CA6140車床撥叉831007的銑φ40孔頂面專用夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含量具11張CAD圖-版本3
CA6140車床撥叉831007的銑φ40孔頂面專用夾具設(shè)計(jì)及加工工藝裝備含量具11張CAD圖-版本3,ca6140,車床,40,孔頂面,專用,夾具,設(shè)計(jì),加工,工藝,裝備,設(shè)備,量具,11,十一,cad,版本
機(jī)床撥叉機(jī)械加工藝規(guī)程及銑φ40孔頂面專用夾具設(shè)計(jì)
摘要
本次設(shè)計(jì)課題是機(jī)床撥叉零件的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)，內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識(shí)。
在生產(chǎn)過程中，使生產(chǎn)對(duì)象（原材料，毛坯，零件或總成等）的質(zhì)和量的狀態(tài)發(fā)生直接變化的過程叫工藝過程，如毛坯制造，機(jī)械加工，熱處理，裝配等都稱之為工藝過程。在制定工藝過程中，要確定各工序的安裝工位和該工序需要的工步，加工該工序的機(jī)車及機(jī)床的進(jìn)給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計(jì)算該工序的基本時(shí)間，輔助時(shí)間和工作地服務(wù)時(shí)間。
關(guān)鍵詞： 工序；工藝規(guī)程；夾具
Abstract
This design topic is the machining process and fixture design contents of Lathe fork related to mechanical manufacturing process and fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measurement and other aspects of knowledge.
Enable producing the target in process of production (raw materials, the blank , state of quality and quantity on part become always ) take place direct course of change ask craft course, if the blank is made, machining, heat treatment , assemble etc. and call it the craft course. In the course of making the craft , is it confirm every erector location and worker step that process need this of process to want, the locomotive of processing , this process , and the entering the giving amount of the lathe, cut depth , the rotational speed of the main shaft and speed of cutting, the jig of this process, the cutter and measuring tool, a one hundred sheets of number of times still leaves and a one hundred sheets of length leaves, calculate basic time of this process , auxiliary time and service time of place of working finally.
Keyword: The Process；Process Specification；Fixture
33
目 錄
摘 要 1
Abstract 2
引 言 5
1 緒論 6
2 工藝設(shè)計(jì) 7
2.1機(jī)械加工工藝過程基本知識(shí) 7
2.2機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容 7
2.3 題目來源 8
2.4工藝過程設(shè)計(jì) 9
2.5工藝路線的擬定 11
2.6切削計(jì)算過程 13
3 夾具設(shè)計(jì) 20
3.1夾具的基本知識(shí) 20
3.2定位原理及方案分析 21
3.3 定位基準(zhǔn)的選擇 22
3.4定位元件選擇 23
3.5 切削力及夾緊力計(jì)算 23
3.6定位誤差分析 24
4 量具的設(shè)計(jì) 25
4.1工作量規(guī) 25
4.2設(shè)計(jì)原則 25
4.2.1泰勒原則 25
4.2.2量規(guī)尺寸要求 25
4.2.3量規(guī)形狀的要求 25
4.3極限量具尺寸公差確定 26
4.4量具結(jié)構(gòu)圖 26
5 銑刀的設(shè)計(jì) 30
5.1銑削方式的選擇 27
5.2銑削用量的選擇 27
5.3銑刀材料及形狀的選擇 27
5.4銑刀的設(shè)計(jì)計(jì)算 27
總 結(jié) 30
致 謝 31
參考文獻(xiàn) 32
引 言
機(jī)床撥叉的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。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，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。
1 緒論
本次課題針對(duì)機(jī)床撥叉零件的加工進(jìn)行了相關(guān)探索，設(shè)計(jì)出一種切實(shí)可行的工藝流程及工藝裝備。在產(chǎn)品的加工過程中，工件在夾具內(nèi)的定位和夾緊顯得尤為重要，夾具是涵蓋了從加工到組裝的幾乎所有操作過程的一種裝夾設(shè)備。由于大量的加工操作需要裝夾，夾具設(shè)計(jì)在制造系統(tǒng)中就變得非常重要，它直接影響加工質(zhì)量，生產(chǎn)率和制造成本。本文通過分析機(jī)床撥叉零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加工要求，指定了一套較合理的夾具設(shè)計(jì)，從而為保證該零件的加工精度提供了一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的工藝裝備，具有一定的實(shí)用價(jià)值。
機(jī)械制造加工工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)主要是對(duì)零件的加工工藝進(jìn)行分析和對(duì)零件的某幾個(gè)主要部位進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，從零件的工藝來說，它主要是分析零件在進(jìn)行加工時(shí)應(yīng)注意什么問題，采用什么方法和工藝路線加工才能更好的保證精度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。就專用夾具而言，好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品生產(chǎn)率、精度、降低成本等，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。在本次設(shè)計(jì)中，就針對(duì)撥叉的加工工藝進(jìn)行分析，制定和比較加工工藝路線，選擇一種較好的加工工藝路線進(jìn)行加工。并對(duì)撥叉進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，通過這次設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的能力，這也是在進(jìn)行畢業(yè)之前對(duì)所學(xué)課程進(jìn)行的最后一次深入的綜合性復(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)生活中占有十分重要的地位。
2 工藝設(shè)計(jì)
制訂工藝的出發(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。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定出工藝過程。
2.1機(jī)械加工工藝過程基本知識(shí)
在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，與原材料變?yōu)槌善酚兄苯雨P(guān)系的過程稱為工藝工程。例如：鑄造、鍛造、焊接和零件的機(jī)械加工等。在工藝過程中，采用機(jī)械加工的方法，直接改變毛坯的形狀，尺寸和性能使之變?yōu)槌善返墓に囘^程，稱為機(jī)械加工工藝過程。機(jī)械加工工藝過程是由若干個(gè)順次工序組成的，通過這些不同的工序把毛坯加工成合格的零件。
機(jī)械加工工藝規(guī)程主要有機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片兩種基本形式。機(jī)械加工工藝過程卡是以工序?yàn)閱挝缓喴f明零件加工過程的一種工藝文件。一般適用于單件小批生產(chǎn)。（零件加工的流向）
2.2機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容
制定合理的零件加工工藝過程首先要掌握目前有可供選用的加工方法，并能夠針對(duì)零件的具體要求較合理的選用。其次，還必須解決各表面的加工順序和熱處理如何安排的問題。零件的加工過程，就是零件表面經(jīng)加工獲得符合要求的零件表面的過程。零件表面的類型和要求不同，采用的加工方法也不一樣。主要有車削、鉆削、銑削、刨削、磨削等五大類加工方法。此外還有鏜削、拉削、光整、特種加工等。零件加工需要遵循的原則是粗、精加工分開，零件的加工一般不是在一臺(tái)機(jī)床上用一種工藝方法就可完成，往往需要幾種加工方法互相配合，經(jīng)過一定的工藝過程才能逐步地完成零件表面的加工。若一種表面可采用不同的加工方法進(jìn)行加工的話，那么就生產(chǎn)的具體條件而言，其中必有一種加工方法是最合適的。
2.3 題目來源
零件如圖1所示：
圖1：機(jī)床撥叉零件圖
撥叉是機(jī)床變速箱中一個(gè)重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和側(cè)面有精度要求，此外還有孔上的槽要求加工，對(duì)精度有一定的要求。撥叉的底面、孔兩側(cè)面和孔內(nèi)壁粗糙度要求，所以都要求精加工。其孔軸與側(cè)面有垂直度的公差要求，所要加工的槽，在其槽兩側(cè)面有平行度公差和對(duì)稱度公差要求等。因?yàn)榱慵某叽缇?、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，因此它們的加工必須保證精度要求。
零件的材料為HT200，硬度適中，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，撥動(dòng)叉的位置要求：在仔細(xì)分析了零件的基礎(chǔ)上，選擇零件的加工方法，首先從毛坯開始，在毛坯的選擇上，既要考慮工藝性，又要考慮到經(jīng)濟(jì)性，綜合兩項(xiàng)因素進(jìn)行毛坯的選擇。毛坯的選擇對(duì)零件工業(yè)過程的經(jīng)濟(jì)性有很大影響，工序數(shù)量，材料消耗加工工時(shí)等都取決于所選擇的毛坯，但要提高毛坯的質(zhì)量往往會(huì)使毛坯制造困難，需要復(fù)雜的工藝和昂貴的設(shè)備，增加了毛坯的成本，這兩者是矛盾的。因此毛坯的種類和制造方法的選擇要根據(jù)毛坯的類型和具體的生產(chǎn)條件決定。同時(shí)應(yīng)該主要到，充分使用新工藝、新技術(shù)、新材料的可能性，以便降低零件生產(chǎn)總成本提高質(zhì)量。
毛坯的類型有：鑄件、鍛件、型材、焊接件、壓制件、沖壓件等，由于本零件是中批生產(chǎn)，則優(yōu)先考慮鍛件和鑄件，雖然成本高，但提高了生產(chǎn)率，零件材料為HT200。零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，結(jié)構(gòu)又比較簡單，在考慮零件的力學(xué)性能，形狀大小等因素后，選擇鑄件?，F(xiàn)畫零件毛坯圖2如下：
圖2：機(jī)床撥叉毛坯圖
2.4工藝過程設(shè)計(jì)
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x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，加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
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技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(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。因此確定工藝路線方案如下：
（1）路線方案一
工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面，Ф73mm孔的上下端面。
工序Ⅱ 精銑Ф40mm孔的兩頭的端面，Ф73mm孔的上下端面。
工序Ⅲ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅳ 鉆、擴(kuò)、鉸兩端Ф22mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅴ 鉆M8的螺紋孔，鉆Ф8的錐銷孔鉆到一半，攻M8的螺紋。
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸。
工序Ⅶ 去毛刺，檢查。
（2）工藝路線方案二
工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。
工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。
工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm；
工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸
工序Ⅶ 去毛刺，檢查。
上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是先加工完與Ф22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完Ф22mm的孔，再以孔的中心軸線來定位加工完與之有垂直度要求的三個(gè)面。方案一的裝夾次數(shù)少，但在加工Ф22mm的時(shí)候最多只能保證一個(gè)面定位面與之的垂直度要求。其他兩個(gè)面很難保證。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三個(gè)面時(shí)都是用Ф22mm孔的中心軸線來定位這樣很容易就可以保證其與三個(gè)面的位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準(zhǔn)重合的原則。很是審美！其他的工序尤為平常簡單無需再議。這樣一比較最終的工藝方案為：
工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。
工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。
工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm；
工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸
工序Ⅶ 去毛刺，檢查。
以上工藝過程詳見“機(jī)械加工工藝卡片”。
2.5工藝路線的擬定
在擬定工藝路線時(shí)，必須同時(shí)確定各工序所采用的機(jī)床，刀具，輔助設(shè)備及工藝裝備，切削用量的選擇和生產(chǎn)節(jié)拍的符合設(shè)計(jì)。機(jī)床和工裝的選擇應(yīng)盡量做到合理，經(jīng)濟(jì)，使之與被加工零件的生產(chǎn)類型，加工精度和零件的形狀尺寸相適應(yīng)。
一）機(jī)床的選擇（見《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》P522）
1 機(jī)床的加工規(guī)格范圍應(yīng)與零件的外部形狀，尺寸相適應(yīng)。
2 機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的加工精度相適應(yīng)
3 機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與被加工零件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。大批量生產(chǎn)盡量選用生產(chǎn)率高的專用機(jī)床，組合機(jī)床或自動(dòng)機(jī)床。
4 機(jī)床的選擇應(yīng)與現(xiàn)有條件相適應(yīng)。做到盡量發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的作用，并盡量做到設(shè)備負(fù)荷平衡。
二）刀具的選擇（《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》P802）
刀具的選擇也包括刀具的類型，構(gòu)造和材料的選擇，主要應(yīng)根據(jù)加工方法、工序應(yīng)達(dá)到的加工精度、粗糙度、工件的材料形狀、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等因素加以考慮，原則上盡量采用標(biāo)準(zhǔn)刀具，必要時(shí)采用各種高生產(chǎn)率的專用刀具。
本工藝中銑削的工序都采用YG類硬質(zhì)合金刀具。YG類硬質(zhì)合金刀具的韌性較好，但切削韌性材料時(shí)耐磨性和耐熱性較差。所以，目前YG類硬質(zhì)合金適用于加工鑄鐵、青銅等脆性材料。常用牌號(hào)有：YG3、YG6、YG8等，其中數(shù)字表示Go的含量。
孔加工中刀具的選擇主要根據(jù)被加工孔的直徑大小來選擇。
三）夾具的選擇（《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》P630）
正確設(shè)計(jì)和使用夾具，對(duì)保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率、擴(kuò)大機(jī)床使用范圍既減輕勞動(dòng)強(qiáng)度都有重要意義。同時(shí)，使用夾具還有助于工人掌握復(fù)雜或精密零件的加工質(zhì)量及解決較為復(fù)雜的工藝問題等。具體情況見后面的夾具設(shè)計(jì)部分。
四）量具的選擇
1 量具的選擇應(yīng)做到量具的精度應(yīng)與零件的加工精度相適應(yīng)。
2 量具的量程應(yīng)與被測零件的尺寸大小相適應(yīng)。
3 量具的類型應(yīng)與被測表面的性質(zhì)（孔或外圓尺寸還是形狀位置值）、生產(chǎn)類型、生產(chǎn)方式相適應(yīng)。
4 按量具的極限尺寸選擇量儀時(shí)應(yīng)保證：T*K
T—被測尺寸的公差值（mm）
K—測量精度系數(shù)
—測量工具和測量方法的極限誤差
測量精度系數(shù)如表2-5-1所示：
被測尺寸的精度等級(jí)
IT5
IT6
IT7
IT8
IT9
K
0.325
0.30
0.275
0.25
0.20
表2-5-1：測量精度系數(shù)
五）切削用量的確定
正確的選擇切削用量，對(duì)保證零件的加工精度、提高生產(chǎn)率、降低刀具的損耗以及降低工藝成本都有很大的意義。切削用量的選擇與下列因素有關(guān)：
1生產(chǎn)率
2加工質(zhì)量（主要指表面光潔度）
3切削力所引起的機(jī)床―夾具―工件―刀具工藝系統(tǒng)的彈性變形
4工藝系統(tǒng)的振動(dòng)
5刀具的耐用度，v越大，耐用度越低
選用原則：
a. 先盡量選取大的ap值
b. 其次盡量取大的s值
c. 最后取合適的v值
（一）切深ap的選擇
一般平面的加工分為粗加工—半精加工—精加工的切深一般等于它的加工余量，而粗加工在留有精加工余量外，應(yīng)盡量取較大的切深，以一次加工切削其加工余量的為最佳。在本次設(shè)計(jì)中所有的切深均等于其加工余量，其走刀次數(shù)也因而全部為一次走刀。
（二）進(jìn)給量s的確定
在切深確定后，其進(jìn)給量s應(yīng)盡量取大值，但應(yīng)保證兩個(gè)基本要求：
a. 因切削力所引起的工藝系統(tǒng)的彈性變形不至于使工件的加工尺寸超出公差范圍。
b. 表面光潔度要求
粗加工時(shí)，主要是工藝系統(tǒng)變形限制s，而光潔度的要求不高；
精加工時(shí)，光潔度要求限制s，而工藝系統(tǒng)變形是次要的，s可根據(jù)切深ap、光潔度要求，加工方法從工藝人員手冊(cè)中查出。
（三）切削速度v的選擇
切削速度v的選擇根據(jù)能最大發(fā)揮刀具的切削性能（不使刀具磨損太快），盡可能發(fā)揮機(jī)床的性能（機(jī)床的功率）。并且可以很好地保證加工質(zhì)量（主要是加工表面的粗糙度要求）和降低加工成本（從提高生產(chǎn)率和減小刀具損耗的角度考慮）。
一般的加工方法，如鉆、擴(kuò)、鉸、銑、鏜的切削用量均可以從手冊(cè)中查出其范圍，再由具體的加工環(huán)境，加工方法等確定其具體數(shù)值。而大量生產(chǎn)中所應(yīng)用的流水線的切削用量的選擇則有其自身的特點(diǎn)：
1．比普通機(jī)床的切削用量約低30％，以減少換刀時(shí)間，和機(jī)床調(diào)整次數(shù)，
一般取刀具的耐用度為：
硬質(zhì)合金銑刀 200分
鉆頭 300分
擴(kuò)孔鉆 60分
鉸刀 70分
鏜刀 60分
絲錐 90分
2. 在服從機(jī)床本身某一參數(shù)下（多數(shù)為每分進(jìn)給量，因組合專用機(jī)床的動(dòng)力頭的運(yùn)動(dòng)為一定的），兼顧同時(shí)工作的不同刀具的合理要求，如孔的一般加工為鉆、擴(kuò)、鉸，鉆孔的v較高，而擴(kuò)、鉸的略低，但由于機(jī)床動(dòng)力頭的運(yùn)動(dòng)是一定的，因而可以適當(dāng)降低鉆頭的v，而擴(kuò)、鉸的可以適當(dāng)增加，以求得最高的生產(chǎn)率。
3. 切削用量的選擇應(yīng)使每道工序的時(shí)間與流水線節(jié)拍相等或小于流水線節(jié)拍，并使各道工序的時(shí)間定額相接近。
2.6切削計(jì)算過程
機(jī)床撥叉T200，毛坯重量約為1.6㎏,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造毛坯。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.外圓表面（Ф40mm及Ф73mm外表面）
考慮到此表面為非加工表面，其精度為鑄造精度CT9即可。又因它們是對(duì)稱的兩個(gè)零件最后還需銑斷，故對(duì)Ф40mm的中心軸線的尺寸偏差為120±1.25的范圍內(nèi)。
2. 兩小孔
毛坯為實(shí)心，兩內(nèi)孔精度要求界于IT7~IT8之間，參照《切屑加工簡明實(shí)用手冊(cè)》表8-21確定工序尺寸及余量：
鉆孔：Ф21.8mm 2Z=21.8mm
鉸孔：mm 2Z=0.2mm
3.中間孔（Ф55mm及Ф73mm）
中間孔尺寸相對(duì)較大可以鑄造，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-13得：孔的鑄造毛坯為Ф49. Ф73的孔是在Ф55孔的基礎(chǔ)之上銑削加工得到，其軸向尺寸上下表面距離為30mm，由于其對(duì)軸向的尺寸要求不高，直接鑄造得到。參照《切屑加工簡明實(shí)用手冊(cè)》表8-95確定Ф73mm工序尺寸及余量：
粗銑：Ф71mm Z=4mm
精銑：Ф73mm Z=1mm
參照《切屑加工簡明實(shí)用手冊(cè)》表8-95確定Ф55mm工序尺寸及余量：
粗 鏜：Ф53mm 2Z=4mm
半精鏜：Ф54mm
精 鏜：Ф55mm
4.螺紋孔及銷孔
無可非議此銷尺寸鑄造為實(shí)體。
參照《切屑加工簡明實(shí)用手冊(cè)》表8-70確定鉆Ф8螺紋孔和Ф8圓柱銷孔及螺紋孔的攻絲。
5.銑斷
（五）確定切削用量及基本工時(shí)
工序Ⅰ 粗銑Ф40mm孔的兩頭的端面。
1. 加工條件
工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。
加工要求：粗銑兩頭端面至51mm、粗銑大孔端面至30mm。
機(jī)床：X52K立式銑床參數(shù)。
刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm，選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
2.計(jì)算切削用量
1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=2mm，一次走刀即可完成所需長度。
2）計(jì)算切削速度 按《簡明手冊(cè)》
V c=
算得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)X52K立式銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×475/1000=1.06m/s,實(shí)際進(jìn)給量為
f zc=V fc/ncz=475/(300×10)=0.16mm/z。
3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡明手冊(cè)》Pcc=1.5kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.06m/s，f z=0.15mm/z。
4）計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=9.4s。
工序Ⅱ 鉆、鉸兩端Ф22mm孔之圖樣尺寸。
1. 加工條件
工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。
加工要求：鉆孔至Ф21.8mm，精鉸至Ф22mm，保證孔壁粗糙度Ra=1.6μm。
機(jī)床：Z512臺(tái)式鉆床。
刀具：YG8硬質(zhì)合金麻花鉆Ф21.8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝12°、二重刃長度=2.5mm、橫刀長b=1.5mm、寬l=3mm、棱帶長度 、° °、°。YG8硬質(zhì)合金鉸刀Ф22mm。
2.計(jì)算切削用量
1）查《切削用量簡明手冊(cè)》 。
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇，
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 。
2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊(cè)》）為0.5～０.８mm，壽命．
3）切削速度
查《切削用量簡明手冊(cè)》 修正系數(shù) 故。
查《簡明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為。
故實(shí)際的切削速度
3. 計(jì)算基本工時(shí)
由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。
鉆和精鉸的切削用量如下：
鉆孔： 。
精鉸： 。
工序Ⅲ 粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑中
間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm。
1. 加工條件
工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。
加工要求：粗銑中間孔上端面至Ф25mm，周徑至Ф71mm；粗銑
中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；精銑兩頭孔的端面至50mm；保證粗糙度Ra=3.2μm；精銑中間孔上端面至25mm，周徑至Ф73mm；精銑中間孔下端面至保證20mm,周徑至Ф73mm，保證端面粗糙度Ra=3.2μm，保證孔壁粗糙度Ra=6.3μm。
機(jī)床：X63臥式銑床。
刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm，選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
2.計(jì)算切削用量
1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=4mm，一次走刀即可完成所需長度。
2）計(jì)算切削速度 按《簡明手冊(cè)》
V c=
算得 Vc＝98mm/s，n=780r/min,Vf=490mm/s
據(jù)X52K立式銑床參數(shù)，選擇nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×750/1000=1.78m/s,實(shí)際進(jìn)給量為
f zc=V fc/ncz=750/(300×10)=0.25mm/z。
3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡明手冊(cè)》Pcc=2kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1mm，nc=750r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.78m/s， f z=0.15mm/z。
4）計(jì)算基本工時(shí)
粗銑中間孔上端面至Ф25 mm，周徑至Ф71mm；tm1=L/ Vf=13s
粗銑中間孔下端面至22mm，周徑至Ф71mm；tm2=L/ Vf=13s
精銑小孔上端面至50mm，tm3=L/ Vf=8s；
精銑中間孔上端面至周徑至Ф73mm，tm4= L/ Vf=10s；
精銑中間孔下端面至周徑至Ф73mm，tm5= L/ Vf=10s。
工序Ⅳ 粗鏜、半精鏜、精鏜Ф55mm孔至圖樣尺寸。
1. 加工條件
工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。
加工要求：粗鏜中間孔至Ф53mm、半精鏜中間孔至Ф54mm、精鏜中間孔至Ф55mm。
機(jī)床：T616臥式鏜床。
刀具：YG8硬質(zhì)合金鏜刀。
2.計(jì)算切削用量
單邊余量 分三次切除，則 第一次。根據(jù)《簡明手冊(cè)》4.2-20查得，取 。根據(jù)《簡明手冊(cè)》4.2-21查得，取：。
3.計(jì)算切削基本工時(shí)：
同理，當(dāng)?shù)诙?，第三次時(shí)，進(jìn)給量和，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速都取64r/min，切削基本工時(shí)分別為100s和80s。
工序Ⅴ 鉆Ф8mm的錐銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。
1. 加工條件
工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。
加工要求：先鉆Ф8mm的錐銷孔，鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進(jìn)去，把兩者配做加工，為的使保證孔與軸的同軸度，同時(shí)在尺寸上保證距上端面10mm；再鉆M8x1mm的螺紋孔，攻M8x1mm的螺紋。
機(jī)床：組合機(jī)床。
刀具：Ф8mm麻花鉆、Ф7.5mm麻花鉆、Ф8mm的絲錐。
2.計(jì)算切削用量
（1）鉆Ф8mm的錐銷孔
根據(jù)《切削手冊(cè)》查得，進(jìn)給量為0.18～0.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則：
查《簡明手冊(cè)》表4.2-15，取。所以實(shí)際切削速度為：
計(jì)算切削基本工時(shí)：
（2）鉆M8的螺紋孔
刀具：Ф7.5mm麻花鉆。
根據(jù)《切削手冊(cè)》查得，進(jìn)給量為0.18～0.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z，v=5m/min，則：
查《簡明手冊(cè)》表4.2-15，取。所以實(shí)際切削速度為：
計(jì)算切削基本工時(shí)：
（3）攻M8x1mm的螺紋
刀具：絲錐M6，P=1mm
切削用量選為：，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為：，按機(jī)床使用說明書選取：，則 ；機(jī)動(dòng)時(shí)，，計(jì)算切削基本工時(shí)：
工序Ⅵ 銑斷保證圖樣尺寸
1. 加工條件
工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。
加工要求：銑斷后保證兩邊對(duì)稱相等。
刀具：YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀，厚度為4mm。
機(jī)床：組合機(jī)床。
2.計(jì)算切削用量
查《切削手冊(cè)》，選擇進(jìn)給量為：,切削速度為：，則：
根據(jù)《簡明手冊(cè)》表4.2-39，取，故實(shí)際切削速度為：
查《切削手冊(cè)》表4.2-40，剛好有。
計(jì)算切削基本工時(shí)：
工序Ⅶ 去毛刺，檢查。
3 夾具設(shè)計(jì)
3.1夾具的基本知識(shí)
夾具設(shè)計(jì)一般是在零件的機(jī)械加工工藝過程制訂之后按照某一工序的具體要求進(jìn)行的。制訂工藝過程，應(yīng)充分考慮夾具實(shí)現(xiàn)的可能性，而設(shè)計(jì)夾具時(shí)，如確有必要也可以對(duì)工藝過程提出修改意見。夾具的設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，應(yīng)以能否穩(wěn)定地保證工件的加工質(zhì)量，生產(chǎn)效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、維護(hù)容易等為其衡量指標(biāo)。工藝人員在編制零件的工藝規(guī)程時(shí)，便會(huì)提出相應(yīng)的夾具設(shè)計(jì)任務(wù)書，經(jīng)有關(guān)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后下達(dá)給夾具設(shè)計(jì)人員。夾具設(shè)計(jì)人員根據(jù)任務(wù)書提出的任務(wù)進(jìn)行夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。現(xiàn)將夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范化程序具體分述如下。
1．明確設(shè)計(jì)要求，認(rèn)真調(diào)查研究，收集設(shè)計(jì)資料
（1）仔細(xì)研究零件工作圖、毛坯圖及其技術(shù)條件。
（2）了解零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、投產(chǎn)批量以及生產(chǎn)組織等有關(guān)信息。
（3）了解工件的工藝規(guī)程和本工序的具體技術(shù)要求，了解工件的定位、夾緊方案，了解本工序的加工余量和切削用量的選擇。
（4）了解所使用量具的精度等級(jí)、刀具和輔助工具等的型號(hào)、規(guī)格。
（5）了解本企業(yè)制造和使用夾具的生產(chǎn)條件和技術(shù)現(xiàn)狀。
（6）了解所使用機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)、性能、規(guī)格、精度以及與夾具連接部分結(jié)構(gòu)的聯(lián)系尺寸等。
（7）準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)夾具用的各種標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)定、典型夾具圖冊(cè)和有關(guān)夾具的設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料等。
（8）收集國內(nèi)外有關(guān)設(shè)計(jì)、制造同類型夾具的資料，吸取其中先進(jìn)而又能結(jié)合本企業(yè)實(shí)際情況的合理部分。
2．確定夾具的結(jié)構(gòu)方案
在廣泛收集和研究有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，著手?jǐn)M定夾具的結(jié)構(gòu)方案，主要包括：
?。?）根據(jù)工藝的定位原理，確定工件的定位方式，選擇定位元件。
（2）確定工件的夾緊方案和設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。
（3）確定夾具的其它組成部分，如分度裝置、對(duì)刀塊或引導(dǎo)元件、微調(diào)機(jī)構(gòu)等。
（4）協(xié)調(diào)各元件、裝置的布局，確定夾具體的總體結(jié)構(gòu)和尺寸。
在確定方案的過程中，會(huì)有各種方案供選擇，但應(yīng)從保證精度和降低成本的角度出發(fā)，選擇一個(gè)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)的最佳方案。
3．夾具精度校核
在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案擬定之后，應(yīng)該對(duì)夾具的方案進(jìn)行精度分析和估算；在夾具總圖設(shè)計(jì)完成后，還應(yīng)該根據(jù)夾具有關(guān)元件的配合性質(zhì)及技術(shù)要求，再進(jìn)行一次復(fù)核。這是確保產(chǎn)品加工質(zhì)量而必須進(jìn)行的誤差分析。
4．繪制夾具零件工作圖
夾具總圖繪制完畢后，對(duì)夾具上的非標(biāo)準(zhǔn)件要繪制零件工作圖，并規(guī)定相應(yīng)在的技術(shù)要求。零件工作圖應(yīng)嚴(yán)格遵照所規(guī)定的比例繪制。視圖、投影應(yīng)完整，尺寸要標(biāo)注齊全，所標(biāo)注的公差及技術(shù)條件應(yīng)符合總圖要求，加工精度及表面光潔度應(yīng)選擇合理。
在夾具設(shè)計(jì)圖紙全部完畢后，還有待于精心制造和實(shí)踐和使用來驗(yàn)證設(shè)計(jì)的科學(xué)性。經(jīng)試用后，有時(shí)還可能要對(duì)原設(shè)計(jì)作必要的修改。因此，要獲得一項(xiàng)完善的優(yōu)秀的夾具設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員通常應(yīng)參與夾具的制造、裝配，鑒定和使用的全過程。
5．設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)估
夾具設(shè)計(jì)質(zhì)量評(píng)估，就是對(duì)夾具的磨損公差的大小和過程誤差的留量這兩項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行考核，以確保夾具的加工質(zhì)量穩(wěn)定和使用壽命。
雖然各類機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按照主要功能加以分析，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。
3.2定位原理及方案分析
為了提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用銑面夾具。首先考慮夾具結(jié)構(gòu)的總體方案，夾具結(jié)構(gòu)方案經(jīng)常是參考生產(chǎn)中已有結(jié)構(gòu)加以改造，以適合本工序的加工要求。也往往需要把幾個(gè)夾具中采用的結(jié)構(gòu)或機(jī)構(gòu)綜合成自己需要的夾具。夾具總體結(jié)構(gòu)也會(huì)有幾個(gè)方案，同樣需要從保證工序加工精度、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、滿足該零件批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率等四個(gè)方面，從中選用較優(yōu)的結(jié)構(gòu)。
由于各類機(jī)床自身的工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式各不相同，對(duì)所用夾具的結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地提出了不同的要求。按照所使用的機(jī)床不同，夾具可分為：車夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、磨床夾具、齒輪機(jī)床夾具和其他機(jī)床夾具等。本次設(shè)計(jì)的機(jī)床撥叉零件加工在銑床上完成，因此，本次夾具設(shè)計(jì)的任務(wù)是一個(gè)銑床夾具的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)零件機(jī)床撥叉要求成本低，且在加工過程夾緊力要求不高。
由于支承元件直接與被加工零件相接觸，因此其尺寸、結(jié)構(gòu)、精度和布置都直接影響被加工零件的精度，其設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下問題：
（1） 合理布置定位支承元件，力求使其組成較大的定位支承平面，最好使夾緊力的位置對(duì)準(zhǔn)定位支承元件，當(dāng)受工件結(jié)構(gòu)限制不能實(shí)現(xiàn)時(shí)，也應(yīng)使定位支承元件盡量接近壓緊力的作用線，并應(yīng)使夾壓力的各力中心處于定位支承平面內(nèi)。
（2） 提高剛度，減小定位支承系統(tǒng)的變形，應(yīng)力求使定位元件（定位銷）不受力。
（3） 提高定位支承系統(tǒng)的精度及其元件的耐磨性，一邊長期保持夾具的定位精度。
可靠的排出定位支承部件的切屑，使切屑不堵塞和粘附在支承定位系統(tǒng)上，對(duì)保證定位的準(zhǔn)確性和工作可靠性有很大的影響。因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能不使切屑落到定位支承系統(tǒng)上，當(dāng)切屑有可能落在其上，必須采取有效的排屑和清理措施。
夾具體是夾具的最大和最復(fù)雜的元件，而且也是承受符合最大的元件。在它上面安裝定位元件、夾緊元件，對(duì)刀元件和導(dǎo)向元件，及其它的一切元件和機(jī)構(gòu)并通過它將夾具安裝在機(jī)床上。工件的加工精度與夾具體本身的精度有很大關(guān)系，而且在加工過程中產(chǎn)生的切削力，慣性力等及工件的自重作用在夾具體上，都可能影響工件的加工精度。因此，設(shè)計(jì)夾具體應(yīng)考慮以下問題：
1) 有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性，特別是位置精度直接影響工件在加工過程中產(chǎn)生的誤差。
2) 夾具體要有足夠的強(qiáng)度和剛度，使夾具體能承受在加工過程中產(chǎn)生的作用力而不止變形和發(fā)生振動(dòng)。
3) 夾具體的機(jī)構(gòu)要緊湊形狀要簡單，同時(shí)要有足夠的空間位置，保證夾具的其它元件和機(jī)構(gòu)安裝方便，更換易損元件容易以及裝卸工件方便。
4) 夾具體的結(jié)構(gòu)工藝性要好以便于制造，并注意消除內(nèi)應(yīng)力避免變形。
5) 夾具體的中心要低，安裝在機(jī)床上能穩(wěn)固和安全，為了安裝后得到穩(wěn)定，底面的中部一般都挖空，同時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)床連接部分的機(jī)構(gòu)形狀來確定夾具體連接部分的形狀和結(jié)構(gòu)。
6) 在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下，夾具體應(yīng)盡量輕，不重要的部位，可以挖空以減輕重量，便于裝卸。
7) 夾具體采用鑄造件，由于鑄造可得到各種復(fù)雜的外形，剛性好還能吸振，但需進(jìn)行時(shí)效處理以消除內(nèi)應(yīng)力。
3.3 定位基準(zhǔn)的選擇
第一道工序，采用粗基準(zhǔn)。由毛坯零件圖可知，底面的精度較高，采用底面作為第一定位基準(zhǔn)面，然后以結(jié)合面為第二基準(zhǔn)面。
3.4定位元件選擇
定位元件的選擇有4條原則：
（1） 定位元件要有較高的精度；
（2） 定位元件要有較高的耐磨性；
（3） 定位元件要有足夠的剛度和硬度；
（4） 定位元件要有良好的工藝性。
對(duì)于本工序而言，定位銷可設(shè)計(jì)為固定銷，這樣定位方便穩(wěn)定，裝置不復(fù)雜，直接將定位銷打入孔中即可，當(dāng)定位銷時(shí)間長了有磨損時(shí)，可以直接換掉即可。
3.5 切削力及夾緊力計(jì)算
刀具：端銑刀，
則F=9.81×54.5 ap0.9af0.74ae1.0Zd0-1.0δFz (《切削手冊(cè)》)
查表得：d0=19mm,ae=195, af =0.2, ap =9.5mm, δFz =1.06所以：
F=(9.81×54.5×2.50.9×0.20.74×192×20×1.06) ÷19=79401N
查表可得，銑削水平分力，垂直分力，軸向力與圓周分力的比值：
FL/ FE=0.8, FV / FE =0.6, FX / Fe =0.53
故FL=0.8 FE =0.8×79401=63521N
FV=0.6 FE=0.6×79401=47640N
FX =0.53 FE=0.53×79401=42082N
在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)
K=K1K2K3K4
式中：K1 —基本安全系數(shù)，2.5
K2—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1
K3—刀具鈍化系數(shù)，1.1
K2—斷續(xù)切削系數(shù)，1.1
則F/=K FH=2.5×1.1×1.1×1.1×63521
=211366N
選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，故夾緊力
fN=1/2 F/
f為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，f=0.25
則 N=0.5×211366÷0.25=52841N
由于工件所受夾緊力大于工件所受的切削力，而且實(shí)際夾緊力大于所需夾緊力。故本夾具安全可靠。
3.6定位誤差分析
（1）滿足誤差不等式并有精度儲(chǔ)備的的原則。零件加工中受工藝系統(tǒng)各種誤差因素的影響而使加工尺寸產(chǎn)生一定的誤差，設(shè)除夾具本身之外工藝系統(tǒng)其他各誤差環(huán)節(jié)所造成的總和，同時(shí)考慮到要維持夾具的使用精度，在壽命期內(nèi)應(yīng)留出允許的磨損公差為△m.因此，夾具的制造誤差應(yīng)當(dāng)保證被加工工件的尺寸誤差在考慮上述兩項(xiàng)誤差之后。仍在允許的尺寸公差范圍之內(nèi)于是就有不等式
（2）基本尺寸按工件相應(yīng)尺寸的平均值標(biāo)注并采用雙向?qū)ΨQ偏差的原則。
為了便于尺寸計(jì)算和誤差分析，并盡可能避免計(jì)算中的錯(cuò)誤，凡是夾具上與被加工主件尺寸相應(yīng)的尺寸，其基本尺寸均應(yīng)按工件尺寸的平均尺寸標(biāo)注，其公差取工件尺寸公差的1/2~1/5標(biāo)注。
在夾具設(shè)計(jì)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對(duì)所設(shè)計(jì)的夾具進(jìn)行精度分析和誤差計(jì)算。
底面的所引起的夾具安裝誤差，對(duì)工序尺寸影響較大，因此對(duì)卡具定位孔與底面的垂直度要求較高，取卡具體的定位孔φ22與卡具底面的垂直度為0.01。引起的加工公差計(jì)算：
用概率法相加總誤差為：
0.098137mm<0.15mm
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。該鏜孔夾具對(duì)工件的定位考慮合理，且夾具結(jié)構(gòu)簡單，可適合于批量生產(chǎn)。
4 量具的設(shè)計(jì)
4.1工作量規(guī)
機(jī)件圖樣上被測要素的尺寸公差和形位公差按獨(dú)立原則表注時(shí)，一般使用通用計(jì)量器具分別測量。當(dāng)單一要素的孔和軸采用包容要求標(biāo)注時(shí)，則應(yīng)使用光滑極限量規(guī)（簡稱量規(guī)）來檢驗(yàn)，把尺寸誤差和形狀誤差都控制在尺寸公差范圍內(nèi)。檢驗(yàn)孔的量規(guī)稱為塞規(guī)，檢驗(yàn)軸的量規(guī)成為卡規(guī)或環(huán)規(guī)。量規(guī)有通規(guī)和止規(guī)，應(yīng)成對(duì)使用。通規(guī)用來模擬最大實(shí)體邊界，檢驗(yàn)孔或軸是否超越理想邊界。止規(guī)用來檢驗(yàn)孔或軸的實(shí)際尺寸是否超越最小實(shí)體尺寸。
4.2設(shè)計(jì)原則
4.2.1泰勒原則
設(shè)計(jì)光滑極限量規(guī)時(shí)應(yīng)遵守泰勒原則的規(guī)定。泰勒原則是指遵守包容要求的單一要素孔或軸的實(shí)際尺寸和形狀誤差綜合形成的體外作用尺寸不允許超越最大實(shí)體尺寸，在孔或軸的任何位置上的實(shí)際尺寸不允許超越最小實(shí)體尺寸。符合泰勒原則的量規(guī)如下：
4.2.2量規(guī)尺寸要求
通規(guī)的基本尺寸應(yīng)等于工件的最大實(shí)體尺寸（MMS）；止規(guī)的基本尺寸應(yīng)等于工件的最小實(shí)體尺寸（LMS）。
4.2.3量規(guī)形狀的要求
通規(guī)用來控制工件的作用尺寸，它的測量面應(yīng)是與孔或軸形狀相對(duì)應(yīng)的完整表面，且測量長度等于配合長度。因此通規(guī)常合稱為全形量規(guī)。止規(guī)用來控制工件的實(shí)際尺寸，它的測量面應(yīng)是電狀的，且測量長度可以短些，止規(guī)表面與被測件是點(diǎn)接觸。用符合泰勒原則的量規(guī)檢驗(yàn)工件，若通規(guī)能通過，而止規(guī)不能通過，就表示被測量的工件合格，否則不合格。
4.3極限量具尺寸公差確定
確定被測孔的極限偏差。查極限與配合標(biāo)準(zhǔn)，φ25H9的上偏差ES=+0.052㎜，下偏差EI=0。確定工作量規(guī)制造公差和位置要素值：
IT9尺寸為φ22㎜的量規(guī)公差T=0.004㎜，位置要素.Z=0.007㎜
計(jì)算工作量規(guī)的極限偏差：
φ22H9的孔用塞規(guī)
通規(guī)上偏差=EI+Z+T/2
=0+0.007+0.004/2
=0.009㎜
下偏差=EI+Z-T/2
=0+0.007-0.002
=0.005㎜
磨損極限=EI=0
止規(guī)上偏差=ES=+0.021㎜
下偏差=ES-T=0.021-0.004
=+0.017㎜
4.4量具結(jié)構(gòu)圖
圖4.4：量具裝配圖
5 銑刀的設(shè)計(jì)
5.1銑削方式的選擇
銑刀的旋轉(zhuǎn)方向與工件的進(jìn)給方向相反叫逆銑。這種銑削形式在刀具剛接觸工件時(shí)刀齒不能立即切下切屑，知識(shí)對(duì)工件一面擠壓，一面滑行，從而使工件表面在這一段上形成了冷硬層。當(dāng)切削厚度增大到一定數(shù)值時(shí)，刀齒才真正的切入工件。因此，它的切屑厚度是由小到大的。當(dāng)?shù)诙€(gè)刀齒切入工件時(shí)，在這已冷硬的表面又?jǐn)D壓又滑行了一段，再切入工件，如此下去，使刀刃后面的磨損較大。同時(shí)，由于切屑分力的作用，銑切時(shí)有使工件從夾具中拉出的趨勢，易使機(jī)床振動(dòng)。逆向銑削適宜加工有硬皮一類的工件，如鑄件等。它的特點(diǎn)是不受機(jī)床絲杠螺母間隙的影響，是一種常用的銑削方法。
5.2銑削用量的選擇
銑削用量包括銑削速度v，每齒進(jìn)給量s，銑削深度t，銑削寬度B等。銑削用量選擇的合理與否將直接影響銑削效果，它隨機(jī)床、刀具、夾具和加工要求等條件的不同而變化，盡管如此，但首先應(yīng)保證在工件的加工精度和刀具耐用度的前提下，盡一切可能提高銑削用量。銑削用量的選擇原則是：首先選取銑削深度t和銑削寬度B，然后選取每齒進(jìn)給量s，最后確定銑削速度v。銑削寬度B一般決定工件的加工寬度。
5.3銑刀材料及形狀的選擇
通用型高速鋼材料W18Cr4V，其硬度為62～65HRC，主要用于制造中等的麻花鉆、螺紋刀具、銑刀、車刀和齒輪刀具，故本設(shè)計(jì)中采用此種材料的銑刀作為加工刀具，可以滿足刀具冷硬性、熱硬性、韌性等各種不同的加工要求，達(dá)到產(chǎn)品生產(chǎn)的合理化配置。
三面刃銑刀有兩種齒型：一種為直齒，另一種為交錯(cuò)齒。直齒用于加工一定寬度，深度較淺的溝槽；錯(cuò)齒用于加工較深的溝槽或作粗加工用，其材料主要是W18Cr4V或其他類型的高速鋼制造，其硬度為HRC63～66，因此可以看出該類刀具滿足刀具的材料及加工要求的需要。
5.4銑刀的設(shè)計(jì)計(jì)算
5.4.1齒槽半角
=/Z=/8=
5.4.2齒頂圓弧中心半角
=-=-=
5.4.3齒頂寬
==51.95=12.25mm
5.4.4初算齒廓高度
h=(-)/2+(12)=( )/2+(12)
取h=5mm
5.4.5銑刀寬度
B=+2h=12.25+25=16.4 取B=16 mm
5.4.6按銑刀寬度最后確定齒廓高度
h===5mm
5.4.7銑刀齒頂圓弧半徑
===25.98
5.4.8齒頂圓角半徑
==1
5.4.9銑刀前角
精加工時(shí):=0
5.4.10銑刀外徑
對(duì)于平底形式的容屑槽,銑刀外徑可估算:
=55mm
5.4.11銑刀圓周齒數(shù)
在設(shè)計(jì)時(shí),一般可根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)按銑刀外圓直徑的大小來預(yù)選定圓周齒數(shù),且一般盡量采用偶數(shù).
因此,查表可知 =8.
5.4.12銑刀的后角
5.4.13鏟削量
K===4
=(1.31.5)K=1.5*4=6
5.4.14容屑槽圓角半徑
r===1.8 取r=2
5.4.15容屑槽深度
對(duì)于有平底容屑槽,齒背需鏟磨的成形車刀
.
5.4.16容屑槽間角
一般取= ,這里取=
總 結(jié)
隨著現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，機(jī)床的種類越來越繁多，機(jī)床的功能越來越多，為了適應(yīng)當(dāng)今機(jī)械生產(chǎn)中的特殊要求，專用夾具的應(yīng)用也越來越廣泛。之所以選擇機(jī)床撥叉機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)作為我的設(shè)計(jì)題目，是因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)以前的設(shè)計(jì)雖然不少，但是有很多不足之處，比如對(duì)一些有特殊要求的工件也不能進(jìn)行批量生產(chǎn)?；谶@個(gè)前提，我選擇了鉆孔的專用夾具設(shè)計(jì)。通過本次設(shè)計(jì)的專用夾具既可以滿足特殊的加工要求又節(jié)省了時(shí)間、減少了勞動(dòng)力。
本文對(duì)機(jī)床撥叉的機(jī)械加工工藝及夾具進(jìn)行了設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的工程綜合了大學(xué)里所學(xué)的知識(shí)，是理論與實(shí)際相結(jié)合的一個(gè)成果。制定了一套切實(shí)可行的一套工藝流程和設(shè)計(jì)了一套較為合理的夾具。
致 謝
本次設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，我的機(jī)械工藝知識(shí)有限，在設(shè)計(jì)中常常碰到問題，是老師不厭其煩的指導(dǎo)，不斷的點(diǎn)撥迷津，提供相關(guān)資料，才使設(shè)計(jì)順利完成。老師的耐心講解，使我如沐春風(fēng)，不僅如此，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動(dòng)了我，在此，我向老師表示最真誠的感謝。同時(shí)，感謝同班同學(xué)的支持和幫助，使我更好的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)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(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)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(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
這次設(shè)計(jì)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，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(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(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)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，她的治學(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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