【正文】 ................................................................................................................................. 37 致 謝 ................................................................................................................................................. 38 1 1 緒論 課題背景 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種新材料、新工藝和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造工藝正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率和低成本方向發(fā)展。各種新工藝的出現(xiàn)，已突破傳 統(tǒng)的依靠機(jī)械能、切削力進(jìn)行切削加工的范疇，可以加工各種難加工材料、復(fù)雜的型面和某些具有特殊要求的零件。數(shù)控機(jī)床的問世，提高了更新頻率的小批量零件和形狀復(fù)雜的零件加工的生產(chǎn)率及加工精度。特別是計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，極大地推動了機(jī)械加工工藝的進(jìn)步，使工藝過程的自動化達(dá)到了一個新的階段。 “工欲善其事，必先利其器?！? 工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。自 20 世紀(jì)末期以來，現(xiàn)代制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝自動化都有了長足的發(fā)展。但工具（含夾具、刀具、量具與輔具等）在不斷的革新中，其功能仍然十分顯著。機(jī)床夾具對零件加工的 質(zhì)量、生產(chǎn)率和產(chǎn)品成本都有著直接的影響。因此，無論在傳統(tǒng)制造還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，夾具都是重要的工藝裝備。 夾具的發(fā)展史 夾具在其發(fā)展的 200 多年歷史中，大致經(jīng)歷了三個階段：第一階段，夾具在工件加工、制造的各工序中作為基本的夾持裝置，發(fā)揮著夾固工件的最基本功用。隨著軍工生產(chǎn)及內(nèi)燃機(jī)，汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，夾具逐漸在規(guī)模生產(chǎn)中發(fā)揮出其高效率及穩(wěn)定加工質(zhì)量的優(yōu)越性，各類定位、夾緊裝置的結(jié)構(gòu)也日趨完善，夾具逐步發(fā)展成為機(jī)床 — 工件 — 工藝裝備工藝系統(tǒng)中相當(dāng)重要的組成部分。這是夾具發(fā)展的第二階段。這一階段，夾具發(fā)展 的主要特點(diǎn)是高效率。在現(xiàn)代化生產(chǎn)的今天，各類高效率，自動化夾具在高效，高精度及適應(yīng)性方面，已有了相當(dāng)大的提高。隨著電子技術(shù)，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代夾具的自動化和高適應(yīng)性，已經(jīng)使夾具與機(jī)床逐漸融為一體，使得中，小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)效率逐步趨近于專業(yè)化的大批量生產(chǎn)的水平。這是夾具發(fā)展的第三個階段，這一階段，夾具的主要特點(diǎn)是高精度，高適應(yīng)性?？梢灶A(yù)見，夾具在不一個階段的主要發(fā)展趨勢將是逐步提高智能化水平。 2 小結(jié) 一項(xiàng)優(yōu)秀的夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，往往可以使得生產(chǎn)效率大幅度提高，并使產(chǎn)品的加工質(zhì)量得到極大地穩(wěn)定。尤其是那些 外形輪廓結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的，不規(guī)則的拔叉類，桿類工件，幾乎各道工序都離不開專門設(shè)計(jì)的高效率夾具。目前，中等生產(chǎn)規(guī)模的機(jī)械加工生產(chǎn)企業(yè)，其夾具的設(shè)計(jì)，制造工作量，占新產(chǎn)品工藝準(zhǔn)備工作量的50%— 80%。生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段，對夾具的選擇和設(shè)計(jì)工作的重視程度，絲毫也不壓于對機(jī)床設(shè)備及各類工藝參數(shù)的慎重選擇。夾具的設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)過程中對夾具的正確使用，維護(hù)和調(diào)整，對產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)劣起著舉足輕重的作用。 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 2 撥叉 8008 的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 零件的分析 題目所給的零件 是 CM6140 車床的溜板套。它位于車床溜板機(jī)構(gòu)中，主要起連接軸類零件的工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。 由零件圖可知，零件的材料為 45鋼，鋼的塑性和韌性均較好，適用于制造負(fù)荷較大的零件， b? =600MPa s? =355MPa。 硬度是 217241。 以下是溜板套需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求： (1) 中心圓孔Ф 20H7，表面粗糙度 Ra=。 (2) 外圓軸段Ф 36k6，表面粗糙度為 ，與中心孔的平行度公差為 。 (3)61的外圓及兩端面，粗糙度要求不高，左端面與中心孔的垂直度公差為 (4) 零件的兩端面均為 ，并與中心孔有垂直度要求。 由上面分析可知，必須先加工粗基準(zhǔn)，之后加工精基準(zhǔn)即套溜板的中心孔，然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此套零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 確定生產(chǎn)類型 已知此零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，所以初步確 定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應(yīng)當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 確定毛坯 零件材料為 HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)不是太復(fù)雜，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇金屬型鑄造毛坯。 查《機(jī)械零件切削加工工藝與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊》 125頁表 147，選用各個加工面的鑄件機(jī)械加工余量均為 3mm。 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 圖 零件毛坯圖 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ①粗 基準(zhǔn)的選擇 以零件 61的右端面作為主要的定位粗基準(zhǔn)。 ②精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以加工后的通孔為主要的定位精基準(zhǔn)，以下端孔為輔助的定位精基準(zhǔn)。 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 ,可以考慮采用各種機(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，以便使生無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 產(chǎn)成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 表 工序號 工序內(nèi)容 工序一 鉆、擴(kuò)、鉸Φ 20H7的通孔 工序二 粗銑 a、 b面，使粗糙度達(dá)到 ， a面到Φ 25H7的孔中心距為 ? ， b面到Φ 25H7的中心距為 36 工序三 粗銑、半精銑 16H11的槽 工序四 粗銑下端圓孔的兩側(cè)面，使兩面之間的距離為 12d11 工序五 ①粗鏜下端圓孔的內(nèi)孔到Φ 59②半精鏜此孔到Φ 60H12 工序六 銑開下端圓孔 工序七 鉆Φ ，垂直于Φ 25H7的通孔 工序八 攻 M22 工序九 鉗工打毛刺 工序十 檢驗(yàn) 表 工序號 工序內(nèi)容 工序一 粗銑Φ 25H7的兩側(cè)面，使兩面間距為 80 工序二 粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺 工序三 鉆Φ 25H7的通孔 工序四 擴(kuò)Φ 25H7的通孔 工序五 鉸Φ 25H7的通孔 工序六 粗銑 a、 b面，使粗糙度達(dá)到 ， a面到Φ 25H7的孔中心距為 ? ， b面到Φ 25H7的中心距為 36 工序七 粗銑Φ 60H12孔的兩面，使兩面的間距為 14 工序八 精銑Φ 60H12孔的兩面 ，使兩面的間距為 12d11，粗糙度 工序九 粗鏜下端孔 工序十 半精鏜下端孔到Φ 60H12，粗糙度達(dá)到 工序十一 粗銑 16H11的槽 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 續(xù)表 工序十二 半精銑 16H11 的槽 工序十三 鉆 Φ ，垂直于Φ 25H7的通孔 工序十四 攻 22 ? 的螺紋 工序十五 銑開 Φ 60H12的孔 工序十六 鉗工打毛刺 工序十七 檢驗(yàn) 工藝立方案的比較與分析： 上述兩個工藝方案的特點(diǎn)在于：方案二是加工工序分散，適合流水線生產(chǎn)，縮短裝換刀具 的時間。加工完前次的又可成為下次加工的基準(zhǔn)，這樣使工序非常清晰易提高加工精度，是對大批量生產(chǎn)是很合適的。方案一把工件加工工序分得很紊亂并且很集中，基準(zhǔn)得不到保證，加工出來的精度低，不符合現(xiàn)代化的生產(chǎn)要求。兩種方案的裝夾比較多，但是考慮到加工零件的方便性，及加工精度，且還是大批生產(chǎn)，所以采用方案二比較合適。 ① 機(jī)床的選擇 工序 1 1 15采用 X6022型臥式銑床 工序 6采用 X5028立式銑床 工序 1 14 采用 Z535 立式鉆床 工序 10采用 T618臥式鏜床 ② 選擇夾具 該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。 ③選擇刀具 在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔25 7H? ，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。 ④選擇量具 加工的孔均采用極限量規(guī)。 ⑤其他 對垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。 、工序尺寸及公差的確定 根據(jù)前面資料已初步確定工件 各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個加工工序的加工余量如下： 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 表 、經(jīng)濟(jì)度、粗糙度 工序號 工序內(nèi)容 加工余量 經(jīng)濟(jì)精度 工序尺寸 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗銑Φ 25H7 的兩側(cè)面 3 IT11 80 2 粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺 3 IT11 0 3 鉆Φ 25H7通孔 IT12 22? 1 1 4 擴(kuò)Φ 25H7通孔 IT12 ? ? 5 鉸Φ 25H7通孔 IT8 ? ? 6 粗銑a、 b面 粗銑 a面 3 IT12 ? (距中心孔 ) 粗銑 b面 36(距中心孔 ) 7 粗銑Φ 60H12 孔的兩面 2 IT11 13 ? 8 精銑Φ 60H12 孔的兩面 1 IT9 ?? 9 粗鏜下端孔 IT13 ? ? 10 半精鏜下端孔 IT11 ? ? 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 續(xù)表 11 粗銑 16H11 的槽 IT11 14 ? 12 半精銑 16H11 的槽 1 IT10 ? 13 鉆 Φ IT13 ? ? 1 1 14 攻 22 ? 的螺紋 15 銑開 Φ 60H12 的孔 4 IT13 確定切削用量及基本工時 1：粗銑Φ 25H7的兩側(cè)面 機(jī)床： X6022型臥式銑床 刀具 ：兩塊鑲齒套式面銑刀 (間距為 80)，材料： 15YT ， 200D mm? ，齒數(shù)20Z? ，為粗齒銑刀。 因其單邊余量： Z=3mm 所以銑削深度 pa ： 3pa mm? 每齒進(jìn)給量 fa ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 ，取 /fa mm Z? 銑削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) [3]表 ，取 /V m s? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m in3 . 1 4 2 0 0Vnrd? ??? ? ??， 按照參考文獻(xiàn) [3]表 245 / minnr? 實(shí)際銑削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s? ??? ? ?? 進(jìn)給量 fV ： 0 .1 5 2 0 2 4 5 / 6 0 1 2 .2 5 /ffV a Z n m m s? ? ? ? ? 工作臺每分進(jìn)給量 mf ： 1 2 .2 5 / 7 3 5 / m inmff V m m s m m? ? ? ?a ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 , mma 60?? 切削工時 被切削層長度 l ：由毛坯尺寸可知 42l mm? ， 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 刀具切入長度 1l ： 221 0 .5 ( ) (1 ~ 3 )l D D a ?? ? ? ? 220 .5 ( 2 0 0 2 0 0 6 0 ) ( 1 ~ 3 ) 7 .6 mm? ? ? ? ? 刀具切出長度 2l ：取 mml 22 ? 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動時間 1jt ： 121 4 2 7 . 6 2 0 . 0 7 m in735j ml l lt f?? ??? ? ? 查參考文獻(xiàn) [1]，表 工步輔助時間為： 2：粗銑平下端孔側(cè)面的工藝凸臺 機(jī)床： X5028 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） mmdw 400? 齒數(shù) 14?Z ①粗銑 a 面 銑削深度 :3ppa a mm? 每齒進(jìn)給量 fa ：根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊》表 ，取 /fa mm Z? 銑削速度 V ：參照《機(jī)械加工工藝手冊》表 ，取 6/V m s? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 6 6 0 2 8 7 / m in3 . 1 4 4 0 0Vnrd? ??? ? ??，取 300 / minnr? 實(shí)際銑削速度 V? ： 0 3 . 1 4 4 0 0 3 0 0 6 . 2 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnV m s? ??? ? ? ?? 進(jìn)給量 fV ： 0 .1 5 1 4 3 0 0