”CA6140車(chē)床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)則

1、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)械加工工藝卡片2張4. 夾具設(shè)計(jì)裝配圖1張5. 夾具設(shè)計(jì)零件圖1張6. 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份指 導(dǎo) 教 師：XXX生：XXX級(jí)：XXX2010 年 7 月 6 日目錄一序言 3 二夾具的概述4 三零件的分析4 3.1 零 件 的 作 用 4 3. 2 零 件 的 工 藝 分 析 4 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 6 4.3 制 定 工 藝 路 線 7 4.4 機(jī) 械 加 工 余

2、量 、 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 的 確 定 9 4. 5 確 定 切 削 用 量 及 基 本 工 時(shí) 1 2 五 夾 具 設(shè) 計(jì) 18 5. 1 定 位 分 析 1 95. 2切削力及夾緊力計(jì)算1 95. 3 夾 具 操 作 說(shuō) 明 225. 4機(jī)械加工工藝過(guò)程卡23設(shè) 計(jì)小結(jié)25參 考文獻(xiàn)26一、序言機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)在我們學(xué)完夾具基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專(zhuān)業(yè)課之后進(jìn)行的，這也是我們即將步入大四對(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。另外在做這次課程設(shè)計(jì)之中，我得到一次全面的綜合性訓(xùn)練：（ 1）運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)

3、課程中的基本理論正確地解決一個(gè)零件在加工中的基準(zhǔn)選擇，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。我希望通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己的基本功進(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。由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。2010年 7 月 6 日二、機(jī)床夾具概述夾具最早出現(xiàn)在1787年，至今經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階

4、段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機(jī)械制造的精度較低，機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動(dòng)者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過(guò)程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機(jī)床、汽車(chē)、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門(mén)類(lèi)才逐步發(fā)展齊全。夾具的定位、夾緊、導(dǎo)向（或?qū)Φ叮┰慕Y(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及社會(huì)生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當(dāng)重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合?，F(xiàn)代夾具的發(fā)展發(fā)向現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為：1、精密化；2、高效化；3、柔性化；4、標(biāo)準(zhǔn)化。三、零件的分析3.1 零件的作用題目所

5、給的零件是CA6140 車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件的 25mm孔與操縱機(jī)構(gòu)相連， 55mm半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。3.2 零件的工藝分析零件的材料為HT200， 灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1 小頭孔 2500.023 mm；2大頭半圓孔 5500.4 mm 及其端面；3 40 × 16 槽；4大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直

6、度誤差為0.1mm；5. 槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm。由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專(zhuān)用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證該零件兩個(gè)面都沒(méi)有尺寸精度的要求，也無(wú)粗糙度的要求。 25mm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)滿足精度的要求，同時(shí)保證 25mm 的孔和叉口的垂直度。同時(shí)該零件上還需加工40×

7、 16 的槽，其粗糙度值為6.3，所以一次銑銷(xiāo)即可。但同時(shí)要滿足該槽與 25mm 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已知此撥叉零件的生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專(zhuān)用工裝。零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類(lèi)型為大批量生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。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1） 粗基準(zhǔn)

8、的選擇：2） 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù) “基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。對(duì)本零件而言，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm，槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm，則應(yīng)以 25mm小頭孔為精基準(zhǔn)?；娴倪x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(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。按有關(guān)基準(zhǔn)的選擇原則，即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)以這些不加工表面作粗基準(zhǔn)；若零件有若干不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度高的

9、不加工表面作粗基準(zhǔn)。對(duì)本零件而言，則應(yīng)以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)。因本零件毛坯是金屬模鑄造成型，鑄件精度較高，所以選擇40mm 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)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?？紤]要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。對(duì)本零件而言，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.1mm，槽端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.08mm，則應(yīng)以 25mm 小頭孔為精基準(zhǔn)。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。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

10、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：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 25mm 孔。以 40mm 外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用Z525 立式鉆床和專(zhuān)用夾具。工序：銑 55mm的叉口及上、下端面。利用 25mm的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X60 銑床和專(zhuān)用夾具。工序：粗、精銑5500.4的叉口的內(nèi)圓面。利用 25mm 的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X60 銑床和專(zhuān)用夾具。工序：粗銑40× 1

11、6 的槽，以 25mm 的孔定位，選用X60 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X60 銑床加專(zhuān)用夾具。工序：檢驗(yàn)。工藝路線方案二：工序：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 25mm 孔。以 40mm 外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用Z525 立式鉆床加專(zhuān)用夾具。工序：銑 55mm的叉口及上、下端面。利用 25mm的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X60 銑床和專(zhuān)用夾具。工序：粗、精銑5500.4的叉口的內(nèi)圓面。利用 25mm 的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X60 銑床和專(zhuān)用夾具。工序：切斷 55mm 叉口，用寬為4 的切斷刀，選用X60 銑床加專(zhuān)用夾具。工序：粗銑40× 1

12、6 的槽，以 25mm 的孔定位，選用X60 銑床加專(zhuān)用夾具。工序：檢驗(yàn)。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 25mm的孔及其16mm的槽和 55mm 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 25mm的孔，再由它定位加工 55mm 的內(nèi)圓面及端面，保證 25mm的孔與 55mm的叉口的端面相垂直。因此，加工以鉆 25mm 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

13、案如下：工序：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 25mm 孔。以 40mm 外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用Z525 立式鉆床加專(zhuān)用夾具。工序：銑 55mm的叉口及上、下端面。利用 25mm的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X60 銑床和專(zhuān)用夾具。工序：粗、精銑5500.4的叉口的內(nèi)圓面。利用 25mm 的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X60 銑床和專(zhuān)用夾具。工序：粗銑40× 16 的槽，以 25mm 的孔定位，選用X60 銑床加專(zhuān)用夾具。工序：切斷 55mm 的叉口，用寬為4 的切斷刀，選用X60 銑床加專(zhuān)用夾具。工序：檢驗(yàn)。以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)附表1“ 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡”。4.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及

14、毛坯尺寸的確定“ CA6140 車(chē)床撥叉”，零件材料為HT200，硬度170220HBS，毛坯重量約1.5kg。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)型為大批量生產(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，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 55mm 的叉口

15、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(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教材（機(jī)械工業(yè)出版社、鄒青主編）中的表2-1 大量生產(chǎn)的毛坯鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為 810 級(jí)，選用8 級(jí)。由表 2-5 查表 MA 為 F。 再查表 2-4查得加工余量為2.0mm。 由表2-3 至表 2-4及工廠實(shí)際可得：Z=2.0mm，公差值為T(mén)=1.6mm。（ 2）銑40 × 16 的槽的上表面的加工余量及公差。同上方法得：2Z=4.0mm，公差值為1.6 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 25mm 的孔加工

16、余量及公差。毛坯為實(shí)心，不沖出孔。參照表1-7 該孔的精度要求為IT7，確定工序尺寸及余量為：2Z=1.8 mm2Z=0.14 mm2Z=0.06 mm公差值T= 0.5mm，公差值T=0.35 mm，公差值T= 0.15mm，公差值T=0.05 mm，鉆孔23mm擴(kuò)孔24.8 mm粗鉸孔 25 mm粗鉸孔 25 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)，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11 可知：1加 工 尺 寸 及 公 差工序鑄件毛坯鉆孔擴(kuò)孔粗鉸精鉸加工前尺寸最大 23 24.8 24.94最

17、小 22.5 24.45 24.79加工后尺寸最大 23 24.8 24.94 25最小 22.5 24.45 24.79 24.95工序余量1.80.140.060毛坯名義尺寸：42mm)鉆孔時(shí)的最大尺寸：23 （ mm）鉆孔時(shí)的最小尺寸：22.5 （ mm）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 （ mm）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 （m

18、m） （2）銑 55mm 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。確定工序尺寸及余量為：查表 2-1，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 810級(jí)，選用8級(jí)。 MA 為 F。公差值T=1.4 mm 。粗銑 55mm的叉口及上、下端面余量1.0 mm。2Z=2.0mm精銑 55 的叉口及上、下端面。2Z=2.0mm（ 3）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。確定工序尺寸及余量為：大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公差等級(jí)CT 分為 810 級(jí)，選用 8 級(jí)。 MA 為 F。公差值T=1.6mm。粗銑40

19、× 16 的上表面2Z=2.0mm（ 4）銑40 × 16 的槽此面的粗糙度要求為3.2，所以粗銑再精銑。確定工序尺寸及余量為：大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公差等級(jí)CT 分為 810 級(jí)，選用 8 級(jí)。 MA 為 F。公差值T= 1.6mm 。粗銑40× 16 的槽2Z=2.0mm精銑40× 16 的槽2Z=2.0mm（ 5）切斷 55mm 叉口4.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸 25mm 孔。1 .加工條件工件材料：灰鑄鐵HT200， b=0.16GPa ， HB=190 241，鑄造。加工要求：鉆 25mm的孔，其表面

20、粗糙度值為Rz=1.6 m；先鉆 23mm的孔在擴(kuò) 24.8mm的孔，再粗鉸 24.94mm孔，再精鉸 25mm孔。機(jī)床：立式鉆床Z525。刀具： 23mm麻花鉆， 24.8mm的擴(kuò)刀，鉸刀。2 . 計(jì)算切削用量（ 1）鉆 23mm的孔。進(jìn)給量查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教材（機(jī)械工業(yè)出版社、鄒青主編）表5-23 鉆孔進(jìn)給量f 為 0.750.8mm/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=（0.750.8） × 0.75=0.560.6mm/r ，查表 4-10 取 f=0.62mm/r。此工序采用 23的麻花鉆。所以進(jìn)給量f= 0.62

21、mm/r 鉆削速度切削速度：根據(jù)手冊(cè)表5-24，查得切削速度V=100m/min。ns1000v1000 100d03.14 231385r / min根據(jù)手冊(cè)nw=1360r/min, 故切削速度為d0nw23 1360V1000100098(m/min) 切削工時(shí)l=23mm， l 1=13.2mm.根據(jù)表 5-43 切削工時(shí)計(jì)算公式：tm1l l1 l280 23 13.2120.138(min)nwf 1360 0.622）擴(kuò)孔 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) 24.8 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/r切削速度擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔的切削速

22、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 × 98=39.2m/min1000v1000 39.2ns503(r /min)dw24.8按機(jī)床選取nw=545r/mi n.切削工時(shí)切削工時(shí)時(shí)切入L1=1.8mm,切出L2=1.5mmtm1l l1 l2nwf1/21/3,故按機(jī)床選取nw=545r/min , 所以實(shí)際切削速度dwnw 24.94 545V1000100042.68(m/ min)80 1.8 1.5 0.51(min)545 0.33)粗鉸孔 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

23、量和切削速度約為鉆孔時(shí)的f= 1/3f鉆 = 1/3× 0.3=0.1mm/rV= 1/3V 鉆=1/3 × 98=33m/min1000v1000 33ns421(r / min)dw 24.94切削速度切削工時(shí)切削工時(shí),切入l2=0.14mm,切出l1=1.5mm.tm1l l1 l280 0.14 1.5nwf545 0.11.5(min)(4) 精鉸 精鉸孔時(shí)的進(jìn)給量1/21/3,故根據(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f=1/3f 鉆 =1/3× 0.3=0.1mm/rV=1/3V鉆 =1/3× 98=33m/min1000v

24、1000 33ns420(r / min)dw 25切削速度按機(jī)床選取nw=545r/min , 所以實(shí)際切削速度dwnw 25 545V1000100042.8(m/min)切削工時(shí)切削工時(shí),切入l2=0.06mm,切出l1=0mm.l l1 l280 0.06 0tm11.47(min)nwf 545 0.1工序：銑 55的叉口的上、下端面。 進(jìn)給量采用高速鋼立銑刀，齒數(shù) 5， 每齒進(jìn)給量af =0.08mm/z（ 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教材（鄒青主編）表5-11） 。故進(jìn)給量f=0.4mm銑削速度：由 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教材（鄒青主編）中表 5-13 查表得切削速度為 3

25、9m/min切削工時(shí)l=2mm，引出l 1=2mm， l3 =75mm。查工藝手冊(cè)P9-143 表 9.4-31 ，切削工時(shí)計(jì)算公式：tm 1l l 11 l 3nwf2 2 7539 0.45.06(min)工序：銑 55的叉口進(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 為0.150.30 ，由手冊(cè)得f 取 0.15mm/z故進(jìn)給量f =0.75 mm/z.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(zhì)合金立銑刀切削速度為 4590mm/min, 由手冊(cè)得V取70mm/m

26、in.切削工時(shí)引入l=2mm，引出l 1=2mm， l3=75mm。查工藝手冊(cè)P9-143 表 9.4-31 ，切削工時(shí)計(jì)算公式：tm 17.5(min)l 1 l 32 2 75nwf 70 0.15工序：銑40× 16 槽的表面。 進(jìn)給量該槽面可用高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8。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=0.15 × 8=1.2 mm/z。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：Dn32 190v19.1(m

27、 / min)10001000切削工時(shí)切入l=2mm切出l1=2mm,行程量l3=40mm。查工藝手冊(cè)P9-143表 9.4-31 ，切削工時(shí)計(jì)算公式：tm1l l2l3nwf2 2 4019.1 1.21.92(min)工序：銑40× 16 的槽。進(jìn)給量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× 10=1.5 mm/r 。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：Dn16 190v9.55(m/min)

28、10001000切削工時(shí)切入l=2mm，切出l1=2mm行程量l2=40mm。查工藝手冊(cè)P9-143 表 9.4-31 ，切削工時(shí)計(jì)算公式：tm1l l1 l2nwf2 2 409.55 1.53.0(min)工序：切斷 55 叉口。 進(jìn)給量采用高速鋼切斷銑刀，齒數(shù)36，由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教材(鄒青主編)P107表 5-18查得每齒進(jìn)給量af =0.02mm/z。故進(jìn)給量f=0.72mm/r銑削速度：表 5-17 查得切削速度為44m/min切削工時(shí)切出l=2mm，切出l1=2mm,行程量=75mm。查工藝手冊(cè)P9-143 表 9.4-31 ，切削工時(shí)計(jì)算公式：tm1l l1 l2

29、 2 2 75 2.5(min)1 nwf 44 0.72工序：檢驗(yàn)。五、夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)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(zhuān)用夾具。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。按指導(dǎo)老師的要求，本次要求設(shè)計(jì)加工孔 25 H7 工序的夾具。本夾具將用于立式鉆床Z525，刀具為麻

30、花鉆頭 23mm，對(duì)工件 25 H7孔進(jìn)行鉆加工。（一）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)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。（二）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

31、粗糙度Ra1.6，鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸以可滿足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。（三）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亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合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 d=0.707× 0.025mm=0.

32、0177mm2、切削力及夾緊力的計(jì)算刀具： 23 的麻花鉆， 24.8 的擴(kuò)孔鉆，鉸刀。鉆孔切削力：查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)P 70 表 3-6，得鉆削力計(jì)算公式：0.90.6F 70.6 D S HB式中 F 鉆削力S每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.62mmD麻花鉆直徑, 23mmHB布氏硬度，195HBS所以0.90.6F 70.6 D S HB鉆孔的扭矩：=17400N)20. 940.6M 0.014 D S HB式中S每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.62mmD麻花鉆直徑, 23mmHB布氏硬度，195HBS20.940.6M 0.014 D S HB=232 × 0.014× 0.620.94&#

33、215;0.6195=112(N· M)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：1.20.40.69.1 t S HB式中 F 切削力t 鉆削深度, 80mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.3mmD擴(kuò)孔鉆直徑, 24.8mmHB布氏硬度，195HBS所以1.20.40.6F 9.1 t S HBN)= 25673擴(kuò)孔的扭矩：0.750.60.4M 0.031 t S HB D式中 t 鉆削深度 , 80mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量, 0.3mmD麻花鉆直徑, 24.8mmHB布氏硬度， 195HBS0.750.60.4M 0.031 t S HBD=82.5( N·

34、; M)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：W2Q L2 dz tg() 3 f d13式中 螺紋摩擦角d1平頭螺桿端的直徑f 工件與夾緊元件之間的摩擦系數(shù) ,0.16d z 螺桿直徑螺紋升角Q 手柄作用力L 手柄長(zhǎng)度則所需夾緊力2Q L2dz tg() 3 f d13N)=420根據(jù)手冊(cè)查得該夾緊力滿足要求，故此夾具可以安全工作。3、夾具操作說(shuō)明夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。夾具上設(shè)置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。此次設(shè)計(jì)的夾具夾緊原理為：通過(guò) 40mm 外圓、 平面和側(cè)面為定位基準(zhǔn)，在 V

35、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。4、工藝卡機(jī)械加工工藝過(guò)程卡機(jī)械加工工藝過(guò)程卡產(chǎn)品型號(hào)及名稱(chēng)零件 生產(chǎn) 批量8000 件零件名稱(chēng)撥叉生產(chǎn) 類(lèi)型大批量生產(chǎn)毛坯種類(lèi)鑄件材料名稱(chēng)及型號(hào)每件毛坯制坯數(shù)2毛坯外形尺寸成品外形尺寸毛坯重量1.5kg工 序 號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容車(chē)間工段設(shè)備工藝裝備工時(shí)準(zhǔn)備單件1鉆、 擴(kuò)、 粗鉸、精鉸 25 孔鉆孔 23mm擴(kuò) 孔 24.8mm鉸孔 25mm立式鉆床 Z525擴(kuò)孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)、麻花鉆頭 23mm、專(zhuān)用夾具217s2銑 55 的叉口及上、下端面銑 55mm 圓一端面X60 銑 床高速鋼套式面銑刀、游