【導讀】從設(shè)計美學的觀點看，技術(shù)不僅僅是物質(zhì)基礎(chǔ)還具有其本。藝，就能夠創(chuàng)造出實用，美觀，經(jīng)濟的產(chǎn)品，即在產(chǎn)品中發(fā)揮技術(shù)潛在的“功能”。技術(shù)是產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展的先導，新材料，新工藝的出現(xiàn)，必然給產(chǎn)品帶來新的結(jié)構(gòu)，材料，加工工藝，結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品形象有機地聯(lián)系在一起的，某個環(huán)節(jié)的變革，便會引起整個機體的變化。選擇這樣的一個題目來研究，可以促使學生充分調(diào)動本科四年來學的大部分知識，準，生產(chǎn)不僅要考慮質(zhì)量還要考慮經(jīng)濟性等一個工藝人員必須具備的素質(zhì)?？鞂W生適應(yīng)生產(chǎn)崗位的步伐，有利于高等教育和企業(yè)人才需求的銜接。通過這次設(shè)計實踐，能更好的掌握和鞏固所學的書本知識，學以致用，加強讀圖，具體工作要求做準備。目前，國內(nèi)外汽車和發(fā)動機廠家的變速箱體生產(chǎn)大多數(shù)采用流水線專用組合機床，類總數(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，以適應(yīng)市場。齒輪等零件的相互位置準確性及變速器組成使用的靈活性與壽命。

　　

【正文】 ） 式中 ： Fj — 沿螺旋軸線作用的夾緊力 ； Fs — 作 用在六角螺母 ； L — 作用力的力臂 (mm)； d0 — 螺紋中徑 (mm)； α — 螺紋升角 (゜ )； ψ 1— 螺紋副的當量摩擦 (゜ )； ψ 2 — 螺桿 (或螺母 )端部與工件 (或壓塊 )的摩擦角 (゜ )； r’ — 螺桿 (或螺母 )端部與工件 (或壓塊 )的當量摩擦半 (゜ )。 其回歸方程為 Fj＝ ktTs。 式中 Fj－螺栓夾緊力 (N)； kt－力矩系數(shù) (cm－ 1)； Ts－作用在螺母上的力矩 ()； Fj =5 20xx=10000N。 夾具體槽形與 計 對刀裝置設(shè) 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺 U 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。 定向鍵的結(jié)構(gòu)如圖 所示。 30 圖 定向鍵 夾具 U 型槽的結(jié)構(gòu)如 圖 所示。 圖 型槽 主要 結(jié)構(gòu) 尺寸參數(shù)如下表 所示。 表 U 型槽的結(jié)構(gòu)尺寸 螺栓直徑 d D 1D L 12 14 30 20 對刀裝置由對刀塊來實現(xiàn)，用來確定刀具與夾具的相對位置。 由于本道工序是完成傳動箱體上平面尺寸為 210 315mm的粗、精銑加工，所以 31 選用直角對刀塊。根據(jù) GB2243— 80 直角對到刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 所示。 1014737825 圖 直角對刀塊 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖 所示。 標記 四周倒圓 圖 平塞尺 塞尺尺寸如表 所示。 表 平塞尺結(jié)構(gòu)尺寸 公稱尺寸 H 允差 d C 3 夾緊裝置及夾具體設(shè)計 夾緊裝置采用移動的 A 型壓板來夾緊工件，采用的移動壓板的好處就是加工完成后，可以將壓板松開，然后退后一定 距離把工件取出。 32 移動壓板的結(jié)構(gòu)如圖 所示。 圖 移動壓板 主要結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如表 所示。 表 移動壓板結(jié)構(gòu)尺寸 L B b l 1l K H h 1h m 97 30 11 36 40 8 16 4 12 夾具體的設(shè)計主要考慮零件的形狀及將上述各主要元件聯(lián)成一個整體。這些主要元件設(shè)計好后即可畫出夾具的設(shè)計裝配草圖。整個夾具的結(jié)構(gòu)夾具裝配圖 ZJX02 所示。 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 本夾具 用于在立式銑床上加工傳動箱體上平面，工件以與此相平行的下平面為及其側(cè)面和水平面底為定位基準，在短銷、支承板和支承釘上實現(xiàn)完全定位。采用轉(zhuǎn)動A 型壓板夾緊工件。當加工完一邊，可松開螺釘、螺母、支承釘來加工另一邊。如夾具裝配圖所示。 33 本章 小結(jié) 對 專用 銑床 夾具的設(shè)計， 可以 了解機床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證工件的加工 精度，提高加工效率，減輕勞動強度，充分發(fā)揮和擴大機床的給以性 。 本夾具 設(shè)計可以反應(yīng)夾具設(shè)計時應(yīng)注意的問題，如定位精度、夾緊方式、夾具 結(jié) 構(gòu)的剛度和強度、結(jié)構(gòu)工藝性等問題。 34 第 5章 專用刀具選擇 刀具選擇 變速器箱體零件加工中有一部分工序是采用用專用刀具或復(fù)合刀具進行加工的，多數(shù)為為鉆削或銑、鏜削，或它們的復(fù)合削。在此設(shè)計工藝里第 7 工序粗鏜側(cè)面上孔的鏜刀。此鏜刀同時可以用于后面工序的半精加工與精加工。 實際生產(chǎn)情況是很復(fù)雜的，不緊要考慮生產(chǎn)率，還要考慮經(jīng)濟性等許多因素。在某一具體情況下，究竟選擇那種刀具最為合適，須根據(jù)實際情況決定。此時要考慮工件材料，工件要求精度和光潔度，批量等決定選擇最合適的刀具。 本工序是大批量加工Ф 72，Ф 80 的孔，而鏜刀是加工內(nèi)孔時比較廣泛的一種刀具加工小孔時多半將刀片焊在刀桿上，或是做成整體高速鏜刀；加工孔徑大于Ф 20Ф 30時，一般都用桿鏜，本設(shè)計要加工的孔為Ф 72，Ф 80，為了避免鏜桿過粗，宜采用鏜刀塊，鏜刀塊與鏜桿刀槽滑配合，粗鏜，半精鏜時用特制的雙角度螺釘將刀塊壓向刀槽支承面，并緊固住，精鏜時可以浮動。本設(shè)計采用浮動鏜刀頭。 這種結(jié)構(gòu)的鏜刀塊對鏜桿刀槽的精度要求比較高，特別是精鏜刀桿，否則鏜孔精度就不容易保證達到 7 級，并且也不穩(wěn)定。 所以鏜桿應(yīng)該滿足以下技術(shù)要求：刀槽兩側(cè)面不平行度應(yīng)在寬度公 差范圍內(nèi)；刀槽與鏜桿的不對稱性也應(yīng)在刀槽寬度公差范圍內(nèi)；刀槽后支承面與鏜桿中心先的不垂直度不容許大于 ；定位螺釘孔與刀槽側(cè)面在徑向剖面的相交角容差為 39。10? ；在軸向剖面內(nèi)的相交角容差為 +30’；定位銷孔中心偏離鏜桿中心不大于 ，同時要修定位銷角度面，以使定位銷錯位不超過 ；定位銷與刀塊相應(yīng)全面接觸，用涂色法檢查。滿足上述要求時，同鏜刀塊精鏜孔（浮動）很容易達到 67 級精度要求；半精鏜也可達到 89 級精度。 刀具材料選擇 刀具材料 選擇的是否恰當對刀具的生產(chǎn)率有重要的影響，在 選擇 刀具時一開始就應(yīng)考慮正確選擇刀具材料。 因為硬質(zhì)合金比高速鋼及其他工具鋼生產(chǎn)率高的多，因此，在能采用硬質(zhì)合金的情況下應(yīng)竟可能的采用。這是一個提高刀具生產(chǎn)率的十分重要的方向。但是由于目前硬質(zhì)合金鋼的性能還有許多缺憾，如脆性大，極難加工等，使它在許多刀具上應(yīng)用困難。因而目前許多復(fù)雜刀具及切削條件差的刀具主要還是應(yīng)用高速鋼 [11]。 查表確定材料用硬質(zhì)合金其性能為：硬度： HRA8994；維持切削性能的最高溫度： 35 8001000；抗彎強度： 90250；工藝性能：壓 制燒結(jié)后使用，不能冷熱加工，多鋃片使用，無需熱處理 . 確定合理的切削方式及工作角度 所謂切削方式，是指在刀齒上以一定的方式分配切削厚度和寬度。從已學過的分層 拉削方式和輪切削方式的比較中可知，切削方式選擇的是否恰當對刀具的切削效率，切削負荷，耐用度及加工表面質(zhì)量都有著很大的影響。 參照資料，查表選取如下合適切削角度： 00000 6,75,6,14 ????? sr ????[11] 妥善解決刀具的排屑，容屑，斷屑問題 任何刀具在切削過程中都將切下很多切屑。必須妥善的處理切屑，使它能順利的不段排 出，或自由容納在容屑槽內(nèi)，才能保證刀具的正常工作，否則，將發(fā)生卻屑堵塞現(xiàn)象，甚至損壞刀具。 但是各種刀具的容屑空間的形式是不同的，概括起來可分為三種形式：自由容屑空間；半封閉容屑空間；封閉容屑空間。 鏜刀采用半封閉容屑空間。 合理的確定刀具的結(jié)構(gòu)參數(shù) 所謂結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括刀體尺寸，刀齒形狀和尺寸，容屑槽的形狀和尺寸，刀齒齒數(shù)，裝卡部分的尺寸等。 選擇 刀具參數(shù)時，必須考慮一系列問題，如強度，精度，生產(chǎn)率，容屑要求等等， 1． 刀片邊長 L 等于刀片內(nèi)切圓直徑 d 切削刃實際參加工作長度 srpse sianL ??? c os? [6] （ ） 即由公式（ ）得： mmLse 1 2 o s75s in 8 00 ?? 而 seLL ? 所以 L= 2．刀片厚度 s 用慣線圖求得 ： S= 3．刀尖圓弧半徑 ?r 用慣性線求得 ： 36 mmr ?? 由上面計算并查表可得本設(shè)計的鏜刀參數(shù)為： 00190,20,,???????rpnprmmmmmrmmdmmSmmL?? 正確 選擇 刀具的輪廓 對于加工表面的刀具， 選擇 刀具輪廓是刀具的一項重要內(nèi)容。輪廓 選擇 的精度將直接影響加工工件的精度，應(yīng)努力提高刀具輪廓的設(shè)計精度 。 專用量具 選擇 變速器箱體零件主要加工表面和孔，關(guān)鍵工序加工中需要測量尺寸公差，形狀位置公差及表面質(zhì)量，許多工序都需要用到專用量具。 在此設(shè)計倒車惰輪軸承孔 ???? mm 測量使用的量規(guī)如下： 量規(guī)工作尺寸的確定 由于 185。 )( ????IT 查表得： IT8= 8 級精度的孔。 由孔上下偏差畫出公差帶圖 因為： ???? 所以： ES=+ EI= 由表查出工作量規(guī)的制造公差 T 和通規(guī)位置要素 Z 的值，并標在公差帶圖上 孔用量規(guī)：制造公差 T= ； 通規(guī)位置要素 Z= ； 計算各種量規(guī)的極限偏差和確定量規(guī)的工作尺寸 通端： 上偏差 =EI+Z+T/2=++= 。 下偏差 = EI+ZZ/2=+= 。 止端： 上偏差 =ES=+ ； 下偏差 =EST== ； 37 工作尺寸： 通端： 0 0 0 3 0 6 0 0 9 9 9 3 ??? ?? 止端： 0 ??? ?? 量規(guī)的技術(shù)要求 孔用塞規(guī)的材料可用淬硬鋼（合金工具鋼，碳素工具鋼，滲碳鋼）或硬質(zhì)合金的材料制造，也可在測量面上鍍上以厚度大于磨損量的鍍鉻層，氮化層等耐磨材料。此設(shè)計塞規(guī)采用 T10A 為材料。 量規(guī)測量面的硬度，對量規(guī)的壽命有一定的影響，通常使用淬硬鋼制造的量規(guī)，其測量面硬度為 HRC5865。 測量面的表面粗糙度，取決于被檢驗工件的基本尺寸，公差等級和粗糙度以及量規(guī)的制造工藝水平。量規(guī)表面粗糙度值的大小，隨上述因素和量規(guī)結(jié)構(gòu)形式的變化而異，查表可知基本尺寸為 27， IT 為 8 級的孔用量規(guī)粗糙度為 。 本章小結(jié) 刀具材料選擇的是否恰當對刀具的生產(chǎn)率有重要的影響，變速器箱體零件主要加工表面和孔，關(guān)鍵工序加工中需要測量尺寸公差，形狀位置公差及表面質(zhì)量，許多工序都需要用到專用量具。正確的選擇刀具和量具有利于加工的精度，也減輕了工人的勞動作息時間。 所以正確的選擇刀具量具應(yīng)該注意的問題 ,刀具的材料，型號，精度。 38 結(jié) 論 在本次畢業(yè)設(shè)計中，設(shè)計主要分為兩大部分進行：工藝編制部分和夾具設(shè)計部分。 在工藝部分中，涉及到要確定各工序的安裝工 位和該工序需要的工步，加工該工序的機車及機床的進給量，切削深度，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度，該工序的夾具，刀具及量具，還有走刀次數(shù)和走刀長度，最后計算該工序的基本時間，輔助時間和工作地服務(wù)時間。其中，工序機床的進給量，主軸轉(zhuǎn)速和切削速度需要計算并查手冊確定。 在夾具設(shè)計部分，首先需要對工件的定位基準進行確定，然后選擇定位元件及工件的夾緊，在對工件夾緊的選擇上，我用了兩種不同的夾緊方法，即：粗銑下平面用的是螺釘壓板夾緊機構(gòu)，粗銑前后端面時用的是 手動 夾緊機構(gòu)，兩種方法在生產(chǎn)中都有各自的優(yōu)點和不足，但都廣泛運用在生產(chǎn) 中。然后計算銑削力以及夾緊工件需要的夾緊力，這也是該設(shè)計中的重點和 難點。 目前我國已經(jīng)生產(chǎn)出五軸聯(lián)動的大型機床，相信不久的將來一定能在一臺機床上加工不同的工藝，使夾具更簡單，更便捷，一個零 件從毛坯到成品在一條生產(chǎn)線上實現(xiàn)，更大的提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。 最后，這次畢業(yè)設(shè)計是我初次接觸實際產(chǎn)品的設(shè)計工作，缺乏實際經(jīng)驗，設(shè)計時間較為倉促，本次設(shè)計中，會有許多不完善的地方，懇請各位老師批評指正。 39 參考文獻 [1] 王寶璽主編，賈慶祥 .汽車制造工藝學。 .北京：機械工業(yè)出版社， [2] 王先逵主編，機械制造工藝學 ..第二版。北京：機械工業(yè)出版社， [3] 薛源順 ,機床夾具設(shè)計 (第二版 ) [M],機械工業(yè)出版社 , [4] 孟少龍，機械加工工藝手冊第 1 卷 [M]。 機械工業(yè)出版社 ， 。 [5] 孫麗媛主編，機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導。北京：冶金工業(yè)出版， 20xx [7] 李洪 主編， 機械加工工藝師手冊 [M]，北京：機械工業(yè)出版社， [8] 梁秋生主編，變速箱軸孔德數(shù)控加工工藝研究 .裝備制造技術(shù) [J]。 20xx . 11 [9] 上海金