【導(dǎo)讀】要求：生產(chǎn)綱領(lǐng)10000件/年，工藝裝備采用通用機(jī)床與通用刀具及專(zhuān)用夾具。②確定加工工藝路線并進(jìn)行工序設(shè)計(jì)，填寫(xiě)工藝文件1套；④繪制銑槽18H11夾具裝配圖；⑤測(cè)繪夾具零件圖1～3張；⑥編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。題目所給的零件是CA6140車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要。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。因?yàn)槠涑叽缇取缀涡螤罹群拖嗷ノ恢镁?，以及各表面的。們的加工是非常關(guān)鍵和重要的。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。工所要求的精度，粗糙度在即可。為主要加工面，拉內(nèi)花鍵槽257H?，槽數(shù)為6個(gè)，其粗。糙度要求是底邊?另一組加工是粗精銑上端面，表面粗糙度要求為?。鉆并攻絲2-M8，保證兩螺紋孔中心距為25mm。撥叉C毛坯選擇金屬行澆鑄，因?yàn)樯a(chǎn)率很高，所以可以免去每次造型。生產(chǎn)的面積較小。因其年產(chǎn)量是10000件，查參考文獻(xiàn)[5]表，生產(chǎn)類(lèi)型

　　

【正文】 k ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [5]表 ， ?k 單間時(shí)間定額 dt 有： ( ) ( 1 % ) ( 0 . 5 2 . 5 5 ) ( 1 1 2 . 1 4 % ) 3 . 4 2 m i nd j ft t t k? ? ? ? ? ? ?＜ 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 （ 2） 攻 2M8 螺紋孔 機(jī)動(dòng)時(shí)間 jt ： ? 20 輔助時(shí)間 ft ：參照參考文獻(xiàn) [5]表 ，取工步輔助時(shí)間為 。查參考文獻(xiàn) [5]表 取裝卸工件時(shí)間為 min1 。則： 1 .5 5 1 2 .5 5 m inft ? ? ? k ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [5]表 ， ?k 單間時(shí)間定額 dt 有： ( ) ( 1 % ) ( 0 . 1 3 2 . 5 5 ) ( 1 1 2 . 1 4 % ) 3 . 0 1m i nd j ft t t k? ? ? ? ? ? ?＜ 因此，達(dá)到生產(chǎn)要求。 時(shí)間定額填入工序卡中，工藝過(guò)程卡、工序卡見(jiàn)（附表）本設(shè)計(jì)中的工藝文件部分。 本章總結(jié) 本章確定了零件的工藝路線，以及設(shè)計(jì)夾具前的定位基準(zhǔn)選擇，為后續(xù)的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備，根據(jù)毛坯尺寸及設(shè)計(jì)要求確定各個(gè)加工方案，再由各個(gè)加工方案選擇機(jī)床類(lèi)型、刀具類(lèi)型、切削用量以及 機(jī)加工時(shí)間并編入工藝文件中。 21 第三章 銑槽 18H11 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。在加工撥叉 C 零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。 根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計(jì)內(nèi)容，需要設(shè)計(jì)加工槽 18H11 夾具一套。加工槽 18H11 的夾具將用于 KX52 臥式鏜床，刀具采用三面刃銑刀。 研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來(lái)粗、精銑底槽，該底槽側(cè)面對(duì)花鍵孔的中心 線要滿足尺寸要求以及垂直度要求。在粗銑此底槽時(shí)，其他都是未加工表面。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。 定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知：槽兩側(cè)面面對(duì)花鍵孔的中心線有尺寸要求及垂直度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔的中心線。為了使定位誤差達(dá)到要求的范圍之內(nèi)，在此選用特制花鍵軸找中心線，這種定位在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單易操作。 采用花鍵軸定心定位的方式，保證底槽加工的技術(shù)要求。同時(shí)，應(yīng)加一圓柱銷(xiāo)固定好花鍵軸，防止花鍵軸帶動(dòng)工件在 X 方向上的旋轉(zhuǎn)自由度。 夾具方案的設(shè)計(jì)選擇 根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，銑槽時(shí)要保證槽寬 18H11，槽兩側(cè)面粗糙度 ，底面粗糙度 ，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 ，現(xiàn)設(shè)計(jì)夾具方案有： 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(shí)間短，工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，但是成本高。 方案二：采用壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，利用手動(dòng)夾緊，這種夾緊方式夾緊力小，但成本低。 本次設(shè)計(jì)零件為大批量生產(chǎn)，要求成本低，且在加工過(guò)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、螺母手動(dòng)夾緊。壓板選擇為直壓板，加工兩個(gè)零件時(shí)，為了防止兩工件在長(zhǎng)度尺寸上的誤差，而導(dǎo)致直 壓板不能完全壓住兩工件，因此，在壓板兩端設(shè)計(jì)了兩個(gè)浮動(dòng)壓頭，且壓板也螺栓、螺母的連接采用球面墊圈，這樣就能消除兩工件的尺寸誤差。 22 壓板形狀見(jiàn)圖 。 412?1485100134130305632511R10 圖 銑槽用壓板 切削力及夾緊分析計(jì)算 刀具材料： VCW r418 （高速鋼鑲齒三面刃銑刀） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： 000 15~10?? 000 12~8?? 00 8~5?n? 00 25~15?? mmD 63? 8?Z zmma f /? mmap ? 由 參考文獻(xiàn) [13]表 129 可得銑削切削力的計(jì)算公式： PzppC zKBDfaCF ?? 查 參考文獻(xiàn) [13]表 1021 ?? 得： 510pC ? 對(duì)于灰鑄鐵： )190( HBKp ? 取 175?HB ， 即 ?pK 所以 1 . 1 0 . 7 2 1 . 1 0 . 95 1 0 2 . 0 0 . 2 5 6 3 6 0 8 0 . 9 6 6 4 0 . 6 9 ( )CFN ?? ? ? ? ? ? ? ? 由 參考文獻(xiàn) [3]表 12 可得： 垂直切削力 ： )( 7 NFF CCN ?? （對(duì)稱銑削） 背向力： )( 5 NFF CP ?? 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 23 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： FKWK ?? 安全系數(shù) K 可按下式計(jì)算： 6543210 KKKKKKKK ? 式中： 60 ~KK 為各種因素的 安全系數(shù)，見(jiàn) 參考文獻(xiàn) [13]表 121 ?? 可得： ????????K 所以 )( 4 4 NFKW CK ????? )( 2 9 7 6 NFKW CNK ????? )( 9 5 2 NFKW PK ????? 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)。 單個(gè)螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算： )( 210 ????? ???? tgtgQLW z 式中參數(shù)由 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得： 0??? 912 ?? ?? 0592 ??? ?? 其中： 120( )L mm? )(25NQ? 螺旋夾緊力： )( NW ? 易得： KWW?0 經(jīng)過(guò)比較實(shí)際夾緊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。 誤差分析與計(jì)算 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 ，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。 gwj ????? 與機(jī)床夾具有關(guān)的加工誤差 j? ，一般可用下式表示： MjjjWDADZWj ????? ??????????? 由 參考文獻(xiàn) [13]可得： ⑴ 平面定位心軸定心 的定位誤差 ： 0?? ?WD 24 ⑵ 夾緊誤差 ： ?c o s)( m inm a x yyjj ??? ? 其中接觸變形位移值： mmlNcHBkRk nZHBaZR aZy 0 0 ))(( 1 ????? mmyjj 0 0 3 o s ???? ? ? ⑶ 磨損造成的加工誤差： Mj?? 通常不超過(guò) ⑷ 夾具相對(duì)刀具位置誤差： AD?? 取 誤差總和： 0 .0 5 2 2 0 .1 1jw m m m m? ? ? ? ? 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。 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，工件材料易切削，切削力不大等特點(diǎn)。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，心軸可采用可換的。以便隨時(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。 25 總 結(jié) 為期六周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過(guò)程，在老師的指導(dǎo)下，取得了一定的成績(jī)，課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。 本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了 兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。 通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。 總的來(lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)，使我在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我的思考、解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ) 。 由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正！ 26 參 考 文 獻(xiàn) [1] 李旦，邵東向，王杰 ． 機(jī)床專(zhuān)用夾具圖冊(cè) [M]，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，20xx。 [2] 貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室 ． 機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊(cè) [M]，貴陽(yáng)：貴州任命出版社， 1983。 [3] 陳宏鈞 ． 實(shí)用金屬切削手冊(cè) [M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx。 [4] 陳宏鈞 ．實(shí)用 機(jī)械加工工藝手冊(cè) [M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx。 [5] 李洪 ． 機(jī)械加工工藝手冊(cè) [M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1990。 [6] 馬賢智 ． 機(jī)械加工余量與公差手冊(cè) [M]，北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社， 1994。 [7] 強(qiáng)毅 ． 設(shè)計(jì)圖實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè) [M]，北京：科學(xué)出版社， 20xx。 [8] 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， 20xx。 [9] 四川省機(jī)械工業(yè)局 ． 復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1979。 [10] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長(zhǎng)春汽車(chē)廠工人大學(xué) ． 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1980。 [11] 李慶余，張佳 ． 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) [M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版 社， 20xx。 [12] 廖念釗，莫雨松，李碩根 ． 互換性與技術(shù)測(cè)量 [M]，中國(guó)計(jì)量出版社， 20xx： 919。 [13] 王光斗，王春福 ． 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 20xx。 [14] 何玉林，沈榮輝，賀元成 ． 機(jī)械制圖 [M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx。 [15] 鄧文英 ． 金屬工藝學(xué) [M]，北京：高等教育出版社， 20xx。