CA6140車床撥叉831003的銑75×40左端面夾具設(shè)計及加工工藝裝備含4張CAD圖

CA6140車床撥叉831003的銑75×40左端面夾具設(shè)計及加工工藝裝備含4張CAD圖,ca6140,車床,75,40,端面,夾具,設(shè)計,加工,工藝,裝備,設(shè)備,cad 摘 要 本次設(shè)計內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識。 此次設(shè)計任務(wù)是對撥叉831003零件的加工工藝、夾具設(shè)計，在工藝設(shè)計中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進(jìn)行尺寸計算，關(guān)鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；該工件由于上端面和底槽均與花鍵孔中心有位置關(guān)系，因此在工序安排上，先加工花鍵孔，再通過花鍵孔定位加工底槽和上端面，最后攻螺紋孔，其中各種夾具均采用專用夾具，由于該零件的尺寸小，所需的夾緊力不大，因此都采用手動夾緊，它的機(jī)構(gòu)設(shè)計簡單、方便，且滿足夾緊要求。 關(guān)鍵詞 撥叉831003，加工工藝，定位，加工基準(zhǔn)；工藝路線 III Abstract This design content involves the mechanical manufacturing process and fixture design, metal cutting machine, tolerance and measurement and other aspects of knowledge. This design task is to design the processing technology and fixture of the fork 831003. In the process design, we should first analyze the part, understand the process of the part, then design the structure of the blank, select the processing benchmark of the part, and design the process route of the part; then calculate the size of each step of the part, the key is to determine the process equipment of each process Because the upper end face and bottom groove of the workpiece have position relationship with the center of spline hole, in the process arrangement, firstly process the spline hole, then locate the bottom groove and upper end face through the spline hole, and finally tap the threaded hole. All kinds of fixtures are special fixtures. Due to the small size of the part and the small clamping force required, manual clamping is adopted The structure design is simple and convenient, and meets the clamping requirements. Key words: shifting fork 831003, processing technology, positioning, processing benchmark; process route 目錄 摘 要 I Abstract II 緒論 1 一、零件的分析 2 1.1 撥叉831003的作用 2 1.2 撥叉831003的工藝分析 2 1.3 撥叉831003的工藝要求 2 二、工藝規(guī)程設(shè)計 3 2.1確定毛坯的制造形式 3 2.2.1選擇毛坯 3 2.2.2確定毛坯尺寸公差和機(jī)械加工余量 3 2.2基準(zhǔn)面的選擇 4 2.3制定工藝路線 4 2.3.1 工藝路線方案一 4 2.3.2 工藝路線方案二 5 2.3.3 兩套工藝方案的比較與分析 5 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5 2.5確定切削用量及基本工時 6 三 銑左端面的夾具設(shè)計 20 3.1 提出問題 20 3.2 夾具設(shè)計 20 3.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 20 3.2.2 定位誤差的分析 20 3.2.3 銑削力及夾緊力計算 21 3.2.4 夾具設(shè)計說明 21 結(jié) 論 22 參 考 文 獻(xiàn) 23 致 謝 24 緒論 夾具設(shè)計作為高等工科院校教學(xué)的基本訓(xùn)練科目，在XX設(shè)計中占極其重要的位置。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計在加深對課程基本理論的理解和加強(qiáng)對解決工程實際問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。因此，選擇撥叉的夾具設(shè)計能很好的綜合考查我們大學(xué)四年來所學(xué)知識。本次所選撥叉831003的工藝分析及夾具設(shè)計內(nèi)容主要包括：撥叉831003工藝路線的確定，夾具方案的優(yōu)選，裝配圖、零件圖的繪制以及拉刀設(shè)計，設(shè)計說明書的編寫等。 夾具是工藝裝備的主要組合部分，在機(jī)械制造中占有重要地位，夾具對保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，減輕勞動強(qiáng)度，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等都具有重要意義。隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展和市場競爭的加劇，傳統(tǒng)的夾具設(shè)計方式已成為企業(yè)中產(chǎn)品快速上市的瓶頸，各企業(yè)迫切需要提高夾具設(shè)計的效率。 刀具行業(yè)是一個比較特殊的行業(yè)，肩負(fù)著為制造業(yè)提供關(guān)鍵裝備、數(shù)控刀具的重任，制造業(yè)的水平如何往往會受刀具行業(yè)整體水平的較大影響，而制造業(yè)的發(fā)展也會促進(jìn)刀具行業(yè)的發(fā)展，兩者可以說是相互影響相互制約。隨著制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展，為制造業(yè)提供關(guān)鍵裝備的刀具行業(yè)必將快速、穩(wěn)步發(fā)展，根據(jù)制造業(yè)發(fā)展的需要，多功能復(fù)合刀具、智能刀具、高速高效刀具必將成為時代的新寵，面對日益增多的難加工材料，刀具行業(yè)必須在改進(jìn)原有的刀具材料、研發(fā)新的刀具材料及尋找更合理的刀具結(jié)構(gòu)方面多下功夫，以解決制造業(yè)面臨的越來越多的加工難題。 當(dāng)前，切削技術(shù)快速發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入了現(xiàn)代切削技術(shù)新階段，刀具材料、刀具結(jié)構(gòu)均取得了全面的進(jìn)步，加工效率也在成倍提高。同時，切削技術(shù)和刀具也成為制造業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品和新工藝、應(yīng)用新材料的基礎(chǔ)工藝和建立創(chuàng)新體系的關(guān)鍵技術(shù)。本次設(shè)計的拉刀常用于加工高精度零件，所以在設(shè)計拉刀時要確保各個參數(shù)的正確性，為了保證在拉削過程中的高精度，拉刀材料的選擇也是設(shè)計拉刀的重點，即要保證拉刀的壽命，也要保證拉刀的成本，加工難度小。 一、零件的分析 1.1 撥叉831003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(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。 1.2 撥叉831003的工藝分析 撥叉831003是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，其加工內(nèi)花鍵的精度要求較高，此外還有上端面要求加工，對精度要求也很高。其底槽側(cè)面與花鍵孔中心軸有垂直度公差要求，上端面與花鍵孔軸線有平行度要求。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。 1.3 撥叉831003的工藝要求 一個好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。而設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計的要求。 圖1.1 撥叉831003零件圖 其加工有五組加工：銑側(cè)面；拉內(nèi)花鍵孔；粗精銑上端面；粗精銑18H11底槽；鉆、鉸2-M8通孔，并攻絲。 （1） 側(cè)面的加工主要是為了后續(xù)工序中能有更好的定位面，確保后續(xù)加工所要求的精度，粗糙度在6.3即可。 （2） 以為主要加工面，拉內(nèi)花鍵槽，槽數(shù)為6個，其粗糙度要求是底邊，側(cè)邊，內(nèi)孔粗糙度。 （3） 另一組加工是粗精銑上端面，表面粗糙度要求為。 （4） 第三組為粗精銑18H11底槽，該槽的表面粗糙度要求是兩槽邊，槽底的表面粗糙度要求是。 （5） 鉆并攻絲2-M8，保證兩螺紋孔中心距為25mm。 二、工藝規(guī)程設(shè)計 2.1確定毛坯的制造形式 2.2.1選擇毛坯 零件材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能良好，考慮到零件加工表面少，精度要求不高，有強(qiáng)肋，且工作條件不差，既沒有變載荷，又屬間歇性工作，故選用金屬型鑄件，以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產(chǎn)要求。 零件的形狀簡單，因此毛坯形狀需要與零件形狀盡量接近，又因內(nèi)花鍵較小，因此不可直接鑄出。 2.2.2確定毛坯尺寸公差和機(jī)械加工余量 1.公差等級 由撥叉的功能和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為IT10 2.零件表面粗糙度 由零件圖可知，該撥叉各加工表面粗糙度Ra均大于等于1.6um 3.機(jī)械加工余量 由鑄件鑄造類型為金屬鑄造，因此加工余量等級選用F 機(jī)械加工余量為3 2.2基準(zhǔn)面的選擇 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基準(zhǔn)的選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高，否則，加工工藝過程中將會出現(xiàn)很多問題，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇 因為要保證花間道中心線垂直于右端面，所以Φ40的外圓表面為粗基準(zhǔn)。 （2）精基準(zhǔn)的選擇 為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，加工2—M8、Φ5錐孔、18H11槽以零件的左端面和花鍵的中心線為精基準(zhǔn)，銑上頂面以花鍵中心線為精基準(zhǔn)。 2.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(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)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外好應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 2.3.1 工藝路線方案一 工序10：粗、精銑左端面； 工序20：鉆、擴(kuò)花鍵底孔Φ22H12； 工序30：倒角1.5 X 15°； 工序40：粗、精銑上頂面； 工序50：粗、精銑18H11底槽； 工序60：鉆底孔φ6.7、攻絲M8，配鉆M5錐孔； 工序70：拉內(nèi)花鍵Φ25H7； 工序80：挫圓角； 工序90：去毛刺，清洗； 工序100：終檢。 2.3.2 工藝路線方案二 工序10：粗、精銑左端面； 工序20：鉆、擴(kuò)花鍵底孔Φ22H12； 工序30：倒角1.5 X 15°； 工序40：拉內(nèi)花鍵Φ25H7； 工序50：粗、精銑18H11底槽； 工序60：粗、精銑上頂面； 工序70：鉆底孔φ6.7、攻絲M8，配鉆M5錐孔； 工序80：挫圓角； 工序90：去毛刺，清洗； 工序100：終檢。 2.3.3 兩套工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一把拉內(nèi)花鍵Φ25H7放在粗、精銑18H11底槽之后，這樣后面的工序50、工序60、工序70很難對工件進(jìn)行定位和夾緊。造成生產(chǎn)率的下降。而工藝路線二把花鍵底孔Φ22H12鉆削出來并倒角后緊接著就拉內(nèi)花鍵Φ25H7。這樣后面的工序就很容易對工件進(jìn)行定位和夾緊，即以花鍵中心線進(jìn)行定位、進(jìn)行螺旋夾緊。此方案定位精度高，專用夾具結(jié)構(gòu)簡單、可靠。 通過以上兩種工藝路線的優(yōu)缺點分析。最后確定工藝路線二為該零件的加工路線，工藝過程詳見加工工序卡片。 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “CA6140撥叉（編號831003）”零件材料為HT200，毛坯重量約為0.84kg。生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。采用鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料加工工藝，分別確定各個加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸如下： 1、左端面加工余量 左端面有3±0.8mm的加工余量，足以把鑄鐵的硬質(zhì)表面層切除。左端面粗銑一次、精銑一次。粗銑加工余量2.8mm、工序經(jīng)濟(jì)精度等級IT11、公差值0.22mm。精銑加工余量0.2mm、工序經(jīng)濟(jì)精度等級IT7、公差值0.035mm、表面粗糙度Ra3.2um、工序基本尺寸80mm。 2、矩形花鍵底孔 要求以花鍵外徑定心，故先鉆中心孔。再擴(kuò)最后拉削內(nèi)孔尺寸為Φ22H12（見零件圖）。參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》表3—59確定孔加工余量的分配： 鉆孔Φ20mm。工序經(jīng)濟(jì)加工精度等級IT11、公差值0.13mm； 擴(kuò)孔Φ22H12mm、工序經(jīng)濟(jì)加工精度等級IT10、公差值0.084mm、粗糙度Ra6.3um； 拉內(nèi)花鍵，花鍵孔以外徑定心，拉削時加工余量參照《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》取2 Z=1mm。 3、18H11底槽的加工余量 槽底面粗銑余量為35mm。槽側(cè)面的銑削余量為17.9mm、工序經(jīng)濟(jì)精度等級為IT12、公差值0.25mm、槽底面表面粗糙度Ra6.3um。精銑的加工余量為側(cè)面余量0.1mm、工序經(jīng)濟(jì)精度等級為IT9、公差值為0.021mm、側(cè)面粗糙度為Ra3.2um。 4、上頂面的加工余量 此工序為兩個工步：①、粗銑上頂面 ②、精銑上頂面 粗銑加工余量為2.8mm、工序經(jīng)濟(jì)加工精度等級為IT11、公差值0.22mm； 精銑加工余量為0.2mm、工序經(jīng)濟(jì)加工精度等級為IT7、公差值0.035mm、表面粗糙度Ra3.2um。 5. 2-M8螺紋偏差及加工余量： 參照參考文獻(xiàn)[5]表2.2-2，2.2-25,2.3-13和參考文獻(xiàn)[12]表1-8，可以查得： 鉆孔的精度等級：，表面粗糙度，尺寸偏差是 查參考文獻(xiàn)[5]表2.3-47，表2.3-48，表2.3-71。確定工序尺寸及加工余量為： 加工該組孔的工藝是：鉆——攻絲 鉆孔： 攻絲：攻2-M8螺紋孔。 2.5確定切削用量及基本工時 工序一：鑄造毛坯 工序二：粗、半精銑左端面75×40面即C面。 一、 粗銑面75×40面 1、 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。 2、 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(jī)械加工工藝手冊》表11－92可查得每齒進(jìn)給量fz＝0.14～0.24mm取fz＝0.2mm/z 3、 銑削速度的確定。 由《實用機(jī)械加工工藝手冊》表11-94可查得灰鑄鐵的硬度為150～225HBS，查得Vc=60~10m/min。則主軸轉(zhuǎn)速為n＝1000Vc/D＝238.8～437.9r/min 。Vf＝fzZn＝477.6～875.6r/mm。故取n＝300r/min ，Vf＝480mm/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。故 t＝ ＝ ＝0.18mim。 二、 精銑75×40面 1、 背吃刀量的確定 由《實用機(jī)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。 2、 進(jìn)給量的確定 選用與粗銑刀同樣的刀具與機(jī)床，由《實用機(jī)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0.5～1.0故取0.5mm/r 3、 銑削速度的確定 由《實用機(jī)械加工工藝手冊》查得銑削速度為60～110m/min則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n＝1000Vc/D=238.8~437.9r/mim取n＝300r/min，則Vf＝150mm/min。 4、 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＝ ＝ ＝0.61mim 工序三 鉆Φ22花鍵底孔，擴(kuò)花鍵底孔Φ22倒2×75o倒角 1、 鉆Φ20的孔。 1） 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=0.43~0.53mm/r由于Yd＝80/20＝4查得修正系數(shù)Ktf＝0.95則f＝0.41～0.50mm/r。 由《切削用量簡明手冊》表2.8可查得鉆頭強(qiáng)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(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)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(jī)構(gòu)允許的最大抗力Fmax＝8830N，do20.5，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。 2） 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。 3） 確定切削速度 ＝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。 4）檢驗機(jī)床扭矩及功率 由《切削用量簡明手冊》表2.20可查得f0.5 mm/r時，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。Pe＝2.6×0.81＝7.76 kw。 因為McMm，PcPe，故所選切削用量可用。 f＝0.48mm/r ，n＝nc＝272r/min。Vc＝17m/min。 計算基本工時： tm＝ 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。 二、擴(kuò)20孔。 1、確定背吃刀量 由《切削用量簡明手冊》查得背吃刀量為2mm。 2、確定進(jìn)給量 由《切削用量簡明手冊》查的f＝0.6～0.7mm/r。根據(jù)機(jī)床說明書取f＝0.62mm/r 3、計算切削速度 ＝5.7～8.5 m/min 由此可知主軸的的轉(zhuǎn)速為： n＝82.5r/min 根據(jù)機(jī)床說明書取n＝140r/min，則實際切削速度 v＝＝9.67 m/min 4、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。 由《機(jī)械加工工藝手冊》表3.5.1查得tm＝，式中各參數(shù)：L=80mm，L1＝1.707～2.107，取L1＝2mm。 故 tm＝0.8min 工序四 拉花鍵孔 由《機(jī)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0.04～0.1mm，取齒開量為0.06mm。拉削速度由《機(jī)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＝4.5～3.5 m/min 取Vc＝3 m/min 拉削級別由《機(jī)械加工工藝手冊》表4.1－66查得。 拉削加工工時 t＝ 式中Zb為單面余量Zb ＝＝1.5 mm L為拉削表明長度 L＝80 mm 為拉削系數(shù)，?。?.2 K 考慮機(jī)床返回行程系數(shù)取 k＝1.4 v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/P P為拉刀齒距 P＝（1.25~1.5）＝1.35 ＝12 mm 所以拉刀同時工作齒數(shù)為 z＝L/P=80/127 所以 t＝ ＝0.16 min 工序五 粗、精銑80×30面 一、粗銑80×30面 1、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。 2、切削用量的確定 由《機(jī)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(jī)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＝do/4，銑刀的銑削速度為v＝18.29m/min，每齒進(jìn)給量為0.063～0.102 mm/z 則主軸轉(zhuǎn)速為 n＝=358.3~577.2 r/min 取n＝460r/min，由此可得Vf＝＝0.09×3×460 ＝124.2 mm/min 3、銑削加工工時的計算 由《機(jī)械加工工藝手冊》表2.1－94可查得 t＝ 式中 i為次給次數(shù)i＝ 8 ＝0.5do+（0.5～1.0）＝9 mm ＝1～2 mm?。? mm 則 t＝＝5.86 min 精銑 80×30面 1、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 2、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(jī)床。 銑削寬度為aw＝3 mm是的每齒進(jìn)給量為0.08～0.05 mm/z，因為表精度要求較高故fz＝0.06 mm/z 3、切削用量的確定 由《機(jī)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0.2～0.25 mm。 由《機(jī)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(jī)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： n＝＝437.9 r/min 取n＝460 r/min。 則Vf＝fz*z*n＝0.06*3*460 =82.8 mm/min 4、計算銑削加工工時 由上面可知 t＝ 式中 、、與上述所相同。 ＝30/3＝10 將各參數(shù)代入上式可得： t＝×10 ＝11 min 工序六 鉆底孔φ6.7、攻絲M8，配鉆M5錐孔； 1、選擇切削用量 選擇高速鋼直柄麻花鉆直徑為Φ6.7，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＝0.36～0.44mm/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(jī)床進(jìn)給機(jī)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。 2、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0.5～0.8壽命為T＝35min。 3、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。 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 4、校核機(jī)床扭矩及功率 由《切削用量簡明手冊》表2.20查得 =420, =1 ＝0.8，=0.206, 2.0, =0.8 ＝420×72×0.360.8×1 ＝1298.3 N Mc＝0.206×72×0.360.8×1＝4.5 Nm Pc＝＝0.32 KW 根據(jù)Z525機(jī)床說明書可知Mm=42.2 Nm, Pe=2.8*0.81=2.26 KW, Fmax=8830 N 由于上面所算出的的數(shù)據(jù)都小于機(jī)床的各個相應(yīng)的參數(shù)，故機(jī)床符合要求。 5、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＝＝ ＝0.07 min 因為表面存在倆加工孔故加工工時為T=2t＝0.14 min。 二、攻M8螺紋 由《機(jī)械加工工藝手冊》表7.2-4選用M8細(xì)柄機(jī)用絲錐，在普通鉆床上攻絲。 由《機(jī)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＝11～12 m/min。故鉆床主軸的轉(zhuǎn)速為： 我n＝＝437.9 ～477.7 r/min 由Z525的說明書的參數(shù)可取n＝392 r/min。故實際切削速度為 Vc＝9.8 mm/min 攻螺紋機(jī)動實際的計算 tm＝ 其中：：工件螺紋的長度＝10 mm。 ：絲錐切削長度＝22 mm。 ：攻螺紋是的超切量＝（2～3）P?。?。 ：攻螺紋是的轉(zhuǎn)速＝392 r/min。 ：絲錐退出時的轉(zhuǎn)速＝680 r/min。 P:螺距。 工序七 銑18H11的槽 一、粗銑18H11槽 1、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 2、切削用量的確定 由《機(jī)械加工工藝手冊》表2.1-96查得切削速度為 V＝18～29 m/min 每齒進(jìn)給量為fz＝0.063～0.102 mm/z取fz＝0.09 mm/z。則銑床主軸轉(zhuǎn)速為 n＝=358.3～577.2 r/min 根據(jù)機(jī)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 3、切削加工工時 由《機(jī)械加工工藝手冊》表2.1-99查得 ＝ ＝0.82 min 二、半精銑18H11槽 1、選取與粗銑18H11槽同一規(guī)格的銑刀，背吃刀量ap＝5 mm。 2、確定進(jìn)給量 由《機(jī)械加工工藝手冊》表2.1-72查得每齒進(jìn)給量為fz＝0.05～0.08 mm/z取fz＝0.06 mm/z。 由《機(jī)械加工工藝手冊》表2.1-75查得后刀面最大磨損限度為0.22～0.25 mm。由表2.1-76查得銑刀壽命為T＝60 min 3、切削用量的確定 由《機(jī)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/min 根據(jù)機(jī)床的說明書確定主軸轉(zhuǎn)速為n＝460 r/min。 則Vf＝fznz＝82.8 mm/min 4、計算切削工時 由《機(jī)械加工工藝手冊》表2.1-99查得 ＝1.2 min 三 銑左端面的夾具設(shè)計 3.1 提出問題 利用本夾具定位毛坯銑削工件左端面。由于是第一道工序，工序5，其他表面都未曾加工。由于左端面要進(jìn)行鉆孔，而銑削上下表面要以花鍵孔的中心線為工序基準(zhǔn)，所以花鍵孔的中心線與左端面的垂直度也應(yīng)有所要求，因此銑削左端面牽涉到之后的各道工序，保證左端面與花鍵孔中心線的垂直度為重點。 3.2 夾具設(shè)計 3.2.1 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)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達(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稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強(qiáng)度，提高加工精度 由零件圖可知，其工序基準(zhǔn)為其相對應(yīng)端面，因此，選擇小端面為定位基準(zhǔn) 3.2.2 定位誤差的分析 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 式（2.10） 由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》可得： ⑴、平面定位定心的定位誤差 ： ⑵、夾緊誤差 ： 式（2.11） 其中接觸變形位移值： 式（2.12） ⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷、夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.2.3 銑削力及夾緊力計算 F=Cp ap0.83 fz0.65 D-0.83BzKp F—銑削力 Cp—在用高速鋼銑刀銑削時，考慮工件材料及銑刀類型的系數(shù)，其值查表 Ap——銑削深度 D——銑刀直徑 Fz——每齒進(jìn)給量 B——銑削寬度 Z——銑刀齒數(shù) Kp——用高速鋼銑刀銑削時，考慮工件材料機(jī)械性能不同的修正系數(shù)對與結(jié)構(gòu)鋼，鑄鋼；Kp=（σb/736）0.8,對于灰鑄鐵：Kp=（HB/190）0.55 計算得銑削力為5100N, 由夾緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實際夾緊力應(yīng)滿足下式： P=K·F 式中，安全系數(shù) 為基本安全系數(shù)1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1； 為刀具鈍化系數(shù)1.2； 為斷續(xù)銑削系數(shù)1.2。 所以 （N） 3.2.4 夾具設(shè)計說明 所需的實際夾緊力為12117N是比較大的，為了使得整個夾具結(jié)構(gòu)緊湊而簡單 如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。 此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，支承釘采用可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)。以便隨時根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。 結(jié) 論 通過本次設(shè)計，對撥叉831003的加工工藝及其夾具設(shè)計分析，對工藝和夾具、刀具設(shè)計有了進(jìn)一步認(rèn)識，從書上的理論知識轉(zhuǎn)換到實際運(yùn)用，是一個漫長而艱苦的過程，在設(shè)計過程中遇到了很多自己不能獨立解決的問題，在盧老師的指導(dǎo)下，問題得以一一解決。 在本次設(shè)計中，對零件的工藝分析是整個設(shè)計的前提，一個好的工藝規(guī)程應(yīng)考慮加工工藝裝備等，如工序的合理性、工人的勞動強(qiáng)度等。設(shè)計夾具時綜合分析夾具發(fā)展現(xiàn)狀，即高精、高效、經(jīng)濟(jì)。 23 參 考 文 獻(xiàn) [1] 李旦，邵東向，王杰．機(jī)床專用夾具圖冊[M]，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005。 [2] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室．機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M]，貴陽：貴州任命出版社，1983。 [3] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005。 [4] 陳宏鈞．實用機(jī)械加工工藝手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003。 [5] 李洪．機(jī)械加工工藝手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990。 [6] 馬賢智．機(jī)械加工余量與公差手冊[M]，北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994。 [7] 強(qiáng)毅．設(shè)計圖實用標(biāo)準(zhǔn)手冊[M]，北京：科學(xué)出版社，2000。 [8] 楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001。 [9] 四川省機(jī)械工業(yè)局．復(fù)雜刀具設(shè)計手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1979。 [10] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)．機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M]，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1980。 [11] 李慶余，張佳．機(jī)械制造裝備設(shè)計 [M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003。 [12] 廖念釗，莫雨松，李碩根．互換性與技術(shù)測量[M]，中國計量出版社，2000：9-19。 [13] 王光斗，王春福．機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000。 [14] 何玉林，沈榮輝，賀元成．機(jī)械制圖[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000。 [15] 鄧文英．金屬工藝學(xué)[M]，北京：高等教育出版社，2001。 [16] Machine Tools N.chernor 1984. [17] Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973. [18] Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 . 24 45 致 謝 首先，我要感謝XX老師對XX設(shè)計的指導(dǎo)。在XX設(shè)計中，盧老師花了大量的時間提出了很多的設(shè)計問題，并給予了很多的建議，讓我知道了在做設(shè)計時應(yīng)多方面考慮問題，同時，盧老師認(rèn)真、負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，讓我在此次設(shè)計路上走的更為平坦，衷心的感謝盧老師，您辛苦了！ 同時，我深深感謝在大學(xué)四年中教授我知識的老師們。你們辛苦的付出，讓我在學(xué)習(xí)中收獲了很多，在你們的課堂上，我受益匪淺，得到了不少對我論文有幫助的知識和想法。 我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中，在此，我想對我的父母說：你們辛苦了，我會盡最大的努力來讓你們過上最幸福的日子，請相信我。 25