KST1002換擋撥叉的加工工藝及銑10C11左端面夾具設(shè)計(jì),kst1002,換擋,加工,工藝,10,c11,端面,夾具,設(shè)計(jì) KST1002換擋撥叉的加工工藝及銑10C11左端面夾具設(shè)計(jì) 摘要 論述KST1002換擋撥叉的加工工藝及銑10C11左端面夾具設(shè)計(jì)，研究零件機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)問題，介紹工藝規(guī)程的組成、制定路線等。說明零件的機(jī)械加工工藝結(jié)構(gòu)性，結(jié)合生產(chǎn)主要從零件分析、毛坯的選擇、工藝路線的擬定、工序內(nèi)容的確定等幾個(gè)方面詳細(xì)的講述了換擋撥叉零件工藝過程設(shè)計(jì)以及工藝編制中應(yīng)注意的問題，以及如何才能達(dá)到最理想的表面質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。 針對設(shè)計(jì)給定的題目，設(shè)計(jì)銑10C11左端面專用銑床夾具。夾具設(shè)計(jì)包括：設(shè)計(jì)出對零件進(jìn)行定位，夾緊，還有引導(dǎo)的各個(gè)元件。在這里尤其要注意的是，夾具在定位零部件的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生誤差，這個(gè)誤差要在的合理控制范圍以內(nèi)，要充分了解夾具的優(yōu)缺點(diǎn)，以便改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：KST1002、換擋撥叉、加工工藝、10C11左端面、銑床夾具 Abstract The processing technology of KST1002 shifting fork and the design of the clamp for milling 10C11 left end face are discussed. The design problems of the machining process regulations for parts are studied. The composition of the process regulations and the formulation of the route are introduced. This paper illustrates the technological structure of the mechanical processing of the parts. Combining with the production, this paper describes in detail the technological process design of the shifting fork parts and the problems that should be paid attention to in the technological process design and the technological preparation, and how to achieve the most ideal surface from the aspects of the parts analysis, the selection of the blank, the drafting of the technological route and the determination of the working procedure contents. Quality and economic benefits. In view of the design of a given topic, design milling 10C11 left end milling machine fixture. Fixture design includes: positioning, clamping, and guiding components. In particular, it should be noted that the fixture in the positioning of parts, there will be errors, this error should be within a reasonable control range, to fully understand the advantages and disadvantages of the fixture, in order to improve. Key words: KST1002, shift fork, processing technology, 10C11 left end face, milling fixture I 目 錄 摘要 I Abstract II 1 引言 1 2 零件分析及毛坯的選擇 2 2.1 零件的作用 2 2.2 零件分析 3 2.2.1組成表面 3 2.2.2技術(shù)要求 3 2.2.3形位公差 3 2.3 毛坯的選擇 4 2.3.1選擇毛坯的原則 4 2.3.2零件毛坯的選擇及制造方法 4 3 擬定工藝路線 6 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 6 3.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 6 3.1.2精基準(zhǔn)的選擇 6 3.2 加工工藝路線選擇、比較與確定 7 3.3 加工設(shè)備、夾具、刀具及量具的選擇 8 4 加工余量、切削用量及切削時(shí)間的確定 11 4.1 加工余量的確定 11 4.2 切削用量及切削時(shí)間的確定 13 5 銑10C11左端面專用夾具設(shè)計(jì) 30 5.1 確定定位方案、定位元件 30 5.1.1確定定位方案 30 5.1.2確定定位元件 30 5.2 確定夾緊方案、夾緊元件 31 5.2.1確定夾緊方案 31 5.2.2確定夾緊元件 31 5.3 確定夾具體 31 5.4 確定導(dǎo)向裝置 32 5.5 銑削力計(jì)算 32 5.6 夾緊力的計(jì)算 33 5.7 定位誤差分析 34 結(jié)論 35 致謝 36 參考文獻(xiàn) 37 II 1 引言 機(jī)械工業(yè)是為國民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消耗品的產(chǎn)業(yè)，國民經(jīng)濟(jì)各部門生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益的高低在很大程度上取決于它所采用裝備的性能和質(zhì)量。所以機(jī)械工業(yè)的技術(shù)水平和規(guī)模是衡量一個(gè)國家科技水平和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)志。 經(jīng)過建國40多年的發(fā)展，機(jī)械工業(yè)已成為我國工業(yè)中產(chǎn)品門類比較齊全，具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。改革開放以來，機(jī)械工業(yè)引進(jìn)了大量的國外先進(jìn)技術(shù)，目前這些技術(shù)已大批量投入生產(chǎn)，加上國內(nèi)自行研究開發(fā)的結(jié)果，使機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)正向著合理化方向發(fā)展，對市場的適應(yīng)能力也明顯增強(qiáng)。 通過對引進(jìn)技術(shù)的消化吸收，又計(jì)劃的推進(jìn)了企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)機(jī)械產(chǎn)品的性能及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益都發(fā)生了顯著的變化，我國機(jī)械工業(yè)綜合技術(shù)水平有了較大幅度的提高，一批先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)在生產(chǎn)中得到應(yīng)用和普及，約有近10%的企業(yè)進(jìn)入了高技術(shù)企業(yè)的行列，60%以上的企業(yè)建立了專門的技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)，此外科技體制改革不斷深化，絕大多數(shù)研究院、所已進(jìn)入經(jīng)濟(jì)建設(shè)主戰(zhàn)場，正發(fā)揮越來越大的作用。 按照傳統(tǒng)的專業(yè)劃分，機(jī)械制造工藝學(xué)的研究范疇是零件的機(jī)械加工和裝配的工藝過程。很長時(shí)間以來，機(jī)械加工工藝最廣泛采用的方法是切削加工和磨削加工，即按照一定的順序，采用硬度比工件高的切削刀具實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工。改革開放以來，機(jī)械工業(yè)充分利用國內(nèi)外的技術(shù)資源，進(jìn)行技術(shù)改造，依靠科技進(jìn)步，已經(jīng)取得了長足的發(fā)展。但與世界先進(jìn)水平相比，我國的機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品在功能、質(zhì)量等方面還有較大的差距，產(chǎn)品構(gòu)成落后，精度保持性差、科研開發(fā)能力較薄弱、人員技術(shù)素質(zhì)還跟不上現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)飛速發(fā)展的需要。因此，我國機(jī)械制造業(yè)必須不斷增強(qiáng)技術(shù)力量，培養(yǎng)高水平的人才和提高現(xiàn)有人員的素質(zhì)，學(xué)習(xí)和引進(jìn)國外先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，使我國的機(jī)械制造工業(yè)早日趕上世界先進(jìn)水平。 37 2 零件分析及毛坯的選擇 2.1 零件的作用 換擋撥叉腳卡在雙聯(lián)齒輪中的軸中，變速操作機(jī)構(gòu)通過換擋撥叉頭部的操縱槽帶動(dòng)換擋撥叉與軸一起在變速箱中滑動(dòng)，換擋撥叉腳撥動(dòng)雙聯(lián)齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)，就可實(shí)現(xiàn)變速功能，從而實(shí)現(xiàn)變速器變速。該零件屬于特殊形狀零件，但復(fù)雜程度一般。由于換擋撥叉在工作時(shí)表面承受一定的壓力，因此，要求有一定的強(qiáng)度和韌度。具體結(jié)構(gòu)詳見下圖2-1所示： 圖2-1 換擋撥叉零件圖 2.2 零件分析 2.2.1組成表面 1、Ф30、R11、R35組成的圓弧表面及兩端面； 2、Ф19H8，Ф12H8，Ф5H12圓柱孔所在表面及端面； 3、R40、R60、R10、R55、R49組成的圓弧表面及兩端面； 4、尺寸90、10C11組成的前后左右四端面； 5、尺寸19、12、30°±15′、15.7組成的表面及端面。 2.2.2技術(shù)要求 1、尺寸19所在上端面，其表面粗糙度公差為6.3um； 2、尺寸15.7所在上端面，其表面粗糙度公差為6.3um； 3、30°±15′所在斜面，其表面粗糙度公差為6.3um； 4、尺寸36所在左右兩端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 5、尺寸10C11所在左右兩端面，其表面粗糙度公差為3.2um； 6、Ф19H8圓柱孔，其表面粗糙度公差為1.6um； 7、Ф10上端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 8、Ф12H8圓柱孔，其表面粗糙度公差為3.2um； 9、尺寸90所在左右兩端面，其表面粗糙度公差為6.3um； 10、其余未注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法獲得。 11、去尖角毛刺； 12、鑄造抽模角不大于2°； 13、未注明的鑄造圓角R（1-3）mm； 14、高頻淬火硬度HR（50-55）； 15、零件的材料為45鋼； 16、尺寸10C11所在左右兩端面，尺寸90所在左端面。均需進(jìn)行高頻淬火。 2.2.3形位公差 1、Ф5H12圓柱孔所在軸線相對于Ф19H8圓柱孔所在軸線的位置度公差為0.05； 2、尺寸10C11所在左端面相對于Ф19H8圓柱孔所在軸線的垂直度公差為0.10； 2.3 毛坯的選擇 2.3.1選擇毛坯的原則 1、零件的材料和其力學(xué)性能 當(dāng)零件材料為鑄鐵和青銅時(shí)采用鑄件；零件材料為鋼材時(shí)、形狀不復(fù)雜而力學(xué)性能要求較高時(shí)采用鍛件；力學(xué)性能要求不高時(shí)采用幫料。 2、零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸 大型零件一般用自由鍛或砂型鑄造件，中型零件可用模鍛件或特種鑄件；階梯軸零件各個(gè)臺(tái)階直徑相差不大時(shí)用幫料，相差較大時(shí)用鍛件。 3、生產(chǎn)類型 在大批量生產(chǎn)時(shí)應(yīng)采用較多專用的設(shè)備和工具制造毛坯，如金屬模機(jī)器造型的鑄件、模鍛或精密鍛造的毛坯；在單件小批生產(chǎn)中一般采用通用設(shè)備和工具制造毛坯，如自由鍛件、木模砂型鑄件，也可以使用焊接的方法制作大件毛坯。 4、車間的生產(chǎn)能力 應(yīng)結(jié)合車間的生產(chǎn)能力合理的選擇毛坯。 5、充分注意應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新材料 由該零件的工作環(huán)境，生產(chǎn)批量及材料等各個(gè)方面考慮，選擇砂型鑄造的方法獲得。 2.3.2零件毛坯的選擇及制造方法 通過資料顯示能夠發(fā)現(xiàn)，該45鋼材料的鑄造性能比較的好，流動(dòng)性比較的大，同時(shí)還擁有良好的加工性能和焊接性能。本次設(shè)計(jì)的換擋撥叉其材料選擇45，具體結(jié)構(gòu)見圖2-2毛坯圖。 圖2-2 換擋撥叉毛坯圖 3 擬定工藝路線 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)分粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)兩種： 3.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證加工表面有足夠的加工余量，以及保證不加工表面與加工表面間的尺寸、位置符合零件圖樣的設(shè)計(jì)要求，其選擇原則有： 1、重要表面余量均勻原則 必須首先保證工件重要表面具有較小而均勻的加工余量，應(yīng)該選擇該表面作為粗基準(zhǔn)。 2、工件表面間相互位置要求原則 必須保證工件上不加工表面與加工表面的相互位置要求，應(yīng)該以不加工表面作為粗基準(zhǔn)。 3、余量足夠原則 如果零件上各個(gè)表面均需加工，則以加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。 4、定位可靠原則 作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)該選用比較可靠、平整光潔的表面，以確保定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 5、不重復(fù)使用原則 粗基準(zhǔn)的定位精度低，在同一尺寸方向上只允許使用一次，不能重復(fù)使用，否則定位誤差太大。 本零件選尺寸36所在的右端面為粗基準(zhǔn)。 3.1.2精基準(zhǔn)的選擇 在選擇精基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何減少誤差，保證加工精度和安裝方便。精基準(zhǔn)的選擇原則有： 1、基準(zhǔn)重合原則 應(yīng)該盡可能選用零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，以免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差。 2、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 應(yīng)該盡可能選用統(tǒng)一的精基準(zhǔn)定位加工各個(gè)表面，以保證各個(gè)表面之間的相互位置精度。 3、自為基準(zhǔn)原則 有些精加工或光整加工工序要求加工余量小而且均勻，應(yīng)該選擇加工表面本身作為精基準(zhǔn)。 4、互為基準(zhǔn)原則 有些相互位置精度要求較高的表面，可采用互為基準(zhǔn)反復(fù)加工的方法保證。 本零件選Ф19H8內(nèi)孔為粗基準(zhǔn)。 3.2 加工工藝路線選擇、比較與確定 機(jī)械零件一般都是由一些簡單的幾何表面組合而成的，而每一個(gè)表面達(dá)到同樣質(zhì)量要求的加工方法可以由很多種，因此，在選擇各個(gè)表面的加工方法時(shí)，要綜合考慮各方面工藝因素的影響。2套具體加工工藝路線如下： 加工工藝路線方案1： 工序1：銑削尺寸33左端面； 工序2：銑削尺寸36右端面； 工序3：銑削尺寸90左右端面； 工序4：銑削尺寸10C11左端面； 工序5：銑削尺寸10C11右端面； 工序6：銑削尺寸19上端面； 工序7：銑削尺寸15.7上端面； 工序8：銑削30°±15′斜面； 工序9：銑削Φ10上端面； 工序10：鉆削Φ19H8圓柱孔； 工序11：鉆削Φ12H8圓柱孔； 工序12：鉆削Φ5H12圓柱孔； 工序13：倒角。 加工工藝路線方案2： 工序1：銑削尺寸33左端面； 工序2：銑削尺寸36右端面； 工序3：銑削尺寸90左右端面； 工序4：鉆削Φ19H8圓柱孔； 工序5：鉆削Φ12H8圓柱孔； 工序6：銑削尺寸10C11左端面； 工序7：銑削尺寸10C11右端面； 工序8：銑削尺寸19上端面； 工序9：銑削尺寸15.7上端面； 工序10：銑削30°±15′斜面； 工序11：銑削Φ10上端面； 工序12：鉆削Φ5H12圓柱孔； 工序13：倒角。 加工工藝路線的分析與確定： 方案1采用工序集中加工的圓柱，先對其零件進(jìn)行銑削加工，而后對零件進(jìn)行鉆削加工，這樣做的好處是節(jié)省零件的加工時(shí)間，還能夠保證零件的加工精度。適合大批量生產(chǎn)。 方案2線對其零件的大面進(jìn)行銑削加工而后對零件Φ19H8圓柱孔、Φ12H8圓柱孔進(jìn)行加工，此時(shí)加工者2個(gè)孔的原因是為了下面的加工提供比較好的定位基準(zhǔn)，但其缺點(diǎn)是工序加工較為分散，不適合大批量生產(chǎn)。 通過上面對2中加工工藝路線的比較與分析，決定選擇方案1。 3.3 加工設(shè)備、夾具、刀具及量具的選擇 在進(jìn)行下面的相關(guān)加工和檢測工具之前，首先要明確生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)。為了更好的加工出各表面、端面及內(nèi)孔，保證尺寸的同時(shí)保證零件的粗糙度。在對待加工加工之前，需要對使用的機(jī)床、采用的刀具、量具和夾具進(jìn)行相應(yīng)選擇。 工序1：銑削尺寸33左端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序2：銑削尺寸36右端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序3：銑削尺寸90左右端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序4：銑削尺寸10C11左端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序5：銑削尺寸10C11右端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序6：銑削尺寸19上端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序7：銑削尺寸15.7上端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序8：銑削30°±15′斜面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序9：銑削Φ10上端面； 將選用X6132臥式銑床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序10：鉆削Φ19H8圓柱孔； 選用Z525立式鉆床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序11：鉆削Φ12H8圓柱孔； 選用Z525立式鉆床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序12：鉆削Φ5H12圓柱孔； 選用Z525立式鉆床進(jìn)行加工，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序13：倒角。 4 加工余量、切削用量及切削時(shí)間的確定 4.1 加工余量的確定 工序1：銑削尺寸33左端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序2：銑削尺寸36右端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序3：銑削尺寸90左右端面； 工步1：粗銑尺寸90左右端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm。 工步2：半精銑尺寸90左右端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序4：銑削尺寸10C11左端面； 工步1：粗銑尺寸10C11左端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1.5mm。 工步2：半精銑尺寸10C11左端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1mm。 工步3：精銑尺寸10C11左端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序5：銑削尺寸10C11右端面； 工步1：粗銑尺寸10C11右端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1.5mm。 工步2：半精銑尺寸10C11右端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1mm。 工步3：精銑尺寸10C11右端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序6：銑削尺寸19上端面； 工步1：粗銑尺寸19上端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm。 工步2：半精銑尺寸19上端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序7：銑削尺寸15.7上端面； 工步1：粗銑尺寸15.7上端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm。 工步2：半精銑尺寸15.7上端面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序8：銑削30°±15′斜面； 工步1：粗銑30°±15′斜面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm。 工步2：半精銑30°±15′斜面； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序9：銑削Φ10上端面； 工序10：鉆削Φ19H8圓柱孔； 工步1：鉆削Φ19H8圓柱孔底孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm。 工步2：擴(kuò)削Φ19H8圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為6.9mm。 工步3：鉸削Φ19H8圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.1mm。 工序11：鉆削Φ12H8圓柱孔； 工步1：鉆削Φ12H8圓柱孔底孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為2.5mm。 工步2：擴(kuò)削Φ12H8圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為3.4mm。 工步3：鉸削Φ12H8圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.1mm。 工序12：鉆削Φ5H12圓柱孔； 工步1：鉆削Φ5H12圓柱孔底孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1.5mm。 工步2：擴(kuò)削Φ5H12圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為1.4mm。 工步3：鉸削Φ5H12圓柱孔； 依據(jù)相關(guān)加工資料，決定其加工余量為0.1mm。 工序13：倒角。 4.2 切削用量及切削時(shí)間的確定 工序1：銑削尺寸33左端面； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=53，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序2：銑削尺寸36右端面； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=53，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序3：銑削尺寸90左右端面； 工步1：粗銑尺寸90左右端面； （1）切削深度2.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑尺寸90左右端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序4：銑削尺寸10C11左端面； 工步1：粗銑尺寸10C11左端面； （1）切削深度1.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑尺寸10C11左端面； （1）切削深度1mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：精銑尺寸10C11左端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序5：銑削尺寸10C11右端面； 工步1：粗銑尺寸10C11右端面； （1）切削深度1.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑尺寸10C11右端面； （1）切削深度1mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：精銑尺寸10C11右端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=23，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序6：銑削尺寸19上端面； 工步1：粗銑尺寸19上端面； （1）切削深度2.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑尺寸19上端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序7：銑削尺寸15.7上端面； 工步1：粗銑尺寸15.7上端面； （1）切削深度2.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=12，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑尺寸15.7上端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=12，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序8：銑削30°±15′斜面； 工步1：粗銑30°±15′斜面； （1）切削深度2.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=7，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑30°±15′斜面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=7，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序9：銑削Φ10上端面； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=10，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序10：鉆削Φ19H8圓柱孔； 工步1：鉆削Φ19H8圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：擴(kuò)削Φ19H8圓柱孔； （1）采用的擴(kuò)孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：鉸削Φ19H8圓柱孔； （1）采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序11：鉆削Φ12H8圓柱孔； 工步1：鉆削Φ12H8圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：擴(kuò)削Φ12H8圓柱孔； （1）采用的擴(kuò)孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：鉸削Φ12H8圓柱孔； （1）采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=36，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序12：鉆削Φ5H12圓柱孔； 工步1：鉆削Φ5H12圓柱孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=26，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：擴(kuò)削Φ5H12圓柱孔； （1）采用的擴(kuò)孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=26，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：鉸削Φ5H12圓柱孔； （1）采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，?。? 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=26，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序13：倒角。 5 銑10C11左端面專用夾具設(shè)計(jì) 本章將對銑削10C11左端面銑床夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的夾具將被使用在X6132臥式銑床上。具體設(shè)計(jì)如下： 5.1 確定定位方案、定位元件 5.1.1確定定位方案 利用尺寸36所在右端面進(jìn)行定位（右端面和定位夾緊座左端面接觸）限制三個(gè)方向的自由度?？紤]到零件外形特殊，在兩處尺寸10C11叉角處各采用一個(gè)支承螺釘，對工件進(jìn)行輔助支承。利用尺寸90所在左端面進(jìn)行定位（左端面和定位塊左端面接觸）限制2個(gè)方向的自由度。利用R49所在圓弧進(jìn)行定位，在其圓弧端面處插入工件定位銷，限制1個(gè)自由度；實(shí)現(xiàn)了零件完全定位。 其余零件定位方案的確定：均采用的“一面兩銷”的定位方案。 5.1.2確定定位元件 1、換擋撥叉定位元件：采用的是定位夾緊座、定位塊、工件定位銷。 2、其他零件定位元件的選擇：均采用定位銷。具體構(gòu)造見圖5-1。 圖5-1 銑床專用夾具定位裝置 5.2 確定夾緊方案、夾緊元件 5.2.1確定夾緊方案 本次夾具設(shè)計(jì)是要對10C11左端面進(jìn)行銑削加工。利用定位夾緊座、夾緊盤固定板、夾緊盤、方頭螺栓對工件進(jìn)行夾緊。利用工件定位銷、夾緊板、六角螺母對工件進(jìn)行輔助夾緊。 其余零件夾緊方案確定：在對角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對其進(jìn)行夾緊。 5.2.2確定夾緊元件 1、換擋撥叉夾緊元件的確定：定位夾緊座、夾緊盤固定板、夾緊盤、方頭螺栓、工件定位銷、夾緊板、六角螺母。 2、其他零件夾緊元件的選擇：2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 5.3 確定夾具體 通過資料的查閱，能夠知道夾具體毛坯有：鑄造夾具體、焊接夾具體、鍛造夾具體、型材夾具體。 在本次設(shè)計(jì)中采用鑄造夾具體，材料采用灰鑄鐵（HT200）。HT200指的是最低抗拉強(qiáng)度為200MPa的灰鑄鐵，是較高強(qiáng)度鑄鐵，基體為珠光體，強(qiáng)度、耐磨性、耐熱性、減振性均較好，鑄造性能也較好。具體構(gòu)造見圖5-2： 圖5-2 銑床專用夾具夾具體 5.4 確定導(dǎo)向裝置 在夾具的左端，采用對刀塊，作為本夾具設(shè)計(jì)的導(dǎo)向裝置。 5.5 銑削力計(jì)算 刀具：高速鋼端面銑刀；機(jī)床：X6132臥式銑床 由所列公式 得 查切削手冊得其中：修正系數(shù)，，，，，，，z=24，。代入上式，可得 F=785.4N 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 5.6 夾緊力的計(jì)算 。 其中：為基本安全系數(shù)，取1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1；為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3；為手動(dòng)夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實(shí)際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，（見《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》） 所以 取螺栓預(yù)緊力。 選M8粗牙螺紋螺栓，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼的許用拉應(yīng)力，故可用M8螺紋連接來夾緊工件。 5.7 定位誤差分析 夾具的主要定位元件為兩平面和一定位銷，孔與銷間隙配合。本夾具是用來在臥式銑床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動(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)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為：Td=Dmax-Dmin=-0.080+0.170=0.09mm。 本次設(shè)計(jì)的夾具加工10C11左端面，分成3步進(jìn)行加工，粗銑、半精銑精銑。另外通過圖紙上面能夠看出，該表面的表面粗糙度公差為3.2um。本次夾具設(shè)計(jì)其加工精度誤差肯定是能夠滿足要求。 結(jié)論 經(jīng)過完成課程設(shè)計(jì)，將課堂上的知識和實(shí)際的知識有了一次很好的融合，不僅加深了所學(xué)習(xí)的專業(yè)知識，還在實(shí)踐中得到了運(yùn)用，尤其是分析零件、編制零件的加工工藝路線上，我比較的費(fèi)時(shí)費(fèi)力，從這一點(diǎn)也能夠看出我在這方面知識的缺乏。另外當(dāng)我對每一個(gè)工序進(jìn)行計(jì)算，特別是確定切削用量、切削速度和進(jìn)給量上面，我有了深刻的了解。 在這次的設(shè)計(jì)過程中，我查看了大量的設(shè)計(jì)方法和制造方面的書籍，當(dāng)我還是不明白的時(shí)候，我就請教老師或者和同學(xué)在一起交流。在圖紙的繪制上面我運(yùn)用了CAD軟件。通過和該軟件的接觸，不僅使我更加熟練的使用這個(gè)軟件，同時(shí)，我還熟悉了其他的一些辦公軟件。 當(dāng)然，這個(gè)設(shè)計(jì)肯定有不足的地方，畢竟是進(jìn)行的理論上的設(shè)計(jì)，能否在實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)中得到運(yùn)用，還是個(gè)未知數(shù)。除了考慮可行性以外，還要考慮這個(gè)制造的成本。 致謝 在完成本次設(shè)計(jì)的時(shí)候，最需要感謝的人就是指導(dǎo)老師，他不光人和藹可親而且為人比較的謙虛、學(xué)識和知識比較淵博、處事方面比較的嚴(yán)謹(jǐn)，他是學(xué)習(xí)的榜樣和行動(dòng)的指南。平時(shí)的指導(dǎo)老師就比較的辛苦，但是他每周都能夠抽出時(shí)間來幫助解決設(shè)計(jì)中存在的問題和設(shè)計(jì)中存在的疑問。這這里，我要向我的老師表示我心里面最崇高的敬意和感謝，感謝我的同組同學(xué)，為我在設(shè)計(jì)的過程中提供的任何的幫助，可以這樣講沒有你們的幫助，就沒有本次設(shè)計(jì)的成功。謝謝你們。 最后，因?yàn)檫@篇設(shè)計(jì)做的時(shí)間上比較的急、設(shè)計(jì)內(nèi)容和構(gòu)思上比較的粗糙，還請大家?guī)臀倚薷?。感謝！ 參考文獻(xiàn) 1 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)，金屬切削手冊[M]，上海科學(xué)技術(shù)出版社，2005 2 黃如林，劉新佳，汪群 切削加工簡明實(shí)用手冊[M]，化學(xué)工業(yè)出版社，2005 3 余光國，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。 4 周永強(qiáng)，高等學(xué)校課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2008 5 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980 6 張進(jìn)生 機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]，機(jī)械工業(yè)出版社，1995 7 李慶壽 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]，機(jī)械工業(yè)出版社，1991 8 李洪 機(jī)械加工工藝手冊[M]，北京出版社，1996 9 劉文劍，曹天河，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987 10 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