CA6140車床撥叉831006機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆25孔與擴(kuò)55孔夾具設(shè)計(jì)【831006BC009】（全套含CAD圖紙）

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收集該工序用的機(jī)床，刀具方面的信息資料，了解機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)及規(guī)格，安裝具的連接部分結(jié)構(gòu)和尺寸。(4) 選擇或設(shè)計(jì)定位元件，合理設(shè)置其在夾具上的位置。(5) 畫出定位簡(jiǎn)圖。(6) 進(jìn)行加緊力計(jì)算與分析，合理選擇動(dòng)力源。(7) 繪制夾具裝配圖8。3.2.3.定位基準(zhǔn)的選擇(1) 定位基準(zhǔn)的選擇 加工該零件時(shí)，工序05 鉆三孔是以底面作為定位基準(zhǔn)面，用一面、一個(gè)固定V形塊、一個(gè)浮動(dòng)V形塊定位。其中一個(gè)平面限制了三個(gè)自由度，一個(gè)V形塊限制兩個(gè)自由度，浮動(dòng)V形塊限制了一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，通過這幾個(gè)定位元件就把工件的六個(gè)自由度完全限制了。加緊方式則是采用汽缸帶動(dòng)斜V形塊壓緊工件來實(shí)現(xiàn)對(duì)工件加工過程中的夾緊9。 工件撥叉如何定位如圖 3-1所示。圖 3-1撥叉的定位示意圖(2) 切削力及夾緊力的計(jì)算鉆削扭矩計(jì)算公式： (3-1)切削力計(jì)算公式： (3-2)擴(kuò)削扭矩計(jì)算公式： (3-3)切削力計(jì)算公式： (3-4)其中 d鉆頭直徑mm 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量mm 修正系數(shù) 工步 1 鉆兩孔至23H12切削扭矩為 Nm切削力為 N工步 2 擴(kuò)兩孔23至24.5切削扭矩為 Nm切削力得 N 工步 3 粗鉸孔 至 切削扭矩為 =Nm 切削力為 =N 工步 4 精鉸兩孔 至 切削扭矩為 =Nm 切削力為 =N(3) 根據(jù)夾緊力計(jì)算氣缸內(nèi)徑10選取壓力系數(shù)為 則有 即 mm所以選取氣缸直徑為100mm。(4) 氣缸與夾具體相連接在氣缸前后左右四端分別用4個(gè)M6螺栓將氣缸固定與夾具體上11。第4章 典型銑床夾具設(shè)計(jì)本夾具是CA6140車床變速箱內(nèi)小撥叉加工中的工序25 銑叉口兩端面的專用銑床夾具，使用機(jī)床為X62。4.1 工藝方案確定在雙端面銑床上，以H7孔及其端面和側(cè)板為定位，一次走刀，保證端面的H7軸線的質(zhì)量垂直度為0.1mm。兩端面的加工余量確定為，mm。(1) 定位基準(zhǔn)的選擇工件以H7孔及其端面和側(cè)板為定位基準(zhǔn)，用長(zhǎng)心軸、圓壓塊及底面的支承釘定位，其中長(zhǎng)心軸限制4個(gè)自由度，圓壓塊表面限制1個(gè)自由度，最后一個(gè)自由度由支承釘限制，這樣就實(shí)現(xiàn)了工件的完全定位，定位示意圖如圖 4-1所示。 圖4-1 CA6140小撥叉銑叉口定位簡(jiǎn)圖 (1) 夾緊機(jī)構(gòu)采用多位壓板夾緊機(jī)構(gòu)，通過擰緊上面的六角螺母，和前面螺母來帶動(dòng)上面壓爪和側(cè)面壓板夾緊工件。(2) 對(duì)刀裝置采用直角對(duì)刀塊對(duì)刀和塞尺。(3) 夾具與機(jī)床聯(lián)接元件該夾具采用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定位鍵，固定在夾具體底面的同一直線位置的鍵槽中，用于確定銑床夾具相對(duì)于機(jī)床進(jìn)給方向的正確位置。并保證定位健的寬度與機(jī)床工作臺(tái)T型槽相匹配的要求17。4.2夾具設(shè)計(jì) 專用夾具設(shè)計(jì)基本要求及步驟在上一章作了詳細(xì)敘述，本章就不再敘述。(1) 切削力及加緊力的計(jì)算. 切削力的計(jì)算在第2章工藝設(shè)計(jì)過程中已計(jì)算切削力得 = kN. 夾緊力的計(jì)算根據(jù)力矩平衡可算得 (4-1)算得夾緊力為 N圖4-4 CA6140小撥叉鉆床專用夾具三維實(shí)體模型圖7目 錄第1章 緒論1第2章 機(jī)械工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的內(nèi)容及步驟32.1.1熟悉原始資料對(duì)零件進(jìn)行工藝分析42.1.2定為基準(zhǔn)的選擇52.2計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型62.3選擇毛坯類型和制造方法72.4工藝路線的擬定72.5機(jī)械加工余量，毛坯尺寸及工序尺寸的確定72.6確定切削用量及基本時(shí)間、輔助時(shí)間9第3章 銑夾具設(shè)計(jì)173.1夾具設(shè)計(jì)分析173.2夾具設(shè)計(jì)183.2.1專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求183.2.2專用夾具的設(shè)計(jì)步驟183.2.3.定位基準(zhǔn)的選擇19第4章 夾具三維造型.20 總結(jié).23 參考文獻(xiàn).24第1章 緒 論1.1概述培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械制造工程原理課程及專業(yè)課程的理論知識(shí)，結(jié)合金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決機(jī)械加工工藝問題，初步具備設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度零件工藝規(guī)程的能力。能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表、規(guī)范等有關(guān)技術(shù)資料的能力。進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件的基本技能。1.2課程設(shè)計(jì)目的學(xué)生通過設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行機(jī)械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。它要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及有關(guān)選修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)。其目的是： （1）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械制造工程原理課程及專業(yè)課程的理論知識(shí)，結(jié)合金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決機(jī)械加工工藝問題，初步具備設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度零件工藝規(guī)程的能力。 （2）培養(yǎng)學(xué)生能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。 （3）培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表、規(guī)范等有關(guān)技術(shù)資料的能力。 （4）進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件的基本技能。 （5）培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力，為畢業(yè)后走向社會(huì)從事相關(guān)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。1.3機(jī)械制造與制造技術(shù)機(jī)械制造是各種機(jī)械、機(jī)床、工具、儀器、儀表制造過程的總稱。機(jī)械制造技術(shù)則是研究上述機(jī)械產(chǎn)品的加工原理、工藝過程和方法以及相應(yīng)設(shè)備的一門工程技術(shù)，也是一門以制造一定質(zhì)量的產(chǎn)品為目標(biāo)，研究如何以最少的消耗，最低的成本和最高的效率進(jìn)行生產(chǎn)的綜合技術(shù)。1.4機(jī)械制造過程的組成根據(jù)“小制造”概念的制造過程定義，制造過程主要是指生產(chǎn)過程，它主要包括以下過程：（1） 生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過程。這個(gè)過程主要應(yīng)完成產(chǎn)品投入生產(chǎn)前的各項(xiàng)生產(chǎn)和技術(shù)準(zhǔn)備工作。（2） 毛坯的制造，如鑄造、鍛造和沖壓等。（3） 零件的加工過程，如機(jī)械加工、焊接、鉚接和熱處理等。（4） 產(chǎn)品的裝配，如部裝、調(diào)試、總裝等。（5） 產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)。（6） 各種生產(chǎn)服務(wù)，包括原材料、半成品、工具的供應(yīng)、運(yùn)輸、保管以及產(chǎn)品的油漆、包裝等。根據(jù)“大制造”概念的制造過程定義，制造過程不僅包含了物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，而且還包含了信息向物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，即信息的物化。顯然，這必須通過基于信息的管理和控制來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，制造過程的輸出不僅是產(chǎn)品，而且還包括為保證產(chǎn)品正常使用所進(jìn)行的服務(wù)等。第2章 機(jī)械工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的內(nèi)容及步驟2.1.1熟悉原始資料對(duì)零件進(jìn)行工藝分析零件的作用： CA6140車床是應(yīng)用較為廣泛的機(jī)床之一，本次設(shè)計(jì)的零件為CA6140的撥叉其是安裝在車床變速箱中，用于調(diào)速之用。(1) 分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性 零件的結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)械加工工藝過程的影響很大。實(shí)用功能完全相同而結(jié)構(gòu)不同的兩個(gè)零件，他們的加工難易程度和制造的成本可能存在很大的差別。對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性審查，目的是使其在滿足實(shí)用功能的前提下，符合一定的工藝性能指標(biāo)的要求，一邊在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下能用比較經(jīng)濟(jì)、合理的方法將其制造出來。零件的結(jié)構(gòu)工藝性包括其鑄造工藝性、鍛造工藝性、沖壓工藝性、焊接工藝性、熱處理工藝性、切削加工工藝性和裝配工藝性等3。(2) 車床CA6140撥叉的工藝分析小撥叉零件三維實(shí)體建模如圖 2-1。 圖2-1CA6140小撥叉三維實(shí)體模型圖 小撥叉零件圖如圖 2-2。 圖2-2 小撥叉零件圖從零件圖上看出，它共有四組加工表面，每組內(nèi)表面都有一定的相互位置精度，其要求分述如下：4032的底表面這是一組包括兩待加工表面，對(duì)其表面粗糙度已較高要求，但尺寸要有一定精度保證。. 三孔25H7的孔兩個(gè)。55H12的孔一個(gè)。由于在后面的工序中要用孔定位，故對(duì)精度有較高要求。25H7兩側(cè)面的表面粗糙度要求達(dá)到。55H12側(cè)面的表面粗糙度要求達(dá)到。. 寬16H11的通槽該通槽用于變速箱中實(shí)現(xiàn)調(diào)速作用，是小撥叉上關(guān)鍵部位，要有較高的尺寸精度及表面粗糙度的要求；同時(shí)還要有垂直度的要求。通槽兩側(cè)面的表面粗糙度為3.2。與25H7孔上表面滿足尺寸要求53。與25H7孔內(nèi)表面滿足垂直度要求為0.04。2.1.2定為基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題之一，基準(zhǔn)選擇的是否合理，將影響到加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率及工藝成本4。(1) 粗基準(zhǔn)的選擇第一組加工表面是以40mm的外表面用V形塊定位，來對(duì)孔進(jìn)行加工。(2) 精基準(zhǔn)的選擇后面各道序中，均采用鉆孔后25H7mm的內(nèi)側(cè)面為基準(zhǔn)，這符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。2.2計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型與工藝過程的關(guān)系十分緊密，生產(chǎn)綱領(lǐng)不同，生產(chǎn)類型也不同，工藝過程也就具有不同的特點(diǎn)。所以在制定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)首先確定零件機(jī)械加工的生產(chǎn)類型，而生產(chǎn)類型有主要取決于零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)。(1) 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期間內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。 產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定后，就可以根據(jù)零件在產(chǎn)品中的數(shù)量、一定的備品率和平均廢品率來計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算： (2-1)式中 N零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，單位為 件； Q產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，單位為 臺(tái)； N每臺(tái)產(chǎn)品中所含零件的數(shù)量，單位為 件/臺(tái)； A備品率，單位為 %； B平均廢品率，單位為 % 。 有些產(chǎn)品零件不需要備品，如機(jī)器的基礎(chǔ)件、機(jī)床類產(chǎn)品等，a=0；而有些產(chǎn)品中的易損件，則需要有備品，如汽車、拖拉機(jī)產(chǎn)品等，a=20%30%。 零件的廢品率應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)加工的技術(shù)水平及零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度與加工難易而定，一般b0.3%。 (2) 確定生產(chǎn)類型、分析工藝特點(diǎn) 生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型。根據(jù)查表本次設(shè)計(jì)的CA6140的小撥叉屬于輕型零件，大批量生產(chǎn)。2.3選擇毛坯類型和制造方法零件的毛坯對(duì)零件的機(jī)械加工工藝過程、材料消耗、加工勞動(dòng)量等有很大影響，故正確選擇毛坯種類與制造方法是非常重要的。 該零件屬于輕型零件，大批量生產(chǎn)，所以采用砂型機(jī)器制造，鑄件尺寸公差為CT8，機(jī)械加工余量MA-G2。 2.4工藝路線的擬定擬定零件機(jī)械加工工藝路線是制造工藝規(guī)程中的核心工作。 在擬定過程中，基本出發(fā)點(diǎn)是保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低成本，有該零件的生產(chǎn)類型已確定為大批量生產(chǎn)的情況下，制定工藝路線就應(yīng)該符合生產(chǎn)類型的工藝特征3。工藝路線方案：工序 05 鉆 ，擴(kuò) ，鉸 25H7孔 擴(kuò) 55H12 孔 10 銑斷 75 15 銑底面 20 銑通槽 4016 25 銑平面 4032 30 去毛刺 35 清洗 40 檢查 45 噴漆2.5機(jī)械加工余量，毛坯尺寸及工序尺寸的確定車床小撥叉零件材料為HT200，大批生產(chǎn)采用砂型機(jī)器造型，確定鑄件尺寸公差尺寸等級(jí)為CT-8，機(jī)械加工余量MA-G。(1) 機(jī)械加工余量確定. 55H12圓孔一次擴(kuò)，取基本尺寸為55， 2.0 mm. 25H7圓孔直接鑄成實(shí)體. 工件側(cè)面機(jī)械加工總余量 2.5 mm. 通槽直接鑄成實(shí)體，待加工時(shí)直接銑削. 75 上下端面機(jī)械加工余量 2.0 mm 2.0 mm(2) 毛坯尺寸及公差的確定毛坯尺寸為在各加工表面尺寸基礎(chǔ)上加上該表面的機(jī)械加工余量，毛坯尺寸公差由得4：. 55H12 圓孔的毛坯尺寸為：52. 工件側(cè)面至25，圓孔中心毛坯尺寸為：26. 75 上下兩端面毛坯尺寸為：17.5(3) 工序尺寸的確定工序 05 鉆 擴(kuò)鉸25H7孔 擴(kuò) 55H12 孔工步1 鉆兩孔至，按加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸為 23 。工步2 擴(kuò)兩孔至；按加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸為24.8 。工步 3 粗鉸孔至，按加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸為 24.94。工步 4 精鉸兩孔至25H7 ,按加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸為 25 。工步 5 粗?jǐn)U52 至54 ，按加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸為54 。工步6 精擴(kuò) 1mm 按加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸為 55 。工序 10 銑斷大端面銑斷處基本尺寸為4mm，保證斷口處表面粗糙度為，且要求左右斷口距軸線距離相等5。 工序 15 銑槽及槽上平臺(tái)工步 1 銑槽上的平臺(tái) 槽上的平臺(tái)為一次銑削完成，平臺(tái)的寬度及長(zhǎng)度已有鑄造完成次道工序僅是為下道工序銑槽時(shí)，提供一個(gè)基準(zhǔn)，因此只需銑掉鑄件加工余量。工步 2 銑槽 在銑床上，由于槽深為mm，故可進(jìn)行兩次切削，第一次mm。第二次選mm，即可保證尺寸。工序 20 銑大端面?zhèn)让娲蠖讼露说募庸び嗔繛閙m，上端加工余量為mm，只需用兩把銑刀將工序尺寸調(diào)整到mm。2.6確定切削用量及基本時(shí)間、輔助時(shí)間工序 05 鉆擴(kuò)鉸孔H7，擴(kuò)孔 H12(1) 加工條件包括：工件材料：HT200； 取 190HB(2) 切削用量的選擇與基本時(shí)間，輔助時(shí)間的計(jì)算. 鉆 孔 11.5mm 0.9 mm/r 0.45 m/s =6.23r/s機(jī)床選Z35， 335r/min=5.58 r/s實(shí)際切削速度 =0.402m/s =17.65s 3.53s其中背吃刀量，單位為 mm； 進(jìn)給量，單位為 mm/r； 切削速度，單位為 m/s； 主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速，單位為 r/min； 機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速，單位為 r/min； 基本時(shí)間，單位為 s； 輔助時(shí)間，單位為 s。 =7.64 mm 2 mm. 擴(kuò) 孔 0.9 mm 1.0mm/r 0.15 m/s =1.93 r/s取Z35 ，106r/min=1.75r/s =0.136m/s =46.58s 9.32s. 粗鉸 孔 0.07 mm 2 mm/r 0.108mm/s=1.15r/s取Z35， 67r/min=1.12r/s =0.088m/s =43.30s 8.66s. 精鉸 孔 0.03 mm 2mm/r 0.108 m/s =1.38r/s取Z35 ，85r/min=1.42r/s =0.111m/s =33.80 s 6.76s. 擴(kuò) 孔 1.5mm 1.1mm/r 0.117mm/s =0.68r/s取Z37 42r/min=0.7r/s =0.12m/s =142.95s 28.59s其中 =2.87mm 4mm工序 10 銑斷大端面(1) 加工條件：選用銑床 X62，高速鋼鋸片銑刀。mm Z=50 B=4mm(2) 切削用量的選擇與基本時(shí)間，輔助時(shí)間的計(jì)算6mm 0.02mm/z 0.3mm/s=0.6r/s=150.4s30.08s工序 15 銑槽及槽上平臺(tái)工步 1 銑平臺(tái)(1) 加工條件：采用銑床X62，套面式高速鋼銑刀。mm mm (2) 切削用量的選擇與基本時(shí)間，輔助時(shí)間的計(jì)算3mm 0.2mm 0.2mm/z 0.3m/s =5.97r/s取 375r/min= 6.25r/s=0.314m/s=11.07s 2.21s其中 工步 2 銑槽(1) 加工條件：采用銑床 X62 ，直齒三面刃高速鋼銑刀 mm mm (2) 切削用量的選擇與基本時(shí)間，輔助時(shí)間的計(jì)算3 mm 0.2 mm 0.2 mm/z 0.3 m/s =3.54r/s取 235r/min=3.92r/s= 0.33m/s=12.60s 2.52s工序 20 銑大端面(1) 加工條件：采用臥式銑床 X62刀具：套式面銑刀（高速鋼）工件材料：灰鑄鐵，取 190HB m/s mm/z(2) 切削用量的選擇與基本時(shí)間，輔助時(shí)間的計(jì)算切削力的計(jì)算公式 (2-2) 式中：B為銑削寬度；K為刀具前角對(duì)切削力的影響系數(shù)，取K=1.2； K1為切削速度對(duì)切削力的影響系數(shù)，取K1=1；銑刀直徑選： mm參數(shù)： mm 銑刀齒數(shù)： 切削力得： =2255.66N 切削功率 0.68kN 0.96r/s取 60r/min=1r/s實(shí)際切削速度為： 0.314m/s =116.25s23.25s第3章 典型鉆床夾具設(shè)計(jì)本章是針對(duì)CA6140車床變速箱內(nèi)小撥叉加工中的工序05 鉆-擴(kuò)-鉸 孔，以及擴(kuò) 孔的專用鉆床夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，使用機(jī)床為Z35。3.1夾具設(shè)計(jì)分析(1) 本工序?yàn)橐院蠖嗟拦ば驕?zhǔn)備了定位精基準(zhǔn)，故作為定位精基準(zhǔn)的各表面應(yīng)盡可能的在一次裝夾中加工出來，以保證各基準(zhǔn)面間的相互位置精度。(2) 毛坯尺寸公差等級(jí)為CT8，加工余量等級(jí)為MA-G，其毛坯余量分布較為均勻，個(gè)別表面余量較小，如何保證加工時(shí)的加工余量的均勻，在擬定定位方案時(shí)應(yīng)予以考慮。(3) 該零件為大批量生產(chǎn)，如何提高生產(chǎn)率降低勞動(dòng)強(qiáng)度？在夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)予以考慮6。3.2夾具設(shè)計(jì)3.2.1專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求(1) 確保工件加工質(zhì)量，保證質(zhì)量的關(guān)鍵在于正確的選定定位基準(zhǔn)和定位元件，必要時(shí)進(jìn)行誤差分析計(jì)算。(2) 操作省力，高效，盡可能采用氣動(dòng)或液壓等機(jī)動(dòng)夾緊裝置，以減輕操作疲勞強(qiáng)度。(3) 夾具制造成本低，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件或標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，以降低夾具的制造成本7。3.2.2專用夾具的設(shè)計(jì)步驟(1) 明確設(shè)計(jì)要求，熟悉加工零件圖和毛坯圖和工藝規(guī)程等文件，掌握本工件工序加工技術(shù)要求。(2) 了解生產(chǎn)綱領(lǐng)，以及夾具的需求情況，以確定夾具的結(jié)構(gòu)的合理性和經(jīng)濟(jì)性。(3) 收集該工序用的機(jī)床，刀具方面的信息資料，了解機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)及規(guī)格，安裝具的連接部分結(jié)構(gòu)和尺寸。(4) 選擇或設(shè)計(jì)定位元件，合理設(shè)置其在夾具上的位置。(5) 畫出定位簡(jiǎn)圖。(6) 進(jìn)行加緊力計(jì)算與分析，合理選擇動(dòng)力源。(7) 繪制夾具裝配圖8。3.2.3.定位基準(zhǔn)的選擇(1) 定位基準(zhǔn)的選擇 加工該零件時(shí)，工序05 鉆三孔是以底面作為定位基準(zhǔn)面，用一面、一個(gè)固定V形塊、一個(gè)浮動(dòng)V形塊定位。其中一個(gè)平面限制了三個(gè)自由度，一個(gè)V形塊限制兩個(gè)自由度，浮動(dòng)V形塊限制了一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，通過這幾個(gè)定位元件就把工件的六個(gè)自由度完全限制了。加緊方式則是采用汽缸帶動(dòng)斜V形塊壓緊工件來實(shí)現(xiàn)對(duì)工件加工過程中的夾緊9。 工件撥叉如何定位如圖 3-1所示。圖 3-1撥叉的定位示意圖(2) 切削力及夾緊力的計(jì)算鉆削扭矩計(jì)算公式： (3-1)切削力計(jì)算公式： (3-2)擴(kuò)削扭矩計(jì)算公式： (3-3)切削力計(jì)算公式： (3-4)其中 d鉆頭直徑mm 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量mm 修正系數(shù) 工步 1 鉆兩孔至23H12切削扭矩為 129.01Nm切削力為 19359.87N工步 2 擴(kuò)兩孔23至24.8切削扭矩為 557.07Nm切削力得 240.41N 工步 3 粗鉸孔 至 切削扭矩為 =144.47Nm 切削力為 =14.8N 工步 4 精鉸兩孔 至 切削扭矩為 =76.89Nm 切削力為 =4.35N(3) 根據(jù)夾緊力計(jì)算氣缸內(nèi)徑10選取壓力系數(shù)為 則有 即 mm所以選取氣缸直徑為100mm。(4) 氣缸與夾具體相連接在氣缸前后左右四端分別用4個(gè)M6螺栓將氣缸固定與夾具體上11。第4章 夾具三維造型夾具底座鉆 套小撥叉毛坯固定螺母鉆模板軸 套 V型塊氣 缸氣缸軸氣缸固定螺栓V型塊固定螺栓導(dǎo)柱螺帽夾具裝配總圖2夾具裝配總圖1總 結(jié)通過一個(gè)月的努力，我終于完成了課程設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容。本次我所設(shè)計(jì)的是鉆床夾具，鉆床夾具與其他機(jī)床的夾具的主要不同在于它有獨(dú)特的元件鉆套與鉆模板。因此，設(shè)計(jì)鉆床夾具時(shí)，除了根據(jù)加工要求選擇夾具類型外，主要是鉆模板與鉆套的選擇與設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用了快換鉆套和手動(dòng)螺旋快速加緊機(jī)構(gòu)，從而大大提高了由于鉆、擴(kuò)、絞孔而頻繁換鉆套的生產(chǎn)效率，夾具的加工精度都采用普通級(jí)，充分考慮了制造成本。缺點(diǎn)是本設(shè)計(jì)的操作需要人力，所以在生產(chǎn)自動(dòng)化方面有待改進(jìn)。通過本次課程設(shè)計(jì)，使我將所學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，得到了解決問題和分析問題的能力的初步培養(yǎng)，另外也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練。使我具有了：1.制定工藝規(guī)程的初步能力，能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和其他課程的基本理論和方法，正確的制定一個(gè)零件的加工工藝規(guī)程。2.具有設(shè)計(jì)專用夾具的初步能力，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。3.結(jié)合工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容，能夠熟練的應(yīng)用工藝計(jì)算方法，正確的進(jìn)行工藝計(jì)算，如工藝參數(shù)、切削力、切削功率、切削速度、定位誤差、加緊力等。4.進(jìn)一步提高查閱資料，熟練的使用設(shè)計(jì)手冊(cè)、參考資料的能力。5.通過設(shè)計(jì)的全過程，使我學(xué)會(huì)了進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的程序和方法，培養(yǎng)了獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力。參考文獻(xiàn)第5章 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程；主編：鄒青 呼詠；機(jī)械工程出版社；2004第6章 機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)；主編：孫麗媛；冶金工業(yè)出版社；2010第7章 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)；主編：馬正元；浙江大學(xué)出版社；1995。第8章 機(jī)械制造工程學(xué)；主編：馬光；浙江大學(xué)出版社；2008。第9章 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書；主編：趙家齊；北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2000第10章 機(jī)械制造工業(yè)與機(jī)床夾具；主編：劉守勇；北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000第11章 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書；主編：吳拓、方瓊珊；北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005第12章 公差配合與測(cè)量技術(shù)；主編：黃云清；北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001第13章 機(jī)械加工工藝與竅門精選;主編:梁炳文;北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001第14章 機(jī)床及夾具;主編:楊峻峰;清華大學(xué)出版社，200526目 錄第1章 緒論1第2章 機(jī)械工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的內(nèi)容及步驟32.1.1熟悉原始資料對(duì)零件進(jìn)行工藝分析42.1.2定為基準(zhǔn)的選擇52.2計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型62.3選擇毛坯類型和制造方法72.4工藝路線的擬定72.5機(jī)械加工余量，毛坯尺寸及工序尺寸的確定72.6確定切削用量及基本時(shí)間、輔助時(shí)間9第3章 銑夾具設(shè)計(jì)173.1夾具設(shè)計(jì)分析173.2夾具設(shè)計(jì)183.2.1專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求183.2.2專用夾具的設(shè)計(jì)步驟183.2.3.定位基準(zhǔn)的選擇19第4章 夾具三維造型.20 總結(jié).23 參考文獻(xiàn).24第1章 緒 論1.1概述培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械制造工程原理課程及專業(yè)課程的理論知識(shí)，結(jié)合金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決機(jī)械加工工藝問題，初步具備設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度零件工藝規(guī)程的能力。能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表、規(guī)范等有關(guān)技術(shù)資料的能力。進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件的基本技能。1.2課程設(shè)計(jì)目的學(xué)生通過設(shè)計(jì)能獲得綜合運(yùn)用過去所學(xué)過的全部課程進(jìn)行機(jī)械制造工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本能力，為以后做好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練和準(zhǔn)備。它要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及有關(guān)選修課程的理論和實(shí)踐知識(shí)，進(jìn)行零件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)。其目的是： （1）培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)械制造工程原理課程及專業(yè)課程的理論知識(shí)，結(jié)合金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決機(jī)械加工工藝問題，初步具備設(shè)計(jì)中等復(fù)雜程度零件工藝規(guī)程的能力。 （2）培養(yǎng)學(xué)生能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會(huì)擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。 （3）培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、圖表、規(guī)范等有關(guān)技術(shù)資料的能力。 （4）進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件的基本技能。 （5）培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力，為畢業(yè)后走向社會(huì)從事相關(guān)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。1.3機(jī)械制造與制造技術(shù)機(jī)械制造是各種機(jī)械、機(jī)床、工具、儀器、儀表制造過程的總稱。機(jī)械制造技術(shù)則是研究上述機(jī)械產(chǎn)品的加工原理、工藝過程和方法以及相應(yīng)設(shè)備的一門工程技術(shù)，也是一門以制造一定質(zhì)量的產(chǎn)品為目標(biāo)，研究如何以最少的消耗，最低的成本和最高的效率進(jìn)行生產(chǎn)的綜合技術(shù)。1.4機(jī)械制造過程的組成根據(jù)“小制造”概念的制造過程定義，制造過程主要是指生產(chǎn)過程，它主要包括以下過程：（1） 生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備過程。這個(gè)過程主要應(yīng)完成產(chǎn)品投入生產(chǎn)前的各項(xiàng)生產(chǎn)和技術(shù)準(zhǔn)備工作。（2） 毛坯的制造，如鑄造、鍛造和沖壓等。（3） 零件的加工過程，如機(jī)械加工、焊接、鉚接和熱處理等。（4） 產(chǎn)品的裝配，如部裝、調(diào)試、總裝等。（5） 產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)。（6） 各種生產(chǎn)服務(wù)，包括原材料、半成品、工具的供應(yīng)、運(yùn)輸、保管以及產(chǎn)品的油漆、包裝等。根據(jù)“大制造”概念的制造過程定義，制造過程不僅包含了物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，而且還包含了信息向物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，即信息的物化。顯然，這必須通過基于信息的管理和控制來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，制造過程的輸出不僅是產(chǎn)品，而且還包括為保證產(chǎn)品正常使用所進(jìn)行的服務(wù)等。第2章 機(jī)械工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的內(nèi)容及步驟2.1.1熟悉原始資料對(duì)零件進(jìn)行工藝分析零件的作用： CA6140車床是應(yīng)用較為廣泛的機(jī)床之一，本次設(shè)計(jì)的零件為CA6140的撥叉其是安裝在車床變速箱中，用于調(diào)速之用。(1) 分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性 零件的結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)械加工工藝過程的影響很大。實(shí)用功能完全相同而結(jié)構(gòu)不同的兩個(gè)零件，他們的加工難易程度和制造的成本可能存在很大的差別。對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性審查，目的是使其在滿足實(shí)用功能的前提下，符合一定的工藝性能指標(biāo)的要求，一邊在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下能用比較經(jīng)濟(jì)、合理的方法將其制造出來。零件的結(jié)構(gòu)工藝性包括其鑄造工藝性、鍛造工藝性、沖壓工藝性、焊接工藝性、熱處理工藝性、切削加工工藝性和裝配工藝性等3。(2) 車床CA6140撥叉的工藝分析小撥叉零件三維實(shí)體建模如圖 2-1。 圖2-1CA6140小撥叉三維實(shí)體模型圖 小撥叉零件圖如圖 2-2。 圖2-2 小撥叉零件圖從零件圖上看出，它共有四組加工表面，每組內(nèi)表面都有一定的相互位置精度，其要求分述如下：4032的底表面這是一組包括兩待加工表面，對(duì)其表面粗糙度已較高要求，但尺寸要有一定精度保證。. 三孔25H7的孔兩個(gè)。55H12的孔一個(gè)。由于在后面的工序中要用孔定位，故對(duì)精度有較高要求。25H7兩側(cè)面的表面粗糙度要求達(dá)到。55H12側(cè)面的表面粗糙度要求達(dá)到。. 寬16H11的通槽該通槽用于變速箱中實(shí)現(xiàn)調(diào)速作用，是小撥叉上關(guān)鍵部位，要有較高的尺寸精度及表面粗糙度的要求；同時(shí)還要有垂直度的要求。通槽兩側(cè)面的表面粗糙度為3.2。與25H7孔上表面滿足尺寸要求53。與25H7孔內(nèi)表面滿足垂直度要求為0.04。2.1.2定為基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題之一，基準(zhǔn)選擇的是否合理，將影響到加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率及工藝成本4。(1) 粗基準(zhǔn)的選擇第一組加工表面是以40mm的外表面用V形塊定位，來對(duì)孔進(jìn)行加工。(2) 精基準(zhǔn)的選擇后面各道序中，均采用鉆孔后25H7mm的內(nèi)側(cè)面為基準(zhǔn)，這符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。2.2計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型與工藝過程的關(guān)系十分緊密，生產(chǎn)綱領(lǐng)不同，生產(chǎn)類型也不同，工藝過程也就具有不同的特點(diǎn)。所以在制定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)首先確定零件機(jī)械加工的生產(chǎn)類型，而生產(chǎn)類型有主要取決于零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)。(1) 計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng) 生產(chǎn)綱領(lǐng)是指企業(yè)在計(jì)劃期間內(nèi)應(yīng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃。 產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)確定后，就可以根據(jù)零件在產(chǎn)品中的數(shù)量、一定的備品率和平均廢品率來計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算： (2-1)式中 N零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，單位為 件； Q產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，單位為 臺(tái)； N每臺(tái)產(chǎn)品中所含零件的數(shù)量，單位為 件/臺(tái)； A備品率，單位為 %； B平均廢品率，單位為 % 。 有些產(chǎn)品零件不需要備品，如機(jī)器的基礎(chǔ)件、機(jī)床類產(chǎn)品等，a=0；而有些產(chǎn)品中的易損件，則需要有備品，如汽車、拖拉機(jī)產(chǎn)品等，a=20%30%。 零件的廢品率應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)加工的技術(shù)水平及零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度與加工難易而定，一般b0.3%。 (2) 確定生產(chǎn)類型、分析工藝特點(diǎn) 生產(chǎn)類型是指企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。一般分為大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)三種類型。根據(jù)查表本次設(shè)計(jì)的CA6140的小撥叉屬于輕型零件，大批量生產(chǎn)。2.3選擇毛坯類型和制造方法零件的毛坯對(duì)零件的機(jī)械加工工藝過程、材料消耗、加工勞動(dòng)量等有很大影響，故正確選擇毛坯種類與制造方法是非常重要的。 該零件屬于輕型零件，大批量生產(chǎn)，所以采用砂型機(jī)器制造，鑄件尺寸公差為CT8，機(jī)械加工余量MA-G2。 2.4工藝路線的擬定擬定零件機(jī)械加工工藝路線是制造工藝規(guī)程中的核心工作。 在擬定過程中，基本出發(fā)點(diǎn)是保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，降低成本，有該零件的生產(chǎn)類型已確定為大批量生產(chǎn)的情況下，制定工藝路線就應(yīng)該符合生產(chǎn)類型的工藝特征3。工藝路線方案：工序 05 鉆 ，擴(kuò) ，鉸 25H7孔 擴(kuò) 55H12 孔 10 銑斷 75 15 銑底面 20 銑通槽 4016 25 銑平面 4032 30 去毛刺 35 清洗 40 檢查 45 噴漆2.5機(jī)械加工余量，毛坯尺寸及工序尺寸的確定車床小撥叉零件材料為HT200，大批生產(chǎn)采用砂型機(jī)器造型，確定鑄件尺寸公差尺寸等級(jí)為CT-8，機(jī)械加工余量MA-G。(1) 機(jī)械加工余量確定. 55H12圓孔一次擴(kuò)，取基本尺寸為55， 2.0 mm. 25H7圓孔直接鑄成實(shí)體. 工件側(cè)面機(jī)械加工總余量 2.5 mm. 通槽直接鑄成實(shí)體，待加工時(shí)直接銑削. 75 上下端面機(jī)械加工余量 2.0 mm 2.0 mm(2) 毛坯尺寸及公差的確定毛坯尺寸為在各加工表面尺寸基礎(chǔ)上加上該表面的機(jī)械加工余量，毛坯尺寸公差由得4：. 55H12 圓孔的毛坯尺寸為：52. 工件側(cè)面至25，圓孔中心毛坯尺寸為：26. 75 上下兩端面毛坯尺寸為：17.5(3) 工序尺寸的確定工序 05 鉆 擴(kuò)鉸25H7孔 擴(kuò) 55H12 孔工步1 鉆兩孔至，按加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸為 23 。工步2 擴(kuò)兩孔至；按加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸為24.8 。工步 3 粗鉸孔至，按加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸為 24.94。工步 4 精鉸兩孔至25H7 ,按加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸為 25 。工步 5 粗?jǐn)U52 至54 ，按加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸為54 。工步6 精擴(kuò) 1mm 按加工經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸為 55 。工序 10 銑斷大端面銑斷處基本尺寸為4mm，保證斷口處表面粗糙度為，且要求左右斷口距軸線距離相等5。 工序 15 銑槽及槽上平臺(tái)工步 1 銑槽上的平臺(tái) 槽上的平臺(tái)為一次銑削完成，平臺(tái)的寬度及長(zhǎng)度已有鑄造完成次道工序僅是為下道工序銑槽時(shí)，提供一個(gè)基準(zhǔn)，因此只需銑掉鑄件加工余量。工步 2 銑槽 在銑床上，由于槽深為mm，故可進(jìn)行兩次切削，第一次mm。第二次選mm，即可保證尺寸。工序 20 銑大端面?zhèn)让娲蠖讼露说募庸び嗔繛閙m，上端加工余量為mm，只需用兩把銑刀將工序尺寸調(diào)整到mm。2.6確定切削用量及基本時(shí)間、輔助時(shí)間工序 05 鉆擴(kuò)鉸孔H7，擴(kuò)孔 H12(1) 加工條件包括：工件材料：HT200； 取 190HB(2) 切削用量的選擇與基本時(shí)間，輔助時(shí)間的計(jì)算. 鉆 孔 11.5mm 0.9 mm/r 0.45 m/s =6.23r/s機(jī)床選Z35， 335r/min=5.58 r/s實(shí)際切削速度 =0.402m/s =17.65s 3.53s其中背吃刀量，單位為 mm； 進(jìn)給量，單位為 mm/r； 切削速度，單位為 m/s； 主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速，單位為 r/min； 機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速，單位為 r/min； 基本時(shí)間，單位為 s； 輔助時(shí)間，單位為 s。 =7.64 mm 2 mm. 擴(kuò) 孔 0.9 mm 1.0mm/r 0.15 m/s =1.93 r/s取Z35 ，106r/min=1.75r/s =0.136m/s =46.58s 9.32s. 粗鉸 孔 0.07 mm 2 mm/r 0.108mm/s=1.15r/s取Z35， 67r/min=1.12r/s =0.088m/s =43.30s 8.66s. 精鉸 孔 0.03 mm 2mm/r 0.108 m/s =1.38r/s取Z35 ，85r/min=1.42r/s =0.111m/s =33.80 s 6.76s. 擴(kuò) 孔 1.5mm 1.1mm/r 0.117mm/s =0.68r/s取Z37 42r/min=0.7r/s =0.12m/s =142.95s 28.59s其中 =2.87mm 4mm工序 10 銑斷大端面(1) 加工條件：選用銑床 X62，高速鋼鋸片銑刀。mm Z=50 B=4mm(2) 切削用量的選擇與基本時(shí)間，輔助時(shí)間的計(jì)算6mm 0.02mm/z 0.3mm/s=0.6r/s=150.4s30.08s工序 15 銑槽及槽上平臺(tái)工步 1 銑平臺(tái)(1) 加工條件：采用銑床X62，套面式高速鋼銑刀。mm mm (2) 切削用量的選擇與基本時(shí)間，輔助時(shí)間的計(jì)算3mm 0.2mm 0.2mm/z 0.3m/s =5.97r/s取 375r/min= 6.25r/s=0.314m/s=11.07s 2.21s其中 工步 2 銑槽(1) 加工條件：采用銑床 X62 ，直齒三面刃高速鋼銑刀 mm mm (2) 切削用量的選擇與基本時(shí)間，輔助時(shí)間的計(jì)算3 mm 0.2 mm 0.2 mm/z 0.3 m/s =3.54r/s取 235r/min=3.92r/s= 0.33m/s=12.60s 2.52s工序 20 銑大端面(1) 加工條件：采用臥式銑床 X62刀具：套式面銑刀（高速鋼）工件材料：灰鑄鐵，取 190HB m/s mm/z(2) 切削用量的選擇與基本時(shí)間，輔助時(shí)間的計(jì)算切削力的計(jì)算公式 (2-2) 式中：B為銑削寬度；K為刀具前角對(duì)切削力的影響系數(shù)，取K=1.2； K1為切削速度對(duì)切削力的影響系數(shù)，取K1=1；銑刀直徑選： mm參數(shù)： mm 銑刀齒數(shù)： 切削力得： =2255.66N 切削功率 0.68kN 0.96r/s取 60r/min=1r/s實(shí)際切削速度為： 0.314m/s =116.25s23.25s第3章 典型鉆床夾具設(shè)計(jì)本章是針對(duì)CA6140車床變速箱內(nèi)小撥叉加工中的工序05 鉆-擴(kuò)-鉸 孔，以及擴(kuò) 孔的專用鉆床夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，使用機(jī)床為Z35。3.1夾具設(shè)計(jì)分析(1) 本工序?yàn)橐院蠖嗟拦ば驕?zhǔn)備了定位精基準(zhǔn)，故作為定位精基準(zhǔn)的各表面應(yīng)盡可能的在一次裝夾中加工出來，以保證各基準(zhǔn)面間的相互位置精度。(2) 毛坯尺寸公差等級(jí)為CT8，加工余量等級(jí)為MA-G，其毛坯余量分布較為均勻，個(gè)別表面余量較小，如何保證加工時(shí)的加工余量的均勻，在擬定定位方案時(shí)應(yīng)予以考慮。(3) 該零件為大批量生產(chǎn)，如何提高生產(chǎn)率降低勞動(dòng)強(qiáng)度？在夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)予以考慮6。3.2夾具設(shè)計(jì)3.2.1專用夾具設(shè)計(jì)的基本要求(1) 確保工件加工質(zhì)量，保證質(zhì)量的關(guān)鍵在于正確的選定定位基準(zhǔn)和定位元件，必要時(shí)進(jìn)行誤差分析計(jì)算。(2) 操作省力，高效，盡可能采用氣動(dòng)或液壓等機(jī)動(dòng)夾緊裝置，以減輕操作疲勞強(qiáng)度。(3) 夾具制造成本低，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件或標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，以降低夾具的制造成本7。3.2.2專用夾具的設(shè)計(jì)步驟(1) 明確設(shè)計(jì)要求，熟悉加工零件圖和毛坯圖和工藝規(guī)程等文件，掌握本工件工序加工技術(shù)要求。(2) 了解生產(chǎn)綱領(lǐng)，以及夾具的需求情況，以確定夾具的結(jié)構(gòu)的合理性和經(jīng)濟(jì)性。(3) 收集該工序用的機(jī)床，刀具方面的信息資料，了解機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)及規(guī)格，安裝具的連接部分結(jié)構(gòu)和尺寸。(4) 選擇或設(shè)計(jì)定位元件，合理設(shè)置其在夾具上的位置。(5) 畫出定位簡(jiǎn)圖。(6) 進(jìn)行加緊力計(jì)算與分析，合理選擇動(dòng)力源。(7) 繪制夾具裝配圖8。3.2.3.定位基準(zhǔn)的選擇(1) 定位基準(zhǔn)的選擇 加工該零件時(shí)，工序05 鉆三孔是以底面作為定位基準(zhǔn)面，用一面、一個(gè)固定V形塊、一個(gè)浮動(dòng)V形塊定位。其中一個(gè)平面限制了三個(gè)自由度，一個(gè)V形塊限制兩個(gè)自由度，浮動(dòng)V形塊限制了一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，通過這幾個(gè)定位元件就把工件的六個(gè)自由度完全限制了。加緊方式則是采用汽缸帶動(dòng)斜V形塊壓緊工件來實(shí)現(xiàn)對(duì)工件加工過程中的夾緊9。 工件撥叉如何定位如圖 3-1所示。圖 3-1撥叉的定位示意圖(2) 切削力及夾緊力的計(jì)算鉆削扭矩計(jì)算公式： (3-1)切削力計(jì)算公式： (3-2)擴(kuò)削扭矩計(jì)算公式： (3-3)切削力計(jì)算公式： (3-4)其中 d鉆頭直徑mm 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量mm 修正系數(shù) 工步 1 鉆兩孔至23H12切削扭矩為 129.01Nm切削力為 19359.87N工步 2 擴(kuò)兩孔23至24.8切削扭矩為 557.07Nm切削力得 240.41N 工步 3 粗鉸孔 至 切削扭矩為 =144.47Nm 切削力為 =14.8N 工步 4 精鉸兩孔 至 切削扭矩為 =76.89Nm 切削力為 =4.35N(3) 根據(jù)夾緊力計(jì)算氣缸內(nèi)徑10選取壓力系數(shù)為 則有 即 mm所以選取氣缸直徑為100mm。(4) 氣缸與夾具體相連接在氣缸前后左右四端分別用4個(gè)M6螺栓將氣缸固定與夾具體上11。第4章 夾具三維造型夾具底座鉆 套小撥叉毛坯固定螺母鉆模板軸 套 V型塊氣 缸氣缸軸氣缸固定螺栓V型塊固定螺栓導(dǎo)柱螺帽夾具裝配總圖2夾具裝配總圖1總 結(jié)通過一個(gè)月的努力，我終于完成了課程設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容。本次我所設(shè)計(jì)的是鉆床夾具，鉆床夾具與其他機(jī)床的夾具的主要不同在于它有獨(dú)特的元件鉆套與鉆模板。因此，設(shè)計(jì)鉆床夾具時(shí)，除了根據(jù)加工要求選擇夾具類型外，主要是鉆模板與鉆套的選擇與設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)采用了快換鉆套和手動(dòng)螺旋快速加緊機(jī)構(gòu)，從而大大提高了由于鉆、擴(kuò)、絞孔而頻繁換鉆套的生產(chǎn)效率，夾具的加工精度都采用普通級(jí)，充分考慮了制造成本。缺點(diǎn)是本設(shè)計(jì)的操作需要人力，所以在生產(chǎn)自動(dòng)化方面有待改進(jìn)。通過本次課程設(shè)計(jì)，使我將所學(xué)理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，得到了解決問題和分析問題的能力的初步培養(yǎng)，另外也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)、走上工作崗位進(jìn)行一次綜合訓(xùn)練。使我具有了：1.制定工藝規(guī)程的初步能力，能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和其他課程的基本理論和方法，正確的制定一個(gè)零件的加工工藝規(guī)程。2.具有設(shè)計(jì)專用夾具的初步能力，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。3.結(jié)合工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容，能夠熟練的應(yīng)用工藝計(jì)算方法，正確的進(jìn)行工藝計(jì)算，如工藝參數(shù)、切削力、切削功率、切削速度、定位誤差、加緊力等。4.進(jìn)一步提高查閱資料，熟練的使用設(shè)計(jì)手冊(cè)、參考資料的能力。5.通過設(shè)計(jì)的全過程，使我學(xué)會(huì)了進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的程序和方法，培養(yǎng)了獨(dú)立思考和獨(dú)立工作的能力。參考文獻(xiàn)第5章 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程；主編：鄒青 呼詠；機(jī)械工程出版社；2004第6章 機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)；主編：孫麗媛；冶金工業(yè)出版社；2010第7章 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)；主編：馬正元；浙江大學(xué)出版社；1995。第8章 機(jī)械制造工程學(xué)；主編：馬光；浙江大學(xué)出版社；2008。第9章 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書；主編：趙家齊；北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2000第10章 機(jī)械制造工業(yè)與機(jī)床夾具；主編：劉守勇；北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000第11章 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書；主編：吳拓、方瓊珊；北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005第12章 公差配合與測(cè)量技術(shù)；主編：黃云清；北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001第13章 機(jī)械加工工藝與竅門精選;主編:梁炳文;北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001第14章 機(jī)床及夾具;主編:楊峻峰;清華大學(xué)出版社，200526