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大 學(xué) 名
拖拉機(jī)倒檔撥叉
機(jī) 械 加 工 工 藝 卡 片
學(xué) 生：
指導(dǎo)老師：
目 錄
序言……………………………………………………………………………1
一. 零件的分析………………………………………………………………2
1.1 零件的作用…………………………………………………………2
1.2 零件的工藝分析……………………………………………………2
二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)……………………………………………………………3
2.1確定毛坯的制造形式 ………………………………………………3
2.2毛坯設(shè)計(jì) ……………………………………………………………4
2.3基面的選擇 …………………………………………………………5
2.4制訂工藝路線 ………………………………………………………6
2.5機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 ……………………9
2.5確定切削用量及基本工時(shí) …………………………………………10
三、夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………………………18
3.1問題的提出…………………………………………………………18
3.2定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………………19
3.3切削力及加緊力的計(jì)算……………………………………………20
3.4定位誤差的分析……………………………………………………21
3.5加緊元件的強(qiáng)度校核………………………………………………21
3.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明………………………………………23
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………25
附件一 拖拉機(jī)倒檔撥叉零件圖
附件二 拖拉機(jī)倒檔撥叉毛坯圖
附件三 拖拉機(jī)倒檔撥叉機(jī)械加工工藝卡片
附件四 指定夾具的設(shè)計(jì)裝配圖
附件五 夾具零件圖
Ⅰ
機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)題目：“倒檔撥叉”零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)要求：
1. 制訂零件機(jī)械加工工藝，填寫機(jī)械加工工藝過程卡一張，
設(shè)計(jì)夾具工序的 工序卡一張
2. 設(shè)計(jì)指定工序的專用夾具一套，繪制夾具裝配圖及零件圖
3. 編寫機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)說明書一份
設(shè)計(jì)內(nèi)容：
1. 對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，繪制零件圖
2. 選擇毛坯制造方式
3. 制訂零件機(jī)械加工工藝路線
4. 指定工藝裝備設(shè)計(jì)
5. 編寫設(shè)計(jì)說明書
班 級(jí)：
學(xué) 生：
指導(dǎo)教師：
系 主 任：
序 言
機(jī)械制造工藝學(xué)設(shè)計(jì)是我們學(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(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的位置。
就我自己而言，我想通過本次的課程設(shè)計(jì)能使我的專業(yè)知識(shí)有進(jìn)一步的提升。通過本次課程設(shè)計(jì)：
1、通過課程設(shè)計(jì)，使我加深對(duì)所學(xué)理論的理解。
2、培養(yǎng)從事實(shí)際工作的方法和步驟(如優(yōu)選設(shè)計(jì)方案、編制設(shè)計(jì)說明書、列出計(jì)算過程和結(jié)果，并進(jìn)行討論和分析等)。
3、進(jìn)一步提高利用技術(shù)資料、運(yùn)算和繪圖的能力;增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)的能力及外語(yǔ)的能力。
4、培養(yǎng)實(shí)事求是、認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和刻苦鉆研不斷創(chuàng)新的精神。
5、鞏固所學(xué)到的理論知識(shí)，提高解決工程實(shí)際問題的能力。
對(duì)于我們即將畢業(yè)的工科學(xué)生來說，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為振興我國(guó)的機(jī)械行業(yè)，為了中華民族的偉大復(fù)興打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，在設(shè)計(jì)中尚有許多不足之處，希望各位老師給予指教。哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 - 2 -
一、零 件 的 分 析
（一）零件的作用
題目所給定的零件是拖拉機(jī)變速箱中的倒檔撥叉，它位于倒檔撥叉桿上，主要作用一是通過倒檔撥叉桿將扭矩傳遞給倒檔撥叉，撥動(dòng)倒檔同步器，改變齒輪的嚙合方向，實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)的倒行；二是在倒檔撥叉上有一個(gè)配合槽，與其他零件配合裝配，在撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。零件上?19.1mm的孔，裝配在倒檔撥叉桿上，用螺釘固定保證撥叉和撥叉桿的相對(duì)位置。寬19.3mm深17mm的槽與其他零件相配合，半圓形叉口撥動(dòng)同步器。
（二）零件的工藝分析
從倒檔撥叉的零件圖上可以看出，它有兩組加工表面，這兩組加工面之間也有一定的位置要求，現(xiàn)將這兩組加工面分述如下：
1. 以?19.1mm孔為中心的加工面
這一組加工面包括：一個(gè)的?19.1mm孔以及對(duì)其倒角，寬19.3mm深
17mm的槽口，在?19.1mm孔所在的輪轂上鉆兩個(gè)孔并攻絲，規(guī)格為M12，用來做為固定倒檔撥叉和撥叉桿之用。
2. 叉口處的加工面
這一組加工面包括：銑叉口的側(cè)面，銑叉口內(nèi)圓面，內(nèi)圓面所在的圓弧半徑為R48mm。
這兩組加工面之間有一定的位置要求：
（1）R48mm叉口對(duì)?19.1mm孔的軸心線及19.3mm槽口中心線位置公差?0.5mm。
（2）叉口側(cè)面和螺紋孔中心線的位置要求是46.4±0.25。
由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，我們可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具進(jìn)行另一組表面的加工，并保證他們之間的位置精度要求。 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文
46.4±0.2549.5锪孔?13.5×902-M12×1R48±0.188.9133.8YX203719.3JS11?19.1JS11 圖.1 “拖拉機(jī)倒擋撥叉”零件工藝分析示意圖
二、工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì)
（一）確定毛坯的制造形式
零件材料為QT500-5，考慮到拖拉機(jī)運(yùn)行時(shí)經(jīng)常需要掛倒檔以倒行或輔助轉(zhuǎn)向，因此零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件年產(chǎn)量為4000件，已達(dá)到成批生產(chǎn)水平，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為2級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
- 3 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 - 4 -
（二）毛坯設(shè)計(jì)
拖拉機(jī)的倒檔撥叉零件材料為 QT500-5，硬度選用260HBS，毛坯重約1Kg。生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，機(jī)械翻砂造型，2級(jí)精度組。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對(duì)毛坯初步設(shè)計(jì)如下：
1. ?19.1mm的孔
為了便于加工，在毛坯的設(shè)計(jì)時(shí)，可以設(shè)計(jì)底孔。根據(jù)常用刀具的規(guī)格和合理的切削用量，可以鑄出?10mm的底孔。這樣加工這個(gè)孔到規(guī)定的尺寸，可以分為以下步驟：
2. 叉口側(cè)面
該兩側(cè)面分別進(jìn)行一次粗、精銑。根據(jù)資料可知，選取加工余量等級(jí)為G，選取尺寸公差等級(jí)為9級(jí)。
所以根據(jù)相關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)可知，毛坯的叉口厚度定為10mm，符合要求。
3. 叉口內(nèi)圓面
叉口內(nèi)圓面的圓弧半徑為R48mm，叉口精度要求不是很高，可以進(jìn)行一
次精加工。所以其加工余量不宜取得過大，但為了能保證其加工精度，而進(jìn)行一次精銑，所以在毛坯鑄造時(shí)給出2mm的加工余量。
4. 銑槽
槽寬為19.3mm,深為17mm,查資料知，砂型鑄造機(jī)械翻砂造型的尺寸公
差等級(jí)為8~10級(jí)，加工余量等級(jí)為G。取尺寸公差等級(jí)為9級(jí)，在鑄造時(shí)留出2mm的加工余量，均滿足加工要求。
5. 鉆孔、攻絲
在?19.1mm的孔處鉆孔，攻絲，锪孔。
在此處，因?yàn)榧庸さ穆菁y孔不是很大，所以可以不必留鑄造底孔。
因其它表面均為不加工表面，而且砂型機(jī)器造型鑄造鑄造出的毛坯表面就能滿足它們的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，這樣毛坯的尺寸就可以定下來了，毛坯的具體形狀和尺寸見圖.2 “拖拉機(jī)倒擋撥叉”零件毛坯簡(jiǎn)圖。哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文
。15.32.525821.2255450.725AAR44±0.1R50.5R5716R99415525560?10133.821R258555.57193.830R8?3448R344830?50372288.92210±0.2 圖.2 “拖拉機(jī)倒擋撥叉”零件毛坯簡(jiǎn)圖
（三）基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于零件的加工而言，粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)后面的精加工至關(guān)重要。從零件圖上可以看出，拖拉機(jī)倒檔撥叉較不規(guī)則，所以粗基準(zhǔn)不太容易選擇。為了保證?19.1mm孔的位置精度的要求，選擇叉口內(nèi)圓面和叉口側(cè)面作為粗基準(zhǔn)，以保證孔的軸心線與叉口的X、Y方向的位置要求以及?19.1mm孔軸心線的垂直度，依照粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不
- 5 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 - 6 -
加工表面時(shí)，應(yīng)該以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn)）來選取。
工件被放在兩個(gè)支承釘和支撐板上，限制三個(gè)自由度；工件的大叉口內(nèi)表面緊靠在兩個(gè)支承釘?shù)耐鈭A柱面上，限制兩個(gè)自由度；小頭?19.1mm
孔的端面緊靠在支承釘上，限制一個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。
對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)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，此處不再重復(fù)。
（四）制訂工藝路線
制訂工藝路線的出發(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技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。
1. 工藝路線方案一
工序Ⅰ 搖臂鉆床上鉆孔、攻絲，規(guī)格M12。
工序Ⅱ 立式鉆床上擴(kuò)、鉸孔?19.1mm并倒角。
工序Ⅲ 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。
工序Ⅳ 臥式銑床上銑叉口。
工序Ⅴ 手工去銳邊。
工序Ⅵ 臥式銑床上銑槽。
工序Ⅶ 臥式銑床上精銑叉口側(cè)面。
工序Ⅷ 去毛刺。
工序Ⅸ 清洗。
工序Ⅹ 終檢。
2. 工藝路線方案二
工序Ⅰ 立式鉆床上擴(kuò)、鉸孔?19.1mm并倒角。 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 - 7 -
工序Ⅱ 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。
工序Ⅲ 臥式銑床上銑叉口。
工序Ⅳ 手工去銳邊。
工序Ⅴ 臥式銑床上銑槽。
工序Ⅵ 搖臂鉆床上鉆孔、攻絲，規(guī)格M12。
工序Ⅶ 手工去毛刺。
工序Ⅷ 臥式銑床上精銑叉口側(cè)面。
工序Ⅸ 去毛刺。
工序Ⅹ 清洗。
工序Ⅺ 終檢。
3. 工藝方案的比較與分析
上述兩種方案看起來大體合理，不過仔細(xì)一看都有不足之處。第1個(gè)
方案先是“搖臂鉆床上鉆孔、攻絲，規(guī)格M12?！?，先把這一步工序放在前面是想，后面還有“鉆?19.1mm孔”這一步工序，如果先鉆孔攻絲那么就可以省略一步“手工去毛刺”的工序。能這樣想，出發(fā)點(diǎn)是好的，考慮到可以減少一步工序，似乎能減少勞動(dòng)工時(shí)，提高生產(chǎn)率，可是沒有考慮到，把這一步工序放前，定位比較難，不易保證必要的位置精度，夾具設(shè)計(jì)困難，實(shí)際可行性比較低。再看第2個(gè)方案，第2個(gè)方案把“鉆?19.1mm孔”這一步工序放在了前面，這樣為以后的各個(gè)工序提供了加工基準(zhǔn)，工序安排比較科學(xué)合理。不過它和第1個(gè)方案一樣，都把“擴(kuò)、鉸孔?19.1mm”和“倒角”放在了一步工序中。在這一步中通過換鉆套可以倒一邊的角，不過要倒另一邊的角，就要把工件卸下翻面倒角，這樣增加了夾具的設(shè)計(jì)難度。不過主要的是立式鉆床體積比較大，操作起來不方便，并且倒角也沒有高的精度要求，從經(jīng)濟(jì)效益上來考慮是不合算的。通過分析后，把這一步工序一分為二，把“倒角”獨(dú)立出來，單獨(dú)作為一步工序，因?yàn)榈菇堑木纫蟛桓?，我們可以把這一步工序放在臺(tái)鉆上來完成。臺(tái)鉆體積比較小，操作簡(jiǎn)單，夾具結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單，這樣零件的加工工時(shí)降下來了，生產(chǎn)效率上來了，降低了零件的成本。 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 - 8 -
估算每一步工序所用夾具的大體尺寸，根據(jù)《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)
手冊(cè)》（第二版）上給出的各種切削機(jī)床的規(guī)格尺寸，選擇每一道工序所用的合適的機(jī)床。
因此，最后的加工路線確定如下：
工序Ⅰ 立式鉆床上擴(kuò)、鉸孔?19.1mm。
以撥叉叉口內(nèi)圓非加工面、槽口和?19.1mm孔的端面為粗基準(zhǔn)定位。
選用Z535立式鉆床加工，采用專用夾具。
工序Ⅱ 臺(tái)鉆上對(duì)?19.1mm倒角。
以?19.1mm和端面為基準(zhǔn)定位。
選用ZQ4015臺(tái)式鉆床加工，采用專用夾具。
工序Ⅲ 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。
以?19.1mm和端面為基準(zhǔn)定位。
選用X62臥式銑床加工，采用專用夾具。
工序Ⅳ 臥式銑床上銑叉口。
以?19.1mm和毛坯上的槽口為基準(zhǔn)定位。
選用X62臥式銑床加工，采用專用夾具。
工序Ⅴ 手工去銳邊。
用扁平挫刀手工去銳邊，可設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的支承臺(tái)。
工序Ⅵ 臥式銑床上銑槽。
以?19.1mm孔、叉口內(nèi)圓側(cè)面為基準(zhǔn)定位。
選用X62臥式銑床加工，采用專用夾具。
工序Ⅶ 搖臂鉆床上鉆孔、攻絲，規(guī)格M12。
以?19.1mm孔及其端面、叉口內(nèi)圓側(cè)面為基準(zhǔn)定位。
選用Z3025搖臂鉆床加工，采用專用夾具。
工序Ⅷ 手工去毛刺。
用圓形小挫刀手工去毛刺，可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的支承臺(tái)，注意不
不要?jiǎng)潅麅?nèi)圓面。 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 - 9 -
工序Ⅸ 臥式銑床上精銑叉口側(cè)面。
以?19.1mm孔和螺釘對(duì)準(zhǔn)長(zhǎng)銷上的槽為基準(zhǔn)定位。
選用X62臥式銑床加工，采用專用夾具。
工序Ⅹ 去毛刺。
用扁平挫刀手工去毛刺，可設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的支承臺(tái)。
工序Ⅺ 清洗。
用專用清洗機(jī)清洗。
工序Ⅻ 終檢。
以上工藝過程相見“拖拉機(jī)倒檔撥叉機(jī)械加工工序卡片”。
（五）機(jī)械加工余量及工步的初步確定
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工步如下：
1. ?19.1mm的孔
擴(kuò)孔： ?16mm 2Z=6mm
二次擴(kuò)孔： ?18.9mm 2Z=2.9mm
粗鉸： ?19.04mm 2Z=0.14mm
精鉸： ?19.1mm 2Z=0.06mm
2. 叉口側(cè)面
粗銑： 2Z=2.05mm
精銑： 2Z=0.4mm
3．叉口內(nèi)圓面
一次精銑： Z=2mm
4. 銑槽
一次精銑： Z=2mm
5. 鉆孔、攻絲
在?19.1mm的孔處鉆孔，攻絲，锪孔。
先在加工面上鉆出?4mm小孔，再擴(kuò)孔至?10.4mm，這是攻絲前的
底孔，然后用M12的機(jī)用絲錐攻絲，最后锪孔?13.5mm。 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文
（六）確定切削用量及基本工時(shí)
工序Ⅰ 鉆孔?16mm、擴(kuò)孔?18.9mm、鉸孔?19.1mm
1. 鉆孔?16mm
根據(jù)文獻(xiàn)[4]表2.18可知
f=0.1rmm
v=50minm
min23.9951614.35010001000rdvwsn=××=?=π
根據(jù)資料1.表4.2-15 按照機(jī)床型號(hào)選取1100=nwminr
所以，該鉆床的實(shí)際切削速度為
26.55100011001614.31000=××=?=wwndvπminm
切削工時(shí)：min44.01.011004103421=×++=++=fnllltw
其中：切入深度 mml101=，切出深度mml42=
2. 擴(kuò)孔?18.9mm
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-16，查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)?18.9mm孔時(shí)的進(jìn)給量，并根據(jù)機(jī)床的型號(hào)規(guī)格選取 f=0.72rmm
擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度，根據(jù)其它有關(guān)資料確定為鉆vv?=4.0
其中，為用鉆頭鉆同樣材料、同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度。故： 鉆v20504.0=×=vminm
3379.1814.32010001000=××=??=dvnsπminr
- 10 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文
根據(jù)文獻(xiàn)[3].表4.2-15 并由機(jī)床型號(hào)選取
400=wnminr
所以，該床的實(shí)際切削速度為
74.2310004009.1814.31000=××=?=wwndvπminm
切削工時(shí)：min13.072.04005.133421=×++=++=fnllltw
其中：切入時(shí)間 mml31=，切出時(shí)間mml5.12=
3. 粗鉸?19.04mm
根據(jù)文獻(xiàn)[4]表2.25規(guī)定查得鉸?19.04mm孔時(shí)的進(jìn)給量，并由機(jī)床及零件材料的硬度可以選取
0.48=frmm
12=vminm
min7.20004.1914.31210001000rdvwsn=××=?=π
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-15 按照機(jī)床型號(hào)選取275=nwminr
所以，該鉆床的實(shí)際切削速度為
43.16100027504.1914.31000=××=?=wwndvπminm
切削工時(shí)：min29.048.02755.133421=×++=++=fnllltw
其中：切入深度 mml31=，切出mml5.12=
4. 精鉸?19.1mm
根據(jù)文獻(xiàn)[4]表2.25規(guī)定查得鉸?19.1mm孔時(shí)的進(jìn)給量，并由機(jī)床及
- 11 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文
零件材料的硬度可以選取
0.48=frmm
12=vminm
min1.2001.1914.31210001000rdvwsn=××=?=π
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-15 按照機(jī)床型號(hào)選取275=nwminr
所以，該鉆床的實(shí)際切削速度為
48.1610002751.1914.31000=××=?=wwndvπminm
切削工時(shí)：min29.048.02755.133421=×++=++=fnllltw
其中：切入深度 mml31=，切出mml5.12=
工序Ⅱ ?19.1mm孔倒角
為縮短輔助工作時(shí)間，提高工作效率，取倒角主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)轉(zhuǎn)速相同。
460=n minr
采用手動(dòng)進(jìn)給。
工序Ⅲ 粗銑叉口側(cè)面
叉口兩側(cè)面在鑄造毛坯時(shí)兩個(gè)面的加工余量是相同的，故可以算一個(gè)面就行?，F(xiàn)在以其中一面為粗基準(zhǔn)，對(duì)另一面進(jìn)行粗加工，切削用量和切削工時(shí)如下：
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-38，可得知X62臥式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw。因此，再根據(jù)資料文獻(xiàn)[4]表3.5可查得
20.0=zfzmm
- 12 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文
（采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量）
切削速度：參照有關(guān)手冊(cè)資料，確定 min2745.0msmv即=
選用YG8硬質(zhì)合金刀片直徑mmdw125= 齒數(shù)為 12=z
則：
min4.6812514.32710001000rdvwsn=××=?=π
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-39 按照機(jī)床型號(hào)選取75=wnminr
故實(shí)際切削速度為：
44.2910007512514.31000=××=?=wwndvπminm
當(dāng)75=wnminr時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： mf
180751220.0=××=??=wzmnzffminmm
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-40 按照機(jī)床型號(hào)選取=190mfminmm
銑削加工時(shí)間：
由于是粗銑，故整個(gè)刀盤不必過整個(gè)工件，利用作圖法，可知總行程為21lll++=160mm
則： min84.019016021==++=mflllt
工序Ⅳ 精銑叉口R48±0.5mm
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-38可得知X62臥式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw。因此，再根據(jù)文獻(xiàn)[4]表3.5可查得
09.0=zfzmm
（采用對(duì)稱銑削，以提高進(jìn)給量）
- 13 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文
切削速度：參照有關(guān)手冊(cè)資料，確定 min2745.0msmv即=
根據(jù)資料1.表3.1-39 選取硬質(zhì)合金鑲齒三面刃銑刀直徑 齒數(shù)為 齒寬 mmdw50=12=zmml8=
則：
min1725014.32710001000rdvwsn=××=?=π
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-39 按照機(jī)床型號(hào)選取190=wnminr
故實(shí)際切削速度為：
83.2910001905014.31000=××=?=wwndvπminm
當(dāng)190=wnminr時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： mf
2.2051901209.0=××=??=wzmnzffminmm
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-40 按照機(jī)床型號(hào)選取=235mfminmm
銑削加工時(shí)間：
由于是精銑，故整個(gè)刀盤應(yīng)該過整個(gè)工件，利用作圖法，可知總行程為21lll++=154.9+21=175.9mm
其中：根據(jù)文獻(xiàn)[4]表3.25 可得知入切量+超切量為21mm
則： min75.02359.17521==++=mflllt
工序Ⅵ 銑槽
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-38可得知X62臥式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw。因此，再根據(jù)資料2.表3.5可查得
09.0=zfzmm
切削速度：參照有關(guān)手冊(cè)資料，確定 min2745.0msmv即=
- 14 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表3.1-39 選取硬質(zhì)合金立銑刀直徑 齒數(shù)為mmdw3.19=8=z
則：
min5.4453.1914.32710001000rdvwsn=××=?=π
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-39 按照機(jī)床型號(hào)選取475=wnminr
故實(shí)際切削速度為：
78.2810004753.1914.31000=××=?=wwndvπminm
當(dāng)475=wnminr時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： mf
342475809.0=××=??=wzmnzffminmm
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-40 按照機(jī)床型號(hào)選取=375mfminmm
銑削加工時(shí)間：
min071.037517101=+=+=mfllt
工序Ⅶ 鉆孔、锪孔?13.5mm、攻絲2-M12×1.75
1. 鉆孔?10.4mm
根據(jù)文獻(xiàn)[4]表2.18可知
f=0.08rmm
v=48minm
min87.14691214.34810001000rdvwsn=××=?=π
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-12 按照機(jī)床型號(hào)選取1600=snminr
- 15 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文
所以，該鉆床的實(shí)際切削速度為
15.52100016001214.31000=××=?=wwndvπminm
切削工時(shí)：min2.008.0160026=×=t
2. 锪孔?13.5mm
根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪沉頭孔時(shí)進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時(shí)的1/2~1/3
根據(jù)文獻(xiàn)[4]表2.18可得
rmmff04.0~027.0)31~21(==鉆
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-13 取
rmmf05.0=
min24~18)31~21(mvv==鉆
取 min18mv=
min96.4895.131214.31810001000rdvwsn=××=?=π
根據(jù)資料1.表4.2-12 按照機(jī)床型號(hào)選取
500=nwminr
所以，實(shí)際切削速度為
2.2110005005.1314.31000=××=?=wwndvπminm
切削工時(shí)：min03.050015==t
3. 攻絲2-M12×1.75
攻絲M12×1.75時(shí)，min61.0msmv==
所以，
- 16 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文
min24.1591214.3610001000rdvwsn=××=?=π
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-12 按照機(jī)床型號(hào)選取
125=nwminr
所以，實(shí)際切削速度為
71.410001251214.31000=××=?=wwndvπminm
切削工時(shí)：min24.0125152=×=t
工序Ⅸ 精銑叉口側(cè)面
在工序Ⅲ粗銑叉口側(cè)面時(shí)兩個(gè)面剩余的加工余量是相同的，所以計(jì)算一個(gè)面即可?，F(xiàn)在以其中一個(gè)面為精基準(zhǔn)，對(duì)另一個(gè)面進(jìn)行精加工，切削用量和切削工時(shí)如下：
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-38，可得知X62臥式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw。因此，再根據(jù)資料文獻(xiàn)[4]表3.5可查得
18.0=zfzmm
（采用不對(duì)稱端銑，以提高進(jìn)給量）
切削速度：參照有關(guān)手冊(cè)資料，確定 min2745.0msmv即=
選用YG8硬質(zhì)合金刀片直徑mmdw125= 齒數(shù)為 12=z
則：
min4.6812514.32710001000rdvwsn=××=?=π
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-39 按照機(jī)床型號(hào)選取
75=wnminr
故實(shí)際切削速度為：
44.2910007512514.31000=××=?=wwndvπminm
- 17 - 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文
當(dāng)75=wnminr時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： mf
162751218.0=××=??=wzmnzffminmm
根據(jù)文獻(xiàn)[3]表4.2-40 按照機(jī)床型號(hào)選取
mf=190minmm
銑削加工時(shí)間：
由于是精銑，故整個(gè)刀盤必須過整個(gè)工件，利用作圖法，可知總行程為21lll++=165mm
其中：入切量為10mm 超切量為5mm
則： min87.019016521==++=mflllt
三、夾 具 設(shè) 計(jì)
3.1研究原始質(zhì)料
利用本夾具主要用來精銑槽，要滿足對(duì)稱度要求以及其兩邊的要求。在銑此槽時(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。
3.2定位基準(zhǔn)的選擇
由零件圖可知：在對(duì)面進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工。因此，定位、夾緊方案有：
僅通過該方案滿足要求的比較分析，軸孔加工的尺寸公差的孔，選擇小的孔和定位大頭孔，以保證尺寸公差。
3.3 切削力及夾緊分析計(jì)算
刀具：面銑刀
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)。
3.4 誤差分析與計(jì)算
該夾具以一面一圓柱銷可調(diào)節(jié)壓板定位，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
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，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。
3.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用
3.5.1定位銷選用
本夾具選用一可換定位銷來定位，其參數(shù)如下表：
表5.1 定位銷
d
H
D
公稱尺寸
允差
12～18
16
15
～0.011
22
5
1
4
M12
4
3.5.2 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
3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
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(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷。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，在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。這類夾緊機(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)）。
參考文獻(xiàn)
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5. 《金屬加工工藝人員手冊(cè)》修訂組. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè).上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社.1983
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