一四擋變速叉的銑寬10叉口兩端面夾具設計及加工工藝分析含非標7張CAD圖.zip

一四擋變速叉的銑寬10叉口兩端面夾具設計及加工工藝分析含非標7張CAD圖.zip,一四擋,變速,10,叉口兩,端面,夾具,設計,加工,工藝,分析,非標,CAD 摘要 生產(chǎn)對零件進行夾緊用的是夾具，在生產(chǎn)進行的時候夾具不能缺少?，F(xiàn)在產(chǎn)品的尺寸有改變，很多夾具都永不了，所以，設計一款專用夾具就非常必要了。對專用夾具進行設計的時候，對產(chǎn)品怎么定位，怎么夾緊，夾具有哪些構(gòu)成等。 論文研究的就是一個四檔變速叉零件，分析了它的生產(chǎn)工藝，設計銑叉口兩端面的夾具。分析產(chǎn)品的構(gòu)造，對產(chǎn)品的工藝進行了解，之后將坯料的構(gòu)造設計出來，確定好產(chǎn)品的生產(chǎn)基準，將產(chǎn)品的工藝路線設計出來；之后，算出來每一道工序的具體數(shù)據(jù)，尤其是將每一道工序使用的裝配還有切削量都確定下來；生產(chǎn)的時候，將工藝過程卡還有工序卡都寫出來。之后設計專用夾具對銑叉口兩端面進行生產(chǎn)，將定位基準確定好，將定位零件設計出來，分析并且計算出來切削力還有夾緊力的大小。在定位的時候會有偏差，分析這個偏差，對夾具構(gòu)造哪些好還有不好的地方進行分析，之后要繼續(xù)改進。 關鍵詞：專用夾具、變速叉、工藝路線、切削量、定位基準 Abstract Fixtures are used to clamp parts in production. Fixtures are indispensable in production. Now the size of the product has changed, many fixtures will never be able to, so it is necessary to design a special fixture. When designing the special fixture, how to locate the product, how to clamp the fixture, and what constitutes the fixture, etc. This paper studies a four-speed transmission fork part, analyses its production process, and designs clamps for milling both ends of the fork. After analyzing the structure of the product and understanding the process of the product, the structure of the blank is designed, the production benchmark of the product is determined, and the process route of the product is designed; after that, the specific data of each process is calculated, especially the assembly and cutting quantity used in each process are determined. In production, process cards and process cards are written out. After that, the special fixture is designed to produce the two ends of the milling fork, the positioning datum is determined, the positioning parts are designed, and the cutting force and clamping force are analyzed and calculated. When positioning, there will be deviation. Analyse the deviation, analyze the good and bad parts of fixture structure, and then continue to improve. Key words: special fixture, speed change fork, technological route, cutting quantity, positioning datum 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 引言 1 1.1 機床夾具的概述 1 1.2 機床夾具的發(fā)展方向 1 1.3 機床夾具在機械加工中的作用 2 1.4 夾具設計的特點和基本要求 2 第2章 計算生產(chǎn)綱領、確定生產(chǎn)類型 4 2.1生產(chǎn)綱領 4 2.2生效率分析 4 2.3生產(chǎn)類型 5 第3章 零件的分析 6 3.1零件的作用 6 3.2零件的工藝分析 6 3.3零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 7 第4章 工藝規(guī)程設計 8 4.1確定毛坯的制造形式及毛坯余量選定 8 4.2基面的選擇 9 4.3確定各工序的加工余量 10 4.4制訂工藝路線 10 4.5 確定切削用量以及時間定額 12 第5章 銑床夾具設計 25 5.1 問題的提出 25 5.2 定位基準的選擇 25 5.3定位元件的設計 25 5.4定位誤差分析 27 5.5 切削力的計算與夾緊力分析 28 5.6夾具設計及操作簡要說明 28 結(jié)論 29 謝 辭 30 參 考 文 獻 31 IV 第1章 引言 1.1 機床夾具的概述 切削生產(chǎn)用到機床夾具，可以對加工產(chǎn)品所處地點進行確定，將它緊緊的固定在工藝裝備上。他可以確保生產(chǎn)產(chǎn)品的精度，將生產(chǎn)率提高，將工人的勞動強度減輕，這樣機床的工藝性能就可以完全發(fā)揮出來。所以，在機械生產(chǎn)里面機床夾具的是非常重要的。 設計工藝裝備的時候機床夾具設計是非常重要的，可以確保加工產(chǎn)品質(zhì)量，還能將生產(chǎn)率提高?，F(xiàn)在我們國家很多專用夾具都在更新，要想將加工成本變低，防止浪費材質(zhì)，所以就使用技術數(shù)控機床柔性生產(chǎn)。最近這些年，出來了很多新的加工技術，所以機床夾具的要求也變高了。 1.2 機床夾具的發(fā)展方向 1、夾具元件多功能模塊化 用的時候可以一個使用，還能跟別的零部件組合起來用。比方說現(xiàn)在用的很多定位夾緊座，定位壓緊支承等，他們的功能比較多，可以進行定位，夾緊還有調(diào)整；一個拿來用，也能夠跟別的零部件組裝在一起，T形基礎跟方箱組裝一起，這樣就可以對很多個一樣或者是不一樣的產(chǎn)品進行裝夾，用了這樣的夾具，機器停機的時間就變少了，對于數(shù)控，生產(chǎn)中心機床的性能就可以最大化的發(fā)揮出來。 2、高強度、高剛性、高精度 要想讓勞動生產(chǎn)率變高，將產(chǎn)品的生產(chǎn)時間變短，產(chǎn)品的生產(chǎn)現(xiàn)在發(fā)展方向是速度更快，切削量更大，工序集中程度很高，定位夾緊好產(chǎn)品之后，對產(chǎn)品進行銑，鉆，鏜等工序的生產(chǎn)。切削力不管是大小還是方向都一直在改變，那么柔性夾具自身在用的時候不管是強度還是剛度都要很高，這樣對產(chǎn)品的生產(chǎn)精度才能滿足。 3、專用夾具、組合夾具、成組夾具一體化 現(xiàn)代化生產(chǎn)機器功能更多，這樣工藝就高度集中在一起，產(chǎn)品進行一次定位裝夾，生產(chǎn)工序可以進行很多道，所以需要的夾具系統(tǒng)必須是通用的，并且可以來回使用的組合型的，可以調(diào)整的，這個夾具的組成零部件是統(tǒng)一標準化的，因為零部件組裝形式不一樣，構(gòu)造不一樣，并且能夠來回進行使用，生產(chǎn)不管是單件還是小批量都能夠拿來用。這樣的夾具系統(tǒng)擁有組合夾具的很多好處，組裝的時候就跟專用夾具一樣，非常簡單還很可靠，成組夾具的好處在它身上也有體現(xiàn)。為了方便連接夾具跟機床，那么夾具體有同一標準進行定位，這樣專用夾具，成組夾具的發(fā)展方向就是一體化，組合化，這樣現(xiàn)代化生產(chǎn)機器的要求就可以滿足了。 4、工件夾緊快速化、自動化 要想將生產(chǎn)產(chǎn)品的輔助時間變短，將操作者的勞動強度變輕，裝夾還有拆卸零件的時候可以實現(xiàn)自動化。原先夾緊零件的時候功能只有一個，緊固零件現(xiàn)在已經(jīng)變成可以調(diào)整的板塊，這樣不管是組裝還是夾緊都非?？?。生產(chǎn)零件批量大的，想產(chǎn)品能夠自動化快速進行夾緊，那么就要使用液壓夾具，氣動夾具。 1.3 機床夾具在機械加工中的作用 1、確保產(chǎn)品的生產(chǎn)精度，維持加工零件的質(zhì)量沒有變化 2、將生產(chǎn)率變高，將生產(chǎn)成本變低 3、將操作者的勞動條件變好 4、進行流水線生產(chǎn)的時候，要想將生產(chǎn)效率變高，那么生產(chǎn)結(jié)節(jié)拍就可以平衡。 1.4 夾具設計的特點和基本要求 設計夾具的特征是： 1、設計者一定要按照實際情況來對夾具進行設計。 2、設計夾具的兩個事項就是確保產(chǎn)品質(zhì)量，確保生產(chǎn)率，最重要的是確保產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。 3、對整個夾具構(gòu)造來說，最關鍵的部分就是夾緊裝置。 4、設計的時候用組合生產(chǎn)，修配還有調(diào)整等，這樣對夾具的加工精度可以確保，盡量對修配跟調(diào)整進行思考，要想對精度進行確保只依靠完全互換是不行的。 5、設計時間不長，強度，剛度不需要算。 設計要求是下面幾點： 1、按照它的使用途徑和生產(chǎn)規(guī)模設計夾具的構(gòu)造，將產(chǎn)品質(zhì)量，效率還有便利，經(jīng)濟性關系處理好。 2、確保加工產(chǎn)品的精度。 3、用起來要便利，夾緊，測量，查看，排屑，運輸，安全都要能確保。 4、對構(gòu)造工藝性要注重，生產(chǎn)，裝配，檢驗還有維修這些問題都要考慮進去，那么生產(chǎn)成本就變低了。 第2章 計算生產(chǎn)綱領、確定生產(chǎn)類型 2.1生產(chǎn)綱領 生產(chǎn)綱領：在計劃時間里，生產(chǎn)單位應該生產(chǎn)多少數(shù)量還有進度計劃。用下面的式子可以將產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領算出來： N=Qn(1+a+) 式中： N——零件的生產(chǎn)綱領（件/年） Q——機器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年） n——每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量（件/臺） a——備品百分率 ——廢品百分率 2.2生效率分析 工作人員根據(jù)設定的工作辦法，完成的程度就是效率。主要對單純的生產(chǎn)能力進行考核，對技術，材質(zhì)等別的是想不需要考慮。 1）標準工時：標準工時=標準作業(yè)時間+輔助時間? 在正常狀況下，將產(chǎn)品從坯料加工成成品，對成品實現(xiàn)的有效動作時間有影響，這個里面包括直接工時還有間接工時。也就是生產(chǎn)每一個零件花費所有有效時間總和。 ?a\標準工時：標準工時=生產(chǎn)一個良品的作業(yè)時間。 b\標準工時=正常工時+寬放時間=正常工時×（1+寬放率） c\工廠使用的寬放率一般在10%～20%，有的工種比較特別的，寬放率可以稍微放的大一點。 d\正常工時是人工操作單元工時+機器自動作業(yè)工時的總和。 2）加工辦法：現(xiàn)在每一個工作的有效時間都要測定，要注意生產(chǎn)產(chǎn)品加工工時，對生產(chǎn)單位的均衡程度，還有生產(chǎn)環(huán)境對操作者有哪些影響等，將標準工時都算出來。 生產(chǎn)率＝（產(chǎn)出數(shù)量×標準工時）÷（日工作小時×直接人工數(shù)）×100%? 2.3生產(chǎn)類型 按照生產(chǎn)綱領的大小對它進行分類： 1.生產(chǎn)單件：生產(chǎn)數(shù)量很少，并且產(chǎn)品的構(gòu)造，大小都不一樣，并且基本不重復。 2.生產(chǎn)批量進行：產(chǎn)品的加工數(shù)量很多，一年加工一樣的產(chǎn)品有好幾個批次，生產(chǎn)是周期性重復進行的。而且小批量生產(chǎn)跟單件生產(chǎn)差不多，大批生產(chǎn)就跟大量生產(chǎn)差不多。 3.大量生產(chǎn)：在某一類型產(chǎn)品生產(chǎn)數(shù)量很多，并且很多生產(chǎn)地點都是重復進行的，工序都是一樣。 怎么看生產(chǎn)類型，主要是按照產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量還有產(chǎn)品的特征，詳細的在表1--1。 表1-1： 生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領的關系 生產(chǎn)類型 重型 （零件質(zhì)量大于2000kg） 中型 （零件質(zhì)量為100-2000kg） 輕型 （零件質(zhì)量小于100kg） 單件生產(chǎn) 小于等于5 小于等于20 小于等于100 小批生產(chǎn) 5-100 20-200 100-500 中批生產(chǎn) 100-300 200-500 500-5000 大批生產(chǎn) 300-1000 500-5000 5000-50000 大量生產(chǎn) 大于1000 大于5000 大于50000 需要生產(chǎn)的量：Q=50000臺/年，n=1件/臺；按照實際生產(chǎn)的需要，備品率α和廢品率β數(shù)值是10%和1%。放到式子里面算這個產(chǎn)品的生產(chǎn)綱領 N=50000×1×（1+10%）×（1+1%）=55550件/年 這個產(chǎn)品是輕型的，按照標1-1，這個產(chǎn)品生產(chǎn)類型是大批的。 第3章 零件的分析 3.1零件的作用 論文設計的零件是四檔變速叉，圖1里面是它的零件圖。在機床變速裝置里面，是進行換檔的，根據(jù)要求讓主軸進行回轉(zhuǎn)動作，那么速度跟扭矩就都是需要的。零件上面的φ22孔跟操作裝置連接起來，下面的叉口是用來跟控制齒輪在的那個軸進行連接的。因為上面的力，下面的齒輪就被撥動實現(xiàn)變速。 圖1 一四檔變速叉零件圖 3.2零件的工藝分析 生產(chǎn)這個產(chǎn)品的面還有孔，詳細的技術要求是： 1.Φ22后端面 2.Φ22前端面 3.Φ22孔 4.寬10叉口兩端面 5.Φ14端面 6.Φ14孔 7.Φ3孔 8.M12×1.25螺紋孔 9.叉口內(nèi)側(cè)面 10.R75端面 11.寬3槽 3.3零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝說的就是設計的產(chǎn)品對使用需求滿足之后，加工的可行性跟經(jīng)濟性。產(chǎn)品構(gòu)造的工藝性主要包括下面幾點： 1、 將工藝凸臺通過車床的小刀架加工出來，那么可以對下面燕尾槽導軌面進行生產(chǎn)，那么裝夾就非常便利。 2、 加工出裝夾工藝面在錐形零件上，裝夾就便利了。 3、 不要安排傾斜的加工面，這樣裝夾次數(shù)就變少了。 4、 將中間孔擴大或者是改成通孔，那么裝夾的次數(shù)就少了，確?？淄S度。 5、 所有需要加工的面都在一個面，那么走刀只需要一次，調(diào)整時間就少了。 6、 錐度一樣，調(diào)整一次就行了。 7、 軸上面鍵槽，沉割槽還有過度圓角都應該一樣，這樣刀的類型就少了。 8、 最下面的弧是圓的，加工只能是對一件進行垂直進刀生產(chǎn)，改成平面可以很多件進行生產(chǎn)。 9、 產(chǎn)品生產(chǎn)需要很多刀，那么每一段的長都應該是靠近那一段長的整數(shù)倍，車刀的距離就是間距，刀架移動間距的長度就行了。 10、 不要對內(nèi)表面，內(nèi)凹面進行生產(chǎn)，這樣效率也高，精度也高。 11、 留個退刀槽才能對螺紋進行生產(chǎn)，也可以有螺紋尾扣，這樣退刀方便。 12、 磨削生產(chǎn)的時候，每一個面之間進行過度的地方，要安排一個越程槽。 13、 對多聯(lián)齒輪或者是插鍵槽進行生產(chǎn)的時候，留空刀。 14、 支承面設置成臺階式的，加工一個凸臺在加工面上，確保進行精加工時需要的長，這樣加工面就變少了，效率變高了，精度也滿足需要了。 15、 鉆孔不能在斜面上進行，防止鉆頭一個刃進行切削，避免把刀弄壞，防止孔的中心歪了。 16、 不要進行深孔生產(chǎn)，排屑還有冷卻都會變好。 17、 刀應該放在切削加工容易的地方，不要用接長鉆頭這些不標準的刀。 第4章 工藝規(guī)程設計 4.1確定毛坯的制造形式及毛坯余量選定 產(chǎn)品的原材料是45鋼，結(jié)構(gòu)是中碳調(diào)質(zhì)的，因為它具有抗缺口敏感性，減震性等這些好處，所以要用鍛件，這樣能夠在用四檔變速叉的時候，耐磨性相當不錯，確保零件的可靠性。因為產(chǎn)品的年生產(chǎn)量是成批的，并且是模鍛，不需要使用砂模還有制模的機器，還有鍛工車間的使用面積就變少了，自然生產(chǎn)成本就變小了，那么鍛造零件機械性就相當好。所以用鍛模，這樣一來生產(chǎn)率就變高了，產(chǎn)品的生產(chǎn)精度也得以確保。 分析好零件圖，毛坯的大小在下面表格有展示，圖2就是詳細的毛坯圖。 加工面尺寸（mm） 毛坯選取尺寸(mm) Φ22前后端面 單邊余量2 寬3槽、M12×1.25螺紋孔 實心鑄造 Φ22、Φ3、Φ14孔、Φ14端面 實心鑄造 寬10叉口兩端面 單邊余量2 寬65叉口內(nèi)側(cè)面 單邊余量2 圖2 一四擋變速叉毛坯圖 4.2基面的選擇 對于設計工藝流暢來說，確定基面是最重要的。基面確定的合理，那么加工產(chǎn)品質(zhì)量才能滿足要求，加工效率自然也變高，不然生產(chǎn)工藝過程就會有很多狀況出現(xiàn)，嚴重的話，很多加工產(chǎn)品都會沒用，這樣一來生產(chǎn)就沒法繼續(xù)了。 一、粗基準的選擇原那么 1）最需要確保的是要生產(chǎn)的面跟不需要生產(chǎn)的面相互之間的地點，粗基準用的是不需要生產(chǎn)的面。要是零件上有很多面不需要生產(chǎn)，那么粗基準應該是跟需要生產(chǎn)面位置精度要求最高的那個面。 2）確保產(chǎn)品的某些重要面的生產(chǎn)余量一定要勻稱，那么精基準就用這個面。 3）要是想讓每一個生產(chǎn)面的加工余量滿足要求，那么粗基準用的就是加工余量比較小的面。 4）作為粗基準的面應該非常平整，沒有任何缺陷，這樣定位可靠性很高。 5）粗基準使用一次就行了，尤其是主要定位基準，防止位置偏差出現(xiàn)的太大。 二、精基準選擇的原那么 在對精基準進行確定的時候，要注意怎么滿足設計要求，怎么樣在裝夾的時候準確，可靠并且便利。 確定精基準的時候要注意下面幾點： 1）定位基準用的是設計基準，這樣就滿足“基準重合”，那么就不會有偏差出現(xiàn)。 2）再按照某一組的精基準進行定位的時候，可以對很多面進行加工，那么定位盡量就用這組精基準，這樣 “基準統(tǒng)一”，防止換基準會有偏差出現(xiàn)。 3）進行精加工或者時光正架構(gòu)時候，加工與量一定要很小，并且要運城一些，那么精基準就應該用需要生產(chǎn)的面自身來進行，這就是說的 “自為基準”原那么。通過之前的工序?qū)@步工序里面需要生產(chǎn)的面跟別的面的所處地點進行確保。 4）要想加工余量勻稱或者是位置精度高一些，那么要按照“互為基準”的原那么，來回進行生產(chǎn)。 5）在選擇的方法比較多的時候，選用的方案應該是定位更準，更加穩(wěn)定，夾緊的時候可靠性高，并且要讓夾具的構(gòu)造不復雜的那個面來成為精基準。 4.3確定各工序的加工余量 鍛造零件的重量是一點五公斤，用在熱模鍛壓力機上，這個機器是一千六百噸，產(chǎn)品不需要進行磨削精加工，鍛造零件復雜系數(shù)在，長在250mm的時候，可以知道這個零件的余量是：厚度方向為1.5-2.0mm，水平方向為1.5-2.0mm。 4.4制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工夾具，并盡量使工件集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，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方案如下： 工藝路線方案一： 工序01：鍛造、拔模斜度7° 工序02：正火處理、硬度HBS180 工序03：銑Φ22前端面 工序04：銑Φ22后端面 工序05：銑寬10叉口兩端面 工序06：銑Φ14端面 工序07：銑叉口內(nèi)側(cè)面，R75端面；倒角2×45° 工步08：銑寬3槽 工序00：鉆Φ22孔；倒角1×45° 工序10：鉆Φ14孔 工序11：鉆Φ3孔 工序12：鉆、攻M12×1.25螺紋孔 工序13：叉口高頻淬火至全厚硬度HBC45 工序14：去毛刺 工序15：檢驗至圖紙要求并入庫 工藝路線方案二： 工序01：鍛造、拔模斜度7° 工序02：正火處理、硬度HBS180 工序03：粗銑Φ22后端面 工序04：粗銑、半精銑Φ22前端面 工序05：半精銑Φ22后端面 工序06：鉆Φ22孔；倒角1×45° 工序07：粗銑寬10叉口兩端面 工序08：銑Φ14端面 工序09：鉆Φ14孔 工序10：鉆Φ3孔 工序11：鉆、攻M12×1.25螺紋孔 工序12：叉口高頻淬火至全厚硬度HBC45 工序13：半精銑寬10叉口兩端面 工序14：銑叉口內(nèi)側(cè)面，R75端面；倒角2×45° 工步15：銑寬3槽 工序16：去毛刺 工序17：檢驗至圖紙要求并入庫 方案1的加工順序是銑削和鉆削，加工簡便，零件不需要不斷的更換加工車間，零件的粗精加工沒有分開，和零件的大批生產(chǎn)不相符，如果這樣生產(chǎn)和制造零件，其生產(chǎn)成本必然增加。選擇方案二的加工順序是銑削、鉆削、銑削、鉆削等，零件這樣不斷的更換加工工序，目的是為了確保零件的尺寸精度和要求。零件粗精加工分開了，和本零件生產(chǎn)批量相符。 本零件選擇方案二。 4.5 確定切削用量以及時間定額 工序01：鍛造、拔模斜度7° 工序02：正火處理、硬度HBS180 工序03：粗銑Φ22后端面 1、確定加工的刀 刀用的是端銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金，刀片用的型號是YG8, ，，，。 2. 將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深確定下來 因為生產(chǎn)的余量沒有多少，且表面粗糙Ra6.3，需求不是很高，只要走刀一次就能能夠銑好，那么 2）將每一次的進給量還有切削加工的速度確定下來 查看X52K立式銑床的使用資料，它的功率大小是7.5kw，系統(tǒng)剛度是中等。 查看表格就有 ，那么 根據(jù)機床的準那么進行確定＝475 當＝475r/min時 根據(jù)機床的準那么進行確定 3）將工時算出來 切削加工耗費的工時： ，， 那么算出來機動工時 工序04：粗銑、半精銑Φ22前端面 工步一：粗銑Φ22前端面 1、確定加工的刀 刀用的是端銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金，刀片用的型號是YG8, ，，，。 2. 將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深確定下來 因為生產(chǎn)的余量沒有多少，且表面粗糙Ra6.3，需求不是很高，只要走刀一次就能能夠銑好， 那么 2）將每一次的進給量還有切削加工的速度確定下來 查看X52K立式銑床的使用資料，它的功率大小是7.5kw，系統(tǒng)剛度是中等。 查看表格就有 ，那么 根據(jù)機床的準那么進行確定＝475 當＝475r/min時 根據(jù)機床的準那么進行確定 3）將工時算出來 切削加工耗費的工時： ，， 那么算出來機動工時 工步二：半精銑Φ22前端面 1、確定加工的刀 刀用的是端銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金，刀片用的型號是YG8, ，，，。 2. 將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深確定下來 因為生產(chǎn)的余量沒有多少，且表面粗糙Ra3.2，需求不是很高，只要走刀一次就能能夠銑好， 那么 2）將每一次的進給量還有切削加工的速度確定下來 查看X52K立式銑床的使用資料，它的功率大小是7.5kw，系統(tǒng)剛度是中等。 查看表格就有 ，那么 根據(jù)機床的準那么進行確定＝600 當＝600r/min時 根據(jù)機床的準那么進行確定 3）將工時算出來 切削加工耗費的工時： ，， 那么算出來機動工時 工序05：半精銑Φ22后端面 1、確定加工的刀 刀用的是端銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金，刀片用的型號是YG8, ，，，。 2. 將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深確定下來 因為生產(chǎn)的余量沒有多少，且表面粗糙Ra3.2，需求不是很高，只要走刀一次就能能夠銑好， 那么 2）將每一次的進給量還有切削加工的速度確定下來 查看X52K立式銑床的使用資料，它的功率大小是7.5kw，系統(tǒng)剛度是中等。 查看表格就有 ，那么 根據(jù)機床的準那么進行確定＝600 當＝600r/min時 根據(jù)機床的準那么進行確定 3）將工時算出來 切削加工耗費的工時： ，， 那么算出來機動工時 工序06：鉆Φ22孔；倒角1×45° 工步一：鉆Φ22孔 將進給量定下來：查看參考資料Ⅳ表2-7查看Z525的使用資料，主軸進給量，查看參考資料Ⅳ表4.2-13，取 主軸轉(zhuǎn)動的速度：主軸轉(zhuǎn)動的速度，查看參考資料Ⅳ表4.2-12，取 所以真正切削加工的速度就是 切削加工耗費的工時：，，，走刀次數(shù)i=1 那么算出來機動工時 工步二：倒角1×45° 工序07：粗銑寬10叉口兩端面 1、確定加工的刀 加工刀用的是三面刃銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金，刀片用的型號是YG8, ，，，。 2. 將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深確定下來 因為生產(chǎn)的余量沒有多少，且表面粗糙Ra6.3，需求不是很高，只要走刀一次就能能夠銑好， 那么 2）將每一次的進給量還有切削加工的速度確定下來 查看X62的使用資料，它的功率大小是6.5kw，系統(tǒng)剛度是中等。 查看表格就有 ，那么 根據(jù)機床的準那么進行確定＝475 3）將工時算出來 切削加工耗費的工時： ，， 那么算出來機動工時 工序08：銑Φ14端面 1、確定加工的刀 加工刀用的是立銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金的，刀片用的型號是YG8, ，，，。 2. 將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深確定下來 因為生產(chǎn)的余量沒有多少，且表面粗糙Ra12.5，需求不是很高，只要走刀一次就能能夠銑好， 那么 2）將每一次的進給量還有切削加工的速度確定下來 查看X52K立式銑床的使用資料，它的功率大小是7.5kw，系統(tǒng)剛度是中等。 查看表格就有 ，那么 根據(jù)機床的準那么進行確定＝475 當＝475r/min時 根據(jù)機床的準那么進行確定 3）將工時算出來 切削加工耗費的工時： ，， 那么算出來機動工時 工序09：鉆Φ14孔 將進給量定下來：查看參考資料Ⅳ表2-7查看Z525的使用資料，主軸進給量，查看參考資料Ⅳ表4.2-13，取 主軸轉(zhuǎn)動的速度：主軸轉(zhuǎn)動的速度，查看參考資料Ⅳ表4.2-12，取 所以真正切削加工的速度就是 切削加工耗費的工時：，，，走刀次數(shù)i=1 那么算出來機動工時 工序10：鉆Φ3孔 將進給量定下來：查看參考資料Ⅳ表2-7查看Z525的使用資料，主軸進給量，查看參考資料Ⅳ表4.2-13，取 主軸轉(zhuǎn)動的速度：主軸轉(zhuǎn)動的速度，查看參考資料Ⅳ表4.2-12，取 所以真正切削加工的速度就是 切削加工耗費的工時：，，，走刀次數(shù)i=1 那么算出來機動工時 工序11：鉆、攻M12×1.25螺紋孔 工步二：鉆M12×1.25螺紋底孔Φ9.5 將進給量定下來：查看參考資料Ⅳ表2-7查看Z525的使用資料，主軸進給量，查看參考資料Ⅳ表4.2-13，取 主軸轉(zhuǎn)動的速度：主軸轉(zhuǎn)動的速度，查看參考資料Ⅳ表4.2-12，取 所以真正切削加工的速度就是 切削加工耗費的工時：，，，走刀次數(shù)i=1 那么算出來機動工時 工步二：攻M12×1.25螺紋孔 機器是高速綱機，所以使用絲錐 就是零件螺紋的螺距，即f=1.25mm/r 398r/min 確定的時候根據(jù)機床來進行n=392r/min 切削加工耗費的工時： ，， 那么算出來機動工時 工序12：叉口高頻淬火至全厚硬度HBC45 工序13：半精銑寬10叉口兩端面 1、確定加工的刀 加工刀用的是三面刃銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金，刀片用的型號是YG8, ，，，。 2. 將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深確定下來 因為生產(chǎn)的余量沒有多少，且表面粗糙Ra3.2，需求不是很高，只要走刀一次就能能夠銑好， 那么 2）將每一次的進給量還有切削加工的速度確定下來 查看X62的使用資料，它的功率大小是6.5kw，系統(tǒng)剛度是中等。 查看表格就有 ，那么 根據(jù)機床的準那么進行確定＝600 3）將工時算出來 切削加工耗費的工時： ，， 那么算出來機動工時 工序14：銑叉口內(nèi)側(cè)面，R75端面；倒角2×45° 工步一：銑叉口內(nèi)側(cè)面 1、確定加工的刀 加工刀用的是三面刃銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金，刀片用的型號是YG8, ，，，。 2. 將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深確定下來 因為生產(chǎn)的余量沒有多少，且表面粗糙Ra6.3，需求不是很高，只要走刀一次就能能夠銑好， 那么 2）將每一次的進給量還有切削加工的速度確定下來 查看X62的使用資料，它的功率大小是6.5kw，系統(tǒng)剛度是中等。 查看表格就有 ，那么 根據(jù)機床的準那么進行確定＝475 3）將工時算出來 切削加工耗費的工時： ，， 那么算出來機動工時 工步二：銑R75端面 1、確定加工的刀 加工刀用的是三面刃銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金，刀片用的型號是YG8, ，，，。 2. 將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深確定下來 因為生產(chǎn)的余量沒有多少，且表面粗糙Ra6.3，需求不是很高，只要走刀一次就能能夠銑好， 那么 2）將每一次的進給量還有切削加工的速度確定下來 查看X62的使用資料，它的功率大小是6.5kw，系統(tǒng)剛度是中等。 查看表格就有 ，那么 根據(jù)機床的準那么進行確定＝475 3）將工時算出來 切削加工耗費的工時： ，， 那么算出來機動工時 工步三：倒角2×45° 工步15：銑寬3槽 1、確定加工的刀 加工刀用的是三面刃銑刀，材質(zhì)是硬質(zhì)合金，刀片用的型號是YG8, ，，，。 2. 將銑削加工的量確定下來 1）將銑削加工的深確定下來 因為生產(chǎn)的余量沒有多少，且表面粗糙Ra6.3，需求不是很高，只要走刀一次就能能夠銑好， 那么 2）將每一次的進給量還有切削加工的速度確定下來 查看X62的使用資料，它的功率大小是6.5kw，系統(tǒng)剛度是中等。 查看表格就有 ，那么 根據(jù)機床的準那么進行確定＝475 3）將工時算出來 切削加工耗費的工時： ，， 那么算出來機動工時 工序16：去毛刺 工序17：檢驗至圖紙要求并入庫 第5章 銑床夾具設計 要想將生產(chǎn)率變高，確保產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，將工人的工作強度減輕，所以要設計一款專用夾具。老師對任務進行了分配，所以我設計的夾具是銑床夾具，將10叉口兩端面銑寬。 5.1 問題的提出 這個夾具就是對10叉口兩端面進行銑加工的，表面粗糙度數(shù)值是Ra3.2，精度沒有太高的要求，所以對夾具進行設計的時候，要注意怎么將生產(chǎn)率變高，將工作強度減輕。精 5.2 定位基準的選擇 對生產(chǎn)路線進行制定的時候，首先將定位基準確定下來，這個基準一定要合理一些，不然對于加工產(chǎn)品的工藝流程會有影響，那么最終生產(chǎn)出來產(chǎn)品的質(zhì)量就沒有那么好?；鶞蔬x的不好，工序一般就變多了，或者是讓工藝路線不能滿足要求，那么設計夾具難度就更大，這樣產(chǎn)品的生產(chǎn)精度就滿足不了。所以要按照產(chǎn)品的技術需求，確保產(chǎn)品的生產(chǎn)精確度，對產(chǎn)品的定位基準進行合理的確定。這個零件圖的技術要求沒有太高，平行度還有對稱度都沒有太高的要求，那么要注意怎么將勞動效率變得更高，將勞動強度變輕，將生產(chǎn)精度變高。通過零件圖，還有產(chǎn)品的工藝流程，定位基準確定是Φ22前端面和Φ22孔及工作一側(cè)。 5.3定位元件的設計 定位用的是Φ22前端面和Φ22孔及工作一側(cè)，那么對應夾具上的定位零件用的是心軸（圖3）和A型固定式定位銷（圖4）。設計定位零件，主要就是對A型固定式定位銷進行設計。通過心軸的螺桿上面的螺母來進行夾緊。 1、 Φ22前面的面配合心軸，對三個自由度進行限制，這三個自由度分別是X,Y,Z軸三個方向上的。 2、 Φ22孔匹配心軸，對兩個自由度進行限制，也就是Y,Z軸兩個方向上的。 3、 工作一側(cè)配合A型固定式定位銷，對一個自由度限制，是X軸方向上的。 產(chǎn)品的六個自由度都限制了，這就是完全定位。 圖3 心軸 圖4 A型固定式定位銷 5.4定位誤差分析 1、 基準位移誤差 因為定位副的加工偏差會讓定位基準在加工尺寸方向上所處地點的變動量最大化，這就是基準位移偏差，表示的時候用符號。 產(chǎn)品定位通過Φ16孔、Φ16右端面、變速叉的臂右端和叉口內(nèi)側(cè)面，對變速叉Φ6孔進行鉆加工，要是零件里面孔直徑跟軸外圓的直徑都一樣，那么配合就是無間隙的，這樣定位就不會出現(xiàn)偏差。不過真實情況是，軸還有零件內(nèi)孔在加工的時候都由偏差，那么在軸上面工件套肯定會有間隙，孔跟軸的中心線地點也沒有重合在一起，用下面的式子算： 式中 ——基準位移誤差，mm ——孔的最大直徑，mm ——軸的最小直徑，mm =0.0205mm 2、 基準不重合誤差 在外圓柱面的母線上就是生產(chǎn)尺寸的基準，不過定位基準就是產(chǎn)品圓柱孔的中心線。因為工序基準沒有重合定位基準，那么工序基準在進行生產(chǎn)的尺寸方向上會有很大所處地點的改變，這就是基準不重合的偏差，用表示。基準沒有重合在一起產(chǎn)生的偏差是= 式中 ——基準不重合誤差，mm ——工件的最大外圓面積直徑公差，mm = 5.5 切削力的計算與夾緊力分析 從表4里面可以查到算切削力的式子： 式中，f=1mm/r,從表里面查 =736MPa, 即==1547N 從表5里面可以將夾緊力查出來，，安全系數(shù)K= 式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得： K==1.872，當計算K<2.5時，取K=2.5 用M8螺母把孔軸部分鎖緊，查看表格可以知道這個夾緊力的大小是12360N ==30900N 通過上面算的》，所以用這個夾緊部分是符合要求的。 5.6夾具設計及操作簡要說明 就像前面極少的，對夾具設計的時候，要將生產(chǎn)率變高，防止出現(xiàn)干涉。夾具的構(gòu)造要簡單一些，用起來容易，成本變低。將夾具的性價比變高。在這道工序里面，對零件進行夾緊用的是心軸的螺桿。這個工序的銑削余量不大，銑削力不大，那么只需要手動夾緊就可以了。 結(jié)論 完成這次論文，我看到自己在專業(yè)上還有很多不夠的地方，實踐更加是沒有什么經(jīng)驗，所以不管是理論還是實踐，我都還要繼續(xù)進行學習。畢業(yè)論文可以說是我上大學來，一次比較全面的設計，學校安排這樣的實踐，對于我們來說，也是一次很好的機會，可以將在學校學到的專業(yè)知識跟實踐結(jié)合起來，真正將理論運用到實踐里面去。 完成這次論文之后，對于怎么設計夾具，我現(xiàn)在也是比較熟悉了，零件有什么作用，材質(zhì)用的是什么，還有分析技術需求，將圖紙畫出來，確定生產(chǎn)工藝路線，算出來切削量，還有生產(chǎn)工時，將夾緊，定位方案都確定下來，算出來切削力還有夾緊力等等。 謝 辭 最要謝謝的是論文指導老師，老師脾氣很好，但是一涉及到專業(yè)的問題，老師的要求是非常高的。平時的生活里面，我跟老師就好像朋友，但是關系到論文的時候，老師可以說對我的要求是更高。最開始確定論文的題目，后來設計夾具，將圖紙畫出來，寫出來說明書，進行修改，最終成稿等，可以說沒有老師的幫助，想要順利的完成也是不可能的。在寫論文的時候，經(jīng)常會遇到難題，但是老師總是會耐心的給我指導，告訴我應該向什么方向去查找資料，去解決問題，謝謝老師。 當然了，我還要謝謝我的同學們，因為你們和我在一起，我的生活才會這樣的豐富，畢業(yè)論文完成了，也就是說馬上我們都要畢業(yè)了，大家都要離開學校了，我會想念你們的。 參 考 文 獻 [1] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1． [2] 馮 道．機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003． [3]《實用機械加工工藝手冊》.陳宏鈞， 機械工業(yè)出版社，2009-03-01 [4] 趙家齊.機械制造裝備設計基礎[M].上海：上海交通大學出版社，2004. 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