CA6140車床撥叉[831002] 加工工藝和鉆φ25孔夾具設(shè)計(jì)[版本2]

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當(dāng)人們談起制造行業(yè)中的發(fā)展時(shí)，很少談到工件夾具，但是在零件生產(chǎn)的基本領(lǐng)域，正吹著改革之風(fēng)。一項(xiàng)優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，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(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)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(shè)計(jì)的高效率夾具。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機(jī)械加工生產(chǎn)企業(yè)，其夾具的設(shè)計(jì)，制造工作量，占新產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作量的50%—80%。生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段，對(duì)夾具的選擇和設(shè)計(jì)工作的重視程度，絲毫也不壓于對(duì)機(jī)床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)過程中對(duì)夾具的正確使用，維護(hù)和調(diào)整，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 如今，制造商們需要供應(yīng)商提供一步到位服務(wù)，他們要求世界范圍內(nèi)的當(dāng)?shù)毓?yīng)商能夠支持全球化生產(chǎn)。他們堅(jiān)持與供應(yīng)商保持并行生產(chǎn)過程開發(fā)。他們努力尋求各種以及所有可以降低其產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)間的對(duì)策。那些制作夾具的人，必須采用與制作價(jià)值好幾百萬美元的加工中心的人們所采用的相同的規(guī)則，如今他們正在迎接這種挑戰(zhàn)。 1.2夾具的發(fā)展方向 夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。 一、 高精 隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度對(duì)夾具的制造精度要求更高高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國(guó)demmeler（戴美樂）公司制造的4m長(zhǎng)、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺(tái)，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性?shī)A具的重復(fù)定位精度高達(dá)2～5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級(jí)，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠(chéng)然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。? 二、高效 為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1～2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國(guó)Jergens（杰金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺(tái)上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。? ????三、模塊、組合夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。 利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫(kù)、典型夾具庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫(kù)，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場(chǎng)需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺(tái)，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營(yíng)電子商務(wù)化。? ????四、通用、經(jīng)濟(jì)夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。 采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國(guó)demmeler（戴美樂）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。 1.3本章小結(jié) 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)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(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段。 自20世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)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(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)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。 第2章 撥叉的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1零件的分析 2.1.1零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床撥叉，撥叉是一種輔助零件，通過撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合?；瑝K上面有凸塊，滑塊的凸塊插入齒輪的凹位，把滑套和齒輪固連字一起，使齒輪帶動(dòng)滑套，滑套帶動(dòng)輸出軸。擺動(dòng)撥叉又可以控制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離，達(dá)到換擋的目的，分析這種動(dòng)力聯(lián)接方式可知車換擋時(shí)要減速，這樣可以較少滑套與齒輪的沖擊，延長(zhǎng)零件的使用壽命。 2.1.2零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓，但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。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： CA6140車床撥叉的工藝分析 CA6140車床撥叉共有以下幾處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1.?以25孔為中心的加工表面。 該組加工表面包括：25H7的通孔，以及42的圓柱兩端面，其中主要加工表面為25H7通孔。 2.?以60孔為中心的加工表面 該組加工表面包括：60H12的孔，以及60H12的兩個(gè)端面。 主要是60H12的孔。 3.?銑16H11的槽 該組加工表面包括：此槽的端面，16H11的槽的底面，16H11的槽兩側(cè)面。 4.? 以M22×1.5螺紋孔為中心的加工表面。 該組加工表面包括：M22×1.5的螺紋孔，長(zhǎng)32mm的端面。 主要加工表面為M22×1.5螺紋孔。 這幾組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： （1）60孔端面與25H7孔垂直度公差為0.1mm。 （2）16H11mm的槽與25H7的孔垂直度公差為0.08mm。 由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基 準(zhǔn)加工另外一組?？梢韵燃庸?5H7通孔，然后以此作為基準(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，并且此零件沒有復(fù)雜的加工表面，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。 2.2確定生產(chǎn)類型 已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應(yīng)當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用夾具。 2.3確定毛坯 2.3.1確定毛坯種類 零件材料為HT200?；诣T鐵屬于脆性材料，故不能鍛壓和沖壓，但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)不是太復(fù)雜，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，故選擇金屬型鑄造毛坯。 2.3.2確定鑄件加工余量及形狀 毛坯尺寸如下： 1.??外圓表面（φ42） 考慮其零件外圓表面為非加工表面，所以外圓表面為鑄造毛坯，沒有粗糙度要求，因此直接鑄造而成。 2. 外圓表面沿軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（25，60端面） 查表3.1～26。取25，60端面長(zhǎng)度余量均為2.5（均為雙邊加工。[1] 3. 內(nèi)孔（60已鑄成50的孔） 查表2.2～2.5，為了節(jié)省材料，取60孔已鑄成孔長(zhǎng)度余量為5mm，即鑄成孔半徑為50mm。[1] 4. 槽端面至中心線垂直中心線方向長(zhǎng)度加工余量 ? 鑄出槽端面至中心線47mm的距離，余量為3mm。 5. 螺紋孔頂面加工余量 鑄出螺紋孔頂面至25孔軸線且垂直軸線方向40mm的距離，余量為4 mm。 6. 其他尺寸直接鑄造得到 2.3.3繪制鑄件零件圖 圖2.1 零件毛坯圖 2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.4.1選擇定位基準(zhǔn) 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得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，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 ①粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基 準(zhǔn)。 根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取25 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊V形塊支承這兩個(gè)42與底面作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以壓板限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。其余以零件的下端孔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，以加工后的25通孔為主要的定位精基準(zhǔn)，以25通孔端面為輔助的定位精基準(zhǔn)。 2.4.2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,可以考慮采用各種機(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。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 工藝路線方案一 工序 10 ?粗、鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸25、60孔。 工序 20???粗、精銑60、25孔下端面。 工序 30? 粗、精銑25孔上端面。 工序 40 粗、精銑60孔上端面。 工序 50 銑螺紋孔端面。 工序 60 鉆20.5孔（裝配時(shí)鉆鉸錐孔）。 工序 70攻M22×1.5螺紋。 工序 80??粗銑、精銑槽所在的端面。 工序 90 粗銑、精銑16H11的槽。 工序100?切斷。 工藝路線方案二 工序10 粗銑25H7兩端面，保證尺寸80。 工序20 鉆、擴(kuò)、鉸25H7通孔。 工序30 粗鏜60H12孔。 工序40 半精鏜60H12孔，粗糙度達(dá)到3.2。 工序50 粗銑a、b面。a面到25H7孔中心距為440-0.3，b面到25H7的中心距為36?。 工序60 鉆20.5垂直于25H7通孔。 工序70 攻M22×1.5螺紋。??? 工序80??粗銑16H11槽。 工序90 精銑16H11槽。 工序100切斷60H12孔. 工序110粗銑60H12孔兩端面，保證尺寸13。 工序120精銑60H12孔兩端面，保證尺寸12d11。 工藝方案的比較與分析： 以上兩個(gè)加工工藝方案進(jìn)行比較，方案一的加工工序比較集中，工序較少，但裝換刀具的輔助時(shí)間較長(zhǎng)，而且同時(shí)鉆兩個(gè)孔，還要保證加工精度，對(duì)機(jī)床設(shè)備要求較高，不適合大批量生產(chǎn)。方案二的加工工序比較分散，適合流水線生產(chǎn)，而且很多工序不用裝換刀具和重新對(duì)刀，極大的縮短輔助工時(shí)。而且加工完前次的又可成為下次加工的基準(zhǔn)，加工精度容易保證，綜合以上兩個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，而且又是大批量生產(chǎn)，考慮到工作效率及經(jīng)濟(jì)效益等原因，所以選擇方案二比較合適。 2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 ①機(jī)床的選擇 工序10、50、80、90、100、110、120用X62型臥式銑床 工序20、60、70采用Z535立式鉆床 工序30、40采用T68臥式鏜床 ②選擇夾具 該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。 ③選擇刀具 在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀或高速鋼銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。 2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 根據(jù)前面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： 據(jù)以上原始資料及加工路線，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.??外圓表面（42） 考慮其零件外圓表面為非加工表面，所以外圓表面為鑄造毛坯，沒有粗糙度要求，因此直接鑄造而成。 2. 外圓表面沿軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（25，60端面） 取25、60端面長(zhǎng)度余量均為2.5（均為雙邊加工）。[1] 銑削加工余量為： 粗銑2.5mm， 保證尺寸80mm 3. 內(nèi)孔（60已鑄成50的孔） 查表2.2～2.5，為了節(jié)省材料，取60孔已鑄成孔長(zhǎng)度余量為5，鑄成孔半徑為50mm。[1] 工序尺寸加工余量： 粗鏜50mm孔至59mm 余量為1mm 半精鏜至60H12mm 工序尺寸加工余量： 同上25鉆孔至22 余量為3mm 擴(kuò)孔至24.7mm 余量為0.03mm 鉸孔至25H7mm 4.槽端面至中心線垂直中心線方向長(zhǎng)度加工余量 鑄出槽端面至中心線47mm的距離，余量為3mm。 工序尺寸加工余量： 粗銑端面3mm 保證槽端面，即a面至中心線尺寸440-0.3 mm 5.螺紋孔頂面加工余量 鑄出螺紋孔頂面至25孔軸線且垂直軸線方向40mm的距離，余量為4 mm。 工序尺寸加工余量： 粗銑頂面?4 mm 保證頂面即b面到中心線尺寸36mm 6. 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)。 2.5確定切削用量及基本工時(shí) 工序10粗銑Φ25H7兩端面 機(jī)床：X62型臥式銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2.5mm 所以銑削深度： 每齒進(jìn)給量：查表2.1-85，取銑削速度：查表2.1-85，取?！?】 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按照表3.1-74 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)表2.1-85, 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工步輔助時(shí)間為：1.23min 工序20鉆Φ25H7通孔 工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?5mm，公差為H7，表面粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床。鉆頭為?22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆。 1.鉆?22mm孔 確定鉆削用量 （1）決定進(jìn)給量 根據(jù)表3.4-1可查出f=0.47~0.57mm/r,由于孔深和孔徑之 l/d=85/25=3.86。 ，故mm/r. 查Z535型立式鉆床說明書，取。 根據(jù)表3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量??。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說明書查出），根據(jù)表3.4-4，允許的進(jìn)給量。 由于選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，故所選可用 （2）確定切削速度V、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T以及切削功率，用不同刀具材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的V、F、T、均可按表3.4-8及表3.4-10進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件，可直接在表3.4-15中用插入法計(jì)算得： ，F(xiàn)=4732N T=51.69，=1.25kw 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù)，故 查Z535型機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為 。 由表3.4-11，切削力及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù),故 （3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 = 機(jī)床有效功率為 （由Z535型機(jī)床說明書查出） 由于，故選擇的鉆削用量可用，即 相應(yīng)地 2.擴(kuò)孔 擴(kuò)孔鉆 選用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆。 確定擴(kuò)孔切削用量 一 確定進(jìn)給量 根據(jù)表3.4-5，取。 根據(jù)機(jī)床Z535型說明書，取。 確定切削速度 根據(jù)表3.4-34.取。 由于切削速度與上表不同，切削速度尚需乘以修正系數(shù) 故 根據(jù)Z535機(jī)床說明書，取n=275r/min。實(shí)際擴(kuò)孔速度 3鉸孔 鉸刀 選用標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀。 確定鉸孔切削用量 一確定進(jìn)給量 根據(jù)表3.4-6查出，，按該表注4，進(jìn)給量取小值。 按Z535機(jī)床說明書取。 二 切削速度 根據(jù)表3.4-40查出取 切削速度修正系數(shù)由表3.4-9查出 故 根據(jù)Z535機(jī)床說明書，取n=100r/min,實(shí)際鉸孔速度 4各工序?qū)嶋H切削用量 根據(jù)以上計(jì)算，實(shí)際切削用量如下： 鉆孔： 擴(kuò)孔： 鉸孔： 5基本工時(shí)計(jì)算 鉆孔： 擴(kuò)孔： 鉸孔： 工序30粗鏜下端Φ60H12孔 機(jī)床：臥式鏜床T68 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 切削深度：，毛坯孔徑。 進(jìn)給量：查表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為=4.5mm。因此確定進(jìn)給量。 切削速度：查表2.4-9取【3】 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 查表3.1-41取 實(shí)際切削速度： 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工步輔助時(shí)間為：2.61min 工序40 半精鏜下端Φ60H12孔 機(jī)床：臥式鏜床 刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料： 切削深度： 進(jìn)給量：根據(jù)表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為=。因此確定進(jìn)給量 切削速度：參照表2.4-9，取【3】 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ，取 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 取 行程次數(shù)： 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí) 工步輔助時(shí)間為：1.86min 工序50粗銑a、b面 機(jī)床：X62 刀具：高速鋼圓柱銑刀 齒數(shù) ①粗銑a面 銑削深度 每齒進(jìn)給量：根據(jù)表2.1-85，取 銑削速度：參照表2.1-85，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 實(shí)際切削速度，： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)表2.1-85, 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工步輔助時(shí)間為：2.03min【1】 ②粗銑b面 同樣的銑削深度 每齒進(jìn)給量：根據(jù)表2.1-85，【1】取 銑削速度：參照表2.1-85，【1】取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：， 取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)表2.1-85, 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工步輔助時(shí)間為：1.52min【1】 工序60鉆Φ20.50孔 機(jī)床：Z535立式鉆床 刀具：20.50直柄短麻花鉆 確定鉆削用量 決定進(jìn)給量 根據(jù)表3.4-1可查出f=0.47~0.57mm/r,由于孔深和孔徑之 l/d=85/25=3.86。 ，故mm/r. 查Z535型立式鉆床說明書，取。 根據(jù)表3.4-3，鉆頭強(qiáng)度所允許的進(jìn)給量??。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說明書查出），根據(jù)表3.4-4，允許的進(jìn)給量。 由于選擇的進(jìn)給量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，故所選可用 確定切削速度V、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T以及切削功率，用不同刀具材料進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸孔的V、F、T、均可按表3.4-8及表3.4-10進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)所給條件，可直接在表3.4-15中用插入法計(jì)算得： ，F(xiàn)=4732N T=51.69，=1.25kw 由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行修正。由表3.4-9知，切削速度的修正系數(shù)，故 查Z535型機(jī)床說明書，取。實(shí)際切削速度為 。 由表3.4-11，切削力及轉(zhuǎn)矩的修正系數(shù),故 （3）校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率 = 機(jī)床有效功率為 （由Z535型機(jī)床說明書查出） 由于，故選擇的鉆削用量可用，即 相應(yīng)地 鉆孔： 鉆孔： 工步輔助時(shí)間為：1.58min 工序70攻M22×1.5螺紋 機(jī)床：Z535立式鉆床 刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐（） 進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量 切削速度：參照表2.4-105，取【1】 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取 絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取 實(shí)際切削速度： 被切削層長(zhǎng)度： 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工步輔助時(shí)間為：1.33min 工序80粗銑16H11槽 機(jī)床：X62型臥式銑床 刀具：高速鋼三面刃銑刀 切削深度： 根據(jù)表2.1-89有： 刀具的直徑D=80mm，刀具的齒數(shù) Z=10，刀具的寬度L=14mm。 查表2.1-89得： 進(jìn)給量,根據(jù)表2.1-89查得切削速度，【3】 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 取 實(shí)際切削速度： 進(jìn)給量： 機(jī)床工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度： =42mm 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工步輔助時(shí)間為：1.92min 工序90半精銑16H11的槽 機(jī)床：X62型臥式銑床 刀具：高速鋼三面刃銑刀 刀具直徑D=80，齒數(shù)Z=10，寬度L=16。 切削深度： 根據(jù)表查得：進(jìn)給量,查得切削速度， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 取 實(shí)際切削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度： =42mm 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工步輔助時(shí)間為：1.41min 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間 工序100銑斷Φ60H12孔 機(jī)床：X62型臥式銑床 刀具：中齒鋸片銑刀 刀具直徑D=80mm，齒數(shù)Z=32，寬度L=4mm。 切削深度： 根據(jù)表查得：進(jìn)給量 切削速度， 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按表3.1-74取 實(shí)際切削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度： =41mm 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工步輔助時(shí)間為：1.59min 工序110粗銑Φ60H12孔兩端面 機(jī)床：X62型臥式銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為13)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。 因其單邊余量：Z=2mm 所以銑削深度： 每齒進(jìn)給量：表2.4-73，取銑削速度：表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 按表3.1-74 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： ：根據(jù)表2.4-81, 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入長(zhǎng)度： 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工步輔助時(shí)間為：1.57min 工序120精銑Φ60H12孔兩端面 機(jī)床：X62型臥式銑床 刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為)，材料：， ，齒數(shù)Z=25，為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量：Z=0.5mm 銑削深度： 每齒進(jìn)給量：表2.4-73，取銑削速度：參照表2.4-81，取 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 取 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知 刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí) 刀具切出長(zhǎng)度：取 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 工步輔助時(shí)間為：1.94min 2.6本章小結(jié) 本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計(jì)毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設(shè)計(jì)出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進(jìn)行比較，選取一個(gè)最佳方案來。在計(jì)算每一步的切削用量時(shí)，先選用刀具和機(jī)床，再查閱資料找出進(jìn)給量，由它算出機(jī)床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機(jī)床手冊(cè)選一個(gè)最接近它的一值。算切削速度、機(jī)動(dòng)時(shí)間等。 第3章 專用夾具設(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。在加工此拔叉零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 3、1問題的提出 本夾具要用于鉆Φ25孔，鉆Φ25孔之前我們其他孔系都還沒有加工，所以定位比較困難，又因?yàn)槲覀兊目缀推渌鏇]有位置度要求，因此我們采用已經(jīng)加工好的底面和側(cè)面定位即可滿足要求，在本道工序加工時(shí)，我們應(yīng)首先考慮保證各面的各加工精度，提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 3、2夾具設(shè)計(jì) 1． 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)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。由零件圖可知，用圓弧一端面定位并用壓板夾緊，再用兩可調(diào)螺釘組成的v形上定位限制六個(gè)自由度。 為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用簡(jiǎn)單的鉤型壓板作為夾緊機(jī)構(gòu)。 3.3:切削力及夾緊力的計(jì)算 切削刀具：高速鋼麻花鉆頭，則 式中：＝1.5mm，＝50m/min，f＝0.5mm/r，（） 計(jì)算結(jié)果 = 1459.699N 選用壓板壓緊，實(shí)際加緊力N應(yīng)為 式中，和是夾具定位面及加緊面上的摩擦系數(shù)，＝＝0.5。 壓板用螺母擰緊，由《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-2-23得螺母擰緊力 根據(jù)杠桿原理壓板實(shí)際加緊力為 此時(shí)已大于所需的1460N的夾緊力，故本夾具可安全工作。 3、4定位誤差分析 定位元件尺寸及公差確定。 (1) 夾具的主要定位元件為一平面和兩v形塊，面與面配合。 （2） 工件的工序基準(zhǔn)為端面和圓柱面，故端面的平面度和圓柱面的援助度對(duì)定位誤差影響最大.則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一平面，兩 v形塊，工件始終平面，而定位塊的偏角會(huì)使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件在定位塊正上方呦傾斜，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、5夾具設(shè)計(jì)及簡(jiǎn)要操作說明 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@床夾具選擇了壓板和壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)殂@孔，切削力大，所以選用夾緊力大一些裝置就能達(dá)到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)緊湊,承受較大的夾緊力。 結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時(shí)間。在每道工序中都有計(jì)算切削用量和工時(shí)。 在夾具設(shè)計(jì)中，先確定工件的基準(zhǔn)，然后通過一面兩銷定位，將工件固定夾緊在夾具上。在此計(jì)算了了夾緊力和夾具體的誤差等。 在本次設(shè)計(jì)中已無大的問題，基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計(jì)中沒有能提出多中方案進(jìn)行分析比較，有所不足。 致 謝 在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際我向所有幫助過我的老師和同學(xué)說一聲，謝謝！我想沒有他們的幫助，畢業(yè)設(shè)計(jì)就會(huì)做得很困難。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在張志平老師悉心指導(dǎo)下完成的。張老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計(jì)的過程中也遇到了不少的問題，張老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時(shí)詢問我畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)。 在此設(shè)計(jì)及論文撰寫過程中得到了班上同學(xué)陳士超等的無私幫助，在此對(duì)你們表示衷心的感謝，感謝你們的鼎力相助。 在論文工作中，得到了機(jī)械工程學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。 最后，在即將完成畢業(yè)設(shè)計(jì)之時(shí)，我再次感謝對(duì)我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！ 參 考 文 獻(xiàn) [1] 李 洪．機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M] ．北京出版社，1996．1． [2] 陳宏鈞．實(shí)用金屬切削手冊(cè)[M] ．機(jī)械工業(yè)出版社，2005．1． [3] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)．金屬切削手冊(cè)[M]．上海科學(xué)技術(shù)出版社，2002． [4] 楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000． [5] 徐鴻本．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M] ．遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2003．10． [6] 都克勤．機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)[M] ．貴州人民出版社，1983．4． [7] 胡建新．機(jī)床夾具[M] ．中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2001．5． [8] 馮 道．機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)[M] ．安徽文化音像出版社，2003． [9] 王先逵．機(jī)械制造工藝學(xué)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，2000． [10] 馬賢智．機(jī)械加工余量與公差手冊(cè)[M]．中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994．12． [11] 劉文劍．夾具工程師手冊(cè)[M]．黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987． [12] 王光斗．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．上海科學(xué)技術(shù)出版社，2002．8． [13] 上海市第一機(jī)電工業(yè)局科技情報(bào)研究所.機(jī)床夾具實(shí)力分析.1985.5 [14] 肖繼德.機(jī)床夾具設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社.1993.4 [15] 甘永立.幾何量公差與檢測(cè).上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.2005.7 [16] 戴曙.金屬切削機(jī)床.大連理工大學(xué)出版社.1999.5 [17] 王熾鴻.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì).上海交通大學(xué)出版社.2004.12 [18] 樂兌謙.金屬切削刀具. 機(jī)械工業(yè) 出版社。1998.11 [19] Ball and Roller Screws.Engineering Material and Design.19(12,)1975 [20] Patton W.J. Mechanical Power Transmission.New Jersey:Printice-Hall,1980 33