撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

1摘 要此次設(shè)計(jì)是對(duì)撥叉零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，其零件為鍛件，具有體積小，零件復(fù)雜的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來加工其它，其中各工序夾具都采用專用夾具，特別的對(duì)于加工大頭孔、槽和鉆小頭孔斜面小孔的工序中，選一面兩銷的定位方式，并以操作簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊方式夾緊，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，方便且能滿足要求。關(guān)鍵詞 撥叉，加工工藝，專用夾具，設(shè)計(jì)2 目 錄摘 要11緒 論12 撥叉的分析52.1 撥叉的工藝分析52.2 撥叉的工藝要求53 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)63.1 加工工藝過程63.2 確定各表面加工方案63.2.1 影響加工方法的因素63.2.2 加工方案的選擇73.3 確定定位基準(zhǔn)73.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇73.2.1 精基準(zhǔn)選擇的原則83.4 工藝路線的擬訂83.4.1 工序的合理組合93.4.2 工序的集中與分散93.4.3 加工階段的劃分103.4.4 加工工藝路線方案的比較113.5 撥叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定133.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求133.5.2 撥叉的偏差計(jì)算133.6 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）153.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排174 鏜孔夾具設(shè)計(jì)204.1 研究原始質(zhì)料204.2 定位、夾緊方案的選擇205 銑槽夾具設(shè)計(jì)215.1 研究原始質(zhì)料215.2 定位基準(zhǔn)的選擇2135.3 切削力及夾緊分析計(jì)算215.4 誤差分析與計(jì)算235.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用245.5.1 定位銷選用245.5.2 夾緊裝置的選用245.5.3 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)245.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明256 鉆孔夾具設(shè)計(jì)2661 研究原始質(zhì)料2662 定位基準(zhǔn)的選擇2663 切削力及夾緊力的計(jì)算2664 誤差分析與計(jì)算276.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用286.5.1 定位銷選用286.5.2 夾緊裝置的選用296.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用2966 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明30結(jié) 論31參考文獻(xiàn)32致 謝3311緒 論機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其夾具設(shè)計(jì)是我們?nèi)跁?huì)貫通四年所學(xué)的知識(shí)，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用訓(xùn)練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專用夾具。而本次對(duì)于撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是： 完成撥叉零件加工工藝規(guī)程的制定； 完成鏜孔、銑槽、鉆孔三個(gè)專用夾具的設(shè)計(jì)。通過對(duì)撥叉零件的初步分析，了解其零件的主要特點(diǎn)，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準(zhǔn)，從而制定出撥叉加工工藝規(guī)程；對(duì)于專用夾具的設(shè)計(jì)，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準(zhǔn)，然后再根據(jù)切銷力的大小、批量生產(chǎn)情況來選取夾緊方式，從而設(shè)計(jì)專用夾具。52 撥叉的分析2.1 撥叉的工藝分析撥叉是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有小頭孔端要求加工，對(duì)精度要求也很高。撥叉的底面、大頭孔上平面和小頭孔粗糙度要求都是，所以都要6 . 1Ra求精加工。其小頭孔與底平面有垂直度的公差要求，撥叉底面與大頭孔上平面有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽邊有平行度公差和對(duì)稱度公差要求等。因?yàn)槠涑叽缇?、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。2.2 撥叉的工藝要求一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。該加工有七個(gè)加工表面：平面加工包括撥叉底面、大頭孔上平面；孔系加工包括大、小頭孔、小孔；小頭孔端的槽加工以及大頭孔的銑斷加工。60.3020.5 以平面為主有： 撥叉底面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是；6 . 1Ra 大頭孔端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是。6 . 1Ra 孔系加工有： 的大頭孔粗、精鏜加工，其表面粗糙度為44；6.3Ra 的小頭孔鉆、擴(kuò)和鉸加工，其表面粗糙度要209H求；1.6Ra 的小孔鉆加工，小孔表面粗糙度要求。6612.5Ra 小頭孔端槽的加工，該槽的表面粗糙度要求是兩槽邊，0.3020.51.6Ra 6而槽底的表面粗糙度要求是。3 . 6Ra 最后為大頭孔的銑斷加工，要求斷口粗糙度。3 . 6Ra撥叉毛坯的選擇模鍛，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在，結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因其13mm年產(chǎn)量是 5000 件，由3表 2.13 可知是中批量生產(chǎn)。上面主要是對(duì)撥叉零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn)行了分析，選擇了其毛坯的的制造方法為模鍛和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計(jì)提供了必要的準(zhǔn)備。3 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 加工工藝過程由以上分析可知，該撥叉零件的主要加工表面是平面、孔系和槽系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于撥叉來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技術(shù)條件分析得知：撥叉的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān)系精度要求都不是很高，這樣對(duì)加工要求也就不是很高。3.2 確定各表面加工方案一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)撥叉的加工工藝來說，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和槽加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格較底的機(jī)床。3.2.1 影響加工方法的因素 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工，在小批量生產(chǎn)時(shí)，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時(shí)采用拉削加工。 要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有7色金屬由于磨削時(shí)容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車削，高速精銑等。 要考慮工廠或車間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。選擇加工方法一般先按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求來選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為IT6，表面粗糙度為 Ra0.63m，并要求淬硬時(shí)，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)備工序可為粗車半精車淬火粗磨。3.2.2 加工方案的選擇 由參考文獻(xiàn)3表 2.112 可以確定，平面的加工方案為：粗銑精銑（） ，粗糙度為6.30.8，一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可79ITIT:aR以較小。 由參考文獻(xiàn)3表 2.111 確定，孔的表面粗糙度要求為 6.3，則選44擇孔的加方案序?yàn)椋捍昼M精鏜。 小頭孔加工方法：209H加零件毛坯不能直接鍛出孔，只能鍛出一個(gè)小坑，以便在以后加工時(shí)找正其中心，但其表面粗糙度的要求為，所以選擇加工的方法是鉆擴(kuò)6 . 1Ra鉸。 孔加工方法：6因?yàn)榭椎谋砻娲植诙鹊囊蠖疾桓?，是，所以我們采用一次鉆孔12.5Ra 的加工方法。 小頭端面槽的加工方法是：0.3020.5因槽兩側(cè)面表面粗糙度的要求較高，為，所以我們采用粗銑6 . 1Ra精銑。3.3 確定定位基準(zhǔn)3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求： 粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、8外形對(duì)稱、少裝夾等。 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證撥叉在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉零件圖分析可知，主要是選擇加工撥叉底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。3.2.1 精基準(zhǔn)選擇的原則 基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。自為基準(zhǔn)原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證撥叉在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉零件圖分析可知，它的底平面與小頭孔，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面和一個(gè)孔定位限制工件209H自由度不夠，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于兩側(cè)面，因?yàn)槭欠羌庸け砻?，所?也可以用的孔為加工基準(zhǔn)。44選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。3.4 工藝路線的擬訂對(duì)于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。撥叉的加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工撥叉底面大頭孔上平面。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開和先面后孔的原則。3.4.1 工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： 工序分散原則工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含 0.4%1.1%8090 c:蘇打及 0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。mg2003.4.2 工序的集中與分散制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 工序集中的特點(diǎn)工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)10和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 工序分散的特點(diǎn)工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)水平要求不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費(fèi)過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。3.4.3 加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過程劃分為幾個(gè)階段： 粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報(bào)廢或修補(bǔ)，以免浪費(fèi)工時(shí)。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級(jí)為IT11IT12。粗糙度為 Ra80100m。 半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為 IT9IT10。表面粗糙度為Ra101.25m。 精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達(dá)到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。11精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般為 IT6IT7，表面粗糙度為Ra101.25m。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。3.4.4 加工工藝路線方案的比較在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個(gè)加工工藝路線方案。見下表： 表 3.1 加工工藝路線方案比較表方案方案工序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)010粗銑平面E、F平面和孔209H粗、精銑 E 平面平面和孔209H020精銑平面E、F平面和孔209H粗、精銑 F 平面平面和孔209H030鉆、擴(kuò)、鉸： 孔209H底面和側(cè)面鉆、擴(kuò)、鉸： 孔209H底面和側(cè)面040粗鏜孔44底面和孔20粗、精鏜孔44底面和孔20050精鏜孔44底面、孔20和孔44粗、精銑槽0.3020.5底面、孔20和孔44060粗銑槽0.3020.5底面、孔20和孔44鉆 ：孔6底面、孔20和孔44070精銑槽0.3020.5底面和孔20銑斷底面和孔20080鉆 ：孔6檢驗(yàn)090銑斷底面和孔20加工工藝路線方案的論證： 從前兩步工序可以看出：方案把粗、精加工都安排在一個(gè)工序中，12以便裝夾、安裝工件。 再看后面的鏜孔、銑槽工序，方案把粗、精加工分在兩個(gè)不同的工序中，而方案都在一個(gè)工序中，這樣不但有利于工件的安裝，且在設(shè)計(jì)專用夾具時(shí)也可以減少工件的安裝次數(shù)。方案 2 中其工序較為集中，如粗、精加工都安排在一個(gè)工序中，以便裝夾、安裝工件。由以上分析：方案為合理、經(jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表： 表 3.2 加工工藝過程表工序號(hào)工 種工作內(nèi)容說 明010鍛造模鍛鑄件毛坯尺寸：長(zhǎng)： 寬：195.6mm 高：68mm45.2mm孔： 41020熱處理退火030銑粗、精銑 E 平面工件用專用夾具裝夾；雙立軸圓工作臺(tái)銑床)52(KX040銑粗、精銑 F 平面工件用專用夾具裝夾；雙立軸圓工作臺(tái)銑床)52(KX050鉆、擴(kuò)、鉸將孔鉆到直徑209H再將擴(kuò)孔到17dmm17最后進(jìn)行鉸加工到要求尺19.7寸 209H工件采有專用夾具裝夾，機(jī)床選用搖臂鉆床（）3025Z060粗、精鏜粗、精鏜孔44工件用專用夾具裝夾；立式銑鏜床（）68T070粗、精銑粗、精銑槽0.3020.5工件用專用夾具裝夾；雙立軸圓工作臺(tái)銑床)52(KX13080鉆鉆到要求尺寸6工件用專用夾具裝夾；搖臂鉆床)3025(Z090銑斷將大頭孔銑斷44100檢驗(yàn)110入庫(kù)清洗，涂防銹油3.5 撥叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定撥叉的鍛造采用的是 45 鋼模鍛制造，其材料是 45，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用模鍛毛坯。3.5.1 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求撥叉為鍛造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求： 由于模鍛件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機(jī)件配合的表面才需要進(jìn)行機(jī)械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計(jì)為非加工表面。 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，模鍛件外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、平直的對(duì)稱，盡量避免模鍛件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺(tái)等結(jié)構(gòu)。 模鍛件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 模鍛件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 便于裝夾、加工和檢查。 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。3.5.2 撥叉的偏差計(jì)算 撥叉底平面和大頭孔上平面的偏差及加工余量計(jì)算底平面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步14余量如下：粗銑：由參考文獻(xiàn)4表 1119。其余量值規(guī)定為，現(xiàn)取2.0 2.5mm。查3可知其粗銑時(shí)精度等級(jí)為 IT12，粗銑平面時(shí)厚度偏差取2.2mm0.21mm精銑：由參考文獻(xiàn)3表 2.359，其余量值規(guī)定為。1.0mm鍛造毛坯的基本尺寸為，又由參考文獻(xiàn)4表 1119422.2 1.045.2mm可得鑄件尺寸公差為。1.40.6毛坯的名義尺寸為：422.2 1.045.2mm毛坯最小尺寸為：45.20.644.6mm毛坯最大尺寸為：45.2 1.446.6mm粗銑后最大尺寸為：42 1.043mm粗銑后最小尺寸為：420.2141.79mm精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個(gè)尺寸精度 15d8。 大小頭孔的偏差及加工余量計(jì)算參照參考文獻(xiàn)3表 2.22，2.225,2.313 和參考文獻(xiàn)15表 18，可以查得：孔：209H鉆孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是。12IT12.5Raummm21. 0擴(kuò)孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是。10IT3.2Raummm084. 0鉸孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是。8IT 1.6Raum0.043mm孔44粗鏜孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是13IT 12.5Raum。0.39mm精鏜孔的精度等級(jí)：，表面粗糙度，尺寸偏差是8IT umRa6 . 1。0.039mm根據(jù)工序要求，小頭孔加工分為鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工序，而大頭孔加工分為粗鏜、精鏜二個(gè)工序完成，各工序余量如下：鉆孔 209H參照參考文獻(xiàn)3表 2.347，表 2.348。確定工序尺寸及加工余量為：加工該孔的工藝是：鉆擴(kuò)鉸鉆孔： 1715擴(kuò)孔： （Z 為單邊余量）19.722.7Zmm鉸孔： （Z 為單邊余量）2020.3Zmm 鏜孔44加工該孔的工藝是：粗鏜精鏜粗鏜： 孔， ；43.222.2Zmm精鏜： 孔， ；4420.8Zmm鍛件毛坯孔的基本尺寸分別為：442.20.841mm粗、精銑槽0.3020.5參照參考文獻(xiàn)1表 215，得其槽邊雙邊粗加工余量 2Z=2.0mm，槽深加工余量為 1.0mm，再由參照參考文獻(xiàn)1表 215 的刀具選擇可得其極限偏差：粗加工為，精加工為。0.11000.0130槽兩邊毛坯名義尺寸為：20.5218.5mm槽兩邊毛坯最大尺寸為：18.50.11018.5.110mm槽兩邊毛坯最小尺寸為：18.5018.50mm粗銑兩邊工序尺寸為：0.110018.5粗銑槽底工序尺寸為：27精銑兩邊工序尺寸為：，已達(dá)到其加工要求：。0.013020.50.3020.53.6 確定切削用量及基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間）工序 1：粗、精銑 E 平面。機(jī)床：臥式銑床6012X刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料：， ，齒15YT100Dmm數(shù)，此為粗齒銑刀。5Z 因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：pa2.2pamm精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：pa1.0pamm每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，?。焊鶕?jù)參fa0.15/famm Z考文獻(xiàn)3表 2.481，取銑削速度2.8/Vm s每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，取根據(jù)參考faZmmaf/18. 0文獻(xiàn)3表 2.481，取銑削速度2.47/Vm s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n10001000 2.47 60471.97 /min3.14 100Vnrd16按照參考文獻(xiàn)3表 3.174，取 475 /minnr實(shí)際銑削速度 ：v 3.14 100 4752.49/10001000 60dnvm s進(jìn)給量： fV0.18 5 475/607.12/ffVa Znmm s 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： mf7.12/427.5/minmffVmm smm：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.481,取amma60切削工時(shí)被切削層長(zhǎng)度 ：由毛坯尺寸可知， l141lmm68lmm刀具切入長(zhǎng)度：1l 2210.5()(1 3)lDDa220.5(10010060 )(1 3)12mm刀具切出長(zhǎng)度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間： 1jt121141 1220.36min427.5jmllltf機(jī)動(dòng)時(shí)間：1jt12168 1220.19min427.5jmllltf所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間110.55minjjjttt工序 2：粗、精銑 F 面。機(jī)床：臥式銑床6012X刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料：， ，齒15YT100Dmm數(shù) 8，此為細(xì)齒銑刀。因其單邊余量：Z=2.2mm所以銑削深度：pa2.2pamm精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度：pa1.0pamm每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，取根據(jù)參考faZmmaf/18. 0文獻(xiàn)3表 2.481，取銑削速度2.47/Vm s每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.473，?。焊鶕?jù)參fa0.15/famm Z17考文獻(xiàn)3表 2.481，取銑削速度2.8/Vm s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：n10001000 2.8 60535 /min3.14 100Vnrd按照參考文獻(xiàn)3表 3.131，取 600 /minnr實(shí)際銑削速度 ：v3.14 100 6003.14/10001000 60dnvm s進(jìn)給量：fV0.15 8 600/6012/ffVa Znmm s 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： mf12/720/minmffVmm smm被切削層長(zhǎng)度 ：由毛坯尺寸可知，l141lmm68lmm刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)1l1100lDmm刀具切出長(zhǎng)度：取2lmml22走刀次數(shù)為 1機(jī)動(dòng)時(shí)間：2jt122141 10020.34min720jmllltf機(jī)動(dòng)時(shí)間：2jt12268 10020.24min720jmllltf所以該工序總機(jī)動(dòng)時(shí)間220.58minjjjttt3.7 時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，該撥叉的年產(chǎn)量為 5000 件。一年以 240 個(gè)工作日計(jì)算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于 21 件。設(shè)每天的產(chǎn)量為 21 件。再以每天 8 小時(shí)工作時(shí)間計(jì)算，則每個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)不大于 22.8min。參照參考文獻(xiàn)3表 2.52，機(jī)械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時(shí)間定額的計(jì)算公式為： （大量生產(chǎn)時(shí)） Ntktttzzfjd/%)1)(0/Ntzz因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為： %)1)(ktttfjd其中： 單件時(shí)間定額 基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間）dtjt 輔助時(shí)間，用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)ft作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間 布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值k18 粗、精銑 E、F 面粗加工機(jī)動(dòng)時(shí)間：jt0.55minjt粗精加工機(jī)動(dòng)時(shí)間：jt0.58minjt精輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)3表 2.545，取工步輔助時(shí)間為。ftmin41. 0由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為，min1則 min41. 1141. 0ft：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.548，k13k單間時(shí)間定額有：dt()(1%)(0.55 1.41)(1 13%)2.21min22.8minfdjtttk粗粗()(1%)(0.58 1.41)(1 13%)2.25min22.8minfdjtttk精精因此應(yīng)布置二臺(tái)粗、精機(jī)床即可以完成此二道工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 鉆、擴(kuò)、鉸孔209H機(jī)動(dòng)時(shí)間： jt0.250.160.070.48minjt 輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)3表 2.541，取工步輔助時(shí)間為。ftmin775. 1由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為，min1則 min775. 11775. 1ft：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.543，k14.12k單間時(shí)間定額：dt()(1%)(0.48 1.775)(1 12.14%)2.04min22.8mindjftttk因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 粗、精鏜孔44粗鏜孔：機(jī)動(dòng)時(shí)間：43.7jt0.11minjt粗輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)3表 2.537，取工步輔助時(shí)間為。ftmin81. 0由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為，min3則 min81. 3381. 0ft：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.539，。k83.14k單間時(shí)間定額有：dt()(1%)(0.11 3.81)(1 14.83%)4.50min22.8mindfjtttk粗因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。19精鏜孔到要求尺：機(jī)動(dòng)時(shí)間：43.9jt0.104minjt精輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)3表 2.537，取工步輔助時(shí)間為。ftmin81. 0由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為，min3則 min81. 3381. 0ft：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.539，。k83.14k單間時(shí)間定額：()(1%)(0.1043.81)(1 14.83%)4.49min22.8mindfjtttk精因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 粗、精銑槽0.3020.5加工機(jī)動(dòng)時(shí)間：jt2.28minjt 輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)3表 2.545，取工步輔助時(shí)間為。ftmin41. 0由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為，min1則 min41. 1141. 0ft：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.548，。k13k單間時(shí)間定額有：dt()(1%)(2.28 1.41)(1 13%)4.17min22.8mindjftttk因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成此道工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。 鉆孔6機(jī)動(dòng)時(shí)間： jt0.11minjt 輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)3表 2.541，取工步輔助時(shí)間為。ftmin775. 1由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為，min1則 min775. 11775. 1ft：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.543，。k14.12k單間時(shí)間定額，由式（1.11）有：dt()(1%)(0.11 1.775)(1 12.14%)2.11min22.8mindjftttk因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求 銑斷加工機(jī)動(dòng)時(shí)間：jt0.616minjt 輔助時(shí)間：參照參考文獻(xiàn)3表 2.545，取工步輔助時(shí)間為。ftmin41. 0由于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為min1則 min41. 1141. 0ft20：根據(jù)參考文獻(xiàn)3表 2.548，。k13k單間時(shí)間定額有：dt()(1%)(0.616 1.41)(1 13%)2.29min22.8mindjftttk因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成此道工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。4 鏜孔夾具設(shè)計(jì)4.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來加工孔，加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)44滿足兩孔軸線間公差要求。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。4.2 定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知：在對(duì)孔進(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：209H方案：選底平面、工藝孔和大頭孔外圓端來定位，即一面、一短209H圓柱銷和 V 型塊定位，夾緊方式可設(shè)計(jì)圓環(huán)套在大頭孔圓周邊進(jìn)行夾緊。方案：應(yīng)用一面即撥叉底面，一銷即定位于大頭孔外端的擋銷和工藝孔的心軸來定位，夾緊方式就用螺母在心軸上夾緊。209H方案：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，還有一擋銷定209H位于大頭孔外端，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來夾緊。分析比較上面三種方案：方案中的 V 型塊定位造成過定位，而夾緊方式加大了設(shè)計(jì)量，裝、取工件也不易。方案中的心軸夾緊、定位是不正確的，也端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開，因夾緊會(huì)破壞定位。209H通過比較分析只有方案滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有44209H尺寸公差，選擇小頭孔為定位基準(zhǔn)來設(shè)計(jì)鏜模，從而保證其尺寸公差要求。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 銑槽夾具設(shè)計(jì)5 銑槽夾具設(shè)計(jì)5.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來粗、精銑 20.5 槽，該槽對(duì)孔的中心線要滿足209H對(duì)稱度要求以及其槽兩邊的平行度要求。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。5.2 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：在對(duì)槽進(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，進(jìn)行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊209H44方案有：方案：選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷209H定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。方案：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷209H44定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來夾緊。分析比較上面二種方案：方案中的心軸夾緊、定位是不正確的，孔端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開，因夾緊會(huì)破壞定位。209H通過比較分析只有方案滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有44209H尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來定位，從而保證其尺寸公差要求。銑該槽時(shí)其對(duì)孔的中心線有對(duì)稱度以及槽兩邊的平行度要求。為了209H使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即為撥叉底平面；兩銷為的短圓柱銷和的棱形209H44銷。5.3 切削力及夾緊分析計(jì)算刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀（硬質(zhì)合金） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 00150010 頂刃0n 側(cè)刃60010 15 30rK 40Dmm160dmm20.5Lmm22Z 0.08/famm zmmap0 . 2由參考文獻(xiàn)55 表 129 可得銑削切削力的計(jì)算公式： 0.90.801.11.10.12335pzFafDB zn23有：0.900.801.11.10.12335 2.00.082820.522 2.4836.24()FN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： FKWK安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算： 6543210KKKKKKKK 式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)5121 可知其公60 KK式參數(shù)： 1234561.0,1.0,1.0,1.3,1.0,1.0.KKKKKK由此可得： 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56K 所以 836.24 1.561304.53()KWK FN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)51226 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：)(210tgtgQLWz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 6.22 2.76zr 90105922 29其中： 33()Lmm)(80 NQ 螺旋夾緊力：04748.2()WN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 2621001KLWWl即： 004748.2 33 0.989032.75()17KW LWNl由上述計(jì)算易得： KKWW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，24決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。5.4 誤差分析與計(jì)算該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為。為了滿足工序的00.5135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。gwj與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：j MjjjWDADZWj由參考文獻(xiàn)5可得： 兩定位銷的定位誤差 ：111minD WDd 11221min2min.2DdDdJ WarctgL其中：，10.052Dmm20Dmm，10.011dmm20.023dmm， 1min0mm2min0.034mm且：L=135mm ，得 0.063D Wmm .0.0032J Wmm 夾緊誤差 ： cos)(minmaxyyjj其中接觸變形位移值： 1()()19.62nHBZyRaZaZkNkRcHBl 查5表 1215 有。 10.004,0.0016,0.412,0.7RazHBKKCn cos0.0028j jymm 磨損造成的加工誤差：通常不超過Mjmm005. 025 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取ADmm01. 0誤差總和：0.0850.3jwmmmm 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。5.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用5.5.1 定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如下表：表 5.1 定位銷DdH公稱尺寸允差1Dh1hb1dC1C141816150.01122514M1241 表 5.2 定位棱銷ddH公稱尺寸允差Lh1hb1bC1C40502022+0.0340.0236553816 1.55.5.2 夾緊裝置的選用該夾緊裝置選用移動(dòng)壓板，其參數(shù)如表 5.3：表 5.3 移動(dòng)壓板公稱直徑LBHlb1bdK645208196.67M655.5.3 定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺(tái) T 形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。26根據(jù) GB220780 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 5.1 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 定向鍵夾具體槽形尺寸 B2B公稱尺寸允差 d允差4dLHhD1h公稱尺寸允差 D2h180.0120.03525124124.518+0.0195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。由于本道工序是完成撥叉槽精銑加工，所以選用側(cè)裝對(duì)刀塊。根據(jù)GB224380 側(cè)裝對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 5.2 所示：5.6 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明如前所述，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。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)） 。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。此外，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。攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 鉆孔夾具設(shè)計(jì)6 鉆孔夾具設(shè)計(jì)61 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來鉆圓周面上孔，加工時(shí)要滿足粗糙度要求。為6mm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。62 定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：在對(duì)槽進(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，進(jìn)行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊209H44方案有：方案：選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷209H定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔，以便刀具能加工工件上的小孔。方案：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷209H44定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來夾緊。分析比較上面二種方案：方案中的心軸夾緊、定位是不正確的，孔端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開，因夾緊會(huì)破壞定位。心軸上的209H開孔也不利于排銷。通過比較分析只有方案滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有44209H尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來定位，從而保證其尺寸公差要求。圖中對(duì)孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準(zhǔn)來設(shè)計(jì)鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制 5個(gè)自由度。63 切削力及夾緊力的計(jì)算鉆該孔時(shí)選用：臺(tái)式鉆床 Z4006A，刀具用高速鋼刀具。由參考文獻(xiàn)5查表可得：721切削力公式： 1.20.7667fPFDfK式中 6Dmm0.22/fmm r查表得： 8210.75()736bpK其中： 0.6b0.0048pK 28即：955.08()fFN實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)5表得：1 2 12 12KFKW 有：120.7,0.16安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算有：6543210KKKKKKKK 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)5表 可得： 60 KK121 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56K 所以 955.08 1.561489.92()KfWK FN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)。取，1.56K 10.720.16查參考文獻(xiàn)51226 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：)(210tgtgQLWz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得： 6.22 2.76zr 90105922 29其中： 33()Lmm)(80 NQ 螺旋夾緊力：04748.2()WN由上述計(jì)算易得： 0KWW因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。64 誤差分析與計(jì)算該夾具以底面、兩孔為定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為 12.5。該孔次性加工即可滿足要求。由參考文獻(xiàn)5可得： 兩定位銷的定位誤差 ：111minD WDd29 11221min2min.2DdDdJ WarctgL其中：，10.052Dmm20Dmm，10.011dmm20.023dmm， 1min0mm2min0.034mm且：L=135mm ，得 0.063D Wmm .0.0032J Wmm 夾緊誤差 ： cos)(minmaxyyjj其中接觸變形位移值： 1()()19.62nHBZyRaZaZkNkRcHBl 查5表 1215 有。 10.004,0.0016,0.412,0.7RazHBKKCn cos0.0028j jymm 磨損造成的加工誤差：通常不超過Mjmm005. 0 夾具相對(duì)刀具位置誤差：取ADmm01. 0誤差總和：0.085jwmm 6.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用6.5.1 定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如表 6.1 和 6.2：表 6.1 可換定位銷DdH公稱尺寸允差1Dh1hb1dC1C141816150.01122514M1241 30表 6.2 固定棱形銷ddH公稱尺寸允差Lh1hb1bC1C40502022+0.0340.0236553816 1.56.5.2 夾緊裝置的選用該夾緊裝置選用移動(dòng)壓板，其參數(shù)如表 6.3： 表 6.3 移動(dòng)壓板公稱直徑LBHlb1bdK645208196.67M656.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。 圖 6.1 可換鉆套31鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表 6.4：表 6.4 鉆套DdH公稱尺寸允差1D2Dh1hmCr61212+0.018+0.007221810490.5180.5襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：圖 6.2 固定襯套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表 6.5：表 6.5 固定襯套dD公稱尺寸允差H公稱尺寸允差C 1C12+0.034+0.0161218+0.023+0.0120.52鉆模板選用固定式鉆模板，用 4 個(gè)沉頭螺釘和 2 個(gè)錐銷定位于夾具體上。66 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以底平面、兩孔為定位基準(zhǔn)，在6mm定位環(huán)上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動(dòng)螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、夾緊可靠。 32結(jié) 論通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)零件制造過程、加工工藝和夾具設(shè)計(jì)都有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，也加深了對(duì)大學(xué)四年中所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際的最有效方法。在具體設(shè)計(jì)過程中，必須考慮到方方面面的問題，在理論上正確無誤的設(shè)計(jì)，在實(shí)際中往往存在各種問題。這樣，在設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是否合理，在實(shí)際運(yùn)用中能否正常工作，而不僅僅考慮理論上的可行性，畢業(yè)設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了從實(shí)際出發(fā)加工零件和設(shè)計(jì)夾具。在本次設(shè)計(jì)中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問題，所選用的零、部件都是操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)件，從現(xiàn)時(shí)以最低的成本實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的加工。但也有不足之處：特別是對(duì)于鏜孔夾具，在刀具加工完退出工件孔時(shí)，有可能會(huì)劃傷工件內(nèi)孔表面，本可以在夾具體內(nèi)部設(shè)置液壓升降系統(tǒng)，使工件孔與定位立臺(tái)可升可降，這樣，在刀具退出時(shí)，使定位立臺(tái)連同工件孔一起升起，從而避免劃傷。但考慮到成本問題，未采用這種方法。為此，鏜孔的專用夾具還有待改進(jìn)。無論怎樣，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我獲益良多，是我在學(xué)校的最后一次答卷，也是我成功邁向社會(huì)的第一步。33參考文獻(xiàn)1 楊叔子，機(jī)械加工工藝師手冊(cè)M，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004。2 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)，金屬切削手冊(cè)M，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2004。3 李洪，機(jī)械加工工藝手冊(cè)M，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990。4 方昆凡，公差與配合手冊(cè)M，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999。5 王光斗，王春福，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000。6 東北重型機(jī)械學(xué)院等，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1979。7 吳宗澤，機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)M，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000。8 劉文劍，曹天河，趙維，夾具工程師手冊(cè)M，哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1987。9 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)，金屬切削手冊(cè)M，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1984。10 周永強(qiáng)，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)M，北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，2002。 11 黃如林，切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)M，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004。12 余光國(guó)，馬俊，張興發(fā)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M，重慶：重慶大學(xué)出版社，1995。13 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué)，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1980。14 李慶壽，機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)M，銀州：寧夏人民出版社，1991。15 廖念釗，莫雨松，李碩根，互換性與技術(shù)測(cè)量M，中國(guó)計(jì)量出版社，2000：919。16 樂兌謙，金屬切削刀具，機(jī)械工業(yè)出版社，2005：417。17 王先逵，機(jī)械機(jī)械制造工藝學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社，2006。18 Machine Tools N.chernor 1984.19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .34致 謝首先，我要感謝指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的盧宗彪老師。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，他給予了很多指導(dǎo)性的意見，我萬分的感謝他給我的寶貴的意見和鼓勵(lì)。同時(shí)，我深深感謝謝永春老師、李澤容老師、周汝忠老師、黨玉春老師、喬水明老師、盧宗彪老師、張勇老師、翟秀云老師、周丹老師等。在他們的課堂上使我受益匪淺，得到了不少對(duì)我論文有幫助的知識(shí)和想法。我也非常感謝我的父母。在學(xué)習(xí)和生活上，他們一直都很支持我，使我能全身心地投入到學(xué)習(xí)中。最后，很感謝閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的人們。感謝您們抽出寶貴的時(shí)間來閱讀這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 。35本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 03 級(jí)機(jī)制一班 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào): 2009 年年 4 月月 22 日日36文獻(xiàn)綜述評(píng)價(jià)表文獻(xiàn)綜述評(píng)價(jià)表畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì) 綜述名稱 撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的綜述評(píng)閱教師姓名職稱評(píng) 價(jià) 項(xiàng) 目?jī)?yōu)良合格不合格綜述結(jié)構(gòu)01文獻(xiàn)綜述結(jié)構(gòu)完整、符合格式規(guī)范02能準(zhǔn)確如實(shí)地闡述參考文獻(xiàn)作者的論點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果03文字通順、精練、可讀性和實(shí)用性強(qiáng)綜述內(nèi)容04反映題目所在知識(shí)領(lǐng)域內(nèi)的新動(dòng)態(tài)、新趨勢(shì)、新水平、新原理、新技術(shù)等05中、英文參考文獻(xiàn)的類型和數(shù)量符合規(guī)定要求，格式符合規(guī)范參考文獻(xiàn)06圍繞所選畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目搜集文獻(xiàn)成績(jī)成績(jī)綜合評(píng)語(yǔ)：綜合評(píng)語(yǔ)： 評(píng)閱教師（簽字）：評(píng)閱教師（簽字）： 年年 月月 日日37文獻(xiàn)綜述： 撥叉機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的綜述1 前言 機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是畢業(yè)前對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用訓(xùn)練。制造技術(shù)已經(jīng)是生產(chǎn)、國(guó)際經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)品革新的一種重要手段，所有國(guó)家都在尋求、獲得、開發(fā)和利用它。它正被看作是現(xiàn)代國(guó)家經(jīng)濟(jì)上獲得成功的關(guān)鍵因素。機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過程和操作方法。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機(jī)械加工工藝來體現(xiàn)。而機(jī)床夾具是在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過程中