撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)

1此次設(shè)計(jì)是對(duì)撥叉零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，其零件為鍛件，具有體積小，零件復(fù)雜的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，就先加工面，再以面為基準(zhǔn)來(lái)加工其它，其中各工序夾具都采用專(zhuān)用夾具，特別的對(duì)于加工大頭孔、槽和鉆小頭孔斜面小孔的工序中，選一面兩銷(xiāo)的定位方式，并以操作簡(jiǎn)單的手動(dòng)夾緊方式夾緊，其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，方便且能滿足要求。關(guān)鍵詞撥叉，加工工藝，專(zhuān)用夾具，設(shè)計(jì)2 1 1 52.1撥叉的工藝分析 52.2撥叉的工藝要求 5 63.1加工工藝過(guò)程 63.2確定各表面加工方案 63.2.1影響加工方法的因素 6 73.3確定定位基準(zhǔn) 73.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 73.2.1精基準(zhǔn)選擇的原則 83.4工藝路線的擬訂 83.4.1工序的合理組合 93.4.2工序的集中與分散 9 3.5撥叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 3.5.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求 3.5.2撥叉的偏差計(jì)算 3.6確定切削用量及基本工時(shí)(機(jī)動(dòng)時(shí)間) 3.7時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排 4.1研究原始質(zhì)料 4.2定位、夾緊方案的選擇 5.1研究原始質(zhì)料 5.2定位基準(zhǔn)的選擇 35.3切削力及夾緊分析計(jì)算 5.4誤差分析與計(jì)算 5.5零、部件的設(shè)計(jì)與選用 5.5.1定位銷(xiāo)選用 5.5.2夾緊裝置的選用 5.5.3定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì) 5.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 6.1研究原始質(zhì)料 6.2定位基準(zhǔn)的選擇 6.3切削力及夾緊力的計(jì)算 6.4誤差分析與計(jì)算 6.5零、部件的設(shè)計(jì)與選用 6.5.1定位銷(xiāo)選用 6.5.2夾緊裝置的選用 6.5.3鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用 6.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其夾具設(shè)計(jì)是我們?nèi)跁?huì)貫通四年所學(xué)的知識(shí)，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用訓(xùn)練，為我們即將走向自己的工作崗位打下良好機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法，是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要的技術(shù)性文件。它直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)率及其加工產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益，生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產(chǎn)該產(chǎn)品的質(zhì)量的重要保證的重要依據(jù)。在編制工藝時(shí)須保證其合理性、科學(xué)性、完善性。而機(jī)床夾具是為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)提高生產(chǎn)的效率、改善工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本而在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義，因此在大批量生產(chǎn)中，常采用專(zhuān)用夾具。而本次對(duì)于撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：(1)完成撥叉零件加工工藝規(guī)程的制定；(2)完成鏜孔、銑槽、鉆孔三個(gè)專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)撥叉零件的初步分析，了解其零件的主要特點(diǎn)，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準(zhǔn)，從而制定出撥叉加工工藝規(guī)程；對(duì)于專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準(zhǔn)，然后再根據(jù)切銷(xiāo)力的大小、批量生產(chǎn)情況來(lái)選取夾緊方式，從而設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。52撥叉的分析2.1撥叉的工藝分析撥叉是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，但其加工孔和底面的精度要求較高，此外還有小頭孔端要求加工，對(duì)精度要求也很高。撥叉的底面、大頭孔上平面和小頭孔粗糙度要求都是Ra1.6,所以都要求精加工。其小頭孔與底平面有垂直度的公差要求，撥叉底面與大頭孔上平面有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽邊有平行度公差和對(duì)稱(chēng)度公差要求等。因?yàn)槠涑叽缇取缀涡螤罹群拖嗷ノ恢镁?，以及各表面的表面質(zhì)量均影響機(jī)器或部件的裝配質(zhì)量，進(jìn)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。2.2撥叉的工藝要求一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但要應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)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(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。而設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。設(shè)計(jì)者要考慮加工工藝問(wèn)題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設(shè)計(jì)的要求。該加工有七個(gè)加工表面：平面加工包括撥叉底面、大頭孔上平面；孔系加工包括大、小頭孔、φ6小孔；小頭孔端20.5403的槽加工以及大頭孔的銑斷加工。(1)以平面為主有：①撥叉底面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是Ra=1.6;②大頭孔端面的粗、精銑加工，其粗糙度要求是Ra=1.6。(2)孔系加工有：①φ44的大頭孔粗、精鏜加工，其表面粗糙度為Ra=6.3;②φ20H9的小頭孔鉆、擴(kuò)和鉸加工，其表面粗糙度要求③φ6的小孔鉆加工，φ6小孔表面粗糙度要求Ra=12.5。(3)小頭孔端20.53槽的加工，該槽的表面粗糙度要求是兩槽邊Ra=1.6,而槽底的表面粗糙度要求是Ra=6.3。(4)最后為大頭孔的銑斷加工，要求斷口粗糙度Ra=6.3。撥叉毛坯的選擇模鍛，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。單邊余量一般在1~3mm,結(jié)構(gòu)細(xì)密，能承受較大的壓力，占用生產(chǎn)的面積較小。因其年產(chǎn)量是5000件，由[3]表2.1～3可知是中批量生產(chǎn)。上面主要是對(duì)撥叉零件的結(jié)構(gòu)、加工精度和主要加工表面進(jìn)行了分析，選擇6了其毛坯的的制造方法為模鍛和中批的批量生產(chǎn)方式，從而為工藝規(guī)程設(shè)計(jì)提供3工藝規(guī)程設(shè)計(jì)由以上分析可知，該撥叉零件的主要加工表面是平面、孔系和槽系。一般來(lái)說(shuō)，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對(duì)于撥叉來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程中的主要問(wèn)題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關(guān)系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技術(shù)條件分析得知：撥叉的尺寸精度，形狀精度以及位置關(guān)系精度要求都不是很高，這樣對(duì)加工要求也就不是很高。3.2確定各表面加工方案一個(gè)好的結(jié)構(gòu)不但應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)要求，而且要有好的機(jī)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(shí)使加工的勞動(dòng)量最小。設(shè)計(jì)和工藝是密切相關(guān)的，又是相輔相成的。對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)撥叉的加工工藝來(lái)說(shuō)，應(yīng)選擇能夠滿足平面孔系和槽加工精度要求的加工方法及設(shè)備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應(yīng)選擇價(jià)格較底的機(jī)床。3.2.1影響加工方法的因素(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。(2)根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型選擇，在大批量生產(chǎn)中可專(zhuān)用的高效率的設(shè)備。在單件小批量生產(chǎn)中則常用通用設(shè)備和一般的加工方法。如、柴油機(jī)連桿小頭孔的加工，在小批量生產(chǎn)時(shí)，采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法；而在大批量生產(chǎn)時(shí)采用拉削加工。(3)要考慮被加工材料的性質(zhì)，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時(shí)容易堵塞砂輪，一般都采用精細(xì)車(chē)削，高速精銑等。(4)要考慮工廠或車(chē)間的實(shí)際情況，同時(shí)也應(yīng)考慮不斷改進(jìn)現(xiàn)有加工方法和設(shè)備，推廣新技術(shù)，提高工藝水平。(5)此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機(jī)械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。選擇加工方法一般先按這個(gè)零件主要表面的技術(shù)要求來(lái)選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為IT6,7表面粗糙度為Ra0.63μm,并要求淬硬時(shí)，其最終工序選用精度，前面準(zhǔn)備工序可為粗車(chē)——半精車(chē)——淬火——粗磨。3.2.2加工方案的選擇(1)由參考文獻(xiàn)[3]表2.1～12可以確定，平面的加工方案為：粗銑——精銑(IT7□.),粗糙度為R,6.3～0.8,一般不淬硬的平面，精銑的粗糙度可以(2)由參考文獻(xiàn)[3]表2.1～11確定，φ44孔的表面粗糙度要求為6.3,則選擇孔的加方案序?yàn)椋捍昼M——精鏜。加零件毛坯不能直接鍛出孔，只能鍛出一個(gè)小坑，以便在以后加工時(shí)找正其中心，但其表面粗糙度的要求為Ra=1.6,所以選擇加工的方法是鉆——擴(kuò)——因?yàn)榭椎谋砻娲植诙鹊囊蠖疾桓?，是Ra=12.5,所以我們采用一次鉆孔的加工方法。(5)小頭端面槽20.503的加工方法是：因槽兩側(cè)面表面粗糙度的要求較高，為Ra=1.6,所以我們采用粗銑——精3.3確定定位基準(zhǔn)3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時(shí)，考慮的重點(diǎn)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。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：(1)粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。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(gè)不需加工的表面，則應(yīng)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(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱(chēng)、少裝夾等。(2)選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。(3)應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加8(4)應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證撥叉在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉零件圖分析可知，主要是選擇加工撥叉底面的裝夾定位面為其加工粗基準(zhǔn)。3.2.1精基準(zhǔn)選擇的原則(1)基準(zhǔn)重合原則。即盡可能選擇設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)。這樣可以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。(2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換所帶來(lái)的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計(jì)和制造工作。例如：軸類(lèi)零件常用頂針孔作為定位基準(zhǔn)。車(chē)削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書(shū)表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。(3)互為基準(zhǔn)的原則。選擇精基準(zhǔn)時(shí)，有時(shí)兩個(gè)被加工面，可以互為基準(zhǔn)反復(fù)加工。例如：對(duì)淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為基準(zhǔn)磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。自為基準(zhǔn)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(zhǔn)。例如：磨削機(jī)床導(dǎo)軌面時(shí)，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無(wú)心磨床上磨外圓等，都是自為基準(zhǔn)的例子。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準(zhǔn)，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證撥叉在整個(gè)加工過(guò)程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉零件圖分析可知，它的底平面與φ20H9小頭孔，適于作精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面和一個(gè)孔定位限制工件自由度不夠，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過(guò)程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于兩側(cè)面，因?yàn)槭欠羌庸け砻?，所以也可以用?4的孔為加工基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準(zhǔn)。3.4工藝路線的擬訂對(duì)于中批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準(zhǔn)。撥叉的加工的第一個(gè)工序也就是加工統(tǒng)一的基準(zhǔn)。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工撥叉底9面大頭孔上平面。后續(xù)工序安排應(yīng)當(dāng)遵循粗精分開(kāi)和先面后孔的原則。3.4.1工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類(lèi)型、零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過(guò)程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：(1)工序分散原則工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。(2)工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)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(zhuān)用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專(zhuān)用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專(zhuān)用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在80口的含0.4%～1.1%蘇打及0.25%～0.5%亞硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于200mg。3.4.2工序的集中與分散制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個(gè)不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。(1)工序集中的特點(diǎn)工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡(jiǎn)化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時(shí)加工數(shù)個(gè)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(zhuān)用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專(zhuān)用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費(fèi)事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。(2)工序分散的特點(diǎn)工序內(nèi)容簡(jiǎn)單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備，簡(jiǎn)單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對(duì)工人的技術(shù)水平要求不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長(zhǎng)，生產(chǎn)管理復(fù)雜。工序集中與工序分散各有特點(diǎn)，必須根據(jù)生產(chǎn)類(lèi)型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專(zhuān)用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的專(zhuān)用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。由于近代計(jì)算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點(diǎn)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(fèi)過(guò)多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。3.4.3加工階段的劃分零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，常把整個(gè)加工過(guò)程劃分為幾個(gè)階段：(1)粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，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(zhǔn)，粗加工時(shí)能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機(jī)床，選用大的切前用量，以提高生產(chǎn)率、粗加工時(shí)，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(yīng)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(jí)為IT11~IT12。粗糙度為Ra80～100μm。(2)半精加工階段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(zhǔn)備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級(jí)為IT9～I(xiàn)T10。表面粗糙度為Ra10~(3)精加工階段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(dá)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。精加工應(yīng)采用高精度的機(jī)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～I(xiàn)T7,表面粗糙度為Ra10～1.25μm。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并不是絕對(duì)的。在實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)事的重型零件往往不嚴(yán)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(gè)階段，甚至不把粗精加工分開(kāi)。必須明確劃分階段是指整個(gè)加工過(guò)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(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類(lèi)的粗加工。3.4.4加工工藝路線方案的比較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，成批量生產(chǎn)可以考慮采用專(zhuān)用機(jī)床，以便提高生產(chǎn)率。但同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)效果，降低生產(chǎn)成本，擬訂兩個(gè)加工工藝路線方案。見(jiàn)下表：表3.1加工工藝路線方案比較表工序號(hào)方案I方案Ⅱ工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)粗銑平面E、Fφ20H9孔粗、精銑E平面φ20H9孔精銑平面E、Fφ20H9孔粗、精銑F平面φ20H9孔鉆、擴(kuò)、鉸：φ20H9孔底面和側(cè)面鉆、擴(kuò)、鉸：φ20H9孔底面和側(cè)面粗鏜φ44孔底面和φ20孔粗、精鏜φ44孔底面和φ20孔精鏜φ44孔底面、φ20孔和φ44孔粗、精銑20.5+0.3槽底面、φ20孔和φ44孔粗銑20.53槽底面、φ20孔和φ44孔鉆：φ6孔底面、φ20孔和φ44孔精銑20.503槽底面和φ20孔銑斷底面和φ20孔鉆：φ6孔檢驗(yàn)銑斷底面和φ20孔加工工藝路線方案的論證：(1)從前兩步工序可以看出：方案Ⅱ把粗、精加工都安排在一個(gè)工序中，以便裝夾、安裝工件。(2)再看后面的鏜孔、銑槽工序，方案I把粗、精加工分在兩個(gè)不同的工序中，而方案Ⅱ都在一個(gè)工序中，這樣不但有利于工件的安裝，且在設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具時(shí)也可以減少工件的安裝次數(shù)。方案2中其工序較為集中，如粗、精加工都安排在一個(gè)工序中，以便裝夾、由以上分析：方案Ⅱ?yàn)楹侠?、?jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的工藝過(guò)程如表3.2加工工藝過(guò)程表工序號(hào)工作內(nèi)容鍛造模鍛鑄件毛坯尺寸：長(zhǎng)：195.6mm寬：68mm高：45.2mm孔：φ41熱處理退火銑粗、精銑E平面工件用專(zhuān)用夾具裝夾；雙立軸圓工作臺(tái)銑床銑粗、精銑F平面工件用專(zhuān)用夾具裝夾；雙立軸圓工作臺(tái)銑床鉸d=17mm再將φ17擴(kuò)孔到φ19.7最后進(jìn)行鉸加工到要求尺寸φ20H9工件采有專(zhuān)用夾具裝夾，機(jī)床選用搖臂鉆床粗、精鏜粗、精鏜孔φ44工件用專(zhuān)用夾具裝夾；立式銑鏜床(T68)粗、精銑粗、精銑20.5槽工件用專(zhuān)用夾具裝夾；雙立軸圓工作臺(tái)銑床鉆鉆φ6到要求尺寸工件用專(zhuān)用夾具裝夾；搖臂鉆床(Z3025))銑斷將大頭孔φ44銑斷檢驗(yàn)入庫(kù)清洗，涂防銹油3.5撥叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定撥叉的鍛造采用的是45鋼模鍛制造，其材料是45,生產(chǎn)類(lèi)型為中批量生產(chǎn)，采用模鍛毛坯。3.5.1毛坯的結(jié)構(gòu)工藝要求撥叉為鍛造件，對(duì)毛坯的結(jié)構(gòu)工藝性有一定要求：(1)由于模鍛件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機(jī)件配合的表面才需要進(jìn)行機(jī)械加工，其表面均應(yīng)設(shè)計(jì)為非加工表面。(2)為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，模鍛件外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、平直的對(duì)稱(chēng)，盡量避免模鍛件截面間差別過(guò)大，或具有薄壁、高筋、高臺(tái)等結(jié)構(gòu)。(3)模鍛件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。(4)模鍛件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。(5)工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。(6)便于裝夾、加工和檢查。(7)結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)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(lèi)形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問(wèn)題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類(lèi)形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。3.5.2撥叉的偏差計(jì)算(1)撥叉底平面和大頭孔上平面的偏差及加工余量計(jì)算底平面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余粗銑：由參考文獻(xiàn)[4]表11～19。其余量值規(guī)定為2.0～2.5mm,現(xiàn)取2.2mm。查[3]可知其粗銑時(shí)精度等級(jí)為IT12,粗銑平面時(shí)厚度偏差取-0.21mm精銑：由參考文獻(xiàn)[3]表2.3～59,其余量值規(guī)定為1.0mm。鍛造毛坯的基本尺寸為42+2.2+1.0=45.2mm,又由參考文獻(xiàn)[4]表11～19可得鑄件尺寸公差為。毛坯的名義尺寸為：42+2.2+1.0=45.2m·毛坯最小尺寸為：45.2-0.6=44.6mm毛坯最大尺寸為：45.2+1.4=46.6mm粗銑后最大尺寸為：42+1.0=43mm粗銑后最小尺寸為：42-0.21=41.79mm精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個(gè)尺寸精度15d8。(2)大小頭孔的偏差及加工余量計(jì)算參照參考文獻(xiàn)[3]表2.2～2,2.2～25,2.3～13和參考文獻(xiàn)[15]表1～8,可擴(kuò)孔的精度等級(jí)：T=10,表面粗糙度Ra=12.5um,尺寸偏差是0.21mm。表面粗糙度Ra=3.2um,尺寸偏差是0.084mm。表面粗糙度Ra=1.6um,尺寸偏差是0.043mm。粗鏜孔的精度等級(jí)：IT=13,表面粗糙度Ra=12.5um,尺寸偏差是0.39mm。精鏜孔的精度等級(jí)：Ir=8,表面粗糙度Ra=1.6um,尺寸偏差是0.039mm。根據(jù)工序要求，小頭孔加工分為鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工序，而大頭孔加工分為粗鏜、精鏜二個(gè)工序完成，各工序余量如下：參照參考文獻(xiàn)[3]表2.3～47,表2.3～48。確定工序尺寸及加工余量為：加工該孔的工藝是：鉆——擴(kuò)——鉸擴(kuò)孔：φ19.72Z=2.7mm(Z為單邊余量)加工該孔的工藝是：粗鏜——精鏜鍛件毛坯孔的基本尺寸分別為φ:44-2.2-0.8=41mm參照參考文獻(xiàn)[1]表21～5,得其槽邊雙邊粗加工余量2Z=2.0mm,槽深加工余量為1.0mm,再由參照參考文獻(xiàn)[1]表21～5的刀具選擇可得其極限偏差：粗加工為。。0,精加工為。o。槽兩邊毛坯名義尺寸為：20.5-2=18.5mm槽兩邊毛坯最大尺寸為：18.5+0.110=18.5.110mm槽兩邊毛坯最小尺寸為：18.5-0=18.50m·粗銑兩邊工序尺寸為：18粗銑槽底工序尺寸為：273.6確定切削用量及基本工時(shí)(機(jī)動(dòng)時(shí)間)工序1:粗、精銑E平面。機(jī)床：臥式銑床x6012刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀(面銑刀),材料：γT數(shù)z=5,此為粗齒銑刀。所以銑削深度a,:a,=2.2mm精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm考文獻(xiàn)[3]表2.4～81,取銑削速度v=2.8m/s文獻(xiàn)[3]表2.4～81,取銑削速度v=2.47m/s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～74,取n=475r/min實(shí)際銑削速度v:被切削層長(zhǎng)度1:由毛坯尺寸可知1=141mm,l'=68mm刀具切出長(zhǎng)度l,:取l?=2mm走刀次數(shù)為1工序2:粗、精銑F面。機(jī)床：臥式銑床x6012刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀(面銑刀),材料：YT15,D=100mm,齒數(shù)8,此為細(xì)齒銑刀。所以銑削深度a,:a,=2.2mm銑削深度a,:a,=1.0mm文獻(xiàn)[3]表2.4～81,取銑削速度v=2.47m/s考文獻(xiàn)[3]表2.4～81,取銑削速度v=2.8m/s機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n:按照參考文獻(xiàn)[3]表3.1～31,取n=600r/min實(shí)際銑削速度v:工作臺(tái)每分進(jìn)給量f:fm=V,=12mm/s=720mm/min被切削層長(zhǎng)度1:由毛坯尺寸可知1=141mm,I=68mm刀具切入長(zhǎng)度1?:精銑時(shí)1=D=100mm刀具切出長(zhǎng)度l?:取l?=2mm走刀次數(shù)為13.7時(shí)間定額計(jì)算及生產(chǎn)安排根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，該撥叉的年產(chǎn)量為5000件。一年以240個(gè)工作日計(jì)算，每天的產(chǎn)量應(yīng)不低于21件。設(shè)每天的產(chǎn)量為21件。再以每天8小時(shí)工作時(shí)間計(jì)算，則每個(gè)工件的生產(chǎn)時(shí)間應(yīng)不大于22.8min。參照參考文獻(xiàn)[3]表2.5～2,機(jī)械加工單件(生產(chǎn)類(lèi)型：中批以上)時(shí)間定額的計(jì)算公式為：t?=(t,+t;)(1+k%)+t/N(大量生產(chǎn)時(shí)t/N≈0)因此在大批量生產(chǎn)時(shí)單件時(shí)間定額計(jì)算公式為：t?=(t,+t;)(1+k%)t,—輔助時(shí)間，用于某工序加工每個(gè)工件時(shí)都要進(jìn)行的各種輔助動(dòng)作所消耗的時(shí)間，包括裝卸工件時(shí)間和有關(guān)工步輔助時(shí)間k—布置工作地、休息和生理需要時(shí)間占操作時(shí)間的百分比值(1)粗、精銑E、F面于在生產(chǎn)線上裝卸工件時(shí)間很短，所以取裝卸工件時(shí)間為1min,k:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5～48,k=13t?=(m+t)(1+k%)=(0.55+1.41)(1+13%)≈2.21min×--………t?w=(+t)(1+k%)=(0.58+1.41)(1+13%)≈2.25min×--………因此應(yīng)布置二臺(tái)粗、精機(jī)床即可以完成此二道工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。k:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5～43,k=12.14t?=(t+t?)(I+k%)=(0.48+1.77因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求則t,=0.81+3=3.81mink:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5～39,k=14.83。t?=(tm+t/)(1+k%)=(0.11+3.81)(1+14.83%)≈4.50min×--………k:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5～39,k=14.83。單間時(shí)間定額：t?=(t+t/)(l+k%)=(0.104+3.81)(1+14.83%)≈4.則t=0.41+1=1.41mink:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5～48,k=13。t?=(t,+t,)(1+k%)=(2.28+1.41)(1+13%)≈4.17min<--………k:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5～43,k=12.14。t?=(t,+t?)(1+k%)=(0.11+1.775)(1+12.14%)≈2.11min×--………因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可完成本工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求(6)銑斷k:根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]表2.5～48,k=13。t?=(t,+t)(1+k%)=(0.616+1.41)(1+13%)≈2.29min×--………因此應(yīng)布置一臺(tái)機(jī)床即可以完成此道工序的加工，達(dá)到生產(chǎn)要求。4.1研究原始質(zhì)料方案Ⅲ:選一面兩銷(xiāo)定位方式，φ20H9工藝孔用短圓柱銷(xiāo)，還有一擋銷(xiāo)定5銑槽夾具設(shè)計(jì)5.1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來(lái)粗、精銑20.5槽，該槽對(duì)孔φ20H9的中心線要滿足對(duì)稱(chēng)度要求以及其槽兩邊的平行度要求。在銑此槽時(shí)，為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。5.2定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知：在對(duì)槽進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔φ20H9進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工，φ44進(jìn)行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案有：方案I:選底平面、φ20H9工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷(xiāo)定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。方案Ⅱ:選一面兩銷(xiāo)定位方式，φ20H9工藝孔用短圓柱銷(xiāo)，φ44用棱形銷(xiāo)定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。分析比較上面二種方案：方案I中的心軸夾緊、定位是不正確的，φ20H9孔端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開(kāi)，因夾緊會(huì)破壞定位。通過(guò)比較分析只有方案Ⅱ滿足要求，孔φ44其加工與孔φ20H9的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來(lái)定位，從而保證其尺寸公差要求。銑該槽時(shí)其對(duì)孔φ20H9的中心線有對(duì)稱(chēng)度以及槽兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，采用一面兩銷(xiāo)的定位方式，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。一面即為撥叉底平面；兩銷(xiāo)為φ20H9的短圓柱銷(xiāo)和φ44的棱形銷(xiāo)。5.3切削力及夾緊分析計(jì)算刀具：錯(cuò)齒三面刃銑刀(硬質(zhì)合金)刀具有關(guān)幾何參數(shù)：γ。=15°α。=頂刃10°α。=側(cè)刃6°β=10°~15°K=30D=40mmd=160mmL=20.5mmZ=22a=0.08mm/za,=2.0mm由參考文獻(xiàn)[5]5表1～2～9可得銑削切削力的計(jì)算公式：根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過(guò)程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)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(shí)際所需夾緊力的數(shù)值，即：安全系數(shù)K可按下式計(jì)算：K=K?K?K?K?K?KsK?K?=1.0,K?=1.0,,K?=1.0,由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有：式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：γ'=6.22r;=2.76Q?=90°92=9°50′α=229該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件，受力簡(jiǎn)圖如2.1.由表1-2-26得：原動(dòng)力計(jì)算公式由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。5.4誤差分析與計(jì)算工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。A,=△w·z+△o.A+△o,m+△,.,+△.δ,=0.052mm,δ,?=0mmδ=0.011mm,δ??=0.023mm△?min=0mm,△2min=0.034mm(2)夾緊誤差：△,=(y△△,=0.063mm其中接觸變形位移值：查[5]表1～2～15有K=0.004,K=-0.0016,C?=0.412,n=0.7。從以上的分析可見(jiàn)，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。5.5零、部件的設(shè)計(jì)與選用5.5.1定位銷(xiāo)選用本夾具選用一可換定位銷(xiāo)和固定棱形銷(xiāo)來(lái)定位，其參數(shù)如下表：表5.1定位銷(xiāo)dHDhbdC公稱(chēng)尺寸允差14~51441表5.2定位棱銷(xiāo)dHdLhbC公稱(chēng)尺寸允差40~+0.034538165.5.2夾緊裝置的選用該夾緊裝置選用移動(dòng)壓板，其參數(shù)如表5.3:表5.3移動(dòng)壓板公稱(chēng)直徑LBHlbdK687M655.5.3定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時(shí)產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負(fù)荷，加強(qiáng)夾具在加工中的穩(wěn)固性。根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：圖5.1夾具體槽形與螺釘根據(jù)T形槽的寬度a=18mm定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如表5.4:表5.4定向鍵BLHhD夾具體槽形尺寸B?h?公稱(chēng)尺寸公稱(chēng)尺寸允差D~~0.03545對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。由于本道工序是完成撥叉槽精銑加工，所以選用側(cè)裝對(duì)刀塊。根據(jù)GB2243—80側(cè)裝對(duì)刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖5.2所示：5.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式，在夾緊和松開(kāi)工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小，經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較，選用了手動(dòng)夾緊方式(螺旋夾緊機(jī)構(gòu))。這類(lèi)夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大，在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外，當(dāng)夾具有制造誤差，工作過(guò)程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時(shí)，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，選用可換定位銷(xiāo)。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。6鉆孔夾具設(shè)計(jì)利用本夾具主要用來(lái)鉆圓周面上φ6mm孔，加工時(shí)要滿足粗糙度要求。為了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。由零件圖可知：在對(duì)槽進(jìn)行加工前，底平面進(jìn)行了粗、精銑加工，孔φ20H9進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工，φ44進(jìn)行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案有：方案Ⅱ:選一面兩銷(xiāo)定位方式，φ20H9工藝孔用短圓柱銷(xiāo)，φ44用棱形銷(xiāo)定位，夾緊方式用操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的移動(dòng)壓板來(lái)夾緊。分析比較上面二種方案：方案I中的心軸夾緊、定位是不正確的，φ20H9孔端是不加工的，且定位與夾緊應(yīng)分開(kāi)，因夾緊會(huì)破壞定位。心軸上的開(kāi)孔也不利于排銷(xiāo)。通過(guò)比較分析只有方案Ⅱ滿足要求，孔φ44其加工與孔φ20H9的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來(lái)定位，從而保證其尺寸公差要求。圖中對(duì)孔的的加工沒(méi)有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制5個(gè)自鉆該孔時(shí)選用：臺(tái)式鉆床Z4006A,刀具用高速鋼刀具。由參考文獻(xiàn)[5]查表1-2-7可得：式中D=6mm查表1-2-8得：f=0.22mmlrK,=0.0048實(shí)際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[5]表1-2-12得：有：μ?=0.7,μ?=0.16安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有：K=K?K?K?K?K?KsK?K=1.2×1.0×1.0×1.0×1.3×1.0×1.0=1.56所以W=K·F,=955.08×1.56=1489.92(N)由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。取k=1.56,μ?=0.7,μ?=0.16查參考文獻(xiàn)[5]1～2～26可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算：式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)[5]可查得：r'=6.22r;=2.769?=90°Q?=9°50′α=2°29因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。6.4誤差分析與計(jì)算該夾具以底面、兩孔為定位基準(zhǔn)，要求保證被加工和孔粗糙度為12.5。該孔次性加工即可滿足要求。(1)兩定位銷(xiāo)的定位誤差：△0=+δ,+△δ,=0.052mm,δ,?=0mmδ=0.011mm,δ??=0.023mm=0.034mm△p.w=0.063mm(2)夾緊誤差：△,=(y-y)cosa其中接觸變形位移值：查[5]表1～2～15有k=0.004,K=-0.0016,C?=0.412,n=0.7.6.5零、部件的設(shè)計(jì)與選用6.5.1定位銷(xiāo)選用本夾具選用一可換定位銷(xiāo)和固定棱形銷(xiāo)來(lái)定位，其參數(shù)如表6.1和6.2;表6.1可換定位銷(xiāo)dHDhbC公稱(chēng)尺寸允差14~~5144表6.2固定棱形銷(xiāo)dHdLhbC公稱(chēng)尺寸允差40~538166.5.2夾緊裝置的選用該夾緊裝置選用移動(dòng)壓板，其參數(shù)如表6.3:表6.3移動(dòng)壓板公稱(chēng)直徑LBHlbdK687M656.5.3鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套(其結(jié)構(gòu)如下圖所示)以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。圖6.1可換鉆套鉸工藝孔鉆套結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表6.4:表6.4鉆套dHDD?hmCrα公稱(chēng)尺寸允差649襯套選用固定襯套其結(jié)構(gòu)如圖所示：圖6.2固定襯套其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表6.5:表6.5固定襯套dHDC公稱(chēng)尺寸允差公稱(chēng)尺寸允差2鉆模板選用固定式鉆模板，用4個(gè)沉頭螺釘和2個(gè)錐銷(xiāo)定位于夾具體上。6.6夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明本夾具用于在鉆床上加工φ6mm孔。工件以底平面、兩孔為定位基準(zhǔn)，在定位環(huán)上實(shí)現(xiàn)完全定位。采用手動(dòng)螺旋壓板機(jī)構(gòu)夾緊工件。該夾緊機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單、通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)零件制造過(guò)程、加工工藝和夾具設(shè)計(jì)都有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，也加深了對(duì)大學(xué)四年中所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際的最有效方法。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須考慮到方方面面的問(wèn)題，在理論上正確無(wú)誤的設(shè)計(jì)，在實(shí)際中往往存在各種問(wèn)題。這樣，在設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)是否合理，在實(shí)際運(yùn)用中能否正常工作，而不僅僅考慮理論上的可行性，畢業(yè)設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了從實(shí)際出發(fā)加工零件和設(shè)計(jì)夾具。在本次設(shè)計(jì)中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問(wèn)題，所選用的零、部件都是操作簡(jiǎn)單，通用性較強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)件，從現(xiàn)時(shí)以最低的成本實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的加工。但也有不足之處：特別是對(duì)于鏜孔夾具，在刀具加工完退出工件孔時(shí)，有可能會(huì)劃傷工件內(nèi)孔表面，本可以在夾具體內(nèi)部設(shè)置液壓升降系統(tǒng)，使工件孔與定位立臺(tái)可升可降，這樣，在刀具退出時(shí)，使定位立臺(tái)連同工件孔一起升起，從而避免劃傷。但考慮到成本問(wèn)題，未采用這種方法。為此，鏜孔的專(zhuān)用夾具還有待改進(jìn)。無(wú)論怎樣，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)使我獲益良多，是我在學(xué)校的最后一次答卷，也是我成功邁向社會(huì)的第一步。參考文獻(xiàn)[1]楊叔子，機(jī)械加工工藝師手冊(cè)[M],北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004。[2]上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì)，金屬切削手冊(cè)[M],上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2004。[3]李洪，機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M],北京：機(jī)械工業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文獻(xiàn)綜述評(píng)價(jià)表畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)綜述名稱(chēng)撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的綜述評(píng)閱教師姓名職稱(chēng)優(yōu)良合格不合格綜述結(jié)構(gòu)文獻(xiàn)綜述結(jié)構(gòu)完整、符合格式規(guī)范綜述內(nèi)容能準(zhǔn)確如實(shí)地闡述參考文獻(xiàn)作者的論點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果文字通順、精練、可讀性和實(shí)用性強(qiáng)反映題目所在知識(shí)領(lǐng)域內(nèi)的新動(dòng)態(tài)、新趨勢(shì)、新水平、新原理、新技術(shù)等參考文獻(xiàn)格式符合規(guī)范圍繞所選畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目搜集文獻(xiàn)成績(jī)綜合評(píng)語(yǔ)：評(píng)閱教師(··):撥叉機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的綜述1前言機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是畢業(yè)前對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用訓(xùn)練。制造技術(shù)已經(jīng)是生產(chǎn)、國(guó)際經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)品革新的一種重要手段，所有國(guó)家都在尋求、獲得、開(kāi)發(fā)和利用它。它正被看作是現(xiàn)代國(guó)家經(jīng)濟(jì)上獲得成功的關(guān)鍵因素。機(jī)械加工工藝是規(guī)定產(chǎn)品或零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法。生產(chǎn)規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問(wèn)題的方法和手段都要通過(guò)機(jī)械加工工藝來(lái)體現(xiàn)。而機(jī)床夾具是在機(jī)床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具有個(gè)正確的位置，并在加工過(guò)程中保持這個(gè)位置不變。它們的研究對(duì)機(jī)械工業(yè)有著很重要的意義。2機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)的發(fā)展2.1發(fā)展歷史從1949年以來(lái)，我國(guó)機(jī)械工業(yè)有了很大的發(fā)展，已經(jīng)成為工業(yè)中產(chǎn)品門(mén)類(lèi)比較齊全、具有相當(dāng)規(guī)模和一定技術(shù)基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)部門(mén)之一，其機(jī)械加工和夾具也有很大的發(fā)展，但是與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我們這方面的水平還存在著階段性的差距，主要表現(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和水平不夠高，加工工藝過(guò)程不合理，夾具應(yīng)用也比較少，使其加工工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，加工出來(lái)的產(chǎn)品也不理想。2.2發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)在，各工業(yè)化國(guó)家都把制造技術(shù)視為當(dāng)代科技發(fā)展為活躍的領(lǐng)域和國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)，制定了一系列振興計(jì)劃、建立世界級(jí)制造技術(shù)中心，紛紛把先進(jìn)制造技術(shù)列為國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。機(jī)械加工工藝及夾具隨著制造技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)。機(jī)械加工工藝以各個(gè)工廠的具體情況不同，其加工的規(guī)程也有很大的不同。突破已往的死模式。使其隨著情況的不同具有更加合理的工藝過(guò)程。也使產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高。制定加工工藝雖可按情況合理制定，但也要滿足其基本要求：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低加工成本。并在充分利用本工廠現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國(guó)內(nèi)、外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。還應(yīng)保證操作者良好的勞動(dòng)條件。但我國(guó)現(xiàn)階段還是主要依賴(lài)工藝人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)編制工藝，多半不規(guī)定工步和切削用量，工時(shí)定額也憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定，十分粗略，缺乏科學(xué)依據(jù)，難以進(jìn)行合理的經(jīng)濟(jì)核算。機(jī)床夾具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，夾具已從-種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類(lèi)齊全的工藝裝備。國(guó)際生產(chǎn)研究協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)表明，目前中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類(lèi)總數(shù)的85%左右?，F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里，約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專(zhuān)用夾具；另一方面，在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中，每隔3～4年就要更新50～80%左右專(zhuān)用夾具，而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為10～20%左右。特別是近年來(lái)，數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新加工技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求：1)能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)，以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)成2)能裝夾一組具有相似性特征的工件；3)能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具；4)能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具；5)采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；6)提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。2.3發(fā)展趨勢(shì)長(zhǎng)期以來(lái)，加工工藝編制是由工藝人員憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的。如果由幾位工藝員各自編制同一個(gè)零件的工藝規(guī)程，其方案一般各不相同，而且很可能都不是最佳方案。這是因?yàn)楣に囋O(shè)計(jì)涉及的因素多，因果關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜。CAPP將是機(jī)械加工工藝的發(fā)展趨勢(shì)，它不僅提高了工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量，而且使工藝人員從繁瑣重復(fù)的工作中擺脫出來(lái)，集中精力去考慮提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。2.3.1夾具的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、高效化、精密化和柔性化等四個(gè)方面。(1)標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床夾具的目的就在于提高生產(chǎn)效率，這樣也就必使其具有標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，而機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T2148～T2259—91以及各類(lèi)通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。(2)高效化高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如，在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車(chē)床上使用高速三爪自定心卡盤(pán)，可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。(3)精密化機(jī)床夾具的精度會(huì)直接影響到零件的加工精度，而隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多，例如用于精密分度的多齒盤(pán)，其分度精度可達(dá)±0.1”;用于精密車(chē)削的高精度三爪自定心卡盤(pán)，其定心精度為5μm。這些精密化的夾具為以后零件加工的精度提供了保證。(4)柔性化機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有：工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類(lèi)主要有：組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴(kuò)大夾具的柔性化程度，改變專(zhuān)用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。2.3.1機(jī)械加工制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)(1)特種加工它是指一些物理的、化學(xué)的加工方法，如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、離子束加工等。特種加工方法的主要對(duì)象是難加工材料的加工，如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可達(dá)分子級(jí)加工單位或原子級(jí)加工單位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。特種加工與傳統(tǒng)加工相結(jié)合的復(fù)合加工有較大的發(fā)展前途。(2)快速成形利用離散、堆積成形概念，可將一個(gè)三維實(shí)體分解為若干二維實(shí)體制造出來(lái)，再經(jīng)堆積而構(gòu)成三維實(shí)體。(3)精密工程它包括精密加工的超精密加工技術(shù)、微細(xì)加工和超微細(xì)加工技術(shù)、微型機(jī)械和納米技術(shù)等方面。當(dāng)前，以納米技術(shù)為代表的超精密加工技術(shù)和以微細(xì)加工為手段的微型機(jī)械技術(shù)有重要意義，它們代表了這一時(shí)期精密工程(4)傳統(tǒng)加工工藝的改造和革新這一方面的技術(shù)潛力很大，如高速切削、超高速切削、強(qiáng)力磨削、超硬材料磨具的出現(xiàn)都對(duì)加工理論的發(fā)展、加工質(zhì)量和效率的提高有重要意義。另一方面，舊設(shè)備的改造和挖潛，如普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床等，對(duì)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展和提高是不容忽視的。3簡(jiǎn)單的評(píng)述綜上，機(jī)械加工藝及夾具隨著科技的發(fā)展都使計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制論及系統(tǒng)工程與制造技術(shù)的結(jié)合為制造系統(tǒng)，形成現(xiàn)代制造工程學(xué)。而物料流、能量流、信息流是組成制造系統(tǒng)的三個(gè)基本要素。現(xiàn)代加工都為集成化的系統(tǒng)加工，這雖減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，但同時(shí)對(duì)工人的知識(shí)水平要求較高。這需要我們?nèi)轿坏恼J(rèn)知現(xiàn)代科技知識(shí)。因此，在以后的學(xué)習(xí)中需要我們?nèi)轿坏膶W(xué)習(xí)其各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)，不能只注重一點(diǎn)，為將來(lái)的人才戰(zhàn)略提出了新的要求。[1]王先逵編著.機(jī)械制造工藝學(xué)(上下冊(cè))[M].北京：清華大學(xué)出版社，1989[2]李德慶，吳錫英編著.計(jì)算機(jī)輔助制造[M].北京：清華大學(xué)出版社，1992.[3]趙志修主著.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985.[4]孫大涌主編.先進(jìn)制造技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.[5]MachineToolMetalworki[6]HandbookofMachineToolsManfredweck,1984.[7]HaffmanEG.JigandFixtureDesign.Americ[8]BoyesWE.JigsandFixture.America,SME,1982預(yù)術(shù)要求預(yù)術(shù)要求GP2249■念HRC2B-JzL=04鉆禮費(fèi)其C-鉆孔夾具0-80-810Z月被術(shù)要表被術(shù)要表收把龍算銑槽夾具形形垂被采梁?jiǎn)毋姶矈A具體己鏜套支架5-1部綴一機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片零(部)種圖號(hào)零(部)