1 目錄 第 1 章 緒論 1 第 2 章 零件的分析 2 2.1 零件的作用 2 2.2 零件的工藝分析 3 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計 5 3.1 確定毛坯的制造形式 5 3.2 基面的選擇 5 3.3 制定工藝路線 5 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 3.5 確定切削用量及基本工時 11 第 4 章 銑床夾具 17 4.1 問題的提出 .17 4.2 定位基準的選擇 .17 4.3 切削力和卡緊力計算 .17 4.4 定位誤差分析 .19 4.5 卡具設(shè)計及操作的簡要說明 .20 結(jié)束語 21 參考文獻 22 致謝 23 1 第 1 章 緒論 畢業(yè)設(shè)計在我們學(xué)完大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課之后進行的，這是我 們在進行畢業(yè)設(shè)計對所學(xué)各課程的深入綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實 際的訓(xùn)練，因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次設(shè) 計之后，我得到一次在畢業(yè)工作前的綜合性訓(xùn)練，我在想我能在下面幾方面得 到鍛煉： （1）運用機械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐 知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺 寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 （2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。通過設(shè)計夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加 工要求，設(shè)計出高效，省力，經(jīng)濟合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 （3）學(xué)會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱， 出處，能夠做到熟練的運用。 就我個人而言，我希望通過這次設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適 應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加 祖國的“四化”建設(shè)打一個良好的基礎(chǔ)。 由于個人能力有限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教，本 人將表示真誠的感謝！ 2 第 2 章 零件的分析 2.1 零件的作用 題目所給的零件是 CA6140 車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起 換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。 零件的 φ25 孔與操縱機構(gòu)相連，φ55 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。 該零件兩個面都沒有尺寸精度的要求，也無粗糙度的要求。￠25 的孔的粗 糙度值要求 1.6，需要精加工。因是大批量生產(chǎn)，所以需用鉆削。保證其加工精 度。下面的叉口有 3.2 的粗糙度的要求，所以采用先粗銑再精銑來滿足精度的 要求，同時保證￠25 的孔和叉口的垂直度。同時該零件上還需加工 40×16 的 槽，其粗糙度值為 6.3，所以一次銑銷即可。但同時要滿足該槽與￠25 的孔的 垂直度。 2.2 零件的工藝分析 零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較 差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間 的位置要求： 1．小頭孔 φ25 ； 023.? 2．大頭半圓孔 Ф 及其端面； 4.05 3．16×8 槽； 4．φ40 外圓斜面； 5．大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.1mm； 槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.08m。 3 由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準采用專用夾 具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所 能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù) 要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 4 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計 3.1 確定毛坯的制造形式 根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 （機械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè) 大學(xué)李益民主編） 零件材料為 HT200，采用鑄造。根據(jù)《機械加工工藝師手冊》 （機械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編） ，得知大批量生產(chǎn)的鑄造方法有兩種金屬 模機械砂型鑄造和壓鑄，由于壓鑄的設(shè)備太昂貴，根據(jù)手冊數(shù)據(jù)采用鑄造精度 較高的金屬型鑄造。 3.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x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，甚至還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 （1）粗基準的選擇。 因本零件毛坯是金屬模鑄造成型，鑄件精度較高，所以選擇 Φ40mm 圓一個端面作為粗基準加工另一個端面。再加一個鉤形壓板和一個 V 形塊限制 自由度，達到完全定位。 （2）精基準的選擇。 主要因該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應(yīng)該進 行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復(fù)。 3.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置 精度等級等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況 下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。 除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 5 工藝路線方案一： 工序Ⅰ： 鉆、擴、粗鉸、精鉸 Φ25 孔。以 Φ40 外圓和其端面為基準，選 用 Z5120A 立式鉆床加專用夾具。 工序Ⅱ：銑 φ55 的叉口及上、下端面。利用 Φ25 的孔定位，以兩個面作 為基準，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序Ⅲ：粗、精銑 的叉口的內(nèi)圓面。利用 Φ25 的孔定位，以兩個面 4.05?? 作為基準，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序Ⅳ：粗銑 35×3 的外圓斜面。以 Φ25 的孔和 Φ55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 工序Ⅴ：精銑 35×3 的外圓斜面。以 Φ25 的孔和 Φ55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 工序Ⅵ：粗銑 40×16 的槽，以 Φ25 的孔定位，選用 X51 立式銑床加專用 夾具。 工序Ⅶ：切斷 φ55 的叉口，用寬為 4 的切斷刀，選用 X51 立式銑床加專 用夾具。 工序Ⅷ 檢驗。 工藝路線方案二： 工序Ⅰ： 鉆、擴、粗鉸、精鉸 Φ25 孔。以 Φ40 外圓和其端面為基準，選 用 Z5120A 立式鉆床加專用夾具。 工序Ⅱ：銑 φ55 的叉口及上、下端面。利用 Φ25 的孔定位，以兩個面作 為基準，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序Ⅲ：粗、精銑 的叉口的內(nèi)圓面。利用 Φ25 的孔定位，以兩個面 4.05?? 作為基準，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序Ⅳ：切斷 φ55 叉口，用寬為 4 的切斷刀，選用 X51 立式銑床加專用 夾具。 工序Ⅴ：粗銑 35×3 的外圓斜面。以 Φ25 的孔和 Φ55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 工序Ⅵ：精銑 35×3 的外圓斜面。以 Φ25 的孔和 Φ55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 6 工序Ⅶ：：粗銑 40×16 的槽，以 Φ25 的孔定位，選用 X51 立式銑床加專 用夾具。 工序Ⅷ 檢驗。 以上工藝過程詳見附表 1“機械加工工藝卡片” 。 以上加工方案大致看來是合理的，但通過仔細考慮零件的技術(shù)要求以及可 能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，主要表現(xiàn)在 φ25 的孔及其 16 的 槽和 φ55 的端面加工要求上,以上三者之間具有位置精度要求。圖樣規(guī)定：先 鉆 mm 的孔。由此可以看出：先鉆 φ25 的孔，再由它定位加工 φ55 的內(nèi)25? 圓面及端面，保證 φ25 的孔與 φ55 的叉口的端面相垂直。因此，加工以鉆 φ25 的孔為準。為了在加工時的裝夾方便，因此將切斷放在最后比較合適。為 了避免造成一定的加工誤差；通過分析可以比較工藝路線方案一最為合理。 具體方案如下： 工序Ⅰ： 鉆、擴、粗鉸、精鉸 Φ25 孔。以 Φ40 外圓和其端面為基準，選 用 Z5120A 立式鉆床加專用夾具。 工序Ⅱ：銑 φ55 的叉口及上、下端面。利用 Φ25 的孔定位，以兩個面作 為基準，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序Ⅲ：粗、精銑 的叉口的內(nèi)圓面。利用 Φ25 的孔定位，以兩個面 4.05?? 作為基準，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序Ⅳ：粗銑 35×3 的外圓斜面。以 Φ25 的孔和 Φ55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 工序Ⅴ：精銑 35×3 的外圓斜面。以 Φ25 的孔和 Φ55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 工序Ⅵ：粗銑 40×16 的槽，以 Φ25 的孔定位，選用 X51 立式銑床加專用 夾具。 工序Ⅶ：切斷 φ55 的叉口，用寬為 4 的切斷刀，選用 X51 立式銑床加專 用夾具。 工序Ⅷ 檢驗。 7 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件材料為 HT200，硬度 170~220HBS，毛坯重量約 1.12kg。根據(jù)《機械 加工工藝師手冊》 （以下簡稱《工藝手冊》機械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編） 知生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用金屬模鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工 序尺寸及毛坯尺寸如下： 1、毛坯余量及尺寸的確定 毛坯余量及尺寸的確定主要是為了設(shè)計毛坯圖樣，從而為工件毛坯的制造 作準備，該工序在這里不做詳細說明，主要說明一下毛坯尺寸及相應(yīng)公差的確 定，以便毛坯制造者參考。根據(jù)《機械加工工藝師手冊》 （以下簡稱《工藝手冊》 機械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編） ，結(jié)合加工表面的精度要求和工廠實際，要 合理地處理好毛坯余量同機械加工工序余量之間的不足。 （1）粗銑 φ55 的叉 口的上、下端面的加工余量及公差。 該端面的表面粗糙度為 3.2，所以先粗銑再精銑。查《機械加工余量手冊》 （以下簡稱《余量手冊》機械工業(yè)出版社、孫本序主編）中的表 4-2 成批和大 量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級 CT 分為 7~9 級，選用 8 級。 MA 為 F。再查表 4-2 查得加工余量為 2.0 mm。由 《工藝手冊》表 2.2-1 至表 2.2-4 和 《機械制造工藝與機床夾具》 （機械工業(yè)出版出版社、劉守勇主編）中 表 1-15 及工廠實際可得：Z=2.0mm，公差值為 T=1.6mm。 (2)加工 35×3 的上表面的加工余量及公差。 同上方法得：2Z=4.0，公差值為 1.3 mm。 （3）銑 40×16 的槽的上表面的加工余量及公差。 同上方法得：2Z=4.0，公差值為 1.6 mm。 2、各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛壞尺寸的確定 鉆 φ25 的孔加工余量及公差。 毛坯為實心，不沖出孔。該孔的精度要求在 IT7~IT9 之間，參照《工藝手 冊》表 2.3-9~表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 8 查《工藝手冊》表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件 尺寸公等級 CT 分為 7~9 級，選用 8 級。MA 為 F。公差值 T=0.12 mm， 鉆孔 φ23mm 擴孔 φ24.8 mm 2Z=1.8 mm 鉸孔 φ25 mm 2Z=0.2 mm 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)整法加工，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定。 φ25 mm 的孔的加工余量和工序間余量及公差分布圖見圖 1。 由圖可知： 9 由圖可知： 毛坯名義尺寸： 42（mm） 鉆孔時的最大尺寸： 23（mm） 鉆孔時的最小尺寸： 22.5（mm） 擴孔時的最大尺寸： 23 +1.8=24.8（mm） 擴孔時的最小尺寸： 24.8-0.35=24.45（mm） 粗鉸孔時的最大尺寸： 24.8+0.14=24.94（mm） 粗鉸孔時的最小尺寸： 24.94-0.15=24.79（mm） 精鉸孔時的最大尺寸： 24.94+0.06=25（mm） 精鉸孔時的最小尺寸： 25-0.05=24.95（mm） (2)銑 φ55 的叉口及上、下端面 因為叉口的粗糙度為 3.2，所以粗銑再精銑。參照《工藝手冊》表 2.3-9~ 表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊》表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件 尺寸公等級 CT 分為 7~9 級，選用 8 級。MA 為 F。公差值 T=1.4 mm 粗銑 φ55 的叉口及上、下端面余量 1.0 mm。 2Z=2.0 精銑 φ55 的叉口及上、下端面。 2Z=2.0 （3）粗銑 35×3 的上端面 鑄件毛坯 鉆孔 擴孔 粗鉸 精鉸 最大 φ23 φ24.8 φ24.94加工前尺寸 最小 φ22.5 φ24.45 φ24.79 最大 φ23 φ24.8 φ24.94 φ25加工后尺寸 最小 φ22.5 φ24.45 φ24.79 φ24.95 加工余量 23 24.8 24.94 25 工 序加 工 尺 寸 及 公 差 10 因為該面的粗糙度為 6.3，所以粗銑一次即可。參照《工藝手冊》表 2.3-9~ 表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊》表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件 尺寸公等級 CT 分為 7~9 級，選用 8 級。MA 為 F。公差值 T=1.3mm 粗銑 35×3 的上端面 2z=2.0 （4）粗銑 40×16 的上表面 此面的粗糙度要求為 3.2，所以分粗精加工即可。參照《工藝手冊》表 2.3- 9~表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊》表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件 尺寸公等級 CT 分為 7~9 級，選用 8 級。MA 為 F。公差值 T=1.6mm，其偏差 ±0.7 粗銑 40×16 的上表面 2Z=2.0 （5）銑 40×16 的槽 此面的粗糙度要求為 3.2，所以粗銑再精銑。參照《工藝手冊》表 2.3-9~ 表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊》表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件 尺寸公等級 CT 分為 7~9 級，選用 8 級。MA 為 F。公差值 T= 1.6mm 。 粗銑 40×16 的槽 2Z=2.0 精銑 40×16 的槽 2Z=2.0 （6）切斷 φ55 叉口 3.5 確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ： 鉆、擴、粗鉸、精鉸 Φ25 孔。 1.加工條件 工件材料：灰鑄鐵 HT200 加工要求：鉆 Φ25 的孔，其表面粗糙度值為 Rz=1.6 μm；先鉆 Φ23 的孔 在擴 Φ24.8 的孔，再粗鉸 Φ24.94 孔，再精鉸 Φ25 孔。 機床：Z5125A 立式鉆床。 刀具：Φ23 麻花鉆，Φ24.8 的擴刀，鉸刀。 11 2.計算切削用量 （1）鉆 Φ23 的孔。 ①進給量 查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》P47 表 2-23 鉆孔進給量 f 為 0.39~0.47 mm/r，由于零件在加工 23mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應(yīng)乘? 系數(shù) 0.75，則 f=(0.39~0.47)×0.75=0.29~0.35mm/r，查表得出，現(xiàn)取 f=0.25mm/r。此工序采用 Φ23 的麻花鉆。 所以進給量 f= 0.25mm/z 鉆削速度 切削速度：根據(jù)手冊表 2.13 及表 2.14，查得切削速度 V=18m/min。min)/(24.931801rdwvns???? 根據(jù)手冊 nw=300r/min,故切削速度為 i)/(67.10V 切削工時 l=23mm，l1=13.2mm. 查《工藝手冊》P9-143 表 9.4-31，切削工時計算公式： (min)5.12.03821?????nwfltm 擴孔的進給量 查《切削用量手冊》表 2.10 規(guī)定,查得擴孔鉆擴 Φ24.8 的孔時的進給量,并 根據(jù)機床規(guī)格選取 F=0.3 mm/z ②切削速度 擴孔鉆擴孔的切削速度,根據(jù)《工藝手冊》表 28-2 確定為 V=0.4V 鉆 其中 V 鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸的實心孔時的切削速度 .故 V=0.4×21.67=8.668m/minmin)/(3.18.24610rdwvns???? 12 按機床選取 nw=195r/min. ③切削工時 切削工時時切入 L1=1.8mm,切出 L2=1.5mm (min)4.13.0195821?????nwfltm 粗鉸孔時的進給量 根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時的進給量和切削速度約為鉆孔時的 1/2~1/3,故 F=1/3f 鉆=1/3×0.3=0.1mm/r V=1/3V 鉆=1/3 ×21.67=7.22m/minmin)/(2.94.710rdwvns???? ②切削速度 按機床選取 nw=195r/min,所以實際切削速度 in)/(27.1509.210nV?? ③切削工時 切削工時,切入 l2=0.14mm,切出 l1=1.5mm.(min)18.4.0195821?????nwfltm 精鉸孔時的進給量 根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時的進給量和切削速度約為鉆孔時的 1/2~1/3,故 F=1/3f 鉆=1/3×0.3=0.1mm/r V=1/3V 鉆=1/3 ×21.67=7.22m/min min)/(975.12.10rdwvns???? ②切削速度 按機床選取 nw=195r/min,所以實際切削速度 in)/(3.15091nV?? ③切削工時 切削工時,切入 l2=0.06mm,切出 l1=0mm. 13 (min)1.4.01956821?????nwfltm 工序Ⅱ：銑 φ55 的叉口的上、下端面。 進給量 采用端銑刀，齒數(shù) 4，每齒進給量 =0.15mm/z（《機械制造工藝與機床夾fa 具課程設(shè)計指導(dǎo)》 （吳拓、方瓊珊主編） 。 故進給量 f=0.6mm ②銑削速度： （m/min） （表 9.4-8） vvqoxyupmpfwcdvkTaz? 由《數(shù)控加工工藝》 （田春霞主編）中第五章表 5-6 得切削速度為 9~18m/min 根據(jù)實際情況查表得 V=15 m/min ③切削工時 引入 l=2mm，引出 l1=2mm，l3=75mm。 查《工藝手冊》P9-143 表 9.4-31，切削工時計算公式： (min)7.86.0152311 ?????nwftml 工序Ⅲ銑 φ55 的叉口 ①進給量 由《工藝手冊》表 3.1-29 查得采用硬質(zhì)合金立銑刀,齒數(shù)為 5 個，由《數(shù)控 加工工藝》 （田春霞主編）中第五章表 5-5 得硬質(zhì)合金立銑刀每齒進給量 f 為 0.15~0.30，由手冊得 f 取 0.15mm/z 故進給量 f=0.75 mm/z. ②銑削速度： 由《數(shù)控加工工藝》 （田春霞主編）中第五章表 5-6 得硬質(zhì)合金立銑刀切削 速度為 45~90mm/min, 由手冊得 V 取 70mm/min. ③切削工時 14 引入 l=2mm，引出 l1=2mm，l3=75mm。 查《工藝手冊》P9-143 表 9.4-31，切削工時計算公式： (min)5.71.02311 ?????nwftml 工序Ⅳ：銑 35×3 的上端面。 進給量 采用端銑刀，齒數(shù) 4，每齒進給量 =0.15mm/z（《機械制造工藝與機床夾fa 具課程設(shè)計指導(dǎo)》 ，吳拓、方瓊珊主編） 。 故進給量 f=0.6mm ②銑削速度： （m/min） （表 9.4-8） vvqoxyupmpfwcdvkTaz? 由《數(shù)控加工工藝》 （田春霞主編）中第五章表 5-6 得切削速度為 9~18m/min 根據(jù)實際情況查表得 V=15 m/min ③切削工時 切入 l=3mm,行程 l1=35。 查《工藝手冊》P9-143 表 9.4-31，切削工時計算公式：(min)2.4601531????nwftml 工序Ⅴ：銑 40×16 槽的表面。 進給量 該槽面可用變速鋼三面刃銑刀加工，由前定余量為 2mm 故可一次銑出，銑 刀規(guī)格為 φ32，齒數(shù)為 8。由《工藝手冊》表 2.4-73，取每齒進給量為 0.15mm/z,ap=2mm 故總的進給量為 f=0.15×8=1.2 mm/z。 ②切削速度 由《工藝手冊》表 3.1-74,取主軸轉(zhuǎn)速為 190r/min。則相應(yīng)的切削速度為：min)/(1.91032 Dnv???? 15 ③切削工時 切入 l=2mm 切出 l1=2mm,行程量 l3=40mm。 查《工藝手冊》P9-143 表 9.4-31，切削工時計算公式： (min)92.1.402321 ?????nwftml 工序Ⅵ銑 40×16 的槽。 進給量 的槽可用高速鋼三面刃銑刀加工，銑刀規(guī)格為 φ16，齒數(shù)為 10。由 12.06? 《機械加工工藝師手冊》表 21-5，取每齒進給量為 0.15mm/z,ap=2mm，故總的 進給量為 f=0.15×10=1.5 mm/z。 ②切削速度 由《工藝手冊》表 3.1-74,取主軸轉(zhuǎn)速為 190r/min。則相應(yīng)的切削速度為：min)/(5.9106 Dnv???? ③切削工時 切入 l=2mm，切出 l1=2mm 行程量 l2=40mm。 查《工藝手冊》P9-143 表 9.4-31，切削工時計算公式： (min)0.351.94211 ????nwf tml 工序Ⅶ：切斷 φ55 叉口。 進給量 采用切斷刀，齒數(shù) 4，每齒進給量 =0.15mm/z（《機械制造工藝與機床夾fa 具課程設(shè)計指導(dǎo)》 （吳拓、方瓊珊主編） 。 故進給量 f=0.6mm ②銑削速度： （m/min） （表 9.4-8） vvqoxyupmpfwcdvkTaz? 由《數(shù)控加工工藝》 （田春霞主編）中第五章表 5-6 得切削速度為 9~18m/min 16 根據(jù)實際情況查表得 V=15 m/min ③切削工時 切出 l=2mm，切出 l1=2mm,行程量=75mm。 查《工藝手冊》P9-143 表 9.4-31，切削工時計算公式：(min)7.86.015211 ?????nwftml 第 4 章 銑床夾具 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計加工銑 16mm 槽的工序的夾具。本夾具將用于立 式銑床 X51，刀具為立銑刀，對工件進行銑削加工。 4.1 問題的提出 本夾具主要用于銑 16mm 槽，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮 如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。 4.2 定位基準的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則 將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不 當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到 零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要 求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。我們采用已加工好 的 Φ25 孔和端面作為定位基準，為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用開 口墊圈作為夾緊機構(gòu)。 17 4.3 切削力和卡緊力計算 （1）刀具： 采用端銑刀 φ16mm z=24 機床： x51 立式銑床 由[3] 所列公式 得 FV zwqueyXpFndafC0? 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) 0.1?vk 3?F83.FqFX z=24 65.0?Fy.uPaw 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 4321K 其中： 為基本安全系數(shù) 1.5 為加工性質(zhì)系數(shù) 1.12 為刀具鈍化系數(shù) 1.13K 為斷續(xù)切削系數(shù) 1.14 所以 NF7.15?? （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 ??FKf???21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.01?f F= +G G 為工件自重zP NfFN4.35121???? 18 夾緊螺釘： 公稱直徑 d=12mm，材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6.8 級 MPaB106???MPaBs4801??? 螺釘疲勞極限： B9263.2.1? 極限應(yīng)力幅： Pakma7.51li ????? 許用應(yīng)力幅： ??MSa3.li 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 ??s??? [s]=3.5~4 取[s]=4 得 ??MPa120?? 滿足要求???8.24cHdF ????PaNc153.2 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊， 調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 4.4 定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在心軸上定位，心軸為水平放置，由于定位副間 存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在 單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差 僅存在 Z 軸方向，且向下，見下圖。 0.12.30.2.67DYzTd?????? 式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm） ； 19 ——工件圓孔直徑公差（mm） ； DT ——定位銷外圓直徑公差（mm） 。d 圖 心軸放置時定位分析圖 4.5 卡具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié) 構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了 墊圈夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能 達到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊，夾具的夾緊力不大， 故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機構(gòu)。 20 結(jié)束語 本文是 CA6410 車床撥叉 831006 的加工工藝和夾具設(shè)計，設(shè)計的總體過程 可以概括為，首先對撥叉零件的結(jié)構(gòu)、形狀及材料作整體分析，然后初選加工 工藝方案，并對工藝方案進行比較選擇合理的工藝路線，然后計算分析尺寸， 并制定出工藝卡片。最后是夾具的設(shè)計。 本次畢業(yè)設(shè)計綜合了大學(xué)里所學(xué)的知識，是理論與實際相結(jié)合的一個成果。 由于專業(yè)知識有限，在設(shè)計過程中遇到的問題主要通過老師的講解，同學(xué)們的 討論以及查閱資料來解決。通過畢業(yè)設(shè)計，我對課本理論知識有了更深刻了理 解，同時，我的看圖，繪圖能力也有了較大的提高。這對我以后的工作打下了 良好的基礎(chǔ)。 21 參考文獻 1、崇凱 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2006 2、王光斗、王春福 機床夾具設(shè)計手冊.上海.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000 3、王先逵 機械加工工藝手冊.北京.機械工業(yè)出版社，2006 4、王先逵 機械制造工藝學(xué).北京.機械工業(yè)出版社，2005 5、李旦、王杰 機床專用夾具圖冊.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998 6、趙家齊 機床制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京.機械工藝出版社，2000 7、陳于萍、周兆元 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ).北京.機械工業(yè)出版社，2005 8、楊叔子 機械加工工藝師手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001 9、李益民 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1994 10、孫本緒、熊萬 機械加工余量手冊.北京：國防工業(yè)出版社，1999 11、劉守勇 機械制造工業(yè)與機床夾具.北京：機械工業(yè)出版社，2000 12、黃云清 公差配合與測量技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，2001 13、薛源順 機床夾具設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社， 2001 14、Morgan, M.N, Rowe, W.B., Black, S.C.E. and Alanson, D.R. Machining of Engineering Ceramics(J).Engineering Manufacture, 1998, 212(B8), 661-669 15、Rowe, W.B. Mechanical Engineering in the information(J). Engineering Manufacture, 2001, 215(B4), 473-491 22 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計綜合了大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識，是理論與實際相結(jié)合的一次 考驗。通過這次設(shè)計，我的綜合運用知識的能力有了很大的提高，尤其是看圖、 繪圖、設(shè)計能力，為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過程中，我進一步 加深了對課本知識的理解，進一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計過程，收獲 頗豐。 本次設(shè)計是在鄭培文老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的。我的機械工藝知識 有限，在設(shè)計中常常碰到問題，是鄭老師不厭其煩的指導(dǎo)，不斷的點拔迷津， 提供相關(guān)資料，才使其順利完成。鄭老師耐心的講解，使我如沐春風(fēng)。不僅如 此，鄭培文老師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動了我。在此，我向 鄭老師表示最真誠的感謝。同時，感謝同組同學(xué)的支持和幫助，使我更好的完 成畢業(yè)設(shè)計。