【正文】 由于本人所掌握的知識技能水平有限，在設(shè)計中難免存在一些問題，在此懇請廣大的老師和同學(xué)們給予批評與指正，以便我在今后的工作和學(xué)習(xí)中獲得更大的提高。在他們的幫助下，論文得以不斷的完善，最終我完整的完成了整個論文。張老師在畢業(yè)設(shè)計期間嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)術(shù)知識、誨人不倦的敬業(yè)精神以及寬容的待人風(fēng)范使我獲益頗多，更在老師的身上學(xué)到了許多為人處事的道理。在畢業(yè)設(shè)計期間，我完成了撥叉零件夾具的設(shè)計。夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。在整個設(shè)計過程中遇到了很多的問題，通過各種途徑想方設(shè)法的解決，從遇到問題到解決問題的過程中，不僅僅只解決了問題相關(guān)的知識還學(xué)到了很多。經(jīng)過這次設(shè)計之后使我掌握了機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定內(nèi)容和順序：分析被加工零件—選擇毛坯設(shè)計—工藝過程—工序設(shè)計—編制工藝文件。就我個人而言，通過本次畢業(yè)設(shè)計，我對自己在大學(xué)中所學(xué)的知識進(jìn)行一次良好的回顧，并在此基礎(chǔ)上有所提高，對自己將來從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從而鍛煉自己發(fā)現(xiàn)問題、思考問題解決問題的能力。因此，CA6140車床后托架的工藝規(guī)程研究途徑應(yīng)該體現(xiàn)質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理及可行的最優(yōu)方案[25]。例如，在銑床上使用電動虎鉗裝夾工件，效率可提高5倍左右；在車床上使用高速三爪自定心卡盤，可保證卡爪在試驗轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件，從而使切削速度大幅度提高。高效化夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕工人的勞動強(qiáng)度[24]。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于夾具的商品化生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，降低生產(chǎn)總成本。機(jī)械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備、計劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平、加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。如果兩者矛盾，則生產(chǎn)率要服從于質(zhì)量，應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下解決生產(chǎn)率問題。在三個要求中，質(zhì)量是首要的。 機(jī)床夾具經(jīng)濟(jì)效益分析對機(jī)械加工工藝規(guī)程基本要求可歸結(jié)為質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。由于變形造成的廢品率將會微乎其微，機(jī)械加工工藝技術(shù)正在向著高效、高速、智能復(fù)合、綠色環(huán)保的方向發(fā)展。關(guān)鍵在于夾緊力在定位和夾緊過程中保持恒定不變。當(dāng)加工一長型鋁合金零件時，刀具通過時旋轉(zhuǎn)油缸可快速讓開，刀具通過后可快速復(fù)位。不論采用哪種方案，使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要，現(xiàn)在，柔性專機(jī)、可重新配置的機(jī)床及專用加工中心的組合應(yīng)用，使得發(fā)動機(jī)零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個加工項目的產(chǎn)量配額使用液壓夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時所花的大量的時間。 機(jī)床夾具柔性化加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設(shè)備快速性和適應(yīng)性的需求上，因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。 可以大大減少夾具庫存量。 按照此方法進(jìn)行通用化工裝設(shè)計，可大大降低工裝成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。這時，應(yīng)該從各方面采取調(diào)整措施，如修改通用基體或可調(diào)、可換元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使之Ct值與P值的比例關(guān)系得到調(diào)整，最終符合經(jīng)濟(jì)性的原則。 以上2個不同內(nèi)容有些矛盾的因素，從不同的角度影響著成組夾具的經(jīng)濟(jì)性。從成組夾具適用對象種數(shù)所分?jǐn)偟膴A具成本看，可以認(rèn)為：適用對象在成組夾具滿負(fù)荷的范圍內(nèi)，對象種數(shù)愈多則夾具分?jǐn)偟竭m用對象種數(shù)上的單位成本就愈低。 成組夾具的成本： Cc=Ct+PN 式中 Ct——成組夾具上通用基體的成本，元； P——成組夾具上可調(diào)、可換元件平均單件成本，元/種； N——成組夾具適用零件種數(shù)，種；T——對整套夾具來說是一常數(shù)。 優(yōu)化設(shè)計分析這種優(yōu)化設(shè)計的特點是可以正確確定適用對象種數(shù)。第4章 機(jī)床夾具優(yōu)化設(shè)計及經(jīng)濟(jì)效益現(xiàn)代夾具(如成組夾具、通用可調(diào)夾具、組合夾具)的結(jié)構(gòu)共性，大都由通用基體和可調(diào)、可換元件兩部分組成。在裝夾時，先將工件在夾具體中完全定位，以一定位銷實現(xiàn)固定夾緊，并配以一可調(diào)定位支撐，使其達(dá)到完全定位，對刀塊與銑削面之間有1mm的間距，方便對刀，提高加工的精確性。本次設(shè)計夾具的工序尺寸公差為，可加工滿足。手動夾緊是可靠的，可去除夾緊力的計算。所以 3． 夾緊機(jī)構(gòu)根據(jù)零件的定位方案，加工方法，生產(chǎn)要求，運用手動夾緊即可滿足條件。則 功率由文獻(xiàn)[15]表2—18銑削時切削力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算公式得： 式中 ；。圓周力由文獻(xiàn)[15]表2—18銑削時切削力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算式]得： 式中 ；；；；；； ；。銑刀材料為硬質(zhì)合金，利用手動加緊方式。25mm和55mm的內(nèi)孔已完成了加工，達(dá)到很高的精度，以其做定位面可以保證加工要求。銑的槽的夾具定位如圖33所示：圖33 銑的槽的夾具定位因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。由于槽的加工精度要求不是很高，因此，在本道工序加工時在考慮精度的前提下，還應(yīng)考慮到降低勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率。設(shè)計的夾具體結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、容易實現(xiàn)零件的加工，方便實現(xiàn)定位及夾緊。在裝夾時，先將工件在夾具體中完全定位，以一定位心軸實現(xiàn)固定夾緊，并配以一定位擋銷，使其達(dá)到完全定位，此時用一夾緊壓板，使加工更加安全可靠。本次設(shè)計夾具的工序尺寸公差為mm，可加工滿足。并且手動夾緊是可靠的，可去除夾緊力的計算。所以 3． 夾緊機(jī)構(gòu)根據(jù)零件的定位方案，加工方法，生產(chǎn)要求，運用手動夾緊即可滿足條件。則 功率由文獻(xiàn)[15]表2—18銑削時切削力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算公式得 ： 式中 ；。圓周力由文獻(xiàn)[15]表2—18 銑削時切削力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算公式得 ： 式中 ；；；；；；；；。銑刀材料為硬質(zhì)合金，利用手動加緊方式。25mm的內(nèi)孔已完成了加工，達(dá)到很高的精度，以其做定位面可以保證加工要求。C、D面的夾具定位如圖32所示：圖32 C、D面的夾具定位因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。由于面的加工精度要求不高，因此，在本道工序加工時在考慮精度的前提下，還應(yīng)考慮到降低勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率。設(shè)計的夾具體結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、容易加工零件，方便實現(xiàn)定位及夾緊。由于整個零件較小，加工時的鉆削力采用手動夾緊的固定方法即可滿足夾緊需要，夾具底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機(jī)床工作臺上有確定的安裝位置，以利于加工。存在的誤差主要為鑄造加工的毛坯零件存在一定的尺寸誤差，可能會影響整體的加工精度，但通過定心夾緊機(jī)構(gòu)和微調(diào)機(jī)構(gòu)的設(shè)置可以相對的提高零件的精度，使其滿足加工要求。手動夾緊是可靠的，可去除夾緊力的計算。所以 3． 夾緊機(jī)構(gòu)根據(jù)零件的定位方案，加工方法，生產(chǎn)要求，運用手動夾緊即可滿足條件。則 功率由文獻(xiàn)[15]表2—15鉆孔時軸向力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算公式得： 式中 ；；。軸向力：由文獻(xiàn)[15]表2—15 鉆孔時軸向力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算公式得： 式中 ；；；；。鉸刀材料為硬質(zhì)合金，利用手動加緊方式。mm孔的夾具定位如圖31所示：圖31 mm孔的夾具定位此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強(qiáng)度，提高加工精度。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度，特別是位置精度的要求。 夾具設(shè)計1． 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。 工序30的夾具設(shè)計 問題的提出本夾具主要用來精鉸mm的孔。本次夾具設(shè)計主要有三個，首先是對mm孔進(jìn)行加工，其夾具為專用夾具，利用Z550立式升降臺鉆床，錐柄機(jī)用鉸刀。(2) 進(jìn)給量的確定選用與粗銑刀同樣的刀具和機(jī)床，由文獻(xiàn)[15]表5144高速鋼端銑刀、圓柱銑刀、盤銑刀加工時的進(jìn)給量?。? 文獻(xiàn)[15]表5146硬質(zhì)合金面銑刀、圓柱銑刀和圓盤銑刀加工平面和凸臺時的進(jìn)給量得每齒進(jìn)給量=~(3) 銑削速度的確定由文獻(xiàn)[15]表217 銑削時切削速度的計算公式及表598銑刀直徑選擇和表572 立式銑床主軸轉(zhuǎn)速得:式中 =245；=；=；；=；=0；m=。由文獻(xiàn)[15]表5146 硬質(zhì)合金面銑刀、圓柱銑刀和圓盤銑刀加工平面和凸臺時的進(jìn)給量得每齒進(jìn)給量(3) 確定銑削速度由文獻(xiàn)[15]表217 銑削時切削速度的計算公式及表598銑刀直徑選擇和表57 立式銑床主軸轉(zhuǎn)速得:式中 =24；=0.；=；；=；=0；m=。(2) 確定進(jìn)給量選用硬質(zhì)合金端銑刀，材料為YG6，由文獻(xiàn)[15]表5—98 銑刀直徑選擇得銑刀直徑應(yīng)小于80mm，取直徑為40mm。(4) 確定機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速由文獻(xiàn)[15]表572 立式銑床主軸轉(zhuǎn)速得主軸轉(zhuǎn)速為n=190r/min，則實際切削速度 (5) 計算切削工時由文獻(xiàn)[15]表573 立式銑床工作臺進(jìn)給量取=127mm/z 則： 工序八：粗銑半精銑40mm外圓上的平臺由于整個加工余量為6mm,且精銑的加工余量為1mm。(3) 切削速度由文獻(xiàn)[15]表217 銑削時切削速度的計算公式得：式中 修正系數(shù)k=；=；=；=；；=；=；m=。刀具：直柄立銑刀，銑槽=16mm。(3) 計算基本工時，；則 2． 精銑槽mm本道工序精銑槽之前已進(jìn)行了粗銑和半精銑工步，此工序精銑槽必須滿足各種技術(shù)要求包括：槽寬16H11，槽深8H12。由文獻(xiàn)[15]表5148 ~，~?？蛇x用X52K，立式升降臺銑床，由文獻(xiàn)[15]表5146 硬質(zhì)合金面銑刀、圓柱銑刀和圓盤銑刀加工平面和凸臺時的進(jìn)給量得每齒進(jìn)給量，(3) 銑削速度的確定由文獻(xiàn)[15]表217 銑削時切削速度的計算公式及表598銑刀直徑選擇和表572 立式銑床主軸轉(zhuǎn)速得:式中 =245；=；=；；=；=0；m=。取立式銑床主軸轉(zhuǎn)速n=150r/min，則切削速度 (5) 切削工時由文獻(xiàn)[15]表573 立式銑床工作臺進(jìn)給量取=126mm/min，工序六：粗銑B面(1) 背吃刀量的確定因為切削余量較小，故一次切削就可切除全部加工余量，則。端銑刀直徑應(yīng)小于80mm，由文獻(xiàn)[15]表5144高速鋼端銑刀、圓柱銑刀、,表5146硬質(zhì)合金面銑刀、圓柱銑刀和圓盤銑刀加工平面和凸臺時的進(jìn)給量得每齒進(jìn)給量=~,取=。取立式銑床主軸轉(zhuǎn)速n=118r/min，則切削速度 (4) 切削工時由文獻(xiàn)[15]表573 立式銑床工作臺進(jìn)給量取=126mm/min，2． 半精銑C、D兩面(1) 背吃刀量的確定由文獻(xiàn)[15]表549 平面精加工余量得：半精加工銑削用量為1mm，取。可選用X52K立式升降臺銑床，由文獻(xiàn)[15]表5146 硬質(zhì)合金面銑刀、圓柱銑刀和圓盤銑刀加工平面和凸臺時的進(jìn)給量得：每齒進(jìn)給量。(2) 進(jìn)給量的確定選用硬質(zhì)合金端銑刀，材料為YG6。(3) 切削工時，由文獻(xiàn)[15]表573 立式銑床工作臺進(jìn)給量得則 工序五：粗銑和半精銑C、D兩面。 kw，由文獻(xiàn)[15]表5145 高速鋼立銑刀、角銑刀、半圓銑刀、切槽銑刀、和切斷銑刀加工鋼時的進(jìn)給量得每齒進(jìn)給量。由文獻(xiàn)[15]表5—136 硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔時的切削用量得被吃刀量mm，符合被吃刀量的范圍。式中 ；；； ；。(2) 確定進(jìn)給量由文獻(xiàn)[15]表5—128 高速鋼和硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時的進(jìn)給量得進(jìn)給量f= ~，所以取f=。(3) 計算切削速度 由文獻(xiàn)[15]表3—54 擴(kuò)孔相較鉆孔的選取方法得擴(kuò)孔速度為鉆孔速度的（）倍故取 由此算出轉(zhuǎn)速 按機(jī)床實際轉(zhuǎn)速，取 n=125r/min則實際切削速度 。(5) 計算基本工時