高低檔撥叉機(jī)械加工工藝及銑φ25左端面夾具設(shè)計【含CAD圖紙和說明書】
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摘 要
機(jī)械加工工藝是加工零件時所運用各種方法和技術(shù)手段的總和，應(yīng)用于整個加工過程。數(shù)控加工工藝是伴隨著數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生、發(fā)展而逐步完善起來的一種應(yīng)用技術(shù)，它是人們大量數(shù)控加工實踐的經(jīng)驗總結(jié)。數(shù)控加工工藝過程是利用切削刀具在數(shù)控機(jī)床上直接改變加工對象的形狀、尺寸、表面位置、表面狀態(tài)等，使其成為成品或半成品的過程。
本課題為高低檔撥叉加工工藝及專業(yè)夾具的設(shè)計，其主要內(nèi)容包含了零件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征、形狀尺寸、技術(shù)要求等分析；確定加工內(nèi)容；進(jìn)行工藝分析和零件圖形的數(shù)學(xué)處理；制定工藝方案；選擇加工設(shè)備、刀具、工量夾具；確定切削參數(shù)；編寫、校驗和修改加工程序；編寫加工工藝技術(shù)文件等方面內(nèi)容。課題的重點是訓(xùn)練機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計、夾具裝配圖的準(zhǔn)確繪制、數(shù)控加工程序編制的能力，難點是所設(shè)計的工藝路線能做到兼顧精度、效率及經(jīng)濟(jì)性，所設(shè)計的夾具能在保證技術(shù)要求的前提下，滿足結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠等技術(shù)指標(biāo)。
關(guān)鍵詞：撥叉；工藝；工序
-Ⅰ-
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 研究的目的 1
1.2 研究意義 1
1.3 研究內(nèi)容 1
第2章 零件圖結(jié)構(gòu)設(shè)計 3
1.1 零件作用 3
2.2 零件的工藝分析 3
第3章 加工工藝設(shè)計 5
3.1 毛坯的選擇 5
3.2 選擇定位基準(zhǔn) 5
3.3 加工工藝路線設(shè)計 5
3.5 機(jī)床的選擇 9
第4章 切削用量的選擇 11
第5章 銑φ25左端面夾具設(shè)計 20
5.1 定位方案及夾緊機(jī)構(gòu) 20
5.2 夾緊力計算 22
5.3 定位誤差分析 22
總 結(jié) 23
致 謝 24
參考文獻(xiàn) 25
第1章 緒論
1.1 研究的目的
進(jìn)行撥叉零件的加工工藝規(guī)程和鉆夾具的設(shè)計，是為了全面復(fù)習(xí)，綜合運用大學(xué)四年所學(xué)的基本理論、基礎(chǔ)及專業(yè)知識，加強(qiáng)對機(jī)械制造方面的認(rèn)識，培養(yǎng)了解決機(jī)械加工工藝的問題，提高了綜合運用所學(xué)知識分析與解決工程實際問題的能力，為畢業(yè)后從事工程技術(shù)和科研工作奠定基礎(chǔ)。
1.2 研究意義
機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實際的綜合運用，使我對專業(yè)知識、技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設(shè)計及制造提出了更高的要求。
1.3 研究內(nèi)容
加工工藝的生產(chǎn)和制備是機(jī)床加工零件的各種方法和技術(shù)的總和，適用于各加工工藝規(guī)范。加工過程是隨著機(jī)床的不斷生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展而逐步提高的，是人們大量機(jī)床的設(shè)計和技術(shù)要求的總結(jié)實踐。工裝是對指定的工件進(jìn)行設(shè)計。撥叉體零件加工精度高，工藝難度大，除了一般零件一般與平面銑削內(nèi)孔、熱處理等特點外，在加工工藝上對加工工藝的部分分析是一個豐富的積累
畢業(yè)實習(xí)對我們每個畢業(yè)生來說都非常重要，因為它可以幫助我們將來去工作。但是，對于我們的機(jī)械和電氣專業(yè)，在以后的工作中會有一些機(jī)械設(shè)計和編程的工作，在這里，在我的畢業(yè)設(shè)計身體部分，例如，在它的工藝過程和夾具設(shè)計。通過在畢業(yè)設(shè)計前進(jìn)行設(shè)計可以很好地獲得更好的綜合運用知識，同時加強(qiáng)學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)知識的早期階段，從而提高判斷、分析和解決問題的能力。因此，做好畢業(yè)設(shè)計是必要的。
通過這個設(shè)計，我們可以收集到各種各樣的材料和標(biāo)準(zhǔn)，并學(xué)習(xí)更多的知識。畢業(yè)設(shè)計中的另一個重要設(shè)計是特殊夾具的設(shè)計。專用夾具設(shè)計是針對特殊加工程序的技術(shù)要求加工。
本次設(shè)計主要撥叉的零件工藝工裝設(shè)計，工藝方案設(shè)計。其具體設(shè)計流程主要包括以下幾個方面：
1.對撥叉主要技術(shù)要求進(jìn)行分析
2.完成撥叉加工工藝設(shè)計
3.完成撥叉機(jī)械加工工藝過程卡片的編制
4.設(shè)計夾具
第2章 零件圖結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.1 零件作用
題目所給的零件是撥叉。它位于汽車等變速機(jī)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，工作過程：撥叉零件是在傳動系統(tǒng)中撥動滑移齒輪，以實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速，轉(zhuǎn)向。其中孔Φ16mm通過與軸的配合來傳遞運動，零件的兩個叉頭部位與滑移齒輪相配合。具體零件圖如下：
2.2 零件的工藝分析
撥叉共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：
1. 零件孔Φ25mm左右加工表面及孔Φ15mm
這一組加工表面包括：孔Φ25mm的上下左右加工表面，孔Φ22mm的內(nèi)表面，有粗糙度要求為Ra小于等于6.3um，鍵槽φ5有粗糙度要求Ra小于等于6.3um，擴(kuò)兩端面孔，有粗糙度要求Ra=12.5um;
2. 孔Φ68mm內(nèi)孔及8的兩側(cè)面
這一組加工表面包括：φ68的孔，其表面粗糙度為Ra=3.2um，有粗精鏜的要求，8mm的左右端面，Ra=3.2um，要求精銑；
根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，該零件沒有很難加工的表面尺寸，上述表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證，對于這兩組加工表面而言，可以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，并且保證它們的位置精度要求
第3章 加工工藝設(shè)計
3.1 毛坯的選擇
確定毛坯部分包括選擇毛坯類型及其制造方法。坯料有鑄造、鍛、壓、焊、型材和板材。在確定毛坯時，應(yīng)考慮以下因素:
1：零件材料為RZG310-570。考慮零件在機(jī)床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。
2：暫定零件為大批生產(chǎn)，初步確定工藝安排的基本傾向為：加工過程劃分階段，工序適當(dāng)集中，加工設(shè)備主要以通用設(shè)備為主，采用專用夾具，這樣投資較少，投產(chǎn)快生產(chǎn)率較高，轉(zhuǎn)產(chǎn)較容易。
3：根據(jù)零件的材料確定毛坯為鑄件，材料為RZG310-570，毛坯的鑄造方法為金屬模機(jī)械造型（表15-4），鑄件尺寸公差等級為CT9級（表15-5）
3.2 選擇定位基準(zhǔn)
基面選擇是工藝規(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)率得以提高。
（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)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(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ22孔的不加工外輪廓底面作為粗基準(zhǔn)，利用圓柱來定位，另外四爪握住兩邊來限制六個自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。
3.3 加工工藝路線設(shè)計
制定工藝路線時，必須考慮零件的幾何形狀、尺寸的保證精度和位置精度等，要求更加合理。在仔細(xì)考慮各部件的技術(shù)要求后，制定以下工藝方案：
撥叉工藝路線一：
表3-2 加工路線方案一
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
01
鑄造
鑄造
02
車
時效處理
03
銑
以φ25右端面定位，銑Φ25左端面，保證尺寸32留量2mm，粗糙度Ra12.5
04
銑
以φ25左端面定位，銑Φ25右端面，保證尺寸32，粗糙度Ra12.5
05
鉆
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn)，鉆Φ16孔為φ15，保證粗糙度Ra12.5
06
鉆
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn)，擴(kuò)Φ16孔為φ15.8，保證粗糙度Ra6.3
07
鉸孔
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn)，鉸Φ16孔成，保證粗糙度Ra3.2
08
銑
以φ16內(nèi)孔為基準(zhǔn)，粗銑8mm叉口左側(cè)面，保證尺寸8mm，留量2mm，粗糙度Ra6.3,
09
銑
以叉口外側(cè)面定位，粗銑叉口內(nèi)右側(cè)面，保證尺寸φ68留量1mm，粗糙度Ra6.3
010
銑
以φ16孔定位，精銑叉口外左側(cè)面至8.5mm粗糙度Ra3.2
011
磨
以φ16孔定位，精銑叉口外右側(cè)面至8.0mm粗糙度Ra3.2
012
銑
以叉口外側(cè)面定位，精銑叉口內(nèi)左側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2
013
銑
以叉口外側(cè)面定位，精銑叉口內(nèi)右側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2
014
鉆
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉆Φ5孔為φ4,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3
015
鉆
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,擴(kuò)Φ5孔為φ4.8,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3
016
鉸
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉸Φ5成,保證孔深度25mm,粗糙度Ra3.2
017
鉗
去毛刺
018
檢
檢驗入庫
表3-3 加工路線方案二
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
01
鑄造
鑄造
02
車
時效處理
03
銑
以φ25右端面定位，銑Φ25左端面，保證尺寸32留量2mm，粗糙度Ra12.5
04
銑
以φ25左端面定位，銑Φ25右端面，保證尺寸32，粗糙度Ra12.5
05
鉆
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn)，擴(kuò)Φ16孔為φ15.8，保證粗糙度Ra6.3
06
鉸孔
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn)，鉸Φ16孔成，保證粗糙度Ra3.2
07
銑
以φ16內(nèi)孔為基準(zhǔn)，粗銑8mm叉口左側(cè)面，保證尺寸8mm，留量2mm，粗糙度Ra6.3,
08
銑
以叉口外側(cè)面定位，粗銑叉口內(nèi)右側(cè)面，保證尺寸
φ68留量1mm，粗糙度Ra6.3
09
銑
以φ16孔定位，精銑叉口外左側(cè)面至8.5mm粗糙度Ra3.2
010
磨
以φ16孔定位，精銑叉口外右側(cè)面至8.0mm粗糙度Ra3.2
011
銑
以叉口外側(cè)面定位，精銑叉口內(nèi)左側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2
012
銑
以叉口外側(cè)面定位，精銑叉口內(nèi)右側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2
013
鉆
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn)，鉆Φ16孔為φ15，保證粗糙度Ra12.5
014
鉆
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉆Φ5孔為φ4,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3
015
鉆
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,擴(kuò)Φ5孔為φ4.8,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3
016
鉸
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉸Φ5成,保證孔深度25mm,粗糙度Ra3.2
017
鉗
去毛刺
018
檢
檢驗入庫
方案一和方案二的區(qū)別在于方案二，后鉆工件φ5孔，在加工其它表面，從零件圖上可以看出，后續(xù)其他工序需要此工序定位，如果后加工就滿足不了其他工序的加工要求，而方案一順序是先加工此工序，這樣我們保證整個零件的加工精度要求。綜合考慮我們選擇方案一。
表3-2 加工路線方案一
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
01
鑄造
鑄造
02
車
時效處理
03
銑
以φ25右端面定位，銑Φ25左端面，保證尺寸32留量2mm，粗糙度Ra12.5
04
銑
以φ25左端面定位，銑Φ25右端面，保證尺寸32，粗糙度Ra12.5
05
鉆
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn)，鉆Φ16孔為φ15，保證粗糙度Ra12.5
06
鉆
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn)，擴(kuò)Φ16孔為φ15.8，保證粗糙度Ra6.3
07
鉸孔
以φ25外圓面及Φ25左端面為基準(zhǔn)，鉸Φ16孔成，保證粗糙度Ra3.2
08
銑
以φ16內(nèi)孔為基準(zhǔn)，粗銑8mm叉口左側(cè)面，保證尺寸8mm，留量2mm，粗糙度Ra6.3,
09
銑
以叉口外側(cè)面定位，粗銑叉口內(nèi)右側(cè)面，保證尺寸φ68留量1mm，粗糙度Ra6.3
010
銑
以φ16孔定位，精銑叉口外左側(cè)面至8.5mm粗糙度Ra3.2
011
磨
以φ16孔定位，精銑叉口外右側(cè)面至8.0mm粗糙度Ra3.2
012
銑
以叉口外側(cè)面定位，精銑叉口內(nèi)左側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2
013
銑
以叉口外側(cè)面定位，精銑叉口內(nèi)右側(cè)面至φ68mm粗糙度Ra3.2
014
鉆
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉆Φ5孔為φ4,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3
015
鉆
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,擴(kuò)Φ5孔為φ4.8,保證孔深度25mm,粗糙度Ra6.3
016
鉸
以φ16孔及叉口內(nèi)側(cè)端面定位,鉸Φ5成,保證孔深度25mm,粗糙度Ra3.2
017
鉗
去毛刺
018
檢
檢驗入庫
3.5 機(jī)床的選擇
1，可用X51銑床。
2，搖臂鉆床Z525。
3，選擇夾具:每個工序都可以采用專用的夾具,夾具后面再設(shè)計。
4，選擇刀具:在銑床上用高速鋼立銑刀，銑上下兩槽用三面刃銑刀，在車床上選普通車刀。
5，選擇量具:精度要求較高的可用內(nèi)徑千分尺量程50～125，其余用游標(biāo)卡尺分度值為0.02
第4章 切削用量的選擇
工步1：本工序為銑25左端面
本工序為銑φ25左端面。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下：
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ10
4
查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ10立銑刀
工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量（ap）：ap=1.5mm
確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝40～60米/分，取50米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝50000/（10×3.14）＝1592轉(zhuǎn)/分
與1592轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為1600轉(zhuǎn)/分。所以選取1600轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f：查表得每齒進(jìn)給量0.15～0.3mm，取0.2mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f＝每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.2×4×1600＝1280mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
1.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
1600rpm
進(jìn)給量f
1280mm/min
工步2：本工序為銑25右端面
本工序為銑φ25右端面。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下：
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ10
4
查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ10立銑刀
工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量（ap）：ap=1.5mm
確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝40～60米/分，取50米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝50000/（10×3.14）＝1592轉(zhuǎn)/分
與1592轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為1600轉(zhuǎn)/分。所以選取1600轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f：查表得每齒進(jìn)給量0.15～0.3mm，取0.2mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f＝每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.2×4×1600＝1280mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
1.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
1600rpm
進(jìn)給量f
1280mm/min
工步3：鉆φ16的孔為φ15
工序為鉆15的孔。選用Z525立鉆、專用夾具，刀具選擇如下：
刀具材料
直徑
高速鋼鉆頭
Φ15
工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。
確定鉆削速度：查表得鉆削速度v＝16～24米/分，取20米/分
rpm＝切削速度/（鉆頭直徑×3.14）＝20000/（15×3.14）＝425轉(zhuǎn)/分
與425轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分。所以選取500轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f：查表得進(jìn)給量0.2～0.4mm，取0.3r/min
最終確定切削用量為
主軸轉(zhuǎn)速n
500rpm
進(jìn)給量f
0.3r/min
工步4：擴(kuò)φ16的孔為φ15.8
工序為擴(kuò)15.8的孔。選用Z525立鉆、專用夾具，刀具選擇如下：
刀具材料
直徑
高速鋼鉆頭
Φ15.8
工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。
確定鉆削速度：查表得鉆削速度v＝10～15米/分，取15米/分
rpm＝切削速度/（鉆頭直徑×3.14）＝15000/（15.8×3.14）＝302轉(zhuǎn)/分
與302轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為350轉(zhuǎn)/分。所以選取350轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f：查表得進(jìn)給量0.1～0.2mm，取0.15r/min
最終確定切削用量為
主軸轉(zhuǎn)速n
350rpm
進(jìn)給量f
0.15r/min
工步5：鉸φ16孔
工序為鉸16的孔。選用Z525立鉆、專用夾具，刀具選擇如下：
刀具材料
直徑
高速鋼鉆頭
Φ16
工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。
確定鉆削速度：查表得鉆削速度v＝8～10米/分，取9米/分
rpm＝切削速度/（鉆頭直徑×3.14）＝9000/（16×3.14）＝179轉(zhuǎn)/分
與179轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分。所以選取200轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f：查表得進(jìn)給量0.01～0.03mm，取0.02r/min
最終確定切削用量為
主軸轉(zhuǎn)速n
200rpm
進(jìn)給量f
0.02r/min
工步6：本工序為粗銑8mm右叉口
本工序為粗銑φ8叉口。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下：
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ8
4
查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ8立銑刀
工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量（ap）：ap=1.5mm
確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝40～60米/分，取50米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝50000/（8×3.14）＝1990轉(zhuǎn)/分
與1990轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分。所以選取2000轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f：查表得每齒進(jìn)給量0.15～0.3mm，取0.2mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f＝每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.2×4×2000＝960mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
1.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
2000rpm
進(jìn)給量f
960mm/min
工步7：本工序為粗銑8mm左叉口
本工序為粗銑φ8叉口。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下：
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ8
4
查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ8立銑刀
工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量（ap）：ap=1.5mm
確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝40～60米/分，取50米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝50000/（8×3.14）＝1990轉(zhuǎn)/分
與1990轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分。所以選取2000轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f：查表得每齒進(jìn)給量0.15～0.3mm，取0.2mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f＝每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.2×4×2000＝960mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
1.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
2000rpm
進(jìn)給量f
960mm/min
工步8：本工序為粗銑叉口內(nèi)側(cè)面
本工序為粗銑叉口內(nèi)側(cè)面。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下：
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ10
4
查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ10立銑刀
工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量（ap）：ap=1.5mm
確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝40～60米/分，取50米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝50000/（10×3.14）＝1592轉(zhuǎn)/分
與1592轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為1600轉(zhuǎn)/分。所以選取1600轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f：查表得每齒進(jìn)給量0.15～0.3mm，取0.2mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f＝每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.2×4×1600＝1280mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
1.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
1600rpm
進(jìn)給量f
1280mm/min
工序9：精銑叉口外側(cè)面
本工序為精銑外側(cè)面。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下：
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ30
4
查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ30立銑刀
工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量（ap）：ap=0.5mm
確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝70～90米/分，取80米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝80000/（30×3.14）＝849轉(zhuǎn)/分
與849轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為850轉(zhuǎn)/分。所以選取850轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f：查表得每齒進(jìn)給量0.1～0.15mm，取0.1mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f＝每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.1×4×850＝340mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
0.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
850rpm
進(jìn)給量f
340mm/min
850
80
340
0.5
850
80
340
0.5
工序10：精銑叉口外側(cè)面
本工序為精銑外側(cè)面。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下：
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ30
4
查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ30立銑刀
工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量（ap）：ap=0.5mm
確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝70～90米/分，取80米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝80000/（30×3.14）＝849轉(zhuǎn)/分
與849轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為850轉(zhuǎn)/分。所以選取850轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f：查表得每齒進(jìn)給量0.1～0.15mm，取0.1mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f＝每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.1×4×850＝340mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
0.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
850rpm
進(jìn)給量f
340mm/min
850
80
340
0.5
工序11：精銑叉口外側(cè)面
本工序為精銑外側(cè)面。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下：
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ30
4
查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ30立銑刀
工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量（ap）：ap=0.5mm
確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝70～90米/分，取80米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝80000/（30×3.14）＝849轉(zhuǎn)/分
與849轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為850轉(zhuǎn)/分。所以選取850轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f：查表得每齒進(jìn)給量0.1～0.15mm，取0.1mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f＝每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.1×4×850＝340mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
0.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
850rpm
進(jìn)給量f
340mm/min
850
80
340
0.5
工序12：精銑叉口外側(cè)面
本工序為精銑外側(cè)面。選用X51立加、專用夾具，刀具選擇如下：
刀具材料
直徑
齒數(shù)Z
硬質(zhì)合金立銑刀
Φ30
4
查《銑削切削用量選擇表》表，第二部分“刀具：φ30立銑刀
工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。
確定背吃刀量（ap）：ap=0.5mm
確定銑削速度：查表得粗銑削速度v＝70～90米/分，取80米/分
換算成主軸轉(zhuǎn)速
rpm＝切削速度/（銑刀直徑×3.14）＝80000/（30×3.14）＝849轉(zhuǎn)/分
與849轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為850轉(zhuǎn)/分。所以選取850轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f：查表得每齒進(jìn)給量0.1～0.15mm，取0.1mm/Z
換算成每分鐘進(jìn)給量
f＝每齒進(jìn)給量×齒數(shù)×每分鐘轉(zhuǎn)速＝0.1×4×850＝340mm/min
最終確定切削用量為
背吃刀量ap
0.5mm
主軸轉(zhuǎn)速n
850rpm
進(jìn)給量f
340mm/min
工序13：鉆φ5孔
工序為鉆φ5的孔。選用Z525立鉆、專用夾具，刀具選擇如下：
刀具材料
直徑
高速鋼鉆頭
Φ4
工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。
確定鉆削速度：查表得鉆削速度v＝16～24米/分，取20米/分
rpm＝切削速度/（鉆頭直徑×3.14）＝20000/（4×3.14）＝1273轉(zhuǎn)/分
與1273411轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為1280轉(zhuǎn)/分。所以選取1280轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f：查表得進(jìn)給量0.2～0.4mm，取0.3r/min
最終確定切削用量為
主軸轉(zhuǎn)速n
1280rpm
進(jìn)給量f
0.3r/min
工步14：擴(kuò)φ5的孔為φ4.8
工序為擴(kuò)4.8的孔。選用Z525立鉆、專用夾具，刀具選擇如下：
刀具材料
直徑
高速鋼鉆頭
Φ4.8
工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。
確定鉆削速度：查表得鉆削速度v＝10～15米/分，取15米/分
rpm＝切削速度/（鉆頭直徑×3.14）＝15000/4.8×3.14）＝995轉(zhuǎn)/分
與995轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分。所以選取1000轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f：查表得進(jìn)給量0.1～0.2mm，取0.15r/min
最終確定切削用量為
主軸轉(zhuǎn)速n
1000rpm
進(jìn)給量f
0.15r/min
工步15：鉸φ5孔
工序為鉸5的孔。選用Z525立鉆、專用夾具，刀具選擇如下：
刀具材料
直徑
高速鋼鉆頭
Φ5
工件材料為ZG130-0570，選擇“鑄鐵”一欄。
確定鉆削速度：查表得鉆削速度v＝8～10米/分，取9米/分
rpm＝切削速度/（鉆頭直徑×3.14）＝9000/（5×3.14）＝573轉(zhuǎn)/分
與573轉(zhuǎn)/分相近的轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分。所以選取600轉(zhuǎn)/分
確定進(jìn)給量f：查表得進(jìn)給量0.01～0.03mm，取0.02r/min
最終確定切削用量為
主軸轉(zhuǎn)速n
600rpm
進(jìn)給量f
0.02r/min
第5章 夾具設(shè)計
為提高勞動生產(chǎn)率，節(jié)約勞工成本，降低勞動強(qiáng)度，同時也要保證加工質(zhì)量，需要設(shè)計此工件的專用夾具。
決定設(shè)計的工序銑φ25左端面。
5.1 定位方案及夾緊機(jī)構(gòu)
此夾具為工序銑φ25左端面夾具，其夾緊方式為是通過星形把手帶動調(diào)節(jié)支撐桿向可移動v形塊施加壓力，從而V形塊給工件一個擠壓的力，并且通過夾具體上的各定位元件限制自由度。此加工件在加工前，應(yīng)先把夾具安裝在銑床工作臺上，使此工件在機(jī)床上獲得準(zhǔn)確的位置，然后調(diào)節(jié)。刀具和端面刃，夾具體要與機(jī)床面相平行。
機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的一個重要組成部分。為保證工件某工序的加工要求，必須使工件在機(jī)床上相對刀具的切削或成形運動處于準(zhǔn)確的相對位置。當(dāng)用夾具裝夾加工一批工件時，是通過夾具來實現(xiàn)這一要求的。而要實現(xiàn)這一要求，又必須滿足三個條件：
①一批工件在夾具中占有正確的加工位置；
②夾具裝夾在機(jī)床上的準(zhǔn)確位置；
③刀具相對夾具的準(zhǔn)確位置。這里涉及了三層關(guān)系：零件相對夾具，夾具相對于機(jī)床，零件相對于機(jī)床。工件的最終精度是由零件相對于機(jī)床獲得的。所以“定位”也涉及到三層關(guān)系：工件在夾具上的定位，夾具相對于機(jī)床的定位，而工件相對于機(jī)床的定位是間接通過夾具來保證的。工件定位以后必須通過一定的裝置產(chǎn)生夾緊力把工件固定，使工件保持在準(zhǔn)確定位的位置上，否則，在加工過程中因受切削力，慣性力等力的作用而發(fā)生位置變化或引起振動，破壞了原來的準(zhǔn)確定位，無法保證加工要求。這種產(chǎn)生夾緊力的裝置便是夾緊裝置。
根據(jù)對加工工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件圖、零件的工序卡片等原始資料的收集和分析，明確設(shè)計任務(wù)（表5-1）。依據(jù)本工序所加工內(nèi)容，需設(shè)計專用夾具，設(shè)計原則為定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、材料及工藝的成本低。
表5-2 生產(chǎn)綱領(lǐng)
工件名稱
撥叉
夾具類型
專用夾具
材料
RZG310-570
生產(chǎn)類型
小批生產(chǎn)
機(jī)床型號
X51
同時裝夾工件數(shù)
1個
圖5-1 裝配圖
夾具工作原理說明：
（1）工件的定位方式按照加工要求來分析其必須限制的自由度數(shù)目及其基準(zhǔn)選擇的合理性。
（2）定位元件及定位裝置。根據(jù)已確定的定位基面結(jié)構(gòu)形狀，使用工件底面用一面兩銷以及支承板定位，通過螺母壓緊的方式進(jìn)行定位。
（3）夾緊裝置。該專用夾具采用移動壓板壓緊的機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾緊，具體操作方法如下：
通過工件內(nèi)孔φ16與芯軸定位共限制工件的2個自由度，由圓柱銷與工件的側(cè)面作為定位元件共限制工件的1個自由度，兩個支承釘與工件底面定位共限制2個自由度，這樣共限制工件的5個自由度。然后用螺釘壓緊開口墊圈從而壓緊工件，在夾具體上的各定位元件限制其自由度。加工此工件前，先把夾具體安裝在銑床工作臺上，使在機(jī)床上獲得正確的位置，然后調(diào)節(jié)刀具和端面刃，夾具體要與機(jī)床面相平行，裝夾工件時，工件的內(nèi)孔與芯軸定位，工件定位后，用加緊機(jī)構(gòu)把工件擠緊，使工件在加工過程中始終保持這一正確位置。
5.2 夾緊力計算
（1）刀具： 采用端=立銑刀 φ10mm z=4
機(jī)床： x51立銑
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)
z=4
代入上式，可得 F=502.3N
因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
其中：為基本安全系數(shù)1.5
為加工性質(zhì)系數(shù)1.1
為刀具鈍化系數(shù)1.1
為斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以
（2）夾緊力的計算
夾緊螺釘： 公稱直徑d=12mm，夾緊力：M=12mm, P=2mm，L=300mm,作用力：F=200N，夾緊力：W0=25782N
夾緊力大于切削力，本夾具安全。
5.3 定位誤差分析
=0.2+0.4/70=0.0086
總 結(jié)
這次設(shè)計是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進(jìn)行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識有機(jī)的結(jié)合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計。
這次設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實習(xí)的一次理論與實踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設(shè)計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鍛煉與提高；再次體會到理論與實踐相結(jié)合時，理論與實踐也存在差異。
回顧起此次設(shè)計，至今我仍感慨頗多，的確，從理論到實踐，雖說短短三周，但學(xué)到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正的實用，在生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用。在設(shè)計的過程中遇到了許多問題，當(dāng)然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設(shè)計，讓自己把以前所學(xué)過的知識重新復(fù)習(xí)了一遍。
這次設(shè)計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導(dǎo)下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學(xué)得到很多額外的知識，在此表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位教研室指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！
致 謝
這次設(shè)計使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅實和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計。
這次設(shè)計成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，他都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。好幾個不眠夜個，老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
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