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課 程 設(shè) 計 說 明 書題 目 變速叉第一速及倒車加工工藝及夾具設(shè)計專 業(yè) 學(xué)生姓名 班 級 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 二〇 年 月 日2目 錄第 1 章 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41.1 零件的分析 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41.1.1 零件的作用 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41.1.2 零件的工藝分析 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41.2 變速叉第一速及倒車加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 ??51.2.1 孔和平面的加工順序 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????51.2.2 孔系加工方案選擇 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????51.3 變速叉第一速及倒車加工定位基準(zhǔn)的選擇 ??????????????????????????????????????????????????????????61.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????61.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????61.4 變速叉第一速及倒車加工主要工序安排 ??????????????????????????????????????????????????????????????71.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ??????????????????????????????????????????????????????91.6 毛坯種類的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????101.7 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????111.7.1 機床選用 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????111.7.2 選擇刀具 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????111.7.3 選擇量具 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????111.8 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ????????????????????????????????????????????????????111.9 確定切削用量及基本工時（機動時間） ?????????????????????????????????????????????????????????????13第 2 章 工序 20 粗銑半精銑圓弧端面夾具設(shè)計??????????????????????????????????????????????????????????????162.1 研究原始質(zhì)料 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????162.2 定位基準(zhǔn)的選擇 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????162.3 切削力及夾緊分析計算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????172.4 誤差分析與計算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????182.5 零、部件的設(shè)計與選用 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????192.5.1 定位銷選用 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????192.5.2 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1932.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21總 結(jié)?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????23參考文獻???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24致 謝?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????25全套圖紙加 1538937064第 1 章 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用題目給出的零件是變速叉第一速及倒車。變速叉第一速及倒車的主要作用是保證各安裝孔之間的中心距及平行度，并保證部件正確安裝。因此變速叉第一速及倒車零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。圖 1.1 零件圖1.1.2 零件的工藝分析由變速叉第一速及倒車零件圖可知。變速叉第一速及倒車零件，它的外表面上有平面需要進行加工。φ82.2mm 系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：1.以 Φ19 mm 孔為中心的加工表面.045.?5這組加工表面包括:Φ19 mm 孔及其倒角, Φ19 mm 孔兩個端面,045.? 045.?還有孔下端 M10 的螺紋孔.2.以 φ82.2 孔為中心的加工表面.這組加工表面包括: φ82.2 孔 mm 的孔及其倒角, φ82.2 孔的孔的側(cè)面,距 M10 螺紋孔中心線 11.7mm.這兩組加工表面有著一定的位置要求,主要是:Φφ82.2 孔孔與其外端面垂直度公差為 0.1mm.1.2 變速叉第一速及倒車加工的主要問題和工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取的相應(yīng)措施由以上分析可知。該變速叉第一速及倒車零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于變速叉第一速及倒車來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系。由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。1.2.1 孔和平面的加工順序變速叉第一速及倒車類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工變速叉第一速及倒車上的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。變速叉第一速及倒車的加工自然應(yīng)遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。變速叉第一速及倒車零件的加工工藝應(yīng)遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。1.2.2 孔系加工方案選擇變速叉第一速及倒車孔系加工方案，應(yīng)選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價格最底的機床。根據(jù)變速叉第一速及倒車零件圖所示的變速叉第一速及倒車的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在組合機床上用鏜模法鏜孔較為適宜。（1）用鏜模法鏜孔在大批量生產(chǎn)中，變速叉第一速及倒車孔系加工一般都在組合鏜床上采用鏜模法進行加工。鏜模夾具是按照工件孔系的加工要求設(shè)計制造的。當(dāng)鏜刀桿通過鏜套的引6導(dǎo)進行鏜孔時，鏜模的精度就直接保證了關(guān)鍵孔系的精度。采用鏜?？梢源蟠蟮靥岣吖に囅到y(tǒng)的剛度和抗振性。因此，可以用幾把刀同時加工。所以生產(chǎn)效率很高。但鏜模結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、成本較高，且由于鏜模的制造和裝配誤差、鏜模在機床上的安裝誤差、鏜桿和鏜套的磨損等原因。用鏜模加工孔系所能獲得的加工精度也受到一定限制。（2）用坐標(biāo)法鏜孔在現(xiàn)代生產(chǎn)中，不僅要求產(chǎn)品的生產(chǎn)率高，而且要求能夠?qū)崿F(xiàn)大批量、多品種以及產(chǎn)品更新?lián)Q代所需要的時間短等要求。鏜模法由于鏜模生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)周期長，不大能適應(yīng)這種要求，而坐標(biāo)法鏜孔卻能適應(yīng)這種要求。此外，在采用鏜模法鏜孔時，鏜模板的加工也需要采用坐標(biāo)法鏜孔。用坐標(biāo)法鏜孔，需要將變速叉第一速及倒車孔系尺寸及公差換算成直角坐標(biāo)系中的尺寸及公差，然后選用能夠在直角坐標(biāo)系中作精密運動的機床進行鏜孔。1.3 變速叉第一速及倒車加工定位基準(zhǔn)的選擇1.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）保證各重要支承孔的加工余量均勻；（2）保證裝入變速叉第一速及倒車的零件與箱壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應(yīng)選擇的主要支承孔作為主要基準(zhǔn)。即以變速叉第一速及倒車的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。也就是以前后端面上距端面平面最近的孔作為主要基準(zhǔn)以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準(zhǔn)加工精基準(zhǔn)面。因此，以后再用精基準(zhǔn)定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。現(xiàn)選取 Φ19 mm 孔的外輪廓不加工面作為粗基準(zhǔn),利用一組共兩個045.?V 形塊夾持外輪廓做為主要定位面,以消除自由度.1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇從保證變速叉第一速及倒車孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證變速叉第一速及倒車在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從變速叉第一速及倒車零件圖分析可知，它的端面平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于前后端面，雖然它是變速叉第一速及倒車的裝配基準(zhǔn)，但因為7它與變速叉第一速及倒車的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準(zhǔn)加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面都有一定的困難，所以不予采用。精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題,當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時,應(yīng)該進行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不再重復(fù).1.4 變速叉第一速及倒車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(zhǔn)。變速叉第一速及倒車加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔定位粗、精加工端面平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于端面平面加工完成后一直到變速叉第一速及倒車加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因此，端面面上的螺孔也應(yīng)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(yīng)當(dāng)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。螺紋底孔在鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于變速叉第一速及倒車，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應(yīng)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c??9080.25%—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 。mg20根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將變速叉第一速及倒車加工工藝路線確定如下：工藝路線一：10 毛坯 采用 20#鋼模鍛造毛坯外形，正火處理15 探傷 超聲波探傷毛坯，檢驗合格后進入加工工序20 銑 以毛坯外表面為精基準(zhǔn)，粗銑、半精銑圓弧端面25 鉆 以圓弧端面為精基準(zhǔn)鉆擴孔 Φ19mm30 銑 以 Φ19mm 軸線定位基準(zhǔn)，粗銑圓弧底面35 銑槽 以 Φ19mm 軸線定位基準(zhǔn)，粗銑寬度為 19mm 的溝槽40 鉆 以 Φ19mm 軸線定位基準(zhǔn)，鉆擴螺紋孔 M10X1845 中間檢驗對加工后的產(chǎn)品進行質(zhì)量檢驗及尺寸校核50 去毛刺去除加工后的表面毛刺55 熱處理對圓弧端面進行表面淬火以保證硬度 HRC52~63.60 修正 熱處理后尺寸發(fā)生微量變化，對表面進行尺寸修正65 清洗 對加工后產(chǎn)品表面進行清理70 終檢 產(chǎn)品終檢，合格入庫工藝路線二：10 毛坯 采用 20#鋼模鍛造毛坯外形，正火處理15 探傷 超聲波探傷毛坯，檢驗合格后進入加工工序20 銑 以毛坯外表面為精基準(zhǔn)，粗銑、半精銑圓弧端面25 鉆 以圓弧端面為精基準(zhǔn)鉆擴孔 Φ19mm30 銑 以 Φ19mm 軸線定位基準(zhǔn)，粗銑寬度為 19mm 的溝槽35 銑槽 以 Φ19mm 軸線定位基準(zhǔn)，粗銑圓弧底面40 鉆 以 Φ19mm 軸線定位基準(zhǔn)，鉆擴螺紋孔 M10X145 中間檢驗對加工后的產(chǎn)品進行質(zhì)量檢驗及尺寸校核50 去毛刺去除加工后的表面毛刺55 熱處理對圓弧端面進行表面淬火以保證硬度 HRC52~63.60 修正 熱處理后尺寸發(fā)生微量變化，對表面進行尺寸修正65 清洗 對加工后產(chǎn)品表面進行清理70 終檢 產(chǎn)品終檢，合格入庫上述方案主要是以 Φ19 mm 孔位基準(zhǔn),,M10 螺紋,槽的兩側(cè)面,這樣045.?可以修正由于基準(zhǔn)不重合造成的加工誤差,同時也照顧了加工路線方便的9特點.綜合選擇方案一：10 毛坯 采用 20#鋼模鍛造毛坯外形，正火處理15 探傷 超聲波探傷毛坯，檢驗合格后進入加工工序20 銑 以毛坯外表面為精基準(zhǔn)，粗銑、半精銑圓弧端面25 鉆 以圓弧端面為精基準(zhǔn)鉆擴孔 Φ19mm30 銑 以 Φ19mm 軸線定位基準(zhǔn)，粗銑圓弧底面35 銑槽 以 Φ19mm 軸線定位基準(zhǔn)，粗銑寬度為 19mm 的溝槽40 鉆 以 Φ19mm 軸線定位基準(zhǔn)，鉆擴螺紋孔 M10X145 中間檢驗對加工后的產(chǎn)品進行質(zhì)量檢驗及尺寸校核50 去毛刺去除加工后的表面毛刺55 熱處理對圓弧端面進行表面淬火以保證硬度 HRC52~63.60 修正 熱處理后尺寸發(fā)生微量變化，對表面進行尺寸修正65 清洗 對加工后產(chǎn)品表面進行清理70 終檢 產(chǎn)品終檢，合格入庫1.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“變速叉第一速及倒車”零件材料為 20 鋼，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用模鍛毛坯?！白兯俨妗绷慵牧蠟?20 鋼,毛坯重量約 1.8Kg,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用鍛錘上合模鍛毛坯.根據(jù)上述資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:1. Φ19 mm 孔的兩個上端面045.?參照表 3.1-56, 其加工余量 Z=2mm.2. φ82.2mm 孔的兩側(cè)面,銑削公差-0.22mm. 參照表 3.1-56, 其加工余量 Z=2mm.精銑余量:10單邊 0.7mm(見表 8-31),銑削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,鍛件偏差 mm。3.150??由于設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工.因此在計算最大,最小加工余量時,應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定.5. Φ19 mm 孔045.?參照, 其加工余量 2Z=2mm.鉆孔 Φ18.5 mm,045.?鉸孔 Φ19 mm.045.?6. φ82.2mm 孔參照, 其加工余量 2Z=2.5mm.粗鏜 R59.5 mm,10?精鏜 φ82.2 mm.10?厚度為 8mm 的兩端面尺寸加工余量和工序間余量.毛坯名義尺寸:8+2*2=12mm毛坯最大尺寸:12+1.3*2=14.6mm毛坯最小尺寸:12-0.5*2=11mm粗銑后最大尺寸:8+0.7*2=9.4mm粗銑后最小尺寸:9.4-2*0.22=8.96mm精銑尺寸與零件尺寸相符,即 8 mm.2.03??1.6 毛坯種類的選擇零件材料為 20 鋼，考慮到零件在使用過程中起連接作用，分析其在工作過程中所受載荷，最后選用鑄件，以便使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。年產(chǎn)量已達(dá)成批生產(chǎn)水平，而且零件輪廓尺寸不大，可以采用砂型模鍛，這從提高生產(chǎn)效率，11保證加工精度，減少生產(chǎn)成本上考慮，也是應(yīng)該的。零件機械加工的工序數(shù)量、材料消耗和勞動量等在很大程度上與毛坯的選擇有關(guān)，因此，正確選擇毛坯具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟意義。根據(jù)該零件的材料為 20#、生產(chǎn)類型為批量生產(chǎn)、結(jié)構(gòu)形狀不是很復(fù)雜、尺寸大小中等大小、技術(shù)要求不高等因素，在此毛坯選擇模鍛成型。1.7 選擇加工設(shè)備和工藝裝備1.7.1 機床選用①.工序端面加工是銑加工。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用銑床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大，精度要求屬于中等要求，選用最常用的 X52K 型銑床。參考根據(jù)《機械制造設(shè)計工工藝簡明手冊》表４.２-７。②.工序鉆孔，選用 Z525 搖臂鉆床。1.7.2 選擇刀具①.在銑床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金銑刀和鏜刀。加工刀具選用 YG6 類硬質(zhì)合金銑刀②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機械加工工藝手冊》 （主編 孟少農(nóng)） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有參數(shù)。1.7.3 選擇量具本零件屬于成批量生產(chǎn)，一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種：一是按計量器具的不確定度選擇；二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。1.8 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“連接座” 零件材料為 20 鋼，查《機械加工工藝手冊》 （以后簡稱《工藝手冊》 ） ，表 2.2-17 各種鑄鐵的性能比較，灰鑄鐵的硬度 HB 為 143～269，表 2.2-23 灰鑄鐵的物理性能，20 鋼密度 ρ=7.2～7.3（ ） ，計算零件毛坯的重量約為 2 。3cmg kg表 1-1 機械加工車間的生產(chǎn)性質(zhì)生產(chǎn)類別 同類零件的年產(chǎn)量 [件]12重型（零件重2000kg）中型（零件重100~2000kg）輕型（零件重190~250 6.04.0 端面、側(cè)面 底 面鑄孔的機械加工余量一般按澆注時位置處于端面面的機械加工余量選擇。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械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。1.9 確定切削用量及基本工時（機動時間）工序 20 以外圓表面為基準(zhǔn)，粗銑半精銑圓弧端面機床：銑床 X6132刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒數(shù) ，15YT80Dm?5Z?此為粗齒銑刀。齒0.12/zfm?切削速度：參考有關(guān)手冊，確定 V=27m/min。采用高速鋼三面刃圓盤銑刀， ，Z=10。80wdm?100*271/in3.4swvnrd??908/imzf ?12ll?10.1min8mtf?工序 25 鉆擴 Φ19 mm 孔45.0?1.先鉆底孔鉆孔 Φ18.5 mm45.0?機床：立式鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。0.35~.40.35/zf mr??,V=17m/min.18wd14采用高速鋼鉆頭,100*17285/min63.4.svnr???12ll?0.41in85*.3mwmtnf??2.擴孔 Φ19 mm.045.?.7/zfr采用高速鋼絞刀,V=14.7m/min.100*14.726/min93.9svnr???1250.8i*.7mwmlltf?工序 30 粗銑圓弧底面機床：數(shù)控銑床 VMC650 刀具：高速鋼刀具 VCWr418查夾具手冊, .0/zfmr?查夾具手冊,V=40m/min.10*4156/in59.3svnrd?.6inmt?0/zfrV=35m/min10*3516/min9.4svnrd???0.64minmt15工序 40 鉆 M10 螺紋孔并倒角 1200；攻螺紋 M10；(1)鉆 M10 螺紋孔并倒角 1200機床：鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9，選硬質(zhì)合金錐柄麻花鉆頭0.1/zfmr?采用麻花鉆,V=20m/min.010*2637/min.4svnrd???1250.i*.1mwmlltf?（2） 攻螺紋 M10.機床：鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9，選硬質(zhì)合金絲錐V=6m/min100*238/min.14svnrd???126.i95*mwmlltf?16第 2 章 工序 20 粗銑半精銑圓弧端面夾具設(shè)計2.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用工序 20 粗銑半精銑圓弧端面，要滿足對稱度要求以及其兩邊的平行度要求。在銑工序 20 粗銑半精銑圓弧端面時，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時，應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。2.2 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)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(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。外圓輪廓用 V 型塊其兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇外圓輪廓用 V 型塊和其端面作為定位精基準(zhǔn)，來設(shè)計本道工序的夾具，以兩支撐釘和外圓輪廓用 V 型塊的端面作為定位夾具。17為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺旋壓板夾緊機構(gòu)作為夾緊機構(gòu)。2.3 切削力及夾緊分析計算刀具：鋸片銑刀（硬質(zhì)合金） 由[3] 所列公式 得FVzwqueyXpFndafC0?查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) .1?vk3F83F0.FXz=24 65.0?y.uPa?Fw代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K= 4321K其中： 為基本安全系數(shù) 1.5為加工性質(zhì)系數(shù) 1.12為刀具鈍化系數(shù) 1.13為斷續(xù)切削系數(shù) 1.14K所以 NF7.15??（2）夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機 由 ??FKf??21其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.01?fF= +G G 為工件自重zPNfN4.321????夾緊螺釘： 公稱直徑 d=20mm，材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6.8 級18MPaB106???MPaBs4801???螺釘疲勞極限： B9263.2.?極限應(yīng)力幅： kma751li????許用應(yīng)力幅： ??PaSa3.li?螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 ??s???[s]=2.5~4 取[s]=4得 ??MPa120??滿足要求???8.24cHdF???aNc153.經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力2.4 誤差分析與計算（1）定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和一定位銷，孔與銷間隙配合。（2） 工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動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和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一定位銷，一擋銷定位，工件始終靠近定位銷的一面，而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于夾具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，19進而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj????其中接觸變形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNcl???查[5]表 1～2 ～15 有 。 104,0.6,.42,0.7RazHBKCn???cos.8jym??⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj??m5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD01.誤差總和： 0.853jw???從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。2.5 零、部件的設(shè)計與選用2.5.1 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Dd H 公稱尺寸允差1Dh1b1dC112 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 42.5.2 定向鍵與對刀裝置設(shè)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(yuǎn)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(fù)荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。20根據(jù) GB2207—80 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：×o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(jié)構(gòu)尺寸如表 5.4：表 5.4 定向鍵夾具體槽形尺寸B 2B公稱尺寸允差 d允差 4L H h D 1公稱尺寸允差 D2h18～0.012～0.0352512 4124.5 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。塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖 5.3 所示： 21標(biāo) 記四 周 倒 圓×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 C3 ～0.006 0.252.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明22如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)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(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構(gòu)） 。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外，當(dāng)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。23總 結(jié)加工工藝的編制和專用夾具的設(shè)計，使對零件的加工過程和夾具的設(shè)計有進一步的提高。在這次的設(shè)計中也遇到了不少的問題，如在編寫加工工藝時，對所需加工面的先后順序編排，對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率都有相當(dāng)大的影響。在對某幾個工序進行專用夾具設(shè)計時，對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生產(chǎn)率，為達(dá)到零件能在保證精度的前提下進行加工，而且方便快速，以提高勞動生產(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，通過做這次的設(shè)計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術(shù)的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。參考文獻[1] 黃如林，切削加工簡明實用手冊[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004。[2] 余光國，馬俊，張興發(fā)，機床夾具設(shè)計[M]，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。[3] 李洪，機械加工工藝手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1990。[4] 方昆凡，公差與配合手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1999。[5] 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謝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)計的思路并給我們講解了設(shè)計中用到的實際工程設(shè)計經(jīng)驗，從而使我們設(shè)計中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學(xué)會綜合應(yīng)用所學(xué)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(dǎo)師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。同時也要感謝其他同學(xué)、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對我們畢業(yè)設(shè)計的重視和關(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)計中去，為更好、更快的完成畢業(yè)設(shè)計提供了重要保障。同時也要感謝其他同學(xué)、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領(lǐng)導(dǎo)對我們畢業(yè)設(shè)計的重視和關(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)計中去，為更好、更快的完成畢業(yè)設(shè)計提供了重要保障。