撥叉831006設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).

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1、 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) 1 機(jī)械制造工藝學(xué) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“ CA6140車(chē)床撥叉”零件的機(jī)械加工 工藝及工藝設(shè)備（生產(chǎn)綱領(lǐng)10000件） 設(shè)計(jì)者： 指導(dǎo)教師： 學(xué) 號(hào)： 設(shè)計(jì)日期： 評(píng)定成績(jī)： 一、 序 言 1 二、 機(jī)床夾具概述 1 2.1現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出的新要求： 1 2.2機(jī)床夾具及其功用 1 2.3機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 2 2.4機(jī)床夾具組成和分類(lèi) 3 2.5機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)： 3 三、 零件的分析 5 四、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 5 4.1確定毛坯的制造形式 5 4.2基面的選擇 5

2、 4.3制定工藝路線 5 4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7 4.5確定切削用量及基本工時(shí) 11 五、 夾具設(shè)計(jì) 16 5.1提出問(wèn)題 17 5.2設(shè)計(jì)思想 17 5.3夾具設(shè)計(jì) 17 小結(jié) 21 參考文獻(xiàn) 22 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 題目: 設(shè)計(jì)”CA6140車(chē)床撥叉”零件的機(jī)械加 工工藝規(guī)則及工藝裝備 內(nèi)容：1.零件圖 1張 2?毛坯圖 1張 3. 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1套 4. 機(jī)械加工工序卡片 1套 5. 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份 6?夾具設(shè)計(jì)裝配圖 1張 7.夾具設(shè)計(jì)零件圖 1張 專(zhuān)業(yè) 班級(jí) 學(xué)生 指導(dǎo)教師

3、 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) 3 '序 課程設(shè)計(jì)在我們學(xué)完大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課之后進(jìn)行的，這是我們?cè)谶M(jìn)行 課程設(shè)計(jì)對(duì)所學(xué)各課程的深入綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此， 它在我們的大學(xué)生活中占有重要的地位。另外在做完這次課程設(shè)計(jì)之后，我得到一次在 畢業(yè)工作前的綜合性訓(xùn)練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉： （1） 運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)， 正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題， 保證零件的加工質(zhì)量。 （2） 提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。通過(guò)設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，獲得根據(jù)被加工零件的加工要求， 設(shè)計(jì)出

4、高效，省力，經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 （3） 學(xué)會(huì)使用手冊(cè)以及圖表資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱(chēng)，出處， 能夠做到熟練的運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，我希望通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性 訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為今后參加祖國(guó)的 四化 建設(shè)打一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于個(gè)人能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教，本人將表示 真誠(chéng)的感謝！ 1、機(jī)床夾具概述 2.1現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出的新要求： （1） 、能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期； （2） 、能裝夾一組相似性特征的工件； （3） 、適

5、用于精密加工的高精度的機(jī)床； （4） 、適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)； （5） 、采用液壓汞站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 2.2機(jī)床夾具及其功用 2.2.1機(jī)床夾具 夾具是一種裝夾工件的一種工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程的切削加工，熱 處理裝配，焊接和檢測(cè)等工藝過(guò)程中。 在金屬切削機(jī)床工件是使用的夾具稱(chēng)為機(jī)床夾具，在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)床夾具是一 種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度，勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等， 故 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)在企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)裝備中占有極其主要的地位。 機(jī)床夾 具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工件。 222機(jī)

6、床夾具的功能 在機(jī)床上應(yīng)用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。 1. 機(jī)床夾具的主要功能 機(jī)床夾具的主要功能是裝夾工件，使工件裝夾中的定位和夾緊。 （1） 、定位 確定工件在夾具中占有正確的位置的過(guò)程， 定位是通過(guò)工件定位基準(zhǔn)而與夾具定位元 件的定位面接觸成配合實(shí)現(xiàn)的正的定位可以保證加工面的尺寸和位置的精度要求。 （2） .夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中保持定位位置不錯(cuò)的操作。 由于工件在加工 時(shí)，受到各種力的作用若不將其固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫離，因此夾緊為工件提高了安全 和可靠的加工條件。 2. 機(jī)床夾具的特殊功能 機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀與導(dǎo)

7、向。 1 ）、對(duì)刀 調(diào)整刀具切削相對(duì)工件或夾具的正確位置如銑床夾具中餓對(duì)刀塊， 它能迅速地確定銑 刀相對(duì)于夾具的正確位置。 2）、導(dǎo)向 如銑床夾具中的鉆模板與鉆套，能迅速的確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削，導(dǎo)向 元件制成模板形成故鉆床夾具長(zhǎng)稱(chēng)為鉆模、鏜床夾具（鏜模、也是具有導(dǎo)向的功能的。 2.3機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) 2 在機(jī)械加工中，使用機(jī)床夾具的目的主要有一些六個(gè)方面，然而在不同的生產(chǎn)條件 下，應(yīng)該有不同的側(cè)重點(diǎn)。夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該綜合考慮加工的技術(shù)要求， 生產(chǎn)成本個(gè)工人操 作方面的要求以達(dá)到預(yù)期的效果。 2.4機(jī)床夾具組成和分類(lèi) （1） 、

8、系統(tǒng)元件 （2） 、夾緊元件 （3） 、夾具體 （4） 、連接元件 （5） 、對(duì)刀與導(dǎo)向裝置 （6） 、其他元件或裝置 機(jī)床夾具的基本組成部分： 雖然各類(lèi)機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按主要功能加以分析。機(jī)床夾具的基本組成部 分是定位元件，夾緊裝置和夾具體三個(gè)部分，這也好似夾具體的主要內(nèi)容。 1. 定位元件 定位元件是夾具的主要功能元件之一，通常當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面的形狀確定后，定位 元件的結(jié)構(gòu)也就確定了。 2. 夾緊裝置也是夾具的主要元件之一，一般鉸鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。 3. 夾具體 通常夾具作為鑄件的結(jié)構(gòu)、鍛件結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座等多種定 位元件，夾緊裝

9、置等分布在夾具體不同的位置上。 2.5機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)： 2.5.1用加劇裝夾工件的優(yōu)點(diǎn)如下： 1） 、所保證加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)工件相對(duì)刀具及機(jī)床的位置由夾具保證 不受工人技術(shù)的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 2） 、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速工件不需劃線找正，可顯著的減 少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，工件在夾具裝夾后提高了工件的剛性， 因此可加大切削用 量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，可使用多工位夾具，并可采用高小夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) 率。 3 ）、能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 4 ）、能降低成本 在批量生產(chǎn)后使用夾具后，由于勞

10、動(dòng)生產(chǎn)率的提高，使用技術(shù) 等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯的降低了成本夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?上,沒(méi)個(gè)工件制造的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本， 元件批 量越大使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)就越大。 5 ）、改善工人的勞動(dòng)條件 用夾具裝夾工件方便、省力、安全。 當(dāng)采用氣動(dòng)、液動(dòng)等夾緊裝置時(shí)可減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)延長(zhǎng)工人的 操作壽命，提高企業(yè)整體的技術(shù)水平。 2.5.2機(jī)床夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與其他裝備設(shè)計(jì)比較有較大的差別，主要表現(xiàn)在以下五個(gè)方面： （1） 、要有較短的設(shè)計(jì)和制造周期，一般沒(méi)有條件對(duì)夾具進(jìn)行原理性實(shí)驗(yàn)和復(fù)雜的 計(jì)算工作；

11、 （2） 、夾具的精度一般比工件的精度變了三倍； （3） 、夾具在一般情況下是單體制造的，重復(fù)制造的機(jī)會(huì)通常要求夾具在投產(chǎn)時(shí)一 次成功。 （4） 、夾具和操作工人的關(guān)系非常的密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作密切結(jié)合。 （5） 、夾具的社會(huì)協(xié)作制造條件較差，特別是商品化的元件較少，設(shè)計(jì)者要熟悉夾 具的制造方法，以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的工藝要求。 2.6 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要求： 設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足下列四項(xiàng)基本要求 （1） 、保證工件的加工精度 即在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，夾具在滿(mǎn)足以下三項(xiàng)要 求，工件在夾具中的定位，夾具在機(jī)床上的位置，刀具的正確位置。 （2） 、保證工人的造作安全； （3） 、達(dá)到

12、加工的造作生產(chǎn)率要求 （4） 、滿(mǎn)足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟(jì)效應(yīng) 三、零件的分析 3.1零件的工藝分析 該零件兩個(gè)面都沒(méi)有尺寸精度的要求， 也無(wú)粗糙度的要求。C 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(lái)滿(mǎn)足精度的要求， 同時(shí)保證C 25的孔 和叉口的垂直度。同時(shí)該零件上還需加工 40X 16的槽，其粗糙度值為6.3,所以一次銑 銷(xiāo)即可。但同時(shí)要滿(mǎn)足該槽與C 25的孔的垂直度。 四、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4.1確定毛坯的制造形式 根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》(機(jī)械工業(yè)出版出版社

13、、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民 主編)零件材料為HT200,采用鑄造。根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》(機(jī)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(jī)械砂型鑄造和壓鑄， 由于壓鑄的設(shè)備太昂貴，根據(jù)手冊(cè)數(shù)據(jù)采用鑄造精度較高的金屬型鑄造。 4.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(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，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，甚至還會(huì)造成 零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 (1) 粗基準(zhǔn)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 ①40mm圓一個(gè)端面作 為粗基準(zhǔn)加工另一個(gè)端面。再加一個(gè)

14、鉤形壓板和一個(gè) V形塊限制自由度，達(dá)到完全定位。 (2) 精基準(zhǔn)的選擇。 主要因該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)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(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不在重復(fù)。 4.3制定工藝路線 制定工藝路線的出發(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級(jí)等技 術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的情況下，可以考慮采用萬(wàn)能 性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效 果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降 工藝路線方案一： 工序I:鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸①25孔。以①40外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用Z5120A 立式鉆床加專(zhuān)用

15、夾具。 工序U:銑? 55的叉口及上、下端面。利用 ①25的孔定位，以?xún)蓚€(gè)面作為基準(zhǔn)， 選用X5020A立式銑床和專(zhuān)用夾具。 工序川：粗、精銑'55。0.4的叉口的內(nèi)圓面。利用①25的孔定位，以?xún)蓚€(gè)面作為基準(zhǔn)， 選用X5020A立式銑床和專(zhuān)用夾具。 工序W:粗銑35 X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位，選用 X5020A 立式銑床加專(zhuān)用夾具。 工序V:精銑35X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位，選用 X5020A 立式銑床加專(zhuān)用夾具。 工序粗銑40X 16的槽，以①25的孔定位，選用X5020A立式銑床加專(zhuān)用夾具。 工序％:切斷? 55的叉口，用寬為4的切

16、斷刀，選用X5020A立式銑床加專(zhuān)用夾具。 工序毗檢驗(yàn)。 工藝路線方案二： 工序I:鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸①25孔。以①40外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用Z5120A 立式鉆床加專(zhuān)用夾具。 工序U:銑? 55的叉口及上、下端面。利用 ①25的孔定位，以?xún)蓚€(gè)面作為基準(zhǔn)， 選用X5020A立式銑床和專(zhuān)用夾具。 工序川：粗、精銑■5500.4的叉口的內(nèi)圓面。利用①25的孔定位，以?xún)蓚€(gè)面作為基準(zhǔn)， 選用X5020A立式銑床和專(zhuān)用夾具。 工序W:切斷? 55叉口，用寬為4的切斷刀，選用X5020A立式銑床加專(zhuān)用夾具。 工序V:粗銑35X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位，選用 X5020A

17、 立式銑床加專(zhuān)用夾具。 工序精銑35X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位，選用 X5020A 立式銑床加專(zhuān)用夾具。 工序％::粗銑40X 16的槽，以①25的孔定位，選用X5020A立式銑床加專(zhuān)用夾具。 工序毗檢驗(yàn)。 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)附表1 “機(jī)械加工工藝卡片”。 以上加工方案大致看來(lái)是合理的，但通過(guò)仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求以及可能采取 的加工手段之后，就會(huì)發(fā)現(xiàn)仍有問(wèn)題，主要表現(xiàn)在 ? 25的孔及其16的槽和? 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 25 mm的孔。由此可以 看出：先鉆? 25的孔，再由它定位加工? 55的內(nèi)圓面及端面，保

18、證? 25的孔與? 55的 叉口的端面相垂直。因此，加工以鉆? 25的孔為準(zhǔn)。為了在加工時(shí)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(guò)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(kuò)、粗鉸、精鉸①25孔。以①40外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用Z5120A 立式鉆床加專(zhuān)用夾具。 工序U:銑? 55的叉口及上、下端面。利用 ①25的孔定位，以?xún)蓚€(gè)面作為基準(zhǔn)， 選用X5020A立式銑床和專(zhuān)用夾具。 工序川：粗、精銑■5500.4的叉口的內(nèi)圓面。利用①25的孔定位，以?xún)蓚€(gè)面作為基準(zhǔn)， 選用X5020A立式銑床和專(zhuān)用夾具。 工序W:粗銑35 X 3

19、的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位，選用 X5020A 立式銑床加專(zhuān)用夾具。 工序V:精銑35X 3的外圓斜面。以①25的孔和①55的叉口定位，選用 X5020A 立式銑床加專(zhuān)用夾具。 工序粗銑40X 16的槽，以①25的孔定位，選用X5020A立式銑床加專(zhuān)用夾具。 工序％:切斷? 55的叉口，用寬為4的切斷刀，選用X5020A立式銑床加專(zhuān)用夾具。 工序毗檢驗(yàn)。 4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件材料為HT200，硬度170~220HBS,毛坯重量約1.12kg。根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手 冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《工藝手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編）知生產(chǎn)類(lèi)型為大

20、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(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯 尺寸如下： 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(shè)計(jì)毛坯圖樣，從而為工件毛坯的制造作準(zhǔn)備，該 工序在這里不做詳細(xì)說(shuō)明，主要說(shuō)明一下毛坯尺寸及相應(yīng)公差的確定，以便毛坯制造者 參考。根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《工藝手冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊 叔子主編），結(jié)合加工表面的精度要求和工廠實(shí)際，要合理地處理好毛坯余量同機(jī)械加 工工序余量之間的不足。 （1）粗銑? 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

21、《機(jī)械加工余量手冊(cè)》 （以下 簡(jiǎn)稱(chēng)《余量手冊(cè)》機(jī)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(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí) CT分為7~9級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。再查表4-2查 得加工余量為2.0 mm由《工藝手冊(cè)》表2.2-1至表2.2-4和《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾 具》（機(jī)械工業(yè)出版出版社、劉守勇主編）中表 1-15及工廠實(shí)際可得：Z=2.0mm公差 值為 T=1.6mm （2）加工35X 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。 （3）銑40X 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

22、 mm。 2、 各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛壞尺寸的確定 （1）鉆? 25的孔加工余量及公差。 毛坯為實(shí)心，不沖出孔。該孔的精度要求在 IT7~IT9之間，參照《工藝手冊(cè)》表2.3-9 ~ 表2.3-12確定工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊(cè)》表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí) CT分為7~9級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。公差值T=0.12 mm， 鉆孔? 23mm 擴(kuò)孔? 24.8 mm 2Z=1.8 mm 鉸孑L ? 25 mm 2Z=0.2 mm 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大、最小加 工余量時(shí)，

23、應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。 ? 25 mm的孔的加工余量和工序間余量及公差分布圖見(jiàn)圖 1。 由圖可知： 鑄件毛坯 加工余量 023 I.A ? 24.94 ? 24.79 ? 24.95 精鉸 ? 25 25 由 圖可知： 毛坯名義尺寸： 42 (mm 鉆孔時(shí)的最大尺寸： 23 (mm 鉆孔時(shí)的最小尺寸： 22.5 (mr) 擴(kuò)孔時(shí)的最大尺寸： 23 +1.8=24.8 (mm 擴(kuò)孔時(shí)的最小尺寸： 24.8-0.35=24.45 (mm 粗鉸孔時(shí)的最大尺寸：24.8+0.14=24.94 (mm 粗鉸孔時(shí)的最小尺寸：24.94-0.15=24.79

24、(mr) 精鉸孔時(shí)的最大尺寸：24.94+0.06=25 (mm 精鉸孔時(shí)的最小尺寸： 25-0.05=24.95 (mm (2)銑? 55的叉口及上、下端面 因?yàn)椴婵诘拇植诙葹?.2,所以粗銑再精銑。參照《工藝手冊(cè)》表 2.3-9~表2.3-12確定 工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊(cè)》表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí) CT分為7~9級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。公差值T=1.4 mm 粗銑? 55的叉口及上、下端面余量 1.0 mm。 2Z=2.0 精銑? 55的叉口及上、下端面。 2Z=2.0 (3) 粗銑35 X 3的上端面 因?yàn)樵撁娴拇植?/p>

25、度為6.3,所以粗銑一次即可。參照《工藝手冊(cè)》表 2.3-9~表2.3-12確 定工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊(cè)》表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí) CT分為7~9級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。公差值T=1.3mm 粗銑35X 3的上端面 2Z=2.0 (4) 粗銑40X 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(cè)》表 2.3-9~表 2.3-12 確定工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊(cè)》表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí) CT分為7~9級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。公差值T=1.6mm,其

26、偏差土 0.7 粗銑40X 16的上表面 2Z=2.0 (5) 銑40 X 16的槽 此面的粗糙度要求為3.2,所以粗銑再精銑。參照《工藝手冊(cè)》表 2.3-9~表2.3-12確定 工序尺寸及余量為： 查《工藝手冊(cè)》表2.2-5,成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí) CT分為7~9級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。公差值T= 1.6mm 。 粗銑40X 16的槽 2Z=2.0 精銑40X 16的槽 2Z=2.0 (6) 切斷? 55叉口 4.5確定切削用量及基本工時(shí) 工序I: 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸①25孔。 1. 加工條件 工件材料：灰鑄鐵HT200 加工要求：

27、鉆①25的孔，其表面粗糙度值為Rz=1.6卩m先鉆①23的孔在擴(kuò)①24.8的 孔，再粗鉸①24.94孑L,再精鉸①25孔。 機(jī)床：Z5125A立式鉆床。 刀具：①23麻花鉆，①24.8的擴(kuò)刀，鉸刀。 2. 計(jì)算切削用量 (1)鉆①23的孔。 ① 進(jìn)給量 查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 P47表2-23鉆孔進(jìn)給量f為0.39~0.47 mm/r，由于零件在加工■- 23mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù) 0.75，則 f=(0.39~0.47) X 0.75=0.29~0.35mm/r，查表得出，現(xiàn)取 f=0.25mm/r。此工序采用① 23 的麻花鉆。 ②鉆削

28、速度 所以進(jìn)給量f= 0.25mm/z 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) 11 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # 切削速度：根據(jù)手冊(cè)表2.13及表2.14，查得切削速度V=18m/mie ns 1000v _:dw 1000 18 兀匯23 =249.24(r / min) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # 根據(jù)手冊(cè)nw=300r/min,故切削速度為 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # ③切削工時(shí) l=23mm l i=13.2mm. 二dw nw 1000 23 300 = 21.67(m/min) 1000 查《工

29、藝手冊(cè)》P9-143表9.4-31 ,切削工時(shí)計(jì)算公式: tmi」S 上 二80 23 13.2 =1.55(min) nwf 300x0.25 ① 擴(kuò)孔的進(jìn)給量 查《切削用量手冊(cè)》表 2.10規(guī)定,查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)①24.8的孔時(shí)的進(jìn)給量 ,并根據(jù)機(jī)床規(guī) 格選取 F=0.3 mm/z ② 切削速度 擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔的切削速度，根據(jù)《工藝手冊(cè)》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(shí)心孔時(shí)的切削速度.故 V=0.4 X 21.67=8.668 m/min 1000v 1000 8.668 ns = 兀dw n x 24.8 = 111.3(r/m

30、i n) 按機(jī)床選取nw=195r/mi n. ③ 切削工時(shí) 切削工時(shí)時(shí)切入 L1=1.8mm切出L2=1.5mm tm1 l屛很 nwf 80 1.8 1.5 195 0.3 =1.4(mi n) ① 粗鉸孔時(shí)的進(jìn)給量 根據(jù)有關(guān)資料介紹，鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的 1/2~1/3,故 F= 1/3f 鉆=1/3 X 0.3=0.1mm/r V= 1/3V 鉆=1/3 X 21.67=7.22m/min ns 1000v _:dw 1000 7.22 二 24.94 = 92.2(r/mi n) 切削速度 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) 12

31、 按機(jī)床選取nw=195r/min ,所以實(shí)際切削速度 二dw nw 1000 二 24.94 195 1000 二 15.27(m/ mi n) v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) 13 ② 切削工時(shí) 切削工時(shí)，切入l2=0.14mm,切出l1=1.5mm. tm1 l ■ l1 ■ l2 nwf 80 0.14 1.5 195 0.1 =4.18(mi n) v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # ① 精鉸孔時(shí)的進(jìn)給量 根據(jù)有關(guān)資料介紹，鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的 1/2~1/3,故 F=1/3

32、f 鉆=1/3 x 0.3=0.1mm/r V=1/3V 鉆=1/3 x 21.67=7.22m/min ns 1000v 二 dw 1000 7.22 x 25 = 91.975(r/mi n) v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # ② 切削速度 按機(jī)床選取nw=195r/min ,所以實(shí)際切削速度 二 dwnw 二 25 195 1000 1000 =15.3(m /mi n) v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # ③ 切削工時(shí) 切削工時(shí)，切入l2=0.06m

33、m,切出I1=0mm. tm1 l l1 l2 nwf 80 0.06 0 195 0.1 =4.1(mi n) v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # 工序U:銑? 55的叉口的上、下端面 ① 進(jìn)給量 采用端銑刀，齒數(shù)4,每齒進(jìn)給量af =0.15mm/z （《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指 導(dǎo)》（吳拓、方瓊珊主編）。 故進(jìn)給量f=0.6mm ② 銑削速度： mapXvafyvawUvzPv kv (m/mi n) (表 9.4-8 ) v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制

34、造專(zhuān)業(yè) # 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 v 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # 根據(jù)實(shí)際情況查表得V=15 m/min ③切削工時(shí) 引入 l=2mm,引出 I i=2mn, l 3=75mm 查《工藝手冊(cè)》P9-143表9.4-31 ,切削工時(shí)計(jì)算公式: I ii I 3 2 2 75 nwf 15 0.6 = 8.7 (mi n) 工序川銑? 55的叉口 ①進(jìn)給量 由《工藝手冊(cè)》表3.1-29查得采用硬質(zhì)合金立銑刀，齒數(shù)為5個(gè)，由《數(shù)控加工工藝》 （田春霞主編）中第五章表 5-5得硬質(zhì)合金立銑刀每齒進(jìn)給量f

35、為0.15~0.30，由手冊(cè) 得 f 取 0.15mm/z 故進(jìn)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 45~90mm/min,由手冊(cè)得 V取 70mm/min. ③ 切削工時(shí) 5-6得硬質(zhì)合金立銑刀切削速度為 引入 l=2mm 引出 11=2mm I 3=75mm 查《工藝手冊(cè)》P9-143表9.4-31 ,切削工時(shí)計(jì)算公式: tm1 |1 |3 nwf 2 2 75 二 7.5(min) 70 0.15 工序W:銑35X 3的上端面。 ①進(jìn)給量 采用端銑刀，齒數(shù)4,每齒進(jìn)給量af =0.15mm/z （《機(jī)

36、械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指 導(dǎo)》，吳拓、方瓊珊主編）。 故進(jìn)給量f=0.6mm ②銑削速度: 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) 15 cvdoqv V 二 Tma Xva yva Uv zPv T 3p 3f 3w Z kv (m/min) (表 9.4-8 ) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) 16 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) #

37、 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(shí)際情況查表得V=15 m/min ③ 切削工時(shí) 切入l=3mm行程I 1=35。 查《工藝手冊(cè)》P9-143表9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式: l l1 nwf 3 35 15 0.6 =4.2(mi n) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # 工序V:銑40X 16槽的表面。 ① 進(jìn)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? 32,齒數(shù)為&由《工藝手冊(cè)》表2.4-73，取每齒進(jìn)給量為0.15mm/z,ap=2mm故總的進(jìn) 給量為 f=0.

38、15 X 8=1.2 mm/z。 ② 切削速度 由《工藝手冊(cè)》表3.1-74,取主軸轉(zhuǎn)速為190r/min。貝U相應(yīng)的切削速度為： 二Dn 忑泊32 190 v 19.1(m/mi n) 1000 1000 ③ 切削工時(shí) 切入l=2mm切出11=2mm行程量I 3=40mm 查《工藝手冊(cè)》P9-143表9.4-31 ,切削工時(shí)計(jì)算公式： tm1 I |2 |3 nwf 2 2 40 19.1 1.2 二 1.92(mi n) 工序切銑40X 16的槽。 進(jìn)給量 160.12的槽可用高速鋼三面刃銑刀加工，銑刀規(guī)格為 ? 16,齒數(shù)為10。由《機(jī)械加工工 藝

39、師手冊(cè)》表21-5，取每齒進(jìn)給量為0.15mm/z,ap=2mm故總的進(jìn)給量為f=0.15 X 10=1.5 mm/z) ② 切削速度 由《工藝手冊(cè)》表3.1-74,取主軸轉(zhuǎn)速為190r/min。則相應(yīng)的切削速度為: 二Dn ：； >16 190 v 9.55（m/mi n） 1000 1000 ③ 切削工時(shí) 切入l=2mm 切出11=2mmj亍程量I 2=40mm 查《工藝手冊(cè)》P9-143表9.4-31 ,切削工時(shí)計(jì)算公式: tm1 I + |1 I nwf 2 2 40 9.55 1.5 =3.0(mi n) 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) 17

40、 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) # 工序％ :切斷? 55叉口。 ① 進(jìn)給量 采用切斷刀，齒數(shù)4,每齒進(jìn)給量af =0.15mm/z （《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指 導(dǎo)》（吳拓、方瓊珊主編）。 故進(jìn)給量f=0.6mm ② 銑削速度： C d qv v m x—Ov UT^kv （m/min） （表 9.4-8 ） T ap af aw z 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(shí)際情況查表得V=15 m/min ③ 切削工時(shí) 切出l=2mm 切出11=2mm亍程量=75mm 查《工藝手冊(cè)》P9-143表9.4-31 ,

41、切削工時(shí)計(jì)算公式: tm1 l 11 12 2 2 75 nwf 15 0.6 =8.7(mi n) 工序毗：檢驗(yàn) 五、夾具設(shè)計(jì) 夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備， 它廣泛 地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過(guò)程中。在現(xiàn)代化的機(jī)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(biāo)。正確地設(shè)計(jì) 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(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。 5.1提出問(wèn)題 （1） 怎樣限制零件的自由度；V形塊限制4個(gè)自由度，定位塊限制1個(gè)

42、自由度，限位銷(xiāo) 限制1個(gè)自由度。 （2） 怎樣夾緊；設(shè)計(jì)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(jì)的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和擴(kuò)刀、鉸刀，排削通過(guò)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。 5.2設(shè)計(jì)思想 設(shè)計(jì)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(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。 本夾具主要用來(lái)對(duì)? 25H7孔進(jìn)行加工，這個(gè)孔尺寸精度要求為 H7,表面粗糙度 Ra1.6，鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸以可滿(mǎn)足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿(mǎn)足精度的前提下提高 勞動(dòng)生

43、產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 5.3夾具設(shè)計(jì) 1、定位分析 （1） 定位基準(zhǔn)的選擇 據(jù)《夾具手冊(cè)》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡 量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工 ? 25H7孔時(shí)，采用? 40的外圓面和其的下端面 作為定位基準(zhǔn)。 （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?yàn)樵摱ㄎ辉?的定位基準(zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合厶 B=0,由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位 置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差。 △ Y=0.707 S d=0.707X 0.025mm=0.0177mm 2、切削力及夾緊力的計(jì)算 刀具

44、：①23的麻花鉆，①24.8的擴(kuò)孔鉆，鉸刀。 ①鉆孔切削力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式: — 0.9 一 0.6 P 二 70.6 * D S ?HB 式中P 鉆削力 t 鉆削深度,80mm S 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,0.25mm D 麻花鉆直徑,①23mm HB 布氏硬度，140HBS 所以 0.9 0.6 p =70.6 *d s ? hb =800 鉆孔的扭矩： (N) 2 0.94 0.6 m =0.014 ? d S * HB 式中S 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，0.25mm D 麻花鉆直徑,①23mm HB 布氏硬度，140HBS 2

45、 0. 94 0.6 M = 0. 014 ? D S HB 2 c c, 4 0.94 0.6 =23 x 0.014x 0.25 x 140 = 1580(N ? M) ②擴(kuò)孔時(shí)的切削力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P70表3-6，得鉆削力計(jì)算公式: = 9.1 吐 1.2 0.4 0.6 ?S -HB  式中P 切削力 t 鉆削深度,80mm S 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,0.3mm D 擴(kuò)孔鉆直徑,①24.8mm HB 布氏硬度，140HBS 所以 1 .2 0.4 0.6 p=9.“t *S ?HB =873 （ N） 擴(kuò)孔的扭矩: 0.75 0.6

46、 0.4 P =0?031 r S HB * D 式中t 鉆削深度，80mm S 每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，0.3mm D 麻花鉆直徑，①24.8mm HB 布氏硬度，140HBS 0.75 0.6 0.4 P =0 ?031 *t S HB ? D = 1263 (N ? M ) ②鉆孔夾緊力：查《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P70表3-6，查得工件以V形塊和定位塊定位 時(shí)所需夾緊力計(jì)算公式： 2Q ?L 2 dzt（ ）Jf y 式中? - d1 ?螺紋摩擦角 -平頭螺桿端的直徑  f 工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù)，0.16 dz 螺桿直徑 : 螺紋升角 Q

47、手柄作用力 L 手柄長(zhǎng)度 則所需夾緊力 2Q ?!_ 2 dz^tgC )*di =399 （ N） 根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿(mǎn)足要求，故此夾具可以安全工作 3、夾具操作說(shuō)明 T5T [Jt ■ULH 5.1夾具裝配圖 此次設(shè)計(jì)的夾具夾緊原理為：通過(guò) ? 40外圓、平面和側(cè)面為定位基準(zhǔn)，在 V形塊、 支承板和擋銷(xiāo)上實(shí)現(xiàn)完全定位，以鉆模板引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工。采用手動(dòng)螺旋快速夾緊機(jī) 構(gòu)夾緊工件。 小結(jié) 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我有了很大的收獲學(xué)到了很多的東西； 本次課程設(shè)計(jì)是我們學(xué) 完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課后進(jìn)行的這是我們即將離開(kāi)學(xué)院走上工作崗位之前對(duì) 所學(xué)各課進(jìn)

48、行的一次全面的、深入的、綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練， 是我們?cè)谧呱瞎ぷ鲘徫恢耙淮螛O好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)， 因此它在望沒(méi)的兩年大學(xué)生活中占有積 極重要的地位。 就我個(gè)人而言，我通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己在大學(xué)中所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一次良好的回 顧，并在次基礎(chǔ)上有所提高，對(duì)自己將來(lái)從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練， 從而鍛煉自 己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，并培養(yǎng)認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?zhuān)業(yè)精神，為以后參加國(guó)家 的工業(yè)化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，為早日實(shí)現(xiàn)國(guó)家的大爺現(xiàn)代化貢獻(xiàn)一份力量。 由于個(gè)人的能力有限，設(shè)計(jì)尚有諸多不足之處懇請(qǐng)老師大力支持，在次不勝感謝。 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) 23 參

49、考文獻(xiàn) 1楊叔子主編?機(jī)械加工工藝師手冊(cè)?北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 2、 李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 3、 孫本緒、熊萬(wàn)武編.機(jī)械加工余量手冊(cè).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999 4、 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社 5、 趙家齊主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，2000 6、 劉守勇主編.機(jī)械制造工業(yè)與機(jī)床夾具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 7、 田春霞主編.數(shù)控加工工藝.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 8吳拓、方瓊珊主編.機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū).北京：機(jī)械工業(yè) 出版社，2005 9 、黃云清主編.公差配合與測(cè)量技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè) 24