主離合器分杠桿機(jī)械加工工藝及拉36槽內(nèi)花鍵夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙和說明書】,含CAD圖紙和說明書,離合器,杠桿,機(jī)械,加工,工藝,36,花鍵,夾具,設(shè)計(jì),cad,圖紙,以及,說明書,仿單 寧 課程設(shè)計(jì) 主離合器分杠桿夾具設(shè)計(jì) 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 年 月 日 目 錄 前 言 3 第1章 零件的分析 4 1.1零件的作用 4 1.2 零件的工藝分析 4 第2章 確定毛坯 6 2.1 確定毛坯的制造方法 6 2.2 繪制毛坯圖 6 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7 3.1 選擇定位基準(zhǔn) 7 3.2制定工藝路線 7 3.3工藝路線的比較與分析 8 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9 3.5確定切削用量及基本工時(shí) 10 第4章 花鍵夾具設(shè)計(jì) 17 4.1設(shè)計(jì)要求 17 4.2夾具設(shè)計(jì) 17 4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 17 4.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 17 4.3定位誤差的分析 20 4.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 21 總 結(jié) 22 參考文獻(xiàn) 23 致 謝 24 前 言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們?nèi)跁?huì)貫通大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用訓(xùn)練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。 而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。 本設(shè)計(jì)是主離合器分離杠桿零件加工工藝及銑大頭端面夾具設(shè)計(jì)。主離合器分離杠桿零件的主要加工表面是平面及孔。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。因此，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔、基準(zhǔn)先行前道工序?yàn)橄碌拦ば蜃鰷?zhǔn)備的工藝設(shè)計(jì)原則?；鶞?zhǔn)的選擇以杠桿大頭外圓外圓面作為粗基準(zhǔn)，以杠桿大頭花鍵底孔及其下表面作為精基準(zhǔn)。先將大頭底面加工出來，然后作為定位基準(zhǔn)，在以底面作為精基準(zhǔn)加工孔。由于內(nèi)孔花鍵較細(xì)小且精度要求較高故采用拉削加工最為合理。考慮到零件年產(chǎn)量5000件，屬于大中批量，但是零件的結(jié)構(gòu)簡單尺寸較小，所以整個(gè)加工過程選用通用機(jī)床；在夾具方面選用專用夾具，夾緊方式多采用手動(dòng)夾緊，夾緊簡單，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，且能滿足設(shè)計(jì)要求。 第1章 零件的分析 1.1零件的作用 題目給出的零件是主離合器分離杠桿。是發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出系統(tǒng)的一個(gè)零件，它的主要的作用是把離合器踏板產(chǎn)生的機(jī)械位移通過花鍵轉(zhuǎn)變成扭矩，帶動(dòng)撥叉動(dòng)作使離合器分離或者接合，控制發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的輸出與停止。 1.2 零件的工藝分析 零件的材料為45鋼鍛造件， 217~255 HBW?，F(xiàn)分析如下： 主要加工面： 1) 杠桿大頭下表面； 2) 小頭兩側(cè)端面； 3) 花鍵底孔、Φmm孔及Φ4mm孔； 4) 花鍵、Φ12.5mm及M12mm螺紋孔。 5）槽。 主要基準(zhǔn)面： 1) 以杠桿大頭下表面為基準(zhǔn)的加工表面。這一組加工表面包括：花鍵底孔、小頭端面 2) 以花鍵底孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括：內(nèi)孔花鍵、Φ12.5mm孔、M12mm螺紋孔、Φmm孔、Φ4mm孔、mm槽及其倒角。其中主要加工面是內(nèi)孔花鍵和Φmm孔。 這兩組加工面之間有著一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： 杠桿大頭端面與花鍵孔軸線要求相互垂直以保證杠桿曲臂尺寸85±1mm 花鍵孔軸線與Φ孔有距離230±0.75mm的要求以及與Φ12.5孔、M12螺紋孔距離22mm的要求。 由上述分析可知，對(duì)于兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并保證它們之間的位置精度要求。 第2章 確定毛坯 2.1 確定毛坯的制造方法 零件材料為45鋼，硬度217~255HBW，由于零件是一個(gè)傳遞扭矩的杠桿，工作時(shí)承受較大的負(fù)荷，因此此零件應(yīng)該選用鍛件；由于該零件年產(chǎn)量為5000件，已達(dá)大批生產(chǎn)的的水平，而且零件的輪廓尺寸也不大，故可鍛造成型。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。 2.2 繪制毛坯圖 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 選擇定位基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是杠桿大頭側(cè)肩、面圓頭和下端面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用支撐板對(duì)側(cè)肩進(jìn)行定位，以限制、、自由度；用一個(gè)擋板對(duì)圓頭定位和一個(gè)支撐銷定對(duì)小頭部桿身定位，以限制、自由度；再以一個(gè)墊板支承42圓的底面作主要定位消除自由度，達(dá)到完全定位。就可加工上端面和花鍵底孔。 精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，和便于裝夾，采用杠桿大頭下端面和花鍵底孔作為精基準(zhǔn)。 3.2制定工藝路線 表2.1工藝路線方案一 工序5 熱處理 工序10 銑杠桿大頭下端面 工序15 鉆、鉸孔花鍵底孔至Фmm 工序20 銑杠桿小頭兩端面至mm 工序25 鉆Ф和Ф4孔 工序30 鉆M12螺紋底孔，擴(kuò)Ф12.5階梯孔，攻M12螺紋孔 工序35 拉杠桿大頭36槽內(nèi)孔花鍵 工序40 銑杠桿大頭4mm槽 工序45 檢查 表2.2工藝路線方案二 工序5 熱處理 工序10 銑杠桿大頭上端面 工序15 鉆、鉸孔花鍵底孔至Фmm 工序20 鉆Ф、锪Фmm平面以及鉆Ф4mm孔 工序25 锪Фmm另一面 工序30 鉆M12螺紋底孔，擴(kuò)Ф12.5階梯孔，攻M12螺紋孔 工序35 拉杠桿大頭36槽內(nèi)孔花鍵 工序40 銑杠桿大頭4mm槽 工序45 檢查 3.3工藝路線的比較與分析 第二條工藝路線不同于第一條是將“工序3銑寬度為mm的杠桿小頭兩端面”變?yōu)椤帮璃秏m兩個(gè)端面面”其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動(dòng)可以一定程度提高生產(chǎn)效率，但是不能很好保證零件的尺寸精度和位置精度。所以發(fā)現(xiàn)第二條工藝路線并不可行。 從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下，發(fā)現(xiàn)第一個(gè)方案也比較合理想。所以我決定以第一個(gè)方案進(jìn)行生產(chǎn)。具體的工藝過程如表2.3所示。 表2.3 最終工藝過程 00 鍛造 時(shí)效處理 05 粗銑尺寸46一端面 10 粗銑尺寸46另外一個(gè)一端面 15 鉆孔Φ22鉸孔Φ22锪倒角1.5×45° 20 銑尺寸46的兩側(cè)端面 25 鉆孔Φ12，鉆孔Φ4 30 鉆M12螺紋底孔 擴(kuò)Φ12.5階梯孔 攻M12螺紋 35 拉槽數(shù)為36的花鍵 40 銑寬度尺寸為4m的槽 50 去毛刺、清洗、檢驗(yàn) 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 杠桿的材料是45鋼鍛件，毛坯的重量約3kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于毛坯用采用模鍛件, 毛坯尺寸的確定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量，實(shí)際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計(jì)算最大與最小余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1．杠桿大頭厚度46mm 考慮到花鍵孔端面的銑削加工方便性，故鍛造厚度方向的余量查《工藝手冊》表2.2~2.5，其余量值為2.0~2.5mm，現(xiàn)取2mm。 故厚度毛坯值為48mm 2．內(nèi)孔花鍵 考慮到鍛模的簡單方便，將內(nèi)孔花鍵鍛成實(shí)心，內(nèi)孔花鍵鉆、鉸、拉出。 鉆孔：φ22mm 鉸孔：mm 拉花鍵：專用拉刀拉成 3．杠桿小頭厚度 考慮到端面的銑削加工方便性，故鍛造厚度方向的余量查《工藝手冊》表2.2~2.5，其余量值為2.0~2.5mm，現(xiàn)取2mm。 故厚度毛坯值為17mm 4．杠桿小頭面上mm孔及φ4mm孔 考慮到孔徑很小鍛造很難實(shí)現(xiàn)，將內(nèi)孔鍛成實(shí)心，內(nèi)孔鉆出。 鉆孔：φ4mm 鉆孔：mm 5．M12-3螺紋、φ12.5mm孔 由上可知，此處鍛成實(shí)心，不用考慮留加工量。 6．4mm槽 由上可知，此處鍛成實(shí)心，不用考慮留加工量。 3.5確定切削用量及基本工時(shí) 工序1：銑杠桿大頭下表面 機(jī)床：X52K立式銑床。 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 因其余量：α=2mm 所以銑削深度： 每齒進(jìn)給量：查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>，取 銑削速度：參照參考文獻(xiàn)，取。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 查機(jī)床說明書 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 切削行程 工序2 鉆、鉸孔φ22.4mm，并锪倒角1.5×45° 1鉆孔φ22 mm 確定進(jìn)給量:查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10，當(dāng)鋼的<800MPa，=φ22mm時(shí)，=0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工φ22mm孔時(shí)屬于中等剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75， 則 =（0.39~0.47）x0.75=0.29~0.35mm/r 根據(jù)Z535機(jī)床說明書，現(xiàn)取=0.25mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊》，查得切削速度v=18m/min。 所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取=225r/min，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：h=46mm 2．鉸孔：mm 采用刀具：mm 專用鉸孔鉆。 進(jìn)給量：=（0. 9~1.2）×0.7=0.63~0.84mm/r （《切削手冊》表2.10） 查機(jī)床說明書，取=0.72mm/r。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取n=68r/min，則其切削速度v=8.26m/min 機(jī)動(dòng)工時(shí) l=46mm 3.锪倒角1.5×45° 采用90°锪鉆。 為縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔時(shí)相同： =68r/min 手動(dòng)進(jìn)給。 工序3 銑小頭兩端面 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定v=0.45m/s即27m/min 采用鑲齒三面刃銑刀，=160mm，齒數(shù)z=18。則 現(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《工藝手冊》表4.2-39），取=60r/min，故實(shí)際切削速度為 當(dāng)=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ==0.08×18×60=86.4mm/min 查機(jī)床說明書，取 =75mm/min， 切削工時(shí)：銑刀的行程=60+24mm，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序4 鉆φ4mm、φ12mm孔 1．鉆φ4mm孔 確定進(jìn)給量:查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10，當(dāng)鋼的<800MPa，=φ4mm，=0.08~0.10mm/r。由于本零件在加工φ4mm孔時(shí)屬于中等剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 =（0.08~0.10）×0.75=0.06~0.08mm/r 根據(jù)Z3032機(jī)床說明書，現(xiàn)取=0.08mm/r。 切削速度：查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10及表28-14，查得切削速度v=26m/min。所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取=2000r/min，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：h=13mm 2. 鉆φ12mm孔 確定進(jìn)給量:查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10，當(dāng)鋼的<800MPa， =φ12mm時(shí)，=0.25~0.31mm/r。由于本零件在加工φ12mm孔時(shí)屬于中等剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 =（0.25~0.31）×0.75=0.19~0.24mm/r 根據(jù)Z3032機(jī)床說明書，現(xiàn)取=0.20mm/r。 切削速度：查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10及表28-14，查得切削速度v=16m/min。所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取=400r/min，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：h=13mm 工序5 鉆φ12.5mm孔，鉆M12螺紋底孔，攻M12螺紋孔。 機(jī)床：Z535立式鉆床，刀具：錐柄鉆頭φ12.5mm、φ10.2mm，加長柄機(jī)用絲錐（） 1．鉆孔φ12.5mm 確定進(jìn)給量:查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10，當(dāng)鋼的<800MPa， =φ12.5mm時(shí)，=0.25~0.31mm/r。由于本零件在加工φ12.5mm孔時(shí)屬于中等剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 =（0.25~0.31）×0.75=0.19~0.24mm/r 根據(jù)Z535機(jī)床說明書，現(xiàn)取=0.20mm/r。 切削速度：查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10及表28-14，查得切削速度v=16m/min。所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取=400r/min，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：h=22mm 2．鉆M12螺紋底孔 確定進(jìn)給量:查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10，當(dāng)鋼的<800MPa， =φ10.2mm時(shí)，=0.25~0.31mm/r。由于本零件在加工φ10.2mm孔時(shí)屬于中等剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 =（0.25~0.31）×0.75=0.19~0.24mm/r 根據(jù)Z535機(jī)床說明書，現(xiàn)取=0.20mm/r。 切削速度：查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10及表28-14，查得切削速度v=16m/min。所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取=500r/min，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：h=21mm 3.攻M12螺紋孔 切削速度：查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表40-8，取 由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 根據(jù)機(jī)床說明書，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 實(shí)際切削速度： 確定進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量 切削工時(shí)：h=20mm 工序6 拉36槽內(nèi)花鍵 確定進(jìn)給量:當(dāng)鋼<800MPa，屬于中等剛度零件，查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表32-1根據(jù)零件材料選拉削速度分組Ⅱ， 則查表32-2拉削速度選 v=4.5~3.5m/min 根據(jù)LG120C機(jī)床說明書，現(xiàn)取v=4m/min。 切削工時(shí)： 工序7 銑大頭4mm開槽 采用高速鋼鋸片銑刀，=160mm，齒數(shù)z=80。 切削速度：查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表30-23，確定v=15-35m/min，取v=30m/min，則 現(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《工藝手冊》表4.2-39），取=60r/min，故實(shí)際切削速度為 當(dāng)=60r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ==0.08×18×60=86.4mm/min 查機(jī)床說明書，取 =75mm/min， 切削工時(shí)：銑刀的行程=60+24mm，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 最后，將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝過程卡片。 第4章 拉36槽內(nèi)花鍵夾具設(shè)計(jì) 4.1設(shè)計(jì)要求 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。下面即為拉36槽內(nèi)花鍵。 本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問題。 4.2夾具設(shè)計(jì) 4.2.1 定位基準(zhǔn)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(duì)進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。 由零件圖可知：拉36槽內(nèi)花鍵，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，進(jìn)行了粗、精加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案Ⅰ：選底平面、和側(cè)面V型塊定位夾緊方式用操作簡單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來夾緊。 方案Ⅱ：選一面兩銷定位方式，2面用擋銷，夾緊方式用操作簡單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來夾緊。 通過比較分析只有方案Ⅰ滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差，選擇外圓和側(cè)面支撐釘來定位，從而保證其尺寸公差要求。 為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。 4.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 采用的是拉刀進(jìn)行的設(shè)計(jì)， 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(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]1～2～1可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 夾緊力的確定 夾緊力方向的確定 夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。 夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。 (1) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對(duì)加工精度的影響。 c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。 (3)夾緊力大小的估算 理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問題，只能進(jìn)行粗略的估算。 估算的方法：一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。 估算的步驟： a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理=Ф (FP)。 b.實(shí)際需要的夾緊力FJ需，應(yīng)考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。 c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。 夾具的夾緊裝置和定位裝置[1] [2] 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。 夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng)，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過程中實(shí)現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。 一般夾緊裝置由動(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。 考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。 典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)： （1）結(jié)構(gòu)簡單； （2）擴(kuò)力比大； （3）自瑣性能好； （4）行程不受限制； （5）夾緊動(dòng)作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊，通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。 工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板，通過精確的圓弧定位，實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡單，便于手動(dòng)調(diào)整。通過松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng)，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心在規(guī)定位置上。 查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計(jì)算易得： 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 4.3定位誤差的分析 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(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴V型塊定位誤差 ： 其中： ， ， ， 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(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。 24 總 結(jié) 加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計(jì)，使對(duì)零件的加工過程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時(shí)，對(duì)所需加工面的先后順序編排，對(duì)零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對(duì)某幾個(gè)工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對(duì)這些問題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動(dòng)夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。 完成了本次設(shè)計(jì)，通過做這次的設(shè)計(jì)，使對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) 1.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2.《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社 3.《機(jī)械制造工藝學(xué)》 周昌治、楊忠鑒等 重慶大學(xué)出版社 3. 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 5. 《工藝師手冊》 楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社 3. 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》　　　王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔? 7. 《機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)圖冊》南京市機(jī)械研究所 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 8. 《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊》 鄒慧君主編 機(jī)械工業(yè)出版社 9.《金屬切削手冊》第三版 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 10.《幾何量公差與檢測》第五版 甘永立 主編 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 11．《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第三版 陳立德主編 高等教育出版社 12．《工程材料》 丁仁亮主編 機(jī)械工業(yè)出版社 13．《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》， 機(jī)械工業(yè)出版社 14．《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 王啟平主編 哈工大出版社 15.《現(xiàn)代機(jī)械制圖》 呂素霞 何文平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 致 謝 經(jīng)過了的很長時(shí)間，終于比較圓滿完成了設(shè)計(jì)任務(wù)?；仡欉@日日夜夜，感覺經(jīng)過了一場磨練，通過圖書、網(wǎng)絡(luò)、老師、同學(xué)等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識(shí)。對(duì)所學(xué)知識(shí)的了解和使用都有了更加深刻的理解。 此時(shí)此刻，我要特別感謝我的導(dǎo)師的精心指導(dǎo)，不僅指導(dǎo)我們解決了關(guān)鍵性技術(shù)難題，更重要的是為我們指引了設(shè)計(jì)的思路并給我們講解了設(shè)計(jì)中用到的實(shí)際工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從而使我們設(shè)計(jì)中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提高分析和解決實(shí)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(dǎo)師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。 同時(shí)也要感謝其他同學(xué)、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對(duì)我們課程設(shè)計(jì)的重視和關(guān)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(shè)計(jì)中去，為更好、更快的完成課程設(shè)計(jì)提供了重要保障。 寧 課程設(shè)計(jì) 主離合器分杠桿夾具設(shè)計(jì) 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 年 月 日 目 錄 前 言 3 第1章 零件的分析 4 1.1零件的作用 4 1.2 零件的工藝分析 4 第2章 確定毛坯 6 2.1 確定毛坯的制造方法 6 2.2 繪制毛坯圖 6 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 7 3.1 選擇定位基準(zhǔn) 7 3.2制定工藝路線 7 3.3工藝路線的比較與分析 8 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 9 3.5確定切削用量及基本工時(shí) 10 第4章花鍵夾具設(shè)計(jì) 17 4.1設(shè)計(jì)要求 17 4.2夾具設(shè)計(jì) 17 4.2.1 定位基準(zhǔn)的選擇 17 4.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 17 4.3定位誤差的分析 20 4.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 21 總 結(jié) 22 參考文獻(xiàn) 23 致 謝 24 前 言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們?nèi)跁?huì)貫通大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用訓(xùn)練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。 機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。 而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。 本設(shè)計(jì)是主離合器分離杠桿零件加工工藝及銑大頭端面夾具設(shè)計(jì)。主離合器分離杠桿零件的主要加工表面是平面及孔。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔的加工精度容易。因此，本設(shè)計(jì)遵循先面后孔、基準(zhǔn)先行前道工序?yàn)橄碌拦ば蜃鰷?zhǔn)備的工藝設(shè)計(jì)原則?；鶞?zhǔn)的選擇以杠桿大頭外圓外圓面作為粗基準(zhǔn)，以杠桿大頭花鍵底孔及其下表面作為精基準(zhǔn)。先將大頭底面加工出來，然后作為定位基準(zhǔn)，在以底面作為精基準(zhǔn)加工孔。由于內(nèi)孔花鍵較細(xì)小且精度要求較高故采用拉削加工最為合理。考慮到零件年產(chǎn)量5000件，屬于大中批量，但是零件的結(jié)構(gòu)簡單尺寸較小，所以整個(gè)加工過程選用通用機(jī)床；在夾具方面選用專用夾具，夾緊方式多采用手動(dòng)夾緊，夾緊簡單，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，且能滿足設(shè)計(jì)要求。 第1章 零件的分析 1.1零件的作用 題目給出的零件是主離合器分離杠桿。是發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出系統(tǒng)的一個(gè)零件，它的主要的作用是把離合器踏板產(chǎn)生的機(jī)械位移通過花鍵轉(zhuǎn)變成扭矩，帶動(dòng)撥叉動(dòng)作使離合器分離或者接合，控制發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的輸出與停止。 1.2 零件的工藝分析 零件的材料為45鋼鍛造件， 217~255 HBW?，F(xiàn)分析如下： 主要加工面： 1) 杠桿大頭下表面； 2) 小頭兩側(cè)端面； 3) 花鍵底孔、Φmm孔及Φ4mm孔； 4) 花鍵、Φ12.5mm及M12mm螺紋孔。 5）槽。 主要基準(zhǔn)面： 1) 以杠桿大頭下表面為基準(zhǔn)的加工表面。這一組加工表面包括：花鍵底孔、小頭端面 2) 以花鍵底孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括：內(nèi)孔花鍵、Φ12.5mm孔、M12mm螺紋孔、Φmm孔、Φ4mm孔、mm槽及其倒角。其中主要加工面是內(nèi)孔花鍵和Φmm孔。 這兩組加工面之間有著一定的位置要求?，F(xiàn)分述如下： 杠桿大頭端面與花鍵孔軸線要求相互垂直以保證杠桿曲臂尺寸85±1mm 花鍵孔軸線與Φ孔有距離230±0.75mm的要求以及與Φ12.5孔、M12螺紋孔距離22mm的要求。 由上述分析可知，對(duì)于兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并保證它們之間的位置精度要求。 第2章 確定毛坯 2.1 確定毛坯的制造方法 零件材料為45鋼，硬度217~255HBW，由于零件是一個(gè)傳遞扭矩的杠桿，工作時(shí)承受較大的負(fù)荷，因此此零件應(yīng)該選用鍛件；由于該零件年產(chǎn)量為5000件，已達(dá)大批生產(chǎn)的的水平，而且零件的輪廓尺寸也不大，故可鍛造成型。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。 2.2 繪制毛坯圖 第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 選擇定位基準(zhǔn) 粗基準(zhǔn)的選擇 對(duì)于本零件而言，按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，選擇本零件的不加工表面是杠桿大頭側(cè)肩、面圓頭和下端面作為加工的粗基準(zhǔn)，可用支撐板對(duì)側(cè)肩進(jìn)行定位，以限制、、自由度；用一個(gè)擋板對(duì)圓頭定位和一個(gè)支撐銷定對(duì)小頭部桿身定位，以限制、自由度；再以一個(gè)墊板支承42圓的底面作主要定位消除自由度，達(dá)到完全定位。就可加工上端面和花鍵底孔。 精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮到基準(zhǔn)重合的問題，和便于裝夾，采用杠桿大頭下端面和花鍵底孔作為精基準(zhǔn)。 3.2制定工藝路線 表2.1工藝路線方案一 工序5 熱處理 工序10 銑杠桿大頭下端面 工序15 鉆、鉸孔花鍵底孔至Фmm 工序20 銑杠桿小頭兩端面至mm 工序25 鉆Ф和Ф4孔 工序30 鉆M12螺紋底孔，擴(kuò)Ф12.5階梯孔，攻M12螺紋孔 工序35 拉杠桿大頭36槽內(nèi)孔花鍵 工序40 銑杠桿大頭4mm槽 工序45 檢查 表2.2工藝路線方案二 工序5 熱處理 工序10 銑杠桿大頭上端面 工序15 鉆、鉸孔花鍵底孔至Фmm 工序20 鉆Ф、锪Фmm平面以及鉆Ф4mm孔 工序25 锪Фmm另一面 工序30 鉆M12螺紋底孔，擴(kuò)Ф12.5階梯孔，攻M12螺紋孔 工序35 拉杠桿大頭36槽內(nèi)孔花鍵 工序40 銑杠桿大頭4mm槽 工序45 檢查 3.3工藝路線的比較與分析 第二條工藝路線不同于第一條是將“工序3銑寬度為mm的杠桿小頭兩端面”變?yōu)椤帮璃秏m兩個(gè)端面面”其它的先后順序均沒變化。通過分析發(fā)現(xiàn)這樣的變動(dòng)可以一定程度提高生產(chǎn)效率，但是不能很好保證零件的尺寸精度和位置精度。所以發(fā)現(xiàn)第二條工藝路線并不可行。 從提高效率和保證精度這兩個(gè)前提下，發(fā)現(xiàn)第一個(gè)方案也比較合理想。所以我決定以第一個(gè)方案進(jìn)行生產(chǎn)。具體的工藝過程如表2.3所示。 表2.3 最終工藝過程 00 鍛造 時(shí)效處理 05 粗銑尺寸46一端面 10 粗銑尺寸46另外一個(gè)一端面 15 鉆孔Φ22鉸孔Φ22锪倒角1.5×45° 20 銑尺寸46的兩側(cè)端面 25 鉆孔Φ12，鉆孔Φ4 30 鉆M12螺紋底孔 擴(kuò)Φ12.5階梯孔 攻M12螺紋 35 拉槽數(shù)為36的花鍵 40 銑寬度尺寸為4m的槽 50 去毛刺、清洗、檢驗(yàn) 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 杠桿的材料是45鋼鍛件，毛坯的重量約3kg，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。由于毛坯用采用模鍛件, 毛坯尺寸的確定如下： 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所規(guī)定的加工余量其實(shí)只是名義上的加工余量，實(shí)際上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此計(jì)算最大與最小余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1．杠桿大頭厚度46mm 考慮到花鍵孔端面的銑削加工方便性，故鍛造厚度方向的余量查《工藝手冊》表2.2~2.5，其余量值為2.0~2.5mm，現(xiàn)取2mm。 故厚度毛坯值為48mm 2．內(nèi)孔花鍵 考慮到鍛模的簡單方便，將內(nèi)孔花鍵鍛成實(shí)心，內(nèi)孔花鍵鉆、鉸、拉出。 鉆孔：φ22mm 鉸孔：mm 拉花鍵：專用拉刀拉成 3．杠桿小頭厚度 考慮到端面的銑削加工方便性，故鍛造厚度方向的余量查《工藝手冊》表2.2~2.5，其余量值為2.0~2.5mm，現(xiàn)取2mm。 故厚度毛坯值為17mm 4．杠桿小頭面上mm孔及φ4mm孔 考慮到孔徑很小鍛造很難實(shí)現(xiàn)，將內(nèi)孔鍛成實(shí)心，內(nèi)孔鉆出。 鉆孔：φ4mm 鉆孔：mm 5．M12-3螺紋、φ12.5mm孔 由上可知，此處鍛成實(shí)心，不用考慮留加工量。 6．4mm槽 由上可知，此處鍛成實(shí)心，不用考慮留加工量。 3.5確定切削用量及基本工時(shí) 工序1：銑杠桿大頭下表面 機(jī)床：X52K立式銑床。 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。 因其余量：α=2mm 所以銑削深度： 每齒進(jìn)給量：查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>，取 銑削速度：參照參考文獻(xiàn)，取。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 查機(jī)床說明書 實(shí)際銑削速度： 進(jìn)給量： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 切削行程 工序2 鉆、鉸孔φ22.4mm，并锪倒角1.5×45° 1鉆孔φ22 mm 確定進(jìn)給量:查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10，當(dāng)鋼的<800MPa，=φ22mm時(shí)，=0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工φ22mm孔時(shí)屬于中等剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75， 則 =（0.39~0.47）x0.75=0.29~0.35mm/r 根據(jù)Z535機(jī)床說明書，現(xiàn)取=0.25mm/r。 切削速度：根據(jù)《切削手冊》，查得切削速度v=18m/min。 所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取=225r/min，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：h=46mm 2．鉸孔：mm 采用刀具：mm 專用鉸孔鉆。 進(jìn)給量：=（0. 9~1.2）×0.7=0.63~0.84mm/r （《切削手冊》表2.10） 查機(jī)床說明書，取=0.72mm/r。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：取n=68r/min，則其切削速度v=8.26m/min 機(jī)動(dòng)工時(shí) l=46mm 3.锪倒角1.5×45° 采用90°锪鉆。 為縮短輔助時(shí)間，取倒角時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔時(shí)相同： =68r/min 手動(dòng)進(jìn)給。 工序3 銑小頭兩端面 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定v=0.45m/s即27m/min 采用鑲齒三面刃銑刀，=160mm，齒數(shù)z=18。則 現(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《工藝手冊》表4.2-39），取=60r/min，故實(shí)際切削速度為 當(dāng)=37.5r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ==0.08×18×60=86.4mm/min 查機(jī)床說明書，取 =75mm/min， 切削工時(shí)：銑刀的行程=60+24mm，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序4 鉆φ4mm、φ12mm孔 1．鉆φ4mm孔 確定進(jìn)給量:查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10，當(dāng)鋼的<800MPa，=φ4mm，=0.08~0.10mm/r。由于本零件在加工φ4mm孔時(shí)屬于中等剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 =（0.08~0.10）×0.75=0.06~0.08mm/r 根據(jù)Z3032機(jī)床說明書，現(xiàn)取=0.08mm/r。 切削速度：查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10及表28-14，查得切削速度v=26m/min。所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取=2000r/min，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：h=13mm 2. 鉆φ12mm孔 確定進(jìn)給量:查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10，當(dāng)鋼的<800MPa， =φ12mm時(shí)，=0.25~0.31mm/r。由于本零件在加工φ12mm孔時(shí)屬于中等剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 =（0.25~0.31）×0.75=0.19~0.24mm/r 根據(jù)Z3032機(jī)床說明書，現(xiàn)取=0.20mm/r。 切削速度：查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10及表28-14，查得切削速度v=16m/min。所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取=400r/min，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：h=13mm 工序5 鉆φ12.5mm孔，鉆M12螺紋底孔，攻M12螺紋孔。 機(jī)床：Z535立式鉆床，刀具：錐柄鉆頭φ12.5mm、φ10.2mm，加長柄機(jī)用絲錐（） 1．鉆孔φ12.5mm 確定進(jìn)給量:查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10，當(dāng)鋼的<800MPa， =φ12.5mm時(shí)，=0.25~0.31mm/r。由于本零件在加工φ12.5mm孔時(shí)屬于中等剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 =（0.25~0.31）×0.75=0.19~0.24mm/r 根據(jù)Z535機(jī)床說明書，現(xiàn)取=0.20mm/r。 切削速度：查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10及表28-14，查得切削速度v=16m/min。所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取=400r/min，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：h=22mm 2．鉆M12螺紋底孔 確定進(jìn)給量:查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10，當(dāng)鋼的<800MPa， =φ10.2mm時(shí)，=0.25~0.31mm/r。由于本零件在加工φ10.2mm孔時(shí)屬于中等剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則 =（0.25~0.31）×0.75=0.19~0.24mm/r 根據(jù)Z535機(jī)床說明書，現(xiàn)取=0.20mm/r。 切削速度：查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表28-10及表28-14，查得切削速度v=16m/min。所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取=500r/min，故實(shí)際切削速度為 切削工時(shí)：h=21mm 3.攻M12螺紋孔 切削速度：查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表40-8，取 由式（2.1）機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： ， 根據(jù)機(jī)床說明書，取絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 實(shí)際切削速度： 確定進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量 切削工時(shí)：h=20mm 工序6 拉36槽內(nèi)花鍵 確定進(jìn)給量:當(dāng)鋼<800MPa，屬于中等剛度零件，查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表32-1根據(jù)零件材料選拉削速度分組Ⅱ， 則查表32-2拉削速度選 v=4.5~3.5m/min 根據(jù)LG120C機(jī)床說明書，現(xiàn)取v=4m/min。 切削工時(shí)： 工序7 銑大頭4mm開槽 采用高速鋼鋸片銑刀，=160mm，齒數(shù)z=80。 切削速度：查<<機(jī)械加工工藝師手冊>>表30-23，確定v=15-35m/min，取v=30m/min，則 現(xiàn)采用X63臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《工藝手冊》表4.2-39），取=60r/min，故實(shí)際切削速度為 當(dāng)=60r/min時(shí)，工作臺(tái)的每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ==0.08×18×60=86.4mm/min 查機(jī)床說明書，取 =75mm/min， 切削工時(shí)：銑刀的行程=60+24mm，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 最后，將以上各工序切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算結(jié)果連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機(jī)械加工工藝過程卡片。 第4章 拉36槽內(nèi)花鍵夾具設(shè)計(jì) 4.1設(shè)計(jì)要求 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。下面即為拉36槽內(nèi)花鍵。 本夾具無嚴(yán)格的技術(shù)要求，因此，應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，精度不是主要考慮的問題。 4.2夾具設(shè)計(jì) 4.2.1 定位基準(zhǔn)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(duì)進(jìn)行加工，準(zhǔn)備采用手動(dòng)夾緊。 由零件圖可知：拉36槽內(nèi)花鍵，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，進(jìn)行了粗、精加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案Ⅰ：選底平面、和側(cè)面V型塊定位夾緊方式用操作簡單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來夾緊。 方案Ⅱ：選一面兩銷定位方式，2面用擋銷，夾緊方式用操作簡單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來夾緊。 通過比較分析只有方案Ⅰ滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差，選擇外圓和側(cè)面支撐釘來定位，從而保證其尺寸公差要求。 為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。 4.2.2 切削力及夾緊力的計(jì)算 采用的是拉刀進(jìn)行的設(shè)計(jì)， 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(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]1～2～1可知其公式參數(shù)： 由此可得： 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 夾緊力的確定 夾緊力方向的確定 夾緊力應(yīng)朝向主要的定位基面。 夾緊力的方向盡可能與切削力和工件重力同向。 (1) 夾緊力作用點(diǎn)的選擇 a. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)。 b. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位上，這樣可以防止或減少工件變形變形對(duì)加工精度的影響。 c. 夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。 (3)夾緊力大小的估算 理論上確定夾緊力的大小，必須知道加工過程中，工件所受到的切削力、離心力、慣性力及重力等，然后利用夾緊力的作用應(yīng)與上述各力的作用平衡而計(jì)算出。但實(shí)際上，夾緊里的大小還與工藝系統(tǒng)的剛性、夾緊機(jī)構(gòu)的傳遞效率等有關(guān)。而且，切削力的大小在加工過程中是變化的，因此，夾緊力的計(jì)算是個(gè)很復(fù)雜的問題，只能進(jìn)行粗略的估算。 估算的方法：一是找出對(duì)夾緊最不利的瞬時(shí)狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力；二是只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。 估算的步驟： a.建立理論夾緊力FJ理與主要最大切削力FP的靜平衡方程：FJ理=Ф (FP)。 b.實(shí)際需要的夾緊力FJ需，應(yīng)考慮安全系數(shù)，F(xiàn)J需=KFJ理。 c.校核夾緊機(jī)構(gòu)的夾緊力FJ是否滿足條件：FJ>FJ需。 夾具的夾緊裝置和定位裝置[1] [2] 夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個(gè)過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。 僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對(duì)工件進(jìn)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。 夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動(dòng)和震動(dòng)，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時(shí)工件的定位是在夾緊過程中實(shí)現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。 一般夾緊裝置由動(dòng)源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。 考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時(shí)的具體切削量決定采用手動(dòng)夾緊。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實(shí)際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。 典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)： （1）結(jié)構(gòu)簡單； （2）擴(kuò)力比大； （3）自瑣性能好； （4）行程不受限制； （5）夾緊動(dòng)作慢。 夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動(dòng)裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動(dòng)裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動(dòng)夾緊，通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。 工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動(dòng)壓板，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊。并且移動(dòng)壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動(dòng)壓板，通過精確的圓弧定位，實(shí)現(xiàn)定心。此套移動(dòng)壓板制作簡單，便于手動(dòng)調(diào)整。通過松緊螺栓實(shí)現(xiàn)壓板的前后移動(dòng)，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對(duì)稱中心在規(guī)定位置上。 查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有： 式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)， 由上述計(jì)算易得： 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 4.3定位誤差的分析 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(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示： 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴V型塊定位誤差 ： 其中： ， ， ， 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(duì)刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 4.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明 由于是大批大量生產(chǎn)，主要考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。因此設(shè)計(jì)時(shí)，需要更換零件加工時(shí)速度要求快。本夾具設(shè)計(jì)，用移動(dòng)夾緊的大平面定位三個(gè)自由度，定位兩個(gè)自由度，用定位塊定位最后一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。 28 總 結(jié) 加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計(jì)，使對(duì)零件的加工過程和夾具的設(shè)計(jì)有進(jìn)一步的提高。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時(shí)，對(duì)所需加工面的先后順序編排，對(duì)零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對(duì)某幾個(gè)工序進(jìn)行專用夾具設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)零件的定位面的選擇，采用什么方式定位，夾緊方式及夾緊力方向的確定等等都存在問題。這些問題都直接影響到零件的加工精度和勞動(dòng)生產(chǎn)率，為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進(jìn)行加工，而且方便快速，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本的目的。通過不懈努力和指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下，針對(duì)這些問題查閱了大量的相關(guān)資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動(dòng)夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。 完成了本次設(shè)計(jì)，通過做這次的設(shè)計(jì)，使對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) 1.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 第2版 肖繼德 陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2.《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 孫麗媛主編 冶金工業(yè)出版社 3.《機(jī)械制造工藝學(xué)》 周昌治、楊忠鑒等 重慶大學(xué)出版社 3. 《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》李益民 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 5. 《工藝師手冊》 楊叔子主編 機(jī)械工業(yè)出版社 3. 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊》　　　王光斗、王春福主編 上?？萍汲霭嫔? 7. 《機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)圖冊》南京市機(jī)械研究所 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 8. 《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊》 鄒慧君主編 機(jī)械工業(yè)出版社 9.《金屬切削手冊》第三版 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì) 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 10.《幾何量公差與檢測》第五版 甘永立 主編 上海科學(xué)技術(shù)出版社 11．《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第三版 陳立德主編 高等教育出版社 12．《工程材料》 丁仁亮主編 機(jī)械工業(yè)出版社 13．《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》， 機(jī)械工業(yè)出版社 14．《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 王啟平主編 哈工大出版社 15.《現(xiàn)代機(jī)械制圖》 呂素霞 何文平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 致 謝 經(jīng)過了的很長時(shí)間，終于比較圓滿完成了設(shè)計(jì)任務(wù)?；仡欉@日日夜夜，感覺經(jīng)過了一場磨練，通過圖書、網(wǎng)絡(luò)、老師、同學(xué)等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識(shí)。對(duì)所學(xué)知識(shí)的了解和使用都有了更加深刻的理解。 此時(shí)此刻，我要特別感謝我的導(dǎo)師的精心指導(dǎo)，不僅指導(dǎo)我們解決了關(guān)鍵性技術(shù)難題，更重要的是為我們指引了設(shè)計(jì)的思路并給我們講解了設(shè)計(jì)中用到的實(shí)際工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從而使我們設(shè)計(jì)中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學(xué)會(huì)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，提高分析和解決實(shí)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(dǎo)師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。 同時(shí)也要感謝其他同學(xué)、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對(duì)我們課程設(shè)計(jì)的重視和關(guān)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(shè)計(jì)中去，為更好、更快的完成課程設(shè)計(jì)提供了重要保障。