2289 變速撥叉零件的機械加工工藝及工藝裝備設(shè)計

2289 變速撥叉零件的機械加工工藝及工藝裝備設(shè)計,變速,零件,機械,加工,工藝,裝備,設(shè)備,設(shè)計 1汽車制造工藝學課程設(shè)計報告書設(shè)計題目： 變速撥叉零件的機械加工工藝及工藝裝備設(shè)計院 系 機 械 工 程 學 院班 級 學 號 姓 名 成 績 指導教師 2汽車制造工藝學課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目： 變速撥叉零件的機械加工工藝及工藝裝備設(shè)計（中批量生產(chǎn)）內(nèi)容 1.主要零件圖 2 張 2．毛坯圖 1 張3．機械制造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)計報告書 1 份3一． 設(shè)計的目的汽車制造工藝學課程設(shè)計,是在學完汽車制造工藝學后進行的一項教學環(huán)節(jié)；在老師的指導下，要求在設(shè)計中能初步學會綜合運用以前所學過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計達到以下目的：1、能熟練的運用機械制造工藝學的基本理論和夾具設(shè)計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。2、通過對零件某道工序的夾具設(shè)計，學會工藝裝備設(shè)計的一般方法。通過學生親手設(shè)計夾具的訓練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。3、課程設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊、查詢相關(guān)資料等，增強學生解決工程實際問題的獨立工作能力。二、零件的分析（一）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。零件的 φ25 孔與操縱機構(gòu)相連，φ55 半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。（二）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：1．小頭孔 φ25 ；023.?2.小頭孔軸線側(cè)面端面的距離 03.?3．大頭半圓孔 Ф 及其端面；4.05?4.兩孔中心距 Ф 1.203?5．16×8 槽；6．φ40 外圓斜面；7. 工件尺寸為 40 的外側(cè)面8．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。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。4三、工藝規(guī)程設(shè)計（一）確定毛坯的制造形式已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；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。零件材料為 HT200?？紤]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)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第 41 頁表 2.2-5，選用鑄件尺寸公差等級為 CT-12。（二）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，加工工藝過程中會問題百出，甚至還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。（1）粗基準的選擇。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 圓一個端面作為粗基準加工另一個端面。再加一個鉤形壓板和一個 V 形塊限制自由度，達到完全定位。（2）精基準的選擇。主要因該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。（三）制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1．工藝路線方案一工序 1 粗鏜，半精鏜 φ55 孔工序 2 粗銑，精銑 φ55 孔兩端面工序 3 銑斷，使之為兩個零件工序 4 粗銑，精銑尺寸為 40 的外側(cè)面工序 5 銑 φ40 外圓斜面工序 6 銑 16×8 槽工序 7 鉆、擴、粗鉸、精鉸 Φ25 孔工序 8 去毛刺；工序 9 終檢。2．工藝路線方案二工序 1 銑斷，使之為兩個零件工序 2 鉆、擴、粗鉸、精鉸 Φ25 孔工序 3 粗銑，精銑尺寸為 40 的外側(cè)面工序 4 銑 16×8 槽工序 5 粗鏜，半精鏜 φ55 孔工序 6 粗銑，精銑 φ55 孔兩端面工序 7 銑 φ40 外圓斜面工序 8 去毛刺；5工序 9 終檢。3．工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一是先加工 φ55 孔，以便于后續(xù)加工，并利用了兩件合鑄的優(yōu)勢，提高了工作效率，然后在銑床上把所有銑的工序全部弄完，省去了在各機床間切換的麻煩，最后加工孔；方案二是先銑斷，使之為兩個工件，分別加工。先加工小頭孔，然后以小頭孔為基準，進行其他工序的加工。顯然，方案二不如方案一效率高。但由于大頭孔端面和槽都與小頭孔有垂直度要求，可以先加工小頭孔，后加工槽；大頭孔應該利用兩件合鑄的優(yōu)勢，所以還是先加工 φ55 大頭孔。可以將工序定為：工序 1 粗鏜，半精鏜 φ55 孔，以 φ40 外圓面為粗基準，選用 T740 型臥式金剛鏜床和專用夾具工序 2 銑斷，使之為兩個零件，選用 X60 臥式銑床和專用夾具。工序 3 鉆、擴、粗鉸、精鉸 Φ25 孔，以 Φ40 外圓為定位基準，選用Z5125A 立式鉆床和專用夾具。工序 4 粗、精銑 φ55 孔兩端面，以 φ25 孔定位，選用 XA6132 臥式銑床和專用夾具。工序 5 銑 φ40 外圓斜面，以 φ25 孔定位，選用 XA6132 臥式銑床和專用夾具。工序 6 粗銑、精銑尺寸為 40 的外側(cè)面，以 φ25 孔定位，選用 XA6132 臥式銑床和專用夾具。工序 7 銑 16×8 槽，以 φ25 孔定位，選用 x61W 型萬能銑床和專用夾具。工序 8 去毛刺；工序 9 終檢。這樣，看起來工序簡潔且保證了垂直度的要求，還能充分利用兩件合鑄的優(yōu)勢。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定“CA6140 車床撥叉” ；零件材料為 HT200，硬度 190～210HB，毛皮重量1.12kg，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。1.毛坯圖62、圓柱表面工序尺寸：加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級 工序尺寸 表面粗糙度鑄件 6.0 CT12 5.149??粗鏜 4.0 IT12 203?6.3φ55IT12半精鏜 2.0 IT10 4.03.2鉆孔 23 IT11 1.2?擴孔 1.8 IT10 084.?6.3粗鉸孔 0.14 IT8 3.09?3.2φ25IT7精鉸孔 0.06 IT7 2.51.63、平面工序尺寸：加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級 工序尺寸 表面粗糙度鑄件 5.0 CT12 5.17?粗銑 4.0 IT12 02.3?6.3φ55 孔的上下端面精銑 1.0 IT10 6.1803.2鑄件 2.0 CT12 5?粗銑 1.5 IT1223.50-0.6 6.3尺寸為40 的外側(cè)面精銑 0.5 IT10230-0.3 3.2（五）確立切削用量及基本工時工序 1：粗鏜，半精鏜 φ55 孔機床：T740 型臥式金剛鏜床，加專用夾具刀具：選用 90°硬質(zhì)合金 YT5 鏜刀，1. 粗鏜孔至 φ53 mm(1)背吃刀量 ap單邊余量 Z＝2 mm,可一次切除，則 ap＝2mm。7（2）進給量 f查得 f=0.21 mm/r(3)切削速度 vc查得 vc=1.28 m/s則，n s＝ ＝ =7.69 r/s (461.5 r/min)1000vπ d 1000×1.28π ×53按機床選取 nw=7.16 r/s ( 430 r/min)所以實際切削速度 vc = = =1.19 m/sndπ1000 7.16×53×π1000(4)切削工時 tt= = =0.22 minLi+Lw+Lonf 17+2+1430×0.212.半精鏜孔至 φ55 mm選用一個刀桿，T60 臥式鏜床同時對工件進行粗，半精鏜孔，故進給量，切削速度及工時均與前相同即：f=0.21 mm/rnw=7.16 r/s ( 430 r/min)t=0.22 min工序 2： 銑斷機床：選用 X60 臥式銑床，專用夾具刀具：中齒鋸片銑刀 d=160mm L=4 mm z=40刀具壽命：查表高速鋼切斷銑刀 d≤40T=45 min（1）.切削用量 apap=17 mm 一次走刀切斷（2）.進給量 fz查得 fz=0.1 mm/z（3）.切削速度 vc查表 ：v c =54.9 m/min查得 vc=1.28 m/sns＝ ＝1000×54.9/(3.14×160)=109r/min1000vπ d根據(jù) x60 臥式銑床說明書《設(shè)計手冊》表 按機床選取 nw==100r/min所以實際切削速度 vc = =160×100×3.14/1000=50.24 m/minndπ1000（4）.計算基本工時此時工作臺每分鐘進給量 應為：fm8min/401.0nZfwzm???查《切削手冊》表 4.2-40，剛好有 。i/f計算切削基本工時：tm= = =0.5 minl+y+Δfm 160+40400工序 3： 鉆、擴、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Φ24.8 的孔，再粗鉸 Φ24.94 孔，再精鉸 Φ25 孔。機床：Z5125A 立式鉆床，專用夾具。刀具：Φ23 麻花鉆，Φ24.8 的擴刀，鉸刀。2.計算切削用量（1）鉆 Φ23 的孔。①進給量查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》P47 表 2-23 鉆孔進給量 f 為0.39~0.47 mm/r，由于零件在加工 23mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘?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。所以進給量 f= 0.25mm/z② 鉆削速度切削速度：根據(jù)手冊表 2.13 及表 2.14，查得切削速度 V=18m/min。ns＝1000vπ d min)/(24.9318r???根據(jù)手冊 ns=300r/min,故切削速度為vc = ndπ1000 i)/(67.102?③ 切削工時l=23mm， l1=13.2mm.查《工藝手冊》 P9-143 表 9.4-31，切削工時計算公式： (min)5.12.03821?????nwfltm（2）擴 Φ24.8 的孔① 擴孔的進給量　查《切削用量手冊》表 2.10 規(guī)定,查得擴孔鉆擴 Φ24.8 的孔時的進給量,并根據(jù)機床規(guī)格選取9F=0.3 mm/z②切削速度擴孔鉆擴孔的切削速度,根據(jù)《工藝手冊》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心孔時的切削速度.故V=0.4×21.67=8.668m/minmin)/(3.18.24610rdwvns????按機床選取 nw=195r/min.③切削工時切削工時時切入 L1=1.8mm,切出 L2=1.5mm(in)4.13.0195821?????nwflt（3）粗鉸 Φ24.94 的孔① 粗鉸孔時的進給量根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時的進給量和切削速度約為鉆孔時的 1/2~1/3,故F=1/3f 鉆 =1/3×0.3=0.1mm/rV=1/3V 鉆 =1/3×21.67=7.22m/minmin)/(2.94.710rdwvns????②切削速度按機床選取 nw=195r/min,所以實際切削速度 i)/(7.150.10V③切削工時切削工時,切入 l2=0.14mm,切出 l1=1.5mm.(min)18.4.0195821?????nwfltm（4）精鉸 Φ25 的孔① 精鉸孔時的進給量根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時的進給量和切削速度約為鉆孔時的 1/2~1/3,故F=1/3f 鉆 =1/3×0.3=0.1mm/rV=1/3V 鉆 =1/3×21.67=7.22m/min min)/(975.12.10rdwvns????②切削速度按機床選取 nw=195r/min,所以實際切削速度 i)/(3.105V③切削工時10切削工時,切入 l2=0.06mm,切出 l1=0mm.(min)1.4.01956821?????nwfltm工序 4：粗銑，精銑 φ55 孔上、下端面 1.粗銑 φ55 孔上下端面。機床：XA6132 臥式銑床，專用夾具。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 ae>60,深度 apPcc=2.7kw。故校驗合格。（6）計算基本工時tm＝L/ V f=(125+30)/375=0.41min.2. 精銑 φ55 孔上下端面。（1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇 ap=0.5mm，一次走刀即可完成所需長度。（2） 每齒進給量 機床功率為 7.5kw。查《切削手冊》選 f=0.5 mm/z。（3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表 3.7，后刀面最大磨損為 1.0~1.5mm。查《切削手冊》表 3.8，壽命 T=180min（4） 計算切削速度按《切削手冊》 ，將 f 降一級為 f=0.5 mm/z。查得 Vc＝110mm/s，n=252r/min,V f=577mm/s據(jù) XA6132 銑床參數(shù)，選擇 nc=235r/min,Vfc=600mm/s,則實際切削速度 V c=600.4,實際進給量為 fzc=V fc/ncz=0.21mm/z。（5)校驗機床功率 查《切削手冊》,而機床所能提供功率為Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。故校驗合格。（6）計算基本工時tm＝L/ V f=(125+30)/375=0.41min.11工序 5： 銑 φ40 外圓斜面 機床：XA6132 臥式銑床，專用夾具。刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀（1）進給量 f查表 af=0.15 mm/z (2)切削速度 vc 查得 v=27 m/mind=175mm 齒數(shù) z=16則 ns＝ ＝ =49 r/min1000vπ d 1000×273.14×175按機床選取 nw=47.5 r/min所以實際切削速度 vc = = =26.1 m/minndπ1000 π ×175×47.51000(3)基本工時 tt = =2 minLi+Lw+Lonf 175+5347.5×16×0.15工序 6：粗銑、精銑尺寸為 40 的外側(cè)面機床：XA6132 臥式銑床，專用夾具。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 aePcc。故校驗合格。最終確定 a p=1.5mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f 12z=0.16mm/z。（6）計算基本工時tm＝L/ V f=(32+80)/475=0.09min。2.精銑（1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇 ap=0.5mm，一次走刀即可完成所需長度。（2） 每齒進給量 機床功率為 7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量 f=0.14 mm/z。（3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表 3.7，后刀面最大磨損為 1.0~1.5mm。查《切削手冊》表 3.8，壽命 T=180min（4） 計算切削速度查得 V c＝98mm/s，則 n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù) XA6132 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=119.3m/min,實際進給量為 f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。（5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定 a p=1.0mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。（6）計算基本工時tm＝L/ V f=(32+80)/475=0.09min。工序 7：銑 16×8 槽機床：x61W 型萬能銑床，專用夾具刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀 do=16mm， 國家標準 GB1118 D=160mm d=40mm L=16mm 齒數(shù) z=24（1）. 走刀量 f 由表查得 f =0.67 mm/r（2）.銑刀磨鈍標準和耐用度由表查得 磨鈍標準為 0.2~0.3耐用度為 T=150min （3）.切削速度 v由式 vPuwYfXpmqVkzaTdCVv0?查表得其中： 修正系數(shù) .1vk40?2.vq1.0?vX4.vYm=0.5 5.0?vu.v mzff 867. 6wa8p代入上式，可得 v=49.5m/min=0.82m/s 則 in/5.390/.61rsrdwns ??13按機床選取主軸轉(zhuǎn)速為 6.33 r/s所以，實際切削速度為 min/2.196/27.310sdnvw???（4）.計算切削工時=0.55minsznaylvLTffm.??四、夾具設(shè)計夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。（一）提出問題（1）怎樣限制零件的自由度；V 形塊限制 4 個自由度，定位塊限制 1 個自由度，限位銷限制 1 個自由度。（2）怎樣夾緊；設(shè)計夾具由螺旋夾緊配合 V 形塊夾緊工件，定位塊起支撐工件的作用。（3）設(shè)計的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和擴刀、鉸刀，排削通過鉆模板與工件之間的間隙排削。（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。（二）設(shè)計思想設(shè)計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計的夾具完全符合要求。本夾具主要用來對 φ25H7 孔進行加工，這個孔尺寸精度要求為 H7，表面粗糙度 Ra1.6，鉆、擴、粗鉸、精鉸以可滿足其精度。所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。（三）夾具設(shè)計1、定位基準的選擇據(jù)《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。故加工 φ25H7 孔時，采用 φ40的外圓面和其的下端面作為定位基準。2、切削力及夾緊力的計算刀具：Φ23 的麻花鉆，Φ24.8 的擴孔鉆，鉸刀。①鉆孔切削力：查《機床夾具設(shè)計手冊》 P70 表 3-6，得鉆削力計算公式： HBDS6.09.06.7??式中 P───鉆削力14t───鉆削深度, 80mmS───每轉(zhuǎn)進給量, 0.25mmD───麻花鉆直徑, Φ23mmHB───布氏硬度，140HBS 所以 HBDSP6.09.06.7??=800（N）鉆孔的扭矩： M6.094.0201.??式中 S───每轉(zhuǎn)進給量, 0.25mmD───麻花鉆直徑, Φ23mmHB───布氏硬度，140HBS HBSD6.094.0201.???= ×0.014× ×325..=1580(N·M)②擴孔時的切削力：查《機床夾具設(shè)計手冊》 P70 表 3-6，得鉆削力計算公式：tP6.04.02.19??式中 P───切削力t───鉆削深度, 80mmS───每轉(zhuǎn)進給量, 0.3mmD───擴孔鉆直徑, Φ24.8mmHB───布氏硬度，140HBS 所以 HBStP6.04.02.19??= 873（N）擴孔的扭矩： DMt??4.06.075.031.式中 t───鉆削深度, 80mmS───每轉(zhuǎn)進給量, 0.3mmD───麻花鉆直徑, Φ24.8mmHB───布氏硬度，140HBS DHBSt???4.06.075.031.=1263（N·M）②鉆孔夾緊力：查《機床夾具設(shè)計手冊》P70 表 3-6，查得工件以 V 形塊和定位塊定位時所需夾緊力計算公式：15dtdfLQWgz 132)(??????式中 φ───螺紋摩擦角───平頭螺桿端的直徑d1─── 工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16f───螺桿直徑z───螺紋升角?Q ───手柄作用力L ───手柄長度則所需夾緊力 dtdfLQWgz 132)(??????=399（N）根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。3、定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為 V 形塊與定位塊，因為該定位元件的定位基準為孔的軸線，所以基準重合△B=0，由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差。△Y=0.707δd =0.707×0.025mm=0.0177mm4、夾具操作說明此次設(shè)計的夾具夾緊原理為：通過 φ40 外圓、平面和側(cè)面為定位基準，在V 形塊、支承板和擋銷上實現(xiàn)完全定位，以鉆模板引導刀具進行加工。采用手動螺旋快速夾緊機構(gòu)夾緊工件。五、小 結(jié)16課程設(shè)計作為《汽車制造工藝學》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。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。學會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等?？偟膩碚f，這次設(shè)計，使我在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練。提高了我的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請老師批評指正！六、參考文獻1、李益民主編.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，19942、機床夾具設(shè)計手冊.北京：中國科學技術(shù)出版社3、趙家齊主編.機械制造工藝學課程設(shè)計指導書.北京.機械工業(yè)出版社，20004、吳拓、方瓊珊主編. 機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導書.北京：機械工業(yè)出版社，20055、曾志偉、呂明主編，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，武漢理工大學出版社，2001 年6、肖詩綱主編，切削用量手冊，機械工業(yè)出版社，1993 年7、曾東建主編，汽車制造工藝學，機械工業(yè)出版社8、機械設(shè)計手冊（上冊） ， 《機械設(shè)計手冊》聯(lián)合編寫組編，化學工業(yè)出版社產(chǎn)品型號 CA6140 零件圖號 8310006機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品名稱 車床 零件名稱 撥叉 共 1 頁 第 1 頁材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄鐵 毛坯外形 尺寸每毛坯可制件數(shù)2 每臺件數(shù) 1 備注工時工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 車間 工段 設(shè)備 工藝裝備 準終 單件（min）1 鏜孔 1） 粗鏜至 φ53 孔2） 半精鏜至 φ55 孔 鏜床車間2 T740 型臥式金剛鏜床專用夾具，硬質(zhì)合金YT5 鏜刀，游標卡尺. 0.442 銑斷 銑斷，使之為兩個零件 銑床車間 1 X60 臥式銑床 專用夾具，中齒鋸片銑刀0.53 鉆、擴、鉸孔1）鉆 Φ23 的孔2）擴孔至 Φ24.8 3）粗鉸孔至 Φ24.94 4）精鉸孔至 Φ25 鉆床車間 4 Z5125A 立式鉆床 專用夾具，Φ23 麻花鉆，Φ24.8 的擴刀，鉸刀，游標卡尺，內(nèi)徑千分尺11.234 銑削 1） 粗銑 φ55 孔兩端面至 132） 精銑 φ55 孔兩端面至 12銑床車間 2 XA6132 臥式銑床 專用夾具，硬質(zhì)合金鋼端銑刀，游標卡尺0.825 銑削 粗銑 φ40 外圓斜面 銑床車間 1 XA6132 臥式銑床 專用夾具，高速鋼鑲齒三面刃銑刀，游標卡尺，2.06 銑削 1) 粗銑尺寸為 40 的外側(cè)面至 23.52) 精銑尺寸為 40 的外側(cè)面至 23銑床車間 2 XA6132 臥式銑床 專用夾具，硬質(zhì)合金鋼端銑刀，游標卡尺0.187 銑槽 銑 16×8 的槽 銑床車間 1 x61W 型萬能銑床 專用夾具，高速鋼直齒三面刃銑刀，游標卡尺0.558 去毛刺 專用夾具9 終檢 檢驗車間 塞規(guī)，卡尺等設(shè)計日期審核日期標準化日期會簽日期標記 處數(shù) 更改文件 簽字 日 標 處 更改文件號 簽字 日期 2009-1-3號 期 記 數(shù)1汽車制造工藝學課程設(shè)計報告書設(shè)計題目： 變速撥叉零件的機械加工工藝及工藝裝備設(shè)計院 系 機 械 工 程 學 院班 級 學 號 姓 名 成 績 指導教師 2汽車制造工藝學課程設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計題目： 變速撥叉零件的機械加工工藝及工藝裝備設(shè)計（中批量生產(chǎn)）內(nèi)容 1.主要零件圖 2 張 2．毛坯圖 1 張3．機械制造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)計報告書 1 份3一． 設(shè)計的目的汽車制造工藝學課程設(shè)計,是在學完汽車制造工藝學后進行的一項教學環(huán)節(jié)；在老師的指導下，要求在設(shè)計中能初步學會綜合運用以前所學過的全部課程，并且獨立完成的一項工程基本訓練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計達到以下目的：1、能熟練的運用機械制造工藝學的基本理論和夾具設(shè)計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制訂工藝規(guī)程等問題的方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。2、通過對零件某道工序的夾具設(shè)計，學會工藝裝備設(shè)計的一般方法。通過學生親手設(shè)計夾具的訓練，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。3、課程設(shè)計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊、查詢相關(guān)資料等，增強學生解決工程實際問題的獨立工作能力。二、零件的分析（一）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。零件的 φ25 孔與操縱機構(gòu)相連，φ55 半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。（二）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：1．小頭孔 φ25 ；023.?2.小頭孔軸線側(cè)面端面的距離 03.?3．大頭半圓孔 Ф 及其端面；4.05?4.兩孔中心距 Ф 1.203?5．16×8 槽；6．φ40 外圓斜面；7. 工件尺寸為 40 的外側(cè)面8．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。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。4三、工藝規(guī)程設(shè)計（一）確定毛坯的制造形式已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；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。零件材料為 HT200?？紤]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)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》第 41 頁表 2.2-5，選用鑄件尺寸公差等級為 CT-12。（二）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，加工工藝過程中會問題百出，甚至還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。（1）粗基準的選擇。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 圓一個端面作為粗基準加工另一個端面。再加一個鉤形壓板和一個 V 形塊限制自由度，達到完全定位。（2）精基準的選擇。主要因該考慮基準重合的問題。當設(shè)計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不在重復。（三）制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1．工藝路線方案一工序 1 粗鏜，半精鏜 φ55 孔工序 2 粗銑，精銑 φ55 孔兩端面工序 3 銑斷，使之為兩個零件工序 4 粗銑，精銑尺寸為 40 的外側(cè)面工序 5 銑 φ40 外圓斜面工序 6 銑 16×8 槽工序 7 鉆、擴、粗鉸、精鉸 Φ25 孔工序 8 去毛刺；工序 9 終檢。2．工藝路線方案二工序 1 銑斷，使之為兩個零件工序 2 鉆、擴、粗鉸、精鉸 Φ25 孔工序 3 粗銑，精銑尺寸為 40 的外側(cè)面工序 4 銑 16×8 槽工序 5 粗鏜，半精鏜 φ55 孔工序 6 粗銑，精銑 φ55 孔兩端面工序 7 銑 φ40 外圓斜面工序 8 去毛刺；5工序 9 終檢。3．工藝方案的比較與分析上述兩個方案的特點在于：方案一是先加工 φ55 孔，以便于后續(xù)加工，并利用了兩件合鑄的優(yōu)勢，提高了工作效率，然后在銑床上把所有銑的工序全部弄完，省去了在各機床間切換的麻煩，最后加工孔；方案二是先銑斷，使之為兩個工件，分別加工。先加工小頭孔，然后以小頭孔為基準，進行其他工序的加工。顯然，方案二不如方案一效率高。但由于大頭孔端面和槽都與小頭孔有垂直度要求，可以先加工小頭孔，后加工槽；大頭孔應該利用兩件合鑄的優(yōu)勢，所以還是先加工 φ55 大頭孔?？梢詫⒐ば蚨椋汗ば?1 粗鏜，半精鏜 φ55 孔，以 φ40 外圓面為粗基準，選用 T740 型臥式金剛鏜床和專用夾具工序 2 銑斷，使之為兩個零件，選用 X60 臥式銑床和專用夾具。工序 3 鉆、擴、粗鉸、精鉸 Φ25 孔，以 Φ40 外圓為定位基準，選用Z5125A 立式鉆床和專用夾具。工序 4 粗、精銑 φ55 孔兩端面，以 φ25 孔定位，選用 XA6132 臥式銑床和專用夾具。工序 5 銑 φ40 外圓斜面，以 φ25 孔定位，選用 XA6132 臥式銑床和專用夾具。工序 6 粗銑、精銑尺寸為 40 的外側(cè)面，以 φ25 孔定位，選用 XA6132 臥式銑床和專用夾具。工序 7 銑 16×8 槽，以 φ25 孔定位，選用 x61W 型萬能銑床和專用夾具。工序 8 去毛刺；工序 9 終檢。這樣，看起來工序簡潔且保證了垂直度的要求，還能充分利用兩件合鑄的優(yōu)勢。（四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定“CA6140 車床撥叉” ；零件材料為 HT200，硬度 190～210HB，毛皮重量1.12kg，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。1.毛坯圖62、圓柱表面工序尺寸：加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級 工序尺寸 表面粗糙度鑄件 6.0 CT12 5.149??粗鏜 4.0 IT12 203?6.3φ55IT12半精鏜 2.0 IT10 4.03.2鉆孔 23 IT11 1.2?擴孔 1.8 IT10 084.?6.3粗鉸孔 0.14 IT8 3.09?3.2φ25IT7精鉸孔 0.06 IT7 2.51.63、平面工序尺寸：加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 精度等級 工序尺寸 表面粗糙度鑄件 5.0 CT12 5.17?粗銑 4.0 IT12 02.3?6.3φ55 孔的上下端面精銑 1.0 IT10 6.1803.2鑄件 2.0 CT12 5?粗銑 1.5 IT1223.50-0.6 6.3尺寸為40 的外側(cè)面精銑 0.5 IT10230-0.3 3.2（五）確立切削用量及基本工時工序 1：粗鏜，半精鏜 φ55 孔機床：T740 型臥式金剛鏜床，加專用夾具刀具：選用 90°硬質(zhì)合金 YT5 鏜刀，1. 粗鏜孔至 φ53 mm(1)背吃刀量 ap單邊余量 Z＝2 mm,可一次切除，則 ap＝2mm。7（2）進給量 f查得 f=0.21 mm/r(3)切削速度 vc查得 vc=1.28 m/s則，n s＝ ＝ =7.69 r/s (461.5 r/min)1000vπ d 1000×1.28π ×53按機床選取 nw=7.16 r/s ( 430 r/min)所以實際切削速度 vc = = =1.19 m/sndπ1000 7.16×53×π1000(4)切削工時 tt= = =0.22 minLi+Lw+Lonf 17+2+1430×0.212.半精鏜孔至 φ55 mm選用一個刀桿，T60 臥式鏜床同時對工件進行粗，半精鏜孔，故進給量，切削速度及工時均與前相同即：f=0.21 mm/rnw=7.16 r/s ( 430 r/min)t=0.22 min工序 2： 銑斷機床：選用 X60 臥式銑床，專用夾具刀具：中齒鋸片銑刀 d=160mm L=4 mm z=40刀具壽命：查表高速鋼切斷銑刀 d≤40T=45 min（1）.切削用量 apap=17 mm 一次走刀切斷（2）.進給量 fz查得 fz=0.1 mm/z（3）.切削速度 vc查表 ：v c =54.9 m/min查得 vc=1.28 m/sns＝ ＝1000×54.9/(3.14×160)=109r/min1000vπ d根據(jù) x60 臥式銑床說明書《設(shè)計手冊》表 按機床選取 nw==100r/min所以實際切削速度 vc = =160×100×3.14/1000=50.24 m/minndπ1000（4）.計算基本工時此時工作臺每分鐘進給量 應為：fm8min/401.0nZfwzm???查《切削手冊》表 4.2-40，剛好有 。i/f計算切削基本工時：tm= = =0.5 minl+y+Δfm 160+40400工序 3： 鉆、擴、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Φ24.8 的孔，再粗鉸 Φ24.94 孔，再精鉸 Φ25 孔。機床：Z5125A 立式鉆床，專用夾具。刀具：Φ23 麻花鉆，Φ24.8 的擴刀，鉸刀。2.計算切削用量（1）鉆 Φ23 的孔。①進給量查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導》P47 表 2-23 鉆孔進給量 f 為0.39~0.47 mm/r，由于零件在加工 23mm 孔時屬于低剛度零件，故進給量應乘?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。所以進給量 f= 0.25mm/z② 鉆削速度切削速度：根據(jù)手冊表 2.13 及表 2.14，查得切削速度 V=18m/min。ns＝1000vπ d min)/(24.9318r???根據(jù)手冊 ns=300r/min,故切削速度為vc = ndπ1000 i)/(67.102?③ 切削工時l=23mm， l1=13.2mm.查《工藝手冊》 P9-143 表 9.4-31，切削工時計算公式： (min)5.12.03821?????nwfltm（2）擴 Φ24.8 的孔① 擴孔的進給量　查《切削用量手冊》表 2.10 規(guī)定,查得擴孔鉆擴 Φ24.8 的孔時的進給量,并根據(jù)機床規(guī)格選取9F=0.3 mm/z②切削速度擴孔鉆擴孔的切削速度,根據(jù)《工藝手冊》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心孔時的切削速度.故V=0.4×21.67=8.668m/minmin)/(3.18.24610rdwvns????按機床選取 nw=195r/min.③切削工時切削工時時切入 L1=1.8mm,切出 L2=1.5mm(in)4.13.0195821?????nwflt（3）粗鉸 Φ24.94 的孔① 粗鉸孔時的進給量根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時的進給量和切削速度約為鉆孔時的 1/2~1/3,故F=1/3f 鉆 =1/3×0.3=0.1mm/rV=1/3V 鉆 =1/3×21.67=7.22m/minmin)/(2.94.710rdwvns????②切削速度按機床選取 nw=195r/min,所以實際切削速度 i)/(7.150.10V③切削工時切削工時,切入 l2=0.14mm,切出 l1=1.5mm.(min)18.4.0195821?????nwfltm（4）精鉸 Φ25 的孔① 精鉸孔時的進給量根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時的進給量和切削速度約為鉆孔時的 1/2~1/3,故F=1/3f 鉆 =1/3×0.3=0.1mm/rV=1/3V 鉆 =1/3×21.67=7.22m/min min)/(975.12.10rdwvns????②切削速度按機床選取 nw=195r/min,所以實際切削速度 i)/(3.105V③切削工時10切削工時,切入 l2=0.06mm,切出 l1=0mm.(min)1.4.01956821?????nwfltm工序 4：粗銑，精銑 φ55 孔上、下端面 1.粗銑 φ55 孔上下端面。機床：XA6132 臥式銑床，專用夾具。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 ae>60,深度 apPcc=2.7kw。故校驗合格。（6）計算基本工時tm＝L/ V f=(125+30)/375=0.41min.2. 精銑 φ55 孔上下端面。（1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇 ap=0.5mm，一次走刀即可完成所需長度。（2） 每齒進給量 機床功率為 7.5kw。查《切削手冊》選 f=0.5 mm/z。（3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表 3.7，后刀面最大磨損為 1.0~1.5mm。查《切削手冊》表 3.8，壽命 T=180min（4） 計算切削速度按《切削手冊》 ，將 f 降一級為 f=0.5 mm/z。查得 Vc＝110mm/s，n=252r/min,V f=577mm/s據(jù) XA6132 銑床參數(shù)，選擇 nc=235r/min,Vfc=600mm/s,則實際切削速度 V c=600.4,實際進給量為 fzc=V fc/ncz=0.21mm/z。（5)校驗機床功率 查《切削手冊》,而機床所能提供功率為Pcm=56.3kw>Pcc=2.7kw。故校驗合格。（6）計算基本工時tm＝L/ V f=(125+30)/375=0.41min.11工序 5： 銑 φ40 外圓斜面 機床：XA6132 臥式銑床，專用夾具。刀具：高速鋼鑲齒三面刃銑刀（1）進給量 f查表 af=0.15 mm/z (2)切削速度 vc 查得 v=27 m/mind=175mm 齒數(shù) z=16則 ns＝ ＝ =49 r/min1000vπ d 1000×273.14×175按機床選取 nw=47.5 r/min所以實際切削速度 vc = = =26.1 m/minndπ1000 π ×175×47.51000(3)基本工時 tt = =2 minLi+Lw+Lonf 175+5347.5×16×0.15工序 6：粗銑、精銑尺寸為 40 的外側(cè)面機床：XA6132 臥式銑床，專用夾具。刀具：W18Cr4V 硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號 YG6。銑削寬度 aePcc。故校驗合格。最終確定 a p=1.5mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f 12z=0.16mm/z。（6）計算基本工時tm＝L/ V f=(32+80)/475=0.09min。2.精銑（1） 銑削深度 因為切削量較小，故可以選擇 ap=0.5mm，一次走刀即可完成所需長度。（2） 每齒進給量 機床功率為 7.5kw。查《切削手冊》f=0.14~0.24mm/z。由于是對稱銑，選較小量 f=0.14 mm/z。（3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表 3.7，后刀面最大磨損為 1.0~1.5mm。查《切削手冊》表 3.8，壽命 T=180min（4） 計算切削速度查得 V c＝98mm/s，則 n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù) XA6132 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=119.3m/min,實際進給量為 f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。（5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw,而機床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定 a p=1.0mm，n c=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。（6）計算基本工時tm＝L/ V f=(32+80)/475=0.09min。工序 7：銑 16×8 槽機床：x61W 型萬能銑床，專用夾具刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀 do=16mm， 國家標準 GB1118 D=160mm d=40mm L=16mm 齒數(shù) z=24（1）. 走刀量 f 由表查得 f =0.67 mm/r（2）.銑刀磨鈍標準和耐用度由表查得 磨鈍標準為 0.2~0.3耐用度為 T=150min （3）.切削速度 v由式 vPuwYfXpmqVkzaTdCVv0?查表得其中： 修正系數(shù) .1vk40?2.vq1.0?vX4.vYm=0.5 5.0?vu.v mzff 867. 6wa8p代入上式，可得 v=49.5m/min=0.82m/s 則 in/5.390/.61rsrdwns ??13按機床選取主軸轉(zhuǎn)速為 6.33 r/s所以，實際切削速度為 min/2.196/27.310sdnvw???（4）.計算切削工時=0.55minsznaylvLTffm.??四、夾具設(shè)計夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。（一）提出問題（1）怎樣限制零件的自由度；V 形塊限制 4 個自由度，定位塊限制 1 個自由度，限位銷限制 1 個自由度。（2）怎樣夾緊；設(shè)計夾具由螺旋夾緊配合 V 形塊夾緊工件，定位塊起支撐工件的作用。（3）設(shè)計的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和擴刀、鉸刀，排削通過鉆模板與工件之間的間隙排削。（4）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。（二）設(shè)計思想設(shè)計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計的夾具完全符合要求。本夾具主要用來對 φ25H7 孔進行加工，這個孔尺寸精度要求為 H7，表面粗糙度 Ra1.6，鉆、擴、粗鉸、精鉸以可滿足其精度。所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。（三）夾具設(shè)計1、定位基準的選擇據(jù)《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。故加工 φ25H7 孔時，采用 φ40的外圓面和其的下端面作為定位基準。2、切削力及夾緊力的計算刀具：Φ23 的麻花鉆，Φ24.8 的擴孔鉆，鉸刀。①鉆孔切削力：查《機床夾具設(shè)計手冊》 P70 表 3-6，得鉆削力計算公式： HBDS6.09.06.7??式中 P───鉆削力14t───鉆削深度, 80mmS───每轉(zhuǎn)進給量, 0.25mmD───麻花鉆直徑, Φ23mmHB───布氏硬度，140HBS 所以 HBDSP6.09.06.7??=800（N）鉆孔的扭矩： M6.094.0201.??式中 S───每轉(zhuǎn)進給量, 0.25mmD───麻花鉆直徑, Φ23mmHB───布氏硬度，140HBS HBSD6.094.0201.???= ×0.014× ×325..=1580(N·M)②擴孔時的切削力：查《機床夾具設(shè)計手冊》 P70 表 3-6，得鉆削力計算公式：tP6.04.02.19??式中 P───切削力t───鉆削深度, 80mmS───每轉(zhuǎn)進給量, 0.3mmD───擴孔鉆直徑, Φ24.8mmHB───布氏硬度，140HBS 所以 HBStP6.04.02.19??= 873（N）擴孔的扭矩： DMt??4.06.075.031.式中 t───鉆削深度, 80mmS───每轉(zhuǎn)進給量, 0.3mmD───麻花鉆直徑, Φ24.8mmHB───布氏硬度，140HBS DHBSt???4.06.075.031.=1263（N·M）②鉆孔夾緊力：查《機床夾具設(shè)計手冊》P70 表 3-6，查得工件以 V 形塊和定位塊定位時所需夾緊力計算公式：15dtdfLQWgz 132)(??????式中 φ───螺紋摩擦角───平頭螺桿端的直徑d1─── 工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù),0.16f───螺桿直徑z───螺紋升角?Q ───手柄作用力L ───手柄長度則所需夾緊力 dtdfLQWgz 132)(??????=399（N）根據(jù)手冊查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。3、定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為 V 形塊與定位塊，因為該定位元件的定位基準為孔的軸線，所以基準重合△B=0，由于存在間隙，定位基準會發(fā)生相對位置的變化即存在基準位移誤差?！鱕=0.707δd =0.707×0.025mm=0.0177mm4、夾具操作說明此次設(shè)計的夾具夾緊原理為：通過 φ40 外圓、平面和側(cè)面為定位基準，在V 形塊、支承板和擋銷上實現(xiàn)完全定位，以鉆模板引導刀具進行加工。采用手動螺旋快速夾緊機構(gòu)夾緊工件。五、小 結(jié)16課程設(shè)計作為《汽車制造工藝學》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。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。學會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等?？偟膩碚f，這次設(shè)計，使我在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練。提高了我的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請老師批評指正！六、參考文獻1、李益民主編.機械制造工藝設(shè)計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，19942、機床夾具設(shè)計手冊.北京：中國科學技術(shù)出版社3、趙家齊主編.機械制造工藝學課程設(shè)計指導書.北京.機械工業(yè)出版社，20004、吳拓、方瓊珊主編. 機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導書.北京：機械工業(yè)出版社，20055、曾志偉、呂明主編，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)，武漢理工大學出版社，2001 年6、肖詩綱主編，切削用量手冊，機械工業(yè)出版社，1993 年7、曾東建主編，汽車制造工藝學，機械工業(yè)出版社8、機械設(shè)計手冊（上冊） ， 《機械設(shè)計手冊》聯(lián)合編寫組編，化學工業(yè)出版社