車床變速箱中拔叉（831006）及專用夾具設計【銑φ40外圓端面】【說明書+CAD】

購買設計請充值后下載，，資源目錄下的文件所見即所得，都可以點開預覽，，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件。。?！咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無水印，可編輯。。。具體請見文件預覽，有不明白之處，可咨詢QQ:12401814

河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 1 緒 論 課題背景 隨著科學技術的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術不斷涌現(xiàn)，機械制造工藝正向著高質量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機械能、切削力進行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計算方法和計算機技術的迅速發(fā)展，極大地推動了機械加工工藝的進步，使工藝過程的自動化達到了一個新的階段。 “工欲善其事，必先利其器?！? 工具是人類文明進步的標志。自20世紀末期以來，現(xiàn)代制造技術與機械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機床夾具對零件加工的質量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 夾具的發(fā)展史 夾具在其發(fā)展的200多年歷史中，大致經(jīng)歷了三個階段：第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產(chǎn)及內燃機，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質量的優(yōu)越性，各類定位、夾緊裝置的結構也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機床—工件—工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當重要的組成部分。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段，夾具發(fā)展的主要特點是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，各類高效率，自動化夾具在高效，高精度及適應性方面，已有了相當大的提高。隨著電子技術，數(shù)控技術的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動化和高適應性，已經(jīng)使夾具與機床逐漸融為一體，使得中，小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這是夾具發(fā)展的第三個階段，這一階段，夾具的主要特點是高精度，高適應性。可以預見，夾具在不一個階段的主要發(fā)展趨勢將是逐步提高智能化水平。 小結 本次課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 這次課程設計是我在畢業(yè)前對之前學過的知識的一次綜合演練，我得到以下幾方面的鍛煉： 運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確的解決一個零件在加工中的定位，加緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。 提高結構設計能力。通過設計夾具的訓練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效，省力，經(jīng)濟合理而能保證加工質量的夾具的能力。 學會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運用。 就我個人而言，我希望通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。一項優(yōu)秀的夾具結構設計，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結構較復雜的，不規(guī)則的拔叉類，桿類工件，幾乎各道工序都離不開專門設計的高效率的夾具。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機械加工生產(chǎn)企業(yè)中，其夾具的設計，制造工作量，占新產(chǎn)品工藝準備工作量的50%—80%。生產(chǎn)設計階段，對夾具的選擇和設計工作的重視程度，絲毫也不亞于對機床設備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。在夾具的設計，制造和生產(chǎn)過程中對夾具的正確使用，維護和調整，對產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 2 撥叉的加工工藝規(guī)程設計 2.1、零件的分析 2.1.1零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉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。零件的φ25孔與操縱機構相連，φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。 ????撥叉應用于機床變速機構中如圖2-1： ???? ???????????????????????????圖 2-1 ??變速操縱機構 ?? 1——撥叉；2——曲柄；3——凸輪；4——軸；5——杠桿；6——軸；7——螺釘 ?????軸2的雙聯(lián)滑移齒輪和軸3上的三聯(lián)滑移齒輪用一個手柄操縱。變速手柄每轉一轉，變換全部6種轉速，故手柄共有均布的6個位置。 ?????變速手柄裝在主軸箱的前壁上，通過鏈傳動軸4。軸4上裝有盤形凸輪3和曲柄2。凸輪3上有一條封閉的曲線槽，由兩段不同半徑的圓弧和直線組成。凸輪上有1-6個變速位置，如圖所示。位置1.2.3使杠桿5上端的滾子處于凸輪槽曲線的大半徑圓弧處。杠桿5拔叉6將軸2上的雙聯(lián)滑移齒輪移向左端位置。位置4.5.6則將雙聯(lián)滑移齒輪向右端位置。曲柄2隨軸4轉動，帶動拔叉，拔動軸III上的三聯(lián)齒輪，使它位于左、中、右三個位置。順次轉動手柄，就可使倆個滑移齒輪的位置實現(xiàn)六種組合，使軸III得到6種轉速。 撥叉在縱、橫向進給機構中的應用如圖2-2： ?????? 圖2-2 所示為縱、橫向機動進給操縱機構的結構原理圖 1、6--手柄 2、21--銷軸 3--手柄座 4、9--球頭銷 5、7、23--軸 8--彈簧銷 10、15--撥叉軸 11、20--杠桿????????? 12--連桿 13、22--凸輪 14、18、19--圓銷 16、17--撥叉 ?????當需要縱向進給時，扳動手柄1向左或向右，使手柄1繞銷軸2左、右擺動，手柄座3下端的開口槽撥動軸5上的球頭銷4左、右移動，軸5左端的開口槽推、拉杠桿11，使連桿12左右移動，連桿12左端通過銷子推、拉凸輪13轉動，凸輪13上的曲線槽通過銷子14使撥叉16向里或向外移動，從而帶動離合器M8，使之與軸XXⅡ上的兩個空套齒輪中的一個的端面齒嚙合，實現(xiàn)向左或向右的縱向機動進給。 當向里或向外扳動手柄1時，帶動軸23連同其左端的凸輪22轉動，凸輪22上的曲線槽通過圓銷19使擺桿20擺動，擺桿另一端的圓銷19推動撥叉17向里或向外移動，使離合器M9與軸XXV上兩個空套齒輪中的一個端面齒嚙合，實現(xiàn)向里或向外的橫向機動進給。 　　當手柄1處于中間位置時，離合器M8和M9也處于中間位置，此時設有縱、橫向機動進給。當手柄1扳至左、右、里、外任一位置，并同時按下手柄1頂端的按鈕S時，刀架即在相應方向作快速移動。 2.1.2零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，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φ25mm，精度要求為IT7到IT8之間。 2)．大頭半圓孔Ф及其端面，圓孔的精度是在IT12 到IT13之間，端面的精度要求也是IT12 到IT13，并且兩端對小孔的中心線有一定的垂直度要求。 3)．右端面距小孔中心線23mm 16×8槽，同樣槽也對小孔有一定的垂直度要求。 4)．φ40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顯得垂直度誤差為0.08m。 由上面分析可知，工件的毛坯可以一起鑄造成對的形狀，這樣對于大孔的兩端面的位置度保證有一定的好處，由于加工原則是“先面后孔，先粗后精，先主后次，先基準后其他”，可以粗加工撥叉底面，然后可以作為粗基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的精度精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術要求才采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 圖2-3 撥叉零件圖 2.2、工藝規(guī)程的設計 2.2.1確定毛坯的制造形式 已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，采用鑄造精度較高的金屬型鑄造。這對提高生產(chǎn)率、保證加工質量也是有利的。 2.2.2 基準的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，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，還會造成大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 1） 粗基準的選擇 按有關基準的選擇原則，即當零件有不加工表面時，應以這些不加工表面作粗基準；若零件有若干不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度高的不加工表面作粗基準。對本零件而言，則應以零件的底面為主要的定位粗基準。 2） 精基準的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則。對本零件而言，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，則應以φ25小頭孔為精基準。 3） 注意要求 由于是先加工大孔的兩個面，在以此作為基準加工孔，因此，在加工孔的時候要以此兩個面為基準加工，所以對于定位有著嚴格的要求！ 2.2.3制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能達到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批量生產(chǎn)的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 工藝路線方案一 工序1：實效處理 工序2：粗銑φ55mm孔的兩端面 工序3：銑φ40mm外圓端面 工序4：鏜φ55mm孔 工序5：加工φ25mm小頭孔 工序6：切斷 工序7: 銑切斷面 工序8： 銑30×40端面 工序9： 銑8×16槽工序 工序10：銑φ40mm外圓斜面 工序11：去毛刺 工序12： 終檢 工序13：清洗 工藝路線方案二 工序1：實效處理 工序2：粗銑φ55mm孔德兩端面 工序3：銑φ40mm外圓端面 工序4：鏜φ55mm孔 工序5：加工φ25mm小頭孔 工序6：中檢 工序7: 銑30×40端面 工序8：銑8×16槽 工序9：切斷 工序10：銑切斷面 工序11：銑φ40mm外圓斜面 工序12：去毛刺 工序13：終檢 工序14：清洗 工藝方案的比較與分析 上述兩個方案的特點在于：方案一是先加工φ55mm圓與兩端面，然后加工小孔并進行中檢，為后續(xù)加工提供保證，并利用了兩個合鑄的優(yōu)勢，提高了工作效率；方案二是先加工φ55圓與兩端面，φ40mm外圓端面，然后切開，在分別加工，方便了后續(xù)工序的裝夾。綜合兩種方案最后可以將工序定為方案二。 2.2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 計 算 說 明 1）、零件材料HT200，硬度170~220HBS，毛坯重量為2.4kg。生產(chǎn)類型為 材料HT200中批量生產(chǎn)，采用金屬模鑄造毛坯。 硬度170~220H 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械加工余量、重量為2.4kg 工序尺寸及毛坯尺寸如下： φ75mm大圓外端面的加工余量及公差（|計算長度為12-0.06 -0.18mm，）計算長度為考慮其加工精度及表面粗糙度，要求粗銑及半精銑即滿足要求。 查《機械加工工藝手冊》（以下簡稱《工藝手冊》）表2.2-5， 得成批和大量生產(chǎn)鑄造精度等級CT7MAF。 精度等級CT7MAF 查表2.2-4，加工單邊余量數(shù)值為Z=2.0mm 查表2.2-1，鑄件的公差數(shù)值為0.78mm 查《機械加工工藝實用手冊》表8-33，半精銑切削余量單邊為0.7mm，銑削公差即零件公差0.12mm。 粗銑余量，粗銑單邊余量為Z=1.3,銑削公差規(guī)定本工序的加工精度為IT12，因此可以知道本工序的加工尺寸偏差是-0.08。 由于毛坯及以后各刀工序的加工都有加工誤差，因此所規(guī)定的加工余量尺寸偏差-0.18 是名義上的加工余量，實際上的加工余量有最大和最小之分。由于本設計規(guī)定的零件為成批生產(chǎn)，應采用調整法加工，因此在計算最大，最小加工余量時，應按時調整加工方法加工方式予以確定。 毛坯尺寸為16±0.78mm，粗銑后尺寸13.40 -0.11mm 半精銑后尺寸12-0.06 -0.018mm 由于φ40mm圓柱的上端面公差未注所以只需粗銑就可以達到要求。 13.40 -0.11mm 主要結果 硬 度 170~220H 重 量 2.4kg 粗銑及半精銑 加工余量 12-0.06 -0.18mm Z=2.0mm 公差數(shù)值0.78mm 半精銑余量 0.7mm 銑削公差0.12mm Z=1.3mm 精度為IT12 毛坯尺寸為 16±0.78mm 粗銑后尺寸 13.40 -0.11mm 半精銑后尺寸 12-0.06 -0.018mm 2）、孔φ55+0.4 -0mm的精度要求介于IT12~IT13之間表面粗糙度為ra3.2 《機械制造技術基礎》表5-3可得應進行粗膛半精膛。參照《工藝手冊》表2.2-4可Z=1.5由《機械加工工藝實用手冊》得半精鏜加工余量為2Z=1，粗鏜為 2z=2。粗鏜精度等級為13級。 鑄孔：φ52mm 粗鏜：φ54 +0.46 0 mm 2Z=2 半精鏜：φ55+0.4 -0mm 2Z=1 3)、孔φ25+0.023 -0 mm由《幾何精度測量》表1-1的精度要求介于IT7-IT8之間表面 粗糙度為Ra3.2 《機械制造技術基礎》表5-2可得應進行鉆孔、擴孔、粗鉸孔、 精鉸孔。參照《工藝手冊》表2.3-8 鉆孔：φ23mm 擴孔：φ24.8mm 2Z=1.8 粗鉸：φ24.94mm 2Z=0.14 精鉸：φ25+0.023 0mm 2Z=0.06 4)、銑右端面，由《幾何精度測量》表1-1精度要求介于IT12-IT13，表面粗糙度 a3.2《機械制造基礎》表5-2可得應進行粗銑、半精銑。參照《工藝手冊》表 2.2-1加工余量Z=2mm。由《機械加工工藝實用手冊》表8-33半精銑余量單邊 為0.7mm，銑削公差為零件公差粗銑余量為Z=1.3mm，粗銑公差為IT13。偏差 為-0.33。 毛坯尺寸為25+ -0.39mm 粗銑后尺寸23.70 -0.33 mm 半精銑后尺寸23-0 -0.3 mm 5)、銑側面凹槽16+0.12 -0 mm表面粗糙度Ra3.2、Ra6.3《機械制造技術基礎》5-6可知 應進行粗銑、半精銑。由《機械加工工藝實用手冊》表8-32半精銑加工余量為 3mm，半邊加工余量為1.5，粗加工精度為IT13。 粗銑尺寸3mm 半精銑尺寸16+0.12 -0 mm 6)、切斷，選擇寬度為2mm的切斷銑刀，查《機械加工工藝實用手冊》表5-6，由 表面粗糙度Ra6.4還應進行半精銑 7)、φ40mm的外圓柱面Ra6.3公差未注，《機械制造技術基礎》5-6，粗銑即可。 半精鏜加工余量： 2Z=1 粗鏜：2Z=2 鑄孔：φ52mm 粗鏜： φ54 +0.46 0 mm 半精鏜: φ55+0.4 -0mm 鉆孔：φ23mm 擴孔： φ24.8mm 2Z=1.8 粗鉸： φ24.94mm 2Z=0.14 精鉸： φ25+0.023 0mm 2Z=0.06 精銑余量0.7mm 粗銑余量 Z=1.3mm 粗銑公差IT13 偏差-0.33 毛坯25+ -0.39mm 粗銑后尺寸 23.70 -0.33 mm 半精銑加工余量: 3mm 半邊加工余量為 1.5 粗加工精度為 IT13 粗細尺寸13mm 半精銑 16+0.12 -0 mm 2.2.5確定切削用量及基本工時 1）工序Ⅰ：時效處理 在自然條件下，放置半年以上。 2）工序Ⅱ：粗銑75mm兩端面 1、粗銑兩端面 保證尺寸13.4+0 -0.1mm，由《工藝手冊》表4.2-35選擇銑床X53T。 進給量 查《金屬切削手冊》表9-12粗銑沒齒進給量fz為0.3mm/z。由《金屬切削手冊》表9-7此工序采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀直徑為dw=80mm，齒數(shù)z=10。 銑削速度 查《金屬切削手冊》表9-12 切削速度v=16m/min。 主軸速度 ns==63.7（r/min） 先采用x53t立式銑床，根據(jù)機床使用說明書查《工藝手冊》表4.2-36，取nw=56r/min 故實際切削速度為; V===14.4(m/min) 當Dw=56（r/min）工作臺每分鐘進給量Fm應為 Fm=fzZnw=0.3×10×56=168mm/min 查機床說明書《工藝手冊》表4.2-37，fm=160mm/min 故選用160 mm/min 切削工時，由于是粗銑，故整個銑刀盤不必銑整個工件。 利用作圖法，可得出行程。 查《工藝手冊》表9.4-31，切削工時計算公式： Tm==(75+5)×2/160 =0.94min 所以Tm=1min 3）工序III：半精銑75孔兩端面，保證尺寸12-0.06 -0.18 （1）、進給量 、 查《機械加工工藝手冊》表15-54，取f=0.15mm/r （2）、切削速度 根據(jù)《金屬切削手冊》表9-14，確定v=20m/mm 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀 刀具直徑dw=80mm，齒數(shù)z=10 則ns=1000×20/80=79.6（r/min） 查《工藝手冊》表4.2-36，取nw=71r/min 故實際切削速度為 V= =×80×71/1000 =17.8m/min 當nw=71r/min時，每分鐘進給量fm=1.5×71=106.5mm/min 查《工藝手冊》表4.2-31取fm=110 mm/min (3)、切削工時，半精銑，整個銑刀銑過整個平面。 利用作圖法可得出行程 Tm= =（75+80+6）×2/110 =2.8min 所以：tm=2.8min 4) 工序IV:粗銑40上端面，保證尺寸80 (1)、進給量 查《金屬切削手冊》表9-12，取f z=0.3mm (2)、切削速度 查《金屬切削手冊》表9-12，取v=16m/min 采用套式面銑刀，刀具直徑d w=63mm，齒數(shù)z=10 查《金屬切削手冊》表9-7 則n s=1000×16/63=80.1 r/min 查《工藝手冊》表4.2-36 取n w =71r/min 當n w =71r/min時，工作臺每分鐘進給量fm應為 fm=f z*z*n w =0.3×10×71＝213﹙mm/min﹚ 查《工藝手冊》表4.2-37，取fm=225mm/min (3)、切削工時，粗銑整個銑刀需過整個平面。 t m = ﹦(63×2＋3＋3﹚／225 ＝0.58﹙min﹚ 所以：t m=0.58(min) 5)工序 V：粗鏜，半精鏜Φ55+0.4 0mm 查《工藝手冊》表 4.2-19，選用機床T68 6.5Kw 粗鏜Φ54mm,單邊余量為Z=0.5mm 一次鏜去全部余量ap=1mm 查《工藝手冊》表4.2-20， 進給量f=0.28mm/r 根據(jù)相關手冊 確定機床切削速度v=30m/min n w = =1000×30﹙π×55﹚ =174﹙r／min﹚ 查《工藝手冊》表4.2-20，取n w=160r∕min 切削工時 L=12mm，l1=4mm，l2=3mm Tm= = (12+4+3 ) ∕(174×0.28﹚ =0.39min 所以tm=0.39min 半精鏜孔至Φ55+0.4 0 mm，由于半精鏜和粗鏜公用一個鏜桿，故切削量 及工時均與粗鏜相同。 所以： Ap=0.5mm F=0.28mm Nw=160r／min V=30m／min T=0.39min 6)工序VI：鉆、擴、鉸Φ25+0.023 0mm (1)、鉆孔Φ23mm 選擇鉆床Z525，確定進給量 根據(jù)《工藝手冊》表4.2-16，取進給量f=0.36mm／r 查《金屬切削手冊》表7-9，切削速度取v=29.5mm∕min 所以 Ns= =1000×29.5／﹙π×23﹚ =408﹙r／min﹚ 根據(jù)機床說明書，查《工藝手冊》表4.2-15 取nw=392r∕min 故實際切削速度為 V= =π×23×392／1000 =28.3m／min 切削工時 L=78mm，l1=9mm， l2=3mm Tm= =﹙78＋9＋3﹚／﹙392×0.36﹚ =0.64﹙min﹚ (2)、擴孔到24.8mm專用擴孔鉆 查《工藝手冊》表4.2-16 進給量f=0.62mm/r 機床主軸轉速取n=97r/min 切削速度v=7.6m/min 機動工時， L=78mm L1=6mm L2=3mm Tm= =（78+6+3）/（97 ×0.62） =1.45min 所以tm=1.45min (3)、粗鉸孔至24.94mm 查《金屬切削手冊》表7-40和《工藝手冊》表4.2-16 確定進給量F=0.62mm/r 機床的主軸轉速取n=97 r/min 切削速度為v=7.6m/min 機動工時： L=78mm L1=3mm L2=3mm Tm= =（78+3+3）/(97 ×62) =1.4min 所以tm =1.4min 精鉸孔至25+0.023 0 查《工藝手冊》表4.2-16 確定進給量f=0.81mm/r 機床主軸轉速取n=97r /min 切削速度v=7.6 m/min 機動工時 L=78mm L1=3mm L2=3mm Tm= =（78+3+3）/(97×0.81) =1.1mm 所以tm=1.1mm 7)工序XII：粗、半精銑右端面保證尺寸230 -0.3 mm 粗銑至230 -0.3 mm 查《工藝手冊》表4.2-38，選擇機床X62 查《金屬切削手冊》表9-14 取v=16mm/min 查《金屬切削手冊》9-7 選取套式面銑刀 銑刀直徑dw=63mm，齒數(shù)z=10 則Ns= =1000×16/63 =80.1r/min 查《工藝手冊》表4.2-39 取nw=75r/min 故實際切削速度 V= =63×75/1000 =14.8r/min 當nw=75r/min時， 工作臺每分鐘進給量fm應為 Fm=fzZnw=0.4×10×75=300mm/min 查《工藝手冊》表4.2-40，取fm=300mm/min 切削工時， Tm= =（40+3+63+3）/300 =0.36min 所以tm=0.36min 半精銑、保證尺寸230 -0.3 查《機械加工工藝實用手冊》表15-54， 每轉進給量f=1.5mm/r 查《金屬切削手冊》表9-14,9-7 確定切削速度v=20m/min 刀具直徑dw=63mm，z=10 則Ns= =1000×20/63 =101.1 r/min 查《工藝手冊》表4.2-39 取nw=95r/min 故實際切削速度 V= =95×63/1000=18.8m/min 選擇銑床X53T fz=0.3mm/z dw=80mm z=10 切削速度 V=16m/min ns==63.7r/min X53T立式銑床 V=14.1 m/min Fm=168mm/min fm=160mm/min Tm=1min f=0.15mm/r v=20m/mm dw=80mm z=10 ns=79.6r/min nw=71r/min v=17.8m/min fm=106.5mm/min fm=110 mm/min tm=2.8min f z=0.3mm v=16m/min d w=63mm z=10 n s=80.1 r/min fm=225mm/minΦ t m=0.58(min) 選用機床T68 6.5Kw 單邊余量為Z=0.5mm f=0.28mm/r v=30m/min n w=174﹙r／min﹚ 取n w=160r∕min 所以tm=0.39min Ap=0.5mm F=0.28mm Nw=160r／min V=30m／min T=0.39min 鉆床Z525 f=0.36mm／r v=29.5mm∕min Ns=408﹙r／min﹚ V=28.3m／min Tm=0.64min f=0.62mm/r n=97r/min v=7.6m/min tm=1.45min F=0.62mm/r n=97 r/min v=7.6m/min tm =1.4min f=0.81mm/r n=97r /min v=7.6 m/min tm=1.1mm 選擇機床X62 v=16mm/min 選取套式面銑刀 dw=63mm z=10 ns=80.1r/min nw=75r/min fm=300mm/min Tm=0.36min f=1.5mm/r v=20m/min dw=63mm z=10 ns=101.1 r/min nw=95r/min v=18.8m/min 當n w=95時，工作臺每分鐘進給量fm應為 Fm=f zZn w =1.5×95 =142.5mm/min 查《工藝手冊》表4.2-40， 取fm=150mm/min 切削工時， Tm==（40+63+3+3）/150=0.72min 所以tm=0.72min 8) 工序VIII： 銑槽 (1）、粗銑 由《金屬切削手冊》表9-7選擇X53T機床 故用三面刃銑刀，直徑dw=80mm，寬14mm，齒數(shù)z=14 查《金屬切削手冊》表9-12,9-14 每齒進給量fz=0.3mm 切削速度v=16m/min 則 Ns= =1000×16/80 =63.7r/min 根據(jù)《工藝手冊》表4.2-36取nw=71r/min 故實際切削速度為 V= =80×71/1000 =17.8m/min 當n=71r/min時，工作臺每分鐘進給量是 Fm=fzZnw 0.3.×14×71=298.2mm 查《工藝手冊》表4.2-37取fm=315mm/min 切削工時， Tm= =（40+80+6+3）/315 =0.41min 所以tm=0.41min (2）、半精銑 查《金屬切削手冊》表9-7 選用錯齒三面銑刀，直徑dw=80mm，寬16mm，齒數(shù)z=14 查《金屬切削手冊》表9-12,9-14 每齒進給量fz=0.2mm 切削速度v=20m/min 則 Ns= =1000×20/80 =79.6r/min 根據(jù)《工藝手冊》表4.2-36取nw=71r/min 故實際切削速度 V= =80×71/1000 =17.8m/min 當n=71r/min時，工作臺每分鐘進給量是 Fm=fzZnw =02×14×71 198.8mm 查《工藝手冊》表4.2-37 取fm=220mm/min 切削工時 Tm= =（40+80+60+3）/220 =0.57min 所以tm=0.57min 9)工序IX：切斷 選用機床X62 選用細齒鋸片銑刀，直徑dw=100mm，寬度2mm，齒數(shù)z=40 查《金屬切削手冊》表9-13,9-14 每齒進給量fz=0.02mm 切削速度v=20m/min 則Ns= =1000×20/100 =63.7r/min 根據(jù)《工藝手冊》表4.2-39，取nw=60r/min 故實際切削速度 V==100×60/1000=18.8m/min 工作臺每分鐘進給量 Fm=fzZnw =0.02×40×60 =48mm/min 查《工藝手冊》表4.2-40 取fm=47.5mm/min 切削工時 Tm= =（75+10+10）/47.5 =2min 所以tm =2min 10) 工序X：半精銑切斷面 選用機床X62 查《金屬切削手冊》表9-7，選用套式面銑刀，直徑dw=63mm， Z=10 查《機械加工工藝實用手冊》表15-54 Fm=142.5mm/min fm=150mm/min tm=0.72min 選擇X53T機床 dw=80mm 寬14mm 齒數(shù)z=14 fz=0.3mm v=16m/min ns=63.7r/min nw=71r/min v=17.8m/min fm=298.2mm 取315mm/min tm=0.41min dw=80mm 寬16mm 齒數(shù)z=14 fz=0.2mm v=20m/min ns=79.6r/min nw=71r/min v=17.8m/min fm=220mm/min tm=0.57min 選用機床X62 dw=100mm 寬度2mm z=40 fz=0.02mm v=20m/min ns=63.7r/min nw=60r/min v=18.8m/min fm=48mm/min 取fm=47.5mm/min tm =2min 選用機床X62 dw=63mm Z=10 每轉進給量fm=1.5mm／r 查《金屬切削手冊》表9-14 切削速度v=20mm∕min 則n s = =1000×20／﹙π×63﹚ =101.1r／min 查《工藝手冊》表4.2-39 取nw=95r∕min 故實際切削速度 V= =(π×63×95﹚／1000 =18.8m／min 當nw=95時，工作臺每分鐘進給量fm應 為fm=1.5nw =1.5×95 =142.5mm／min 查《工藝手冊》表4.2-40 取fm=150 mm／min 切削工時， Tm= =﹙75＋63＋3＋3﹚／150 =0.96 所以tm=0.96 11) 工序XI銑Φ40mm圓柱外端面 選用機床X53T 選用粗齒錐柄立銑刀，直徑dw=40mm，齒數(shù)Z=4 查《金屬切削手冊》表9-12 每齒進給量fz=0.3mm 查《金屬切削手冊》表9-14 切削速度v=20mm／min則 Ns= =1000×20／﹙π×40﹚ =159.2r／min 查《工藝手冊》表4.2-36 Ns= =﹙π×40×180﹚／1000 =22.6m／min 當nw=180r／min時，工作臺每分鐘進給量fm應為 Fm=fznw =0.3×4×180 =216mm／min 查《工藝手冊》表4.2-37 取fm=220mm／min 切削時，tm= =﹙21＋40＋3＋6﹚／220 =0.32min 所以tm=0.32min fm=1.5mm／r v=20mm∕min nw=95r∕min 取 fm=150 mm／min tm=0.96 Ns=22.6m／min fm=220mm／min tm=0.32min 3 專用夾具設計 3.1 機床夾具介紹 夾具至今經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結合。在工業(yè)發(fā)展初期，機械制造的精度較低，機械產(chǎn)品工件的制造質量主要依賴勞動者個人的經(jīng)驗和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機床、汽車、飛機等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導向（或對刀）元件的結構也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學技術的進步及社會生產(chǎn)力的提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機床的緊密結合。夾具的現(xiàn)狀和生產(chǎn)對其提出新的要求。 夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛的運用于機械加工，檢測和裝備等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，從而降低生產(chǎn)成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標。正確的設計和合理的使用夾具，是保證加工質量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少的重要手段。 現(xiàn)代生產(chǎn)對夾具提出了如下新的要求： 1.能迅速方便的裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準備周期。 2.能裝夾一組相似性特征的工件。 3.適用于精密加工的高精度機床。 4.適用于各種現(xiàn)代化制造技術的新型技術。 5.采用液壓泵站等為動力源的高效夾緊裝置，進一步提高勞動生產(chǎn)率。 3.2 現(xiàn)代機床夾具的發(fā)展方向 現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標準化等四個方面。機床夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強度。在機械設計和制造過程中，普遍存在尺寸鏈問題。在把零件組裝成機器的過程中，也就是將零件上有關的尺寸進行組合和積累。由于零件尺寸存在制造誤差，因此裝配時也就會有誤差的綜合和積累。累積后形成的總誤差將會影響機器的工作性能和質量。這就形成了零件的尺寸誤差和綜合誤差之間的相互影響關系。設計工裝夾具也不例外。合理地確定零件的尺寸公差和形位公差顯得很重要。 3.3 機床夾具的定位及夾緊 3.3.1 概述 在機械制造中，用以裝夾工件（和引導刀具）的裝置，稱為夾具。它是用來固定加工對象，使之占有正確位置，以接受施工或檢測的裝置。 機床夾具的概念： 在機床加工過程中，為了保證加工精度，首先要使工件在機床上占有正確的位置，確定工件在機床上或夾具中占有正確的位置的過程，稱為工件的定位，定位后將其固定，使其在加工過程中始終保持定位位置不變的操作稱為夾緊。工件在機床或夾具上定位、夾緊的過程稱為工件的裝夾。用以裝夾工件的裝置稱為機床夾具，簡稱夾具。 3.3.2 機床夾具的組成 1.機床夾具的基本組成部分 1）定位裝置 該裝置由定位元件組合而成，其作用是確定工件在夾具中的正確位置。 2）夾緊裝置 該裝置的作用是將工件壓緊夾牢，并保證工件在加工過程中正確位置不變。 3）夾具體 夾具體是夾具的基本骨架，通過它將夾具所有的元件構成一個整體。 2.機床夾具的其它特殊元件或裝置 1）連接元件 根據(jù)機床的特點，夾具在機床上的安裝連接常有兩種形式。一種是安裝在機床工作臺上，另一種是安裝在機床主軸上。連接元件用以確定夾具本身在機床上的位置。如機床夾具所具有的過渡盤，銑床夾具所使用的定向鍵等，都是連接元件。 2）對刀元件 常用在普通銑床夾具中，用對刀塊調整銑刀加工前的位置。對刀時，銑刀不與對刀塊直接接觸，而用塞尺進行檢查，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀塊工作表面。 3）導向元件 常用在鉆床、鏜床夾具中，用鉆套和鏜套引導刀具加工中的正確位置。 4）其它元件或裝置 根據(jù)加工需要，有些夾具還分別采用分度裝置、靠模裝置、上下料裝置、預出器個平衡塊等。這些元件或裝置需要專門設計。 3.3.3 機床夾具的分類 根據(jù)機床夾具的通用化程度，可將夾具分為以下幾種：通用夾具，專用夾具，成組夾具，組合夾具，隨行夾具。 其中專用夾具是針對某一種工件的某道工序專門設計的夾具。所以結構緊湊，操作迅速方便。專用夾具通常使用廠根據(jù)要求自行設計與制造。專用夾具定位精度高，一批工件加工或所得尺寸穩(wěn)定，互換性高，并且可以減輕勞動強度，節(jié)省工時，顯著提高效率，另外利用專用夾具還可以擴大機床的工藝范圍。但專用夾具是為滿足某個工件某道工序的加工需要而專門設計的，所以它的適用范圍較窄。此外，專用夾具的設計制造周期較長。當產(chǎn)品更換時，往往因無法在使用而報廢，因此，專用夾具主要適用于產(chǎn)品品種相對穩(wěn)定的大批大量生產(chǎn)。 3.3.4 機床夾具在機械加工中的作用 夾具是機械加工中的一種工藝裝備，它在生產(chǎn)中起的作用很大，所以在機械加工中的應用十分廣泛。歸納起來有以下幾個方面的作用： 1.保證工件的加工精度 由于采用夾具安裝，可以準確的確定工件與機床、刀具之間的相互位置，所以在機械加工中，可以保證工件各個表面的相互位置精度，使其不受或不受各種主觀因素的影響，容易獲得較高的加工精度，并使一批工件的精度穩(wěn)定。 2.提高勞動生產(chǎn)率和降低加工成本 采用夾具使工件裝夾方便，免去工件逐個找正對刀所花費的時間，因此可以縮短輔助時間。另外，采用夾具裝夾或產(chǎn)品質量穩(wěn)定，對操作工人的技術水平的要求可以降低，有利于提高生產(chǎn)率和降低成本。 3.擴大機床工藝范圍和改變機床用途 使用專用夾具可以改變原機床的用途和擴大機床的使用范圍，實現(xiàn)一機多能。這是在生產(chǎn)條件有限的常用的一種技術改造措施。例如，在車床或搖臂鉆床上安裝鏜模夾具后，就可以對箱體孔系進行鏜削加工，以充分發(fā)揮通用機床的作用。 4.改善勞動條件和保證生產(chǎn)安全 使用專用機床夾具可減輕工人的勞動強度，改善勞動條件，保證安全生產(chǎn)。 3.4 工件的裝夾方式 工件在機床上的裝夾方式有以下三種： 1.直接找正法 在機床上根據(jù)工件上有關基準直接找正工件，使工件獲得加工的正確位置的方法。 直接找正法的定位精度和工作效率，取決于被找工件表面的精度，找正方法和所用工具及工人的技術水平。此法一半多用于單件小批量生產(chǎn)和精度要求特別高的場合。 2.劃線找正法 在機床上按毛坯或工件上所劃線找正工件，使工件獲得正確位置的方法。 此法由于受到劃線精度的限制，定位精度比較低，多用于單件小批量生產(chǎn)、毛坯精度較低以及大型零件等不使用夾具的粗加工中。 3.用夾具裝夾 即通過夾具上的定位元件使工件相對于刀具及機床獲得正確位置的方法。 此法由于使工件定位迅速方便，定位精度較高，廣泛用于成批和大量生產(chǎn)。 上述裝夾工件的方法有以下幾個特點： 工件在夾具中的定位，是通過工件上的定位基準與家具上的定位元件相接觸而實現(xiàn)的。 由于夾具預先在機床上以調整好位置（也有在加工過程中再進行找正的），因此，工件通過夾具相對于機床也就有了正確的位置。 通過夾具上的對刀裝置，保證了工件加工表面相對于刀具的正確位置。 3.5基準及其分類 及其零件是由若干個表面加工組成的。這些表面之間的相對位置關系包括兩方面的要求：表面間的位置尺寸精度和相對位置精度。研究零件表面的相對位置關系，是離不開基準的。不明確基準就無法確定表面的位置。 基準是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準的不同功能，基準分為設計基準和工藝基準兩大類。 1.設計基準 在零件圖樣上所采用的基準，稱為設計基準。 2.工藝基準 零件在加工過程中所采用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同，又分為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。 1)裝配基準 裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置基準，稱為裝配基準。 2)測量基準 測量時用以檢驗已加工表面尺寸位置的基準，稱為測量基準。 3)工序基準 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面加工后的尺寸、形狀及位置的基準，稱為工序基準。 4)定位基準 工件定位時所才采用的基準，稱為定位基準。 需要說明的是，作為基準的點、線、面在工件上并不一定具體存在。如軸心線、對稱面等。它們是有具體表面來體現(xiàn)的。用以體現(xiàn)基準的表面稱為定位基準。 3.6工件的定位 工件裝夾在機床上必須使工件相對于刀具和機床處于正確的加工位置，它包括工件在夾具的定位，夾具在機床上的安裝以及夾具相對于刀具和整個工藝系統(tǒng)的調整等工作過程。在使用夾具的情況下，就要使機床、刀具、夾具和工件之間保持正確的加工位置，顯然，工件的定位是其中極為重要的一個環(huán)節(jié)。 六點定位原則 定位，就是限制自由度。通常是用一個支承點限制工件的一個自由度，用合理設置的六個支承點，限制工件的六個自由度，使工件在夾具上的位置完全確定，這就是工件定位的“六點定位原則”。 3.7 工件的夾緊 3.7.1 夾緊裝置的組成 夾緊裝置的種類很多，但其結構均由兩部分組成。 1)動力裝置——產(chǎn)生夾緊力 機械加工過程中，要保證工件不離開定位時占據(jù)的正確位置，就必須有足夠的夾緊力來平衡切削力、慣性力、離心力及重力對工件的影響。夾緊力的來源，一是人力；二是某種動力裝置。常用的動力裝置有：液壓裝置、氣壓裝置、電磁裝置、電動裝置、氣一液聯(lián)動裝置和真空裝置等。 2）夾緊機構——傳遞夾緊力 要使動力裝置所產(chǎn)生的力或人力正確地作用到工件上，需有適當?shù)膫鬟f機構。在工件夾緊過程中起力的傳遞作用的機構，稱為夾緊機構。 夾緊機構在傳遞力的過程中，能根據(jù)需要改變力的大小、方向和作用點。手動夾具的夾緊機構還應具有良好的自鎖性能，以保證人力的作用停止后，仍能可靠地夾緊工件。 3.7.2對夾緊裝置的基本要求 1）夾緊過程中；不改變工件定位后占據(jù)的正確位置。 2）夾緊力的大小適當，一批工件的夾緊力要穩(wěn)定不變。既要保證工件在整個加工過程中的位罡穩(wěn)定不變，振動小，又要使工件不產(chǎn)生過大的夾緊變形。夾緊力穩(wěn)定可減小夾緊誤差。 3）夾緊可靠，手動夾緊要保證自鎖。 4）夾緊裝置的復雜程度應與工件的生產(chǎn)綱領相適應。工件生產(chǎn)批量愈大，允許設計愈復雜、效率愈商的夾緊裝置。 5）工藝性好，使用性好。其結構應力求筒單，便于制造和維修。夾緊裝置的操作應當方便、安全、省力。 3.7.3 夾緊力的確定 夾緊力的方向和作用點的確定 1)夾緊力應朝向主要限位面。 對工件只施加一個夾緊力，或施加幾個方向相同的夾緊力時，夾緊力的方向應盡可能朝向主要限位面。 2)夾緊力的作用點應落在定位元件的支承范圍內。 3.夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的方向和部位。 4.夾緊力作用點應靠近工件的加工表面。 3.8夾具的設計 對機床專用夾具的基本要求可總括為以下幾個方面：穩(wěn)定的保證工件的加工精度 1)提高機械加工的勞動生產(chǎn)率 2)結構簡單，有良好的結構工藝性和勞動條件 3)應能夠降低工件的制造成本 4)適當提高夾具元件的通用化和標準化程度，以縮短夾具制造周期，降低夾具成本 1.定位基準的選擇 本夾具用于在立式銑床上加工40外圓端面，工件以底面為定位基準，用支承板和支承釘定位。為了縮短輔助時間，采用螺旋壓板機構夾緊工件。 2.切削力及夾緊力的計算 刀具：套式面銑刀 1)切削力 2)本步加工可按銑削估算卡緊力。實際