I摘要此次畢業(yè)設(shè)計(jì)融入了本科期間學(xué)的一些重要理論知識(shí)，如機(jī)床的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量以及加工余量和刀具等參數(shù)的選用，同時(shí)也注意到要考慮有關(guān)零件加工時(shí)的表面精度和位置精度要求。此次畢設(shè)包括了換擋撥叉零件的工藝編制、撥叉專用夾具的設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)說(shuō)明書的撰寫。加工工藝和夾具設(shè)計(jì)是目前工廠生產(chǎn)過(guò)程中的重要流程，加工工藝包括機(jī)械加工工藝流程、各工序的加工參數(shù)等內(nèi)容，好的機(jī)械加工工藝可以充分簡(jiǎn)化加工流程，提高工件加工質(zhì)量。夾具設(shè)計(jì)是工藝流程的一部分，它是工藝裝備的重要組成部分，是除了機(jī)床以外最重要的工藝輔助裝備。關(guān)鍵詞撥叉夾具設(shè)計(jì)工藝路線IIIIABSTRACTTHEGRADUATIONDESIGNINTOTHEUNDERGRADUATEPERIODTOLEARNSOMEIMPORTANTTHEORETICALKNOWLEDGE,SUCHASMACHINESPEED,FEEDANDPROCESSINGMARGINSANDTOOLINGANDOTHERPARAMETERSOFTHESELECTION,BUTALSONOTEDTHATTHEPARTSTOCONSIDERTHESURFACEACCURACYANDLOCATIONACCURACYREQUIREMENTSTHECOMPLETESETINCLUDESTHESHIFTFORKPARTSOFTHEPREPARATIONPROCESS,THEDESIGNOFTHEFORKFORTHEFIXTUREANDWRITETHEDESIGNMANUALPROCESSINGTECHNOLOGYANDFIXTUREDESIGNISANIMPORTANTPROCESSINTHEFACTORYPRODUCTIONPROCESSTHEPROCESSINGTECHNOLOGYINCLUDESTHEMACHININGPROCESSANDTHEPROCESSINGPARAMETERSOFEACHPROCESSTHEGOODMACHININGPROCESSCANSIMPLIFYTHEPROCESSINGFLOWANDIMPROVETHEQUALITYOFTHEWORKPIECEFIXTUREDESIGNISPARTOFTHEPROCESS,ITISANIMPORTANTPARTOFPROCESSEQUIPMENT,INADDITIONTOTHEMACHINETOOLISTHEMOSTIMPORTANTAUXILIARYEQUIPMENTKEYWORDSFORKFIXTUREDESIGNPROCESSROUTE目錄摘要IABSTRACTII第1章緒論111引言112本課題背景及發(fā)展趨勢(shì)2第2章零件的分析321零件的作用322零件的工藝分析3第3章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)431確定毛坯的制造形式432基面的選擇4321粗基準(zhǔn)的選擇4322精基準(zhǔn)的選擇433制定工藝路線534確定工件的機(jī)械加工余量、各工序尺寸和毛坯尺寸5341確定毛坯種類、加工余量和工序尺寸535確定切削用量及基本工時(shí)7第4章專用夾具設(shè)計(jì)2141問(wèn)題的提出2142工序V鉆夾具設(shè)計(jì)21421工件定位面的選擇21422夾具定位元件選擇21423定位元件限制自由度分析21424計(jì)算切削力和夾緊力22425定位誤差分析23426零部件的設(shè)計(jì)與選用2443工序VII銑夾具設(shè)計(jì)25431工件定位基準(zhǔn)的選擇25432計(jì)算切削力及夾緊力25433定位誤差分析26434定位鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)28致謝30參考文獻(xiàn)311第1章緒論11引言發(fā)展先進(jìn)的制造業(yè)是增強(qiáng)一個(gè)國(guó)家的國(guó)際制造競(jìng)爭(zhēng)力和科技水平能力的重要手段，也是任何國(guó)家要想取得勝利和贏得聲望的法寶，同時(shí)也是與我們的社會(huì)生產(chǎn)生活實(shí)踐是息息相關(guān)的。現(xiàn)如今似乎很多國(guó)家都在極力提高自己的制造業(yè)能力，如德國(guó)提出的工業(yè)40，就是為了競(jìng)爭(zhēng)下一次的工業(yè)革命。德國(guó)工業(yè)40描繪了制造行業(yè)的未來(lái)前景，通過(guò)極大資源利用現(xiàn)如今的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)成果，強(qiáng)力推進(jìn)工業(yè)實(shí)現(xiàn)飛越式發(fā)展；日本的社會(huì)“50”同樣也是為了提高自身的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，為了改善人們的生活而提出來(lái)的；中國(guó)的中國(guó)制造2025，在國(guó)外的一些國(guó)家看來(lái)，也可稱為是“工業(yè)40”，甚至優(yōu)于國(guó)外。我國(guó)目前已經(jīng)對(duì)一些重要領(lǐng)域的工業(yè)生產(chǎn)方式做出準(zhǔn)備，如航空航天，軍工等領(lǐng)域。中國(guó)的制造業(yè)雖然起步晚，但是這近幾年來(lái)以來(lái)發(fā)展的非常迅速，正在趕追美國(guó)、德國(guó)、日本、俄羅斯等軍事和工業(yè)強(qiáng)國(guó)。我們?cè)缫巡辉偈侵粫?huì)生產(chǎn)桌子、椅子、馬車的國(guó)家。在中高端制造業(yè)上，盡管我們與提出工業(yè)40的德國(guó)和提出社會(huì)50的日本在制造工業(yè)上還存在有一定程度的差距，尤其是重要核心科技還需依賴進(jìn)口，做不到自主創(chuàng)新。但從另一個(gè)角度來(lái)看，我國(guó)的制造業(yè)發(fā)展水平較改革開(kāi)放以來(lái)有很大的變化。中國(guó)的海爾冰箱就走出了國(guó)門，邁進(jìn)世界的大洪流中去，成為國(guó)人為之喝彩的冰箱制造商；其次華為也走出國(guó)門，華為的電子產(chǎn)品，如手機(jī)也受人們的青睞。近兩年來(lái)，在我國(guó)對(duì)國(guó)外一些國(guó)家的出口產(chǎn)品中，機(jī)電設(shè)備產(chǎn)品占比已經(jīng)超過(guò)了五分之二。在通訊技術(shù)的發(fā)展上中國(guó)至少已經(jīng)不遜色于德國(guó)，中國(guó)正極力發(fā)展5G技術(shù)；在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，我相信如今正在崛起的中國(guó)已經(jīng)開(kāi)始反超德國(guó)，華為就是一個(gè)很好的例子。中國(guó)制造2025在很大程度上促進(jìn)現(xiàn)有傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)型升級(jí)，伴隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的到來(lái)，不管是對(duì)制造行業(yè)工藝裝備還是對(duì)制造產(chǎn)品的質(zhì)量，其控制要求都會(huì)更高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)控制。制造產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求更高，從而對(duì)工業(yè)設(shè)備的要求更高，就要更加精準(zhǔn)控制工業(yè)設(shè)備，零部件和相應(yīng)之配套的工具要求標(biāo)準(zhǔn)也自然而然的更高了，循環(huán)與整體促進(jìn)的和諧局面也就慢慢成形了。2017年4月20號(hào)，在文昌航天發(fā)射中心天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船發(fā)射成功；同年5月5日，中國(guó)自制大型客機(jī)C919首飛成功。取得的這些成功無(wú)疑不是在暗示中國(guó)航空航天業(yè)邁向新的里程碑，當(dāng)然也體現(xiàn)出了中國(guó)這個(gè)制造大國(guó)的制造業(yè)獲得質(zhì)的飛躍。這次中國(guó)自制的大型客機(jī)C919的機(jī)身、機(jī)翼、尾翼等機(jī)體部件已經(jīng)完全國(guó)產(chǎn)，動(dòng)力裝置等還需采用國(guó)外進(jìn)口。當(dāng)然中國(guó)為了實(shí)現(xiàn)全部的自制，也成立了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研究中心，目的就是改變航空發(fā)動(dòng)機(jī)一直以來(lái)依賴2國(guó)外進(jìn)口的現(xiàn)狀。12本課題背景及發(fā)展趨勢(shì)撥叉是機(jī)床變速箱里的一個(gè)零件，主要位于機(jī)床上面的一個(gè)操縱機(jī)構(gòu)中，對(duì)機(jī)床的速度進(jìn)行變換。機(jī)床上加工零件時(shí)，撥叉就起著至關(guān)重要的作用，它不僅可以控制機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，而且也可以調(diào)整機(jī)床的進(jìn)給速度。撥叉零件在工業(yè)生產(chǎn)中的需求量很大，由于撥叉在變換速度時(shí)，會(huì)承受一定的力，故使用壽命會(huì)大大的降低，從而導(dǎo)致?lián)Q撥叉零件的幾率大大提高，進(jìn)而使機(jī)床的維修成本提高。因此，研究撥叉零件的加工工藝過(guò)程具有很大的實(shí)用性意義。為了使撥叉零件的制造成本能夠降低以及制造效率能夠得到提高，我們可以通過(guò)對(duì)撥叉零件的作用，結(jié)構(gòu)以及工藝過(guò)程進(jìn)行合理有效分析，使撥叉零件能夠高效快捷的加工生產(chǎn)出來(lái)，從而獲得少缺陷，低成本的撥叉零件。同時(shí)設(shè)計(jì)中所選用的零部件的結(jié)構(gòu)性、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性要好，這樣才能達(dá)到高效生產(chǎn)、長(zhǎng)的使用壽命和可靠的工作性。目前我國(guó)將制造行業(yè)的核心主要聚焦在中、小批量等生產(chǎn)領(lǐng)域中，在很大程度范圍內(nèi)促進(jìn)了國(guó)內(nèi)一些數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家的發(fā)展和研發(fā)速度，以能夠達(dá)到國(guó)內(nèi)，甚至國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)，從而更好的將我們自己生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床推銷出去。國(guó)內(nèi)的大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家為了能在市場(chǎng)上站穩(wěn)腳跟，正在研發(fā)最新技術(shù)成果，朝著多元化的方向發(fā)展。他們?yōu)榱撕芎脩?yīng)對(duì)制造業(yè)市場(chǎng)的變化以及來(lái)自國(guó)外生產(chǎn)廠家的競(jìng)爭(zhēng)壓力，提高自身產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)際影響力，NC編程技術(shù)和CNC編程中的自動(dòng)編程技術(shù)爭(zhēng)相被目前國(guó)內(nèi)的許多數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)廠家所深入研究和廣泛采用。而國(guó)外的一些電子、機(jī)械、航空航天等重要領(lǐng)域的制造技術(shù)，自動(dòng)編程技術(shù)的研究的較國(guó)內(nèi)要成熟，當(dāng)然也應(yīng)用的更加廣泛，涉及到很多行業(yè)。這也是國(guó)內(nèi)為什么要奮起直追的原因吧。自動(dòng)編程技術(shù)對(duì)行業(yè)顯而易見(jiàn)的突出表現(xiàn)，使得發(fā)展前景變得更加廣闊。當(dāng)然也有大多數(shù)制造廠家將CNC應(yīng)用于零件機(jī)械加工中，來(lái)獲得高效、低成本的產(chǎn)品，這也是目前許多制造行業(yè)迫切需求的。3第2章零件的分析21零件的作用本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所要設(shè)計(jì)加工的零件是撥叉。撥叉位于機(jī)床變速機(jī)構(gòu)中，在機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，撥叉要承載一定大小的力。此次撥叉零件通過(guò)20H7的孔再與10H7兩個(gè)同軸孔接連到另一個(gè)零件上去，以搖桿的運(yùn)動(dòng)達(dá)到零件的同步運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)突出的特征是快速，運(yùn)動(dòng)精準(zhǔn)、可靠性高。22零件的工藝分析本零件為一個(gè)撥叉，通過(guò)零件圖21可知，需要加工的地方有九處，分別是（1）60圓臺(tái)下端面，中間20下凸臺(tái)端面（2）左端20上凸臺(tái)端面（3）20H7孔，30沉頭孔（4）98H9孔，M12螺紋，13沉頭孔（5）R105側(cè)面（6）210H7孔（7）10H7孔（8）M6螺紋（9）左端凹槽4圖21撥叉零件圖加工端面可用端銑刀進(jìn)行加工；孔的精度可用鉸刀鉸孔達(dá)到要求；分別用絲錐攻絲兩個(gè)螺紋孔完成螺紋孔的加工；60底面大平面是有表面精度要求和位置精度要求的，必須要先找好基準(zhǔn)，進(jìn)行粗銑，半精銑，再刮削才能到達(dá)所需要求。第3章工藝規(guī)程設(shè)計(jì)31確定毛坯的制造形式根據(jù)圖21可知，撥叉是一個(gè)形狀復(fù)雜零件，材料為QT200，根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，屬于成批生產(chǎn)的水平。撥叉零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式多種多樣，可是撥叉零件結(jié)構(gòu)的主要特征依舊是大同小異，都有這共同的特點(diǎn)比如外形結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、較多的加工部位、擁有半圓弧結(jié)構(gòu)、比較難加工。對(duì)于這種典型的撥叉類零件，采用砂型鑄造得到毛坯是一種常用的方法，同時(shí)QT200是一種常用的鑄造材料，有很好的鑄造性能、塑性和韌性，適合用于像換擋撥叉承受較大力這樣的零件。同時(shí)焊接性，切削性能良好。32基面的選擇基準(zhǔn)面是工件的加工基準(zhǔn)，同時(shí)基準(zhǔn)面的選取在加工時(shí)也是十分重要的，基準(zhǔn)面可以選擇較大的面、平面、大的外圓或者大的內(nèi)圓等基準(zhǔn)要素。選擇合適的基準(zhǔn)面不僅可以提高零件的加工效率，保證加工表面的質(zhì)量，例如裝夾時(shí)方便進(jìn)行定位、能很快找到夾具上得定位面和便于裝夾提升裝夾效率，從而節(jié)約了時(shí)間成本。5321粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)是進(jìn)行加工時(shí)所選的第一個(gè)定位基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)是工件上的沒(méi)有加工過(guò)的表面。這樣可以保證加工表面與不加工表面間的位置精度。在選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，盡量選擇那些表面平整、均勻、沒(méi)有高低起伏、易于定位的面，應(yīng)避開(kāi)澆冒口、毛刺等不利于定位的位置，可使工件定位可靠，夾緊方便。同時(shí)粗基準(zhǔn)只可使用一次。對(duì)于本設(shè)計(jì)選用左端20圓柱上部端面為主要的定位粗基準(zhǔn)。322精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)要盡量保證在加工時(shí)的定位基準(zhǔn)和圖紙上標(biāo)注的基準(zhǔn)重合，即圖紙上的尺寸就是加工時(shí)的定位尺寸，避免了應(yīng)為加工基準(zhǔn)和圖紙基準(zhǔn)的不統(tǒng)一所產(chǎn)生的誤差。在精加工時(shí)，精加工的基準(zhǔn)盡量選取同一個(gè)定位基準(zhǔn)，選用同一個(gè)定位基準(zhǔn)可提高工件的加工精度，避免多次更換基準(zhǔn)以免產(chǎn)生誤差。本設(shè)計(jì)選用已加工過(guò)的中間20圓柱底面和60圓柱底面作為定位的精基準(zhǔn)。33制定工藝路線按照?qǐng)D紙要求，加工零件毛坯時(shí)，為了使加工出的零件滿足使用的要求，如尺寸、公差、粗糙度等要求，我們需要在零件加工過(guò)程中進(jìn)行熱處理，同時(shí)要通過(guò)使用最短的加工工序和最方便加工的方式進(jìn)行加工。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)1，編寫撥叉的機(jī)械加工工藝如下表31所示表31工藝路線方案工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容I鑄造II熱時(shí)效處理III銑粗銑60圓臺(tái)下端面、20下凸臺(tái)端面，半精銑60圓臺(tái)下端面IV銑粗銑、半精銑左端20下凸臺(tái)端面V鉆鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸至20H7孔，锪30沉頭孔6VI鉆鉆、鉸至98H9孔，攻M12螺紋，锪13沉頭孔VII銑粗銑R105側(cè)面VIII鉆鉆、粗鉸、精鉸至210H7孔IX鉆鉆、粗鉸、精鉸至10H7孔X鉆鉆5孔，攻M6螺紋XI銑粗銑左端凹槽XII刮刮60圓臺(tái)下端面XIII去毛刺去除機(jī)械加工所留下的毛刺XIV清洗在乳化液中清洗零件保證沒(méi)有贓物并吹凈XV檢驗(yàn)檢驗(yàn)至圖紙要求XVI入庫(kù)入庫(kù)34確定工件的機(jī)械加工余量、各工序尺寸和毛坯尺寸341確定毛坯種類、加工余量和工序尺寸零件材料為QT200，查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表223，選用鑄件的尺寸公差為CT8級(jí)，查表225得，加工余量為MAG級(jí)。工件的機(jī)械加工余量與工序尺寸見(jiàn)表32。表32機(jī)械加工余量與工序尺寸加工面加工余量Z（MM）工序尺寸Z（MM）工件60端面的加工余量25粗銑單邊余量15半精銑單邊余量085刮研單邊余量01520下凸臺(tái)端面的加工余量2粗銑就可滿足其精度要求720上凸臺(tái)端面的加工余量2粗銑單邊余量18半精銑單邊余量02R105兩側(cè)面的加工余量2粗銑就可滿足其精度要求工件上所有孔的加工余量實(shí)心鑄造其他不加工表面的加工余量直接鑄造根據(jù)上表所確定的機(jī)械加工余量繪制毛坯圖，如圖31所示。圖31撥叉毛坯圖35確定切削用量及基本工時(shí)工序III粗銑60圓臺(tái)下端面、20下凸臺(tái)端面，半精銑60圓臺(tái)下端面。（1）粗銑60圓臺(tái)下端面1選擇刀具YT15硬質(zhì)合金刀片81）根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)2表31，銑削深度時(shí)，端銑刀直徑MAP4為80MM，為60MM，但已知銑削寬度為60MM，故根據(jù)銑削寬度0D0AE,選擇，標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù)MAE6MD810Z2）銑刀幾何形狀切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表32由于，故選擇MPAB5，。0R03ER0R0801002選擇切削用量PA1）決定銑削深度本次工序加工余量不大，選擇一次走刀以節(jié)省工時(shí)，則。MAP512）決定每齒進(jìn)給量ZF采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表35，當(dāng)用YT15，銑床功率為7KW時(shí)，。采用不對(duì)稱端銑，取ZMFZ/1809。ZMFZ/1303）決定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及道具壽命根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表37，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為15，由于銑刀直徑，故耐用度。D80MIN180T4）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量CVFV切削速度可根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表327中的公式計(jì)算，也可由表中查出。根據(jù)表313，當(dāng)，,時(shí)，D8010ZAP53ZMFZ/240，。SMVT/621SRNT/456SMVFT/27各修正系數(shù)為890FMVNMVKFSS故SKVT/15809621RNT445SMKVFFTF/79根據(jù)X62W說(shuō)明書選，MIN/30/5RSNC。因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為MI/37/256SVF3計(jì)算基本工時(shí)式中，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表20，不對(duì)稱YLLML120安裝銑刀，入切量及超切量，則MY25，故14520（2）粗銑20圓臺(tái)下端面粗銑20圓臺(tái)下端面可以同樣采取上述的機(jī)床轉(zhuǎn)速，實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量。即，MIN/30RNCIN/3675ZM/1250計(jì)算基本工時(shí)（3）半精銑60圓臺(tái)下端面1選擇切削用量PA1）決定切削深度I/675180DVCZMZNFCFZ/203FVLTST23IN754STM27IN354L10ZMZNVFCFZ/081375本次工序加工余量不大，選擇一次走刀以節(jié)省工時(shí)，則。MAP8502）決定每齒進(jìn)給量ZF采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表35，當(dāng)使用YT15，銑床功率為7KW時(shí)，采用不對(duì)稱端銑，取ZMFZ/1809。ZMFZ/093）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量CVFV切削速度可根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表327中的公式計(jì)算，也可由表中查出。根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表313，當(dāng)，,MD8010ZMAP5時(shí)，。故ZMFZ/10SMVT/072SRNT/248SVFT/596KVT7190SRNT/8MKVFFTF6456根據(jù)X62W說(shuō)明書選擇，IN/37/2RSC。因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為MIN/30/5SVF2計(jì)算基本工時(shí)式中，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表20，不對(duì)稱YLLML120安裝銑刀，入切量及超切量，則，故Y5ML14520工序IV粗銑、半精銑左端20上凸臺(tái)端面I29410DCFVLTSTM9IN411（1）粗銑左端20上凸臺(tái)端面1選擇切削用量PA1）決定切削深度本次工序加工余量不大，選擇一次走刀以節(jié)省工時(shí)，則。MAP812）決定每齒進(jìn)給量ZF采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表35，當(dāng)使用YT15，銑床功率為7KW時(shí)，采用不對(duì)稱端銑，取ZMFZ/1809。ZMFZ/1203）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量CVFV根據(jù)表313，當(dāng)，,時(shí)，D8010ZAP53ZMFZ/130，。故SVT/621SRNT/456SMFT/27SKVT/896RNT54045SKVFFTF/127根據(jù)X62W說(shuō)明書選，MIN/3/RSC。因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為MIN/375/26SVF2計(jì)算基本工時(shí)式中，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表20，不對(duì)稱YLLML20安裝銑刀，入切量及超切量，則，故Y5ML4520I/6751080DVCZMZNFCFZ/23FMVLT12（2）半精銑左端20的上凸臺(tái)端面1選擇切削用量PA1）決定切削深度本次工序加工余量不大，選擇一次走刀以節(jié)省工時(shí)，則。MAP202）決定每齒進(jìn)給量ZF采用不對(duì)稱端銑以提高進(jìn)給量，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表35，當(dāng)使用YT15，銑床功率為7KW時(shí)，采用不對(duì)稱端銑，取ZMFZ/1809。ZMFZ/093）決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量CVFV根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表313，當(dāng)，,D8010ZMAP5時(shí)，。故ZFZ/10SMT/072SRNT/42SFT/596MKVT79SRNT/808KVFFTF6456根據(jù)X62W說(shuō)明書選擇，IN/37/2RSC。因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為MIN/30/5SVF2計(jì)算基本工時(shí)STM27IN354MI/29410580DVCZZNFCFZ/37FMVLT13式中，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表20，不對(duì)稱YLLML20安裝銑刀，入切量及超切量，則，故Y5ML4520工序V鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸至20H7孔，锪30沉頭孔。（1）鉆孔181選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑。MD180鉆頭幾何形狀為切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表21及表22修磨橫刃，030182017BE530205MB2。ML42選擇切削用量1）決定進(jìn)給量按加工要求決定進(jìn)給量根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表27，當(dāng)加工要求為鑄鐵的，。由于MPAB20MD180RMF/5304，故不用乘孔深修正系數(shù)。根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明書，現(xiàn)取831/5/DL。RMF42）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表212，當(dāng)時(shí)，鉆頭的后刀面最大磨MD180損量取為06MM，壽命。MIN60T3）決定切削速度根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表215查得切削速度，所以IN/18VSTM9IN304MI/31801RDVNW14根據(jù)Z525機(jī)床說(shuō)明說(shuō)書，取，但因所選轉(zhuǎn)速較計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)為MIN/392RNC高，會(huì)使刀具使用壽命降低，可將進(jìn)給量降低一級(jí)，即可取。RMF/3603計(jì)算基本工時(shí)式中，入切量及超切量由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表YLLML15229查得，故0（2）擴(kuò)孔至1981選擇刀具利用198的專用擴(kuò)孔鉆對(duì)18的孔進(jìn)行擴(kuò)鉆。2確定切削用量取背吃刀量，根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表210得出，擴(kuò)鉆的MAP90進(jìn)給量為，根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，選取。RF/76RMF/620則主軸轉(zhuǎn)速為，并按機(jī)床說(shuō)明書取，故實(shí)際MIN/6497RNIN/97RC切削速度為3計(jì)算基本工時(shí)NFLTSTM610IN392I/412312鉆VMI/03619780DVCW15式中，入切量及超切量由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表YLLML15229查得，故8（3）粗鉸孔至19941選擇刀具利用1994的專用鉸刀對(duì)198的孔進(jìn)行粗鉸孔。2確定切削用量取背吃刀量，取進(jìn)給量，根據(jù)機(jī)床MAP07RMF/80IN/8V說(shuō)明書，取進(jìn)給量，則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為RF/81并按機(jī)床說(shuō)明書取，故實(shí)際切削速度為MIN/140RNC3計(jì)算基本工時(shí)式中，入切量及超切量由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表YLLML15229查得，故8NFLTSTM82IN6097I/12794RDVWMIN/781409DVCWNFLTSTM12IN801416（4）精鉸孔至20H71選擇刀具利用20的鉸刀對(duì)1994的孔進(jìn)行精鉸孔。2確定切削用量取背吃刀量，取進(jìn)給量，切削速度，MAP03RMF/60MIN/4V根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書，取進(jìn)給量，則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為RF/62并按機(jī)床說(shuō)明書取，故實(shí)際切削速度為MIN/97RC3計(jì)算基本工時(shí)式中，入切量及超切量由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表YLLML15229查得，故8（5）锪30沉頭孔根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪沉頭孔時(shí)進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時(shí)的，3/12故IN/341DVWMIN/0961720DVCWNFLTSTM82IN6097M/R20631鉆F17按機(jī)床說(shuō)明書取，則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速為RMF/20按機(jī)床說(shuō)明書，選取，故實(shí)際切削速度為IN/97RC計(jì)算基本工時(shí)工序VI鉆、鉸至98H9孔，攻M12螺紋，锪13沉頭孔。（1）鉆96孔工件材料為鑄鐵，孔96MM，高速鋼鉆頭，查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表519切削速度，進(jìn)給量，則MIN/20VRMF/20按機(jī)床說(shuō)明書，選取，故實(shí)際切削速度為IN/54RNC該工序基本時(shí)間為/MIN35163鉆VIN/56301RDVNWMIN/149031DVWSTM813IN20973IN/56391DVWMCTGCTGDLR85142691201MLIN/43165910DVW18（2）鉸孔至98H9取背吃刀量，孔98H9，查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表523MAP10切削速度，進(jìn)給量，則IN/4VRMF/80按機(jī)床說(shuō)明書，選取，故實(shí)際切削速度為MIN/392RNC查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表626絞孔切入切出行程，ML1ML152該工序基本時(shí)間為（3）攻的螺紋12MZ525立式鉆床，刀具為細(xì)柄機(jī)用絲錐。進(jìn)給量，查切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表514，切削速度RMF/5，則機(jī)床IN/8V主軸轉(zhuǎn)速SFNLFLTJ627MIN405218431IN/458911RDVNWSFNLFLTJ41MIN9032815421MIN/21801RDVNWIN/12108DVW19按機(jī)床說(shuō)明書，選取，故實(shí)際切削速度為MIN/195RNC攻M12螺紋的基本工時(shí)ML28，刀具切入長(zhǎng)度，3102L（3）锪13沉頭孔Z525立式鉆床，刀具為锪鉆孔13小直徑端面锪鉆?？扇∵M(jìn)給量，查表得，RMF/20MIN/17V80VK75LVK則機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速按機(jī)床說(shuō)明書，選取，故實(shí)際切削速度為MIN/195RNCIN/35702DVWSFNLFLTJ6MIN109513281I/250817VCIN/7413RDNWIN/96703DVW20計(jì)算基本工時(shí)，ML4L1工序VII粗銑R105側(cè)面1選擇刀具刀具選取三面刃銑刀，。MAP02D10MIN/5V4Z2決定銑削用量1）決定銑削深度AP022）決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X62型銑床說(shuō)明書，其功率為為75KW，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則ZMFZ/0按機(jī)床說(shuō)明書，選取，故實(shí)際切削速度為MIN/180RNC當(dāng)時(shí),MIN/180RNC按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取,RF/9503）計(jì)算基本工時(shí)，L825MADLE621031L2SFNLLTJ27MIN1095241IN/1592RDVWIN/137VWRZNFCZM/94802SIFTMM48INI4952683221工序VIII鉆、粗鉸、精鉸至210H7孔（1）鉆孔至98由Z525立式鉆床說(shuō)明書取，ZMF/170IN/20V按機(jī)床說(shuō)明書，選取，故實(shí)際切削速度為MIN/54RNC計(jì)算基本工時(shí)（2）粗鉸98孔至996取，切削速度，則ZMF/30MIN/14V按機(jī)床說(shuō)明書，選取，故實(shí)際切削速度為MIN/392RNCI/964821RDVNWMIN/716054891DVWL104MCTGCTGDLR951289201SFNLFLTJ471IN95417021MLI/760RDNW22計(jì)算基本工時(shí)（2）精鉸孔至10H7取,切削速度，則ZMF/30MIN/3V按機(jī)床說(shuō)明書，選取，故實(shí)際切削速度為MIN/97RC計(jì)算基本工時(shí)ML152I/591010RDNWIN/26103961NDVCWL104CTGCTGDDLR081428962011SFNLFLTJ261MIN03920158421IN/31097DVCWML104MCTGCTGDDLR0215296201123工序IX鉆、粗鉸、精鉸至10H7孔。（1）鉆孔至981決定切削用量取背吃刀量，由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)可查出，根據(jù)Z525立式MAP89鉆床，取進(jìn)給量，切削速度，則ZF/170MIN/20V按機(jī)床說(shuō)明書，選取，故實(shí)際切削速度為MIN/54RNC計(jì)算基本工時(shí)ML132SFNLFLTJ410IN7930421I/964810RDVNWIN/71605891DVWML25MCTGCTGDLR951489101L2SFNLFLTJ420IN35417092124MIN/7496101RDVNWMIN/26103961NDVCWMIN/5910310RDVNWML25MCTGCTGDDLR0814589612011L52（2）粗鉸孔至9961決定切削用量取背吃刀量，由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)可查出，根據(jù)Z525立MAP08式鉆床，取進(jìn)給量，切削速度，則ZF/3I/V按機(jī)床說(shuō)明書，選取，故實(shí)際切削速度為I/2R計(jì)算基本工時(shí)（3）精鉸孔至10H71確定切削用量取背吃刀量，由切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)可查出，根據(jù)Z525立MAP2式鉆床，取進(jìn)給量，切削速度，則ZF/3I/VSFNFLTJ21IN350923018125MIN/31097NDVCWMIN/159201RDVNWMCTGCTGDDLR02145296102011按機(jī)床說(shuō)明書，選取，故實(shí)際切削速度為I/97R計(jì)算基本工時(shí)工序X鉆5孔，攻M6螺紋。Z525立式鉆床鉆孔至5，選用5的麻花鉆，攻M6螺紋選用M6細(xì)柄機(jī)用絲錐攻螺紋。1鉆5孔切削深度，進(jìn)給量取，切削速度MAP5ZF/0，則I/25V按機(jī)床說(shuō)明書，選取，故實(shí)際切削速度為IN/1360RNCL25SFNLFLTJ480IN3197052126ML9L2102L計(jì)算基本工時(shí)2攻螺紋6M背吃刀量，進(jìn)給量，切削速度MAP50ZMF/01，則IN/8V按機(jī)床說(shuō)明書，選取，故實(shí)際切削速度為IN/54RNC計(jì)算基本工時(shí)MIN/3621051NDVCWML9MCTGCTGDLR5314521201IN/476810RDVWSFNLFLTJ52MIN41365921IN/3105610DVW27ML7651L2工序X粗銑左端凹槽二次粗銑左端凹槽第一次選用高速鋼直柄立銑刀。，Z5，槽深。查MD10MH12AX切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)表511，514，每齒進(jìn)給量，切削速ZFZ/03度，則MIN/26V按機(jī)床說(shuō)明書，選取，故實(shí)際切削速度為MIN/725RNCIN/7210DVW計(jì)算基本工時(shí)第二次銑削方式和第一次相同，則單件工時(shí)為STJ623SIFLTMJ3IN501708651SFNLLTJ981MIN0354129IN/68271010RDVWI/5853ZNFCZM28第4章專用夾具設(shè)計(jì)41問(wèn)題的提出根據(jù)畢設(shè)要求選擇兩道重要工序進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，本次要設(shè)計(jì)的夾具是鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸至20H7孔，锪30沉頭孔夾具和粗銑R105側(cè)面的夾具。鉆、鉸、锪通過(guò)專用的鉆頭、鉸刀、锪孔鉆都可以在鉆床上進(jìn)行加工，鉆床廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工中，是一種成本低、操作難度低、加工范圍廣的機(jī)床。而銑R105側(cè)面在臥式銑床上進(jìn)行加工。42工序V鉆夾具設(shè)計(jì)421工件定位面的選擇工件的定位面是工件上直接和接觸的部分，對(duì)于工序V來(lái)說(shuō)，此時(shí)撥叉基本上算是毛坯狀態(tài)，大多數(shù)表面都是非加工面。選擇定位面時(shí)應(yīng)該遵循以下原則選擇大而平整的平面或內(nèi)圓外圓進(jìn)行定位、選擇定位面后要方便后續(xù)的裝夾、定位面所對(duì)應(yīng)的裝夾位置應(yīng)該結(jié)構(gòu)牢固，在裝夾時(shí)保證不得有變形現(xiàn)象。29根據(jù)上述原則選擇撥叉的60外圓面和60底面作為定位面。422夾具定位元件選擇根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)可知機(jī)床的定位元件可以有很多多種，例如支承板、定位銷、支承釘、定位軸、V型塊等，撥叉零件的鉆孔夾具中，由于定位面不僅大而平整的表面，也有外圓表面，故應(yīng)選用A型支承釘和V型塊對(duì)零件進(jìn)行定位。423定位元件限制自由度分析任何實(shí)物要想在空間上具有確定的位置，需要約束6個(gè)自由度，分別是3個(gè)直線方向的自由度和繞三個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度。對(duì)于撥叉鉆夾具，底面使用的3個(gè)支承釘，限制3個(gè)自由度，分別是1個(gè)移動(dòng)自由度和2個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度；其次分別用一個(gè)V型塊和一個(gè)A型固定定位銷定位，V型塊限制2個(gè)移動(dòng)自由度；定位銷限制1個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。424計(jì)算切削力和夾緊力4241計(jì)算切削力（1）刀具刀具用高速鋼刀具鉆頭機(jī)床Z525機(jī)床切削力公式12076FPFDFK式中20M/R查機(jī)床夾具及應(yīng)用3表128得其中06B048PK即958FFN實(shí)際所需夾緊力由機(jī)床夾具及應(yīng)用表1212得0756BP30有1207,16安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有6543210式中為各種因素的安全系數(shù)，見(jiàn)機(jī)床夾具及應(yīng)用表121可6得120130156K所以9586492FWFN4242計(jì)算夾緊力選用夾緊螺釘夾緊機(jī)構(gòu),由FKFN21其中為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取F50為工件自重GPFZ夾緊螺釘公稱直徑。MD20，MPAB61MPABS4801螺釘疲勞極限B92603201極限應(yīng)力幅PAKMA751LI許用應(yīng)力幅MSA3LI12KFWNFFN43512131強(qiáng)度校核計(jì)算螺釘許用切應(yīng)力S，取452SS得MPA10滿足要求，824CHDFPANC1532通過(guò)計(jì)算校核可以算出，強(qiáng)度要求符合標(biāo)準(zhǔn)要求，夾具安全可靠。425定位誤差分析當(dāng)采用夾具加工工件時(shí)，由于工件定位基準(zhǔn)和定位元件的工作表面均有制造誤差使定位基準(zhǔn)位置變化，即定位基準(zhǔn)的最大變動(dòng)量，故由此引起的誤差稱為基準(zhǔn)位置誤差，而對(duì)于一批工件來(lái)講就產(chǎn)生了定位誤差。如圖41所示。圖41用V型塊定位加工時(shí)的定位誤差當(dāng)定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，就產(chǎn)生了基準(zhǔn)不重合誤差?；鶞?zhǔn)不重合32誤差即工序基準(zhǔn)相對(duì)定位基準(zhǔn)理想位置的最大變動(dòng)量。定位誤差指一批工件采用調(diào)整法加工，僅僅由于定位不準(zhǔn)而引起工序尺寸或位置要求的最大可能變動(dòng)范圍。定位誤差主要由尺寸位置誤差和基準(zhǔn)不重合誤差組成。根據(jù)相關(guān)公式和公差確定具體變動(dòng)量。如圖42所示，兩個(gè)極端情況情況1,使工序基準(zhǔn)盡可能地“高”的加工尺寸；情況2MAXDMAX2,使工序基準(zhǔn)盡可能地“低”的加工尺寸。且該工序定位誤IN差圖42定位誤差2/21TDO/SIN/TD2/0345I2/039通過(guò)計(jì)算和分析，本次設(shè)計(jì)的專用夾具滿足要求。JBWD/MINAXHDW12PHDW33426零部件的設(shè)計(jì)與選用4261定位銷選用本夾具選用一個(gè)A型固定定位銷銷來(lái)定位。4262鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用本工序涉及到被加工孔需要依次進(jìn)行鉆擴(kuò)鉸锪等工藝，由于刀具直徑逐次增大，則需要采用外徑相同而內(nèi)孔尺寸隨刀具變更的鉆套來(lái)引導(dǎo)刀具，故選用快換鉆套，可以減少更換鉆套的時(shí)間。鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用A型支承釘定位于夾具體上。43工序VII銑夾具設(shè)計(jì)431工件定位基準(zhǔn)的選擇本道工序粗銑R105側(cè)面，采用60端面、20內(nèi)圓面及一側(cè)面定位，對(duì)應(yīng)的定位元件為襯套、非標(biāo)準(zhǔn)定位銷和A型固定式定位銷。1襯套作為第一定位基準(zhǔn)，與工件60端面相配合限制三個(gè)自由度，即X軸轉(zhuǎn)動(dòng)、Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)和Z軸移動(dòng)。2非標(biāo)準(zhǔn)定位銷作為第二定位基準(zhǔn)，與工件中間20內(nèi)圓面相配合限制兩個(gè)自由度，即X軸移動(dòng)和Y軸移動(dòng)。3A型固定式定位銷作用在工件一側(cè)面，限制一個(gè)自由度，即Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。432計(jì)算切削力及夾緊力4321計(jì)算切削力刀具高速鋼圓柱立銑刀機(jī)床X51型立式銑床由機(jī)床夾具及應(yīng)用所列公式得FVZWQUEYXPFNDAFC0查機(jī)床夾具及應(yīng)用表948得其中修正系數(shù)01VK3430FC83FQ01FXZ2465YUPA0FW代入上式，可得N489考慮安全系數(shù)安全系數(shù)4321K其中為基本安全系數(shù)15為加工性質(zhì)系數(shù)112為刀具鈍化系數(shù)113K為斷續(xù)切削系數(shù)114所以NF7154322計(jì)算夾緊力選用夾緊螺釘夾緊機(jī)由FKF21其中為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取F2501F為工件自重GPFZNFN435121夾緊螺釘公稱直徑MD8MPAB106MPABS4801螺釘疲勞極限926321極限應(yīng)力幅PAKMA751LI35許用應(yīng)力幅MPASA317LIM強(qiáng)度校核計(jì)算螺釘許用切應(yīng)力S，取452SS得MPA10滿足要求。824CHDFPANC1532通過(guò)計(jì)算校核可以算出，強(qiáng)度要求符合標(biāo)準(zhǔn)要求，夾具安全可靠。433定位誤差分析本設(shè)計(jì)的專用夾具是用在Z51立式銑床上的，并在其上固定的。工件上的孔與夾具體的定位銷保持親密的接觸?？仔氖谴舜渭庸すば虻亩ㄎ换鶞?zhǔn)，即20的孔心。此工序的尺寸方向和孔心、圓臺(tái)的中心線方向相同，那么其定位誤差可以用下面的式子來(lái)表示MINAXDTD工序中誤差總和工序規(guī)定的尺寸公差，即GWJ而加工誤差，我們可以用下面的式子來(lái)表示JMJJWDAZWJ由幾何量公差與檢測(cè)4可得（1）兩定位銷的