1 目錄 第 1 章 緒論 1 第 2 章 零件的分析 2 2.1 零件的作用 2 2.2 零件的工藝分析 3 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 3.1 確定毛坯的制造形式 5 3.2 基面的選擇 5 3.3 制定工藝路線 5 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 8 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 11 第 4 章 銑床夾具 17 4.1 問題的提出 .17 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 .17 4.3 切削力和卡緊力計(jì)算 .17 4.4 定位誤差分析 .19 4.5 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 .20 結(jié)束語(yǔ) 21 參考文獻(xiàn) 22 致謝 23 1 第 1 章 緒論 畢業(yè)設(shè)計(jì)在我們學(xué)完大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課之后進(jìn)行的，這是我 們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)各課程的深入綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí) 際的訓(xùn)練，因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次設(shè) 計(jì)之后，我得到一次在畢業(yè)工作前的綜合性訓(xùn)練，我在想我能在下面幾方面得 到鍛煉： （1）運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐 知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺 寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 （2）提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加 工要求，設(shè)計(jì)出高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 （3）學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱， 出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，我希望通過這次設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適 應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加 祖國(guó)的“四化”建設(shè)打一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于個(gè)人能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教，本 人將表示真誠(chéng)的感謝！ 2 第 2 章 零件的分析 2.1 零件的作用 題目所給的零件是 CA6140 車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起 換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。 零件的 φ25 孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，φ55 半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接 觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。 該零件兩個(gè)面都沒有尺寸精度的要求，也無粗糙度的要求?！?5 的孔的粗 糙度值要求 1.6，需要精加工。因是大批量生產(chǎn)，所以需用鉆削。保證其加工精 度。下面的叉口有 3.2 的粗糙度的要求，所以采用先粗銑再精銑來滿足精度的 要求，同時(shí)保證￠25 的孔和叉口的垂直度。同時(shí)該零件上還需加工 40×16 的 槽，其粗糙度值為 6.3，所以一次銑銷即可。但同時(shí)要滿足該槽與￠25 的孔的 垂直度。 2.2 零件的工藝分析 零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較 差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間 的位置要求： 1．小頭孔 φ25 ； 023.? 2．大頭半圓孔 Ф 及其端面； 4.05 3．16×8 槽； 4．φ40 外圓斜面； 5．大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.1mm； 槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.08m。 3 由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾 具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所 能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù) 要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 4 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3.1 確定毛坯的制造形式 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 （機(jī)械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè) 大學(xué)李益民主編） 零件材料為 HT200，采用鑄造。根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 （機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編） ，得知大批量生產(chǎn)的鑄造方法有兩種金屬 模機(jī)械砂型鑄造和壓鑄，由于壓鑄的設(shè)備太昂貴，根據(jù)手冊(cè)數(shù)據(jù)采用鑄造精度 較高的金屬型鑄造。 3.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x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(huì)問 題百出，甚至還會(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。 因本零件毛坯是金屬模鑄造成型，鑄件精度較高，所以選擇 Φ40mm 圓一個(gè)端面作為粗基準(zhǔn)加工另一個(gè)端面。再加一個(gè)鉤形壓板和一個(gè) V 形塊限制 自由度，達(dá)到完全定位。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。 主要因該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn) 行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不在重復(fù)。 3.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置 精度等級(jí)等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況 下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，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。 5 工藝路線方案一： 工序Ⅰ： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 Φ25 孔。以 Φ40 外圓和其端面為基準(zhǔn)，選 用 Z5120A 立式鉆床加專用夾具。 工序Ⅱ：銑 φ55 的叉口及上、下端面。利用 Φ25 的孔定位，以兩個(gè)面作 為基準(zhǔn)，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序Ⅲ：粗、精銑 的叉口的內(nèi)圓面。利用 Φ25 的孔定位，以兩個(gè)面 4.05?? 作為基準(zhǔn)，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序Ⅳ：粗銑 35×3 的外圓斜面。以 Φ25 的孔和 Φ55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 工序Ⅴ：精銑 35×3 的外圓斜面。以 Φ25 的孔和 Φ55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 工序Ⅵ：粗銑 40×16 的槽，以 Φ25 的孔定位，選用 X51 立式銑床加專用 夾具。 工序Ⅶ：切斷 φ55 的叉口，用寬為 4 的切斷刀，選用 X51 立式銑床加專 用夾具。 工序Ⅷ 檢驗(yàn)。 工藝路線方案二： 工序Ⅰ： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 Φ25 孔。以 Φ40 外圓和其端面為基準(zhǔn)，選 用 Z5120A 立式鉆床加專用夾具。 工序Ⅱ：銑 φ55 的叉口及上、下端面。利用 Φ25 的孔定位，以兩個(gè)面作 為基準(zhǔn)，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序Ⅲ：粗、精銑 的叉口的內(nèi)圓面。利用 Φ25 的孔定位，以兩個(gè)面 4.05?? 作為基準(zhǔn)，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序Ⅳ：切斷 φ55 叉口，用寬為 4 的切斷刀，選用 X51 立式銑床加專用 夾具。 工序Ⅴ：粗銑 35×3 的外圓斜面。以 Φ25 的孔和 Φ55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 工序Ⅵ：精銑 35×3 的外圓斜面。以 Φ25 的孔和 Φ55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 6 工序Ⅶ：：粗銑 40×16 的槽，以 Φ25 的孔定位，選用 X51 立式銑床加專 用夾具。 工序Ⅷ 檢驗(yàn)。 以上工藝過程詳見附表 1“機(jī)械加工工藝卡片” 。 以上加工方案大致看來是合理的，但通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可 能采取的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問題，主要表現(xiàn)在 φ25 的孔及其 16 的 槽和 φ55 的端面加工要求上,以上三者之間具有位置精度要求。圖樣規(guī)定：先 鉆 mm 的孔。由此可以看出：先鉆 φ25 的孔，再由它定位加工 φ55 的內(nèi)25? 圓面及端面，保證 φ25 的孔與 φ55 的叉口的端面相垂直。因此，加工以鉆 φ25 的孔為準(zhǔn)。為了在加工時(shí)的裝夾方便，因此將切斷放在最后比較合適。為 了避免造成一定的加工誤差；通過分析可以比較工藝路線方案一最為合理。 具體方案如下： 工序Ⅰ： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 Φ25 孔。以 Φ40 外圓和其端面為基準(zhǔn)，選 用 Z5120A 立式鉆床加專用夾具。 工序Ⅱ：銑 φ55 的叉口及上、下端面。利用 Φ25 的孔定位，以兩個(gè)面作 為基準(zhǔn)，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序Ⅲ：粗、精銑 的叉口的內(nèi)圓面。利用 Φ25 的孔定位，以兩個(gè)面 4.05?? 作為基準(zhǔn)，選用 X51 立式銑床和專用夾具。 工序Ⅳ：粗銑 35×3 的外圓斜面。以 Φ25 的孔和 Φ55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 工序Ⅴ：精銑 35×3 的外圓斜面。以 Φ25 的孔和 Φ55 的叉口定位，選用 X51 立式銑床加專用夾具。 工序Ⅵ：粗銑 40×16 的槽，以 Φ25 的孔定位，選用 X51 立式銑床加專用 夾具。 工序Ⅶ：切斷 φ55 的叉口，用寬為 4 的切斷刀，選用 X51 立式銑床加專 用夾具。 工序Ⅷ 檢驗(yàn)。 7 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件材料為 HT200，硬度 170~220HBS，毛坯重量約 1.12kg。根據(jù)《機(jī)械 加工工藝師手冊(cè)》 （以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編） 知生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用金屬模鑄造毛坯。 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 序尺寸及毛坯尺寸如下： 1、毛坯余量及尺寸的確定 毛坯余量及尺寸的確定主要是為了設(shè)計(jì)毛坯圖樣，從而為工件毛坯的制造 作準(zhǔn)備，該工序在這里不做詳細(xì)說明，主要說明一下毛坯尺寸及相應(yīng)公差的確 定，以便毛坯制造者參考。根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 （以下簡(jiǎn)稱《工藝手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編） ，結(jié)合加工表面的精度要求和工廠實(shí)際，要 合理地處理好毛坯余量同機(jī)械加工工序余量之間的不足。 （1）粗銑 φ55 的叉 口的上、下端面的加工余量及公差。 該端面的表面粗糙度為 3.2，所以先粗銑再精銑。查《機(jī)械加工余量手冊(cè)》 （以下簡(jiǎn)稱《余量手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社、孫本序主編）中的表 4-2 成批和大 量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí) CT 分為 7~9 級(jí)，選用 8 級(jí)。 MA 為 F。再查表 4-2 查得加工余量為 2.0 mm。由 《工藝手冊(cè)》表 2.2-1 至表 2.2-4 和 《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具》 （機(jī)械工業(yè)出版出版社、劉守勇主編）中 表 1-15 及工廠實(shí)際可得：Z=2.0mm，公差值為 T=1.6mm。 (2)加工 35×3 的上表面的加工余量及公差。 同上方法得：2Z=4.0，公差值為 1.3 mm。 （3）銑 40×16 的槽的上表面的加工余量及公差。 同上方法得：2Z=4.0，公差值為 1.6 mm。 2、各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛壞尺寸的確定 鉆 φ25 的孔加工余量及公差。 毛坯為實(shí)心，不沖出孔。該孔的精度要求在 IT7~IT9 之間，參照《工藝手 冊(cè)》表 2.3-9~表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 8 查《工藝手冊(cè)》表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件 尺寸公等級(jí) CT 分為 7~9 級(jí)，選用 8 級(jí)。MA 為 F。公差值 T=0.12 mm， 鉆孔 φ23mm 擴(kuò)孔 φ24.8 mm 2Z=1.8 mm 鉸孔 φ25 mm 2Z=0.2 mm 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算 最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 φ25 mm 的孔的加工余量和工序間余量及公差分布圖見圖 1。 由圖可知： 9 由圖可知： 毛坯名義尺寸： 42（mm） 鉆孔時(shí)的最大尺寸： 23（mm） 鉆孔時(shí)的最小尺寸： 22.5（mm） 擴(kuò)孔時(shí)的最大尺寸： 23 +1.8=24.8（mm） 擴(kuò)孔時(shí)的最小尺寸： 24.8-0.35=24.45（mm） 粗鉸孔時(shí)的最大尺寸： 24.8+0.14=24.94（mm） 粗鉸孔時(shí)的最小尺寸： 24.94-0.15=24.79（mm） 精鉸孔時(shí)的最大尺寸： 24.94+0.06=25（mm） 精鉸孔時(shí)的最小尺寸： 25-0.05=24.95（mm） (2)銑 φ55 的叉口及上、下端面 因?yàn)椴婵诘拇植诙葹?3.2，所以粗銑再精銑。參照《工藝手冊(cè)》表 2.3-9~ 表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊(cè)》表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件 尺寸公等級(jí) CT 分為 7~9 級(jí)，選用 8 級(jí)。MA 為 F。公差值 T=1.4 mm 粗銑 φ55 的叉口及上、下端面余量 1.0 mm。 2Z=2.0 精銑 φ55 的叉口及上、下端面。 2Z=2.0 （3）粗銑 35×3 的上端面 鑄件毛坯 鉆孔 擴(kuò)孔 粗鉸 精鉸 最大 φ23 φ24.8 φ24.94加工前尺寸 最小 φ22.5 φ24.45 φ24.79 最大 φ23 φ24.8 φ24.94 φ25加工后尺寸 最小 φ22.5 φ24.45 φ24.79 φ24.95 加工余量 23 24.8 24.94 25 工 序加 工 尺 寸 及 公 差 10 因?yàn)樵撁娴拇植诙葹?6.3，所以粗銑一次即可。參照《工藝手冊(cè)》表 2.3-9~ 表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊(cè)》表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件 尺寸公等級(jí) CT 分為 7~9 級(jí)，選用 8 級(jí)。MA 為 F。公差值 T=1.3mm 粗銑 35×3 的上端面 2z=2.0 （4）粗銑 40×16 的上表面 此面的粗糙度要求為 3.2，所以分粗精加工即可。參照《工藝手冊(cè)》表 2.3- 9~表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊(cè)》表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件 尺寸公等級(jí) CT 分為 7~9 級(jí)，選用 8 級(jí)。MA 為 F。公差值 T=1.6mm，其偏差 ±0.7 粗銑 40×16 的上表面 2Z=2.0 （5）銑 40×16 的槽 此面的粗糙度要求為 3.2，所以粗銑再精銑。參照《工藝手冊(cè)》表 2.3-9~ 表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊(cè)》表 2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件 尺寸公等級(jí) CT 分為 7~9 級(jí)，選用 8 級(jí)。MA 為 F。公差值 T= 1.6mm 。 粗銑 40×16 的槽 2Z=2.0 精銑 40×16 的槽 2Z=2.0 （6）切斷 φ55 叉口 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 工序Ⅰ： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 Φ25 孔。 1.加工條件 工件材料：灰鑄鐵 HT200 加工要求：鉆 Φ25 的孔，其表面粗糙度值為 Rz=1.6 μm；先鉆 Φ23 的孔 在擴(kuò) Φ24.8 的孔，再粗鉸 Φ24.94 孔，再精鉸 Φ25 孔。 機(jī)床：Z5125A 立式鉆床。 刀具：Φ23 麻花鉆，Φ24.8 的擴(kuò)刀，鉸刀。 11 2.計(jì)算切削用量 （1）鉆 Φ23 的孔。 ①進(jìn)給量 查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P47 表 2-23 鉆孔進(jìn)給量 f 為 0.39~0.47 mm/r，由于零件在加工 23mm 孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘? 系數(shù) 0.75，則 f=(0.39~0.47)×0.75=0.29~0.35mm/r，查表得出，現(xiàn)取 f=0.25mm/r。此工序采用 Φ23 的麻花鉆。 所以進(jìn)給量 f= 0.25mm/z 鉆削速度 切削速度：根據(jù)手冊(cè)表 2.13 及表 2.14，查得切削速度 V=18m/min。min)/(24.931801rdwvns???? 根據(jù)手冊(cè) nw=300r/min,故切削速度為 i)/(67.10V 切削工時(shí) l=23mm，l1=13.2mm. 查《工藝手冊(cè)》P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： (min)5.12.03821?????nwfltm 擴(kuò)孔的進(jìn)給量 查《切削用量手冊(cè)》表 2.10 規(guī)定,查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò) Φ24.8 的孔時(shí)的進(jìn)給量,并 根據(jù)機(jī)床規(guī)格選取 F=0.3 mm/z ②切削速度 擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔的切削速度,根據(jù)《工藝手冊(cè)》表 28-2 確定為 V=0.4V 鉆 其中 V 鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的切削速度 .故 V=0.4×21.67=8.668m/minmin)/(3.18.24610rdwvns???? 12 按機(jī)床選取 nw=195r/min. ③切削工時(shí) 切削工時(shí)時(shí)切入 L1=1.8mm,切出 L2=1.5mm (min)4.13.0195821?????nwfltm 粗鉸孔時(shí)的進(jìn)給量 根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的 1/2~1/3,故 F=1/3f 鉆=1/3×0.3=0.1mm/r V=1/3V 鉆=1/3 ×21.67=7.22m/minmin)/(2.94.710rdwvns???? ②切削速度 按機(jī)床選取 nw=195r/min,所以實(shí)際切削速度 in)/(27.1509.210nV?? ③切削工時(shí) 切削工時(shí),切入 l2=0.14mm,切出 l1=1.5mm.(min)18.4.0195821?????nwfltm 精鉸孔時(shí)的進(jìn)給量 根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的 1/2~1/3,故 F=1/3f 鉆=1/3×0.3=0.1mm/r V=1/3V 鉆=1/3 ×21.67=7.22m/min min)/(975.12.10rdwvns???? ②切削速度 按機(jī)床選取 nw=195r/min,所以實(shí)際切削速度 in)/(3.15091nV?? ③切削工時(shí) 切削工時(shí),切入 l2=0.06mm,切出 l1=0mm. 13 (min)1.4.01956821?????nwfltm 工序Ⅱ：銑 φ55 的叉口的上、下端面。 進(jìn)給量 采用端銑刀，齒數(shù) 4，每齒進(jìn)給量 =0.15mm/z（《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾fa 具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 （吳拓、方瓊珊主編） 。 故進(jìn)給量 f=0.6mm ②銑削速度： （m/min） （表 9.4-8） vvqoxyupmpfwcdvkTaz? 由《數(shù)控加工工藝》 （田春霞主編）中第五章表 5-6 得切削速度為 9~18m/min 根據(jù)實(shí)際情況查表得 V=15 m/min ③切削工時(shí) 引入 l=2mm，引出 l1=2mm，l3=75mm。 查《工藝手冊(cè)》P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： (min)7.86.0152311 ?????nwftml 工序Ⅲ銑 φ55 的叉口 ①進(jìn)給量 由《工藝手冊(cè)》表 3.1-29 查得采用硬質(zhì)合金立銑刀,齒數(shù)為 5 個(gè)，由《數(shù)控 加工工藝》 （田春霞主編）中第五章表 5-5 得硬質(zhì)合金立銑刀每齒進(jìn)給量 f 為 0.15~0.30，由手冊(cè)得 f 取 0.15mm/z 故進(jìn)給量 f=0.75 mm/z. ②銑削速度： 由《數(shù)控加工工藝》 （田春霞主編）中第五章表 5-6 得硬質(zhì)合金立銑刀切削 速度為 45~90mm/min, 由手冊(cè)得 V 取 70mm/min. ③切削工時(shí) 14 引入 l=2mm，引出 l1=2mm，l3=75mm。 查《工藝手冊(cè)》P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： (min)5.71.02311 ?????nwftml 工序Ⅳ：銑 35×3 的上端面。 進(jìn)給量 采用端銑刀，齒數(shù) 4，每齒進(jìn)給量 =0.15mm/z（《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾fa 具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 ，吳拓、方瓊珊主編） 。 故進(jìn)給量 f=0.6mm ②銑削速度： （m/min） （表 9.4-8） vvqoxyupmpfwcdvkTaz? 由《數(shù)控加工工藝》 （田春霞主編）中第五章表 5-6 得切削速度為 9~18m/min 根據(jù)實(shí)際情況查表得 V=15 m/min ③切削工時(shí) 切入 l=3mm,行程 l1=35。 查《工藝手冊(cè)》P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式：(min)2.4601531????nwftml 工序Ⅴ：銑 40×16 槽的表面。 進(jìn)給量 該槽面可用變速鋼三面刃銑刀加工，由前定余量為 2mm 故可一次銑出，銑 刀規(guī)格為 φ32，齒數(shù)為 8。由《工藝手冊(cè)》表 2.4-73，取每齒進(jìn)給量為 0.15mm/z,ap=2mm 故總的進(jìn)給量為 f=0.15×8=1.2 mm/z。 ②切削速度 由《工藝手冊(cè)》表 3.1-74,取主軸轉(zhuǎn)速為 190r/min。則相應(yīng)的切削速度為：min)/(1.91032 Dnv???? 15 ③切削工時(shí) 切入 l=2mm 切出 l1=2mm,行程量 l3=40mm。 查《工藝手冊(cè)》P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： (min)92.1.402321 ?????nwftml 工序Ⅵ銑 40×16 的槽。 進(jìn)給量 的槽可用高速鋼三面刃銑刀加工，銑刀規(guī)格為 φ16，齒數(shù)為 10。由 12.06? 《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表 21-5，取每齒進(jìn)給量為 0.15mm/z,ap=2mm，故總的 進(jìn)給量為 f=0.15×10=1.5 mm/z。 ②切削速度 由《工藝手冊(cè)》表 3.1-74,取主軸轉(zhuǎn)速為 190r/min。則相應(yīng)的切削速度為：min)/(5.9106 Dnv???? ③切削工時(shí) 切入 l=2mm，切出 l1=2mm 行程量 l2=40mm。 查《工藝手冊(cè)》P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： (min)0.351.94211 ????nwf tml 工序Ⅶ：切斷 φ55 叉口。 進(jìn)給量 采用切斷刀，齒數(shù) 4，每齒進(jìn)給量 =0.15mm/z（《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾fa 具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 （吳拓、方瓊珊主編） 。 故進(jìn)給量 f=0.6mm ②銑削速度： （m/min） （表 9.4-8） vvqoxyupmpfwcdvkTaz? 由《數(shù)控加工工藝》 （田春霞主編）中第五章表 5-6 得切削速度為 9~18m/min 16 根據(jù)實(shí)際情況查表得 V=15 m/min ③切削工時(shí) 切出 l=2mm，切出 l1=2mm,行程量=75mm。 查《工藝手冊(cè)》P9-143 表 9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式：(min)7.86.015211 ?????nwftml 第 4 章 銑床夾具 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)加工銑 16mm 槽的工序的夾具。本夾具將用于立 式銑床 X51，刀具為立銑刀，對(duì)工件進(jìn)行銑削加工。 4.1 問題的提出 本夾具主要用于銑 16mm 槽，本道工序加工精度要求不高，為此，只考慮 如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則 將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不 當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到 零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要 求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。我們采用已加工好 的 Φ25 孔和端面作為定位基準(zhǔn)，為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用開 口墊圈作為夾緊機(jī)構(gòu)。 17 4.3 切削力和卡緊力計(jì)算 （1）刀具： 采用端銑刀 φ16mm z=24 機(jī)床： x51 立式銑床 由[3] 所列公式 得 FV zwqueyXpFndafC0? 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) 0.1?vk 3?F83.FqFX z=24 65.0?Fy.uPaw 代入上式，可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 4321K 其中： 為基本安全系數(shù) 1.5 為加工性質(zhì)系數(shù) 1.12 為刀具鈍化系數(shù) 1.13K 為斷續(xù)切削系數(shù) 1.14 所以 NF7.15?? （2）夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 ??FKf???21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.01?f F= +G G 為工件自重zP NfFN4.35121???? 18 夾緊螺釘： 公稱直徑 d=12mm，材料 45 鋼 性能級(jí)數(shù)為 6.8 級(jí) MPaB106???MPaBs4801??? 螺釘疲勞極限： B9263.2.1? 極限應(yīng)力幅： Pakma7.51li ????? 許用應(yīng)力幅： ??MSa3.li 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 ??s??? [s]=3.5~4 取[s]=4 得 ??MPa120?? 滿足要求???8.24cHdF ????PaNc153.2 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊， 調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 4.4 定位誤差分析 本工序選用的工件以圓孔在心軸上定位，心軸為水平放置，由于定位副間 存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在 單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差 僅存在 Z 軸方向，且向下，見下圖。 0.12.30.2.67DYzTd?????? 式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm） ； 19 ——工件圓孔直徑公差（mm） ； DT ——定位銷外圓直徑公差（mm） 。d 圖 心軸放置時(shí)定位分析圖 4.5 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇了 墊圈夾緊方式。本工序?yàn)殂娗邢饔嗔啃。邢髁π?，所以一般的手?dòng)夾緊就能 達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，夾具的夾緊力不大， 故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 20 結(jié)束語(yǔ) 本文是 CA6410 車床撥叉 831006 的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的總體過程 可以概括為，首先對(duì)撥叉零件的結(jié)構(gòu)、形狀及材料作整體分析，然后初選加工 工藝方案，并對(duì)工藝方案進(jìn)行比較選擇合理的工藝路線，然后計(jì)算分析尺寸， 并制定出工藝卡片。最后是夾具的設(shè)計(jì)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一個(gè)成果。 由于專業(yè)知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)過程中遇到的問題主要通過老師的講解，同學(xué)們的 討論以及查閱資料來解決。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)課本理論知識(shí)有了更深刻了理 解，同時(shí)，我的看圖，繪圖能力也有了較大的提高。這對(duì)我以后的工作打下了 良好的基礎(chǔ)。 21 參考文獻(xiàn) 1、崇凱 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2006 2、王光斗、王春福 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000 3、王先逵 機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2006 4、王先逵 機(jī)械制造工藝學(xué).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005 5、李旦、王杰 機(jī)床專用夾具圖冊(cè).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998 6、趙家齊 機(jī)床制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京.機(jī)械工藝出版社，2000 7、陳于萍、周兆元 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2005 8、楊叔子 機(jī)械加工工藝師手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 9、李益民 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 10、孫本緒、熊萬 機(jī)械加工余量手冊(cè).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999 11、劉守勇 機(jī)械制造工業(yè)與機(jī)床夾具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 12、黃云清 公差配合與測(cè)量技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 13、薛源順 機(jī)床夾具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2001 14、Morgan, M.N, Rowe, W.B., Black, S.C.E. and Alanson, D.R. Machining of Engineering Ceramics(J).Engineering Manufacture, 1998, 212(B8), 661-669 15、Rowe, W.B. Mechanical Engineering in the information(J). Engineering Manufacture, 2001, 215(B4), 473-491 22 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一次 考驗(yàn)。通過這次設(shè)計(jì)，我的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力有了很大的提高，尤其是看圖、 繪圖、設(shè)計(jì)能力，為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過程中，我進(jìn)一步 加深了對(duì)課本知識(shí)的理解，進(jìn)一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計(jì)過程，收獲 頗豐。 本次設(shè)計(jì)是在鄭培文老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的。我的機(jī)械工藝知識(shí) 有限，在設(shè)計(jì)中常常碰到問題，是鄭老師不厭其煩的指導(dǎo)，不斷的點(diǎn)拔迷津， 提供相關(guān)資料，才使其順利完成。鄭老師耐心的講解，使我如沐春風(fēng)。不僅如 此，鄭培文老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動(dòng)了我。在此，我向 鄭老師表示最真誠(chéng)的感謝。同時(shí)，感謝同組同學(xué)的支持和幫助，使我更好的完 成畢業(yè)設(shè)計(jì)。