【正文】 20H7的軸心線的不定度。，除孔ф20H7（限制沿x,y軸和繞x,y軸的不定度）之外，還應(yīng)以一端面（限制沿z軸的不定度）和一外側(cè)面（限制繞z軸的不定度）進(jìn)行定位，共限制六個不定度，屬于完全定位。工件定位方案的確定除了考慮加工要求外，還應(yīng)結(jié)合定位元件的結(jié)構(gòu)及夾緊方案實現(xiàn)的可能性而予以最后確定。對接頭這個零件，銑槽口工序的夾緊力方向，不外乎是沿徑向或沿軸向兩種。（a）所示的沿徑向夾緊的方案，由于ф20H7孔的軸心線是定位基準(zhǔn)，故必須采用定心夾緊機構(gòu)，以實現(xiàn)夾緊力方向作用于主要定位基面。但孔ф20H7的直徑較小，受結(jié)構(gòu)限制不易實現(xiàn)，因此，（b）所示的沿軸向夾緊的方案較為合適。在一般情況下，為滿足夾緊力應(yīng)主要作用于第一定位基準(zhǔn)的要求，YXXZ就應(yīng)將定位方案改為以上端面A作為第一定位基準(zhǔn)。此時，ф20H7孔軸心線以及另一外側(cè)面則為第二，第三定位基準(zhǔn)。若以上端面A為主要定位基準(zhǔn)，雖然符合“基準(zhǔn)重合”原則，但由于夾緊力需自下而上布臵，將導(dǎo)致夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化?？紤]到孔ф20H7下端面B及端臺C均是在一次裝夾下加工的，它們之間有一定的位臵精度，且槽口深度尺寸40mm為一般公差，故改為以B或C面為第一定位基準(zhǔn)，也能滿足加工要求。為使定位穩(wěn)定可靠，故宜選取面積較大的C面為第一定位基準(zhǔn)。定位元件則可相應(yīng)選取一個平面（限制三個不定度），一個短圓柱銷（與D面接觸限定一個不定度），這時夾緊力就可自上而下施加于工件上。由于上端面A的中間部分還要進(jìn)行加工，故只能從兩邊進(jìn)行夾緊?？紤]到工件為大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)效率，減輕工人勞動強度，易采用氣動夾緊，即以壓縮空氣為動力源。若將氣缸水平方向的作用力轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪狈较虻膴A緊力，可利用氣缸活塞桿推動一開有斜面槽的滑塊，使兩勾形壓板同時向下壓緊工件。為縮短工作行程，斜槽做成兩個升角，前端的大升角用于加大夾緊空行程，后端的小升角用于夾緊工件并自鎖。當(dāng)勾形壓板向上松開工作時，靠其上斜槽的作用使勾型壓板向外張開。工件裝夾方案確定以后，要進(jìn)行定位誤差計算以確定定位元件的結(jié)構(gòu)尺寸與精度，進(jìn)行夾緊力計算以確定夾緊氣缸的尺寸及結(jié)構(gòu)形式。同時對夾緊機構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行強度校核以確定夾緊元件的結(jié)構(gòu)尺寸。二、其他元件的選擇與設(shè)計夾具的設(shè)計除了考慮工件的定位和夾緊之外，還要考慮夾具如何在機床上定位，以及刀具相對夾具的位臵如何得到確定。對銑床夾具而言，在機床上是以夾具體底面與銑床工作臺面接觸和夾具體上兩個定位鍵與錟床工作臺上的T形槽配合而定位的。定位鍵的結(jié)構(gòu)和使用情況可由夾具設(shè)計手冊查得。調(diào)整刀具與夾具的相對位臵是為了保證刀具相對工件有一個正確位臵，以保證工序加工要求。銑床夾具上調(diào)刀最方便的方法是在夾具上安裝一個對刀裝臵（通常為對刀塊）。圖296所示的銑槽口夾具，為保證對稱性及深度要求，采用了一個直角對刀塊。設(shè)計時應(yīng)使對刀塊的工作面（對刀面）與定位元件的工作面有位臵尺寸精度要求，其公差一般取相應(yīng)工序尺寸公差的1/3—1/5。對刀面相對定位元件的位臵尺寸，由于對刀時銑刀與對刀面之間留有一定的空隙（為避免刀具直接與對刀塊接觸），計算時必須加以考慮。三、夾具總圖的繪制在上述確定工件定位，夾緊方案，選擇和設(shè)計相應(yīng)定位元件和夾緊裝臵，以及選取和設(shè)計夾具的其他元件之后，即可進(jìn)行夾具總圖的繪制。在夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的五類尺寸為： 工件定位孔與定位銷4的配合尺寸為對刀元件的對刀面與定位元件中心線及工作面間的位臵尺寸為 及夾具定位鍵 與夾具底座的配合尺寸為夾具內(nèi)部的配合尺寸為：定位銷4與支座2的配合尺寸為；擋銷20與支座2的配合尺寸為；軸銷9與滑塊13的配合尺寸為；軸銷9與連接軸5的配合尺寸為；鉤形壓板1與支座2的配合尺寸為夾具的外廓尺寸為mm 在夾具總圖上應(yīng)標(biāo)注的技術(shù)條件為：定位銷4和擋銷20的位臵尺寸為和；。對刀塊的側(cè)對刀塊相對于兩定位鍵18鍘面的平行度公差為等。夾具總圖繪制完畢，還應(yīng)在夾具設(shè)計說明書中，就夾具的使用，維護(hù)和注意事項等給予簡要地說明。附錄1 課程設(shè)計說明書例一 CA6140車床撥叉機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備設(shè)計:序言大三下學(xué)期我們進(jìn)行了《機械制造基礎(chǔ)》課的學(xué)習(xí)，并且也進(jìn)行過金工實習(xí)。為了鞏固所學(xué)知識，并且在我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的進(jìn)行一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,我們進(jìn)行了本次課程設(shè)計。通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，同時，在課程設(shè)計過程中，我們認(rèn)真查閱資料，切實地鍛煉了我們自我學(xué)習(xí)的能力。另外，在設(shè)計過程中，經(jīng)過老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助，我順利完成了本次設(shè)計任務(wù)。由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予批評指正。一、零件的分析(一)零件的作用題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的Φ20孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的Φ50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。(二)零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：小頭孔Φ20以及與此孔相通的Φ8的錐孔、M6螺紋孔大頭半圓孔Φ50撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面。由上面分析可知，可以粗加工撥叉下端面，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)精度及機床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(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。二、確定毛坯確定毛坯種類：零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇木摸手工砂型鑄件毛坯。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》,選用鑄件尺寸公差等級為CT12。確定鑄件加工余量及形狀：查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，選用加工余量為MAH級，鑄件的分型面的選用及加工余量，如下表所示：簡圖加工面代號基 本 尺加工余量等級加工余量說明寸D1 D2T2 T3 T4 50 30 12 12H H H H H10180。2 180。2 5 5孔降一級雙側(cè)加工 孔降一級雙側(cè)加工單側(cè)加工 單側(cè)加工 單側(cè)加工繪制鑄件毛坯圖三、工藝規(guī)程設(shè)計(一)選擇定位基準(zhǔn)：粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的小頭上端面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。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，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。（二）制定工藝路線根據(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,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,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，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序Ⅰ 粗銑ΦΦ50下端面，以T2為粗基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序Ⅱ 粗銑Φ20上端面，以T1為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序Ⅲ 粗銑Φ50上端面，以T4為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序Ⅳ 鉆、擴Φ20孔，以Φ32外圓和T2為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序Ⅴ 粗鏜Φ50孔，以D1為定位基準(zhǔn)，采用T616臥式鏜床加專用夾具；工序Ⅵ 銑斜肩，以D1和T2為定位基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序Ⅶ 精銑Φ20下端面，以T2為基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序Ⅷ 精銑Φ20上端面，以T1為基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序Ⅸ 粗鉸、精鉸Φ20孔，以T2和Φ32外圓為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序Ⅹ 精銑Φ50端面，以D1為基準(zhǔn)，采用X51立式銑床加專用夾具；工序Ⅺ 半精鏜Φ50孔，以D1做定位基準(zhǔn)，采用T616臥式鏜床加專用夾具；工序Ⅻ 鉆、鉸Φ8錐孔，以T1和零件中線為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床加專用夾具；工序ⅩⅢ 鉆M6底孔，攻螺紋，以T1和零件中線為基準(zhǔn)，采用Z525立式鉆床并采用專用夾具；工序ⅩⅣ 銑斷，以D1為基準(zhǔn)，采用X60臥式銑床加專用夾具； 工序ⅩⅤ 去毛刺； 工序ⅩⅥ 終檢。（三）機械加工余量、工序尺寸及公差的確定圓柱表面工序尺寸：前面根據(jù)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：加工表面 加工內(nèi)容加工余量精度等級工序尺寸表面粗 糙度工序余量 最小 最大 18 φ50IT12（D2）鑄件 粗鏜 半精鏜 18 CT12 IT12 IT10 IT11 IT10 IT8 IT7F43177。+ F470+ F500+ F180+ + + F200φ20IT7（D1）鉆 擴 粗鉸 精鉸平面工序尺寸：工序號01 鑄件 粗銑φ20孔下端面02 03 07 08 10 粗銑φ20孔上端面 粗銑φ50孔上端面 精銑φ20孔下端面 精銑φ20孔上端面 精銑φ50孔端面 2 CT12 12 工序內(nèi)容 加工余量基本尺寸經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸偏差最小工序余量最大177。 +、確定切削用量及時間定額：工序Ⅰ粗銑ΦΦ50下端面，以T2為粗基準(zhǔn) 工件材料：HT200,σb =170~240MPa，鑄造。工件尺寸：aemax=72mm，l=176mm。加工要求：粗銑φ20孔下端面，加工余量4mm。機床：X51立式銑床；刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀。銑削寬度ae≤90,深度ap≤6,齒數(shù)z=12,故根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》），取刀具直徑d0=125mm。根據(jù)《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》），選擇刀具前角γ0＝0176。后角α0＝8176。，副后角α0’=10176。，刃傾角λs=－10176。,主偏角Kr=60176。,過渡刃Krε=30176。,副偏角Kr’=5176。1）確定切削深度ap因為余量較小，故選擇ap=4mm，一次走刀即可完成。2）確定每齒進(jìn)給量fz由于本工序為粗加工，尺寸精度和表面質(zhì)量可不考慮，從而可采用不對稱端銑，以提高進(jìn)給量提高加工效率。根據(jù)《切削手冊》，使用YG6硬質(zhì)合金端銑刀加工，（據(jù)《簡明手冊》，X51立式銑床）時：fz=~：fz=。3）確定刀具壽命及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《切削手冊》，；由于銑刀直徑d0=125mm，故刀具使用壽命T=180min（據(jù)《簡明手冊》）。4）計算切削速度vc和每分鐘進(jìn)給量vf 根據(jù)《切削手冊》，當(dāng)d0=125mm，Z=12，ap≤，fz≤，vt=98m/min,nt=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數(shù)為：kMV= ，kSV= 。切削速度計算公式為：vc=cvd0qvkv pvmTapxvfzyvaeuvzxv=，yv=，其中 ae=72mm，ap=4mm，Cv=245，qv=，uv==kMvkSv=180。=，pv=0，m=，T=180min，fz=，Z=12，將以上數(shù)據(jù)代入公式： vc=245180。125180。180。=142m/min180。4180。180。180。180。72180。180。12確定機床主軸轉(zhuǎn)速：ns=1000vc=361r/mi。n pdw根據(jù)《簡明手冊》，選擇nc=300r/min,vfc=390mm/min,因此，實際進(jìn)給量和每分鐘進(jìn)給量為： vc=pd0n=180。125180。300m/min=118m/min 10001000f zc=v fc/ncz=390/30012 mm/z=)校驗機床功率根據(jù)《切削手冊》，近似為Pcc=,根據(jù)機床使用說明書，主軸允許功率Pcm==Pcc。故校驗合格。最終確定:ap=，nc=300r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=。6）計算基本工時tm＝L/ vf，L=l+ y+Δ，l=《切削手冊》，入切量及超切量為：y+Δ=40mm，則： tm＝L/ Vf=(176+40)/390=。工序Ⅱ粗銑Φ20上端面，以T1為定位基準(zhǔn)，；切削用量和時間定額及其計算過程同工序Ⅰ。工序Ⅲ 粗銑Φ50上端面，以T4為定位基準(zhǔn) 刀具：YG6硬質(zhì)合金端銑刀，d0=40mm,z=6 機床：X51立式銑床 根據(jù)《切削手冊》查的，fz=,ap=4mm現(xiàn)采用X51立式銑床，根據(jù)《簡明手冊》=300r/min，故實際切削速度v=pdwnw1000=p180。40180。3001000=當(dāng)nw=300r/min時，工作臺每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為fm=fzznw=180。10180。300=390mm/min查說明書，取計算切削工時 fm=400mm/minL=72+y+D=72+10=82mm因此tm=Lf=m82= 390工序Ⅳ鉆、擴Φ20孔，以Φ32外圓和T2為基準(zhǔn)，,孔的精度達(dá)到IT10。根據(jù)《切削手冊》，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時do=18mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角αo＝12176。，二重刃長度bε=,橫刀長b=2mm,寬l=4mm,棱帶長度l1=，2j=100176。，b=30176。（1）確定進(jìn)給量 按加工要求確定進(jìn)給量：查《切削手冊》，ld=3018=3，由《切削手冊》表f=~，,則：f=(~)180。=(~)mm/r按鉆頭強度選擇:查《切削手冊》,鉆頭允許進(jìn)給量為：f=；按機床進(jìn)給機構(gòu)強度選擇：查《切削手冊》，機床進(jìn)給機構(gòu)允許軸向力為8330N時，進(jìn)給量為f=。以上三個進(jìn)給量比較得出，受限制的進(jìn)給量是工藝要求，其值為：~。根據(jù)《簡明手冊》,最終選擇進(jìn)給量f=。由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時鉆頭折斷，故應(yīng)在即將鉆穿時停止自動進(jìn)給而改為手動進(jìn)給。