【正文】 院畢業(yè)設(shè)計 21 本章小結(jié) 本章節(jié)主要從零件的結(jié)構(gòu)和外型入手分析，從而得出設(shè)計毛坯的依據(jù)。再查閱有關(guān)資料，設(shè)計出零件加工的毛坯。在工藝規(guī)程的制定上，將兩種方案進行比較，選取一個最佳方案來。在計算每一步的切削用量時，先選用刀具和機床，再查閱資料找出進給量，由它算出機床所需的轉(zhuǎn)速，翻閱機床手冊選一個最接近它的一值。算切削速度、機動時間等。 無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 22 3 專用夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度。在加工此拔叉零件時，需要設(shè)計專用夾 具。 根據(jù)任務要求中的設(shè)計內(nèi)容，需要設(shè)計鏜孔夾具、銑槽夾具及鉆頂面螺紋底孔夾具各一套。 鏜孔夾具設(shè)計 問題的提出 本夾具是用來鏜此拔叉下端 ? 60H12的孔 ,零件圖中此孔與 ? 25H7的孔中心距有公差要求。此工序為粗鏜、半精鏜加工 ,因此本工序加工時要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率 ,降低勞動強度 ,重點是保證加工精度的問題 . 夾具的設(shè)計 ①定位基準的選擇 因為 ? 25H7 的孔與此孔有公差要求 ,所以應以這個長通孔為主要定位基準。由于鑄件的公差要求較大 ,利用 ? 60H12 的孔的左側(cè)面作為輔助定位基準。在小孔處采用移動壓板對零件進行夾緊。在 ? 60H12 的孔旁邊有筋板的緣故，有足夠的強度，可以進行直接的鏜削，能保證加工精度。 ②定位元件及夾緊元件的選擇 據(jù)上面所述，查參考文獻 [1]，選用固定式定位銷（長銷）穿過 ? 25H7 的孔。由于此孔兩側(cè)面沒加工，故用定位塊進行支承。這樣一銷一面就限制了五個自由度，最后在待加工孔下面加上一個支承釘再限制最后一個自由度，即一面兩銷定位。這樣就可以完全定位了。 圖 固定式定位銷（ GB220380） 無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 23 夾緊元件選用壓板，由于壓板種類很多，當選用轉(zhuǎn)動壓板時，其行程不夠，選用 U 型壓板又不合適，故在充分比較分析的情況下，選用移動壓板，其夾緊可靠、操作方便，在很多地方都有用到。 圖 移動壓板（ GB217580） ③切削力及夾緊力計算 鏜刀材料： 5YT （機夾單刃硬質(zhì)合金鏜刀），機床為： T68 由參考文獻 [3]，表 112 選擇刀具的幾何參數(shù)為： 30k? ?粗 60k? ?精 10? ? 15s?? 45?? 1）粗鏜： 由 參考文獻 [12]，查表 321 ?? 可得： 圓周切削分力公式： PpC KfaF ? mm? /f mm r? c m p k p op sp rpK K K K K K? ? ?? 查表 421 ?? 得： nmp HBK )150(? 取 175?HB ?n ∴ ( ) ( ) 1 .0 61 5 0 1 5 0nmp HBK ? ? ? 由表 621 ?? 可得參數(shù)： ? ? ?opK? ?spK? ?rpK ∴ 1. 06 1. 08 1. 0 1. 0 1. 0 1. 15c m p k p op s p r pK K K K K K? ? ?? ? ? ? ? ? ? ∴ 0 . 7 5 0 . 7 59 0 2 9 0 2 2 .5 0 .2 1 .1 5 7 7 5 .5 6C p PF a f K N? ? ? ? ? ? 同理：徑向 切削分力公式 ： PpP KfaF ? 式中參數(shù)： ? ? ?opK? ? ? ?rpK ∴ 1. 06 1. 30 1. 0 1. 7 1. 0 2. 34p m p k p op s p r pK K K K K K? ? ?? ? ? ? ? ? ? ∴ 0 . 9 0 . 7 5 0 . 9 0 . 7 55 3 0 5 3 0 2 .5 0 .2 2 .3 4 8 4 5 .6 7p p PF a f K N? ? ? ? ? ? 無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 24 軸向 切削分力公式 ： Ppf KfaF ? 式中參數(shù)： kpK? ? ?opK? spK? ? ?rpK ∴ 1 .0 6 0 .7 8 1 .0 0 .6 5 1 .0 0 .5 4f m p k p o p s p r pK K K K K K? ? ?? ? ? ? ? ? ? ∴ 0 . 4 0 . 44 5 1 4 5 1 2 .5 0 .2 0 .5 4 3 1 9 .6 5f p PF a f K N? ? ? ? ? ? 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： FKWK ?? 安全系數(shù) K可按下式計算， 6543210 KKKKKKKK ? 式中 ： 60 ~KK 為各種因素的 安全系數(shù)，見參考文獻 [12]表 121 ?? 可得： 1 .2 1 .2 1 .0 1 .0 1 .3 1 .0 1 .0 1 .8 7CK ? ? ? ? ? ? ? ? 1 .2 1 .2 1 .4 1 .0 1 .3 1 .0 1 .0 2 .6 2PK ? ? ? ? ? ? ? ? 1. 1fK ? ? ? ? ? ? ? ? 所以，有： 7 775 .56 145 C CW K F N? ? ? ? ? 2 845 .67 221 6K P PW K F N? ? ? ? ? 2. 81 31 9. 65 89 8. 22K f fW K F N? ? ? ? ? 2）半精鏜： 同理， 圓周切削分力公式： PpC KfaF ? PpP KfaF ? Ppf KfaF ? 因為： mm? /f mm r? ，則 0 . 7 5 0 . 7 59 0 2 9 0 2 0 .5 0 .1 5 1 .1 5 1 2 4 .4 7 6C p PF a f K N? ? ? ? ? ? 0 . 9 0 . 7 5 0 . 9 0 . 7 55 3 0 5 3 0 0 .5 0 .1 5 2 .3 4 1 5 9 .5 4p p PF a f K N? ? ? ? ? ? 0 . 4 0 . 44 5 1 4 5 1 0 .5 0 .1 5 0 .5 4 5 7f p PF a f K N? ? ? ? ? ? 1 .2 1 .0 1 .1 1 .0 1 .3 1 .0 1 .0 1 .7 2CK ? ? ? ? ? ? ? ? 1 .2 1 .1 5 1 .1 1 .0 1 .3 1 .0 1 .0 1 .8PK ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 所以，有： 2 124 .47 6 214 .1K C CW K F N? ? ? ? ? 1 .8 1 5 9 .5 4 2 8 7 .1 7K P PW K F N? ? ? ? ? 2. 2 57 12 5. 4K f fW K F N? ? ? ? ? 當夾緊力方向與切削力方向一致時，僅需要較小的夾緊力來防止工件在加工過程中產(chǎn)生的振動和轉(zhuǎn)動。 故該夾具采用移動壓板 夾緊機構(gòu)，為了方便操作，通無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 25 過手動擰緊螺母將壓板壓緊工件。 由于夾緊力方向與切削力方向在水平上有 一段距離，使工件在夾緊的地方產(chǎn)生了彎矩，如圖： 圖 彎 矩示意圖 ∴ m a x F N?? 既是 39。F 加上轉(zhuǎn)矩 M，所以 KW? ④誤差分析與計算 該夾具以一長銷和一支承釘定位，要求保證孔中心與小通孔中心距的尺寸公差。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。 由參考文獻 [12]可知孔銷間隙配合的定位誤差為： m a x m in( ) / 2 ( 25. 021 24. 974 ) / 2 235dw Dd? ? ? ? ?△ ⑤夾具體設(shè)計 夾具體的設(shè)計參考鏜孔夾具體零件圖。 銑槽夾具設(shè)計 問題的提出 本夾具主要用來粗、精銑此撥叉的槽。粗、精銑槽時，槽寬有尺寸要求 mm? ，其深度要求為 08 mm? ，槽的左右兩側(cè)面粗糙度要求 ,底面粗糙度要求 。本道工序僅是對槽進行粗、精銑削加工。同樣在本道工序加工時，還是應考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。同時應保證加工尺寸精度和表面質(zhì)量。 夾 具的設(shè)計 ①定位基準的選擇 在進行銑槽加工工序時，由于 25 7H? 和 60 12H? 的孔已經(jīng)加工。因此工件選擇無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 26 25 7H? 的孔一面與兩孔作為定位基準。由一個長銷穿在 25 7H? 的孔加上此孔的一面就限制了五個自由度，再在 60 12H? 的孔中間加上個削邊銷，就把自由度限制完了。即是一面兩孔定位。 ②定位元件及夾緊元件的選擇 此過程定位元件主要是長圓柱銷和削邊銷 ，所以對他們進行選取。查參考文獻 [1]，選用的元件如下圖： 圖 長圓柱銷（ GB220380 A型） 圖 削邊銷（ GB220380 B 型） 無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 27 夾緊元件選用壓板，考慮到工件裝夾的方便，此選用轉(zhuǎn)動壓板 圖 轉(zhuǎn)動壓板（ GB217680） ③銑削力與夾緊力計算 根據(jù)參考文獻 [1]，表 — 97 可查得： 銑削力計算公式為 圓周分力 1 . 0 0 . 6 5 0 . 8 3 0 . 8 309. 81 30p f F zF z a a a zd k? ??? 查表可得： 0 80d mm? 14Z? 4a d m m? ?? /fa mm z? 7pa mm? ? 代入得 1. 0 0. 65 0. 83 0. 839 .8 1 3 0 7 0 .0 6 4 1 4 8 0 1 .2zF ?? ? ? ? ? ? ? ? = 查表可得銑削水平分力、垂直分力、軸向分力與圓周分力的比值為：/ ? / ? / ? ∴ 462 .53 138 .76LzF F N? ? ? ? 462 .53 439 .4VzF F N? ? ? ? 3 4 462 .53 249 .77xzF F N? ? ? ? 查參考文獻 [1]，表 可知，所需的夾緊力為： /2J FKL fl? 式中： F N?? L= f= l=34mm 1 2 3 1 .5 1 .2 1 1 .8K K K K? ? ? ? ? ∴ / 2 46 2. 53 1. 8 62 .5 3 / 2 1. 22 34 62 7. 53J F KL fl N? ? ? ? ? ? ? ④定位誤差分析 無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 28 圖 轉(zhuǎn)角定位誤差示意圖 由圖可知這時的一面兩銷定位的轉(zhuǎn)角定位誤差為： 1 m a x 1 m in 2 m a x 2 m in39。()225. 021 24. 98 60. 3 59. 971()2 127 834 6 5dwD d D dar c tgLar c tg? ? ???? ? ????? ? ? ?△ ⑤定向鍵與對刀裝置設(shè)計 定向鍵安裝在夾具體底面的槽中，一般使用兩個。其距離應盡可能布置得遠些。通過定向鍵與銑床工作臺 T 形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力 矩，可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷，加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。 根據(jù)參考文獻 [1]選用定向鍵為 圖 定向鍵 (GB2207— 80)及其與機床連接示意圖 無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 29 對刀裝置由對刀塊和塞尺組成，用來確定刀具與夾具的相對位置。 由于本工序是完成此撥叉的槽粗、精銑加工，所以選用直角對刀塊。根據(jù)參考文獻 [5]選用直角對刀塊，其結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示： 圖 直角對刀塊 (GB2241— 80 A型 ) 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖 平塞尺 (GB224480) ⑥夾具體的設(shè)計 夾具 體的設(shè)計參考銑槽夾具體零件圖。 鉆孔夾具設(shè)計 問題的提出 本夾具主要用來鉆拔叉頂部 22 ? 螺紋孔的底孔。這個孔距右平面有尺寸精度要求為 mm? ，與 25 7H? 中心孔垂直。因為位置精度要求不高，也無需表面粗糙度要求，故再本道工序加工時主要應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 30 強度。 夾具的設(shè)計 ①定 位基準的選擇 此零件放在 Z535 立式鉆床上加工，刀具為 ? 直柄短麻花鉆。由零件分