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畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
分離叉零件機(jī)械加工工藝
及銑圓弧面夾具設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級(jí)
指導(dǎo)教師
起訖時(shí)間： 年 月 日～ 年 月 日
摘 要
本設(shè)計(jì)是基于分離叉零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。分離叉零件的主要加工表面是平面和孔系。一般來(lái)說(shuō)，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(jì)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。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
關(guān)鍵詞：分離叉類(lèi)零件；工藝；夾具；
ABSTRACT
The design of special fixture process separation fork parts and process design based on. The main processing surface separation fork parts is the plane and hole. In general, guarantee the working accuracy of the plane is easier than to ensure accuracy. Therefore, the design follows the principle of the surface after the first hole. And the hole and the plane processingclearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. First on the part of the analysis, understand parts of the process and then design a blank in the process design of structure, and choose the good parts machining reference to design parts of the process route; then the various parts of the process we will calculate the size, the key is to determine every step of the craft equipment and the cutting dosage; then special fixture design, choice designs the jig each component, such as element positioning, clamping element, a guide element, clip with the machine specific connection components, and other components; calculate fixture positioning error analysis rationality and deficiency of fixture structure, and in later design should be improved.
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(jì) 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 分離叉加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施 1
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 分離叉加工定位基準(zhǔn)的選擇 2
1.3.1 粗基準(zhǔn)的選擇 2
1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇 3
1.4 分離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 4
1.6 毛坯種類(lèi)的選擇 5
1.7 選擇加工設(shè)備和工藝裝備 6
1.7.1 機(jī)床選用 6
1.7.2 選擇刀具 6
1.7.3 選擇量具 6
1.8 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6
1.9確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 8
1.10 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 14
第2章分離叉銑R15圓弧面夾具設(shè)計(jì) 16
2.1研究原始質(zhì)料 16
2.2定位基準(zhǔn)的選擇 16
2.3 切削力及夾緊分析計(jì)算 16
2.4 誤差分析與計(jì)算 18
2.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用 19
2.5.1定位銷(xiāo)選用 19
2.5.2 定向鍵裝置設(shè)計(jì) 19
2.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 21
總結(jié) 22
參 考 文 獻(xiàn) 23
致謝 24
V
江陰職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)
21
第1章 機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
1.1 零件的分析
1.1.1 零件的作用
題目給出的零件是分離叉。分離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。因此分離叉零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運(yùn)動(dòng)精度，而且還會(huì)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
由分離叉零件圖可知。分離叉零件，它的外表面上有4個(gè)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?，F(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；Φ25的孔。
（3）以內(nèi)側(cè)面為主要加工平面的加工面。
1.2 分離叉加工的主要問(wèn)題和工藝過(guò)程設(shè)計(jì)所應(yīng)采取的相應(yīng)措施
由以上分析可知。該分離叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度要比保證加工精度容易。因此，對(duì)氣缸，在這個(gè)過(guò)程中的主要問(wèn)題是確保尺寸和孔的位置精度，應(yīng)對(duì)孔與平面間的關(guān)系。
1.2.1 孔和平面的加工順序
分離叉類(lèi)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)面定位加工其他表面。然后，整個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程。分離叉類(lèi)零件的加工應(yīng)遵循這一原則。這是因?yàn)槠矫婷娣e大，平面定位可以確?？煽康亩ㄎ粖A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。
分離叉類(lèi)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
分離叉孔系加工方案，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(jià)格。
1.3 分離叉加工定位基準(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）保證裝入分離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)。即以分離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(gè)自由度的主要參考，然后到另一個(gè)主軸承孔定位限制第五個(gè)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，即使間接保證孔的相對(duì)位置和箱壁。。
1.3.2 精基準(zhǔn)的選擇
在制訂工藝規(guī)程時(shí)，定位基準(zhǔn)選擇的正確與否，對(duì)能否保證零件的尺寸精度和相互位置 精度要求，以及對(duì)零件各表面間的加工順序安排都有很大影響，當(dāng)用夾具安裝工件時(shí)，定位 基準(zhǔn)的選擇還會(huì)影響到夾具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。因此，定位基準(zhǔn)的選擇是一個(gè)很重要的工藝問(wèn)題。選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，是從保證工件加工精度要求出發(fā)的，因此，定位基準(zhǔn)的選擇應(yīng)先選擇精基準(zhǔn)，再選擇粗基準(zhǔn)。
1.4 分離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(gè)工藝孔。由于頂面處理后直到已經(jīng)完成，除了個(gè)人的過(guò)程，作為定位基準(zhǔn)。因此，孔底面也應(yīng)在兩個(gè)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。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(shí)際生產(chǎn)不易保證孔和端面互相垂直的。因此，工藝方案實(shí)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(dòng)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(guò)程，現(xiàn)將分離叉加工工藝路線確定如下：
工藝路線一：
10 鑄 鑄造毛坯
20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力）
30 車(chē) 車(chē)φ25H7孔一側(cè)端面
40 車(chē) 車(chē)φ25H7孔另外一側(cè)端面
50 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸φ25H7孔，達(dá)到尺寸公差，及倒角
60 銑 銑分離叉（距離為73mm）內(nèi)側(cè)面
70銑 銑R15圓弧面
80 鉗工 去毛刺
90 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)
100 入庫(kù) 入庫(kù)
工藝路線二：
10 鑄 鑄造毛坯
20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力）
30 銑 銑φ25H7孔一側(cè)端面
40 銑 銑φ25H7孔另外一側(cè)端面
50 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸φ25H7孔，達(dá)到尺寸公差，及倒角
60 銑 銑分離叉（距離為73mm）內(nèi)側(cè)面
70銑 銑R15圓弧面
80 鉗工 去毛刺
90 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)
100 入庫(kù) 入庫(kù)
以上加工方案大致看來(lái)合理，但通過(guò)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(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問(wèn)題，
方案一鉆擴(kuò)鉸是分開(kāi)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(mén)設(shè)計(jì)對(duì)于的夾具，如果采用車(chē)床加工，可直接用三爪卡盤(pán)進(jìn)行裝夾，這樣就減少了夾具的設(shè)計(jì)成本。
以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片。綜合選擇方案二：
10 鑄 鑄造毛坯
20 退火 退火（消除內(nèi)應(yīng)力）
30 銑 銑φ25H7孔一側(cè)端面
40 銑 銑φ25H7孔另外一側(cè)端面
50 鉆擴(kuò)鉸 鉆擴(kuò)鉸φ25H7孔，達(dá)到尺寸公差，及倒角
60 銑 銑分離叉（距離為73mm）內(nèi)側(cè)面
70銑 銑R15圓弧面
80 鉗工 去毛刺
90 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)
100 入庫(kù) 入庫(kù)
1.5 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
“分離叉”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(lèi)型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。
（1）凸臺(tái)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(cè)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(shí)厚度偏差取。
精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.3.59，其余量值規(guī)定為。
（2）端面孔
毛坯為實(shí)心，不沖孔。參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》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(cè)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(cè)第1卷》，其加工余量值取為。
精銑：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》，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(cè)》表2.3.11，鑄件尺寸公差等級(jí)選用CT7。再查表2.3.9可得鑄件尺寸公差為。
1.6 毛坯種類(lèi)的選擇
零件材料為ZG45，鑄造是液態(tài)成形的特點(diǎn)，適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，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。
毛坯的質(zhì)量之機(jī)影響成品的質(zhì)量。毛坯的選擇是否合適，影響到成品的制造周期、成本、性能、以及使用壽命。因此正確的選擇毛坯是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造當(dāng)中的首要問(wèn)題。
?毛坯種類(lèi)的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費(fèi)用，而且也與零件的機(jī)械加工工藝和加工質(zhì)量密切相關(guān)。為此需要毛坯制造和機(jī)械加工兩方面的工藝人員密切配合，合理地確定毛坯的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)形狀，并繪出毛坯圖。
零件的使用要求決定了毛坯形狀特點(diǎn)，各種不同的使用要求和形狀特點(diǎn)，形成了相應(yīng)的毛坯成形工藝要求。零件的使用要求具體體現(xiàn)在對(duì)其形狀、尺寸、加工精度、表面粗糙度等外部質(zhì)量，和對(duì)其化學(xué)成分、金屬組織、力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能等內(nèi)部質(zhì)量的要求上。對(duì)于不同零件的使用要求，必須考慮零件材料的工藝特性（如鑄造性能、鍛造性能、焊接性能等）來(lái)確定采用何種毛坯成形方法。例如，不能采用鍛壓成形的方法和避免采用焊接成形的方法來(lái)制造灰口鑄鐵零件；避免采用鑄造成形方法制造流動(dòng)性較差的薄壁毛坯；不能采用普通壓力鑄造的方法成形致密度要求較高或鑄后需熱處理的毛坯；不能采用錘上模鍛的方法鍛造銅合金等再結(jié)晶速度較低的材料；不能用埋弧自動(dòng)焊焊接仰焊位置的焊縫；不能采用電阻焊方法焊接銅合金構(gòu)件；不能采用電渣焊焊接薄壁構(gòu)件等等。選擇毛坯成形方法的同時(shí)，也要兼顧后續(xù)機(jī)加工的可加工性。如對(duì)于切削加工余量較大的毛坯就不能采用普通壓力鑄造成形，否則將暴露鑄件表皮下的孔洞；對(duì)于需要切削加工的毛坯盡量避免采用高牌號(hào)珠光體球墨鑄鐵和簿壁灰口鑄鐵，否則難以切削加工。一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以采用單種成形方法成形的毛坯，既要考慮各種成形方案結(jié)合的可能性，也需考慮這些結(jié)合是否會(huì)影響機(jī)械加工的可加工性。
1.7 選擇加工設(shè)備和工藝裝備
1.7.1 機(jī)床選用
①.工序端面加工是銑加工。各工序的工步數(shù)不多，成批量生產(chǎn)，故選用立式銑床就能滿足要求。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X52K型立式。參考根據(jù)《機(jī)械制造設(shè)計(jì)工工藝簡(jiǎn)明手冊(cè)》表４.２-７。
②.工序鉆孔，選用Z525搖臂鉆床。
1.7.2 選擇刀具
①.在銑床上加工的工序,一般選用硬質(zhì)合金銑刀。加工刀具選用YG6類(lèi)硬質(zhì)合金銑刀，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。
②.鉆孔時(shí)選用高速鋼麻花鉆，參考《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（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(cè)量?jī)x器選擇的不確定性；二是根據(jù)測(cè)量極限誤差測(cè)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
零件材料為ZG45，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（以后簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》），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(jì)算零件毛坯的重量約為2。
表1-1 機(jī)械加工車(chē)間的生產(chǎn)性質(zhì)
生產(chǎn)類(lèi)別
同類(lèi)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(shū)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(lèi)型的主要特點(diǎn)要生產(chǎn)率高，適用于大批生產(chǎn)，查《工藝手冊(cè)》表3.1-19 特種鑄造的類(lèi)別、特點(diǎn)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(jí)
鑄造方法
公差等級(jí)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(jí)為7級(jí)。
1-3 鑄件尺寸公差數(shù)值
鑄件基本尺寸
公差等級(jí)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(jí)為8級(jí)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(jí) 6
澆注時(shí)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(shí)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(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）
工序10：無(wú)切削加工，無(wú)需計(jì)算
工序20：無(wú)切削加工，無(wú)需計(jì)算
工序30：銑φ25H7孔一側(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(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81,取
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序40：銑φ25H7孔另外一側(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，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3.1～31，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
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(shí)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(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)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(hào)：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(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度有：
刀具切出長(zhǎng)度： ，取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)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：。
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(shí)際切削速度：
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是：
工序60：銑分離叉（距離為73mm）內(nèi)側(cè)面
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀，材料：，D=32 ，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(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
工序70：銑R15圓弧面。
機(jī)床：銑床X52K
刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位球頭銑刀，
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(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4～81,取
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間
1.10 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排
假設(shè)該分離叉年產(chǎn)量為10萬(wàn)件。一年以240個(gè)工作日計(jì)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(shí)工作時(shí)間計(jì)算，則每個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)不大于1.14min。
參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.2，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類(lèi)型：中批以上）時(shí)間定額的計(jì)算公式為：
（大量生產(chǎn)時(shí)）
因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為：
其中： —單件時(shí)間定額 —基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間）
—輔助時(shí)間。用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間
—布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值
工序1：車(chē)外端面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48，
單間時(shí)間定額：
因此應(yīng)布置兩臺(tái)機(jī)床同時(shí)完成本工序的加工。當(dāng)布置兩臺(tái)機(jī)床時(shí)，
即能滿足生產(chǎn)要求
工序2：鉆孔
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.41，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.43，
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
工序3：銑分離叉（距離為73mm）內(nèi)側(cè)面
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
輔助時(shí)間：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.45，取工步輔助時(shí)間為。由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為。則
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.5.48，
單間時(shí)間定額：
因此布置一臺(tái)機(jī)床即能滿足生產(chǎn)要求。
第2章分離叉銑R15圓弧面夾具設(shè)計(jì)
2.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來(lái)粗、精銑分離叉R15圓弧面夾具，要滿足對(duì)稱度要求以及其兩邊的要求。在銑此面時(shí)，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.2定位基準(zhǔn)的選擇
選擇分離叉底平面,以內(nèi)孔?25孔定位銷(xiāo)孔,然后用左右調(diào)節(jié)支撐座調(diào)節(jié)
2.3 切削力及夾緊分析計(jì)算
刀具：球頭銑刀
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(jì)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(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)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：
安全系數(shù)K可按下式計(jì)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(jì)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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)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(guò)弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如2.1.
由表得：原動(dòng)力計(jì)算公式
即：
由上述計(jì)算易得：
由計(jì)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(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
2.4 誤差分析與計(jì)算
該夾具以一面一圓柱銷(xiāo)可調(diào)節(jié)支撐釘定位，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(guò)
⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取
誤差總和：
從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
2.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用
2.5.1定位銷(xiāo)選用
本夾具選用一可換定位銷(xiāo)來(lái)定位，其參數(shù)如下表：
表5.1 定位銷(xiāo)
d
H
D
公稱尺寸
允差
12～18
16
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
2.5.2 定向鍵裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，兩個(gè)一般的使用。的布局盡可能遠(yuǎn)的距離。通過(guò)方向鍵的協(xié)調(diào)與銑床工作臺(tái)的T型槽，使工作表面定位元件夾具工作臺(tái)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(shí)，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(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)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(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明
當(dāng)夾具有制造誤差、工作過(guò)程出現(xiàn)磨損、以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷(xiāo)。以便隨時(shí)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(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開(kāi)工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。這類(lèi)夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)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(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷(xiāo)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。
總結(jié)
本次設(shè)計(jì)從零件的毛坯生產(chǎn)到最終成品，中間經(jīng)過(guò)了銑、鏜、鉆、攻螺紋、打毛刺等工序。因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)，工序就分得很散，中間就可省去換刀具和調(diào)試的時(shí)間。在每道工序中都有計(jì)算切削用量和工時(shí)。
在本次設(shè)計(jì)中已無(wú)大的問(wèn)題，基本達(dá)到了要求。只是在夾具的設(shè)計(jì)中沒(méi)有能提出多中方案進(jìn)行分析比較，有所不足。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 李 洪．機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M] ．北京出版社，2006．1．
[2] 陳宏鈞．實(shí)用金屬切削手冊(cè)[M] ．機(jī)械工業(yè)出版社，2005．1．
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[12] 王光斗．機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002．8．
致謝
在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束之際我向所有幫助過(guò)我的老師和同學(xué)說(shuō)一聲，謝謝！我想沒(méi)有他們的幫助，畢業(yè)設(shè)計(jì)就會(huì)做得很困難。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師悉心指導(dǎo)下完成的。XX老師以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、高度的責(zé)任感使我受益非淺。在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中也遇到了不少的問(wèn)題，XX老師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時(shí)詢問(wèn)我畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況、細(xì)心的指導(dǎo)我們，也經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過(guò)來(lái)指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)。
在論文工作中，得到了機(jī)電學(xué)院有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和老師的幫助與支持，在此表示衷心的感謝。
最后，在即將完成畢業(yè)設(shè)計(jì)之時(shí)，我再次感謝對(duì)我指導(dǎo)、關(guān)心和幫助過(guò)老師、領(lǐng)導(dǎo)及同學(xué)。謝謝了！
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