CA6140撥叉831007機(jī)械加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計-鉆φ8孔[銑斷前],銑斷前,CA6140,831007,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,夾具,設(shè)計 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 課 程 設(shè) 計 題 目：設(shè)計“撥叉”零件加工工藝規(guī)程及鉆削φ8mm孔工序?qū)Ｓ脢A具 班　　級：　機(jī)械SX05-1班 姓　　名：　夏彬輝 指導(dǎo)教師：　張興元 完成日期：　2008-7-2 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 13 一、 設(shè)計題目　 設(shè)計“撥叉”零件加工工藝規(guī)程及鉆削φ8mm孔工序?qū)Ｓ脢A具 二、設(shè)計要求 1.繪制零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3.編制機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張 4.編制零件的機(jī)械加工工藝卡片 1張 5繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張 6.繪制夾具零件圖 1張 7.編寫課程設(shè)計說明書（約5000-8000字） 1份 三、上交材料 1.繪制零件圖 2.毛坯圖 3.編制機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 4.編制零件的機(jī)械加工工藝卡片 5繪制夾具裝配圖（A0或A1） 6.繪制夾具零件圖 7.編寫課程設(shè)計說明書 四、進(jìn)度安排 本課程設(shè)計要求在3周內(nèi)完成。 1. 第l～2天查資料，熟悉題目階段。 2. 第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計并編制出零件的工藝過程綜合卡片和機(jī)械加工工藝卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計的下一步）。 4．第11～13天，完成夾具總裝圖的繪制。 5．第14～15天，零件圖的繪制。 6．第16～18天，整理并完成設(shè)計說明書的編寫。 7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。 8．第20～21天，答辯。 五、指導(dǎo)教師評語 成 績： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘　要 制造商不斷推出各種各樣先進(jìn)的汽車零部件制造技術(shù),撥叉裂解技術(shù)就是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的一種先進(jìn)的撥叉加工新技術(shù),和傳統(tǒng)加工技術(shù)相比,該技術(shù)具有大幅度提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本等突出優(yōu)點(diǎn)而備受業(yè)界關(guān)注。目前該技術(shù)在國外一些大汽車公司如美國三大汽車公司,德隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,國際汽車制造業(yè)市場的競爭更加激烈,為提高產(chǎn)品的競爭力,寶馬、大眾等汽車公司廣為應(yīng)用。該技術(shù)從根本上改變了撥叉的傳統(tǒng)加工方法,是對傳統(tǒng)撥叉加工技術(shù)的重大變革。 我們國家正在不斷地改變撥叉的傳統(tǒng)加工方法，加快提高撥叉的加工水平，不斷縮小同先進(jìn)汽車生產(chǎn)國家的差距，例如一汽，二汽，上汽，奇瑞等生產(chǎn)廠與世界先進(jìn)撥叉生產(chǎn)水平的差距越來越小，不斷加強(qiáng)了我國汽車整體的生產(chǎn)水平。 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 Abstract The manufactory continuously releases the forerunner's car of various each kind zero parts manufacturing technique, stir the fork crack solution technique is the stir of a kind of forerunner fork which appears in 90's for 20 centuries to process a new technique, compared with the traditional processing technology, that technique have significant exaltation product quality, raise rate of production and lower production cost etc. outstanding advantage but fully is pay attention to by industry.Currently that technique some big car companies are like three greatest cars in the United States company abroad, virtuous along with car industry of fly to soon develop, international car manufacturing industry the competition of the market is getting more vigorous, in order to raise the competition ability of product, treasure horse, the public etc. car company widely is application.That technique by the root changed to stir the tradition of fork to process a method, was the important change which stirs fork processing technology to the tradition. We are just national at constantly the change stir fork of tradition process a method, speed an exaltation to stir process of fork level, continuously contract a together advanced car to produce a national margin, for example one vapor, two vapors, up the vapor, strange Rui etc. produce factory and world forerunner stir fork production the margin of the level more and more small, continuously strengthenned our country the car whole production level. The machine manufacturing craft learns a course design to make us to carry on after finishing learn all foundation lessons, lesson and greatly part of professional lessons of the technique foundation of university.This is that we are before carry on graduation design to once go deep into of each course learn of synthetic always review, is also an ories to contact actual training, therefore, it occupies an important position in we the university of four years the life. I am personal but speech, I hope to pass this course design to oneself will carry on the work for be engaged in an adaptability training in the future, toughen oneself to analyze a problem, problem-solving ability from it, lay the next and good foundation for the "four turn" construction that aftertime attends a motherland. 1.撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1撥叉的用途： 題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的Φ20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方的Φ50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。 該撥叉在改換檔位時要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此該零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、鋼度和韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸孔N=4000件/年，撥叉重量為1.0kg，撥叉屬輕型零件。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸孔φ20+0.020和鎖銷孔φ8mm，在設(shè)計工藝規(guī)程時應(yīng)重點(diǎn)予以保證 1.2．撥叉的技術(shù)要求 按表形式將該撥叉的全部技術(shù)要求列表中 撥叉零件技術(shù)要求表 加工表面 尺寸及偏差(mm) 公差及精度等級 表面粗糙度Ra (μm) 形位公差/ (mm) 撥叉頭上端面 30 IT8 3.2 ⊥ 0.05 A 撥叉頭下端面 30 IT8 3.2 ⊥ 0.05 A 撥叉腳內(nèi)表面 R25+0.25+0.125 IT11 3.2 撥叉腳兩端面 12-0.06-0.016 IT9 3.2 ⊥ 0.07 A φ20mm孔 20+0.020 IT7 φ8mm孔 8 IT11 φ6mm孔 6 IT11 該撥叉形狀的特殊、結(jié)構(gòu)簡單，屬典型的叉桿類零件，為實現(xiàn)換檔、變速的功能。其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉軸兩端面在工作中需承受沖擊負(fù)荷，為增強(qiáng)其耐磨性，該表面要求高頻率淬火處理，硬度為48~58 HRC；為保證撥叉在叉軸上有準(zhǔn)備的位置，改換檔位準(zhǔn)確，撥叉采用鎖銷定位。鎖銷孔的尺寸為φ8。 綜上所述，該撥叉件的各項技術(shù)要求制定的較合理，符合帶零件在變速箱中的作用。 1.3．審核撥叉的工藝性 分析零件圖可知，撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣即減少了加工面積，又提高了換檔時叉腳端面的接觸剛度；另外，該零件除主要工作表面加工精度均較低，不需要高竣工度機(jī)床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的剛法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。 1.4.確定撥叉的生產(chǎn)類型 依設(shè)計題目知：N=4000件/年，撥叉重量為1.0kg，撥叉屬輕型零件。該撥叉的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。 2．確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.1．選擇毛坯 由于該撥叉在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強(qiáng)撥叉的強(qiáng)度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鑄件，該撥叉的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型屬中批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鑄件精度，以采用機(jī)器造型方法只草毛坯。毛坯的撥模斜度為5°。 2.2．確定毛坯的尺寸公差和加工余量 要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項因素。 2.2.1公差等級 由于撥差的功用和技術(shù)要求。確定該零件的公差等級為普通級. 已知機(jī)械加工后撥叉件的重量為1kg，由此可初步估計機(jī)械加工前鑄件毛坯的重量為1.5kg。 2.2.2鑄件的材質(zhì)系數(shù) 由于該撥叉材料為HT200，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.65%的碳素鋼，該鑄件的采制系數(shù)屬M(fèi)2級。 撥叉鑄造毛坯尺寸公差及加工余量 鑄件的質(zhì)量/kg 包容體質(zhì)量/kg 形狀復(fù)雜系數(shù) 材質(zhì)系數(shù) 公差等級 1.5 3 S2 M2 普通級 項目/mm 機(jī)械加工余量/mm 尺寸公差/ mm 備注 寬度R25 1 2.4 ----- 厚度30 1 2.6 ----- 厚度12 1 2.2 ----- 孔徑φ20 1 2.4 ------ 中心距60 1 3.2 ------- 3．?dāng)M定拔叉工藝路線 3.1．定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇： 以撥叉頭上端面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇： 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。 3.2．表面加工方法的確定 根據(jù)拔叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法如表 加工表面 尺寸精度 表面粗糙度 加工方案 撥叉頭上端面 IT8 3.2 粗銑—半精銑 撥叉頭下端面 IT8 3.2 粗銑—半精銑 撥叉腳內(nèi)表面 IT11 3.2 粗銑—半精銑 撥叉腳端面 IT9 3.2 粗銑—半精銑 φ20mm孔 IT7 鉆—粗鉸—精鉸 φ8mm孔 IT11 鉆 φ6mm孔 IT11 鉆 3.3加工階段的劃分 該拔叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工，半精加工和精加工幾個階段。 在粗加工階段。首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑拔叉頭又端面，拔叉腳內(nèi)表面，拔叉腳兩端面的粗銑。在半加工階段，完成拔叉腳兩端面的精銑加工兩個銷軸孔的鉆加工；在精加工階段，進(jìn)行拔叉腳兩端面的半精銑加工。 3.4工序的集中與分散 選用工序集中原則安排拔叉的加工工序。該拔叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。 3.5，工序順序的安排 3.5.1：機(jī)械加工工序 （1.）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)——撥叉頭左端面和叉軸孔。 （2.）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3.）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——拔叉頭左端面和叉軸孔和撥叉腳兩端面，后加工次要表面。 （4.）遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉頭端面，再加工叉軸孔。 3.6：確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表列出了撥叉的工藝路線。 工 序 號 工 序 內(nèi) 容 設(shè) 備 工 藝 裝 備 1 粗銑撥叉頭兩端面 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 2 半精銑撥叉頭上端面 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 3 鉆、粗鉸、精鉸φ20mm孔 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī) 4 校正撥叉角 鉗工臺 手錘 5 粗銑撥叉角兩端面 臥式雙面銑床 三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 6 粗銑叉爪口內(nèi)側(cè)面 立式銑床X51 銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 7 半精銑叉爪口內(nèi)側(cè)面 立式銑床X51 銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 8 半精銑撥叉角兩端面 臥式雙面銑床 三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 9 鉆φ8孔 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺 10 鉆φ6孔 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺 11 去毛刺 鉗工臺 平銼 12 中檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 13 熱處理 淬火機(jī)等 4、夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。并設(shè)計工序——鉆削φ8mm孔的夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。 4.1問題的提出 本夾具主要用來鉆Φ8孔，跟撥叉的中線有一定的角度要求，在加工時應(yīng)保證孔的角度要求。此外，在本工序加工時還應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。 4.2夾具設(shè)計 4.2.1、定位基準(zhǔn)選擇 由零件圖可知，Φ8孔為斜孔，相對于撥叉中線有要求，為使定位誤差為零，應(yīng)該選擇撥叉中線為定位基準(zhǔn)保證該角度。此外，還應(yīng)以Φ20孔端面為基準(zhǔn)，從而保證螺紋孔在撥叉體上的位置。 為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動夾緊工件快換裝置，并采用快換鉆套以利于在鉆底孔后攻螺紋。 4.2.2、定位誤差分析 （1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為兩個定位銷，這兩個定位銷的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時與其相匹配軸的尺寸與公差相同，即。此外，這兩定位銷共同保證加工孔偏斜的角度，其中心連線與工作臺面成10°角。 （2）計算鉆套中心線與工作臺的垂直度誤差。 鉆套外徑與襯套孔的最大間隙為： 襯套外徑與鉆模板孔的最大間隙為： 則鉆套中心與工作臺平面的垂直度誤差為：0.026-0.005=0.021。 （3）計算定位銷軸與工作臺的平行度誤差。 定位銷軸與夾具體孔的最大間隙為： 夾具體孔的長度為14mm，則上述間隙引起的最大平行度誤差為： 0.034/14，即0.24/100 4.2.3、夾具設(shè)計及操作的簡要說明 如前所述，在設(shè)計夾具，應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率。為此，設(shè)計采用快換裝置。拆裝時松開加進(jìn)螺栓1~2扣，拔下開口墊圈，實現(xiàn)工件的快換。攻螺紋時，松開壓緊螺母即可替換可換鉆套進(jìn)行攻螺紋加工 參考文獻(xiàn) 1、機(jī)床夾具設(shè)計（第二版） 肖繼德、陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2000.5 2、機(jī)床夾具的現(xiàn)代設(shè)計方法 秦國華、張衛(wèi)紅主編 航空工業(yè)出版社 2006.11 3、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 黃健求主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2005.11 4、機(jī)床夾具設(shè)計 秦寶榮主編 中國建材工業(yè)出版社 1998.2 5、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 崇凱主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2007.2 6、機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué) 陳國香主編 情話大學(xué)出版社 2006.5 7、機(jī)械精度設(shè)計與檢測技術(shù) 李彩霞主編 上海交通大學(xué)出版社 2006.1 8、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 方子良主編 上海交通大學(xué)出版社 2005.1 9、敏捷夾具設(shè)計理論及應(yīng)用 武良臣、郭培紅等主編 煤炭工業(yè)出版社 2003.9 10、機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo) 孫麗媛 冶金工業(yè)出版社 2002.12 11、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 鄒青主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 共 6 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 銑削 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄 件 2 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X52K 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 銑面夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/min mm 機(jī)動 輔助 1 粗銑兩端孔至51 硬質(zhì)合金盤形銑刀 475 1.06 2.5 2 1 9.4 2 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 杠桿 零件名稱 杠桿 共 6 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 20 鉆削 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 2 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 臺式鉆床 Z512 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 YG8硬質(zhì)合金麻花鉆 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/min mm 機(jī)動 輔助 1 擴(kuò)兩端小孔至Ф21.8 YG8硬質(zhì)合金麻花鉆 460 1.9 1.1 1.9 1 7 2 精鉸兩端小孔至Ф22+0.021 0 YG8硬質(zhì)合金麻花鉆 890 0.1 1 0.1 1 4 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 共 6 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 銑削 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 2 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 立式銑床 X603 夾具編號 夾具名稱 切削液 銑面夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/s mm 機(jī)動 輔助 1 粗銑中間孔上端面至Ф71 涂層硬質(zhì)合金盤形銑刀 750 1.78 1.8 1 1 10 2 精銑中間孔上端面至Ф73+0.5 0 涂層硬質(zhì)合金盤形銑刀 750 1.78 1.8 1 1 10 3 粗銑中間孔下端面至Ф71 涂層硬質(zhì)合金盤形銑刀 750 1.78 1.8 1 1 10 4 精銑中間孔下端面至Ф73+0.5 0 涂層硬質(zhì)合金盤形銑刀 750 1.78 1.8 1 1 10 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 杠桿 零件名稱 杠桿 共 6 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 鉆孔 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 2 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 臥式鏜床 T616 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 YG8硬質(zhì)合金鋼鏜刀 夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 粗鏜中間孔至Ф53 YG8硬質(zhì)合金鋼鏜刀 245 0.6 1 2 1 30 2 半精鏜中間孔至Ф54+0.2 0 YG8硬質(zhì)合金鋼鏜刀 64 0.9 0.3 0.6 1 100 3 精鏜中間孔至Ф55+0.4 0 YG8硬質(zhì)合金鋼鏜刀 64 1.4 0.12 0.4 1 80 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 共 6 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 50 孔加工 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 2 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 組合機(jī)床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 Ф8麻花鉆 夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時s r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 攻M8螺紋孔 Ф7.5麻花鉆 塞規(guī) 195 0.1 0.3 0.07 1 32 2 攻M8螺紋 Ф7.5麻花鉆、絲錐 195 1.25 1 32 3 鉆Ф8的錐銷孔，先鉆一半，在與軸配做配通 Ф8麻花鉆 塞規(guī) 195 0.1 0.3 0.07 1 32 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 機(jī)械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 共 6 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 金工 銑斷 HT200 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 2 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) 組合機(jī)床 夾具編號 夾具名稱 切削液 YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀 夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準(zhǔn)終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進(jìn)給量 切削深度 進(jìn)給次數(shù) 工步工時s r/min m/min mm/r mm 機(jī)動 輔助 1 銑斷 YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀 95 1 38 0.03 126 2 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期） 序言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 目錄 序言 1 一、零 件 的 分 析 3 1.1零件的作用 3 1.2零件的工藝分析 3 二、 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 4 2.1確定毛坯的制造形式 4 2.2基面的選擇 4 2.3 制定工藝路線 5 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 2.5確定切削用量及基本工時 9 三.銑φ40孔上端面夾具設(shè)計 17 3.1 定位方案 17 3.2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 18 3.2.1定位機(jī)構(gòu) 18 3.2.2夾緊機(jī)構(gòu) 19 3.2.3機(jī)床夾具的總體形式 21 3.2.4繪制夾具零件圖 22 3.2.5 繪制夾具裝配圖 23 3.3.定位誤差設(shè)計 26 3.3.1誤差分析 26 3.3.2定位誤差的計算 27 結(jié)論 28 致謝 29 參考文獻(xiàn) 30 一、零 件 的 分 析 1.1零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ55mm半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。 1.2零件的工藝分析 零件的材料為HT200，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，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求 需要加工的表面： 1.小孔的上端面、大孔的上下端面； 2.小頭孔mm以及與此孔相通的mm的錐孔、螺紋 孔； 3.大頭半圓孔mm； 位置要求： 小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm。 由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 二、 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 2.1確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200。考慮到零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級CT9級，已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為4000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程工序劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 2.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （1） 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。這樣就可以達(dá)到限制五個自由度，再加上垂直的一個機(jī)械加緊，就可以達(dá)到完全定位。 （2） 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門的計算，此處不再重復(fù)。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)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。再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。處此之外，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。 1.工藝路線方案一 工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面，Ф73mm孔的上下端面。 工序Ⅱ 精銑Ф40mm孔的兩頭的端面，Ф73mm孔的上下端面。 工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。 工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)、鉸兩端Ф22mm孔至圖樣尺寸。 工序Ⅴ 鉆M8的螺紋孔，鉆Ф8的錐銷孔鉆到一半，攻M8的螺紋。 工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸。 工序Ⅶ 去毛刺，檢查。 2.工藝路線方案二 工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。 工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。 工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm； 工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。 工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。 工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸 工序Ⅶ 去毛刺，檢查。 3. 工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工完與Ф22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完Ф22mm的孔，再以孔的中心軸線來定位加工完與之有垂直度要求的三個面。方案一的裝夾次數(shù)少，但在加工Ф22mm的時候最多只能保證一個面定位面與之的垂直度要求。其他兩個面很難保證。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三個面時都是用Ф22mm孔的中心軸線來定位這樣很容易就可以保證其與三個面的位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合的原則。很是審美！其他的工序尤為平常簡單無需再議。這樣一比較最終的工藝方案為： 工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。 工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。 工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm； 工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。 工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。 工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸 工序Ⅶ 去毛刺，檢查。 以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。 2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “CA6140車床撥叉”零件材料為HT200，毛坯重量約為1.6㎏,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造毛坯。 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.外圓表面（Ф40mm及Ф73mm外表面） 考慮到此表面為非加工表面，其精度為鑄造精度CT9即可。又因它們是對稱的兩個零件最后還需銑斷，故對Ф40mm的中心軸線的尺寸偏差為120±1.25的范圍內(nèi)。 2. 兩小孔 毛坯為實心，兩內(nèi)孔精度要求界于IT7~IT8之間，參照《切屑加工簡明實用手冊》表8-21確定工序尺寸及余量： 鉆孔：Ф21.8mm 2Z=21.8mm 鉸孔：mm 2Z=0.2mm 3.中間孔（Ф55mm及Ф73mm） 中間孔尺寸相對較大可以鑄造，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊表1-13得：孔的鑄造毛坯為Ф49. Ф73的孔是在Ф55孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到，其軸向尺寸上下表面距離為30mm，由于其對軸向的尺寸要求不高，直接鑄造得到。參照《切屑加工簡明實用手冊》表8-95確定Ф73mm工序尺寸及余量： 粗銑：Ф71mm Z=4mm 精銑：Ф73mm Z=1mm 參照《切屑加工簡明實用手冊》表8-95確定Ф55mm工序尺寸及余量： 粗 鏜：Ф53mm 2Z=4mm 半精鏜：Ф54mm 精 鏜：Ф55mm 4.螺紋孔及銷孔 無可非議此銷尺寸鑄造為實體。 參照《切屑加工簡明實用手冊》表8-70確定鉆Ф8螺紋孔和Ф8圓柱銷孔及螺紋孔的攻絲。 5.銑斷 2.5確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗銑兩頭端面至51mm、粗銑大孔端面至30mm。 機(jī)床：X52K立式銑床參數(shù)。 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=2mm，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=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)X52K立式銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.14×80×475/1000=1.06m/s,實際進(jìn)給量為 f zc=V fc/ncz=475/(300×10)=0.16mm/z。 3)校驗機(jī)床功率 查《簡明手冊》Pcc=1.5kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.06m/s，f z=0.15mm/z。 4）計算基本工時 tm＝L/ Vf=9.4s。 工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。 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(jī)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(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇， 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 。 2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)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(jī)床實際轉(zhuǎn)速為。 故實際的切削速度。 3. 計算基本工時 由于所有工步所用工時很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時間。 鉆和精鉸的切削用量如下： 鉆孔： 。 精鉸： 。 工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑中 間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm。 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Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑 中間孔下端面至22mm，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25mm，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(jī)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(jìn)給量為 f zc=V fc/ncz=750/(300×10)=0.25mm/z。 3)校驗機(jī)床功率 查《簡明手冊》Pcc=2kw,而機(jī)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。 4）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Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗鏜中間孔至Ф53mm、半精鏜中間孔至Ф54mm、精鏜中間孔至Ф55mm。 機(jī)床：T616臥式鏜床。 刀具：YG8硬質(zhì)合金鏜刀。 2.計算切削用量 單邊余量 分三次切除，則 第一次。根據(jù)《簡明手冊》4.2-20查得，取 。根據(jù)《簡明手冊》4.2-21查得，取：。 3.計算切削基本工時： 同理，當(dāng)?shù)诙危谌螘r，進(jìn)給量和，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速都取64r/min，切削基本工時分別為100s和80s。 工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：先鉆Ф8mm的錐銷孔，鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進(jìn)去，把兩者配做加工，為的使保證孔與軸的同軸度，同時在尺寸上保證距上端面10mm；再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。 機(jī)床：組合機(jī)床。 刀具：Ф8mm麻花鉆、Ф7.5mm麻花鉆、Ф8mm的絲錐。 2.計算切削用量 （1）鉆Ф8mm的錐銷孔 根據(jù)《切削手冊》查得，進(jìn)給量為0.18～0.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則： 查《簡明手冊》表4.2-15，取。所以實際切削速度為： 計算切削基本工時： （2）鉆M8的螺紋孔 刀具：Ф7.5mm麻花鉆。 根據(jù)《切削手冊》查得，進(jìn)給量為0.18～0.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則： 查《簡明手冊》表4.2-15，取。所以實際切削速度為： 計算切削基本工時： （3）攻M8x1mm的螺紋 刀具：絲錐M6，P=1mm 切削用量選為：，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：，按機(jī)床使用說明書選?。海瑒t ；機(jī)動時，，計算切削基本工時： 工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：銑斷后保證兩邊對稱相等。 刀具：YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀，厚度為4mm。 機(jī)床：組合機(jī)床。 2.計算切削用量 查《切削手冊》，選擇進(jìn)給量為：,切削速度為：，則： 根據(jù)《簡明手冊》表4.2-39，取，故實際切削速度為： 查《切削手冊》表4.2-40，剛好有。 計算切削基本工時： 工序Ⅶ 去毛刺，檢查。 三.銑φ40孔上端面夾具設(shè)計 3.1 定位方案 本次課設(shè)是要為此圖1-3-1中的銑端面夾具，最終實現(xiàn)將工件定位，更加精確和方便的完成銑面工作，并保證能夾緊工件，夾緊力要適中，不要使工件變形，又能保證工件所要求的加工精度。 零件圖標(biāo)出了工件的尺寸、形狀和位置、表面粗糙度等總體要求，它決定了工件在機(jī)床夾具中的放置方法，是設(shè)計機(jī)床夾具總體結(jié)構(gòu)的依據(jù),本工件放置方法應(yīng)如圖1-3-1所示。工序圖給出了零件本工序的工序基準(zhǔn)、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夾緊原理方案。工件的工序基準(zhǔn)、已加工表面決定了機(jī)床夾具的方位方案，如選用平面定位、孔定位以及外圓面定位等；定位方案的選擇依據(jù)六點(diǎn)定位原理和采用的機(jī)床加工方法，定位方案不一定要定六個自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是選擇機(jī)床、刀具的依據(jù)。確定夾緊機(jī)構(gòu)要依據(jù)零件的外型尺寸，選擇合適的定位點(diǎn)，確保夾緊力安全、可靠同時夾緊機(jī)構(gòu)不能與刀具的運(yùn)動軌跡相沖突。 3.2.夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.2.1定位機(jī)構(gòu) 圖2-1-1大平面 在夾具設(shè)計中，定位方案不合理，工件的加工精度就無法保證。工作定位方案的確定是夾具設(shè)計中首先要解決的問題。 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)計夾具是原則上應(yīng)選該工藝基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)。無論是工藝基準(zhǔn)還是定為基準(zhǔn)，均應(yīng)符合六點(diǎn)定位原理。 由于該零件的加工是銑40X70的端面并以下底面作為定位面，屬面定位類型，因此本次設(shè)計采用的定位機(jī)構(gòu)為大平面與支承釘相結(jié)合。定位的形式很多，大平面限制X，Y方向的轉(zhuǎn)動及Z方向的移動；小平面限制Y方向的移動；在用另一個小平面限制X方向移動和Z軸轉(zhuǎn)動，來實現(xiàn)完全定位。裝夾工件時，通過夾緊機(jī)構(gòu)壓板將夾緊工件。本次設(shè)計的定位平面與平面相結(jié)合，分別限制工件的X、Y方向的移動及轉(zhuǎn)動自由度以及Z方向的旋轉(zhuǎn)自由度。心軸定位的特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、夾緊可靠，自鎖性好，夾緊動作慢、效率低。 3.2.2夾緊機(jī)構(gòu) 圖2-2-1工件放置方式 1.夾緊的目的：使工件在加工過程中保持已獲得的定位不被破壞，同時保證加工精度。 2 .夾緊力的方向的確定： 1）夾緊力的方向應(yīng)有利于工件的準(zhǔn)確定位，而不能破壞定位，一般要求主夾緊力應(yīng)垂直于第一定位基準(zhǔn)面。 2）夾緊力的方向應(yīng)與工件剛度高的方向一致，以利于減少工件的變形。 3）夾緊力的方向盡可能與切削力、重力方向一致，有利于減小夾緊力。 3 .夾緊力的作用點(diǎn)的選擇： 1）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)與支承點(diǎn)“點(diǎn)對點(diǎn)”對應(yīng)，或在支承點(diǎn)確定的區(qū)域內(nèi)，以避免破壞定位或造成較大的夾緊變形。 2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)選擇在工件剛度高的部位。 3）夾緊力的作用點(diǎn)和支承點(diǎn)盡可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的剛度和抗振性。 4）夾緊力的反作用力不應(yīng)使夾具產(chǎn)生影響加工精度的變形。 4. 選擇夾緊機(jī)構(gòu)： 設(shè)計夾緊機(jī)構(gòu)一般應(yīng)遵循以下主要原則： 1)夾緊必須保證定位準(zhǔn)確可靠，而不能破壞定位。 2)工件和夾具的變形必須在允許的范圍內(nèi)。 3)夾緊機(jī)構(gòu)必須可靠。夾緊機(jī)構(gòu)各元件要有足夠的強(qiáng)度和剛度，手動夾緊機(jī)構(gòu) 4)必須保證自鎖，機(jī)動夾緊應(yīng)有聯(lián)鎖保護(hù)裝置，夾緊行程必須足夠。 5)夾緊機(jī)構(gòu)操作必須安全、省力、方便、迅速、符合工人操作習(xí)慣。 6)夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度、自動化程度必須與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠的條件相適應(yīng)。 圖2-2-2夾緊機(jī)構(gòu) 選用壓板夾緊機(jī)構(gòu)來對被加工工件進(jìn)行夾緊。 壓板夾緊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡單，制造方便加緊可靠施力范圍大；②自鎖性能好操；③擴(kuò)力比80以上，行程S不受限制；④加緊工作慢，效力低。 3.2.3機(jī)床夾具的總體形式 機(jī)床夾具的總體形式一般應(yīng)根據(jù)工件的形狀、大小、加工內(nèi)容及選用機(jī)床等因素來確定。 夾具的組成歸納為： 1）定位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。 2）夾緊元件及夾緊裝置 用于固定元件已獲得的正確位置的元件或裝置。 3）導(dǎo)向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。 4） 動力裝置在成批生產(chǎn)中，為了減輕工人勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，常采用氣動、液動等動力裝置。 5） 夾具體用于將各種元件裝置連接在一體，并通過它將整個夾具安裝在機(jī)床上。 6）其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)置的元件或裝置。 3.2.3.1確定夾具體： 夾具體上一般不設(shè)定位和定向裝置，特別是臺鉆、立鉆和搖臂鉆上使用時，但夾具體底板上一般都設(shè)有翻邊或留一些平臺面，以便夾具在機(jī)床工作臺上固定。夾具體一般是設(shè)計成平板式（有些夾具體鑄造成特殊形狀），保證具有足夠的剛性。它用來固定定位元件、加緊機(jī)構(gòu)和聯(lián)接體，并于機(jī)床可靠聯(lián)接。 3.2.3.2確定聯(lián)接體： 聯(lián)接體是將導(dǎo)向裝置與夾具體聯(lián)接的工件，設(shè)計時主要考慮聯(lián)接體的剛性，合理布置聯(lián)接體的位置，給定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)留出空間。此夾具體的聯(lián)接裝置通過內(nèi)六角螺栓和圓柱銷來定位，考慮到剛性問題，在相對應(yīng)的位置上在用一個聯(lián)接體支承鉆套板，同樣用內(nèi)六角螺栓定位。 3.2.3.3夾具體的總體設(shè)計圖: 3.2.4繪制夾具零件圖 對裝配圖中需加工的零件圖均應(yīng)繪制零件圖，零件圖應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制。視圖盡可能與裝配圖上的位置一致。 1.零件圖盡可能按1:1.5繪制。 2.零件圖上的尺寸公差、形位公差、技術(shù)要求應(yīng)根據(jù)裝配圖上的配合種類、位置精度、技術(shù)要求而定。 3.零件的其他尺寸，如尺寸、形狀、位置、表面粗糙度等應(yīng)標(biāo)注完整。 4.零件圖名稱： 零件圖1壓板 零件圖2上蓋 3.2.5 繪制夾具裝配圖 1.裝配圖按1:1.5的比例繪制，用局部剖視圖完整清楚地表示出夾具的主要結(jié)構(gòu)及夾具的工作原理。 2.視工件為透明體，用雙點(diǎn)劃線畫出主要部分（如輪廓、定位面、夾緊面和加工表面）。畫出定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向裝置的位置。 3.按夾緊狀態(tài)畫出夾緊元件和夾緊機(jī)構(gòu)。 4.畫出夾具體及其它聯(lián)接用的元件（聯(lián)接體、螺釘?shù)龋?，將夾具各組成元件聯(lián)成一體。 此機(jī)床夾具要用到的零件如下： （1）壓板 （2）圓柱銷 （3）內(nèi)六角圓柱頭螺釘 （4）六角頭頭部帶槽螺栓A級 （5）輕型彈簧墊圈 （6）精密機(jī)械用緊固件十字槽螺釘B型 （7）圓柱銷-淬硬鋼和馬氏體不銹鋼 （8）帶孔球面圓柱頭螺釘C型 （9）彈簧 （10）內(nèi)六角圓柱頭螺釘 （11）標(biāo)準(zhǔn)型彈簧墊圈 （12）六角頭螺桿帶孔螺栓-A和B級 （13）軸用彈性擋圈A型 （14）支承釘 （15）夾具體 （16）平墊圈 5.標(biāo)注必要的尺寸、配合、公差等 (1)夾具的外形輪廓尺寸，所設(shè)計夾具的最大長、寬、高尺寸。 (2)夾具與機(jī)床的聯(lián)系尺寸，即夾具在機(jī)床上的定位尺寸。如車床夾具的莫氏硬度、銑床夾具的對定裝置等。 (3)夾具與刀具的聯(lián)系尺寸，如用對刀塊塞尺的尺寸、對刀塊表面到定位表面的尺寸及公差。 (4)夾具中所有有配合關(guān)系的元件間應(yīng)標(biāo)注尺寸和配合種類。 (5)各定位元件之間，定位元件與導(dǎo)向元件之間，各導(dǎo)向元件之間應(yīng)標(biāo)注裝配后的位置尺寸和形位公差。 6.夾具裝備圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)要求 (1)定位元件的定位面間相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面與夾具安裝基面、定向基面間的相互位置精度。 (3)定位表面與導(dǎo)向元件工作面間的相互位置精度。 (4)各導(dǎo)向元件的工作面間的相互位置精度。 (5)夾具上有檢測基準(zhǔn)面的話，還應(yīng)標(biāo)注定位表面，導(dǎo)向工作面與該基準(zhǔn)面間的位置精度。 對于不同的機(jī)床夾具，對于夾具的具體結(jié)構(gòu)和使用要求，應(yīng)進(jìn)行具體分析，訂出具體的技術(shù)要求。設(shè)計中可以參考機(jī)床夾具設(shè)計手冊以及同類的夾具圖樣資料。 7.對零件編號，填寫標(biāo)題欄和零件明細(xì)表： 每一個零件都必須有自己的編號，此編號是唯一的。在工廠的生產(chǎn)活動中，生產(chǎn)部件按零件編號生產(chǎn)、查找工作。 完整填寫標(biāo)題欄，如裝配圖號、名稱、單位、設(shè)計者、比例等。 完整填寫明細(xì)表，一般來說，加工工件填寫在明細(xì)表的下方，標(biāo)準(zhǔn)件、裝配件填寫在明細(xì)表的上方。注意，不能遺漏加工工件和標(biāo)準(zhǔn)件、配套件。 8.機(jī)床夾具應(yīng)滿足的基本要求包括下面幾方面： 1)保證加工精度 這是必須做到的最基本要求。其關(guān)鍵是正確的定位、夾緊和導(dǎo)向方案，夾具制造的技術(shù)要求，定位誤差的分析和驗算。 2)夾具的總體方案應(yīng)與年生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng) 在大批量生產(chǎn)時，盡量采用快速、高效的定位、夾緊機(jī)構(gòu)和動力裝置，提高自動化程度，符合生產(chǎn)節(jié)拍要求。在中、小批量生產(chǎn)時，夾具應(yīng)有一定的可調(diào)性，以適應(yīng)多品種工件的加工。 3)安全、方便、減輕勞動強(qiáng)度 機(jī)床夾具要有工作安全性考慮，必要時加保護(hù)裝置。要符合工人的操作位置和習(xí)慣，要有合適的工件裝卸位置和空間，使工人操作方便。大批量生產(chǎn)和工件笨重時，更需要減輕工人勞動強(qiáng)度。 4)排屑順暢 機(jī)床夾具中積集切屑會影響到工件的定位精度，切屑的熱量使工件和夾具產(chǎn)生熱變形，影響加工精度。清理切屑將增加輔助時間，降低生產(chǎn)率。因此夾具設(shè)計中要給予排屑問題充分的重視。 5)機(jī)床夾具應(yīng)有良好的強(qiáng)度、剛度和結(jié)構(gòu)工藝性 機(jī)床夾具設(shè)計時，要方便制造、檢測、調(diào)整和裝配，有利于提高夾具的制造精度。 3.3.定位誤差設(shè)計 3.3.1誤差分析 3.3.1.1定位誤差 工件的加工誤差，是指工件加工后在尺寸，形狀和位置三個方面偏離理想工件的大小，它是由三部分因素產(chǎn)生的： 1）工件在夾具中的定位、夾緊誤差。 2）夾具帶著工件安裝在機(jī)床上，夾具相對機(jī)床主軸（或刀具）或運(yùn)動導(dǎo)軌的位置誤差，也稱對定誤差。 3）加工過程中誤差，如機(jī)床幾何精度，工藝系統(tǒng)的受力、受熱變形、切削振動等原因引起的誤差。 其中定位誤差是指工序基準(zhǔn)在加工方向上的最大位置變動量所引起愛的加工誤差。 3.3.1.2產(chǎn)生定位誤差的原因 1.基準(zhǔn)不重合來帶的定位誤差： 夾具定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，兩基準(zhǔn)之間的位置誤差會反映到被加工表面的位置上去，所產(chǎn)生定位誤差稱之為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換誤差。 2.間隙引起的定位誤差 在使用心軸、銷、定位套定位時，定位面與定位元件間的間隙可使工件定心不準(zhǔn)產(chǎn)生定位誤差。 3.與夾具有關(guān)的因素產(chǎn)生的定位誤差 1）定位基準(zhǔn)面與定位元件表面的形狀誤差。 2）導(dǎo)向元件、對刀元件與定位元件間的位置誤差，以及其形狀誤差導(dǎo)致產(chǎn)生的導(dǎo)向誤差和對刀誤差。 3）夾具在機(jī)床上的安裝誤差，即對定誤差導(dǎo)致工件相對刀具主軸或運(yùn)動方向產(chǎn)生的位置誤差。 4）夾緊力使工件與定位元件間的位置誤差，以及定位元件、對刀元件、導(dǎo)向元件、定向元件等元件的磨損。 3.3.2定位誤差的計算 1.定位誤差，此項主要是定位孔∮8H6與定位銷∮8f5的間隙產(chǎn)生，最大間隙為-0.028mm。 2.鉆模板襯套中心與定位銷中心距誤差，裝配圖標(biāo)注尺寸為15.3±0.015mm，誤差為0.03mm。 3.鉆套與襯套的配合間隙，有∮18H7／h6可知最大間隙為0.024mm。 4.鉆套內(nèi)孔與外圓得同軸度誤差，對于標(biāo)準(zhǔn)鉆套，精度較高，此項可以忽 略。 5.鉆頭與鉆套間隙的間隙會引偏刀具，產(chǎn)生中心距誤差e，由下式求出： e=( H/2 + h + b )△max/H e----刀具引偏量（mm） H----鉆套導(dǎo)向高度（mm） h----鉆套下斷面與工件間的空間高度（mm） △max----刀具與鉆套的最大間隙 刀具與鉆套的配合為∮30H7/r6，可知△max=0.028mm；將H=36mm, h=20, B=30mm代入，可求得e=0.05mm。 由于上述各項都是按最大誤差計算，實際上各項也不可能同時出現(xiàn)最大值，各誤差方向也很可能不一致，因此，其最和誤差可按概率法求和： 該項誤差大于中心距允差0.1mm的2/3，可用。 結(jié)論 在這次歷時兩個禮拜的課程設(shè)計中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。讓我認(rèn)識到了仔細(xì)認(rèn)真的重要性。 這次課程設(shè)計讓我們更能注意到細(xì)枝末節(jié)。這次課設(shè)使我對機(jī)床夾具設(shè)計有了更深刻的理解，特別使其中的技術(shù)要求。同時感覺到了細(xì)節(jié)的重要性。有時候我們我們錯的并不是理論，而是我們很容易忽略的線型和該刪掉的線我們沒有刪掉。作為一個設(shè)計者不僅應(yīng)掌握良好的專業(yè)知識，有一個認(rèn)真仔細(xì)的心態(tài)，還有有一個冷靜的心態(tài)，遇到問題不能慌亂，不知所措 首先根據(jù)工件的加工要求，我選擇了銑床，因此加工方向式垂直與水平面的。然后工件主要定位部分底面和兩側(cè)端面，限制6個自由度。滿足六個自由度的要求，但是不影響機(jī)床夾具的工作。因為被加工件需要銑平面限制6個自由度會增進(jìn)效率。最后是將定位銷和支承板固定在夾具體上，利用銷定位、螺柱、螺母和內(nèi)六角螺釘進(jìn)行定位、夾緊。這樣將工件穩(wěn)固的夾緊在機(jī)床上，能更方便，準(zhǔn)確的進(jìn)行面加工。通過以上這些步驟，此機(jī)床夾具可以正常工作，此項設(shè)計方案可實施。通過精度驗算可知，此項機(jī)床夾具可施行。工件的定位、夾緊符合要求。 在設(shè)計的過程中，雖然感覺到了我的不足之處，但是我也學(xué)到了不少東西。在一定程度上，使我對以前學(xué)習(xí)過的東西有了加深理解和熟練操作。課程設(shè)計是機(jī)械專業(yè)學(xué)習(xí)的一個重要的、總結(jié)性的理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)，是綜合運(yùn)用所學(xué)知識和技能的具體實踐過程。通過本次夾具設(shè)計，我對所學(xué)的專業(yè)知識有了更深刻的理解和認(rèn)識。課程設(shè)計內(nèi)容源于生產(chǎn)實踐，使得課程設(shè)計和實踐得到了充分的結(jié)合，有利于培養(yǎng)解決工程實際問題的能力。上學(xué)期在長春一汽進(jìn)工廠實習(xí)或參觀的時候?qū)A具也有所了解，而這次課程設(shè)計的經(jīng)歷，使我對夾具有了更深刻的認(rèn)識 我們在這次的學(xué)習(xí)實踐中看到了自己的不足，同時發(fā)現(xiàn)到自己的一個不足，意味著我們成長了一點(diǎn)，如果我們每天成長一點(diǎn)點(diǎn)，那么我們會穩(wěn)扎穩(wěn)打的走向成功。 致謝 為期兩周的課程設(shè)計轉(zhuǎn)眼就過去了。通過這兩個星期的課程設(shè)計，使我綜合的運(yùn)用了幾年所學(xué)的專業(yè)知識。在課程設(shè)計中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經(jīng)驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。 首先，感謝學(xué)校給我們提供這次難得的實習(xí)機(jī)會，這讓我真切的體會到理論與實際相結(jié)合的意義，為我今后的機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計思路奠定了基礎(chǔ)。從次課程設(shè)計中能讓我們學(xué)習(xí)到一些課本中不能引起我們注意的細(xì)節(jié)東西，感謝學(xué)校為我們提供的寶貴學(xué)習(xí)機(jī)會！ 我非常感謝我的指導(dǎo)教師張福老師和張海華老師。兩周來，我時刻體會著兩位老師嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，不論天氣有多么的炎熱，都會在我們身邊細(xì)心指導(dǎo)。在課外時間，我們不明白一些設(shè)計的問題和有關(guān)畫圖方面的問題時，每次去老師那里，老師都會在百忙之中給我們足夠的時間去問問題，有時還會和我坐下來一起討論設(shè)計的方案。當(dāng)我的提出的方案不是經(jīng)濟(jì)實用的時候老師會細(xì)心講解給予更好的意見。整個過程，兩位老師都傾注了大量的心血。正是在老師科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹笇?dǎo)下，我的課程設(shè)計才能順利進(jìn)行，這篇論文也才得以順利完成。兩位老師不僅在學(xué)習(xí)上對我嚴(yán)格要求，在我們的思想行為上都給予了教育與指導(dǎo)。 這次課程設(shè)計雖然我完成的不是很成熟，但是通過老師的幫助和自己的努力完成課程設(shè)計還是讓我有一種自豪感，這是我自己真的去思考，設(shè)計，查詢資料得來的成果。在這次課程設(shè)計結(jié)束的時候，我感到有一種輕松感，不是因為課程設(shè)計不用再做了，而是因為我從這次課程設(shè)計中獲得了知識，有所學(xué)、有所用。更加知道我們將來能做什么，會做什么，該做什么。讓我們對行業(yè)有了了解，讓我們對自己的未來有了規(guī)劃。 感謝兩位老師的細(xì)心指導(dǎo)！老師辛苦了！謝謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 陳鴻均 主編 實用機(jī)械加工工藝手冊 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8 [2] 李益民 主編 機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2012.7 [3] 周永強(qiáng)等 主編 高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo) 北京：中國建材工業(yè)出版社 2002,12 [4] 王穎. 機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝文件[J]. ?科技資訊,2008,(30)：44. 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