K32-拖拉機(jī)倒檔撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

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2 - 一、零 件 的 分 析 （一）零件的作用 題目所給定的零件是拖拉機(jī)變速箱中的倒檔撥叉，它位于倒檔撥叉桿上，主要作用一是通過倒檔撥叉桿將扭矩傳遞給倒檔撥叉，撥動(dòng)倒檔同步器，改變齒輪的嚙合方向，實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)的倒行；二是在倒檔撥叉上有一個(gè)配合槽，與其他零件配合裝配，在撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。零件上19.1mm的孔，裝配在倒檔撥叉桿上，用螺釘固定保證撥叉和撥叉桿的相對(duì)位置。寬19.3mm深17mm的槽與其他零件相配合，半圓形叉口撥動(dòng)同步器。 （二）零件的工藝分析 從倒檔撥叉的零件圖上可以看出，它有兩組加工表面，這兩組加工面之間也有一定的位置要求，現(xiàn)將這兩組加工面分述如下： 1. 以19.1mm孔為中心的加工面 這一組加工面包括：一個(gè)的19.1mm孔以及對(duì)其倒角，寬19.3mm深 17mm的槽口，在19.1mm孔所在的輪轂上鉆兩個(gè)孔并攻絲，規(guī)格為M12，用來做為固定倒檔撥叉和撥叉桿之用。 2. 叉口處的加工面 這一組加工面包括：銑叉口的側(cè)面，銑叉口內(nèi)圓面，內(nèi)圓面所在的圓弧半徑為R48mm。 這兩組加工面之間有一定的位置要求： （1）R48mm叉口對(duì)19.1mm孔的軸心線及19.3mm槽口中心線位置公差0.5mm。 （2）叉口側(cè)面和螺紋孔中心線的位置要求是46.40.25。 由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，我們可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具進(jìn)行另一組表面的加工，并保證他們之間的位置精度要求。 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 46.40.2549.5锪孔?13.5902-M121R480.188.9133.8YX203719.3JS11?19.1JS11 圖.1 “拖拉機(jī)倒擋撥叉”零件工藝分析示意圖 二、工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) （一）確定毛坯的制造形式 零件材料為QT500-5，考慮到拖拉機(jī)運(yùn)行時(shí)經(jīng)常需要掛倒檔以倒行或輔助轉(zhuǎn)向，因此零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件年產(chǎn)量為4000件，已達(dá)到成批生產(chǎn)水平，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為2級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 - 3 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 - 4 - （二）毛坯設(shè)計(jì) 拖拉機(jī)的倒檔撥叉零件材料為 QT500-5，硬度選用260HBS，毛坯重約1Kg。生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，機(jī)械翻砂造型，2級(jí)精度組。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對(duì)毛坯初步設(shè)計(jì)如下： 1. 19.1mm的孔 為了便于加工，在毛坯的設(shè)計(jì)時(shí)，可以設(shè)計(jì)底孔。根據(jù)常用刀具的規(guī)格和合理的切削用量，可以鑄出10mm的底孔。這樣加工這個(gè)孔到規(guī)定的尺寸，可以分為以下步驟： 2. 叉口側(cè)面 該兩側(cè)面分別進(jìn)行一次粗、精銑。根據(jù)資料可知，選取加工余量等級(jí)為G，選取尺寸公差等級(jí)為9級(jí)。所以根據(jù)相關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)可知，毛坯的叉口厚度定為10mm，符合要求。3. 叉口內(nèi)圓面 叉口內(nèi)圓面的圓弧半徑為R48mm，叉口精度要求不是很高，可以進(jìn)行一 次精加工。所以其加工余量不宜取得過大，但為了能保證其加工精度，而進(jìn)行一次精銑，所以在毛坯鑄造時(shí)給出2mm的加工余量。 4. 銑槽 槽寬為19.3mm,深為17mm,查資料知，砂型鑄造機(jī)械翻砂造型的尺寸公差等級(jí)為810級(jí)，加工余量等級(jí)為G。取尺寸公差等級(jí)為9級(jí)，在鑄造時(shí)留出2mm的加工余量，均滿足加工要求。5. 鉆孔、攻絲 在19.1mm的孔處鉆孔，攻絲，锪孔。 在此處，因?yàn)榧庸さ穆菁y孔不是很大，所以可以不必留鑄造底孔。 因其它表面均為不加工表面，而且砂型機(jī)器造型鑄造鑄造出的毛坯表面就能滿足它們的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，這樣毛坯的尺寸就可以定下來了，毛坯的具體形狀和尺寸見圖.2 “拖拉機(jī)倒擋撥叉”零件毛坯簡(jiǎn)圖。哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 。15.32.525821.2255450.725AAR440.1R50.5R5716R99415525560?10133.821R258555.57193.830R8?3448R344830?50372288.922100.2 圖.2 “拖拉機(jī)倒擋撥叉”零件毛坯簡(jiǎn)圖 （三）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于零件的加工而言，粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)后面的精加工至關(guān)重要。從零件圖上可以看出，拖拉機(jī)倒檔撥叉較不規(guī)則，所以粗基準(zhǔn)不太容易選擇。為了保證19.1mm孔的位置精度的要求，選擇叉口內(nèi)圓面和叉口側(cè)面作為粗基準(zhǔn)，以保證孔的軸心線與叉口的X、Y方向的位置要求以及19.1mm孔軸心線的垂直度，依照粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不 - 5 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 - 6 - 加工表面時(shí)，應(yīng)該以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，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做為粗基準(zhǔn)）來選取。 工件被放在兩個(gè)支承釘和支撐板上，限制三個(gè)自由度；工件的大叉口內(nèi)表面緊靠在兩個(gè)支承釘?shù)耐鈭A柱面上，限制兩個(gè)自由度；小頭19.1mm 孔的端面緊靠在支承釘上，限制一個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。 對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。 （四）制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 1. 工藝路線方案一 工序 搖臂鉆床上鉆孔、攻絲，規(guī)格M12。 工序 立式鉆床上擴(kuò)、鉸孔19.1mm并倒角。 工序 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 工序 臥式銑床上銑叉口。 工序 手工去銳邊。 工序 臥式銑床上銑槽。 工序 臥式銑床上精銑叉口側(cè)面。 工序 去毛刺。 工序 清洗。 工序 終檢。 2. 工藝路線方案二 工序 立式鉆床上擴(kuò)、鉸孔19.1mm并倒角。 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 - 7 - 工序 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 工序 臥式銑床上銑叉口。 工序 手工去銳邊。 工序 臥式銑床上銑槽。 工序 搖臂鉆床上鉆孔、攻絲，規(guī)格M12。 工序 手工去毛刺。 工序 臥式銑床上精銑叉口側(cè)面。 工序 去毛刺。 工序 清洗。 工序 終檢。 3. 工藝方案的比較與分析 上述兩種方案看起來大體合理，不過仔細(xì)一看都有不足之處。第1個(gè) 方案先是“搖臂鉆床上鉆孔、攻絲，規(guī)格M12。”，先把這一步工序放在前面是想，后面還有“鉆19.1mm孔”這一步工序，如果先鉆孔攻絲那么就可以省略一步“手工去毛刺”的工序。能這樣想，出發(fā)點(diǎn)是好的，考慮到可以減少一步工序，似乎能減少勞動(dòng)工時(shí)，提高生產(chǎn)率，可是沒有考慮到，把這一步工序放前，定位比較難，不易保證必要的位置精度，夾具設(shè)計(jì)困難，實(shí)際可行性比較低。再看第2個(gè)方案，第2個(gè)方案把“鉆19.1mm孔”這一步工序放在了前面，這樣為以后的各個(gè)工序提供了加工基準(zhǔn)，工序安排比較科學(xué)合理。不過它和第1個(gè)方案一樣，都把“擴(kuò)、鉸孔19.1mm”和“倒角”放在了一步工序中。在這一步中通過換鉆套可以倒一邊的角，不過要倒另一邊的角，就要把工件卸下翻面倒角，這樣增加了夾具的設(shè)計(jì)難度。不過主要的是立式鉆床體積比較大，操作起來不方便，并且倒角也沒有高的精度要求，從經(jīng)濟(jì)效益上來考慮是不合算的。通過分析后，把這一步工序一分為二，把“倒角”獨(dú)立出來，單獨(dú)作為一步工序，因?yàn)榈菇堑木纫蟛桓撸覀兛梢园堰@一步工序放在臺(tái)鉆上來完成。臺(tái)鉆體積比較小，操作簡(jiǎn)單，夾具結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單，這樣零件的加工工時(shí)降下來了，生產(chǎn)效率上來了，降低了零件的成本。 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 - 8 - 估算每一步工序所用夾具的大體尺寸，根據(jù)金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 手冊(cè)（第二版）上給出的各種切削機(jī)床的規(guī)格尺寸，選擇每一道工序所用的合適的機(jī)床。 因此，最后的加工路線確定如下： 工序 立式鉆床上擴(kuò)、鉸孔19.1mm。 以撥叉叉口內(nèi)圓非加工面、槽口和19.1mm孔的端面為粗基準(zhǔn)定位。 選用Z535立式鉆床加工，采用專用夾具。 工序 臺(tái)鉆上對(duì)19.1mm倒角。 以19.1mm和端面為基準(zhǔn)定位。 選用ZQ4015臺(tái)式鉆床加工，采用專用夾具。 工序 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 以19.1mm和端面為基準(zhǔn)定位。 選用X62臥式銑床加工，采用專用夾具。 工序 臥式銑床上銑叉口。 以19.1mm和毛坯上的槽口為基準(zhǔn)定位。 選用X62臥式銑床加工，采用專用夾具。 工序 手工去銳邊。 用扁平挫刀手工去銳邊，可設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的支承臺(tái)。 工序 臥式銑床上銑槽。 以19.1mm孔、叉口內(nèi)圓側(cè)面為基準(zhǔn)定位。 選用X62臥式銑床加工，采用專用夾具。 工序 搖臂鉆床上鉆孔、攻絲，規(guī)格M12。 以19.1mm孔及其端面、叉口內(nèi)圓側(cè)面為基準(zhǔn)定位。 選用Z3025搖臂鉆床加工，采用專用夾具。 工序 手工去毛刺。 用圓形小挫刀手工去毛刺，可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的支承臺(tái)，注意不 不要?jiǎng)潅麅?nèi)圓面。 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 - 9 - 工序 臥式銑床上精銑叉口側(cè)面。 以19.1mm孔和螺釘對(duì)準(zhǔn)長(zhǎng)銷上的槽為基準(zhǔn)定位。 選用X62臥式銑床加工，采用專用夾具。 工序 去毛刺。 用扁平挫刀手工去毛刺，可設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的支承臺(tái)。 工序 清洗。 用專用清洗機(jī)清洗。 工序 終檢。 以上工藝過程相見“拖拉機(jī)倒檔撥叉機(jī)械加工工序卡片”。 （五）機(jī)械加工余量及工步的初步確定 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工步如下： 1. 19.1mm的孔 擴(kuò)孔： 16mm 2Z=6mm 二次擴(kuò)孔： 18.9mm 2Z=2.9mm 粗鉸： 19.04mm 2Z=0.14mm 精鉸： 19.1mm 2Z=0.06mm 2. 叉口側(cè)面 粗銑： 2Z=2.05mm 精銑： 2Z=0.4mm 3叉口內(nèi)圓面一次精銑： Z=2mm 4. 銑槽 一次精銑： Z=2mm 5. 鉆孔、攻絲 在19.1mm的孔處鉆孔，攻絲，锪孔。 先在加工面上鉆出4mm小孔，再擴(kuò)孔至10.4mm，這是攻絲前的 底孔，然后用M12的機(jī)用絲錐攻絲，最后锪孔13.5mm。 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 （六）確定切削用量及基本工時(shí) 工序 鉆孔16mm、擴(kuò)孔18.9mm、鉸孔19.1mm 1. 鉆孔16mm 根據(jù)文獻(xiàn)4表2.18可知f=0.1rmm v=50minm min23.9951614.35010001000rdvwsn= 根據(jù)資料1.表4.2-15 按照機(jī)床型號(hào)選取1100=nwminr 所以，該鉆床的實(shí)際切削速度為 26.55100011001614.31000=wwndvminm 切削工時(shí)：min44.01.011004103421=+=+=fnllltw 其中：切入深度 mml101=，切出深度mml42= 2. 擴(kuò)孔18.9mm 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-16，查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)18.9mm孔時(shí)的進(jìn)給量，并根據(jù)機(jī)床的型號(hào)規(guī)格選取 f=0.72rmm 擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度，根據(jù)其它有關(guān)資料確定為鉆vv=4.0 其中，為用鉆頭鉆同樣材料、同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度。故： 鉆v20504.0=vminm 3379.1814.32010001000=dvnsminr - 10 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 根據(jù)文獻(xiàn)3.表4.2-15 并由機(jī)床型號(hào)選取400=wnminr 所以，該床的實(shí)際切削速度為 74.2310004009.1814.31000=wwndvminm 切削工時(shí)：min13.072.04005.133421=+=+=fnllltw 其中：切入時(shí)間 mml31=，切出時(shí)間mml5.12= 3. 粗鉸19.04mm 根據(jù)文獻(xiàn)4表2.25規(guī)定查得鉸19.04mm孔時(shí)的進(jìn)給量，并由機(jī)床及零件材料的硬度可以選取0.48=frmm 12=vminm min7.20004.1914.31210001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-15 按照機(jī)床型號(hào)選取275=nwminr 所以，該鉆床的實(shí)際切削速度為 43.16100027504.1914.31000=wwndvminm 切削工時(shí)：min29.048.02755.133421=+=+=fnllltw 其中：切入深度 mml31=，切出mml5.12= 4. 精鉸19.1mm 根據(jù)文獻(xiàn)4表2.25規(guī)定查得鉸19.1mm孔時(shí)的進(jìn)給量，并由機(jī)床及 - 11 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 零件材料的硬度可以選取 0.48=frmm 12=vminm min1.2001.1914.31210001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-15 按照機(jī)床型號(hào)選取275=nwminr 所以，該鉆床的實(shí)際切削速度為 48.1610002751.1914.31000=wwndvminm 切削工時(shí)：min29.048.02755.133421=+=+=fnllltw 其中：切入深度 mml31=，切出mml5.12= 工序 19.1mm孔倒角為縮短輔助工作時(shí)間，提高工作效率，取倒角主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)轉(zhuǎn)速相同。460=n minr 采用手動(dòng)進(jìn)給。 工序 粗銑叉口側(cè)面 叉口兩側(cè)面在鑄造毛坯時(shí)兩個(gè)面的加工余量是相同的，故可以算一個(gè)面就行?，F(xiàn)在以其中一面為粗基準(zhǔn)，對(duì)另一面進(jìn)行粗加工，切削用量和切削工時(shí)如下： 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-38，可得知X62臥式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw。因此，再根據(jù)資料文獻(xiàn)4表3.5可查得20.0=zfzmm - 12 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 （采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量） 切削速度：參照有關(guān)手冊(cè)資料，確定 min2745.0msmv即= 選用YG8硬質(zhì)合金刀片直徑mmdw125= 齒數(shù)為 12=z 則： min4.6812514.32710001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-39 按照機(jī)床型號(hào)選取75=wnminr 故實(shí)際切削速度為： 44.2910007512514.31000=wwndvminm 當(dāng)75=wnminr時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： mf180751220.0=wzmnzffminmm 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-40 按照機(jī)床型號(hào)選取=190mfminmm 銑削加工時(shí)間： 由于是粗銑，故整個(gè)刀盤不必過整個(gè)工件，利用作圖法，可知總行程為21lll+=160mm 則： min84.019016021=+=mflllt 工序 精銑叉口R480.5mm 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-38可得知X62臥式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw。因此，再根據(jù)文獻(xiàn)4表3.5可查得09.0=zfzmm （采用對(duì)稱銑削，以提高進(jìn)給量） - 13 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 切削速度：參照有關(guān)手冊(cè)資料，確定 min2745.0msmv即= 根據(jù)資料1.表3.1-39 選取硬質(zhì)合金鑲齒三面刃銑刀直徑 齒數(shù)為 齒寬 mmdw50=12=zmml8= 則： min1725014.32710001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-39 按照機(jī)床型號(hào)選取190=wnminr 故實(shí)際切削速度為： 83.2910001905014.31000=wwndvminm 當(dāng)190=wnminr時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： mf2.2051901209.0=wzmnzffminmm 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-40 按照機(jī)床型號(hào)選取=235mfminmm 銑削加工時(shí)間： 由于是精銑，故整個(gè)刀盤應(yīng)該過整個(gè)工件，利用作圖法，可知總行程為21lll+=154.9+21=175.9mm 其中：根據(jù)文獻(xiàn)4表3.25 可得知入切量+超切量為21mm 則： min75.02359.17521=+=mflllt 工序 銑槽 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-38可得知X62臥式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw。因此，再根據(jù)資料2.表3.5可查得09.0=zfzmm 切削速度：參照有關(guān)手冊(cè)資料，確定 min2745.0msmv即= - 14 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 根據(jù)文獻(xiàn)3表3.1-39 選取硬質(zhì)合金立銑刀直徑 齒數(shù)為mmdw3.19=8=z 則： min5.4453.1914.32710001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-39 按照機(jī)床型號(hào)選取475=wnminr 故實(shí)際切削速度為： 78.2810004753.1914.31000=wwndvminm 當(dāng)475=wnminr時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： mf342475809.0=wzmnzffminmm 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-40 按照機(jī)床型號(hào)選取=375mfminmm 銑削加工時(shí)間： min071.037517101=+=+=mfllt 工序 鉆孔、锪孔13.5mm、攻絲2-M121.75 1. 鉆孔10.4mm 根據(jù)文獻(xiàn)4表2.18可知f=0.08rmm v=48minm min87.14691214.34810001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-12 按照機(jī)床型號(hào)選取1600=snminr - 15 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 所以，該鉆床的實(shí)際切削速度為 15.52100016001214.31000=wwndvminm 切削工時(shí)：min2.008.0160026=t 2. 锪孔13.5mm 根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪沉頭孔時(shí)進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時(shí)的1/21/3 根據(jù)文獻(xiàn)4表2.18可得rmmff04.0027.0)3121(=鉆根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-13 取rmmf05.0= min2418)3121(mvv=鉆取 min18mv= min96.4895.131214.31810001000rdvwsn= 根據(jù)資料1.表4.2-12 按照機(jī)床型號(hào)選取500=nwminr 所以，實(shí)際切削速度為 2.2110005005.1314.31000=wwndvminm 切削工時(shí)：min03.050015=t 3. 攻絲2-M121.75 攻絲M121.75時(shí)，min61.0msmv= 所以， - 16 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文min24.1591214.3610001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-12 按照機(jī)床型號(hào)選取125=nwminr 所以，實(shí)際切削速度為 71.410001251214.31000=wwndvminm 切削工時(shí)：min24.0125152=t 工序 精銑叉口側(cè)面 在工序粗銑叉口側(cè)面時(shí)兩個(gè)面剩余的加工余量是相同的，所以計(jì)算一個(gè)面即可?，F(xiàn)在以其中一個(gè)面為精基準(zhǔn)，對(duì)另一個(gè)面進(jìn)行精加工，切削用量和切削工時(shí)如下： 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-38，可得知X62臥式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw。因此，再根據(jù)資料文獻(xiàn)4表3.5可查得18.0=zfzmm （采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量） 切削速度：參照有關(guān)手冊(cè)資料，確定 min2745.0msmv即= 選用YG8硬質(zhì)合金刀片直徑mmdw125= 齒數(shù)為 12=z 則： min4.6812514.32710001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-39 按照機(jī)床型號(hào)選取75=wnminr 故實(shí)際切削速度為： 44.2910007512514.31000=wwndvminm - 17 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 當(dāng)75=wnminr時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： mf162751218.0=wzmnzffminmm 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-40 按照機(jī)床型號(hào)選取mf=190minmm 銑削加工時(shí)間： 由于是精銑，故整個(gè)刀盤必須過整個(gè)工件，利用作圖法，可知總行程為21lll+=165mm 其中：入切量為10mm 超切量為5mm 則： min87.019016521=+=mflllt 三、夾 具 設(shè) 計(jì) 3.1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來精銑槽，要滿足對(duì)稱度要求以及其兩邊的要求。在銑此槽時(shí)，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。3.2定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：在對(duì)面進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：僅通過該方案滿足要求的比較分析，軸孔加工的尺寸公差的孔，選擇小的孔和定位大頭孔，以保證尺寸公差。3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算刀具：面銑刀刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 由參考文獻(xiàn)55表129 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 有：根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)5121可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。查參考文獻(xiàn)51226可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 其中： 螺旋夾緊力：該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如2.1.由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式 即： 由上述計(jì)算易得： 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。3.4 誤差分析與計(jì)算該夾具以一面一圓柱銷可調(diào)節(jié)壓板定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)5可得：定位誤差 ： 其中：， 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取誤差總和：從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用3.5.1定位銷選用本夾具選用一可換定位銷來定位，其參數(shù)如下表：表5.1 定位銷dHD公稱尺寸允差121816150.01122514M124 3.5.2 定向鍵裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，兩個(gè)一般的使用。的布局盡可能遠(yuǎn)的距離。通過方向鍵的協(xié)調(diào)與銑床工作臺(tái)的T型槽，使工作表面定位元件夾具工作臺(tái)的進(jìn)給方向具有正確的位置。方向鍵可以下產(chǎn)生的扭矩銑削時(shí)，螺栓夾緊夾具可以降低負(fù)荷，加強(qiáng)加工夾具牢固。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖2.1 夾具體槽形與螺釘根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4：表5.4 定向鍵 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對(duì)位置。塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示： 圖2.3 平塞尺塞尺尺寸參數(shù)如表5.5：表2.5 塞尺公稱尺寸H允差dC30.0060.253.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明當(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(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式（螺旋夾緊機(jī)構(gòu)）。參考文獻(xiàn) 1. 蔡在檀編著. 金屬切削原理.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社.1994 2. 任嘉卉主編. 公差與配合手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1990 3. 李益民主編. 機(jī)械制造工藝設(shè)備簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1994 4. 艾興等主編. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2002 5. 金屬加工工藝人員手冊(cè)修訂組. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè).上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社.1983 6. 浦林祥主編. 金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1995 7. 東北重型機(jī)械學(xué)院等編. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社.1980 8. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 趙家齊編. 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1987