1973_拔叉831003加工工藝及銑端面30X80夾具設(shè)計

1973_拔叉831003加工工藝及銑端面30X80夾具設(shè)計,加工,工藝,端面,30,x80,夾具,設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目 撥叉零件的加工工藝及 設(shè)計銑 30×80 面的銑床夾具 專 業(yè) 機械設(shè)計與制造 班 級 機制 2009 學(xué) 生 李艷麗 指導(dǎo)教師 李宏林 西安理工大學(xué)函授部二 零一三 年西 安 理 工 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書機械設(shè)計與制造 專業(yè) 2009 班 學(xué)生 李艷麗 一、畢業(yè)設(shè)計（論文）課題 撥叉零件的加工工藝及設(shè)計銑 30×80 面的銑床夾具 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）工作自 13 年 02 月 28 日起至 13 年 5 月 1 日止三、畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)行地點 西安理工大學(xué)高等技術(shù)學(xué)院 四、畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容要求：1.零件圖 1 張 2.毛坯圖 1 張 3.機械加工工藝過程綜合卡 1 套 4.工裝設(shè)計裝配圖 （制定） 1 張 5. 工裝設(shè)計非標(biāo)件零件圖 1 套（若干張） 6.工裝設(shè)計說明書 1 份 五、參考書籍： 1.【機械工藝人員手冊 】 2. 【機床夾具設(shè)計手冊 】 3.【機床夾具圖冊 】 負(fù)責(zé)指導(dǎo)教師 指 導(dǎo) 教 師 接受設(shè)計（論文）任務(wù)開始執(zhí)行日期 學(xué)生簽名 附：零件圖畢—1函 授 站 教務(wù)主任 批準(zhǔn)日期 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 Ⅰ 頁 共 Ⅰ 頁目 錄1 引言 ...............................................................11.1 機械制造業(yè)的發(fā)展 .................................................11.2 機械制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位 .....................................11.3 我國機械行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機遇 .....................................21.4 機床的規(guī)格和用途 .................................................22 零件工藝性分析 .....................................................42.1 零件的作用和結(jié)構(gòu) .................................................42.2 零件的工藝分析 ...................................................42.3 確定生產(chǎn)類型 .....................................................53 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 ...............................................63.1 機械加工工藝過程概述 .............................................63.2 毛坯的確定 .......................................................83.3 基準(zhǔn)的選擇 .......................................................83.4 制訂工藝路線 .....................................................93.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ..........................103.6 確定切削用量及基本工時 ..........................................124 專用 夾具設(shè)計 ......................................................234.1 提出問題 ........................................................234.2 機床夾具概述 ....................................................234.3 零件工藝性分析 ..................................................26結(jié)束 語 ...............................................................29致謝 .................................................................31參考文獻(xiàn) .............................................................32 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 1 頁 共 34 頁1 引言機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指導(dǎo)。1.1 機械制造業(yè)的發(fā)展人類文明的發(fā)展和制造業(yè)的進(jìn)步緊密相關(guān)。18 世紀(jì) 70 年代，以瓦特改進(jìn)蒸汽機為代表，引發(fā)了第一個工業(yè)革命，產(chǎn)生可近代工業(yè)化的生產(chǎn)方式，手工勞動漸漸被機器生產(chǎn)多代替，機械制造業(yè)逐漸形成規(guī)模。到 19 世紀(jì)中葉，電磁理論的建立為發(fā)電機和電動機的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)，從而迎來了電氣化時代。與此同時，互換性原理和公差制度應(yīng)運而生。所有這些使機械制造業(yè)發(fā)生了重大變革，機械制造業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展時期 [1]。20 世紀(jì)初，內(nèi)燃機的發(fā)明，使汽車開始進(jìn)入歐美家庭，引發(fā)了機械制造業(yè)的又一次革命。以汽車工業(yè)為代表的大批量自動化生產(chǎn)方式使得生產(chǎn)率獲得極大的提高，機械制造業(yè)有了更迅速的發(fā)展，并開始成為國名經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。二次大戰(zhàn)后，電子計算機和集成電路的出現(xiàn)，以及運籌學(xué)、現(xiàn)代控制論、系統(tǒng)工程等軟件科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展，使得機械制造業(yè)產(chǎn)生了一次新的飛躍。傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)方式已難以滿足市場多變的需要，多品種、中小批量生產(chǎn)日漸成為制造業(yè)的主流生產(chǎn)方式。20 世紀(jì) 80 年代以來，信息產(chǎn)業(yè)的崛起和通訊技術(shù)的房展加速了市場的全球化進(jìn)程，市場競爭更加激烈。為了適應(yīng)新的形勢，在機械制造領(lǐng)域提出了許多新的制造哲理和生產(chǎn)模式，如計算機集成制造、精良生產(chǎn)、并行工程、敏捷制造等。進(jìn)入 21 世紀(jì)，機械制造業(yè)正向自動化、柔性化、集成化、智能化和清潔化的方向發(fā)展 [2]。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 2 頁 共 33 頁1.2 機械制造業(yè)在國民經(jīng)濟中的地位美國，68%的財富來源于制造業(yè)；日本，約占 49%的國民經(jīng)濟總產(chǎn)值由制造業(yè)提供。在先進(jìn)的工業(yè)化國家中，約有 1/4 的人口從業(yè)于制造業(yè)，在非制造業(yè)部門中，又約有半數(shù)人員的工作性質(zhì)與制造業(yè)密切相關(guān)。據(jù)美國國家生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用約占 62%。在整個制造業(yè)中，機械制造業(yè)占有特別重要的地位。因為機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備部，國民經(jīng)濟各部門的生產(chǎn)水平和經(jīng)濟效益在很大程度上取決于機械制造業(yè)所提供的裝備的技術(shù)性能、質(zhì)量和可靠性。因而各發(fā)達(dá)國家都把發(fā)展機械制造業(yè)放在突出的位置 [4]。1.3 我國機械行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機遇面對越來越激烈的國際市場競爭，我國機械制造業(yè)面對著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我們在技術(shù)上已經(jīng)落后，加上資金不足，資源短缺，以及管理體制和周圍環(huán)境也存在許多問題，需要改進(jìn)和完善，這些都給我們迅速趕超世界先進(jìn)水平帶來極大的困難。但另一方面，我國改革的不斷深入，對外開放的不斷擴大，為我國機械制造業(yè)的振興和發(fā)展提供了前所未有的良好條件。當(dāng)今，制造業(yè)的世界格局已經(jīng)和在正在發(fā)生重大的變化，歐、亞、美三分天下的局面已經(jīng)形成，世界經(jīng)濟重心開始向亞洲轉(zhuǎn)移已出現(xiàn)征兆，制造業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)模式也在迅速變革之中。多有這些又給我們帶來了難得的機遇。挑戰(zhàn)和機遇并存，我們應(yīng)該在正視現(xiàn)實，面對挑戰(zhàn)，抓住機遇，深化改革，以振興和發(fā)展中國的機械制造業(yè)為己任，勵精圖治，奮發(fā)圖強，以使我國的機械制造業(yè)在不太長的時間內(nèi)，趕上世界先進(jìn)水平。1.4 機床的規(guī)格和用途金屬切削機床是用切削的方法將金屬毛坯加工成機器零件的機器，它是制造機器的機器，所以又稱為“工作母機”或“工具機” ，習(xí)慣上簡稱為機床。我國的機床工業(yè)是在新中國成立以后建立起來的。在半封建半殖民地的舊中國，基本上沒有機床制造工業(yè)。直至解放前夕，全國只有少數(shù)幾個機械修配廠生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡單的少量機床。1949 年機床年產(chǎn)量僅 1500 多臺。解放后的幾十年，我國機床工業(yè)獲得高速發(fā)展。目前我國已經(jīng)形成了布局比較合理，比較完整的機床工業(yè)體系。但是，我國的機床工業(yè)與世界先進(jìn)水平仍有較大的差距。所以，我國的機床工業(yè)面臨 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 3 頁 共 33 頁著光榮而艱巨的任務(wù)，必須不斷學(xué)習(xí)和引進(jìn)國外的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，大力開展科學(xué)研究，以便早日趕上世界先進(jìn)水平。CA6140 機床可進(jìn)行各種車削工作，并可加工公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)螺紋。主軸三支撐均采用滾動軸承；進(jìn)給系統(tǒng)用雙軸滑移共用齒輪機構(gòu)；縱向與橫向進(jìn)給由十字手柄操縱，并附有快速電機。該機床剛性好、功率大、操作方便。通過對 CA6140 拔叉工藝的研究與應(yīng)用，在機床、夾具、刀具、工藝流程等方面進(jìn)行合理設(shè)計和選擇，有效提高了加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量，擴大了加工適應(yīng)范圍，提高了可靠性，具備一定的先進(jìn)性，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，為解決此類多孔同時加工問題舉了一件實例 [2]。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 4 頁 共 33 頁2 零件工藝性分析2.1 零件的作用和結(jié)構(gòu)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。圖 2.1 撥叉零件圖2.2 零件的工藝分析撥叉這個零件從零件圖上可以看出，它一共有兩組加工表面，而這二組加工表面之間有一定的位置要求，現(xiàn)將這二組加工表面分述如下：(1)以 ?25mm 孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括：?25H7mm 的六齒花鍵孔及倒角，尺寸為 80㎜與花鍵孔垂直的兩端面，尺寸為 18H11 與花鍵孔垂直的通槽。(2)與 ?25mm 花鍵孔平行的表面。這一組加工表面包括：與花鍵孔中心軸線相距22㎜的上表面，與上表面垂直的二個 M8 通孔和一個 ? 5 錐孔。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 5 頁 共 33 頁這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：(1)上表面與 ?25mm 花鍵孔中心線平行度為 0.10㎜；(2)18H11 通槽兩側(cè)面與與 ?25mm 花鍵孔中心線的垂直度為 0.08㎜。由以上分析可知，對于這二組加工表面而言，我們可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具進(jìn)行另一組表面的加工，并且保證它們之間的位置精度要求。2.3 確定生產(chǎn)類型已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 10000 件/年，零件的質(zhì)量是 1.0Kg/個，查《機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊》321 頁表 15-2，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝 [1]。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 6 頁 共 33 頁3 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計3.1 機械加工工藝過程概述工藝規(guī)程是工裝設(shè)計、制造和確定零件加工方法與加工路線的主要依據(jù)，它對組織生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、縮短生產(chǎn)周期及改善勞動條件等都有著直接的影響，因此是生產(chǎn)中的關(guān)鍵工作。3.1.1 機械加工工藝過程的組成機械加工工藝過程是指用機械加工方法改變毛坯的形狀，尺寸，相對位置和性質(zhì)等，使其成為成品或半成品的全過程。機械加工工藝過程直接決定零件及產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，對產(chǎn)品的成本、生產(chǎn)周期都有較大的影響，是整個工藝過程的重要組成部分 [3]。組成機械加工工藝過程的基本單元是工序。工序又是由安裝、工位、工步及走刀組成的。（1）工序是指一個或一組工人，在一個工作地對同一個或同時對幾個工件所連續(xù)完成的那一部分工藝過程。工序是制定勞動定額、配備工人及機床設(shè)備、安排作業(yè)計劃和進(jìn)行質(zhì)量檢驗的基本單元。（2）安裝是工件經(jīng)一次裝夾后所完成的那一部分工序。（3）當(dāng)應(yīng)用轉(zhuǎn)位（或移位）加工的機床（或夾具）進(jìn)行加工時，在一次裝夾中，工件（或刀具）相對于機床要經(jīng)過幾個位置依次進(jìn)行加工，在每一個工作位置上所完成的那一部分工序，稱為工位。采用多工位加工可以減少裝夾的次數(shù)，減少裝夾誤差，提高生產(chǎn)率。（4）工步是加工表面在切削刀具和切削用量（僅指主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量）都不變的情況下所完成的那一部分工藝過程 [2]。（5）在一個工步中，如果要切掉的金屬層很厚，可分幾次切削，每切削一次就稱為一次走刀。3.1.2 機械加工工藝規(guī)程的作用及內(nèi)容（1）機械加工工藝規(guī)程的作用（a）機械加工工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的主要依據(jù)。根據(jù)它來組織原料和毛坯的供應(yīng)，進(jìn)行機床調(diào)整、專用工藝裝備的設(shè)計與制造，編制生產(chǎn)作業(yè)計劃，調(diào)配勞 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 7 頁 共 33 頁動力，以及進(jìn)行生產(chǎn)成本核算等。（b）機械加工工藝規(guī)程也是組織生產(chǎn)、進(jìn)行計劃調(diào)度的依據(jù)。有了它就可以制定進(jìn)度計劃，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和低消耗。（c）機械加工工藝規(guī)程是新建工廠的基本技術(shù)文件。根據(jù)它和生產(chǎn)綱領(lǐng)，才能確定所須機床的種類和數(shù)量，工廠的面積，機床的平面布置，各部門的安排。（2）機械加工工藝規(guī)程的內(nèi)容機械加工工藝過程卡片和機械加工工序卡片，是兩個主要的工藝文件。機械加工工藝過程卡片，是說明零件加工工藝過程的工藝文件。在單件、小批量生產(chǎn)中，以機械加工工藝過程卡片指導(dǎo)生產(chǎn)，過程卡的各個項目編制較為詳細(xì)。機械加工工序卡片是為每個工序詳細(xì)制定的，用于直接指導(dǎo)工人進(jìn)行生產(chǎn)，多用于大批量生產(chǎn)的零件和成批生產(chǎn)中的重要零件 [2]。3.1.3 制訂機械加工工藝規(guī)程的原則及步驟在一定的生產(chǎn)條件下，以最少的勞動消耗和最低的費用，按計劃加工出符合圖紙要求的零件，是制訂機械加工工藝規(guī)程的基本原則。制訂機械加工工藝規(guī)程的步驟如下：（1）根據(jù)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型；（2）分析零件加工的工藝性；（3）選擇毛坯的種類和制造方法；（4）擬訂工藝過程；（5）工序設(shè)計；（6）編制工藝文件。3.1.4 制訂機械加工工藝規(guī)程的原始資料制訂機械加工工藝規(guī)程時，必須具備下列原始資料：（1）產(chǎn)品的全套技術(shù)文件，包括產(chǎn)品的全套圖紙、產(chǎn)品的驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)。（2）毛坯圖及毛坯制造方法。工藝人員應(yīng)研究毛坯圖，了解毛坯余量，結(jié)構(gòu)工藝性，以及鑄件分型面，澆口、冒口的位置，以及正確的確定零件的加工裝夾部位及方法。（3）車間的生產(chǎn)條件。即了解工廠的設(shè)備、刀具、夾具、量具的性能、規(guī)格及 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 8 頁 共 33 頁精度狀況；生產(chǎn)面積；工人的技術(shù)水平；專用設(shè)備；工藝裝備的制造性能等。（4）各種技術(shù)資料。包括有關(guān)的手冊、標(biāo)準(zhǔn)、以及國內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)等 [4]。3.2 毛坯的確定零件材料 HT200、考慮到此零件的工作過程中并有變載荷和沖擊性載荷，因此選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件的工作可靠。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)而且零件的尺寸并不很大，故可采取模鍛成型。經(jīng)查《金屬機械加工工藝人員手冊》表 5-5 取等級為 2 級精度底面及側(cè)面澆注確定待加工表面的加工余量為3±0.8mm。圖 3.1 毛坯零件圖 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 9 頁 共 33 頁3.3 基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗加工時，加工精度與表面粗糙度要求不高，毛坯余量較大，因此，選擇粗加工切削用量時，要盡量保證較高的單位時間金屬切除量（金屬切除率）和必要的刀具耐用三要素（切削速度 V、進(jìn)給量 F 和切削深度 ap）中，提高任何一項，都能提高金屬切削率。但是對刀具耐用度影響最大的是切削速度，其次是進(jìn)給量，切屑深度影響最小。所以，粗加工切削用量的選擇原則是：首先考慮選擇一個盡可能大的切削深度 ap，其次選擇一個較大的進(jìn)給量 F，最后確定一個合適的切削速度 V[5]。在保證各加工方面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量盡量均勻，此外，還要保證定位夾緊的可靠性，裝夾的方便性，減少輔助時間。精加工時加工精度和表面質(zhì)量要求比較高，加工余量要求小而均勻。因此，選取精加工切削用量時應(yīng)著重考慮，為何保證加工質(zhì)量，并在此前提下盡量提高生產(chǎn)率。所以，在精加工時，應(yīng)選用較小的切削深度 ap和進(jìn)給量 F，并在保證合理刀具耐用度的前提下，選取盡可能高的切削速度 V，以保證加工質(zhì)量和表面質(zhì)量。粗基準(zhǔn)的選擇：以上下表面和兩 側(cè)面作為粗基準(zhǔn)，以消除 ， ， 三個自由zxy度，用以消除 ， ， 三個自由度，達(dá)到完全定位。xyz對于精基準(zhǔn)而言，根據(jù)基準(zhǔn)重合原則，選用設(shè)計基準(zhǔn)作為精基準(zhǔn) [2]。3.4 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。制定工藝路線(1) 工藝路線方案一：工序Ⅰ：鑄造毛坯工序Ⅱ：粗、半精銑左端面 C 面 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 10 頁 共 33 頁工序Ⅲ：鉆孔并擴花鍵底孔 Φ22 并锪 2×75°倒角工序Ⅳ：拉花鍵 Φ25H7工序Ⅴ：粗、半精銑底面 D 面工序Ⅵ：鉆配作孔、螺紋孔，Φ5 錐孔工序Ⅶ：粗、半精銑槽工序Ⅷ：銼圓角工序Ⅸ：去毛刺工序Ⅹ：終檢，入庫(2) 工藝路線方案二工序Ⅰ 鑄造毛坯工序Ⅱ：粗、半精銑左端面 C 面工序Ⅲ：鉆孔并擴花鍵底孔 Φ22 并锪 2×75°倒角工序Ⅳ：拉花鍵 Φ25H7工序Ⅴ：粗銑底面 D 面及 18H11 槽工序Ⅵ：半精銑底面 D 面及 18H11 槽工序Ⅶ：鉆配作孔、螺紋孔工序Ⅷ：去毛刺工序Ⅸ：終檢，入庫工藝方案的比較與分析：比較兩種工序加工方案，考慮到加工過程中粗精銑同一面可用同一夾具和刀具，為了減少換夾具及刀具的時間，縮短加工工時提高加工效率，故采用第一種加工方案。3.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 C6140 撥叉材料為 HT200 毛坯質(zhì)量為 0.84kg， δ b=220MPa， HBS=157。根據(jù)上述原始資料和加工工藝，分別確定各個加工表面的機械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。根據(jù)零件圖計算輪廓尺寸，長 40mm，寬為 80mm，高為 75mm，故零件最大輪廓尺寸為 80mm。選取公差等級 CT 由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》中表 5-1 可查得毛坯件 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 11 頁 共 33 頁的公差等級為 8 級-10 級，取為 9 級。求鑄件尺寸公差 根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級 CT，由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》中表 5-3 可查得尺寸公差為 CT=2.2mm。求機械加工余量由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表 5-5 查得機械加工余量等級范圍為 D-F，取為 E 級。求 RAM（要求的機械加工余量）對所有的加工表面取同一數(shù)值，由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表 5-4 查得最大輪廓尺寸為 80mm、機械加工余量為 E 級，得RAM 數(shù)值為 0.7mm[3]。求毛坯尺寸 2-M8 通孔和 Φ5 錐孔較小鑄成實心；C、Ｄ面單側(cè)加工，應(yīng)由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》式 5-2 求出，即： R=F+RAM+CT/2=80+0.7+2.2/2=81.8mm右端面為單側(cè)加工，毛坯尺寸由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》式 5-1 求出，即：R=F+RAM+CT/2=73+0.7+2.2/2=74.8mm為了簡化鑄件的形狀取 R＝75mm。表 1 鑄件毛坯尺寸公差與加工余量表項目 C 面 D 面公差等級 CT 10 10加工面基本尺寸 80 72鑄件尺寸公差 3.2 3.2機械加工余量等級 E ERAM 0.7 0.7毛坯基本尺寸 82.3 75(1) C 面(左端面)的單邊總加工余量為 Z＝2.3mm查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表 5-49 精加工余量故粗加工余量Z＝1.3m 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 12 頁 共 33 頁(2) D 面(右端面)精加工余量同 C 面 Z＝1mm故 D 面粗加工余量 Z＝2mm(3) 花鍵孔要求以花鍵外徑定心，故采用拉削加工內(nèi)空尺寸為 12H?由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表 5-42 卻定孔的加工余量分配：鉆孔： 20mm擴孔： 22mm?拉花鍵孔(6- 25H7* *6H9)12H?(4) 銑 18H11 槽由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》表 5-41 查得：粗銑后半精銑寬度余量 Z＝3mm粗銑后公差為+0.18～+0.27半精銑后公差為+0.11（IT11）3.6 確定切削用量及基本工時工序Ⅰ 鑄造毛坯工序Ⅱ 粗、半精銑左端面 75×40 面(1) 粗銑 75×40 面(a) 背吃刀量的確定因為切削余量較小故一次切削就可切除所有余量故 a10=z=1.3mm。(b) 進(jìn)給量的確定。選用硬質(zhì)合金端銑刀刀具材料為 YG6 銑刀直徑為 8mm 齒數(shù)為 10選用 X5032 立式升降臺銑床，功率為 7.5KW由《實用機械加工工藝手冊》表 11－92 可查得每齒進(jìn)給量 fz＝0.14mm～0.24mm 取 fz＝0.22mm/z(c) 銑削速度的確定。由《實用機械加工工藝手冊》表 11-94 可查得灰鑄鐵的硬度為 150HBS～225HBS 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 13 頁 共 33 頁查得 Vc=60 m/min ~10m/min則主軸轉(zhuǎn)速為 n＝1000Vc/ D＝238.8 r/min～437.9r/min ?Vf＝ fzZn＝477.6 mm/min～875.6mm/min故取 n＝350r/min ， Vf＝500mm/min切削工時：由《切削用量簡明手冊》表 3.26 可查得入切量及超切量 Y+ =12mm?t＝ (3.1)fVYL??＝(75+12)/500＝0.174min。(2)精銑 75×40 面(a) 背吃刀量的確定由《實用機械加工工藝手冊》表 6-30 查得半精銑的銑削用量為 1mm 即 ap＝1mm。(b) 進(jìn)給量的確定選用與粗銑刀同樣的刀具與機床，由《實用機械加工工藝手冊》表 11-92 要求表面粗糙度為 3.2查得每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為 0.5 mm/r～1.0 mm/r 故取 0.8mm/r(c) 銑削速度的確定由《實用機械加工工藝手冊》查得銑削速度為 60 m/min～110m/min則機床主軸轉(zhuǎn)速 n＝1000Vc/ D=238.8 r/min～437.9r/min?取 n＝350r/min，則 Vf＝150mm/min。(d) 計算切削工時由《切削用量簡明手冊》表 3.26 查得入切量和超切量 Y+ ＝12mm。則?t＝ fVYL??＝(81.8+12)/150＝0.63min工序Ⅲ 鉆 Φ22 花鍵底孔，擴花鍵底孔 Φ22 倒 2×75o倒角 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 14 頁 共 33 頁(1) 鉆 Φ20 的孔。(a) 決定進(jìn)給量由《切削用量簡明手冊》表 2.7 選擇高速鋼麻花鉆頭其直徑 do＝20mm鑄鐵的硬度大于 200HBS 查得進(jìn)給量 f=0.43 mm/r～0.53mm/r由于 Yd＝80/20＝4 查得修正系數(shù) Ktf＝0.95 則 f＝0.41 mm/r～0.50mm/r。由《切削用量簡明手冊》表 2.8 可查得鉆頭強度允許的進(jìn)給量為 f＝1.75mm/r由《切削用量簡明手冊》表 2.9 可知機床進(jìn)給機構(gòu)強度所允許的鉆削進(jìn)給量選用 Z525 鉆床由表 2.35 查得進(jìn)給機構(gòu)允許的最大抗力 Fmax＝8830N do 20.5，查 f＝0.93mm/s?故取 f＝0.48由《切削用量簡明手冊》表 2.19 查得高速鋼鉆頭鉆孔的軸向力 F＝5510N 小于Fmax，故可用。(b) 確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。由《切削用量簡明手冊》表 2.12 查的鉆頭后刀面最大磨損量取 0.6mm，壽命為T=15mim。 (c) 確定切削速度odvn?10?83.42?＝286.6r/min由《切削用量簡明手冊》表 2.35 取 n＝272r/min 則實際切削速度Vc＝ ＝ ＝17.1 m/min。 (3.2)10Dn?70.1?(d) 檢驗機床扭矩及功率 由《切削用量簡明手冊》表 2.20 可查得 f 0.5 mm/r?Mc＝76.81Nm當(dāng) nc＝272r/min 時由《切削用量簡明手冊》表 2.35 可查得Mm＝144.2Nm由《切削用量簡明手冊》表 2.23 查得 Pc＝1.1 kw 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 15 頁 共 33 頁Pe＝2.6×0.81＝7.76 kw。因為 Mc Mm， Pc Pe，故所選切削用量可用?f＝0.48mm/r ， n＝ nc＝272r/minVc＝17m/min計算基本工時：tm＝ nfL由《切削用量簡明手冊》表 2.29 查得入切量與超切量分別為 10mm 和 10mm。故：tm＝ ＝ ＝0.69 mim (3.3)nfL80127.4??(2) 擴 20 孔。?(a) 確定背吃刀量由《切削用量簡明手冊》查得背吃刀量為 2mm(b) 確定進(jìn)給量由《切削用量簡明手冊》查的 f＝0.6 mm/r～0.7mm/r根據(jù)機床說明書取 f＝0.62mm/r(c) 計算切削速度 11~7.2323Vn??????????????＝5.7 m/min～8.5 m/min由此可知主軸的的轉(zhuǎn)速為：n＝82.5r/min根據(jù)機床說明書取 n＝140r/min，則實際切削速度v＝ ＝9.67 m/min104V?(d) 計算切削工時由《切削用量簡明手冊》表 2.5 可查得 Kv＝30～60取 Kv＝45。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 16 頁 共 33 頁由《機械加工工藝手冊》表 3.5.1 查得 tm＝ fnL21?(3.4)式中各參數(shù)： L=80mm， L1＝1.707～2.107取 L1＝2mm。故tm＝0.8min工序Ⅳ 拉花鍵孔由《機械加工工藝手冊》表 4.1-42 拉刀的齒開量查得矩形花鍵拉刀工件材料鑄鐵的齒開量為 0.04 mm～0.1mm取齒開量為 0.06mm拉削速度由《機械加工工藝手冊》表 4.1－65 查得表面粗糙度要切 Ra＝1.25～2.5拉削速度為 級的花鍵拉削速度為?Vc＝4.5 m/min～3.5 m/min 取 Vc＝3 m/min拉削級別由《機械加工工藝手冊》表 4.1－66 查得拉削加工工時t＝ zvfkLZb10?式中 Zb為單面余量 Zb ＝ ＝1.5 mm25?L 為拉削表明長度 L＝80 mm為拉削系數(shù)，取 ＝1.2??K 考慮機床返回行程系數(shù)取 k＝1.4V 為拉削速度fz為拉刀單面齒開量z 為拉刀同時工作齒數(shù) z＝ L/PP 為拉刀齒距 P＝（1.25～1.5） ＝1.35 ＝12 mm80所以拉刀同時工作齒數(shù)為z＝ L/P=80/12 7? 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 17 頁 共 33 頁所以t＝ 1.580.214367?＝0.16 min工序Ⅴ 粗、精銑 80×30 面(1) 粗銑 80×30 面(a) 加工余量的確定由前面可知粗加工加工余量為 2 mm加工余量較小故采用一次切削故 ap＝2 mm(b) 切削用量的確定由《機械加工工藝手冊》表 2.1－20 選擇高速鋼立銑刀銑刀直徑為 16 mm 齒數(shù)為 3由《機械加工工藝手冊》表 2.1－96 查得加工材料為灰鑄鐵銑削寬度為 aw＝d o/4銑刀的銑削速度為 v＝18.29m/min每齒進(jìn)給量為 0.063 mm/z～0.102 mm/z則主軸轉(zhuǎn)速為n＝ =358.3 r/min～577.2 r/minDv?10取 n＝460r/min，由此可得 Vf＝ ＝0.09×3×460zn＝124.2 mm/min(c) 銑削加工工時的計算由《機械加工工藝手冊》表 2.1－94 可查得t＝ (3.5)ivlLwf21?式中i 為次給次數(shù) i＝ 8o30d/4?＝0.5 do+（0.5～1.0）＝9 mm1l＝1mm ～2 mm 取 ＝2 mml 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 18 頁 共 33 頁則t＝ ＝5.86 min2.14980?(2) 精銑 80×30 面(a) 加工背吃刀量 ap的確定由前面可知道精銑的加工余量為 1 mm故 ap＝1 mm(b) 進(jìn)給量的確定由《精銑加工工藝手冊》表 2.1－72 查得高速鋼立銑刀直徑為 16 mm選用與粗銑時同一銑刀和機床銑削寬度為 aw＝3 mm 是的每齒進(jìn)給量為 0.08 mm/z～0.05 mm/z因為表精度要求較高故 fz＝0.06 mm/z(c) 切削用量的確定由《機械加工工藝手冊》表 2.1－75 查得銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)查得后刀面最大磨損限度為 0.2 mm～0.25 mm由《機械加工工藝手冊》表 2.1－76 限度壽命查得限度壽命 T=60min由《機械加工工藝手冊》表 2.1-92 查得 Vc＝22 m/min則銑床的主軸轉(zhuǎn)速：＝437.9 r/minodvn?10?取 n＝460 r/min 則 Vf＝ fz×z×n＝0.06×3×460=82.8 mm/min(d) 計算銑削加工工時由上面可知t＝ ivlLwf21?式中、 、 與上述所相同wl12l 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 19 頁 共 33 頁＝30/3 ＝10i將各參數(shù)代入上式可得：t＝ ×108.290?＝11 min工序Ⅵ 鉆兩 M8 底孔及攻螺紋(1) 鉆兩 M8 底孔(a) 選擇切削用量選擇高速鋼直柄麻花鉆直徑為 Φ7鉆頭形狀為雙錐修磨橫刃由《切削用量簡明手冊》表 2.7 查得進(jìn)給量 f＝0.36 mm/r～0.44mm/r由《切削用量簡明手冊》表 2.83 和鉆頭允許的進(jìn)給量確定進(jìn)給量 f＝0.86mm/r由《切削用量簡明手冊》表 2.9 機床進(jìn)給機構(gòu)所允許的鉆削進(jìn)給量查得 f＝1.6mm/r故由 Z525 型立式鉆創(chuàng)說明書取 f＝0.36mm/r(b) 確定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由《切削用量簡明手冊》表 2.12 查得磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為 0.5 mm～0.8 mm壽命為 T＝35min(c) 確定切削速度由《切削用量簡明手冊》表 2.15 查得切削速度為 V＝18m/min則主軸轉(zhuǎn)速為 n＝ ＝818.9 r/min。Dv?10由 Z525 鉆床說明書由就近原則取 n＝680 r/min故實際切削速度為 v＝14.9 m/min(d) 校核機床扭矩及功率由《切削用量簡明手冊》表 2.20 查得(3.6)FyZoFf kfdC? 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 20 頁 共 33 頁MyZoKfdCc?VP30=420, =1 ＝0.8， =0.206, 2.0, =0.8FCFZFyMMZy＝420×7 2×0.360.8×1f＝1298.3 NMc＝0.206×7 2×0.360.8×1＝4.5 NmPc＝ ＝0.32 KW415.9307?根據(jù) Z525 機床說明書可知 Mm=42.2 NmPe=2.8*0.81=2.26 KWFmax=8830 N 由于上面所算出的數(shù)據(jù)都小于機床的各個相應(yīng)的參數(shù)故機床符合要求(e) 計算鉆削加工工時由《切削用量簡明手冊》表 2.29 查得入切量和超切量 y＋ 的值為 6 mm 故?t＝ ＝ (3.7)nfyL??106.38?＝0.07 min因為表面存在倆加工孔故加工工時為 T=2t＝0.14 min(2) 攻 M8 螺紋由《機械加工工藝手冊》表 7.2-4 選用 M8 細(xì)柄機用絲錐在普通鉆床上攻絲由《機械加工工藝手冊》表 7.2-13 在普通鉆床上攻絲切削速度表查得 Vc＝11 m/min～12 m/min故鉆床主軸的轉(zhuǎn)速為：n＝ ＝437.9 r/min～477.7 r/minDVc?10由 Z525 的說明書的參數(shù)可取 n＝392 r/min故實際切削速度為 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 21 頁 共 33 頁Vc＝9.8 mm/min攻螺紋機動實際的計算tm＝ (3.8)????????11npl其中： ：工件螺紋的長度 ＝10 mmll：絲錐切削長度 ＝22 mm11：攻螺紋是的超切量 ＝（2～3）P 取 ＝3???：攻螺紋是的轉(zhuǎn)速 ＝392 r/minnn：絲錐退出時的轉(zhuǎn)速 ＝680 r/min1 1P ：螺距工序Ⅶ 銑 18H11 的槽(1) 粗銑 18H11 槽(a) 選擇與加工 80×30 平面同一規(guī)格的銑刀，同一銑床。因為槽深為 35 mm 故銑 18H11 槽時底邊留有 5 mm 的加工余量精銑以達(dá)到圖紙所規(guī)定的表面粗糙度的要求故 ap＝30 mm(b) 切削用量的確定由《機械加工工藝手冊》表 2.1-96 查得切削速度為V＝18 m/min～29 m/min 每齒進(jìn)給量為 fz＝0.063mm/z～0.102 mm/z 取 fz＝0.09 mm/z則銑床主軸轉(zhuǎn)速為n＝ =358.3 r/min～577.2 r/minD?10根據(jù)機床說明書可取 n＝460 r/min則實際轉(zhuǎn)速為Vf＝ fznz＝0.09×3×460＝124.2 mm/min(c) 切削加工工時由《機械加工工藝手冊》表 2.1-99 查得 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 22 頁 共 33 頁iVlltfwm21??＝ .490＝0.82 min(2) 半精銑 18H11 槽(a) 選取與粗銑 18H11 槽同一規(guī)格的銑刀背吃刀量 ap＝5 mm。(b) 確定進(jìn)給量由《機械加工工藝手冊》表 2.1-72 查得每齒進(jìn)給量為 fz＝0.05 mm/z～0.08 mm/z取 fz＝0.06 mm/z。由《機械加工工藝手冊》表 2.1-75 查得后刀面最大磨損限度為 0.22 mm～0.25 mm由表 2.1-76 查得銑刀壽命為 T＝60 min(c) 切削用量的確定由《機械加工工藝手冊》表 2.1-92 查得 V＝22 m/min則主軸轉(zhuǎn)速n＝ =437.9 r/minDV?10根據(jù)機床的說明書確定主軸轉(zhuǎn)速為 n＝460 r/min則 Vf＝ fznz＝82.8 mm/min(d) 計算切削工時由《機械加工工藝手冊》表 2.1-99 查得iVlltfwm21??4098.?＝1.2 min工序Ⅷ 銼圓角工序Ⅸ 去毛刺 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 23 頁 共 33 頁工序Ⅹ 終檢，入庫 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 24 頁 共 33 頁4 專用夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。4.1 提出問題本夾具用來銑 18H11 槽，該槽相對于花鍵孔中心有一定需要的技術(shù)要求。因此在本道工序加工時，在考慮零件的技術(shù)要求的前提下降低勞動強度提高勞動生產(chǎn)率。4.2 機床夾具概述4.2.1 機床夾具的作用及其組成機械制造廠中，各個生產(chǎn)部門使用各種不同的夾具，如用于機械加工、裝配、檢驗、熱處理、焊接、運輸?shù)确矫?。在機床加工工件時，為了在工件的某一部位加工出符合工藝規(guī)程要求的表面，在加工前需要使工件在機床上占有正確的位置稱為定位；由于在加工過程中受到切削力、重力、振動、離心力、慣性力等作用，所以還要采用一定的機構(gòu)，將工件在加工時保持在原先確定的位置上稱為夾緊。這種使工件占有正確位置并使其在加工過程中保持不變的過程稱為工件的裝夾。用于裝夾工件時的工藝裝備就稱為機床夾具。就是說，在機床上用以正確確定工件的位置，并可靠而迅速的將工件夾緊的機床附加裝置被稱為機床夾具。（1）易于保證工件的加工精度使用夾具的作用之一就是保證工件加工表面的尺寸與位置精度。如在搖臂鉆床上使用鉆床上使用鉆夾具加工平行孔系時，位置精度可達(dá)到 0.10mm～0.20mm。而按劃線找正法加工時，位置精度僅能控制在 0.4mm～1.0mm ，同時由于受操作者技術(shù)的影響，同批生產(chǎn)零件的質(zhì)量也穩(wěn)定。因此在成批生產(chǎn)中使用夾具就顯示的非常必要[2]。（2）擴大機床的工藝范圍使用夾具可改變和擴大原機床的功能，實現(xiàn)“一機多用” 。（3）縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率使用夾具后，可避免每個工件在加工前進(jìn)行找正、對刀和測量，并且有時還可采用高效率的多件、多位、快速等夾緊裝置，縮短輔助時間，從而提高勞動生產(chǎn)率。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 25 頁 共 33 頁4.2.2 夾具的目的和意義隨著我國改革開放的不斷深入，市場經(jīng)濟體系的不斷完善，我國工業(yè)逐漸向成熟化發(fā)展。在整個機械工業(yè)中，設(shè)計在其中占有的地位日益顯現(xiàn)出來。工業(yè)設(shè)計主要包括三個方面的內(nèi)容。第一是產(chǎn)品設(shè)計,第二是與產(chǎn)品有關(guān)的視覺傳達(dá)設(shè)計，如產(chǎn)品的包裝、商業(yè)廣告等平面設(shè)計。第三是由產(chǎn)品設(shè)計擴展的環(huán)境設(shè)計．如產(chǎn)品的展示與陳列，商品櫥窗設(shè)計以及室內(nèi)設(shè)計等。產(chǎn)品設(shè)計作為工業(yè)設(shè)計的核心，它涉及的面廣，從人們的衣食住行，到社會的各行各業(yè)，產(chǎn)品設(shè)計無時不有，無時不在。產(chǎn)品設(shè)計的對象既包括一般的日用生活制品，也包括工業(yè)生產(chǎn)的機床，加工工具；既包括家用小電器產(chǎn)品，也包括專業(yè)的儀器，儀表；既包括私有的自行車，摩托車，也包括大型的汽車，飛機等交通工具；“從口紅到宇宙飛船”都是屬于產(chǎn)品的設(shè)計的范疇，本論文主要針對加工工具設(shè)計，在一定范圍內(nèi)又稱“加工輔助設(shè)計” ，即機床夾具體的設(shè)計 [4]。機床夾具設(shè)計是工藝裝備設(shè)計中的一個重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動生產(chǎn)率的一項重要技術(shù)措施。在設(shè)計過程中應(yīng)深人實際，進(jìn)行調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制定出合理的設(shè)計方案，再進(jìn)行具體的設(shè)計。而深入生產(chǎn)實際調(diào)查研究中，應(yīng)當(dāng)掌握下面的一些資料：(1) 工件圖紙；詳細(xì)閱讀工件的圖紙，了解工件被加工表面是技術(shù)要求，該件在機器中的位置和作用，以及裝置中的特殊要求。(2) 工藝文件：了解工件的工藝過程，本工序的加工要求，工件被加工表面及待加工面狀況，基準(zhǔn)面選擇的情況，可用機床設(shè)備的主要規(guī)格，與夾具連接部分的尺寸及切削用量等。(3) 生產(chǎn)綱領(lǐng)：夾具的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與工件的批量大小相適應(yīng)，做到經(jīng)濟合理。(4) 制造與使用夾具的情況，有無通用零部件可供選用。工廠有無壓縮空氣站；制造和使用夾具的工人的技術(shù)狀況等。夾具的出現(xiàn)可靠地保證加工精度，提高整體工作效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的工藝性能 [5]。4.2.3 夾具的安裝 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 26 頁 共 33 頁當(dāng)夾具的各個零件生產(chǎn)出來后，就要對它進(jìn)行安裝。安裝夾具看起來是非常簡單的事情，但是不同的人安裝同樣的夾具，其安裝的夾具誤差都不一樣。(從瑞士手表的安裝準(zhǔn)確度，其秒針走時誤差一年相隔一秒與一星期相隔一秒的例子得啟示)公司有專人安裝夾具的隊伍，在某些程度上提高了安裝精度。在安裝夾具的過程中要注意一些事項：(1) 先以平衡的方式把鉆模板和夾具體以兩個錐銷定位，接著依次上固定螺釘。(2) 墊鐵留有余量，在安裝上去后，等檢驗精度的時候再磨削部分余量至達(dá)到要求。按照磨損規(guī)則是盡量的初次磨削最少的余量，可以使使用時間加長,減少成本。(3) 襯套用專用的夾鉗裝入，實際裝入時應(yīng)有一定的阻力，最佳效果是一次性裝入。鉆套以旋轉(zhuǎn)的方式逐漸裝入，當(dāng)裝入大約 2/3 時候旋出，再完全裝入。(4) 定位柱套入后即旋緊螺母，當(dāng)需要調(diào)整精度時再作更換，一般情況是不需要調(diào)整和更換的 [2]。(5) 安裝夾緊座時，需同時上兩個固定螺釘。如果螺孔已經(jīng)回孔，就有一次性裝入，未回孔的先獨立旋進(jìn) 1/2 后旋出，然后整體旋進(jìn)即可。(6) 裝支板對照總裝圖的形式裝入，其中有一反向螺栓，裝在第 2 支板上即可(支板序號以總裝圖從左往右為序) 。(7) 最后,以總裝圖的標(biāo)準(zhǔn)配上夾緊螺釘。4.2.4 夾具在操作時應(yīng)注意的事項現(xiàn)代化生產(chǎn)要想有好的經(jīng)濟效益，必須提高勞動生產(chǎn)率而影響生產(chǎn)率的因素很多,金屬加工中一個重要的影響因素就是工件在夾具上的裝夾。夾具設(shè)計依據(jù)的原則是簡捷、實用、快速、可靠.這里的“快速”指的就是快速裝夾。根據(jù)工件的種類、結(jié)構(gòu)特征的不同，可采用不同的形式。合理的裝夾形式不但能達(dá)到快速、高效的目的而且能減輕工人的勞動強度，一般夾具設(shè)計出來成為產(chǎn)品后,就有一個裝夾模式。裝夾模式在快速裝夾的過程中，應(yīng)該注意一些事項：(1) 分別松開支板 1 和 2 的上下螺栓(只需要稍微松一點，約 2 毫米～3 毫米)，依次旋轉(zhuǎn)扳開支板 1 和 2，逆時針?biāo)蓜訆A緊座的的夾緊螺釘。(2) 把工件以 10~15 度傾斜角靠定位柱放入夾具內(nèi)，同時旋轉(zhuǎn)支板 2 并相應(yīng)的 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 27 頁 共 33 頁擰緊螺栓和輕微的擰夾緊螺釘至與工件接觸水平?；匚恢О?1 及其上的夾緊螺釘，一次性旋緊夾緊座上的夾緊螺釘，最后依次擰緊支板 1 和 2 的夾緊螺釘 [5]。(3) 工件加工過程中不要手去接觸鐵屑，讓其自動排屑.按規(guī)定是每間隔 1 小時有工人清除鐵屑。(4) 取工件時是先松支板 1 和 2 的夾緊螺釘，再松螺栓后旋轉(zhuǎn)支板至水平，一手扶工件，一手松夾緊座的夾緊螺釘,方可取出工件。(5) 定位柱有明顯的磨損后，更換新定位柱或調(diào)整定位柱 (原則上該公司每隔一段時間就檢驗一次精度，不需要操作工負(fù)責(zé)) 。4.3 零件工藝性分析圖 4.1 夾具體圖4.3.1 定位元件的選擇常用的定位方法和定位元件：(1) 工件以平面定位平面定位的主要形式是支乘定位。夾具上常用的支承元件有固定支承、可調(diào)支承、自位支承、輔助支承。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 28 頁 共 33 頁(2) 工件以圓柱孔定位工件以圓柱孔定位通常屬于定心定位（定位基準(zhǔn)為空的軸線） ，夾具上相應(yīng)的定位元件是心軸和定位銷。(3) 工件以外圓表面定位工件以外圓表面定位有兩種形式：定心定位和支承定位。(4) 工件以其他表面定位工件除了以平面、圓柱孔和外面表面定位外，有時也以其他形式表面定位。(5) 定位表面的組合實際生產(chǎn)中經(jīng)常遇到的不是單一表面定位，而是幾個定位表面的組合。常見的定位表面組合和平面的組合，平面和孔的組合，平面和外圓表面的組合，平面和其他表面的組合等。(6) 一面兩孔定位在加工箱體類零件時常采用以面兩孔組合定位，夾具上相應(yīng)的定位元件是一面兩銷。為了避免由于過定位引起的工件安裝時的干涉，兩銷中的一個應(yīng)采用菱形銷[4]。4.3.2 切削力及夾緊力計算 (1) 夾緊裝置的基本要求在加工過程中工件必須夾緊，因為在加工過程中工件受到切削力、重力和慣性力等的作用，若不夾緊就會產(chǎn)生移動和振動。輕則影響加工精度，重則會損壞刀具、機床，甚至發(fā)生人身事故。夾緊裝置的選擇是否合理，對工件的加工精度與加工效率影響很大。因此，對機床夾具的夾緊元件、夾緊裝置有以下主要要求：(a) 夾緊時不應(yīng)改變工件在定位時所得到的位置；(b) 夾緊應(yīng)可靠和適當(dāng)，既要使工件在加工過程中不產(chǎn)生移動和振動，又不使工件產(chǎn)生過大的變形和損傷；(c) 夾緊裝置因使操作安全、方便、省力、迅速；(d) 夾緊裝置必須保證不因毛坯或半成品的制造公差而使工件夾不緊或產(chǎn)生過度的變形；(e) 夾緊裝置的自動化程度及復(fù)雜程度與產(chǎn)品的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。(2) 夾緊力的計算 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 29 頁 共 33 頁零件加工過程中所受的夾緊力較大，根據(jù)零件的形狀，以及夾緊機構(gòu)在夾具中安裝，可確定夾緊力的位置 [3]。切削力及夾緊力的計算:切削刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀，則主切削力: zFfwFueyxpz KndZaCF6081.9??式中： 30.5.?83.0F?Fw83.0Fqmap16?ae81.f67.).195(3.0zk計算結(jié)果 = 2448NzF由于切削力對夾緊力影響不大，故夾緊力只需達(dá)到將工件固定即可。4.3.3 定位誤差分析由于槽的軸向尺寸的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。（1）定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為 孔的定位銷，孔與銷間隙配合。25?（2）工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin,基準(zhǔn)位移誤差△y 由于孔和銷都有制造誤差，為工件裝卸方便還有最小間隙（次間隙可以在調(diào)刀尺寸和對刀時消除） 。由制造誤差引起的△y＝(Dmax－dmin)/2－(Dmin-dmax)/2=(0.023+0,020)/2=0.0215<0.08在垂直度要求范圍內(nèi)：本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 30 頁 共 33 頁正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。4.3.4 夾具設(shè)計及操作說明如前所述,在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意提高勞動率.為此,在螺母夾緊時采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用） ；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。圖 4.2 裝配圖 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 （ 論 文 ） 第 31 頁 共 33 頁結(jié)束語通過對CA6140拔叉工藝的研究與應(yīng)用，在機床、夾具、刀具、工藝流程等方面進(jìn)行合理設(shè)計和選擇，有效提高了加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量，擴大了加工適應(yīng)范圍，提高了可靠性，具備一定的先進(jìn)性，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，為解決此類多孔同時加工問題舉了一件實例。本機床所用夾具的通用性強，工件采用液壓定位夾緊，快速方便。定位采用兩面一銷的定位方式，夾緊采用液壓加緊，采用這種方式完全能夠滿足精度要求。而且簡易方便，制造成本低，通用性好。在刀具方面，由于所加工孔的尺寸精度和表面粗糙度要求都不算高，采用麻花鉆。這種鉆頭采購比較方便，而且價格比深孔鉆頭也要便宜。在刀具的幾何角度方面，麻花鉆頭的螺旋角即是其軸向前角。當(dāng)加工工件時，切削力和切削熱隨鉆頭螺旋角的