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青島理工大學(xué)琴島學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）
摘 要
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
軸承座的加工工藝規(guī)程及其鉆Ф4孔、擴(kuò)Ф4孔至Ф6.5孔、攻絲M80.75-7H的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
本設(shè)計(jì)選用軸承座來(lái)進(jìn)行工藝編制與夾具設(shè)計(jì)，以說(shuō)明書、繪圖為主，設(shè)計(jì)手冊(cè)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為附來(lái)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
關(guān)鍵詞：切削用量 夾緊 定位 誤差
Abstract
Machinery manufacturing industry is making a certain shape position and size of parts and products, equipment and put them into machinery and equipment industry. Machinery manufacturing products can be directly for the use, can also provide equipment for other sectors of social production, has a mechanical or mechanical manufacturing a variety of products. Our life is inseparable from the manufacturing industry, the manufacturing industry is an important industry of national economic development, is the important base and backbone of the development of a country or region. In some sense, the level of manufacturing level is an important indicator to measure a country's comprehensive economic strength and the level of science and technology.
Fixture design process planning for fork and milling 2- Ф 30 end, drilling, expansion, hinge Φ 27H8 hole is teaching a link of graduation design in the studied mechanical drawing, mechanical manufacturing technology, mechanical design, mechanical engineering materials. A correct solution of a components in processing localization, clamping and the craft route arrangement, process dimensions are determined, and design a special fixture, spare parts processing quality assurance. This design is to develop self-study and innovation ability of their own. Therefore, the design of integrated and practical, wide range of knowledge. So in the design should not only pay attention to the basic theory, basic concepts, but also pay attention to the production needs of the practice, only by combining the theory and production practice, the completion of the design can be very goo
This design uses the fork to process planning and fixture design, mainly to the specification, drawing, design manual and the national standard for attachment to a detailed description of.Keywords: cutting clamping and positioning error
II
目 錄
摘 要 I
1 概述發(fā)展 1
1.1 機(jī)床夾具的主要功能 1
1.2 機(jī)床夾具的組成 1
1.3 夾具設(shè)計(jì)的步驟和基本要求 1
2 零件的工藝設(shè)計(jì) 13
2.1 零件的工藝設(shè)計(jì) 13
2.2 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 13
3 加工設(shè)備與工藝裝備的選擇 26
3.1 選擇機(jī)床 26
3.2 選擇夾具 26
4 零件銑床的夾具設(shè)計(jì) 27
4.1 問(wèn)題的提出 27
4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 27
4.3 切削力與夾緊力的計(jì)算 27
4.4 定位誤差分析 28
4.5 定位鍵與對(duì)刀裝置的設(shè)計(jì) 29
4.6 銑床夾具截圖 31
5 零件鉆床的夾具設(shè)計(jì) 33
5.1 問(wèn)題的提出 33
5.2 定位基準(zhǔn)的選擇 33
5.3 切削力與夾緊力的計(jì)算 33
5.4 定位誤差分析 33
5.5 鉆套的設(shè)計(jì) 34
5.6 鉆床夾具截圖 36
結(jié) 論 38
致 謝 39
參考文獻(xiàn) 40
1概述發(fā)展
1.1機(jī)床夾具的主要功能
機(jī)床夾具已成為機(jī)械加工時(shí)的重要裝備，同時(shí)是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)也正朝著高精、高效、模塊、組合、通用 、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。機(jī)床夾具的主要功能是使工件定位夾緊，使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床占有正確的加工位置，保證其被加工表面達(dá)到工序所規(guī)定的技術(shù)要求，工件定位后，經(jīng)夾緊裝置施力于工件，將其固定夾牢，使其在加工過(guò)程中不致因切削力、重力、離心力等外力作用而發(fā)生位置改變。為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號(hào)，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。
安裝方法有找正法和用專用夾具，找正法用于單件、小批生產(chǎn)中，而專用夾具用于生產(chǎn)批量較大或特殊需要時(shí)。
1.2機(jī)床夾具的組成
1、定位支承元件 確定工件在夾具中的正確位置并支承工件。
2、夾緊裝置 將工件夾緊不發(fā)生移動(dòng)。
3、對(duì)刀或?qū)蛟?保證刀具與工件加工表面的正確位置。
4、夾具體 將夾具的所有組成部分組成一體，并保證它們之間的相對(duì)位置關(guān)系。
1.3 夾具設(shè)計(jì)的步驟和基本要求
1.3.1、夾具設(shè)計(jì)的基本要求
夾具在機(jī)械加工中起著重要的作用，它直接影響機(jī)械加工的質(zhì)量、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、生產(chǎn)率和加工成本。因此對(duì)設(shè)計(jì)的夾具，提出以下幾點(diǎn)基本要求。
1、能穩(wěn)定可靠地保證工件的加工技術(shù)要求。若工件達(dá)不到加工技術(shù)要求，成為廢品，則夾具設(shè)計(jì)是失敗的，該夾具不能用與生產(chǎn)。
2、操作簡(jiǎn)單，便于工件安裝，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省工件安裝時(shí)間，降低輔助工時(shí)，保證高的生產(chǎn)效率。
3、具有良好的工藝性，便于制造，降低夾具制造成本，從而降低分?jǐn)傇诠ぜ系募庸こ杀尽?
為保證上述基本要求，夾具的生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)按下面程序進(jìn)行：夾具生產(chǎn)任務(wù)書—夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—使用、制造部門會(huì)簽——夾具制造——夾具驗(yàn)收——生產(chǎn)使用。
夾具生產(chǎn)任務(wù)書是由工藝人員在編制工藝規(guī)程時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)需要而提出的。任務(wù)書中包含內(nèi)容有設(shè)計(jì)理由、使用車間、使用設(shè)備，該夾具所使用工件工序的工序圖并在工序圖上要標(biāo)明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位基準(zhǔn)、夾緊點(diǎn)。這是設(shè)計(jì)夾具的依據(jù)，也是驗(yàn)收制造夾具的依據(jù)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人根據(jù)夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書的加工要求，提出幾種可行方案、分析比較、進(jìn)行誤差計(jì)算，以確定出合理方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)。夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，要會(huì)同使用部門、制造部門就夾具的結(jié)構(gòu)合理性、結(jié)構(gòu)工藝性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行審核、會(huì)簽、交付制造。制成的夾具要同設(shè)計(jì)人員。工藝人員、使用部門、制造部門共同進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)確認(rèn)夾具可保證工件該工序加工要求，能保證生產(chǎn)率、操作方便、安全，就可交付生產(chǎn)車間使用。
1.3.2夾具的設(shè)計(jì)步驟
當(dāng)接到夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書后，按下面6個(gè)步驟，逐步設(shè)計(jì)。
1、明確設(shè)計(jì)任務(wù)，收集研究設(shè)計(jì)的原始資料。原始資料包括如下內(nèi)容。
A：加工零件的零件圖、毛坯圖及加工工藝過(guò)程，所設(shè)計(jì)夾具應(yīng)有的工序圖，并了解該工序所使用的設(shè)備、刀具、量具、其他輔具以及該工序的加工余量、切削用量、加工要求、生產(chǎn)節(jié)拍等參數(shù)。
B：了解零件的生產(chǎn)類型，就是決定夾具采用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)或復(fù)雜結(jié)構(gòu)的依據(jù)。若屬大批量生產(chǎn)，則力求夾具結(jié)構(gòu)完善、生產(chǎn)率高 或是單件小批量生產(chǎn)或急于應(yīng)付生產(chǎn)，則夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單，以便迅速制造交付使用。
C：收集該夾具所用機(jī)床的資料，主要指與夾具連接部分的安裝尺寸。如銑床夾具要安裝在工作臺(tái)上，要收集工作如大小，工作如T形槽及槽距，以及機(jī)床的技術(shù)參數(shù)。
D：收集所使用刀具的資料如刀具的精度、安裝方式、使用要求及技術(shù)條件等。
E：收集國(guó)內(nèi)外同類型夾具資料，吸收其中先進(jìn)而又能結(jié)合本廠情況的合理部分。
F：了解本廠制造夾具的能力和使用的條件，如夾具制造的條件及精度水平，有無(wú)壓縮空氣壓值等。
G：收集有關(guān)夾具部件的標(biāo)準(zhǔn)（包括國(guó)標(biāo)、部標(biāo)、企標(biāo)、廠標(biāo)），典型夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè)等。
2、確定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖，其主要內(nèi)容如下。
A：根據(jù)工件加工尺寸、要求和開關(guān)，確定工件的定位方式，選擇或設(shè)計(jì)定位元件，計(jì)算定位誤差。
B：確定刀具的引導(dǎo)方式及引導(dǎo)元件（指鉆夾具、鏜夾具）。
C：確定工件夾緊方式 ，選擇或設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)，計(jì)算夾緊力。
D：確定其他裝置（如分度裝置、頂出裝置）的結(jié)構(gòu)型式。
E：確定和設(shè)計(jì)其他結(jié)構(gòu)，如銑床夾具與機(jī)床的連接裝置、對(duì)刀裝置。
在確定夾具結(jié)構(gòu)的各組成部分時(shí)，可提出幾種不同方案，分別畫出草圖，進(jìn)行分析比較，從中選擇出合理方案。
3、繪制夾具總圖。應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
A：繪制夾具總圖，盡量按1：1繪制，以保證直觀性。
B：主視圖盡量符合操作者的正面位置。
C：工件輪廓用雙點(diǎn)畫線繪制，并視為假想透明體，不影響其他元件的繪制。
D：繪圖順序?yàn)椋汗ぜㄎ辉龑?dǎo)元件——夾緊裝置——其他裝置——夾具體。
4、標(biāo)注總圖上的尺寸、公差與配合和技術(shù)條件。夾具總圖結(jié)構(gòu)繪制完成后，需標(biāo)注五類尺寸和四類技術(shù)條件。
5、編寫零件明細(xì)表。明細(xì)表應(yīng)包括零件序號(hào)、名稱、代號(hào)（指標(biāo)準(zhǔn)件代號(hào)或通用件代號(hào) ）、數(shù)量、材料、熱處理、質(zhì)量等。
6、繪制總圖中非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖。
1.3.3夾具總圖上尺寸、公差與配合和技術(shù)條件的標(biāo)注
在夾具設(shè)計(jì)中，對(duì)于初設(shè)計(jì)者，在夾具總圖上如何標(biāo)注尺寸及技術(shù)條件，往往是難點(diǎn)之一，以下對(duì)此作簡(jiǎn)要闡述。
1、夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的五類尺寸
A：夾具外形輪廓尺寸——指夾具在長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向上的最大極限尺寸。若有可動(dòng)部分，則指運(yùn)動(dòng)部件在空間達(dá)到的極限位置的尺寸。標(biāo)注夾具外形尺寸的目的是避免夾具與機(jī)床或刀具在空間發(fā)生干涉。
B：工件與定位元件間的聯(lián)系尺寸——主要指工件定位面與定位元件工作面的配合尺寸或各定位元件的位置尺寸，它們直接影響工件加工精度，是計(jì)算工件定位誤差的依據(jù)。
C：夾具與刀具的聯(lián)系尺寸——主要指對(duì)刀元件或引導(dǎo)元件與夾具定位元件之間的位置尺寸、引導(dǎo)元件之間的位置尺寸或引導(dǎo)與導(dǎo)向部分的配合尺寸。
D：夾具與機(jī)床的連接部分尺寸——這類尺寸主要指夾具與機(jī)床主軸或工作如必須固定連接的平俱。如車床夾具要安裝在車床主軸上，要標(biāo)注與車床主軸的連接尺寸，銑床夾具要安裝在工作臺(tái)上，要標(biāo)注與工作如T形槽相配的定位鍵尺寸。
E：夾具內(nèi)容的配合尺寸——中心軸與夾具體孔的配合尺寸，鉆套與襯套、襯套與夾具體的配合尺寸，此類尺寸必須標(biāo)注尺寸、配合性質(zhì)及配合精度，否則夾具精度無(wú)法保證。
2、 夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的四類技術(shù)條件
夾具中的技術(shù)條件主要指夾具裝配好后，各表面之間的位置精度要求。
A：定位元件之間的相互位置要求——這是指組合定位時(shí)多個(gè)定位元件之間的相互位置要求或多件裝夾時(shí)相同定位元件之間的相互位置要求。如兩端頂尖頂軸兩端中心孔，要求兩頂尖軸線同軸度，兩V形塊對(duì)稱線的同軸度。
B：定位元件與連接元件或夾具體底面的相位置要求——夾具的連接元件或夾具體底面是夾具與機(jī)床的連接部分，它決定了夾具與機(jī)床的相對(duì)位置，也就是決定了定位元件相對(duì)機(jī)床，或刀具的位置，即決定了工件相對(duì)機(jī)床或刀具的位置。
C：引導(dǎo)元件與連接元件或夾具體底面的位置要求
D：引導(dǎo)元件與定位元件之間的相互位置要求
3、五類尺寸、四類技術(shù)條件的分類
五類尺寸、四類技術(shù)條件根據(jù)是否與工序加工要求相關(guān)而分為兩類，其精度值大小和取法不同。
A：與工件加工要求無(wú)直接關(guān)系的
① 尺寸公差與配合 這類尺寸公差與配合應(yīng)按照元件在夾具中的功用和裝配要求，根據(jù)公差與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或參閱有關(guān)資料來(lái)制定。
② 技術(shù)條件 與工件加工要求無(wú)直接關(guān)系的夾具上技術(shù)條件。
B： 與加工要求直接相關(guān)的 這類尺寸和技術(shù)條件與工件上相應(yīng)尺寸和技術(shù)條件直接對(duì)應(yīng)，直接根據(jù)工件相應(yīng)尺寸公差和相互位置允差的（1/5～1/2）的值選取。一般工件允差小，取大系數(shù)，工件允差大，則取小系數(shù)。
制定這類夾具尺寸公差時(shí)，要注意下列問(wèn)題。
① 應(yīng)經(jīng)工件的平均尺寸作為夾具相應(yīng)尺寸的基本尺寸，極限偏差按對(duì)稱雙向標(biāo)注。
② 應(yīng)以工序尺寸（不一定是工件最終尺寸）作為夾具基本尺寸的設(shè)計(jì)依據(jù)。
4、夾具調(diào)刀尺寸的標(biāo)注
當(dāng)夾具設(shè)計(jì)完成，按要求標(biāo)注尺寸后，對(duì)有些夾具如銑夾具，往往還要標(biāo)注調(diào)刀尺寸（調(diào)刀尺寸一般是指夾具的調(diào)刀基準(zhǔn)到對(duì)刀元件工作表面的位置尺寸），即刀具相對(duì)基準(zhǔn)的尺寸，它與工件加工尺寸直接相關(guān)，也是夾具總圖上關(guān)鍵尺寸要求。
1.3.4夾具體設(shè)計(jì)
夾具總體設(shè)計(jì)中最后完成的主要元件是夾具體。夾具體是夾具基礎(chǔ)件、組成夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置都要安裝在夾具體上。在加工過(guò)程中，它還要承受切削力、夾緊、慣性力及由此而產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊。所以，夾具體是夾具中一個(gè)設(shè)計(jì)、制造勞動(dòng)量大，耗費(fèi)材料多，加工要求高的零部件。在夾具成本中所占比重較大，制造周期也長(zhǎng)，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)給以足夠的重視。
1、 夾具體和毛坯結(jié)構(gòu)
實(shí)際生產(chǎn)中所用夾具體常用的有三種結(jié)構(gòu)。
A：鑄造結(jié)構(gòu)
鑄造結(jié)構(gòu)夾具體的優(yōu)點(diǎn)如下：
① 可鑄出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀。
② 鑄件抗壓強(qiáng)度大、抗振性好，特別適用于加工時(shí)振動(dòng)大、切削負(fù)荷大的場(chǎng)合。
③ 鑄件易于加工，價(jià)格低廉，成本低。但鑄件生產(chǎn)周期長(zhǎng)，因存在鑄內(nèi)應(yīng)力，易引起變形，影響夾具精度的保持性，因此，夾具體必須進(jìn)行時(shí)效處理。
B：焊接結(jié)構(gòu)其優(yōu)點(diǎn)如下：
① 容易制造，周期短。
② 采用鋼板、型材，如結(jié)構(gòu)合理，布置得當(dāng)，可減小質(zhì)量。由于上述兩優(yōu)點(diǎn)，特別適用于新產(chǎn)品試制或臨時(shí)急用的場(chǎng)合，以縮短生產(chǎn)周期。此外，一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的小型夾具，如翻轉(zhuǎn)式鉆模、蓋板式鉆模、可缷式鉆模，采用焊接式結(jié)構(gòu)十分有利，因?yàn)檫@些夾具要頻繁拆缷翻轉(zhuǎn)，力求結(jié)構(gòu)輕巧耐磨。
但焊接結(jié)構(gòu)夾具體在焊接過(guò)程中的熱變形和殘余應(yīng)力對(duì)夾具精度會(huì)有不得影響，因此，焊完后要進(jìn)行退火處理；另外，為提高剛性需加加強(qiáng)筋。
C：裝配結(jié)構(gòu)
裝配夾具體是選用夾具專用標(biāo)準(zhǔn)毛坯或標(biāo)準(zhǔn)零件，根據(jù)使用要求組裝而成，可得到精確的外形和空間位置尺寸。標(biāo)準(zhǔn)毛坯和標(biāo)準(zhǔn)零件可組織專業(yè)化生產(chǎn)，這樣不但可以大大縮短夾具體的生產(chǎn)周期，還可降低生產(chǎn)成本。要使裝配夾具體在生產(chǎn)中得到廣泛使用，必須實(shí)行夾具零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。
2、對(duì)夾具體的基本要求
A：一定的形狀和尺寸
夾具的外形，取決于安裝在夾具上的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置的形狀及它們之間的布置位置。設(shè)計(jì)時(shí)，只要將組成該夾具的所有元件、機(jī)構(gòu)和裝置的結(jié)構(gòu)尺寸都設(shè)計(jì)好并布置好它們?cè)趫D紙上的位置，就可以由此勾畫出夾具體的大致外形輪廓尺寸。因?yàn)槭菃渭a(chǎn)，一般不作復(fù)雜計(jì)算設(shè)計(jì)。通常參照類似的夾具結(jié)構(gòu)，按經(jīng)驗(yàn)類比法估計(jì)確定。
確定夾具體尺寸時(shí)，可參考下面數(shù)據(jù)。
① 鑄造結(jié)構(gòu)的夾具體，壁厚取8～25mm，過(guò)厚處挖空。
② 焊接結(jié)構(gòu)用鋼板取6～10mm，剛度不夠時(shí)加筋板。
③ 夾具體上不加工表面與工件表面之間應(yīng)有一定間隙，以保證工件與夾具體之間不發(fā)生干涉。間隙大小按以下規(guī)定選?。?
a:夾具體、工件都是毛面，間隙取8～15mm.
b:夾具體是毛面，工件是光面，間隙取4～10mm.
B：足夠的強(qiáng)度和剛度
目的是減小在加工過(guò)程中因受切削力、夾緊力等而發(fā)生變形或振動(dòng)。當(dāng)剛度不夠時(shí)，可增設(shè)加強(qiáng)筋或用框形結(jié)構(gòu)。若用加強(qiáng)筋，其壁厚取0.7～0.9倍壁厚，高度不大于壁厚5倍。
C：良好的結(jié)構(gòu)工藝性
以便于制造、裝配、并減少加工工時(shí)。如夾具體上大平面上要局部加工，可鑄出3～5mm凸臺(tái)；各加工表面，最好在同一平面內(nèi)或在同一回轉(zhuǎn)表面上，以便于加工；盡量減少加工表面面積。另外，對(duì)于切削量大的工件所使用夾具，要注意應(yīng)能方便排屑，以免影響安裝精度；對(duì)于大而重的夾具體，要考慮起吊裝置，如吊環(huán)螺釘或起重螺栓。
1.1.4銑床夾具簡(jiǎn)介
銑床夾具主要用于加工零件上的平面、凹槽、花鍵及各種成型面，是最常用的夾具之一，銑削時(shí)切削用量較大，且為斷續(xù)切削，故切削力較大，沖擊和振動(dòng)也較嚴(yán)重，因此設(shè)計(jì)銑床夾具時(shí)，應(yīng)注意工件的裝夾具在工作臺(tái)上的安裝平穩(wěn)性。
按銑削時(shí)的進(jìn)給方式，可將銑床夾具分為直線進(jìn)給式、圓周進(jìn)給式和靠模進(jìn)給式三種。
1、直線進(jìn)給銑床夾具
這類夾具安裝在銑床工作臺(tái)上，加工中隨工作臺(tái)按直線進(jìn)給方式運(yùn)動(dòng)。
直線進(jìn)給式銑床夾具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：
①、 定位鍵
為了確定夾具與機(jī)床工作臺(tái)的相對(duì)位置，在夾具體的底面上應(yīng)設(shè)置定位鍵，兩定位鍵，用沉頭螺釘固定在夾具體底面縱向槽的兩端，通過(guò)定位鍵與銑床工作臺(tái)上的T形槽配合，確定了夾具在機(jī)床上的正確位置。兩定位鍵間的距離越大，定位精度越高。除定位之外，定位鍵還能承受部分切削扭矩，減輕夾具固定螺栓的負(fù)荷，增加夾具的穩(wěn)定性。
②、 對(duì)刀元件
對(duì)刀元件是用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置的元件，常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)刀塊有：圓形對(duì)刀塊，用于加工單一平面時(shí)對(duì)刀；方形對(duì)刀塊，用于調(diào)整組合銑刀位置是對(duì)刀；直角對(duì)刀塊，用于加工兩互相垂直面或銑槽時(shí)對(duì)刀；側(cè)裝對(duì)刀塊，它安裝在夾具體側(cè)面，用于加工兩相互垂直面或銑槽時(shí)對(duì)刀。具體結(jié)構(gòu)尺寸可參閱“夾具手冊(cè)”。
對(duì)刀時(shí)，銑刀不能與對(duì)刀塊的工作表面直接接觸，以免損壞切削刃或造成對(duì)刀塊過(guò)早磨損，則應(yīng)通過(guò)塞尺來(lái)校準(zhǔn)它們之間的相對(duì)位置，即將塞尺放在刀具與結(jié)刀塊工作表面之間，憑借抽動(dòng)塞尺的松緊感覺(jué)來(lái)判斷銑刀的位置。
③、 夾具體的設(shè)計(jì)
由于銑削時(shí)的切削力和振動(dòng)較大，因此，銑床夾具的夾具體不僅要有足夠的剛度和強(qiáng)度，其高度與寬度之比也應(yīng)恰當(dāng)，一般為H/B小于或等你1~.25，以降低夾具的重心，使工件的加工表面盡量靠近工作臺(tái)面，提高加工時(shí)夾具的穩(wěn)定性。
為了提高生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，銑床夾具經(jīng)常采用聯(lián)動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)和鉸鏈夾緊機(jī)構(gòu)。
2、 圓周進(jìn)給銑床夾具
圓周時(shí)給銑床夾具多用在有回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或回轉(zhuǎn)鼓輪的銑床上，依靠回轉(zhuǎn)臺(tái)或鼓輪的旋轉(zhuǎn)將工件順序送入銑床的加工區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)切削。在切削的同時(shí)，可在裝缷區(qū)域裝缷工件，使輔助時(shí)間與機(jī)動(dòng)時(shí)間重合，因此它是一種高效率的銑床夾具。
設(shè)計(jì)圓周銑床夾具時(shí)應(yīng)注意下列問(wèn)題：
① 、沿圓周排列的工件應(yīng)盡量緊湊，以減少銑刀的空行程和轉(zhuǎn)臺(tái)（或鼓輪）的尺寸。
② 、尺寸較大的夾具不宜制成整體式，可將定位、夾緊元件或裝置直接安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上。
③ 、夾緊用手柄、螺母等元件，最好沿轉(zhuǎn)臺(tái)外沿分布，以便操作。
④ 、應(yīng)設(shè)計(jì)合適的工作拍，以減輕工件的勞動(dòng)強(qiáng)度，并注意安全。
3、 靠模銑床夾具
帶有靠模的銑床夾具稱為靠模銑床夾具，用于專用或通用銑床上加工各種非圓曲面?？磕５淖饔檬鞘构ぜ@得輔助運(yùn)動(dòng)。按照主進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方式，靠模銑床夾具可分為直線進(jìn)給和圓周進(jìn)給兩種。
靠模板輪廓曲線的設(shè)計(jì)方法：
①、 畫出工件的準(zhǔn)確外形。
②、 從工件的加工輪廓面或回轉(zhuǎn)中心作均勻的平行線或輻射線。
③、 在每條平行線或輻射線上，以銑刀半徑r作與工件外形輪廓相切的圓，連接各圓心，即得到銑刀中心的運(yùn)動(dòng)軌跡。
④、 從銑刀中心沿各平行線或輻射線截取長(zhǎng)度等于線段，得到滾輪中心的運(yùn)動(dòng)軌跡。
⑤、 從滾輪中心為圓心，滾輪半徑R為半徑畫圓，再作這些圓的內(nèi)包絡(luò)線，即得到靠模板的輪廓曲線。
銑刀的半徑應(yīng)等于或小于工件輪廓的最小曲率半徑，滾柱直徑應(yīng)等于或略大于銑刀直徑。為防止?jié)L柱和靠模板磨損后或銑刀刃磨后影響工件的輪廓尺寸，通常將靠模和滾柱作成10°～15°的斜角，以便調(diào)整。
1.1.5鉆床夾具簡(jiǎn)介
鉆床夾具，一般習(xí)慣上稱為鉆模。它是在鉆床上進(jìn)行孔的鉆、擴(kuò)、鉸、锪、攻螺紋的機(jī)床夾具。使用鉆模加工時(shí)，是借助于鉆套確定刀具的位置和引導(dǎo)刀具的進(jìn)給方向。被加工孔的尺寸精度主要是由刀具本身的精度來(lái)保證。而孔的坐標(biāo)位置精度，則由鉆套在夾具上的位置精度來(lái)確定，并能防止刀具在加工過(guò)程中發(fā)生傾斜。因此，在結(jié)構(gòu)上都設(shè)置安裝鉆套的鉆模板。
一：鉆模
鉆模的結(jié)構(gòu)形式很多，有固定式、分度式、蓋板式、翻轉(zhuǎn)式和滑柱式等主要類型地。
（1） 固定式鉆模：工件在鉆床上進(jìn)行加工的整個(gè)過(guò)程中位置都不移動(dòng)的夾具稱為固定式鉆模。這類鉆模在加工孔系工件時(shí)一般用在搖臂鉆床及多軸鉆床上。若用在立式鉆床上時(shí)，則只能進(jìn)行單個(gè)孔的加工。使用此類夾具時(shí)，必須借助于刀具（或心軸），使它準(zhǔn)確地置于套筒中，以校正夾具的位置，然后將其堅(jiān)固。這類加工方式的鉆孔精度較高。但裝卸麻煩，效率很低。
（2） 分度式鉆模：分度式鉆模主要用來(lái)加工圍繞一定的回轉(zhuǎn)軸線（立軸、臥軸、傾斜軸）分布的軸向或徑向孔系，或分布在工件幾個(gè)不同表面上的孔。工件在一次裝夾中，靠鉆模回轉(zhuǎn)依次加工各孔。因此，這類鉆模必須有分度裝置。
廣泛用于各類機(jī)床夾具上的分度裝置分為兩類，一類為直線分度裝置；另一類為回轉(zhuǎn)分度裝置?；剞D(zhuǎn)分度裝置又根據(jù)回轉(zhuǎn)軸相對(duì)于夾具體安裝基面的位置分為立式分度、臥式分度及斜式分度三種。
1、 分度裝置的組成
分度裝置一般由以下幾個(gè)部分組成。
A：轉(zhuǎn)動(dòng)（或移動(dòng)）部分 它實(shí)現(xiàn)工件的轉(zhuǎn)位（或移位）。
B：固定部分 它是分度裝置的基體，常與夾具體連接成一體。
C：對(duì)定機(jī)構(gòu) 它將轉(zhuǎn)動(dòng)（或移動(dòng)）部分與固定部分緊固在一起，起減小加工時(shí)的振動(dòng)和保護(hù)對(duì)定機(jī)構(gòu)的作用。
2、 分度對(duì)定機(jī)構(gòu)
分度對(duì)定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式很多，常見(jiàn)的有鋼球?qū)ΧC(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，常用于精度不高的場(chǎng)合，或作預(yù)定位；手拉式菱形銷（或圓柱銷）對(duì)定機(jī)構(gòu)。具有操縱簡(jiǎn)便，制造較容易，不需要嚴(yán)格防塵措施等優(yōu)點(diǎn)。這兩種結(jié)構(gòu)在中等精度的分度裝置中應(yīng)用較廣；齒輪齒條操縱的圓錐銷對(duì)定機(jī)構(gòu)，其分度對(duì)定精度較高，但要求有防塵措施；杠桿操縱單斜面對(duì)定機(jī)構(gòu)，對(duì)防塵要求不高，而分度精度較高，故使用較多。
（3） 蓋板式鉆模：蓋板式鉆模是最簡(jiǎn)單的一種鉆模。它沒(méi)有夾具體，只有一塊鉆模板。在一般情況下，鉆模板除了裝鉆套外，還裝有定位元件和夾緊裝置，加工時(shí)，只要將它蓋在工件上定位，夾緊即可。蓋板式鉆模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕巧，一般多用于加工大型工件上的小孔。但生產(chǎn)效率低，故不適宜于大批量生產(chǎn)。因使用時(shí)需經(jīng)常搬動(dòng)，故其質(zhì)量一般不超過(guò)10Kg.
（4） 翻轉(zhuǎn)式鉆模：在使用過(guò)程中，需要用手進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。因此，夾具連同工件的質(zhì)量不能太大(一般限于8～10Kg以內(nèi))。所以，它適合在幾個(gè)方向鉆孔的小型工件加工。
（5） 滑柱式鉆模：滑柱式鉆模的結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化的夾具。這種鉆模應(yīng)屬于通用夾具范疇。它可以是固定式的、移動(dòng)式的或轉(zhuǎn)動(dòng)式的。
滑柱鉆模通常是由夾具體、滑柱、升降模板和鎖緊機(jī)構(gòu)等同部分組成。當(dāng)要設(shè)計(jì)或選用此類夾具時(shí)可直接采用標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制造好的各部件進(jìn)行組裝。
滑柱鉆模具有動(dòng)作快、工作方便、各大附件互換性強(qiáng)、設(shè)計(jì)夾具及生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短等特點(diǎn)，非常適用于批量大的生產(chǎn)過(guò)程，目前變推廣到小批的生產(chǎn)中。
二：鉆套
鉆套（又稱鉆模套筒）的作用，主要用來(lái)確定鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等定尺寸刀具的軸線位置。當(dāng)加工一組平行的孔系，而這些孔間的距離又有一定的要求時(shí)，則利用位置按加工要求的鉆套來(lái)保證上述孔心距離的數(shù)度，簡(jiǎn)便可靠。
當(dāng)工件批量很小、孔間距離很小、孔徑很小或者鉆模板上位置受限制而無(wú)法采用鉆套時(shí)，也允許在鉆模板上直接加工出導(dǎo)引道具的導(dǎo)孔。
（1） 鉆套類型
鉆套的結(jié)構(gòu)和尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)使用特點(diǎn)，鉆套有下列四種型式。
固定鉆套（JB/T8045.1-1999）主要用于小批生產(chǎn)條件下單純用鉆頭鉆孔的工序。固定鉆套是直接裝在鉆模板的相應(yīng)孔中，因此固定鉆套磨損后不能更換。固定鉆套有兩種結(jié)構(gòu)：無(wú)肩的和帶肩的。帶肩的主要用于鉆模板較薄時(shí)，用以保持鉆套必須得導(dǎo)引長(zhǎng)度。有了肩部，還可以防止鉆模板上的切屑和冷卻液落入鉆套孔中。固定鉆套的下端應(yīng)超出鉆模板，以防止帶狀切屑卷入鉆套中而加劇鉆套的磨損。
可換鉆套（JB/T8045.2-1999）為了克服固定鉆套磨損后無(wú)法更換的缺點(diǎn)，因此便有可換鉆套結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)可換鉆套結(jié)構(gòu)的凸緣上銑有臺(tái)肩，鉆套螺釘?shù)呐_(tái)階形頭部壓緊在此臺(tái)肩上而防止可換鉆套轉(zhuǎn)動(dòng)。擰去螺釘，便可取出可換鉆套。
采用可換鉆套的鉆模板，在安裝可換鉆套處應(yīng)專門配裝一個(gè)襯套，可換鉆套就裝在襯套中。這樣便可避免更換鉆套時(shí)損壞鉆模板。鉆套用襯套的結(jié)構(gòu)和尺寸也已標(biāo)準(zhǔn)化，
可換鉆套的實(shí)際功用仍和固定鉆套一樣，僅供單純鉆孔的工序用。可換鉆套是用在批量較大時(shí)，便于鉆套磨損后，可以迅速更換。
快速鉆套（JB/T8045.3-1999）快速鉆套是供同一個(gè)孔須經(jīng)多種加工工步（如鉆、擴(kuò)、鉸、）所用的。由于在加工過(guò)程中須一次更換或取出鉆套以適應(yīng)不同加工刀具的需要，所以需用這種快換鉆套。標(biāo)準(zhǔn)塊換鉆套的結(jié)構(gòu)除在其凸緣銑有臺(tái)肩以供鉆套螺釘壓緊外，同時(shí)還銑出一削邊平面。當(dāng)此削邊平面轉(zhuǎn)至鉆套螺釘時(shí)，便可向上快速取出鉆套。為了防止直接磨損鉆模板，在采用快換鉆套時(shí)，鉆模板上必須配有鉆套用襯套。
布置快換鉆套時(shí)，必須注意快換鉆套的臺(tái)肩位置應(yīng)與刀具在加工時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向相適應(yīng)，防止鉆套因受刀具或切削的摩擦作用而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，使鉆套臺(tái)肩面轉(zhuǎn)出鉆套螺釘而被向上抬起。
特殊鉆套：因工件的形狀或被加工孔的位置需要而不能使用標(biāo)準(zhǔn)鉆套時(shí)，需自行設(shè)計(jì)的鉆套稱特殊鉆套。加長(zhǎng)鉆套，在加工凹面上的孔時(shí)使用，為減少刀具與鉆套的摩擦，可將鉆套引導(dǎo)高度H以上的孔徑放大。斜面或圓弧面上鉆孔，排屑空間的高度h<0.5mm,可增加鉆頭剛度，避免鉆頭引偏或折斷。小孔距鉆套，用定位銷確定鉆套位置，兼有定位與夾緊功能的鉆套，鉆套與襯套之間一段為圓柱間隙配合，一段為螺紋連接，鉆套下端為圓錐面，具有對(duì)工件定位、夾緊和引導(dǎo)刀具三種功能。
（2）鉆套的尺寸、公差及材料
在選用標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的鉆套時(shí)，鉆套導(dǎo)引孔的尺寸與公差須有設(shè)計(jì)者決定，其余結(jié)構(gòu)尺寸則在標(biāo)準(zhǔn)中都已規(guī)定。這時(shí)，可按下述原則來(lái)確定導(dǎo)引孔的尺寸與公差帶。
A：鉆套導(dǎo)引孔直徑的基本尺寸，應(yīng)等于所導(dǎo)引刀具的最大極限尺寸。
B：因?yàn)橛摄@套導(dǎo)引的刀具，都是鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等定尺寸的刀具，其結(jié)構(gòu)和尺寸都已標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化，所以鉆套導(dǎo)引孔與刀具的配合，應(yīng)按基軸制來(lái)選定。
C：鉆套導(dǎo)引孔與刀具之間，應(yīng)保證有一定的配合間隙，以防止兩者發(fā)生卡住或咬死。一般根據(jù)所導(dǎo)引的刀具和加工精度要求來(lái)選取導(dǎo)引孔的公差帶：鉆孔和擴(kuò)大時(shí)選用F7，粗鉸時(shí)選用G7，精鉸時(shí)選用G6.
D：當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)鉸刀鉸H7或H9孔時(shí)，則可不必按刀具最大尺寸來(lái)計(jì)算。直接按孔的基本尺寸，分別選用F7或E7，作為導(dǎo)引孔的基本尺寸與公差帶。
E：由于標(biāo)準(zhǔn)鉆頭的最大尺寸都是所加工孔的基本尺寸，故鉆頭的導(dǎo)引就只須按孔的基本尺寸取公差帶為F7即可。
F：如果鉆套導(dǎo)引的不是刀具的切削部分，而是刀具的導(dǎo)柱部分，這時(shí)也可以按基孔制的相應(yīng)配合選取為：H7/f7、H7/g6、H6/g5。
三：鉆模板
鉆模板用于安裝鉆套，并確保鉆套在鉆模上的正確位置。常見(jiàn)的鉆模板有以下幾種。
（1） 固定式鉆模板
固定在夾具體上的鉆模板稱為固定式鉆模板。鉆模板與夾具體鑄成一體或用螺釘和銷釘連接的鉆模板，這種鉆模板可在裝配時(shí)調(diào)整位置，因而使用廣泛。固定式鉆模板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、鉆孔精度高。
（2） 鉸鏈?zhǔn)姐@模板
當(dāng)鉆模板妨礙工件裝缷或鉆孔后需要攻螺紋時(shí)，可采用鉸鏈?zhǔn)姐@模板。鉸鏈銷與鉆模板的銷孔采用G7/h6配合，與鉸鏈座的銷孔采用N7/h6配合。鉆模板與鉸鏈座之間采用H8/g7配合。鉆套導(dǎo)向孔與夾具安裝面的垂直度可通過(guò)調(diào)整兩個(gè)支承釘?shù)母叨燃右员ＷC。加工時(shí)，鉆模板由菱形螺母鎖緊，由于鉸鏈銷孔之間存在配合間隙，用此類鉆模板加工的工件精度比固定式鉆模板低。
（3） 可缷式鉆模板
氣動(dòng)可調(diào)式鉆模上，采用了可缷鉆模反，工件先在可更換預(yù)定元件上預(yù)定位，可缷鉆模板與工件止口配合實(shí)現(xiàn)五點(diǎn)定位，夾緊氣缸的活塞桿通過(guò)開口墊圈將可缷鉆模板與工件一起壓緊。這類鉆模板的定位精度高，可與工件一起裝缷。
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2零件的工藝設(shè)計(jì)
2.1 零件的工藝設(shè)計(jì)
2.1.1 零件的功用
題目所給的零件是撥叉，機(jī)械中的撥叉，一般分為撥叉爪子，撥叉軸和撥叉手柄座。主要是撥動(dòng)滑移齒輪，改變其在齒輪軸上的位置，可以上下移動(dòng)或左右移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)不同的速度?；騽t是機(jī)械產(chǎn)品中離合器的控制，比如端面結(jié)合齒的結(jié)構(gòu)，內(nèi)外齒的結(jié)構(gòu)，都需要用撥叉控制其一部分來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)合與分離。還有一種是機(jī)械產(chǎn)品中電器的控制也是需要撥叉來(lái)實(shí)現(xiàn)開關(guān)的閉合與斷開，一般是電器盒中兩邊各一個(gè)碰卡開關(guān)，撥叉左右或上下?lián)軇?dòng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床不同方向的運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.1.2 工藝分析
從撥叉零件圖可以看出，它有七組加工表面，現(xiàn)分述如下：
①、工件底面（即2-Φ30下端面與Φ54下端面）
②、工件頂面（即2-Φ30上端面）
③、Φ15H7孔
④、Φ54頂面
⑤、寬44兩側(cè)面
⑥、Φ27H8孔
⑦、Φ5孔
⑧、撥叉叉口面
2.2 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)
2.2.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200，零件成批生產(chǎn)，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7級(jí)，加工余量等級(jí)MA-D，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符合要求的。
2.2.2 基準(zhǔn)的選擇
1、精基準(zhǔn)的選擇
選擇精基準(zhǔn)時(shí)要考慮的主要問(wèn)題是如何保證設(shè)計(jì)技術(shù)要求的實(shí)現(xiàn)以及裝夾準(zhǔn)確、可靠、方便。
① 用設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。
② 當(dāng)工件以某一組精基準(zhǔn)定位可以較方便地加工很多表面時(shí)，應(yīng)盡可能采用此組精基準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，以免生產(chǎn)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。
③ 當(dāng)精加工或光整加工工序要求加工余量盡量小而均勻時(shí)，應(yīng)選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)，即遵循“自為基準(zhǔn)”原則。該加工表面與其他表面間的位置精度要求由先行工序保證。
④ 為獲得均勻的加工余量或較高 的位置精度，可遵循“互為基準(zhǔn)”、反復(fù)加工的原則。
⑤ 有多種方案可供選擇時(shí)應(yīng)選擇定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、夾緊可靠，可使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的表面作為精基準(zhǔn)。
根據(jù)撥叉零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇撥叉的2-15H7mm孔及其下端面作為定位精基準(zhǔn)，零件上有許多表面都可以采用它作為基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。
2、粗基準(zhǔn)的選擇
① 如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面 之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果在工件上有很多不需加工的表面，則應(yīng)以其中與加工面位置精度要求較高的表面作粗基準(zhǔn)。
② 如果必須首先保證工件某重要表面的加工余量均勻，應(yīng)選擇該表面作精基準(zhǔn)。
③ 如需保證各加工表面都有足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量較小的表面作粗基準(zhǔn)。
④ 選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有澆口、冒口、飛邊等缺陷，以便定位可靠。
⑤ 粗基準(zhǔn)一般只能使用一次，特別是主要定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生較大的位置誤差。
此設(shè)計(jì)選擇?30外圓面及其上端面作為定位粗基準(zhǔn)準(zhǔn)。
2.2.3 制定工藝路線
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(wàn)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(lái)。
工藝路線一：
工序01：鑄造
工序02：人工時(shí)效
工序03：粗銑、精銑工件底面（即2-Φ30下端面與Φ54下端面）
工序04：銑工件頂面（即2-Φ30上端面）
工序05：鉆孔至Φ14；擴(kuò)Φ14孔至Φ14.8；鉸Φ14.8孔至Φ15H7
工序06：粗銑、精銑Φ54頂面
工序07：銑寬44兩側(cè)面
工序08：鉆孔至Φ24；擴(kuò)Φ24孔至Φ26.8；鉸Φ26.8孔至Φ27H8
工序09：配鉆孔至Φ4.8；鉸Φ4.8孔至Φ5
工序10：銑斷
工序11：清洗去毛刺
工序12：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序13：入庫(kù)
工藝路線二：
工序01：鑄造
工序02：人工時(shí)效
工序03：粗銑、精銑工件底面（即Φ30下端面與Φ54下端面）
工序04：銑工件頂面（即Φ30上端面）
工序05：鉆孔至Φ14；擴(kuò)Φ14孔至Φ14.8；鉸Φ14.8孔至Φ15H7
工序06：粗銑、精銑Φ54頂面
工序07：銑寬44兩側(cè)面
工序08：鉆孔至Φ24；擴(kuò)Φ24孔至Φ26.8；鉸Φ26.8孔至Φ27H8
工序09：配鉆孔至Φ4.8；鉸Φ4.8孔至Φ5
工序10：清洗去毛刺
工序11：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序12：入庫(kù)
工藝路線比較，方案一與方案二的區(qū)別在于，方案一，一次加工同時(shí)生產(chǎn)兩件，而方案二則是生產(chǎn)一件，精度都可以保證，零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為30000件，屬于大批量生產(chǎn)，故我們采用方案一。
2.2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
1. 工件底面（即2-Φ30下端面與Φ54下端面）的加工余量
已知鑄件尺寸公差為CT7級(jí)，加工余量為MA-D級(jí)，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得，鑄件的單邊加工余量Z=1.0mm,粗糙度Ra=3.2，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，需經(jīng)過(guò)粗銑——精銑方可滿足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=0.8mm
精銑 單邊余量Z=0.2mm
2. 工件頂面（即2-Φ30上端面）的加工余量
已知鑄件尺寸公差為CT7級(jí)，加工余量為MA-D級(jí)，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得，鑄件的單邊加工余量Z=1.0mm,粗糙度Ra=12.5，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。
3. Φ15H7孔的加工余量
因孔的尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造，而孔精度等級(jí)為7級(jí)，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-8知，首先鉆Φ14孔，再擴(kuò)Φ14孔至Φ14.8，最后鉸Φ14.8孔至Φ15H7即可滿足其精度要求。
4. Φ54頂面的加工余量
已知鑄件尺寸公差為CT7級(jí)，加工余量為MA-D級(jí)，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得，鑄件的單邊加工余量Z=1.0mm,粗糙度Ra=3.2，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，需經(jīng)過(guò)粗銑——精銑方可滿足其精度要求。
粗銑 單邊余量Z=0.8mm
精銑 單邊余量Z=0.2mm
5. 寬44兩側(cè)面的加工余量
已知鑄件尺寸公差為CT7級(jí)，加工余量為MA-D級(jí)，直接鑄造成圓形,粗糙度Ra=12.5，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。
6. Φ27H8孔的加工余量
因孔的尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造，而孔精度等級(jí)為8級(jí)，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-8知，首先鉆Φ24孔，再擴(kuò)Φ24孔至Φ26.8，最后鉸Φ26.8孔至Φ27H8即可滿足其精度要求。
7. Φ5孔的加工余量
因孔的尺寸小于30，故采用實(shí)心鑄造，孔的粗糙度Ra=0.8，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，需經(jīng)過(guò)鉆——鉸方可滿足其精度要求，即首先鉆孔至Φ4、再鉸Φ4孔至Φ5。
8. 撥叉叉口面的加工余量
因是兩件同時(shí)加工，撥叉叉口面不留余量。
9. 其它不加工表面，鑄造即可滿足其精度要求。
2.2.5 確定切削用量及基準(zhǔn)工時(shí)
工序01：鑄造
工序02：人工時(shí)效
工序03：粗銑、精銑工件底面（即2-Φ30下端面與Φ54下端面）
工步一：粗銑工件底面（即2-Φ30下端面與Φ54下端面）
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝500r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：精銑工件底面（即2-Φ30下端面與Φ54下端面）
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝800r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序04：銑工件頂面（即2-Φ30上端面）
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝500r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序05：鉆孔至Φ14；擴(kuò)Φ14孔至Φ14.8；鉸Φ14.8孔至Φ15H7
工步一：鉆孔至Φ14
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ14孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：擴(kuò)Φ14孔至Φ14.8
利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，選取
則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說(shuō)明書取，實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三：鉸Φ14.8孔至Φ15H7
根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得
查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序06：粗銑、精銑Φ54頂面
工步一：粗銑Φ54頂面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝500
當(dāng)＝500r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：精銑Φ54頂面
1. 選擇刀具
刀具選取端面銑刀
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立式銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝800
當(dāng)＝800r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序07：銑寬44兩側(cè)面
1.選擇刀具
刀具選取立銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
2） 決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52K型立銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝800r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3） 計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序08：鉆孔至Φ24；擴(kuò)Φ24孔至Φ26.8；鉸Φ26.8孔至Φ27H8
工步一：鉆孔至Φ24
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ24孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：擴(kuò)Φ24孔至Φ26.8
利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，選取
則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說(shuō)明書取，實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三：鉸Φ26.8孔至Φ27H8
根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得
查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序09：配鉆孔至Φ4.8；鉸Φ4.8孔至Φ5
工步一：配鉆孔至Φ4.8
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ4.8孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以
根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：鉸Φ4.8孔至Φ5
根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得
查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。
切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序10：銑斷
1. 選擇刀具
刀具選取鋸片銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X62W型臥式銑床說(shuō)明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝600
當(dāng)＝600r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序11：清洗去毛刺
工序12：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序13：入庫(kù)
3加工設(shè)備與工藝裝備的選擇
3.1 選擇機(jī)床
1、粗銑、精銑工件底面（即2-Φ30下端面與Φ54下端面），機(jī)床選擇X52K立式銑床，刀具選擇Φ60端銑刀，量具：選擇游標(biāo)卡尺，輔具有塞尺、對(duì)刀塊。
2、銑工件頂面（即2-Φ30上端面），機(jī)床選擇X52K立式銑床，刀具選擇Φ60端銑刀，量具：選擇游標(biāo)卡尺，輔具有塞尺、對(duì)刀塊。
3、鉆孔至Φ14；擴(kuò)Φ14孔至Φ14.8；鉸Φ14.8孔至Φ15H7，機(jī)床選擇Z525立式鉆床，刀具選擇Φ14麻花鉆、Φ14.8擴(kuò)孔鉆，Φ15鉸刀，量具：選擇游標(biāo)卡尺。
4、粗銑、精銑Φ54頂面，機(jī)床選擇X52K立式銑床，刀具選擇Φ60端銑刀，量具：選擇游標(biāo)卡尺，輔具有塞尺、對(duì)刀塊。
5、銑寬44兩側(cè)面，機(jī)床選擇X52K立式銑床，刀具選擇立銑刀，量具：選擇游標(biāo)卡尺，輔具：有塞尺、對(duì)刀塊。
6、鉆孔至Φ24；擴(kuò)Φ24孔至Φ26.8；鉸Φ26.8孔至Φ27H8，機(jī)床選擇Z525立式鉆床，刀具選擇Φ24麻花鉆、Φ26.8擴(kuò)孔鉆，Φ27鉸刀，量具：選擇游標(biāo)卡尺。
7、配鉆孔至Φ4.8；鉸Φ4.8孔至Φ5，機(jī)床選擇Z525立式鉆床，刀具選擇Φ4.8麻花鉆，Φ5鉸刀，量具：選擇游標(biāo)卡尺。
8、銑斷，機(jī)床選擇X62W臥式銑床，刀具選擇銑刀，量具：選擇游標(biāo)卡尺，輔具：有塞尺、對(duì)刀塊。
3.2 選擇夾具
對(duì)于成批生產(chǎn)的零件，大多采用專用機(jī)床夾具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高效的前提下，亦可部分采用通用夾具。本加工工藝規(guī)程中，所用夾具均為專用夾具，需專門設(shè)計(jì)、制造。
4零件的銑床夾具設(shè)計(jì)
4.1 問(wèn)題的提出
本夾具主要用于銑工件頂面（即2-Φ30上端面），精度等級(jí)為7級(jí)，表面粗糙度Ra12.5，要求不高，因此本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。
4.2 定位基準(zhǔn)的選擇
擬定加工路線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。選擇2-φ30外圓面及其下端面作為定位基準(zhǔn)，其中，2-φ30端面為第一定位基準(zhǔn)，與夾具體端面配合限制三個(gè)自由度，φ30外圓面為第二定位基準(zhǔn)，與固定V型塊配合限制兩個(gè)自由度，另一φ30外圓面為第三定位基準(zhǔn)，與活動(dòng)V型配合限制一個(gè)自由度，屬于完全定位。
4.3 切削力和夾緊力的計(jì)算
由于本道工序主要完成工藝槽的銑槽加工，銑削力。由《切削手冊(cè)》得：
銑削力 式（5-2）
銑削力矩 式（5-3）
式中：
代入公式（5-2）和（5-3）得
所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=
式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：
K==1.872，當(dāng)計(jì)算K<2.5時(shí)，取K=2.5
孔軸部分由M12螺母鎖緊，查表得夾緊力