機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計---ca6140車床撥叉（831003）零件的機械加工藝規(guī)程及粗銑底槽專用夾具設(shè)計

1、<p><b>　　機械制造技術(shù)基礎(chǔ)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　設(shè)計題目：“CA6140車床撥叉（831003）”零件的機械加工藝規(guī)程及粗銑底槽專用夾具設(shè)計 </p><p><b>　?。ù笈可a(chǎn)）</b></p>&l

2、t;p><b>　　目 錄</b></p><p>　　概述…………………………………………………………………(1)</p><p>　　1拔叉的分析…………………………………………………… (1)</p><p>　　1.1拔叉的功用……………………………………………………(1)</p><p>　　1.2拔叉的

3、機械加工工藝分析……………………………………(1)</p><p>　　2工藝規(guī)程制訂………………………………………………… (2)</p><p>　　2.1主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵…………………………………… (3)</p><p>　　2.2毛坯的選擇…………………………………………………… (3)</p><p>　　2.3確定各表面加

4、工案…………………………………………… (4)</p><p>　　2.4確定定位基準………………………………………………… (5)</p><p>　　2.5機械加工工藝路線方案的確定……………………………… (6)</p><p>　　2.6拔叉的偏差，加工余量，工序尺的確定……………………(10)</p><p>　　2.7 確定切削用

5、量及基本工時（機動時間）……………………(11)</p><p>　　2.8生產(chǎn)安排及時間定額計……………………………………… (12)</p><p>　　3銑槽專用夾具設(shè)計…………………………………………… (13)</p><p>　　3.1定位基準的選擇……………………………………………… (13)</p><p>　　3.2定位誤差

6、分析………………………………………………… (14)</p><p>　　3.3夾具設(shè)計方案確定…………………………………………… (14)</p><p>　　3.4切削力及夾緊分析計算……………………………………… (14)</p><p>　　3.5 誤差分析與計算………………………………………………(16)</p><p>　　3.6

7、 夾具設(shè)計及操作的簡要說明…………………………………(17)</p><p>　　4總結(jié)………………………………………………………………(17)</p><p>　　5參考資料 ………………………………………………………(18)</p><p><b>　　概述</b></p><p>　　我們已經(jīng)學過了與本次課程設(shè)計有

8、關(guān)的許多專業(yè)課，包括《互換性與技術(shù)測量》、《材料力學》、《機械原理》、《機械設(shè)計》、《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》等，這使我們對機械設(shè)計和制造有關(guān)的原理有了一定的感性和理性認識，但是我們并不是很了解這些原理與實際加工工藝過程之間的聯(lián)系。課程設(shè)計作為理論和實踐相結(jié)合的有效手段。通過這次車床CA6140撥叉加工工藝規(guī)程及夾具的設(shè)計讓我們對所學的專業(yè)課的一些知識得以復習、鞏固和應用，并對零件的制造過程有了一定的了解。除此之外，本次課程設(shè)計也不僅為我們了

9、解大四的畢業(yè)設(shè)計做了一定的準備，而且為以后的工作打下一定的基礎(chǔ)。</p><p>　　夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計在加深對課程基本理論的理解和加強對解決工程實際問題能力的培養(yǎng)方面發(fā)揮著極其重要的作用。夾具是工藝裝備的主要組合部分，在機械制造中占有重要地位，夾具對保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，減輕勞動強度，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期等都具有重要意義。</p><p>　　此次課程設(shè)計任務是對拔叉零件的機械加工工藝規(guī)程的設(shè)

10、計和所選的某道工序所用夾具的設(shè)計。本次所選拔叉的工藝分析及夾具設(shè)計內(nèi)容主要包括：撥叉毛坯的選擇，機械加工工藝路線的確定，夾具方案的確定，夾具的裝配圖、零件圖的繪制，設(shè)計說明書的編寫等。</p><p><b>　　1 撥叉的分析</b></p><p><b>　　1.1 撥叉的作用</b></p><p>　　題目給定的

11、零件是CA6140撥叉（831003）。它位于車床變速機構(gòu)中，主要其換擋作用。通過撥叉的撥動使車床滑移齒輪與不同的齒輪嚙合，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，從而使主軸獲得所需的速度和扭矩。寬度為30+0.0120mm的面的尺寸精度要求很高，在撥叉工作工程中，和如果撥叉和槽的配合尺寸精度不高或者它們之間的空隙很大時?；讫X輪就達不到很高的定位精度，這樣滑移齒輪就不能很好的與其他齒輪進行正確有效的嚙合。從而影響整個傳動系統(tǒng)的工作。所以撥

12、叉寬度為30+0.0120mm的面和槽之間要達到很高的配合精度。</p><p>　　1.2 撥叉的機械加工工藝分析</p><p>　　一個好的結(jié)構(gòu)不但要應該達到設(shè)計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質(zhì)量，同時使加工的勞動量最小。撥叉是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小，結(jié)構(gòu)形狀較復雜，其加工內(nèi)花鍵的精度要求較高，此外還有上端面要求加

13、工，所以對精度要求也很高。其底槽側(cè)面與花鍵孔中心軸有垂直度公差要求，上端面與花鍵孔軸線有平行度要求。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機器或部件的裝配質(zhì)量，進而影響其性能與工作壽命，因此它們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。</p><p>　　撥叉零件圖如下圖1.1</p><p><b>　　1.1 撥叉零件圖</b></p>

14、;<p>　　大致的加工順序和過程：銑側(cè)面；拉內(nèi)花鍵孔；銑上端面；銑18H11底槽；鉆、鉸2-M8通孔，并攻絲。</p><p>　?。?） 側(cè)面的加工主要是為了后續(xù)工序中能有更好的定位面，確保后續(xù)加工所要求的精度，粗糙度在6.3即可。</p><p>　?。?） 以為主要加工面，拉內(nèi)花鍵槽，槽數(shù)為6個，其粗糙度要求是底邊，側(cè)邊，內(nèi)孔粗糙度。</p><p

15、>　　（3）加工是銑上端面，表面粗糙度要求為。</p><p>　?。?）銑18H11底槽，該槽的表面粗糙度要求是兩槽邊，槽底的表面粗糙度要求是。</p><p>　?。?） 鉆并攻絲2-M8，保證兩螺紋孔中心距為25mm。</p><p><b>　　1.3毛坯的選擇</b></p><p>　　本次課程設(shè)計的撥

16、叉材料為HT200，根據(jù)材料成型工藝可知用金屬型鑄造。該零件能夠承受較大載荷和沖擊載荷，并且撥叉不經(jīng)常受交變載荷作用，受力也不是太大，所以能夠滿足使用要求。生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。</p><p>　　因為零件形狀簡單故毛坯形狀需與零件的形狀盡量接近，又因內(nèi)孔很小，不可以鑄出，18H11的底槽也不能鑄出。</p><p><b>　　2工藝規(guī)程設(shè)計</b></p&

17、gt;<p>　　2.1主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵</p><p>　　主要加工面的技術(shù)要求:</p><p><b>　　后側(cè)面: ;</b></p><p>　　內(nèi)花鍵槽，內(nèi)花鍵槽底邊，側(cè)邊;</p><p><b>　　上端面：；</b></p><p>　　

18、底槽：18H11槽底邊，兩槽側(cè)邊；</p><p>　　2-M8的孔，保證兩螺紋孔中心距為25mm。</p><p>　　由加工工藝分析和技術(shù)要求可知，該撥叉零件的主要加工表面是平面、內(nèi)花鍵槽。一般來說，保證平面的加工精度要比保證內(nèi)花鍵的加工精度容易。因此，對于撥叉來說，上端面與槽邊均與花鍵軸有位置度公差，加工過程中的主要問題是保證內(nèi)花鍵的尺寸精度及位置精度，處理好內(nèi)花鍵和平面之間的相互關(guān)

19、系以及槽的各尺寸精度是撥叉夾具設(shè)計的重點、難點。</p><p>　　2.2確定各表面加工方案</p><p>　　一個好的結(jié)構(gòu)不但應該達到設(shè)計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質(zhì)量，同時是加工的勞動量最小。設(shè)計和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對于設(shè)計撥叉的加工工藝來說，應選擇能夠滿足內(nèi)花鍵加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和

20、加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇價格較底的機床。</p><p>　　2.2.1加工方法的確定</p><p>　　（1） 要考慮加工表面的精度和表面質(zhì)量要求，根據(jù)各加工表面的技術(shù)要求，選擇加工方法及分幾次加工。</p><p>　?。?） 根據(jù)生產(chǎn)類型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則

21、常用通用設(shè)備和一般的加工方法。</p><p>　?。?） 考慮被加工材料的性質(zhì)。</p><p>　?。?） 考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。</p><p>　?。?） 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。</p><p>　　選擇加工

22、方法一般先按這個零件主要表面的技術(shù)要求選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法。</p><p>　　2.2.2 面的加工</p><p><b>　　銑床：</b></p><p>　　參考文獻資料[1]P130表5-8可以確定:</p><p>　　粗銑6.3~3.2 半精銑6.3~0.4&l

23、t;/p><p><b>　　精銑1.6~0.2</b></p><p>　　根據(jù)以上原則并結(jié)合題目可得主要加工面的加工方案如下：</p><p>　　后側(cè)面的加工主要是為后續(xù)加工做準備，因此，在選擇加工方法上可以選用一次性銑面，表面粗糙度為3.2。</p><p>　　上端面的加工方案為：粗銑—半精銑（），粗糙度達到3.2

24、。</p><p>　　2.2.3 孔的加工</p><p>　?。?） 加工內(nèi)花鍵前的的孔加工</p><p>　　查參考文獻[2]P129表5.8，鉆孔25~0.8，并由于的孔的精度為H12，所以確定的孔的加工方案為：一次鉆孔，由于在拉削過程中才能保證的孔表面精度，所以，在加工內(nèi)花鍵前的孔的精度可適當降低。</p><p>　　（2） 內(nèi)

25、花鍵的加工</p><p>　　通過拉刀實現(xiàn)花鍵的加工，由于拉削的精度高，所以能滿足花鍵表面精度，同時也能保證的孔表面精度,內(nèi)花鍵的進度要求25H7。</p><p>　?。?） 2-M8螺紋孔的加工</p><p>　　設(shè)計要求：兩孔中心距50mm。</p><p>　　加工方案定為：鉆通孔，攻絲，鉸錐孔。</p><p

26、>　　2.2.4 槽的加工</p><p>　　底槽設(shè)計要求：18H11槽底邊，兩槽側(cè)邊。</p><p>　　查參考文獻[1]P138表5.8，粗銑6.3~3.2；半精銑6.3~0.4；精銑1.6~0.2</p><p>　　可以確定，槽的加工方案為：粗銑—半精銑（），粗糙度為6.3~0.8。</p><p>　　2.3 確定定位基準

27、</p><p>　　2.3.1 粗基準的選擇</p><p>　　選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。</p><p>　　粗基準選擇應當滿足以下要求：</p><p>　?。?）選擇加工余量小而均勻的重要表面作為粗基準，以保證該表面有足夠余量。</p>

28、<p>　?。?）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。</p><p>　?。?） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。</p><p>　?。?） 應盡可能選擇平

29、整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。</p><p>　　（5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。</p><p>　　結(jié)合整個工藝路線全面考慮，要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證拔叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基

30、準定位。從拔叉零件圖分析可知，選擇后側(cè)面作為拔叉加工粗基準。</p><p>　　2.3.2 精基準選擇的原則</p><p>　?。?） 基準重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設(shè)計基準不重合而引起的基準不重合誤差。</p><p>　?。?） 基準不變原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準。</p><p>　?。?/p>

31、3） 互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。</p><p>　?。?）自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。</p><p>　?。?）應使工件裝夾穩(wěn)定可靠，夾具簡單等。</p><p>　　選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。</p>&l

32、t;p>　　綜合分析要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證拔叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從拔叉零件圖分析可知，它的內(nèi)花鍵槽，適于作精基準使用。</p><p>　　2.4 毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求</p><p>　?。?）拔叉為鑄造件，對毛坯的結(jié)構(gòu)工藝有一定要求：</p><p>　　① 鑄件的壁厚應合適、均勻，不得有突然變化。&

33、lt;/p><p>　　② 鑄造圓角要適當，的得有尖棱、尖角。</p><p>　?、?鑄件的結(jié)構(gòu)要盡量簡化。</p><p>　?、?加強肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產(chǎn)生裂紋。</p><p>　　⑤ 鑄件的選材要合理，應有較好的可鑄性。</p><p>　　（2）設(shè)計毛坯形狀、尺寸還應考慮到：</p

34、><p>　?、?各加工面的幾何形狀應盡量簡單。</p><p>　?、?工藝基準以設(shè)計基準相一致。</p><p>　　③ 便于裝夾、加工和檢查。</p><p>　　④ 結(jié)構(gòu)要統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標準刀具進行加工。</p><p>　　在確定毛坯時，要考慮經(jīng)濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高

35、材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。</p><p>　　撥叉材料為HT200，年常量為600件，根據(jù)材料成型工藝可知用金屬型鑄造，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。經(jīng)過查資料：為減小鑄造困難，22的孔，2—M8的通孔，5的錐孔，18H11的底槽均不鑄出。</p>

36、<p>　　2.5 工藝路線的擬訂</p><p>　　對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。撥叉的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是：先加工后側(cè)面，再加工的孔，再加工花鍵槽，最后以花鍵槽定位粗、精加工撥叉上端面和底槽及M8螺紋孔。</p><p>　　后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。</p><p>　　2.5.

37、1 工序的合理組合</p><p>　　確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：</p><p>　?。?） 工序分散原則</p><p>　　工序分散的特點工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機床工藝裝備。生產(chǎn)準備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求

38、水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復雜。</p><p>　?。?） 工序集中原則</p><p>　　工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機床，以提高生產(chǎn)率。但采用復雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增

39、高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準備工作量大。</p><p>　　工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。</p><p>　　一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。</p><p>　　由于近代計算機控

40、制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟效果。</p><p>　　2.5.2工序加工階段的劃分</p><p>　　零件的加工質(zhì)量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段：</p><p><b>　?。?） 粗加工階段</b></p&g

41、t;<p>　　粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。</p><p>　　粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產(chǎn)生的內(nèi)應力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為I

42、T11~IT12。粗糙度為Fri=80~100μm。</p><p>　　（2） 半精加工階段</p><p>　　半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9~IT10。表面粗糙度為Fri=10~1.25μm。</p><p><b>　?。?） 精加工階段</b></p

43、><p>　　精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。</p><p>　　精加工應采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為IT6~IT7，表面粗糙度為Ra10~1.25μm。</p><p>

44、;　　（4） 光整加工階段</p><p>　　對某些要求特別高的需進行光整加工，主要用于改善表面質(zhì)量，對尺度精度改善很少。一般不能糾正各表面相互位置誤差，其精度等級一般為IT5~IT6,表面粗糙度為Ra1.25~0.32μm。</p><p>　　此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質(zhì)的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分

45、并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。工藝加工階段的劃分也能做到更好的安排的熱處理等工序。</p&g

46、t;<p>　　2.5.3 機械加工工藝路線方案的確定</p><p>　　依據(jù)工序集中分散原則，工序加工階段劃分原則，在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術(shù)條件下，大批量生產(chǎn)可以考慮采用專用機床，以便提高生產(chǎn)率。但同時考慮到經(jīng)濟效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個加工工藝路線方案，見表2.1，表2.2。</p><p>　　方案一：表2.1</p>

47、<p>　　方案二： 表2.2</p><p>　　加工工藝路線方案的對比論證：</p><p>　　方案一、二主要區(qū)別在于在加工上端面及以下工序時，所選定位基準不同，粗精基準是否分開等。方案一選用的孔為主要定位基準，方案二選用花鍵作主要定位基準，很顯然選用內(nèi)花鍵做定位基準更符合設(shè)計要求，因為其表面精度更高，且和某些需加工面有位置精度要求；

48、方案一沒有將粗精加工分開，放在一道工序進行，這樣雖然減少了裝夾工件的次數(shù)，縮短了加工路線，但是由于是大批量生產(chǎn)，并沒有合理利用工時，根據(jù)工序分散原則，粗精加工分開進行，更有利于提高生產(chǎn)率，降低成本。</p><p>　　由以上分析，方案二為合理經(jīng)濟的加工工藝路線方案。</p><p>　　具體的工藝過程見表2.3。</p><p>　　表2.3 加工工藝過程表<

49、;/p><p>　　2．6 拔叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定</p><p>　　X52K銑床技術(shù)參數(shù)：</p><p>　　主要技術(shù)參數(shù)： X5032</p><p>　　主軸端面至工作臺距離(mm)： 45～415</p><p>　　主軸中心線到床身垂直導軌的距離(mm) ：350&

50、lt;/p><p>　　工作臺工作面(寬度×長度)(mm) ：320×1325</p><p>　　工作臺行程縱向/橫向/垂向（手動/機動)：(mm) 700/880、255/240、370/350</p><p>　　工作臺進給范圍縱向/橫向/垂向(mm/min)： 23.5～1180/15～786/8～394</p><p&g

51、t;　　工作臺快速移動速度縱向/橫向/垂向：(mm/min) 2300/1540/770</p><p>　　T型槽槽數(shù)/槽寬/槽距(mm/：)3/18/70</p><p>　　主軸轉(zhuǎn)速(r.p.m)18級：30～1500</p><p>　　主電機功率(mm) ：7.5</p><p>　　外形尺寸(mm)： 2530×1890

52、×2380</p><p>　　選定計算18H11（）槽偏差及加工余量：</p><p>　　鑄造時槽沒鑄出，參照參考文獻[8]表21-5，得粗銑其槽邊雙邊機加工余量2Z=2.0mm，槽深機加工余量為2.0mm，再由參照參考文獻[3]表21-5的刀具選擇可得其極限偏差：粗加工為，精加工為。</p><p>　　粗銑兩邊工序尺寸為：；</p>

53、<p>　　粗銑后毛坯最大尺寸為：；</p><p>　　粗銑后毛坯最小尺寸為：16+0=16mm；</p><p>　　粗銑槽底工序尺寸為：33mm；</p><p>　　半精銑兩邊工序尺寸為：，已達到其加工要求：。</p><p>　　2.7 確定切削用量及基本工時（機動時間）</p><p>　　工序6

54、0：粗銑18H11底槽</p><p>　　機床：立式升降臺銑床（）</p><p>　　刀具：根據(jù)參考文獻[4]表21-5選用高速鋼鑲齒三面刃銑刀。外徑160mm，內(nèi)徑40mm，刀寬粗銑16mm，精銑18mm，齒數(shù)為24齒。</p><p><b>　?。?） 粗銑16槽</b></p><p><b>　　

55、銑削深度：</b></p><p>　　每齒進給量：查參考文獻[5]表2.4-75，得，取。</p><p>　　銑削速度：查參考文獻[8]表30-33，得</p><p><b>　　機床主軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　查參考文獻[5]表3.1-74取</p><p><

56、;b>　　實際切削速度：</b></p><p><b>　　進給量：</b></p><p>　　工作臺每分進給量： </p><p>　　被切削層長度：由毛坯尺寸可知 </p><p><b>　　刀具切入長度：</b></p><p><b>

57、;　　=81mm</b></p><p><b>　　刀具切出長度：取</b></p><p><b>　　走刀次數(shù)1次</b></p><p>　　機動時間： </p><p>　　2.8 時間定額計算及生產(chǎn)安排</p><p>　　根據(jù)設(shè)

58、計任務要求，該拔叉的年產(chǎn)量為6000件。一年以260個工作日計算，每天的產(chǎn)量應不低于24件。設(shè)每天的產(chǎn)量為24件。再以每天8小時工作時間計算，則每個工件的生產(chǎn)時間應不大于22.8min。</p><p>　　參照參考文獻[5]表2.5-2，機械加工單件（生產(chǎn)類型：中批以上）時間定額的計算公式為： （大量生產(chǎn)時） </p><p>　　因此在大批量生產(chǎn)時單件時間定額計算

59、公式為：</p><p>　　其中： —單件時間定額 </p><p>　　—基本時間（機動時間）</p><p>　　—輔助時間。用于某工序加工每個工件時都要進行的各種輔助動作所消耗的時間，包括裝卸工件時間和有關(guān)工步輔助時間</p><p>　　—布置工作地、休息和生理需要時間占操作時間的百分比值</p>

60、<p>　　2.9 粗、精銑18H11底槽</p><p><b>　?。?） 粗銑18槽</b></p><p><b>　　機動時間：</b></p><p>　　輔助時間：參照參考文獻[5]表2.5-45，取工步輔助時間為。查參考文獻[5]表2.5-46取裝卸工件時間為，單件加工時已包括布置、休息時間，

61、由于此次工序中裝夾了兩個加工件，應乘以多件裝夾系數(shù)，查該表注釋得兩件裝夾系數(shù)為0.6，因此裝卸工件時間min，則</p><p><b>　　。</b></p><p>　　：根據(jù)參考文獻[5]表2.5-48，</p><p><b>　　單間時間定額有：</b></p><p><b>

62、　?。?2.8min</b></p><p>　　因此，達到生產(chǎn)要求。</p><p><b>　　3銑槽專用夾具設(shè)計</b></p><p>　　為了在考慮零件的技術(shù)要求的前提下降低勞動強度提高勞動生產(chǎn)率。根據(jù)任務要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計專用夾具來銑18H11底槽，該槽相對于花鍵孔中心有一定的技術(shù)要求。加工底槽的夾具將用于臥式鏜

63、床，刀具采用三面刃銑刀。</p><p>　　3.1定位基準的選擇</p><p>　　由零件圖可知：槽兩側(cè)面面對花鍵孔的中心線有尺寸要求及垂直度要求，其設(shè)計基準為花鍵孔的中心線。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，在此選擇以花鍵孔中心線為主要定位基準，則由定位其準不重合引起的誤差較小，這種定位在結(jié)構(gòu)上也簡單易操作。</p><p>　　采用花鍵軸定心定位的方式，保證

64、底槽加工的技術(shù)要求。同時，應加一圓柱銷固定好花鍵軸，防止花鍵軸帶動工件在X方向上的旋轉(zhuǎn)自由度。</p><p>　　其中花鍵軸限制五個自由度，包括3個轉(zhuǎn)動自由度和兩個移動自由度;平面限制軸向方向的移動自由度。</p><p><b>　　3.2定位誤差分析</b></p><p>　　由于槽的軸向尺寸的設(shè)計基準與定位基準重合，故軸向尺寸無基準不

65、重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。</p><p>　　3．3夾具設(shè)計方案確定</p><p>　　根據(jù)任務書要求，銑槽時要保證槽寬18H11，槽兩側(cè)面粗糙度3.2，底面粗糙度6.3，且要保證底面與花鍵中心尺寸15mm，以及槽兩側(cè)面與花鍵孔中心的垂直度誤差不大于0.08mm，現(xiàn)設(shè)計夾

66、具方案有：</p><p>　　方案一：采用壓板用螺栓聯(lián)接，利用汽缸夾緊，這種夾緊方式夾緊力可靠，輔助時間短，工人勞動強度小，但是成本高。</p><p>　　方案二：采用壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，利用手動夾緊，這種夾緊方式夾緊力小，但成本低。</p><p>　　本次設(shè)計零件為大批量生產(chǎn)，要求成本低，且在加工過程中夾緊力要求不高，因此夾具夾緊方案選用方案二，利用螺栓

67、、螺母手動夾緊。</p><p>　　如前所述,在設(shè)計夾具時,應該注意提高勞動率.為此,在螺母夾緊時采用開口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。</p><p>　　夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床

68、工作臺上有一個正確的安裝位置，以便有利于銑削加工。</p><p>　　安裝工件時，先將工件花鍵孔裝入定位心軸，安裝開口墊圈，用夾緊螺母擰緊，夾緊工件。 </p><p>　　銑床夾具的裝配圖（應用solidworks建模軟件）如右圖：</p><p>　　夾具體零件圖（CAD建模）分別見附圖1,附圖2,附圖3。</p><p>　　3．4

69、 切削力及夾緊分析計算</p><p>　　刀具材料：高速鋼鑲齒三面刃銑刀（）</p><p>　　刀具有關(guān)幾何參數(shù)： </p><p>　　由參考文獻[13]表1-2-9 可得銑削切削力的計算公式：</p><p>　　查參考文獻[13]表得：</p><p>　　對于灰鑄鐵：

70、 </p><p><b>　　取 ， 即</b></p><p><b>　　所以 </b></p><p>　　由參考文獻[3]表1-2可得：</p><p>　　垂直切削力 ：（對稱銑削） </p>

71、<p><b>　　背向力：</b></p><p>　　根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：</p><p>　　安全系數(shù)K可按下式計算：</p><p>　　式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文

72、獻[13]表可得： </p><p>　　所以 </p><p>　　由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構(gòu)。</p><p>　　單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：</p><p>　　式中參數(shù)由《機床夾具設(shè)計手冊》可查得：</p&g

73、t;<p><b>　　其中： </b></p><p><b>　　螺旋夾緊力：</b></p><p><b>　　易得：</b></p><p>　　經(jīng)過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。</p><p>　　3.5 誤差

74、分析與計算</p><p>　　該夾具以平面定位心軸定心，心軸定心元件中心線與底槽側(cè)面規(guī)定的垂直度偏差0.08mm，槽的公差為mm。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。</p><p>　　與機床夾具有關(guān)的加工誤差，一般可用下式表示：</p><p>　　由參考文獻[13]可得：</p><p>　　

75、⑴ 平面定位心軸定心的定位誤差 ：</p><p>　?、?夾緊誤差 ： </p><p>　　其中接觸變形位移值：</p><p>　?、?磨損造成的加工誤差：通常不超過</p><p>　?、?夾具相對刀具位置誤差：取</p><p><b>　　誤差總和：<

76、/b></p><p>　　從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。</p><p>　　3.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明</p><p>　　如前所述，應該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機

77、構(gòu)）。這類夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，容易鑄成，加工定位方便，在機床夾具中應用廣泛。此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，心軸可采用可換的。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整。</p><p><b>　　實習總結(jié)</b></p><p>　　為期1周多的夾具課程設(shè)計就要結(jié)束了，回顧整個過程，我在老師的指導和同學們的一

78、起討論下，問題得到了解決，完成了這次的課程設(shè)計。通過本次撥叉的課程設(shè)計，和對拔叉的加工工藝及其夾具設(shè)計分析，使我們對工藝和夾具設(shè)計有了進一步認識。這次的課程設(shè)計讓我所學理論知識與實踐經(jīng)驗更加接近，加深了我對理論知識的理解，并強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。</p><p>　　本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用

79、、時間定額計算等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。</p><p>　　通過此次設(shè)計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。</p><p>　　總的來說，這次設(shè)計，使我在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我的思考、解決問題及創(chuàng)新

80、設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。 </p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[1] 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 曾志明，呂明 武漢理工大學出版社, 2001。</p>

81、;<p>　　[2] 機械精度設(shè)計與檢測基礎(chǔ) 劉品，李哲。</p><p>　　[3] 陳宏鈞．實用機械加工工藝手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2003。</p><p>　　[4] 李洪．機械加工工藝手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1990。</p><p>　　[5] 馬賢智．機械加工余量與公差手冊[M]，北京：中國標準出版社，1994。&

82、lt;/p><p>　　[6] 強毅．設(shè)計圖實用標準手冊[M]，北京：科學出版社，2000。</p><p>　　[7] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2001。</p><p>　　[8] 四川省機械工業(yè)局．復雜刀具設(shè)計手冊[M]，北京：機械工業(yè)出版社，1979。</p><p>　　[9] 李慶余，張佳．機械制造裝備

83、設(shè)計 [M]，北京：機械工業(yè)出版社，2003。</p><p>　　[10] 廖念釗，莫雨松，李碩根．互換性與技術(shù)測量[M]，中國計量出版社，2000：9-19。</p><p>　　[11] 王光斗，王春福．機床夾具設(shè)計手冊[M]，上?？茖W技術(shù)出版社，2000。</p><p>　　[12] 何玉林，沈榮輝，賀元成．機械制圖[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2000。