CA6140車床831006撥叉的加工工藝裝備及銑厚12叉口Φ55兩側(cè)面專用夾具設(shè)計(jì)含非標(biāo)8張CAD圖-版本1.1,ca6140,車床,加工,工藝,裝備,設(shè)備,12,十二,叉口,55,側(cè)面,專用,夾具,設(shè)計(jì),非標(biāo),cad,版本 摘 要 本設(shè)計(jì)是車床撥叉零件的加工工藝及專用夾具設(shè)計(jì)。從零件的結(jié)構(gòu)外型分析，它的外型復(fù)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中，先以一個(gè)面加工出一個(gè)基準(zhǔn)面，然后，再以該基準(zhǔn)面加工相應(yīng)的孔。在后面的工序中，均以該孔為定位基準(zhǔn)，加工撥叉叉口兩端面、孔、底平面、槽和斜平面，在整個(gè)加工過程中，分別采用了銑床、鉆床和鏜床。并設(shè)計(jì)了銑側(cè)面、鏜孔和銑槽等的專用夾具，并對(duì)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(dòng)夾緊，它的夾緊簡單，機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)更為方便，滿足夾緊要求。 關(guān)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(xiàn)綜述： 撥叉A的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 1、前言 機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是我們?cè)谕瓿闪舜髮W(xué)的全部課程之后，進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高，為從事專業(yè)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，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(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測(cè)和健全勞動(dòng)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(jì)效益的技術(shù)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(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動(dòng)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(kuò)大機(jī)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(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)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(gè)階段：第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)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(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到，夾具的改進(jìn)可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提高加工精度、改善操作者的工作條件和擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，所以對(duì)夾具引起了重視；第三階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)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(jì)的基礎(chǔ)，隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，以“時(shí)間驅(qū)動(dòng)”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(dá)到現(xiàn)代自動(dòng)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(duì)工件的裝夾也是通過人工的方法進(jìn)行的。因此，我國對(duì)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(shì) 隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)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(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)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(shè)計(jì)工作，加速工藝裝備的準(zhǔn)備工作，以獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，必須重視機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化和通用化工作。同時(shí)，在對(duì)該類零件的設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)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(jī)床，組合機(jī)床及其它高效自動(dòng)化機(jī)床的出現(xiàn)，夾具的自動(dòng)化程度也得到相應(yīng)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(jī)床的作用和提高生產(chǎn)效率。 5、設(shè)計(jì)面臨的問題 在設(shè)計(jì)中，我們需要對(duì)零件加工工藝方案和夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，在確定加工工藝方案時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)工藝路線的不合理，以至出現(xiàn)不能保證精度和費(fèi)時(shí)。在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)，可能會(huì)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(jī)構(gòu)和確定夾緊作用點(diǎn)時(shí)，由于機(jī)構(gòu)的選擇不合理而不能達(dá)到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點(diǎn)的選擇不正確而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。因此，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)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(guān)的工具書以盡可能好的完成設(shè)計(jì)。 6、總結(jié) 在機(jī)械制造中，為完成需要的加工工序、裝配工序及檢驗(yàn)工序等，使用著大量的夾具。利用夾具，可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高加工精度，減少廢品，可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動(dòng)條件。因此，夾具是機(jī)械制造中的一項(xiàng)重要的工藝裝備。設(shè)計(jì)出一個(gè)好的機(jī)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(shè)計(jì)的夾具首先應(yīng)滿足以下兩項(xiàng)要求：第一，在未受外力作用時(shí)，加工件對(duì)刀具和機(jī)床應(yīng)保持正確的位置，即加工件應(yīng)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(yīng)當(dāng)破壞加工件原有的正確定位，即對(duì)加工件應(yīng)有正確的夾緊。 參考文獻(xiàn) [1]?徐憬，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].?北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000.6 [2]?張龍勛，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].?北京:機(jī)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(jì)算 7 3.1 毛坯的確定 7 3.2 撥叉的偏差計(jì)算 8 3.3 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 10 第四章 銑兩端面夾具設(shè)計(jì) .23 4.1 定位基準(zhǔn)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(jì)算 24 4.4 夾緊機(jī)構(gòu)方案 .25 第五章 方案綜合評(píng)價(jià) .26 結(jié)論 .27 參 考 文 獻(xiàn) 28 1 序言 機(jī)械制造加工工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基 礎(chǔ)課以及全部專業(yè)課之后進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，進(jìn)而使對(duì)機(jī)械 有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，為以后的工作打下基礎(chǔ)。它是主要是對(duì)零件的加工工藝和 對(duì)零件的某幾個(gè)工序加工進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，從零件的工藝來說，它主要是 分析零件在進(jìn)行加工時(shí)應(yīng)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(dòng)生產(chǎn)率。就專用夾具而言，好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn) 品生產(chǎn)率、精度、降低成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)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(shè)計(jì)中，就針對(duì)撥叉的加工工藝進(jìn) 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(jìn)行加工。并對(duì) 撥叉叉口兩側(cè)面、 孔和槽進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，在這過程中，制定多套夾5? 具方案分別對(duì)各夾具的定位誤差和精度進(jìn)行分析計(jì)算，選擇其一進(jìn)行下一步的 設(shè)計(jì)，以完成本次設(shè)計(jì)。通過這次設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床 夾具設(shè)計(jì)的能力，這也是在進(jìn)行畢業(yè)之前對(duì)所學(xué)課程進(jìn)行的最后一次深入的綜 合性復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們的大學(xué)生活中占有 十分重要的地位。 就個(gè)人而言，希望通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)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(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)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(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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(jī) 構(gòu)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(dòng)下方的齒輪變速。 1.2 撥叉的工藝分析 撥叉是機(jī)車變速箱中一個(gè)重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀 較復(fù)雜，但其加工孔和側(cè)面有精度要求，此外還有小頭孔上的槽要求加工，對(duì) 精度有一定的要求。撥叉的底面、大頭孔上兩側(cè)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(cè)面有垂直度的公差要求，所要加工3.2Ra 的槽，在其槽兩側(cè)面有平行度公差和對(duì)稱度公差要求等。因?yàn)榱慵某叽缇取?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(jī)器或部件的裝 配質(zhì)量，進(jìn)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(jī)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(fù)雜，不易加工。因此，應(yīng)該選用鑄件以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證精度，由于 零件的年生產(chǎn)量為 5000 件已達(dá)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(duì)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(guān)系以及槽的各尺寸精度。 由上面的一些技術(shù)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(shè)計(jì)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(huì)問題百 出，更嚴(yán)重的還會(huì)造成零件大批量報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 2.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)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(zhǔn)是要能加工出精基準(zhǔn)，同時(shí)要明確哪一方面的要求是主要 的。粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以下面的幾點(diǎn)為原則：a 應(yīng)選能加工出精基準(zhǔn)的毛坯表面 作粗基準(zhǔn)。b 當(dāng)必須保證加工表面與不加工表面的位置和尺寸時(shí)，應(yīng)選不加工 的表面作為粗基準(zhǔn)。c 要保證工件上某重要表面的余量均勻時(shí)，則應(yīng)選擇該表 面為定位粗基準(zhǔn)。d 當(dāng)全部表面都需要加工時(shí)，應(yīng)選余量最小的表面作為基準(zhǔn)， 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(jìn)而保證撥叉 在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)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(zhǔn)。 2.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位 基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各 4 表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)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(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定 位基準(zhǔn)。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(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù) 加工。例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨 齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準(zhǔn)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(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)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(zhǔn)的例子。 此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，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(shè)計(jì)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(jìn)而保證撥叉 在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)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(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面和一個(gè)孔定位限制 工件的自由度是不夠的，它只限制了五個(gè)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(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。 選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，重點(diǎn)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(duì)于批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。撥叉的加工的第 一個(gè)工序也是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體工序是先以小頭孔左端面為粗基準(zhǔn)，粗、 精加工小頭孔右端面，再以右端面為基準(zhǔn)加工小頭孔，在后續(xù)的工序安排中都 是以小頭孔為基準(zhǔn)定位。 后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)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(shí)，常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)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(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷， 予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切削用量，以提 高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，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(yīng)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(jí)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(zhǔn)備， 保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)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(dá)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(yīng)采用高精度的機(jī)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(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精 度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)時(shí)的重型零件往往不嚴(yán)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(gè)階段，甚至不 把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個(gè)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(zhǔn)面，在粗加工階段就 要加工的很準(zhǔn)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(diǎn),應(yīng)當(dāng)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(shí)，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(cè)面的時(shí)候，5?5? 對(duì)于工件的加工面減少不的工設(shè)計(jì)，但是在后面的工序中進(jìn)行的加工，特別是 定位和孔 的加工就有相當(dāng)大的難度，如才用方案一進(jìn)行 孔的加工時(shí)，5? 在上面的工序中已經(jīng)鋸斷，只有進(jìn)行半圓的加工。這樣的加工在一般的機(jī)床上 是不保證精度的，若想要保證精度只有在數(shù)控機(jī)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(shí)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(zhǔn)。這樣的加工可以在一般的機(jī)床上就可以進(jìn)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(jì)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(hào) 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(kuò)、鉸 孔。 工序五 粗、精銑 孔兩側(cè)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(jì)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(jī)件配 合的表面需要進(jìn)行機(jī)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(yīng)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(tái)等結(jié)構(gòu)。 （3）鑄件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 （4）鑄件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)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(yīng)盡量簡單。 （2）工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 （3）便于裝夾、加工和檢查。 （4）結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。 在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)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(dǎo)致毛坯制造困 難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)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(shí)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(jī)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(jì)算 3.2.1 撥叉平面的偏差及加工余量計(jì)算 （1）側(cè)平面加工余量的計(jì)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(xiàn)[4]表 6—28。其余量值規(guī)定為 ，現(xiàn)取 。1.5~20m2.0 查參考文獻(xiàn)[3]可知其粗銑為 IT12。 精銑：由參考文獻(xiàn)[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(xiàn)[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(gè)尺寸精度。 大頭孔兩側(cè)面的偏差及加工余量計(jì)算 （2）兩側(cè)面加工余量的計(jì)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(xiàn)[4]表 6—28。其余量值規(guī)定為 ，現(xiàn)取 。1.5~20m2.0 查參考文獻(xiàn)[3]可知其粗銑為 IT12。 精銑：由參考文獻(xiàn)[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(xiàn)[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(gè)尺寸精度。 3.2.2 大小頭孔的偏差及加工余量計(jì)算 參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.2—2、2.2—25、2.3—13 和參考文獻(xiàn)[5]表 1—8， 可以查得：孔 ：0.235?? 鉆孔的精度等級(jí)： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是1?IT12.5Raum?m2.0 擴(kuò)孔的精度等級(jí)： ，表面粗糙度 ，尺寸偏差是34 鉸孔的精度等級(jí)： ，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(kuò)、鉸三個(gè)工序，各工序余量如下： 鉆 孔0.235?? 參照參考文獻(xiàn)[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(kuò)——鉸 鉆孔： 2 擴(kuò)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(xiàn)[3]表 2.3-48,其余量值為 ；5? 2.m 精鏜： 孔，參照參考文獻(xiàn)[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(xiàn)[3]表 2.2-2 可得鍛件加工該孔經(jīng)濟(jì)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(dá)到要求。?5 10 3.2.3 粗、精銑 槽0.126? 參照參考文獻(xiàn)[5]表 21—5，得其槽邊雙邊機(jī)加工余量 2Z=2.0mm，槽深機(jī)加 工余量為 2.0mm，再由參照參考文獻(xiàn)[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(gè)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(dá)到其加工要求： 。0.136? 0.126? 3.3 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)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(jī)床：X52K。 查參考文獻(xiàn)[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(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4—75，取 銑削速度f 0.12/faZ? ：參照參考文獻(xiàn)[5]表 30—34，取V1.3/Vs 機(jī)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(xiàn)[3]表 3.1—74 30? 實(shí)際銑削速度 ：v.1.57/106dns???? 進(jìn)給量 ：fV.283/04.8/ffaZm 11 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： mf4.8/2/minfVs?? ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2—81,?a 0a? 切削工時(shí) 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(jī)動(dòng)時(shí)間 ： jt12407.1in8jmlf??? （2）精銑 孔上平面5? 加工條件 工件材料； HT200，鑄造。 機(jī)床： X52K。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[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(xì)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(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表 30—31，取f 0.8/faZ? 銑削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[5]表 30—31，取V2Vms 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.1）得n ，100.3265/in14rd???? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1—31 0? 實(shí)際銑削速度 ：v.13.14/06dnms?? 進(jìn)給量 ：fV.820/9./ffaZ? 工作臺(tái)每分進(jìn)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(shí)11lD? 刀具切出長度 ：取2l 12 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)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。孔的直徑為 25mm，公差為 H7，表面 粗糙度 。加工機(jī)床為 Z535 立式鉆床，加工工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸，加工刀1.6aR? 具分別為：鉆孔—— mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃；擴(kuò)孔— — mm 標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；鉸孔—— mm 標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[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(qiáng)度所允許是進(jìn)給量 。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)'.75/fmr? 允許的軸向力 （由機(jī)床說明書查出） ，根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表 28-9，max16FN 允許的進(jìn)給量 。“.8/fr? 由于所選進(jìn)給量 遠(yuǎn)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(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。 由參考文獻(xiàn)[5]表 28—3， ， ，故0.8Mvk?.7lvk'17/min0.87512(/in)v??表 ''0m6n rd?表 查 Z535 機(jī)床說明書，取 。實(shí)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(yàn)機(jī)床功率 切削功率 為mP '/)mMPnk?表（ 1.25(9/246)1.05WkW?? 機(jī)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(yīng)地 ， ，516FN54.8T?.0mPkW 切削工時(shí) 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(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt78.1.08in0395jLnf??? （2）確定擴(kuò)孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表 28—31，f 。根據(jù) Z535 機(jī)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(xiàn)[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(jī)床說明書，取 。實(shí)際切削速度為5/inr?301vdn??? 14 324.75/min1013/ir????? 切削工時(shí) 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(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt7830.54in.jLfn??? （3）確定鉸孔切削用量 1）確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表 28—36， ，按f 1.3~26fm?表 該表注 4，進(jìn)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(xiàn)[5]表 28—39，取 。vn 8./inv表 由參考文獻(xiàn)[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(shí)際鉸孔速度10/inr? 30vdn???325/mi7.8/in??? 切削工時(shí) 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(jī)動(dòng)時(shí)間 ：3jt78.09.5in16jLnf??? 該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)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(jì)算，各工序切削用量如下： 鉆孔： ， ， ，02dm?0.43/fr195/inr/iv 擴(kuò)孔： ， ， ，.757m7.3 鉸孔： ， ， ，051.6/f0/in?8/in? 3.3.3 工序 3 粗、精銑兩側(cè)面 （1）粗銑兩側(cè)面 機(jī)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(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4—73，取 銑削速度f Zaf/18.0? ：參照參考文獻(xiàn)[3]》表 2.4—81，取V2.47/Vms? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.1）得n ，102.47601.9/in31nrd???? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1—74 475? 實(shí)際銑削速度 ： v3.2.49/0160dnms??? 進(jìn)給量 ： fV.8547/.1/ffaZ? 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ： m.75infVs? ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4—81,?aa60? 切削工時(shí) 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(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt127590.24in4.jmlf?? （2）精銑兩側(cè)面 機(jī)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(xì)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(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4—73，取 銑削速度f 0.15/faZ? ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.4—81，取V2.8/Vms? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.1）得n ，102.86053/in314Vrd???? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1—31 ? 實(shí)際銑削速度 ：v.1603.14/0dnms? 進(jìn)給量 ：fV.58/2/ffaZ? 工作臺(tái)每分進(jìn)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(shí)110lD 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt127520.6minjmlf???? 3.3.4 工序 4 粗、精鏜 孔5? 機(jī)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(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]》表 2.4—66，刀桿伸出長度取 ，切削f m20 深度為 。因此確定進(jìn)給量 。2. ./fr 切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.4—9 取V./15/inVs? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.1）得n ，101508.67/min3.42rd???? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1—41 取 10/i? 實(shí)際切削速度 ：v.2.7106ns?? 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)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(jī)動(dòng)時(shí)間 ：1jt12.810.minjmlf??? （2）精鏜 孔5? 切削深度 ： ，半精鏜后孔徑pa8.0?54.2d? 進(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4—66，刀桿伸出長度取 ，切削深f 0 度為 。因此確定進(jìn)給量0.8m.15/fr 切削速度 ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.4—9，取V3.18/9./minVs? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，取0190.812./min3.45rd????0/ir 實(shí)際切削速度 ，：v3.45.2.84/006dns???? 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)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(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt213.540.1minjmlf??? 所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí) 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(jī)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(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4—73，取 銑削速度f Zaf/18.0? ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.4—81，取V2.47/Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：n ，102.47601.9/in31nrd???? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1—74 5m? 實(shí)際銑削速度 ：v3.472.9/0160dns??? 進(jìn)給量 ：fV.85/.1/ffaZ? 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ：m.5infVs? ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4—81,?a ma60? 切削工時(shí) 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(jī)動(dòng)時(shí)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(jī)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(xì)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(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4—73，取 銑削速度f 0.15/faZ? ：參照參考文獻(xiàn)[3]表 2.4—81，取V2.8/Vms? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：由式（4.1）得 ，102.86053/in314Vnrd???? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1—31 ? 實(shí)際銑削速度 ：v.1603.14/0dnms? 進(jìn)給量 ：fV.58/2/ffaZ? 工作臺(tái)每分進(jìn)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(shí)11lD 刀具切出長度 ：取2l 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 ：2jt12402.min7jmlf???? 3.3.6 工序 6：粗、精銑 槽0.6182? （1）粗銑 16 槽 機(jī)床：雙立軸圓工作臺(tái)銑床 KX5 刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀 機(jī)床：X52K 切削深度 ：pa9m? 根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表 30—33 得： 20 刀具：整體直齒銑刀 Z=20 D=100 查參考文獻(xiàn)[3]表 2.4-76 得： 進(jìn)給量 ,根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表 30—32 查得切削速度0.6/famz? ，24/inV 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.4）得 ，12476./min3.10Vrd??? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1—74 取 95? 實(shí)際切削速度 ：v.0./6Dns?? 進(jìn)給量 ：fV0.295/1./ffaZm? 工作臺(tái)每分進(jìn)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(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt12405.82minjmlf??? （2）精銑 16 槽 根據(jù)參考文獻(xiàn)[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(xiàn)[3]表 2.4—76 查得：進(jìn)給量 ,根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]表0.12/famz? 30—32 查得切削速度 ，3/minV 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.1）得n ，1027./i.410rd???? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1—74 取 5n? 實(shí)際切削速度 ：v3.0.4/6Dnms?? 進(jìn)給量 ：fV0.1275/1.8/ffaZ? 工作臺(tái)每分進(jìn)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(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt12405.87minjmlf??? 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)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(jī)床：X52K。 查參考文獻(xiàn)[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(jìn)給量 ：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表 2.4—75，取 銑削速度f 0.12/faZ? ：參照參考文獻(xiàn)[5]表 30—34，取V1.3/Vs 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.1）得n ，101.360254/in4nrd???? 按照參考文獻(xiàn)[3]表 3.1—74 30m? 實(shí)際銑削速度 ：v.1.57/106dns???? 進(jìn)給量 ： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 ：fV.283/04.8/ffaZ mf4.8//imfsm? ：根據(jù)零件圖可知 ?a5?? 切削工時(shí) 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(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt1250.26min8jmlf??? 3.3.8 工序 8 銑斷 機(jī)床： KX52 刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表 4.4—12 選細(xì)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(xiàn)[3]表 2.4—76 查得：進(jìn)給量 ,根據(jù)參考文獻(xiàn)[5]表0.3/famz? 30—23 查得切削速度 。5/inV 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 ：由式（ 4.1）得n1017/i3.40rd???? 查參考文獻(xiàn)[3]3.1—74 取 5n? 實(shí)際切削速度 ：v.09./16Dnms?? 進(jìn)給量 ：fV0.38/7./ffaZ? 工作臺(tái)每分進(jìn)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(jī)動(dòng)時(shí)間 ：jt2750.28in46jmlf??? 23 第四章 銑兩端面夾具設(shè)計(jì) 根據(jù)零件的加工要求得，需要設(shè)計(jì)加工銑兩側(cè)面夾具。銑兩側(cè)面夾具將用 于組合機(jī)床，刀具為兩把硬質(zhì)合金端銑刀 YG8 對(duì)撥叉叉的左右兩個(gè)端面同時(shí)進(jìn) 行加工。 本夾具主要用來粗、精銑撥叉叉口左右側(cè)面。由加工本道工序的工序簡圖 可知。粗精、銑左右側(cè)面時(shí)，左右側(cè)面有尺寸要求 ，左右側(cè)面與0.6182m? 孔軸線分別有垂直度的要求。以及左右側(cè)面均有表面粗糙度要求。本道25m? 工序僅是對(duì)左右側(cè)面進(jìn)行粗、精加工。因此在本道工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮提 高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)應(yīng)保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 4.1 定位基準(zhǔn)的選擇 在進(jìn)行左右側(cè)面粗銑加工工序時(shí)， 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(gè)自由度，再以大頭孔的一側(cè)面作為定位基面，限制了工件的 一個(gè)自由度,即兩個(gè)銷和 孔側(cè)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(cè)面定位 24 為了提高加工效率，現(xiàn)決定用兩把銑刀對(duì)撥叉叉的左右端面同時(shí)進(jìn)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(cè)面，由于零件的加工批量屬于大批量 生產(chǎn)，就要求所設(shè)計(jì)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(dòng)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(gè)自由度，用小頭的左側(cè)面和夾具體上的定位環(huán)進(jìn)行定 位限制了工件的一個(gè)左右移動(dòng)，在大頭孔的下部用一定位塊來限制工件的轉(zhuǎn)動(dòng)， 這樣就限制了工件的六個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)了完全定位。 其設(shè)計(jì)如圖 6.2： 圖 6.2 銑兩側(cè)面的定位及夾緊 4.3 定位誤差的分析和計(jì)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(duì)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(zhǔn)的定位設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)時(shí)， 就是采用了圓柱銷作為第一定位基準(zhǔn)，定位設(shè)計(jì)采用長銷限制了工件的四個(gè)自 由度，端面用一點(diǎn)接觸限制一個(gè)自由度。欲使在受力的情況下，保證長銷正確 25 定位，同時(shí)端面又能很好接觸，常采用平面支承球面浮動(dòng)和小平面，為使機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，本設(shè)計(jì)采用小平面就可以很好的保證它的軸向移動(dòng)。 在本工序中，設(shè)計(jì)的夾具主要用于加工撥叉叉口的兩側(cè)面，為了能保證側(cè) 面的與軸向的水平位置，兩側(cè)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(shè)計(jì)專用夾具時(shí)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(dá)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(jié)果可知， 2?? 因此，它可以達(dá)到設(shè)計(jì)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(zhǔn)重合，對(duì)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(jī)構(gòu)方案 根據(jù)夾具方案的設(shè)定，采用手動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu) 26 27 第五章 方案綜合評(píng)價(jià) 本方案主要是對(duì)銑撥叉叉口兩側(cè)面的專用夾具的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中，首先對(duì) 零件加工的定位基準(zhǔn)進(jìn)行了分析，并選擇合理的定位基準(zhǔn)進(jìn)行誤差分析比較， 看是否滿足工件的精度要求。再對(duì)具體的夾具方案進(jìn)行確定，本專用夾具的具 體方案是以長銷作為定位基準(zhǔn)，主要限制工件的四個(gè)自由度。用一個(gè)定位塊來 代替檔銷，限制了工件的轉(zhuǎn)動(dòng)，用定位環(huán)限制工件的軸向移動(dòng)。本工序主要采 用定位環(huán)與工件的接觸面和對(duì)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(cè)面與小頭孔軸線的垂直度。最后，在工具書上選擇在設(shè)計(jì) 中所需的定向鍵、對(duì)刀塊等進(jìn)行選擇，以對(duì)其夾具體進(jìn)行更好設(shè)計(jì)，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(jié)論 本設(shè)計(jì)中是對(duì)撥叉零件加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計(jì)，使對(duì)零件的加 工過程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問題， 如在編寫加工工藝時(shí)，對(duì)所需加工面的先后順序編排，對(duì)零件的加工精度和勞 動(dòng)生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對(duì)某幾個(gè)工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)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(dòng)生產(chǎn)率，為達(dá)到零件能在 保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本的 目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對(duì)這些問題查閱了大量的相 關(guān)資料。最后，將這些問題一一解決，并設(shè)計(jì)了銑直徑 55mm 孔兩側(cè)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(dòng)夾緊，由于工件的尺寸不 大，所需的夾緊力不大。因此手動(dòng)夾緊滿足夾緊要求。 完成了本次課程設(shè)計(jì)，通過做這次的設(shè)計(jì)，使對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能有了進(jìn)一 步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 29 參 考 文 獻(xiàn) [1] 陳宏鈞．實(shí)用金屬切削手冊(cè)［Ｍ］ ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005．1． [2] 強(qiáng) 毅．設(shè)計(jì)制圖實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)［Ｍ］ ．北京：科學(xué)出版社，2000．1． [3] 陳宏鈞．實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)［Ｍ］ ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003．1． [4] 楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊(cè)［Ｍ］ ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001．8． [5] 莫雨松．互換性與技術(shù)測(cè)量［Ｍ］ ．中國計(jì)量出版社，2000．1． [6] 何玉林，賀元成．機(jī)械制圖［Ｍ］ ．重慶大學(xué)出版社，2000．8． [7] 王光斗，王春福．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］ ．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2000．11． [8] 唐云支．機(jī)床夾具［Ｍ］ ．中國勞動(dòng)社會(huì)保障，2001．1． [9] 李慶余，張 佳．機(jī)械制造裝配設(shè)計(jì)［Ｍ］ ．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003．8． [10]紀(jì)名剛，濮良貴．機(jī)械設(shè)計(jì)［Ｍ］ ．北京：高等教育出版社，2001．8． [11]李旦，邵東向．機(jī)床專用夾具圖冊(cè)［Ｍ］ ．哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005．2．