萬向節(jié)滑動(dòng)叉的鉆Ф39孔夾具設(shè)計(jì)及加工工藝規(guī)程裝備含4張CAD圖-獨(dú)家.zip,萬向節(jié),滑動(dòng),39,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,規(guī)程,裝備,CAD,獨(dú)家 滑動(dòng)叉的工藝規(guī)程及鉆Ф39圓柱孔夾具設(shè)計(jì) 摘要 本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括滑動(dòng)叉的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)以及鉆Ф39圓柱孔專用鉆床夾具設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中完成了零件圖、毛坯圖、夾具體裝配圖和夾具體零件圖的繪制及說明書的編寫。 滑動(dòng)叉零件結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，而且為鑄件，滑動(dòng)叉是汽車后橋上的一個(gè)重要的零件，它具有傳遞扭矩、調(diào)整傳動(dòng)軸的長短及位置，從而使汽車在前進(jìn)中獲得動(dòng)力，并使零件之間達(dá)到更好的配合。Ф39圓柱孔有較高精度要求，鑄造即可滿足，與其它接觸面處的端面精度要求較高，需要經(jīng)過鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔加工，保證尺寸公差及形位公差。 本次設(shè)計(jì)針對(duì)Ф39圓柱孔的加工精度設(shè)計(jì)了一套專用夾具，采用定位座、V型塊以及工件插銷來滿足定位要求，又通過夾緊裝置保證加工過程中不會(huì)產(chǎn)生較大誤差。其中間過程對(duì)夾緊裝置進(jìn)行了受力分析，保證了夾緊的可靠性。 關(guān)鍵詞：滑動(dòng)叉、工藝規(guī)程，Ф39圓柱孔、鉆床 Abstract The main contents of this design include the design of technological procedures for sliding fork and the design of special drilling jig for drilling_39 cylindrical hole. In the design process, the drawing of part drawing, blank drawing, fixture body assembly drawing and fixture body parts drawing and the compilation of instructions are completed. Sliding fork is an important part of automobile rear axle. It can transfer torque, adjust the length and position of drive shaft, so that the automobile can get power in advance and make the parts fit better. _39 cylindrical hole has a higher precision requirements, casting can be satisfied, and other contact surface with a higher end accuracy requirements, need to be drilled, reaming and reaming processing, to ensure dimensional tolerance and shape tolerance. In this design, a set of special fixture is designed for the machining accuracy of_39 cylindrical hole. The fixture uses positioning seat, V-shaped block and workpiece pin to meet the positioning requirements, and the clamping device ensures that there is no large error in the machining process. The clamping force is analyzed by the process, which ensures the reliability of clamping. Key words: sliding fork, process regulation, 39 cylindrical hole, drilling machine I 目 錄 摘要 I Abstract II 第一章 緒論 1 第二章 滑動(dòng)叉零件的分析 3 2.1 零件的作用 3 2.2 零件的分析 3 2.2.1零件的工藝分析 3 2.2.2零件結(jié)構(gòu)分析 4 2.2.3零件的技術(shù)要求分析 4 2.2.4零件的組成表面 4 2.2.5零件的技術(shù)要求 5 2.2.6零件的形位公差 5 第三章 滑動(dòng)叉工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 6 3.1 零件生產(chǎn)類型的確定 6 3.2 確定零件的材料及制造方式 6 3.3 選擇加工的定位基準(zhǔn) 7 3.4 加工工藝路線的選擇、比較與確定 7 3.4.1加工工藝路線方案一 8 3.4.2加工工藝路線方案二 8 3.4.3加工工藝路線的比較與確定 8 3.5 加工設(shè)備、加工刀具及量具的選用 9 3.6 各工序工步加工余量的計(jì)算 10 3.7 確定切削用量及基本工時(shí) 11 第四章 專用夾具設(shè)計(jì) 22 4.1 確定和選擇定位方案及定位元件 22 4.2 確定和選擇夾緊方案及元件 23 4.3 設(shè)計(jì)夾具體 24 4.4 選擇導(dǎo)向裝置 25 4.5 計(jì)算鉆削力 25 4.6 計(jì)算夾緊力 26 4.7 分析定位誤差 26 結(jié)論 28 致謝 29 參考文獻(xiàn) 30 II 第一章 緒論 機(jī)床夾具是在切削加工中，用以準(zhǔn)確確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。它的主要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要地位。 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是工藝裝備設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要組成部分，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，制定出合理的設(shè)計(jì)方案，一般夾具設(shè)計(jì)步驟如下： 1、深入生產(chǎn)實(shí)際調(diào)查研究 在深入生產(chǎn)實(shí)際調(diào)查研究中，應(yīng)掌握下面一些資料。 1）工件圖紙：詳細(xì)閱讀工件圖紙，了解工件被加工表面的技術(shù)要求，該件在機(jī)器中的位置和作用，以及裝配中的特殊要求。 2）工藝文件：了解工件的工藝過程，本工序的加工要求，工件已加工面及待加工面的狀態(tài)，基準(zhǔn)面選擇的情況，可用的機(jī)床設(shè)備的主要規(guī)格，與夾具連接部分的尺寸及切削用量等。 3）生產(chǎn)綱領(lǐng)：夾具的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與工件批量大小相適應(yīng)，做到經(jīng)濟(jì)合理。 4）制造與使用夾具的情況：有無通用零部件可供選用；工廠有無壓縮空氣站；制造和使用夾具的工人的技術(shù)狀況等。 2、確定工件的定位方法和刀具的導(dǎo)向方式 工件在夾具中的定位應(yīng)符合定位原理。合理地設(shè)置定位件和導(dǎo)向件。設(shè)計(jì)定位件和導(dǎo)向件時(shí)，應(yīng)盡量采用通用標(biāo)準(zhǔn)。 3、確定工件的夾緊方式和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu) 夾緊力的作用點(diǎn)和方向應(yīng)符合夾緊原則。進(jìn)行夾緊力的分析和計(jì)算，以確定夾緊元件和傳動(dòng)裝置的主要尺寸。 4、確定夾具其他部分的結(jié)構(gòu)形式 如分度裝置、對(duì)刀元件和夾具體等。 5、繪制夾具總裝配圖 在繪制總裝配圖時(shí)，盡量采用1：1比例，主視圖應(yīng)選取面對(duì)操作者的工作位置。繪圖時(shí)，先用紅線或雙點(diǎn)劃線畫出工件的輪廓和主要表面，如定位表面，夾緊表面和被加工表面等。其中，被加工表面用網(wǎng)紋線或粗實(shí)線畫出加工余量。工件在夾具上可看成是一個(gè)假想的透明體，按定位元件、導(dǎo)向元件、夾緊機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)裝置等順序，畫出具體結(jié)構(gòu)，最后畫夾具體。 6、標(biāo)注各部分主要尺寸、公差配合和技術(shù)要求 7、標(biāo)注零件編號(hào)及編制零件明細(xì)表 在標(biāo)注零件編號(hào)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)件可直接標(biāo)出國家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)。明細(xì)表要注明夾具名稱、編號(hào)、序號(hào)、零件名稱及材料、數(shù)量等。 8、繪制夾具零件圖 拆繪夾具零件圖的順序和繪制夾具總裝配圖的順序相同。 在機(jī)床上加工工件時(shí)，為了要使該工序所加工的表面，能達(dá)到圖紙規(guī)定的尺寸、幾何形狀以及與其他表面的互相位置精度等技術(shù)要求，在加工前，必須首先將工件裝好夾牢。把工件裝好就是要在機(jī)床上確定工件相對(duì)刀具的正確加工位置。工件只有處在這一位置上接受加工，才能保證其被加工表面達(dá)到工序所規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求。在夾具設(shè)計(jì)的術(shù)語中，把工件裝好稱為定位。把工件夾牢，就是指在已經(jīng)定好的位置上將工件可靠地夾住。以防止在加工時(shí)工件因受到切削力、離心力、沖擊和振動(dòng)等的影響，發(fā)生不應(yīng)有的位移而破壞了定位。在夾具設(shè)計(jì)的術(shù)語中把夾牢工件稱做夾緊。由此可知，工件裝夾的實(shí)質(zhì)，就是在機(jī)床上對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊。裝夾工件的目的，則是通過定位和夾緊而使工件在加工過程中始終保持其正確的加工位置，以保證達(dá)到該工序所規(guī)定的加工技術(shù)要求。 在機(jī)械制造過程中，用來固定加工對(duì)象，使之占有正確的位置，以接受施工或檢驗(yàn)的裝置，都可以統(tǒng)稱為夾具。例如：焊接過程中用于拚焊的焊接夾具；檢驗(yàn)過程中用的檢驗(yàn)夾具；裝配過程中用的裝配夾具；機(jī)械加工中用的機(jī)床夾具等，都屬于泛指的夾具范疇。 30 第二章 滑動(dòng)叉零件的分析 2.1 零件的作用 滑動(dòng)叉位于傳動(dòng)軸的端部。主要作用一是傳遞扭矩，使汽車獲得前進(jìn)的動(dòng)力；二是當(dāng)汽車后橋鋼板彈簧處在不同的狀態(tài)時(shí)，由本零件可以調(diào)整傳動(dòng)軸的長短及其位置。零件的兩個(gè)叉頭部位上有兩個(gè)Φ39的孔，用以安裝滾針軸承并與十字軸相連，起萬向聯(lián)軸節(jié)的作用。零件Φ65mm外圓內(nèi)為花鍵孔與傳動(dòng)軸端部的花鍵軸相配合，用于傳遞動(dòng)力之用。具體結(jié)構(gòu)詳見下圖2-1所示： 圖2-1 滑動(dòng)叉零件圖 2.2 零件的分析 2.2.1零件的工藝分析 在制訂零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程時(shí)，首先要對(duì)照產(chǎn)品裝配圖分析零件圖，熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件，明確零件在產(chǎn)品中的位置、作用及相關(guān)零件的位置關(guān)系；了解并研究各項(xiàng)技術(shù)條件制定的依據(jù)，找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時(shí)采用適當(dāng)?shù)拇胧┘右员ＷC。然后著重對(duì)零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和技術(shù)要求的分析。 2.2.2零件結(jié)構(gòu)分析 零件的結(jié)構(gòu)分析主要包括以下三方面： 1、零件表面的組成和基本類型 盡管組成零件的結(jié)構(gòu)多種多樣，但從形體上加以分析，都是由一些基本表面和特形表面組成的。在零件結(jié)構(gòu)分析時(shí)，根據(jù)機(jī)械零件不同表面的組合形成零件結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，就可選擇與其相適應(yīng)的加工方法和加工路線，例如外圓表面通常由車削或磨削加工；內(nèi)孔表面則通過鉆、擴(kuò)、鉸、鏜和磨削等加工方法獲得。 2、主要表面與次要表面區(qū)分 根據(jù)零件各加工表面要求的不同，可以將零件的加工表面劃分為主要加工表面和次要加工表面；這樣，就能在工藝路線擬定時(shí)，做到主次分開以保證主要表面的加工精度。 3、零件的結(jié)構(gòu)工藝性 所謂零件的結(jié)構(gòu)工藝性是指零件在滿足使用要求的前提下，制造該零件的可行性和經(jīng)濟(jì)性。功能相同的零件，其結(jié)構(gòu)工藝性可以有很大差異。所謂結(jié)構(gòu)工藝性好，是指在現(xiàn)有工藝條件下，既能方便制造又有較低的制造成本。 2.2.3零件的技術(shù)要求分析 零件圖樣上的技術(shù)要求，既要滿足設(shè)計(jì)要求，又要便于加工，而且齊全和合理。其技術(shù)要求包括下列幾個(gè)方面： 1、加工表面的尺寸精度、形狀精度和表面質(zhì)量； 2、各加工表面之間的相互位置精度； 3、工件的熱處理和其它要求，如動(dòng)平衡、鍍鉻處理、去磁等。 2.2.4零件的組成表面 1、尺寸118所在上下兩端面；尺寸82所在上下兩端面； 2、R30、R9組成的表面，尺寸45所在右端面； 3、Ф65、Ф62外圓所在圓柱表面及端面； 4、漸開線花鍵槽所在表面及端面； 5、4-M8-6H、M8-6H螺紋孔所在表面； 6、Ф39圓柱孔所在表面及端面； 7、尺寸角度為7°的斜面。 2.2.5零件的技術(shù)要求 1、尺寸118所在上下兩端面，其表面粗糙度公差為3.2um； 2、Ф39圓柱孔所在表面，其表面粗糙度公差為3.2um； 3、尺寸45所在右端面，其表面粗糙度公差為50um； 4、Ф62外圓所在圓柱表面，其表面粗糙度公差為0.8um； 5、Ф62外圓所在右端面，其表面粗糙度公差為0.8um； 6、漸開線花鍵槽齒面，其表面粗糙度公差為1.6um； 2.2.6零件的形位公差 1、Ф39圓柱孔所在軸線相對(duì)于“Ф62外圓所在軸線”的位置度公差為Ф0.2；相對(duì)于“Ф39圓柱孔所在軸線”的同軸度公差為Ф0.01； 2、4-M8-6H螺紋孔所在軸線，相對(duì)于“Ф39圓柱孔所在軸線” 位置度公差為Ф0.3； 3、尺寸118所在下端面相對(duì)于“Ф62外圓所在軸線”的對(duì)稱度公差為0.15，相對(duì)于“Ф39圓柱孔所在軸線”的垂直度公差為0.1。 第三章 滑動(dòng)叉工藝規(guī)程的設(shè)計(jì) 3.1 零件生產(chǎn)類型的確定 零件生產(chǎn)綱領(lǐng)N可按下式計(jì)算： 通過上面的分析，結(jié)合任務(wù)書、確定零件滑動(dòng)叉的生產(chǎn)類型是大批量生產(chǎn)（年生產(chǎn)量為50000件）。要求產(chǎn)品合格率達(dá)到96%或以上。 3.2 確定零件的材料及制造方式 滑動(dòng)叉的材料選用45鋼，屬于優(yōu)等碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后有良好的綜合機(jī)械性能和加工工藝性能，零件材料的選擇主要是考慮到滿足使用要求，同時(shí)兼顧材料的工藝性和經(jīng)濟(jì)性，45鋼滿足以上要求，所以選用45鋼。具體的毛坯圖詳見下圖3-1： 圖3-1 滑動(dòng)叉毛坯圖 3.3 選擇加工的定位基準(zhǔn) 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；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，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 1、粗基準(zhǔn)的選擇原則 為保證工件某重要表面余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。 2、精基準(zhǔn)的選擇原則 “基準(zhǔn)重合”原則 盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起定位誤差。 “基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計(jì)與制造。 “自為基準(zhǔn)“原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準(zhǔn)“原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。 根據(jù)上述定位基準(zhǔn)的選擇原則，分析本零件，根據(jù)零件圖，本零件是一個(gè)形狀不復(fù)雜的零件。 粗基準(zhǔn)的選擇：本零件將選擇Ф65右端面作為粗基準(zhǔn)； 精基準(zhǔn)的選擇：本零件將選擇零件的Ф62外圓作為精基準(zhǔn)。 3.4 加工工藝路線的選擇、比較與確定 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，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。根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀和技術(shù)要求，現(xiàn)初步制定兩種工藝路線方案： 3.4.1加工工藝路線方案一 工序1：車削Φ62外圓及右端面； 工序2：銑削45右端面； 工序3：銑削118上下兩端面； 工序4：鉆削Φ39圓柱孔； 工序5：鉆削4-M8-6H螺紋孔； 工序6：鉆削M8-6H螺紋孔； 工序7：拉削漸開線花鍵槽； 工序8：磨削Φ62外圓； 工序9：倒角。 3.4.2加工工藝路線方案二 工序1：銑削45右端面； 工序2：銑削118上下兩端面； 工序3：鉆削Φ39圓柱孔； 工序4：鉆削4-M8-6H螺紋孔； 工序5：鉆削M8-6H螺紋孔； 工序6：車削Φ62外圓及右端面； 工序7：拉削漸開線花鍵槽； 工序8：磨削Φ62外圓； 工序9：倒角。 3.4.3加工工藝路線的比較與確定 方案一其加工順序是車削、銑削、鉆削、拉削、磨削。這樣做的好處是：在進(jìn)行鉆削之前現(xiàn)對(duì)Φ62外圓及其右端面進(jìn)行了加工，確保孔的位置度、同軸度以及垂直度公差，適合大批量生產(chǎn)。 方案二其加工順序是銑削、鉆削、車削、拉削、磨削。這樣做的好處是：在進(jìn)行后續(xù)、車削、拉削、磨削之前，現(xiàn)對(duì)端面和孔進(jìn)行了加工，為后面夾具的定位提供了很高的精度，但孔的位置度、同軸度以及垂直度公差卻不能夠得到很好的保證。 通過上面對(duì)2種加工方案的分析和比較，權(quán)衡利弊，決定選擇方案一作為本次加工滑動(dòng)叉的工藝路線。 3.5 加工設(shè)備、加工刀具及量具的選用 滑動(dòng)叉是設(shè)計(jì)專用夾具的主要的零件，它的零件的材料是45鋼。需要完成車削、銑削、鉆削、拉削和磨削加工。下面對(duì)其加工設(shè)備、加工刀具及量具進(jìn)行選擇，具體如下： 工序1：車削Φ62外圓及右端面； 選用的是CA6140臥式車床，零件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為合金車刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序2：銑削45右端面； 選用的是XK6132臥式銑床，零件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序3：銑削118上下兩端面； 選用的是XK6132臥式銑床，零件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為端面銑刀，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序4：鉆削Φ39圓柱孔； 選用的是Z3040搖臂鉆床，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆，測量的工具為游標(biāo)卡尺。 工序5：鉆削4-M8-6H螺紋孔； 選用的是Z3040搖臂鉆床，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、絲錐鉆，測量的工具為游標(biāo)卡尺，螺紋量規(guī)。 工序6：鉆削M8-6H螺紋孔； 選用的是Z3040搖臂鉆床，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為麻花鉆、絲錐鉆，測量的工具為游標(biāo)卡尺，螺紋量規(guī)。 工序7：拉削漸開線花鍵槽； 選用的是L6110臥式拉床，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為拉刀，測量的工具為棒料。 工序8：磨削Φ62外圓； 選用的是M1420外圓磨床，待加工件裝夾在專用夾具上，加工的刀具為砂輪，測量的工具為千分尺。 工序9：倒角。 3.6 各工序工步加工余量的計(jì)算 工序1：車削Φ62外圓及右端面； 工步1：粗車Φ62外圓及右端面； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為1.5mm。 工步2：半精車Φ62外圓及右端面； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為1mm。 工步3：精車Φ62外圓及右端面； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為0.5mm。 工序2：銑削45右端面； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為3mm。 工序3：銑削118上下兩端面； 工步1：粗銑118上下兩端面； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為1.5mm。 工步2：半精銑118上下兩端面； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為1mm。 工步3：精銑118上下兩端面； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為0.5mm。 工序4：鉆削Φ39圓柱孔； 工步1：鉆削Φ39圓柱孔； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為2.5mm。 工步2：擴(kuò)削Φ39圓柱孔； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為0.4mm。 工步3：鉸削Φ39圓柱孔； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為0.1mm。 工序5：鉆削4-M8-6H螺紋孔； 工步1：鉆削4-M8-6H螺紋孔底孔； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為2.5mm。 工步2：攻4-M8-6H螺紋孔； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為1.5mm。 工序6：鉆削M8-6H螺紋孔； 工步1：鉆削M8-6H螺紋孔底孔； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為2.5mm。 工步2：攻M8-6H螺紋孔； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為1.5mm。 工序7：拉削漸開線花鍵槽； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為1mm。 工序8：磨削Φ62外圓； 依據(jù)切削加工手冊(cè)及相關(guān)資料，決定其余量為0.01mm。 工序9：倒角。 3.7 確定切削用量及基本工時(shí) 工序1：車削Φ62外圓及右端面； 工步1：粗車Φ62外圓及右端面； （1）背吃刀量的確定，決定取1.5mm。 （2）進(jìn)給量f的確定，取0.2mm/r。 （3）切削速度V的確定，取25m/min； 取n=150，實(shí)際切削速度29.2m/min. （4）基本時(shí)間 式中：l=90，f=0.2，n=150 則 （5）輔助時(shí)間 式中：=6，f=0.2，n=150 則 工步2：半精車Φ62外圓及右端面； （1）背吃刀量的確定，決定取1mm。 （2）進(jìn)給量f的確定，取0.25mm/r。 （3）切削速度V的確定，取35m/min； 取n=180，實(shí)際切削速度35m/min. （4）基本時(shí)間 式中：l=90，f=0.25，n=180 則 （5）輔助時(shí)間 式中：=6，f=0.2，n=150 則 工步3：精車Φ62外圓及右端面； （1）背吃刀量的確定，決定取0.5mm。 （2）進(jìn)給量f的確定，取0.35mm/r。 （3）切削速度V的確定，取45m/min； 取n=280，實(shí)際切削速度54.5m/min. （4）基本時(shí)間 式中：l=90，f=0.35，n=180 則 （5）輔助時(shí)間 式中：=6，f=0.2，n=150 則 工序2：銑削45右端面； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=60，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序3：銑削118上下兩端面； 工步1：粗銑118上下兩端面； （1）切削深度1.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=80m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=68，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：半精銑118上下兩端面； （1）切削深度1mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=90m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=68，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：精銑118上下兩端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=68，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序4：鉆削Φ39圓柱孔； 工步1：鉆削Φ39圓柱孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=118，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：擴(kuò)削Φ39圓柱孔； （1）采用的擴(kuò)孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=118，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步3：鉸削Φ39圓柱孔； （1）采用的鉸孔鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=118，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序5：鉆削4-M8-6H螺紋孔； 工步1：鉆削4-M8-6H螺紋孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=18，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：攻4-M8-6H螺紋孔； （1）采用的絲錐鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=15，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序6：鉆削M8-6H螺紋孔； 工步1：鉆削M8-6H螺紋孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，??； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=11，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工步2：攻M8-6H螺紋孔； （1）采用的絲錐鉆的材質(zhì)是硬質(zhì)合金鉆頭，它的具體的數(shù)值在下面： 。 （2）根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取； 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=11，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序7：拉削漸開線花鍵槽； （1）切削深度1mm； （2）通過查詢相關(guān)手冊(cè)，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為45鋼，查詢手冊(cè)，取=100m/min。 算一下主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查詢資料知n=600r/min， 得 （4）基本時(shí)間 根據(jù)切削資料，其基本時(shí)間為： 式中：l=140，則 （5）輔助時(shí)間 根據(jù)切削資料，其輔助時(shí)間為： 式中：，則 工序8：磨削Φ62外圓； （1）加工機(jī)床的選擇 選擇磨床的型號(hào)為M1420外圓磨床。 （2）加工零件磨具的確定 采用砂輪，其型號(hào)為平型砂輪。 （3）磨削深度的確定 磨削的深度將其定位0.01mm； （4）切削速度的確定 通過一般資料的查看，在這里確定砂輪的切削速度為=27.5m/min 按照的計(jì)算可知，主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，查主軸轉(zhuǎn)速表，取，計(jì)算實(shí)際切削速度，。 5、進(jìn)給量的確定 通過相關(guān)資料的查閱，本工序的進(jìn)給量將其確定為0.1mm/r。 6、基本時(shí)間的確定 機(jī)加工時(shí)間計(jì)算公式： 主軸轉(zhuǎn)速n=950r/min；進(jìn)給量；磨削長度L=90mm 。 7、輔助時(shí)間的確定 輔助時(shí)間計(jì)算公式： 主軸轉(zhuǎn)速n=950r/min；進(jìn)給量；=7mm 。 工序9：倒角。 第四章 專用夾具設(shè)計(jì) 在成批、大量生產(chǎn)中，工件的裝夾是通過機(jī)床夾具來實(shí)現(xiàn)的。機(jī)床夾具在生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，機(jī)床夾具的功用主要是：穩(wěn)定地保證工件的加工精度；減少輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能?；瑒?dòng)叉Ф39圓柱孔加工精度，位置精度要求都較高，如果選用常規(guī)的夾具（即通用夾具）其生產(chǎn)效率是很低的，同時(shí)加工精度也不容易保證?？紤]到滑動(dòng)叉零件屬于大批量生產(chǎn)，應(yīng)對(duì)其設(shè)計(jì)專用夾具，以保證加工精度和位置精度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 4.1 確定和選擇定位方案及定位元件 1、確定定位方案 （1）確定滑動(dòng)叉定位方案 利用Ф62右端面和定位座左端面進(jìn)行定位，限制零件3個(gè)方向自由度；利用Ф62外圓和V型定位塊進(jìn)行定位，限制零件2個(gè)方向自由度；最后，利用工件插銷和零件尺寸82下端面進(jìn)行定位，限制零件1個(gè)方向自由度。實(shí)現(xiàn)零件的完全定位，符合定位要求。 （2）確定定位夾緊座、V型定位塊、插銷座定位方案 利用定位座、V型定位塊、插銷座下端面進(jìn)行定位，限制零件3個(gè)方向自由度；利用在開設(shè)圓柱孔內(nèi)插入圓柱銷進(jìn)行定位，限制零件2個(gè)方向自由度；最后，在對(duì)角線位置圓柱孔內(nèi)插入菱形銷進(jìn)行定位，限制零件1個(gè)方向自由度。定位方案是“一面兩銷”。 2、選擇定位元件 （1）選擇滑動(dòng)叉定位元件 滑動(dòng)叉定位元件有：定位夾緊座、V型定位塊、工件插銷。 （2）選擇定位夾緊座、V型定位塊、插銷座定位元件 定位夾緊座、V型定位塊、插銷座定位元件有：圓柱銷和菱形銷。 具體構(gòu)造見圖4.1定位裝置。 圖4.1 定位裝置 4.2 確定和選擇夾緊方案及元件 夾緊是工件裝夾過程的重要組成部分。工件定位之后必須通過夾具上的夾緊裝置將其可靠地固定在正確的加工位置上，使其在承受工藝力和慣性力等的情況下正確位置不發(fā)生變化。否則，在加工過程中因切削力、慣性力的作用而發(fā)生位置的變化或引起振動(dòng)，原有的正確定位遭到破壞，就不能保證加工要求。夾緊機(jī)構(gòu)的三要素是夾緊力作用點(diǎn)的確定、夾緊力方向的確定、夾緊力大小的確定。 對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)的基本要求如下： （1）夾緊動(dòng)作迅速，操作方便省力，夾緊時(shí)不應(yīng)損害零件表面質(zhì)量 （2）結(jié)構(gòu)力求簡單，便于制造和維修。 （3）夾緊件應(yīng)具備一定的剛性和強(qiáng)度，夾緊作用力應(yīng)是可調(diào)節(jié)的。 （4）夾緊作用準(zhǔn)確，處于夾緊狀態(tài)時(shí)應(yīng)保持自鎖，保證夾緊定位安全可靠。 1、確定夾緊方案 （1）確定滑動(dòng)叉夾緊方案 采用定位夾緊座、V型夾緊塊，方頭螺栓對(duì)工件進(jìn)行上下方向的夾緊，利用雙頭螺栓、六角螺母，開口壓盤對(duì)工件進(jìn)行左右方向的輔助夾緊。同時(shí)為增加零件鉆削加工的穩(wěn)定性，在尺寸118下端采用2個(gè)雙頭螺栓和六角螺母對(duì)工件實(shí)現(xiàn)上下鉆削方向的輔助支承。 （2）確定定位夾緊座、V型定位塊、插銷座夾緊方案 定位夾緊座、V型定位塊、插銷座夾緊方案：在對(duì)角線方向上采用內(nèi)六角螺栓對(duì)其進(jìn)行夾緊。 1、選擇夾緊元件 （1）選擇滑動(dòng)叉夾緊元件 滑動(dòng)叉夾緊元件：定位夾緊座、V型夾緊塊，方頭螺栓，雙頭螺栓、六角螺母，開口壓盤。 （2）選擇定位夾緊座、V型定位塊、插銷座夾緊元件 定位夾緊座、V型定位塊、插銷座夾緊元件：內(nèi)六角螺栓。 4.3 設(shè)計(jì)夾具體 夾具體是夾具的基本件，它既要把夾具的各種元件、機(jī)構(gòu)、裝置連接成一個(gè)整體，而且還要考慮工件裝卸的方便。因此，夾具體的形狀和尺寸主要取決于夾具各組成件的分布位置、工件的外形輪廓尺寸以及加工的條件等。在設(shè)計(jì)夾具體時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： 1、結(jié)構(gòu)簡單、輕便，在保證強(qiáng)度和剛度前提下結(jié)構(gòu)盡可能簡單緊湊，體積小、質(zhì)量輕和便于工件裝卸。 2、結(jié)構(gòu)的工藝性好，便于制造、裝配和檢驗(yàn)。 3、尺寸要穩(wěn)定且具有一定精度。 4、具有足夠的強(qiáng)度和剛度。 5、安裝穩(wěn)定牢靠。 6、清理方便。 本次設(shè)計(jì)采用常用材料為灰鑄鐵（如HT200）的鑄造夾具體。具體構(gòu)造見圖4.2： 圖4.2 夾具體圖 4.4 選擇導(dǎo)向裝置 本次夾具設(shè)計(jì)是完成Ф39圓柱孔的鉆削加工。鉆床夾具的刀具導(dǎo)向元件為鉆套，鉆套的作用是確定刀具相對(duì)夾具定位元件的位置，并在加工中對(duì)鉆頭等孔加工刀具進(jìn)行引導(dǎo)，防止刀具在加工中發(fā)生偏斜。 由于該孔的加工方法是鉆孔，擴(kuò)孔、鉸孔。所以，采用快換式鉆套。 4.5 計(jì)算鉆削力 1、加工工序：鉆削Φ39的圓柱孔； 2、加工機(jī)床：Z3040搖臂鉆床； 3、加工刀具：Φ5的麻花鉆； 4、鉆孔切削力 根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)資料和設(shè)計(jì)指南，得鉆削力計(jì)算方法： 其中P代表鉆削的力度； t代表鉆削的深度,118mm； S代表每輪的轉(zhuǎn)了以后的進(jìn)給量, 0.1mm； D─鉆頭直徑, Φ39mm； HB─布氏硬度，170-241HBS，取240HBS。 所以 鉆孔的扭矩： 4.6 計(jì)算夾緊力 。 其中：為基本安全系數(shù)，取1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)，取1.1； 為刀具鈍化系數(shù)，取1.1；為繼續(xù)切削系數(shù)，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數(shù)，取1.3；為手動(dòng)夾緊手柄位置系數(shù)，取1.0。 所以=2.6 實(shí)際夾緊力應(yīng)為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，，（見《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》） 所以 取螺栓預(yù)緊力。 選M20粗牙螺紋方頭螺栓，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼的許用拉應(yīng)力，故可M20粗牙螺紋方頭螺栓夾緊工件。 4.7 分析定位誤差 夾具體的主要定位元件為V型定位塊和定位夾緊座，V型塊塊的尺寸與公差中《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》和定位軸段大小的確定，相關(guān)尺寸見夾具零件圖，V形塊保證零件的徑向誤差。 定位夾緊座：根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相關(guān)資料，確定定位夾緊座的機(jī)構(gòu)和尺寸見夾具零件圖，擋板保證零件的軸向誤差。 總定位誤差Δdw=ΔJB+ΔJw=0.0064＜=0.054（尺寸公差），其中ΔJB=0，該面Ra=3.2um，ΔJw=0.0064。 結(jié)論 夾具課程設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，回這么多天的設(shè)計(jì)過程，我收獲頗多。再設(shè)計(jì)過程中我遇到了許多問題，而解決問題的途徑很多，查閱資料，請(qǐng)教老師、同學(xué)們，總之，為了完成任務(wù)達(dá)到課程設(shè)計(jì)的目的要求，我們一起研究、討論。 雖然課程設(shè)計(jì)任務(wù)完成了，但是在細(xì)節(jié)問題的把握上還很欠缺，還需要進(jìn)一步的考究。對(duì)于一名合格的技術(shù)設(shè)計(jì)人員，零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性是其為之奮斗的根本，用于實(shí)際中是他們的理想。當(dāng)然我的技術(shù)水平還不能和他們相提并論，我的課程設(shè)計(jì)完成了，在這這段時(shí)間里，我查閱了許多關(guān)于機(jī)械加工與夾具設(shè)計(jì)方面的資料。CAD繪圖讓我更好更快的完成任務(wù)，在繪制夾具體裝配圖時(shí)，雖然對(duì)機(jī)械制圖中的有關(guān)內(nèi)容有些陌生忘卻了，但是，通過自己的努力，很好的完成了裝配圖的繪制，對(duì)機(jī)械制圖的內(nèi)容有了更深的理解掌握。 每一次的課設(shè)都是一次付出，也是一次收獲，課程設(shè)計(jì)也教會(huì)我做事情要有一顆堅(jiān)韌的心，不放棄，努力追求。通過這次課程設(shè)計(jì)，雖然了解了機(jī)械加工工藝及工序過程，但離實(shí)際還很遠(yuǎn)，路還很長，一步一個(gè)腳印走出來了。在課余，打算多看一些機(jī)械加工工藝方面的書，多練習(xí)軟件繪圖，更重要的是學(xué)習(xí)其中的設(shè)計(jì)理念。 致謝 首先，要感謝我的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師。在課程設(shè)計(jì)中，給了我許多指導(dǎo)性的建議和改進(jìn)方法，使我在設(shè)計(jì)過程中少走彎路，在生活上也給與了一定的關(guān)心和支持。其次，也要感謝老師，他對(duì)我的設(shè)計(jì)提出了許多改進(jìn)的建議，并且對(duì)我的設(shè)計(jì)方案，圖形繪制等提出了許多寶貴的建議。對(duì)我的方案改進(jìn)和圖形的修改有了非常大的幫助。 我也非常感謝我的父母，是他們?cè)谏钌虾蛯W(xué)習(xí)上給我關(guān)心和幫助，讓我能全身心的投入到學(xué)習(xí)中。 再次，也非常感謝學(xué)校能給我這次機(jī)會(huì)來進(jìn)行我的課程設(shè)計(jì)，讓我把書本上的知識(shí)運(yùn)用的實(shí)踐中去，讓我深刻的體會(huì)到了“學(xué)以致用”的道理。讓我在實(shí)踐中豐富和充實(shí)了自己。 最后，要感謝所有曾經(jīng)幫助我的同學(xué)，我的舍友，使他們的鼓勵(lì)和幫助，讓我的設(shè)計(jì)圓滿結(jié)束。 參考文獻(xiàn) [1] 黃健求主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005. 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