拖拉機(jī)變速箱撥叉零件的工藝及銑面夾具設(shè)計(jì)
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附錄1 外文翻譯基于事例推理的夾具設(shè)計(jì)研究與應(yīng)用摘要:根據(jù)基于事例的設(shè)計(jì)方法,提出采用工序件的特征信息和夾具的結(jié)構(gòu)特征信息來(lái)描述夾具的相似性,并建立了包括這2方面主要特征信息為基礎(chǔ)的事例索引碼,設(shè)計(jì)了事例庫(kù)的結(jié)構(gòu)形式,創(chuàng)建了層次化的事例組織方式;同時(shí),提出了基于知識(shí)引導(dǎo)的夾具事例檢索算法,以及事例的修改和采用同族事例碼進(jìn)行相似事例的存貯,形成了基于事例推理的夾具設(shè)計(jì).所開(kāi)發(fā)的原型系統(tǒng)在型號(hào)工程夾具設(shè)計(jì)等項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了應(yīng)用,并取得了令人滿(mǎn)意的使用效果.關(guān)鍵詞: 基于事例的推理 夾具設(shè)計(jì) CAD夾具是以確定工件安全定位準(zhǔn)確為目的的裝置，并在加工過(guò)程中保持工件與刀具或機(jī)床的位置一致不變。因?yàn)閵A具的結(jié)構(gòu)依賴(lài)于產(chǎn)品的特點(diǎn)和在企業(yè)規(guī)劃中加工工序的地位,所以它的設(shè)計(jì)是制造過(guò)程中的瓶頸,制約著效率的提高. 夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,需要有從大量的設(shè)計(jì)論文中了解質(zhì)量知識(shí)的經(jīng)驗(yàn)，這些設(shè)計(jì)論文包括工件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、涉及加工工藝，和加工環(huán)境。當(dāng)用這些擅長(zhǎng)繪制詳細(xì)設(shè)計(jì)圖的傳統(tǒng)的CAD工具（如Unigraphics、CATIA、Pro/E)時(shí),這仍然是一項(xiàng)非常耗時(shí)的工作，但是利用以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和資源也不能提供一些益處,而這正是提高效率的關(guān)鍵因素. 基于事例推理 (CBR) 的方法適應(yīng)以往個(gè)案解決的辦法,建立一個(gè)新問(wèn)題的方法,主要有以下四步驟:檢索、利用、修改,并保留.這是一個(gè)比用專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)模仿人類(lèi)思維有用的使用方法，因?yàn)樘岢鲆粋€(gè)類(lèi)似的情況,和采用一些修改,似乎不言自明,而且比人類(lèi)更直觀.所以支持不同事例的設(shè)計(jì)工具已經(jīng)在諸多領(lǐng)域中發(fā)展起來(lái)，如在注射成型及設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)投死, 規(guī)劃過(guò)程中,還有夾具設(shè)計(jì). 孫用六個(gè)數(shù)字組成代碼參數(shù),包括工件的形狀、機(jī)械部分、軸襯,第一定位裝置,第二定位裝置和夾緊裝置. 但這個(gè)系統(tǒng)不能用于除鉆床夾具外的其他夾具類(lèi)型,不能解決儲(chǔ)存需要保留的同一參數(shù)代碼的問(wèn)題,這在CBR中是非常重要的. 1事例參數(shù)和事例圖書(shū)館的建立1.1事例參數(shù)事例參數(shù)應(yīng)該由工件的所有的特征組成，來(lái)區(qū)別不同的夾具. 使用他們能夠使操作方便. 因?yàn)榱慵男螤钍嵌喾N多樣的, 在生產(chǎn)企業(yè)中制造的技術(shù)要求也不斷發(fā)展,許多特征作被用做事例參數(shù)將會(huì)使搜索速度降低,其主要特征是不重要的,因?yàn)榉峙浣o每個(gè)特征的比重必須減少. 另一方面,事例參數(shù)包含所有的特征是困難的。 因此,考慮到實(shí)際和快速設(shè)計(jì)的需求,事例參數(shù)要包含工件的主要特征和夾具的結(jié)構(gòu)。事例參數(shù)代碼由16位數(shù)組成：13位數(shù)是事例特征 3位數(shù)是事例識(shí)別數(shù)字。 前13位數(shù)代表13個(gè)特征。 每個(gè)數(shù)字與特征的一個(gè)屬性相一致,這可能是*、？、1、2，A、B,，Z，等其中的一個(gè)。其中，*是指任何一個(gè),?代表不確定,0代表沒(méi)有。 系統(tǒng)規(guī)定:夾具的類(lèi)型，工件的形狀，位置模式不能是*和?。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí),三個(gè)項(xiàng)目的屬性信息沒(méi)有這些選擇,這就意味著必須選擇確定的屬性。最后三位數(shù)是事例識(shí)別號(hào)碼,如果事例特征的13位數(shù)是一樣的,這三個(gè)數(shù)字就用來(lái)區(qū)別他們。該系統(tǒng)還規(guī)定:000是用于修正的一個(gè)典型事例,其他事例001、002、,這些是用于設(shè)計(jì)師查找參考事例的. 如果其中一個(gè)偶爾需要改變成典型事例,首先它必須要求改成000,前面的自動(dòng)變成參考事例. 事例索引碼的結(jié)構(gòu)如圖1所示。 1夾具類(lèi)型； 6工件重量； 11夾緊模型； 2工件形狀； 7工件剛度； 12夾具體； 3工件材料； 8加工內(nèi)容； 13其他； 4批 量； 9過(guò)程所有物； 14到16事例識(shí)別碼； 5工件比例； 10定位模型； 圖1 事例索引碼的結(jié)構(gòu)1.2事例庫(kù)事例庫(kù)由許多預(yù)定義的事例組成。事例的描述是基于事例推理的最重要的問(wèn)題之一。所以由索引碼復(fù)合。1.3 事例的層次化夾具的結(jié)構(gòu)相似被認(rèn)為是整個(gè)夾具，成分和內(nèi)容相似。所以，整個(gè)夾具事例庫(kù)，成分事例庫(kù)，夾具的成分事例庫(kù)形成相同。整個(gè)夾具的設(shè)計(jì)資料通常是由工件資料和工件加工資料組成,這就意味著夾具的設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足特別功能的需求.全部夾具事例是由功能成分組成，它是用功能成分的名字和數(shù)字來(lái)進(jìn)行描述的。成分事例代表成員（成分功能和其他結(jié)構(gòu)成分，主要驅(qū)動(dòng)參數(shù)，數(shù)字，和它們的約束關(guān)系）。成分事例（夾具的最低層）是功能成分和和其他成分的結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)中有很多參數(shù)化準(zhǔn)件和普通非標(biāo)準(zhǔn)件。所以成分事例圖書(shū)館應(yīng)記錄特殊參數(shù)和保持它們的方法。2事例修改的策略在基于事例的夾具設(shè)計(jì)中，最重要的是相似點(diǎn)的修改，這樣能有助于獲得最相似的事例，以及縮短適應(yīng)時(shí)間。根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的需求，事例修改的策略使最接近的事例方法和知識(shí)指導(dǎo)結(jié)合起來(lái)。首先在深度上查找，然后在寬度上；知識(shí)指導(dǎo)策略意味著在來(lái)自客觀事物根源的知識(shí)規(guī)則上查找，這就要首先查找固定類(lèi)型，然后查找工件的形狀，第三查找定位方法。例如，如果事例索引碼包括夾具類(lèi)型的磨削夾具，就只查找所有的磨削夾具，然后查找工件形狀的盒子，第三查找一個(gè)平面兩個(gè)銷(xiāo)的定位方法。如果沒(méi)有合適的，就查找深度標(biāo)點(diǎn)，然后回到最上層，然后再找所有與寬度相關(guān)的事例。 修改方法：1） 根據(jù)夾具事例庫(kù)的事例索引信息，查找有關(guān)事例庫(kù)。2） 將事例索引碼與事例庫(kù)的每個(gè)事例碼匹配，然后計(jì)算相似尺寸的價(jià)值。3） 整理相似尺寸的次序，最大的架子是最類(lèi)似的事例。兩個(gè)事例之間的相似點(diǎn)是基于兩個(gè)事例特征之間的相似點(diǎn)。相似點(diǎn)尺寸的計(jì)算依靠特征的類(lèi)型。相似點(diǎn)的價(jià)值可以通過(guò)數(shù)字化的價(jià)值來(lái)計(jì)算，例如比較重量分別是50kg 和 20kg的工件。非數(shù)字化的價(jià)值也能計(jì)算，例如，現(xiàn)在前13位索引碼都是非數(shù)字化的價(jià)值。一個(gè)夾具的相似尺寸的計(jì)算公式如下：其中S表示通用夾具的相似尺寸，n表示索引特性數(shù)，表示每個(gè)特性的重量，表示事例庫(kù)中特性和相關(guān)夾具的特性的相似尺寸。同時(shí)， ，數(shù)值計(jì)算如下： 其中表示第i個(gè)特征的索引特性值，表示事例庫(kù)中第j個(gè)事例的第i個(gè)特征的特性值。 所以有兩種方法選擇相似夾具。一個(gè)方法是建立數(shù)值。如果通用事例的相似尺寸值比給定的數(shù)值小，這些事例就不能選來(lái)作相似事例。事例庫(kù)最初建立的時(shí)候，只有一些事例，數(shù)值可以建小一點(diǎn)。如果有大量的相似事例，數(shù)值就應(yīng)該建的大一些。另外一個(gè)方法是只建立相似事例的數(shù)字（例如10），這是類(lèi)型單里相似尺寸的最大值。3 事例的修改和存儲(chǔ)3.1事例的修改 夾具設(shè)計(jì)中相似事例的修改包括以下三個(gè)階段：1） 成分的替代2） 保持形式不變，調(diào)整成分的特性3） 模型重新設(shè)計(jì)如果夾具的成分是普通的物品，它們能通過(guò)使用工具被修改，代替以及刪除，這些已經(jīng)被設(shè)計(jì)好了。3.2事例的存儲(chǔ) 在將一個(gè)新的事例保存到事例庫(kù)之前，設(shè)計(jì)者必須考慮保存是否有價(jià)值。如果這個(gè)事例不能增加系統(tǒng)的知識(shí)，就沒(méi)有必要把它保存到事例庫(kù)里。如果它有價(jià)值的話(huà)，設(shè)計(jì)者在保存之前必須分析一下，看看這個(gè)事例是否作為標(biāo)準(zhǔn)事例或參考事例被存儲(chǔ)了。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)事例是一個(gè)描述同族事例主要特征的標(biāo)準(zhǔn)。一個(gè)同族事例是有事例庫(kù)中索引碼前13位相同而最后三位不同的那些事例組成的。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)事例的最后三位通常是“000”。一個(gè)參考事例屬于同族標(biāo)準(zhǔn)事例，最后三位用不同數(shù)字區(qū)分。從被解釋的概念中，可采用以下方法：1）如果一個(gè)新的事例和任何一個(gè)存在的事例族一致，和一個(gè)存在的標(biāo)準(zhǔn)事例的前13位數(shù)相同，那么這個(gè)事例就不能存儲(chǔ)因?yàn)橐呀?jīng)這種標(biāo)準(zhǔn)事例了?；蛘咧荒茏鳛橐粋€(gè)參考事例保存（最后三位不是“000”，而且和其它的不一樣）在事例庫(kù)中。 2）如果一個(gè)新的事例和任何一個(gè)存在的事例族一致，并且被認(rèn)為代替這個(gè)事例族要比以前的標(biāo)準(zhǔn)事例好，那么這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)事例就被這個(gè)新的事例代替，以前的標(biāo)準(zhǔn)事例作為一個(gè)參考事例保存。 3）如果一個(gè)新的事例和任何一個(gè)存在的事例族不一致，一個(gè)新的事例族將會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生，并作為標(biāo)準(zhǔn)事例保存到事例庫(kù)中。4夾具設(shè)計(jì)中基于事例推理的過(guò)程根據(jù)夾具設(shè)計(jì)的特性，夾具設(shè)計(jì)的基本信息，例如夾具的名字，零件，生產(chǎn)和設(shè)計(jì)者等等，必須先輸入。然后，輸入或設(shè)計(jì)工件的模型。輸入有關(guān)工件的細(xì)節(jié)信息，建立事例索引碼，然后CBR開(kāi)始依靠相似尺寸查找相似事例，選出最相似的事例。如果需要的話(huà)，事例要滿(mǎn)足通用性設(shè)計(jì)，再存儲(chǔ)到事例庫(kù)中。程序流程圖如圖2所示 圖2 基于事例推理的夾具設(shè)計(jì)流程圖5基于事例推理的夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明這是一個(gè)工件如圖3所示。材料是45鋼，底座，形狀為塊狀，生產(chǎn)批量為中批等。需要設(shè)計(jì)成一個(gè)用來(lái)旋轉(zhuǎn)孔的旋轉(zhuǎn)夾具。圖3 需要設(shè)計(jì)夾具的一個(gè)工件（最大尺寸80mmx49mmx22mm）工件的特征值，屬性值，事例索引碼和重量在表1中列出。 表1 工件的事例索引碼和重量 特征名稱(chēng) 特性值 索引碼 重量 夾具類(lèi)型 車(chē)床夾具 1 100 工件形狀 塊狀 9 90 工件材料 中碳鋼 3 70 批量 中批 2 60 工件比例 小 5 60 工件重量 輕 5 60 工件剛度 硬度強(qiáng) 1 60 加工內(nèi)容 孔 3 80 程序要求 完成加工 3 70 定位方法 三個(gè)平面 1 100 夾緊方法 不確定 ？ 90 夾具體 復(fù)合 4 80 其他 沒(méi)有 0 60 通過(guò)查找和計(jì)算相似點(diǎn)，最相似的事例的事例索引碼是19325513321402000，細(xì)節(jié)信息在表2中列出。 表2 最相似事例的事例索引碼特征名稱(chēng) 特性值 索引碼夾具類(lèi)型 車(chē)床夾具 1 工件形狀 塊狀 9 工件材料 中碳鋼 3 批量 中批 2 工件比例 小 5 工件重量 輕 5 工件剛度 硬度強(qiáng) 1 加工內(nèi)容 孔 3 程序要求 完成加工 3 定位方法 三個(gè)平面 1 夾緊方法 不確定 ？ 夾具體 復(fù)合 4 其他 沒(méi)有 0 相似點(diǎn)的計(jì)算如下： 所以?shī)A具的相似尺寸值是0.806，這是在事例庫(kù)中用于設(shè)計(jì)的最相似的事例，最相似的事例的結(jié)構(gòu)如圖4所示圖4 最相似的夾具當(dāng)成分替代，修改定位模型和夾緊模型，以及調(diào)節(jié)相關(guān)尺寸之后，新的夾具被設(shè)計(jì)出來(lái)，圖形如圖6所示 圖5 需要設(shè)計(jì)的新夾具因?yàn)樵谑吕龓?kù)中沒(méi)有相似夾具，新夾具被儲(chǔ)存到事例庫(kù)中。事例索引碼是19325523311402000。6 結(jié)論 基于事例推理，作為一個(gè)問(wèn)題解決的方法，是一個(gè)比模仿人類(lèi)思想的專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)更有效的方法，已經(jīng)在很多難獲取知識(shí)的領(lǐng)域里得到發(fā)展。基于事例推理的優(yōu)點(diǎn)如下：它和人類(lèi)的思想很相似；一個(gè)事例庫(kù)通過(guò)保存新事例獲得自學(xué)能力，它比有慣例庫(kù)更快更容易，它可以更好的傳遞和解釋新的知識(shí)，這和慣例庫(kù)有很大的不同?；谑吕评碇刑岢龅囊粋€(gè)夾具設(shè)計(jì)的框架已經(jīng)被實(shí)行了，使用的是支持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的VC+，UG電腦繪圖軟件。這個(gè)框架也已經(jīng)和普通成分庫(kù)和典型夾具庫(kù)結(jié)合起來(lái)。這個(gè)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，用于航空項(xiàng)目，幫助夾具設(shè)計(jì)者提高設(shè)計(jì)效率和重新使用先前的設(shè)計(jì)資源。9 太原理工大學(xué)機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)零件名稱(chēng)拖拉機(jī)拔叉共1頁(yè)第1頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名稱(chēng)材 料 牌 號(hào)機(jī)加工2銑叉口面HT200毛 坯 種 類(lèi)毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺(tái) 件 數(shù)鑄造96mm135.7mm69.4mm11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床X6132銑床X61321夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液JIAJU001銑床夾具乳化液工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí) /s準(zhǔn)終單件Gongqiju01專(zhuān)用工器具3530工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時(shí)/sr/minm/minmm/rmm機(jī)動(dòng)輔助9銑一端叉口面專(zhuān)用夾具，量具，銑刀14501190.2 1 330510銑另外一端叉口面專(zhuān)用夾具，量具，銑刀14501190.2 1 3305 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期裝 訂 線(xiàn)太原理工大學(xué)機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品圖號(hào)零件圖號(hào)1產(chǎn)品名稱(chēng)車(chē)床零件名稱(chēng)拖拉機(jī)拔叉共1頁(yè)第1頁(yè)材 料 牌 號(hào)HT200毛 坯 種 類(lèi)鑄造毛坯毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)2每 臺(tái) 件 數(shù)1備 注 工 序 工 名 序 稱(chēng) 工 序 內(nèi) 容車(chē)間設(shè) 備工 藝 裝 備工 時(shí)準(zhǔn)終單件1下料鑄坯（一件毛坯可以制作兩件零件）鑄造砂 箱砂 箱2銑面 銑底面一圓柱凸臺(tái)底面機(jī)加工銑床X52K專(zhuān)用夾具，量具，銑刀3銑面 銑底面另外一圓柱凸臺(tái)底面，保證尺寸精度及表面粗糙度機(jī)加工銑床X52K專(zhuān)用夾具，量具，銑刀4鉆孔 鉆小凸臺(tái)30孔底孔15，擴(kuò)小凸臺(tái)底孔29機(jī)加工鉆床Z525鉆床夾具，量具，鉆頭5鉸孔 將拔叉孔鉸30機(jī)加工鉆床Z525專(zhuān)用夾具，量具，鉸刀6粗鏜孔 粗鏜孔拔叉一端的孔R(shí)48初步鏜到R47機(jī)加工鏜床T68鏜床夾具，量具，鏜刀7精鏜孔精鏜孔凸臺(tái)側(cè)面一孔R(shí)48機(jī)加工鏜床T68鏜床夾具，量具，鏜刀8 銑斷 將加工好的拔叉銑斷成兩件機(jī)加工銑床Z525專(zhuān)用夾具，量具，銑刀9銑一端叉口面銑一端叉口面機(jī)加工銑床X6132專(zhuān)用夾具，量具，銑刀10銑另外一端叉口面銑另外一端叉口面機(jī)加工銑床X6132專(zhuān)用夾具，量具，銑刀11 后處理 去毛刺輔助車(chē)間鉗工鉗工12檢檢驗(yàn)機(jī)加工13庫(kù)入庫(kù)車(chē)間 設(shè) 計(jì)（日 期） 校 對(duì)（日期）審 核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會(huì) 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期XX大學(xué)拖拉機(jī)變速箱撥叉零件的工藝及銑面夾具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號(hào)： 院 （系）： 年級(jí)專(zhuān)業(yè)： 指導(dǎo)教師： 年 月摘 要此次設(shè)計(jì)是對(duì)拖拉機(jī)變速箱拔叉零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，其零件為鍛件，具有體積小，零件復(fù)雜的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來(lái)加工其它，其中各工序夾具都采用專(zhuān)用夾具以操作簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊方式夾緊，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，方便且能滿(mǎn)足要求。關(guān)鍵詞 拖拉機(jī)變速箱拔叉，加工工藝，專(zhuān)用夾具，設(shè)計(jì)目 錄1緒論11.1課題背景11.2夾具的發(fā)展史11.3小結(jié)12拖拉機(jī)變速箱撥叉的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1零件的分析32.1.1零件的作用32.1.2零件的工藝分析32.2確定生產(chǎn)類(lèi)型42.3確定毛坯42.3.1確定毛坯種類(lèi)42.3.2確定鍛件加工余量及形狀42.3.3繪制鍛件零件圖42.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)52.4.1選擇定位基準(zhǔn)52.4.2制定工藝路線(xiàn)52.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備62.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定72.5確定切削用量及基本工時(shí)82.6本章小結(jié)203專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)213.1問(wèn)題的提出213.2定位基準(zhǔn)的選擇213.3切削力和夾緊力計(jì)算213.4夾緊力的計(jì)算223.5定位誤差分析233.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明23結(jié)論25參 考 文 獻(xiàn)26271 緒論1.1課題背景隨著科學(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(wèn)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(guò)程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段?！肮び破涫?，必先利其器。”工具是人類(lèi)文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來(lái)，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(wú)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。1.2夾具的發(fā)展史夾具在其發(fā)展的200多年歷史中，大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產(chǎn)及內(nèi)燃機(jī)，汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質(zhì)量的優(yōu)越性，各類(lèi)定位、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機(jī)床工件工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段，夾具發(fā)展的主要特點(diǎn)是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，各類(lèi)高效率，自動(dòng)化夾具在高效，高精度及適應(yīng)性方面，已有了相當(dāng)大的提高。隨著電子技術(shù)，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動(dòng)化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機(jī)床逐漸融為一體，使得中，小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專(zhuān)業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這是夾具發(fā)展的第三個(gè)階段，這一階段，夾具的主要特點(diǎn)是高精度，高適應(yīng)性?？梢灶A(yù)見(jiàn)，夾具在不一個(gè)階段的主要發(fā)展趨勢(shì)將是逐步提高智能化水平。1.3小結(jié)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(lèi)，桿類(lèi)工件，幾乎各道工序都離不開(kāi)專(zhuān)門(mén)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(lèi)工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)過(guò)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。2 拖拉機(jī)變速箱撥叉的加工工藝規(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拖拉機(jī)變速箱撥叉。它位于拖拉機(jī)變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)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。2.1.2零件的工藝分析零件的材料為45，鍛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：(1) 中心圓孔30H7。(2) 8孔垂直于中心孔(3) 鍵槽12與中心孔有0.08的垂直度(4) 半孔R(shí)48與中心孔有115.5的位置關(guān)系，其寬為12與中心孔有0.1的垂直度。由上面分析可知，可以先加工撥叉中心孔，然后以此作為基準(zhǔn)采用專(zhuān)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，并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，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(lèi)型已知此撥叉零件的生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)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(zhuān)用工裝。2.3確定毛坯2.3.1確定毛坯種類(lèi)零件材料為45?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)不是太復(fù)雜，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，故選擇鍛造毛坯。2.3.2確定鍛件加工余量及形狀查機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)130頁(yè)表1-4-7，選用各個(gè)加工面的鍛件機(jī)械加工余量均為3mm。2.3.3繪制鍛件零件圖圖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)粗基準(zhǔn)的選擇以零件的下端孔為主要的定位粗基準(zhǔn)，以較大面a面為輔助粗基準(zhǔn)。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，以加工后的通孔為主要的定位精基準(zhǔn)，以下端孔為輔助的定位精基準(zhǔn)。2.4.2制定工藝路線(xiàn)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(zhuān)用夾具,并盡量使工序集中來(lái)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(xiàn)方案如下：表2.1工藝路線(xiàn)方案一工序號(hào)工序內(nèi)容工序一鉆、擴(kuò)、鉸30H7的通孔工序二粗銑a、b面，使粗糙度達(dá)到6.3，工序三粗銑、半精銑12的槽工序四粗銑下端圓孔的兩側(cè)面，使兩面之間的距離為工序五粗鏜下端圓孔的內(nèi)孔到59半精鏜此孔到90工序六銑開(kāi)下端圓孔工序七鉆8的孔，垂直于30H7的通孔工序九鉗工打毛刺工序十檢驗(yàn)表2.2工藝路線(xiàn)方案二工序號(hào)工序內(nèi)容工序一粗銑30H7的兩側(cè)面，使兩面間距為80 工序二粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺(tái)工序三鉆30H7的通孔工序四擴(kuò)30H7的通孔工序五鉸30H7的通孔工序六粗銑a、b面，使粗糙度達(dá)到6.3，工序七粗銑90孔的兩面，使兩面的間距為12工序八精銑90孔的兩面，使兩面的間距為12，粗糙度3.2工序九粗鏜下端孔工序十半精鏜下端孔到90，粗糙度達(dá)到3.2工序十一粗銑12H11的槽續(xù)表2.2工序十二半精銑12H11的槽工序十三鉆8的孔，垂直于30H7的通孔工序十五銑開(kāi)90的孔工序十六鉗工打毛刺工序十七檢驗(yàn)工藝立方案的比較與分析：上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案二是加工工序分散，適合流水線(xiàn)生產(chǎn)，縮短裝換刀具的時(shí)間。加工完前次的又可成為下次加工的基準(zhǔn)，這樣使工序非常清晰易提高加工精度，是對(duì)大批量生產(chǎn)是很合適的。方案一把工件加工工序分得很紊亂并且很集中，基準(zhǔn)得不到保證，加工出來(lái)的精度低，不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。兩種方案的裝夾比較多，但是考慮到加工零件的方便性，及加工精度，且還是大批生產(chǎn)，所以采用方案二比較合適。2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備機(jī)床的選擇 工序1、7、8、11、12、15采用X52K型臥式銑床 工序2、6采用X5028立式銑床工序3、4、5、13、14 采用Z535立式鉆床 工序9、10采用T618臥式鏜床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(zhuān)用夾具。選擇刀具在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金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。選擇量具加工的孔均采用極限量規(guī)。其他對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專(zhuān)用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。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：表2.3各加工工序的加工余量及達(dá)到的尺寸、經(jīng)濟(jì)度、粗糙度工序號(hào)工序內(nèi)容加工余量經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大1粗銑30H7的兩側(cè)面3IT11806.3-0.10.12粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺(tái)3IT1106.3-0.10.13鉆30H7通孔IT126.3-114擴(kuò)30H7通孔2.0IT123.2-0.050.055鉸30H7通孔0.2IT81.6-0.0060.0066粗銑a、b面粗銑a面3IT12(距中心孔)6.3-0.10.1粗銑b面36(距中心孔)7粗銑90孔的兩面2IT116.3-0.10.18精銑90孔的兩面1IT93.2-0.050.059粗鏜下端孔2.5IT136.3-0.20.210半精鏜下端孔0.5IT113.2-0.020.02續(xù)表2.311粗銑12H11的槽IT116.3-0.10.112半精銑12H11的槽1IT103.2-0.020.0213鉆8的孔IT136.3-1114攻的螺紋15銑開(kāi)90的孔4IT136.3-0.050.052.5確定切削用量及基本工時(shí)2.5.1工序1：粗銑30H7的兩側(cè)面機(jī)床：X52K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=3mm所以銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3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)參考文獻(xiàn)3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：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.23min2.5.2工序2：粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺(tái)機(jī)床：X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)粗銑a面銑削深度每齒進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-73，取銑削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)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：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-81,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：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.52min2.5.3工序3：鉆30H7的通孔工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?0mm，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，磨出雙錐和修磨橫刃。確定鉆削用量確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)2，表28-10可查出，查Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū)，取。 根據(jù)參考文獻(xiàn)2表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)2，表28-9，允許的進(jìn)給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)2，表28-15，由插入法得 ， ， 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)所的結(jié)論進(jìn)行修正。根據(jù)參考文獻(xiàn)2，由表28-3，故查Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為 由參考文獻(xiàn)2，表28-5，故 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應(yīng)地，切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度：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：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-41工步輔助時(shí)間為：1.76min2.5.4工序4：擴(kuò)30H7的通孔加工機(jī)床為Z535立式鉆床。擴(kuò)孔鉆為24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；確定擴(kuò)孔切削用量確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)2，表28-31，有。根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取=0.57mm/r。確定切削速度及 根據(jù)表28-33，取。修正系數(shù)： ，故查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度：刀具切入長(zhǎng)度，有：刀具切出長(zhǎng)度： 取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-41工步輔助時(shí)間為：1.12min2.5.5工序5：鉸30H7的通孔加工機(jī)床為Z535立式鉆床。鉸刀為30mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。確定鉸孔切削用量確定進(jìn)給量 根據(jù)表28-36，按該表注4，進(jìn)給量取小植。查Z535說(shuō)明書(shū)，取。確定切削速度及 由表28-39，取。由表28-3，得修正系數(shù) ， 故查Z535說(shuō)明書(shū)，取，實(shí)際鉸孔速度 切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度：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：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-41工步輔助時(shí)間為：1.51min該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是： 2.5.6工序6：粗銑a、b面機(jī)床：X5028刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)粗銑a面銑削深度每齒進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-73，取銑削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)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：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-81,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：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：2.03min粗銑b面同樣的銑削深度每齒進(jìn)給量：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-73，取銑削速度：參照機(jī)械加工工藝手冊(cè)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：根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-81,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：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.52min2.5.7工序7：粗銑R48孔的兩面機(jī)床：X6132臥式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為14)，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：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3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)參考文獻(xiàn)3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：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.57min2.5.8工序8：精銑R48孔的兩面機(jī)床：X6132臥式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為)，材料：， ，齒數(shù)Z=30，為細(xì)齒銑刀。精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-81，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3表3.1-31 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：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.94min2.5.9工序9：粗鏜下端R48的孔機(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：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為=2.5mm。因此確定進(jìn)給量。切削速度：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-9取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3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：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-37工步輔助時(shí)間為：2.61min2.5.10工序10：半精鏜下端孔到R48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：進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3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：參照參考文獻(xiàn)3表2.4-9，取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，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：所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)查參考文獻(xiàn)1，表2.5-37工步輔助時(shí)間為：1.86min2.5.11工序11：粗銑12H的槽機(jī)床：X52K型臥式銑床 刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀 切削深度：根據(jù)參考文獻(xiàn)查1表4.4-8有：刀具的直徑D=80mm，刀具的齒數(shù) Z=14，刀具的寬度L=14mm。查2表2.4-76得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得切削速度，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)2表3.1-74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： 查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.92min 2.5.12工序12：半精銑12的槽機(jī)床：X52K型臥式銑床 刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀刀具直徑D=80，齒數(shù)Z=14，寬度L=12。切削深度：根據(jù)參考文獻(xiàn)2表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得切削速度，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3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： =42mm刀具切出長(zhǎng)度：取走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間： 查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.41min 本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間2.5.13工序13：鉆8的孔機(jī)床：Z535立式鉆床刀具：8直柄短麻花鉆確定鉆削用量確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)2，表28-10可查出，查Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū)，取。 根據(jù)參考文獻(xiàn)2表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)2，表28-9，允許的進(jìn)給量。 由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)2，表28-15，由插入法得 ， ， 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)所的結(jié)論進(jìn)行修正。根據(jù)參考文獻(xiàn)2，由表28-3，故查Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為 由參考文獻(xiàn)2，表28-5，故 校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為 機(jī)床有效功率故選擇的鉆削用量可用。即，相應(yīng)地，切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度：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：查參考文獻(xiàn)1，表2.5-41工步輔助時(shí)間為：1.58min2.5.15工序15：銑開(kāi)R48的孔機(jī)床：X52K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)參考文獻(xiàn)2表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)3表查得切削速度，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，按照參考文獻(xiàn)3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： 查參考文獻(xiàn)1，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.59min 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(lái)。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。3 專(zhuān)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(zhuān)用夾具。根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要設(shè)計(jì)銑拔叉叉口側(cè)面一套。3.1問(wèn)題的提出本夾具要用于銑拔叉叉口側(cè)面銑床夾具精度等級(jí)為IT12級(jí)，粗糙度為6.3。本道工序只精銑一下即達(dá)到各要求，因此，在本道工序加工時(shí)，我們應(yīng)首先考慮保證槽的各加工精度，如何提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。3.2定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線(xiàn)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(xiàn)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(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱(chēng)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。12的孔和其兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的12孔和其端面作為定位精基準(zhǔn)，來(lái)設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以?xún)射N(xiāo)和兩已加工好的12孔的端面作為定位夾具。 為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用簡(jiǎn)單的螺母作為夾緊機(jī)構(gòu)。3.3切削力和夾緊力計(jì)算（1）刀具： 高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀 30mm z=10機(jī)床： X6132型萬(wàn)能銑床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中：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)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 3.4夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱(chēng)直徑d=20mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s=2.54 取s=4 得 滿(mǎn)足要求 經(jīng)校核： 滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力3.5定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和一定位銷(xiāo)，孔與銷(xiāo)間隙配合。 （2） 工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷(xiāo)的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷(xiāo)配合的最大間隙量。本夾具是用來(lái)在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷(xiāo)保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷(xiāo)中心連線(xiàn)方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷(xiāo)中心連線(xiàn)方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一定位銷(xiāo)，一擋銷(xiāo)定位，工件始終靠近定位銷(xiāo)的一面，而擋銷(xiāo)的偏角會(huì)使工件自重帶來(lái)一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷(xiāo)正上方，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(mǎn)足定位要求。3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)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?xún)r(jià)比。本道工序?yàn)殓M床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)榫M切削余量小，切削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。在本章是對(duì)夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和分析其精確度的階段。重點(diǎn)在于選擇基準(zhǔn)面將零件如何定位、夾緊在夾具體上。在選擇基準(zhǔn)面時(shí)，主要參考已加工面，在此主要用到的是一面兩銷(xiāo)定位，一個(gè)圓柱銷(xiāo)和一個(gè)削邊銷(xiāo)，他們分別穿過(guò)已加工過(guò)的長(zhǎng)中心孔和大端面的孔，再由中心孔的一面定位，就使零件在夾具體上完全定位了。選用壓緊件時(shí)，分別用了移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)拖拉機(jī)變速箱拔叉。最后設(shè)計(jì)出夾具體，參考有關(guān)資料計(jì)算夾具的定位誤差。 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(guò)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(guò)一面兩銷(xiāo)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(wú)大的問(wèn)題，基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計(jì)中沒(méi)有能提出多中方案進(jìn)行分析比較，有所不足。參 考 文 獻(xiàn)1 李 洪機(jī)械加工工藝手冊(cè)M 北京出版社，199612 陳宏鈞實(shí)用金屬切削手冊(cè)M 機(jī)械工業(yè)出版社，200513 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)金屬切削手冊(cè)M上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，20024 楊叔子機(jī)械加工工藝師手冊(cè)M機(jī)械工業(yè)出版社，20005 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，2003106 都克勤機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)M 貴州人民出版社，198347 胡建新機(jī)床夾具M(jìn) 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，200158 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，20039 王先逵機(jī)械制造工藝學(xué)M機(jī)械工業(yè)出版社，200010 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，19941211 劉文劍夾具工程師手冊(cè)M黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，198712 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，20028致謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際我向所有幫助過(guò)我的老師和同學(xué)說(shuō)一聲，謝謝！我想沒(méi)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)是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。盧老師以其淵博的學(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(guò)程中也遇到了不少的問(wèn)題，劉老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時(shí)詢(xún)問(wèn)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(huà)或者發(fā)電子郵件過(guò)來(lái)指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)。在論文工作中，得到了機(jī)電工程學(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(guò)老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！
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