撥叉鉆孔夾具課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、課程設(shè)計(jì)的目的機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程教學(xué)的一 個(gè)不可或缺的輔助環(huán)節(jié)。 它是學(xué)生綜合運(yùn)用本課程及其先修課程的理 論和實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行加工工藝及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一次重要實(shí)踐。 它對(duì)于 培養(yǎng)學(xué)生編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的能力， 為以后搞好 畢業(yè)設(shè)計(jì)和到工廠從事工藝與夾具設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。 本課程 的目的在于：1) 培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)及相關(guān)專業(yè)課程(工 程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)、互換性與測(cè)量技術(shù)、 機(jī)械制造基礎(chǔ)) 的理論知識(shí)， 結(jié)合金工實(shí)習(xí)、 生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)， 獨(dú)立地分析和解決機(jī)械 加工工藝問(wèn)題，初步具備設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。2) 能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，應(yīng)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理 和方法，學(xué)會(huì)擬定夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步具備設(shè)計(jì) 保證加工質(zhì)量的高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理的專用夾具的能力。3) 使學(xué)生熟悉和能夠應(yīng)用有關(guān)手冊(cè)、 標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料， 指導(dǎo)學(xué)生分析零件加工的技術(shù)要求和企業(yè)已具備的加工條件， 掌握從 事工藝設(shè)計(jì)的方法和步驟。4) 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械制圖、設(shè)計(jì)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和編寫(xiě)技術(shù)文件等基本技能5）培養(yǎng)學(xué)生耐心細(xì)致、科學(xué)分析、周密思考、吃苦耐勞的良 好習(xí)慣。6）培養(yǎng)學(xué)生解決工藝問(wèn)題的能力，為學(xué)生今后進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì) 和去工廠從事工藝與夾具設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。二、課程設(shè)計(jì)的要求 本課程設(shè)計(jì)要求就一個(gè)中等復(fù)雜程度的零件編制一套機(jī)械加工 工藝規(guī)程， 按教師指定的某道工序設(shè)計(jì)一副專用夾具， 并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō) 明書(shū)。學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，認(rèn)真地、有計(jì)劃地、獨(dú)立按時(shí)完 成設(shè)計(jì)任務(wù)。學(xué)生對(duì)待自己的設(shè)計(jì)任務(wù)必須如圖工廠接受任務(wù)一樣， 對(duì)于自己所做的技術(shù)方案、 數(shù)據(jù)選擇和計(jì)算結(jié)果必須高度負(fù)責(zé)， 注意 理論與實(shí)踐相結(jié)合， 以期待整個(gè)設(shè)計(jì)在技術(shù)上是先進(jìn)的、 在經(jīng)濟(jì)上是 合理的、在生產(chǎn)中是可行的。設(shè)計(jì)題目：撥叉零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝置生產(chǎn)綱領(lǐng)：300010000件生產(chǎn)類型：批量生產(chǎn)具體要求： 1、產(chǎn)品零件圖1張2 、零件毛坯圖1張3 、機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片1份4 、機(jī)械加工工序卡片 1 套5 、夾具設(shè)計(jì)裝配圖（ 0#或 1#圖紙）1 份6 、夾具設(shè)計(jì)零件圖（ 2# 4#圖紙） 1 3 張、課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（ 60008000字）1 份3附：產(chǎn)品零件圖54#指導(dǎo)教師：教研室主任：年月日目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù) 6二、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 6三、零件的分析6四、確定毛坯的制造方法、初步確定毛坯形狀 7五、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)8六、夾具設(shè)計(jì) 17七、總結(jié) 21八、參考文獻(xiàn) 2256一、設(shè)計(jì)任務(wù)：加工撥叉上？8.4mm孔（工件材料45鋼）。工件以？15.81F8孑L、叉口及槽在定位軸2、削邊銷1、偏心輪3上定位，由偏心輪夾緊工件，并利用偏心輪楔面的作用 限制工件一個(gè)自由度。本夾具采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板，放松鎖鎖緊螺釘6,即可回轉(zhuǎn)鉆模板，以便于裝卸工件。圖1所示為撥叉鉆孔工序圖。設(shè)計(jì)在Z525立式鉆床上鉆撥叉零件上 8.4mm的鉆床夾具。.二、計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型:該零件屬于大批量生產(chǎn)。故需設(shè)計(jì)專用夾具來(lái)確保生產(chǎn)三、零件分析:1、撥叉技術(shù)要求:加工表面尺寸及偏差（mn）公差及精度等級(jí)表面粗糙度Ra形位公差（mm叉腳兩端面5.9 -0.15IT126.3rri 0-15iAi叉口兩內(nèi)側(cè)面51+0.1IT126.315.8內(nèi)孔“ +0.04315.81 +0.016IT83.2鉆孔8.4 8.400.021 X 1IT7叉頭凸臺(tái)兩端面9.65 00.25IT126.3叉頭平臺(tái)外表面IT136.3叉頭平臺(tái)凸面11IT1312.5叉頭卜表面IT1312.5該撥叉結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬于典型的叉桿類零件。 加工精度要求高。叉腳兩端面在工作中需承 受沖擊載荷，為增強(qiáng)耐磨性，采用局部淬火，硬度為180HBS左右，為保證撥叉使用時(shí)，叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面與孔 15.8垂直度要求為 0.15mm,綜上所述，該零件得各項(xiàng)技術(shù)要求制訂較合理，符合在變速箱中得功用。2、審查撥叉的工藝性分析零件圖可知，該撥叉的叉腳兩端面厚度薄于連接的表面，但減少了加工面積，使用淬火處理提供局部的接觸硬度。叉腳兩端面面積相對(duì)較大，可防止加工過(guò)程中鉆頭鉆偏，保 證孔的加工精度，及孔與叉腳兩端面的垂直度。其它表面加工精度較低，通過(guò)銃削、鉆床的 粗加工就可達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對(duì)較高，但也可以在正常得生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)得方法保質(zhì)保量地加工出來(lái)。可見(jiàn)該零件工藝性好。四、確定毛坯的制造方法、初步確定毛胚形狀：1、選擇毛坯由于該撥叉在工作過(guò)程中承受沖擊載荷，為增強(qiáng)強(qiáng)度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鍛模制作毛坯。拔模斜度為5。2、確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量公差等級(jí)：由撥叉的功用和技術(shù)要求，確定該零件的的公差等級(jí)為普通級(jí)。鍛件重量：已知機(jī)械加工后撥叉的重量為3kg，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為3.5kg。3、鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)對(duì)撥叉零件圖分析計(jì)算，可大概確定鍛件外輪廓包容體的長(zhǎng)度、寬度和高度，即l= 136mm , b= 76mm, h= 72mm,由公式2-3、2-5可計(jì)算出該撥叉鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù) S=mt/mN=3.5/ (136X 76X 72X 7.8 x 10-6 kg/mni ) =3.5/5.8=0.6 故屬于 S級(jí)。4、鍛件材質(zhì)系數(shù)由于該撥叉材料為45鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)少于 0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù) 屬M(fèi)級(jí)。5、鍛件分模線形狀根據(jù)該撥叉的形位特點(diǎn)，以對(duì)稱平分面為分模面，屬平直分模線。6、零件表面粗糙度由零件圖可知，該撥叉各加工表面粗糙度Ra均大于等于3.2um。由查表可知鍛件毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量：鍛件重量/kg包容體重量/kg形狀復(fù)雜系數(shù)材質(zhì)系數(shù)公差等級(jí)63.5SM1普通級(jí)項(xiàng)目/mm機(jī)械加工余量/mm尺寸公差/mm備注厚度5.9“介 +1.41.8 -0.42.02.5寬度512 5 +1.7厶2 -0.82.02.5寬度14.2_ _ +1.52.2 -0.82.02.5孔徑15.8_ _ +1.52.2 -0.72.0中心距 0.5五、擬定工藝路線：（一）選擇定位基準(zhǔn)：1粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的圓柱面為主要的定位粗基準(zhǔn)2精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以 15.8的孔內(nèi)表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。（二）制定工藝路線：根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查機(jī)械制 造工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)手冊(cè)第 20頁(yè)表1.4-7、1.4-8、1.4-11，選擇零件的加工方法及工藝路線 方案如下：工序01粗銃15上、下端面，以外圓為定位基準(zhǔn)，采用X61立式銃床加專用夾具；工序02鉆15孔，以15孔的下端面為定位基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序03擴(kuò)15.5孔，以15下端面為定位基準(zhǔn)，采用 Z525立式鉆床加專用夾具； 工序04粗鉸15.7孔，以15下端面為定位基準(zhǔn)，采用 Z525立式鉆床加專用夾具； 工序05精鉸15.8孔，以15下端面為定位基準(zhǔn)，采用 Z518立式鉆床加專用夾具； 工序06銃8.4端面，以15孔為定位基準(zhǔn)，采用 X61立式銃床加專用夾具；工序07粗精銃叉口前后兩側(cè)面，以15.8孔為定位基準(zhǔn)，采用 X61立式銃床加專用夾具；工序08熱處理（叉腳兩端面局部淬火），淬火，使表面硬度達(dá)到185HBS工序09粗精銃叉口 20*5兩內(nèi)側(cè)面，以15.8孔為定位基準(zhǔn)，采用X61立式銃床加專 用夾具；工序10粗精銃14.2缺口，以15.8孔為定位基準(zhǔn)，采用X61立式銃床加專用夾具；工序11鉆9孔，以15.8孔為定位基準(zhǔn)，采用 Z525立式鉆床并采用專用夾具； 工序12去毛刺；工序13終檢。（三）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定：1、圓柱表面工序尺寸：前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下：加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)工序尺寸表面粗糙度 15.81鉆0.8IT111512.5擴(kuò)0.5IT1015.56.3粗鉸0.2IT1015.76.3精鉸0.1IT815.83.22、平面工序尺寸:工序號(hào)工序內(nèi)容加工余量基本尺寸經(jīng)濟(jì)精度鍛件CT1201粗銃15上、下端面1371206銃8.4端面1161207粗精銃叉口前后兩側(cè)面1. 551209粗精銃叉口 20*5兩內(nèi)側(cè)面1. 5511210粗精銃14.2缺口7. 114. 2123、確定切削用量及時(shí)間定額：工序01粗銃15.81上、下端面，以外圓為定位基準(zhǔn)，采用X61立式銃床加專用夾具刀具：YG6硬質(zhì)合金端銃刀。 銃削寬度aeW 90,深度apW 6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)機(jī)械制造 工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱設(shè)計(jì)手冊(cè)）表3.1，取刀具直徑do=125mm根據(jù)切削用量 手冊(cè)（后簡(jiǎn)稱切削手冊(cè)）表3.16，選擇刀具前角丫 o= 0。后角ao = 8,副后角ao=10,刃傾角：入s= 10 ,主偏角Kr=60 ,過(guò)渡刃Kr =30 ,副偏角Kr =5。2.切削用量1 ）確定切削深度ap因?yàn)橛嗔枯^小，故選擇 ap=4mm 一次走刀即可完成。2 ）確定每齒進(jìn)給量fz采用對(duì)稱端銃，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)切削手冊(cè)表3.5，使用YG6硬質(zhì)合金端銃刀加工，機(jī)床功率為4.5kw （據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-35 , X61立式銃床）時(shí)：fz=0.090.18mm/z故選擇：fz=0.18mm/z。3 ）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)切削手冊(cè)表 3.7，銃刀刀齒后刀面最大磨損量為1.5mm；由于銃刀直徑d0=125mm故刀具使用壽命 T=180min （據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)表 3.8 ）。4 ）計(jì)算切削速度Vc和每分鐘進(jìn)給量Vf根據(jù)切削手冊(cè)表 3.16，當(dāng) d0=125mm Z=12, ap< 7.5 , fz< 0.18mm/z 時(shí)， vt=98m/min,n t =250r/min,v ft =471mm/min。各修正系數(shù)為： kMV= 1.0 , ksV= 0.8。切削速 度計(jì)算公式為：cdoqvvcmpv kvTmapxvfzyvaeuz其中 ae=72mm, a 4mm, 6 = 245, q 0.2 , Xv = 0.15 , y 0.35 ,kv = kMvksv = 1.0 0.8=0.8,小=.2 , Pv = 0, m = 0.32, T=180mi n,fz = 0.18mm/z, Z =12,將以上數(shù)據(jù)代入公式:0.8245 匯125 漢0.21800.32 4 0.15 0.08 0.35 72 0.2 12= 142m/ min確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:ns 二1000 =361r/min。dw根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-36 ,選擇nc=300r/min,v fc =390mm/min,因此，實(shí)際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為:d0n 3.14 125 300vc=m/mi n=118m/min1000 1000f zc=v fc/ncZ=390/300 x 12 mm/z=0.1mm/z5) 校驗(yàn)機(jī)床功率根據(jù)切削手冊(cè)表3.24，近似為 Pcc=3.3kw,根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，主軸允許功率Pcm=4.5x 0.75kw=3.375kw>Pcc。故校驗(yàn)合格。最終確定:a p=4.0mm nc=300r/min ，Vf=390mm/s, Vc=118m/min， fz=0.1mm/z。6) 計(jì)算基本工時(shí)t m= L/ v f, L=l+ y+ A , l=24mm.查切削手冊(cè)表 3. 26，入切量及超切量為：y+ A =40mm貝V：tm= L/ V f =(24*2+40)/390=0.22min 。工序02鉆15孔，以15孔的上端面為定位基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具1. 加工條件工件材料：45 鋼,d b =170240MPa 鍛造；工件尺寸：aema>=72mm l=176mm;加工要求：鉆 15孔，加工余量 0.8;機(jī)床：Z525立式鉆床；刀具：根據(jù)切削手冊(cè)表2.1.2.2 ，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭， 粗鉆時(shí)do=15mm鉆頭 采 用雙錐后磨橫刀，后角a。= 12,二重刃長(zhǎng)度b e =3.5mm,橫刀長(zhǎng)b=2mm寬l=4mm,棱帶長(zhǎng)度 l1 = 1.5mm, 2=100。，： =302. 選擇切削用量(1) 確定進(jìn)給量二1.67 ： 3，由切削手冊(cè)表按加工要求確定進(jìn)給量：查切削手冊(cè)，f二0.43 0.53mm/r,2.7,系數(shù)為0.5,則:f =(0.430.53) 0.5 =(0.215 0.265)mm/r按鉆頭強(qiáng)度選擇：查切削手冊(cè)表 2.8,鉆頭允許進(jìn)給量為：f = 2.0mm/r ；按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度選擇：查切削手冊(cè)表2.9，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許軸向力為8330N時(shí)，進(jìn)給量為f = 0.93mm/r。以上三個(gè)進(jìn)給量比較得出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為：0.2150.265mm/r。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-16,最終選擇進(jìn)給量f = 0.22mm/r o由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時(shí)鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而改為手動(dòng)進(jìn)給。根據(jù)切削手冊(cè)表 2.19查出,鉆孔時(shí)軸向力 Ff=2500N,軸向力修正系數(shù)為1.0，故Ff=2500N。根據(jù)Z525立式鉆床使用說(shuō)明書(shū)，機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的最大軸向力為8830N> Ff，故所選進(jìn)給量可用。(2) 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命后刀面最大磨損限度(查設(shè)計(jì)手冊(cè))為0.6mm壽命T =45min .(3) 切削速度查切削手冊(cè)表 2.30，切削速度計(jì)算公式為：cvdozvvc m xv yvkv(m/min)T ap f其中，cv 二 9.5, do 二 18mm, zv = 0.25, m 二 0.125,9 , Xv = 0 ,屮二 0.55 ,f =0.22，查得修正系數(shù)：kv = 1.0 , k"二0.85, d = 1.0，故實(shí)際的切削速度:9.5 180.25600.125 1 0.220.550.85 =9.5m/min13(4) 檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率查切削手冊(cè)表 2.20，當(dāng)f < 0.26, d o< 19mni時(shí)，M=31.78N?m修正系數(shù)均為 1.0 , 故MC=31.78 N?m。查機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)：Mn =144.2 N?m。查切削手冊(cè)表 2.23，鉆頭消耗功率：Pc=1.3kw。查機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，Pe = 2.8 0.81 = 2.26kw。由于Mc Mm , Pc Pe，故切削用量可用，即：f =0.22mm/r, n=n c = 272r/m in , v 15.4m/ min查切削手冊(cè)表2.10，擴(kuò)孔進(jìn)給量為：f 0.7 0.8mm/r，并由機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)最終選定進(jìn)給量為：f = 0.81mm/ ro根據(jù)資料，切削速度v = 0.4v鉆，其中v鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度，故：1000 3.8 ns61.1r / min，根據(jù)機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)選取:v =0.4 9.5 = 3.8m/min.19.8 :3、計(jì)算工時(shí)L42tm0.70 minnf 2720.22工序03 擴(kuò)15.51孔，以15上、下端面為定位基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具;nw = 97r / min。t - L y420.53min基本工時(shí)：97 0.8197 0.81工序04粗鉸15.7孔，以15上、下端面為定位基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具;刀具：專用鉸刀機(jī)床：Z525立式鉆床根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，鉸刀的進(jìn)給量為fz =0.81.2mm/z,進(jìn)給量取fz=0.81mm/r.機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為 nw=140r/min，則其切削速度為:v = n：d = 6.91m/min。機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，I = 42mmtm42n w f0.37 min140 0.8115#工序05精鉸15.8孔，以15上、下端面為定位基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具;刀具：dw=15.8mmf =0.48mm/r，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取為:機(jī)床：Z525立式鉆床根據(jù)有關(guān)手冊(cè)的規(guī)定，鉸刀的進(jìn)給量取nw =140r/min，則其切削速度為：v 二 n：d =9.27m/min機(jī)動(dòng)時(shí)切削工時(shí)，I = 42 mmtm42nw f42140 0.48=625min#工序06 銃8.4端面，以外圓為定位基準(zhǔn)，采用X61立式銃床加專用夾具;刀具：YG6硬質(zhì)合金端銃刀；機(jī)床：X61立式銃床；查切削手冊(cè)表 3.5，進(jìn)給量為：fz =0.51.0mm/min，取為0.5mm/r參考有關(guān)手冊(cè)，確定 v = 124m/min，采用YG6硬質(zhì)合金端銃刀,dw =125mm,z =12，則：1000v二 dw1000 124二 125二 316r / min16現(xiàn)采用X61立式銃床，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-36，取nw =300r/min，故實(shí)際切削速度:v = 21 =125 300 = 117.75m/min1000100017#nw =300r / min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:m = f z z nw =0.5 12300 = 1800mm/ min，取為 980mm/min本工序切削時(shí)間為:1420.05 minm 980工序07 粗銃叉口前后兩側(cè)面，以 15.8孔為定位基準(zhǔn)，采用 X61立式銃床加專用夾具;刀具：YG6硬質(zhì)合金端銃刀,do 二 40mm,Z = 10機(jī)床：X61立式銃床根據(jù)切削手冊(cè)查得,=0.13mm/乙ap二4mm。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-36查得，取:nw =300r/min，故實(shí)際切削速度:#v =1000二dwnw J 4LJ.37.7m/min1000當(dāng)nw = 300r / min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為:fz Z nw= 0.13 10 300 = 390mm/min查說(shuō)明書(shū)，取fm=400mm/min計(jì)算切削基本工時(shí):L =44.5 y ： =44.5 10 = 54.5mm因此，tm =2L 2*54.50.28minm 390工序09粗精銃叉口 20*5兩內(nèi)側(cè)面，以15.8孔為定位基準(zhǔn)，采用X61立式銃床加專用夾具。刀具：YG6硬質(zhì)合金端銃刀，d = 40mm,Z=10機(jī)床：X61立式銃床根據(jù)切削手冊(cè)查得， fz二0.13mm/ z, ap二4mm。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-36#查得，?。簄w =300r/min，故實(shí)際切削速度:iooo 一 1000當(dāng)nw= 300r /min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為:18#Z nw=0.13 10 300 =390mm/min查說(shuō)明書(shū)，取=400mm/ min，計(jì)算切削基本工時(shí):#L = 19 y ： = 19 10 = 29mm2L 38因此，tm0.1 minfm 390精銃叉口 20*5兩內(nèi)側(cè)面，以15.8孔為定位基準(zhǔn)，采用 X61立式銃床加專用夾具；機(jī)床：X61立式銃床刀具：硬質(zhì)合金立銃刀（鑲齒螺旋形刀片），由切削手冊(cè)表3.6查得：V = 0.45m/S ,d =40, z =6, f z =0.08mm/min,即 27m/min，因此#: dw 二 40#應(yīng)為:現(xiàn)采用X61立式銃床，取 nw =210r/min，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量z -nw = 0.08 6 210 = 100.8mm/min#查機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，取二 100mm/ min。#銃削基本工時(shí)：怙二19 =0.19 min1002tm = 0.19 2 = 0.38min工序10粗銃14.2缺口，以15.8孔為定位基準(zhǔn)，采用 X61立式銃床加專用夾具；刀具：YG6硬質(zhì)合金端銃刀，do = 40mm,Z=10機(jī)床：X61立式銃床根據(jù)切削手冊(cè)查得，fz二0.13mm/ z, ap二4mm。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-36查得，?。簄w 300r/min，故實(shí)際切削速度：#1000 1000#19當(dāng)nw =300r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為：fm 二 fz Z nw= 0.13 10 300 = 390mm/min查說(shuō)明書(shū)，取f m = 400mm/ min計(jì)算切削基本工時(shí)：L =43 27 9.5*2 = 89mmL 89因此，tm0.23minfm 390精銃14.2缺口，以15.8孔為定位基準(zhǔn)，采用 X61立式銃床加專用夾具刀具：YG6硬質(zhì)合金端銃刀；機(jī)床：X61立式銃床；查切削手冊(cè)表3.5，進(jìn)給量為：f z = 0.51.0mm/ min，取為0.5mm/r參考有關(guān)手冊(cè)，確定v = 124m/min ,采用YG6硬質(zhì)合金端銃刀，dw = 125mm, z = 12 , 則:ns= 316r /min1000v_ 1000 124 : dw: 125現(xiàn)采用X61立式銃床，根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)表 4.2-36，取nw=300r/min，故實(shí)際切削速度:二 dwnw1000二 125 3001000=117.75m/min#當(dāng)n300r /min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:f m = f z z nw =0.5 12300 = 1 80mm/ m in,取為 980mm/min本工序切削時(shí)間為:t 二 tm 42980=0.05 min工序11鉆9孔，以15.8孔為定位基準(zhǔn)，采用 Z525立式鉆床并采用專用夾具 機(jī)床：Z525立式鉆床刀具：高速鋼麻花鉆根據(jù)切削手冊(cè)查得，進(jìn)給量為 f =0.180.22mm/z,現(xiàn)取f=0.22mm/z , v=17m/min , 則:查設(shè)計(jì)手冊(cè)表4.2-15，取nw=600r/min。所以實(shí)際切削速度為：:dwnw - 9 600 v16.956m/ min1000 1000計(jì)算切削基本工時(shí)：丨y厶3.9tm0.03minf m600 0.22ns :1000v1000 17二 602r / min二 dw : 9六、專用鉆床夾具設(shè)計(jì)1、夾具設(shè)計(jì)要求已知工件材料為45鋼，毛坯為模鍛件，所用機(jī)床為Z525型立式鉆床，大批生產(chǎn)規(guī)模。試為該工序設(shè)計(jì)一鉆床夾具。2、夾具的設(shè)計(jì)方案分析： 孔8.4mm為自由尺寸，可一次鉆削保證。該孔在軸線方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)距離槽+0 114.2. mm的對(duì)稱中心線為 3.1mm 0.1mm在徑向方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是孔15.81F8的中心線，其對(duì)稱度要求為0.2mm該尺寸精度可以通過(guò)鉆模保證。 孔：15.81F8、槽14.20+0.1mm和撥叉槽口 50 0+0.1mm是已完成的尺寸，鉆孔 8.4mmo 立鉆Z525的最大鉆孔直徑為 25mm主軸端面到工作臺(tái)面的最大距離H為700mm工作臺(tái)面尺寸為375mnX 500mm其空間尺寸完全能夠滿足夾具的布置和加工范圍的要求。 本工序?yàn)閱我坏目准庸?，夾具可采用固定式。1、定位基準(zhǔn)的選擇：為了保證孔 8.4mm對(duì)基準(zhǔn)孔15.8F8垂直并對(duì)該孔中心線的對(duì)稱度符合要求，應(yīng)當(dāng)限制工件X的平移、Y軸旋轉(zhuǎn)、Z軸旋轉(zhuǎn)，三個(gè)自由度；為保證孔8.4處于撥叉的對(duì)稱面內(nèi)且不發(fā)生扭斜，應(yīng)當(dāng)限制Y軸旋轉(zhuǎn)自由度；為保證孔對(duì)槽的位置尺寸3.1mm錯(cuò)誤！未找到引用源。0.1mm,還應(yīng)當(dāng)限制 Y的平移自由度。由于 8.4mm為 通孔，深度方向的自由度Z的平移可以不加限制，因此，本夾具應(yīng)當(dāng)限制5個(gè)自由度?？?5.81F8是已經(jīng)加工好的， 且又是本工序要加工的孔 8.4mm的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，按照 基準(zhǔn)重合原則，選擇它作為主要定位基準(zhǔn)是比較恰當(dāng)?shù)摹Ｈ粜妮S水平放置并與鉆床主軸垂直和共面，則所鉆的孔與基準(zhǔn)孔之間的垂直度與對(duì)稱度就可以保證，其定位精度取決于配合間隙。為限制錯(cuò)誤！未找到引用源。自由度，應(yīng)以撥叉槽口 mm為定位基準(zhǔn)。這時(shí)有兩種定位方案。 如圖所示圖（a）是在叉口的一個(gè)槽面上布置了一個(gè)防轉(zhuǎn)銷；圖（b）是利用插口的兩側(cè)面布置一個(gè)大削邊銷，其尺寸采用 51g6，從定位穩(wěn)定和有利于夾緊來(lái)考慮，后一方案較好。為限制其自由度，定位元件的布置有以下三種方案：a. 以D面定位，這時(shí)定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)（槽不重合，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)之間的尺寸20錯(cuò)誤！未找到引用源。0.105mm所具有的誤差必然會(huì)反映到定位誤差中來(lái)，其 基準(zhǔn)不重合誤差為0.21mm,不能保證3.1mm錯(cuò)誤！未找到引用源。0.1mm的需要。b. 以槽口兩側(cè)面中的任一面為定位基準(zhǔn)，采用圓柱銷單面定位，這時(shí)，由于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是槽的對(duì)稱中心線，屬于基準(zhǔn)不重合，槽口尺寸辯護(hù)所形成的基準(zhǔn)不重合誤差為0.05mm。c. 以槽口兩側(cè)面為定位基準(zhǔn)，采用均有對(duì)稱機(jī)構(gòu)的定位零件（可伸縮的錐形定位銷） 定位，此時(shí)，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)完全重合，定位間隙也可以消除。在這三個(gè)方案中，第一方案不能保證加工精度；第二方案具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定位誤差可以保證的優(yōu)點(diǎn)；第三方案定位誤差為零，但結(jié)構(gòu)比前兩方案復(fù)雜些。從大批量生產(chǎn)的條件來(lái) 看，第三方案雖結(jié)構(gòu)復(fù)雜一點(diǎn)，卻能完成加緊的任務(wù)，因此第三方案是較合適的。2、夾緊機(jī)構(gòu)的確定：當(dāng)定位機(jī)構(gòu)水平放置時(shí)，在Z525立鉆上鉆8.4mm孔的鉆削力和扭矩具有定位心軸來(lái)承擔(dān)。這時(shí)工件的夾緊可以有以下兩種方案。a.在心軸軸向施加軸向力夾緊。這時(shí)，可在心軸端部采用螺紋夾緊裝置，夾緊力與切 削力處于垂直狀態(tài)。這種結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但裝卸工件卻比較麻煩。b.在槽14.2mm中采用帶對(duì)稱斜面的偏心輪定位件夾緊，偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，對(duì)稱斜面楔 入槽中，斜面上的向上分力迫使工件孔15.81F8與定位心軸的下母線緊貼，而軸向分力又使斜面與槽緊貼，使工件在軸向被偏心輪固定，起到了既定位（限制Y旋轉(zhuǎn)自由度）又夾緊的作用。顯然，后一方案具有操作方便的優(yōu)點(diǎn)?？傮w結(jié)構(gòu)按設(shè)計(jì)步驟，先在各視圖部位用雙點(diǎn)畫(huà)線畫(huà)出工件的外形，然后圍繞工件布置定位、夾緊和導(dǎo)向元件（見(jiàn)圖），再進(jìn)一步考慮零件的裝卸、各部件結(jié)構(gòu)單元的劃分、加工時(shí)操 作的方便性和結(jié)構(gòu)工藝性的問(wèn)題，使整個(gè)夾具形成一個(gè)整體。圖4為該夾具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，從該圖可以看出，該夾具具有如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 夾具體采用整體鑄件結(jié)構(gòu)，剛性較好。為保證鑄件壁厚均勻，內(nèi)腔掏空。為減少加 工面，各部件的結(jié)合面處設(shè)置鑄件凸臺(tái)。 定位心軸6和定位防轉(zhuǎn)扁銷1均安裝在夾具體的立柱上，通過(guò)夾具體上的孔與底面 的平行度來(lái)保證心軸與夾具底面的平行度要求。 為了便于裝卸零件和鉆孔后進(jìn)行攻絲，夾具采用了鉸鏈?zhǔn)姐@模板結(jié)構(gòu)。鉆模板4用銷軸3采用基軸制裝在模板座 7上，翻下時(shí)與支撐釘 5接觸，以保證鉆套的位置精度， 并用 鎖緊螺釘2鎖緊 鉆套孔對(duì)心軸的位置，在裝配時(shí)，通過(guò)調(diào)整模板座來(lái)達(dá)到要求。在設(shè)計(jì)時(shí)，提出了鉆套孔對(duì)心軸軸線的位置度要求 0.04mm來(lái)調(diào)整達(dá)到此要求后，在模板座與夾具體上配鉆 鉸定位孔、打入定位銷使之位置固定。 偏心輪裝在其支座中，安裝調(diào)整夾具時(shí)，偏心輪的對(duì)稱斜面的中心與夾具鉆套孔中 心線保持3.1mm 0.03mm的要求，并在調(diào)整好后打入定位銷使之固定。 夾緊時(shí)，通過(guò)手柄順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)偏心輪，使其對(duì)稱斜面楔入工件槽內(nèi)，在定位的同時(shí) 將工件夾緊。由于鉆削力不大，故工作可靠J圖4確定夾緊機(jī)構(gòu)針對(duì)大批生產(chǎn)，選用偏向輪夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊力計(jì)算(1)由表 10-1 得 夾緊力 Fj=FL/ p tan( a + d+tan $ 2 , p =(R+esin 3 )/cos a ,a =arctanecos 3 /(R+esin 3 )ecos 3 = 3 , e= 5 ,R=33 ,L=160取偏心輪與夾緊面的摩擦系數(shù)和偏心輪與鉸鏈軸的摩擦系數(shù)f 一樣，根據(jù)表10-2得,f=0.2，則摩擦角 $ 1= $ 2=arctanf=所以得：夾緊力Fj=5.3F(2 )求切削力和切削扭矩：由表3-54和3-55得切削力 Px=68Ds0.7 K>,切削扭矩：皿=34.5$0.8 K>D=8.4, s=0.2, Kp= ( d b/75) 0.75 , <r b=580。切削力Px=264N,切削扭矩：M=1444N mm理論夾緊力Fjo= Px=264N,取安全系數(shù) K=2.7,夾緊力 Fj =K F jo=712.8N，原始作用力 F= Fj/5.3=134.5N切削扭矩M=1444N mm對(duì)工件定位的影響很少，可以忽略。3、夾具裝配圖標(biāo)注尺寸、配合及技術(shù)要求（1） 確定定位元件間的尺寸，心軸與削邊銷中心距尺寸為96.8（2） 根據(jù)加工孔的加工要求，確定鉆套中心線與定位偏心輪中心線的尺寸為3.1 0.03 ， 為零件相應(yīng)尺寸 3.1 0.1 的公差值的 1/3 。位置度公差為零件相應(yīng)尺寸 0.1 的公差值的 1/3 。（ 3）心軸中心線與夾具底面的平行度公差為0.02mm。（4）標(biāo)注關(guān)鍵件的配合尺寸如圖，20H7k6,19H7k6,12H7f9。4、夾具操作簡(jiǎn)要說(shuō)明本夾具使用在立式鉆床上，加工撥叉上孔8.4mm。工件以 15.81F8孔、51001 mm叉口及14.2 00.1 mnfl,分別在定位心軸、削邊銷及偏心輪上定位。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使偏心輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，偏心輪上的對(duì)稱弧面楔入工件14.2 00.1 mn內(nèi)，定位并夾緊工件。25七、總結(jié)就我個(gè)人而言，通過(guò)這次設(shè)計(jì)，基本上掌握了零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)， 機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)等。并學(xué)會(huì)了使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、 和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。最重要的是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)， 解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題， 鞏固和加深了所學(xué)到的東西。 并在設(shè)計(jì)過(guò)程中， 學(xué)到了很多課堂上沒(méi)有學(xué)到的東 西。能夠順利的完成這次課程設(shè)計(jì)， 首先得助于羅成老師的悉心指導(dǎo)， 還有就是我們 小組成員間合理的分工和小組成員們的努力。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中， 由于對(duì)零件加工所 用到的設(shè)備的基本性能和加工范圍缺乏全面的了解， 缺乏實(shí)際的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)， 導(dǎo)致 在設(shè)計(jì)中碰到了許多的問(wèn)題。 但在我們小組成員的共同努力下， 我們通過(guò)請(qǐng)教老 師和咨詢同學(xué)，翻閱資料、查工具書(shū)，解決設(shè)計(jì)過(guò)程中的一個(gè)又一個(gè)的問(wèn)題。在 這個(gè)過(guò)程中， 使我對(duì)所學(xué)的知識(shí)有了進(jìn)一步的了解， 也了解了一些設(shè)計(jì)工具書(shū)的 用途，同時(shí)，也鍛煉了相互之間的協(xié)同工作能力。在此，十分感謝羅成老師的細(xì) 心指導(dǎo)，感謝同學(xué)們的互相幫助。在以后的學(xué)習(xí)生活中，我將繼續(xù)刻苦努力，不 段提高自己。本說(shuō)明書(shū)撥叉的有關(guān)工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)說(shuō)明 ,由于本身及小組成員能力水平有 限，設(shè)計(jì)存在許多錯(cuò)誤和不足之處，懇請(qǐng)老師給予指正，謝謝！26八、參考文獻(xiàn)1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) ?？陆ê?主編 2008 年 華中科技出版社 2、機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè) 1.2 。3、GBT6414-1999鑄件尺寸公差及加工余量。4、 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)薛源順主編機(jī)械工業(yè)出版社5、 機(jī)床夾具圖冊(cè)薛源順主編機(jī)械工業(yè)出版社27