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商丘工學(xué)院本科課程設(shè)計
目 錄
1.零件分析 1
1.1零件的作用 1
1.2零件的工藝分析 1
1.3確定零件的生產(chǎn)類型 1
1.4工藝過程設(shè)計所應(yīng)采取相應(yīng)措施 2
2.確定毛坯類型繪制毛坯簡圖 3
2.1選擇毛坯 3
2.2確定加工余量、毛坯尺寸 3
2.3零件毛坯圖 4
3.工藝規(guī)程設(shè)計 5
3.1定位基準(zhǔn)的選擇要求 5
3.1.1粗基準(zhǔn)的選擇 5
3.1.2精基準(zhǔn)的選擇 5
3.2零件表面加工方法的選擇 5
3.3制定工藝路線 6
3.3.1工藝路線 6
3.3.2工藝方案的比較與分析 9
3.4工序設(shè)計 10
3.4.1.確定工序尺寸 11
3.5確定切削用量及基本時間 12
4．銑端面夾具設(shè)計 13
4.1研究原始質(zhì)料 13
4.2定位基準(zhǔn)的選擇 13
4.3切削力與夾緊力計算 13
4.4定位誤差分析 14
4.5定向鍵與對刀裝置設(shè)計 15
4.6夾緊裝置及夾具體設(shè)計 16
4.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明 17
總 結(jié) 18
致 謝 19
參考文獻 20
I
零件分析
19
商丘工學(xué)院本科課程設(shè)計
引言
工業(yè)工程作為一門正式學(xué)科的出現(xiàn)應(yīng)追溯到19世紀末。它起源于美國，其理論體系伴隨著工業(yè)化進程逐漸完善。我國的工業(yè)工程嚴格地講是從20世紀60年代到80年代才有了一定水平的應(yīng)用案例，從80年代開始隨著外資企業(yè)的進入使工業(yè)工程在一定范圍內(nèi)得到推廣。經(jīng)過20多年的發(fā)展，取得了較大的成就。
機械類專業(yè)是為各行各業(yè)制造并提供機械設(shè)備和電氣裝置的部門,被譽為“國民經(jīng)濟的裝備部”。因為過去幾乎所有的工科院校都設(shè)有機械類專業(yè),已經(jīng)培養(yǎng)了不少專業(yè)人才,加上傳統(tǒng)的機械企業(yè)這幾年經(jīng)濟效益普遍不好,對人才的吸納能力和吸引力都有限,所以目前機械行業(yè)的就業(yè)需求并不旺盛。
但如果著眼今后,可以這樣說,機械行業(yè)將煥發(fā)生機。經(jīng)過數(shù)年的改革調(diào)整,我國的機械企業(yè)逐步擺脫了計劃經(jīng)濟的束縛,確立了現(xiàn)代企業(yè)制度,機械行業(yè)逐步跟上市場經(jīng)濟和信息時代的步伐;而且,隨著形勢的發(fā)展,中國的制造業(yè)將得到較大的發(fā)展,有專家預(yù)測,21世紀的中國很可能成為全球的制造業(yè)和加工工業(yè)中心,在這種形勢下,對機械的需求必將有較大的提升。行業(yè)得到發(fā)展,繼而會對用人提出數(shù)量方面和質(zhì)量方面的要求,因此專家預(yù)測,機械類專業(yè)人才的就業(yè)需求將得到改善,甚至有可能出現(xiàn)“熱銷”局面,高層次的技術(shù)人才將成為企業(yè)競相爭奪的對象。
從行業(yè)發(fā)展看,數(shù)控機床、工程機械、發(fā)電設(shè)備、印刷機械等專業(yè)的前景都值得看好。
需要說明的是,機械類專業(yè)的名稱、內(nèi)涵過去和今天有所不同,現(xiàn)在經(jīng)調(diào)整、機械的去造飛機也沒問題。另外,并非只有機械行業(yè)才需要機械專業(yè)人才,任何行業(yè),無論是生產(chǎn)型企業(yè)還是研發(fā)性單位,只要使用設(shè)備、生產(chǎn)線,就要給機械專業(yè)人才用武之地,如制藥、乳品、食品、橡膠等行業(yè)都需要他們來安裝和維護生產(chǎn)設(shè)備。只要整個合并,機械類專業(yè)有“機械設(shè)計制造及其自動化”“材料成型及控制工程”“工業(yè)設(shè)計”“過程裝備與控制工程”“機械工程及自動化”“車輛工程”“機械電子工程”“汽車服務(wù)工程”“制造自動化與測控工程”“微機電系統(tǒng)工程”“制造工程”等專業(yè)。
機械類專業(yè)是一個是實實在在的專業(yè),大到萬噸巨輪,小到移動電話,高精到航天飛機,普通到曲別針的制造,都離不開該類人才。而且,機械類專業(yè)還具有通用性的優(yōu)勢:學(xué)建筑機械的去搞醫(yī)療器械能適應(yīng),學(xué)石油社會經(jīng)濟正常發(fā)展,該專業(yè)畢業(yè)生就不乏就業(yè)崗位,他們既可以成長為工程師,也能勝任管理崗位。
可是,從“高考專業(yè)報名熱度排行表”上看,考生對該專業(yè)的選擇并不踴躍。究其原因,可能是因為:前些年大中型國企不景氣的影響仍然存在,人們不愿意到生產(chǎn)或研發(fā)型企業(yè)工作。另外,媒體和社會總是熱衷于宣傳知名企業(yè)家、管理者,而優(yōu)秀的工程師只能做幕后英雄,難以成為引導(dǎo)青少年人生走向的偶像。還有,就是機械工程師要下車間,給人一種“藍領(lǐng)”的錯覺。
1
1.零件分析
1.1零件的作用
題目所給的零件是B6065牛頭刨床推動架，是牛頭刨床進給機構(gòu)的中小零件，φ32mm孔用來安裝工作臺進給絲杠軸，靠近φ32mm孔左端處一棘輪，在棘輪上方即φ16mm孔裝一棘爪，φ16mm孔通過銷與杠連接桿，把從電動機傳來的旋轉(zhuǎn)運動通過偏心輪杠桿使推動架繞φ32mm軸心線擺動，同時撥動棘輪，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)工作臺的自動進給。
1.2零件的工藝分析
由零件圖可知，其材料為HT200，該材料為灰鑄鐵，具有較高強度，耐磨性，耐熱性及減振性，適用于承受較大應(yīng)力和要求耐磨零件。
由零件圖可知，φmm、φmm的中心線是主要的設(shè)計基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)。該零件的主要加工面可分為兩組：
1、 φmm為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φmm的兩個端面及孔和倒角，其中φmm的兩個端面表面粗糙度要求為，其中φmm的孔表面粗糙度要求為，φmm的兩個端面及孔和倒角，其中φmm的兩個端面表面粗糙度要求為，其中φmm的孔表面粗糙度要求為。
2、 φmm孔為中心的加工表面
這一組加工表面包括：內(nèi)孔φmm、的內(nèi)螺紋、φmm孔、φmm的孔、φmm單側(cè)面、深9.5mm，寬6mm的槽。其中φmm的內(nèi)孔表面粗糙度要求為，其中φmm的孔表面粗糙度要求為，其中φ6mm的孔表面粗糙度要求為，φmm單側(cè)面表面粗糙度要求為，深9.5mm、寬6mm的槽表面粗糙度要求為。
這兩組的加工表面有著一定的位置要求，主要是：
1、 φmm孔內(nèi)與φmm中心線垂直度公差0.10；
2、 φmm孔端面與φmm中心線的距離為12mm。
由以上分析可知，對這兩組加工表面而言，先加工第一組，再加工第二組。由參考文獻中有關(guān)面和孔加工精度及機床所能達到的位置精度可知，上述技術(shù)要求是可以達到的，零件的結(jié)構(gòu)工藝性也是可行的。
1.3確定零件的生產(chǎn)類型
依據(jù)設(shè)計的題目，零件生產(chǎn)量為每年生產(chǎn)萬件,則其生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。
1.4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，對于該零件來說，加工過程中的主要問題是保證平面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。
該類零件的加工應(yīng)遵循先面后孔的原則：即先加工零件的基準(zhǔn)平面，以基準(zhǔn)平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。推動架的加工自然應(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創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。
推動架零件的加工工藝應(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。
由于推動架的生產(chǎn)量很大。怎么滿足后鋼板彈簧吊耳生產(chǎn)率要求也是過程中的主要考慮因素。
2.確定毛坯類型繪制毛坯簡圖
2.1選擇毛坯
根據(jù)零件材料確定毛坯為灰鑄鐵HT200，。生產(chǎn)類型為大批量，毛坯可采用模鍛成型。由于φ32mm的孔需要鑄造出來，故還需要安放型心。此外，為消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效進行處理。
2.2確定加工余量、毛坯尺寸
參見《課程設(shè)計》第二章第二節(jié)，鑄件的公差及機械加工余量按GB/T 6414-1999確定。要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量，應(yīng)確定如下各因素。
鑄件的尺寸公差等級為CT8-10，取CT=10級。（參見《課程設(shè)計》表2.8）
確定各加工表面的總余量
加工表面
基本尺寸
加工余量等級
加工余量數(shù)值
說明
Φ27的端面
92
H
4.0
單側(cè)加工
Φ50的外圓端面
45
G
2.5
雙側(cè)加工
φ32的孔
φ32
H
3.0
雙側(cè)加工
φ35的兩端面
20
G
2.5
雙側(cè)加工
鑄件主要尺寸的公差如下表：
主要加工表面
零件尺寸
總余量
毛坯尺寸
尺寸公差
Φ27的端面
92
4.0
96
3.2
Φ50的外圓端面
45
5
50
2.8
φ32的孔
φ32
單側(cè)3.0
Φ26
2.6
φ35的兩端面
20
5
25
2.4
2.3零件毛坯圖
3.工藝規(guī)程設(shè)計
3.1定位基準(zhǔn)的選擇要求
基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行?；鶞?zhǔn)選擇的主要原則有：①基準(zhǔn)重合原則；②基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；③自為基準(zhǔn)原則；④互為基準(zhǔn)原則。
3.1.1粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：
（1） 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。
（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。
（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。
（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。
為了滿足上述要求，基準(zhǔn)選擇以推動架外圓端面作為粗基準(zhǔn)，先以推動架外圓端面互為基準(zhǔn)加工出端面，在以端面定位加工出工藝孔。在后續(xù)工序中除個別工序外均用端面和工藝孔定位加工其他孔與平面、槽。
3.1.2精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，稱為基準(zhǔn)重合的原則。采用基準(zhǔn)重合原則可以避免由定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合引起的基準(zhǔn)不重合誤差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保證。為使基準(zhǔn)統(tǒng)一，先選擇φ32mm的孔和φ16的孔作為精基準(zhǔn)。
3.2零件表面加工方法的選擇
零件各表面的加工方法和方案選擇，首先要保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外還要考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟方面的要求，在選擇時，應(yīng)根據(jù)各種加工方法的特點及其經(jīng)濟加工精度和表面粗糙度，結(jié)合零件的特點和技術(shù)要求，慎重決定。
（1） φ50mm的外圓兩端面保證尺寸mm，表面粗糙度6.3 粗銑
（2） φ35mm的外圓兩端面保證尺寸20mm，表面粗糙度2.5 粗銑——半精銑——精銑
（3） 粗銑深9.5mm寬6mm的槽。
（4） 粗車φ27mm的端面。
（5） 鉆、擴、粗、精鉸φ32mm的孔，倒角45°。
（6） 鉆φ10mm的孔。
（7） 鉆、擴、粗鉸、精鉸φmm孔，倒角45°。
（8） 鉆、精鉸螺紋孔φ6mm的孔，攻絲M8-6H。
（9） 鉆、精鉸φ6mm的孔，锪120°的倒角。
（10） φmm的孔，采用先鉆φ10的孔，然后反拉、擴、鉸孔。
（11） 拉溝槽R3。
3.3制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(fā)點，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)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具來提高生產(chǎn)效率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效率，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
3.3.1工藝路線
表3.1工藝方案一表
工序號
工序內(nèi)容
1
鑄造毛胚 熱處理
2
φ50mm的外圓上端面和Φ35mm的外圓上端面粗銑 切削量為2.5mm
3
φ50mm的外圓下端面和Φ35mm的外圓下端面粗銑 切削量為2.5mm
4
粗銑Φ27 單側(cè)面
5
鉆φ31的通孔
6
鉆φ15的通孔
7
鉆φ10的孔
8
反拉φ15的孔
9
鉆φ5.8的孔
10
粗銑深9.5mm，寬6mm的槽
11
φ50mm的外圓上端面和Φ35mm的外圓上端面半精銑
12
φ50mm的外圓下端面和Φ35mm的外圓下端面半精銑
13
半精銑Φ27 單側(cè)面
14
擴φ31.75的孔
15
擴φ15.85的孔
16
擴φ15.85的孔
17
半精銑深9.5mm，寬6mm的槽粗糙度3.2
18
φ50mm的外圓上端面和Φ35mm的外圓上端面精銑粗糙度1.6
19
φ50mm的外圓下端面和Φ35mm的外圓下端面精銑粗糙度1.6
20
精銑Φ27 單側(cè)面粗糙度1.6
21
以φ50的圓心為基準(zhǔn)鉸孔至φ32粗糙度0.8，倒角45°
22
以φ35的圓心為基準(zhǔn)鉸孔至φ16粗糙度1.6，倒角45°
23
以φ27的圓心為基準(zhǔn)鉸孔至φ16粗糙度1.6，倒角45°
24
以φ50的圓心為基準(zhǔn)鉸孔至φ6粗糙度3.2
25
鉆、鉸φ7.8mm孔
26
在φ7.8的孔上攻M8-6H的螺紋
27
鏜溝槽R2
28
去毛刺
29
全面檢查
表3.2工藝方案二表
工序號
工序內(nèi)容
1
鑄造毛胚 熱處理
2
φ50mm的外圓上端面和Φ35mm的外圓上端面粗銑 切削量為2.5mm
3
φ50mm的外圓下端面和Φ35mm的外圓下端面粗銑 切削量為2.5mm
4
粗車Φ27 單側(cè)面
5
鉆φ31的通孔
6
反拉φ15的孔
7
鉆φ10的孔
8
粗銑深9.5mm，寬6mm的槽
9
鉆φ15的通孔
10
鉆φ5.8的孔
11
φ50mm的外圓上端面和Φ35mm的外圓上端面半精銑
12
φ50mm的外圓下端面和Φ35mm的外圓下端面半精銑
13
半精車Φ27 單側(cè)面
14
擴φ31.75的孔
15
擴φ15.85的孔
16
半精銑深9.5mm，寬6mm的槽粗糙度3.2
17
擴φ15.85的孔
18
φ50mm的外圓上端面和Φ35mm的外圓上端面精銑粗糙度1.6
19
φ50mm的外圓下端面和Φ35mm的外圓下端面精銑粗糙度1.6
20
精車Φ27 單側(cè)面粗糙度1.6
21
以φ50的圓心為基準(zhǔn)鉸孔至φ32粗糙度0.8，倒角45°
22
以φ35的圓心為基準(zhǔn)鉸孔至φ16粗糙度1.6，倒角45°
23
以φ27的圓心為基準(zhǔn)鉸孔至φ16粗糙度1.6，倒角45°
24
以φ50的圓心為基準(zhǔn)鉸孔至φ6粗糙度3.2
25
鉆、鉸φ7.8mm孔
26
在φ7.8的孔上攻M8-6H的螺紋
27
鏜溝槽R2
28
去毛刺
29
全面檢查
3.3.2工藝方案的比較與分析
上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工φ50mm的外圓上下端面和Φ35mm的外圓上下端面，然后再以該加工平面為基準(zhǔn)加工其余平面，再加工φ32mm的通孔、φ16mm的通孔、φ16mm孔、孔，加工深9.5mm、寬6mm的槽，攻M8-6H的螺紋；則方案二先加工φ50mm的外圓上下端面和Φ35mm的外圓上下端面，再以此基面加工Φ27 單側(cè)面、φ32mm的通孔、φ16mm孔、孔，加工深9.5mm、寬6mm的槽，最后加工φ16mm的通孔、攻M8-6H的螺紋。
經(jīng)比較可見，方案一先加工φ50mm的外圓上下端面和Φ35mm的外圓上下端面，以后位置度較易保證，并且定位及裝夾都比較方便，工序比較集中，考慮實際設(shè)備條件，方案二先加工φ50mm的外圓上下端面和Φ35mm的外圓上下端面，但是先加工Φ27 單側(cè)面、φ32mm的通孔、φ16mm孔、孔，再加工深9.5mm、寬6mm的槽，最后加工φ16mm的通孔、攻M8-6H的螺紋，工序比較分散，并且定位及裝夾都比較麻煩，加工余量更大，所用加工時間更多，通過小組討論選擇方案一，因為方案一可將兩個方案進行綜合考慮。具體工藝過程如下：
。
工序號
工序內(nèi)容
1
鑄造毛胚 熱處理
2
φ50mm的外圓上端面和Φ35mm的外圓上端面粗銑 切削量為2.5mm
3
φ50mm的外圓下端面和Φ35mm的外圓下端面粗銑 切削量為2.5mm
4
粗銑Φ27 單側(cè)面
5
鉆φ31的通孔
6
鉆φ15的通孔
7
鉆φ10的孔
8
反拉φ15的孔
9
鉆φ5.8的孔
10
粗銑深9.5mm，寬6mm的槽
11
φ50mm的外圓上端面和Φ35mm的外圓上端面半精銑
12
φ50mm的外圓下端面和Φ35mm的外圓下端面半精銑
13
半精銑Φ27 單側(cè)面
14
擴φ31.75的孔
15
擴φ15.85的孔
16
擴φ15.85的孔
17
半精銑深9.5mm，寬6mm的槽粗糙度3.2
18
φ50mm的外圓上端面和Φ35mm的外圓上端面精銑粗糙度1.6
19
φ50mm的外圓下端面和Φ35mm的外圓下端面精銑粗糙度1.6
20
精銑Φ27 單側(cè)面粗糙度1.6
21
以φ50的圓心為基準(zhǔn)鉸孔至φ32粗糙度0.8，倒角45°
22
以φ35的圓心為基準(zhǔn)鉸孔至φ16粗糙度1.6，倒角45°
23
以φ27的圓心為基準(zhǔn)鉸孔至φ16粗糙度1.6，倒角45°
24
以φ50的圓心為基準(zhǔn)鉸孔至φ6粗糙度3.2
25
鉆、鉸φ7.8mm孔
26
在φ7.8的孔上攻M8-6H的螺紋
27
鏜溝槽R2
28
去毛刺
29
全面檢查
3.4工序設(shè)計
推動架零件材料為HT200，生產(chǎn)類型為大 批生產(chǎn)，采用鍛造。
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如下：
3.4.1確定工序尺寸
1. 面的加工
根據(jù)加工長度為50mm，毛坯的余量為4mm，粗加工的量為2mm。根據(jù)《機械工藝手冊》加工的長度為50mm、加工的寬度為50mm ，經(jīng)粗加工后的加工余量為0.5mm。對精度要求不高的面，在粗加工就是一次加工完成。
3.5確定切削用量及基本時間
切削用量包括背吃刀量、進給量f和切削速度v。確定順序應(yīng)該是、f，再確定v。
切削用量及基本時間的確定
3.5.1切削用量
本工序為銑φ32mm孔和φ16mm孔在同一基準(zhǔn)上的兩個端面，所選刀具為高速鋼圓柱銑刀其直徑為d=60mm，齒數(shù)z=8。其他與上道工序類似。
1.確定每次進給量f
根據(jù)資料，查得每齒進給量fz=0.20～0.30mm/z，現(xiàn)取fz=0.20mm/z。
2.選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度
根據(jù)資料，銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.8mm，耐用度T=180min。
3.確定切削速度和每齒進給量f
根據(jù)資料所知，依據(jù)上述參數(shù)，查取Vc＝85mm/s，n=425r/min,Vf=438mm/s。
根據(jù)XA6132型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取，nc=250r/min,Vfc=400mm/s。
則實際切削：
Vc =
Vc==47.1m/min
實際進給量：
f=
f==0.2mm/z
4.校驗機床功率
根據(jù)資料所知，根據(jù)以上參數(shù)可知，切削功率的修正系數(shù)k=1，則P= 2.5kw，P=0.8 kw，P=7.5，依據(jù)上述校驗方法可知機床功率能滿足要求。
3.5.2 基本時間
根據(jù)資料所知高速鋼圓柱銑刀銑面基本時間為：
t=
t==5.8 min
第4章 銑端面夾具設(shè)計
4.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來銑端面，該端面的中心線要滿足對稱度要求以及其槽兩邊的平行度要求。在銑此端面時，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。
4.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：在對進行加工前，
銑該端面時其對孔的中心線有對稱度以及端面兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩V型塊的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即為底平面
4.3切削力及夾緊分析計算
刀具：立銑刀（硬質(zhì)合金）
刀具有關(guān)幾何參數(shù)：
由參考文獻[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[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構(gòu)。
查參考文獻[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[5]可查得：
其中：
螺旋夾緊力：
該夾具采用螺旋夾緊機構(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構(gòu)。
4.4誤差分析與計算
該夾具以一面兩V型塊定位，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。
與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：
由參考文獻[5]可得：
⑴ 兩定位銷的定位誤差 ：
其中：
，
，
，
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。
4.5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荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：
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
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。
由于本道工序是完成撥叉槽精銑加工，所以選用側(cè)裝對刀塊。根據(jù)GB2243—80側(cè)裝對刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖5.2所示：
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖5.3所示：
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
C
3
～0.006
0.25
4.6夾具體的設(shè)計
夾具體是夾具的基礎(chǔ)件，夾具體上所有組成部分都必須最終通過這一基礎(chǔ)件連接成一個有機整體。為了滿足加工要求，夾具體應(yīng)有足夠的剛度和強度，同時結(jié)構(gòu)工藝性要好。由于鑄造工藝性好，幾乎不受零件大小、形狀、重量和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制，同時吸振性良好、抗壓能力好，故此選用鑄造夾具體，材料選取HT200，鑄造成型后時效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。
4.7夾具設(shè)計及操作的簡要說明
由于該工件體積小，經(jīng)過方案的認真分析和比較，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。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。
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商丘工學(xué)院本科課程設(shè)計
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總 結(jié)
本次課程設(shè)計使我感受到了要做一名優(yōu)秀的工藝設(shè)計師不是一件容易的事，這需要我們把學(xué)到的各門知識有機的聯(lián)系起來。經(jīng)歷了此次課程設(shè)計，我明白了首先要從全局著手，否則會弄得顧此失彼，辛辛苦苦做得方案到最后一步時才發(fā)現(xiàn)不合理于是又得從頭開始。這次設(shè)計課也鍛煉了我的查表的能力，解決機械加工工藝問題的能力，獨自解決零件加工過程中定位、夾緊以及工藝安排問題確定的能力，也提高了我機構(gòu)設(shè)計的能力，進一步熟悉了制圖相關(guān)的知識，因為整個設(shè)計過程幾乎是一個從無到有的的過程，總之不查表、不計算、不驗算就無設(shè)計可言，因此每天就得翻閱各種設(shè)計手冊，這為我將來的工作打下了基礎(chǔ)。天氣變得炎熱起來為了能趕的上進度所以每天要堅持工作，這在無形中鍛煉了我的吃苦精神?？傊@次課程設(shè)計使我受益匪淺。
致謝
致 謝
這次設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。
這次設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴肅的科學(xué)態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
商丘工學(xué)院本科課程設(shè)計
參考文獻
1.尹成湖主編《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》.北京：高等教育出版社，2008.8
2.尹成湖 李保章 杜金萍 《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》.北京：2009.3
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4.簡明機械加工工藝手冊
5.機床夾具零件及部件標(biāo)準(zhǔn)匯編
評 語
成績 指導(dǎo)教師（簽名） 日期