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目錄
一 零件的分析 - 2 -
1.1 零件的工藝分析 -2 -
二 工藝方案的分析及確定 - 2 -
2.1 確定毛坯的制造形式 - 2 -
2.2毛坯加工余量的確定 - 3 -
三 工藝規(guī)程設(shè)計 - 5 -
3.1 定位基準的選擇 - 5-
3.2 制定工藝路線 - 6-
3.3 刀具、量具及加工設(shè)備的選擇 -7-
3.4 確定機床設(shè)備的切削用量 -7-
四 夾具設(shè)計 -12 -
4.1 定位的分析與定位基準的選擇 - 12-
4.2 定位誤差的分析 - 12 -
4.3 夾緊力的計算 - 13-
4.4對刀塊的設(shè)計 -13-
4.5 夾具操作簡要說明 - 14-
參考文獻 - 15-
- 1 -
一 零件的分析
1.1 零件的工藝分析
（1） 零件圖完全表達清楚了此零件的結(jié)構(gòu)特點。圖上尺寸和技術(shù)要求都標注齊全、明確、幾何元素之間的關(guān)系也完全的明確都符合國家標準。
（2） 零件技術(shù)要求分析 主要是對尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度、及熱處理的要求分析。這些要求都影響零件的質(zhì)量和使用性能。這在保證前面的條件的前提下，應(yīng)滿足經(jīng)濟合理性。
（3） 此零件的技術(shù)要求:
1. 零件?95外圓端面的表面粗糙度為12.5
2. 零件?95外圓的表面粗糙度為6.3
3. 零件背臺面的表面粗糙度為12.5
4. 零件?39孔兩外側(cè)面的表面粗糙度為6.3
5. 零件?39孔的表面粗糙度為3.2
6. 零件?39孔兩外側(cè)面對應(yīng)于?95外圓的對稱度為0.15mm。
7. 零件?39孔對應(yīng)于?95外圓端面的平行度為0.01mm。
二 工藝方案的分析及確定
2.1 確定毛坯的制造形式
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)可知，零件材質(zhì)為35鋼，屬于大批量生產(chǎn)，毛坯制造方法的選擇，主要根據(jù)生產(chǎn)類型、材料的工藝性（可塑性，可鍛性）及零件對材料的組織性能要求，零件的形狀及其外形尺寸，毛坯車間現(xiàn)有生產(chǎn)條件及采用先進的毛坯制造方法的可能性來確定毛坯的制造方法。根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)為大量生產(chǎn)，選擇用模鍛制造毛坯。
2.2毛坯的加工余量確定
（一）經(jīng)驗法：經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員或生產(chǎn)工人根據(jù)自己豐富經(jīng)驗來確定零件的加工余量。
（二）、分析計算法：一般采用分析法這種方法是在各個因素都非常清楚的情況下采用的，可以獲得比較準確的零件各加工余量。才采用這種方法。
（三）、查表修正法：查表修正法的方法通過生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和通過各方面的試驗與研究制成的表格為依據(jù)。
經(jīng)實際情況分析與結(jié)合零件圖綜合考慮，將采取查表修正法來確定零件的加工余量。
參考文獻：《機械制造工藝設(shè)簡明手冊》 P45，對于材質(zhì)系數(shù)的定義。
1.毛坯鍛件質(zhì)量及復(fù)雜系數(shù)：
2.毛坯鍛件質(zhì)量估算：3.26KG
3.毛坯復(fù)雜系數(shù)計算：
毛坯鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)S，S=Mf/MN ， MN為鍛件外廓包容體重量：4.27KG
則S=3.26/4.27≈0.763,
根據(jù)S值大小，鍛件復(fù)雜系數(shù)分為4個等級：
S1級（簡單）：0.63＜S≤1
S2級（一般）：0.32＜S≤0.63
S3級（較復(fù)雜）：0.16＜S≤0.32
S4級（復(fù)雜）：0＜S≤0.16
則0.763在S1級別范圍內(nèi)，鍛件復(fù)雜等級為S1級。
參考文獻：《機械制造工藝設(shè)簡明手冊》 P47-54對于材質(zhì)系數(shù)的定義。
6、確定毛坯尺寸及加工余量（mm）
名稱
加工余量
尺寸公差
備注
零件?95外圓端面
1.7 ~2.2
+1.2 -0.4
加工余量2mm
零件?95外圓
1.7 ~2.2
+1.2 -0.4
單邊加工余量2mm
零件背臺面
1.7 ~2.2
+1.2 -0.4
加工余量2mm
零件?39孔兩外側(cè)面
1.7 ~2.2
+1.4 -0.4
單邊端面加工余量為2mm
零件?39孔
1.7 ~2.2
+1.4 -0.4
單邊加工余量2mm
注：其余各孔為實心孔，均為一次性鉆成。
三 工藝規(guī)程設(shè)計
3.1 定位基準的選擇
基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇的合理，合理。可以保證加工質(zhì)量。否則就會使加工工藝過程問題百出，嚴重的還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。
1、粗基準選擇應(yīng)當滿足以下要求：
（1）粗基準的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇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。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。
（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。
（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。
（5） 粗基準應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
2、 精基準的選擇
精基準的選擇應(yīng)滿足以下原則：
（1）“基準重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。
（2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。
（3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。
（4）“互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準”方法，反復(fù)加工。
3.2 制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。
工序01：鍛造
工序02：退火
工序03：校正夾緊工件，粗車工件?95外圓端面。
工序04：半精車工件?95外圓端面。
工序05：粗車工件?95外圓。
工序06：半精車工件?95外圓。（注意控制長度尺寸2.5±0.2mm）
工序07：校正夾緊工件，粗銑工件背臺面。
工序08：精銑工件背臺面。（注意控制長度尺寸11mm）
工序09：校正夾緊工件，粗銑工件?39孔兩外側(cè)面。
工序10：精銑工件?39孔兩外側(cè)面。（注意控制長度尺寸118mm）
工序11：校正夾緊工件，鉆工件?39孔至?38.8mm。
工序12：鉸工件?39孔。
工序13：校正夾緊工件，鉆工件4-?14.5孔。
工序14：鉆工件4-M8X1.5螺紋孔。
工序15：檢驗
工序16：入庫
3.3刀具、量具及機床設(shè)備的選擇
1.根據(jù)零件圖的分析，綜合實際情況考慮查《機械制造工藝設(shè)計手冊》擬定了如下表：
序號
工序
機床設(shè)備型號
刀具
備注
1
車工件?95外圓端面
臥式車床CA6140
YT8端面車刀
2
車工件?95外圓
臥式車床CA6140
YT6外圓車刀
3
銑工件背臺面
立式銑床
X52K
銑刀
4
銑工件?39孔兩外側(cè)面
立式銑床
X52K
銑刀
5
鉆，鉸工件?39孔
立式鉆床Z525
?38.8鉆花，鉸刀
6
鉆工件4-?14.5孔。
立式鉆床Z525
?14.5鉆花
7
鉆工件4-M8X1.5螺紋孔
立式鉆床Z525
6.8鉆花，M8絲錐
2.量具的選擇：根據(jù)零件圖上各加工面的形狀與尺寸，經(jīng)綜合考慮分析，選用如下量具：
1.游標卡尺（規(guī)格尺寸：0-200mm）
2.孔量規(guī)
3.螺紋量規(guī)
3.4確定機床設(shè)備的切削用量
工序03：校正夾緊工件，粗車工件?95外圓端面。
1.確定進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.6
f=0.25～0.40mm/r
2.選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。
根據(jù)《機械加工工藝手冊》查得：進給量f=0.25~0.4mm/r,切削速度：取
機床主軸轉(zhuǎn)速：
取n=400r/min
實際切削速度：
按CA6140數(shù)控車床說明書，選擇n=400r/min，
工序04：半精車工件?95外圓端面。
1.確定進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.6
f=0.25～0.40mm/r
2.選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。
根據(jù)《機械加工工藝手冊》查得：進給量f=0.25~0.4mm/r,切削速度：取
機床主軸轉(zhuǎn)速：
取n=400r/min
實際切削速度：
按CA6140數(shù)控車床說明書，選擇n=400r/min，
工序05：粗車工件?95外圓。
1.確定進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.6
f=0.25～0.40mm/r
2.選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。
根據(jù)《機械加工工藝手冊》查得：進給量f=0.25~0.4mm/r,切削速度：取
機床主軸轉(zhuǎn)速：
取n=400r/min
實際切削速度：
按CA6140數(shù)控車床說明書，選擇n=400r/min，
工序06：半精車工件?95外圓。（注意控制長度尺寸2.5±0.2mm）
11.確定進給量f 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.6
f=0.25～0.40mm/r
2.選擇車刀磨鈍標準及壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為1.0mm，車刀壽命T=60min。
根據(jù)《機械加工工藝手冊》查得：進給量f=0.25~0.4mm/r,切削速度：取
機床主軸轉(zhuǎn)速：
取n=400r/min
實際切削速度：
按CA6140數(shù)控車床說明書，選擇n=400r/min，
工序07：校正夾緊工件，粗銑工件背臺面。
每齒進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：
，
實際銑削速度：
工序08：精銑工件背臺面。（注意控制長度尺寸11mm）
每齒進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：
，
實際銑削速度：
工序09：校正夾緊工件，粗銑工件?39孔兩外側(cè)面。
每齒進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：
，
實際銑削速度：
工序10：精銑工件?39孔兩外側(cè)面。（注意控制長度尺寸118mm）
每齒進給量：根據(jù)參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻[7]《機械加工工藝手冊》表2.4-81，取
機床主軸轉(zhuǎn)速：
，
實際銑削速度：
工序12：鉸工件?39孔。
確定進給量：根據(jù)查表得，，查Z525機床使用說明書，
進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》，因此確定進給量。
切削速度：參照《機械加工工藝手冊》取V=0.8m/s，即V=48m/min
機床主軸轉(zhuǎn)速：
取
實際切削速度：
工序13：校正夾緊工件，鉆工件4-?14.5孔。
確定進給量：根據(jù)查表得，，查Z3050機床使用說明書，
進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》，因此確定進給量。
切削速度：參照《機械加工工藝手冊》取V=0.4m/s，即V=24m/min
機床主軸轉(zhuǎn)速：
取
實際切削速度：
工序14：鉆工件4-M8X1.5螺紋孔。
確定進給量：根據(jù)查表得，，查Z3050機床使用說明書，
進給量：根據(jù)《機械加工工藝手冊》，因此確定進給量。
切削速度：參照《機械加工工藝手冊》取V=0.3m/s，即V=18m/min
機床主軸轉(zhuǎn)速：
取
實際切削速度：
4. 夾具設(shè)計
本次課程設(shè)計是設(shè)計銑突緣叉背臺面的專用銑床夾具，本工序是在立式銑床X52K設(shè)備上加工。
4.1定位方案的分析和定位基準的選擇
在突緣叉的加工過程中，銑突緣叉背臺面。用已加工突緣叉?95外圓及其端面，作為精基準定位，用一塊定位塊定位住突緣叉?95外圓及其端面限制工件的四個自由度，然后用一個定位銷定位住突緣叉的側(cè)面，這樣就限制了旋轉(zhuǎn)的一個自由度實現(xiàn)完全定位。不存在過定位的現(xiàn)象。
4.2定位誤差分析
本工序選用的工件以圓孔在定位銷上定位，定位銷為水平放置，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。
式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）；
——工件圓孔直徑公差（mm）；
——定位銷外圓直徑公差（mm）。
圖3.2 定位銷水平放置時定位分析圖
4.3銑削力與夾緊力計算
根據(jù)《機械加工工藝手冊》可查得：
銑削力計算公式為
圓周分力 式（3-1）
查表可得：
代入公式（3-1）得
=
查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為：
銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。
即： （）
計算出的理論夾緊力F再乘以安全系數(shù)k既為實際所需夾緊力
即： 取k=2
4.4對刀塊的設(shè)計
在銑削加工中,為了便于調(diào)整刀具與夾具的相對位置,通常要在夾具上設(shè)置對刀塊。本次設(shè)計的對刀塊為直角對刀塊，刀具的位置可以用塞片在對刀塊與刀間進行對刀。塞尺一般厚度為mm=1.3-5mm,而本次設(shè)計選擇塞尺的厚度為3mm.
本次設(shè)計的對刀塊的材質(zhì)為45鋼
對刀塊上的四個孔與兩個Φ3的錐銷孔和2-M3的螺紋孔組成，在安裝對刀塊時，首先用2個Φ3的錐銷插入銷孔定位之后，再用2個M3的螺栓擰緊對刀塊。
材料熱處理：淬火HRC60-64.
表面處理：表面發(fā)黑處理。
4.5夾具設(shè)計及操作的簡要說明
本夾具用于銑突緣叉背臺面的專用銑床夾具。用一塊定位塊定位住突緣叉?95外圓及其端面限制工件的四個自由度，然后用一個定位銷定位住突緣叉的側(cè)面，校正工件后，用壓板壓住工件2個?39孔，然后啟動氣缸壓緊工件。
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參考文獻
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