變速撥叉加工工藝及工裝設(shè)計(jì),變速,加工,工藝,工裝,設(shè)計(jì) 東華理工大學(xué)05級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 東華理工大學(xué)長(zhǎng)江學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題 目： 變速撥叉加工工藝及工裝設(shè)計(jì) 英文題目： Fork speed processing technology and equipment 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 職稱 專 業(yè) 機(jī)械工程及自動(dòng)化 二零零九年五月 二十七 日 摘 要 本論文設(shè)計(jì)的是變速撥叉的加工工序、設(shè)計(jì)方案、計(jì)算過程以及鉆孔的夾具設(shè)計(jì)。撥叉表面加工方法的選擇、加工順序的安排、工序集中與分散的處理、加工階段的劃分、機(jī)床和工藝裝備的選擇、加工余量與工序尺寸及公差的確定等都是編制工藝規(guī)程的主要問題。而夾具設(shè)計(jì)所面臨的是設(shè)計(jì)方案的確定、定位元件的選擇、定位誤差的分析與計(jì)算、夾緊力的計(jì)算、夾具體毛坯結(jié)構(gòu)及夾具元件配合的確定。還有撥叉毛坯圖、零件圖和夾具裝配圖的繪制，如何保證用撥叉的技術(shù)條件是加工過程最為重要的問題，而夾具也起著至關(guān)重要的作用。 撥叉的合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工工藝性設(shè)計(jì)，保證撥叉的加工質(zhì)量，對(duì)提高生產(chǎn)效率有著重要意義，它是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵所在。通過對(duì)撥叉加工過程的設(shè)計(jì)，可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要各個(gè)加工過程很好的配合才能成功。 關(guān)鍵詞：撥叉； 工藝； 夾具； 夾緊； 定位 Abstract In this paper, the design of the fork processing speed, design, calculation and design of drilling jig. Fork the surface of the choice of processing methods, processing sequence of the arrangement, process centralization and decentralization of treatment, the division stage of processing, machine tools and process equipment selection, allowance and processes determine the size and tolerance of the preparation process are the main point of order problem. Fixture Design and facing the program is designed to identify, locate component selection, positioning errors of analysis and calculation, the calculation of clamping force, the specific folder structure and the rough with the determination of fixture elements. There are fork blank map, fixture assembly parts diagram and mapping how to ensure the technical conditions fork is the most important process, and fixture also plays a vital role. Fork reasonable structural design, design process to ensure quality processing fork, to improve the productivity of great significance, it is to ensure that the key to product quality. Fork through the design process can be found in a product design process requires a good co-ordination to succeed. Keywords: fork; technology; fixture; clamping; positioning 目錄 第一章 撥叉零件的分析………………………1 1.1零件的作用 …………………....1 1.2零件的技術(shù)要求. ………………… 1.3工藝分析………………………… 第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì).............................. 2.1確定毛坯的制造形式……………….3 2.2基面的選擇…………………....3 2.3表面加工方法的確定制定工藝路………..3 2.4工序順序安排的確定…………....3 2.5確定工藝路線……....4 2.6機(jī)械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的確定..5 2.7確立切削用量及基本工時(shí)…………..5 第三章 夾具設(shè)計(jì)……………………...…...9 3.1問題的提出……………………9 3.2夾具設(shè)計(jì)…………………….9 參考文獻(xiàn)………………………….17 序言 機(jī)械制造工業(yè)是為現(xiàn)代化建設(shè)提供各種機(jī)械裝備的部門，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中具有十分重要的地位。機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平是反映國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志，因此，我國(guó)一貫都把發(fā)展機(jī)械制造工業(yè)作為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。 我國(guó)機(jī)械制造工業(yè)雖然取得了很大的進(jìn)步，但與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比，在生產(chǎn)能力、技術(shù)水平、管理水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率等方面，還有很大的差距。因此，我國(guó)的機(jī)械制造工業(yè)今后的發(fā)展，除了不斷提高常規(guī)機(jī)械生產(chǎn)的工藝裝備和工藝水平外，還必須研究開發(fā)優(yōu)質(zhì)高效精密工藝，為高新技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)提供新工藝、新裝備，加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)研究，強(qiáng)化和掌握引進(jìn)技術(shù)，提高自主開發(fā)能力，形成常規(guī)制造技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)并進(jìn)的機(jī)械制造工業(yè)結(jié)構(gòu)。制造自動(dòng)化及其發(fā)展是機(jī)械制造行業(yè)中的最新技術(shù)進(jìn)步的又一個(gè)標(biāo)志，但隨著數(shù)控加工的應(yīng)用的推廣，CAD和CAM逐步進(jìn)入實(shí)用階段，特別是柔性制造系統(tǒng)（FMS）的出現(xiàn)，提高生產(chǎn)效率，降低成本，同時(shí)也保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和改善了勞動(dòng)條件。目前，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）正在研究和開發(fā)，也即將投入使用，它的出現(xiàn)將會(huì)更大程度的改變現(xiàn)代世界的機(jī)械行業(yè)。 我研究的課題是撥叉。撥叉應(yīng)用在變速箱的換檔機(jī)構(gòu)中，撥叉頭孔套早變速叉軸上。撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當(dāng)需要變速時(shí)，操縱變速桿，變換操縱機(jī)構(gòu)就通過撥叉頭部的操縱 槽帶動(dòng)撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥插腳撥動(dòng)雙聯(lián)變換齒輪在花鍵上滑動(dòng)一改變檔位，從而改變速度。該撥叉在改換檔位是要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此該零件具有足夠的強(qiáng)度和剛度以及韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。該撥叉形狀特殊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。為實(shí)現(xiàn)換檔變速的功能，其叉軸空與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉腳兩端面在工作中需要承受沖擊載荷，為增強(qiáng)起耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為48—58HRC。撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工。并在軸方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工表面又提高了換檔是叉腳端面的接觸剛度。該零件除了主加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度的機(jī)床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)是本專業(yè)培養(yǎng)我們的最后一個(gè)綜合性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過完成一定的生成設(shè)計(jì)或科研試制任務(wù)，獲得運(yùn)用基本理論的工程技術(shù)訓(xùn)練達(dá)到綜合素質(zhì)和能力的提高。其目的的培養(yǎng)我們獨(dú)立分析和處理專業(yè)問題的能力。 第一章 撥叉零件的分析 1.1零件的作用 撥叉應(yīng)用在變速箱的換檔機(jī)構(gòu)中，撥叉頭孔套早變速叉軸上。撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當(dāng)需要變速時(shí)，操縱變速桿，變換操縱機(jī)構(gòu)就通過撥叉頭部的操縱 槽帶動(dòng)撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥插腳撥動(dòng)雙聯(lián)變換齒輪在花鍵上滑動(dòng)一改變檔位，從而改變速度。該撥叉在改換檔位是要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此該零件具有足夠的強(qiáng)度和剛度以及韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。該撥叉形狀特殊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。為實(shí)現(xiàn)換檔變速的功能，其叉軸空與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉腳兩端面在工作中需要承受沖擊載荷，為增強(qiáng)起耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為48—58HRC。撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工。并在軸方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工表面又提高了換檔是叉腳端面的接觸剛度。該零件除了主加工表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度的機(jī)床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求 1.2零件的技術(shù)要求 零件的技術(shù)要求表 加工表面 尺寸及偏差 mm 表面粗糙度Ra 公差精及度等級(jí) 形位公差/mm 撥叉頭左端面 83.5 3.2 IT12 撥叉頭右端面 83.5 3.2 IT12 撥叉腳內(nèi)表面 R40 12.5 IT13 撥叉腳兩端面 2.5 IT9 φ12孔 φ 5 IT7 ┻ 0.1 A Φ8孔 φ 20 IT7 操縱槽內(nèi)側(cè)面 13.5 5 IT12 操縱槽底面 11 10 13 該撥叉形狀特殊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬典型的叉桿類零件。為實(shí)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。叉腳兩端面雜工作中需承受沖擊載荷，為增加強(qiáng)起耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為48~58HRC。 1.3撥叉的工藝分析 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，這樣既減少了加工面積，又提高了換檔時(shí)叉腳端面的接觸剛度。φmm孔的的端面為平面，可以防止鉆頭偏鉆，可以保證加工精度；另外，該零件除了主要工作表面外，其余的表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過銑床鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求;而主要的餓表面雖然加工精度要求較高,但也可以在正常的生產(chǎn)條件下,采用較經(jīng)濟(jì)的方法保證質(zhì)量的加工出來.由此可見,該零件的工藝性能較好. 第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為ZG45。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中要承受的載荷較大,為增強(qiáng)撥叉的強(qiáng)度和沖擊韌度，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。該零件的輪廓尺寸不大,且生產(chǎn)類型為大批量的生產(chǎn),為提高生產(chǎn)率和鍛件的精度,宜采用模鍛方法制造毛坯。 2.2 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。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)然后確定粗基準(zhǔn)?；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，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （1）精基準(zhǔn)的選擇。 根據(jù)零件的技術(shù)要求和裝配要求選擇撥叉的端面和叉軸孔φ12mm作為精基準(zhǔn)。零件上的很多表面都是可以采用它們作為精基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則。叉軸孔φ12mm的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。選擇基準(zhǔn)定位加工撥叉腳兩端面和鎖銷孔φ8mm。實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證被加工表面的垂直度要求。選擇撥叉頭左端面作為精基準(zhǔn)同樣遵循了基準(zhǔn)重合的原則。因?yàn)樵摀懿嬖谳S向方向上的尺寸多以該端面作為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。另外由于撥叉件的剛性較差受力容易產(chǎn)生彎曲變形，為了避免在機(jī)械加工中產(chǎn)生夾緊變形。根據(jù)夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基面，并應(yīng)作用在剛度較大部位的原則。夾緊力作用點(diǎn)不能作用在叉桿上。選擇撥叉頭左端面作進(jìn)進(jìn)精基準(zhǔn)。夾緊可作用在撥叉頭的右端面上夾緊穩(wěn)定可靠。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。 作為粗基準(zhǔn)的表面平整，沒有飛邊毛刺或其他表面缺欠。撥叉軸孔φ12mm的外圓和右端面作為粗基準(zhǔn)。采用φ12mm外圓面定位加工內(nèi)孔可保證孔的內(nèi)壁厚度均勻。采用撥叉右端面做粗基準(zhǔn)加工左端面可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備精基準(zhǔn)。 2.3 表面加工方法的確定 根據(jù)撥叉零件圖上各個(gè)加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件表面的加工方法如下表 加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度Ra 加工方案 備注 撥叉頭左端面 IT12 3.2 粗銑 撥叉頭右端面 IT12 3.2 粗銑 撥叉腳內(nèi)表面 IT13 12.5 粗銑—磨 撥叉腳兩端面 IT9 2.5 粗銑—粗磨—精磨 φ12孔 IT7 5 鉆—鉸—拉 Φ8孔 IT7 20 鉆 操縱槽內(nèi)側(cè)面 IT12 5 粗銑 操縱槽底面 13 10 粗銑 2.4 工序順序的安排 1 機(jī)械加工工序 （1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”的原則，首先加工精基準(zhǔn)——撥叉頭左端面和φ12mm （2）遵循“先粗后精”的原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”的原則，先加工主要表面——撥叉頭左端面和叉軸孔φ12mm和撥叉腳的兩端面，后加工次要表面——操縱槽底面和內(nèi)側(cè)面 （4）遵循“先面后孔”的原則，先加工撥叉頭的端面，在加工叉軸孔φ12mm孔；先銑操縱槽，在鉆φ8mm孔 2熱處理工序 鍛成型后切邊，進(jìn)性調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)的硬度為241—285HBS，叉腳精加工之前進(jìn)行局部高頻淬火，提高其耐磨性和在工作中承受的沖擊載荷的能力。 3輔助工序 粗加工撥叉兩端面和熱處理后，安排校正工序；在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序；精加工后，安排去毛刺清洗和鐘檢工序。 2.5 確定工藝路線 工序一 鑄鋼 工序二 清砂 工序三 熱處理 正火 工序四 校正 整形 工序五 檢驗(yàn)毛坯 工序六 銑撥叉兩端面 工序七 1鉆φ12mm孔 2鉸孔 工序八 第一拉孔 第二次拉孔 工序九 檢驗(yàn) 工序十 1锪端面 2孔口倒角 工序十一 1 锪另端面取總長(zhǎng) 2孔口倒角 工序十二 校正叉腳高低 工序十三 校正叉腳開擋 工序十四 1銑叉口面 2 銑5.5mm平面 3銑平面至尺寸 4 銑槽 工序十五 倒角去毛刺 工序十六 鉆鎖銷孔，去內(nèi)孔毛刺 1鉆φ8mm孔 2 去內(nèi)孔毛刺 工序十七 1鉆通氣孔φ3mm 2 去內(nèi)孔毛刺 工序十八 叉槽兩側(cè)面處高頻淬火 工序十九 校正叉腳高低 工序二十 1磨叉腳上端面至鎖銷孔中心尺寸為 2磨叉腳下端面至上端面尺寸為 工序二十一 鍍鉻 工序二十二 校正叉腳高低 工序二十三 磨叉交兩端面 1磨上端面至尺寸 2 磨下端面至尺寸 工序二十四 磨叉腳開擋面 工序二十五 按檢驗(yàn)卡要求檢驗(yàn) 工序二十六 清洗，涂防銹油，入庫 2.6 加工余量，工序尺寸的確定 2.6.1叉頭兩端面：粗銑——锪平面 查《課程設(shè)計(jì)》表2-35，粗銑端面的余量為3mm,锪端面的余量為0.5mm；查《課程設(shè)計(jì)》表1-20可知，粗銑的精度為IT12，锪端面為IT11； 由此可知單邊余量為2..5mm; 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注為：粗銑——86.5，锪端面——84.5。 2.6.2叉腳兩端面：銑——粗磨——精磨 查《課程設(shè)計(jì)》表2-35可知，粗銑余量為3mm，查《課程設(shè)計(jì)》表2-36可知，粗磨余量為0.3mm,精磨余量為0.2mm； 查《課程設(shè)計(jì)》表1-20可知，粗銑的精度為IT12，粗磨為IT10，精磨為IT9； 由此可知端面單邊余量為3.5mm； 查《課程設(shè)計(jì)》表2-40可得各公差為：T銑=0.09mm,T粗磨=0.058mm，T精磨=0.036mm; 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注為：銑——14，粗磨——8，精磨——7.4。 2.6.3叉腳內(nèi)表面：銑——磨 查《課程設(shè)計(jì)》表2-35可知，銑削余量為3mm，查《課程設(shè)計(jì)》表2-36可知磨削余量為0.3mm； 查《課程設(shè)計(jì)》表1-20可知，粗銑的精度為IT12，粗磨為IT10； 由此可知單邊余量為3.3mm； 查《課程設(shè)計(jì)》表2-40可得，T銑=0.3mm，T磨=0.12mm； 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注：銑削——69.8；磨削——75.8。 2.6.4叉口兩側(cè)面：銑 查《課程設(shè)計(jì)》表2-35可知，銑削余量為3mm； 查《課程設(shè)計(jì)》表1-20可知，銑的精度為IT12； 由此可知，單邊余量為3mm； 查《課程設(shè)計(jì)》表2-40得，T銑=0.18mm； 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注：銑——7.5，39.65； 2.6.5銑5.5mm平面 查《課程設(shè)計(jì)》表2-35可得銑削余量為1mm； 查《課程設(shè)計(jì)》表1-20可得，銑的精度為IT12； 由此可知單邊余量為1mm； 查《課程設(shè)計(jì)》表2-40得T=0.12mm； 工序尺寸偏差按“入體原則”標(biāo)注：銑——7.5 2.7 切削用量的計(jì)算 工序六 粗銑撥叉頭兩端面 該工序分兩工步，分別粗銑撥叉頭兩個(gè)端面。由于這兩個(gè) 工步在同一臺(tái)機(jī)床上經(jīng)過一次走刀加工完成，因此它們所選用的切削速度v和進(jìn)給量f是一樣的。 （1）背吃刀量的確定 =2mm =2mm。 (2) 進(jìn)給量的確定 《課程設(shè)計(jì)》表5-7，按機(jī)床的功率5-10KW，工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量取為0.08mm/z。 （3）銑削速度的計(jì)算 查《課程設(shè)計(jì)》表5-9，按鑲齒銑刀d/Z=80/10，的條件選取，銑削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得該工序銑刀轉(zhuǎn)速， n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,參照《課程設(shè)計(jì)》表4-15所列X-51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=160,在將該轉(zhuǎn)速代入該公式可求出該工序的實(shí)際銑削速度v=40.2m/min。 工序七 鉆φ12mm孔 鉸孔 （1） 鉆φ12mm孔工步 1）背吃刀量的確定 =11.5mm。 2）進(jìn)給量的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.1mm/r。 3）切削速度的計(jì)算 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-22，按工件材料為ZG45的條件選取，切削速度v可取為22m/min。由公式n=1000v/d可求得鉆頭的鉆速n=897.6r/min, 參《課程設(shè)計(jì)》表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=960r/min。在將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000v/d中可求的實(shí)際的切削速度v=23.5m/min。 (2) 粗鉸孔 1）背吃刀量的確定 =0.1mm。 2）進(jìn)給量的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.4mm/r。 3）切削速度的計(jì)算 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-31，切削速度v可取為22m/min。由公式n=1000v/d可求得鉆頭的鉆速n=80r/min, 參照《課程設(shè)計(jì)》表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=97r/min。在將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000v/d中可求的實(shí)際的切削速度v=2.4m/min。 工序八 拉孔 （1）第一次拉孔工步 1） 背吃刀量的確定=0.2mm。 2）進(jìn)給量的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-33選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.01mm/r（單齒面升量）。 3）切削速度的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-34，選取該工步的拉刀的速度為5m/min。 (2)第二次拉孔工步 1）背吃刀量的確定 =0.2mm。 2）進(jìn)給量的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-33選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.01mm/r（單齒面升量）。 3）切削速度的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-34，選取該工步的拉刀的速度為5m/min。 工序十 锪端面 1） 背吃刀量的確定 =0.5mm。 2） 進(jìn)給量的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.10mm/r。 3） 切削速度的確定參照《課程設(shè)計(jì)》表5-32，切削速度v可取為10m/min。由公式n=1000v/d可求得鉸刀轉(zhuǎn)速n=159.2r/min, 參照《課程設(shè)計(jì)》表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195r/min。在將此轉(zhuǎn)速代如公式n=1000v/d中可求的實(shí)際的切削速度v=12.4/min。 工序十一 锪另一端面取總長(zhǎng) 1） 背吃刀量的確定 =0.5mm。 2） 進(jìn)給量的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-31，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.10mm/r。 3）切削速度的確定參照《課程設(shè)計(jì)》表5-32，切削速度v可取為10m/min。由公式n=1000v/d可求得鉸刀轉(zhuǎn)速n=159.2r/min, 參照《課程設(shè)計(jì)》表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195r/min。在將此轉(zhuǎn)速代如公式n=1000v/d中可求的實(shí)際的切削速度v=12.4/min。 工序十四 銑各部平面，槽及叉口 （1）銑叉口面工步 1）背吃刀量的確定 =3mm。 2) 進(jìn)給量的確定 《課程設(shè)計(jì)》表5-7，按機(jī)床的功率5-10KW，工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量取為0.08mm/z。 3）銑削速度的計(jì)算 查《課程設(shè)計(jì)》表5-9，按鑲齒銑刀d/Z=80/10的條件選取，銑削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得該工序銑刀轉(zhuǎn)速， n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,參照《課程設(shè)計(jì)》表4-15所列X-51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=160,在將該轉(zhuǎn)速代入該公式可求出該工序的實(shí)際銑削速度v=40.2m/min。 （2）銑5.5mm平面工步 1）背吃刀量的確定 =1.5mm。 2) 進(jìn)給量的確定 《課程設(shè)計(jì)》表5-7，按機(jī)床的功率5-10KW，工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量取為0.08mm/z。 3）銑削速度的計(jì)算 查《課程設(shè)計(jì)》表5-9，按鑲齒銑刀d/Z=80/10的條件選取，銑削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,參照《課程設(shè)計(jì)》表4-15所列X-51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=160,在將該轉(zhuǎn)速代入該公式可求出該工序的實(shí)際銑削速度v=40.2m/min。 （3）銑平面至尺寸工步 1）背吃刀量的確定 =1.5mm。 2) 進(jìn)給量的確定 《課程設(shè)計(jì)》表5-7，按機(jī)床的功率5-10KW，工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量取為0.08mm/z。 3）銑削速度的計(jì)算 查《課程設(shè)計(jì)》表5-9，按鑲齒銑刀d/Z=80/10的條件選取，銑削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,參照《課程設(shè)計(jì)》表4-15所列X-51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=160,在將該轉(zhuǎn)速代入該公式可求出該工序的實(shí)際銑削速度v=40.2m/min。 （4） 銑槽工步 1）背吃刀量的確定 =1.0mm。 2) 進(jìn)給量的確定 《課程設(shè)計(jì)》表5-7，按機(jī)床的功率5-10KW，工件—夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量取為0.08mm/z。 3）銑削速度的計(jì)算 查《課程設(shè)計(jì)》表5-9，按鑲齒銑刀d/Z=80/10的條件選取，銑削速度v可取44.9m/min。由公式n=1000v/d可得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1000*44.9m/min/*80mm=178.65r/min,參照《課程設(shè)計(jì)》表4-15所列X-51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，取n=160,在將該轉(zhuǎn)速代入該公式可求出該工序的實(shí)際銑削速度v=40.2m/min。 工序十六 鉆φ8mm孔 1）背吃刀量的確定 =8mm。 2）進(jìn)給量的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.1mm/r。 3）切削速度的計(jì)算 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-22，按工件材料為ZG45的條件選取，切削速度v可取為22m/min。由公式n=1000v/d可求得鉆頭的鉆速n=897.6r/min, 參照《課程設(shè)計(jì)》表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=960r/min。在將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000v/d中可求的實(shí)際的切削速度v=23.5m/min。 工序十七 鉆通氣孔φ3mm 1)背吃刀量的確定 =3mm。 2)進(jìn)給量的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-22，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.1mm/r。 3)切削速度的計(jì)算 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-22，切削速度v可取為20m/min。由公式n=1000v/d可求得鉆頭的鉆速n=2123.4r/min, 參照《課程設(shè)計(jì)》表4-9所列Z4006型臺(tái)式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=2900r/min。在將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000v/d中可求的實(shí)際的切削速度v=27.3m/min。 工序二十 粗磨腳叉兩端面 （1）粗磨叉腳上端面至鎖銷孔中心尺寸為工步 1）背吃刀量的確定=0.4mm。 2）進(jìn)給量的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-35，選取該工步的進(jìn)給量f=0.0068mm/r。 3）切削速度的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-35，選取工件的運(yùn)動(dòng)速度為v=25m/min。由公式n=1000v/d可求的該工序的砂輪轉(zhuǎn)速為99.5r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式中，可以求的該工序的實(shí)際磨削速度為v=25m/min 。 （2）粗磨叉腳下端面至上端面尺寸為 1）背吃刀量的確定=0.3mm。 2）進(jìn)給量的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-35，選取該工步的進(jìn)給量f=0.0068mm/r。 3）切削速度的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-35，選取工件的運(yùn)動(dòng)速度為v=25m/min由公式n=1000v/d可求的該工序的砂輪轉(zhuǎn)速為99.5r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式中，可以求的該工序的實(shí)際磨削速度為v=25m/min 。 工序二十三 磨叉交兩端面 （1）精磨上端面至尺寸工步 1）背吃刀量的確定=0.2mm。 2）進(jìn)給量的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-36，選取該工步的進(jìn)給量f=0.0040mm/r。 3）切削速度的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-36，選取工件的運(yùn)動(dòng)速度為v=30m/min由公式n=1000v/d可求的該工序的砂輪轉(zhuǎn)速為119.4r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式中，可以求的該工序的實(shí)際磨削速度為v=29.9m/min 。 （2） 精磨下端面至尺寸工步 1）背吃刀量的確定=0.2mm。 2）進(jìn)給量的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-36，選取該工步的進(jìn)給量f=0.0040mm/r。 3）切削速度的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-36，選取工件的運(yùn)動(dòng)速度為v=30m/min由公式n=1000v/d可求的該工序的砂輪轉(zhuǎn)速為119.4r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式中，可以求的該工序的實(shí)際磨削速度為v=29.9m/min 。 工序二十三 磨叉腳的開擋面 1）背吃刀量的確定=0.3mm。 2）進(jìn)給量的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-36，選取該工步的進(jìn)給量f=0.0016mm/r。 3）切削速度的確定 參照《課程設(shè)計(jì)》表5-36，選取工件的運(yùn)動(dòng)速度為v=15m/min公式n=1000v/d可求的該工序的砂輪轉(zhuǎn)速為238.8r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式中，可以求的該工序的實(shí)際磨削速度為v=14.9m/min。 第三章 夾具的設(shè)計(jì) 決定設(shè)計(jì)第十七道工序——鉆M3孔的鉆床卡具。本卡具將用于Z4006立式鉆床。刀具為φ3的高速鋼麻花鉆。 3.1問題的提出 在給定的零件中，對(duì)本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。 3.2 夾具的設(shè)計(jì) 3.2.1基準(zhǔn)的選擇 出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇φ12孔為基準(zhǔn)，即以一面上一長(zhǎng)銷（自由度限制數(shù)：5）配合以一擋銷（自由度限制數(shù)：1）使工件完全定位。再使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行卡緊。 3.2.2切削力和卡緊力計(jì)算 本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。 軸向力 扭矩 由于扭矩很小，計(jì)算時(shí)可忽略。 卡緊力為 取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 則實(shí)際卡緊力為 F’=S1*S2*S3*S4*F=10.06N 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 3.2.3誤差的分析 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(huì)使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進(jìn)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。 3.2.4卡具操作的簡(jiǎn)要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)。 鉆模套上設(shè)置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。 參考文獻(xiàn) （1） 機(jī)械加工工藝手冊(cè)。 李洪主編。北京：北京出版社。1990 （2） 機(jī)械加工工藝手冊(cè)第一卷。孟少農(nóng)主編。北京：機(jī)械工業(yè)出版色 1991 （3） 機(jī)械夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二冊(cè)）。東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽工學(xué)院，第一汽車制造廠職工大學(xué)編。上海：上海科學(xué)技術(shù)出版，1990 （4） 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)。趙如福主編。上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990 （5） 簡(jiǎn)明機(jī)械加工工藝手冊(cè)。徐圣群主編。上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版，1991 （6） 機(jī)床夾具圖冊(cè)。大連理工大學(xué)。王小華主編。北京：機(jī)械工業(yè)出版社1990 （7） 機(jī)床夾具圖冊(cè)。上海機(jī)械?？茖W(xué)校。孟憲棟。哈爾濱機(jī)電專科學(xué)校 劉彤安主編。北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1992 （8） 機(jī)械制造工藝學(xué)。 江南大學(xué) 鄭修本，上海機(jī)械?？茖W(xué)校 馮冠大主編。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992 （9） 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。湘潭機(jī)電科學(xué)校 劉友才，江南大學(xué) 肖繼德 主編。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992 （10） 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) 互換性與技術(shù)測(cè)量教材和金屬切削原理與刀具教材