CA6140撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑槽夾具設(shè)計(jì)

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1、 設(shè)計(jì)題目：CA6140撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及銑槽夾具設(shè)計(jì) 全套圖紙加扣 3346389411或3012250582 摘 要 機(jī)械制造工藝學(xué)設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)內(nèi)容、技術(shù)基礎(chǔ)內(nèi)容以及大部分專(zhuān)業(yè)內(nèi)容之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行之前對(duì)所學(xué)各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(shí)際的訓(xùn)練。 機(jī)械制造工藝學(xué)等的設(shè)計(jì)內(nèi)容，包含了很多知識(shí)的內(nèi)容，進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后，所進(jìn)行的一個(gè)重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其主要目的是讓學(xué)生不所學(xué)的工藝?yán)碚摵蛯?shí)踐知識(shí)在實(shí)踐的工藝，夾具設(shè)計(jì)中綜合地加以應(yīng)用，進(jìn)而得以加深和發(fā)展，提高學(xué)生分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能

2、力，為以后搞好和從事工作奠定了一定基礎(chǔ)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我們?cè)谙率龇矫婵梢缘玫逗芏喾矫娴蔫T煉： 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以能熟練的運(yùn)用一些繪制圖紙的軟件的能力，也可以回顧大學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性的東西，把一些學(xué)的用到現(xiàn)在的加工工藝上，通過(guò)撥叉的夾具設(shè)計(jì)工藝，可以進(jìn)一步提高了我對(duì)于繼續(xù)加工生產(chǎn)的了解，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力有所增強(qiáng)，進(jìn)一步提高我們的計(jì)算設(shè)計(jì)制圖能力，學(xué)到更多現(xiàn)實(shí)中的東西。 關(guān)鍵詞：撥叉、加工工藝、專(zhuān)用夾具 目 錄 第一章 緒論 5 1.1 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展 5 1.2 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn) 5 第二章 零件的分析 8 2.1 零件的作用 8 2.2 零件的工藝分析 8 2.3

3、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 9 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 12 2.5 確立切削用量及基本工時(shí) 14 第三章 銑槽專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 23 3.1 問(wèn)題的提出 23 3.2 切削力及夾緊力分析計(jì)算 23 3.3 定位誤差分析 25 3.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 26 總結(jié) 27 參考文獻(xiàn) 28  第1章 緒論 1.1 數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展 目前的數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是形成了高速化和精密化的發(fā)展，還有的一個(gè)特點(diǎn)就是現(xiàn)在的數(shù)控加工，技術(shù)上的完成的基本都是一些完整加工，即在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上，實(shí)現(xiàn)可以完全的完成加工零件的加工工藝內(nèi)容以及全部加工工序內(nèi)容。缺少對(duì)復(fù)雜零

4、件的形狀、加工刀具的使用上以及運(yùn)動(dòng)軌跡，數(shù)控加工的直觀圖形上顯示以及刀具運(yùn)動(dòng)的軌跡的驗(yàn)證手段還不夠完善；在這樣的機(jī)械生產(chǎn)中，還是難以和繪制數(shù)據(jù)CAD數(shù)據(jù)庫(kù)和機(jī)床加工編程的CAPP系統(tǒng)形成有相對(duì)性的有效連接；不容易達(dá)到想要的高度，實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化，數(shù)控加工的集成化。再后來(lái)的發(fā)展中，針對(duì)APT語(yǔ)言在使用中的缺點(diǎn)，在過(guò)去的1978年末，法國(guó)一家有名的公司，就是：達(dá)索飛機(jī)公司，滿滿的開(kāi)始開(kāi)發(fā)集成于三維空間設(shè)計(jì)、加工路徑分析、實(shí)現(xiàn)NC加工的先進(jìn)一體化數(shù)控加工。 目前為止，為了適應(yīng)數(shù)控加工CIMS及數(shù)控加CE發(fā)展的需要，使得現(xiàn)有的數(shù)控加工編程，加工的使用系統(tǒng)正向集成化發(fā)展，達(dá)到了自動(dòng)化設(shè)計(jì)的已不復(fù)，網(wǎng)絡(luò)

5、化發(fā)展使得信息共享，可以相互學(xué)習(xí)，在智能化上將會(huì)更快的發(fā)展，使得數(shù)控加工的方向發(fā)展更加的明確。 1.2 數(shù)控加工工藝的特點(diǎn) 在數(shù)控加工發(fā)展至今的情況下總結(jié)的加工工藝具有以下加工特點(diǎn)： (1) 使用數(shù)控機(jī)床加工零件的精度較高、數(shù)控加工一般只需要進(jìn)行一次加工就可以達(dá)到零件的加工要求，實(shí)現(xiàn)零件的加工部位的精度要求，在數(shù)控加工上很大程度上可以不需分粗加工和精加工兩次進(jìn)行加工。 (2) 現(xiàn)有的大部分加工，基本都是在依靠數(shù)控機(jī)床上，實(shí)現(xiàn)裝夾上完成撥叉工件的一次性裝夾后，就可以完成撥叉零件的多個(gè)加工面或者撥叉加工部位的全部加工，在比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和難度零件特殊的零件上，有時(shí)一裝夾就可以全部的完成整個(gè)

6、額工件的全部需要加工的內(nèi)容。 (3) 現(xiàn)在的數(shù)控銑床以及數(shù)控加工設(shè)備，在設(shè)計(jì)的時(shí)候刀具庫(kù)的設(shè)計(jì)或刀架的設(shè)計(jì)上都是同時(shí)裝有幾把刀具，甚至有很多更多的刀具來(lái)實(shí)現(xiàn)備用刀具。所以在數(shù)控價(jià)格機(jī)床上完成加工工件時(shí)，相應(yīng)的加工需要刀具的完整配置、刀具的安裝和刀具的使用，可以實(shí)現(xiàn)不需要數(shù)控機(jī)床中斷加工的過(guò)程，這樣可以更加精準(zhǔn)的使加工過(guò)程實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工而保證加工精度等級(jí)要求。 (4)更加先進(jìn)的設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，工件裝夾的特點(diǎn)和加工需要刀具相應(yīng)的配置。實(shí)現(xiàn)刀具的使用特點(diǎn)完全的可以區(qū)別于現(xiàn)有的普通機(jī)床，加工撥叉零件時(shí)的一般加工情情況，使得數(shù)控加工可以完成工件的各部位加工面的加工，以及數(shù)控加工面的

7、順序要求，這些加工的內(nèi)容，都可能與一般的普通加工、機(jī)床上不同的零件的加工的順序會(huì)有很大不一樣，形成不同的區(qū)別。 此外還可以分析的是，根據(jù)數(shù)控機(jī)床加工時(shí)候的高速、加工的高效程度、加工后的零件的高精度、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的高自動(dòng)化水平等加工特點(diǎn)，體現(xiàn)了數(shù)控加工的有點(diǎn)，撥叉的加工中特別之處，還具有以下數(shù)控的一些加工的不同的工藝特點(diǎn)： 1) 撥叉數(shù)控加工的切削量用，在一定的成都上比普通機(jī)床切削用量會(huì)更大。 2) 實(shí)現(xiàn)了加工中的工序相對(duì)與不同工序比較集中的特點(diǎn)。 3) 數(shù)控機(jī)床的加工可以較多地使用自動(dòng)化的自動(dòng)換刀方式。 4) 在數(shù)控加工中，首件加工零件需試切削來(lái)體現(xiàn)加工參數(shù)的正確性。 5) 數(shù)控加工的

8、工藝內(nèi)容在加工中體現(xiàn)的更具體，更詳細(xì)，加工的工藝零件要求更嚴(yán)密，加工的內(nèi)容更精確。 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(chē)床的撥叉，在機(jī)械制造工藝上，撥叉零件的作用就是起到定位夾緊的作用。在機(jī)械行業(yè)里撥叉零件的種類(lèi)很多，其使用的用途也很廣。在減速器和變速器中撥叉的一端可以起到的作用是支撐的用的。位于車(chē)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Φ24孔與操縱機(jī)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(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速，兩件零件鑄為一體，加工完成時(shí)分開(kāi)后銑槽得到兩個(gè)成品零件。 2.

9、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，為了得到更好的加工工藝要求，在本次的撥叉的加工上，可以將撥叉分為兩個(gè)部分的加工內(nèi)容，一部分是面的加工，兩一個(gè)部分是孔的加工。在面的加工上，主要以孔Φ24mm和孔Φ55mm為中心的面的加工；孔的加工主要是鉆孔Φ24mm和鏜孔加工Φ55mm。主要加工尺寸如下所示： 1.以Φ24H7mm孔為中心的面的加工： 這一組的加工尺寸包括鉆銷(xiāo)加工孔Φ24H7孔，以及孔的兩個(gè)端面的銑削加工及倒角；工件上17H11槽的加工，槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm。 2. 以Φ55H1

10、2為中心的面的加工： 這一組的加工尺寸包括鏜孔Φ55H12mm，銑削加工上下端面，保證尺寸12H11，保證面的加工等級(jí)垂直度相對(duì)于A基準(zhǔn)0.1. 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(zhuān)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(méi)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。 2.3工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.3.1確定毛坯的制造形式 已知此撥叉零件的生產(chǎn)類(lèi)型為中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)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(zhuān)用工裝。零件為HT200鑄鐵，當(dāng)

11、撥叉在工作時(shí)，撥叉要經(jīng)常實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，撥叉與其他零件的接觸表面之間經(jīng)常受摩擦作用，所以撥叉零件在裝配中的工作過(guò)程中，所能受到交變載荷以及受到的沖擊載荷力的作用，所有對(duì)撥叉的要求有較高的材質(zhì)強(qiáng)度要求，因此本次設(shè)計(jì)的撥叉零件應(yīng)該選擇鑄件作為零件毛坯。由于撥叉零件的輪廓尺寸加工的不大，但是撥叉的生產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到大批生產(chǎn)水平，可以采用鑄造批量成型，這樣就可以很有效的提高了撥叉加工對(duì)于時(shí)間刪改的生產(chǎn)率。其撥叉的主要技術(shù)要求需要達(dá)到以下幾點(diǎn)： （1）撥叉鑄件必須進(jìn)行水韌處理； （2）撥叉鑄件未注圖紙要求圓角R3，未標(biāo)注的倒角C3； （3）撥叉鑄件在鑄造過(guò)程中圖紙技術(shù)要求不許有表面裂紋、內(nèi)部氣孔、材質(zhì)疏松等

12、鑄造缺陷。 （4）撥叉零件的加工表面加工精度，滿足零件圖紙技術(shù)的尺寸要求，注重?fù)懿媪慵D紙的公差，以及相對(duì)應(yīng)的圖示技術(shù)要求位置度的標(biāo)注情況。加工滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的檢驗(yàn)技術(shù)要求。 2.3.2基面的選擇 基面選擇是工藝規(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)效率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 1.粗基準(zhǔn)的選擇：按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。對(duì)本零件而言，則應(yīng)以零件的底面為主要

13、的定位粗基準(zhǔn)，上下端面作為粗基準(zhǔn)，可以在兩個(gè)主要的面上限制4個(gè)不同的自由度要求，在其余的加工中，可以更好的進(jìn)行定位和夾緊。 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。對(duì)本零件而言，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0.08mm，則應(yīng)以Φ24H7小頭孔為精基準(zhǔn)。 2.3.3制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(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技術(shù)要求能達(dá)到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率

14、。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。 1.工藝路線方案一 工序Ⅰ 粗精銑Φ75上下端面 工序Ⅱ 粗精銑Φ40上下端面 工序Ⅲ 鉆孔2-Φ24H7 工序Ⅳ 粗鏜Φ55孔至圖紙尺寸 工序Ⅴ 銑斷工件 工序VI 銑槽17H11 2.工藝路線方案二 工序Ⅰ 銑斷，使之為兩個(gè)零件 工序Ⅱ 加工Φ24小頭孔 工序Ⅲ 銑17×8槽 工序Ⅳ 鏜φ55半圓與兩端面 工序Ⅴ 銑φ40外圓斜面 3.工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工φ55圓與兩端面，以便于后續(xù)加工，并利用了兩件合鑄的優(yōu)勢(shì)，提高了工作效率，然后在銑床上把

15、所有銑的工序全部弄完，省去了在各機(jī)床間切換的麻煩，最后加工孔；方案二是先切開(kāi)工件，分別加工，然后加工小頭孔，再銑、再車(chē)、再銑，顯然，工序上不如方案一效率高。但由于圓與槽都與小頭孔有垂直度要求，可以先加工小頭孔，后加工槽；圓應(yīng)該利用兩件合鑄的優(yōu)勢(shì)，所以還是先加工φ55大圓。這樣，看起來(lái)工序簡(jiǎn)潔且保證了垂直度的要求，還能充分利用兩件合鑄的優(yōu)勢(shì)。 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)附表1“機(jī)械加工工序卡片”。 工序Ⅰ 按照毛坯圖紙尺寸鑄造毛坯。 工序Ⅱ 粗Φ75mm底面，保留精銑余量1mm；精銑Φ75mm底面至圖紙尺寸要求，厚度尺寸至圖示要求14mm，保證表面精度3.2。 工序Ⅲ 粗上Φ75臺(tái)上端面，保

16、留精銑余量1mm；精銑Φ75臺(tái)上端面至圖紙尺寸要求，至圖紙尺寸要求12mm，保證公差要求，表面精度3.2。 工序Ⅳ 粗銑Φ40端面至尺寸81mm，保留1mm精銑余量；精銑Φ40端面至圖紙尺寸要求，保證表面精度3.2. 工序Ⅴ 鉆孔2-Φ24至尺寸Φ24..8mm，保留0.2mm鉸孔余量；鉸孔2-Φ24至圖紙尺寸要求，保證表面精度1.6. 工序VI 粗鏜Φ55孔至尺寸Φ54mm，保留1mm精鏜銑余量；精鏜Φ55孔至尺寸Φ55mm，保證表面精度3.2 工序VII 銑斷工件，保證端面精度等級(jí)要求。 工序VIII 粗銑槽17H11，保留0.1mm精銑余量；精銑槽17H11至圖紙尺寸要求

17、。 工序IX 倒底面倒角、去毛刺。 工序X 終檢、入庫(kù) 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “CA6140撥叉”，零件材料為HT200，硬度190～210HB，毛坯重量約為2.5kg，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，鑄造毛坯。 根據(jù)以上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： 2.4.1外圓表面（Φ24H7，φ55H11端面） Φ24H7孔長(zhǎng)度尺寸78mm，與其相關(guān)的外表面尺寸為Φ40mm，為簡(jiǎn)化鑄造尺寸的外形，Φ40mm外圓直接采用鑄造到尺寸要求，78mm沒(méi)有公差要求，故在鑄造上保留4mm余量，經(jīng)過(guò)銑削加工保證表面精度Ra=3.2mm即可

18、滿足要求。 沿軸線長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（φ55H11端面）。 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下稱(chēng)《工藝手冊(cè)》）表2.2～2.5，φ55H11mm端面長(zhǎng)度余量均為2.5（均為雙邊加工） 銑削加工余量為：粗銑 1mm，精銑 0mm。 2.4.2內(nèi)孔（φ55已鑄成孔） 查《工藝手冊(cè)》表2.2～2.5，取φ55已鑄成孔長(zhǎng)度余量為3，即鑄成孔直徑為Φ49mm。 工序尺寸加工余量：鏜孔Φ54mm，半精鏜孔Φ54.8mm，精鏜刀圖紙尺寸要求。 2.4.3 其他尺寸直接鑄造得到 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認(rèn)

19、。 2.4.4毛坯尺寸的確定 合理選擇撥叉加工余量，對(duì)撥叉零件的加工質(zhì)量和撥叉整個(gè)工藝過(guò)程，撥叉經(jīng)濟(jì)性都有很大影響。撥叉加工的余量過(guò)大，則浪費(fèi)撥叉材料及工時(shí)，增加撥叉加工的機(jī)床和撥叉加工的刀具的消耗；撥叉余量過(guò)小，則不能去掉撥叉加工前存在的撥叉誤差和撥叉缺陷層，影響撥叉加工質(zhì)量，造成撥叉廢品量增大。所以合理確定撥叉加工余量，是一項(xiàng)撥叉加工的中的很重要的工作。確定撥叉毛坯余量如下表所示： 表2.1加工余量計(jì)算表 工序內(nèi)容 工序尺寸 毛坯尺寸 加工公差 加工余量 下端面 80 mm 84mm 0 4mm 上端面 84mm 88mm 0 4mm Φ5

20、5底面 12H11mm 14mm +0.054 0 2mm Φ55頂面 12H11mm 17mm +0.054 0 2mm Φ55孔 Φ55H12mm Φ49mm +0.12 0 3mm Φ24孔 Φ24H7mm 0 +0.025 0 12.5mm 17mm槽 17H11x8mm 0 +0.04 0 17X8mm 2.5確立切削用量及基本工時(shí) 工序Ⅱ 粗，精銑φ75圓兩端面 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =0.17GPa HB=190~241,鑄造。 加工要求：粗，精銑φ75圓以及上下端面。 機(jī)床：立式銑床

21、刀具：Φ12合金立銑刀。 2. 計(jì)算切削用量 1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故粗車(chē)可以選擇ap=1.5mm，精銑可以選擇ap=1mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。 2）每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14～0.24mm/z。由于是對(duì)稱(chēng)銑，選較小量f=0.14 mm/z。 3）查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0～1.5mm。 查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min 4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》表3.27， V c= 算得 粗銑Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s

22、據(jù)立式銑床銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際 切削速度V c=3.14*80*475/1000/60=1.99mm/s, 實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.17mm/z。 最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=98mm/s， f z=0.17mm/z。 半精銑Vc＝64mm/s，n=367r/min,Vf=423mm/s 據(jù)立式銑床CA6140銑床參數(shù)，選擇nc=400r/min,Vfc=400mm/s,則實(shí)際 切削速度V c=3.14*80*475/1

23、000/60=1.67mm/s, 實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=400/(300*10)=0.13mm/z。 5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=1mm，nc=400r/min,Vfc=400mm/s，V c=64mm/s， f z=0.13mm/z。 6）計(jì)算基本工時(shí) 粗銑tm＝L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。 精銑tm＝L/ Vf=(32+80)/400=0.11min。 工序Ⅳ 銑φ40外圓斜面 a．確定背吃刀量 “半精銑時(shí)，背吃刀量一般為0.5―2mm

24、，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=1.5mm。” b．確定進(jìn)給量 選擇每齒進(jìn)給量為0.2mm/z. c．選取切削速度 選擇切削速度。 確定銑刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 取磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm，查得刀具的耐用度。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n：由式（4.1）得： ? （B）確定時(shí)間定額（2次走刀） 一次走刀基本時(shí)間1.55min=93s 其中為切削加工長(zhǎng)度；為刀具切入長(zhǎng)度；為刀具切出長(zhǎng)度；為工作臺(tái)水平進(jìn)給量。 7.633mm 其中d=60mm；； =3~5，取=4mm =84.88mm/min 工序Ⅴ 鉆鉸加工Φ24小頭孔 1. 加工條件

25、工件材料：HT200,σb =0.17GPa HB=190～241,鑄造。 加工要求：加工Φ24小頭孔 機(jī)床：立式鉆床Z535 選擇鉆頭：選擇高速鋼麻花鉆頭Φ24mm，鉆孔至φ23mm， 擴(kuò)孔至φ23.8mm，鉸孔至φ23.94mm，精鉸孔至Φ24mm 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量 查《切削手冊(cè)》 所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.5～0.8mm，壽命． 　（3）切削速度 查《切削手冊(cè)》 修正系數(shù)

26、 故。 查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 故實(shí)際的切削速度 （4）校驗(yàn)扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗(yàn)成立。 ３.計(jì)算工時(shí) 由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。 擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下： 擴(kuò)鉆： 鉸孔： 精鉸： 工序VI鏜孔Φ55 鏜孔Φ55mm，選擇使用Φ18.5內(nèi)孔鏜刀： 查《切削手冊(cè)》 查《切削手冊(cè)》 ,。 采用高速鋼鏜刀, 半精鏜孔Φ55mm

27、： 查《切削手冊(cè)》 采用高速鋼鏜刀Φ19mm, 工序VII 銑斷零件 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =0.17GPa HB=190~241,鑄造。 加工要求：銑斷，使之為兩個(gè)零件 機(jī)床：X178銑床。 刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀 （1） 決定進(jìn)給量 查《切削手冊(cè)》 f=0.20~0.24mm/r 按鉆頭強(qiáng)度選擇f=0.24mm/r 按機(jī)床強(qiáng)度選擇f=0.20mm/r 最終決定選擇X178機(jī)床已有的進(jìn)給量f=0.24mm/r 經(jīng)校

28、驗(yàn) Ff=122＜452=Fmax 校驗(yàn)成功。 （2） 銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命 厚刀面最大磨損度查《切削手冊(cè)》表3.7，為1.0～1.5mm，壽命 T=180min （3） 切削速度 查《切削手冊(cè)》 修正系數(shù) 故。 查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速 故實(shí)際的切削速度 （4） 計(jì)算工時(shí) 工序VIII 銑17mm×8槽 1. 加工條件 工件材料：HT200,σb =0.17GPa HB=190~241,鑄造。 加工要求：銑17×8槽 機(jī)床：X178銑床 選擇鉆頭：高速鋼鑲齒三面刃銑刀 （1）決定進(jìn)給量 查《切削手冊(cè)》 按

29、鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇Z550機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 （2）銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.8～1.2mm，壽命 擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.9～1.4mm，壽命 鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查《切削手冊(cè)》）為0.6～0.9mm，壽命 （3）切削速度 查《切削手冊(cè)》 修正系數(shù) 故。 查《切削手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 故實(shí)際的切削速度 ３.計(jì)算工時(shí) 所有工步工時(shí)相同。 最后以上工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果，聯(lián)通其他加工的數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝過(guò)程卡。 

30、第三章 銑槽專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 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。在加工撥叉時(shí)，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。機(jī)床夾具（夾具）是在機(jī)械加工中使用的一種工藝裝備，它的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)被加工撥叉的定位和夾緊。通過(guò)定位，使被加工撥叉在夾具中占有同一個(gè)正確的加工位置；通過(guò)夾緊，克服加工中存在的各種作用力，使這一正確的位置得到保證，從而使加工過(guò)程得以順利進(jìn)行。 由于能力和時(shí)間有限本次設(shè)計(jì)只設(shè)計(jì)了銑槽17mmx8的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。 3.1 問(wèn)題的提出 在給定的零件中，對(duì)本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在夾緊的方便與快速性上。 定位基準(zhǔn)的選擇出于定位簡(jiǎn)單和

31、快速的考慮，工件以φ40外圓、平面和側(cè)面為定位基準(zhǔn)，在芯軸、支承板和擋銷(xiāo)上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動(dòng)螺旋快速夾緊機(jī)構(gòu)夾緊工件。 3.2 切削力及夾緊力分析計(jì)算 刀具材料： 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)[17]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-9 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 式（3.1） 查參考文獻(xiàn)[17]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得： 對(duì)于灰鑄鐵： 式（3.2） 取 ， 即 所以 由參考文獻(xiàn)[17]《金屬切削刀具》表1-2可得： 垂直切削力 ：（對(duì)稱(chēng)

32、銑削） 式（3.3） 背向力： 根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 式（3.4） 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式（3.5） 式中：各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表可得： 所以： 式（3.6） 式（3.7）

33、 式（3.8） 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算： 式（3.9） 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[17]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 易得： 經(jīng)過(guò)比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 3.3 定位誤差分析 本工序采用一定位銷(xiāo)，一定位塊，工件始終靠近定位銷(xiāo)的一面，而定位塊的偏角會(huì)使工件自重帶來(lái)一定的平行于夾具體底版的水平力，

34、因此，工件不在在定位銷(xiāo)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。 3.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用螺母螺桿夾緊機(jī)構(gòu)。 夾具上設(shè)置有對(duì)刀塊，用于確定的銑削位置。其夾具結(jié)構(gòu)入下圖所示： 圖3-1夾具結(jié)構(gòu)圖總 結(jié) 本文通過(guò)對(duì)CA6140撥叉夾具設(shè)計(jì)，撥叉夾具的作用和夾具工藝性進(jìn)行的分析，進(jìn)行了撥叉夾具加工工藝過(guò)程的制定，其中包括定位基準(zhǔn)的選擇、制定加工工藝路線、選擇加工設(shè)備及工藝裝備、確定切削用量及基本工時(shí)等工作。然后夾幾個(gè)工藝的加工時(shí)所用的夾具進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括撥叉夾具本工序的加工要求分

35、析，確定夾具類(lèi)型，擬定定位方案和選擇定位元件、確定夾緊方案、確定對(duì)刀裝置等，從而達(dá)到對(duì)專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)起到規(guī)范作用。掌握零件加工工藝以及制造過(guò)程，共同性規(guī)律的發(fā)展和和解決夾具中具體工藝設(shè)計(jì)的問(wèn)題，學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)和運(yùn)用的能力，在夾具設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，就不是一門(mén)設(shè)計(jì)的所能解決的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可能需要通過(guò)多門(mén)相關(guān)知識(shí)，相關(guān)文獻(xiàn)的結(jié)合對(duì)不同學(xué)科的學(xué)習(xí)，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)中的加工工藝在其內(nèi)在的設(shè)計(jì)的基本規(guī)律。完成多門(mén)學(xué)科的綜合學(xué)習(xí)，組成全面地對(duì)加工工藝的分析和對(duì)書(shū)本知識(shí)的運(yùn)用，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造工藝過(guò)程的基本內(nèi)容的學(xué)習(xí)，最終才能圓滿完成了這次夾具設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。 參考文獻(xiàn) [1]肖

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