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畢業(yè)設(shè)計說明書
課題名稱： 齒條撥叉加工工藝及夾具設(shè)計
學(xué)生姓名
學(xué) 號
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級
指導(dǎo)教師
起訖時間： 年 月 日～ 年 月 日
齒條撥叉加工工藝及夾具設(shè)計
摘 要
本設(shè)計是基于齒條撥叉零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計。汽車轉(zhuǎn)向杠桿零件的主要加工表面是平面和孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證加工精度容易。因此，本設(shè)計遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段，以保證加工精度。主要加工工序是第一個支持孔定位加工出頂平面，然后頂平面和孔的位置的孔加工工藝配套系列。在后續(xù)工序中除與頂平面定位技術(shù)和加工其他孔與平面的個體的過程。利用坐標(biāo)鏜削加工孔。一般整個工藝的選擇。專用夾具的夾具，夾緊方式多選用氣動夾緊，夾緊可靠，機(jī)構(gòu)不能自鎖，因此生產(chǎn)效率高，適合于大批量、流水線上加工，能夠滿足設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞：齒條撥叉類零件；工藝；夾具；
ABSTRACT
This design is the special fixture for machining process of automobile shift lever parts and process design based on. The main processing surface steering lever parts of the plane and the holes. In general, the plane guarantee precision machining is easier than to guarantee the machining accuracy. Therefore, the design follows the surface after the first hole principle. And the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. The main process is the first locating hole processing the top plane, and then the hole processing technology series top plane and the position of the hole. Process in addition to individual and the top plane positioning technology and other processing of the hole and the plane is in in the follow-up process. By using the coordinate boring hole. In general the whole process selection. Fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, agencies can not lock, therefore the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.
Keywords: chemical pipe parts; technology; fixture;
III
目 錄
摘 要 II
ABSTRACT III
第1章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計 1
1.1 零件的分析 1
1.1.1 零件的作用 1
1.1.2 零件的工藝分析 1
1.2 齒條撥叉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 2
1.2.1 孔和平面的加工順序 2
1.2.2 孔系加工方案選擇 2
1.3 齒條撥叉加工定位基準(zhǔn)的選擇 3
1.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 3
1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 3
1.4 齒條撥叉加工主要工序安排 3
1.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5
1.6 毛坯種類的選擇 6
1.7 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 7
1.7.1 機(jī)床選用
7
1.7.2 選擇刀具 7
1.7.3 選擇量具 8
1.8 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8
1.9確定切削用量及基本工時（機(jī)動時間） 9
1.10 時間定額計算及生產(chǎn)安排 19
第2章 銑夾具設(shè)計 22
2.1研究原始質(zhì)料 22
2.2定位基準(zhǔn)的選擇 22
2.3 切削力及夾緊分析計算 22
2.4 誤差分析與計算 24
2.5 零、部件的設(shè)計與選用 25
2.5.1定位銷選用 25
2.5.2 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 25
2.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 27
總 結(jié) 28
參考文獻(xiàn) 29
致 謝 30
V
江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計
28
第1章 機(jī)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
題目給出的零件是齒條撥叉。齒條撥叉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。因此齒條撥叉零件的加工質(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
由齒條撥叉零件圖可知。齒條撥叉零件，它的外表面上有4個平面需要進(jìn)行加工。支承孔系在前后端面上。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。現(xiàn)分析如下：
（1）以左端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：左端面的加工；孔加工其中左端面有表面粗糙度要求為，
（2）以右端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：右端面的加工；Φ30的孔。
（3）以斜面為主要加工平面的加工面。
1.2 齒條撥叉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。該齒條撥叉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加工精度容易。因此，對氣缸，在這個過程中的主要問題是確保尺寸和孔的位置精度，應(yīng)對孔與平面間的關(guān)系。
由于生產(chǎn)量大。如何滿足的主要考慮因素是生產(chǎn)力的過程中。
1.2.1 孔和平面的加工順序
齒條撥叉類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：第一處理基準(zhǔn)平面，圓柱，基準(zhǔn)面定位加工其他飛機(jī)。然后，整個系統(tǒng)的過程。齒條撥叉類零件的加工應(yīng)遵循這一原則。這是因為平面面積大，平面定位可以確保可靠的定位夾持牢固，從而保證加工精度的孔很容易。其次，第一平面加工可以先切鑄件表面是不均勻的。為提高精密孔加工創(chuàng)造條件，方便的工具，設(shè)置和調(diào)整，也有利于保護(hù)的工具。
齒條撥叉類零件的加工工藝應(yīng)遵循的粗加工和精加工分離的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段，以保證加工精度。
1.2.2 孔系加工方案選擇
齒條撥叉孔系加工方案，應(yīng)選擇滿足加工孔的加工方法和設(shè)備的精度要求。除了從加工精度和效率兩方面考慮，它是適當(dāng)?shù)目紤]經(jīng)濟(jì)因素。為了滿足精度和生產(chǎn)率的要求，應(yīng)選擇在機(jī)床的最終價格。
根據(jù)齒條撥叉零件圖所示的齒條撥叉的精度要求和生產(chǎn)率要求，當(dāng)前應(yīng)選用在組合機(jī)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，齒條撥叉孔系加工一般是在組合鏜床的鏜模。加工孔鏜夾具在設(shè)計和制造要求。當(dāng)鏜桿的鏜套引導(dǎo)鏜，鏜模的精度直接保證鑰匙孔的精度。
鏜?？梢源蟠筇岣呦到y(tǒng)的剛度和抗振動。因此，可以同時與幾刀過程。因此，生產(chǎn)效率很高。但枯燥的模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本高，而且由于鏜模的制造和裝配在機(jī)床夾具誤差，安裝誤差，鏜桿鏜襯套磨損等原因。加工精度可通過模具鉆孔獲得也受到一定的限制。
（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，需要將缸體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(jī)床進(jìn)行鏜孔。
1.3 齒條撥叉加工定位基準(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）保證裝入齒條撥叉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)。即以齒條撥叉的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準(zhǔn)。它是前后端面距頂層近孔限制四個自由度的主要參考，然后到另一個主軸承孔定位限制第五個自由度。就像孔作為粗基準(zhǔn)加工精度基準(zhǔn)。因此，精細(xì)定位加工主軸承孔后，孔的加工余量必須統(tǒng)一。由于位置和箱體孔壁的位置是相同的核心鑄出的孔等，即使津貼也間接保證孔的相對位置和箱壁。。
1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇
從保證汽車連桿孔與孔之間的切換，孔與平面，平面與平面的位置。精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)能保證齒條撥叉在整個過程中基本上可以用基準(zhǔn)定位的統(tǒng)一。從汽車換檔桿零件圖分析，頂面和主軸承孔平行和占地面積較大，適合用作精基準(zhǔn)。但與平面定位只能限制三個自由度，如果典型的一面兩孔定位方法的使用，能夠滿足整個過程基本上采用基準(zhǔn)定位統(tǒng)一要求。在前端，它雖然是裝配基準(zhǔn)自動撥桿，但是因為它和主軸承孔齒條撥叉垂直。如果作為精基準(zhǔn)定位加工孔，有一些困難，夾具和夾具設(shè)計，所以不能用。。
1.4 齒條撥叉加工主要工序安排
用于零件的批量生產(chǎn)，總是首先產(chǎn)生均勻的基準(zhǔn)。加工的第一步是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排第一孔定位粗后，加工頂平面。第二步是定位兩個工藝孔。由于頂面處理后直到鋼瓶處理已經(jīng)完成，除了個人的過程，作為定位基準(zhǔn)。因此，孔底面也應(yīng)在兩個工藝孔加工工藝處理。
隨后的安排應(yīng)遵循的粗、細(xì)、表面分離的原則的第一孔后。第一次粗加工平面，然后粗加工孔。螺紋孔多軸組合鉆床的鉆頭，切削力大，也應(yīng)在粗加工階段完成。對于氣缸體，需要精加工是支持前孔與平面結(jié)束后。根據(jù)以上原則應(yīng)該先完成加工平面加工孔，但在本裝置實際生產(chǎn)不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實際上是用于精加工軸承孔，從而支持?jǐn)U孔芯棒定位端處理，所以容易保證的端部的圖紙上的全跳動公差。
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(jìn)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。
根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將齒條撥叉加工工藝路線確定如下：
工藝路線一：
10 鑄 鑄造毛坯（2件鑄造在一起）
20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力）
30 車 車φ55外圓一側(cè)端面及外圓倒角C1.5
40 車 掉頭，車φ55外圓另外一側(cè)端面及外圓倒角倒角C1.5
50 鉆 鉆φ30孔
60 擴(kuò) 擴(kuò)φ30孔
70 鉸 鉸φ30孔
80 銑 銑R60一側(cè)端面
90 銑 銑R60另外一側(cè)端面
100 粗鏜 粗鏜，半精鏜孔R48
110 精鏜 精鏜孔R48及倒角
120 銑開 把2件合鑄在一起的拔叉銑開
130 銑斜面 銑斜面
140 滾齒 滾齒Tr60X4-7H
150 鉗工 去毛刺
160 檢驗 檢驗
工藝路線二：
10 鑄 鑄造毛坯（2件鑄造在一起）
20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力）
30 車 車φ55外圓一側(cè)端面及外圓倒角C1.5
40 車 掉頭，車φ55外圓另外一側(cè)端面及外圓倒角倒角C1.5
50 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸φ30孔
60 銑 銑R60一側(cè)端面
70 銑 銑R60另外一側(cè)端面
80 粗鏜 粗鏜，半精鏜孔R48
90 精鏜 精鏜孔R48及倒角
100 銑開 把2件合鑄在一起的拔叉銑開
110 銑斜面 銑斜面
120 滾齒 滾齒Tr60X4-7H
130 鉗工 去毛刺
140 檢驗 檢驗
以上加工方案大致看來合理，但通過仔細(xì)考慮，零件的技術(shù)要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，
方案一鉆擴(kuò)鉸是分開的，方案二是鉆擴(kuò)鉸是合并在一起，這樣有利于加工效率。由于該零件是圓形的外形，如果采用銑端面的方式加工而需要專門設(shè)計對于的夾具，如果采用車床加工，可直接用三爪卡盤進(jìn)行裝夾，這樣就減少了夾具的設(shè)計成本。
以上工藝過程詳見機(jī)械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案二：
10 鑄 鑄造毛坯（2件鑄造在一起）
20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力）
30 車 車φ55外圓一側(cè)端面及外圓倒角C1.5
40 車 掉頭，車φ55外圓另外一側(cè)端面及外圓倒角倒角C1.5
50 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸φ30孔
60 銑 銑R60一側(cè)端面
70 銑 銑R60另外一側(cè)端面
80 粗鏜 粗鏜，半精鏜孔R48
90 精鏜 精鏜孔R48及倒角
100 銑開 把2件合鑄在一起的拔叉銑開
110 銑斜面 銑斜面
120 滾齒 滾齒Tr60X4-7H
130 鉗工 去毛刺
140 檢驗 檢驗
1.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“齒條撥叉”零件材料采用灰鑄鐵制造。材料為ZG45，硬度HB為170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
（1）凸臺面的加工余量。
根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：
粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取。表3.2.27粗銑平面時厚度偏差取。
精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。
（2）端面孔
毛坯為實心，不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3.71，現(xiàn)確定其工序尺寸及加工余量為：
（3）左右端面加工余量。
根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下：
粗銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊第1卷》表3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取。
半精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊第1卷》，其加工余量值取為。
精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊》，其加工余量取為。
鑄件毛坯的基本尺寸為，根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.3.11，鑄件尺寸公差等級選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。
1.6 毛坯種類的選擇
零件材料為，鑄造是液態(tài)成形的特點，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點，適用于不同重量，不同厚度的鑄件，也適用于不同的金屬，特別是能制造形狀復(fù)雜的鑄件?？紤]到在使用過程中的作用的連接部件，其工作負(fù)荷中的分析，鑄件的最終選擇，使金屬纖維不被切斷，以保證零件的可靠性。年產(chǎn)量已達(dá)到一定數(shù)量的生產(chǎn)水平，及零件的輪廓尺寸，可用于砂型鑄造，提高了生產(chǎn)效率，保證加工精度，降低生產(chǎn)成本的考慮，它應(yīng)該是。
進(jìn)程的數(shù)量，加工材料的消耗，在很大程度上勞動量和毛坯的選擇毛坯，因此，正確的選擇具有重要的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)意義。根據(jù)零件的材料是ZG35，批量生產(chǎn)的生產(chǎn)類型，結(jié)構(gòu)形狀也不是很復(fù)雜，中等大小的尺寸，技術(shù)要求不高，然后選擇鑄造毛坯。
繪制毛坯圖 詳見附圖：毛坯圖
1.7 選擇加工設(shè)備和工藝裝備
1.7.1 機(jī)床選用
①.工序端面加工是車加工。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用臥式車床就能滿足要求。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CA6140型臥式車床。參考根據(jù)《機(jī)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.在車床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金車刀和鏜刀。加工刀具選用YG6類硬質(zhì)合金車刀，它的主要應(yīng)用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)性,可選用可轉(zhuǎn)位車刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。
②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆，參考《機(jī)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
這一部分屬于大批量生產(chǎn)，一般采用常規(guī)。量具的選擇方法有兩種：一是測量儀器選擇的不確定性；二是根據(jù)測量極限誤差測量裝置的選擇。使用一種即可。
1.8 機(jī)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ZG45，查《機(jī)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，ZG45密度ρ=7.2～7.3（），計算零件毛坯的重量約為2。
表1-1 機(jī)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]
重型
（零件重>2000kg）
中型
（零件重100~2000kg）
輕型
（零件重<100kg）
單件生產(chǎn)
5以下
10以下
100以下
小批生產(chǎn)
5~100
10~200
100~500
中批生產(chǎn)
100~300
200~500
500~5000
大批生產(chǎn)
300~1000
500~5000
5000~50000
大量生產(chǎn)
1000以上
5000以上
50000以上
根據(jù)所發(fā)的任務(wù)書上的數(shù)據(jù)，該零件的月工序數(shù)不低于30～50，毛坯重量2<100為輕型，確定為大批生產(chǎn)。
根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，選擇鑄造類型的主要特點要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《工藝手冊》表3.1-19 特種鑄造的類別、特點和應(yīng)用范圍，再根據(jù)表3.1-20 各種鑄造方法的經(jīng)濟(jì)合理性，采用機(jī)器砂模造型鑄件。
表1-2 成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級
鑄造方法
公差等級CT
灰鑄鐵
砂型手工造型
11~13
砂型機(jī)器造型及殼型
8~10
金屬型
7~9
低壓鑄造
7~9
熔模鑄造
5~7
根據(jù)上表選擇金屬型公差等級為7級。
1-3 鑄件尺寸公差數(shù)值
鑄件基本尺寸
公差等級CT
大于
至
8
63
100
160
100
160
250
1.6
1.8
2.0
根據(jù)上表查得鑄件基本尺寸大于100至160，公差等級為8級的公差數(shù)值為1.8。
表1-4 鑄鐵件機(jī)械加工余量（JB2854-80）如下
鑄件基本尺寸
加工余量等級 6
澆注時位置
>120~250
6.0
4.0
頂、側(cè)面
底 面
鑄孔的機(jī)械加工余量一般按澆注時位置處于頂面的機(jī)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(jī)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(jī)動時間）
工序10：無切削加工，無需計算
工序20：無切削加工，無需計算
工序30：車φ55外圓一側(cè)端面及外圓倒角C1.5。
機(jī)床：車床CA6140
所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機(jī)床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。
①.確定切削深度
由于單邊余量為3MM，可在一次走刀內(nèi)完成，故
= （3-1）
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4
刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時，
進(jìn)給量=0.5～1.0
按CA6140機(jī)床進(jìn)給量（表4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》可知：
=0.7
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。
根據(jù)表1.21，當(dāng)強(qiáng)度在174～207時，，，=時，徑向進(jìn)給力：=950。
切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進(jìn)給力為：
=950=1111.5 （3-2）
由于切削時進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=可用。
③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。
④.確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。
根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。
切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故：
==63 （3-3）
===120 （3-4）
根據(jù)CA6140車床說明書選擇
=125
這時實際切削速度為：
== （3-5）
⑤.校驗機(jī)床功率
切削時的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計算。
由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時，
=
切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為：
=1.7=1.2 （3-6）
根據(jù)表1.30，當(dāng)=時，機(jī)床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：
=3.75，=，==，=
⑥.倒角
為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同
換車刀手動進(jìn)給。
⑦. 計算基本工時
（3-7）
式中=++，=
由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=+=
== （3-8）
工序40：掉頭，車φ55外圓另外一側(cè)端面及外圓倒角倒角C1.5。
機(jī)床：車床CA6140
所選刀具為YG6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.1，由于CA6140機(jī)床的中心高為200（表1.30），故選刀桿尺寸=，刀片厚度為。選擇車刀幾何形狀為卷屑槽帶倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃傾角=，刀尖圓弧半徑=。
①.確定切削深度
由于單邊余量為3MM，可在一次走刀內(nèi)完成，故
= （3-1）
②.確定進(jìn)給量
根據(jù)《切削加工簡明實用手冊》可知：表1.4
刀桿尺寸為，，工件直徑～400之間時，
進(jìn)給量=0.5～1.0
按CA6140機(jī)床進(jìn)給量（表4.2—9）在《機(jī)械制造工藝設(shè)計手冊》可知：
=0.7
確定的進(jìn)給量尚需滿足機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的要求，故需進(jìn)行校驗根據(jù)表1—30，CA6140機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許進(jìn)給力=3530。
根據(jù)表1.21，當(dāng)強(qiáng)度在174～207時，，，=時，徑向進(jìn)給力：=950。
切削時的修正系數(shù)為=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故實際進(jìn)給力為：
=950=1111.5 （3-2）
由于切削時進(jìn)給力小于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的進(jìn)給力，故所選=可用。
③.選擇刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.9，車刀后刀面最大磨損量取為，車刀壽命=。
④.確定切削速度
切削速度可根據(jù)公式計算，也可直接有表中查出。
根據(jù)《切削用量簡明使用手冊》表1.11，當(dāng)硬質(zhì)合金刀加工硬度200～219的鑄件，，，切削速度=。
切削速度的修正系數(shù)為=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（見表1.28），故：
==63 （3-3）
===120 （3-4）
根據(jù)CA6140車床說明書選擇
=125
這時實際切削速度為：
== （3-5）
⑤.校驗機(jī)床功率
切削時的功率可由表查出，也可按公式進(jìn)行計算。
由《切削用量簡明使用手冊》表1.25，=～，，，切削速度時，
=
切削功率的修正系數(shù)=0.73，=0.9，故實際切削時間的功率為：
=1.7=1.2 （3-6）
根據(jù)表1.30，當(dāng)=時，機(jī)床主軸允許功率為=，，故所選切削用量可在CA6140機(jī)床上進(jìn)行，最后決定的切削用量為：
=3.75，=，==，=
⑥.倒角
為了縮短輔助時間，取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同
換車刀手動進(jìn)給。
⑦. 計算基本工時
（3-7）
式中=++，=
由《切削用量簡明使用手冊》表1.26，車削時的入切量及超切量+=，則=+=
== （3-8）
工序50：鉆、擴(kuò)、鉸孔。
機(jī)床：立式鉆床Z525
刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～9選高速鋼錐柄麻花鉆頭。
⑴ 鉆孔
鉆孔時先采取的是鉆孔，再擴(kuò)到。
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～38，取。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4～41，取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層長度：
刀具切入長度：
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
⑵ 擴(kuò)孔
刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～31選擇硬質(zhì)合金錐柄麻花擴(kuò)孔鉆頭。
片型號：E403
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～52，取。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4～53，取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
所以實際切削速度：
切削工時
被切削層長度：
刀具切入長度有：
刀具切出長度： ，取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
⑶ 鉸孔
刀具：根據(jù)參照參考文獻(xiàn)[3]表4.3～54，選擇硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀。
切削深度：，且。
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～58，取。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4～60，取。
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31取
實際切削速度：
切削工時
被切削層長度：
刀具切入長度，
刀具切出長度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
該工序的加工機(jī)動時間的總和是：
工序6：銑R60一側(cè)端面。
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)，此為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～74，取
實際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81,取
切削工時
被切削層長度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長度：
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
機(jī)動時間：
所以該工序總機(jī)動時間
工序70：銑R60另外一側(cè)端面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)8，此為細(xì)齒銑刀。
因其單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
實際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分進(jìn)給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長度：精銑時
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
機(jī)動時間：
所以該工序總機(jī)動時間
工序80、90 粗鏜，半精鏜孔R48，精鏜孔R48及倒角。
1. 選擇鏜刀
選擇鏜刀，粗鉆時do=55mm，鏜刀采用雙頭刃磨法。
選擇T68鏜床 n=22.4~1000r/min, f=0.063~1.2mm/r.
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《2》表5鉆頭進(jìn)給量
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇Z5163A機(jī)床已有的進(jìn)給量
（2）計算工時
選擇n=600r/min所以
３.選擇鏜刀
選擇高速鋼鏜刀， 粗鏜時do=59.9mm
選擇臥式鏜床T68,
粗鏜時 v=20-35 m/min,f=0.3-1.0 mm/r
精鏜時 v=15-30 m/min,f=0.15-0.5 mm/r
工序110：銑削斜端面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀），材料：， ，齒數(shù)8，此為細(xì)齒銑刀。
因其單邊余量：Z=2.2mm
所以銑削深度：
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，取根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～73，?。焊鶕?jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81，取銑削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31，取
實際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺每分進(jìn)給量：
被切削層長度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長度：精銑時
刀具切出長度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動時間：
機(jī)動時間：
所以該工序總機(jī)動時間
1.10 時間定額計算及生產(chǎn)安排
假設(shè)該齒條撥叉年產(chǎn)量為10萬件。一年以240個工作日計算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于417件。設(shè)每天的產(chǎn)量為420件。再以每天8小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應(yīng)不大于1.14min。
參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為：
（大量生產(chǎn)時）
因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算公式為：
其中： —單件時間定額 —基本時間（機(jī)動時間）
—輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進(jìn)行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間
—布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值
工序1：車外端面
機(jī)動時間：
輔助時間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.43，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.48，
單間時間定額：
因此應(yīng)布置兩臺機(jī)床同時完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺機(jī)床時，
即能滿足生產(chǎn)要求
工序2：鉆孔
機(jī)動時間：
輔助時間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.43，
單間時間定額：
因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序3：銑凸臺
機(jī)動時間：
輔助時間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.45，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.48，
單間時間定額：
因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序4：鉆孔
機(jī)動時間：
輔助時間：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.41，取工步輔助時間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時間很短，所以取裝卸工件時間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表2.5.43，
單間時間定額：
因此布置一臺機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
第2章 銑斜面夾具設(shè)計
2.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來粗、精銑斜面，要滿足對稱度要求以及其兩邊的要求。在銑此斜面時，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(qiáng)度。
2.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：在對斜面進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔30進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：
方法1：選擇我的底面，工藝孔和大孔定位，即，心軸和棱柱銷定位，在心軸夾緊夾緊螺母。
方法2：選擇一二銷定位方法，短圓柱銷孔的加工，通過柱銷定位，夾緊方法操作簡單，通用性強(qiáng)的移動壓板夾緊。
與上述兩個方案的比較分析：心軸夾緊，在方案中定位我是不正確的，這個洞是不是處理，以及定位和夾緊的應(yīng)該分開，因為夾持損傷位置。
僅通過該方案滿足要求的比較分析，軸孔加工的尺寸公差的孔，選擇小的孔和定位大頭孔，以保證尺寸公差。
銑斜面上的平行度要求雙方的孔中心線對稱。為了在定位誤差范圍滿足要求，定位一二針，結(jié)構(gòu)中的定位是簡單易操作的。一面即為齒條撥叉底平面；
2.3 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(guān)幾何參數(shù)：
由參考文獻(xiàn)[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(xiàn)[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(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有：
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)，用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件，受力簡圖如2.1.
由表得：原動力計算公式
即：
由上述計算易得：
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
2.4 誤差分析與計算
該夾具以一面兩銷定位，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：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
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 夾具相對刀具位置誤差：取
誤差總和：
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
d
H
D
公稱尺寸
允差
12～18
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
40～100
20
22
+0.034
～0.023
65
5
3
8
1
6
1.5
2.5.2 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，兩個一般的使用。的布局盡可能遠(yuǎn)的距離。通過方向鍵的協(xié)調(diào)與銑床工作臺的T型槽，使工作表面定位元件夾具工作臺的進(jìn)給方向具有正確的位置。方向鍵可以下產(chǎn)生的扭矩銑削時，螺栓夾緊夾具可以降低負(fù)荷，加強(qiáng)加工夾具牢固。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖2.1 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
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。
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示：
圖2.3 平塞尺
塞尺尺寸參數(shù)如表5.5：
表2.5 塞尺
公稱尺寸H
允差d
C
3
～0.006
0.25
2.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明
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(jìn)行調(diào)整換取。
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。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。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(jī)構(gòu)）。
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(jìn)行調(diào)整換取。
總 結(jié)
設(shè)計工藝和專用夾具，對夾具部分的設(shè)計過程，并進(jìn)一步完善了。在本設(shè)計中也遇到了不少的問題，如在制備過程中，所需的處理順序排列，有相當(dāng)大的影響，對零件的加工精度和勞動生產(chǎn)率。一些加工專用夾具的設(shè)計，的臉部部位的選擇，什么樣的方式定位，夾緊，夾緊力的確定問題的方向。這些問題將直接影響加工精度和生產(chǎn)率，為了保證零件的加工精度的前提下，又方便快捷，提高勞動生產(chǎn)率，降低成本。通過不懈的努力和老師的指導(dǎo)，悉心指導(dǎo)，解決這些問題，參閱了大量的相關(guān)信息。最后，這一一個解，并采用手動夾緊，夾緊，工件的大小，夾緊力是不需要的。
設(shè)計完成后，通過設(shè)計做到這一點，進(jìn)一步提高了對專業(yè)知識和技能，為以后從事專業(yè)技術(shù)工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。
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[13] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。
致 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)對我們課程設(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、更快的完成課程設(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)對我們課程設(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、更快的完成課程設(shè)計提供了重要保障。
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