K240-拖拉机变速箱拨叉的工艺及铣叉脚两端面夹具设计【版本2】

喜欢就充值下载吧，，资源目录下展示的全都有，，下载后全都有，dwg格式的为CAD图纸，有疑问咨询QQ：414951605 或1304139763 太原理工大学 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 拖拉机拔叉 共 1 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 2 铣叉口面 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 96mm×135.7mm×69.4mm 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床X6132 铣床X6132 1 夹具编号 夹具名称 切削液 JIAJU001 铣床夹具 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 /s 准终 单件 Gongqiju01 专用工器具 35 30 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时/s r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 9 铣一端叉口面 专用夹具，量具，铣刀 　1450 　119 　0.2 　 1 3 30 5 10 铣另外一端叉口面 专用夹具，量具，铣刀 　1450 　119 　0.2 　 1 3 30 5 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 …………………………………………………………………装………………………………………… 订…………………………………… 线…………………………………………………………… 太原理工大学 机械加工工艺过程卡片 产品图号 零件图号 1 产品名称 车床 零件名称 拖拉机拔叉 共 1 页 第 1 页 材 料 牌 号 HT200 毛 坯 种 类 铸造毛坯 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 2 每 台 件 数 1 备 注 工 序 工 名 序 称 工 序 内 容 车间 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 1 下料 铸坯（一件毛坯可以制作两件零件） 铸造 砂 箱 砂 箱 2 铣面 铣底面一圆柱凸台底面 机加工 铣床X52K 专用夹具，量具，铣刀 3 铣面 铣底面另外一圆柱凸台底面，保证尺寸精度及表面粗糙度 机加工 铣床X52K 专用夹具，量具，铣刀 4 钻孔 钻小凸台30孔底孔15，扩小凸台底孔29 机加工 钻床Z525 钻床夹具，量具，钻头 5 铰孔 将拔叉孔铰30 机加工 钻床Z525 专用夹具，量具，铰刀 6 粗镗孔 粗镗孔拔叉一端的孔R48初步镗到R47 机加工 镗床T68 镗床夹具，量具，镗刀 7 精镗孔 精镗孔凸台侧面一孔R48 机加工 镗床T68 镗床夹具，量具，镗刀 8 铣断 将加工好的拔叉铣断成两件 机加工 铣床Z525 专用夹具，量具，铣刀 9 铣一端叉口面 铣一端叉口面 机加工 铣床X6132 专用夹具，量具，铣刀 10 铣另外一端叉口面 铣另外一端叉口面 机加工 铣床X6132 专用夹具，量具，铣刀 11 后处理 去毛刺 辅助 车间 钳工 钳工 12 检 检验 机加工 13 库 入库 车间 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 XX大学 拖拉机变速箱拨叉零件的工艺 及铣面夹具设计 学生姓名： 学生学号： 院 （系）： 年级专业： 指导教师： 年 月 摘 要 此次设计是对拖拉机变速箱拔叉零件的加工工艺和夹具设计，其零件为锻件，具有体积小，零件复杂的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。 关键词 拖拉机变速箱拔叉，加工工艺，专用夹具，设计 目 录 1 绪论 1 1.1课题背景 1 1.2夹具的发展史 1 1.3小结 1 2 拖拉机变速箱拨叉的加工工艺规程设计 3 2.1零件的分析 3 2.1.1零件的作用 3 2.1.2零件的工艺分析 3 2.2确定生产类型 4 2.3确定毛坯 4 2.3.1确定毛坯种类 4 2.3.2确定锻件加工余量及形状 4 2.3.3绘制锻件零件图 4 2.4工艺规程设计 5 2.4.1选择定位基准 5 2.4.2制定工艺路线 5 2.4.3选择加工设备和工艺设备 6 2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 7 2.5确定切削用量及基本工时 8 2.6本章小结 20 3 专用夹具设计 21 3.1问题的提出 21 3.2定位基准的选择 21 3.3切削力和夹紧力计算 21 3.4夹紧力的计算 22 3.5定位误差分析 23 3.6 夹具设计及操作的简要说明 23 结论 25 参 考 文 献 26 27 1 绪论 1.1课题背景 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 1.2夹具的发展史 夹具在其发展的200多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。 1.3小结 一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50%—80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 2 拖拉机变速箱拨叉的加工工艺规程设计 2.1零件的分析 2.1.1零件的作用 题目所给的零件是拖拉机变速箱拨叉。它位于拖拉机变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。 2.1.2零件的工艺分析 零件的材料为45，锻造性能和切削加工性能优良。以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： (1) 中心圆孔Ф30H7。 (2) Ф8孔垂直于中心孔 (3) 键槽12与中心孔有0.08的垂直度 (4) 半孔R48与中心孔有115.5的位置关系，其宽为12与中心孔有0.1的垂直度。 由上面分析可知，可以先加工拨叉中心孔，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 2.2确定生产类型 已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 2.3确定毛坯 2.3.1确定毛坯种类 零件材料为45。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为大批生产，故选择锻造毛坯。 2.3.2确定锻件加工余量及形状 查《机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册》130页表1-4-7，选用各个加工面的锻件机械加工余量均为3mm。 2.3.3绘制锻件零件图 图2.1 零件毛坯图 2.4工艺规程设计 2.4.1选择定位基准 ①粗基准的选择 以零件的下端孔为主要的定位粗基准，以较大面a面为辅助粗基准。 ②精基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的通孔为主要的定位精基准，以下端孔为辅助的定位精基准。 2.4.2制定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 表2.1工艺路线方案一 工序号 工序内容 工序一 钻、扩、铰Φ30H7的通孔 工序二 粗铣a、b面，使粗糙度达到6.3， 工序三 粗铣、半精铣12的槽 工序四 粗铣下端圆孔的两侧面，使两面之间的距离为 工序五 ①粗镗下端圆孔的内孔到Φ59②半精镗此孔到Φ90 工序六 铣开下端圆孔 工序七 钻Φ8的孔，垂直于Φ30H7的通孔 工序九 钳工打毛刺 工序十 检验 表2.2工艺路线方案二 工序号 工序内容 工序一 粗铣Φ30H7的两侧面，使两面间距为80 工序二 粗铣平下端孔侧面的工艺凸台 工序三 钻Φ30H7的通孔 工序四 扩Φ30H7的通孔 工序五 铰Φ30H7的通孔 工序六 粗铣a、b面，使粗糙度达到6.3， 工序七 粗铣Φ90孔的两面，使两面的间距为12 工序八 精铣Φ90孔的两面，使两面的间距为12，粗糙度3.2 工序九 粗镗下端孔 工序十 半精镗下端孔到Φ90，粗糙度达到3.2 工序十一 粗铣12H11的槽 续表2.2 工序十二 半精铣12H11的槽 工序十三 钻Φ8的孔，垂直于Φ30H7的通孔 工序十五 铣开Φ90的孔 工序十六 钳工打毛刺 工序十七 检验 工艺立方案的比较与分析： 上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序分散，适合流水线生产，缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是大批生产，所以采用方案二比较合适。 2.4.3选择加工设备和工艺设备 ①机床的选择 工序1、7、8、11、12、15采用X52K型卧式铣床 工序2、6采用X5028立式铣床 工序3、4、5、13、14 采用Z535立式钻床 工序9、10采用T618卧式镗床 ②选择夹具 该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 ③选择刀具 在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。 ④选择量具 加工的孔均采用极限量规。 ⑤其他 对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。 2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 表2.3各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度 工序号 工序内容 加工余量 经济精度 工序尺寸 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗铣Φ30H7的两侧面 3 IT11 80 6.3 -0.1 0.1 2 粗铣平下端孔侧面的工艺凸台 3 IT11 0 6.3 -0.1 0.1 3 钻Φ30H7通孔 IT12 6.3 -1 1 4 扩Φ30H7通孔 2.0 IT12 3.2 -0.05 0.05 5 铰Φ30H7通孔 0.2 IT8 1.6 -0.006 0.006 6 粗铣a、b面 粗铣a面 3 IT12 (距中心孔) 6.3 -0.1 0.1 粗铣b面 36(距中心孔) 7 粗铣Φ90孔的两面 2 IT11 6.3 -0.1 0.1 8 精铣Φ90孔的两面 1 IT9 3.2 -0.05 0.05 9 粗镗下端孔 2.5 IT13 6.3 -0.2 0.2 10 半精镗下端孔 0.5 IT11 3.2 -0.02 0.02 续表2.3 11 粗铣12H11的槽 IT11 6.3 -0.1 0.1 12 半精铣12H11的槽 1 IT10 3.2 -0.02 0.02 13 钻Φ8的孔 IT13 6.3 -1 1 14 攻的螺纹 15 铣开Φ90的孔 4 IT13 6.3 -0.05 0.05 2.5确定切削用量及基本工时 2.5.1工序1：粗铣Φ30H7的两侧面 机床：X52K铣床 刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为80)，材料：， ，齿数，为粗齿铣刀。 因其单边余量：Z=3mm 所以铣削深度： 每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[3]表2.4-81，取 机床主轴转速： ， 按照参考文献[3]表3.1-74 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献[3]表2.4-81, 切削工时 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取 走刀次数为1 机动时间： 查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.23min 2.5.2工序2：粗铣平下端孔侧面的工艺凸台 机床：X52K 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数 ①粗铣a面 铣削深度 每齿进给量：根据《机械加工工艺手册》表2.4-73，取 铣削速度：参照《机械加工工艺手册》表2.4-81，取 机床主轴转速：，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据《机械加工工艺手册》表2.4-81, 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度： 刀具切出长度：取 走刀次数为1 机动时间： 查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.52min 2.5.3工序3：钻Φ30H7的通孔 工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为30mm，公差为H7，表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床。钻头为Ø22mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃。 确定钻削用量 ①确定进给量 根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。 根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。 由于所选进给量远小于及，故所选可用。 ②确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得 ， ， 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 根据参考文献[2]，由表28-3，，，故 查Z535机床说明书，取。实际切削速度为 由参考文献[2]，表28-5，，故 ③校验机床功率 切削功率为 机床有效功率 故选择的钻削用量可用。即 ，，， 相应地 ，， 切削工时 被切削层长度： 刀具切入长度： 刀具切出长度： 取 走刀次数为1 机动时间： 查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.76min 2.5.4工序4：扩Φ30H7的通孔 加工机床为Z535立式钻床。扩孔钻为Ø24.7mm标准高速钢扩孔钻； 确定扩孔切削用量 ①确定进给量 根据参考文献[2]，表28-31，有 。根据Z535机床说明书，取=0.57mm/r。 ②确定切削速度及 根据表28-33，取。修正系数： ， 故 查机床说明书，取。实际切削速度为 切削工时 被切削层长度： 刀具切入长度，有： 刀具切出长度： 取 走刀次数为1 机动时间： 查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.12min 2.5.5工序5：铰Φ30H7的通孔 加工机床为Z535立式钻床。铰刀为Ø30mm标准高速铰刀。 确定铰孔切削用量 ①确定进给量 根据表28-36，，按该表注4，进给量取小植。查Z535说明书，取。 ②确定切削速度及 由表28-39，取。由表28-3，得修正系数 ， 故 查Z535说明书，取，实际铰孔速度 切削工时 被切削层长度： 刀具切入长度， 刀具切出长度： 取 走刀次数为1 机动时间： 查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.51min 该工序的加工机动时间的总和是： 2.5.6工序6：粗铣a、b面 机床：X5028 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数 ①粗铣a面 铣削深度 每齿进给量：根据《机械加工工艺手册》表2.4-73，取 铣削速度：参照《机械加工工艺手册》表2.4-81，取 机床主轴转速：，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据《机械加工工艺手册》表2.4-81, 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度： 刀具切出长度：取 走刀次数为1 机动时间： 查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：2.03min ②粗铣b面 同样的铣削深度 每齿进给量：根据《机械加工工艺手册》表2.4-73，取 铣削速度：参照《机械加工工艺手册》表2.4-81，取 机床主轴转速：， 取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据《机械加工工艺手册》表2.4-81, 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度： 刀具切出长度：取 走刀次数为1 机动时间： 查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.52min 2.5.7工序7：粗铣ΦR48孔的两面 机床：X6132卧式铣床 刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为14)，材料：， ，齿数，为粗齿铣刀。 因其单边余量：Z=2mm 所以铣削深度： 每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[3]表2.4-81，取 机床主轴转速： ， 按照参考文献[3]表3.1-74 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献[3]表2.4-81, 切削工时 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取 走刀次数为1 机动时间： 查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.57min 2.5.8工序8：精铣R48孔的两面 机床：X6132卧式铣床 刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为)，材料：， ，齿数Z=30，为细齿铣刀。 精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm 铣削深度： 每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[3]表2.4-81，取 机床主轴转速： ， 按照参考文献[3]表3.1-31 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时 刀具切出长度：取 走刀次数为1 机动时间： 查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.94min 2.5.9工序9：粗镗下端R48的孔 机床：卧式镗床T68 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 切削深度：，毛坯孔径。 进给量：根据参考文献[3]表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=2.5mm。因此确定进给量。 切削速度：参照参考文献[3]表2.4-9取 机床主轴转速： ， 按照参考文献[3]表3.1-41取 实际切削速度： 工作台每分钟进给量： 被切削层长度： 刀具切入长度： 刀具切出长度： 取 行程次数： 机动时间： 查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：2.61min 2.5.10工序10：半精镗下端孔到R48 机床：卧式镗床T68 刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 切削深度： 进给量：根据参考文献[3]表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=。因此确定进给量 切削速度：参照参考文献[3]表2.4-9，取 机床主轴转速： ，取 实际切削速度，： 工作台每分钟进给量： 被切削层长度： 刀具切入长度： 刀具切出长度： 取 行程次数： 机动时间： 所以该工序总机动工时 查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：1.86min 2.5.11工序11：粗铣12H的槽 机床：X52K型卧式铣床 刀具：错齿三面刃铣刀 切削深度： 根据参考文献查[1]表4.4-8有： 刀具的直径D=80mm，刀具的齿数 Z=14，刀具的宽度L=14mm。 查[2]表2.4-76得： 进给量,根据参考文献[3]表查得切削速度， 机床主轴转速： ， 按照参考文献[2]表3.1-74取 实际切削速度： 进给量： 机床工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度： =42mm 刀具切出长度：取 走刀次数为1 机动时间： 查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.92min 2.5.12工序12：半精铣12的槽 机床：X52K型卧式铣床 刀具：错齿三面刃铣刀 刀具直径D=80，齿数Z=14，宽度L=12。 切削深度： 根据参考文献[2]表查得：进给量,根据参考文献[3]表查得切削速度， 机床主轴转速： ， 按照参考文献[3]表3.1-74取 实际切削速度： 进给量： 工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： =42mm 刀具切出长度：取 走刀次数为1 机动时间： 查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.41min 本工序机动时间 2.5.13工序13：钻Φ8的孔 机床：Z535立式钻床 刀具：8直柄短麻花钻 确定钻削用量 确定进给量 根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。 根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。 由于所选进给量远小于及，故所选可用。 确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得 ， ， 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 根据参考文献[2]，由表28-3，，，故 查Z535机床说明书，取。实际切削速度为 由参考文献[2]，表28-5，，故 校验机床功率 切削功率为 机床有效功率 故选择的钻削用量可用。即 ，，， 相应地 ，， 切削工时 被切削层长度： 刀具切入长度： 刀具切出长度： 取 走刀次数为1 机动时间： 查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.58min 2.5.15工序15：铣开R48的孔 机床：X52K型卧式铣床 刀具：中齿锯片铣刀 刀具直径D=80mm，齿数Z=32，宽度L=4mm。 切削深度： 根据参考文献[2]表查得：进给量,根据参考文献[3]表查得切削速度， 机床主轴转速： ， 按照参考文献[3]表3.1-74取 实际切削速度： 进给量： 工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： =41mm 刀具切出长度：取 走刀次数为1 机动时间： 查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.59min 2.6本章小结 本章节主要从零件的结构和外型入手分析，从而得出设计毛坯的依据。再查阅有关资料，设计出零件加工的毛坯。在工艺规程的制定上，将两种方案进行比较，选取一个最佳方案来。在计算每一步的切削用量时，先选用刀具和机床，再查阅资料找出进给量，由它算出机床所需的转速，翻阅机床手册选一个最接近它的一值。算切削速度、机动时间等。 3 专用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工此拔叉零件时，需要设计专用夹具。 根据任务要求中的设计内容，需要设计铣拔叉叉口侧面一套。 3.1问题的提出 本夹具要用于铣拔叉叉口侧面铣床夹具精度等级为IT12级，粗糙度为6.3。本道工序只精铣一下即达到各要求，因此，在本道工序加工时，我们应首先考虑保证槽的各加工精度，如何提高生产效率，降低劳动强度。 3.2定位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。Φ12的孔和其两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的φ12孔和其端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以两销和两已加工好的φ12孔的端面作为定位夹具。 为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。 3.3切削力和夹紧力计算 （1）刀具： 高速钢错齿三面刃铣刀 φ30mm z=10 机床： X6132型万能铣床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系数 z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数 K= 其中：为基本安全系数1.5 为加工性质系数1.1 为刀具钝化系数1.1 为断续切削系数1.1 所以 3.4夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=20mm，材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅： 许用应力幅： 螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 [s]=2.5~4 取[s]=4 得 满足要求 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力 3.5定位误差分析 （1）定位元件尺寸及公差确定。 夹具的主要定位元件为一平面和一定位销，孔与销间隙配合。 （2） 工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在卧式镗床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一定位销，一挡销定位，工件始终靠近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。 3.6 夹具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为镗床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。本工序为精镗切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。 本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。 夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。 在本章是对夹具结构的设计和分析其精确度的阶段。重点在于选择基准面将零件如何定位、夹紧在夹具体上。在选择基准面时，主要参考已加工面，在此主要用到的是一面两销定位，一个圆柱销和一个削边销，他们分别穿过已加工过的长中心孔和大端面的孔，再由中心孔的一面定位，就使零件在夹具体上完全定位了。选用压紧件时，分别用了移动和转动拖拉机变速箱拔叉。最后设计出夹具体，参考有关资料计算夹具的定位误差。 结论 本次设计从零件的毛坯生产到最终成品，中间经过了铣、镗、钻、攻螺纹、打毛刺等工序。因为是大批量生产，工序就分得很散，中间就可省去换刀具和调试的时间。在每道工序中都有计算切削用量和工时。 在夹具设计中，先确定工件的基准，然后通过一面两销定位，将工件固定夹紧在夹具上。在此计算了了夹紧力和夹具体的误差等。 在本次设计中已无大的问题，基本达到了要求。只是在夹具的设计中没有能提出多中方案进行分析比较，有所不足。 参 考 文 献 [1] 李 洪．机械加工工艺手册[M] ．北京出版社，1996．1． [2] 陈宏钧．实用金属切削手册[M] ．机械工业出版社，2005．1． [3] 上海市金属切削技术协会．金属切削手册[M]．上海科学技术出版社，2002． [4] 杨叔子．机械加工工艺师手册[M]．机械工业出版社，2000． [5] 徐鸿本．机床夹具设计手册[M] ．辽宁科学技术出版社，2003．10． [6] 都克勤．机床夹具结构图册[M] ．贵州人民出版社，1983．4． [7] 胡建新．机床夹具[M] ．中国劳动社会保障出版社，2001．5． [8] 冯 道．机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册[M] ．安徽文化音像出版社，2003． [9] 王先逵．机械制造工艺学[M]．机械工业出版社，2000． [10] 马贤智．机械加工余量与公差手册[M]．中国标准出版社，1994．12． [11] 刘文剑．夹具工程师手册[M]．黑龙江科学技术出版社，1987． [12] 王光斗．机床夹具设计手册[M]．上海科学技术出版社，2002．8． 致谢 在毕业设计即将结束之际我向所有帮助过我的老师和同学说一声，谢谢！我想没有他们的帮助，毕业设计就会做得很困难。 这次毕业设计是在老师悉心指导下完成的。卢老师以其渊博的学识、严谨的治学风范、高度的责任感使我受益非浅。在做设计的过程中也遇到了不少的问题，刘老师给了我许多关怀和帮助，并且随时询问我毕业设计的进展情况、细心的指导我们，也经常打电话或者发电子邮件过来指导我的设计。 在论文工作中，得到了机电工程学院有关领导和老师的帮助与支持，在此表示衷心的感谢。 最后，在即将完成毕业设计之时，我再次感谢对我指导、关心和帮助过老师、领导及同学。谢谢了！