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機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計 ——車床 CA6140 撥叉 831007 班 級 學(xué) 生 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書 題目：設(shè)計“撥叉 831007”零件的機械加工工藝規(guī)程 及工藝裝備（年產(chǎn)量 5000 件） 內(nèi)容：1.零件圖 1 張 2.毛坯圖 1 張 3.機械加工工藝過程綜合卡片 1 張 4.夾具設(shè)計裝配圖 1 張 5.課程設(shè)計說明書 1 份 目錄 序言 ..................................................................................................................................................11 1、零 件 的 分 析 ........................................................................................................................11 1.1 零件的作用 ..........................................................................................................................11 1.2 零件的工藝分析 ..................................................................................................................11 1.3 位置要求： ..........................................................................................................................12 2、工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 ..................................................................................................................12 2.1 確定毛坯的制造形式 ...........................................................................................................12 2.2 基面的選擇 ..........................................................................................................................12 2.2.1 粗基準的選擇： ..........................................................................................................12 2.2.2 精基準的選擇： ..........................................................................................................12 2.3 制定工藝路線 ......................................................................................................................12 2.3.1 工藝路線方案一： ......................................................................................................12 2.3.2 工藝路線方案二 ..........................................................................................................13 2.3.3 工藝方案的比較與分析 ..............................................................................................13 2.4 機械加工余量、工序尺寸及公差的確定: ........................................................................14 3、 確定切削用量及基本工時 ......................................................................................................15 工序Ⅰ 以毛坯底邊為基準，鉆 Ф20MM 孔, 擴孔至 Ф21.8MM ...............................................15 1.加工條件 ..............................................................................................................................15 2.計算切削用量 ......................................................................................................................15 工序Ⅱ 以底端面為基準，銑 Ф40MM 上端面，保證其尺寸要求及粗糙度 .........................16 1.加工條件 ..............................................................................................................................16 2.計算切削用量 ......................................................................................................................16 工序Ⅲ 以 Ф40 為精基準，鏜 Ф55+0.5 0MM，鏜 Ф73+0.5 0MM 保證其尺寸和粗糙度 .16 1.加工條件 ..............................................................................................................................16 2.計算切削用量 ......................................................................................................................17 3. 計算基本工時 ....................................................................................................................17 工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜 Ф55MM 孔至圖樣尺寸 .............................................................17 1.加工條件 ..............................................................................................................................17 2.計算切削用量 ......................................................................................................................17 工序Ⅳ 以孔 Φ40 為精基準，鉆孔至 Φ7, 鉸孔至 Φ8 確保孔內(nèi)粗糙度為 1.6.................18 1.加工條件 ..............................................................................................................................18 2.計算切削用量 ......................................................................................................................18 3.計算切削基本工時 ..............................................................................................................18 工序Ⅵ 以 φ40 上端面為精基準，攻 M8 螺紋 ..................................................................19 1.加工條件 ..............................................................................................................................19 2.切削用量 ..............................................................................................................................19 3.計算切削基本工時 ..............................................................................................................19 工序Ⅶ 倒角，4×R5MM .............................................................................................................19 工序Ⅷ 以 Φ22MM 孔為精基準，將兩件兩件銑斷，銑斷量為 4，使其粗糙度為 6.3........19 1.加工條件 ..............................................................................................................................19 2.計算切削用量 ......................................................................................................................20 3.計算切削基本工時 ..............................................................................................................20 4、夾具設(shè)計 ....................................................................................................................................20 4.1 問題的提出 ..........................................................................................................................20 4.2 夾具設(shè)計 ...............................................................................................................................20 4.2.1 定位基準選擇 ...............................................................................................................20 4.2.2 切削力及夾緊力計算 ...................................................................................................20 4.2.3 具體夾具的裝配圖見附圖 ...........................................................................................21 4.2.4 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 .......................................................................................22 設(shè)計總結(jié) ..........................................................................................................................................22 參考文獻: ........................................................................................................................................22 序言 課程設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進行的. 這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián) 系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性 訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后打下一個良好的基礎(chǔ)。 1、零 件 的 分 析 1.1 零件的作用 題目所給的零件是 CA6140 車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸 回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 φ22mm 孔與 操縱機構(gòu)相連，二下方的 φ55mm 半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力 撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。 1.2 零件的工藝分析 零件的材料為 HT200，灰鑄鐵生產(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，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。 需要加工的表面： 1.小孔的上端面、大孔的上下端面； 2.小頭孔 mm 以及與此孔相通的 mm 的錐銷孔、 螺紋孔； 0.21???8?8M 3.大頭半圓孔 mm；5 1.3 位置要求： 小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為 0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔中心 線的垂直度誤差為 0.07mm。 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采用專用夾具進行加工， 并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，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。 2、工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為 HT200?？紤]到零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單， 生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級 CT9 級，已知此撥叉零件 的生產(chǎn)綱領(lǐng)為 5000 件/年，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為： 加工過程工序劃分階段；工序適當集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 2.2 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工 質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會 造成大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 2.2.1 粗基準的選擇： 以零件的底面為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。這樣就可 以達到限制五個自由度，再加上垂直的一個機械加緊，就可以達到完全定位。 2.2.2 精基準的選擇： 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一” 原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精 基準。當設(shè)計基準和工序基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，這在以后還要專門的計算， 此處不再重復(fù)。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求 能得到合理的保證。再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配 以專用的夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。處此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便 使生產(chǎn)成本盡量下降。 2.3.1 工藝路線方案一： 工序Ⅰ 粗銑 Ф40mm 孔的兩頭的端面，Ф73mm 孔的上下端面。 工序Ⅱ 精銑 Ф40mm 孔的兩頭的端面，Ф73mm 孔的上下端面。 工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜、精鏜 Ф55mm 孔至圖樣尺寸。 工序Ⅳ 鉆、擴、鉸兩端 Ф22mm 孔至圖樣尺寸。 工序Ⅴ 鉆 M8 的螺紋孔，鉆 Ф8mm 的錐銷孔鉆到一半，攻 M8 的螺紋。 工序Ⅵ 倒角，4×R5mm。 工序Ⅶ 銑斷保證圖樣尺寸。 工序Ⅷ 去毛刺，檢驗。 2.3.2 工藝路線方案二 工序Ⅰ 以毛坯底邊為基準， 鉆 Ф20mm 孔, 擴孔至 Ф21.8mm, 鉸孔至 Ф22+0.021 0mm，保證孔的粗糙度。 工序Ⅱ 以底端面為基準，銑 Ф40mm 上端面，保證其尺寸要求及粗糙度，與 Ф22 的 垂直度為 0.05。 工序Ⅲ 以 Ф40 為精基準，鏜 Ф55+0.5 0，鏜 Ф73+0.5 0 保證其尺寸和粗糙度， 與 Ф22 孔的垂直度為 0.07。 工序Ⅳ 以孔 φ40 為精基準，鉆孔至 φ7mm, 鉸孔至 φ8mm 確?？變?nèi)粗糙度為 1.6。 工序Ⅴ 以 φ22 孔為精基準，鉆 φ7mm 孔。 工序Ⅵ 以 φ40 上端面為精基準，攻 M8mm 螺紋。 工序Ⅶ 倒角，4×R5mm。 工序Ⅷ 以 φ22 孔為精基準，將兩件兩件銑斷，銑斷量為 4mm，使其粗糙度為 6.3。 工序Ⅸ 去毛刺，檢驗。 2.3.3 工藝方案的比較與分析 上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先加工完與 Ф22mm 的孔有垂直度要求的面再 加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完 Ф22mm 的孔，再以孔的中心軸線來定位加工完與 之有垂直度要求的三個面。方案一的裝夾次數(shù)少，但在加工 Ф22mm 的時候最多只能保證一 個面定位面與之的垂直度要求。其他兩個面很難保證。因此，此方案有很大的弊端。方案 二在加工三個面時都是用 Ф22mm 孔的中心軸線來定位這樣很容易就可以保證其與三個面的 位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準重合的原則。這樣一比較最終的工藝方案為： 工序Ⅰ 以毛坯底邊為基準， 鉆 Ф20mm 孔, 擴孔至 Ф21.8mm, 鉸孔至 Ф22+0.021 0mm，保證孔的粗糙度。 工序Ⅱ 以底端面為基準，銑 Ф40mm 上端面，保證其尺寸要求及粗糙度，與 Ф22 的 垂直度為 0.05。 工序Ⅲ 以 Ф40mm 為精基準，鏜 Ф55+0.5 0mm，鏜 Ф73+0.5 0mm 保證其尺寸和粗 糙度，與 Ф22mm 孔的垂直度為 0.07。 工序Ⅳ 以孔 φ40 為精基準，鉆孔至 φ7mm, 鉸孔至 φ8 確?？變?nèi)粗糙度為 1.6。 工序Ⅴ 以 φ22mm 孔為精基準，鉆 φ7mm 孔。 工序Ⅵ 以 φ40mm 上端面為精基準，攻 M8mm 螺紋。 工序Ⅶ 倒角，4×R5mm。 工序Ⅷ 以 φ22mm 孔為精基準，將兩件兩件銑斷，銑斷量為 4mm，使其粗糙度為 6.3。 工序Ⅸ 去毛刺，檢驗。 2.4 機械加工余量、工序尺寸及公差的確定: “CA6140 車床撥叉”零件材料為 HT200，毛坯重量約為 1.6㎏,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)， 采用砂型鑄造毛坯。 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械加工余量、工序尺寸及毛 坯尺寸如下： 1.外圓表面（Ф40mm 及 Ф73mm 外表面） 考慮到此表面為非加工表面，其精度為鑄造精度 CT9 即可。又因它們是對稱的兩個零 件最后還需銑斷，故對 Ф40mm 的中心軸線的尺寸偏差為 120±1.25mm 的范圍內(nèi)。 2. 兩小孔 mm。 0.21?? 毛坯為實心，兩內(nèi)孔精度要求界于 IT7~IT8 之間，參照《切屑加工簡明實用手冊》表 8-21 確定工序尺寸及余量： 鉆孔：Ф21.8mm 2Z=21.8mm 鉸孔： mm 2Z=0.2mm 0.21?? 3.中間孔（Ф55mm 及 Ф73mm） 中間孔尺寸相對較大可以鑄造，根據(jù)機械制造工藝設(shè)計手冊表 1-13 得：孔的鑄造毛坯 為 Ф49mm、 Ф73mm 的孔是在 Ф55mm 孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到，其軸向尺寸上下表面距 離為 35mm，由于其對軸向的尺寸要求不高，直接鑄造得到。參照《切屑加工簡明實用手冊》 表 8-95 確定 Ф73mm 工序尺寸及余量： 粗銑：Ф71mm Z=4mm 精銑：Ф73mm Z=1mm 參照《切屑加工簡明實用手冊》表 8-95 確定 Ф55mm 工序尺寸及余量： 粗 鏜：Ф53mm 2Z=4mm 半精鏜：Ф54mm 精 鏜：Ф55mm 4.螺紋孔及銷孔 無可非議此銷尺寸鑄造為實體。 參照《切屑加工簡明實用手冊》表 8-70 確定鉆 Ф8mm 螺紋孔和 Ф8mm 圓柱銷孔及螺紋 孔的攻絲。 5.銑斷 3、 確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ 以毛坯底邊為基準，鉆 Ф20mm 孔, 擴孔至 Ф21.8mm, 鉸孔至 Ф22+0.021 0mm，保證孔的粗糙度。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：鉆孔至 Ф21.8mm，精鉸至 Ф22mm，保證孔壁粗糙度 Ra=1.6μm。 機床：Z512 臺式鉆床。 刀具：YG8 硬質(zhì)合金麻花鉆 Ф21.8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角 ＝12°、二重刃α o 長度 =2.5mm、橫刀長 b=1.5mm、寬 l=3mm、棱帶長度 、 ° bε ml5.1?120?? °、 °。YG8 硬質(zhì)合金鉸刀 Ф22mm。10??3? 2.計算切削用量 （1）查《切削用量簡明手冊》 。 rmf/1.? 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇 ，最終決定75 rmf/53.0? 選擇機床已有的進給量 。rf/1.? （2）鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》 ）為 0.5～０.８mm，壽命 ．in60?T （3）切削速度 查《切削用量簡明手冊》 修正系數(shù) rmvc/12?.1TVK.MV0.1tvK 故 。 ，查《簡明手冊》0.1?Kxv.v0apvKc/ min/4650rdvns?? 機床實際轉(zhuǎn)速為 。故實際的切削速度 。in/46rnc? ssc/2.10 3. 計算基本工時 sfLtm745.1203??? 工序Ⅱ 以底端面為基準，銑 Ф40mm 上端面，保證其尺寸要求 及粗糙度，與 Ф22mm 的垂直度為 0.05。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗銑兩頭端面至 51mm、粗銑大孔端面至 30mm。 機床：X52K 立式銑床參數(shù)。 刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀 Ф45mm，選擇刀具前角 γo＝＋5°后角 αo＝8°，副后角 αo’=8°，刀齒斜角 λs=－10°,主刃 Kr=60°,過渡刃 Krε=30°,副刃 Kr’=5°過渡刃 寬 bε=1mm。 2.計算切削用量 （1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇 ap=2mm，一次走刀即可完成所需長度。 （2）計算切削速度 按《簡明手冊》 V c= vpvezvpmoKZuayfXTqdC 算得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù) X52K 立式銑床參數(shù)，選擇 nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.14×80×475/1000=1.06m/s,實際進給量為 f zc=V fc/ncz=475/(300×10)=0.16mm/z。 （3）校驗機床功率 查《簡明手冊》Pcc=1.5kw,而機床所能提供功率為 Pcm>Pcc。故校 驗合格。 最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，Vc=1.06m/s， fz=0.15mm/z。 工序Ⅲ 以 Ф40 為精基準，鏜 Ф55+0.5 0mm，鏜 Ф73+0.5 0mm 保證其尺寸和粗糙度，與 Ф22mm 孔的垂直度為 0.07。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗銑中間孔上端面至 22mm，周徑至 Ф71mm；粗銑 中間孔下端面至 24mm，周徑至 Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至 50mm；保證粗糙度 Ra=3.2μm；精銑中間孔上端面至 20mm，周徑至 Ф73mm；精銑中間孔下端面至保證 20mm,周 徑至 Ф73mm，保證端面粗糙度 Ra=3.2μm，保證孔壁粗糙度 Ra=6.3μm。 機床：X63 臥式銑床。 刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀 Ф45mm，選擇刀具前角 γo＝＋5°后角 αo＝8°，副后角 αo’=8°，刀齒斜角 λs=－10°,主刃 Kr=60°,過渡刃 Krε=30°,副刃 Kr’=5°過渡刃 寬 bε=1mm。 2.計算切削用量 （1）銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇 ap=4mm，一次走刀即可完成所需長度。 （2）計算切削速度 按《簡明手冊》 V c= vpvezvpmoKZuayfXTqdC 算得 Vc＝98mm/s，n=780r/min,Vf=490mm/s 據(jù) X52K 立式銑床參數(shù)，選擇 nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.14×80×750/1000=1.78m/s,實際進給量為 f zc=V fc/ncz=750/(300×10)=0.25mm/z。 （3)校驗機床功率 查《簡明手冊》Pcc=2kw,而機床所能提供功率為 Pcm>Pcc。故校驗 合格。 最終確定 ap=1mm，nc=750r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.78m/s， f z=0.15mm/z。 3. 計算基本工時 粗銑中間孔上端面至 Ф25 mm，周徑至 Ф71mm；tm1=L/Vf=13s 粗銑中間孔下端面至 22mm，周徑至 Ф71mm；tm2=L/Vf=13s 精銑小孔上端面至 50mm，tm3=L/Vf=8s； 精銑中間孔上端面至周徑至 Ф73mm，tm4= L/Vf=10s； 精銑中間孔下端面至周徑至 Ф73mm，tm5= L/Vf=10s。 工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜 Ф55mm 孔至圖樣尺寸。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗鏜中間孔至 Ф53mm、半精鏜中間孔至 Ф54mm、精鏜中間孔至 Ф55mm。 機床：T616 臥式鏜床。 刀具：YG8 硬質(zhì)合金鏜刀。 2.計算切削用量 單邊余量 分三次切除，則 第一次 。根據(jù)《簡明手冊》4.2-20 查得，,3mZ?map2? 取 。根據(jù)《簡明手冊》4.2-21 查得，?。?。rf/1 in/45r 3.計算切削基本工時： sfLtm3052.1???? 同理，當?shù)诙?，第三次 時，進給量 和map6map4.0?rmf/3.0? ，機床主軸轉(zhuǎn)速都取 64r/min，切削基本工時分別為 100s 和 80s。rf/12.0? 工序Ⅳ 以孔 φ40 為精基準，鉆孔至 φ7, 鉸孔至 φ8 確?？變?nèi)粗 糙度為 1.6。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 機床：組合機床。 刀具：Ф8mm 麻花鉆、Ф7mm 麻花鉆 2.計算切削用量 根據(jù)《切削手冊》查得，進給量為 0.18～0.33mm/z,現(xiàn)取 f=0.3mm/z，v=5m/min，?f 則： min/198501rdvnws ???? 查《簡明手冊》表 4.2-15，取 。所以實際切削速度為：in/195rwsnvw/.01950?? 3.計算切削基本工時： sfyltm32.019546?????? 工序Ⅴ 以 φ22 孔為精基準，鉆 φ7 孔。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 機床：組合機床。 刀具：Ф7mm 麻花鉆、Ф8mm 的絲錐。 2.計算切削用量 刀具：Ф7mm 麻花鉆。 根據(jù)《切削手冊》查得，進給量為 0.18～0.33mm/z,現(xiàn)取 f=0.3mm/z，v=5m/min，?f 則： min/215.701rdvnws ???? 查《簡明手冊》表 4.2-15，取 。所以實際切削速度為：i/95rwsnvw/1.019.0?? 3 計算切削基本工時： sfyltm32.019546??? 工序Ⅵ 以 φ40 上端面為精基準，攻 M8 螺紋。 1.加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 機床：組合機床。 刀具：Ф8mm 的絲錐。 2.切削用量 刀具：絲錐 M6，P=1mm 切削用量選為： ，機床主軸轉(zhuǎn)速為： ，按機床使用說明書選smv/1.0?min/219rns? ?。?，則 ；機動時， ，in/195rnw?l046? 3.計算切削基本工時： sfyltm32.019546???? 工序Ⅶ 倒角，4×R5mm。 工序Ⅷ 以 φ22mm 孔為精基準，將兩件兩件銑斷，銑斷量為 4，使其粗糙度為 6.3 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度 190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：銑斷后保證兩邊對稱相等。 刀具：YG 硬質(zhì)合金圓盤銑刀，厚度為 4mm。 機床：組合機床。 2.計算切削用量 查《切削手冊》 ，選擇進給量為： ,切削速度為： ，則：rmf/3.0?smv/1?in/107310rdvnws ???? 根據(jù)《簡明手冊》表 4.2-39，取 ，故實際切削速度為：in/10rw?smnvw/10? 查《切削手冊》表 4.2-40，剛好有 。min/40f? 3.計算切削基本工時： sfyltm1264037???? 4、夾具設(shè)計 (一)問題的提出 本夾具是用來銑 Φ40 的面,零件圖中大小孔的中心距有公差要求,因此這兩個小頭孔的中心距也有一 定的公差要求.另外,此中心線為三個側(cè)平面的設(shè)計基準,有一定的垂直公差要求.但此工序只是粗加工,因此 本工序加工時主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,而精度則不是主要問題. (二)夾具設(shè)計 1 定位基準選擇 底面對孔的中心線有一定的垂直度公差要求,因此應(yīng)以地面為主要定位基準..由于鑄件的公差要求較大, 利用小頭孔的外圓表面作為輔助定位基準時,只有采用自動對中夾具才能同時保證對稱的兩個零件的大小 孔的中心距的公差要求.為了提高加工效率,現(xiàn)決定采用兩把麻花鉆同時加工出兩個 8mm 的通孔.? 2.切削力和夾緊力計算 刀具：立銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 015??01?頂 刃 0n??側(cè) 刃 601~5??''30rK? 20.5Lm?2Z.8/famzmap.2 由參考文獻[5]5 表 1～2～9 可得銑削切削力的計算公式： 0.98.0.13pzFfDBn? 有： 0.9.8.1.0.152524836.2()N??????? 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)作為實際所需夾緊力的數(shù)值，即： FKW? 安全系數(shù) K 可按下式計算： 6543210? 式中： 為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻[5]1～2～1 可知其公式參數(shù)：6~ 13456.,.0,.,3KK? 由此可得： .21.01.3.0156??? 所以 845()WFN?? 由計算可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)。 使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。 查參考文獻[5]1～2～26 可知螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力 按以下公式計算有： )(210 ??????tgtQLWz 式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得： 6.2??.7zr ?901?52??'29??? 其中： 3()Lm)(8N 螺旋夾緊力： 04.W 該夾具采用螺旋夾緊機構(gòu)， 由上述計算易得： KW? ? 由計算可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)。 3.定位誤差分析 使加工基準和設(shè)計基準統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。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???? 與機床夾具有關(guān)的加工誤差 ，一般可用下式表示：j? MjjWDAZWj ???? ?? 由參考文獻[5]可得： ⑴定位誤差 ：11minDWd????? 1 21min2min.DdDdJarctgL??????? 其中： ，10.52D?20D ，dm?.3d?? ， 1in?2in4 ⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(minaxyj?? 其中接觸變形位移值： 1 ()(9.62nHBZyRaZkNcl??? 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??m05. ⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD1. 誤差總和： 0.853jwm??? 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。 （三）夾具設(shè)計及操作的簡要說明 當夾具有制造誤差、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 V 型塊。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。 應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。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。由于該工件體積小，經(jīng)過方 案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構(gòu)） 。 此外，當夾具有制造誤差，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 V 型塊。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。 設(shè)計總結(jié) 夾具課程設(shè)計即將結(jié)束?；仡櫿麄€過程，經(jīng)過老師和同學(xué)的幫助，還有自己不懈的努 力，終于定時定量的完成了這次課程設(shè)計。課程設(shè)計作為機械制造與自動化專業(yè)的重點， 使理論與實踐結(jié)合，對理論知識加深了理解，使生產(chǎn)實習(xí)中的理解和認識也到了強化。 本次課程設(shè)計主要是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計和專用夾具設(shè)計。機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 運用了基準選擇等知識，夾具設(shè)計的運用了工件定位、夾緊機構(gòu)等知識。通過此次設(shè)計， 使我基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。 學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。本次設(shè)計還存在很多不足之處。由于對知識 的掌握不夠扎實，在設(shè)計過程中不能全面地考慮問題。仍需要進一步研究和實踐。 這次設(shè)計，讓我對基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的 訓(xùn)練。提高了思考、解決問題，創(chuàng)新設(shè)計的能力。為以后的設(shè)計工作打下了較好基礎(chǔ)。本 設(shè)計存在很多不足之處，最后懇請老師、同學(xué)批評指正！ 參考文獻: 1.楊叔子，機械加工工藝師手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2004。 2. 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會，金屬切削手冊[M]，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2004。 3. 李洪，機械加工工藝手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1990。 4. 方昆凡，公差與配合手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1999。 5.王光斗，王春福，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000。 6. 東北重型機械學(xué)院等，機床夾具設(shè)計手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1979。 7. 吳宗澤，機械設(shè)計實用手冊[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000。 8.劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊[M]，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社， 1987。 9. 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會，金屬切削手冊[M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。 10. 周永強，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2002。 11.黃如林.切屑加工簡明實用手冊 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2004.7. 12.王紹俊.機械制造工藝手冊. 北京:機械工業(yè)出版社,1985. 13.孟少農(nóng).機械加工工藝手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1991. 14. 楊叔子.機械加工工藝師手冊.北京:機械工業(yè)出版社，2001. 15. 王光斗、王春福．機床夾具設(shè)計手冊．上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2001. 16.吳宗澤、羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊. 北京:高等教育出版社 2006