0?54.2d? 進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4—66，刀桿伸出長度取 ，切削深f 0 度為 。因此確定進給量0.8m.15/fr 切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4—9，取V3.18/9./minVs? 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，取0190.812./min3.45rd????0/ir 實際切削速度 ，：v3.45.2.84/006dns???? 工作臺每分鐘進給量 ： 被切削層長度 ：mf.1/inf?l12lm? 刀具切入長度 ：1l mtgtgkarp 5.3208.)3~2(????? 刀具切出長度 ： 取2l5l42? 18 行程次數(shù) ：i1? 機動時間 ：jt213.540.1minjmlf??? 所以該工序總機動工時 02ijt? 3.3.5 工序 5：粗、精銑下平面 （1）粗銑下平面 工件材料: HT200，鑄造。 加工要求：粗銑下平面。 機床：立式銑床 X52K。 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒15YT0Dm? 數(shù) ，此為粗齒銑刀。5Z? 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度 ：pa2m? 每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4—73，取 銑削速度f Zaf/18.0? ：參照參考文獻[3]表 2.4—81，取V2.47/Vs 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，102.47601.9/in31nrd???? 按照參考文獻[3]表 3.1—74 5m? 實際銑削速度 ：v3.472.9/0160dns??? 進給量 ：fV.85/.1/ffaZ? 工作臺每分進給量 ：m.5infVs? ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4—81,?a ma60? 切削工時 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 。l 4l 刀具切入長度 ：1210.5()(1~3lDa????2.06)2m? 刀具切出長度 ：取2l? 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：jt1240.13in7.5jmlf??? 19 （2）精銑下平面 加工條件 工件材料: HT200，鑄造。 加工要求：粗銑下平面。 機床：立式銑床 X52K。 刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒15YT0Dm? 數(shù) 8，此為細齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm 銑削深度 ：pa1.0m? 每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4—73，取 銑削速度f 0.15/faZ? ：參照參考文獻[3]表 2.4—81，取V2.8/Vms? 機床主軸轉(zhuǎn)速：由式（4.1）得 ，102.86053/in314Vnrd???? 按照參考文獻[3]表 3.1—31 ? 實際銑削速度 ：v.1603.14/0dnms? 進給量 ：fV.58/2/ffaZ? 工作臺每分進給量 ： m7infVs? 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 l 40l 刀具切入長度 ：精銑時11lD 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：2jt12402.min7jmlf???? 3.3.6 工序 6：粗、精銑 槽0.6182? （1）粗銑 16 槽 機床：雙立軸圓工作臺銑床 KX5 刀具：錯齒三面刃銑刀 機床：X52K 切削深度 ：pa9m? 根據(jù)參考文獻[5]表 30—33 得： 20 刀具：整體直齒銑刀 Z=20 D=100 查參考文獻[3]表 2.4-76 得： 進給量 ,根據(jù)參考文獻[5]表 30—32 查得切削速度0.6/famz? ，24/inV 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.4）得 ，12476./min3.10Vrd??? 按照參考文獻[3]表 3.1—74 取 95? 實際切削速度 ：v.0./6Dns?? 進給量 ：fV0.295/1./ffaZm? 工作臺每分進給量 ： m.4infVs? 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 l 0l 刀具切入長度 ：110.5(~2)lD?? =52mm 刀具切出長度 ：取2lm? 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：jt12405.82minjmlf??? （2）精銑 16 槽 根據(jù)參考文獻[5]表 30—33 得 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀 切削深度 ：pa2? 根據(jù)參考文獻[3]表 2.4—76 查得：進給量 ,根據(jù)參考文獻[4]表0.12/famz? 30—32 查得切削速度 ，3/minV 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.1）得n ，1027./i.410rd???? 按照參考文獻[3]表 3.1—74 取 5n? 實際切削速度 ：v3.0.4/6Dnms?? 進給量 ：fV0.1275/1.8/ffaZ? 工作臺每分進給量 ： m. infVs? 21 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 40lm? 刀具切入長度 ：110.5(~2)lD?? =52mm 刀具切出長度 ：取2l? 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：jt12405.87minjmlf??? 本工序機動時間 12.81.69ijjtt?? 3.3.7 工序 7 粗銑斜平面 加工條件 工件材料； HT200，鑄造。 機床：X52K。 查參考文獻[5]表 30—34 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，15YT0Dm? 齒數(shù) ，此為粗齒銑刀。8Z? 因其單邊余量：Z=3mm 所以銑削深度 ：pa3m? 每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4—75，取 銑削速度f 0.12/faZ? ：參照參考文獻[5]表 30—34，取V1.3/Vs 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.1）得n ，101.360254/in4nrd???? 按照參考文獻[3]表 3.1—74 30m? 實際銑削速度 ：v.1.57/106dns???? 進給量 ： 工作臺每分進給量 ：fV.283/04.8/ffaZ mf4.8//imfsm? ：根據(jù)零件圖可知 ?a5?? 切削工時 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 。l 21lm 刀具切入長度 ：1 式（4.5）10.5(~3)lD??5?? 22 刀具切出長度 ：取2lm? 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：jt1250.26min8jmlf??? 3.3.8 工序 8 銑斷 機床： KX52 刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.4—12 選細齒鋸片銑刀 D=100 L=4 d=22 Z=80 切削深度 ：pa4m? 根據(jù)參考文獻[3]表 2.4—76 查得：進給量 ,根據(jù)參考文獻[5]表0.3/famz? 30—23 查得切削速度 。5/inV 機床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.1）得n1017/i3.40rd???? 查參考文獻[3]3.1—74 取 5n? 實際切削速度 ：v.09./16Dnms?? 進給量 ：fV0.38/7./ffaZ? 工作臺每分進給量 ： m.45infVs? 被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， ll 刀具切入長度 ：1 由式（4.6）10.5(~2)lD?? =52mm 刀具切出長度 ：取2lm? 走刀次數(shù)為 1 機動時間 ：jt2750.28in46jmlf??? 23 第四章 銑兩端面夾具設計 根據(jù)零件的加工要求得，需要設計加工銑兩側面夾具。銑兩側面夾具將用 于組合機床，刀具為兩把硬質(zhì)合金端銑刀 YG8 對撥叉叉的左右兩個端面同時進 行加工。 本夾具主要用來粗、精銑撥叉叉口左右側面。由加工本道工序的工序簡圖 可知。粗精、銑左右側面時，左右側面有尺寸要求 ，左右側面與0.6182m? 孔軸線分別有垂直度的要求。以及左右側面均有表面粗糙度要求。本道25m? 工序僅是對左右側面進行粗、精加工。因此在本道工序加工時，主要應考慮提 高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 4.1 定位基準的選擇 在進行左右側面粗銑加工工序時， 孔已經(jīng)加工出。因此工件選用頂25m? 面與 孔作為定位基面。選擇 孔和 孔左端面作為定位基面25m? 限制了工件的五個自由度，再以大頭孔的一側面作為定位基面，限制了工件的 一個自由度,即兩個銷和 孔側面作為定位基面。夾具上的定位元件是：25? 一面兩銷。其中一面為定位環(huán)，兩銷為一短圓柱銷和一檔銷。 如圖 6.1： 1413. 圖 6.1 銑兩側面定位 24 為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把銑刀對撥叉叉的左右端面同時進行粗銑 加工。 4.2 夾具方案的確定 本夾具主要用來加工撥叉叉口的兩側面，由于零件的加工批量屬于大批量 生產(chǎn)，就要求所設計的專用夾具不僅要保證加工精度，而且要保證要有較高勞 動生產(chǎn)率，能順利的完成加工要求。 從上述的定位分析可知，采用的是一面兩銷的定位，在小頭孔用一長銷定 位，可以限制工件的四個自由度，用小頭的左側面和夾具體上的定位環(huán)進行定 位限制了工件的一個左右移動，在大頭孔的下部用一定位塊來限制工件的轉(zhuǎn)動， 這樣就限制了工件的六個自由度，實現(xiàn)了完全定位。 其設計如圖 6.2： 圖 6.2 銑兩側面的定位及夾緊 4.3 定位誤差的分析和計算 由上述的分析可知，本工序的加工是以加工過的 孔定位，并對其采25m? 用長心軸定位，這樣就形成了平面和長孔的組合基準的定位設計。在設計時， 就是采用了圓柱銷作為第一定位基準，定位設計采用長銷限制了工件的四個自 由度，端面用一點接觸限制一個自由度。欲使在受力的情況下，保證長銷正確 25 定位，同時端面又能很好接觸，常采用平面支承球面浮動和小平面，為使機構 設計結構簡單，本設計采用小平面就可以很好的保證它的軸向移動。 在本工序中，設計的夾具主要用于加工撥叉叉口的兩側面，為了能保證側 面的與軸向的水平位置，兩側面與 孔軸線的垂直度要求。從工件的定位25m? 方案來考慮，在設計專用夾具時就只須保證心軸與 孔的配合和25m? 孔左端面與定位環(huán)的接觸良好即可。25m? 從資料書可以查得，孔與軸的間隙配合公差可以達到 ，0.145??? 由于工件的垂直度誤差為 0.1。 從上面的誤差可知， 10.5m??? 因此，它要求夾具的誤差為 21/30.67?? 有上面的結果可知， 2?? 因此，它可以達到設計要求。 從夾具的軸向來看，夾具上的定位環(huán)與工件的小頭孔左端面定位，屬于基 準重合，對到塊的中心線是以定位環(huán)來調(diào)整，采用調(diào)整法來加工。如不考慮其 他因素的影響，則不存在因定位而引起的誤差 4.4 夾緊機構方案 根據(jù)夾具方案的設定，采用手動夾緊機構 26 27 第五章 方案綜合評價 本方案主要是對銑撥叉叉口兩側面的專用夾具的設計，在設計中，首先對 零件加工的定位基準進行了分析，并選擇合理的定位基準進行誤差分析比較， 看是否滿足工件的精度要求。再對具體的夾具方案進行確定，本專用夾具的具 體方案是以長銷作為定位基準，主要限制工件的四個自由度。用一個定位塊來 代替檔銷，限制了工件的轉(zhuǎn)動，用定位環(huán)限制工件的軸向移動。本工序主要采 用定位環(huán)與工件的接觸面和對刀塊的位置來保證工件的位置精度，用心軸與工 件的配合來保證兩側面與小頭孔軸線的垂直度。最后，在工具書上選擇在設計 中所需的定向鍵、對刀塊等進行選擇，以對其夾具體進行更好設計，使本專用 夾具更為完善。滿足零件的加工精度和提高生產(chǎn)率。 28 結論 本設計中是對撥叉零件加工工藝的編制和專用夾具的設計，使對零件的加 工過程和夾具的設計有進一步的提高。在這次的設計中也遇到了不少的問題， 如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞 動生產(chǎn)率都有相當大的影響。在對某幾個工序進行專用夾具設計時，對零件的 定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在 問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率，為達到零件能在 保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產(chǎn)率，降低成本的 目的。通過不懈努力和指導老師的精心指導下，針對這些問題查閱了大量的相 關資料。最后，將這些問題一一解決，并設計了銑直徑 55mm 孔兩側面的專用夾 具。而且它采用了一面兩銷定位，夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不 大，所需的夾緊力不大。因此手動夾緊滿足夾緊要求。 完成了本次課程設計，通過做這次的設計，使對專業(yè)知識和技能有了進一 步的提高，為以后從事本專業(yè)技術的工作打下了堅實的基礎。 29 參 考 文 獻 [1] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊［Ｍ］ ．北京：機械工業(yè)出版社，2005．1． [2] 強 毅．設計制圖實用標準手冊［Ｍ］ ．北京：科學出版社，2000．1． [3] 陳宏鈞．實用機械加工工藝手冊［Ｍ］ ．北京：機械工業(yè)出版社，2003．1． [4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊［Ｍ］ ．北京：機械工業(yè)出版社，2001．8． [5] 莫雨松．互換性與技術測量［Ｍ］ ．中國計量出版社，2000．1． [6] 何玉林，賀元成．機械制圖［Ｍ］ ．重慶大學出版社，2000．8． [7] 王光斗，王春福．機床夾具設計手冊［Ｍ］ ．上海：上?？茖W技術出版社， 2000．11． [8] 唐云支．機床夾具［Ｍ］ ．中國勞動社會保障，2001．1． [9] 李慶余，張 佳．機械制造裝配設計［Ｍ］ ．北京：機械工業(yè)出版社，2003．8． [10]紀名剛，濮良貴．機械設計［Ｍ］ ．北京：高等教育出版社，2001．8． [11]李旦，邵東向．機床專用夾具圖冊［Ｍ］ ．哈爾濱工業(yè)大學出版社，2005．2．