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科技大學 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 主離合器分杠桿 共 8 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 銑杠桿大頭下表面 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鍛件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 銑床 X54K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 每齒進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 粗銑A面 硬質合金端銑刀 145 45.5 0.12 2 2 0.57 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 科技大學 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 主離合器分杠桿 共 8 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 鉆、鉸孔、锪倒角 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鍛件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 鉆床 Z535 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 每齒進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆孔 B 專用夾具 225 15.5 0.25 46 1 0.82 2 鉸孔 B 專用夾具 68 8.26 0.72 46 1 0.94 3 锪倒角 C 專用夾具 68 1.5 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 科技大學 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 主離合器分杠桿 共 8 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 銑削 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鍛件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 銑床 X63 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 每齒進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 銑端面D 鑲齒三面刃銑刀 54 30.1 0.08 1 0.506 2 銑端面E 鑲齒三面刃銑刀 54 30.1 0.08 1 0.506 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 科技大學 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 主離合器分杠桿 共 8 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 鉆孔 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鍛件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 鉆床 Z3032 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 每齒進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆孔G 專用夾具 2070 25.1 0.1 10 1 0.08 2 鉆孔F 專用夾具 425 15.1 0.26 13 1 0.16 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 科技大學 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 主離合器分杠桿 共 8 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 鉆、攻螺紋 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鍛件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 鉆床 Z535 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 每齒進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 鉆孔H 專用夾具 400 15.7 0.26 42 1 0.28 2 鉆H螺紋底孔 專用夾具 500 16 0.26 19 1 0.2 3 攻H螺紋 300 11.3 1.75 19 1 0.04 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 科技大學 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 主離合器分杠桿 共 8 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 拉內花鍵 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鍛件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 拉刀 LG120C 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 每齒進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 拉I槽數為36的花鍵 拉刀 4 0.18 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 科技大學 機械加工工序卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 主離合器分杠桿 共 8 頁 第 8 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 銑槽 45鋼 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數 每 臺 件 數 鍛件 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 銑床 X63 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內 容 工 藝 裝 備 主軸轉速 切削速度 每齒進給量 切削深度 進給次數 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 銑J槽 高速鋼鋸片銑刀 54 30.1 0.08 25 1 1.12 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 科技大學 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零件圖號 產品名稱 零件名稱 主離合器分杠桿 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 45鋼 毛 坯 種 類 鍛造 毛坯外形尺寸 每毛坯件數 1 每 臺 件 數 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 00 鍛 鍛造 時 時效處理 05 銑 粗銑A面 立式銑床X52K 刀具:硬質合金端銑刀 10 鉆 鉆孔Φ22鉸孔Φ22锪倒角1.5×45° 立式鉆床Z535 專用夾具 15 銑 銑端面D銑端面E 臥式銑床 X63 刀具:鑲齒三面刃銑刀 20 鉆 鉆孔Φ12 鉆孔Φ4 立式鉆床Z535 專用夾具 25 鉆 鉆M12螺紋底孔 擴Φ12.5階梯孔 攻M12螺紋 立式鉆床Z535 專用夾具 30 拉 拉I槽數為36的花鍵 拉床 LG120C 刀具:拉刀 35 銑 銑J槽 臥式銑床X63 刀具:高速鋼鋸片銑刀 40 鉗 去毛刺、清洗、檢驗 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數 更改文件號 簽 字 日 期 寧 課程設計 主離合器分杠桿夾具設計 所在學院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 年 月 日 目 錄 前 言 3 第1章 零件的分析 4 1.1零件的作用 4 1.2 零件的工藝分析 4 第2章 確定毛坯 6 2.1 確定毛坯的制造方法 6 2.2 繪制毛坯圖 6 第3章 工藝規(guī)程設計 7 3.1 選擇定位基準 7 3.2制定工藝路線 7 3.3工藝路線的比較與分析 8 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9 3.5確定切削用量及基本工時 10 第4章 銑面夾具設計 17 4.1設計要求 17 4.2夾具設計 17 4.2.1 定位基準的選擇 17 4.2.2 切削力及夾緊力的計算 17 4.3定位誤差的分析 20 4.4夾具設計及操作的簡要說明 21 總 結 22 參考文獻 23 致 謝 24 前 言 機械制造工藝學課程設計是我們融會貫通大學所學的知識，將理論與實踐相結合，對專業(yè)知識的綜合運用訓練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎。 機械加工工藝是規(guī)定產品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導生產的重要的技術性文件。它直接關系到產品的質量、生產率及其加工產品的經濟效益，生產規(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械加工工藝來體現，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產該產品的質量的重要保證的重要依據。在編制工藝時須保證其合理性、科學性、完善性。 而機床夾具是為了保證產品的質量的同時提高生產的效率、改善工人的勞動強度、降低生產成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產中，常采用專用夾具。 本設計是主離合器分離杠桿零件加工工藝及銑大頭端面夾具設計。主離合器分離杠桿零件的主要加工表面是平面及孔。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。因此，本設計遵循先面后孔、基準先行前道工序為下道工序做準備的工藝設計原則?；鶞实倪x擇以杠桿大頭外圓外圓面作為粗基準，以杠桿大頭花鍵底孔及其下表面作為精基準。先將大頭底面加工出來，然后作為定位基準，在以底面作為精基準加工孔。由于內孔花鍵較細小且精度要求較高故采用拉削加工最為合理?？紤]到零件年產量5000件，屬于大中批量，但是零件的結構簡單尺寸較小，所以整個加工過程選用通用機床；在夾具方面選用專用夾具，夾緊方式多采用手動夾緊，夾緊簡單，機構設計簡單，且能滿足設計要求。 第1章 零件的分析 1.1零件的作用 題目給出的零件是主離合器分離杠桿。是發(fā)動機動力輸出系統(tǒng)的一個零件，它的主要的作用是把離合器踏板產生的機械位移通過花鍵轉變成扭矩，帶動撥叉動作使離合器分離或者接合，控制發(fā)動機動力的輸出與停止。 1.2 零件的工藝分析 零件的材料為45鋼鍛造件， 217~255 HBW。現分析如下： 主要加工面： 1) 杠桿大頭下表面； 2) 小頭兩側端面； 3) 花鍵底孔、Φmm孔及Φ4mm孔； 4) 花鍵、Φ12.5mm及M12mm螺紋孔。 5）槽。 主要基準面： 1) 以杠桿大頭下表面為基準的加工表面。這一組加工表面包括：花鍵底孔、小頭端面 2) 以花鍵底孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括：內孔花鍵、Φ12.5mm孔、M12mm螺紋孔、Φmm孔、Φ4mm孔、mm槽及其倒角。其中主要加工面是內孔花鍵和Φmm孔。 這兩組加工面之間有著一定的位置要求。現分述如下： 杠桿大頭端面與花鍵孔軸線要求相互垂直以保證杠桿曲臂尺寸85±1mm 花鍵孔軸線與Φ孔有距離230±0.75mm的要求以及與Φ12.5孔、M12螺紋孔距離22mm的要求。 由上述分析可知，對于兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并保證它們之間的位置精度要求。 第2章 確定毛坯 2.1 確定毛坯的制造方法 零件材料為45鋼，硬度217~255HBW，由于零件是一個傳遞扭矩的杠桿，工作時承受較大的負荷，因此此零件應該選用鍛件；由于該零件年產量為5000件，已達大批生產的的水平，而且零件的輪廓尺寸也不大，故可鍛造成型。這從提高生產率，保證加工精度上考慮，也是應該的。 2.2 繪制毛坯圖 第3章 工藝規(guī)程設計 3.1 選擇定位基準 粗基準的選擇 對于本零件而言，按照粗基準的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是杠桿大頭側肩、面圓頭和下端面作為加工的粗基準，可用支撐板對側肩進行定位，以限制、、自由度；用一個擋板對圓頭定位和一個支撐銷定對小頭部桿身定位，以限制、自由度；再以一個墊板支承42圓的底面作主要定位消除自由度，達到完全定位。就可加工上端面和花鍵底孔。 精基準的選擇 主要考慮到基準重合的問題，和便于裝夾，采用杠桿大頭下端面和花鍵底孔作為精基準。 3.2制定工藝路線 表2.1工藝路線方案一 工序5 熱處理 工序10 銑杠桿大頭下端面 工序15 鉆、鉸孔花鍵底孔至Фmm 工序20 銑杠桿小頭兩端面至mm 工序25 鉆Ф和Ф4孔 工序30 鉆M12螺紋底孔，擴Ф12.5階梯孔，攻M12螺紋孔 工序35 拉杠桿大頭36槽內孔花鍵 工序40 銑杠桿大頭4mm槽 工序45 檢查 表2.2工藝路線方案二 工序5 熱處理 工序10 銑杠桿大頭上端面 工序15 鉆、鉸孔花鍵底孔至Фmm 工序20 鉆Ф、锪Фmm平面以及鉆Ф4mm孔 工序25 锪Фmm另一面 工序30 鉆M12螺紋底孔，擴Ф12.5階梯孔，攻M12螺紋孔 工序35 拉杠桿大頭36槽內孔花鍵 工序40 銑杠桿大頭4mm槽 工序45 檢查 3.3工藝路線的比較與分析 第二條工藝路線不同于第一條是將“工序3銑寬度為mm的杠桿小頭兩端面”變?yōu)椤帮璃秏m兩個端面面”其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現這樣的變動可以一定程度提高生產效率，但是不能很好保證零件的尺寸精度和位置精度。所以發(fā)現第二條工藝路線并不可行。 從提高效率和保證精度這兩個前提下，發(fā)現第一個方案也比較合理想。所以我決定以第一個方案進行生產。具體的工藝過程如表2.3所示。 表2.3 最終工藝過程 00 鍛造 時效處理 05 粗銑尺寸46一端面 10 粗銑尺寸46另外一個一端面 15 鉆孔Φ22鉸孔Φ22锪倒角1.5×45° 20 銑尺寸46的兩側端面 25 鉆孔Φ12，鉆孔Φ4 30 鉆M12螺紋底孔 擴Φ12.5階梯孔 攻M12螺紋 35 拉槽數為36的花鍵 40 銑寬度尺寸為4m的槽 50 去毛刺、清洗、檢驗 3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 杠桿的材料是45鋼鍛件，毛坯的重量約3kg，生產類型為大批生產。由于毛坯用采用模鍛件, 毛坯尺寸的確定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實只是名義上的加工余量，實際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設計規(guī)定零件為大批量生產，應該采用調整法加工，因此計算最大與最小余量時應按調整法加工方式予以確定。 根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1．杠桿大頭厚度46mm 考慮到花鍵孔端面的銑削加工方便性，故鍛造厚度方向的余量查《工藝手冊》表2.2~2.5，其余量值為2.0~2.5mm，現取2mm。 故厚度毛坯值為48mm 2．內孔花鍵 考慮到鍛模的簡單方便，將內孔花鍵鍛成實心，內孔花鍵鉆、鉸、拉出。 鉆孔：φ22mm 鉸孔：mm 拉花鍵：專用拉刀拉成 3．杠桿小頭厚度 考慮到端面的銑削加工方便性，故鍛造厚度方向的余量查《工藝手冊》表2.2~2.5，其余量值為2.0~2.5mm，現取2mm。 故厚度毛坯值為17mm 4．杠桿小頭面上mm孔及φ4mm孔 考慮到孔徑很小鍛造很難實現，將內孔鍛成實心，內孔鉆出。 鉆孔：φ4mm 鉆孔：mm 5．M12-3螺紋、φ12.5mm孔 由上可知，此處鍛成實心，不用考慮留加工量。 6．4mm槽 由上可知，此處鍛成實心，不用考慮留加工量。 3.5確定切削用量及基本工時 工序1：銑杠桿大頭下表面 機床：X52K立式銑床。 刀具：硬質合金端銑刀，材料：， ，齒數，此為粗齒銑刀。 因其余量：α=2mm 所以銑削深度： 每齒進給量：查<<機械加工工藝師手冊>>，取 銑削速度：參照參考文獻，取。 機床主軸轉速： 查機床說明書 實際銑削速度： 進給量： 工作臺每分進給量： 切削行程 工序2 鉆、鉸孔φ22.4mm，并锪倒角1.5×45° 1鉆孔φ22 mm 確定進給量:查<<機械加工工藝師手冊>>表28-10，當鋼的<800MPa，=φ22mm時，=0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工φ22mm孔時屬于中等剛度零件，故進給量應乘系數0.75， 則 =（0.39~0.47）x0.75=0.29~0.35mm/r 根據Z535機床說明書，現取=0.25mm/r。 切削速度：根據《切削手冊》，查得切削速度v=18m/min。 所以 根據機床說明書，取=225r/min，故實際切削速度為 切削工時：h=46mm 2．鉸孔：mm 采用刀具：mm 專用鉸孔鉆。 進給量：=（0. 9~1.2）×0.7=0.63~0.84mm/r （《切削手冊》表2.10） 查機床說明書，取=0.72mm/r。 機床主軸轉速：取n=68r/min，則其切削速度v=8.26m/min 機動工時 l=46mm 3.锪倒角1.5×45° 采用90°锪鉆。 為縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉速與鉸孔時相同： =68r/min 手動進給。 工序3 銑小頭兩端面 切削速度：參考有關手冊，確定v=0.45m/s即27m/min 采用鑲齒三面刃銑刀，=160mm，齒數z=18。則 現采用X63臥式銑床，根據機床使用說明書（見《工藝手冊》表4.2-39），取=60r/min，故實際切削速度為 當=37.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量應為： ==0.08×18×60=86.4mm/min 查機床說明書，取 =75mm/min， 切削工時：銑刀的行程=60+24mm，則機動工時為 工序4 鉆φ4mm、φ12mm孔 1．鉆φ4mm孔 確定進給量:查<<機械加工工藝師手冊>>表28-10，當鋼的<800MPa，=φ4mm，=0.08~0.10mm/r。由于本零件在加工φ4mm孔時屬于中等剛度零件，故進給量應乘系數0.75，則 =（0.08~0.10）×0.75=0.06~0.08mm/r 根據Z3032機床說明書，現取=0.08mm/r。 切削速度：查<<機械加工工藝師手冊>>表28-10及表28-14，查得切削速度v=26m/min。所以 根據機床說明書，取=2000r/min，故實際切削速度為 切削工時：h=13mm 2. 鉆φ12mm孔 確定進給量:查<<機械加工工藝師手冊>>表28-10，當鋼的<800MPa， =φ12mm時，=0.25~0.31mm/r。由于本零件在加工φ12mm孔時屬于中等剛度零件，故進給量應乘系數0.75，則 =（0.25~0.31）×0.75=0.19~0.24mm/r 根據Z3032機床說明書，現取=0.20mm/r。 切削速度：查<<機械加工工藝師手冊>>表28-10及表28-14，查得切削速度v=16m/min。所以 根據機床說明書，取=400r/min，故實際切削速度為 切削工時：h=13mm 工序5 鉆φ12.5mm孔，鉆M12螺紋底孔，攻M12螺紋孔。 機床：Z535立式鉆床，刀具：錐柄鉆頭φ12.5mm、φ10.2mm，加長柄機用絲錐（） 1．鉆孔φ12.5mm 確定進給量:查<<機械加工工藝師手冊>>表28-10，當鋼的<800MPa， =φ12.5mm時，=0.25~0.31mm/r。由于本零件在加工φ12.5mm孔時屬于中等剛度零件，故進給量應乘系數0.75，則 =（0.25~0.31）×0.75=0.19~0.24mm/r 根據Z535機床說明書，現取=0.20mm/r。 切削速度：查<<機械加工工藝師手冊>>表28-10及表28-14，查得切削速度v=16m/min。所以 根據機床說明書，取=400r/min，故實際切削速度為 切削工時：h=22mm 2．鉆M12螺紋底孔 確定進給量:查<<機械加工工藝師手冊>>表28-10，當鋼的<800MPa， =φ10.2mm時，=0.25~0.31mm/r。由于本零件在加工φ10.2mm孔時屬于中等剛度零件，故進給量應乘系數0.75，則 =（0.25~0.31）×0.75=0.19~0.24mm/r 根據Z535機床說明書，現取=0.20mm/r。 切削速度：查<<機械加工工藝師手冊>>表28-10及表28-14，查得切削速度v=16m/min。所以 根據機床說明書，取=500r/min，故實際切削速度為 切削工時：h=21mm 3.攻M12螺紋孔 切削速度：查<<機械加工工藝師手冊>>表40-8，取 由式（2.1）機床主軸轉速： ， 根據機床說明書，取絲錐回轉轉速 實際切削速度： 確定進給量：由于其螺距,因此進給量 切削工時：h=20mm 工序6 拉36槽內花鍵 確定進給量:當鋼<800MPa，屬于中等剛度零件，查<<機械加工工藝師手冊>>表32-1根據零件材料選拉削速度分組Ⅱ， 則查表32-2拉削速度選 v=4.5~3.5m/min 根據LG120C機床說明書，現取v=4m/min。 切削工時： 工序7 銑大頭4mm開槽 采用高速鋼鋸片銑刀，=160mm，齒數z=80。 切削速度：查<<機械加工工藝師手冊>>表30-23，確定v=15-35m/min，取v=30m/min，則 現采用X63臥式銑床，根據機床使用說明書（見《工藝手冊》表4.2-39），取=60r/min，故實際切削速度為 當=60r/min時，工作臺的每分鐘進給量應為： ==0.08×18×60=86.4mm/min 查機床說明書，取 =75mm/min， 切削工時：銑刀的行程=60+24mm，則機動工時為 最后，將以上各工序切削用量、工時定額的計算結果連同其他加工數據，一并填入機械加工工藝過程卡片。 第4章 銑面夾具設計 4.1設計要求 為了提高勞動生產，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。下面即為杠桿設計銑φ42圓端面夾具的專用夾具，本夾具將用于X62W銑床。 本夾具無嚴格的技術要求，因此，應主要考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，精度不是主要考慮的問題。 4.2夾具設計 4.2.1 定位基準的選擇 為了提高加工效率及方便加工，決定材料使用高速鋼，用于對進行加工，準備采用手動夾緊。 由零件圖可知：在進行加工前，外圓平面進行了粗、精銑加工，外圓面進行了粗、精加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案：選底平面、和外圓側面定位夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。 為了使定位誤差達到要求的范圍之內，這種定位在結構上簡單易操作。 3.2.2 切削力及夾緊力的計算 刀具：立銑刀（硬質合金） 刀具有關幾何參數： 由參考文獻[5]5表1～2～9 可得銑削切削力的計算公式： 有： 根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數作為實際所需夾緊力的數值，即： 安全系數K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數： 由此可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 夾緊力的確定 夾緊力方向的確定 夾緊力應朝向主要的定位基面。 夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。 (1) 夾緊力作用點的選擇 a. 夾緊力的作用點應落在定位元件的支承范圍內。 b. 夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對加工精度的影響。 c. 夾緊力的作用點應盡量靠近加工表面。 (3)夾緊力大小的估算 理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應與上述各力的作用平衡而計算出。但實際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機構的傳遞效率等有關。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計算是個很復雜的問題，只能進行粗略的估算。 估算的方法：一是找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。 估算的步驟： a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理=Ф (FP)。 b.實際需要的夾緊力FJ需，應考慮安全系數，FJ需=KFJ理。 c.校核夾緊機構的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。 夾具的夾緊裝置和定位裝置[1] [2] 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 僅僅定好位在大多數場合下，還無法進行加工。只有進而在夾具上設置相應的夾緊裝置對工件進行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務。 夾緊裝置的基本任務是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質量和生產安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。 一般夾緊裝置由動源即產生原始作用力的部分。夾緊機構即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務的部分。他包括中間遞力機構和夾緊元件。 考慮到機床的性能、生產批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。 螺旋夾緊機構是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機構組成復合夾緊機構來夾緊工件。是應用最廣泛的一種夾緊機構。 螺旋夾緊機構中所用的螺旋，實際上相當于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。 典型的螺旋夾緊機構的特點： （1）結構簡單； （2）擴力比大； （3）自瑣性能好； （X）行程不受限制； （5）夾緊動作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達到夾緊和定心作用。 工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉，通過螺栓夾緊移動壓板，實現對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調整。通過松緊螺栓實現壓板的前后移動，以達到壓緊的目的。壓緊的同時，實現工件的定心，使其定位基準的對稱中心在規(guī)定位置上。 查參考文獻[5]1～2～26可知螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算有： 式中參數由參考文獻[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機構， 由上述計算易得： 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 3.3定位誤差的分析 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。 與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻[5]可得： ⑴定位誤差 ： 其中： ， ， ， ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 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，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.4夾具設計及操作的簡要說明 由于是大批大量生產，主要考慮提高勞動生產率。因此設計時，需要更換零件加工時速度要求快。本夾具設計，用固定V型塊夾緊的大平面定位2個自由度，兩側的平面限制3個自由度，活動V型塊限制最后一個轉動自由度。 總 結 加工工藝的編制和專用夾具的設計，使對零件的加工過程和夾具的設計有進一步的提高。在這次的設計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產率都有相當大的影響。在對某幾個工序進行專用夾具設計時，對零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動生產率，為達到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導老師的精心指導下，針對這些問題查閱了大量的相關資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。 完成了本次設計，通過做這次的設計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術的工作打下了堅實的基礎。 23 參考文獻 1.《機床夾具設計》 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機械工業(yè)出版社 2.《機械制造工藝及專用夾具設計指導》 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社 3.《機械制造工藝學》 周昌治、楊忠鑒等 重慶大學出版社 3. 《機械制造工藝設計簡明手冊》李益民 主編 機械工業(yè)出版社 5. 《工藝師手冊》 楊叔子主編 機械工業(yè)出版社 3. 《機床夾具設計手冊》　　　王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔? 7. 《機床專用夾具設計圖冊》南京市機械研究所 主編 機械工業(yè)出版社 8. 《機械原理課程設計手冊》 鄒慧君主編 機械工業(yè)出版社 9.《金屬切削手冊》第三版 上海市金屬切削技術協會 上海科學技術出版社 10.《幾何量公差與檢測》第五版 甘永立 主編 上?？茖W技術出版社 11．《機械設計基礎》 第三版 陳立德主編 高等教育出版社 12．《工程材料》 丁仁亮主編 機械工業(yè)出版社 13．《機械制造工藝學課程設計指導書》， 機械工業(yè)出版社 14．《機床夾具設計》 王啟平主編 哈工大出版社 15.《現代機械制圖》 呂素霞 何文平主編 機械工業(yè)出版社 致 謝 經過了的很長時間，終于比較圓滿完成了設計任務。回顧這日日夜夜，感覺經過了一場磨練，通過圖書、網絡、老師、同學等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識。對所學知識的了解和使用都有了更加深刻的理解。 此時此刻，我要特別感謝我的導師的精心指導，不僅指導我們解決了關鍵性技術難題，更重要的是為我們指引了設計的思路并給我們講解了設計中用到的實際工程設計經驗，從而使我們設計中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學會綜合應用所學知識，提高分析和解決實際問題的能力。不僅如此，老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我，鞭策著我在以后的工作中愛崗敬業(yè)，導師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。 同時也要感謝其他同學、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領導對我們課程設計的重視和關心，為我們提供了作圖工具和場所，使我們能夠全身心的投入到設計中去，為更好、更快的完成課程設計提供了重要保障。