【056】6CA10B解放牌汽車變速叉的工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)（優(yōu)秀）

【056】6CA10B解放牌汽車變速叉的工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)（優(yōu)秀）,056,ca10b,解放,汽車,變速,工藝,規(guī)程,裝備,設(shè)備,設(shè)計(jì),優(yōu)秀,優(yōu)良 學(xué)士學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì) CA10B 解放牌汽車變速叉工藝規(guī)程和 工藝裝備的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：謝寶亭 指導(dǎo)教師：李寶玉 所在學(xué)院：工程學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 中 國(guó) ·大 慶 20010 年 5 月 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 0 - 摘 要 本次設(shè)計(jì)是汽車變速箱中變速叉零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具 設(shè)計(jì)。此變速叉零件的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其加工的地方主要是孔和平面。本設(shè)計(jì)先 加工孔后加工面。將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證它們 的加工精度。基準(zhǔn)選擇以變速叉右面的最大的平面作為粗基準(zhǔn)，來加工中間的通 孔，然后以此加工過的孔作為精基準(zhǔn)。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工 出頂平面和右側(cè)平面以及下面的大孔的兩平面，再以中心孔定位加工出下端的大 孔。加工時(shí)是用鏜床鏜孔。最后以這兩個(gè)孔為基準(zhǔn)，分別加工右側(cè)的槽和頂面的 螺紋底孔。整個(gè)加工過程選用了鉆床、銑床和鏜床。工件在機(jī)床上定位夾緊選用 專用夾具，夾緊方式為手動(dòng)夾緊，夾緊可靠，操作方便。因此生產(chǎn)效率較高，適 用于中批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵詞: 加工工藝 定位 夾緊 專用夾具 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 1 - Abstract This design is a lather to become soon an appropriation for inside pulling out fork spare parts processing craft rules distance and some work prefaces tongs design.This pull out the construction of the fork spare parts than for complicacy, its the place that process is a peaceful in bore primarily.This design processes after processing first the bore.Process with flat surface the clear and definite dividing the line the bore the coarseness processes to process with the nicety the stage to guarantee their process the precise degree.The basis choice to pull out rough basis of conduct and actions of the biggest flat surface of the right in fork, process the in the center in general use bore, then be used as the precise basis with the bore that processed.Processing primarily work preface arrangement is first to process a flat surface with the center bore fixed position with the right side flat surface and below big bore of two flat surface, again with center bore the fixed position processes the big bore that carry down.While processing is to use the boring machine boring bore.Regard these two bores as the basis finally, process the right-hand slot respectively with the thread bottom bore of the a.Whole processes the process chose to use to the drill machine, miller with the boring machine .The tongs chooses to use the appropriation tongs, clipping tight way as to move to clip tight, clip tight and dependable, operation convenience.Therefore produce the efficiency higher, be applicable to the middle quantity measures, the flowing water is on-line to process.Can satisfy the design request. Keywords Process the craft，F(xiàn)ixed position，Clip tight ，Appropriation tongs 目錄 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 2 - 摘 要 .................................................................1 ABSTRACT..............................................................2 1 序言 ................................................................4 1.1 機(jī)械制造工藝的目標(biāo) ................................................5 1.2 工藝的任務(wù) ........................................................6 1.3 工藝規(guī)程的基本要求 ................................................7 2.零件的分析 ..........................................................9 2.1 零件的作用 ........................................................9 2.2 零件的工藝分析 ....................................................9 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) .......................................................10 3.1 加工工藝過程 .....................................................10 3.2 確定各表面加工方案 ...............................................10 3.3 確定毛坯的制造形式 ...............................................11 3.4 基面的選擇 .......................................................11 3.5 工藝路線的擬定 ...................................................13 3.6 機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯 尺寸確定. .............................18 3.7 確定切削用量及基本工時(shí) ...........................................20 4 夾具設(shè)計(jì) ...........................................................23 4.1 鉆床夾具設(shè)計(jì)（1） ................................................23 ....................................................................... 4.2 鉆床夾具設(shè)計(jì)（2） ................................................27 5 結(jié)論 ...............................................................30 參考文獻(xiàn) .............................................................32 致謝 .................................................................33 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 3 - 1 序言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在大學(xué)全部基礎(chǔ)課,技術(shù)基礎(chǔ)課以及所有專業(yè)課完成以后進(jìn)行的. 這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理 論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們大學(xué)四年的的學(xué)習(xí)中占有重要地位.為我們即將 走向自己的工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)是寬口徑機(jī)械類專業(yè)學(xué)生在學(xué)完了《機(jī)械設(shè)計(jì)制造基 礎(chǔ)》等技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)課理論之后進(jìn)行的一個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是鞏固和加 深理論教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論，解決現(xiàn)代實(shí)際工藝設(shè)計(jì)問題的能 力。通過工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到： 1、掌握零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的能力； 2、掌握加工方法及其機(jī)床、刀具及切削用量等的選擇應(yīng)用能力； 3、掌握機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)能力； 4、學(xué)會(huì)使用、查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等，以及學(xué)會(huì)繪制工序圖、 夾具總裝圖，標(biāo)注必要的技術(shù)條件等。 機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn) 的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效 益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要 通過機(jī)械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重 要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。 而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng) 強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì) 于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究 對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在中批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。 而本次對(duì)于 CA10B 解放牌汽車變速叉加工工藝及工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)的主要任務(wù) 是： 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 4 - (1) 完成變速叉零件加工工藝規(guī)程的制定； (2) 完成專用夾具的設(shè)計(jì)。 通過對(duì)變速叉零件的初步分析，了解其零件的主要特點(diǎn)，加工難易程度，主 要加工面和加工粗、精基準(zhǔn)，從而制定出變速叉加工工藝規(guī)程；對(duì)于專用夾具的 設(shè)計(jì)，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準(zhǔn)，然后再根據(jù)切銷力的大小、批 量生產(chǎn)情況來選取夾緊方式，從而設(shè)計(jì)專用夾具。 就我個(gè)人而言,希望能通過畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己即將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn) 練,從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力. 由于能力有限,設(shè)計(jì)尚有諸多不足之處,懇請(qǐng)各位老師多多指教. 1.1 機(jī)械制造工藝的目標(biāo) 本次設(shè)計(jì)是汽車變速箱中變速叉零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具 設(shè)計(jì)。此變速叉零件的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其加工的地方主要是孔和平面。本設(shè)計(jì)先 加工孔后加工面。將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證它們 的加工精度?；鶞?zhǔn)選擇以變速叉右面的最大的平面作為粗基準(zhǔn)，來加工中間的通 孔，然后以此加工過的孔作為精基準(zhǔn)。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工 出頂平面和右側(cè)平面以及下面的大孔的兩平面，再以中心孔定位加工出下端的大 孔。加工時(shí)是用鏜床鏜孔。最后以這兩個(gè)孔為基準(zhǔn)，分別加工右側(cè)的槽和頂面的 螺紋底孔。整個(gè)加工過程選用了鉆床、銑床和鏜床。工件在機(jī)床上定位夾緊選用 專用夾具，夾緊方式為手動(dòng)夾緊，夾緊可靠，操作方便。因此生產(chǎn)效率較高，適 用于中批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 1.1.1 機(jī)械制造工藝的目標(biāo) 機(jī)械制造工藝主要有以下幾方面的目標(biāo)： （1）設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠加工。在工件上應(yīng)有足夠的加工空間，以便刀具能夠接 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 5 - 近加工部位，如留有必要的退刀槽和越程槽等。 （2）便于保證加工質(zhì)量，并盡可能減少加工面積。如被加工孔的端面最好與 孔加工刀具的軸線垂直；對(duì)于大的安裝平面盡可能采取周邊接觸或四角接觸的形 式等。 （3）要能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。如加工表面盡可能地安排在同一平面或同一軸線 上，以便采取多刀或多件加工的高效生產(chǎn)方法。 （4）零件結(jié)構(gòu)便于安裝夾具。 1.2 工藝的任務(wù) 機(jī)械制造中的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性三者具有密切的辯證關(guān)系和靈活性。 在解決某一具體工藝問題時(shí)，需要全面的加以考慮。例如提高零件加工精度可以 提高互換性，減少鉗工修理的勞動(dòng)量，但在采用新的工藝方法或裝備時(shí)，必須牽 涉到前后工序的平衡和機(jī)床的負(fù)荷率。又如改善零件的結(jié)構(gòu)工藝可在相同的生產(chǎn) 條件和質(zhì)量要求下提高生產(chǎn)效率，但又涉及毛坯制造工藝和原設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)形狀 的修改，這就需要工藝部門和設(shè)計(jì)部門進(jìn)行商討和協(xié)調(diào)。 變速叉是一種輔助零件，通過變速叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合?；咨厦?有凸塊，滑套的凸塊插入齒輪的凹位，把滑套與齒輪固連在一起，使齒輪帶動(dòng)滑 套，滑套帶動(dòng)輸出軸，將動(dòng)力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動(dòng)變速叉可以控制滑套 與不同齒輪的結(jié)合與分離，達(dá)到換檔的目的。分析這種動(dòng)力聯(lián)接方式可知，車換 檔時(shí)要減速，這樣可以減少滑套與齒輪之間的沖擊，延長(zhǎng)零件的使用壽命。 工藝部門在完成一臺(tái)機(jī)械的零件加工和裝配工藝過程的全面分析和方案比較、 抉擇以后，最終將以工藝文件（卡片）的方式填寫下來，通常稱為工藝規(guī)程，供 生產(chǎn)準(zhǔn)備和車間實(shí)施之用。為了培養(yǎng)擔(dān)當(dāng)這項(xiàng)任務(wù)的人才，機(jī)械制造工藝就要闡 明編制工藝規(guī)程的原則、步驟和方法，還要通過一些常見的典型零件在不同批量 的生產(chǎn)綱領(lǐng)下舉出活生生的例子，傳授思考方法、分析途徑和決策要點(diǎn)。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 6 - 1.3 工藝規(guī)程的基本要求 1.3.1 工藝規(guī)程的作用 (1)工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的主要技術(shù)條件。 (2)工藝規(guī)程是生產(chǎn)準(zhǔn)備和生產(chǎn)管理的基本依據(jù)。 (3)工藝規(guī)程是新建擴(kuò)建工廠或車間時(shí)的基本資料。 (4)工藝規(guī)程是工藝技術(shù)交流的主要文件形式。 1.3.2 工藝規(guī)程的選擇 (1)生產(chǎn)規(guī)模是決定生產(chǎn)類型的主要因素，亦即是設(shè)備、用具、機(jī)械化與自動(dòng) 化程度等的選擇依據(jù)； (2)制造零件所用的坯料或型材的形狀、尺寸和精度。它是選擇加工總余量和 加工過程中頭幾道工序的決定因素； (3)零件材料的性質(zhì)。它是決定熱處理工序和選用設(shè)備及切削用量的依據(jù)； (4)零件制造的精度。包括尺寸公差、形位公差以及零件圖上所指定或技術(shù)條 件中所補(bǔ)充指定的要求； (5)零件的表面粗糙度是決定表面上粗精加工工序的類別和次數(shù)的主要因素； (6)特殊的限制條件，例如工廠的設(shè)備和用具的條件等； (7)編制的加工規(guī)程要在既定生產(chǎn)規(guī)模與生產(chǎn)條件下達(dá)到多、快、好、省的生 產(chǎn)效果。 1.3.3 工藝規(guī)程的編制 (1)研究零件圖及技術(shù)條件。 (2)加工的粗基面和光基面確定后，最初工序和主要表面的粗、精加工的工序 已很清楚，就能編制零件加工的順序。 (3)分析已加工表面的粗糙度以后，在已擬的加工順序中增添粗精加工工序。 (4)然后視加工時(shí)的便利情況，確定并排列零件上不重要表面加工所需所有其 余。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 7 - (5)如果有限制加工工藝規(guī)程選擇的特殊條件存在，通常要作補(bǔ)充說明，以修 正加工的順序。 (6)確定每一工序所需的機(jī)床和工具，填寫工藝卡和工序卡。 (7)詳細(xì)擬訂工藝規(guī)程時(shí)，必須進(jìn)行全部加工時(shí)間的標(biāo)定和單件加工時(shí)間的結(jié) 算，并計(jì)算每一工序所需的機(jī)床。 (8)為了達(dá)到所編制的工藝規(guī)程符合具有最大經(jīng)濟(jì)性的要求，在確定了規(guī)程的 全部項(xiàng)目以后，必須要檢查對(duì)該零件的加工是否還可能作出同樣完善而更為經(jīng)濟(jì) 的工藝規(guī)程。 1.3.4 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 (1)必須可靠地保證零件圖紙上所有技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)。 (2)在規(guī)定的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)批量下，能以最經(jīng)濟(jì)的方法獲得所要求的生產(chǎn)效 率和生產(chǎn)綱領(lǐng)，一般要求工藝成本最低。 (3)充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)條件，少花錢，多辦事，并要便于組織生產(chǎn)。 (4)盡量減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)安全，創(chuàng)造良好，文明的生產(chǎn)條件。 1.3.5 制定工藝規(guī)程的原始資料 為編制工藝規(guī)程必須具備下列的原始資料： (1)產(chǎn)品的整套裝配圖和零件圖； (2)產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)； (3)產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型； (4)毛坯的情況； (5)工廠的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)條件； (6)了解國(guó)內(nèi)外同種類型產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)狀況，便于引進(jìn)消化、吸收和創(chuàng)新， 以保證生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高效、低成本的產(chǎn)品； 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 8 - 1.3.6 生產(chǎn)類型的工藝特征 對(duì)于不同的生產(chǎn)類型，為獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，其生產(chǎn)組織、車間布置、 毛坯制造方法、夾具使用、加工方法及對(duì)工人的技術(shù)要求等各方面均不相同，及 具有不同的工藝特征。例如，大批量生產(chǎn)采用高生產(chǎn)率的工藝及高效專用自動(dòng)化 設(shè)備，而單件小批量生產(chǎn)則采用通用設(shè)備及工藝設(shè)備。 表 1-1 各種生產(chǎn)類型的工藝特征 特征 類型 零件生產(chǎn)類型 單件生產(chǎn) 事先不決定是否重復(fù) 生產(chǎn) 成批生產(chǎn) 周期地成批生產(chǎn) 大量生產(chǎn) 長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)生產(chǎn) 2.零件的分析 2.1 零件的作用 題目所給定的零件是解放汽車第四速及第五速變速叉,此零件是重要零件且位 于變速箱中,主要重用是撥動(dòng)變速箱中的齒輪,使汽車達(dá)到變速的目的. 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，同事使加工 的勞動(dòng)量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)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(jì)的要求。 2.2 零件的工藝分析 此變速叉共有兩組加工表面,它們之間有一定的位置要求,現(xiàn)分述如下: 2.2.1.以 mm 孔為中心的加工表面.19?045.? 這組加工表面包括: mm 孔及其倒角,孔上端尺寸為 mm 的槽,19?045.? 19?045.? 槽的外側(cè)厚度為 10.8mm 的兩個(gè)側(cè)面, mm 孔的上端距其中心 12mm 的兩19?045.? 個(gè)端面,還有孔下端 M10 的螺紋孔. 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 9 - 2.2.2.以 mm 孔為中心的加工表面.2.8?10? 這組加工表面包括: mm 的孔及其倒角, mm 的孔的側(cè)面,距2.8?10? 2.8?10? M10 螺紋孔中心線 63.7mm.這兩組加工表面有著一定的位置要求,主要是: mm 孔與其外端面垂直度公差為 0.1mm.2.8?10? 由以上分析可知,對(duì)于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借 助專用夾具加工另一組表面,并保證他們之間的位置精度要求. 3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 加工工藝過程 由以上分析可知，該零件的主要加工表面是平面、孔系和槽系。一般來說， 保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于變速叉來說，加 工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相 互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。 由上面的一些技術(shù)條件分析得知：變速叉的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān) 系精度要求都不是很高，這樣對(duì)加工要求也就不是很高。 3.2 確定各表面加工方案 一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)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，要能保證加工的質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量 最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)撥叉的加工工 藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工 精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生 產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格較底的機(jī)床。 3.2.1 影響加工方法的因素 (1) 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求， 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 10 - 選擇加工方法及分幾次加工。 (2) 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小 批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工， 在小批量生產(chǎn)時(shí)，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時(shí)采用拉削加工。 (3) 要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有 色金屬由于磨削時(shí)容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。 (4) 要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和 設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 (5) 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求， 工件形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求來選定最終加工方法。 再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為 IT6， 表面粗糙度為 Ra0.63μm，并要求淬硬時(shí)，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)備工序 可為粗車——半精車——淬火——粗磨。 3.3 確定毛坯的制造形式 零件材料為 20 鋼,零件經(jīng)常撥動(dòng)齒輪承受變載荷和沖擊性載荷,因此應(yīng)選用鍛 件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠.因?yàn)闉橹信可a(chǎn),且零件的 輪廓尺寸不大,故采用模鍛成型.這從提高生產(chǎn)率,保證加工精度上考慮,也是應(yīng)該 的. 3.4 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,它對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的. 3.4.1.粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工 表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 11 - 粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： (1) 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工 面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇 其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外 形對(duì)稱、少裝夾等。 (2) 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面 是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身 的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量， 使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 (3) 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加 工余量。 (4) 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位 準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng) 初加工。 該零件屬于一般軸類零件，以外圓為粗基準(zhǔn)就已經(jīng)合理了（夾持長(zhǎng)四點(diǎn)定位） ，為保證 A 面與花鍵孔軸線垂直，以便于保證以該兩面為定位精基準(zhǔn)時(shí)其它表面 的尺寸精度加工要求，可以把 A 面與花鍵底孔放在一個(gè)工序中加工，因而該工序 總共要消除 X，Y，Z，X，Y 五個(gè)自由度用三爪卡盤卡夾持外圓柱面。消除 X，Y，X，Y 四個(gè)自由度，再用一個(gè)浮動(dòng)支承頂住 B 面，消除 Z 自由度，達(dá)到定 位要求。 現(xiàn)選取 mm 孔的外輪廓不加工面作為粗基準(zhǔn),利用一組共兩個(gè) V 形塊夾19?045.? 持外輪廓做為主要定位面,以消除自由度. 3.4.2.精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇原則是： (1) 基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 12 - 位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 (2) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證 各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比 較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位 基準(zhǔn)。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面， 而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 (3)互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù) 加工。例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒 面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加 工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外， 像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。 此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固 可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證變速叉在整個(gè) 加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。 主要考慮基準(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). 3.5 工藝路線的擬定 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的技 術(shù)要求能得到合理的保證.生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用 萬能性機(jī)床以及專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(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)成本盡量降低. 對(duì)于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工 出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 13 - 3.5.1 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備 等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： (1) 工序分散原則 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī) 床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。 但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 (2) 工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù) 和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些 表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提 高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生 產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由 于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織 流水線生產(chǎn)。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含 0.4%～1.1%蘇809c?: 打及 0.25%～0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件 內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg2 3.5.2 工序的集中與分散 制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不 同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 (1) 工序集中的特點(diǎn) 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 14 - 工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和 生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表 面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高 生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn) 準(zhǔn)備工作量大。 (2) 工序分散的特點(diǎn) 工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡(jiǎn)單的機(jī) 床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)水平要求不高。 但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體 情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由 于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織 流水線生產(chǎn)。 由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出， 即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而 可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。 3.5.3 加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)階段： (1) 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件， 并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào) 廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高 生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi) 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 15 - 應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為 IT11～I(xiàn)T12。粗糙度為 Ra80～100μm。 (2) 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保 證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為 IT9～I(xiàn)T10。表面粗糙度為 Ra10～1.25μm。 (3) 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺 寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可 防止或減少工件精加工表面損傷。 精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精 度．精加工的加工精度一般為 IT6～I(xiàn)T7，表面粗糙度為 Ra10～1.25μm。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同， 有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度 要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段， 在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精 加工分開。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過程而言的，不能以某一表面的加工 或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很 準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。 3.5.4 工藝路線 工序Ⅰ 粗銑 mm 槽,以 mm 孔定位.1624.0?19?045.? 工序Ⅱ 粗銑 mm 槽的兩側(cè)面,以 mm 孔定位..0 045.? 工序Ⅲ 粗銑距 mm 中心 12mm 的兩個(gè)端面 ,以 mm 孔及19?045.? 19?045.? 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 16 - mm 槽底為基準(zhǔn).1624.0? 工序Ⅳ mm 槽兩端 1.5 450倒角.1624.0?? 工序Ⅴ 鉆鉸 mm 孔并倒角.9?5.0 工序Ⅵ 鉆距槽( mm)12mm 底面 M10 螺紋孔并倒角.1624.? 工序Ⅶ 攻螺紋 M10. 工序Ⅷ 粗銑 82.2 mm 孔的兩端面.?10? 工序Ⅸ 粗鏜 82.2 mm 孔. 工序Ⅹ 精鏜 82.2 mm 孔.?10? 工序Ⅺ 82.2 mm 孔 1 450倒角? 工序Ⅻ 精銑 82.2 mm 孔的兩端面.?0? 工序ⅩⅢ 終檢. 上述方案主要是以 19 mm 孔位基準(zhǔn),來加工 16 mm 槽,M10 螺紋,槽的兩045.? 24.0? 側(cè)面,這樣可以修正由于基準(zhǔn)不重合造成的加工誤差,同時(shí)也照顧了加工路線方便 的特點(diǎn),因此最終確定如下: 工序Ⅰ 粗銑 16 mm 槽,以 19 mm 孔的外輪廓為粗基準(zhǔn)定位,選用24.0??045.? XA6132 型萬能升降臺(tái)銑床及專用夾具. 工序Ⅱ 粗銑 16 mm 槽的兩側(cè)面,以 19 mm 孔的外輪廓以及距槽底24.0? 045.? 32mm 的面為基準(zhǔn),選用 XA6132 型萬能升降臺(tái)銑床及專用夾具. 工序Ⅲ 粗銑 19 mm 孔上端兩端面,以 19 mm 孔定位,選用 XA6132?045.? ?045.? 型萬能升降臺(tái)銑床及專用夾具. 工序Ⅳ 16 mm 槽 1.5 450倒角,選用 C620-1 車床及專用夾具.24.0?? 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 17 - 工序Ⅴ 鉆鉸 19 mm 孔并倒角.以 19 mm 孔及端面定位,選用 Z5125?045.??045.? 立式鉆床及專用夾具. 工序Ⅵ 鉆距槽(16 mm)12mm 底面 M10 螺紋孔并倒角.以 19 mm 孔及24.0? ?045.? 16 mm 槽底定位 ,選用 Z5125 立式鉆床及專用夾具.24.0? 工序Ⅶ 攻螺紋 M10. 工序Ⅷ 粗銑 82.2 mm 孔的兩端面.以 19 mm 孔定位,選用 XA6132 型?10??045.? 萬能升降臺(tái)銑床及專用夾具. 工序Ⅸ 粗鏜 82.2 mm 孔.以 19 mm 孔及距中心線 63.7mm 的面為基準(zhǔn),選10?045.? 用 T740 雙面臥式金剛鏜床及專用夾具. 工序Ⅹ 精鏜 82.2 mm 孔. .以 19 mm 孔及距中心線 63.7mm 的面為基?10??045.? 準(zhǔn),選用 T740 雙面臥式金剛鏜床及專用夾具. 工序Ⅺ 82.2 mm 孔 1 450倒角.選用 C620-1 型車床及專用夾具.0?? 工序Ⅻ 精銑 82.2 mm 孔的兩端面. 以 19 mm 孔定位,選用 XA6132 型??045.? 萬能升降臺(tái)銑床及專用夾具. 工序ⅩⅢ 終檢. 3.6 機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸確定. 3.6.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 變速叉為鍛造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求： (1) 由于模鍛件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機(jī) 件配合的表面才需要進(jìn)行機(jī)械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計(jì)為非加工表面。 (2) 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，模鍛件外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、平直的 對(duì)稱，盡量避免模鍛件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺(tái)等結(jié)構(gòu)。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 18 - (3) 模鍛件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 (4) 模鍛件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。 (5) 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 (6) 便于裝夾、加工和檢查。 (7) 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。 在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少 加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難， 需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及 尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類 形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。 “變速叉”零件材料為 20 鋼,毛坯重量約 1.5Kg,生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn),采 用鍛錘上合模鍛毛坯. 3.6.2 確定各加工表面的機(jī)加工余量,工序尺寸 根據(jù)上述資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)加工余量,工序尺寸如下: (1) 16 mm 槽24.0? 參照<>,因?yàn)槠涔畹燃?jí)太低,可直接銑. (2) 16 mm 槽的側(cè)面24.0? 參照<>表 3.1-56,其加工余量 Z=2mm. (3) 19 mm 孔的兩個(gè)上端面?045.? 參照<>表 3.1-56, 其加工余量 Z=2mm. (4) 82.2 mm 孔的兩側(cè)面,銑削公差-0.22mm. 10? 參照<>表 3.1-56, 其加工余量 Z=2mm.精銑余量:單邊 0.7mm(見<>表 8-31),銑削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,鍛件偏差 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 19 - mm。3.150?? 由于設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為中批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工.因此在計(jì)算最大,最 小加工余量時(shí),應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定. (5) 19 mm 孔?045.? 參照<>, 其加工余量 Z=2mm.鉆孔 18.5 mm,鉸孔 19?045.?? mm.045.? (6) 82.2 mm 孔?10? 參照<>, 其加工余量 Z=2.5mm.粗鏜 82.2 mm,精鏜?10? 82.2 mm.?10? 3.7 確定切削用量及基本工時(shí) 工序Ⅰ 粗銑 16 mm 槽,保證尺寸 16 mm.24.0? 24.0?rmfz/18? 切削速度:參考有關(guān)手冊(cè), min/8.V? 采用 W18Cr4V 立銑刀, 則:3,16Zdw ns= =dwv?0i/451.38.2r? n.706zfm?? 12ll? .29mi5mtf 工序Ⅱ 粗銑 16 mm 槽兩側(cè)面。24.0?rfz/1? 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)， in/27V? 采用高速鋼三面刃圓盤銑刀， ， 80wdm1?Z 。i/5.1084.3270rdvnws?? n9zfm?? 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 20 - 1260lm?? 20.56min18mltf? 工序Ⅲ 粗銑 Φ19 mm 孔上端兩端面。045.?rfz/1? 切削速度：參考有關(guān)手冊(cè)，確定 V=27m/min。 采用高速鋼三面刃圓盤銑刀， ，Z=10。80wd? min/1084.3270rdvnws ??? 9zfm? 12l? 120.1in8m lltf? 工序Ⅳ 16 mm 槽 1.5 450倒角,選用臥式車床 C620-1,24.0??8/zfr 當(dāng)采用高速鋼車刀時(shí),切削速度: min/16V? in/537164.21dvnws ??? mi081?mflt 工序Ⅴ 鉆鉸 19 mm 孔,并倒角 1 450兩端 .?45. ? 1.鉆孔 18.5 mm0.? 0.3~3/zf r?? , .18wdin7V 采用高速鋼鉆頭, mi/295.14.3rvnws?? l021?? in3.0.9?mwfnt 2.鉸孔 19 mm.?045.?7/zfr? 采用高速鋼絞刀, min/7.1V 2469.31rdvnws ??? i5.0721??mflt 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 21 - 3. 19 mm 孔倒角 1 450兩端.?045.?? 采用 900锪鉆,為縮短輔助時(shí)間,取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同. 26/minsnr? 工序Ⅵ 鉆 M10 螺紋孔并倒角 1200.1/zf 采用麻花鉆， i/V n63704.20rdvnws ???? mi.1521?mflt 工序Ⅶ 攻螺紋 M10. in/6V? in/637104.210rdvws ??? i.9521?mfnlt 工序Ⅷ 粗銑 82.2 mm 孔端面.?0 ./zfr? 采用高速鋼圓柱銑刀, ,10wdm?min/20,1VZ? in/7.6314.32rdvnws?? i4.05.60?Zmft 工序Ⅸ 粗鏜 82.2 mm 孔?10?./zfr 采用雙刃鏜刀, min/4V 1567.8.3rdvnws ???? 0.96inmt 工序Ⅹ 精鏜 82.2 mm 孔.?10?./zfr V=35m/min min/1364.285dvnws ???? 0.6mint 工序Ⅺ 82.2 mm 孔 1 450倒角.?? ./zfr iV? 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 22 - min/6214.3801rdvnws ???? i965.mt 工序Ⅻ 精銑 82.2 mm 孔的兩端面?10? r./zf? 采用高速鋼圓柱銑刀， min/31V? wdz i/94.10rvns?? 6min58.mt? 工序ⅩⅢ 終檢。 最后,將以上各工序切削用量，公式的計(jì)算結(jié)果,連同其他數(shù)據(jù),填入機(jī)械加工 工藝卡片. 4 夾具設(shè)計(jì) 4.1 鉆床夾具設(shè)計(jì)（1） 4.1.1 設(shè)計(jì)思想 利用本夾具主要用來鉆攻 M10 x1 螺紋孔，加工時(shí)要滿足粗糙度要求。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。 4.1.2 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：在對(duì)槽進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔 進(jìn)19? 行了鉆、擴(kuò)、鉸加工， 進(jìn)行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案有：2.8? 方案Ⅰ：選底平面、 工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷定位，19 夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔，以便刀具能加工工件 上的小孔。 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 23 - 方案Ⅱ：選一孔兩面定位方式， 工藝孔用圓柱銷，端面和凸側(cè)面為定位19? 基準(zhǔn)，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓塊來夾緊。 分析比較上面二種方案：方案Ⅰ中的心軸夾緊、定位是不正確的， 孔端19? 是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開，因夾緊會(huì)破壞定位。心軸上的開孔也不利于 排銷。 通過比較分析只有方案Ⅱ滿足要求， ，而保證其尺寸公差要求。 圖中對(duì)孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇端平面和凸側(cè)面和一孔 為定位基準(zhǔn)來設(shè)計(jì)鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用兩面和一孔定位限 制 5 個(gè)自由度。 4.1.3 切削力及夾緊力的計(jì)算 鉆該孔時(shí)選用：立式鉆床 Z5125，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻(xiàn)[14]查表 可得：721? 切削力公式： .06f PFDfK? 式中 m10.2/r 查表 得： 82?0.75()36bpK?? 其中： .b.48p 即： 95.08()fFN? 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[14]表 得：12?12KFW???? 有： 120.7,.16?? 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有： 6543210K? 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 24 - 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[14]表 可得： 60~K 12?1.20.1.301.56???? 所以 95849()KfWFN? 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， 決定選用圓偏心夾緊機(jī)構(gòu)。 取 ， ，1.56K?10.7?2.16? 查參考文獻(xiàn)[14]1～2～26 可知夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算： )(210 ?????tgtQLWz 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[14]可查得： 6.2???.76zr?91??052??'9?? 其中： 3()Lm)(80NQ 螺旋夾緊力： 047.2W? 由上述計(jì)算易得： K? 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 4.1.4 誤差分析與計(jì)算 該夾具以兩面一孔為定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為 12.5。該孔次 性加工即可滿足要求。 由參考文獻(xiàn)[14]可得： 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj???? 其中接觸變形位移值： 1()(9.62nHBZyRaZkNcl? 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 25 - 由參考文獻(xiàn)[14]表 1～2～15 有 。10.4,0.6,.42,0.7RazHBKCn???cos0.8jym???? 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??m05. 夾具相對(duì)刀具位置誤差： 取AD?1. 4.1.5 導(dǎo)向方案及導(dǎo)向元件的選擇和設(shè)計(jì) 導(dǎo)向方案的選擇 由于零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，考慮鉆套磨損后可以更 換，選擇標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的可換鉆套。根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]，鉆套至工件表面的距離按 （1～1.5）d = 5～7.5 mm 選取，考慮本工序加工時(shí)鉆頭較細(xì)，防止切削把鉆頭 憋斷，應(yīng)有足夠的排屑空間，鉆套至工件表面的距離取 6mm。 導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì) 根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]，襯套與鉆模板的配合可以選 H7/n6， 鉆套與襯套的配合可以選 F7/m6。根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]，確定可換鉆套。 根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]，確定襯套。 ③定位誤差的 計(jì)算根據(jù)參考文獻(xiàn)[14]，導(dǎo)向誤差為： 1/)(.2/)(2/)( 113 bhdpdKdT ??????? 式中:d—可換鉆套內(nèi)孔最大直徑； m0.5?? d1—鉆頭最小直徑，根據(jù) GB3136-85 ； d2—可換鉆套外徑最小直徑 d3—固定襯套內(nèi)孔最大直徑 e—可換鉆套內(nèi)外徑軸線的偏心量 l —可換鉆套導(dǎo)向長(zhǎng)度 h—鉆套至工件之間的距離； b—鉆孔深度 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） - 26 - K—配合間隙的概率系數(shù) m—可換鉆套安裝偏心的概率系數(shù)； p—鉆頭偏斜的概率系數(shù) 將以上各個(gè)參數(shù)代人上式得：△T = 0.035mm<1/3 X 0.2mm,可以保證位置度 要求。 偏心輪兼有定心和夾緊的作用，能保證槽面與偏心輪接觸良好，定位誤差小， 而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。 4.1.6 夾具操作說明 本夾具用于在鉆床上加工 M10 x1 螺紋孔。工件以端平面、凸側(cè)面一孔為定位 基準(zhǔn)，在帶臺(tái)肩心軸和支撐板上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用圓偏心機(jī)構(gòu)推動(dòng)壓塊夾緊工 件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。 4.2 鉆床夾具設(shè)計(jì)（2） 4.2.1 設(shè)計(jì)思想 設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全， 有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。 本夾具主要用來對(duì) 孔進(jìn)行加工，這個(gè)孔尺寸精度要求為 H7，表面粗糙度19? Ra1.6，鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸以可滿足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下 提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)