CA6140車床撥叉[831006] 加工工藝及中間銑斷夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙和說明書】
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機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“CA6140車床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及工藝設(shè)備設(shè) 計(jì) 者：冉江林院 系：機(jī)電工程學(xué)院學(xué) 號(hào)：AP0708226指導(dǎo)教師：耿愛農(nóng)設(shè)計(jì)日期：2010年7月目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書3課程設(shè)計(jì)說明書正文4一序言 4二夾具的概述42.1現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出的新要求2.2機(jī)床夾具及其功用 2.3機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用2.4機(jī)床夾具組成和分類2.5機(jī)床夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn)2.6機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要求三零件的分析73.1零件的工藝分析四工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 84.1確定毛坯的制造形式4.2基面的選擇4.3制定工藝路線4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定4.5確定切削用量及基本工時(shí)五夾具設(shè)計(jì) 185.1定位基準(zhǔn)的選擇5.2夾具參數(shù)分析5.3切削力及夾緊力計(jì)算課程小結(jié)20參考文獻(xiàn)21 一、序 言課程設(shè)計(jì)在我們學(xué)完大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課之后進(jìn)行的，這是我們?cè)谶M(jìn)行課程設(shè)計(jì)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。另外在做完這次課程設(shè)計(jì)之后，我得到一次在畢業(yè)工作前的綜合性訓(xùn)練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉： （1）運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，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，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于個(gè)人能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教，本人將表示真誠(chéng)的感謝！二、機(jī)床夾具概述 2.1現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出的新要求：（1）、能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；（2）、能裝夾一組相似性特征的工件；（3）、適用于精密加工的高精度的機(jī)床；（4）、適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)；（5）、采用液壓汞站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。2.2機(jī)床夾具及其功用2.2.1機(jī)床夾具 夾具是一種裝夾工件的一種工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工，熱處理裝配，焊接和檢測(cè)等工藝過程中。 在金屬切削機(jī)床工件是使用的夾具稱為機(jī)床夾具，在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度，勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，故機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)在企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)裝備中占有極其主要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工件。2.2.2機(jī)床夾具的功能在機(jī)床上應(yīng)用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。1.機(jī)床夾具的主要功能機(jī)床夾具的主要功能是裝夾工件，使工件裝夾中的定位和夾緊。（1）、定位 確定工件在夾具中占有正確的位置的過程，定位是通過工件定位基準(zhǔn)而與夾具定位元件的定位面接觸成配合實(shí)現(xiàn)的正的定位可以保證加工面的尺寸和位置的精度要求。（2）.夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不錯(cuò)的操作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用若不將其固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫離，因此夾緊為工件提高了安全和可靠的加工條件。2機(jī)床夾具的特殊功能 機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀與導(dǎo)向。 1）、對(duì)刀 調(diào)整刀具切削相對(duì)工件或夾具的正確位置如銑床夾具中餓對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。 2）、導(dǎo)向 如銑床夾具中的鉆模板與鉆套，能迅速的確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削，導(dǎo)向元件制成模板形成故鉆床夾具長(zhǎng)稱為鉆模、鏜床夾具（鏜模）也是具有導(dǎo)向的功能的。2.3機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 在機(jī)械加工中，使用機(jī)床夾具的目的主要有一些六個(gè)方面，然而在不同的生產(chǎn)條件下，應(yīng)該有不同的側(cè)重點(diǎn)。夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該綜合考慮加工的技術(shù)要求，生產(chǎn)成本個(gè)工人操作方面的要求以達(dá)到預(yù)期的效果。2.4機(jī)床夾具組成和分類 （1）、系統(tǒng)元件 （2）、夾緊元件 （3）、夾具體 （4）、連接元件 （5）、對(duì)刀與導(dǎo)向裝置 （6）、其他元件或裝置機(jī)床夾具的基本組成部分： 雖然各類機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按主要功能加以分析。機(jī)床夾具的基本組成部分是定位元件，夾緊裝置和夾具體三個(gè)部分，這也好似夾具體的主要內(nèi)容。1.定位元件 定位元件是夾具的主要功能元件之一 ，通常當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面的形狀確定后，定位元件的結(jié)構(gòu)也就確定了。2.夾緊裝置也是夾具的主要元件之一，一般鉸鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。3.夾具體 通常夾具作為鑄件的結(jié)構(gòu)、鍛件結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座等多種定位元件，夾緊裝置等分布在夾具體不同的位置上。2.5 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)： 2.5.1用加劇裝夾工件的優(yōu)點(diǎn)如下： 1）、所保證加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)工件相對(duì)刀具及機(jī)床的位置由夾具保證不受工人技術(shù)的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 2）、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速工件不需劃線找正，可顯著的減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，工件在夾具裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，可使用多工位夾具，并可采用高小夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 3）、能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 4）、能降低成本 在批量生產(chǎn)后使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，使用技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯的降低了成本夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?，沒個(gè)工件制造的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本，元件批量越大使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)就越大。 5）、改善工人的勞動(dòng)條件 用夾具裝夾工件方便、省力、安全。 當(dāng)采用氣動(dòng)、液動(dòng)等夾緊裝置時(shí)可減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)延長(zhǎng)工人的操作壽命，提高企業(yè)整體的技術(shù)水平。 2.5.2機(jī)床夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與其他裝備設(shè)計(jì)比較有較大的差別，主要表現(xiàn)在以下五個(gè)方面： （1）、要有較短的設(shè)計(jì)和制造周期，一般沒有條件對(duì)夾具進(jìn)行原理性實(shí)驗(yàn)和復(fù)雜的計(jì)算工作； （2）、夾具的精度一般比工件的精度變了三倍； （3）、夾具在一般情況下是單體制造的，重復(fù)制造的機(jī)會(huì)通常要求夾具在投產(chǎn)時(shí)一次成功。 （4）、夾具和操作工人的關(guān)系非常的密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作密切結(jié)合。 （5）、夾具的社會(huì)協(xié)作制造條件較差，特別是商品化的元件較少，設(shè)計(jì)者要熟悉夾具的制造方法，以滿足設(shè)計(jì)的工藝要求。2.6 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要求： 設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)滿足下列四項(xiàng)基本要求 （1）、保證工件的加工精度 即在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，夾具在滿足以下三項(xiàng)要求，工件在夾具中的定位，夾具在機(jī)床上的位置，刀具的正確位置。 （2）、保證工人的造作安全； （3）、達(dá)到加工的造作生產(chǎn)率要求 （4）、滿足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)三、零件的分析3.1零件的工藝分析該零件兩個(gè)面都沒有尺寸精度的要求，也無粗糙度的要求。25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滿足精度的要求，同時(shí)保證25的孔和叉口的垂直度。同時(shí)該零件上還需加工4016的槽，其粗糙度值為6.3，所以一次銑銷即可。但同時(shí)要滿足該槽與25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 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（機(jī)械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編） 零件材料為HT200，采用鑄造。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 基面的選擇是工藝規(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，加工工藝過程中會(huì)問題百出，甚至還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇。 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。 主要因該考慮基準(zhǔn)重合的問題。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，這在以后還要專門計(jì)算，此處不在重復(fù)。 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，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(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25孔。以40外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用Z5120A立式鉆床加專用夾具。工序：銑55的叉口及上、下端面。利用25的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序：粗、精銑的叉口的內(nèi)圓面。利用25的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序：粗銑353的外圓斜面。以25的孔和55的叉口定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：精銑353的外圓斜面。以25的孔和55的叉口定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：粗銑4016的槽，以25的孔定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：切斷55的叉口，用寬為4的切斷刀，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序檢驗(yàn)。工藝路線方案二：工序： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸25孔。以40外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用Z5120A立式鉆床加專用夾具。工序：銑55的叉口及上、下端面。利用25的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序：粗、精銑的叉口的內(nèi)圓面。利用25的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序：切斷55叉口，用寬為4的切斷刀，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：粗銑353的外圓斜面。以25的孔和55的叉口定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：精銑353的外圓斜面。以25的孔和55的叉口定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：粗銑4016的槽，以25的孔定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序檢驗(yàn)。以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝卡片”。以上加工方案大致看來是合理的，但通過仔細(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)仍有問題，主要表現(xiàn)在25的孔及其16的槽和55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mm的孔。由此可以看出：先鉆25的孔，再由它定位加工55的內(nèi)圓面及端面，保證25的孔與55的叉口的端面相垂直。因此，加工以鉆25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；通過分析可以比較工藝路線方案一最為合理。具體方案如下： 工序： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸25孔。以40外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用Z5120A立式鉆床加專用夾具。工序：銑55的叉口及上、下端面。利用25的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序：粗、精銑的叉口的內(nèi)圓面。利用25的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序：粗銑353的外圓斜面。以25的孔和55的叉口定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：精銑353的外圓斜面。以25的孔和55的叉口定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：粗銑4016的槽，以25的孔定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：切斷55的叉口，用寬為4的切斷刀，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序檢驗(yàn)。4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件材料為HT200，硬度170220HBS，毛坯重量約1.12kg。根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編）知生產(chǎn)類型為大批生產(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，該工序在這里不做詳細(xì)說明，主要說明一下毛坯尺寸及相應(yīng)公差的確定，以便毛坯制造者參考。根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(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55的叉口的上、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)械加工余量手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱余量手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社、孫本序主編）中的表4-2成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。再查表4-2查得加工余量為2.0 mm。由工藝手冊(cè)表2.2-1至表2.2-4和機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具（機(jī)械工業(yè)出版出版社、劉守勇主編）中表1-15及工廠實(shí)際可得：Z=2.0mm，公差值為T=1.6mm。(2)加工353的上表面的加工余量及公差。同上方法得：2Z=4.0，公差值為1.3 mm。（3）銑4016的槽的上表面的加工余量及公差。同上方法得：2Z=4.0，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25的孔加工余量及公差。毛坯為實(shí)心，不沖出孔。該孔的精度要求在IT7IT9之間，參照工藝手冊(cè)表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為：查工藝手冊(cè)表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。公差值T=0.12 mm，鉆孔23mm擴(kuò)孔24.8 mm 2Z=1.8 mm鉸孔25 mm 2Z=0.2 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圖。由圖可 知：工序加工尺寸及公差鑄件毛坯鉆孔擴(kuò)孔粗鉸精鉸加工前尺寸最大2324.824.94最小22.524.4524.79加工后尺寸最大2324.824.9425最小22.524.4524.7924.95加工余量2324.824.9425 毛坯的實(shí)際尺寸為： 42（mm）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（mm）(2)銑55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。參照工藝手冊(cè)表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為：查工藝手冊(cè)表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。公差值T=1.4 mm 粗銑55的叉口及上、下端面余量1.0 mm。 2Z=2.0精銑55的叉口及上、下端面。 2Z=2.0（3）粗銑353的上端面因?yàn)樵撁娴拇植诙葹?.3，所以粗銑一次即可。參照工藝手冊(cè)表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為：查工藝手冊(cè)表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。公差值T=1.3mm粗銑353的上端面 2z=2.0 （4）粗銑4016的上表面此面的粗糙度要求為3.2，所以分粗精加工即可。參照工藝手冊(cè)表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為：查工藝手冊(cè)表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。公差值T=1.6mm，其偏差0.7粗銑4016的上表面 2Z=2.0（5）銑4016的槽此面的粗糙度要求為3.2，所以粗銑再精銑。參照工藝手冊(cè)表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為：查工藝手冊(cè)表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。公差值T= 1.6mm 。粗銑4016的槽 2Z=2.0精銑4016的槽 2Z=2.0（6）切斷55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25孔。1.加工條件工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：鉆25的孔，其表面粗糙度值為Rz=1.6 m；先鉆23的孔在擴(kuò)24.8的孔，再粗鉸24.94孔，再精鉸25孔。機(jī)床：Z5125A立式鉆床。刀具：23麻花鉆，24.8的擴(kuò)刀，鉸刀。2.計(jì)算切削用量（1）鉆23的孔。進(jìn)給量查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)P47表2-23鉆孔進(jìn)給量f為0.390.47 mm/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=(0.390.47)0.75=0.290.35mm/r，查表得出，現(xiàn)取f=0.25mm/r。此工序采用23的麻花鉆。所以進(jìn)給量f= 0.25mm/z 鉆削速度切削速度：根據(jù)手冊(cè)表2.13及表2.14，查得切削速度V=18m/min。根據(jù)手冊(cè)nw=300r/min,故切削速度為 切削工時(shí)l=23mm，l1=13.2mm.查工藝手冊(cè)P9-143表9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： 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/z切削速度擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔的切削速度,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=0.421.67=8.668m/min按機(jī)床選取nw=195r/min.切削工時(shí)切削工時(shí)時(shí)切入L1=1.8mm,切出L2=1.5mm 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)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的1/21/3,故F=1/3f鉆=1/30.3=0.1mm/rV=1/3V鉆=1/321.67=7.22m/min切削速度按機(jī)床選取nw=195r/min,所以實(shí)際切削速度切削工時(shí)切削工時(shí),切入l2=0.14mm,切出l1=1.5mm. 精鉸孔時(shí)的進(jìn)給量根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的1/21/3,故F=1/3f鉆=1/30.3=0.1mm/rV=1/3V鉆=1/321.67=7.22m/min切削速度按機(jī)床選取nw=195r/min,所以實(shí)際切削速度切削工時(shí)切削工時(shí),切入l2=0.06mm,切出l1=0mm.工序：銑55的叉口的上、下端面。 進(jìn)給量采用端銑刀，齒數(shù)4，每齒進(jìn)給量=0.15mm/z（機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)（吳拓、方瓊珊主編）。故進(jìn)給量f=0.6mm銑削速度：（m/min） （表9.4-8）由數(shù)控加工工藝（田春霞主編）中第五章表5-6得切削速度為918m/min根據(jù)實(shí)際情況查表得V=15 m/min切削工時(shí)引入l=2mm，引出l1=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：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/min.切削工時(shí)引入l=2mm，引出l1=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：工序：銑353的上端面。 進(jìn)給量采用端銑刀，齒數(shù)4，每齒進(jìn)給量=0.15mm/z（機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)，吳拓、方瓊珊主編）。故進(jìn)給量f=0.6mm銑削速度：（m/min） （表9.4-8）由數(shù)控加工工藝（田春霞主編）中第五章表5-6得切削速度為918m/min根據(jù)實(shí)際情況查表得V=15 m/min切削工時(shí)切入l=3mm,行程l1=35。查工藝手冊(cè)P9-143表9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式：工序：銑4016槽的表面。 進(jìn)給量該槽面可用變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=0.158=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：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：工序銑4016的槽。進(jìn)給量的槽可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=0.1510=1.5 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：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：工序：切斷55叉口。工序：檢驗(yàn)。五、夾具設(shè)計(jì)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。（1） 夾具的定位。因?yàn)榱慵阢姅嗟倪^程中會(huì)受到很大的外作用力，所以應(yīng)該把該零件用銷固定在水平的支承板上，使它在垂直面上無法運(yùn)動(dòng)，除此之外還應(yīng)在零件的兩端用轉(zhuǎn)動(dòng)壓板固定住零件，限制它在水平面上的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)零件的尺寸，我選用了直徑為25mm的菱形銷進(jìn)行固定。（2） 夾具的相關(guān)參數(shù)。 A進(jìn)給量采用切斷刀，齒數(shù)4，每齒進(jìn)給量=0.15mm/z（機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)（吳拓、方瓊珊主編）。故進(jìn)給量f=0.6mmB. 刀具的選擇。 選擇刀具查設(shè)計(jì)手冊(cè)表3.1-4.1 選擇高速鋼鑲齒三面刃銑刀 C. 銑削速度：（m/min） （表9.4-8）由數(shù)控加工工藝（田春霞主編）中第五章表5-6得切削速度為918m/min根據(jù)實(shí)際情況查表得V=15 m/minD. 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：（3）切削力、夾緊力的計(jì)算。本步加工可按鉆削估算卡緊力，實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。軸向力為：扭矩為：由于扭矩很小，計(jì)算時(shí)可忽略?？ňo力為：取系數(shù)為：則實(shí)際卡緊力為：使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。（4）卡具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)。 課程設(shè)計(jì)小結(jié) 通過這次課程設(shè)計(jì)，我有了很大的收獲學(xué)到了很多的東西；本次課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課后進(jìn)行的這是我們即將離開學(xué)院走上工作崗位之前對(duì)所學(xué)各課進(jìn)行的一次全面的、深入的、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，是我們?cè)谧呱瞎ぷ鲘徫恢耙淮螛O好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，因此它在我們的大學(xué)生活中占有積極重要的地位。 就我個(gè)人而言，我通過本次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己在大學(xué)中所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一次良好的回顧，并在此基礎(chǔ)上有所提高，對(duì)自己將來從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從而鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、思考問題解決問題的能力，并培養(yǎng)認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶I(yè)精神，為以后參加國(guó)家的工業(yè)化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，為早日實(shí)現(xiàn)國(guó)家的現(xiàn)代化貢獻(xiàn)一份力量。 由于個(gè)人的能力有限，設(shè)計(jì)尚有諸多不足之處懇請(qǐng)老師大力支持，再次不勝感謝。參考文獻(xiàn)1、楊叔子主編.機(jī)械加工工藝師手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20012、李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19943、孫本緒、熊萬武編.機(jī)械加工余量手冊(cè).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，19994、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社5、趙家齊主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京.機(jī)械工業(yè)出版社，20006、劉守勇主編.機(jī)械制造工業(yè)與機(jī)床夾具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20007、吳拓、方瓊珊主編. 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 8、黃云清主編.公差配合與測(cè)量技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 21機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè) 機(jī)電工程學(xué)院 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)“CA6140車床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝及工藝設(shè)備設(shè) 計(jì) 者：冉江林院 系：機(jī)電工程學(xué)院學(xué) 號(hào)：AP0708226指導(dǎo)教師：耿愛農(nóng)設(shè)計(jì)日期：2010年7月目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書3課程設(shè)計(jì)說明書正文4一序言 4二夾具的概述42.1現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出的新要求2.2機(jī)床夾具及其功用 2.3機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用2.4機(jī)床夾具組成和分類2.5機(jī)床夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn)2.6機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要求三零件的分析73.1零件的工藝分析四工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 84.1確定毛坯的制造形式4.2基面的選擇4.3制定工藝路線4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定4.5確定切削用量及基本工時(shí)五夾具設(shè)計(jì) 185.1定位基準(zhǔn)的選擇5.2夾具參數(shù)分析5.3切削力及夾緊力計(jì)算課程小結(jié)20參考文獻(xiàn)21 一、序 言課程設(shè)計(jì)在我們學(xué)完大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課之后進(jìn)行的，這是我們?cè)谶M(jìn)行課程設(shè)計(jì)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。另外在做完這次課程設(shè)計(jì)之后，我得到一次在畢業(yè)工作前的綜合性訓(xùn)練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉： （1）運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，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，出處，能夠做到熟練的運(yùn)用。 就我個(gè)人而言，我希望通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于個(gè)人能力有限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指教，本人將表示真誠(chéng)的感謝！二、機(jī)床夾具概述 2.1現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出的新要求：（1）、能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期；（2）、能裝夾一組相似性特征的工件；（3）、適用于精密加工的高精度的機(jī)床；（4）、適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)；（5）、采用液壓汞站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。2.2機(jī)床夾具及其功用2.2.1機(jī)床夾具 夾具是一種裝夾工件的一種工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工，熱處理裝配，焊接和檢測(cè)等工藝過程中。 在金屬切削機(jī)床工件是使用的夾具稱為機(jī)床夾具，在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機(jī)床夾具是一種不可缺少的工藝裝備，它直接影響著加工的精度，勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，故機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)在企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造以及生產(chǎn)技術(shù)裝備中占有極其主要的地位。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工件。2.2.2機(jī)床夾具的功能在機(jī)床上應(yīng)用夾具裝夾工件時(shí)，其主要功能是使工件定位和夾緊。1.機(jī)床夾具的主要功能機(jī)床夾具的主要功能是裝夾工件，使工件裝夾中的定位和夾緊。（1）、定位 確定工件在夾具中占有正確的位置的過程，定位是通過工件定位基準(zhǔn)而與夾具定位元件的定位面接觸成配合實(shí)現(xiàn)的正的定位可以保證加工面的尺寸和位置的精度要求。（2）.夾緊 工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不錯(cuò)的操作。由于工件在加工時(shí)，受到各種力的作用若不將其固定，則工件會(huì)松動(dòng)、脫離，因此夾緊為工件提高了安全和可靠的加工條件。2機(jī)床夾具的特殊功能 機(jī)床夾具的特殊功能主要是對(duì)刀與導(dǎo)向。 1）、對(duì)刀 調(diào)整刀具切削相對(duì)工件或夾具的正確位置如銑床夾具中餓對(duì)刀塊，它能迅速地確定銑刀相對(duì)于夾具的正確位置。 2）、導(dǎo)向 如銑床夾具中的鉆模板與鉆套，能迅速的確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削，導(dǎo)向元件制成模板形成故鉆床夾具長(zhǎng)稱為鉆模、鏜床夾具（鏜模）也是具有導(dǎo)向的功能的。2.3機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用 在機(jī)械加工中，使用機(jī)床夾具的目的主要有一些六個(gè)方面，然而在不同的生產(chǎn)條件下，應(yīng)該有不同的側(cè)重點(diǎn)。夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該綜合考慮加工的技術(shù)要求，生產(chǎn)成本個(gè)工人操作方面的要求以達(dá)到預(yù)期的效果。2.4機(jī)床夾具組成和分類 （1）、系統(tǒng)元件 （2）、夾緊元件 （3）、夾具體 （4）、連接元件 （5）、對(duì)刀與導(dǎo)向裝置 （6）、其他元件或裝置機(jī)床夾具的基本組成部分： 雖然各類機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按主要功能加以分析。機(jī)床夾具的基本組成部分是定位元件，夾緊裝置和夾具體三個(gè)部分，這也好似夾具體的主要內(nèi)容。1.定位元件 定位元件是夾具的主要功能元件之一 ，通常當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面的形狀確定后，定位元件的結(jié)構(gòu)也就確定了。2.夾緊裝置也是夾具的主要元件之一，一般鉸鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。3.夾具體 通常夾具作為鑄件的結(jié)構(gòu)、鍛件結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座等多種定位元件，夾緊裝置等分布在夾具體不同的位置上。2.5 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)： 2.5.1用加劇裝夾工件的優(yōu)點(diǎn)如下： 1）、所保證加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)工件相對(duì)刀具及機(jī)床的位置由夾具保證不受工人技術(shù)的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。 2）、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速工件不需劃線找正，可顯著的減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，工件在夾具裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，可使用多工位夾具，并可采用高小夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 3）、能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 4）、能降低成本 在批量生產(chǎn)后使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，使用技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯的降低了成本夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ希瑳]個(gè)工件制造的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本，元件批量越大使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)就越大。 5）、改善工人的勞動(dòng)條件 用夾具裝夾工件方便、省力、安全。 當(dāng)采用氣動(dòng)、液動(dòng)等夾緊裝置時(shí)可減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證安全生產(chǎn)延長(zhǎng)工人的操作壽命，提高企業(yè)整體的技術(shù)水平。 2.5.2機(jī)床夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與其他裝備設(shè)計(jì)比較有較大的差別，主要表現(xiàn)在以下五個(gè)方面： （1）、要有較短的設(shè)計(jì)和制造周期，一般沒有條件對(duì)夾具進(jìn)行原理性實(shí)驗(yàn)和復(fù)雜的計(jì)算工作； （2）、夾具的精度一般比工件的精度變了三倍； （3）、夾具在一般情況下是單體制造的，重復(fù)制造的機(jī)會(huì)通常要求夾具在投產(chǎn)時(shí)一次成功。 （4）、夾具和操作工人的關(guān)系非常的密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作密切結(jié)合。 （5）、夾具的社會(huì)協(xié)作制造條件較差，特別是商品化的元件較少，設(shè)計(jì)者要熟悉夾具的制造方法，以滿足設(shè)計(jì)的工藝要求。2.6 機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)要求： 設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)滿足下列四項(xiàng)基本要求 （1）、保證工件的加工精度 即在機(jī)械加工工藝系統(tǒng)中，夾具在滿足以下三項(xiàng)要求，工件在夾具中的定位，夾具在機(jī)床上的位置，刀具的正確位置。 （2）、保證工人的造作安全； （3）、達(dá)到加工的造作生產(chǎn)率要求 （4）、滿足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)三、零件的分析3.1零件的工藝分析該零件兩個(gè)面都沒有尺寸精度的要求，也無粗糙度的要求。25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滿足精度的要求，同時(shí)保證25的孔和叉口的垂直度。同時(shí)該零件上還需加工4016的槽，其粗糙度值為6.3，所以一次銑銷即可。但同時(shí)要滿足該槽與25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 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)（機(jī)械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編） 零件材料為HT200，采用鑄造。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 基面的選擇是工藝規(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，加工工藝過程中會(huì)問題百出，甚至還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。（1）粗基準(zhǔn)的選擇。 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。 主要因該考慮基準(zhǔn)重合的問題。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，這在以后還要專門計(jì)算，此處不在重復(fù)。 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，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(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25孔。以40外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用Z5120A立式鉆床加專用夾具。工序：銑55的叉口及上、下端面。利用25的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序：粗、精銑的叉口的內(nèi)圓面。利用25的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序：粗銑353的外圓斜面。以25的孔和55的叉口定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：精銑353的外圓斜面。以25的孔和55的叉口定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：粗銑4016的槽，以25的孔定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：切斷55的叉口，用寬為4的切斷刀，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序檢驗(yàn)。工藝路線方案二：工序： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸25孔。以40外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用Z5120A立式鉆床加專用夾具。工序：銑55的叉口及上、下端面。利用25的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序：粗、精銑的叉口的內(nèi)圓面。利用25的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序：切斷55叉口，用寬為4的切斷刀，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：粗銑353的外圓斜面。以25的孔和55的叉口定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：精銑353的外圓斜面。以25的孔和55的叉口定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：粗銑4016的槽，以25的孔定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序檢驗(yàn)。以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝卡片”。以上加工方案大致看來是合理的，但通過仔細(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)仍有問題，主要表現(xiàn)在25的孔及其16的槽和55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mm的孔。由此可以看出：先鉆25的孔，再由它定位加工55的內(nèi)圓面及端面，保證25的孔與55的叉口的端面相垂直。因此，加工以鉆25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；通過分析可以比較工藝路線方案一最為合理。具體方案如下： 工序： 鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸25孔。以40外圓和其端面為基準(zhǔn)，選用Z5120A立式鉆床加專用夾具。工序：銑55的叉口及上、下端面。利用25的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序：粗、精銑的叉口的內(nèi)圓面。利用25的孔定位，以兩個(gè)面作為基準(zhǔn)，選用X5020A立式銑床和專用夾具。工序：粗銑353的外圓斜面。以25的孔和55的叉口定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：精銑353的外圓斜面。以25的孔和55的叉口定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：粗銑4016的槽，以25的孔定位，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序：切斷55的叉口，用寬為4的切斷刀，選用X5020A立式銑床加專用夾具。工序檢驗(yàn)。4.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定零件材料為HT200，硬度170220HBS，毛坯重量約1.12kg。根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編）知生產(chǎn)類型為大批生產(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，該工序在這里不做詳細(xì)說明，主要說明一下毛坯尺寸及相應(yīng)公差的確定，以便毛坯制造者參考。根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱工藝手冊(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55的叉口的上、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)械加工余量手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱余量手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社、孫本序主編）中的表4-2成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。再查表4-2查得加工余量為2.0 mm。由工藝手冊(cè)表2.2-1至表2.2-4和機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具（機(jī)械工業(yè)出版出版社、劉守勇主編）中表1-15及工廠實(shí)際可得：Z=2.0mm，公差值為T=1.6mm。(2)加工353的上表面的加工余量及公差。同上方法得：2Z=4.0，公差值為1.3 mm。（3）銑4016的槽的上表面的加工余量及公差。同上方法得：2Z=4.0，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25的孔加工余量及公差。毛坯為實(shí)心，不沖出孔。該孔的精度要求在IT7IT9之間，參照工藝手冊(cè)表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為：查工藝手冊(cè)表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。公差值T=0.12 mm，鉆孔23mm擴(kuò)孔24.8 mm 2Z=1.8 mm鉸孔25 mm 2Z=0.2 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圖。由圖可 知：工序加工尺寸及公差鑄件毛坯鉆孔擴(kuò)孔粗鉸精鉸加工前尺寸最大2324.824.94最小22.524.4524.79加工后尺寸最大2324.824.9425最小22.524.4524.7924.95加工余量2324.824.9425 毛坯的實(shí)際尺寸為： 42（mm）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（mm）(2)銑55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。參照工藝手冊(cè)表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為：查工藝手冊(cè)表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。公差值T=1.4 mm 粗銑55的叉口及上、下端面余量1.0 mm。 2Z=2.0精銑55的叉口及上、下端面。 2Z=2.0（3）粗銑353的上端面因?yàn)樵撁娴拇植诙葹?.3，所以粗銑一次即可。參照工藝手冊(cè)表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為：查工藝手冊(cè)表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。公差值T=1.3mm粗銑353的上端面 2z=2.0 （4）粗銑4016的上表面此面的粗糙度要求為3.2，所以分粗精加工即可。參照工藝手冊(cè)表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為：查工藝手冊(cè)表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。公差值T=1.6mm，其偏差0.7粗銑4016的上表面 2Z=2.0（5）銑4016的槽此面的粗糙度要求為3.2，所以粗銑再精銑。參照工藝手冊(cè)表2.3-9表2.3-12確定工序尺寸及余量為：查工藝手冊(cè)表2.2-5，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)CT分為79級(jí)，選用8級(jí)。MA為F。公差值T= 1.6mm 。粗銑4016的槽 2Z=2.0精銑4016的槽 2Z=2.0（6）切斷55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25孔。1.加工條件工件材料：灰鑄鐵HT200加工要求：鉆25的孔，其表面粗糙度值為Rz=1.6 m；先鉆23的孔在擴(kuò)24.8的孔，再粗鉸24.94孔，再精鉸25孔。機(jī)床：Z5125A立式鉆床。刀具：23麻花鉆，24.8的擴(kuò)刀，鉸刀。2.計(jì)算切削用量（1）鉆23的孔。進(jìn)給量查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)P47表2-23鉆孔進(jìn)給量f為0.390.47 mm/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=(0.390.47)0.75=0.290.35mm/r，查表得出，現(xiàn)取f=0.25mm/r。此工序采用23的麻花鉆。所以進(jìn)給量f= 0.25mm/z 鉆削速度切削速度：根據(jù)手冊(cè)表2.13及表2.14，查得切削速度V=18m/min。根據(jù)手冊(cè)nw=300r/min,故切削速度為 切削工時(shí)l=23mm，l1=13.2mm.查工藝手冊(cè)P9-143表9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式： 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/z切削速度擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔的切削速度,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=0.421.67=8.668m/min按機(jī)床選取nw=195r/min.切削工時(shí)切削工時(shí)時(shí)切入L1=1.8mm,切出L2=1.5mm 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)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的1/21/3,故F=1/3f鉆=1/30.3=0.1mm/rV=1/3V鉆=1/321.67=7.22m/min切削速度按機(jī)床選取nw=195r/min,所以實(shí)際切削速度切削工時(shí)切削工時(shí),切入l2=0.14mm,切出l1=1.5mm. 精鉸孔時(shí)的進(jìn)給量根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的1/21/3,故F=1/3f鉆=1/30.3=0.1mm/rV=1/3V鉆=1/321.67=7.22m/min切削速度按機(jī)床選取nw=195r/min,所以實(shí)際切削速度切削工時(shí)切削工時(shí),切入l2=0.06mm,切出l1=0mm.工序：銑55的叉口的上、下端面。 進(jìn)給量采用端銑刀，齒數(shù)4，每齒進(jìn)給量=0.15mm/z（機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)（吳拓、方瓊珊主編）。故進(jìn)給量f=0.6mm銑削速度：（m/min） （表9.4-8）由數(shù)控加工工藝（田春霞主編）中第五章表5-6得切削速度為918m/min根據(jù)實(shí)際情況查表得V=15 m/min切削工時(shí)引入l=2mm，引出l1=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：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/min.切削工時(shí)引入l=2mm，引出l1=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：工序：銑353的上端面。 進(jìn)給量采用端銑刀，齒數(shù)4，每齒進(jìn)給量=0.15mm/z（機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)，吳拓、方瓊珊主編）。故進(jìn)給量f=0.6mm銑削速度：（m/min） （表9.4-8）由數(shù)控加工工藝（田春霞主編）中第五章表5-6得切削速度為918m/min根據(jù)實(shí)際情況查表得V=15 m/min切削工時(shí)切入l=3mm,行程l1=35。查工藝手冊(cè)P9-143表9.4-31，切削工時(shí)計(jì)算公式：工序：銑4016槽的表面。 進(jìn)給量該槽面可用變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=0.158=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：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：工序銑4016的槽。進(jìn)給量的槽可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=0.1510=1.5 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：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：工序：切斷55叉口。工序：檢驗(yàn)。五、夾具設(shè)計(jì)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。（1） 夾具的定位。因?yàn)榱慵阢姅嗟倪^程中會(huì)受到很大的外作用力，所以應(yīng)該把該零件用銷固定在水平的支承板上，使它在垂直面上無法運(yùn)動(dòng)，除此之外還應(yīng)在零件的兩端用轉(zhuǎn)動(dòng)壓板固定住零件，限制它在水平面上的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)零件的尺寸，我選用了直徑為25mm的菱形銷進(jìn)行固定。（2） 夾具的相關(guān)參數(shù)。 A進(jìn)給量采用切斷刀，齒數(shù)4，每齒進(jìn)給量=0.15mm/z（機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)（吳拓、方瓊珊主編）。故進(jìn)給量f=0.6mmB. 刀具的選擇。 選擇刀具查設(shè)計(jì)手冊(cè)表3.1-4.1 選擇高速鋼鑲齒三面刃銑刀 C. 銑削速度：（m/min） （表9.4-8）由數(shù)控加工工藝（田春霞主編）中第五章表5-6得切削速度為918m/min根據(jù)實(shí)際情況查表得V=15 m/minD. 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：（3）切削力、夾緊力的計(jì)算。本步加工可按鉆削估算卡緊力，實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。軸向力為：扭矩為：由于扭矩很小，計(jì)算時(shí)可忽略。卡緊力為：取系數(shù)為：則實(shí)際卡緊力為：使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。（4）卡具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明 卡具的卡緊力不大，故使用手動(dòng)卡緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋卡緊機(jī)構(gòu)。 課程設(shè)計(jì)小結(jié) 通過這次課程設(shè)計(jì)，我有了很大的收獲學(xué)到了很多的東西；本次課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課后進(jìn)行的這是我們即將離開學(xué)院走上工作崗位之前對(duì)所學(xué)各課進(jìn)行的一次全面的、深入的、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，是我們?cè)谧呱瞎ぷ鲘徫恢耙淮螛O好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，因此它在我們的大學(xué)生活中占有積極重要的地位。 就我個(gè)人而言，我通過本次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己在大學(xué)中所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一次良好的回顧，并在此基礎(chǔ)上有所提高，對(duì)自己將來從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從而鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、思考問題解決問題的能力，并培養(yǎng)認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶I(yè)精神，為以后參加國(guó)家的工業(yè)化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，為早日實(shí)現(xiàn)國(guó)家的現(xiàn)代化貢獻(xiàn)一份力量。 由于個(gè)人的能力有限，設(shè)計(jì)尚有諸多不足之處懇請(qǐng)老師大力支持，再次不勝感謝。參考文獻(xiàn)1、楊叔子主編.機(jī)械加工工藝師手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20012、李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19943、孫本緒、熊萬武編.機(jī)械加工余量手冊(cè).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，19994、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社5、趙家齊主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京.機(jī)械工業(yè)出版社，20006、劉守勇主編.機(jī)械制造工業(yè)與機(jī)床夾具.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20007、吳拓、方瓊珊主編. 機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 8、黃云清主編.公差配合與測(cè)量技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 21機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)
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