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摘要
制造業(yè)飛速發(fā)展的當(dāng)下，復(fù)雜的零件以及不規(guī)則的零件是越來(lái)越多，零件的尺寸要求和公差要求也是越來(lái)越高。之前的通用夾具已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)下制造業(yè)的發(fā)展了，為了加工這些不規(guī)則的零件，專用夾具的作用顯得相當(dāng)?shù)闹匾?
本文設(shè)計(jì)的倒擋撥叉零件，就是一個(gè)構(gòu)造復(fù)雜，形狀不規(guī)則的零件。倒擋撥叉是典型的叉架類零件，跟操作裝置零件一起使用，將滑動(dòng)齒輪撥動(dòng)，這樣輸出軸就可以實(shí)現(xiàn)倒轉(zhuǎn)。配合面Ф14H9、14H13槽還有下?lián)懿鎸?duì)精度都是有需求的。本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是完成工件加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)一套銑開(kāi)檔23平面的銑床專用夾具。
加工工藝的設(shè)計(jì)，其主要的內(nèi)容包括：零件結(jié)構(gòu)的分析，加工面加工精度的分析，生產(chǎn)類型工件制造方式的確定等等。專用夾具的設(shè)計(jì)主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)定位、夾緊方案，選擇定位、夾緊元件；選擇對(duì)刀塊；設(shè)計(jì)夾具體等等。本次設(shè)計(jì)的專用夾具使用在X52K立式銑床上。
關(guān)鍵詞：專用夾具、倒檔撥叉、加工工藝、銑開(kāi)檔23平面、X52K
III
Abstract
With the rapid development of the manufacturing industry, more and more complex parts and irregular parts are becoming more and more, and the dimensional requirements and tolerance requirements of the parts are getting higher and higher. The previous general-purpose fixtures have not been able to meet the development of the current manufacturing industry. In order to process these irregular parts, the role of special fixtures is quite important.
The reverse fork part designed in this paper is a part with complicated structure and irregular shape. The reverse shift fork is a typical fork-type part that is used with the operating device parts to toggle the sliding gear so that the output shaft can be reversed. The matching Ф14H9, 14H13 slot and the lower fork are all required for accuracy. The main task of this design is to complete the design of the workpiece machining process specification and design a special milling cutter for the 23-plane milling machine.
The main contents of the design of the processing technology include: analysis of the part structure, analysis of the processing precision of the machined surface, determination of the manufacturing method of the production type workpiece, and so on. The main design contents of the special fixture include: design positioning, clamping scheme, selection of positioning, clamping components; selection of the cutter block; design clip specific and so on. The special fixtures for this design are used on the X52K vertical milling machine.
Keywords: special fixture, reverse shift fork, machining process, milling open 23 plane, X52K
目 錄
摘要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1 本課題研究的目的及意義 1
1.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的概述 1
1.3 機(jī)械加工藝規(guī)程的作用 1
1.4 工藝規(guī)程制訂的原則 2
1.5 制訂工藝規(guī)程的步驟 2
2 分析零件的作用、材料以及加工要求 4
2.1 分析零件的作用 4
2.2 分析零件的材料 4
2.3 分析零件的組成表面 5
2.4 分析零件的加工表面 5
2.5 分析零件的形位公差 5
3 設(shè)計(jì)零件的加工工藝規(guī)程 6
3.1 選擇零件的生產(chǎn)類型 6
3.2 選擇零件的制造形式 6
3.3 選擇零件的加工基準(zhǔn) 7
3.4 設(shè)計(jì)零件的工藝路線 8
3.5 選擇零件的加工工藝裝備 9
3.6 確定零件的機(jī)加工余量 10
3.7 確定零件的切削用量、計(jì)算加工工時(shí) 11
4 設(shè)計(jì)銑開(kāi)檔23平面的專用夾具 19
4.1 設(shè)計(jì)定位方案，確定定位元件 19
4.1.1 設(shè)計(jì)定位方案 19
4.1.2 確定定位元件 19
4.2 設(shè)計(jì)夾緊方案，確定夾緊元件 20
4.2.1 設(shè)計(jì)夾緊方案 20
4.2.2 確定夾緊元件 20
4.3 設(shè)計(jì)夾具體 20
4.4 選擇對(duì)刀裝置—對(duì)刀塊 21
4.5 計(jì)算銑削力 21
4.6 計(jì)算夾緊力 21
4.7 分析定位誤差 21
結(jié)論 23
致謝 24
參考文獻(xiàn) 25
1 緒論
1.1 本課題研究的目的及意義
在學(xué)習(xí)好專業(yè)知識(shí)之后，完成了機(jī)械加工畢業(yè)設(shè)計(jì)，后來(lái)進(jìn)行了實(shí)習(xí)。這次設(shè)計(jì)將機(jī)械加工基本理論使用到里面來(lái)，將實(shí)際生產(chǎn)的需要跟理論結(jié)合起來(lái)，對(duì)生產(chǎn)零件時(shí)的工藝問(wèn)題進(jìn)行分析，并且將這些問(wèn)題解決了，因?yàn)橛欣蠋煾瑢W(xué)們的幫助，現(xiàn)在對(duì)于夾具，車(chē)床，刀具的構(gòu)造，還有工作原理理解的更深，現(xiàn)在對(duì)圖紙的分析能力，設(shè)計(jì)能力都增強(qiáng)了不少，這也是我將來(lái)工作的一次實(shí)踐。
將機(jī)械加工基礎(chǔ)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)都完成了，完成這次論文之后，對(duì)我學(xué)習(xí)的專業(yè)知識(shí)再一次的進(jìn)行了溫習(xí)，而且讓我的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中去，對(duì)機(jī)械加工里面遇到的困難進(jìn)行分析，最終克服。
因?yàn)樽陨淼乃讲桓?，也沒(méi)有什么經(jīng)驗(yàn)，論文里面還有很多不好的地方，還希望老師幫我指出來(lái)。
1.2 機(jī)械加工工藝規(guī)程的概述
對(duì)產(chǎn)品的機(jī)械生產(chǎn)工藝流程還有操作辦法進(jìn)行規(guī)定就是機(jī)械生產(chǎn)工藝流程，在詳細(xì)的生產(chǎn)條件下，按照規(guī)定好的形式，將制定好的工藝流程還有操作辦法都用書(shū)面的形式卸下來(lái)，通過(guò)審批之后，可以對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo)。機(jī)械生產(chǎn)工藝規(guī)程所包含的東西有：產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝流程，每一道工序的詳細(xì)內(nèi)容，還有使用的機(jī)器，工藝裝備，產(chǎn)品有哪些需要檢驗(yàn)的項(xiàng)目，還有怎么進(jìn)行檢驗(yàn)，切削加工的量是多少，時(shí)間定額是多少等等。
1.3 機(jī)械加工藝規(guī)程的作用
1、是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要技術(shù)文件
對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行確定，是按照工藝學(xué)原理還有工藝試驗(yàn)，通過(guò)生產(chǎn)驗(yàn)證來(lái)進(jìn)行的。要想生產(chǎn)出來(lái)合格產(chǎn)品，這就是技術(shù)保證，可以確保生產(chǎn)單位生產(chǎn)活動(dòng)的重要理論指導(dǎo)。所以說(shuō)，進(jìn)行生產(chǎn)加工的時(shí)候，一定要嚴(yán)格按照工藝規(guī)程，不然的話，加工出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量就不能符合要求，生產(chǎn)率自然就變低了，有的加工出來(lái)的產(chǎn)品會(huì)是廢品。不過(guò)，工藝規(guī)程也不是說(shuō)一點(diǎn)都不能變化，對(duì)工人的改革來(lái)進(jìn)行總結(jié)，按照具體的生產(chǎn)狀況，對(duì)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，吸收，不斷改革當(dāng)下的工藝，不過(guò)審批的手續(xù)還是非常嚴(yán)格的。
2、是生產(chǎn)組織和生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù)
制定好生產(chǎn)計(jì)劃，在加工產(chǎn)品之前，要有充足的原材料跟坯料，設(shè)計(jì)好工藝裝備，進(jìn)行加工還有采購(gòu)，調(diào)整一下生產(chǎn)機(jī)器的負(fù)荷，制定好工作計(jì)劃，組織好操作工人，制定好工作定額，對(duì)成本進(jìn)行核算等等，這些都是我們?cè)O(shè)定工藝規(guī)程的基本依據(jù)。
3、是新建和擴(kuò)建工廠的技術(shù)依據(jù)
對(duì)生產(chǎn)單位進(jìn)行新建還有擴(kuò)大生產(chǎn)單位的時(shí)候，加工需要的機(jī)器，還有一些別的機(jī)器的類型，機(jī)器的數(shù)量，規(guī)格，生產(chǎn)車(chē)間的總面積，生產(chǎn)機(jī)器的格局，還有操作者的技術(shù)水平，操作者的技術(shù)水平等等，這些的基礎(chǔ)都是工藝流程，確定的時(shí)候按照生產(chǎn)類型來(lái)進(jìn)行。除了介紹的這些，先進(jìn)的工藝流程，可以進(jìn)行技術(shù)推廣，還能夠?qū)σ环N類型的產(chǎn)品生產(chǎn)來(lái)進(jìn)行指導(dǎo)。
1.4 工藝規(guī)程制訂的原則
設(shè)定工藝流程的時(shí)候，要注意質(zhì)量更優(yōu)，產(chǎn)量更高，成本更低，也就是說(shuō)確保加工產(chǎn)品質(zhì)量符合要求，讓他的經(jīng)濟(jì)效益最大化，在設(shè)定工藝規(guī)程的時(shí)候，還要注意下面幾點(diǎn)：
1、技術(shù)上一定要更加先進(jìn)，對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行制定的時(shí)候，先對(duì)現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外行業(yè)的技術(shù)狀況進(jìn)行了解，進(jìn)行一定的實(shí)驗(yàn)之后，設(shè)定符合當(dāng)下的工藝，還有工藝裝備。
2、經(jīng)濟(jì)上來(lái)說(shuō)，一定要合理，生產(chǎn)條件一定的情況下，可能滿足生產(chǎn)技術(shù)修的工藝規(guī)程有好幾種，這個(gè)時(shí)候，我們還要對(duì)每一個(gè)方案的成本來(lái)進(jìn)行核算，并且進(jìn)行對(duì)比，選擇成本最低的一個(gè)方案。
3、在對(duì)工藝流程進(jìn)行設(shè)定的時(shí)候，好的工作環(huán)境，工作條件是必須的，要確保操作者工作時(shí)候的安全性。所以說(shuō)，在對(duì)方案進(jìn)行制定的時(shí)候，最好用機(jī)械化，或者是自動(dòng)化，這樣一來(lái)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度就沒(méi)有那么大，并且對(duì)于環(huán)保也沒(méi)有什么壞的影響，符合環(huán)境法的規(guī)定。
加工產(chǎn)品的質(zhì)量，生產(chǎn)效率，生產(chǎn)成本他們是彼此有沖突的，所以說(shuō)，制定的工藝規(guī)程合理了，那么對(duì)于這三點(diǎn)的沖突可以很好的緩解，讓他們統(tǒng)一起來(lái)。
1.5 制訂工藝規(guī)程的步驟
1、將年生產(chǎn)綱領(lǐng)算出來(lái)，將生產(chǎn)類型確定下來(lái)。
2、對(duì)零件圖紙還有產(chǎn)品的裝配圖紙進(jìn)行分析，并且分析產(chǎn)品的工藝。
3、確定坯料。
4、將工藝路線寫(xiě)好。
5、將每一個(gè)工序的生產(chǎn)余量確定下來(lái)，算出來(lái)工序大小還有公差。
6、將每一道工序使用的機(jī)器還有刀具，夾具，量具，輔助工具都確定下來(lái)。
7、將切削使用量還有工時(shí)的定額都確定下來(lái)。
8、將每一個(gè)主要工序的技術(shù)要求，還有檢驗(yàn)的辦法都確定下來(lái)。
9、將工藝文件填寫(xiě)出來(lái)。
對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行指定的時(shí)候，一般首先調(diào)整一下之前初步定下來(lái)的內(nèi)容，這樣一來(lái)經(jīng)濟(jì)效益就變高了。在對(duì)工藝規(guī)程進(jìn)行執(zhí)行的時(shí)候，會(huì)有一些特別的狀況出現(xiàn)，比方說(shuō)新的技術(shù)，新的工藝，先進(jìn)的機(jī)器等等，一般都需要立即調(diào)整工藝規(guī)程，這樣才能符合生產(chǎn)需要。
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2 分析零件的作用、材料以及加工要求
2.1 分析零件的作用
這次設(shè)計(jì)的零件是倒擋撥叉，跟操作裝置零件一起使用，將滑動(dòng)齒輪撥動(dòng)，這樣輸出軸就可以實(shí)現(xiàn)倒轉(zhuǎn)。所以配合面Ф14H9、14H13槽還有下?lián)懿鎸?duì)精度都是有需求的。查看零件圖紙，這個(gè)零件是屬于叉架類的，構(gòu)造一點(diǎn)都不簡(jiǎn)單，不過(guò)形位公差精度的需求沒(méi)有那么高。精度要求。圖2-1倒檔撥叉零件圖：
圖2-1 倒檔撥叉零件圖
2.2 分析零件的材料
這個(gè)產(chǎn)品的原材料用的是ZG310-570，材料的鑄造性能，還有切削性能，耐磨性都相當(dāng)不錯(cuò)生，不過(guò)產(chǎn)品的構(gòu)造不簡(jiǎn)單，加工成型要通過(guò)鑄造來(lái)實(shí)現(xiàn)。ZG310-570這種材質(zhì)的詳細(xì)數(shù)據(jù)介紹如下：
彈性模量E/GPa：172～202；
泊松比μ：0.3；
正火或退火溫度/℃：870～890；
回火溫度/℃：620～680；
屈服強(qiáng)度σ0.2/MPa：310；
抗拉強(qiáng)度σb/MPa：570；
伸長(zhǎng)率δ5(%)：15；
斷面收縮率ψ(%)：21；
沖擊吸收功AKV/J：15；
2.3 分析零件的組成表面
1、18X27.93X24所在表面，還有端面；厚度為5mm加強(qiáng)筋，所在表面還有端面；R30，R36，R15，R19，R60表面還有端面；
2、23°斜面所在的表面還有端面；15°連接板所在表面還有端面；Ф24圓柱所在表面還有端面；Ф16圓柱所在表面還有端面；
3、Ф14H9孔所在表面還有端面；Ф14H13槽所在的前后及右端面所在表面還有端面；Ф8-7孔所在表面還有端面；
4、R8圓球面所在表面還有端面；D向視圖22下端面；H向視圖Ф1锪平孔所在表面還有端面；
2.4 分析零件的加工表面
1、Φ 24前后端面，經(jīng)加工后表面粗糙度達(dá)Ra25um；Ф14H9所在表面，經(jīng)加工后表面粗糙度達(dá)Ra6.3um；
2、開(kāi)檔23平面（前后端面）經(jīng)加工后表面粗糙度達(dá)Ra6.3um；14H13槽前后端面，經(jīng)加工后表面粗糙度達(dá)Ra12.5um；
3、Ф8.7孔，經(jīng)加工后表面粗糙度達(dá)Ra25um；19左端面，經(jīng)加工后表面粗糙度達(dá)Ra12.5um；
4、R15圓弧及左端面，經(jīng)加工后表面粗糙度達(dá)Ra25um；零件圖上沒(méi)有標(biāo)公差的，都是無(wú)須加工的面；
2.5 分析零件的形位公差
1、Ф14H9孔所在軸線，其直線度公差為Ф0.03；
2、開(kāi)檔23前后平面，相對(duì)于“Ф14H9孔所在軸線”的垂直度公差為0.25；
3、14H13槽前后兩端面，相對(duì)于“Ф8.7孔所在軸線”的對(duì)稱度公差為0.4；
3 設(shè)計(jì)零件的加工工藝規(guī)程
3.1 選擇零件的生產(chǎn)類型
零件的生產(chǎn)類型是生產(chǎn)的企業(yè)在一年的時(shí)間里面生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量。也就是正常說(shuō)的年生產(chǎn)綱領(lǐng)。其計(jì)算公式見(jiàn)下方：
式中N—零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，件/年；
Q—產(chǎn)品的年生產(chǎn)綱領(lǐng)，臺(tái)/年；
n—每臺(tái)產(chǎn)品中該零件的數(shù)量，件/臺(tái)；
a%--備品的百分率；
b%--廢品的百分率。
生產(chǎn)綱領(lǐng)是多少，對(duì)于產(chǎn)品的生產(chǎn)流程，還有加工組織形式的作用非常大，對(duì)于每一個(gè)工序需要的專業(yè)化程度起到?jīng)Q定性作用，對(duì)于每一個(gè)工序的自動(dòng)化程度也起到了決定性的作用，對(duì)于確定的工藝方式和工藝裝備都有關(guān)鍵性影響。
本次設(shè)計(jì)的零件其生產(chǎn)類型是批量生產(chǎn)。
3.2 選擇零件的制造形式
零件的制造方式主要有鑄件和鍛件2種，具體概述如下：
1、鑄件
零件毛坯形狀復(fù)雜的，加工的時(shí)候用鑄造比較好。現(xiàn)在的鑄造零件基本上都是用砂型來(lái)進(jìn)行的，還可以分成木模手工造型，金屬模機(jī)造型。木模手工造型加工出來(lái)的零件，精度不高，并且生產(chǎn)的面余量是很大的，效率差，可以用來(lái)生產(chǎn)單件小批量的或者是比較大的產(chǎn)品。金屬模機(jī)器造型，加工效率是很高的，并且產(chǎn)品精度很高，不過(guò)機(jī)器的花費(fèi)是很大的，鑄造產(chǎn)品的重量有一定的要求，可以用來(lái)生產(chǎn)大坯料的中小型零件。還有，有的質(zhì)量要求很高的零件，在加工的時(shí)候可以采用特種鑄造的辦法來(lái)進(jìn)行。
2、鍛件
鍛造基本上加工的都是強(qiáng)度要求非常高的鋼制件。鍛造有兩種，一種是自由鍛造，還有一種是模鍛造。自由鍛造可以通過(guò)手工來(lái)進(jìn)行，機(jī)器來(lái)進(jìn)行，或者是壓力機(jī)來(lái)進(jìn)行。通過(guò)這樣的方式生產(chǎn)出來(lái)的零件，精度不高，生產(chǎn)效率低，二七生產(chǎn)余量是很大的，并且產(chǎn)品的構(gòu)造不能復(fù)雜，所以要是加工產(chǎn)品是單件，或者是批量比較小的，還有比較大的零件都可以用這個(gè)方式來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。
自由鍛件不管是精度還是面的質(zhì)量都比不上模鍛件，并且模鍛件的形狀相對(duì)來(lái)說(shuō)更加復(fù)雜一些，所以這樣一來(lái)機(jī)械加工余量就沒(méi)有那么多，模鍛生產(chǎn)效率相對(duì)自由鍛件來(lái)說(shuō)高出不少，不過(guò)不管是機(jī)器還是鍛模都是比較特別的，所以它生產(chǎn)的零件基本上是批量很大的中小型。
本零件其制造形式確定為鑄造。鑄造零件的尺寸公差在確定的時(shí)候根據(jù)GB/T6414-1999這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)，確定機(jī)械生產(chǎn)余量的時(shí)候按照GB/T11351-89這個(gè)標(biāo)注，原材料是ZG310-570。因?yàn)樯a(chǎn)零件的構(gòu)造，還有形狀都比較復(fù)雜，加工毛坯的時(shí)候用砂型進(jìn)行鑄造。確定零件的尺寸公差等級(jí)是8-12級(jí)。加工余量等級(jí)為F~H。在這里，確定是九級(jí)。零件的余量為2mm，孔采用實(shí)心鑄造。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3-1。
圖2-1 倒檔撥叉毛坯圖
3.3 選擇零件的加工基準(zhǔn)
1、粗基準(zhǔn)的選擇
零件進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候，在第一道或者是最開(kāi)始的幾道工序，正常定位基準(zhǔn)用的是坯料上還沒(méi)有加工的面，這就是粗基準(zhǔn)，確定的粗基準(zhǔn)對(duì)于最小余量都是可以滿足的，這樣裝夾起來(lái)非常容易，還有產(chǎn)品有的不需要生產(chǎn)的面。這個(gè)產(chǎn)品的粗基準(zhǔn)選Ф24左端面。
2、精基準(zhǔn)的選擇
對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行確定的時(shí)候，要滿足基準(zhǔn)重合在一起，基準(zhǔn)統(tǒng)一在一起的原則。定位的時(shí)候非常簡(jiǎn)單，可靠性很高，這樣之后對(duì)重要表面進(jìn)行生產(chǎn)就有了比較好的準(zhǔn)備。這個(gè)產(chǎn)品的粗基準(zhǔn)選Ф24內(nèi)孔及端面。
3.4 設(shè)計(jì)零件的工藝路線
制定工藝路線是為了讓產(chǎn)品的形狀要求，尺寸精度等技術(shù)要求都能夠滿足，所以設(shè)定的工藝路線一定要合理。因?yàn)檫@個(gè)零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)是批量，所以用的機(jī)床是通用機(jī)床，夾具是專用夾具，要讓工序盡可能的集中起來(lái)，這樣一來(lái)生產(chǎn)率就變高了，并且使用的機(jī)床也沒(méi)有那么多，自然產(chǎn)品的成本就變低了?，F(xiàn)在設(shè)定的工藝路線下面進(jìn)行介紹：
方案1：
工序1、鑄造；
工序2、熱處理；
工序3、銑Ф24前端面；
工序4、銑Ф24后端面；
工序5、鉆Ф14H9孔；
工序6、銑R15圓弧及平面；
工序7、銑開(kāi)檔23平面；
工序8、銑14H13槽前后及右端面；
工序9、鉆Ф8.7孔，锪Ф12孔；
工序10、清洗；
工序11 、終檢；
工序12、入庫(kù)；
方案2：
工序1、鑄造；
工序2、熱處理；
工序3、鉆Ф14H9孔；
工序4、銑R15圓弧及平面；
工序5、銑Ф24前后端面；
工序6、擴(kuò)Ф14H9孔；
工序7、銑開(kāi)擋23平面；
工序8：銑14H13槽前后及右端面；
工序9、鉆Ф8.7孔，锪Ф12孔；
工序10、清洗；
工序11 、終檢；
工序12、入庫(kù)；
方案1的加工滿足了先面后孔的原則，在對(duì)后面的工序進(jìn)行加工是時(shí)候，其采用的定位面和定位孔都是比較合適的，尺寸、要求都是可以滿足的。方案2首先沒(méi)有滿足先面后孔的原則，在對(duì)后面工序進(jìn)行加工的時(shí)候，其基準(zhǔn)的選擇也是不合理，并且定位也不方便。本次工藝選擇方案1。
3.5 選擇零件的加工工藝裝備
這個(gè)零件需要生產(chǎn)的面有內(nèi)孔，倒角，端面，槽，23開(kāi)檔平面等，使用的原材料是ZG310-570。需要滿足公差等級(jí)的需要，還要滿足表面粗糙度的需求，查看相關(guān)材料，它的生產(chǎn)辦法就是這樣選擇的。具體如下：
1、銑加工
（1）加工設(shè)備：X52K立式銑床；
（2）裝夾夾具：專用夾具；
（3）加工刀具：三面刃銑刀；
（4）測(cè)量量具：游標(biāo)卡尺。
2、鉆加工
（1）加工設(shè)備：Z525立式鉆床；
（2）裝夾夾具：專用夾具；
（3）加工刀具：麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆和锪孔鉆；
（4）測(cè)量量具：游標(biāo)卡尺。
3.6 確定零件的機(jī)加工余量
工序1、鑄造；
工序2、熱處理；
工序3、銑Ф24前端面；
參照機(jī)床切削加工手冊(cè)，切削用量的內(nèi)容，確定余量是2mm；
工序4、銑Ф24后端面；
參照機(jī)床切削加工手冊(cè)，切削用量的內(nèi)容，確定余量是2mm；
工序5、鉆Ф14H9孔
工步1、鉆Ф14H9孔的底孔；
參照機(jī)床切削加工手冊(cè)，切削用量的內(nèi)容，確定余量是2.5mm；
工步2、擴(kuò)Ф14H9孔；
參照機(jī)床切削加工手冊(cè)，切削用量的內(nèi)容，確定余量是4.4mm；
工步3、鉸Ф14H9孔；
參照機(jī)床切削加工手冊(cè)，切削用量的內(nèi)容，確定余量是0.1mm；
工序6、銑R15圓弧及平面；
參照機(jī)床切削加工手冊(cè)，切削用量的內(nèi)容，確定余量是2mm；
工序7、銑開(kāi)檔23平面；
工步1、粗銑開(kāi)檔23平面；
參照機(jī)床切削加工手冊(cè)，切削用量的內(nèi)容，確定余量是1.5mm；
工步2、半精銑開(kāi)檔23平面；
參照機(jī)床切削加工手冊(cè)，切削用量的內(nèi)容，確定余量是0.5mm；
工序8、銑14H13槽前后及右端面；
參照機(jī)床切削加工手冊(cè)，切削用量的內(nèi)容，確定余量是2mm；
工序9、鉆Ф8.7孔，锪Ф12孔；
工步1、鉆Ф8.7孔的底孔；
參照機(jī)床切削加工手冊(cè)，切削用量的內(nèi)容，確定余量是2.5mm；
工步2、鉆Ф8.7孔；
參照機(jī)床切削加工手冊(cè)，切削用量的內(nèi)容，確定余量是1.85mm；
工步3、锪Ф12孔；
參照機(jī)床切削加工手冊(cè)，切削用量的內(nèi)容，確定余量是1.6mm；
工序10、清洗；
工序11 、終檢；
工序12、入庫(kù)。
3.7 確定零件的切削用量、計(jì)算加工工時(shí)
工序1、鑄造；
工序2、熱處理；
工序3、銑Ф24前端面；
1、加工本工步選擇的機(jī)床：X52K立式銑床
2、加工本工步選擇的刀具：三面刃銑刀；
3、測(cè)量本工步選擇的工具：游標(biāo)卡尺；
4、加工本工步選擇的背吃刀量2；
5、加工本工步選擇的進(jìn)給量0.2；
6、加工本工步暫取切削速度80；
7、機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)速度的確定，機(jī)床加工時(shí)實(shí)際切削速度的確定
，取300
8、加工本工步需要的基本時(shí)間
，其中：L=24，則
9、加工本工步需要的輔助時(shí)間
，其中：，則
工序4、銑Ф24后端面；
1、加工本工步選擇的機(jī)床：X52K立式銑床
2、加工本工步選擇的刀具：三面刃銑刀；
3、測(cè)量本工步選擇的工具：游標(biāo)卡尺；
4、加工本工步選擇的背吃刀量2；
5、加工本工步選擇的進(jìn)給量0.2；
6、加工本工步暫取切削速度80；
7、機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)速度的確定，機(jī)床加工時(shí)實(shí)際切削速度的確定
，取300
8、加工本工步需要的基本時(shí)間
，其中：L=24，則
9、加工本工步需要的輔助時(shí)間
，其中：，則
工序5、鉆Ф14H9孔
工步1、鉆Ф14H9孔的底孔；
1、加工本工步選擇的機(jī)床：Z525立式鉆床；
2、加工本工步選擇的刀具：麻花鉆；
3、測(cè)量本工步選擇的工具：游標(biāo)卡尺；
4、加工本工步選擇的背吃刀量2.5；
5、加工本工步選擇的進(jìn)給量0.1；
6、加工本工步暫取切削速度8；
7、機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)速度的確定，機(jī)床加工時(shí)實(shí)際切削速度的確定
，取525
8、加工本工步需要的基本時(shí)間
，其中：L=46，則
9、加工本工步需要的輔助時(shí)間
，其中：，則
工步2、擴(kuò)Ф14H9孔；
1、加工本工步選擇的機(jī)床：Z525立式鉆床；
2、加工本工步選擇的刀具：擴(kuò)孔鉆；
3、測(cè)量本工步選擇的工具：游標(biāo)卡尺；
4、加工本工步選擇的背吃刀量4.4；
5、加工本工步選擇的進(jìn)給量0.1；
6、加工本工步暫取切削速度12.5；
7、機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)速度的確定，機(jī)床加工時(shí)實(shí)際切削速度的確定
，取331
8、加工本工步需要的基本時(shí)間
，其中：L=46，則
9、加工本工步需要的輔助時(shí)間
，其中：，則
工步3、鉸Ф14H9孔；
1、加工本工步選擇的機(jī)床：Z525立式鉆床；
2、加工本工步選擇的刀具：鉸孔鉆；
3、測(cè)量本工步選擇的工具：游標(biāo)卡尺；
4、加工本工步選擇的背吃刀量0.1；
5、加工本工步選擇的進(jìn)給量0.1；
6、加工本工步暫取切削速度15；
7、機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)速度的確定，機(jī)床加工時(shí)實(shí)際切削速度的確定
，取331
8、加工本工步需要的基本時(shí)間
，其中：L=46，則
9、加工本工步需要的輔助時(shí)間
，其中：，則
工序6、銑R15圓弧及平面；
1、加工本工步選擇的機(jī)床：X52K立式銑床
2、加工本工步選擇的刀具：三面刃銑刀；
3、測(cè)量本工步選擇的工具：游標(biāo)卡尺；
4、加工本工步選擇的背吃刀量2；
5、加工本工步選擇的進(jìn)給量0.2；
6、加工本工步暫取切削速度80；
7、機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)速度的確定，機(jī)床加工時(shí)實(shí)際切削速度的確定
，取300
8、加工本工步需要的基本時(shí)間
，其中：L=31，則
9、加工本工步需要的輔助時(shí)間
，其中：，則
工序7、銑開(kāi)檔23平面；
工步1、粗銑開(kāi)檔23平面；
1、加工本工步選擇的機(jī)床：X52K立式銑床
2、加工本工步選擇的刀具：三面刃銑刀；
3、測(cè)量本工步選擇的工具：游標(biāo)卡尺；
4、加工本工步選擇的背吃刀量1.5；
5、加工本工步選擇的進(jìn)給量0.2；
6、加工本工步暫取切削速度80；
7、機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)速度的確定，機(jī)床加工時(shí)實(shí)際切削速度的確定
，取300
8、加工本工步需要的基本時(shí)間
，其中：L=34，則
9、加工本工步需要的輔助時(shí)間
，其中：，則
工步2、半精銑開(kāi)檔23平面；
1、加工本工步選擇的機(jī)床：X52K立式銑床
2、加工本工步選擇的刀具：三面刃銑刀；
3、測(cè)量本工步選擇的工具：游標(biāo)卡尺；
4、加工本工步選擇的背吃刀量0.5；
5、加工本工步選擇的進(jìn)給量0.25；
6、加工本工步暫取切削速度90；
7、機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)速度的確定，機(jī)床加工時(shí)實(shí)際切削速度的確定
，取375
8、加工本工步需要的基本時(shí)間
，其中：L=34，則
9、加工本工步需要的輔助時(shí)間
，其中：，則
工序8、銑14H13槽前后及右端面；
1、加工本工步選擇的機(jī)床：X52K立式銑床
2、加工本工步選擇的刀具：三面刃銑刀；
3、測(cè)量本工步選擇的工具：游標(biāo)卡尺；
4、加工本工步選擇的背吃刀量2；
5、加工本工步選擇的進(jìn)給量0.2；
6、加工本工步暫取切削速度80；
7、機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)速度的確定，機(jī)床加工時(shí)實(shí)際切削速度的確定
，取300
8、加工本工步需要的基本時(shí)間
，其中：L=18，則
9、加工本工步需要的輔助時(shí)間
，其中：，則
工序9、鉆Ф8.7孔，锪Ф12孔；
工步1、鉆Ф8.7孔的底孔；
1、加工本工步選擇的機(jī)床：Z525立式鉆床；
2、加工本工步選擇的刀具：麻花鉆；
3、測(cè)量本工步選擇的工具：游標(biāo)卡尺；
4、加工本工步選擇的背吃刀量2.5；
5、加工本工步選擇的進(jìn)給量0.1；
6、加工本工步暫取切削速度8；
7、機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)速度的確定，機(jī)床加工時(shí)實(shí)際切削速度的確定
，取525
8、加工本工步需要的基本時(shí)間
，其中：L=47，則
9、加工本工步需要的輔助時(shí)間
，其中：，則
工步2、鉆Ф8.7孔；
1、加工本工步選擇的機(jī)床：Z525立式鉆床；
2、加工本工步選擇的刀具：麻花鉆；
3、測(cè)量本工步選擇的工具：游標(biāo)卡尺；
4、加工本工步選擇的背吃刀量1.85；
5、加工本工步選擇的進(jìn)給量0.1；
6、加工本工步暫取切削速度12.5；
7、機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)速度的確定，機(jī)床加工時(shí)實(shí)際切削速度的確定
，取525
8、加工本工步需要的基本時(shí)間
，其中：L=47，則
9、加工本工步需要的輔助時(shí)間
，其中：，則
工步3、锪Ф12孔；
1、加工本工步選擇的機(jī)床：Z525立式鉆床；
2、加工本工步選擇的刀具：锪孔鉆；
3、測(cè)量本工步選擇的工具：游標(biāo)卡尺；
4、加工本工步選擇的背吃刀量1.6；
5、加工本工步選擇的進(jìn)給量0.1；
6、加工本工步暫取切削速度12.5；
7、機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)速度的確定，機(jī)床加工時(shí)實(shí)際切削速度的確定
，取331
8、加工本工步需要的基本時(shí)間
，其中：L=2，則
9、加工本工步需要的輔助時(shí)間
，其中：，則
工序10、清洗；
工序11 、終檢；
工序12、入庫(kù)。
4 設(shè)計(jì)銑開(kāi)檔23平面的專用夾具
4.1 設(shè)計(jì)定位方案，確定定位元件
4.1.1 設(shè)計(jì)定位方案
1、設(shè)計(jì)倒檔撥叉定位方案
（1）Ф24左端面和心軸Ф25端面定位，限制3自由度。分析零件為了增加零件加工的穩(wěn)定性，采用2個(gè)可調(diào)支承和31后端面輔助定位。
（2）Ф14H9孔和心軸Ф14外圓定位，限制2自由度。
（3）25左端面和工件插銷(xiāo)定位，限制1自由度。
2、設(shè)計(jì)對(duì)刀底座定位方案
（1）對(duì)刀底座下端面和夾具體定位，限制3自由度。
（2）對(duì)刀底座上面開(kāi)了2個(gè)孔，一個(gè)孔內(nèi)安裝圓柱銷(xiāo)定位，限制2自由度。一個(gè)孔內(nèi)安裝菱形銷(xiāo)定位，限制1自由度。
4.1.2 確定定位元件
1、確定倒檔撥叉定位元件：
心軸，2個(gè)可調(diào)支承和工件插銷(xiāo)。
2、確定對(duì)刀底座定位元件：
夾具體，圓柱銷(xiāo)和菱形銷(xiāo)。結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖4-1：
圖4-1 夾具裝配圖
4.2 設(shè)計(jì)夾緊方案，確定夾緊元件
4.2.1 設(shè)計(jì)夾緊方案
1、設(shè)計(jì)倒檔撥叉夾緊方案
（1）利用心軸，六角螺母、夾緊盤(pán)對(duì)工件進(jìn)行上下方向夾緊；
（2）為增加零件加工時(shí)候的穩(wěn)定性，利用彈簧、六角螺母、連接螺栓、移動(dòng)壓板等對(duì)工件進(jìn)行輔助夾緊。
2、設(shè)計(jì)對(duì)刀底座夾緊方案
利用2個(gè)內(nèi)六角螺栓對(duì)角線方向夾緊。
4.2.2 確定夾緊元件
1、確定倒檔撥叉夾緊元件：
心軸，六角螺母、夾緊盤(pán)；彈簧、六角螺母、連接螺栓、移動(dòng)壓板、墊圈等。
2、確定對(duì)刀底座夾緊元件：
2個(gè)內(nèi)六角螺栓。
4.3 設(shè)計(jì)夾具體
這個(gè)部分用來(lái)進(jìn)行連接，或者是對(duì)夾具上每一個(gè)零部件來(lái)進(jìn)行固定，這樣就讓這個(gè)零件就形成一個(gè)整體的基礎(chǔ)部件，跟機(jī)床的有關(guān)零部件連接起來(lái)，進(jìn)行對(duì)定，這樣夾具跟機(jī)床彼此所處的地點(diǎn)就是正確的。本夾具體采用HT200灰鑄鐵，生產(chǎn)方式鑄造。結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4-2夾具體。
圖4-2 夾具體零件圖
4.4 選擇對(duì)刀裝置—對(duì)刀塊
對(duì)刀塊是用來(lái)確保加工產(chǎn)品跟刀之間所處地點(diǎn)正確。所謂對(duì)刀元件，就是在進(jìn)行生產(chǎn)之前，對(duì)刀具所處地點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)，比方說(shuō)對(duì)刀塊。所謂引導(dǎo)元件，就是用來(lái)對(duì)刀具所處地點(diǎn)進(jìn)行確定，并且?guī)е秾?duì)產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)的元件。
本次對(duì)刀裝置采用直角對(duì)刀塊，標(biāo)準(zhǔn)為GB/ 2240-1991。
4.5 計(jì)算銑削力
計(jì)算公式為
，，，，，，，z=24，。得 F=1090N
4.6 計(jì)算夾緊力
。
=1.5；=1.1；=1.1；=1.1；=1.3；=1.0。
=2.6
實(shí)際夾緊力：。其中：，
，取螺栓預(yù)緊力。
選M8雙頭螺栓，材料為45#鋼。
則，小于45#鋼的許用拉應(yīng)力
可以使用M8雙頭螺栓。
4.7 分析定位誤差
本次加工的工序是23開(kāi)檔平面，其表面粗糙度要求為Ra6.3um。定位后的加工精度肯定能夠保證。通過(guò)前面的設(shè)計(jì)，本次定位采用的定位元件有：心軸和工件插銷(xiāo)。具體分析如下：
心軸主要是限制零件的軸向和徑向尺寸的，通過(guò)對(duì)心軸零件圖的分析，其定位誤差也是在允許的范圍之內(nèi)的。工件插銷(xiāo)是標(biāo)準(zhǔn)件，《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查，其尺寸要求及形位公差要求可以得到保證，工件插銷(xiāo)主要限制零件的轉(zhuǎn)動(dòng)。
結(jié)論
在學(xué)校將基礎(chǔ)課都學(xué)完之后，又學(xué)習(xí)了機(jī)械制造技術(shù)這門(mén)學(xué)科。這次設(shè)計(jì)，其實(shí)也是一次完整的社會(huì)實(shí)踐，這其實(shí)也是給我總結(jié)之前學(xué)習(xí)知識(shí)的一次機(jī)會(huì)，完成這次設(shè)計(jì)之后，對(duì)我所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行了全面的溫習(xí)，將實(shí)踐跟理論很好的聯(lián)系起來(lái)。所以說(shuō)，對(duì)于我的大學(xué)生涯來(lái)說(shuō)，它是非常重要的。
對(duì)我來(lái)說(shuō)，畢業(yè)設(shè)計(jì)其實(shí)也是為我將來(lái)的工作打一個(gè)基礎(chǔ)，希望完成這次論文之后，不管是對(duì)問(wèn)題的分析，還是對(duì)困難的克服，查找相關(guān)資料的能力都提升了不少。因?yàn)槲易陨硭接邢?，也沒(méi)有那么長(zhǎng)時(shí)間，所以設(shè)計(jì)里還有很多不好的地方，老師們要是發(fā)現(xiàn)了幫我指出來(lái)，我好改正。
致謝
完成畢業(yè)論文之后，學(xué)到了不少書(shū)本上學(xué)不到的東西，對(duì)于專業(yè)技能也是提升了不少。盡管這次論文對(duì)我的專業(yè)知識(shí)不能全面的考查，但是我能夠發(fā)現(xiàn)，自己的知識(shí)面還是不夠廣，所以還是要繼續(xù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，讓自己能夠變得更好。一開(kāi)始做畢業(yè)論文，我都不知道怎么去進(jìn)行，不過(guò)因?yàn)檎撐闹笇?dǎo)老師的幫助，我才能一步步的將論文完成。
論文里面的圖紙畫(huà)的不是很好，不過(guò)，因?yàn)槔蠋煹膸兔?，加上我的努力，最終還是畫(huà)出了符合要求的圖紙，想想還是蠻自豪的，這就是我自己思維的一種體現(xiàn)。
這次論文寫(xiě)好的時(shí)候，我覺(jué)得身上的重?fù)?dān)都卸下來(lái)了，不是因?yàn)椴恍枰獙?xiě)論文了，是因?yàn)閺漠厴I(yè)論文里面學(xué)到了很多專業(yè)知識(shí)，做人的道理，將學(xué)到的專業(yè)知識(shí)用到設(shè)計(jì)里面去。盡管在進(jìn)行畢業(yè)論文的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)遇到難題，不過(guò)，老師幫著我一個(gè)一個(gè)的克服了，所以，在這里我要對(duì)論文指導(dǎo)老師表示深刻的感謝。
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