課程設(shè)計----設(shè)計撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備

1、<p><b>　　撥叉的工藝制造</b></p><p><b>　　及夾具的設(shè)計</b></p><p>　　設(shè)計人 </p><p>　　班級 工業(yè)工程 </p><p>　　學(xué)號 <

2、/p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　時間： 年 月 日 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　?、?機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書內(nèi)容 ┅┅┅┅┅┅ 3</p><p>　　Ⅱ 設(shè)計說明┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅

3、┅┅ 3</p><p>　?、?零件工藝分析┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 4</p><p>　?、?確定工藝路線┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 7</p><p>　?、?加工余量和毛坯尺寸┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 8</p><p>　?、?加工工時計算┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 8</p><p>

4、;　?、?專用夾具設(shè)計┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 18</p><p>　?、?小結(jié)┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 23</p><p>　　Ⅸ 參考書目┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 24</p><p>　?、?機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書內(nèi)容</p><p>　　題目：設(shè)計撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備（中批

5、量生產(chǎn)）</p><p>　?、?設(shè)計說明 </p><p>　　機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)(含機床夾具設(shè)計)和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上進行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計使我們能綜合運用機械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決工藝問題。初步具備了設(shè)計一個中等復(fù)雜程度零件（撥叉）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具

6、設(shè)計的基本原理和方法，擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力，也是熟悉和運用有關(guān)手冊，圖表等技術(shù)資料及編寫技術(shù)文件技能的一次實踐機會，為今后的畢業(yè)設(shè)計及未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　由于能力所限，經(jīng)驗不足，設(shè)計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指導(dǎo)。</p><p><b>　?、?零件工藝分析</b></p><p>

7、;　?。ㄒ唬?、零件的作用：</p><p>　　題目給定的零件是CA6140撥叉,它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求進行工作。寬度35mm的面寸精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為35mm的面的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。</p><p>　?。ǘ⒘慵墓に嚪治觯?lt;/

8、p><p>　　CA6140撥叉共有兩組加工表面。</p><p>　　以花鍵孔的中心線為基準(zhǔn)的加工面</p><p>　　這一組面包括Ø25H7mm的六齒方</p><p>　　花鍵孔、Ø22花鍵底孔兩端的</p><p>　　2×150到角和距中心線為15mm的平面。</p>

9、<p>　　以及上表面和溝槽。對于兩組加工表面，可先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面。</p><p>　　由以上分析可知。該撥叉零件的主要加工表面是平面、內(nèi)花鍵和槽系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證內(nèi)花鍵的加工精度容易。因此，對于撥叉831003來說，加工過程中的主要問題是保證內(nèi)花鍵的尺寸精度及位置精度，處理好內(nèi)花鍵和平面之間的相互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。</p>

10、<p>　　由上工藝分析知，上端面與槽邊均與花鍵軸有位置度公差，所以，保證內(nèi)花鍵高精度是本次設(shè)計的重點、難點。</p><p>　　(三) 確定定位基準(zhǔn)</p><p><b>　　1 、粗基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙

11、要求。</p><p>　　粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：</p><p>　?。?） 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。</p><p>　　（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作

12、為粗基準(zhǔn)。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。</p><p>　?。?） 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。</p><p>　?。?） 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)，

13、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。</p><p>　?。?） 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。</p><p>　　要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證撥叉C在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉C零件圖分析可知，選擇作為撥叉C加工粗基準(zhǔn)。&l

14、t;/p><p>　　2 精基準(zhǔn)選擇的原則</p><p>　?。?） 基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。</p><p>　?。?） 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。基準(zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計和制

15、造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。</p><p>　?。?） 互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時，有時兩個被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。</p><p>　　自為基準(zhǔn)原則。有

16、些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機床導(dǎo)軌面時，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。</p><p>　　此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計簡單等。</p><p>　　要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證撥叉C在整個

17、加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉C零件圖分析可知，它的內(nèi)花鍵槽，適于作精基準(zhǔn)使用。</p><p>　　選擇精基準(zhǔn)的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。</p><p><b>　?、?確定工藝路線</b></p><p>　　因Φ25mm花鍵軸孔對是零件整體位置基準(zhǔn)的一個確定，故它們的加工采用工序集中原則，較少

18、裝夾次數(shù)，以提高加工精度。</p><p>　　由于該零件生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以應(yīng)盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)降低生產(chǎn)成本。</p><p><b>　　工藝路線1：</b></p><p><b>　　工藝路線2：</b></p><p><b>　　方案比較：<

19、/b></p><p>　　不難看出，方案1開始以主后面為基準(zhǔn)，后以中軸線為基準(zhǔn)，基準(zhǔn)不斷變化，加工基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合，產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差另外上表面要滿足對中軸線平行度要求，先加工上表面，容易造成誤差。</p><p>　　方案2先加工中軸線，以中軸線為基準(zhǔn)，符合圖紙上的平行度垂直度，使得設(shè)計基準(zhǔn)與加工基準(zhǔn)相同，節(jié)省了加工時間，又減少了誤差。</p><p&g

20、t;　　所以經(jīng)過討論協(xié)商，最終確定方案2。</p><p>　　Ⅴ 加工余量和毛坯尺寸</p><p>　　“撥叉”零件材料為HT200，硬度為190HBS，大于中批生產(chǎn)，采用鑄造的方法制造毛坯，考慮到經(jīng)濟成本，由《機械制造工藝簡明手冊》表2.2-5選砂型機器造型及殼型鑄造，由表2.2-5確定加工余量等級為G,精度等級為8級精度，考慮到基本尺寸，由表2.2-4確定毛坯余量：ap=3.0mm

21、</p><p><b>　?、?加工工時計算</b></p><p>　　工序1：銑削75×40的端面。</p><p><b>　　工步1：粗銑端面</b></p><p>　　背吃刀量為=3.0-1.0=2.0mm。</p><p>　　進給量的確定：按《切削

22、用量簡明手冊》中表3.3選取該工序的每齒進給量為 =0.2mm/z。</p><p>　　銑削速度：參考《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》得，選用高速鋼鑲齒銑刀，其中在d/z=80/10的條件下選取。銑削速度為v=40m/min。有公式n=1000r/πd可以得到:n=1000×40/π×80=r/min</p><p>　　由于手冊中的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n

23、=160r/min,所以，實際的銑削速度為：V=nπd/1000=×3.14×80/1000=39.98m/min</p><p>　　基本時間t: 根據(jù)面銑刀平面（對稱銑削、主偏角=90°）的基本時間計算公式:t=()/。其中，=75mm，=1~3mm，取=2mm，=40mm。則有： </p><p>　　=0.5（d- ）+(1~ 3)=0.5(80-)+

24、2=7.36mm。</p><p>　　=×n=×z×n=0.2×10×160=320mm/min</p><p>　　t=()/=(75+7.36+2)/320=0.264min≈15.82s</p><p><b>　　工步2：精銑端面</b></p><p>　　背

25、吃刀量的確定：=1mm .</p><p>　　進給量的確定：由《切削用量簡明手冊》中表3.3，按表面粗糙度為=3.2μm的條件選取，該工序的每轉(zhuǎn)進給量f=0.8mm/r。</p><p>　　銑削速度的計算：根據(jù)其他有關(guān)資料確定，按高速鋼鑲齒銑刀，d/z=80/10，=0.08mm/z 的條件選取，銑削速度v為： v=57.6mm/min。由公式：n=1000r/πd可以求得銑

26、刀轉(zhuǎn)速n=229.3r/min 。參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》中4-15的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，選取轉(zhuǎn)速為n=210r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入上面公式，可以求得：</p><p>　　v= nπd/1000=52.78mm/min。</p><p>　　基本時間的確定：根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》中表5-43中面銑刀銑平面（對稱銑削、主偏角=90°）

27、的基本時間公式t=()/，可以求得該工序的基本時間。</p><p>　　=75mm，=1~3mm，取=2mm，=40mm，=7.36mm，得</p><p>　　=×n=0.8mm/r×210r/min=168mm/min</p><p>　　t=()/=(75+2+7.36)/168=0.502min≈30.13s</p>&l

28、t;p>　　工序2：鉆φ20mm的孔，擴孔至φ22mm。</p><p>　　工步1：鉆φ20mm的孔。</p><p>　　使用高速鋼椎柄麻花鉆，背吃刀量=20mm</p><p>　　進給量的確定：參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》選取該工步的每齒進給量f=0.5mm/r。</p><p>　　切削速度的計算：參照《機械制造技

29、術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表5-22可知因為該工件的材料為HT200，所以選取切削速度v=20m/min。由式n=1000v/πd可以求得：</p><p>　　n=1000×20/(π×20)=318.47r/min</p><p>　　參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》中表4-9所列的Z550 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，選取n=351r/min，再將n代入n=100

30、0v/πd中，得到：v=351×π×20/1000=22.04m/min</p><p>　　基本時間t的計算:參照《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表6.2-5，其中=80mm，</p><p>　　==10×1.66+1=12.66mm，=1~4mm,取=2mm。所以基本時間t為：</p><p>　　T=(l1+l2+l3)/f*n=(

31、80+12.66+1)/(351*0.5)=0.534min=32.02s</p><p>　　工步2：擴φ20mm的孔至φ22mm。</p><p>　　背吃刀量的確定：取=1mm。</p><p>　　進給量的確定：由《切削用量簡明手冊》中表2.10的資料，選取該工件的每轉(zhuǎn)的進給量f=1.1mm/r 。</p><p>　　切削速度的確定

32、：根據(jù)相關(guān)資料，確定: vc=Cvdnzv/Tmapxvfyv 由《切削用量簡明手冊》中表2-30得：Cv=18.8、zv=0.2 xv=0.1 yv=0.4 m=0.125</p><p>　　解得vc=8.8m/min</p><p>　　由公式n=1000v/πd?？梢缘玫剑簄=1000×8.8/22π=127.4r/min</p><p>　

33、　按機床立式鉆床Z525選取n=140r/min，得切削速度v= =9.67mm/min</p><p><b>　　基本時間t: </b></p><p>　　其中=80mm, ==1×1.66+1=3.66mm/min, </p><p>　　=1~4mm, 取=2mm。所以基本時間t為：</p><p>

34、<b>　　工序3：拉花鍵</b></p><p>　　使用矩形齒花鍵拉刀，立式內(nèi)拉床L5120，背吃刀量ap=3mm</p><p>　　由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表5-33得</p><p>　　進給量f=0.1mm/z, 切削速度v=5mm/min</p><p>　　z=6 zb=3mm l=80

35、mm η=1</p><p>　　查得《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.8可得</p><p>　　= =0.096min≈5.76s</p><p><b>　　工序4：倒角45°</b></p><p>　　機床:CA6140車床 </p><p>　　刀具材料：專用刀具。<

36、/p><p>　　此工步使用到專用刀具與手動進給。</p><p>　　檢驗機床功率 按《切削用量簡明手冊》表 1.24</p><p>　　可以查出　當(dāng)σｂ＝160～241HBS</p><p>　　按　車床說明書　主電機功率P=7.5Kw </p><p>　　可見比P小得多所以機床功率足夠所用切削用量符合要求<

37、;/p><p>　　取f=0.3mm/r v=30m/s</p><p>　　=1000×30/3.14×25=382.17r/min, </p><p>　　L=l2=l3=l=0，l1=(1/tan75°)+3=3.26 f=0.3mm,n選擇車床400r/min </p><p><b>　　=0

38、.027min</b></p><p><b>　　工序5：鉆Φ5錐孔</b></p><p>　　采用刀具為高速鋼1:50錐度銷子鉸刀</p><p>　　由《切削用量簡明手冊》表2-10可得f=0.7~0.9，取f=0.8</p><p>　　由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表5-27得切削速度v=

39、14.9m/min=0.25m/s</p><p>　　n==1000×14.9/3.14×5=949.04r/min</p><p>　　查得《機械制造工藝簡明手冊》，選立式鉆床z525，n=960r/min</p><p>　　Lp=(D-d)\(2tanKr)=0.26 lz=1-2，取1</p><p>　　=

40、2×1.026/0.8×960=0.16min</p><p>　　工序6：鉆螺紋孔M8</p><p><b>　　工步1：鉆螺紋孔</b></p><p><b>　　機床選用：搖臂鉆床</b></p><p>　　刀具選用:高速鋼直柄麻花鉆 ，</p><

41、;p>　　查得《切削用量簡明手冊》得到加工余量6.7mm，</p><p>　　由《切削用量簡明手冊》表2-15可知</p><p>　　進給量： =0.16m∕r</p><p>　　切削速度：v =20m∕min= 0.33m/s</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速：n== =950.66r∕min</p><p

42、>　　根據(jù)《機械制造工藝簡明手冊》表4.2-13選擇（Z32k）鉆床</p><p>　　選取機床轉(zhuǎn)速為：=980r/min，</p><p>　　實際切削速度：== =20.62m/min</p><p>　　根據(jù)《機械制造工藝簡明手冊》表6-25可得</p><p>　　l1= =2.36mm</p><p&g

43、t;　　=1~4mm，取=2mm，=9mm</p><p>　　切削工時：t= =0.085min=5.11s </p><p>　　則兩個總時間為10.22s</p><p>　　工步2: 攻螺紋M8</p><p>　　進給量：查《機械加工設(shè)計實用手冊》表3-55得所加工螺紋孔螺距,因此進給量</p><p>

44、　　切削速度：參照《機械加工工藝手冊》表2.4-105，取</p><p><b>　　機床主軸轉(zhuǎn)速：，取</b></p><p><b>　　絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取</b></p><p><b>　　實際切削速度： </b></p><p><b>　　被切削層長度：

45、 </b></p><p><b>　　刀具切入長度： </b></p><p><b>　　刀具切出長度： </b></p><p><b>　　加工數(shù)為2</b></p><p><b>　　機動時間： </b></p>

46、<p>　　=0.2min=12s</p><p><b>　　工序7：銑削溝槽</b></p><p><b>　　工步1：粗銑16槽</b></p><p>　　刀具：根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.1-39，選用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，d=100mm,，齒數(shù)為20齒。</p><

47、p>　　銑削深度ae=33mm </p><p>　　銑削寬度ap=16mm</p><p>　　每齒進給量：查《機械加工工藝手冊》表2.1-89，取。</p><p>　　銑削速度：查《機械加工工藝手冊》表2.1-89，得v=16mm/min</p><p><b>　　機床主軸轉(zhuǎn)速：</b></p&g

48、t;<p>　　= =50.96r/min</p><p>　　查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-36,確定機床為立式機床x51，取n=65r/min</p><p>　　實際切削速度= = =20.41m/min</p><p>　　進給量 =65×0.2×20=260mm/min </p><p>

49、;　　被切削層長度：由毛坯尺寸可知 </p><p>　　刀具切入長度： =48.02mm</p><p>　　= =0.47min≈27.97s </p><p><b>　　工步2：精銑18槽</b></p><p><b>　　切削深度：</b></

50、p><p>　　根據(jù)《機械加工工藝手冊》表2.1-89查得：進給量,切削速度v=24m/s</p><p><b>　　機床主軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　= =76.4r/min</p><p>　　選擇機床X51，取n=80r/min</p><p>　　實際切削速度= =25.12m/

51、s</p><p>　　工作臺進給量fm：= =80mm/min</p><p>　　被切削層長度：由毛坯尺寸可知， </p><p>　　刀具切入長度= =48.99mm</p><p><b>　　刀具切出長度：取</b></p><p><b>　　走刀次數(shù)為1</b>

52、</p><p>　　機動時間= = =1.12min=67.49s </p><p><b>　　工序8：銑削上平面</b></p><p>　　工步1: 粗銑上平面</p><p>　　由工序1可知，精加工余量為1mm,背吃刀量為3-2=1mm</p><p>　　進給量

53、的確定：機床的功率按5~10Kw，按《切削用量簡明手冊》中表3.3選取該工序的每齒進給量為=0.2mm/z。</p><p>　　銑削速度：參考《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》得，選用鑲齒銑刀，其中在d/z=80/10的條件下選取。銑削速度為v=40m/min。有公式n=1000r/πd可以得到: n=1000×40/π×80=159.15r/min</p><p>

54、;　　由于手冊中的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min,所以，實際的銑削速度為：</p><p>　　V=nπd/1000=160×3.14× 80/1000=40.19m/min</p><p>　　mz=×n=×z×n=0.2×10×160=320mm/min</p><p>　

55、　按《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表5-45切入和切出行程長度l1+l2=29mm，所以代入數(shù)據(jù)解得</p><p>　　=(80+29)/320=0.34min20.7s。 </p><p><b>　　工步2：精銑上平面</b></p><p>　　背吃刀量的確定：=1mm .</p><p>　　進給量的確定

56、：由《切削用量簡明手冊》中表3.3，按表面粗糙度為=3.2μm的條件選取，該工序的每轉(zhuǎn)進給量f=0.8mm/r。</p><p>　　銑削速度的計算：根據(jù)其他有關(guān)資料確定，按鑲齒銑刀，d/z=80/10，=0.08mm/z 的條件選取，銑削速度v為： v=57.6mm/min。由公式：n=1000r/πd可以求得銑刀轉(zhuǎn)速n=229.3r/min 。參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》中4-15的X5

57、1型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，選取轉(zhuǎn)速為n=210r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入上面公式，可以求得：</p><p>　　v= nπd/1000=52.78mm/min。</p><p>　　時間計算：l1=4.9 l2=2 l=80 =168mm/min</p><p>　　t=()/=0.52min≈30.71s</p><p><

58、b>　　Ⅶ 專用夾具設(shè)計</b></p><p>　　為提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。</p><p>　　經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計工序7——精銑18H11mm底槽的銑床夾具。本夾具將用于X51立式升降臺銑床。刀具為高速鋼鑲齒三面刃銑刀，對工件兩側(cè)面同時進行加工。</p><p><b>　?。ㄒ唬?、問

59、題的提出</b></p><p>　　本夾具主要用來精銑18H11mm底槽，該底槽側(cè)面對花鍵孔的中心線要滿足尺寸要求以及垂直度要求。在精銑此底槽時，其他都是未加工表面。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。</p><p><b>　　(二)、夾具設(shè)計</b></p><p><

60、b>　　1、定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　由零件圖可知：粗銑平面對花鍵孔的中心線有尺寸要求及垂直度要求，其設(shè)計基準(zhǔn)為花鍵孔的中心線。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，在此選用特制心軸找中心線，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡單易操作。</p><p>　　采用心軸定心平面定位的方式，保證底槽加工的技術(shù)要求。同時，應(yīng)加一圓柱銷固定好心軸，防止心軸帶動工件在X方向上的旋轉(zhuǎn)自由

61、度。</p><p>　　其中花鍵軸限制五個自由度，包括3個轉(zhuǎn)動自由度和兩個移動自由度;平面限制軸向方向的移動自由度。</p><p><b>　　2、定位誤差分析</b></p><p>　　由于槽的軸向尺寸的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位

62、誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。</p><p>　　3、夾具設(shè)計方案確定</p><p>　　根據(jù)任務(wù)書要求，銑槽時要保證槽寬18H11，槽兩側(cè)面粗糙度3.2，底面粗糙度6.3，且要保證底面與花鍵中心尺寸15mm，以及槽兩側(cè)面與花鍵孔中心的垂直度誤差不大于0.08mm，現(xiàn)設(shè)計夾具方案有：</p><p>　　方案一：采用壓板用螺栓聯(lián)接，利用汽缸夾

63、緊，這種夾緊方式夾緊力可靠，輔助時間短，工人勞動強度小，但是成本高。</p><p>　　方案二：采用壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，利用手動夾緊，這種夾緊方式夾緊力小，但成本低。</p><p>　　本次設(shè)計零件為大批量生產(chǎn)，要求成本低，且在加工過程中夾緊力要求不高，因此夾具夾緊方案選用方案二，利用螺栓、螺母手動夾緊。</p><p>　　如前所述,在設(shè)計夾具時,應(yīng)該注意

64、提高勞動率.為此,在螺母夾緊時采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。</p><p>　　夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一個正確的安裝位置，以便有利于銑削加工。</p><p>　

65、　安裝工件時，先將工件花鍵孔裝入定位心軸，安裝開口墊圈，用夾緊螺母擰緊，夾緊工件。</p><p>　　(三)、 切削力及夾緊分析計算</p><p>　　刀具材料：（高速鋼鑲齒三面刃銑刀） </p><p>　　刀具有關(guān)幾何參數(shù)： , , </p><p>　　由《機床夾具設(shè)計手冊》表1-2-9 可得銑削切削力

66、的計算公式：</p><p><b>　　式（2.1）</b></p><p>　　查《機床夾具設(shè)計手冊》表得：</p><p>　　對于灰鑄鐵： 式（2.2）</p><p><b>　　取 ， 即</b></p>

67、<p><b>　　所以 =222N</b></p><p>　　由《金屬切削刀具》表1-2可得：</p><p>　　垂直切削力 ： =199.8N （對稱銑削） 式（2.3）</p><p>　　背向力： =122.1N</p><p>　　根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出

68、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：</p><p><b>　　式（2.4） </b></p><p>　　安全系數(shù)K可按下式計算：</p><p><b>　　式（2.5）</b></p><p>　

69、　式中：為各種因素的安全系數(shù)，見《機床夾具設(shè)計手冊》表可得： </p><p>　　所以 =493.95N 式（2.6）</p><p>　　=449.55M 式（2.7）N</p><p>　　= 274.725N 式（2.8）</p><p>　　由計算可

70、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)。</p><p>　　單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：</p><p>　　N 式（2.9）</p><p>　　式中參數(shù)由《機床夾具設(shè)計手冊》可查得：</p><p><b>　　其中： </b><

71、;/p><p><b>　　螺旋夾緊力：</b></p><p><b>　　易得：</b></p><p>　　經(jīng)過比較實際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。</p><p><b>　　3、定位誤差分析</b></p><p>

72、　　該夾具以平面定位心軸定心，心軸定心元件中心線與底槽側(cè)面規(guī)定的垂直度偏差0.08mm，槽的公差為mm。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)定的工序公差。</p><p>　　與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：</p><p><b>　　式（2.10）</b></p><p>　　由《機床夾具設(shè)計手冊》可

73、得：</p><p>　?、?、平面定位心軸定心的定位誤差 ：</p><p>　?、?、夾緊誤差 ： 式（2.11）</p><p>　　其中接觸變形位移值：</p><p><b>　　式（2.12）</b></p><p>　?、?、磨損造成的加工誤差：通常

74、不超過</p><p>　?、?、夾具相對刀具位置誤差：取</p><p><b>　　誤差總和：</b></p><p>　　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。</p><p>　　4、夾具設(shè)計及操作的簡要說明</p><p>　　如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采

75、用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。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。</p><p>　　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，心軸采用可換的。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整。</p>

76、<p>　　夾具上裝有對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以利于銑削加工。</p><p><b>　?、?小結(jié) </b></p><p>　　在經(jīng)過三周的設(shè)計之后，使我們了解到了有關(guān)機械制造技術(shù)基礎(chǔ)的一些知識，切身地體會到了從毛坯到成品的一個工

77、藝設(shè)計過程，從而對于本課程有一個較為清晰的輪廓印象。由于我們在這次的課程設(shè)計過程中所學(xué)有限，對這門課程只是有了一個初步的認(rèn)識，所以請老師多多指正與批評。如果要想更好地掌握好這門技術(shù)，還需要我們進一步的學(xué)習(xí)與實踐，在實際工作中不斷地積累經(jīng)驗，這樣我們才能更好的學(xué)好這門技術(shù)，更好地了解機械制造基礎(chǔ)工業(yè)，從而為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　Ⅸ 參考書目</b></p

78、><p>　　機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 鄒青 機械工業(yè)出版社</p><p>　　機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 李益民 機械工業(yè)出版社</p><p>　　機械加工工藝設(shè)計實用手冊 張耀宸 航空工業(yè)出版社</p><p>　　機械加工工藝手冊 王先

79、逵 機械工業(yè)出版社</p><p>　　實用機械加工工藝手冊 陳宏均 機械工業(yè)出版社</p><p>　　機械加工工藝師手冊 楊叔子 機械工業(yè)出版社</p><p><b>　　機械夾具設(shè)計手冊</b></p><p><b>　　切削用量