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工 藝 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)
設(shè)計(jì)題目： CA6140車(chē)床撥叉機(jī)械加工工藝及工裝設(shè)計(jì)
學(xué)院： 機(jī)械工程 專(zhuān)業(yè)： 車(chē)輛工程 班級(jí)： 學(xué)號(hào)：
學(xué)生： 接受任務(wù)時(shí)間
指導(dǎo)教師： 教研室主任 （簽名）
1．工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的原始資料：
1）圖紙及技術(shù)要求：提供零件圖紙1份；
2）年產(chǎn)量：5000～6000件/年；
3）企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件：中等以上規(guī)模專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)；
2.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)內(nèi)容：
1）熟悉原始資料并對(duì)零件進(jìn)行工藝性分析：了解零件的功用并對(duì)零件進(jìn)行工藝性分析；分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性；
2）計(jì)算零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，確定生產(chǎn)類(lèi)型；
3）選擇毛坯類(lèi)型和制造方法（含毛坯圖1張）；
4）設(shè)計(jì)零件的機(jī)械加工工藝過(guò)程（含工藝過(guò)程卡一套，1～2個(gè)工序的工序卡），其內(nèi)容主要有：選擇定位基準(zhǔn)，各工序加工余量的確定，確定夾緊方案，選擇各加工表面的加工方法，安排加工順序及確定各工序所用加工設(shè)備和工藝裝備；
5）工藝的分析計(jì)算：確定加工余量，計(jì)算工序尺寸及其公差，確定切削用量，估算工時(shí)定額。
3. 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)內(nèi)容：
1）完成指定工序的裝夾方案的擬定：
2）進(jìn)行定位元件的選擇，夾緊方案的分析：完成定位誤差計(jì)算，夾緊力計(jì)算等。
3）完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（含1號(hào)圖紙1張）；
4）部分零件設(shè)計(jì)（含強(qiáng)度計(jì)算，零件圖2張）；
3. 編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份。
4. 主要參考文獻(xiàn)：
《機(jī)械制造工藝與夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》《機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 《汽車(chē)制造工藝學(xué)》 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》《機(jī)械制造工藝學(xué)》《機(jī)械制造工藝手冊(cè)》
目錄
第1章 緒論 2
1.1課題背景 2
1.2夾具的發(fā)展史 2
1.3小結(jié) 2
第2章 撥叉80-08的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3
2.1零件的分析 3
2.1.1零件的作用 3
2.1.2零件的工藝分析 3
2.2確定生產(chǎn)類(lèi)型 3
2.3確定毛坯 4
2.3.1確定毛坯種類(lèi) 4
2.3.2確定鑄件加工余量及形狀 4
2.3.3繪制鑄件零件圖 4
2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4
2.4.1選擇定位基準(zhǔn) 4
2.4.2制定工藝路線(xiàn) 4
2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備 5
2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 6
2.5確定切削用量及基本工時(shí) 7
2.6本章小結(jié) 19
第3章 專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì) 20
3.1鉆孔夾具設(shè)計(jì) 20
3.1.1問(wèn)題的提出 20
3.1.2夾具的設(shè)計(jì) 20
3.2本章小結(jié) 26
第4章 結(jié)論 27
致謝 28
附件 29
參考文獻(xiàn) 30
第1章 緒論
1.1課題背景
工具是人類(lèi)文明進(jìn)步的標(biāo)志。自20世紀(jì)末期以來(lái)，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動(dòng)化都有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對(duì)零件加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無(wú)論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。
1.2夾具的發(fā)展史
夾具在其發(fā)展的200多年歷史中，大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段：夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。第二階段：夾具逐步發(fā)展成為機(jī)床—工件—工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。主要特點(diǎn)是高效率。第三階段：現(xiàn)代夾具的自動(dòng)化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機(jī)床逐漸融為一體，使得中，小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專(zhuān)業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。夾具在不一個(gè)階段的主要發(fā)展趨勢(shì)將是逐步提高智能化水平。
1.3小結(jié)
一項(xiàng)優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的，不規(guī)則的拔叉類(lèi)，桿類(lèi)工件，幾乎各道工序都離不開(kāi)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的高效率夾具。夾具的設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)夾具的正確使用，維護(hù)和調(diào)整，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。
第2章 撥叉80-08的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
題目所給的零件是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。
2.1.2零件的工藝分析
零件的材料為HT200，灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓。但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優(yōu)良。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) 中心圓孔Ф。
(2) 的螺紋孔垂直于中心孔，其中心與右面的距離為。
(3) 鍵槽與中心孔有0.08的垂直度，深為。
(4) 半孔與中心孔有的位置關(guān)系，其寬為與中心孔有0.1的垂直度。
由上面分析可知，可以先加工撥叉中心孔，然后以此作為基準(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。
2.2確定生產(chǎn)類(lèi)型
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；工序應(yīng)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。
2.3確定毛坯
2.3.1確定毛坯種類(lèi)
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)不是太復(fù)雜，生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，故選擇金屬型鑄造毛坯。
2.3.2確定鑄件加工余量及形狀
查《機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊(cè)》125頁(yè)表1-4-7，選用各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量均為3mm。
2.3.3繪制鑄件零件圖
圖2.1 零件毛坯圖
2.4工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.4.1選擇定位基準(zhǔn)
①粗基準(zhǔn)的選擇
以零件的表現(xiàn)選取φ25H7孔的不加工外輪廓表面作為定位粗基準(zhǔn)，以較大面a面為輔助粗基準(zhǔn)。
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，以加工后的通孔為主要的定位精基準(zhǔn)，以下端孔為輔助的定位精基準(zhǔn)。
2.4.2制定工藝路線(xiàn)
根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用各種機(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。選擇零件的加工方法及工藝路線(xiàn)方案如下：
表2.1工藝路線(xiàn)方案
工序號(hào)
工序內(nèi)容
10.粗銑
以?xún)啥嗣鏋榛鶞?zhǔn)分別銑兩端面，距離80
20.鉆孔
以外圓為定位基準(zhǔn)面，鉆φ21通孔
30.粗銑
以φ21孔軸線(xiàn)為基準(zhǔn)，銑a,b面，使孔軸線(xiàn)到a,b間距為44,36
40.粗銑
以下端孔兩端面為基準(zhǔn)。銑兩端面，間距為14
50.鏜孔
以下孔軸線(xiàn)為基準(zhǔn)，粗鏜內(nèi)孔至φ59
60.粗銑
以a面為基準(zhǔn)，銑槽，槽深為3
7.擴(kuò)孔
以φ21孔軸線(xiàn)為基準(zhǔn)，擴(kuò)孔至φ24.5
8.半精銑
以下端孔兩側(cè)面為基準(zhǔn)，半精銑下端孔兩側(cè)面，間距為13
9半精銑
以a面為基準(zhǔn)，銑槽深度4
10.半精鏜
以φ59孔軸線(xiàn)為基準(zhǔn)，鏜孔至φ60
11.精銑
以φ60孔兩端面銑兩端面，間距12d11
12.絞孔
以φ24.5孔軸線(xiàn)為基準(zhǔn)，鉸孔至φ25H7
13 鉆孔
以φ21孔軸線(xiàn)為基準(zhǔn)，鉆孔φ20.5（垂直φ23孔軸線(xiàn)）
140.攻絲
以φ20.5軸線(xiàn)為基準(zhǔn)攻M22*1.5螺紋
150.銑削
以φ60軸線(xiàn)為基準(zhǔn)銑開(kāi)該孔
160.打毛刺
170.熱處理
180.檢驗(yàn)
2.4.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備
①機(jī)床的選擇
工序10、40、60、90、110、120、150采用X6022型臥式銑床
工序30采用X5028立式銑床
工序20、120、130、70、140 采用Z535立式鉆床
工序50、100采用T618臥式鏜床
②選擇夾具
該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專(zhuān)用夾具。
③選擇刀具
在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。
④選擇量具
加工的孔均采用極限量規(guī)。
⑤其他
對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專(zhuān)用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。
2.4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定
根據(jù)前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下：
表2.3各加工工序的加工余量及達(dá)到的尺寸、經(jīng)濟(jì)度、粗糙度
工序號(hào)
工序內(nèi)容
加工余量
經(jīng)濟(jì)精度
工序尺寸
表面粗糙度
工序余量
最小
最大
1
粗銑Φ25H7的兩側(cè)面
3
IT11
80
6.3
-0.1
0.1
2
鉆Φ25H7通孔
IT12
φ21
6.3
-1
1
3
粗銑a、b面
粗銑a面
3
IT12
(距中心孔)
6.3
-0.1
0.1
粗銑b面
36(距中心孔)
4
粗銑Φ60H12孔的兩面
2
IT11
14
6.3
-0.1
0.1
5
粗鏜下端孔
2.5
IT13
6.3
-0.2
0.2
6
粗銑16H11的槽
IT11
6.3
-0.1
0.1
7
擴(kuò)Φ25H7通孔
2.0
IT10
3.2
-0.05
0.05
8
半精銑下端孔兩側(cè)面
IT10
13
3.2
-0.05
0.05
9
半精銑16H11的槽
1
IT10
3.2
-0.02
0.02
10
半精鏜下端孔
0.5
IT11
3.2
-0.02
0.02
11
精銑Φ60H12孔的兩面
1
IT9
3.2
-0.05
0.05
12
鉸Φ25H7通孔
0.2
IT8
1.6
-0.006
0.006
13
鉆Φ20.50的孔
IT13
6.3
-1
1
14
攻的螺紋
15
銑開(kāi)Φ60H12的孔
4
IT13
6.3
-0.05
0.05
2.5確定切削用量及基本工時(shí)
1.工序10：粗銑
機(jī)床：X6022型臥式銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為80)，材料：， ，齒數(shù)，為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=3mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)參考文獻(xiàn)[3]）表2.4-73，取銑削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)參考文獻(xiàn)[1]），表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.23min
2.工序20：鉆孔
工件材料為HT200鐵，硬度200HBS?？椎闹睆綖?5mm，公差為H7，表面
粗糙度。加工機(jī)床為Z535立式鉆床。鉆頭為?22mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆，磨出雙錐和修磨橫刃。
確定鉆削用量
① 定進(jìn)給量 根據(jù)《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)參考文獻(xiàn)[2]），表28-10可查出，查Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū)，取。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表28-8，鉆頭強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)
給機(jī)構(gòu)允許的軸向力（由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表
28-9，允許的進(jìn)給量。
由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。
②確定切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表
28-15，由插入法得
，
，
由于實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，由表28-3，，，故
查Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為
由參考文獻(xiàn)[2]，表28-5，，故
③校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
，，，
相應(yīng)地
，，
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-41工步輔助時(shí)間為：1.76min
3.0工序30：粗銑
機(jī)床：X5028刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù)
①粗銑a面
銑削深度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：2.03min
②粗銑b面
同樣的銑削深度
每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-73，取
銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，
取
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-81,
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.52min
4.工序40：粗銑
機(jī)床：X6022型臥式銑床刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為14)，材料：，
，齒數(shù)，為粗齒銑刀。
因其單邊余量：Z=2mm
所以銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：
參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81,
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.57min
5. 工序5.0鏜孔
機(jī)床：臥式鏜床刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：
切削深度：，毛坯孔徑。
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度
=2.5mm。因此確定進(jìn)給量。
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-41取
實(shí)際切削速度：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-37工步輔助時(shí)間為：2.61min
6.0工序60粗銑
機(jī)床：X6022型臥式銑床
刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀
切削深度：
根據(jù)參考文獻(xiàn)查[1]表4.4-8有：
刀具的直徑D=80mm，刀具的齒數(shù) Z=14，刀具的寬度L=14mm。
查[2]表2.4-76得：
進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表查得切削速，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[2]表3.1-74取
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：
機(jī)床工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：
=42mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.92min
7.0工序70擴(kuò)孔
加工機(jī)床為Z535立式鉆床。擴(kuò)孔鉆為?24.7mm標(biāo)準(zhǔn)高速鋼擴(kuò)孔鉆；
確定擴(kuò)孔切削用量
①確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-31，有
。根據(jù)Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取
=0.57mm/r。
②確定切削速度及 根據(jù)表28-33，取。修正系數(shù)：
，故
查機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，有：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-41工步輔助時(shí)間為：1.16min
8工序80半精銑
機(jī)床：X6022型臥式銑床
刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀
刀具直徑D=80，齒數(shù)Z=14，寬度L=16。
切削深度：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表
查得切削速度，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74取
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
=42mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.41min
本工序機(jī)動(dòng)時(shí)間
9.工序90半精銑
機(jī)床：X6022型臥式銑床
刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀
刀具直徑D=80，齒數(shù)Z=16，
單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表
查得切削速度
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74取
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：2.88
工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 162.3
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，15mm
刀具切入長(zhǎng)度：
=42mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.94min
10.工序100半精鏜
機(jī)床：臥式鏜床
刀具：硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料：
切削深度：
進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-66，刀桿伸出長(zhǎng)度取，切削深度為
=。因此確定進(jìn)給量
切削速度：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-9，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，取
實(shí)際切削速度，：
工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
行程次數(shù)：
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-37工步輔助時(shí)間為：1.86min
11.工序110精銑
機(jī)床：X6022型臥式銑床
刀具：兩塊鑲齒套式面銑刀(間距為)，材料：， ，齒
數(shù)Z=25，為細(xì)齒銑刀。
精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm
銑削深度：
每齒進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.4-73，取銑削速度：
參照參考文獻(xiàn)[3]表2.4-81，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-31
實(shí)際銑削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知
刀具切入長(zhǎng)度：精銑時(shí)
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.94min
12.工序120鉸孔
加工機(jī)床為Z535立式鉆床。鉸刀為?25mm標(biāo)準(zhǔn)高速鉸刀。
確定鉸孔切削用量
①確定進(jìn)給量 根據(jù)表28-36，，按該表注4，進(jìn)給量取
小植。查Z535說(shuō)明書(shū)，取。
②確定切削速度及 由表28-39，取。由表28-3，得修正
系數(shù)
，
故
查Z535說(shuō)明書(shū)，取，實(shí)際鉸孔速度
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度，
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-41工步輔助時(shí)間為：1.51min
該工序的加工機(jī)動(dòng)時(shí)間的總和是：
13工序130鉆孔
機(jī)床：Z535立式鉆床
刀具：20.50直柄短麻花鉆
確定鉆削用量
確定進(jìn)給量 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-10可查出
查Z535立式鉆床說(shuō)明書(shū)，取。根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表28-8，鉆頭
強(qiáng)度所允許是進(jìn)給量。由于機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力
（由機(jī)床說(shuō)明書(shū)查出），根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-9，允許的進(jìn)
給量。由于所選進(jìn)給量遠(yuǎn)小于及，故所選可用。確定
切削速度、軸向力F、轉(zhuǎn)矩T及切削功率 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]，表28-15，
由插入法得，，由
實(shí)際加工條件與上表所給條件不完全相同，故應(yīng)對(duì)所的結(jié)論進(jìn)行修正。根據(jù)
參考文獻(xiàn)[2]，由表28-3，，，故
查Z535機(jī)床說(shuō)明書(shū)，取。實(shí)際切削速度為
由參考文獻(xiàn)[2]，表28-5，，故
校驗(yàn)機(jī)床功率 切削功率為
機(jī)床有效功率
故選擇的鉆削用量可用。即
，，，相應(yīng)地
，，
切削工時(shí)
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度： 取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-41工步輔助時(shí)間為：1.58min
14.工序140攻絲
機(jī)床：Z535立式鉆床
刀具：細(xì)柄機(jī)用絲錐（）
進(jìn)給量：由于其螺距,因此進(jìn)給量
切削速度：參照《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表2.4-105，取
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取
絲錐回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速：取
實(shí)際切削速度：
被切削層長(zhǎng)度：
刀具切入長(zhǎng)度：
刀具切出長(zhǎng)度：
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-41工步輔助時(shí)間為：1.33min
15工序150銑削 機(jī)床：X6022
型臥式銑床刀具：中齒鋸片銑刀
刀具直徑D=80mm，齒數(shù)Z=32，寬度L=4mm。
切削深度：
根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表查得：進(jìn)給量,根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表
查得切削速度，
機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：
，
按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1-74取
實(shí)際切削速度：
進(jìn)給量：
工作臺(tái)每分進(jìn)給量：
被切削層長(zhǎng)度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入長(zhǎng)度：
=41mm
刀具切出長(zhǎng)度：取
走刀次數(shù)為1
機(jī)動(dòng)時(shí)間：
查參考文獻(xiàn)[1]，表2.5-45工步輔助時(shí)間為：1.59min
2.6本章小結(jié)
本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計(jì)毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設(shè)計(jì)出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進(jìn)行比較，選取一個(gè)最佳方案來(lái)。在計(jì)算每一步的切削用量時(shí)，先選用刀具和機(jī)床，再查閱資料找出進(jìn)給量，由它算出機(jī)床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機(jī)床手冊(cè)選一個(gè)最接近它的一值。算切削速度、機(jī)動(dòng)時(shí)間等。
第3章 專(zhuān)用夾具設(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。在加工此拔叉零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。
3.1鉆孔夾具設(shè)計(jì)
3.1.1問(wèn)題的提出
本夾具主要用來(lái)鉆拔叉頂部螺紋孔的底孔。這個(gè)孔距右平面有尺寸精度要求為，與中心孔垂直。因?yàn)槲恢镁纫蟛桓撸矡o(wú)需表面粗糙度要求，故再本道工序加工時(shí)主要應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
3.1.2夾具的設(shè)計(jì)
①定位基準(zhǔn)的選擇
此零件放在Z535立式鉆床上加工，刀具為20.50直柄短麻花鉆。由零件分析，選擇用中心孔的長(zhǎng)銷(xiāo)加上這個(gè)孔的一面定位，就可以限制5個(gè)自由度，在由下面的大孔加個(gè)削邊銷(xiāo)就可以實(shí)現(xiàn)完全定位。
②定位元件與夾緊元件的選擇
查參考文獻(xiàn)[1]，表5.2-6，選用固定式定位銷(xiāo)
圖3.11 固定式定位銷(xiāo)（GB2203-80）
圖3.12 削邊銷(xiāo)（GB2203-80 B型）
壓板選用操作方便的轉(zhuǎn)動(dòng)壓板
圖3.13 轉(zhuǎn)動(dòng)壓板（GB2176-80）
③切削力與夾緊力的計(jì)算
由于本道工序完成螺紋底孔的鉆削，因此切削力為鉆削力。由參考文獻(xiàn)[1]，表2.4-69得：
軸向力F：
扭矩M：
式中：
∴
如圖：
圖3.14 扭矩圖
夾緊力的方向在軸線(xiàn)上，與M產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩同軸，所以?shī)A緊力F不需要太大，只要工件相對(duì)與夾具體沒(méi)有移動(dòng)就可以了。
④鉆套、襯套、鉆模板及夾具體設(shè)計(jì)
螺紋底孔的加工只需鉆削加工就能滿(mǎn)足加工要求。考慮到鉆套可能出現(xiàn)的磨損，故查參考文獻(xiàn)[1]，表5.2-13選用可換鉆套（GB2264-80其結(jié)構(gòu)如下圖所示），當(dāng)磨損就可更換。與其裝配的是鉆套用襯套（GB2263-80查表5.2-14），起固定的是鉆套螺釘（GB2268-80查表5.2-16）。
圖3.15 可換鉆套
表3.1 可換鉆套
d
D
H
h
C
r
基
本
尺
寸
極
限
偏
差
基
本
尺
寸
極
限
偏
差
20.5
+0.041
+0.020
30
+0.021
+0.008
46
42
25
12
5.5
18
1
3
2.5
29.5
圖3.16 鉆套用襯套
表3.2 鉆套用襯套
d
D
H
C
基本尺寸
極限偏差
基本尺寸
極限偏差
30
+0.041
+0.020
42
+0.033
+0.017
25
1
3
圖3.17 鉆套螺釘
表3.3 鉆套螺釘
d
L1
d1
D
d2
L
L0
n
t
基本尺寸
極限偏差
基本尺寸
極限偏差
M8
5.5
+0.20
+0.05
12
-0.05
-0.16
20
6
22
11.5
2
2.5
鉆模板選用伸出式鉆模板，用螺釘將其連接在夾具體上。安裝前先調(diào)整好位置然后用銷(xiāo)定位，后用螺釘將其擰緊在夾具體上。鉆模板參見(jiàn)鉆孔裝配圖。
⑤夾具精度分析
利用夾具在機(jī)床上加工時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)。它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系。因此在夾具設(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。
由工序可知，本道工序只需鉆螺紋底孔，所以孔的精度無(wú)需考慮，只保證它垂直與中心孔就可以了。由于是立鉆，又是一面兩銷(xiāo)定位，在垂直方向可能存在偏轉(zhuǎn)（參見(jiàn)鉆孔裝配圖）。其計(jì)算同前面的計(jì)算相同。
轉(zhuǎn)角定位誤差為既是（由下的圖可知）：
圖3.18 轉(zhuǎn)角誤差分析圖
除了上面的誤差外，影響孔位置度的因素還有：
1）、鉆模板上裝襯套孔的尺寸公差：
2）、襯套與鉆套配合的最大間隙：
3）、鉆套與鉆頭配合的最大間隙：
4）、鉆套的同軸度公差：
∴綜合誤差為：
能滿(mǎn)足零件要求。
⑥夾具體設(shè)計(jì)
夾具體的設(shè)計(jì)參考鉆孔夾具體零件圖。
3.2本章小結(jié)
在本章是對(duì)夾具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和分析其精確度的階段。重點(diǎn)在于選擇基準(zhǔn)面將零件如何定位、夾緊在夾具體上。在選擇基準(zhǔn)面時(shí)，主要參考已加工面，在此主要用到的是一面兩銷(xiāo)定位，一個(gè)圓柱銷(xiāo)和一個(gè)削邊銷(xiāo)，他們分別穿過(guò)已加工過(guò)的長(zhǎng)中心孔和大端面的孔，再由中心孔的一面定位，就使零件在夾具體上完全定位了。選用壓緊件時(shí)，分別用了移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)壓板。最后設(shè)計(jì)出夾具體，參考有關(guān)資料計(jì)算夾具的定位誤差。
第4章 結(jié)論
這次課設(shè)使我對(duì)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)有了更深刻的理解，特別使其中的技術(shù)要求。同時(shí)感覺(jué)到了細(xì)節(jié)的重要性。作為一個(gè)設(shè)計(jì)者不僅應(yīng)掌握良好的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，有一個(gè)認(rèn)真仔細(xì)的心態(tài)，還有有一個(gè)冷靜的心態(tài)，遇到問(wèn)題不能慌亂，不知所措
首先根據(jù)工件的加工要求，我選擇了鉆床，因此加工方向式垂直與水平面的。然后工件主要定位部分為直徑為φ30mm的中心孔和一側(cè)端面，用長(zhǎng)銷(xiāo)小平面定五個(gè)自由度。雖然沒(méi)有滿(mǎn)足六個(gè)自由度的要求，但是不影響機(jī)床夾具的工作。因?yàn)楸患庸ぜ枰@2個(gè)孔不限制Z向的旋轉(zhuǎn)會(huì)增進(jìn)效率。最后是將定位銷(xiāo)和支承板固定在夾具體上，利用銷(xiāo)定位、螺柱、螺母和內(nèi)六角螺釘進(jìn)行定位、夾緊。這樣將工件穩(wěn)固的夾緊在機(jī)床上，能更方便，準(zhǔn)確的進(jìn)行鉆孔加工。通過(guò)以上這些步驟，此機(jī)床夾具可以正常工作，此項(xiàng)設(shè)計(jì)方案可實(shí)施。通過(guò)精度驗(yàn)算可知，此項(xiàng)機(jī)床夾具可施行。工件的定位、夾緊符合要求。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，雖然感覺(jué)到了我的不足之處，但是我也學(xué)到了不少東西。在一定程度上，使我對(duì)以前學(xué)習(xí)過(guò)的東西有了加深理解和熟練操作。課程設(shè)計(jì)是機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的一個(gè)重要的、總結(jié)性的理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)環(huán)節(jié)，是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能的具體實(shí)踐過(guò)程。通過(guò)本次夾具設(shè)計(jì)，我對(duì)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了更深刻的理解和認(rèn)識(shí)。課程設(shè)計(jì)內(nèi)容源于生產(chǎn)實(shí)踐，使得課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐得到了充分的結(jié)合，有利于培養(yǎng)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。上學(xué)期在沈飛進(jìn)工廠實(shí)習(xí)或參觀的時(shí)候?qū)A具也有所了解，而這次課程設(shè)計(jì)的經(jīng)歷，使我對(duì)夾具有了更深刻的認(rèn)識(shí)
我們?cè)谶@次的學(xué)習(xí)實(shí)踐中看到了自己的不足，同時(shí)發(fā)現(xiàn)到自己的一個(gè)不足，意味著我們成長(zhǎng)了一點(diǎn)，如果我們每天成長(zhǎng)一點(diǎn)點(diǎn)，那么我們會(huì)穩(wěn)扎穩(wěn)打的走向成功。
致謝
為期兩周的課程設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)眼就過(guò)去了。通過(guò)這兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，使我綜合的運(yùn)用了幾年所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。在課程設(shè)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)自己在理論與實(shí)踐中有很多的不足，自己知識(shí)中存在著很多漏洞，看到了自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還是比較缺乏，理論到實(shí)踐的能力還急需提高。
首先，感謝學(xué)校給我們提供這次難得的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，這讓我真切的體會(huì)到理論與實(shí)際相結(jié)合的意義，為我今后的機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計(jì)思路奠定了基礎(chǔ)。從次課程設(shè)計(jì)中能讓我們學(xué)習(xí)到一些課本中不能引起我們注意的細(xì)節(jié)東西，感謝學(xué)校為我們提供的寶貴學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)！
我非常感謝我的指導(dǎo)教師張海華老師和張福老師。兩周來(lái)，我時(shí)刻體會(huì)著兩位老師嚴(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)，不論天氣有多么的炎熱，都會(huì)在我們身邊細(xì)心指導(dǎo)。在課外時(shí)間，我們不明白一些設(shè)計(jì)的問(wèn)題和有關(guān)畫(huà)圖方面的問(wèn)題時(shí)，每次去老師那里，老師都會(huì)在百忙之中給我們足夠的時(shí)間去問(wèn)問(wèn)題，有時(shí)還會(huì)和我坐下來(lái)一起討論設(shè)計(jì)的方案。當(dāng)我的提出的方案不是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的時(shí)候老師會(huì)細(xì)心講解給予更好的意見(jiàn)。整個(gè)過(guò)程，兩位老師都傾注了大量的心血。正是在老師科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹笇?dǎo)下，我的課程設(shè)計(jì)才能順利進(jìn)行，這篇論文也才得以順利完成。兩位老師不僅在學(xué)習(xí)上對(duì)我嚴(yán)格要求，在我們的思想行為上都給予了教育與指導(dǎo)。
這次課程設(shè)計(jì)雖然我完成的不是很成熟，但是通過(guò)老師的幫助和自己的努力完成課程設(shè)計(jì)還是讓我有一種自豪感，這是我自己真的去思考，設(shè)計(jì)，查詢(xún)資料得來(lái)的成果。在這次課程設(shè)計(jì)結(jié)束的時(shí)候，我感到有一種輕松感，不是因?yàn)檎n程設(shè)計(jì)不用再做了，而是因?yàn)槲覐倪@次課程設(shè)計(jì)中獲得了知識(shí)，有所學(xué)、有所用。更加知道我們將來(lái)能做什么，會(huì)做什么，該做什么。讓我們對(duì)行業(yè)有了了解，讓我們對(duì)自己的未來(lái)有了規(guī)劃。
感謝兩位老師的細(xì)心指導(dǎo)！
附件
1. 鉆M22螺紋底孔夾具裝配圖
2. 鉆孔夾具體
3. 工件零件圖
4. 工件毛坯圖改
5. 工序卡
6. 工藝過(guò)程卡片
參考文獻(xiàn)
[1] 作者：吳宗澤，羅圣國(guó)，書(shū)名《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，出版者：高等教育出版社，出版年：1999，引用部分起止頁(yè)：37～46。
[2] 作者：李慶余，書(shū)名《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》，出版者：機(jī)械工業(yè)出版社，出版年：2008年，版次：2版
[3] 作者：張海華，書(shū)名《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 ，出版者：機(jī)械工程系，引用部分起止頁(yè)：44～46頁(yè)。
[4] 作者：薛源順，書(shū)名《機(jī)床夾具圖冊(cè)》 ，出版者：機(jī)械工業(yè)出版社， 出版年2003年，版次：1版