萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉的加工工藝規(guī)程及車(chē)削Ф62右端面夾具設(shè)計(jì),萬(wàn)向節(jié),滑動(dòng),加工,工藝,規(guī)程,車(chē)削,62,端面,夾具,設(shè)計(jì) 萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉的加工工藝規(guī)程及車(chē)削Ф62右端面夾具設(shè)計(jì) 摘要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。 滑動(dòng)叉加工工藝規(guī)程及其車(chē)削Ф62右端面的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件等。通過(guò)繪圖軟件完成夾具裝配圖及夾具體零件圖的繪制。 關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計(jì)、滑動(dòng)叉、加工工藝、車(chē)削、Ф62右端面  Abstract This design involves mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, tolerance fit and measurement and other aspects of knowledge. The machining procedure of sliding fork and the fixture design for turning the right end face of 62 are composed of three parts: the process design, the process design and the special fixture design. In the process design, we must first analyze the parts, understand the process of the parts, then design the structure of the blank, and select the processing benchmark of the parts, then design the process route of the parts. The special fixture is designed, and each component of the fixture is selected, such as positioning element, clamping element and guiding element. Complete the fixture assembly drawing and the drawing of specific parts drawing by drawing software. Key words: fixture design, sliding fork, machining process, turning, 62 right end face I 目 錄 摘要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1.1 本課題研究的背景 1 1.2 夾具的發(fā)展史 1 第二章 滑動(dòng)叉零件的分析 3 2.1 零件的作用 3 2.2 零件的分析 3 2.2.1零件的工藝分析 3 2.2.2零件結(jié)構(gòu)分析 4 2.2.3零件的技術(shù)要求分析 4 2.2.4零件的組成表面 4 2.2.5零件的技術(shù)要求 5 2.2.6零件的形位公差 5 第三章 滑動(dòng)叉工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 6 3.1 零件生產(chǎn)類(lèi)型的確定 6 3.2 確定零件的材料及制造方式 6 3.3 選擇加工的定位基準(zhǔn) 7 3.4 加工工藝路線的選擇、比較與確定 7 3.4.1加工工藝路線方案一 8 3.4.2加工工藝路線方案二 8 3.4.3加工工藝路線的比較與確定 8 3.5 加工設(shè)備、加工刀具及量具的選用 9 3.6 各工序工步加工余量的計(jì)算 10 3.7 確定切削用量及基本工時(shí) 11 第四章 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 22 4.1 專(zhuān)用夾具的組成 22 4.2 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的目的 22 4.3 定位方案及定位零件的選擇 23 4.4 夾緊方案和夾緊零件的確定 24 4.5 夾具體的確定 24 4.6 切削力的計(jì)算 25 4.7 夾緊力的計(jì)算 25 4.8 定位誤差的分析 26 結(jié)論 27 致謝 28 參考文獻(xiàn) 29 II 第一章 緒論 1.1 本課題研究的背景 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動(dòng)了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過(guò)程的自動(dòng)化達(dá)到了一個(gè)新的階段。 “工欲善其事，必先利其器?！? 工具是人類(lèi)文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來(lái)，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無(wú)論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 滑動(dòng)叉的加工工藝規(guī)程及車(chē)削Ф62右端面的夾具設(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)行課程設(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(zhuān)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)。 1.2 夾具的發(fā)展史 夾具在其發(fā)展的200多年歷史中，大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產(chǎn)及內(nèi)燃機(jī)，汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質(zhì)量的優(yōu)越性，各類(lèi)定位、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機(jī)床—工件—工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段，夾具發(fā)展的主要特點(diǎn)是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，各類(lèi)高效率，自動(dòng)化夾具在高效，高精度及適應(yīng)性方面，已有了相當(dāng)大的提高。隨著電子技術(shù)，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動(dòng)化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機(jī)床逐漸融為一體，使得中，小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專(zhuān)業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這是夾具發(fā)展的第三個(gè)階段，這一階段，夾具的主要特點(diǎn)是高精度，高適應(yīng)性。可以預(yù)見(jiàn)，夾具在不一個(gè)階段的主要發(fā)展趨勢(shì)將是逐步提高智能化水平。 29 第二章 滑動(dòng)叉零件的分析 2.1 零件的作用 滑動(dòng)叉位于傳動(dòng)軸的端部。主要作用一是傳遞扭矩，使汽車(chē)獲得前進(jìn)的動(dòng)力；二是當(dāng)汽車(chē)后橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時(shí)，由本零件可以調(diào)整傳動(dòng)軸的長(zhǎng)短及其位置。零件的兩個(gè)叉頭部位上有兩個(gè)Φ39的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連，起萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的作用。零件Φ65mm外圓內(nèi)為花鍵孔與傳動(dòng)軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞動(dòng)力之用。具體結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)下圖2-1所示： 圖2-1 滑動(dòng)叉零件圖 2.2 零件的分析 2.2.1零件的工藝分析 在制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，首先要對(duì)照產(chǎn)品裝配圖分析零件圖，熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明確零件在產(chǎn)品中的位置、作用及相關(guān)零件的位置關(guān)系；了解并研究各項(xiàng)技術(shù)條件制定的依據(jù)，找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時(shí)采用適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。然后著重對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和技術(shù)要求的分析。 2.2.2零件結(jié)構(gòu)分析 零件的結(jié)構(gòu)分析主要包括以下三方面： 1、零件表面的組成和基本類(lèi)型 盡管組成零件的結(jié)構(gòu)多種多樣，但從形體上加以分析，都是由一些基本表面和特形表面組成的。在零件結(jié)構(gòu)分析時(shí)，根據(jù)機(jī)械零件不同表面的組合形成零件結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，就可選擇與其相適應(yīng)的加工方法和加工路線，例如外圓表面通常由車(chē)削或磨削加工；內(nèi)孔表面則通過(guò)鉆、擴(kuò)、鉸、鏜和磨削等加工方法獲得。 2、主要表面與次要表面區(qū)分 根據(jù)零件各加工表面要求的不同，可以將零件的加工表面劃分為主要加工表面和次要加工表面；這樣，就能在工藝路線擬定時(shí)，做到主次分開(kāi)以保證主要表面的加工精度。 3、零件的結(jié)構(gòu)工藝性 所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿足使用要求的前提下，制造該零件的可行性和經(jīng)濟(jì)性。功能相同的零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異。所謂結(jié)構(gòu)工藝性好，是指在現(xiàn)有工藝條件下，既能方便制造又有較低的制造成本。 2.2.3零件的技術(shù)要求分析 零件圖樣上的技術(shù)要求，既要滿足設(shè)計(jì)要求，又要便于加工，而且齊全和合理。其技術(shù)要求包括下列幾個(gè)方面： 1、加工表面的尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量； 2、各加工表面之間的相互位置精度； 3、工件的熱處理和其它要求，如動(dòng)平衡、鍍鉻處理、去磁等。 2.2.4零件的組成表面 1、尺寸118所在上下兩端面；尺寸82所在上下兩端面； 2、R30、R9組成的表面，尺寸45所在右端面； 3、Ф65、Ф62外圓所在圓柱表面及端面； 4、漸開(kāi)線花鍵槽所在表面及端面； 5、4-M8-6H、M8-6H螺紋孔所在表面； 6、Ф39圓柱孔所在表面及端面； 7、尺寸角度為7°的斜面。 2.2.5零件的技術(shù)要求 1、尺寸118所在上下兩端面，其表面粗糙度公差為3.2um； 2、Ф39圓柱孔所在表面，其表面粗糙度公差為3.2um； 3、尺寸45所在右端面，其表面粗糙度公差為50um； 4、Ф62外圓所在圓柱表面，其表面粗糙度公差為0.8um； 5、Ф62外圓所在右端面，其表面粗糙度公差為0.8um； 6、漸開(kāi)線花鍵槽齒面，其表面粗糙度公差為1.6um； 2.2.6零件的形位公差 1、Ф39圓柱孔所在軸線相對(duì)于“Ф62外圓所在軸線”的位置度公差為Ф0.2；相對(duì)于“Ф39圓柱孔所在軸線”的同軸度公差為Ф0.01； 2、4-M8-6H螺紋孔所在軸線，相對(duì)于“Ф39圓柱孔所在軸線” 位置度公差為Ф0.3； 3、尺寸118所在下端面相對(duì)于“Ф62外圓所在軸線”的對(duì)稱(chēng)度公差為0.15，相對(duì)于“Ф39圓柱孔所在軸線”的垂直度公差為0.1。 第三章 滑動(dòng)叉工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3.1 零件生產(chǎn)類(lèi)型的確定 零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算： 通過(guò)上面的分析，結(jié)合任務(wù)書(shū)、確定零件滑動(dòng)叉的生產(chǎn)類(lèi)型是大批量生產(chǎn)（年生產(chǎn)量為50000件）。要求產(chǎn)品合格率達(dá)到96%或以上。 3.2 確定零件的材料及制造方式 滑動(dòng)叉的材料選用45鋼，屬于優(yōu)等碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有良好的綜合機(jī)械性能和加工工藝性能，零件材料的選擇主要是考慮到滿足使用要求，同時(shí)兼顧材料的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，45鋼滿足以上要求，所以選用45鋼。具體的毛坯圖詳見(jiàn)下圖3-1： 圖3-1 滑動(dòng)叉毛坯圖 3.3 選擇加工的定位基準(zhǔn) 基面選擇是工藝規(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)的選擇原則 為保證工件某重要表面余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無(wú)飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 2、精基準(zhǔn)的選擇原則 “基準(zhǔn)重合”原則 盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起定位誤差。 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡(jiǎn)化夾具設(shè)計(jì)與制造。 “自為基準(zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準(zhǔn)“原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)零件圖，本零件是一個(gè)形狀不復(fù)雜的零件。 粗基準(zhǔn)的選擇：本零件將選擇Ф65右端面作為粗基準(zhǔn)； 精基準(zhǔn)的選擇：本零件將選擇零件的Ф62外圓作為精基準(zhǔn)。 3.4 加工工藝路線的選擇、比較與確定 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。由于生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，可以考慮采用通用機(jī)床配以專(zhuān)用工夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和技術(shù)要求，現(xiàn)初步制定兩種工藝路線方案： 3.4.1加工工藝路線方案一 工序1：車(chē)削Φ62外圓及右端面； 工序2：銑削45右端面； 工序3：銑削118上下兩端面； 工序4：鉆削Φ39圓柱孔； 工序5：鉆削4-M8-6H螺紋孔； 工序6：鉆削M8-6H螺紋孔； 工序7：拉削漸開(kāi)線花鍵槽； 工序8：磨削Φ62外圓； 工序9：倒角。 3.4.2加工工藝路線方案二 工序1：銑削45右端面； 工序2：銑削118上下兩端面； 工序3：鉆削Φ39圓柱孔； 工序4：鉆削4-M8-6H螺紋孔； 工序5：鉆削M8-6H螺紋孔； 工序6：車(chē)削Φ62外圓及右端面； 工序7：拉削漸開(kāi)線花鍵槽； 工序8：磨削Φ62外圓； 工序9：倒角。 3.4.3加工工藝路線的比較與確定 方案一其加工順序是車(chē)削、銑削、鉆削、拉削、磨削。這樣做的好處是：在進(jìn)行鉆削之前現(xiàn)對(duì)Φ62外圓及其右端面進(jìn)行了加工，確保孔的位置度、同軸度以及垂直度公差，適合大批量生產(chǎn)。 方案二其加工順序是銑削、鉆削、車(chē)削、拉削、磨削。這樣做的好處是：在進(jìn)行后續(xù)、車(chē)削、拉削、磨削之前，現(xiàn)對(duì)端面和孔進(jìn)行了加工，為后面夾具的定位提供了很高的精度，但孔的位置度、同軸度以及垂直度公差卻不能夠得到很好的保證。 通過(guò)上面對(duì)2種加工方案的分析和比較，權(quán)衡利弊，決定選擇方案一作為本次加工滑動(dòng)叉的工藝路線。 3.5 加工設(shè)備、加工刀具及量具的選用 滑動(dòng)叉是設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具的主要的零件，它的零件的材料是45鋼。需要完成車(chē)削、銑削、鉆削、拉削和磨削加工。下面對(duì)其加工設(shè)備、加工刀具及量具進(jìn)行選擇，具體如下： 工序1：車(chē)削Φ62外圓及右端面； 選用的是CA6140臥式車(chē)床，零件裝夾在專(zhuān)用夾具上，加工的刀具為合金車(chē)刀，測(cè)量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序2：銑削45右端面； 選用的是XK6132臥式銑床，零件裝夾在專(zhuān)用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測(cè)量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序3：銑削118上下兩端面； 選用的是XK6132臥式銑床，零件裝夾在專(zhuān)用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測(cè)量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序4：鉆削Φ39圓柱孔； 選用的是Z3040搖臂鉆床，待加工件裝夾在專(zhuān)用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆，測(cè)量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序5：鉆削4-M8-6H螺紋孔； 選用的是Z3040搖臂鉆床，待加工件裝夾在專(zhuān)用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、絲錐鉆，測(cè)量的工具為游標(biāo)卡尺，螺紋量規(guī)。 工序6：鉆削M8-6H螺紋孔； 選用的是Z3040搖臂鉆床，待加工件裝夾在專(zhuān)用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、絲錐鉆，測(cè)量的工具為游標(biāo)卡尺，螺紋量規(guī)。 工序7：拉削漸開(kāi)線花鍵槽； 選用的是L6110臥式拉床，待加工件裝夾在專(zhuān)用夾具上，加工的刀具為拉刀，測(cè)量的工具為棒料。 工序8：磨削Φ62外圓； 選用的是M1420外圓磨床，待加工件裝夾在專(zhuān)用夾具上，加工的刀具為砂輪，測(cè)量的工具為千分尺。 工序9：倒角。 3.6 各工序工步加工余量的計(jì)算 工序1：車(chē)削Φ62外圓及右端面； 工步1：粗車(chē)Φ62外圓及右端面； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為1.5mm。 工步2：半精車(chē)Φ62外圓及右端面； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為1mm。 工步3：精車(chē)Φ62外圓及右端面； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為0.5mm。 工序2：銑削45右端面； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為3mm。 工序3：銑削118上下兩端面； 工步1：粗銑118上下兩端面； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為1.5mm。 工步2：半精銑118上下兩端面； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為1mm。 工步3：精銑118上下兩端面； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為0.5mm。 工序4：鉆削Φ39圓柱孔； 工步1：鉆削Φ39圓柱孔； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為2.5mm。 工步2：擴(kuò)削Φ39圓柱孔； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為0.4mm。 工步3：鉸削Φ39圓柱孔； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為0.1mm。 工序5：鉆削4-M8-6H螺紋孔； 工步1：鉆削4-M8-6H螺紋孔底孔； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為2.5mm。 工步2：攻4-M8-6H螺紋孔； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為1.5mm。 工序6：鉆削M8-6H螺紋孔； 工步1：鉆削M8-6H螺紋孔底孔； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為2.5mm。 工步2：攻M8-6H螺紋孔； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為1.5mm。 工序7：拉削漸開(kāi)線花鍵槽； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為1mm。 工序8：磨削Φ62外圓； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為0.01mm。 工序9：倒角。 3.7 確定切削用量及基本工時(shí) 工序1：車(chē)削Φ62外圓及右端面； 工步1：粗車(chē)Φ62外圓及右端面； （1）背吃刀量的確定，決定取1.5mm。 （2）進(jìn)給量f的確定，取0.2mm/r。 （3）切削速度V的確定，取25m/min； 取n=150，實(shí)際切削速度29.2m/min. （4）基本時(shí)間 式中：l=90，f=0.2，n=150 則 （5）輔助時(shí)間 式中：=6，f=0.2，n=150 則 工步2：半精車(chē)Φ62外圓及右端面； （1）背吃刀量的確定，決定取1mm。 （2）進(jìn)給量f的確定，取0.25mm/r。 （3）切削速度V的確定，取35m/min； 取n=180，實(shí)際切削速度35m/min. （4）基本時(shí)間 式中：l=90，f=0.25，n=180 則 （5）輔助時(shí)間 式中：=6，f=0.2，n=150 則 工步3：精車(chē)Φ62外圓及右端面； （1）背吃刀量的確定，決定取0.5mm。 （2）進(jìn)給量f的確定，取0.35mm/r。 （3）切削速度V的確定，取45m/min； 取n=280，實(shí)際切削速度54.5m/min. （4）基本時(shí)間 式中：l=90，f=0.35，n=180 則 （5）輔助時(shí)間 式中：=6，f=0.2，n=150 則 工序2：銑削45右端面； （1）切削深度3mm； （2）通過(guò)查詢(xún)相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢(xún)手冊(cè)，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢(xún)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=60，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118上下兩端面； 工步1：粗銑118上下兩端面； （1）切削深度1.5mm； （2）通過(guò)查詢(xún)相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢(xún)手冊(cè)，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢(xún)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=68，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118上下兩端面； （1）切削深度1mm； （2）通過(guò)查詢(xún)相關(guān)手冊(cè)，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢(xún)手冊(cè)，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢(xún)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=68，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118上下兩端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過(guò)查詢(xún)相關(guān)手冊(cè)，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢(xún)手冊(cè)，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢(xún)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=68，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：鉆削Φ39圓柱孔； 工步1：鉆削Φ39圓柱孔； （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=118，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Φ39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=118，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Φ39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=118，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：鉆削4-M8-6H螺紋孔； 工步1：鉆削4-M8-6H螺紋孔； （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=18，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：攻4-M8-6H螺紋孔； （1）采用的絲錐鉆的材質(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=15，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：鉆削M8-6H螺紋孔； 工步1：鉆削M8-6H螺紋孔底孔； （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=11，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：攻M8-6H螺紋孔； （1）采用的絲錐鉆的材質(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=11，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：拉削漸開(kāi)線花鍵槽； （1）切削深度1mm； （2）通過(guò)查詢(xún)相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢(xún)手冊(cè)，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢(xún)資料知n=600r/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=140，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：磨削Φ62外圓； （1）加工機(jī)床的選擇 選擇磨床的型號(hào)為M1420外圓磨床。 （2）加工零件磨具的確定 采用砂輪，其型號(hào)為平型砂輪。 （3）磨削深度的確定 磨削的深度將其定位0.01mm； （4）切削速度的確定 通過(guò)一般資料的查看，在這里確定砂輪的切削速度為=27.5m/min 按照的計(jì)算可知，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取，計(jì)算實(shí)際切削速度，。 5、進(jìn)給量的確定 通過(guò)相關(guān)資料的查閱，本工序的進(jìn)給量將其確定為0.1mm/r。 6、基本時(shí)間的確定 機(jī)加工時(shí)間計(jì)算公式： 主軸轉(zhuǎn)速n=950r/min；進(jìn)給量；磨削長(zhǎng)度L=90mm 。 7、輔助時(shí)間的確定 輔助時(shí)間計(jì)算公式： 主軸轉(zhuǎn)速n=950r/min；進(jìn)給量；=7mm 。 工序9：倒角。 第四章 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 4.1 專(zhuān)用夾具的組成 1、定位裝置 這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置，即通過(guò)它使工件加工時(shí)相對(duì)于刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)處于正確的位置，如支撐釘、支撐板、V形塊、定位銷(xiāo)等。 2、夾緊裝置 它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時(shí)所占據(jù)的位置在加工過(guò)程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時(shí)防止或減小振動(dòng)。它通常是一種機(jī)構(gòu)，包括夾緊元件，增力及傳動(dòng)裝置以及動(dòng)力裝置等。 3、對(duì)刀—引導(dǎo)裝置 它的作用是確定夾具相對(duì)于刀具的位置，或引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工，如對(duì)刀塊、鉆套、鏜套等。 4、其他元件及裝置 如定向件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設(shè)置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。 5、夾具體 用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個(gè)整體的基礎(chǔ)件，并與機(jī)床有關(guān)部位連接，以確定夾具相對(duì)于機(jī)床的位置。 4.2 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的目的 在機(jī)械制造的機(jī)械加工、檢驗(yàn)、裝配、焊接和熱處理等冷、熱工藝過(guò)程中，使用著大量的夾具。所謂夾具就是一切用來(lái)固定加工對(duì)象，使之占有正確位置，接受施工或者檢測(cè)的裝置。在機(jī)械制造中采用大量的夾具，機(jī)床夾具就是夾具中的一種。它裝在機(jī)床上，使工件相對(duì)刀具與機(jī)床保持正確的相對(duì)位置，并能承受切削力的作用。機(jī)床夾具的作用主要有以下幾個(gè)方面：較容易、較穩(wěn)定地保證加工精度，因?yàn)橛脢A具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)機(jī)床（刀具）的位置由夾具來(lái)保證，基本不受工人技術(shù)水平的影響，因而能較容易、較穩(wěn)定地保證工件的加工精度；提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，因?yàn)椴捎脢A具后，工件不需要?jiǎng)澗€找正，裝夾也方便迅速，顯著地減少了輔助時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率；擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，因?yàn)槭褂脤?zhuān)用夾具可以改變機(jī)床的用途、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，例如，在在車(chē)床或搖臂轉(zhuǎn)床上安裝鏜模夾具后，就可以對(duì)箱體孔系進(jìn)行鏜削加工；改善勞動(dòng)條件、保證生產(chǎn)安全，因?yàn)槭褂脤?zhuān)用機(jī)床夾具可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，降低對(duì)工人操作技術(shù)水平的要求，保證安全。 4.3 定位方案及定位零件的選擇 在夾具設(shè)計(jì)中，定位方案不合理，工件的加工精度就無(wú)法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計(jì)中首先要解決的問(wèn)題。 根據(jù)工序圖給出的定位元件方案，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件或定位的組合。在機(jī)床夾具的使用過(guò)程中，工件的批量越大，定位元件的磨損越快，選用標(biāo)準(zhǔn)定位元件增加了夾具零件的互換性，方便機(jī)床夾具的維修和維護(hù)。 設(shè)計(jì)夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無(wú)論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。 本次夾具設(shè)計(jì)主要加工Ф62端面，利用V型定位塊和Ф65外圓進(jìn)行定位，這樣能夠限制零件4個(gè)方向自由度；考慮到零件可能在定位過(guò)程中產(chǎn)生位移，在118下端面處利用2個(gè)六角螺母和雙頭螺栓對(duì)工件進(jìn)行輔助支承。利用Ф33內(nèi)孔（Ф39內(nèi)孔的毛坯尺寸）進(jìn)行定位。內(nèi)孔內(nèi)插入圓柱銷(xiāo)，限制2個(gè)方向自由度。 本次定位方案采用的零件有夾具體、V型定位塊和圓柱銷(xiāo)。見(jiàn)下圖4.1夾具裝配圖。 圖4.1 夾具裝配圖 4.4 夾緊方案和夾緊零件的確定 在V型定位塊的上方利用方頭螺栓，V型夾緊塊對(duì)工件進(jìn)行夾緊，在夾具的左端利用方頭螺栓、夾緊盤(pán)對(duì)工件進(jìn)行輔助夾緊。夾具上V型定位塊的定位方案是對(duì)角線方向上2個(gè)內(nèi)六角螺栓對(duì)其進(jìn)行夾緊?；瑒?dòng)叉夾緊零件有V型夾緊塊、方頭螺栓、夾緊盤(pán)。V型定位塊的夾緊零件是2個(gè)內(nèi)六角螺栓。 4.5 夾具體的確定 本次設(shè)計(jì)的夾具體要和車(chē)床相連，因此，其外部形狀應(yīng)該設(shè)計(jì)成圓形，其制造形式采用鑄造，材料采用HT200。見(jiàn)下圖4.2夾具體零件圖： 圖4.2 夾具體零件圖 4.6 切削力的計(jì)算 刀具：45°端面車(chē)刀 由實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知，車(chē)削時(shí)的主要切削力為車(chē)刀的切削方向，即垂直于工作臺(tái)，查《切削手冊(cè)》，切削力計(jì)算公式為： 其中：，，，，，，與加工材料有關(guān)，取0.94；與刀具刃形狀有關(guān)，取1.33；與刀具鈍標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)，取1.0，則： 4.7 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(jiàn)《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》） 所以 取螺栓預(yù)緊力。 選M16粗牙螺紋方頭螺栓，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼的許用拉應(yīng)力，故可M16粗牙螺紋方頭螺栓。 4.8 定位誤差的分析 本夾具的主要誤差是來(lái)源于裝夾過(guò)程中的同軸度誤差和定位產(chǎn)生的誤差。夾具體的右端采用Ф80軸和機(jī)床三爪卡盤(pán)相連，并且該軸的加工精度要求較高。因此，其同軸度誤差能夠得到保證。定位誤差主要有圓柱銷(xiāo)和V型塊產(chǎn)生。 1、圓柱銷(xiāo)產(chǎn)生的誤差 式中：查手冊(cè)取0.009mm；-采用基孔制其偏差為0；-查手冊(cè)取0.008mm； == 2、V型塊產(chǎn)生的誤差 本工序采用固定V型塊進(jìn)行定位，工件始終靠合V型塊的兩斜面，并且2斜面的對(duì)稱(chēng)度、尺寸公差要求較高。故能滿足定位要求。 結(jié)論 這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問(wèn)題，不過(guò)我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見(jiàn)，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過(guò)了很多機(jī)械加工工序。完成了零件圖、毛坯圖、夾具裝配圖、夾具體圖的繪制。對(duì)加工工藝路線完成了從選擇、分析到確定，完成了在每道工序切削用量和工時(shí)的計(jì)算。在本次設(shè)計(jì)中已無(wú)大的問(wèn)題，基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計(jì)中沒(méi)有能提出多中方案進(jìn)行分析比較，有所不足。 致謝 在這里我要特別感謝我的指導(dǎo)老師。他為人隨和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。在閑聊中他總是能像知心朋友一樣鼓勵(lì)我，在說(shuō)明書(shū)的寫(xiě)作和措辭等方面他也總會(huì)以“專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”嚴(yán)格要求我，從選題、定題開(kāi)始，一直到最后說(shuō)明書(shū)的反復(fù)修改、潤(rùn)色，指導(dǎo)老師老師始終認(rèn)真負(fù)責(zé)地給予我深刻而細(xì)致地指導(dǎo)，幫助我開(kāi)拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。正是指導(dǎo)老師的無(wú)私幫助與熱忱鼓勵(lì)，我的課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)才能夠得以順利完成，謝謝。 在此祝愿全天下所有老師身體健康，全家幸福！ 參考文獻(xiàn) [1] 候洪生主編，董國(guó)耀主審.機(jī)械工程圖學(xué).北京：科學(xué)出版社，2001 [2] 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