撥叉831006銑16mm槽加工工藝及夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】

零件號(hào)831006材料HT200編制機(jī)械加工工藝過程綜合卡片零件名稱撥叉毛坯重量1.12kg指導(dǎo)生產(chǎn)類型中批生產(chǎn)毛坯種類鑄件審核工序安裝（工位）工步工序說明工序簡(jiǎn)圖機(jī)床夾具或輔助工具刀具11銑168mm槽，保證16mmX51立式銑床專用夾具高速鋼立銑刀2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(jì) 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(jī)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(shí) .11 第4章 銑床夾具 17 4.1問題的提出 17 4.2定位基準(zhǔn)的選擇 17 4.3切削力和卡緊力計(jì)算 17 4.4定位誤差分析 19 4.5卡具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 20 結(jié)束語 21 參考文獻(xiàn) 22 致謝 23 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(jì) 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(jī)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(shí) 11 第 4 章 銑床夾具 17 4.1 問題的提出 .17 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .17 4.3 切削力和卡緊力計(jì)算 .17 4.4 定位誤差分析 .19 4.5 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 .20 結(jié)束語 21 參考文獻(xiàn) 22 致謝 23 1 第 1 章 緒論 畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jìn)行的，這是我 們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)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(shí) 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(jì)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(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐 知識(shí)，正確地解決一個(gè)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(jì)能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加 工要求，設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 （3）學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱， 出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，我希望通過這次設(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(guó)的“四化”建設(shè)打一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于個(gè)人能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教，本 人將表示真誠(chéng)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(jī)構(gòu)中，主要起 換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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 25 孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，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。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。 該零件兩個(gè)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(shí)保證25 的孔和叉口的垂直度。同時(shí)該零件上還需加工 4016 的 槽，其粗糙度值為 6.3，所以一次銑銷即可。但同時(shí)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(jiǎn)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 25 ； 023. 2大頭半圓孔 及其端面； 4.05 3168 槽； 440 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(zhǔn)采用專用夾 具進(jìn)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(jì)精度及機(jī)床所 能達(dá)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(jì) 3.1 確定毛坯的制造形式 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) （機(jī)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(jī)械加工工藝師手冊(cè) （機(jī)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(jī)械砂型鑄造和壓鑄，由于壓鑄的設(shè)備太昂貴，根據(jù)手冊(cè)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(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，甚至還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)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 40mm 圓一個(gè)端面作為粗基準(zhǔn)加工另一個(gè)端面。再加一個(gè)鉤形壓板和一個(gè) V 形塊限制 自由度，達(dá)到完全定位。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。 主要因該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn) 行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)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(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置 精度等級(jí)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(jī)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(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 5 工藝路線方案一： 工序： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 25 孔。以 40 外圓和其端面為基準(zhǔn)，選 用 Z5120A 立式鉆床加專用夾具。 工序：銑 55 的叉口及上、下端面。利用 25 的孔定位，以兩個(gè)面作 為基準(zhǔn)，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序：粗、精銑 的叉口的內(nèi)圓面。利用 25 的孔定位，以兩個(gè)面 4.05 作為基準(zhǔn)，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序：粗銑 353 的外圓斜面。以 25 的孔和 55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 工序：精銑 353 的外圓斜面。以 25 的孔和 55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 工序：粗銑 4016 的槽，以 25 的孔定位，選用 X51 立式銑床加專用 夾具。 工序：切斷 55 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 檢驗(yàn)。 工藝路線方案二： 工序： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 25 孔。以 40 外圓和其端面為基準(zhǔn)，選 用 Z5120A 立式鉆床加專用夾具。 工序：銑 55 的叉口及上、下端面。利用 25 的孔定位，以兩個(gè)面作 為基準(zhǔn)，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序：粗、精銑 的叉口的內(nèi)圓面。利用 25 的孔定位，以兩個(gè)面 4.05 作為基準(zhǔn)，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序：切斷 55 叉口，用寬為 4 的切斷刀，選用 X51 立式銑床加專用 夾具。 工序：粗銑 353 的外圓斜面。以 25 的孔和 55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 工序：精銑 353 的外圓斜面。以 25 的孔和 55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 6 工序：粗銑 4016 的槽，以 25 的孔定位，選用 X51 立式銑床加專 用夾具。 工序 檢驗(yàn)。 以上工藝過程詳見附表 1“機(jī)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(xì)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(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問題，主要表現(xiàn)在 25 的孔及其 16 的 槽和 55 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 25 的孔，再由它定位加工 55 的內(nèi)25 圓面及端面，保證 25 的孔與 55 的叉口的端面相垂直。因此，加工以鉆 25 的孔為準(zhǔn)。為了在加工時(shí)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： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 25 孔。以 40 外圓和其端面為基準(zhǔn)，選 用 Z5120A 立式鉆床加專用夾具。 工序：銑 55 的叉口及上、下端面。利用 25 的孔定位，以兩個(gè)面作 為基準(zhǔn)，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序：粗、精銑 的叉口的內(nèi)圓面。利用 25 的孔定位，以兩個(gè)面 4.05 作為基準(zhǔn)，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序：粗銑 353 的外圓斜面。以 25 的孔和 55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 工序：精銑 353 的外圓斜面。以 25 的孔和 55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 工序：粗銑 4016 的槽，以 25 的孔定位，選用 X51 立式銑床加專用 夾具。 工序：切斷 55 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 檢驗(yàn)。 7 3.4 機(jī)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 170220HBS，毛坯重量約 1.12kg。根據(jù)機(jī)械 加工工藝師手冊(cè) （以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)機(jī)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(jī)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(jì)毛坯圖樣，從而為工件毛坯的制造 作準(zhǔn)備，該工序在這里不做詳細(xì)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(jī)械加工工藝師手冊(cè) （以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè) 機(jī)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(shí)際，要 合理地處理好毛坯余量同機(jī)械加工工序余量之間的不足。 （1）粗銑 55 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(jī)械加工余量手冊(cè) （以下簡(jiǎn)稱余量手冊(cè)機(jī)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(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí) CT 分為 79 級(jí)，選用 8 級(jí)。 MA 為 F。再查表 4-2 查得加工余量為 2.0 mm。由 工藝手冊(cè)表 2.2-1 至表 2.2-4 和 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具 （機(jī)械工業(yè)出版出版社、劉守勇主編）中 表 1-15 及工廠實(shí)際可得：Z=2.0mm，公差值為 T=1.6mm。 (2)加工 353 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 4016 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(jī)械加工余量，工序尺寸及毛壞尺寸的確定 鉆 25 的孔加工余量及公差。 毛坯為實(shí)心，不沖出孔。該孔的精度要求在 IT7IT9 之間，參照工藝手 冊(cè)表 2.3-9表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 8 查工藝手冊(cè)表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件 尺寸公等級(jí) CT 分為 79 級(jí)，選用 8 級(jí)。MA 為 F。公差值 T=0.12 mm， 鉆孔 23mm 擴(kuò)孔 24.8 mm 2Z=1.8 mm 鉸孔 25 mm 2Z=0.2 mm 由于本設(shè)計(jì)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(jì)算 最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 25 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(shí)的最大尺寸： 23（mm） 鉆孔時(shí)的最小尺寸： 22.5（mm） 擴(kuò)孔時(shí)的最大尺寸： 23 +1.8=24.8（mm） 擴(kuò)孔時(shí)的最小尺寸： 24.8-0.35=24.45（mm） 粗鉸孔時(shí)的最大尺寸： 24.8+0.14=24.94（mm） 粗鉸孔時(shí)的最小尺寸： 24.94-0.15=24.79（mm） 精鉸孔時(shí)的最大尺寸： 24.94+0.06=25（mm） 精鉸孔時(shí)的最小尺寸： 25-0.05=24.95（mm） (2)銑 55 的叉口及上、下端面 因?yàn)椴婵诘拇植诙葹?3.2，所以粗銑再精銑。參照工藝手冊(cè)表 2.3-9 表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查工藝手冊(cè)表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件 尺寸公等級(jí) CT 分為 79 級(jí)，選用 8 級(jí)。MA 為 F。公差值 T=1.4 mm 粗銑 55 的叉口及上、下端面余量 1.0 mm。 2Z=2.0 精銑 55 的叉口及上、下端面。 2Z=2.0 （3）粗銑 353 的上端面 鑄件毛坯 鉆孔 擴(kuò)孔 粗鉸 精鉸 最大 23 24.8 24.94加工前尺寸 最小 22.5 24.45 24.79 最大 23 24.8 24.94 25加工后尺寸 最小 22.5 24.45 24.79 24.95 加工余量 23 24.8 24.94 25 工 序加 工 尺 寸 及 公 差 10 因?yàn)樵撁娴拇植诙葹?6.3，所以粗銑一次即可。參照工藝手冊(cè)表 2.3-9 表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查工藝手冊(cè)表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件 尺寸公等級(jí) CT 分為 79 級(jí)，選用 8 級(jí)。MA 為 F。公差值 T=1.3mm 粗銑 353 的上端面 2z=2.0 （4）粗銑 4016 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(cè)表 2.3- 9表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查工藝手冊(cè)表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件 尺寸公等級(jí) CT 分為 79 級(jí)，選用 8 級(jí)。MA 為 F。公差值 T=1.6mm，其偏差 0.7 粗銑 4016 的上表面 2Z=2.0 （5）銑 4016 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(cè)表 2.3-9 表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查工藝手冊(cè)表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件 尺寸公等級(jí) CT 分為 79 級(jí)，選用 8 級(jí)。MA 為 F。公差值 T= 1.6mm 。 粗銑 4016 的槽 2Z=2.0 精銑 4016 的槽 2Z=2.0 （6）切斷 55 叉口 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 工序： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 25 孔。 1.加工條件 工件材料：灰鑄鐵 HT200 加工要求：鉆 25 的孔，其表面粗糙度值為 Rz=1.6 m；先鉆 23 的孔 在擴(kuò) 24.8 的孔，再粗鉸 24.94 孔，再精鉸 25 孔。 機(jī)床：Z5125A 立式鉆床。 刀具：23 麻花鉆，24.8 的擴(kuò)刀，鉸刀。 11 2.計(jì)算切削用量 （1）鉆 23 的孔。 進(jìn)給量 查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)P47 表 2-23 鉆孔進(jìn)給量 f 為 0.390.47 mm/r，由于零件在加工 23mm 孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘 系數(shù) 0.75，則 f=(0.390.47)0.75=0.290.35mm/r，查表得出，現(xiàn)取 f=0.25mm/r。此工序采用 23 的麻花鉆。 所以進(jìn)給量 f= 0.25mm/z 鉆削速度 切削速度：根據(jù)手冊(cè)表 2.13 及表 2.14，查得切削速度 V=18m/min。min)/(24.931801rdwvns 根據(jù)手冊(cè) nw=300r/min,故切削速度為 i)/(67.10V 切削工時(shí) l=23mm，l1=13.2mm. 查工藝手冊(cè)P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： (min)5.12.03821nwfltm 擴(kuò)孔的進(jìn)給量 查切削用量手冊(cè)表 2.10 規(guī)定,查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò) 24.8 的孔時(shí)的進(jìn)給量,并 根據(jù)機(jī)床規(guī)格選取 F=0.3 mm/z 切削速度 擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔的切削速度,根據(jù)工藝手冊(cè)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(shí)心孔時(shí)的切削速度 .故 V=0.421.67=8.668m/minmin)/(3.18.24610rdwvns 12 按機(jī)床選取 nw=195r/min. 切削工時(shí) 切削工時(shí)時(shí)切入 L1=1.8mm,切出 L2=1.5mm (min)4.13.0195821nwfltm 粗鉸孔時(shí)的進(jìn)給量 根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的 1/21/3,故 F=1/3f 鉆=1/30.3=0.1mm/r V=1/3V 鉆=1/3 21.67=7.22m/minmin)/(2.94.710rdwvns 切削速度 按機(jī)床選取 nw=195r/min,所以實(shí)際切削速度 in)/(27.1509.210nV 切削工時(shí) 切削工時(shí),切入 l2=0.14mm,切出 l1=1.5mm.(min)18.4.0195821nwfltm 精鉸孔時(shí)的進(jìn)給量 根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的 1/21/3,故 F=1/3f 鉆=1/30.3=0.1mm/r V=1/3V 鉆=1/3 21.67=7.22m/min min)/(975.12.10rdwvns 切削速度 按機(jī)床選取 nw=195r/min,所以實(shí)際切削速度 in)/(3.15091nV 切削工時(shí) 切削工時(shí),切入 l2=0.06mm,切出 l1=0mm. 13 (min)1.4.01956821nwfltm 工序：銑 55 的叉口的上、下端面。 進(jìn)給量 采用端銑刀，齒數(shù) 4，每齒進(jìn)給量 =0.15mm/z（機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾fa 具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) （吳拓、方瓊珊主編） 。 故進(jìn)給量 f=0.6mm 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 918m/min 根據(jù)實(shí)際情況查表得 V=15 m/min 切削工時(shí) 引入 l=2mm，引出 l1=2mm，l3=75mm。 查工藝手冊(cè)P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： (min)7.86.0152311 nwftml 工序銑 55 的叉口 進(jìn)給量 由工藝手冊(cè)表 3.1-29 查得采用硬質(zhì)合金立銑刀,齒數(shù)為 5 個(gè)，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(jìn)給量 f 為 0.150.30，由手冊(cè)得 f 取 0.15mm/z 故進(jìn)給量 f=0.75 mm/z. 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 4590mm/min, 由手冊(cè)得 V 取 70mm/min. 切削工時(shí) 14 引入 l=2mm，引出 l1=2mm，l3=75mm。 查工藝手冊(cè)P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： (min)5.71.02311 nwftml 工序：銑 353 的上端面。 進(jìn)給量 采用端銑刀，齒數(shù) 4，每齒進(jìn)給量 =0.15mm/z（機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾fa 具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) ，吳拓、方瓊珊主編） 。 故進(jìn)給量 f=0.6mm 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 918m/min 根據(jù)實(shí)際情況查表得 V=15 m/min 切削工時(shí) 切入 l=3mm,行程 l1=35。 查工藝手冊(cè)P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式：(min)2.4601531nwftml 工序：銑 4016 槽的表面。 進(jìn)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 32，齒數(shù)為 8。由工藝手冊(cè)表 2.4-73，取每齒進(jìn)給量為 0.15mm/z,ap=2mm 故總的進(jìn)給量為 f=0.158=1.2 mm/z。 切削速度 由工藝手冊(cè)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 切削工時(shí) 切入 l=2mm 切出 l1=2mm,行程量 l3=40mm。 查工藝手冊(cè)P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： (min)92.1.402321 nwftml 工序銑 4016 的槽。 進(jìn)給量 的槽可用高速鋼三面刃銑刀加工，銑刀規(guī)格為 16，齒數(shù)為 10。由 12.06 機(jī)械加工工藝師手冊(cè)表 21-5，取每齒進(jìn)給量為 0.15mm/z,ap=2mm，故總的 進(jìn)給量為 f=0.1510=1.5 mm/z。 切削速度 由工藝手冊(cè)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 切削工時(shí) 切入 l=2mm，切出 l1=2mm 行程量 l2=40mm。 查工藝手冊(cè)P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： (min)0.351.94211 nwf tml 工序：切斷 55 叉口。 進(jìn)給量 采用切斷刀，齒數(shù) 4，每齒進(jìn)給量 =0.15mm/z（機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾fa 具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) （吳拓、方瓊珊主編） 。 故進(jìn)給量 f=0.6mm 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 918m/min 16 根據(jù)實(shí)際情況查表得 V=15 m/min 切削工時(shí) 切出 l=2mm，切出 l1=2mm,行程量=75mm。 查工藝手冊(cè)P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式：(min)7.86.015211 nwftml 第 4 章 銑床夾具 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)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(duì)工件進(jìn)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(zhǔn)的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)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?zhǔn)選擇不 當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)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(zhǔn)。我們采用已加工好 的 25 孔和端面作為定位基準(zhǔn)，為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用開 口墊圈作為夾緊機(jī)構(gòu)。 17 4.3 切削力和卡緊力計(jì)算 （1）刀具： 采用端銑刀 16mm z=24 機(jī)床： x51 立式銑床 由3 所列公式 得 FV zwqueyXpFndafC0 查表 9.48 得其中： 修正系數(shù) 0.1vk 3F83.FqFX z=24 65.0Fy.uPaw 代入上式，可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí)，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(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 FKf21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.01f 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(jí)數(shù)為 6.8 級(jí) MPaB106MPaBs4801 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?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s s=3.54 取s=4 得 MPa120 滿足要求8.24cHdF PaNc153.2 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機(jī)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(zhǔn)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(shí)的徑向基準(zhǔn)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(shí)定位分析圖 4.5 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇了 墊圈夾緊方式。本工序?yàn)殂娗邢饔嗔啃?，切削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能 達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，夾具的夾緊力不大， 故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)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(jì)，設(shè)計(jì)的總體過程 可以概括為，首先對(duì)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(duì)工藝方案進(jìn)行比較選擇合理的工藝路線，然后計(jì)算分析尺寸， 并制定出工藝卡片。最后是夾具的設(shè)計(jì)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一個(gè)成果。 由于專業(yè)知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)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(jì)，我對(duì)課本理論知識(shí)有了更深刻了理 解，同時(shí)，我的看圖，繪圖能力也有了較大的提高。這對(duì)我以后的工作打下了 良好的基礎(chǔ)。 21 參考文獻(xiàn) 1、崇凱 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2006 2、王光斗、王春福 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000 3、王先逵 機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2006 4、王先逵 機(jī)械制造工藝學(xué).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005 5、李旦、王杰 機(jī)床專用夾具圖冊(cè).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998 6、趙家齊 機(jī)床制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京.機(jī)械工藝出版社，2000 7、陳于萍、周兆元 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005 8、楊叔子 機(jī)械加工工藝師手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 9、李益民 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 10、孫本緒、熊萬 機(jī)械加工余量手冊(cè).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999 11、劉守勇 機(jī)械制造工業(yè)與機(jī)床夾具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 12、黃云清 公差配合與測(cè)量技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 13、薛源順 機(jī)床夾具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)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(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一次 考驗(yàn)。通過這次設(shè)計(jì)，我的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力有了很大的提高，尤其是看圖、 繪圖、設(shè)計(jì)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(jìn)一步 加深了對(duì)課本知識(shí)的理解，進(jìn)一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計(jì)過程，收獲 頗豐。 本次設(shè)計(jì)是在鄭培文老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的。我的機(jī)械工藝知識(shí) 有限，在設(shè)計(jì)中常常碰到問題，是鄭老師不厭其煩的指導(dǎo)，不斷的點(diǎn)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(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動(dòng)了我。在此，我向 鄭老師表示最真誠(chéng)的感謝。同時(shí)，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(jì)。