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東華理工大學(xué)05級畢業(yè)設(shè)計論文
東華理工大學(xué)長江學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(論文)
題 目： 變速撥叉加工工藝及工裝設(shè)計
英文題目： Fork speed processing technology and equipment
學(xué)生姓名
學(xué) 號
指導(dǎo)教師 職稱
專 業(yè) 機械工程及自動化
二零零九年五月 二十七 日
摘 要
本論文設(shè)計的是變速撥叉的加工工序、設(shè)計方案、計算過程以及鉆孔的夾具設(shè)計。撥叉表面加工方法的選擇、加工順序的安排、工序集中與分散的處理、加工階段的劃分、機床和工藝裝備的選擇、加工余量與工序尺寸及公差的確定等都是編制工藝規(guī)程的主要問題。而夾具設(shè)計所面臨的是設(shè)計方案的確定、定位元件的選擇、定位誤差的分析與計算、夾緊力的計算、夾具體毛坯結(jié)構(gòu)及夾具元件配合的確定。還有撥叉毛坯圖、零件圖和夾具裝配圖的繪制，如何保證用撥叉的技術(shù)條件是加工過程最為重要的問題，而夾具也起著至關(guān)重要的作用。
撥叉的合理結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工工藝性設(shè)計，保證撥叉的加工質(zhì)量，對提高生產(chǎn)效率有著重要意義，它是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵所在。通過對撥叉加工過程的設(shè)計，可以發(fā)現(xiàn)一個產(chǎn)品的設(shè)計需要各個加工過程很好的配合才能成功。
關(guān)鍵詞：撥叉； 工藝； 夾具； 夾緊； 定位
Abstract
In this paper, the design of the fork processing speed, design, calculation and design of drilling jig. Fork the surface of the choice of processing methods, processing sequence of the arrangement, process centralization and decentralization of treatment, the division stage of processing, machine tools and process equipment selection, allowance and processes determine the size and tolerance of the preparation process are the main point of order problem. Fixture Design and facing the program is designed to identify, locate component selection, positioning errors of analysis and calculation, the calculation of clamping force, the specific folder structure and the rough with the determination of fixture elements. There are fork blank map, fixture assembly parts diagram and mapping how to ensure the technical conditions fork is the most important process, and fixture also plays a vital role.
Fork reasonable structural design, design process to ensure quality processing fork, to improve the productivity of great significance, it is to ensure that the key to product quality. Fork through the design process can be found in a product design process requires a good co-ordination to succeed.
Keywords: fork; technology; fixture; clamping; positioning
目錄
第一章 撥叉零件的分析………………………1
1.1零件的作用 …………………....1
1.2零件的技術(shù)要求. …………………
1.3工藝分析…………………………
第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計..............................
2.1確定毛坯的制造形式……………….3
2.2基面的選擇…………………....3
2.3表面加工方法的確定制定工藝路………..3
2.4工序順序安排的確定…………....3
2.5確定工藝路線……....4
2.6機械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定..5
2.7確立切削用量及基本工時…………..5
第三章 夾具設(shè)計……………………...…...9
3.1問題的提出……………………9
3.2夾具設(shè)計…………………….9
參考文獻………………………….17
序言
機械制造工業(yè)是為現(xiàn)代化建設(shè)提供各種機械裝備的部門，在國民經(jīng)濟的發(fā)展中具有十分重要的地位。機械制造工業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平是反映國民經(jīng)濟實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志，因此，我國一貫都把發(fā)展機械制造工業(yè)作為發(fā)展國民經(jīng)濟的戰(zhàn)略重點之一。
我國機械制造工業(yè)雖然取得了很大的進步，但與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家相比，在生產(chǎn)能力、技術(shù)水平、管理水平和勞動生產(chǎn)率等方面，還有很大的差距。因此，我國的機械制造工業(yè)今后的發(fā)展，除了不斷提高常規(guī)機械生產(chǎn)的工藝裝備和工藝水平外，還必須研究開發(fā)優(yōu)質(zhì)高效精密工藝，為高新技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)提供新工藝、新裝備，加強基礎(chǔ)技術(shù)研究，強化和掌握引進技術(shù)，提高自主開發(fā)能力，形成常規(guī)制造技術(shù)與先進制造技術(shù)并進的機械制造工業(yè)結(jié)構(gòu)。制造自動化及其發(fā)展是機械制造行業(yè)中的最新技術(shù)進步的又一個標(biāo)志，但隨著數(shù)控加工的應(yīng)用的推廣，CAD和CAM逐步進入實用階段，特別是柔性制造系統(tǒng)（FMS）的出現(xiàn)，提高生產(chǎn)效率，降低成本，同時也保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和改善了勞動條件。目前，計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）正在研究和開發(fā)，也即將投入使用，它的出現(xiàn)將會更大程度的改變現(xiàn)代世界的機械行業(yè)。
我研究的課題是撥叉。撥叉應(yīng)用在變速箱的換檔機構(gòu)中，撥叉頭孔套早變速叉軸上。撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當(dāng)需要變速時，操縱變速桿，變換操縱機構(gòu)就通過撥叉頭部的操縱 槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥插腳撥動雙聯(lián)變換齒輪在花鍵上滑動一改變檔位，從而改變速度。該撥叉在改換檔位是要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此該零件具有足夠的強度和剛度以及韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。該撥叉形狀特殊，結(jié)構(gòu)簡單。為實現(xiàn)換檔變速的功能，其叉軸空與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉腳兩端面在工作中需要承受沖擊載荷，為增強起耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為48—58HRC。撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工。并在軸方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工表面又提高了換檔是叉腳端面的接觸剛度。該零件除了主加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度的機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求
畢業(yè)設(shè)計是本專業(yè)培養(yǎng)我們的最后一個綜合性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過完成一定的生成設(shè)計或科研試制任務(wù)，獲得運用基本理論的工程技術(shù)訓(xùn)練達(dá)到綜合素質(zhì)和能力的提高。其目的的培養(yǎng)我們獨立分析和處理專業(yè)問題的能力。
第一章 撥叉零件的分析
1.1零件的作用
撥叉應(yīng)用在變速箱的換檔機構(gòu)中，撥叉頭孔套早變速叉軸上。撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當(dāng)需要變速時，操縱變速桿，變換操縱機構(gòu)就通過撥叉頭部的操縱 槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥插腳撥動雙聯(lián)變換齒輪在花鍵上滑動一改變檔位，從而改變速度。該撥叉在改換檔位是要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此該零件具有足夠的強度和剛度以及韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。該撥叉形狀特殊，結(jié)構(gòu)簡單。為實現(xiàn)換檔變速的功能，其叉軸空與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉腳兩端面在工作中需要承受沖擊載荷，為增強起耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為48—58HRC。撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工。并在軸方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工表面又提高了換檔是叉腳端面的接觸剛度。該零件除了主加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度的機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求
1.2零件的技術(shù)要求
零件的技術(shù)要求表
加工表面
尺寸及偏差
mm
表面粗糙度Ra
公差精及度等級
形位公差/mm
撥叉頭左端面
83.5
3.2
IT12
撥叉頭右端面
83.5
3.2
IT12
撥叉腳內(nèi)表面
R40
12.5
IT13
撥叉腳兩端面
2.5
IT9
φ12孔
φ
5
IT7
┻
0.1
A
Φ8孔
φ
20
IT7
操縱槽內(nèi)側(cè)面
13.5
5
IT12
操縱槽底面
11
10
13
該撥叉形狀特殊，結(jié)構(gòu)簡單，屬典型的叉桿類零件。為實現(xiàn)換檔變速的功能，其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉腳兩端面雜工作中需承受沖擊載荷，為增加強起耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為48~58HRC。
1.3撥叉的工藝分析
分析零件圖可知，撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了換檔時叉腳端面的接觸剛度。φmm孔的的端面為平面，可以防止鉆頭偏鉆，可以保證加工精度；另外，該零件除了主要工作表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機床加工，通過銑床鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求;而主要的餓表面雖然加工精度要求較高,但也可以在正常的生產(chǎn)條件下,采用較經(jīng)濟的方法保證質(zhì)量的加工出來.由此可見,該零件的工藝性能較好.
第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計
2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為ZG45。考慮零件在機床運行過程中要承受的載荷較大,為增強撥叉的強度和沖擊韌度，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。該零件的輪廓尺寸不大,且生產(chǎn)類型為大批量的生產(chǎn),為提高生產(chǎn)率和鍛件的精度,宜采用模鍛方法制造毛坯。
2.2 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。通常先確定精基準(zhǔn)然后確定粗基準(zhǔn)。基面選擇得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，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進行。
（1）精基準(zhǔn)的選擇。
根據(jù)零件的技術(shù)要求和裝配要求選擇撥叉的端面和叉軸孔φ12mm作為精基準(zhǔn)。零件上的很多表面都是可以采用它們作為精基準(zhǔn)進行加工，即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。叉軸孔φ12mm的軸線是設(shè)計基準(zhǔn)。選擇基準(zhǔn)定位加工撥叉腳兩端面和鎖銷孔φ8mm。實現(xiàn)設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證被加工表面的垂直度要求。選擇撥叉頭左端面作為精基準(zhǔn)同樣遵循了基準(zhǔn)重合的原則。因為該撥叉在軸向方向上的尺寸多以該端面作為設(shè)計基準(zhǔn)。另外由于撥叉件的剛性較差受力容易產(chǎn)生彎曲變形，為了避免在機械加工中產(chǎn)生夾緊變形。根據(jù)夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基面，并應(yīng)作用在剛度較大部位的原則。夾緊力作用點不能作用在叉桿上。選擇撥叉頭左端面作進進精基準(zhǔn)。夾緊可作用在撥叉頭的右端面上夾緊穩(wěn)定可靠。
（2）精基準(zhǔn)的選擇。
作為粗基準(zhǔn)的表面平整，沒有飛邊毛刺或其他表面缺欠。撥叉軸孔φ12mm的外圓和右端面作為粗基準(zhǔn)。采用φ12mm外圓面定位加工內(nèi)孔可保證孔的內(nèi)壁厚度均勻。采用撥叉右端面做粗基準(zhǔn)加工左端面可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備精基準(zhǔn)。
2.3 表面加工方法的確定
根據(jù)撥叉零件圖上各個加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件表面的加工方法如下表
加工表面
尺寸精度等級
表面粗糙度Ra
加工方案
備注
撥叉頭左端面
IT12
3.2
粗銑
撥叉頭右端面
IT12
3.2
粗銑
撥叉腳內(nèi)表面
IT13
12.5
粗銑—磨
撥叉腳兩端面
IT9
2.5
粗銑—粗磨—精磨
φ12孔
IT7
5
鉆—鉸—拉
Φ8孔
IT7
20
鉆
操縱槽內(nèi)側(cè)面
IT12
5
粗銑
操縱槽底面
13
10
粗銑
2.4 工序順序的安排
1 機械加工工序
（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”的原則，首先加工精基準(zhǔn)——撥叉頭左端面和φ12mm
（2）遵循“先粗后精”的原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
（3）遵循“先主后次”的原則，先加工主要表面——撥叉頭左端面和叉軸孔φ12mm和撥叉腳的兩端面，后加工次要表面——操縱槽底面和內(nèi)側(cè)面
（4）遵循“先面后孔”的原則，先加工撥叉頭的端面，在加工叉軸孔φ12mm孔；先銑操縱槽，在鉆φ8mm孔
2熱處理工序
鍛成型后切邊，進性調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)的硬度為241—285HBS，叉腳精加工之前進行局部高頻淬火，提高其耐磨性和在工作中承受的沖擊載荷的能力。
3輔助工序
粗加工撥叉兩端面和熱處理后，安排校正工序；在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺清洗和鐘檢工序。
2.5 確定工藝路線
工序一 鑄鋼
工序二 清砂
工序三 熱處理 正火
工序四 校正 整形
工序五 檢驗毛坯
工序六 銑撥叉兩端面
工序七 1鉆φ12mm孔
2鉸孔
工序八 第一拉孔
第二次拉孔
工序九 檢驗
工序十 1锪端面
2孔口倒角
工序十一 1 锪另端面取總長
2孔口倒角
工序十二 校正叉腳高低
工序十三 校正叉腳開擋
工序十四 1銑叉口面
2 銑5.5mm平面
3銑平面至尺寸
4 銑槽
工序十五 倒角去毛刺
工序十六 鉆鎖銷孔，去內(nèi)孔毛刺
1鉆φ8mm孔
2 去內(nèi)孔毛刺
工序十七 1鉆通氣孔φ3mm
2 去內(nèi)孔毛刺
工序十八 叉槽兩側(cè)面處高頻淬火
工序十九 校正叉腳高低
工序二十 1磨叉腳上端面至鎖銷孔中心尺寸為
2磨叉腳下端面至上端面尺寸為
工序二十一 鍍鉻
工序二十二 校正叉腳高低
工序二十三 磨叉交兩端面
1磨上端面至尺寸
2 磨下端面至尺寸
工序二十四 磨叉腳開擋面
工序二十五 按檢驗卡要求檢驗
工序二十六 清洗，涂防銹油，入庫
2.6 加工余量，工序尺寸的確定
2.6.1叉頭兩端面：粗銑——锪平面
查《課程設(shè)計》表2-35，粗銑端面的余量為3mm,锪端面的余量為0.5mm；查《課程設(shè)計》表1-20可知，粗銑的精度為IT12，锪端面為IT11；
由此可知單邊余量為2..5mm;
工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注為：粗銑——86.5，锪端面——84.5。
2.6.2叉腳兩端面：銑——粗磨——精磨
查《課程設(shè)計》表2-35可知，粗銑余量為3mm，查《課程設(shè)計》表2-36可知，粗磨余量為0.3mm,精磨余量為0.2mm；
查《課程設(shè)計》表1-20可知，粗銑的精度為IT12，粗磨為IT10，精磨為IT9；
由此可知端面單邊余量為3.5mm；
查《課程設(shè)計》表2-40可得各公差為：T銑=0.09mm,T粗磨=0.058mm，T精磨=0.036mm;
工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注為：銑——14，粗磨——8，精磨——7.4。
2.6.3叉腳內(nèi)表面：銑——磨
查《課程設(shè)計》表2-35可知，銑削余量為3mm，查《課程設(shè)計》表2-36可知磨削余量為0.3mm；
查《課程設(shè)計》表1-20可知，粗銑的精度為IT12，粗磨為IT10；
由此可知單邊余量為3.3mm；
查《課程設(shè)計》表2-40可得，T銑=0.3mm，T磨=0.12mm；
工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注：銑削——69.8；磨削——75.8。
2.6.4叉口兩側(cè)面：銑
查《課程設(shè)計》表2-35可知，銑削余量為3mm；
查《課程設(shè)計》表1-20可知，銑的精度為IT12；
由此可知，單邊余量為3mm；
查《課程設(shè)計》表2-40得，T銑=0.18mm；
工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注：銑——7.5，39.65；
2.6.5銑5.5mm平面
查《課程設(shè)計》表2-35可得銑削余量為1mm；
查《課程設(shè)計》表1-20可得，銑的精度為IT12；
由此可知單邊余量為1mm；
查《課程設(shè)計》表2-40得T=0.12mm；
工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注：銑——7.5
2.7 切削用量的計算
工序六 粗銑撥叉頭兩端面
該工序分兩工步，分別粗銑撥叉頭兩個端面。由于這兩個 工步在同一臺機床上經(jīng)過一次走刀加工完成，因此它們所選用的切削速度v和進給量f是一樣的。
（1）背吃刀量的確定 =2mm =2mm。
(2) 進給量的確定 《課程設(shè)計》表5-7，按機床的功率5-10KW，工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為0.08mm/z。
（3）銑削速度的計算 查《課程設(shè)計》表5-9，按鑲齒銑刀d/Z=80/10，的條件選取，銑削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，
n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,參照《課程設(shè)計》表4-15所列X-51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=160,在將該轉(zhuǎn)速代入該公式可求出該工序的實際銑削速度v=40.2m/min。
工序七 鉆φ12mm孔 鉸孔
（1） 鉆φ12mm孔工步
1）背吃刀量的確定 =11.5mm。
2）進給量的確定 參照《課程設(shè)計》表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.1mm/r。
3）切削速度的計算 參照《課程設(shè)計》表5-22，按工件材料為ZG45的條件選取，切削速度v可取為22m/min。由公式n=1000v/d可求得鉆頭的鉆速n=897.6r/min, 參《課程設(shè)計》表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=960r/min。在將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000v/d中可求的實際的切削速度v=23.5m/min。
(2) 粗鉸孔
1）背吃刀量的確定 =0.1mm。
2）進給量的確定 參照《課程設(shè)計》表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.4mm/r。
3）切削速度的計算 參照《課程設(shè)計》表5-31，切削速度v可取為22m/min。由公式n=1000v/d可求得鉆頭的鉆速n=80r/min, 參照《課程設(shè)計》表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=97r/min。在將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000v/d中可求的實際的切削速度v=2.4m/min。
工序八 拉孔
（1）第一次拉孔工步
1） 背吃刀量的確定=0.2mm。
2）進給量的確定 參照《課程設(shè)計》表5-33選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.01mm/r（單齒面升量）。
3）切削速度的確定 參照《課程設(shè)計》表5-34，選取該工步的拉刀的速度為5m/min。
(2)第二次拉孔工步
1）背吃刀量的確定 =0.2mm。
2）進給量的確定 參照《課程設(shè)計》表5-33選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.01mm/r（單齒面升量）。
3）切削速度的確定 參照《課程設(shè)計》表5-34，選取該工步的拉刀的速度為5m/min。
工序十 锪端面
1） 背吃刀量的確定 =0.5mm。
2） 進給量的確定 參照《課程設(shè)計》表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.10mm/r。
3） 切削速度的確定參照《課程設(shè)計》表5-32，切削速度v可取為10m/min。由公式n=1000v/d可求得鉸刀轉(zhuǎn)速n=159.2r/min, 參照《課程設(shè)計》表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195r/min。在將此轉(zhuǎn)速代如公式n=1000v/d中可求的實際的切削速度v=12.4/min。
工序十一 锪另一端面取總長
1） 背吃刀量的確定 =0.5mm。
2） 進給量的確定 參照《課程設(shè)計》表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.10mm/r。
3）切削速度的確定參照《課程設(shè)計》表5-32，切削速度v可取為10m/min。由公式n=1000v/d可求得鉸刀轉(zhuǎn)速n=159.2r/min, 參照《課程設(shè)計》表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195r/min。在將此轉(zhuǎn)速代如公式n=1000v/d中可求的實際的切削速度v=12.4/min。
工序十四 銑各部平面，槽及叉口
（1）銑叉口面工步
1）背吃刀量的確定 =3mm。
2) 進給量的確定 《課程設(shè)計》表5-7，按機床的功率5-10KW，工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為0.08mm/z。
3）銑削速度的計算 查《課程設(shè)計》表5-9，按鑲齒銑刀d/Z=80/10的條件選取，銑削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，
n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,參照《課程設(shè)計》表4-15所列X-51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=160,在將該轉(zhuǎn)速代入該公式可求出該工序的實際銑削速度v=40.2m/min。
（2）銑5.5mm平面工步
1）背吃刀量的確定 =1.5mm。
2) 進給量的確定 《課程設(shè)計》表5-7，按機床的功率5-10KW，工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為0.08mm/z。
3）銑削速度的計算 查《課程設(shè)計》表5-9，按鑲齒銑刀d/Z=80/10的條件選取，銑削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,參照《課程設(shè)計》表4-15所列X-51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=160,在將該轉(zhuǎn)速代入該公式可求出該工序的實際銑削速度v=40.2m/min。
（3）銑平面至尺寸工步
1）背吃刀量的確定 =1.5mm。
2) 進給量的確定 《課程設(shè)計》表5-7，按機床的功率5-10KW，工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為0.08mm/z。
3）銑削速度的計算 查《課程設(shè)計》表5-9，按鑲齒銑刀d/Z=80/10的條件選取，銑削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,參照《課程設(shè)計》表4-15所列X-51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=160,在將該轉(zhuǎn)速代入該公式可求出該工序的實際銑削速度v=40.2m/min。
（4） 銑槽工步
1）背吃刀量的確定 =1.0mm。
2) 進給量的確定 《課程設(shè)計》表5-7，按機床的功率5-10KW，工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為0.08mm/z。
3）銑削速度的計算 查《課程設(shè)計》表5-9，按鑲齒銑刀d/Z=80/10的條件選取，銑削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,參照《課程設(shè)計》表4-15所列X-51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=160,在將該轉(zhuǎn)速代入該公式可求出該工序的實際銑削速度v=40.2m/min。
工序十六 鉆φ8mm孔
1）背吃刀量的確定 =8mm。
2）進給量的確定 參照《課程設(shè)計》表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.1mm/r。
3）切削速度的計算 參照《課程設(shè)計》表5-22，按工件材料為ZG45的條件選取，切削速度v可取為22m/min。由公式n=1000v/d可求得鉆頭的鉆速n=897.6r/min, 參照《課程設(shè)計》表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=960r/min。在將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000v/d中可求的實際的切削速度v=23.5m/min。
工序十七 鉆通氣孔φ3mm
1)背吃刀量的確定 =3mm。
2)進給量的確定 參照《課程設(shè)計》表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進給量f=0.1mm/r。
3)切削速度的計算 參照《課程設(shè)計》表5-22，切削速度v可取為20m/min。由公式n=1000v/d可求得鉆頭的鉆速n=2123.4r/min, 參照《課程設(shè)計》表4-9所列Z4006型臺式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=2900r/min。在將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000v/d中可求的實際的切削速度v=27.3m/min。
工序二十 粗磨腳叉兩端面
（1）粗磨叉腳上端面至鎖銷孔中心尺寸為工步
1）背吃刀量的確定=0.4mm。
2）進給量的確定 參照《課程設(shè)計》表5-35，選取該工步的進給量f=0.0068mm/r。
3）切削速度的確定 參照《課程設(shè)計》表5-35，選取工件的運動速度為v=25m/min。由公式n=1000v/d可求的該工序的砂輪轉(zhuǎn)速為99.5r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式中，可以求的該工序的實際磨削速度為v=25m/min 。
（2）粗磨叉腳下端面至上端面尺寸為
1）背吃刀量的確定=0.3mm。
2）進給量的確定 參照《課程設(shè)計》表5-35，選取該工步的進給量f=0.0068mm/r。
3）切削速度的確定 參照《課程設(shè)計》表5-35，選取工件的運動速度為v=25m/min由公式n=1000v/d可求的該工序的砂輪轉(zhuǎn)速為99.5r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式中，可以求的該工序的實際磨削速度為v=25m/min 。
工序二十三 磨叉交兩端面
（1）精磨上端面至尺寸工步
1）背吃刀量的確定=0.2mm。
2）進給量的確定 參照《課程設(shè)計》表5-36，選取該工步的進給量f=0.0040mm/r。
3）切削速度的確定 參照《課程設(shè)計》表5-36，選取工件的運動速度為v=30m/min由公式n=1000v/d可求的該工序的砂輪轉(zhuǎn)速為119.4r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式中，可以求的該工序的實際磨削速度為v=29.9m/min 。
（2） 精磨下端面至尺寸工步
1）背吃刀量的確定=0.2mm。
2）進給量的確定 參照《課程設(shè)計》表5-36，選取該工步的進給量f=0.0040mm/r。
3）切削速度的確定 參照《課程設(shè)計》表5-36，選取工件的運動速度為v=30m/min由公式n=1000v/d可求的該工序的砂輪轉(zhuǎn)速為119.4r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式中，可以求的該工序的實際磨削速度為v=29.9m/min 。
工序二十三 磨叉腳的開擋面
1）背吃刀量的確定=0.3mm。
2）進給量的確定 參照《課程設(shè)計》表5-36，選取該工步的進給量f=0.0016mm/r。
3）切削速度的確定 參照《課程設(shè)計》表5-36，選取工件的運動速度為v=15m/min公式n=1000v/d可求的該工序的砂輪轉(zhuǎn)速為238.8r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式中，可以求的該工序的實際磨削速度為v=14.9m/min。
第三章 夾具的設(shè)計
決定設(shè)計第十七道工序——鉆M3孔的鉆床卡具。本卡具將用于Z4006立式鉆床。刀具為φ3的高速鋼麻花鉆。
3.1問題的提出
在給定的零件中，對本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。
3.2 夾具的設(shè)計
3.2.1基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡單和快速的考慮，選擇φ12孔為基準(zhǔn)，即以一面上一長銷（自由度限制數(shù)：5）配合以一擋銷（自由度限制數(shù)：1）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機構(gòu)進行卡緊。
3.2.2切削力和卡緊力計算
本步加工可按鉆削估算卡緊力。實際效果可以保證可靠的卡緊。
軸向力
扭矩
由于扭矩很小，計算時可忽略。
卡緊力為
取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1
則實際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=10.06N
使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。
3.2.3誤差的分析
本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進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)能滿足定位要求。
3.2.4卡具操作的簡要說明
卡具的卡緊力不大，故使用手動卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機構(gòu)。
鉆模套上設(shè)置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。
參考文獻
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