齒條撥叉的銑頭部25斜面夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備非標(biāo)6張CAD圖.zip

齒條撥叉的銑頭部25斜面夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備非標(biāo)6張CAD圖.zip,齒條,頭部,25,斜面,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,非標(biāo),CAD 齒條撥叉加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 摘要 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是現(xiàn)代機(jī)械零件制造和加工過程中，不能缺少的組成部分。機(jī)床夾具依據(jù)其類型不同分成不同種類，以適應(yīng)不同復(fù)雜程度的零件和不同的加工工序和工步等。所以，對(duì)其進(jìn)行研究有意義。 本次研究的對(duì)象是—齒條撥叉。是機(jī)器上重要的零件之一。使機(jī)構(gòu)相應(yīng)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。另外，本次設(shè)計(jì)的齒條撥叉其零件材料為ZG45。設(shè)計(jì)內(nèi)容包含加工工藝設(shè)計(jì)和銑頭部25斜面夾具設(shè)計(jì)。 在對(duì)零件圖解讀后，確定零件生產(chǎn)類型，編寫工藝路線，確定主軸轉(zhuǎn)速、切削量等，填寫工序卡。完成零件圖、毛坯圖繪制。經(jīng)過分析決定設(shè)計(jì)銑頭部25斜面銑床專用夾具，確定定位、夾緊方案；選擇定位、夾緊元件；設(shè)計(jì)夾具體等。 關(guān)鍵詞：齒條撥叉、加工工藝、銑頭部25斜面、銑床 II ABSTRACT Machine tool fixture design is an integral part of modern machinery parts manufacturing and processing. Machine tools are divided into different types according to their different types to adapt to different complex parts and different processing procedures and work steps. Therefore, it is of great significance to study it. The object of this study is the rack fork. It is one of the important parts on the machine. Make the corresponding movement of the mechanism work according to the requirements of the workers to obtain the required speed and torque. In addition, the design of rack shifting fork material is ZG45. The design includes processing technology design and milling head 25 slope fixture design. After the graphic reading of the parts, determine the production type of the parts, compile the process route, determine the spindle speed and cutting volume, and fill in the process card. Complete the drawing of part drawing and blank drawing. After analysis, we decided to design the special fixture for milling the 25 slope milling machine, confirm the positioning and clamping scheme, select the positioning and clamping elements, design the clamp and so on. Key words: rack shifting fork, processing technology, milling head 25 inclined plane, milling machine 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 第1章 緒論 1 1.1 機(jī)床夾具的概述 1 1.2 機(jī)床夾具的分類 1 1.3 夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和基本要求 2 1.3.1 夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 2 1.3.2 夾具設(shè)計(jì)的基本要求 2 1.4 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 3 1.5 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 3 第2章 零件的工藝性分析 5 2.1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析概述 5 2.2 零件的組成表面、技術(shù)要求及形位公差分析 5 2.2.1 零件的組成表面分析 5 2.2.2 零件的技術(shù)要求分析 5 2.2.3 零件的形位公差分析 5 2.3 零件的作用 5 2.4 零件材料的確定 6 2.5 確定零件的生產(chǎn)類型 6 2.6 確定零件的毛坯類型 6 第3章 擬定零件工藝路線 8 3.1 選擇定位基準(zhǔn) 8 3.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 8 3.1.2精基準(zhǔn)的選擇 8 3.2 確定各表面的加工方案 8 3.3 工藝路線的擬定 9 3.4 確定機(jī)床、夾具、刀具及量具 10 3.5 確定零件加工余量 11 3.6 計(jì)算切削用量及時(shí)間定額 12 第4章 專用夾具的設(shè)計(jì) 23 4.1 選擇定位方案和定位元件 23 4.2 選擇夾緊方案和夾緊元件 24 4.3 夾具體的設(shè)計(jì) 24 4.4 選擇導(dǎo)向裝置—對(duì)刀塊 25 4.5 計(jì)算銑削力 25 4.6 計(jì)算夾緊力 25 4.7 分析定位誤差 26 結(jié)論 27 致謝 28 參考文獻(xiàn) 29 III 第1章 緒論 1.1 機(jī)床夾具的概述 夾具主要就是為了對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行固定的，用來對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)，生產(chǎn)還有處理的裝飾，并且讓工具附件在空間里所處的位置正確，這就是夾具。 在十八世紀(jì)末的時(shí)候，才有了夾具，后來科技一直都在發(fā)展，夾具從不重要變位非常重要。有研究單位進(jìn)行過統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)在的零件，體積小的占到總數(shù)的八成以上，因?yàn)樯a(chǎn)要求一直在提高，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也是越來越大。不過，有的生產(chǎn)企業(yè)用的還是原來的專用夾具，生產(chǎn)能力一般；還有很多生產(chǎn)企業(yè)，在生產(chǎn)的時(shí)候有一半的夾具還用的是專用夾具，它損耗的真正數(shù)量在百分之十到百分之二十，這些年，因?yàn)榭萍嫉陌l(fā)展很快，我們國(guó)家的夾具都在更新為專業(yè)夾具。這樣一來，加工的成本也就變大了，浪費(fèi)也變多了。要想讓這種狀況進(jìn)行改善，就要將數(shù)控機(jī)床柔性生產(chǎn)技術(shù)用到夾具生產(chǎn)中去。 1.2 機(jī)床夾具的分類 對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行歸類： 1、專用夾具 對(duì)一個(gè)，或者是一種特別的工件進(jìn)行生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的夾具，就是專用夾具。在設(shè)計(jì)它的時(shí)候，不需要考慮它是不是通用，不過，專用夾具設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意下面幾件事情，首先格局不能復(fù)雜，要簡(jiǎn)單，拆裝的時(shí)候要簡(jiǎn)單一些，假如說還有一些別的特別的要求，加裝一個(gè)動(dòng)力裝置，這樣不僅節(jié)省時(shí)間，還節(jié)省力氣，這樣的夾具在加工的時(shí)候，精度是很高的，效率也是很高的，不過論文里面的這個(gè)夾具是游湖類的，它是非常特別的，開始設(shè)計(jì)，這個(gè)產(chǎn)品的成本是不小的，要加工更新的零件，因?yàn)楫a(chǎn)品的大小，還有要求都有改變，那么肯定就被淘汰了，結(jié)合上面說的，設(shè)計(jì)的這個(gè)零件生產(chǎn)的數(shù)量一定是大批量的，并且更新起來沒有那么快的。 2、可調(diào)式夾具 這種夾具的好處是，你生產(chǎn)好一批產(chǎn)品之后，通過手動(dòng)調(diào)整夾具，接下來還能夠?qū)ζ渌螤畹漠a(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)。 這種夾具也能進(jìn)行分類，分為萬能型的，還有特定可調(diào)節(jié)型的。萬能型的調(diào)節(jié)夾具可以生產(chǎn)的產(chǎn)品是非常多的，特定可以調(diào)節(jié)的夾具能夠生產(chǎn)的產(chǎn)品就沒有那么多了，它生產(chǎn)的零件都是比較單一的，正常來說，要跟別的夾具配合起來用，生產(chǎn)的產(chǎn)品基本上都差不多，并且大小改變不大，精度也沒有太大的改變。 這樣可以看出來，設(shè)計(jì)可調(diào)節(jié)型的夾具，一開始的更換頻率是沒有那么高的，盡管可行性是比較少的，但是對(duì)于這樣的夾具還能在市場(chǎng)上存活實(shí)在是不簡(jiǎn)單，跟專用夾具是比不了的。 3、專門化拼裝夾具 在這兩種以外，還有一個(gè)夾具專門是為中專門的那套生產(chǎn)工序而存在的，就是組裝夾具，跟可調(diào)節(jié)夾具有點(diǎn)像，但是呢，它的針對(duì)性又更強(qiáng)一些，有點(diǎn)像專屬夾具，跟專屬夾具比，它多了一個(gè)可以組裝的性能。 4、自動(dòng)化生產(chǎn)用夾具 現(xiàn)在技術(shù)一直在進(jìn)步，現(xiàn)在夾具研究了更新的一帶，全自動(dòng)化的夾具，在進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)的時(shí)候，有兩種：一個(gè)是專屬夾具自動(dòng)化，還有一個(gè)是運(yùn)輸夾具，它是可以用來對(duì)零件進(jìn)行搬運(yùn)，并且別的夾具有的功能它都有。 1.3 夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和基本要求 1.3.1 夾具設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 1、針對(duì)性較好； 2、質(zhì)量好，生產(chǎn)率高； 3、對(duì)于一套夾具來說，起決定性作用的就是夾緊部分； 4、設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候，專業(yè)性很強(qiáng)； 5、設(shè)計(jì)時(shí)間不長(zhǎng)，正常不需要算強(qiáng)度，剛度。 1.3.2 夾具設(shè)計(jì)的基本要求 設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候，要符合下面幾個(gè)方面：一，這個(gè)夾具設(shè)計(jì)出來一定要用起來方便；二，一旦夾具壞了，那么在修的時(shí)候要容易；三，設(shè)計(jì)夾具要簡(jiǎn)單，并且修起來也簡(jiǎn)單。前面的這些說的都是一個(gè)大概，接下來，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，具體要注意的事情，下面詳細(xì)的說一說： 1、設(shè)計(jì)的這個(gè)夾具，它的結(jié)構(gòu)要跟生產(chǎn)時(shí)候是完全一樣的，那么就需要我們對(duì)于生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量，還有加工時(shí)候的效率，產(chǎn)品的質(zhì)量，還有產(chǎn)品的性價(jià)比都要了解清楚，將他們?cè)O(shè)計(jì)的完全一樣。 2、確保產(chǎn)品加工的精度。 設(shè)計(jì)零件一個(gè)重要的方面就是生產(chǎn)精度，在設(shè)計(jì)的時(shí)候尤為關(guān)鍵。 3、拆還有裝都要容易一些。 設(shè)計(jì)的這個(gè)零件，首先拆起來要快，裝起來也要快，這樣的話，將來不管是修還是保養(yǎng)都比較容易的。 1.4 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 1、保證工件的加工精度，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量 在生產(chǎn)零件的時(shí)候，夾具就是用來確保確保產(chǎn)品所處的地點(diǎn)的精度。因?yàn)橛玫膴A具可以進(jìn)行定位，那么，在生產(chǎn)的時(shí)候夾具就可以保證機(jī)床跟工件所處的位置，不會(huì)因?yàn)橹饔^因素產(chǎn)生什么影響，這樣一來生產(chǎn)的質(zhì)量就更加穩(wěn)定，可靠性更好。 2、勞動(dòng)生產(chǎn)率更高，生產(chǎn)成本更低 將勞動(dòng)生產(chǎn)率提高，讓產(chǎn)品生產(chǎn)的時(shí)間變短，要想實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的就要將切削用量變大，讓輔助時(shí)間變短。用機(jī)床夾具，這樣就生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)候輔助時(shí)間就變短了，而且還能夠讓生產(chǎn)的產(chǎn)品剛度變大，切削量并且也變大，不需要進(jìn)行找正，并且花費(fèi)在安裝上的時(shí)間變少了很多，這樣一來勞動(dòng)生產(chǎn)率就變高了，成本也變低了。 3、改變工人的勞動(dòng)環(huán)境，還有勞動(dòng)強(qiáng)度 用了夾具之后，裝卸工件明顯要方便了很多，省了很多力氣，并且安全性更好。在對(duì)工件進(jìn)行安裝的時(shí)候，用夾具來進(jìn)行，定位更變便利，更加快，夾緊的時(shí)候要用一些增加力氣的裝置，那么工人工作時(shí)候的強(qiáng)度也就沒有那么大，并且可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，保證工作人員的安全。 1.5 機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì) 1、效率 現(xiàn)在的永磁夾具是用電子進(jìn)行控制的，走過去，只要一秒兩秒就把產(chǎn)品送下來了，節(jié)距基本上都是多機(jī)，多方向的，創(chuàng)建的工藝條件是非常多的。要想在安裝時(shí)候時(shí)間短一些，調(diào)整時(shí)候短一些，一分鐘之內(nèi)要進(jìn)行電火花的加工，并且要實(shí)現(xiàn)夾具的校準(zhǔn)。 2、模塊、組合 對(duì)夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，現(xiàn)在的發(fā)展方向是模塊化，設(shè)計(jì)模塊化夾具對(duì)于夾具的設(shè)計(jì)時(shí)間，還有夾具的質(zhì)量都是可以確保的。現(xiàn)在我們國(guó)家設(shè)計(jì)夾具比較好的就是華中科技大學(xué)的下屬公司，他們還建立了一個(gè)網(wǎng)站，專門供夾具的專業(yè)人士進(jìn)行交流。 3、高精度 現(xiàn)在的零件質(zhì)量跟五十年前比，是提高了很多的，那么說，設(shè)計(jì)的夾具精度就必須要非常高才行。 4、公共經(jīng)濟(jì) 焊接夾具，種類不多，規(guī)格不多，這樣就可以組裝。功能是非常強(qiáng)大的，并且通用性是很好的，裝配起來容易，花的錢不多，那么推廣的話是非常容易的。 29 第2章 零件的工藝性分析 2.1 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析概述 結(jié)構(gòu)好的零件，對(duì)于設(shè)計(jì)的要求肯定是能夠滿足的，并且生產(chǎn)工藝也是能夠滿足的，在進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候是可以加工成我們需要的結(jié)構(gòu)的，生產(chǎn)起來簡(jiǎn)單，并且質(zhì)量也符合要求，并且工人的勞動(dòng)量沒有多大。設(shè)計(jì)跟工藝有很大的關(guān)系，他們互相影響，設(shè)計(jì)者對(duì)加工工藝要進(jìn)行考慮，設(shè)計(jì)夾具的時(shí)候要滿足工藝的要求。 2.2 零件的組成表面、技術(shù)要求及形位公差分析 2.2.1 零件的組成表面分析 1、Ф55外圓所在的表面；Ф55外圓所在的左右兩端面； 2、Ф30孔所在的表面及端面；2XC1.5倒角所在的表面及端面； 3、40°及12組成連接板所在的表面及端面； 4、R48圓弧所在的表面及端面；2XC1.5倒角所在的表面及端面； 5、R60圓弧所在的表面及端面；2XC1.5倒角所在的表面及端面； 6、尺寸3所在上端面，25斜面所在的表面及端面。 2.2.2 零件的技術(shù)要求分析 1、Ф55外圓所在的左右兩端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 2、Ф30孔所在的表面，其表面粗糙度公差為1.6um； 3、20左右兩端面，其表面粗糙度公差為6.3um； 4、R48圓弧所在的表面，其表面粗糙度公差為1.6um； 5、其他表面還有端面，都是采用不去除材料。 2.2.3 零件的形位公差分析 20左右兩端面相對(duì)于Ф30孔所在軸線的垂直度公差為0.15。 2.3 零件的作用 題目所給的零件是齒條撥叉，是機(jī)器上重要的零件之一。使機(jī)構(gòu)相應(yīng)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。另外，本次設(shè)計(jì)的齒條撥叉其零件材料為ZG45。 2.4 零件材料的確定 其材料采用ZG45。在查看材料資料的基礎(chǔ)上，知這樣的材料有較好的切削性能，材料的強(qiáng)度和剛度都不錯(cuò)。零件見圖2-1齒條撥叉零件圖。 圖2-1 齒條撥叉零件圖 2.5 確定零件的生產(chǎn)類型 生產(chǎn)數(shù)量又三種，一種是大量的，一種是成批的，還有一種是單件的，本次所研究的齒條撥叉其生產(chǎn)類型確定為大批量。 2.6 確定零件的毛坯類型 毛坯進(jìn)行確定的時(shí)候，首先要考慮成本，盡管毛坯的形狀跟零件差不多，這樣加工余量就少了，原料的利用率也就變高了，成本自然就變少了，不過這樣的后果就是加工毛坯有難度，使用的加工設(shè)備肯定是非常昂貴的，這樣一來毛坯的制造成本也就變高了。那么，在確定毛坯的形狀，大小，還有種類的時(shí)候，要對(duì)零件的成本，還有拿來干什么用的都考慮清楚。將毛坯的形狀，種類，還有大小定下來之后，按照這個(gè)要求將毛坯圖紙畫出來，本次對(duì)零件選擇鑄造方式獲得，端面加工余量2.5mm，孔采用實(shí)心鑄造。具體結(jié)構(gòu)見圖2-2齒條撥叉毛坯圖。 圖2-2 齒條撥叉毛坯圖 第3章 擬定零件工藝路線 3.1 選擇定位基準(zhǔn) 3.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 在對(duì)粗基準(zhǔn)進(jìn)行確定的時(shí)候要注意下面幾個(gè)方面： 1、確保任何一個(gè)面加工余量都是勻稱的； 2、零件上，幾個(gè)精度比較高的面，加工的很勻稱的時(shí)候，那么粗基準(zhǔn)就是加工余量最小的那個(gè)面； 3、上面要求都滿足，不要加工的那個(gè)面，還有要加工的面就是定位粗基準(zhǔn)。 那么零件生產(chǎn)精度的要求就都滿足了，這樣零件的精度也就更高了；按照上面的要求，確定粗基準(zhǔn)就是等待進(jìn)行加工的產(chǎn)品的底面。 本次設(shè)計(jì)的齒條撥叉，選擇R48圓弧及端面作為粗基準(zhǔn)。 3.1.2精基準(zhǔn)的選擇 在對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行選擇的時(shí)候，要注意下面幾點(diǎn)： 1、確保加工的面加工余量在分配的時(shí)候要合理； 2、零件在進(jìn)行裝夾的時(shí)候要更加簡(jiǎn)單； 3、他們之間所處的位置要能夠確保； 4、要想所有加工的面加工余量滿足要求，那么精基準(zhǔn)應(yīng)該選擇加工余量比較小的那個(gè)面，不能在同一個(gè)大小上； 5、不能重復(fù)拿來使用。 本次設(shè)計(jì)的齒條撥叉，選Ф30圓柱孔及端面作為精基準(zhǔn)。 3.2 確定各表面的加工方案 在確定面還有孔的生產(chǎn)辦法的時(shí)候，要注意下面幾點(diǎn)： 1、生產(chǎn)的面精度是什么要求，質(zhì)量是什么要求，按照這些技術(shù)要求，將加工辦法還有加工次數(shù)確定下來。 2、按照生產(chǎn)類型來進(jìn)行選擇，生產(chǎn)數(shù)量多的，用的機(jī)器效率是更高的，生產(chǎn)數(shù)量不多的，用的機(jī)器是一般的。比方說，生產(chǎn)柴油機(jī)的齒條撥叉小頭孔，如果生產(chǎn)數(shù)量不多，加工時(shí)候用鉆，擴(kuò)，還有鉸來進(jìn)行；要是生產(chǎn)數(shù)量多，直接用拉削加工。 3、對(duì)于生產(chǎn)產(chǎn)品的原材料性質(zhì)要考慮，比方說，如果是淬火剛，那么就要進(jìn)行磨削，或者是電加工；要是是有色金屬的，因?yàn)樵谀ハ鞯臅r(shí)候，會(huì)把砂輪給堵住，正常都是精細(xì)車削加工等等。 4、對(duì)于企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境要進(jìn)行考慮，并且對(duì)于加工辦法，還有加工機(jī)器要不斷的進(jìn)行升級(jí)，將現(xiàn)在的新技術(shù)放到生產(chǎn)里面，這樣工藝水平也就變高了。 5、另外還要對(duì)一些別的東西進(jìn)行考慮，比方說加工時(shí)候有沒有什么特別的要求的，形狀有什么要求等等。 概括起來說，在確定加工辦法的時(shí)候，首要要將產(chǎn)品的主要加工面的技術(shù)要求搞清楚，這樣才能將加工辦法定下來，然后再對(duì)前面每一道工序的加工辦法來進(jìn)行確定，比方說，對(duì)某一個(gè)軸的主要外圓面進(jìn)行加工，公差是IT6，表面粗糙度為Ra=0.63，還要對(duì)它進(jìn)行淬硬加工，它的最后一道工序是精磨，那么前面的工序就可以定為粗車、半精車、淬火、粗磨。 3.3 工藝路線的擬定 設(shè)定加工路線的時(shí)候，首先要了解這個(gè)零件是什么形狀，大小精度，位置精度能不能實(shí)現(xiàn)。加工路線制定的時(shí)候，先對(duì)面加工，再對(duì)孔加工，先加工主要面，再加工次要面，先對(duì)基準(zhǔn)面進(jìn)行加工，先粗加工，再精加工。因?yàn)樯a(chǎn)數(shù)量是非常多的，那么要用到專用機(jī)床，專用夾具，工序要盡可能的集中一點(diǎn)，這樣生產(chǎn)率就搞了，并且機(jī)床數(shù)量也沒有那么多，生產(chǎn)成本自然就降低了。 方案1： 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、車Ф55外圓左端面，倒角C1.5； 工序4、車Ф55外圓右端面，倒角C1.5； 工序5、鉆Ф30孔； 工序6、銑20左端面； 工序7、銑20右端面； 工序8、車R48圓弧； 工序9、銑開兩撥叉，保證尺寸3； 工序10、銑頭部25斜面 工序11、滾齒加工Tr60X4-7H 工序12、清洗； 工序13、終檢； 工序14、入庫(kù)。 方案2： 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、鉆Ф30孔； 工序4、車Ф55外圓左端面，倒角C1.5； 工序5、車Ф55外圓右端面，倒角C1.5； 工序6、銑20左端面； 工序7、銑20右端面； 工序8、車R48圓??； 工序9、銑開兩撥叉，保證尺寸3； 工序10、銑頭部25斜面 工序11、滾齒加工Tr60X4-7H 工序12、清洗； 工序13、終檢； 工序14、入庫(kù)。 方案一先加工端面，而后將其作為下面工序定位和加工的基準(zhǔn)，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品尺寸要求以及形位公差能夠得到很好的保證。 方案二先對(duì)零件的內(nèi)孔進(jìn)行加工，而后將孔作為零件表面和端面加工的基準(zhǔn)?？此贫ㄎ惠^好，但毛坯的外圓及端面采用的是鑄造，外圓和端面尺寸公差、平面度和垂直度都不能得到保證。 經(jīng)過對(duì)2種加工方案的選擇和分析，最終確定方案1作為本次零件加工方案。 3.4 確定機(jī)床、夾具、刀具及量具 1、車削加工 （1）設(shè)備：CA6140臥式車床； （2）夾具：三爪卡盤、專用夾具； （2）刀具：合金車刀； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 2、銑削加工 （1）設(shè)備：X52K立式銑床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：三面刃銑刀； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 3、鉆削加工 （1）設(shè)備：Z3040搖臂鉆床； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆； （3）量具：游標(biāo)卡尺。 4、滾齒加工 （1）設(shè)備：Y3150E滾齒機(jī)； （2）夾具：專用夾具； （2）刀具：滾刀； （3）量具：量規(guī)。 3.5 確定零件加工余量 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、車Ф55外圓左端面，倒角C1.5； 查閱切削加工手冊(cè)，取本工步加工余量為2.5mm； 工序4、車Ф55外圓右端面，倒角C1.5； 查閱切削加工手冊(cè)，取本工步加工余量為2.5mm； 工序5、鉆Ф30孔； 工步1：鉆Ф30孔的底孔； 查閱切削加工手冊(cè)，取本工步加工余量為2.5mm（單邊）； 工步2：擴(kuò)Ф30孔； 查閱切削加工手冊(cè)，取本工步加工余量為12.4mm（單邊）； 工步3：鉸Ф30孔； 查閱切削加工手冊(cè)，取本工步加工余量為0.1mm（單邊）； 工序6、銑20左端面； 查閱切削加工手冊(cè)，取本工步加工余量為2.5mm； 工序7、銑20右端面； 查閱切削加工手冊(cè)，取本工步加工余量為2.5mm； 工序8、車R48圓弧； 工步1：粗車R48圓弧； 查閱切削加工手冊(cè)，取本工步加工余量為1.5mm（單邊）； 工步2：半精車R48圓??； 查閱切削加工手冊(cè)，取本工步加工余量為0.75mm（單邊）； 工步3：精車R48圓弧； 查閱切削加工手冊(cè)，取本工步加工余量為0.25mm（單邊）； 工序9、銑開兩撥叉，保證尺寸3； 查閱切削加工手冊(cè)，取本工步加工余量為6mm； 工序10、銑頭部25斜面 查閱切削加工手冊(cè)，取本工步加工余量為2.5mm； 工序11、滾齒加工Tr60X4-7H 查閱切削加工手冊(cè)，取本工步加工余量為2.5mm； 工序12、清洗； 工序13、終檢； 工序14、入庫(kù)。 3.6 計(jì)算切削用量及時(shí)間定額 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、車Ф55外圓左端面，倒角C1.5； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140；該車床是依然是現(xiàn)在企業(yè)加工車間中，最為常見和常用的機(jī)床，該機(jī)床能夠?qū)α慵耐鈭A、端面、內(nèi)孔、螺紋孔等進(jìn)行加工。粗加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在80-10um；半精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在10-2.5um；精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=50m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=330r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=27.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序4、車Ф55外圓右端面，倒角C1.5； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：端面車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=50m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=330r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=27.5，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序5、鉆Ф30孔； 工步1：鉆Ф30孔的底孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號(hào)Z3040；這樣一個(gè)搖臂鉆床能夠?qū)Σ煌慵瓿蓛?nèi)孔、螺紋孔、平頭孔等等多種工序的加工。雖然鉆床的型號(hào)有Z3080、Z3050、Z525等等，但該鉆床依然是性價(jià)比比較好的。在對(duì)機(jī)械制造機(jī)械這本書的查看，確定在進(jìn)行第一次初加工其精度要求在Ra80-10um；在進(jìn)行第二次半精加工其精度要求在Ra10-2.5um；在進(jìn)行第三次精加工其精度要求在Ra5-1.25um。顯然加工精度要求能夠滿足本工步。 2、加工刀具：麻花鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=8m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=525r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=80 則 9、輔助時(shí)間 式中： 則 工步2：擴(kuò)Ф30孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號(hào)Z3040； 2、加工刀具：擴(kuò)孔鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量12.4mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=20m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=267r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=80 則 9、輔助時(shí)間 式中： 則 工步3：鉸Ф30孔； 1、加工設(shè)備：搖臂鉆床，型號(hào)Z3040； 2、加工刀具：鉸孔鉆； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.1mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=30m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，查Z3040搖臂鉆床轉(zhuǎn)速圖，取n=330r/min； 取實(shí)際切削速度 8、基本時(shí)間 式中：l=80 則 9、輔助時(shí)間 式中： 則 工序6、銑20左端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K；銑床最常見的有立式銑床和臥式銑床兩種，該型號(hào)的銑床利用率也比較高。該機(jī)床能夠?qū)α慵亩嗣妫I槽等進(jìn)行粗加工、半精加工以及精加工等等。粗加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在20-5um；精加工的時(shí)候其加工精度能夠保證在2.5-1.25um；因此，該工步的加工精度能夠得到保證。 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=120 則 9、輔助時(shí)間 式中： 則 工序7、銑20右端面； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=120 則 9、輔助時(shí)間 式中： 則 工序8、車R48圓??； 工步1：粗車R48圓弧； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：內(nèi)孔車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量1.5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=50m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=180r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=20，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步2：半精車R48圓?。? 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：內(nèi)孔車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.75mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=60m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=200r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=20，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工步3：精車R48圓??； 1、加工設(shè)備：臥式車床，型號(hào)CA6140； 2、加工刀具：內(nèi)孔車刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量0.25mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=70m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)CA6140臥式車床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=280r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=20，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序9、銑開兩撥叉，保證尺寸3； 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=120 則 9、輔助時(shí)間 式中： 則 工序10、銑頭部25斜面 1、加工設(shè)備：立式銑床，型號(hào)X52K； 2、加工刀具：三面刃銑刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量2mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)X52K立式銑床主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=80 則 9、輔助時(shí)間 式中： 則 工序11、滾齒加工Tr60X4-7H 1、加工設(shè)備：滾齒機(jī)，型號(hào)Y3150E； 2、加工刀具：滾刀； 3、測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺； 4、背吃刀量5mm； 5、進(jìn)給量。 6、切削速度=80m/min。 7、主軸轉(zhuǎn)速及實(shí)際切削速度 ，通過對(duì)主軸轉(zhuǎn)速圖的查詢，決定選取其主軸轉(zhuǎn)速為n=300r/min； 通過上面對(duì)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的選擇，設(shè)備在加工過程中，實(shí)際的切削速度為 8、基本時(shí)間 式中：l=80，則 9、輔助時(shí)間 式中：，則 工序12、清洗； 工序13、終檢； 工序14、入庫(kù)。 第4章 專用夾具的設(shè)計(jì) 4.1 選擇定位方案和定位元件 工件在夾具中定位的任務(wù)是：使需要加工的工件的所有相同的工序，在夾具中都能擁有相同的正確位子，不能滿足加工的技術(shù)要求的全部是不正確的，雖然不能保證100%一致，但是所有工件的誤差必須保證要在所要求的誤差之內(nèi)。 1、選擇定位方案 （1）利用80右端面和夾具體上凸臺(tái)端面；20右端面和夾具體下凸臺(tái)端面定位，限制3個(gè)自由度。 （2）利用Ф30圓柱孔和工件定位銷定位，限制2個(gè)自由度。 （3）利用R48圓弧端面和工件插銷定位，限制1個(gè)自由度。 2、選擇定位元件 夾具體、工件定位銷、工件插銷。圖4-1為夾具裝配圖。 圖4-1 夾具裝配圖 4.2 選擇夾緊方案和夾緊元件 1、選擇夾緊方案 利用2套移動(dòng)壓板、雙頭螺栓、連接螺栓、墊圈、六角螺母、彈簧對(duì)工件進(jìn)行夾緊。 2、選擇夾緊元件 2套移動(dòng)壓板、雙頭螺栓、連接螺栓、墊圈、六角螺母、彈簧。 4.3 夾具體的設(shè)計(jì) 在夾具上的這些部分跟零件，因?yàn)閵A具連接在一起，成為整體。所夾具跟機(jī)床怎么樣連接，就在于夾具是什么形狀，夾具有多大。針對(duì)夾具體在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該滿足下面幾點(diǎn)要求： 1、精度要恰當(dāng)，并且尺寸的穩(wěn)定性要好 在夾具上的一些重要面，比方說進(jìn)行安裝，定位的零件的面，他們的大小，還有形狀精度都要滿足要求，并且相對(duì)的位置還要恰當(dāng)。詳細(xì)的精度要求在零件圖里面都標(biāo)出來了。要想讓夾具的大小穩(wěn)定一些，對(duì)夾具要進(jìn)行時(shí)效處理。 2、強(qiáng)度還有剛度都要滿足要求 生產(chǎn)的時(shí)候，夾具受到的切削力還有夾緊力是非常大的。要想夾具體不會(huì)出現(xiàn)太大的形狀的改變還有振動(dòng)，那么這個(gè)夾具的強(qiáng)度，還有剛度都要滿足要求。所以?shī)A具的壁厚是要厚一些的，這也夾具上要有加強(qiáng)筋。 3、夾具體工藝性好 對(duì)夾具進(jìn)行生產(chǎn)，裝配還有檢驗(yàn)的時(shí)候要方便，并且要裝一些零件在夾具的面，那么要鑄造一個(gè)凸臺(tái)在上面。 4、排屑的時(shí)候更加方便 切削太多的話，夾具上要安排一個(gè)排屑裝置。 5、裝在起床上的時(shí)候要非常穩(wěn)定，非?？煽? 在機(jī)床上安裝夾具，通過夾具體的安裝面跟機(jī)床對(duì)應(yīng)的面進(jìn)行配合來實(shí)現(xiàn)。 因?yàn)橛羞@些要求，保證毛坯進(jìn)行鑄造工藝要好，并且抗壓強(qiáng)度，剛性還有抗振性都非常好。本次設(shè)計(jì)的夾具體采用鑄造的方式獲得，材料的牌號(hào)選擇HT200灰鑄鐵，零件的結(jié)構(gòu)形式及外形尺寸見圖4-2夾具體零件圖。 圖4-2 夾具體零件圖 4.4 選擇導(dǎo)向裝置—對(duì)刀塊 本次設(shè)計(jì)的要求是要對(duì)零件25斜面進(jìn)行銑削加工。通過對(duì)夾具和零件的分析。在夾具是后邊設(shè)置圓形對(duì)刀塊（標(biāo)準(zhǔn)件）作為銑刀的導(dǎo)向裝置。 4.5 計(jì)算銑削力 刀具：高速鋼端面銑刀；機(jī)床：X52K立式銑床 由所列公式 得 查切削手冊(cè)得其中：修正系數(shù)，，，，，，，z=24，。代入上式，可得 F=965N 4.6 計(jì)算夾緊力 。 為基本安全系數(shù)，取1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1； 為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3； 為手動(dòng)夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實(shí)際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，。 所以，取螺栓預(yù)緊力。 選材料為45鋼，M12雙頭螺栓。 則，小于45鋼許用應(yīng)力。 選材料為45鋼，M12雙頭螺栓，合適。 4.7 分析定位誤差 零件的主要定位元件為夾具體、工件定位銷和工件插銷。 1、夾具體 根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和資料，確定夾具體的結(jié)構(gòu)及尺寸公差，夾具體保證軸向誤差。 2、工件定位銷、工件插銷 查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，確定工件定位銷、工件插銷的尺寸及形位公差，工件定位銷、工件插銷保證徑向誤差。 通過對(duì)零件圖的分析，25斜面其加工精度不高。因此，上述定位誤差在范圍內(nèi)。 結(jié)論 結(jié)果了這么長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)計(jì)和計(jì)算，終于完成了齒條撥叉的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)還有銑頭部25斜面銑床專用夾具設(shè)計(jì)。下面將本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容總結(jié)： 1、對(duì)夾具的發(fā)展、組成、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了解，這樣為后面的設(shè)計(jì)和計(jì)算奠定基礎(chǔ)； 2、對(duì)零件的作用、加工性能進(jìn)行分析，確定零件的生產(chǎn)類型、制造形式、編寫加工工藝路線、對(duì)零件在加工過程中使用到的主軸轉(zhuǎn)速、切削速度等等數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)填寫工序卡。對(duì)專用夾具部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定夾緊、定位方案，選擇定位和夾緊元件；設(shè)計(jì)非標(biāo)零件； 3、對(duì)零件的零件圖、毛坯圖進(jìn)行繪制，對(duì)夾具裝配圖及所有的非標(biāo)零件圖進(jìn)行繪制，編寫了本設(shè)計(jì)說明書。 致謝 第一個(gè)要特別感謝我的指導(dǎo)老師。在我畢業(yè)論文的寫的過程中，指導(dǎo)老師給我提供了相當(dāng)大的幫助和指導(dǎo)。從開始選題到中期修正，到最終定稿，指導(dǎo)老師給我提供了許多寶貴建議。 第二個(gè)要感謝學(xué)校所有曾經(jīng)教過我的專業(yè)老師，老師們教會(huì)了我的不光是專業(yè)知識(shí)，更多的是對(duì)待學(xué)習(xí)、對(duì)待生活的態(tài)度。 最后也要感謝父母，你們是我奮斗的動(dòng)力，只要有你們，不管面有什么樣的困難，我都不會(huì)害怕。最后對(duì)各位專家、教授還有各位老師對(duì)我畢業(yè)設(shè)計(jì)的評(píng)審和指導(dǎo)表示我最衷心的感謝！謝謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 哈爾濱工業(yè)大學(xué)，上海工業(yè)大學(xué).機(jī)械制造工藝學(xué)（第3分冊(cè)）[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2008.6，(39-55) [2] 姜振雄.鋼鐵熱處理[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 [3] 劉英.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.9 [4] 戴枝榮.工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)[M]，北京：高等教育出版社，2003.5(171-178) [5] 王凡.實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.5 [6] 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì).金屬切削手冊(cè)[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002 [7] 周昌治.機(jī)械制造工藝學(xué)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，2004.10，(180-183) [8] 柯建宏.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M]，武漢：華中科技大學(xué)出版社，2008.1 [9] 陳宏鈞等編.典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實(shí)例[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8 [10] 黃如林.切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.4 [11] 梁柄文.機(jī)械加工工藝與竅門[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.10 [12] 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