CA6140車床撥叉831007機械加工工藝規(guī)程及中間銑斷夾具設計【中間銑斷】【含SW三維】,中間銑斷,含SW三維,CA6140,車床,831007,機械,加工,工藝,規(guī)程,中間,夾具,設計,SW,三維 說明書 設計題目：撥叉機械加工工藝規(guī)程及 夾具設計【氣動】 摘 要 本文是對CA6140車床撥叉831007零件加工應用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設計合理的加工工藝過程。此外還對撥叉零件的兩道工序的加工設計了專用夾具. 機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標準化，并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設計制造。本論文夾具設計的主要內(nèi)容是設計加工槽夾具。 關鍵詞：CA6140車床撥叉831007，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 目 錄 摘 要 2 第1章 緒論 4 1.1課題研究的意義及現(xiàn)狀 4 1.2課題主要研究內(nèi)容 4 1.3研究方法和手段 4 1.4研究目標 5 1.5方案可行性分析 5 第2章 工藝規(guī)程設計 6 2.1 分析零件圖 6 2.2 確定生產(chǎn)類型 6 2.3 確定毛坯 7 2.4基準的選擇 8 2.4.1粗基準的選擇 8 2.4.2精基準的選擇 8 2.5加工主要工序安排 8 2.6選擇加工設備與工藝設備 10 2.7確定工序尺寸 10 2.8切削用量 12 第3章 氣動夾具設計 14 3.1 基本夾具設計原理 14 3.2定位基準的選擇 15 3.3 切削力及夾緊分析計算 15 3.4確定夾具結構，確定夾緊機構（氣壓夾緊）方案 16 3.5 誤差分析與計算 17 3.6 零、部件的設計與選用 18 3.6.1定位銷選用 18 3.6.2夾緊裝置的選用 19 3.6.3 定向鍵與對刀裝置設計 19 3.7 確定831007夾具的夾具體結構和總體結構 22 4.7 831007夾具的夾具設計及操作的簡要說明 23 總 結 25 參考文獻 26 第1章 緒論 1.1課題研究的意義及現(xiàn)狀 當前，我國中小零部件機械產(chǎn)業(yè)正處于穩(wěn)步發(fā)展的成熟期，國外進口設備一統(tǒng)天下的局面已經(jīng)結束，國產(chǎn)零部件機械已經(jīng)成為主力。主要表現(xiàn)如下：? 一、國產(chǎn)機械的技術水平已接近或達到世界先進水平，大規(guī)?？恳M技術發(fā)展的時代已經(jīng)結束，吸收、學習國外先進技術的渠道和方法大為增強，自身開發(fā)能力大大提升，大型機械開發(fā)周期一般不超過一年。?? 二、行業(yè)格局發(fā)生很大變化。一是國外著名的機械企業(yè)紛紛在中國建廠，改變了機械生產(chǎn)企業(yè)的結構。它們在機械方面具有雄厚的技術和經(jīng)濟實力，代表著世界領先水平，今后將對中國機械行業(yè)的生產(chǎn)格局產(chǎn)生深遠影響。其在產(chǎn)品開發(fā)、制造及知識產(chǎn)權保護等許多方面給中國企業(yè)提供了學習機會。二是國內(nèi)著名大企業(yè)成功介入機械產(chǎn)品的生產(chǎn)，并向多品種方向發(fā)展，憑借大廠在經(jīng)驗、技術、經(jīng)濟、制造方面的實力，其機械產(chǎn)品在銷售市場上已經(jīng)占據(jù)了主導地位。這些變化，極大增強了我國機械行業(yè)的實力，對中小企業(yè)的發(fā)展也有很大影響。? 三、一批民營中小企業(yè)迅速成長壯大，規(guī)模和技術實力大增。尚存問題有待解決?。在看到我國零部件機械行業(yè)獲得長足發(fā)展的同時，一些潛在的問題也不容忽視。首先，我國多數(shù)機械企業(yè)規(guī)模偏小，抵抗風險能力有限，回款率低，流動資金不足。其次，也如同其他產(chǎn)品一樣，我國零部件機械存在著科技投入不足、創(chuàng)新能力偏低等問題。對基本研發(fā)的投入很少，采用挖人才、“偷”技術的方式很普遍。所以各家的產(chǎn)品都是大同小異，很少有標志性的技術，原始創(chuàng)新很少。第三，零部件機械廠家正面臨著水、電、鋼材等原材料持續(xù)上漲的壓力，利潤損失較大，不利于進一步擴大生產(chǎn)。第四，對出口歐洲、美國等發(fā)達國家和地區(qū)的產(chǎn)品，由于不熟悉其市場準入和標準，經(jīng)常遭遇“專利門檻”問題，對產(chǎn)品出口產(chǎn)生不利影響。 認清趨勢促進發(fā)展。針對上述問題，相關企業(yè)要重視創(chuàng)新，主動加大科技投入；樹立尊重知識、保護知識產(chǎn)權的法律意識；企業(yè)對技術骨干要有留人和防挖辦法；可在市場接受的范圍內(nèi)，適當進行漲價，以促進生產(chǎn)發(fā)展。? 1.2課題主要研究內(nèi)容 軸承座零件的分析包括：零件用途、安裝使用、零件圖的加工工藝、材料毛坯以及技術要求等的分析。確定加工方法，填寫加工工藝過程。? 1、依據(jù)國家有關標準，JB/T2562-2007,對開式四螺柱正滑動軸承座?型式與尺寸，JB/T2564-2007,滑動軸承座?技術條件等，根據(jù)需要標注軸承座裝配圖的尺寸公差、形位公差等；? 2、根據(jù)軸承座的裝配圖，畫出軸承座上蓋和底座的零件圖。根據(jù)需要標注零件表面的尺寸公差、形位公差和粗糙度等；? 3、綜合運用所學知識，參考有關資料，按大批生產(chǎn)，安排產(chǎn)品的加工工藝；設計加工軸承孔夾具。 1.3研究方法和手段 （1）調(diào)研、消化原始資料；? 收集整理有關機械零件設計、裝配工藝、機械加工工藝、制造技術等有關資料，供設計時使用；消化零件制件圖，了解零件的用途，分析零件的工藝性、尺寸精度等技術要求；分析工藝資料，了解所用材料性能、零件特性以及工藝參數(shù)。 （2）完成軸承座的零件圖及裝配圖； （3）確定工藝方案，制定加工工藝文件； （4）設計加工軸承孔夾具； （5）完成零件圖及多軸頭裝配圖的制作。 1.4研究目標 通過課題的設計鍛煉和培養(yǎng)自己的工藝文件的編制能力，熟悉常用材料的使用性能，正確選用材料；掌握夾具設計的基本方法和機械零部件設計的基本程序和方法；掌握機械加工工藝的制定過程，對一般的制造過程和方法有初步的了解，了解常用的零部件設計軟件，并能熟練運用二維及三維軟件進行設計。定的機械加工工藝所加工的產(chǎn)品能達到圖紙的各項技術要求。使自己在大學四年所學的知識得到全面總結和鞏固，對以前所學的知識得以溫故而知新，更好的掌握學過的知識，為將來的工作奠定一個良好基礎。 1.5方案可行性分析 1）查閱相關文獻，搜集有關資料。 2）了解結構以及工作原理的了解，并了解夾具的結構； 3)?通過老師指導,同學討論確定方案。 4）根據(jù)國家有關標準，設計產(chǎn)品 第2章 工藝規(guī)程設計 2.1 分析零件圖 （一）零件作用 撥叉是傳動系統(tǒng)中用來撥動滑移齒輪，以實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速、轉(zhuǎn)向的零件。 （二）零件的工藝分析 1、零件選用材料為HT200，俗稱灰口鑄鐵。灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差，脆性高，不適合磨削。 2、該零件主要加工表面及技術要求分析如下： (1)、零件上端面及孔φ50H13的上下端面與孔φ22H7的垂直度公差等級為9-10級。表面粗糙度為Ra≤3.2um。加工時應以上端面與孔φ22H7的內(nèi)表面為基準。又由于上端面須加工，根據(jù)“基準先行”的規(guī)則，故應先加工上端面，再加工孔φ22H7，最后加工孔φ50H13的上下端面。 (2)、尺寸30、20、65、φ50、φ70都有其公差要求，加工時需要保證這些尺寸。使其滿足30-0.24+0.084、20-0.21-0.07、65-0.190φ500+0.46φ700+0.46。 (3)、φ22H7孔內(nèi)表面Ra≤1.6，需要進行精鉸。φ70H13孔內(nèi)表面Ra≤6.3，銑端面時就可以保證。φ20H13內(nèi)孔表面Ra≤3.2只需半精鏜即可。 (4)、M8 的孔只需要鉆孔與攻絲，可放在后期工序中。 (5)、φ8錐銷孔只要求加工一半，故可以與M8孔同時鉆出。 (6)、花鍵方向保持與圖樣一致。兩件鑄在一起表面應無夾渣、氣孔。 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面尺寸，上述表面的技術要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。 2.2 確定生產(chǎn)類型 已知零件每年的生產(chǎn)量為100，000件，質(zhì)量為1.0Kg，可確定其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。故初步確定工藝安排的基本傾向為：加工過程劃分階段；工藝適當集中；加工設備已通用設備為主；大量采用專用工裝。 2.3 確定毛坯 選擇毛坯時候應該考慮一下幾點因素： (1)零件的力學性能要求：相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力學性能有所不同。離心澆注的鑄件、壓力澆注的鑄件、金屬型澆注的鑄件、砂型澆筑的鑄件，其力學性能一次遞減。 (2)零件的結構形狀和外廓尺寸：直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料，相差較大時宜采用鍛件；形狀復雜、力學性能要求不高可采用鑄鋼件，形狀復雜和薄壁的毛坯不宜采用金屬型鑄造；尺寸較大的毛坯不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鍛造；外形復雜的小零件宜采用精密鍛造方法，以避免機械加工。 (3)生產(chǎn)綱領和批量：生產(chǎn)綱領大時宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，生產(chǎn)綱領小時宜采用設備投資小的毛坯制造方法。 (4)現(xiàn)場生產(chǎn)條件要求：現(xiàn)場生產(chǎn)條件和發(fā)展應經(jīng)過技術經(jīng)濟分析和論證。 經(jīng)過分析考慮，零件材料選取HT200，由于零件結構一般，生產(chǎn)類型為中、小批生產(chǎn)，在機床運行過程中所受沖擊不大，力學性能要求不高，考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，零件屬于中批生產(chǎn)，零件的輪廓尺寸不大，根據(jù)參考文獻[8]中表3-1選擇金屬型澆注鑄件毛坯。查《機械制造工藝設計簡明手冊》第41頁表2.2-5，選用鑄件尺寸公差等級為9級.這對提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。此外為消除殘余應力還應安排人工時效。 1、確定毛坯種類 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。并依其結構形狀、尺寸大小和生產(chǎn)類型，毛坯的鑄造方法選用金屬模機械砂型。根據(jù)表15-5鑄件尺寸公差等級采用?CT9級。 2、確定鑄件余量及形狀 根據(jù)表15-7，取加工余量為MA-G級。查表15-8確定各表面的鑄件機械加工余量。鑄件的分型面選擇及各加工表面鑄件機械加工余量見下表： 表面代號 基本尺寸（mm） 加工余量等級 加工余量（mm） 說 明 T1 T2 T3 D1 D2 D3 D4 40 70 70 22 50 70 70 H H H H H H H 3.5 3.0 3.0 1.0 3.0 3.0 3.0 頂面，降一級，單側(cè)加工 頂面，單側(cè)加工 底面，單側(cè)加工 孔徑過小，保證鑄造，余量減小孔，降一級，雙側(cè)加工 孔，降一級，單側(cè)加工 孔，降一級，單側(cè)加工 3、畫零件毛坯圖(圖附后) 2.4基準的選擇 定位選擇是工藝規(guī)程設計中重要的工作之一，定位選擇的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會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 2.4.1粗基準的選擇 選擇粗基準時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。 (1)加工軸承座上蓋時應選擇上蓋螺栓孔的上表面為粗基準，加工上蓋分合面。我選擇粗基準的根據(jù)如下：選擇上蓋螺栓孔的上表面為基準，能保證軸承座上蓋其他表面加工余量小二均勻，符合選擇重要表面為粗基準的原則；軸承座上蓋只有螺栓孔上表面不需要進行加工，符合選擇不加工表面為粗基準的原則；制造毛坯的時候上表面的加工余量留的最少，符合選擇加工余量量最小的表面為粗基準的原則；上表面能滿足方便定位、加緊的需求，符合選擇較為平整光潔、加工面積較大的表面為粗基準的原則；螺栓孔上表面只用一次，加工出精基準面就不需要使用，符合粗基準在同一尺寸方向上只能使用一次的原則。 (2)按照粗基準的選擇原則，同理我們可以選擇出軸承座底座的底孔的上表面為粗基準，加工底座的底面。 2.4.2精基準的選擇 精基準的選擇應從保證零件加工精度出發(fā)，同時考慮裝夾方便、夾具結構簡單。? (1)選擇上蓋的分合面為精基準，加工上蓋端面和氣壓杯螺紋孔的上表面。我選擇精基準的根據(jù)如下：精基準的以“基準重合”、“基準統(tǒng)一”、“自為基準”、“互為基準”為選擇原則，并且需要保證工件定位精準、加緊可靠、操作方便。選擇上蓋的分合面為精基準可以簡化操作，能夠準確定位，加緊可靠，滿足加工表面對設計基準的相對位置精度要求，方便加工其他表面。 (2)按照精基準的選擇原則，選擇軸承座底座的底面為精基準，加工底座的端面及內(nèi)孔分合面。 (3)按照精基準的選擇原則，選擇軸承座的底面與為精基準，加工軸承座的內(nèi)孔。 2.5加工主要工序安排 對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。軸承座加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到軸承座加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，頂面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于軸承座，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%—1.1%蘇打及0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 （一）選擇定位基準 （1）、選擇粗基準 為了方便裝夾，以及依據(jù)以不加工表面為基準和毛坯表面質(zhì)量較好者為基準的原則，選底端面為粗基準。 （2）、選擇精基準 依據(jù)基準重合原則，應選用統(tǒng)一的基準有利于保證零件的精度。多用“一面兩孔”的定位方式定位，所以選擇小頭孔軸線和底面為精基準。 （二）制訂工藝過程 1、根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法所能達到的經(jīng)濟精度（查表15-32、15-33、15-34），選擇加工方法： （1）、上端面T1：粗銑（R6.3）——精銑（R3.2） （2）、上端面T2：粗銑（R6.3）——精銑（R3.2） （3）、底端面T3：粗銑（R6.3）——精銑（R3.2） （4）、切斷面T4：粗銑（R6.2） （5）、小端頭孔D1：擴孔（R6.3、IT10）——鉸孔（R1.6、IT7） （6）、中間孔D2：粗鏜（R6.3）——半精鏜（R3.2、IT7） （7）、中間孔D3：粗鏜（R6.3、IT13） 2、工藝過程的確定: 工序號 工序內(nèi)容 定位基準 010 020 030 040 050 060 070 080 090 100 110 120 130 140 鑄坯 粗銑小頭孔的兩端 粗銑中間孔上端面 粗銑中間孔下端面 擴兩小端頭孔 精鏜中間孔 精鏜小頭孔上端面 半精鏜中間孔 精銑中間孔上端面 精銑中間孔下端面 精鉸兩端小頭孔 銑斷 鉆2XΦ8、M8螺紋孔，攻M8螺紋 去毛刺 檢驗 D1、T5 D1、T1 D1、T1 D2、D5、T5 D1、D5、T5 D1、T5 D1、T5 D1、T5 D1、T1 D2、T5、D5 D1、T5 D1、D2、T5 2.6選擇加工設備與工藝設備 （一）、選擇機床 1、工序010、020、030、060、080、090均為銑端面，可采用立式升降臺銑床：XQ5025A。 2、工序040、100、120均為鉆、擴孔工藝，可采用搖臂鉆床Z3025B。 3、工序050、070為鏜孔，采用T68鏜床。 （二）、選擇夾具 各工序廣泛采用專用夾具。在鉆空M8時，其夾具可采用一面兩空定位。 （三）、選擇刀具 1、在銑床上加工的工序，均采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。 2、加工孔φ22H7時，由于采用擴、鉸的加工方案，故工序040可用擴孔刀具一次加工。而工序100精鉸φ22H7，因加工余量小，則選用高速鋼鉸刀。 3、在鏜孔φ50H13時，由于對精度要求不高，故采用硬質(zhì)合金鏜刀即可。 （四）、選擇量具 1、對端面的尺寸精度要求不高，采用通用量具即可。 2、對孔φ22H7，為保證加工精度，工序100采用專用塞規(guī)進行測量。為保證30-0.24+0.084、20-0.21-0.07的尺寸精度，采用專用極限量規(guī)。為保證各端面的垂直度，故采用千分表進行檢測。 2.7確定工序尺寸 （一）、孔類加工工藝尺寸 孔類加工的設計基準與工藝基準重合，尺寸計算簡單。鑄造尺寸按要求其公差帶對稱分布，其余偏差一律按“入體原則”確定（孔類表面為雙側(cè)，公差加倍表示）。 圓柱表面工序尺寸及公差： 加工表面 加工內(nèi)容 加工余量（mm） 精度等級 表面粗糙度Ra（um） 工序尺寸 工序余量 最小 最大 φ22H7 鑄件 精鉸 擴孔 2 0.2 1.8 CT9 IT7 IT10 1.6 3.2 φ20-+0.8 φ220+0.021 φ210+0.052 0.148 1 1.021 2.652 φ50H13 鑄件 粗鏜 半精鏜 6 4 2 CT9 IT13 IT9 6.3 3.2 φ44-0+1.0 φ480+0.46 φ500+0.074 2.9 1.54 5.6 2.074 φ70H13 鑄件 粗鏜 6 6 CT9 IT13 6.3 φ64-+1.1 φ700+0.046 4.9 7.146 φ8 鑄件 鉆孔 精鉸 8 7.8 0.2 IT12 IT8 12.5 1.6 φ7.80+0.15 φ80+0.022 7.8 0.05 7.95 0.222 M8 鑄件 鉆孔 攻絲 8 6.8 1.2 IT13 IT7 12.5 3.2 φ6.80+0.18 φ80+0.012 6.8 0.82 6.98 1.012 （二）、面類加工工序 各端面加工定位基準多次相互轉(zhuǎn)換，使之尺寸及偏差關系復雜，余量核算也較復雜。現(xiàn)用工序尺寸聯(lián)系圖表法確定其工序尺寸。 1、按規(guī)定符號建立工序尺寸聯(lián)系圖。其中C類尺寸為鑄件尺寸，A類為機械加工工序尺寸，B類尺寸為最終保證尺寸。 2、查表確定工序基本余量。根據(jù)手冊表15-57取孔上端面粗銑余量為2.2mm，底端面粗銑余量為1.7mm，上端面、底端面精銑余量為0.8mm。 3、由最終工序向前推算工序基本尺寸及毛坯尺寸。 4、查表15-32及表15-33確定工序尺寸的經(jīng)濟加工精度。 5、由各加工方法的經(jīng)濟精度確定工序尺寸偏差。 （a）對直接保證設計尺寸的工藝尺寸，可按設計尺寸偏差要求確定其尺寸偏差。 （b）鑄件尺寸按要求其公差帶對稱分布。 （c）其余獨立的中間工藝尺寸按“入體方向”確定偏差。 6、校核設計尺寸。 加工 表面 加工 內(nèi)容 加工 余量 精度 等級 工序 尺寸 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 孔φ22上端面 鑄件 3.5 CT9 66.5-+2 精銑 0.8 IT9 630+0.074 3.2 0.726 1.1 粗銑 2.7 IT12 63.80+0.30 6.3 0.4 4.7 孔Φ50上端面 鑄件 3 CT9 41-+1.7 精銑 0.8 IT9 380+0.052 3.2 0.748 0.92 粗銑 2.2 IT12 38.80+0.12 6.3 0.38 3.9 孔φ50下端面 鑄件 3 CT9 38-+1.7 精銑 0.8 IT9 350+0.052 3.2 0.748 0.92 粗銑 2.2 IT12 35.80+0.12 6.3 0.38 3.9 2.8切削用量 工序Ⅰ 粗銑小頭孔端面，以底面為粗基準 由機械手冊可以直接查出銑削速度： 采用立粗齒銑刀，。則 計算工時 工序Ⅱ 粗銑中間孔上端面 由機械手冊可以直接查出銑削速度： 采用立粗齒銑刀，。則 計算工時 工序Ⅲ 粗銑中間孔下端面?zhèn)? 由機械手冊可以直接查出銑削速度： 采用錯齒三面刃銑刀，。則 計算工時 工序Ⅳ 擴兩小端頭孔 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：鉆孔至Ф21.8mm，精鉸至Ф22mm，保證孔壁粗糙度Ra=1.6μm。 機床：Z512臺式鉆床。 刀具：YG8硬質(zhì)合金麻花鉆Ф21.8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝12°、二重刃長度=2.5mm、橫刀長b=1.5mm、寬l=3mm、棱帶長度 、° °、°。YG8硬質(zhì)合金鉸刀Ф22mm。 2.計算切削用量 （1）查《切削用量簡明手冊》 。 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇，最終決定選擇機床已有的進給量 。 （2）鉆頭磨鈍標準及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為0.5～０.８mm，壽命． （3）切削速度 查《切削用量簡明手冊》 修正系數(shù) 故。，查《簡明手冊》機床實際轉(zhuǎn)速為。故實際的切削速度。 3. 計算基本工時 工序Ⅴ 精鏜中間孔 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗銑中間孔上端面至22mm，周徑至Ф71mm；粗銑 中間孔下端面至24mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；保證粗糙度Ra=3.2μm；精銑中間孔上端面至20mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至保證20mm,周徑至Ф73mm，保證端面粗糙度Ra=3.2μm，保證孔壁粗糙度Ra=6.3μm。 機床：X63臥式銑床。 刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm，選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。 2.計算切削用量 （1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇ap=4mm，一次走刀即可完成所需長度。 （2）計算切削速度 按《簡明手冊》 V c= 算得 Vc＝98mm/s，n=780r/min,Vf=490mm/s 據(jù)X52K立式銑床參數(shù)，選擇nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.14×80×750/1000=1.78m/s,實際進給量為 f zc=V fc/ncz=750/(300×10)=0.25mm/z。 （3)校驗機床功率 查《簡明手冊》Pcc=2kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1mm，nc=750r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.78m/s， f z=0.15mm/z。 3. 計算基本工時 粗銑中間孔上端面至Ф25 mm，周徑至Ф71mm；tm1=L/Vf=13s 粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；tm2=L/Vf=13s 精銑小孔上端面至50mm，tm3=L/Vf=8s； 精銑中間孔上端面至周徑至Ф73mm，tm4= L/Vf=10s； 精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm，tm5= L/Vf=10s。 工序VI 精銑小頭孔上端面 由于是精加工銑削速度放大30％，其值： 采用鑲齒三面刃銑刀，。則 計算工時 工序VII 半精鏜中間的孔 需要鏜至φ650+0.074，單邊余量，查手冊一次鏜削余量。3次鏜完 切削速度，進給量 鏜一次所以需要工時： 完成整個加工需要的工時就為 第3章 氣動夾具設計 3.1 基本夾具設計原理 下面具體夾具設計原則： （1）6定位原理 通過理論力學在具有六個自由度，平移和旋轉(zhuǎn)的三個軸的，沿X，Y，Z圍繞三個軸，即鋼體的自由狀態(tài)的理解，在該空間，如圖所示。與X，Y，Z和X，Y，Z分別沿運動的三條軸線和圍繞自由的三個軸的旋轉(zhuǎn)。在夾具上，用6錨與工件分別適當接觸，并限制六度工件的自由的原則，稱為6定位原理。 定位的幾起案件的原則，（2），應用程序 ○1完全定位是指所有六度工件自由度受到限制 ○2部分的定位 當工件的定位，而不是所有的情況下都完全定位為在工件上。 ○3在位置（復位） 重復幾個支撐點位限制了一個自由度，叫過定位。 A，一般情況下，你應該避免使用的定位。 B，也有合理的定位應用 而在夾具定位工件，通常以避免“過度定位”，但在某些條件下，“過度定位”，但良好的結果可以得到一個合理的使用。此剛性弱，高精度航天，儀表工件更顯著。我們都熟悉的安裝轉(zhuǎn)動長軸，工件進三爪卡盤和尾座支持的尖端另一端的長軸結束的時候。這是一個“過度定位”定位。剛好在所述工件能夠定位不同的基準和工具（夾具）嚴格控制的缺點的定位可以省略的形式和位置誤差。工件支撐件的剛性的，因為被增強，以支持幫助實現(xiàn)工件以便易于安裝的一個穩(wěn)定的，可靠的定位，加工質(zhì)量和效率大大提高。。 3.2定位基準的選擇 方案Ⅱ：選一面兩銷定位方式， 銑該槽時其對孔的中心線有對稱度以及槽兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結構上簡單易操作。一面即為撥叉底平面；兩銷為的短圓柱銷和的棱形銷。 3.3 切削力及夾緊分析計算 刀具：錯齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關幾何參數(shù)： 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(jù)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(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]1～2～1可知其公式參數(shù)： 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，3.2 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：定位、夾緊方案有： 采用一面2銷定位,采用氣缸夾緊 為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結構上簡單易操作。 3.4確定夾具結構，確定夾緊機構（氣壓夾緊）方案 1．夾緊裝置的組成 工件在夾具中正確定位后，由夾緊裝置將工件夾緊。夾緊裝置的組成有： ?1）動力裝置：產(chǎn)生夾緊動力的裝置。 ?2）夾緊元件：直接用于夾緊工件的元件。 ?3）中間傳力機構：將原動力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件的機構。 2．對夾緊裝置的要求 1）夾緊過程不得破壞工件在夾具中占有的定位位置。 2）夾緊力要適當，既要保證工件在加工過程中定位的穩(wěn)定性，又要防止因夾緊力過大損傷工件表面或使工件產(chǎn)生過大的夾緊變形。 3）操作安全、省力。 4）結構應盡量簡單，便于制造，便于維修。 典型夾緊機構 1．斜楔夾緊機構 斜楔是夾緊機構中最為基本的一種形式，它是利用斜面移動時所產(chǎn)生的力來夾緊工件的，常用于氣動和氣壓夾具中。在手動夾緊中，斜楔往往和其他機構聯(lián)合使用。 斜楔夾緊機構的缺點是夾緊行程小，手動操作不方便。斜楔夾緊機構常用在氣動、氣壓夾緊裝置中，此時斜楔夾緊機構不需要自鎖。 2．螺旋夾緊機構 采用螺旋裝置直接夾緊或與其他元件組合實現(xiàn)夾緊的機構，統(tǒng)稱螺旋夾緊機構。螺旋夾緊機構結構簡單，容易制造。由于螺旋升角小，螺旋夾緊機構的自鎖性能好，夾緊力和夾緊行程都較大，在手動夾具上應用較多。螺旋夾緊機構可以看作是繞在圓柱表面上的斜面，將它展開就相當于一個斜楔。 3．偏心夾緊機構 偏心夾緊機構是斜楔夾緊機構的一種變型，它是通過偏心輪直接夾緊工件或與其他元件組合夾緊工件的。常用的偏心件有圓偏心和曲線偏心，圓偏心夾緊機構具有結構簡單，夾緊迅速等優(yōu)點；但它的夾緊行程小，增力倍數(shù)小，自鎖性能差，故一般只在被夾緊表面尺寸變動不大和切削過程振動較小的場合應用。 4．定心夾緊機構 定心夾緊機構能夠在實現(xiàn)定心作用的同時，又起著將工件夾緊的作用。定心夾緊機構中與工件定位基面相接觸的元件，既是定位元件，又是夾緊元件。 5．鉸鏈夾緊機構 鉸鏈夾緊機構是一種增力裝置，它具有增力倍數(shù)較大、摩擦損失較小的優(yōu)點，廣泛應用于氣動夾具中。 6．聯(lián)動夾緊機構 圖2－3雙向作用固定式活塞氣缸圖 1－前蓋?2－氣缸體?3－活塞桿?4－活塞?5－密封圈?6－后蓋 聯(lián)動夾緊機構是一種高效夾緊機構，它可通過一個操作手柄或一個動力裝置，對一個工件的多個夾緊點實施夾緊，或同時夾緊若干個工件。 夾緊的動力裝置 在大批大量生產(chǎn)中，為提高生產(chǎn)率、降低工人勞動強度，大多數(shù)夾具都采用機動夾緊裝置。驅(qū)動方式有氣動、液動、氣液聯(lián)合驅(qū)動，電（磁）驅(qū)動，真空吸附等多種形式。 1．氣動夾緊裝置 氣動夾緊裝置以壓縮空氣作為動力源推動夾緊機構夾緊工件。常用的氣缸結構有活塞式和薄膜式兩種。 活塞式氣缸按照氣缸裝夾方式分類有固定式、擺動式和回轉(zhuǎn)式三種，按工作方式分類有單向作用和雙向作用兩種，應用最廣泛的是雙作用固定式氣缸。 2．氣壓夾緊裝置 氣壓夾緊裝置的結構和工作原理基本與氣動夾緊裝置相同，所不同的是它所用的工作介質(zhì)是壓力氣壓。與氣壓夾緊裝置相比，氣壓夾緊具有以下優(yōu)點： ①?傳動力大，夾具結構相對比較?。? ② 氣壓液不可壓縮，夾緊可靠，工作平穩(wěn)； ③ 噪聲小。它的不足之處是須設置專門的氣壓系統(tǒng)，應用范圍受限制。 3.5 誤差分析與計算 該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為。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 兩定位銷的定位誤差 ： 其中： ， ， ， 且：L=130mm ，得 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。 3.6 零、部件的設計與選用 3.6.1定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如下表： 表5.1 定位銷 d H D 公稱尺寸 允差 14～18 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 表5.2 定位棱銷 d H d 公稱尺寸 允差 40～50 20 22 +0.034 ～0.023 65 5 3 8 1 6 1.5 3.6.2夾緊裝置的選用 該夾緊裝置選用移動壓板，其參數(shù)如表5.3： 表5.3 移動壓板 公稱直徑 L 6 45 20 8 19 6.6 7 M6 5 3.6.3 定向鍵與對刀裝置設計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù)GB2207—80定向鍵結構如圖所示： 圖5.1 夾具體槽形與螺釘 根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結構尺寸如表5.4： 表5.4 定向鍵 B L H h D 夾具體槽形尺寸 公稱尺寸 允差d 允差 公稱尺寸 允差D 18 ～0.012 ～0.035 25 12 4 12 4.5 18 +0.019 5 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 由于本道工序是完成撥叉槽精銑加工，所以選用對刀塊。根據(jù)GB2243—80側(cè)裝對刀塊的結構和尺寸如圖5.2所示： 塞尺選用平塞尺，其結構如圖5.3所示： 圖5.3 平塞尺 塞尺尺寸參數(shù)如表5.5： 表5.5 塞尺 公稱尺寸H 允差d C 3 ～0.006 0.25 3.7 確定831007夾具的夾具體結構和總體結構 對夾具體的設計的基本要求 （1）應保持精度和穩(wěn)定性 在夾緊面的面，所述夾緊的刀座的安裝表面上安裝特定的足夠的精確度是重要的，如接觸位置的安裝，穩(wěn)定特定的文件夾之間的位置精度，該文件夾應使?jié)沧⒌幕炷?，老化，退火處理? （2）應具有足夠的強度和剛度 確保這一過程不會導致夾緊力，外力如變形和振動切削力是不允許的，夾緊應具有足夠的厚度，剛性可以適當?shù)丶訌姟? （3）的方法和結構應該是良好的 剪輯較大的外觀，更復雜的結構的相互位置精度要求的部件，和每個高，特別關注的表面之間應該是結構的過程中，以促進工件被加工，夾子，維修。然后滿足的前提下，功能性要求（剛度和強度），應能減少體積，以減輕重量，所述結構應該是簡單的。 （4）應該是容易去除鐵 在這一過程中，鐵會繼續(xù)夾持積累，如果不消除，熱的積累會破壞切削夾具的定位精度，投擲鐵可卷繞定位部件，該定位精度會受損，或者甚至發(fā)生意外。因此，鐵并不多在此過程中，可適當增加定位裝置和所述夾持面，以增加鐵空間之間的距離：在切割過程中產(chǎn)生更多的，一般應在頂部鉗位。 （5）安裝應牢固可靠 所有通過夾緊夾具安裝在所述安裝面與相應的接觸面或?qū)嵤┥?。當夾子安裝在重心，夾具應盡可能地低，支承面積應足夠大，以安裝精度高，以保證穩(wěn)定和可靠的安裝。底部夾通常是中空的，確定一個特定的文件夾結構，然后繪制夾具布局。在圖中所示的夾具組件。 過程中，該夾具將承受較高的夾緊力切削力，造成的沖擊和振動，夾具的形狀，這取決于布局和夾具連接，因此固定件必須有足夠的強度和剛度。在形成所述夾具的一部分的過程中的芯片將下降，積累太多會影響工件夾緊和可靠的定位，因此，夾具的設計必須考慮到的結構應便于鐵。此外，夾送技術，經(jīng)濟的具體結構和操作，安裝方便，也應在設計中考慮。夾具將落入一個部分的處理過程中形成的切屑，切削積累太多會影響定位和工件的可靠的夾緊，因此，夾具的設計，必須考慮結構應便排出鐵屑。 4.7 831007夾具的夾具設計及操作的簡要說明 由零件圖可知：利用底面等為粗定位基準來設計夾具，從而保證其尺寸公差要求。 據(jù)《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。圓臺外圓及兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準，來設計本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。 氣壓缸左腔進氣壓時，活塞和缸筒分別向兩側(cè)移動，各鉸鏈和連桿運動，使壓板頭向下壓緊工件；氣壓缸右腔進氣壓時，活塞和缸筒都向內(nèi)移動，壓板頭抬起松開工件。 如前所述，應該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構）。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。 由于大量量產(chǎn)，主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此，設計時，需要更換零件需要快速的處理速度。此夾具設計，大平面具有三個自由度移動至夾緊位置，定位兩個自由度，與定位塊定位最終旋轉(zhuǎn)自由度。在這一點上，雖然有被找到，但經(jīng)過精加工底面是表面，定位是允許的。 總 結 經(jīng)過差不多一個學期的緊張的設計，在指導老師及其他老師的幫助下，通過查閱大量的資料，參觀工廠的設備，認真地進行了這次設計。通過這次設計，使我對工藝路線的制定和工藝規(guī)程的安排以及工裝的選擇和設計有了更深刻的了解和掌握。也使我對于一個工藝員所從事的工作有了深層次體會，培養(yǎng)了實際工作能力，特別是分析問題和解決問題的能力，可以說這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導老師XX老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了設計。 參考文獻 參考文獻 1、李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1994 2、機床夾具設計手冊.北京：中國科學技術出版社 3、趙家齊主編.機械制造工藝學課程設計指導書.北京.機械工業(yè)出版社，2000 4、吳拓、方瓊珊主編. 機械制造工藝與機床夾具課程設計指導書.北京：機械工業(yè)出版社，2005 5、曾志偉、呂明主編，機械制造技術基礎，武漢理工大學出版社，2001年 6、肖詩綱主編，切削用量手冊，機械工業(yè)出版社，1993年 7、曾東建主編，汽車制造工藝學，機械工業(yè)出版社 8、機械設計手冊（上冊），《機械設計手冊》聯(lián)合編寫組編，化學工業(yè)出版社 致 謝 經(jīng)過了的很長時間，終于比較圓滿完成了設計任務?；仡欉@日日夜夜，感覺經(jīng)過了一場磨練，通過圖書、網(wǎng)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(jīng)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。 大學的艱苦跋涉，幾個月的精心準備，畢業(yè)論文終于到了劃句號的時候，心頭照例該如釋重負，但寫作過程中常常出現(xiàn)的輾轉(zhuǎn)反側(cè)和力不從心之感卻揮之不去。論文寫作的過程并不輕松，工作的壓力時時襲擾，知識的積累尚欠火候，于是，我只能一次次埋頭于圖書館中，一次次在深夜奮筆疾書。第一次花費如此長的時間和如此多的精力，完成一篇具有一定學術價值的論文，其中的艱辛與困難難以訴說，但曲終幕落后留下的滋味，值得我一生慢慢品嘗。 敲完最后一個字符，重新從頭細細閱讀早已不陌生的文字，我感觸頗多。雖然其中沒有什么值得特別炫耀的成果，但對我而言，是寶貴的。它是無數(shù)教誨、關愛和幫助的結果。 我要感謝我的指導教師XX老師。老師雖身負教學、科研重任，仍抽出時間，不時召集我和同門以督責課業(yè)，從初稿到定稿，不厭其煩，一審再審，大到篇章布局的偏頗，小到語句格式的瑕疵，都一一予以指出。是他傳授給我方方面面的知識，拓寬了我的知識面，培養(yǎng)了我的功底，對論文的完成不無裨益。我還要感謝學院所有教過我的老師，是你們讓我成熟成長；感謝學院的各位工作人員，他細致的工作使我和同學們的學習和生活井然有序。 謹向我的父母和家人表示誠摯的謝意。他們是我生命中永遠的依靠和支持，他們無微不至的關懷，是我前進的動力；他們的殷殷希望，激發(fā)我不斷前行。沒有他們就沒有我，我的點滴成就都來自他們。 讓我依依不舍的還有各位學友、同門和室友。在我需要幫助的時候他們伸出溫暖的雙手，鼎立襄助。能和他們相遇、相交、相知是人生的一大幸事。 本論文的完成遠非終點，文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個個新的起點。 我將繼續(xù)前行！ 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。 1