撥叉[831006] 6-鉆φ25孔夾具設計[版本1]

撥叉[831006] 6-鉆φ25孔夾具設計[版本1],撥叉[831006],6-鉆φ25孔夾具設計[版本1],25,夾具,設計,版本 遼寧工程技術大學課程設計 1一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1、零件的用途CA6140 車 床 的 撥 叉 位 于 車 床 變 速 機 構 中 ， 主 要 起 換 檔 ， 使 主 軸 回 轉運 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φ 25 孔 與 操 縱 機 構 相 連 ， 二 下 方 的 φ 55 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、分析零件的技術要求該 撥 叉 的 全 部 技 術 要 求 列 如 下 表 :加 工 表 面 尺 寸 及 偏 差 (mm) 公 差 及 等級 精 度表 面 粗 糙 度Ra(μm)形 位 公 差(mm)撥 叉頭 右 端 面80 6.3撥 叉腳 兩 端 面6.1802?IT6 3.2撥 叉腳 內(nèi) 表 面Φ 55 4.0?IT13 3.2Φ 25mm 孔Φ 25 .0?IT7 1.6操 縱槽 內(nèi) 側 面16 .0?IT11 3.2操 縱槽 底 面8 6.3撥 叉頭 側 面17 6.3撥 叉底 板 端 面230.?IT13 3.2撥 叉頭 頂 面134.5 1.02?IT9 6.3該 撥 叉 在 改 換 檔 位 時 要 承 受 彎 曲 應 力 和 沖 擊 載 荷 作 用 ， 因 此 該 零 件 應遼寧工程技術大學課程設計 2具 有 足 夠 的 強 度 ， 以 適 應 撥 叉 的 工 作 條 件 ， 因 此 該 撥 叉 采 用 肋 板 結 構 。 該撥 叉 的 主 要 工 作 面 為 撥 叉 腳 兩 端 面 、 叉 軸 孔 Φ 25 和 操 縱 槽 內(nèi) 表 面 ， 在設 計 工 藝 規(guī) 程 時 應 重 點 予 以 保 證 。1.3、審查撥叉的工藝性該 零 件 兩 個 面 都 沒 有 尺 寸 精 度 的 要 求 ， 也 無 粗 糙 度 的 要 求 。 ￠ 25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 保 證 ￠ 25 的 孔 和 叉 口 的 垂 直 度 。同 時 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 要 滿 足 該 槽 與 ￠ 25 的 孔 的 垂 直 度 。1.3.1、以 φ25 為中心的加工表面這 一 組 加 工 表 面 包 括 ： φ 25 的 孔 ， 以 及 其 右 端 面 ， 槽 端 面 與 孔 有位 置 要 求 ， 孔 壁 上 有 一 個 一 定 角 度 的 斜 加 工 面 ， 操 縱 槽 的 三 個 表 面 ，其 中 側 面 與 Φ 25 孔 的 中 心 線 有 垂 直 度 要 求 為 0.08mm。1.3.2、以 φ55 為中心的加工表面這 一 組 加 工 表 面 包 括 ： φ 55 的 孔 ， 以 及 其 上 下 兩 個 端 面 。 這 兩 組 表面 有 一 定 的 位 置 度 要 求 ,即 φ 55 的 孔 上 下 兩 個 端 面 與 φ 25 的 孔 有 垂直 度 要 求 為 0.1 mm。由 上 面 分 析 可 知 ， 加 工 時 應 先 加 工 一 組 表 面 ， 再 以 這 組 加 工 后 表 面 為 基 準加 工 另 外 一 組 。 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 要 求 采 用 常 規(guī) 的 加 工 工 藝 均 可 保 證 。 1.4、確定撥叉的生產(chǎn)類型已 知 此 撥 叉 零 件 的 生 產(chǎn) 綱 領 為 5000 件 /年 ， 撥 叉 屬 于 輕 型 零 件 ，查 《 機 械 制 造 工 藝 及 設 備 設 計 指 導 手 冊 》 ， 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 劃 分 階 段 ； 工 序 適 當 集 中 ；加 工 設 備 以 通 用 設 備 為 主 ， 大 量 采 用 專 用 工 裝 。二、確定毛坯根 據(jù) 《 機 械 制 造 工 藝 設 計 簡 明 手 冊 》 （ 機 械 工 業(yè) 出 版 出 版 社 、 哈 爾遼寧工程技術大學課程設計 3濱 工 業(yè) 大 學 李 益 民 主 編 ） 零 件 材 料 為 HT200， 采 用 鑄 造 。 根 據(jù) 《 機械 加 工 工 藝 師 手 冊 》 （ 機 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 械 砂 型 鑄 造 和 壓 鑄 ， 由 于 壓 鑄 的 設 備 太昂 貴 ， 根 據(jù) 手 冊 數(shù) 據(jù) 采 用 鑄 造 精 度 較 高 的 金 屬 型 鑄 造 。三、工藝規(guī)程設計3.1、基面的選擇基 面 選 擇 是 工 藝 規(guī) 程 設 計 中 的 重 要 工 作 之 一 。 基 面 選 擇 得 正 確 與 合理 可 以 使 加 工 質 量 得 到 保 證 ， 生 產(chǎn) 率 得 以 提 高 。 否 則 ， 加 工 工 藝 過 程 中 回問 題 百 出 ， 更 有 甚 者 ， 還 會 造 成 零 件 的 大 批 報 廢 ， 是 生 產(chǎn) 無 法 正 常 進 行 。3.1.1 粗基準的選擇對 于 零 件 而 言 ， 盡 可 能 選 擇 不 加 工 表 面 為 粗 基 準 。 而 對 有 若 干 個 不加 工 表 面 的 工 件 ， 則 應 以 與 加 工 表 面 要 求 相 對 位 置 精 度 較 高 的 不 加 工 表 面作 粗 基 準 。 因 本 零 件 毛 坯 是 金 屬 模 鑄 造 成 型 ， 鑄 件 精 度 較 高 ， 所 以 選 擇Φ 40mm 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 。3.1.2 精基準的選擇主 要 應 該 考 慮 基 準 重 合 的 問 題 。 當 設 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 。3.2、制定工藝路線制 定 工 藝 路 線 得 出 發(fā) 點 ,應 當 是 使 零 件 的 幾 何 形 狀 、 尺 寸 精 度 及 位 置精 度 等 技 術 要 求 能 得 到 合 理 的 保 證 ,在 生 產(chǎn) 綱 領 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 。3.2.1. 工藝路線方案一工 序 Ⅰ ： 鉆 、 擴 、 粗 鉸 、 精 鉸 Φ 25 孔 。 以 Φ 40 外 圓 和 其 端 面 為基 準 ， 選 用 Z5120A 立 式 鉆 床 加 專 用 夾 具 。工 序 Ⅱ ： 銑 φ 55 的 叉 口 及 上 、 下 端 面 。 利 用 Φ 25 的 孔 定 位 ， 以 兩個 面 作 為 基 準 ， 選 用 X5020A 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 Φ 25 的 孔 定 位 ，4.??以 兩 個 面 作 為 基 準 ， 選 用 X5020A 立 式 銑 床 和 專 用 夾 具 。工 序 Ⅳ ： 粗 銑 35×3 的 上 表 面 。 以 Φ 25 的 孔 和 Φ 55 的 叉 口 定 位 ，遼寧工程技術大學課程設計 4選 用 X5020A 立 式 銑 床 加 專 用 夾 具 。工 序 Ⅴ ： 精 銑 35×3 的 上 表 面 。 以 Φ 25 的 孔 和 Φ 55 的 叉 口 定 位 ，選 用 X5020A 立 式 銑 床 加 專 用 夾 具 。工 序 Ⅵ ： 粗 銑 40×16 的 槽 ， 以 Φ 25 的 孔 定 位 ， 選 用 X5020A 立 式銑 床 加 專 用 夾 具 。工 序 Ⅶ ： 切 斷 φ 55 的 叉 口 ， 用 寬 為 4 的 切 斷 刀 ， 選 用 X5020A 立式 銑 床 加 專 用 夾 具 。工 序 Ⅷ 檢 驗 。3.2.2.工藝路線方案二工 序 Ⅰ ： 鉆 、 擴 、 粗 鉸 、 精 鉸 Φ 25 孔 。 以 Φ 40 外 圓 和 其 端 面 為基 準 ， 選 用 Z5120A 立 式 鉆 床 加 專 用 夾 具 。工 序 Ⅱ ： 銑 φ 55 的 叉 口 及 上 、 下 端 面 。 利 用 Φ 25 的 孔 定 位 ， 以 兩個 面 作 為 基 準 ， 選 用 X5020A 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 Φ 25 的 孔 定 位 ，4.??以 兩 個 面 作 為 基 準 ， 選 用 X5020A 立 式 銑 床 和 專 用 夾 具 。工 序 Ⅳ ： 切 斷 φ 55 叉 口 ， 用 寬 為 4 的 切 斷 刀 ， 選 用 X5020A 立 式銑 床 加 專 用 夾 具 。工 序 Ⅴ ： 粗 銑 35×3 的 上 表 面 。 以 Φ 25 的 孔 和 Φ 55 的 叉 口 定 位 ，選 用 X5020A 立 式 銑 床 加 專 用 夾 具 。工 序 Ⅵ ： 精 銑 35×3 的 上 表 面 。 以 Φ 25 的 孔 和 Φ 55 的 叉 口 定 位 ，選 用 X5020A 立 式 銑 床 加 專 用 夾 具 。工 序 Ⅶ ： ： 粗 銑 40×16 的 槽 ， 以 Φ 25 的 孔 定 位 ， 選 用 X5020A 立式 銑 床 加 專 用 夾 具 。工 序 Ⅷ 檢 驗 。以 上 工 藝 過 程 詳 見 附 表 1“機 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 考 慮 零 件 的 技 術 要 求 以及 可 能 采 取 的 加 工 手 段 之 后 ， 就 會 發(fā) 現(xiàn) 仍 有 問 題 ， 主 要 表 現(xiàn) 在 φ 25的 孔 及 其 16 的 槽 和 φ 55 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 φ 25 的2?孔 ， 再 由 它 定 位 加 工 φ 55 的 內(nèi) 圓 面 及 端 面 ， 保 證 φ 25 的 孔 與 φ 55遼寧工程技術大學課程設計 5的 叉 口 的 端 面 相 垂 直 。 因 此 ， 加 工 以 鉆 φ 25 的 孔 為 準 。 為 了 在 加 工 時的 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 、 粗 鉸 、 精 鉸 Φ 25 孔 。 以 Φ 40 外 圓 和 其 端 面 為基 準 ， 選 用 Z5120A 立 式 鉆 床 加 專 用 夾 具 。工 序 Ⅱ ： 銑 φ 55 的 叉 口 及 上 、 下 端 面 。 利 用 Φ 25 的 孔 定 位 ， 以 兩個 面 作 為 基 準 ， 選 用 X5020A 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 Φ 25 的 孔 定 位 ，4.??以 兩 個 面 作 為 基 準 ， 選 用 X5020A 立 式 銑 床 和 專 用 夾 具 。工 序 Ⅳ ： 粗 銑 35×3 的 上 表 面 。 以 Φ 25 的 孔 和 Φ 55 的 叉 口 定 位 ，選 用 X5020A 立 式 銑 床 加 專 用 夾 具 。工 序 Ⅴ ： 精 銑 35×3 的 上 表 面 。 以 Φ 25 的 孔 和 Φ 55 的 叉 口 定 位 ，選 用 X5020A 立 式 銑 床 加 專 用 夾 具 。工 序 Ⅵ ： 粗 銑 40×16 的 槽 ， 以 Φ 25 的 孔 定 位 ， 選 用 X5020A 立 式銑 床 加 專 用 夾 具 。工 序 Ⅶ ： 切 斷 φ 55 的 叉 口 ， 用 寬 為 4 的 切 斷 刀 ， 選 用 X5020A 立式 銑 床 加 專 用 夾 具 。工 序 Ⅷ 檢 驗 。3.3、機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定零 件 材 料 為 HT200， 硬 度 170~220HBS， 毛 坯 重 量 約 1.12kg。 根 據(jù)《 機 械 加 工 工 藝 師 手 冊 》 （ 以 下 簡 稱 《 工 藝 手 冊 》 機 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 械 加 工 余 量 、工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 如 下 ：3.3.1.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 計 毛 坯 圖 樣 ， 從 而 為 工 件 毛 坯 的制 造 作 準 備 ， 該 工 序 在 這 里 不 做 詳 細 說 明 ， 主 要 說 明 一 下 毛 坯 尺 寸 及 相 應公 差 的 確 定 ， 以 便 毛 坯 制 造 者 參 考 。 根 據(jù) 《 機 械 加 工 工 藝 師 手 冊 》（ 以 下 簡 稱 《 工 藝 手 冊 》 機 械 工 業(yè) 出 版 出 版 社 、 楊 叔 子 主 編 ） ， 結 合加 工 表 面 的 精 度 要 求 和 工 廠 實 際 ， 要 合 理 地 處 理 好 毛 坯 余 量 同 機 械 加 工 工遼寧工程技術大學課程設計 6序 余 量 之 間 的 不 足 。 粗 銑 φ 55 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 械 加 工余 量 手 冊 》 （ 以 下 簡 稱 《 余 量 手 冊 》 機 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 ， 查 得 鑄 件 尺 寸 公 等 級 CT分 為 7~9 級 ， 選 用 8 級 。 MA 為 F。 再 查 表 4-2 查 得 加 工 余 量 為 2.0 mm。 由 《 工 藝 手 冊 》 表 2.2-1 至 表 2.2-4 和 《 機 械 制 造 工 藝 與 機 床 夾 具 》（ 機 械 工 業(yè) 出 版 出 版 社 、 劉 守 勇 主 編 ） 中 表 1-15 及 工 廠 實 際 可 得 ：Z=2.0mm， 公 差 值 為 T=1.6mm。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。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。3.4、各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛壞尺寸的確定3.4.1鉆 φ25 的孔加工余量及公差毛 坯 為 實 心 ， 不 沖 出 孔 。 該 孔 的 精 度 要 求 在 IT7~IT9 之 間 ， 參 照《 工 藝 手 冊 》 表 2.3-9~表 2.3-12 確 定 工 序 尺 寸 及 余 量 為 ：查 《 工 藝 手 冊 》 表 2.2-5， 成 批 和 大 量 生 產(chǎn) 鑄 件 的 尺 寸 公 差 等 級 ，查 得 鑄 件 尺 寸 公 等 級 CT 分 為 7~9 級 ， 選 用 8 級 。 MA 為 F。 公 差 值T=0.12 mm，鉆 孔 φ 23mm擴 孔 φ 24.8 mm 2Z=1.8 mm鉸 孔 φ 25 mm 2Z=0.2 mm 由 于 本 設 計 規(guī) 定 的 零 件 為 大 批 量 生 產(chǎn) ， 應 該 采 用 調(diào) 整 法 加 工 ， 因 此 在計 算 最 大 、 最 小 加 工 余 量 時 ， 應 按 調(diào) 整 法 加 工 方 式 予 以 確 定 。φ 25 mm 的 孔 的 加 工 余 量 和 工 序 間 余 量 及 公 差 分 布 圖 見 圖 1。遼寧工程技術大學課程設計 7由 圖 可 知 ：由 圖 可 知 ：毛 坯 名 義 尺 寸 ： 42（ mm）鑄件毛坯 鉆孔 擴孔 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 差遼寧工程技術大學課程設計 8鉆 孔 時 的 最 大 尺 寸 ： 23（ mm）鉆 孔 時 的 最 小 尺 寸 ： 22.5（ mm）擴 孔 時 的 最 大 尺 寸 ： 23 +1.8=24.8（ mm）擴 孔 時 的 最 小 尺 寸 ： 24.8-0.35=24.45（ mm）粗 鉸 孔 時 的 最 大 尺 寸 ： 24.8+0.14=24.94（ mm）粗 鉸 孔 時 的 最 小 尺 寸 ： 24.94-0.15=24.79（ mm）精 鉸 孔 時 的 最 大 尺 寸 ： 24.94+0.06=25（ mm）精 鉸 孔 時 的 最 小 尺 寸 ： 25-0.05=24.95（ mm）3.4.2銑 φ55 的叉口及上、下端面因 為 叉 口 的 粗 糙 度 為 3.2， 所 以 粗 銑 再 精 銑 。 參 照 《 工 藝 手 冊 》表 2.3-9~表 2.3-12 確 定 工 序 尺 寸 及 余 量 為 ：查 《 工 藝 手 冊 》 表 2.2-5， 成 批 和 大 量 生 產(chǎn) 鑄 件 的 尺 寸 公 差 等 級 ，查 得 鑄 件 尺 寸 公 等 級 CT 分 為 7~9 級 ， 選 用 8 級 。 MA 為 F。 公 差 值T=1.4 mm 粗 銑 φ 55 的 叉 口 及 上 、 下 端 面 余 量 1.0 mm。 2Z=2.0精 銑 φ 55 的 叉 口 及 上 、 下 端 面 。 2Z=2.03.4.3粗銑 35×3的上端面因 為 該 面 的 粗 糙 度 為 6.3， 所 以 粗 銑 一 次 即 可 。 參 照 《 工 藝 手 冊 》表 2.3-9~表 2.3-12 確 定 工 序 尺 寸 及 余 量 為 ：查 《 工 藝 手 冊 》 表 2.2-5， 成 批 和 大 量 生 產(chǎn) 鑄 件 的 尺 寸 公 差 等 級 ，查 得 鑄 件 尺 寸 公 等 級 CT 分 為 7~9 級 ， 選 用 8 級 。 MA 為 F。 公 差 值T=1.3mm粗 銑 35×3 的 上 端 面 2z=2.0 3.4.4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 》 表 2.3-9~表 2.3-12 確 定 工 序 尺 寸 及 余 量 為 ：查 《 工 藝 手 冊 》 表 2.2-5， 成 批 和 大 量 生 產(chǎn) 鑄 件 的 尺 寸 公 差 等 級 ，查 得 鑄 件 尺 寸 公 等 級 CT 分 為 7~9 級 ， 選 用 8 級 。 MA 為 F。 公 差 值T=1.6mm， 其 偏 差 ±0.7粗 銑 40×16 的 上 表 面 2Z=2.03.4.5銑 40×16的槽遼寧工程技術大學課程設計 9此 面 的 粗 糙 度 要 求 為 3.2， 所 以 粗 銑 再 精 銑 。 參 照 《 工 藝 手 冊 》表 2.3-9~表 2.3-12 確 定 工 序 尺 寸 及 余 量 為 ：查 《 工 藝 手 冊 》 表 2.2-5， 成 批 和 大 量 生 產(chǎn) 鑄 件 的 尺 寸 公 差 等 級 ，查 得 鑄 件 尺 寸 公 等 級 CT 分 為 7~9 級 ， 選 用 8 級 。 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=2.03.4.6切斷 φ55 叉口3.5、確立切削用量及基本工時3.5.1工序Ⅰ： 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 Φ 25 的 孔 ， 其 表 面 粗 糙 度 值 為 Rz=1.6 μ m； 先 鉆Φ 23 的 孔 在 擴 Φ 24.8 的 孔 ， 再 粗 鉸 Φ 24.94 孔 ， 再 精 鉸 Φ 25 孔 。機 床 ： Z5125A 立 式 鉆 床 。刀 具 ： Φ 23 麻 花 鉆 ， Φ 24.8 的 擴 刀 ， 鉸 刀 。2） 計 算 切 削 用 量鉆 Φ 23 的 孔 。① 進 給 量查 《 機 械 制 造 工 藝 與 機 床 夾 具 課 程 設 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Φ 23 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。 in)/(.49810rdwvs????根 據(jù) 手 冊 nw=300r/min,故 切 削 速 度 為遼寧工程技術大學課程設計 10min)/(67.21031dwnV????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 ：)s(5.0821?????nwflt① 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 Φ 24.8 的 孔 時 的進 給 量 ,并 根 據(jù) 機 床 規(guī) 格 選 取F=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/minin)/(38.2610rdwvns????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)s(4.13.098?????nwflt① 粗 鉸 孔 時 的 進 給 量根 據(jù) 有 關 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)(940dwvns????② 切 削 速 度按 機 床 選 取 nw=195r/min,所 以 實 際 切 削 速 度in)/(27.0.210V??遼寧工程技術大學課程設計 11③ 切 削 工 時切 削 工 時 ,切 入 l2=0.14mm,切 出 l1=1.5mm.)s(89581?????nwfltm① 精 鉸 孔 時 的 進 給 量根 據(jù) 有 關 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 )(950dwvns????② 切 削 速 度按 機 床 選 取 nw=195r/min,所 以 實 際 切 削 速 度i)/(3.021V??③ 切 削 工 時切 削 工 時 ,切 入 l2=0.06mm,切 出 l1=0mm.)s(.41.9581?????nwfltm3.5.2.工序Ⅱ：銑 φ55 的叉口的上、下端面① 進 給 量采 用 端 面 銑 刀 ， 齒 數(shù) 4， 每 齒 進 給 量 =0.15mm/z（ 《 機 械 制 造 工fa藝 與 機 床 夾 具 課 程 設 計 指 導 》 （ 吳 拓 、 方 瓊 珊 主 編 ） 。故 進 給 量 f=0.6mm② 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 際 情 況 查 表 得 V=15 m/min③ 切 削 工 時遼寧工程技術大學課程設計 12引 入 l=2mm， 引 出 l1=2mm， l3=75mm。查 《 工 藝 手 冊 》 P9-143 表 9.4-31， 切 削 工 時 計 算 公 式 ：)s(86.05311 ?????nwft3.5.3.工序Ⅲ銑 φ55 的叉口① 進 給 量由 《 工 藝 手 冊 》 表 3.1-29 查 得 采 用 硬 質 合 金 立 銑 刀 ,齒 數(shù) 為 5 個 ，由 《 數(shù) 控 加 工 工 藝 》 （ 田 春 霞 主 編 ） 中 第 五 章 表 5-5 得 硬 質 合 金 立 銑 刀每 齒 進 給 量 f 為 0.15~0.30， 由 手 冊 得 f 取 0.15mm/z 故 進 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 合 金 立銑 刀 切 削 速 度 為 45~90mm/min, 由 手 冊 得 V 取 70mm/min.③ 切 削 工 時引 入 l=2mm， 引 出 l1=2mm， l3=75mm。查 《 工 藝 手 冊 》 P9-143 表 9.4-31， 切 削 工 時 計 算 公 式 ：)s(.07311 ?????nwft3.5.4.工序Ⅳ：銑 35×3的上端面① 進 給 量采 用 端 銑 刀 ， 齒 數(shù) 4， 每 齒 進 給 量 =0.15mm/z（ 《 機 械 制 造 工 藝fa與 機 床 夾 具 課 程 設 計 指 導 》 ， 吳 拓 、 方 瓊 珊 主 編 ） 。故 進 給 量 f=0.6mm② 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 際 情 況 查 表 得 V=15 m/min③ 切 削 工 時遼寧工程技術大學課程設計 13切 入 l=3mm,行 程 l1=35。查 《 工 藝 手 冊 》 P9-143 表 9.4-31， 切 削 工 時 計 算 公 式 ：)s(2.6011????nwft3.5.5工序Ⅴ：銑 40×16槽的表面① 進 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 φ 32， 齒 數(shù) 為 8。 由 《 工 藝 手 冊 》 表 2.4-73， 取 每齒 進 給 量 為 0.15mm/z,ap=2mm 故 總 的 進 給 量 為 f=0.15×8=1.2 mm/z。 ② 切 削 速 度由 《 工 藝 手 冊 》 表 3.1-74,取 主 軸 轉 速 為 190r/min。 則 相 應 的 切削 速 度 為 ： min)/(.9021 Dnv????③ 切 削 工 時切 入 l=2mm 切 出 l1=2mm,行 程 量 l3=40mm。查 《 工 藝 手 冊 》 P9-143 表 9.4-31， 切 削 工 時 計 算 公 式 ：)s(.0321 ?????nwft3.5.6.工序Ⅵ銑 40×16的槽① 進 給 量的 槽 可 用 高 速 鋼 三 面 刃 銑 刀 加 工 ， 銑 刀 規(guī) 格 為 φ 16， 齒 數(shù)12.06?為 10。 由 《 機 械 加 工 工 藝 師 手 冊 》 表 21-5， 取 每 齒 進 給 量 為0.15mm/z,ap=2mm， 故 總 的 進 給 量 為 f=0.15×10=1.5 mm/z。 ② 切 削 速 度由 《 工 藝 手 冊 》 表 3.1-74,取 主 軸 轉 速 為 190r/min。 則 相 應 的 切削 速 度 為 ： in)/(5.9061 Dnv????③ 切 削 工 時切 入 l=2mm， 切 出 l1=2mm 行 程 量 l2=40mm。遼寧工程技術大學課程設計 14查 《 工 藝 手 冊 》 P9-143 表 9.4-31， 切 削 工 時 計 算 公 式 ：)s(05.211 ????nwf tml3.5.7工序Ⅶ：切斷 φ55 叉口① 進 給 量采 用 切 斷 刀 ， 齒 數(shù) 4， 每 齒 進 給 量 =0.15mm/z（ 《 機 械 制 造 工 藝fa與 機 床 夾 具 課 程 設 計 指 導 》 （ 吳 拓 、 方 瓊 珊 主 編 ） 。故 進 給 量 f=0.6mm② 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 際 情 況 查 表 得 V=15 m/min③ 切 削 工 時切 出 l=2mm， 切 出 l1=2mm,行 程 量 =75mm。查 《 工 藝 手 冊 》 P9-143 表 9.4-31， 切 削 工 時 計 算 公 式 ：)s(86.057211 ?????nwft3.5.8.工序Ⅷ：檢驗遼寧工程技術大學課程設計 15四、 夾具設計夾 具 是 一 種 能 夠 使 工 件 按 一 定 的 技 術 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 計 并 合 理 的 使 用 夾 具 ， 是 保 證 加工 質 量 和 提 高 生 產(chǎn) 率 ， 從 而 降 低 生 產(chǎn) 成 本 的 重 要 技 術 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 。4.1.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 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 計 的 夾 具 怎 樣 排 削 ； 此 次 加 工 利 用 麻 花 鉆 和 擴 刀 、 鉸 刀 ， 排 削 通遼寧工程技術大學課程設計 16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 。4.2.設計思想設 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 密 封 和 防 塵 作 用 ， 使 設 計 的 夾具 完 全 符 合 要 求 。本 夾 具 主 要 用 來 對 φ 25H7 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 。4.3、夾具設計4.3.1、定位分析（ 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 φ 25H7 孔 時 ，采 用 φ 40 的 外 圓 面 和 其 的 下 端 面 作 為 定 位 基 準 。（ 2） 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=0.707δ d=0.707×0.025mm=0.0177mm4.3.2、切削力及夾緊力的計算刀 具 ： Φ 23 的 麻 花 鉆 ， Φ 24.8 的 擴 孔 鉆 ， 鉸 刀 。① 鉆 孔 切 削 力 ： 查 《 機 床 夾 具 設 計 手 冊 》 P70 表 3-6， 得 鉆 削 力 計 算公 式 ： HBDSP6.09.06.7??式 中 P─ ─ ─ 鉆 削 力t─ ─ ─ 鉆 削 深 度 , 80mmS─ ─ ─ 每 轉 進 給 量 , 0.25mm遼寧工程技術大學課程設計 17D─ ─ ─ 麻 花 鉆 直 徑 , Φ 23mmHB─ ─ ─ 布 氏 硬 度 ， 140HBS 所 以P6.09.06.7??=800（ N）鉆 孔 的 扭 矩 ：HBSDM6.094.021.???式 中 S─ ─ ─ 每 轉 進 給 量 , 0.25mmD─ ─ ─ 麻 花 鉆 直 徑 , Φ 23mmHB─ ─ ─ 布 氏 硬 度 ， 140HBSM6.094.02.???= ×0.014× ×25=1580(N·M)② 擴 孔 時 的 切 削 力 ： 查 《 機 床 夾 具 設 計 手 冊 》 P70 表 3-6， 得 鉆 削 力 計算 公 式 ： HBStP6.4.02.19??式 中 P─ ─ ─ 切 削 力t─ ─ ─ 鉆 削 深 度 , 80mmS─ ─ ─ 每 轉 進 給 量 , 0.3mmD─ ─ ─ 擴 孔 鉆 直 徑 , Φ 24.8mmHB─ ─ ─ 布 氏 硬 度 ， 140HBS 所 以tP6.04.02.19??= 873（ N）擴 孔 的 扭 矩 ：DPHBSt???4.06.075.01.遼寧工程技術大學課程設計 18式 中 t─ ─ ─ 鉆 削 深 度 , 80mmS─ ─ ─ 每 轉 進 給 量 , 0.3mmD─ ─ ─ 麻 花 鉆 直 徑 , Φ 24.8mmHB─ ─ ─ 布 氏 硬 度 ， 140HBS DPt???4.06.75.3.=1263（ N·M）② 鉆 孔 夾 緊 力 ： 查 《 機 床 夾 具 設 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 ： dtdfLQWgz 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 。4.3.3、 夾 具 操 作 說 明此 次 設 計 的 夾 具 夾 緊 原 理 為 ： 通 過 φ 40 外 圓 、 平 面 和 側 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 夾 緊 工 件 。 遼寧工程技術大學課程設計 19五.體會與展望通 過 兩 個 多 星 期 的 努 力 ， 我 終 于 完 成 了 課 程 設 計 的 全 部 內(nèi) 容 。 本次 我 所 設 計 的 是 鉆 床 夾 具 ， 鉆 床 夾 具 與 其 他 機 床 的 夾 具 的 主 要 不 同 在 于 它有 獨 特 的 元 件 ——鉆 套 與 鉆 模 板 。 因 此 ， 設 計 鉆 床 夾 具 時 ， 除 了 根 據(jù) 加工 要 求 選 擇 夾 具 類 型 外 ， 主 要 是 鉆 模 板 與 鉆 套 的 選 擇 與 設 計 。 本 設 計采 用 了 快 換 鉆 套 和 手 動 螺 旋 快 速 加 緊 機 構 ， 從 而 大 大 提 高 了 由 于 鉆 、 擴 、絞 孔 而 頻 繁 換 鉆 套 的 生 產(chǎn) 效 率 ， 夾 具 的 加 工 精 度 都 采 用 普 通 級 ， 充 分 考 慮了 制 造 成 本 。 缺 點 是 本 設 計 的 操 作 需 要 人 力 ， 所 以 在 生 產(chǎn) 自 動 化 方 面 有待 改 進 。通 過 本 次 課 程 設 計 ， 使 我 將 所 學 理 論 與 生 產(chǎn) 實 踐 相 結 合 ， 得 到 了 解 決問 題 和 分 析 問 題 的 能 力 的 初 步 培 養(yǎng) ， 另 外 也 為 以 后 搞 好 畢 業(yè) 設 計 、 走 上 工作 崗 位 進 行 一 次 綜 合 訓 練 。 使 我 具 有 了 ： 1.制 定 工 藝 規(guī) 程 的 初 步 能 力 ，能 綜 合 運 用 機 械 制 造 技 術 基 礎 和 其 他 課 程 的 基 本 理 論 和 方 法 ， 正 確 的 制 定一 個 零 件 的 加 工 工 藝 規(guī) 程 。2.具 有 設 計 專 用 夾 具 的 初 步 能 力 ， 提 高 結 構 設 計 能 力 。3.結 合 工 藝 設 計 內(nèi) 容 ， 能 夠 熟 練 的 應 用 工 藝 計 算 方 法 ， 正 確 的 進 行 工藝 計 算 ， 如 工 藝 參 數(shù) 、 切 削 力 、 切 削 功 率 、 切 削 速 度 、 定 位 誤 差 、 加 緊 力等 。4.進 一 步 提 高 查 閱 資 料 ， 熟 練 的 使 用 設 計 手 冊 、 參 考 資 料 的 能 力 。5.通 過 設 計 的 全 過 程 ， 使 我 學 會 了 進 行 工 藝 設 計 的 程 序 和 方 法 ， 培 養(yǎng)了 獨 立 思 考 和 獨 立 工 作 的 能 力 。遼寧工程技術大學課程設計 20六．參考文獻1、 楊 叔 子 主 編 .機 械 加 工 工 藝 師 手 冊 .北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 20012、 李 益 民 主 編 .機 械 制 造 工 藝 設 計 簡 明 手 冊 .北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ，19943、 孫 本 緒 、 熊 萬 武 編 .機 械 加 工 余 量 手 冊 .北 京 ： 國 防 工 業(yè) 出 版 社 ， 19994、 機 床 夾 具 設 計 手 冊 .北 京 ： 中 國 科 學 技 術 出 版 社5、 趙 家 齊 主 編 .機 械 制 造 工 藝 學 課 程 設 計 指 導 書 .北 京 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 ，20006、 劉 守 勇 主 編 .機 械 制 造 工 業(yè) 與 機 床 夾 具 .北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 20007、 田 春 霞 主 編 .數(shù) 控 加 工 工 藝 .北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 20068、 吳 拓 、 方 瓊 珊 主 編 . 機 械 制 造 工 藝 與 機 床 夾 具 課 程 設 計 指 導 書 .北 京 ：機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 20059、 黃 云 清 主 編 .公 差 配 合 與 測 量 技 術 .北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ， 2001 10、 梁 炳 文 主 編 ， 機 械 加 工 工 藝 與 竅 門 精 選 ， 北 京 ： 機 械 工 業(yè) 出 版 社 ，200111、 楊 峻 峰 主 編 ， 機 床 及 夾 具 ， 清 華 大 學 出 版 社 ， 2005