換擋撥叉的加工工藝裝備及銑頂面、φ5孔上端面夾具設(shè)計(jì)含4張CAD圖,換擋,加工,工藝,裝備,銑頂面,端面,夾具,設(shè)計(jì),CAD 撥叉零件的加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)涉及機(jī)械制造技術(shù)與夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差匹配與測(cè)量等知識(shí)。本設(shè)計(jì)包括工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)和專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)三個(gè)部分。在工藝設(shè)計(jì)中，首先要對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝流程，然后設(shè)計(jì)毛坯的結(jié)構(gòu)，選擇零件的加工基準(zhǔn)，然后設(shè)計(jì)零件的工藝路線;然后計(jì)算各工序零件的尺寸，關(guān)鍵是確定各工序的工藝設(shè)備和切削參數(shù);然后設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具，選擇并設(shè)計(jì)夾具。定位元件、夾緊元件、導(dǎo)向元件、夾具本體、機(jī)床連接部件等各部件，計(jì)算夾具定位的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性和不足，并在今后的設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：夾具；工序；切削用量；分析； III Abstract The design involves mechanical manufacturing technology and fixture design, metal cutting machine tools, tolerance matching and measurement knowledge. The design includes process design, process design and special fixture design three parts. In the process design, first of all, to analyze the parts, understand the parts of the process flow, and then design the structure of the blank, select the parts of the processing benchmark, and then design the parts of the process line; Then calculate the size of each process part, the key is to determine the process equipment and cutting parameters of each process; Then design special fixture, select and design fixture. The positioning elements, clamping elements, guiding elements, jig body, machine tool connecting parts and other parts, calculate the positioning error of the jig positioning, analyze the rationality and shortcomings of the jig structure, and pay attention to the improvement in the future design. Key words: Fixture; Process; Cutting amount; Analysis; 目 錄 摘 要 II Abstract III 第1章 前言 1 第2章 零件的分析 2 2.1 零件的作用 2 2.2零件的工藝分析 2 2.3 毛坯制造形式及結(jié)構(gòu)的確定 2 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 3.1基準(zhǔn)的選擇 5 3.2 加工工藝路線的確定 5 3.3切削用量及切削時(shí)間的確定 6 第4章 夾具設(shè)計(jì) 20 4.1夾具方案設(shè)計(jì) 20 4.2定位方案分析 21 4.3定位元件設(shè)計(jì) 22 4.4夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與夾緊力計(jì)算 22 4.5對(duì)刀元件設(shè)計(jì) 23 4.6定位誤差計(jì)算 24 結(jié) 論 26 致 謝 27 參考文獻(xiàn) 28 第1章 前言 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)力的發(fā)展，要求機(jī)械工業(yè)不斷提供先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，加之市場(chǎng)需求的變化多端，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來(lái)越短，多品種、小批量生產(chǎn)的比例在提高。這樣，傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作，很不適應(yīng)新的生產(chǎn)特點(diǎn)。為了適應(yīng)機(jī)械工業(yè)又好又快發(fā)展的需要，機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)也必須與時(shí)俱進(jìn)，要求企業(yè)的高級(jí)技能人才能不斷設(shè)計(jì)出構(gòu)思合理、結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確、工藝精良的夾具。所以，在大學(xué)畢業(yè)之前，選擇簡(jiǎn)單的夾具設(shè)計(jì)，希望通過(guò)此次設(shè)計(jì)，在過(guò)程中希望得到以下訓(xùn)練： （1）運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，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，保證零件的加工質(zhì)量。 （2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 （3）學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱(chēng)，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。 （4）熟悉零件的工藝制定，和有關(guān)計(jì)算。 這次設(shè)計(jì)是在學(xué)完大學(xué)的全部課程之后進(jìn)行的，畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)各課程的深入綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，設(shè)計(jì)是大學(xué)至關(guān)重要的一環(huán)。本設(shè)計(jì)就汽車(chē)的換擋撥叉的工藝規(guī)程及其加工過(guò)程中的專(zhuān)用夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于作者的能力有限，設(shè)計(jì)難免存在不足和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)各位老師給予指教，在此致謝！ 4 第2章 零件的分析 2.1 零件的作用 撥叉的作用主要起固定支撐作用，各部分尺寸結(jié)構(gòu)詳細(xì)圖如下： 圖2.1零件圖 2.2零件的工藝分析 在對(duì)于零件的分析時(shí)，我們主要考慮的方向?yàn)椋? （1）零件的表面粗糙度要求和加工要求； （2）零件的技術(shù)要求和輔助要求，相關(guān)的配合要求等； （3）尺寸要求，公差和形位公差等要求； 2.3 毛坯制造形式及結(jié)構(gòu)的確定 確定毛坯包括選擇毛坯類(lèi)型及其制造方法。毛坯類(lèi)型有鑄、鍛、壓制、沖壓、焊接、型材和板材等。確定毛坯時(shí)要考慮下列因素： 1）零件的材料及其力學(xué)性能。當(dāng)零件的材料選定后，毛坯的類(lèi)型就大致確定了。例如，材料是鑄鐵，就選鑄造毛坯；材料是鋼材，且力學(xué)性能要求高時(shí)，可選鍛件；當(dāng)力學(xué)性能要求較低時(shí)，可選型材或鑄鋼。 2）零件的形狀和尺寸。形狀復(fù)雜的毛坯，常用鑄造方法。薄壁零件，不可用砂型鑄造；尺寸大的鑄件宜用砂型鑄造；中、小型零件可用較先進(jìn)的鑄造方法。 3）生產(chǎn)類(lèi)型。大量生產(chǎn)應(yīng)選精度和生產(chǎn)率都比較高的毛坯制造方法，用于毛坯制造的昂貴費(fèi)用可由材料消耗的減少和機(jī)械加工費(fèi)用的降低來(lái)補(bǔ)償。如鑄件應(yīng)采用金屬模機(jī)器造型或精密鑄造；鍛件應(yīng)采用模鍛、冷軋和冷拉型材等。單件小批生產(chǎn)則應(yīng)采用木模手工造型或自由鍛。 4）生產(chǎn)條件。確定毛坯必須結(jié)合具體生產(chǎn)條件，如現(xiàn)場(chǎng)毛坯制造的實(shí)際水平和能力、外協(xié)的可能性等。有條件時(shí)，應(yīng)積極組織地區(qū)專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)，統(tǒng)一供應(yīng)毛坯。 5）充分考慮利用新工藝、新技術(shù)和新材料的可能性。目前毛坯制造方面的新工藝、新技術(shù)和新材料的發(fā)展很快。例如，精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料等在機(jī)械中的應(yīng)用日益增加。應(yīng)用這些方法后，可大大減少機(jī)械加工量，有時(shí)甚至可不再進(jìn)行機(jī)械加工，其經(jīng)濟(jì)效果非常顯著。 零件的材料為HT200?？紤]到零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，在工作過(guò)程中受力不大及沒(méi)有經(jīng)常承受交變載荷，因此，應(yīng)該選用鑄件。由于零件年產(chǎn)量為4000件，以達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，重量在12kg以下，故可采用機(jī)械造型中的金屬模鑄造。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。 使用CAD制圖軟件對(duì)毛坯圖進(jìn)行繪制，毛坯圖如下： 圖2.2毛坯圖 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1基準(zhǔn)的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x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(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。按照有關(guān)粗基準(zhǔn)原則，應(yīng)以外圓柱面為粗基準(zhǔn)面（兩個(gè)短V形塊定位），限制4個(gè)自由度，用不加工面限制一個(gè)移動(dòng)的自由度，再用撥叉孔的外圓面限定一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，達(dá)到完全定位。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。精基準(zhǔn)選擇的原則有：基準(zhǔn)重合原則、基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、互為基準(zhǔn)原則和自為基準(zhǔn)原則。在選擇時(shí)，主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)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(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不再重復(fù)。 3.2 加工工藝路線的確定 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)該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)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工作集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 最后的加工路線確定如下： 工 序 號(hào) 工 序 內(nèi) 容 010 金屬型鑄造 鑄造毛坯 020 時(shí)效處理 030 粗銑左端面 040 粗銑、半精、精銑右端面 050 半精、精銑左端面 060 鉆擴(kuò)絞φ12孔 070 銑φ5孔上端面 080 鉆擴(kuò)絞φ5孔 090 粗半精鏜叉頭兩內(nèi)側(cè) 100 粗銑、半精、精銑銑叉頭6mm臺(tái)階 110 磨φ12孔 120 硬化叉頭處高頻淬火 130 拆箱，清理飛邊、毛刺 140 檢查各部尺寸及精度 150 入庫(kù) 3.3切削用量及切削時(shí)間的確定 工序30粗銑左端面 刀具：高速鋼端銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=6 背吃刀量：=2mm 每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-13，=0.20-0.30之間，取=0.25mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-23，=15-20，取=18m/min 機(jī)床主軸速度： ，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35，取=100r/min 實(shí)際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 銑削寬度：=20mm 刀具切入長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 具切出長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9取=2mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：查查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 輔助時(shí)間： 工序40粗銑、半精、精銑右端面 1.粗銑 刀具：高速鋼端銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=6 背吃刀量：=2mm 每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-13，=0.20-0.30之間，取=0.25mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-23，=15-20，取=18m/min 機(jī)床主軸速度： ，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35，取=100r/min 實(shí)際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 銑削寬度：=20mm 刀具切入長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 具切出長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9取=2mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：查查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 輔助時(shí)間： 2.半精銑 刀具：高速鋼端銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=8 背吃刀量：=0.8mm 每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-13，=1.2-2.7之間，取=1.5mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-23，=15-20，精銑時(shí)增加30%，取=20m/min 機(jī)床主軸速度： ，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35，取=125r/min 實(shí)際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 銑削寬度：=20mm 刀具切入長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 具切出長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9取=2mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：查查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 輔助時(shí)間： 3.精銑 刀具：高速鋼端銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=10 背吃刀量：=0.2mm 每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-13，=1.0-2.7之間，取=1.5mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-23，=15-20，精銑時(shí)增加30%，取=25m/min 機(jī)床主軸速度： ，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35，取=160r/min 實(shí)際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 銑削寬度：=20mm 刀具切入長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 具切出長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9取=2mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：查查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 輔助時(shí)間： 工序50半精、精銑左端面 1.半精銑 刀具：高速鋼端銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=8 背吃刀量：=0.8mm 每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-13，=1.2-2.7之間，取=1.5mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-23，=15-20，精銑時(shí)增加30%，取=20m/min 機(jī)床主軸速度： ，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35，取=125r/min 實(shí)際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 銑削寬度：=20mm 刀具切入長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 具切出長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9取=2mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：查查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 輔助時(shí)間： 2.精銑 刀具：高速鋼端銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=10 背吃刀量：=0.2mm 每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-13，=1.0-2.7之間，取=1.5mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-23，=15-20，精銑時(shí)增加30%，取=25m/min 機(jī)床主軸速度： ，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35，取=160r/min 實(shí)際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 銑削寬度：=20mm 刀具切入長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 具切出長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9取=2mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：查查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 輔助時(shí)間： 工序60 鉆擴(kuò)絞φ12孔 鉆10孔 1 刀具：Φ10高速鋼麻花鉆 進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-13，取=0.25mm/r 鉆削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-13，取=15m/min 機(jī)床主軸速度： 查表4-9，取=320r/min 實(shí)際鉆削速度： 每分進(jìn)給量： 鉆孔深度：=30.5mm 刀具切入長(zhǎng)度：由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-42得： 刀具切出長(zhǎng)度：查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-42取=2mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-42得： 擴(kuò)11.8孔 1 刀具：擴(kuò)孔鉆 進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-13，取=0.3mm/r 鉆削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-13，取=20m/min 機(jī)床主軸速度： 查表4-9，取=400r/min 實(shí)際鉆削速度： 每分進(jìn)給量： 鉆孔深度：=30.5mm 刀具切入長(zhǎng)度：由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-42得： 刀具切出長(zhǎng)度：查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-42取=2mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-42得： 鉸12孔 1 刀具：鉸刀 進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-13，取=0.4mm/r 鉆削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-13，取=30m/min 機(jī)床主軸速度： 查表4-9，取=600r/min 實(shí)際鉆削速度： 每分進(jìn)給量： 鉆孔深度：=30.5mm 刀具切入長(zhǎng)度：由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-42得： 刀具切出長(zhǎng)度：查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-42取=2mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-42得： 工序70 銑φ5孔上端面 刀具：直柄盤(pán)銑刀，D=14mm，齒數(shù)z=3 背吃刀量：=3mm 每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-14，=0.08-0.05之間，取=0.05mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-39，=17-20m/min，取=18m/min 機(jī)床主軸速度： ，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35，取=375r/min 實(shí)際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 銑削寬度：=30.5mm 刀具切入長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 具切出長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9取=2mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：查查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 輔助時(shí)間： 工序80 鉆擴(kuò)絞φ5孔 鉆孔至Φ3 選用Φ3mm高速鋼麻花鉆 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.2-10，，《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-13取； 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.2-17，查得 ，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12，取n=1000r/min 實(shí)際鉆削速度： 每分進(jìn)給量： 鉆孔深度：=20mm 刀具切入長(zhǎng)度：由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.2-45得： 刀具切出長(zhǎng)度：查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.2-45取=2mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.2-45得： 輔助時(shí)間： 工步五：擴(kuò)Φ3孔至Φ4.8 選用Φ4.8mm高速鋼擴(kuò)孔鉆 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.2-32，，《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-13??； 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.2-34，查得 ，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-12，取n=1600r/min 實(shí)際鉆削速度： 每分進(jìn)給量： 鉆孔深度：=20mm 刀具切入長(zhǎng)度：由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.2-45得： 刀具切出長(zhǎng)度：查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.2-45取=2mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.2-45得： 輔助時(shí)間： 工步六：鉸Φ4.8孔至Φ56 選用Φ5mm高速鋼鉸刀 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.2-38，，《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-16??； 由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.2-41，查得 ，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-15，取n=400r/min 實(shí)際鉆削速度： 每分進(jìn)給量： 鉆孔深度：=20mm 刀具切入長(zhǎng)度：由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.2-45得： 刀具切出長(zhǎng)度：查機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.2-45取=20mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.2-45得： 輔助時(shí)間： 工序90 粗半精鏜叉頭兩內(nèi)側(cè) 粗鏜 刀具：YG6鏜刀 背吃刀量：=2.5mm 進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表29-14，取=0.6mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表29-14，取=30m/min 機(jī)床主軸速度： ，查表4-16，取=200r/min 實(shí)際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 切削工時(shí)計(jì)算： 精鏜 刀具：YG6鏜刀 背吃刀量：=0.5mm 進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表29-14，取=0.8mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表29-14，取=40m/min 機(jī)床主軸速度： ，查表4-16，取=275r/min 實(shí)際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 切削工時(shí)計(jì)算： 工序100 粗銑、半精、精銑銑叉頭6mm臺(tái)階 1.粗銑 刀具：高速鋼立銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=6 背吃刀量：=1.2mm 每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-13，=0.20-0.30之間，取=0.25mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-23，=15-20，取=18m/min 機(jī)床主軸速度： ，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35，取=100r/min 實(shí)際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 銑削寬度：=75mm 刀具切入長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 具切出長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9取=2mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：查查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 輔助時(shí)間： 2.半精銑 刀具：高速鋼立銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=8 背吃刀量：=0.6mm 每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-13，=1.2-2.7之間，取=1.5mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-23，=15-20，精銑時(shí)增加30%，取=20m/min 機(jī)床主軸速度： ，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35，取=125r/min 實(shí)際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 銑削寬度：=75mm 刀具切入長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 具切出長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9取=2mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：查查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 輔助時(shí)間： 3.精銑 刀具：高速鋼立銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=10 背吃刀量：=0.2mm 每齒進(jìn)給量：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-13，=1.0-2.7之間，取=1.5mm/z 銑削速度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-23，=15-20，精銑時(shí)增加30%，取=25m/min 機(jī)床主軸速度： ，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-35，取=160r/min 實(shí)際銑削速度： 每分進(jìn)給量： 銑削寬度：=75mm 刀具切入長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 具切出長(zhǎng)度：查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9取=2mm 機(jī)動(dòng)時(shí)間：查查《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表3.4-9公式如下： 輔助時(shí)間： 工序110 磨φ12孔 選用Φ20mm砂輪片 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表4.2-33，主軸轉(zhuǎn)速n=1500r/min 砂輪速度為： 軸向進(jìn)給量為： 第4章 夾具設(shè)計(jì) 4.1夾具方案設(shè)計(jì) 根據(jù)課題要求，設(shè)計(jì)了一套銑頂面專(zhuān)用夾具。根據(jù)零件圖和加工工藝可知銑平面用盤(pán)形銑刀加工。X51立式銑床屬于銑床中廣泛應(yīng)用的一種機(jī)床，是一種強(qiáng)力金屬切削機(jī)床，該機(jī)床剛性強(qiáng)，進(jìn)給變速范圍廣，能承受重負(fù)荷切削。 圖4.1 X51立式銑床 4.2定位方案分析 如圖4.2所示六點(diǎn)定位原理圖，物體在空間具有六個(gè)自由度，即沿x、y、z三個(gè)直角坐標(biāo)軸方向的移動(dòng)自由度和繞這三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。因此，要完全確定物體的位置，就必須清楚這六個(gè)自由度。 圖4.2 在加工該零件時(shí)，需要限制6個(gè)自由度，分別是3個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和3個(gè)移動(dòng)自由度。圓柱端面限制3個(gè)自由度，內(nèi)孔限制2個(gè)自由度，擋銷(xiāo)限制1個(gè)自由度。 4.3定位元件設(shè)計(jì) 機(jī)床的工作臺(tái)平面上每隔一定的額距離分布著一些T型槽，這些槽一般有較高的加工精度，如較高的尺寸公差等級(jí)、較高的平面度、平行度、垂直度等級(jí)。這些槽的作用適用于安裝夾具，并和夾具的定位鍵配合，定位鍵一方面安裝在夾具上，另一方面與機(jī)床工作臺(tái)配合，通過(guò)插入工作臺(tái)的T形槽起到確定夾具和機(jī)床相對(duì)位置的作用。定位鍵的具體結(jié)構(gòu)如圖5。 圖4.3 定位鍵 4.4夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與夾緊力計(jì)算 如圖所示，采用移動(dòng)壓板作為夾緊機(jī)構(gòu)。移動(dòng)壓板機(jī)構(gòu)選用的都是標(biāo)準(zhǔn)件，包括移動(dòng)壓板、螺母、雙頭螺柱、彈簧、調(diào)節(jié)支撐。移動(dòng)壓板是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易獲得的夾緊機(jī)構(gòu)，使用移動(dòng)壓板時(shí)，先裝入工件，然后把移動(dòng)壓板的頭部移動(dòng)至需要夾緊的部位，再用扳手?jǐn)Q緊夾緊工件。 圖4.4夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊力計(jì)算 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》孟少農(nóng)表6.3-8中公式 W=(WL-q)l1l1+l2η WL=M/[12d2tan(α+?1+fRcotβ2] W：作用在工件上的夾緊力 WL：螺旋夾緊力 M：螺旋上的原始作用力M=QL d2：螺紋中徑,取6.8mm Q：手柄上的的作用力，取50N L：手柄長(zhǎng)度，取200mm l1:支撐到螺栓中心線距離,取24mm l2:螺栓中心線到夾緊中心距離,取21mm q:彈簧彈力（此處忽略不計(jì)） ：機(jī)構(gòu)效率，取0.9 α：螺旋升角：查數(shù)據(jù)取6° ：楔塊與杠桿摩擦角：此處取0 β：螺紋摩擦角：取8.5 f：螺母支撐面的摩擦因數(shù)；取0.1 R螺母支承面的內(nèi)外半徑；取8.5 帶入數(shù)據(jù)得： WL=50×2000.5×6.8×tan(6+0+11.43)=9708N W=9708×2424+21×0.9=5393N 4.5對(duì)刀元件設(shè)計(jì) 本工序是銑平面，才用的刀具是立銑刀，根據(jù)工藝規(guī)程的編排可知立銑刀的直徑是大于被加工表面寬度的，在水平方向上刀具的位置由目測(cè)即可。需要確定刀具位置的方向是垂直方向，這個(gè)方向刀具的位置決定了加工深度。因?yàn)橹恍枰粋€(gè)方向進(jìn)行對(duì)刀，所以采用圓形對(duì)刀塊就能滿足要求。圓形對(duì)刀塊安裝在夾具頂部，加工時(shí)讓刀具接近對(duì)刀塊頂部，在刀具和對(duì)刀塊之間放入塞尺，直到塞尺厚度符合夾具裝配圖標(biāo)明的尺寸即可。 圖4.5 圓形對(duì)刀塊 4.6定位誤差計(jì)算 圖4.6 定位誤差分析圖 根據(jù)《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》表3-16定位誤差的計(jì)算公式： x方向的定位誤差為： z方向的定位誤差為： 公式中：為孔的最大偏差 為軸的最小偏差 根據(jù)裝配圖可知孔的偏差為（+0.027,0）軸偏差為（-0.16，-0.12）： δD=0.027mm δd=0.16mm 則Z方向的定位誤差為： Δyz=0.5×（0.027+0.16）=0.09mm 結(jié) 論 通過(guò)此次設(shè)計(jì)，可以提高綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，其中包括看圖、繪圖、設(shè)計(jì)計(jì)算、查閱手冊(cè)等諸多在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)必備的基本能力，畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于今后的學(xué)習(xí)和工作都是一次難得的演練。通過(guò)對(duì)前調(diào)整臂外殼工藝規(guī)程及其專(zhuān)用家具的設(shè)計(jì)，我對(duì)零件的工藝加工、工序設(shè)計(jì)以及夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟有了深入的了解，自己感覺(jué)收獲頗豐。 致 謝 本次設(shè)計(jì)不全是是我個(gè)人獨(dú)立完成的，而是在老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的。由于我的機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)有限，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)更顯空白，所以在設(shè)計(jì)中常常碰到阻礙，是在老師不厭其煩的指教和引導(dǎo)下，我才能順利完成任務(wù)。老師的循循善誘，已經(jīng)讓我欽佩不已，而老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度更是讓我倍受教益。在此，我向老師表示最真誠(chéng)的感謝。同時(shí)，感謝同學(xué)們的協(xié)作和幫助，使我能按時(shí)順利地完成設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn) [1] 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè),艾興、肖詩(shī)綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 [2] 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年 [3] 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年 [4] 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年 [5] 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月 [6] 機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國(guó)建材工業(yè)出版社出版，1997年 [7] 吳拓，方瓊珊，機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課題設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2015 26