K710-換擋撥叉加工工藝及銑頂端φ5孔夾具設(shè)計【中心距65】
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封面
摘 要
本設(shè)計是通過分析題目給的零件機構(gòu)形式及加工形式，對加工的過程進行合理的路線設(shè)計和流程設(shè)計，然后再按要求設(shè)計一套專用夾具。在進行設(shè)計的時候大多的內(nèi)容會包含機械加工能力、專用夾具設(shè)計、切削用量設(shè)計尺寸的公差與裝配等知識點。倒擋撥叉零件的工藝規(guī)程設(shè)計就包括了零件加工過程設(shè)計、加工過程工藝參數(shù)技術(shù)以及零件專用夾具的設(shè)計這幾個方向。最開始就要先分析零件特征，然后設(shè)計一套加工規(guī)程來生產(chǎn)零件，根據(jù)零件尺寸特點設(shè)計毛坯結(jié)構(gòu)，進行加工標準分析，確定工藝加工路線。再后來對加工的每個工序的參數(shù)和尺寸進行計算，確定每個工序所用的設(shè)備及設(shè)備的參數(shù)設(shè)定。最后選擇一道工序進行專用夾具設(shè)計，對夾具的整體部件進行設(shè)計，選擇定位和夾緊的元件，設(shè)計導(dǎo)向裝置和導(dǎo)向元件，同時還要考慮到設(shè)計的夾具怎么樣與機床安裝到一起。對夾具開始設(shè)計的時候還要分析零件完成定位時的誤差大小，要進行計算和調(diào)整，對設(shè)計的夾具進行不足之處分析和整齊程度，再以后再設(shè)計相關(guān)夾具的時候記得改正。
關(guān)鍵詞：加工切削；工藝規(guī)程；工序；夾具；
II
Abstract
This design is through the analysis of the problem to the part mechanism form and processing form, the process of processing for a reasonable route design and flow design, and then according to the requirements of the design of a set of special fixture. In the design of most of the content will include machining capacity, special fixture design, cutting parameters design size tolerance and assembly points. The design of the technical procedures of the pump cover parts includes the design of the machining process, the machining process parameters and the design of the parts of the special fixture. At the very beginning to analyze the characteristics of parts, and then design a set of processing procedures to produce parts, according to the size of parts design blank structure, processing standard analysis, determine the process processing route. Then the parameters and dimensions of each process are calculated to determine the equipment used in each process and the parameter setting of the equipment. Finally, select a process for special fixture design, the overall parts of the fixture design, select positioning and clamping components, design guide device and guide components, but also consider how to design the fixture and machine installed together. When the fixture design began to analyze the parts to complete the positioning error size, to calculate and adjust, the design of the fixture for the shortcomings of the analysis and tidy degree, and then design the relevant fixture remember to correct.
Key words：Machining; Process specification; Process; Fixture;
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 目錄 13
1.1 選題的意義 1
1.2課題研究的主要內(nèi)容 1
第2章 零件的分析 3
2.1 零件的作用 3
2.2 零件的工藝分析 3
2.3 毛坯的制造形式 4
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計 6
3.1 基準的選擇 6
3.2 制定加工工藝路線 7
3.3 切削用量及切削時間的確定 8
第4章 夾具設(shè)計 6
4.1夾具方案設(shè)計 22
4.2定位方案 22
4.4鉆套的設(shè)計 24
4.5夾緊機構(gòu)設(shè)計 24
4.6夾緊力計算 24
結(jié) 論 26
致 謝 27
參考文獻 28
第1章 前言
1.1 選題的意義
就現(xiàn)在的情況看來，中國的社會制造能力，機械加工水平和技術(shù)能力，跟其他國家相比還是有很大的差別。雖然現(xiàn)在我們國家已經(jīng)使用了數(shù)控加工等水平，但是加工制造的成本還是要很高比其他國家的生產(chǎn)效率也低很多。由于這些原因，所以才會對我國的機械加工行業(yè)的要求也越來越高，中國的制造業(yè)還要發(fā)展很長的一段時間。但是不管如何我始終相信中國的機械制造能力會越來越被重視，發(fā)展的也會越來越好，技術(shù)能力總會提高。相信，在不久以后，機械加工技術(shù)將得到進一步的改進和發(fā)展。
機械加工制造就是進行產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)，然后進行維護和保養(yǎng)的整個科學發(fā)展的全過程。它是一個以提高質(zhì)量、效率和競爭力為目標的完整的系統(tǒng)工程，包括物流、信息流和能量流。
零件加工工藝規(guī)程是每個機械制造企業(yè)或車間必備的技術(shù)文件。進行生產(chǎn)加工之后還要進行檢查。一個合格的有效的工藝規(guī)程，就是用來保證加工質(zhì)量和零件水平的，整個過程用來保證機芯加工的生產(chǎn)效率，最終以提高效益降低成本為目的，安全的進行加工?？梢源_保零件的精度要求，降低加工的時間安排，還能降低人工勞動強度，保證安全生產(chǎn);充分發(fā)揮和擴展機床的給定性能。
通過對倒擋撥叉加工技術(shù)的發(fā)展、工作環(huán)境和倒擋撥叉結(jié)構(gòu)特點的分析，本設(shè)計確定了倒擋撥叉的加工工藝和方案，主要包括:使用AutoCAD軟件畫一些圖紙,確定生產(chǎn)計劃和類型、選擇材料、毛坯制造方法,確定機械加工余量和切削量在每個處理過程中,切削參數(shù)和加工設(shè)備也需要固定的計算時間和流程卡的準備和過程。最后，對典型夾具進行了進一步的選擇和設(shè)計。
1.2課題研究的主要內(nèi)容
這個設(shè)計的主要要求就是：對倒擋撥叉零件加工工藝及專用夾具進行設(shè)計
1. 倒擋撥叉零件加工技術(shù)
2. 制定倒擋撥叉零件加工工藝的關(guān)鍵點要對加工工序進行分布設(shè)計，選擇正確的定位基準。一般情況下，剛開始的時候就需要先分析零件的外形和尺寸，還有精度要求，了解與其相關(guān)的一些倒擋撥叉類零件的相關(guān)要求，仔細研究零件的每一個細節(jié)部分,如并行性、表面粗糙度和加工的垂直倒擋撥叉零件,尤其是精度(同軸度、圓度和粗糙度)的每個孔系統(tǒng)的倒擋撥叉零件和相互位置精度(并行性,對應(yīng)倒擋撥叉零件來說，每個尺寸都是機械加工時候的主要關(guān)鍵位置，都需要進行明確和確認。進行零件圖的繪制是比較重要的問題，同時，由于倒擋撥叉的零件比較復(fù)雜，這也是一個難點。使用機械制圖軟件CAD進行制圖，目的就是為了在繪圖的時候加深對零件的理解，另外可以提高我們對整個CAD軟件的熟悉程度。
本次設(shè)計的主要內(nèi)容:
(1)了解倒擋撥叉機械設(shè)備并收集相關(guān)數(shù)據(jù);
(2)倒擋撥叉零件的圖紙及圖紙分析;
(3)選擇空白表格和制作方法;
(4)工藝方案分析、制定、比較、選擇;
(5)制作工藝卡;
(6)各生產(chǎn)過程的加工方法分析;
(7)各工序工藝卡的準備;
(8)倒擋撥叉零件制造工藝總結(jié)。
第2章 零件的分析
2.1 零件的作用
倒擋撥叉的主要功能是撥動齒輪達到換擋倒擋功效。如圖是倒擋撥叉零件圖。
圖2.1零件圖
2.2 零件的工藝分析
正常的情況下，需要進行幾個方向的內(nèi)容為重要方向:
(1)根據(jù)圖紙要求、零件表面光潔度要求等技術(shù)加工要求;
(2)倒擋撥叉零件的圖紙技術(shù)要求，相關(guān)配合度要求，以及輔助要求;
(3)零件的公差問題，比如尺寸公差、幾何公差等要求，或者是零件的加工配合尺寸;
粗糙的部分,制造業(yè)的粗加工成形機床,完成加工,最后檢驗和倉庫包裝,這部分的制造和加工流程步驟,在中間的加工機床,要求的最終外觀部分,繪圖紙的技術(shù)要求符合要求。我們稱之為機械加工的工藝過程。零件的分析應(yīng)該從技術(shù)要求開始。從圖紙分析中可以看出，形狀的精度是保證配合和同軸度的圓度精度。
因為在使用中，零件需要拆卸，所以要求有更好的耐磨性。待加工表面包括各部分的外圓端面、槽、內(nèi)孔和叉頭。其中,內(nèi)孔φ14及其端面的部分是參考平面,這需要精度高和完成;加工其它表面時，應(yīng)考慮形狀和位置公差的要求。
2.3 毛坯的制造形式
根據(jù)被加工工件的工作特性和工作環(huán)境，需要選擇合適的制造毛坯，合理選擇毛坯材料。在加工時，能很好地保證工件的加工指標，起到事半功倍的作用。此外，它可以為企業(yè)節(jié)省一定的成本。當然，我們設(shè)計的毛坯的結(jié)構(gòu)應(yīng)該與待加工零件的結(jié)構(gòu)基本相似。
在本文中，零件的制造方法取決于結(jié)構(gòu)、尺寸、加工精度等。設(shè)計的零件是批量生產(chǎn)的零件，外觀尺寸的要求不大，選用的加工材料有很好的鑄造性，所以設(shè)計使用鑄造的加工方法，時候批量生產(chǎn)。另外使用鑄造的方法產(chǎn)生毛坯，還能夠提高生產(chǎn)率，同時能夠提高零件的加工精度和余量。
零件的整個尺寸總體來說是用各個元素組合而成的，每一個零件的表面尺寸、外形結(jié)構(gòu)、工藝性以及加工尺寸等都決定了零件的加工余量，加工時候盡量避免使用相同零件，盡量少加工或者不加工。但實際上，由于鑄造毛坯的技術(shù)沒有那么高深，也不成熟，加上零件成本的影響，零件加工要求精度非常高，所以這個時候只能通過增加加工余量來滿足，用加工滿足尺寸要求。毛坯與最終零件的尺寸之間的差距就是叫做加工余量，也叫做毛坯余量，鑄件上也存在誤差，這個誤差叫鑄件的尺寸公差，毛坯余量與毛坯的形狀和精度要求有關(guān)系。
前面已經(jīng)知道零件為批量生產(chǎn)的類型，設(shè)計此次加工毛坯方式為鑄造。
(1)未加工表面的粗糙尺寸
根據(jù)零件圖中給出的尺寸作為自由度的公差，可以直接得到未加工表面的毛坯。
(2)端面毛坯
由于端面應(yīng)與其它接觸面接觸，故應(yīng)檢查相關(guān)數(shù)據(jù)，以確定預(yù)留3mm。
(3)零件內(nèi)孔
毛坯是實心的，洞是鑄滿的。這個孔的精度在7- 8之間。
圖2.2毛坯圖
第3章 工藝規(guī)程設(shè)計
3.1 基準的選擇
選擇和設(shè)計加工時候的工藝參數(shù)是重中之重的工作，關(guān)系著整個生產(chǎn)過程是否合格的，起決定性作用。
選擇使用粗基準的時候要滿足下面幾點要求:
(1)一般情況的時候，加工的面和不加工的面之間位置始終處于一個正確的未位置度關(guān)系。如果一個零件有很多個不用加工的基準面，那就選擇這些基準面里面相對于被加工的那個面有個精度的要求，這個面可以做粗基準。如此的話，就可以做為少裝夾過程、加工的面需要的面比較均勻、外形尺寸對稱的目的。
(2)盡量選用需要加工的毛坯量均一且平均的那個表面做粗基準。舉個例子吧，比如說機床設(shè)備上的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌就是一個材料均一并且均分的表面，而且還是一個很重要的加工表面，這個時候就選擇這個面做粗基準，先加工其他的表面，然后反過來用加工好的端面作為精基準，回頭來加工導(dǎo)軌面，這樣的話，能夠保證均勻的去除均一小量的尺寸余量，而且零件的表層還是有比較良好的構(gòu)造，其耐久度可以增大。
(3)一般情況，盡量選用需要的加工量比較小的那個表面，可以對零件的加工表面起到保證余量充足的作用。
(4)選取的粗加工基準的時候盡量用比較光滑和平整的表面，最好是表面尺寸也比較大，這樣可以確保定位方便、準確，裝夾可靠安全。一般帶毛刺、澆口的表面不能作為粗基準，一定要選這個面的話就要先初步處理一下。
(5)選用的粗基準盡量不要再重復(fù)利用，因為一般選用的粗基準都是不規(guī)則或者不光滑的表面，如果一直使用的話，對零件的最終精度會造成誤差偏大。
最開始加工的時候就用零件的外端面或者外圓用作粗基準，加工完其他的面之后可以作為精基準。
選擇使用精基準的時候要滿足下面幾點要求:
(1)“基準重合”，這個說法就是說一般要選用設(shè)計時候的基準來作為加工的定位基準，不會因為基準選擇不一致造成誤差。
(2)“統(tǒng)一基準”，統(tǒng)一基準就是說要用同樣的一套基準選擇方式，加工的時候一般沒特殊情況就用同一個基準進行加工，可以防止由于不斷變化基準造成公差變化，統(tǒng)一基準的話還可以將夾具設(shè)計簡單化，保證零件的定位精度。
(3)“自我參照”原則，有些時候，需要加工的一些表面漆保留的加工過程余量比較小，這個時候用自身的這個面作為定位基準，要求加工的時候就要保證基準面和其他加工面之間的位置度關(guān)系和精度了。
(4)“相互參照”這個原則，是說有兩個表面的要求加工精度及尺寸形狀要求等都比較高的時候，就可以讓這兩個面互相作為基準。
(5)必須要選擇一個準確精準的基準面，才能保證零件加工的正確率，裝夾起來也比較方便，方便操作。
這次設(shè)計使用加工好之后的端面及內(nèi)孔作用后面加工的精基準參考，然后再去進行其他的表面加工，綜合分析，這種方式是運用了基準重合并且統(tǒng)一的選取原則，保證加工要求，方便操作。
3.2 制定加工工藝路線
設(shè)計一套合理有效的加工工藝規(guī)程，其目的就是讓零件最終具有相關(guān)的尺寸要求、技術(shù)要求和完成要求，這些要求必須能夠滿足要求，并做出合理的加工順序安排。在這種情況下，應(yīng)當使用通用設(shè)備進行加工和生產(chǎn)，配套專用夾具來完成。設(shè)計安排加工順序的時候盡量集中，以便方便的擴大生產(chǎn)力。當然，除去這些方法，還必須要分析公司的實力和資金效益，考慮成本最低的方式。
進行設(shè)計一套合理的加工工藝路線過程，就是要將零件的加工目的與零件的圖紙要求像符合的過程，零件的尺寸外形、粗糙度、精度、公差要求等條件，確定了生產(chǎn)類型和安排生產(chǎn)計劃之后，批量生產(chǎn)的零件，最好是用通用的機床設(shè)備配用專用夾具來加工，努力提高生產(chǎn)力。此外，還要考慮經(jīng)濟效益，盡可能降低生產(chǎn)成本。
安裝上述的設(shè)計方法，我這次設(shè)計了加工路線過程：
010
金屬型鑄造 鑄造毛坯
020
時效處理
030
粗銑左端面
040
粗銑、半精、精銑右端面
050
半精、精銑左端面
060
鉆擴絞φ12孔
070
銑φ5孔上端面
080
鉆擴絞φ5孔
090
粗半精鏜叉頭兩內(nèi)側(cè)
100
粗銑、半精、精銑銑叉頭6mm臺階
110
磨φ12孔
120
硬化叉頭處高頻淬火
130
拆箱，清理飛邊、毛刺
140
檢查各部尺寸及精度
150
入庫
3.3 切削用量及切削時間的確定
工序30粗銑左端面
刀具：高速鋼端銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=6
背吃刀量：=2mm
每齒進給量：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-13，=0.20-0.30之間，取=0.25mm/z
銑削速度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-23，=15-20，取=18m/min
機床主軸速度：
，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-35，取=100r/min
實際銑削速度：
每分進給量：
銑削寬度：=20mm
刀具切入長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
具切出長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9取=2mm
機動時間：查查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
輔助時間：
工序40粗銑、半精、精銑右端面
1.粗銑
刀具：高速鋼端銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=6
背吃刀量：=2mm
每齒進給量：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-13，=0.20-0.30之間，取=0.25mm/z
銑削速度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-23，=15-20，取=18m/min
機床主軸速度：
，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-35，取=100r/min
實際銑削速度：
每分進給量：
銑削寬度：=20mm
刀具切入長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
具切出長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9取=2mm
機動時間：查查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
輔助時間：
2.半精銑
刀具：高速鋼端銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=8
背吃刀量：=0.8mm
每齒進給量：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-13，=1.2-2.7之間，取=1.5mm/z
銑削速度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-23，=15-20，精銑時增加30%，取=20m/min
機床主軸速度：
，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-35，取=125r/min
實際銑削速度：
每分進給量：
銑削寬度：=20mm
刀具切入長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
具切出長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9取=2mm
機動時間：查查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
輔助時間：
3.精銑
刀具：高速鋼端銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=10
背吃刀量：=0.2mm
每齒進給量：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-13，=1.0-2.7之間，取=1.5mm/z
銑削速度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-23，=15-20，精銑時增加30%，取=25m/min
機床主軸速度：
，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-35，取=160r/min
實際銑削速度：
每分進給量：
銑削寬度：=20mm
刀具切入長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
具切出長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9取=2mm
機動時間：查查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
輔助時間：
工序50半精、精銑左端面
1.半精銑
刀具：高速鋼端銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=8
背吃刀量：=0.8mm
每齒進給量：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-13，=1.2-2.7之間，取=1.5mm/z
銑削速度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-23，=15-20，精銑時增加30%，取=20m/min
機床主軸速度：
，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-35，取=125r/min
實際銑削速度：
每分進給量：
銑削寬度：=20mm
刀具切入長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
具切出長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9取=2mm
機動時間：查查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
輔助時間：
2.精銑
刀具：高速鋼端銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=10
背吃刀量：=0.2mm
每齒進給量：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-13，=1.0-2.7之間，取=1.5mm/z
銑削速度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-23，=15-20，精銑時增加30%，取=25m/min
機床主軸速度：
，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-35，取=160r/min
實際銑削速度：
每分進給量：
銑削寬度：=20mm
刀具切入長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
具切出長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9取=2mm
機動時間：查查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
輔助時間：
工序60 鉆擴絞φ12孔
鉆10孔
1 刀具：Φ10高速鋼麻花鉆
進給量：查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取=0.25mm/r
鉆削速度：查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取=15m/min
機床主軸速度：
查表4-9，取=320r/min
實際鉆削速度：
每分進給量：
鉆孔深度：=30.5mm
刀具切入長度：由《機械加工工藝師手冊》表28-42得：
刀具切出長度：查機械加工工藝師手冊》表28-42取=2mm
機動時間：由《機械加工工藝師手冊》表28-42得：
擴11.8孔
1 刀具：擴孔鉆
進給量：查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取=0.3mm/r
鉆削速度：查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取=20m/min
機床主軸速度：
查表4-9，取=400r/min
實際鉆削速度：
每分進給量：
鉆孔深度：=30.5mm
刀具切入長度：由《機械加工工藝師手冊》表28-42得：
刀具切出長度：查機械加工工藝師手冊》表28-42取=2mm
機動時間：由《機械加工工藝師手冊》表28-42得：
鉸12孔
1 刀具：鉸刀
進給量：查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取=0.4mm/r
鉆削速度：查《機械加工工藝師手冊》表28-13，取=30m/min
機床主軸速度：
查表4-9，取=600r/min
實際鉆削速度：
每分進給量：
鉆孔深度：=30.5mm
刀具切入長度：由《機械加工工藝師手冊》表28-42得：
刀具切出長度：查機械加工工藝師手冊》表28-42取=2mm
機動時間：由《機械加工工藝師手冊》表28-42得：
工序70 銑φ5孔上端面
刀具：直柄盤銑刀，D=14mm，齒數(shù)z=3
背吃刀量：=3mm
每齒進給量：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-14，=0.08-0.05之間，取=0.05mm/z
銑削速度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-39，=17-20m/min，取=18m/min
機床主軸速度：
，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-35，取=375r/min
實際銑削速度：
每分進給量：
銑削寬度：=30.5mm
刀具切入長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
具切出長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9取=2mm
機動時間：查查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
輔助時間：
工序80 鉆擴絞φ5孔
鉆孔至Φ3
選用Φ3mm高速鋼麻花鉆
由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.2-10，，《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-13??；
由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.2-17，查得
，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-12，取n=1000r/min
實際鉆削速度：
每分進給量：
鉆孔深度：=20mm
刀具切入長度：由《機械加工工藝師手冊》表3.2-45得：
刀具切出長度：查機械加工工藝師手冊》表3.2-45取=2mm
機動時間：由《機械加工工藝師手冊》表3.2-45得：
輔助時間：
工步五：擴Φ3孔至Φ4.8
選用Φ4.8mm高速鋼擴孔鉆
由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.2-32，，《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-13?。?
由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.2-34，查得
，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-12，取n=1600r/min
實際鉆削速度：
每分進給量：
鉆孔深度：=20mm
刀具切入長度：由《機械加工工藝師手冊》表3.2-45得：
刀具切出長度：查機械加工工藝師手冊》表3.2-45取=2mm
機動時間：由《機械加工工藝師手冊》表3.2-45得：
輔助時間：
工步六：鉸Φ4.8孔至Φ56
選用Φ5mm高速鋼鉸刀
由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.2-38，，《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-16??；
由《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表3.2-41，查得
，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-15，取n=400r/min
實際鉆削速度：
每分進給量：
鉆孔深度：=20mm
刀具切入長度：由《機械加工工藝師手冊》表3.2-45得：
刀具切出長度：查機械加工工藝師手冊》表3.2-45取=20mm
機動時間：由《機械加工工藝師手冊》表3.2-45得：
輔助時間：
工序90 粗半精鏜叉頭兩內(nèi)側(cè)
粗鏜
刀具：YG6鏜刀
背吃刀量：=2.5mm
進給量：查《機械加工工藝師手冊》表29-14，取=0.6mm/z
銑削速度：查《機械加工工藝師手冊》表29-14，取=30m/min
機床主軸速度：
，查表4-16，取=200r/min
實際銑削速度：
每分進給量：
切削工時計算：
精鏜
刀具：YG6鏜刀
背吃刀量：=0.5mm
進給量：查《機械加工工藝師手冊》表29-14，取=0.8mm/z
銑削速度：查《機械加工工藝師手冊》表29-14，取=40m/min
機床主軸速度：
，查表4-16，取=275r/min
實際銑削速度：
每分進給量：
切削工時計算：
工序100 粗銑、半精、精銑銑叉頭6mm臺階
1.粗銑
刀具：高速鋼立銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=6
背吃刀量：=1.2mm
每齒進給量：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-13，=0.20-0.30之間，取=0.25mm/z
銑削速度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-23，=15-20，取=18m/min
機床主軸速度：
，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-35，取=100r/min
實際銑削速度：
每分進給量：
銑削寬度：=75mm
刀具切入長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
具切出長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9取=2mm
機動時間：查查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
輔助時間：
2.半精銑
刀具：高速鋼立銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=8
背吃刀量：=0.6mm
每齒進給量：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-13，=1.2-2.7之間，取=1.5mm/z
銑削速度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-23，=15-20，精銑時增加30%，取=20m/min
機床主軸速度：
，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-35，取=125r/min
實際銑削速度：
每分進給量：
銑削寬度：=75mm
刀具切入長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
具切出長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9取=2mm
機動時間：查查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
輔助時間：
3.精銑
刀具：高速鋼立銑刀，D=50mm，齒數(shù)z=10
背吃刀量：=0.2mm
每齒進給量：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-13，=1.0-2.7之間，取=1.5mm/z
銑削速度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-23，=15-20，精銑時增加30%，取=25m/min
機床主軸速度：
，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-35，取=160r/min
實際銑削速度：
每分進給量：
銑削寬度：=75mm
刀具切入長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
具切出長度：查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9取=2mm
機動時間：查查《機械加工工藝師手冊》表3.4-9公式如下：
輔助時間：
工序110 磨φ12孔
選用Φ20mm砂輪片
查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-33，主軸轉(zhuǎn)速n=1500r/min
砂輪速度為：
軸向進給量為：
第4章 鉆孔夾具設(shè)計
4.1夾具方案設(shè)計
根據(jù)任務(wù)書的要求，設(shè)計一套鉆孔夾具。本夾具一次裝夾鉆削1個孔。選用立式鉆床即可滿足使用需求，立式鉆床的主軸固定，第一次加工過工件時需要調(diào)整夾具和機床的相對位置，可以通過試鉆、過孔等方式調(diào)節(jié)夾具位置，當位置確定后再用壓板等工具把夾具固定在機床工作臺上。
圖4.1 立式鉆床
4.2定位方案
圖4.2定位原理圖
在加工零件時，需要限制6個自由度，分別是3個移動自由度和3個旋轉(zhuǎn)自由度。圓柱端面限制3個自由度，內(nèi)孔限制2個自由度，支承釘限制1個自由度。
4.3定位誤差計算
圖4.3 定位誤差分析圖
根據(jù)《現(xiàn)代夾具設(shè)計手冊》表3-16定位誤差的計算公式：
x方向的定位誤差為：
z方向的定位誤差為：
公式中：為孔的最大偏差
為軸的最小偏差
根據(jù)裝配圖可知孔的偏差為（+0.027,0）軸偏差為（-0.16，-0.12）：
δD=0.027mm
δd=0.16mm
則Z方向的定位誤差為：
Δyz=0.5×（0.027+0.16）=0.09mm
4.4鉆套的設(shè)計
鉆套和鉆模板是鉆夾具上的特殊元件。鉆套裝配在鉆模板或夾具體上，其作用是確定被加工孔的位置和引導(dǎo)刀具加工。
當生產(chǎn)批量較大，需要更換磨損的鉆套時，則用可換鉆套較為方便，如圖7-57所示?？蓳Q鉆套裝在襯套中，襯套是以H7/n6或H7/r6的配合直接壓入鉆模板的底孔內(nèi)，鉆套外圓與襯套內(nèi)孔之間常采用F7/m6或F7/k6配合。當鉆套磨損后，可卸下螺釘，更換新的鉆套。螺釘還能防止加工時鉆套轉(zhuǎn)動或退刀時鉆套隨刀具拔出。
圖4.4快換鉆套示意圖
4.5夾緊機構(gòu)設(shè)計
如圖所示，采用移動壓板作為夾緊機構(gòu)。移動壓板機構(gòu)選用的都是標準件，包括移動壓板、螺母、雙頭螺柱、彈簧、調(diào)節(jié)支撐。移動壓板是一種結(jié)構(gòu)簡單，容易獲得的夾緊機構(gòu)，使用移動壓板時，先裝入工件，然后把移動壓板的頭部移動至需要夾緊的部位，再用扳手擰緊夾緊工件。
圖4.5夾緊機構(gòu)
4.6夾緊力計算
根據(jù)《機械加工工藝手冊》孟少農(nóng)表6.3-8中公式
W=(WL-q)l1l1+l2η
WL=M/[12d2tan(α+?1+fRcotβ2]
W：作用在工件上的夾緊力
WL：螺旋夾緊力
M：螺旋上的原始作用力M=QL
d2：螺紋中徑,取6.8mm
Q：手柄上的的作用力，取50N
L：手柄長度，取200mm
l1:支撐到螺栓中心線距離,取24mm
l2:螺栓中心線到夾緊中心距離,取21mm
q:彈簧彈力（此處忽略不計）
：機構(gòu)效率，取0.9
α：螺旋升角：查數(shù)據(jù)取6°
：楔塊與杠桿摩擦角：此處取0
β：螺紋摩擦角：取8.5
f：螺母支撐面的摩擦因數(shù)；取0.1
R螺母支承面的內(nèi)外半徑；取8.5
帶入數(shù)據(jù)得：
WL=50×2000.5×6.8×tan(6+0+11.43)=9708N
W=9708×2424+21×0.9=5393N
結(jié) 論
對整個的夾具設(shè)計工作進行回憶，這個夾具設(shè)計用了很長時間，我們也遇到了很多的問題和難題需要解決。每當我們遇到巨大的困難和問題，我都在尋找信息，詢問老師和學生，我仍然記得細節(jié)。我想了很多。事實上，我對機床和夾具設(shè)計這門學科一點也不懂。通過對最終版本的學習，然后不斷的去查詢相關(guān)資料，再去詢問和請教老師們、同學們，最終我還是了解了整個設(shè)計過程的知識。親自動手實踐就是開發(fā)大腦能力的，這是一個很好的方法,然后咨詢加工廠的主人,最后通過我的不懈努力,與此同時,鞏固之前我已經(jīng)學了的知識,意識到我生活的變換,使一個完整的解釋,我的大學生活,極大的拓寬與工廠溝通掌握我的視界。這個時候，我還在使用夾具的時候發(fā)現(xiàn)了很多不足之處，及時的與導(dǎo)師分析，最終將我的知識理論完善，這樣我可以做的更好。我認為我有一個良好的學習,總是認為我有足夠的知識和更多的,但利用這次的設(shè)計工作，才認識到自己的知識僅僅是一個小小的知識點，對于這些我只有些許的理解，所以我就會學習使用,我有一個好評審和改進,但也有很深的經(jīng)驗在我的生命中,腳踏實地的工作,防止傲慢和沖動,謙虛學習,更多的磋商。
訓練我們運用系統(tǒng)知識來解決整個加工過程中的難題。經(jīng)過這次的夾具設(shè)計之后，就能夠?qū)⑦@些系統(tǒng)的串聯(lián)起來，可以讓我們對整個的機床加工零件的過程有了深入了解，對整個行業(yè)有了初步的認知。選擇一個合適加工機床設(shè)備、機床的參數(shù)設(shè)定與調(diào)節(jié)、加工時候的工藝參數(shù)技算、零件的加工材料及刀具材質(zhì)的確認，以及設(shè)計機械加工制造過程中的順序安排，這些所有的知識都是互相有關(guān)聯(lián)，每一步都不可或缺。就是我們的偉大領(lǐng)袖說的，理論領(lǐng)導(dǎo)實踐，促進理論和純理論的發(fā)展。如果我們只是實踐而沒有理論基礎(chǔ)，我們將是盲目的。只有把兩者聯(lián)系起來，我們才能互相學習。
致 謝
通過設(shè)計的過程我知道了很多內(nèi)容，也為我之后的學習和生活提供了基礎(chǔ)能力。但是，學習的參數(shù)上會有很多重復(fù)和不足，尤其是在切割參數(shù)的手冊上。由于缺乏經(jīng)驗，在數(shù)據(jù)選擇上存在一些問題。但是我的導(dǎo)師每次都耐心的幫助我提出寶貴的建議，在我遇到困難的時候給我指出方向，最后我成功的完成了設(shè)計。
參考文獻
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