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說明書 設(shè)計題目：撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程及鏜 55孔夾具 設(shè)計 摘 要 本文是對 CA6140車床撥叉 831007零件加工應(yīng)用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的 分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件 的填寫。選擇正確的加工方法，設(shè)計合理的加工工藝過程。此外還對填料箱蓋零件的兩道工序的加 工設(shè)計了專用夾具. 機(jī)床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標(biāo)準(zhǔn)化，并且有專業(yè) 的工廠進(jìn)行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務(wù)的專用夾具，則需要各制造廠根 據(jù)工件加工工藝自行設(shè)計制造。本論文夾具設(shè)計的主要內(nèi)容是設(shè)計加工軸承孔夾具。 關(guān)鍵詞：CA6140 車床撥叉 831007，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 目 錄 摘 要....................................................................................................................................................................2 第 1章 緒論..........................................................................................................................................................4 1.1 課題研究的意義及現(xiàn)狀..............................................................................................................................4 1.2 課題主要研究內(nèi)容......................................................................................................................................4 1.3 研究方法和手段..........................................................................................................................................4 1.4 研究目標(biāo)......................................................................................................................................................4 1.5 方案可行性分析..........................................................................................................................................5 第 2章 工藝規(guī)程設(shè)計..........................................................................................................................................6 2.1 分析零件圖 .................................................................................................................................................6 2.2 確定生產(chǎn)類型 .............................................................................................................................................7 2.3 確定毛坯 .....................................................................................................................................................7 2.4 基準(zhǔn)的選擇..................................................................................................................................................8 2.4.1 粗基準(zhǔn)的選擇 .........................................................................................................................8 2.4.2 精基準(zhǔn)的選擇 .........................................................................................................................8 2.5 加工主要工序安排......................................................................................................................................8 2.6 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備........................................................................................................................10 2.7 確定工序尺寸............................................................................................................................................11 2.8 切削用量....................................................................................................................................................12 4 鏜?55 孔夾具設(shè)計 ........................................................................................................................................15 4.1 研究原始質(zhì)料 ...........................................................................................................................................15 4.2 定位、夾緊方案的選擇 ...........................................................................................................................15 4.3 切削力及夾緊力的計算............................................................................................................................15 4.4 誤差分析與計算 .......................................................................................................................................16 4.5 定位銷選用................................................................................................................................................17 4.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 ...................................................................................................................17 總 結(jié)....................................................................................................................................................................18 參考文獻(xiàn)..............................................................................................................................................................19 致 謝....................................................................................................................................................................20 第 1章 緒論 1.1 課題研究的意義及現(xiàn)狀 當(dāng)前，我國中小零部件機(jī)械產(chǎn)業(yè)正處于穩(wěn)步發(fā)展的成熟期，國外進(jìn)口設(shè)備一統(tǒng)天下的局面已 經(jīng)結(jié)束，國產(chǎn)零部件機(jī)械已經(jīng)成為主力。主要表現(xiàn)如下： 一、國產(chǎn)機(jī)械的技術(shù)水平已接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平，大規(guī)?？恳M(jìn)技術(shù)發(fā)展的時代已經(jīng)結(jié) 束，吸收、學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)的渠道和方法大為增強(qiáng)，自身開發(fā)能力大大提升，大型機(jī)械開發(fā)周期 一般不超過一年。 二、行業(yè)格局發(fā)生很大變化。一是國外著名的機(jī)械企業(yè)紛紛在中國建廠，改變了機(jī)械生產(chǎn)企 業(yè)的結(jié)構(gòu)。它們在機(jī)械方面具有雄厚的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力，代表著世界領(lǐng)先水平，今后將對中國機(jī)械 行業(yè)的生產(chǎn)格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。其在產(chǎn)品開發(fā)、制造及知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等許多方面給中國企業(yè)提供了 學(xué)習(xí)機(jī)會。二是國內(nèi)著名大企業(yè)成功介入機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)，并向多品種方向發(fā)展，憑借大廠在經(jīng)驗、 技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、制造方面的實(shí)力，其機(jī)械產(chǎn)品在銷售市場上已經(jīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位。這些變化，極大增 強(qiáng)了我國機(jī)械行業(yè)的實(shí)力，對中小企業(yè)的發(fā)展也有很大影響。 三、一批民營中小企業(yè)迅速成長壯大，規(guī)模和技術(shù)實(shí)力大增。尚存問題有待解決 。在看到我 國零部件機(jī)械行業(yè)獲得長足發(fā)展的同時，一些潛在的問題也不容忽視。首先，我國多數(shù)機(jī)械企業(yè)規(guī) 模偏小，抵抗風(fēng)險能力有限，回款率低，流動資金不足。其次，也如同其他產(chǎn)品一樣，我國零部件 機(jī)械存在著科技投入不足、創(chuàng)新能力偏低等問題。對基本研發(fā)的投入很少，采用挖人才、 “偷”技 術(shù)的方式很普遍。所以各家的產(chǎn)品都是大同小異，很少有標(biāo)志性的技術(shù)，原始創(chuàng)新很少。第三，零 部件機(jī)械廠家正面臨著水、電、鋼材等原材料持續(xù)上漲的壓力，利潤損失較大，不利于進(jìn)一步擴(kuò)大 生產(chǎn)。第四，對出口歐洲、美國等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的產(chǎn)品，由于不熟悉其市場準(zhǔn)入和標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)常遭 遇“專利門檻”問題，對產(chǎn)品出口產(chǎn)生不利影響。 認(rèn)清趨勢促進(jìn)發(fā)展。針對上述問題，相關(guān)企業(yè)要重視創(chuàng)新，主動加大科技投入；樹立尊重知 識、保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的法律意識；企業(yè)對技術(shù)骨干要有留人和防挖辦法；可在市場接受的范圍內(nèi)，適 當(dāng)進(jìn)行漲價，以促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展。 1.2 課題主要研究內(nèi)容 軸承座零件的分析包括：零件用途、安裝使用、零件圖的加工工藝、材料毛坯以及技術(shù)要求 等的分析。確定加工方法，填寫加工工藝過程。 1、依據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，JB/T2562-2007, 對開式四螺柱正滑動軸承座 型式與尺寸，JB/T2564- 2007,滑動軸承座 技術(shù)條件等，根據(jù)需要標(biāo)注軸承座裝配圖的尺寸公差、形位公差等； 2、根據(jù)軸承座的裝配圖，畫出軸承座上蓋和底座的零件圖。根據(jù)需要標(biāo)注零件表面的尺寸公 差、形位公差和粗糙度等； 3、綜合運(yùn)用所學(xué)知識，參考有關(guān)資料，按大批生產(chǎn)，安排產(chǎn)品的加工工藝；設(shè)計加工軸承孔 夾具。 1.3 研究方法和手段 （1）調(diào)研、消化原始資料； 收集整理有關(guān)機(jī)械零件設(shè)計、裝配工藝、機(jī)械加工工藝、制造技術(shù)等有關(guān)資料，供設(shè)計時使 用；消化零件制件圖，了解零件的用途，分析零件的工藝性、尺寸精度等技術(shù)要求；分析工藝資料， 了解所用材料性能、零件特性以及工藝參數(shù)。 （2）完成軸承座的零件圖及裝配圖； （3）確定工藝方案，制定加工工藝文件； （4）設(shè)計加工軸承孔夾具； （5）完成零件圖及多軸頭裝配圖的制作。 1.4 研究目標(biāo) 通過課題的設(shè)計鍛煉和培養(yǎng)自己的工藝文件的編制能力，熟悉常用材料的使用性能，正確選 用材料；掌握夾具設(shè)計的基本方法和機(jī)械零部件設(shè)計的基本程序和方法；掌握機(jī)械加工工藝的制定 過程，對一般的制造過程和方法有初步的了解，了解常用的零部件設(shè)計軟件，并能熟練運(yùn)用二維及 三維軟件進(jìn)行設(shè)計。定的機(jī)械加工工藝所加工的產(chǎn)品能達(dá)到圖紙的各項技術(shù)要求。使自己在大學(xué)四 年所學(xué)的知識得到全面總結(jié)和鞏固，對以前所學(xué)的知識得以溫故而知新，更好的掌握學(xué)過的知識， 為將來的工作奠定一個良好基礎(chǔ)。 1.5 方案可行性分析 1）查閱相關(guān)文獻(xiàn)，搜集有關(guān)資料。 2）了解軸承座的結(jié)構(gòu)以及工作原理的了解，并了解夾具的結(jié)構(gòu)； 3) 通過老師指導(dǎo),同學(xué)討論確定方案。 4）根據(jù)國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計產(chǎn)品 第 2章 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1 分析零件圖 （一）零件作用 撥叉是傳動系統(tǒng)中用來撥動滑移齒輪，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速、轉(zhuǎn)向的零件。其小頭通 過與軸的過盈配合來傳遞凸輪曲線槽傳來的運(yùn)動；大頭的內(nèi)部突起處與滑移齒輪的凹 槽配合。 （二）零件的工藝分析 1、零件選用材料為 HT200，俗稱灰口鑄鐵?；诣T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。 2、該零件主要加工表面及技術(shù)要求分析如下： (1)、零件上端面及孔 φ50H13 的上下端面與孔 φ22H7 的垂直度公差等級為 9-10 級。表面粗糙度為 Ra≤3.2um。加工時應(yīng)以上端面與孔 φ22H7 的內(nèi)表面為基準(zhǔn)。又由 于上端面須加工，根據(jù)“基準(zhǔn)先行”的規(guī)則，故應(yīng)先加工上端面，再加工孔 φ22H7， 最后加工孔 φ50H13 的上下端面。 (2)、尺寸 30、20、65、φ50、φ70 都有其公差要求，加工時需要保證這些尺寸。 使其滿足 30-0.24+0.084、20- 0.21-0.07、65- 0.190φ50 0+0.46φ70 0+0.46。 (3)、φ22H7 孔內(nèi)表面 Ra≤1.6，需要進(jìn)行精鉸。φ70H13 孔內(nèi)表面 Ra≤6.3，銑 端面時就可以保證。φ20H13 內(nèi)孔表面 Ra≤3.2 只需半精鏜即可。 (4)、M8 的孔只需要鉆孔與攻絲，可放在后期工序中。 (5)、φ8 錐銷孔只要求加工一半，故可以與 M8孔同時鉆出。 (6)、花鍵方向保持與圖樣一致。兩件鑄在一起表面應(yīng)無夾渣、氣孔。 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加 工的表面尺寸，上述表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證。 2.2 確定生產(chǎn)類型 已知零件每年的生產(chǎn)量為 100，000 件，質(zhì)量為 1.0Kg，可確定其生產(chǎn)類型為大批 生產(chǎn)。故初步確定工藝安排的基本傾向為：加工過程劃分階段；工藝適當(dāng)集中；加工 設(shè)備已通用設(shè)備為主；大量采用專用工裝。 2.3 確定毛坯 選擇毛坯時候應(yīng)該考慮一下幾點(diǎn)因素： (1)零件的力學(xué)性能要求：相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力學(xué)性能有所不同。離心 澆注的鑄件、壓力澆注的鑄件、金屬型澆注的鑄件、砂型澆筑的鑄件，其力學(xué)性能一次遞減。 (2)零件的結(jié)構(gòu)形狀和外廓尺寸：直徑相差不大的階梯軸宜采用棒料，相差較大時宜采用鍛件； 形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求不高可采用鑄鋼件，形狀復(fù)雜和薄壁的毛坯不宜采用金屬型鑄造；尺寸較 大的毛坯不宜采用模鍛、壓鑄和精鑄，多采用砂型鑄造和自由鍛造；外形復(fù)雜的小零件宜采用精密 鍛造方法，以避免機(jī)械加工。 (3)生產(chǎn)綱領(lǐng)和批量：生產(chǎn)綱領(lǐng)大時宜采用高精度和高生產(chǎn)率的毛坯制造方法，生產(chǎn)綱領(lǐng)小時 宜采用設(shè)備投資小的毛坯制造方法。 (4)現(xiàn)場生產(chǎn)條件要求：現(xiàn)場生產(chǎn)條件和發(fā)展應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和論證。 經(jīng)過分析考慮，零件材料選取 HT200，由于零件結(jié)構(gòu)一般，生產(chǎn)類型為中、小批生產(chǎn)，在機(jī) 床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，力學(xué)性能要求不高，考慮零件在機(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，零件屬于中批生產(chǎn)，零件的輪廓尺寸不大，根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]中表 3-1 選擇金屬型 澆注鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第 41 頁表 2.2-5，選用鑄件尺寸公差等級為 9 級. 這對提高生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量有幫助。此外為消除殘余應(yīng)力還應(yīng)安排人工時效。 1、確定毛坯種類 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。并依其結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小和生產(chǎn)類型，毛坯的 鑄造方法選用金屬模機(jī)械砂型。根據(jù)表 15-5鑄件尺寸公差等級采用 CT9 級。 2、確定鑄件余量及形狀 根據(jù)表 15-7，取加工余量為 MA-G級。查表 15-8確定各表面的鑄件機(jī)械加工余量。 鑄件的分型面選擇及各加工表面鑄件機(jī)械加工余量見下表： 表面 代號 基本尺 寸 （mm） 加工余 量等級 加工余 量 （mm） 說 明 T1 T2 T3 D1 D2 D3 D4 40 70 70 22 50 70 70 H H H H H H H 3.5 3.0 3.0 1.0 3.0 3.0 3.0 頂面，降一級，單側(cè)加工 頂面，單側(cè)加工 底面，單側(cè)加工 孔徑過小，保證鑄造，余量減 小孔，降一級，雙側(cè)加工 孔，降一級，單側(cè)加工 孔，降一級，單側(cè)加工 3、畫零件毛坯圖(圖附后) 2.4 基準(zhǔn)的選擇 定位選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中重要的工作之一，定位選擇的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，還會造成零件的大批報廢，使 生產(chǎn)無法進(jìn)行。 2.4.1 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)時，主要要求保證各加工面有足夠的余量，使加工面與不加工面間的位置符合圖 樣要求，并特別注意要盡快獲得精基面。 (1)加工軸承座上蓋時應(yīng)選擇上蓋螺栓孔的上表面為粗基準(zhǔn)，加工上蓋分合面。我選擇粗基準(zhǔn) 的根據(jù)如下：選擇上蓋螺栓孔的上表面為基準(zhǔn)，能保證軸承座上蓋其他表面加工余量小二均勻，符 合選擇重要表面為粗基準(zhǔn)的原則；軸承座上蓋只有螺栓孔上表面不需要進(jìn)行加工，符合選擇不加工 表面為粗基準(zhǔn)的原則；制造毛坯的時候上表面的加工余量留的最少，符合選擇加工余量量最小的表 面為粗基準(zhǔn)的原則；上表面能滿足方便定位、加緊的需求，符合選擇較為平整光潔、加工面積較大 的表面為粗基準(zhǔn)的原則；螺栓孔上表面只用一次，加工出精基準(zhǔn)面就不需要使用，符合粗基準(zhǔn)在同 一尺寸方向上只能使用一次的原則。 (2)按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，同理我們可以選擇出軸承座底座的底孔的上表面為粗基準(zhǔn)，加工 底座的底面。 2.4.2 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)從保證零件加工精度出發(fā)，同時考慮裝夾方便、夾具結(jié)構(gòu)簡單。 (1)選擇上蓋的分合面為精基準(zhǔn)，加工上蓋端面和氣壓杯螺紋孔的上表面。我選擇精基準(zhǔn)的根 據(jù)如下：精基準(zhǔn)的以“基準(zhǔn)重合” 、 “基準(zhǔn)統(tǒng)一” 、 “自為基準(zhǔn)” 、 “互為基準(zhǔn)”為選擇原則，并且需要 保證工件定位精準(zhǔn)、加緊可靠、操作方便。選擇上蓋的分合面為精基準(zhǔn)可以簡化操作，能夠準(zhǔn)確定 位，加緊可靠，滿足加工表面對設(shè)計基準(zhǔn)的相對位置精度要求，方便加工其他表面。 (2)按照精基準(zhǔn)的選擇原則，選擇軸承座底座的底面為精基準(zhǔn)，加工底座的端面及內(nèi)孔分合面。 (3)按照精基準(zhǔn)的選擇原則，選擇軸承座的底面與為精基準(zhǔn)，加工軸承座的內(nèi)孔。 2.5 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)。軸承座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、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝 孔。由于頂平面加工完成后一直到軸承座加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準(zhǔn)。因 此，頂面上的螺孔也應(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 孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應(yīng)該在粗加工階段完成。對于軸承座，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(shí)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(shí)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(jìn)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 0.25%—c??908 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 。mg20 （一）選擇定位基準(zhǔn) （1） 、選擇粗基準(zhǔn) 為了方便裝夾，以及依據(jù)以不加工表面為基準(zhǔn)和毛坯表面質(zhì) 量較好者為基準(zhǔn)的原則，選底端面為粗基準(zhǔn)。 （2） 、選擇精基準(zhǔn) 依據(jù)基準(zhǔn)重合原則，應(yīng)選用統(tǒng)一的基準(zhǔn)有利于保證零件的精 度。多用“一面兩孔”的定位方式定位，所以選擇小頭孔軸線和底面為精基準(zhǔn)。 （二）制訂工藝過程 1、根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度（查表 15-32、15- 33、15-34） ，選擇加工方法： （1） 、上端面 T1：粗銑（R6.3）——精銑（R3.2） （2） 、上端面 T2：粗銑（R6.3）——精銑（R3.2） （3） 、底端面 T3：粗銑（R6.3）——精銑（R3.2） （4） 、切斷面 T4：粗銑（R6.2） （5） 、小端頭孔 D1：擴(kuò)孔（R6.3、IT10）——鉸孔（R1.6、IT7） （6） 、中間孔 D2：粗鏜（R6.3）——半精鏜（R3.2、IT7） （7） 、中間孔 D3：粗鏜（R6.3、IT13） 2、工藝過程的確定: 工序號 工序內(nèi)容 定位基準(zhǔn) 010 020 030 040 050 060 070 080 090 100 110 120 130 140 鑄坯 粗銑小頭孔的兩端 粗銑中間孔上端面 粗銑中間孔下端面 擴(kuò)兩小端頭孔 精鏜中間孔 精鏜小頭孔上端面 半精鏜中間孔 精銑中間孔上端面 精銑中間孔下端面 精鉸兩端小頭孔 銑斷 鉆 2XΦ8、M8 螺紋孔，攻 M8螺 紋 去毛刺 檢驗 D1、T5 D1、T1 D1、T1 D2、D5、T5 D1、D5、T5 D1、T5 D1、T5 D1、T5 D1、T1 D2、T5、D5 D1、T5 D1、D2、T5 2.6 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 （一） 、選擇機(jī)床 1、工序 010、020、030、060、080、090 均為銑端面，可采用立式升降臺銑床： XQ5025A。 2、工序 040、100、120 均為鉆、擴(kuò)孔工藝，可采用搖臂鉆床 Z3025B。 3、工序 050、070 為鏜孔，采用 T68鏜床。 （二） 、選擇夾具 各工序廣泛采用專用夾具。在鉆空 M8時，其夾具可采用一面兩空定位。 （三） 、選擇刀具 1、在銑床上加工的工序，均采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。 2、加工孔 φ22H7 時，由于采用擴(kuò)、鉸的加工方案，故工序 040可用擴(kuò)孔刀具一 次加工。而工序 100精鉸 φ22H7，因加工余量小，則選用高速鋼鉸刀。 3、在鏜孔 φ50H13 時，由于對精度要求不高，故采用硬質(zhì)合金鏜刀即可。 （四） 、選擇量具 1、對端面的尺寸精度要求不高，采用通用量具即可。 2、對孔 φ22H7，為保證加工精度，工序 100采用專用塞規(guī)進(jìn)行測量。為保證 30- 0.24+0.084、 20-0.21-0.07的尺寸精度，采用專用極限量規(guī)。為保證各端面的垂直度，故采用千分 表進(jìn)行檢測。 2.7 確定工序尺寸 （一） 、孔類加工工藝尺寸 孔類加工的設(shè)計基準(zhǔn)與工藝基準(zhǔn)重合，尺寸計算簡單。鑄造尺寸按要求其公差帶 對稱分布，其余偏差一律按“入體原則”確定（孔類表面為雙側(cè)，公差加倍表示） 。 圓柱表面工序尺寸及公差： 工序余量 加工表面 加工內(nèi)容 加工余 量 （mm） 精度等級 表面粗糙 度 Ra（um ） 工序尺寸 最小 最大 φ22H7 鑄件 精鉸 擴(kuò)孔 2 0.2 1.8 CT9 IT7 IT10 1.6 3.2 φ20 -+0.8 φ22 0+0.021 φ21 0+0.052 0.148 1 1.021 2.652 φ50H13 鑄件 粗鏜 半精鏜 6 4 2 CT9 IT13 IT9 6.3 3.2 φ44 -0+1.0 φ48 0+0.46 φ50 0+0.074 2.9 1.54 5.6 2.074 φ70H13 鑄件 粗鏜 6 6 CT9 IT13 6.3 φ64 -+1.1 φ70 0+0.046 4.9 7.146 φ8 鑄件 鉆孔 精鉸 8 7.8 0.2 IT12 IT8 12.5 1.6 φ7.8 0+0.15 φ8 0+0.022 7.8 0.05 7.95 0.222 M8 鑄件 鉆孔 攻絲 8 6.8 1.2 IT13 IT7 12.5 3.2 φ6.8 0+0.18 φ8 0+0.012 6.8 0.82 6.98 1.012 （二） 、面類加工工序 各端面加工定位基準(zhǔn)多次相互轉(zhuǎn)換，使之尺寸及偏差關(guān)系復(fù)雜，余量核算也較復(fù) 雜?，F(xiàn)用工序尺寸聯(lián)系圖表法確定其工序尺寸。 1、按規(guī)定符號建立工序尺寸聯(lián)系圖。其中 C類尺寸為鑄件尺寸，A 類為機(jī)械加工 工序尺寸，B 類尺寸為最終保證尺寸。 2、查表確定工序基本余量。根據(jù)手冊表 15-57取孔上端面粗銑余量為 2.2mm，底 端面粗銑余量為 1.7mm，上端面、底端面精銑余量為 0.8mm。 3、由最終工序向前推算工序基本尺寸及毛坯尺寸。 4、查表 15-32及表 15-33確定工序尺寸的經(jīng)濟(jì)加工精度。 5、由各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度確定工序尺寸偏差。 （a）對直接保證設(shè)計尺寸的工藝尺寸，可按設(shè)計尺寸偏差要求確定其尺寸偏差。 （b）鑄件尺寸按要求其公差帶對稱分布。 （c）其余獨(dú)立的中間工藝尺寸按“入體方向”確定偏差。 6、校核設(shè)計尺寸。 工序余量加工 表面 加工 內(nèi)容 加工 余量 精度 等級 工序 尺寸 表面粗 糙度 最小 最大 鑄件 3.5 CT9 66.5-+2 精銑 0.8 IT9 630+0.074 3.2 0.726 1.1 孔 φ22 上 端面 粗銑 2.7 IT12 63.80+0.30 6.3 0.4 4.7 鑄件 3 CT9 41-+1.7 精銑 0.8 IT9 380+0.052 3.2 0.748 0.92 孔 Φ50 上 端面 粗銑 2.2 IT12 38.80+0.12 6.3 0.38 3.9 鑄件 3 CT9 38-+1.7 精銑 0.8 IT9 350+0.052 3.2 0.748 0.92 孔 φ50 下 端面 粗銑 2.2 IT12 35.80+0.12 6.3 0.38 3.9 2.8 切削用量 工序Ⅰ 粗銑小頭孔端面，以底面為粗基準(zhǔn) 齒/05.mfz? 由機(jī)械手冊可以直接查出銑削速度： min/18v? 采用立粗齒銑刀， 。則2,50?ZmDin/1810rvns???i/6952.zfsm? 計算工時 min3.10?mflt 工序Ⅱ 粗銑中間孔上端面 齒/05.fz? 由機(jī)械手冊可以直接查出銑削速度： min/18v? 采用立粗齒銑刀， 。則2,50?ZmDin/1810rvns???i/6952.zfsm? 計算工時 min13.78?mflt 工序Ⅲ 粗銑中間孔下端面?zhèn)?齒/05.fz 由機(jī)械手冊可以直接查出銑削速度： in/18mv? 采用錯齒三面刃銑刀， 。則14,,50,16??ZmLDmdin/3810rdvns???i/25145.zfsm? 計算工時 min6.0?mflt 工序 VI 精銑小頭孔上端面 齒/05.fz 由于是精加工銑削速度放大 30％，其值： min/23v? 采用鑲齒三面刃銑刀， 。則30,1,50,48??齒 數(shù)LDmdin/153201rdvns???i/9.zfsm? 計算工時 min87.02?mflt 工序 VII 半精鏜中間的孔 需要鏜至 φ65 0+0.074，單邊余量 ，查手冊一次鏜削余量 。3 次鏜完Z3?map1? 切削速度 ，進(jìn)給量in/3mv?rmf/6.0in/4321rDnw?? 鏜一次所以需要工時： in3.0684???fltwm 完成整個加工需要的工時就為 mi1.3mt 4 鏜?55 孔夾具設(shè)計 4.1 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來加工鏜孔?55 孔，加工時除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足兩孔軸線 間公差要求。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。 4.2 定位、夾緊方案的選擇 由零件圖可知：在對鏜孔?55 孔行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，底面孔進(jìn)行了鉆、 擴(kuò)加工。因此，定位、夾緊方案有： 選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較 強(qiáng)的螺母壓板來夾緊。 鏜孔? 90 孔時為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在 結(jié)構(gòu)上簡單易操作。一面即底平面。 4.3 切削力及夾緊力的計算 鏜刀材料： （硬質(zhì)合金鏜刀）5YT 刀具的幾何參數(shù)： ?60?粗?K?9精??10???s??80?? 由參考文獻(xiàn)[5]查表 可得：321? 圓周切削分力公式： 0.75.14CpcPFafvK? 式中 0.4pam./fr rpsopk??? 查[5]表 得： 查[5]表 取 21?()736nbK??1250.6b??.75n 由表 可得參數(shù)： 694.0pk? 0.?op?spK?1rp 即： 74.8()CFN 同理：徑向切削分力公式 ： .975.328PpcPFafv? 式中參數(shù)： .?pk? .1op?s?.rp 即： 32.()P 軸向切削分力公式 ： 0.5.436fpcPfvK? 式中參數(shù)： 1.?pkK? 0.op?.1?spK?0.rp 即： 605.48()fFN 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(shí)際所需夾緊力的數(shù) 值。即： FKW?? 安全系數(shù) K可按下式計算有：： 6543210 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5] 表 可得： 6~ 12?..01.301.56C??? 2.3P? 1.2...fK 所以有： 98()CWFN? 76.3P 150Kf?? 該孔的設(shè)計基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則； 參考文獻(xiàn)， 因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力 F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系 F夾＝KF 軸向力：F 夾＝KF （N） 扭距： Nm93.103.24.05.14.3108.90 ????? ??MYFXfdC 在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 21K 實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表 得： FWf? 安全系數(shù) K可按下式計算，由式（2.5）有：： 6543210 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[16]《 機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表~ 可得： ? 25.01.32.10. ???? 所以 )(46598NFWfK? 由計算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用螺旋夾 緊機(jī)構(gòu)。 4.4 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。 gwj???? 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j? MjWDAZWj ???? ?? 由參考文獻(xiàn)[5]可得： ⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 11minDWd?????? 12min2min.DdDdJarctgL????? 其中： ，10.52D?20? ，d?.3d? ， min?min4 .6DWm?? .02J? ⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(inaxyj?? 其中接觸變形位移值： 1 ()9.62HBZyRaZkNcl??? 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AD. 誤差總和： 0.53jw??? 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 定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和棱形銷來定位，其參數(shù)如下表： 表 3.1 定位銷 D d H 公 稱尺寸 允 差 1Dh1b1dC1 8 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 4.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 為提高生產(chǎn)率，經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋機(jī)構(gòu)） 。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。 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) 經(jīng)過差不多一個學(xué)期的緊張的設(shè)計，在指導(dǎo)老師及其他老師的幫助下，通過查閱大量的資料， 參觀工廠的設(shè)備，認(rèn)真地進(jìn)行了這次設(shè)計。通過這次設(shè)計，使我對工藝路線的制定和工藝規(guī)程的安 排以及工裝的選擇和設(shè)計有了更深刻的了解和掌握。也使我對于一個工藝員所從事的工作有了深層 次體會，培養(yǎng)了實(shí)際工作能力，特別是分析問題和解決問題的能力，可以說這次設(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(shí)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 XX 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 成了設(shè)計。 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) 1、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，1994 2、機(jī)床夾具設(shè)計手冊.北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社 3、趙家齊主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2000 4、吳拓、方瓊珊主編. 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 5、曾志偉、呂明主編，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，武漢理工大學(xué)出版社，2001 年 6、肖詩綱主編，切削用量手冊，機(jī)械工業(yè)出版社，1993 年 7、曾東建主編，汽車制造工藝學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社 8、機(jī)械設(shè)計手冊（上冊） ， 《機(jī)械設(shè)計手冊》聯(lián)合編寫組編，化學(xué)工業(yè)出版社 致 謝 經(jīng)過了的很長時間，終于比較圓滿完成了設(shè)計任務(wù)?；仡欉@日日夜夜，感覺經(jīng)過了一場 磨練，通過圖書、網(wǎng)絡(luò)、老師、同學(xué)等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識。對所 學(xué)知識的了解和使用都有了更加深刻的理解。 此時此刻，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(shí)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(shí)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。 大學(xué)的艱苦跋涉，幾個月的精心準(zhǔn)備，畢業(yè)論文終于到了劃句號的時候，心頭照例該如 釋重負(fù)，但寫作過程中常常出現(xiàn)的輾轉(zhuǎn)反側(cè)和力不從心之感卻揮之不去。論文寫作的過程并 不輕松，工作的壓力時時襲擾，知識的積累尚欠火候，于是，我只能一次次埋頭于圖書館中， 一次次在深夜奮筆疾書。第一次花費(fèi)如此長的時間和如此多的精力，完成一篇具有一定學(xué)術(shù) 價值的論文，其中的艱辛與困難難以訴說，但曲終幕落后留下的滋味，值得我一生慢慢品嘗。 敲完最后一個字符，重新從頭細(xì)細(xì)閱讀早已不陌生的文字，我感觸頗多。雖然其中沒有 什么值得特別炫耀的成果，但對我而言，是寶貴的。它是無數(shù)教誨、關(guān)愛和幫助的結(jié)果。 我要感謝我的指導(dǎo)教師 XX老師。老師雖身負(fù)教學(xué)、科研重任，仍抽出時間，不時召集 我和同門以督責(zé)課業(yè)，從初稿到定稿，不厭其煩，一審再審，大到篇章布局的偏頗，小到語 句格式的瑕疵，都一一予以指出。是他傳授給我方方面面的知識，拓寬了我的知識面，培養(yǎng) 了我的功底，對論文的完成不無裨益。我還要感謝學(xué)院所有教過我的老師，是你們讓我成熟 成長；感謝學(xué)院的各位工作人員，他細(xì)致的工作使我和同學(xué)們的學(xué)習(xí)和生活井然有序。 謹(jǐn)向我的父母和家人表示誠摯的謝意。他們是我生命中永遠(yuǎn)的依靠和支持，他們無微不 至的關(guān)懷，是我前進(jìn)的動力；他們的殷殷希望，激發(fā)我不斷前行。沒有他們就沒有我，我的 點(diǎn)滴成就都來自他們。 讓我依依不舍的還有各位學(xué)友、同門和室友。在我需要幫助的時候他們伸出溫暖的雙手， 鼎立襄助。能和他們相遇、相交、相知是人生的一大幸事。 本論文的完成遠(yuǎn)非終點(diǎn)，文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個個新的起點(diǎn)。 參考文獻(xiàn) 1 我將繼續(xù)前行！ 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。