【正文】 position. Plain lowcarbon steels (less than % C) can produce poor surface finish by forming a builtup edge. Cast steels are more abrasive, although their machinability is similar to that of wrought steels. Tool and die steels are very difficult to machine and usually require annealing prior to machining. Machinability of most steels is improved by cold working, which hardens the material and reduces the tendency for builtup edge formation. Other alloying elements, such as nickel, chromium, molybdenum, and vanadium, which improve the properties of steels, generally reduce machinability. The effect of boron is negligible. Gaseous elements such as hydrogen and nitrogen can have particularly detrimental effects on the properties of steel. Oxygen has been shown to have a strong effect on the aspect ratio of the manganese sulfide inclusions。 Force and power requirements。 30 外語文獻翻譯 摘自 : 《制造工程與技術(shù)（機加工）》（英文版） 《 Manufacturing Engineering and Technology— Machining》 機械工業(yè)出版社 2020 年 3 月第 1 版 頁— 564560P 美 s. 卡爾帕基安 (Serope kalpakjian) 施密德 (Steven ) 著 原文： MACHINABILITY The machinability of a material usually defined in terms of four factors: Surface finish and integrity of the machined part。還有許多老師和同學(xué)在我的學(xué)習(xí)過程中起到了非常重要的作用，在本科學(xué)習(xí)即將結(jié)束之際，我向各位老師和同學(xué)表示誠摯的謝意！ 最后，很感謝閱讀這篇畢業(yè)設(shè) 計（論文）的 老師 。 29 致 謝 我在湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)習(xí)期間，能夠完成學(xué)業(yè)和畢業(yè)設(shè)計，得益于湖工機械學(xué)院 老師的大力支持和幫助。機械加工余量與公差手冊。 北京：機械工業(yè)出版社， 1990。 [15] 李洪。金屬機械加工工藝人員手冊。 北京：機械工業(yè)出版社， 1991。 [13] 孟少龍。機床夾具設(shè)計手冊。 北京：冶金工業(yè)出版社，2020。 [11] 孫麗媛。典型零件制造工藝。 重慶：重慶大學(xué)出版社， 1994。 [9] 賀光誼。機械制造 技術(shù) 。 北京：中國計量出版 社， 2020。 [7] 廖念釗。 工程材料。 北京：機械工業(yè)出版社， 1986。 [5] 淘濟賢?；Q性與技術(shù)測量 。 北京 ： 機械工業(yè)出版社 ， 1995。 [3] 雙元制培訓(xùn)機械專業(yè)理論教材編委會。機床夾具圖冊。 重慶：重慶大學(xué)出版社， 2020。 28 參考文獻 [1] 許曉旸 。由于本夾具用于變速箱體端面的粗加工，對其進行精度分析無太大意義。工件用吊環(huán)在夾具體上安裝好后，壓塊在氣缸活塞的推動下向下移動夾緊工件。其夾緊采用的是氣動夾緊，夾緊簡單、快速、可靠。 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 本夾具用于汽車變速箱箱體前后端面的粗銑。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。2/1Z M16 4 230 35 25 39。?? FQ 220 5 5 544 厘米??????? ?? PQD ? 厘米 取 300?D 厘米 =300mm 因此氣缸選用管接式法蘭氣缸，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 26 （行程）最小 1— 活塞桿 2— 前蓋 3— 密封圈 4— 缸筒 5— 活塞 6— 后蓋 其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下表： D C 1D 2D 3D 4D D 公稱尺寸 公差 300 10040 40 80 190 350 ?M 英寸1d 2d ?L l 1l ? 公稱尺寸 孔數(shù) 39。? ，來計算氣缸缸筒內(nèi)徑 0D 。工件在夾具上安裝好后，氣缸活塞帶動壓塊從上往下移動夾緊工件。根據(jù) GB2243— 80 直角對到刀塊的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖所示： 裝配時絞 25 塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如圖所示： 標記四周倒圓 塞尺尺寸為： 公稱尺寸 H 允差 d C 3 夾緊裝置及夾具體設(shè)計 為了提高生產(chǎn)效率，縮短加工中的輔助時間。 根據(jù) GB2207— 80 定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示： 夾具體槽形與螺釘 o 根據(jù) T 形槽的寬度 a=16mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下： B L H h D 1h 夾具體槽形尺寸 2B 2h 公稱尺寸 允差 d 允差 4d 公稱尺寸 允差 D 16 25 10 4 12 16 + 5 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。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。 ???? 定向鍵與對刀裝置設(shè)計 定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中 ，一般使用兩個。F 即： kFF?39。 （ ?? ） NFF L 17778 39。 ???? 銑削加工產(chǎn)生的水平分力應(yīng)由夾緊力產(chǎn)生的摩擦力平衡。 （ 6）、補償值 ? mmLxLg m i n1 ???????? ??? 定位誤差分析 本夾具選用的定位元件為一面兩銷定位。 mmL g 7 91 1 02 5 7 22 ??? 由于兩工藝孔有位置度公差，所以其尺寸公差為 mmLg ???? 所以 兩工藝孔的中心距為 ? ，而兩工藝孔尺寸為?? 。因此進行定位元件的設(shè)計主要是對短圓柱銷和短削邊銷進行設(shè)計。同時為了縮短輔助時間準備采用氣動夾緊。其中一面為支承板，兩銷為一短圓柱銷和一削邊銷 。即一面兩孔定 21 位。選擇頂面作為定位基面限制了工件的三個自由度，而兩工藝孔作為定位基面，分別限制了工件的一個和兩個自由度。 定位基準的選擇 在進行前后端面粗銑加工工序時，頂面已經(jīng)精銑，兩工藝孔已經(jīng)加工出。因此在本道工序加工時，主要應(yīng)考慮提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。以及前后端面均有表面粗糙度要求 Rz50。由加工本道工序的工序簡圖可知。加工完后，滑柱升起，由彈簧 21 將小車和工件托起，拉出小車即可卸下工件。心軸裝在滾針軸承及推力軸承上，即使水平方向已夾緊工件，但工件仍可繞心軸的中心轉(zhuǎn)動。本夾具采用活柱鉆模板向下運動夾緊工件，鉆模板裝在四根滑柱 10 和 22 上，兩根對角安裝的滑柱 10 與氣缸活塞相連，滑柱下移時，既可夾緊工件，操作時，先接通氣缸使氣缸活塞及心軸推動兩個短錐銷進入工件孔中，從水平方向夾緊工件。小車由滑柱 08 及彈簧 21 支承，夾緊工件時，小車可以壓縮彈簧而自動下降。工件裝上后卡在三 20 個斜塊 24 中間。 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 鉆鉸工藝孔的夾具如夾具裝配圖 2 所示。 工藝孔的表面粗糙度 m? ，由本工序所選用的加工工步鉆、擴、鉸滿 足。即孔的位置度公差最小值為 ? 。（ 3）、當各孔的實際輪廓偏離其最大實體狀態(tài)，即其直徑偏離最大實體尺寸 mm12? 時可將偏離量補償給位置度公差。即要求：（ 1）、各孔的實際輪廓受最大實體實效邊界的控制即受直徑為 ??? ?? 的理想圓柱面的控制。固定襯套采用孔徑為 ??? ，同軸度公差為 ? 。本道工序加工中主要保證兩工藝孔尺寸 ?? 及位置度公差 及表面粗糙度 m? 。因此在夾具設(shè)計中，當結(jié)構(gòu)方案確定后，應(yīng)對所設(shè)計的夾具進行精度分析和誤差計算。 夾具精度分析 利用夾具在機床上加工時，機床、夾具、工件、刀具等形成一個封閉的加工系統(tǒng)。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。利用夾具體內(nèi)安裝氣缸，使滑柱帶動升降板上升或下降由于氣缸始終作用故不需要自鎖機構(gòu)。最后用mm12? 的標準鉸刀鉸孔，根據(jù) GB1141— 84 的規(guī)定標準鉸刀尺寸為 ???故鉆套孔徑尺寸為 ??? 。即先用 mm10? 的麻花鉆鉆孔，根據(jù) GB1141— 84 的規(guī)定鉆頭上偏差為零，故鉆套孔徑為 mmF811? 即 ??? 。故選用快換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間?；钪@模板由氣缸帶動下降夾緊工件。兩短錐銷分別在單 16 活塞回轉(zhuǎn)式氣缸的活塞及心軸推動下進入工件支承孔 mm120? 中，從水平方向夾緊工件。采用氣動夾緊，原始夾緊力可以連續(xù)作用，夾緊可靠，機構(gòu)可以不必自鎖。另外在大批量生產(chǎn)中靠人力頻繁的 夾緊也十分勞累且生產(chǎn)率低下。 夾緊元件及動力裝置確定 由于汽車變速箱的生產(chǎn)量很大，采用手動夾緊的夾具雖然結(jié)構(gòu)簡單，在生產(chǎn)中的應(yīng)用也比較廣泛。因此進行夾緊立計算無太大意義。由《切削手冊》得： 鉆削力 HBDfF ? 鉆削力矩 HBfDT ? 式中： mmD 12? ? ? ? ? 2321872553125531 m i nm a xm a x ??????? HBHBHBHB ??? rmmf ? NF 8 0 22 3 ????? mmNT ?????? 4 8 當用兩把刀具同時鉆削時： NFF 2 6 0 8 0 222 ????? mmNTT ?????? 2 9 7 4 8 822 本道工序加工工藝孔時，工件變速箱箱體放在兩 V 形塊上。 切削力的計算與夾緊力分析 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆、擴、鉸加工，而鉆削力遠遠大于擴和鉸的切削力。 為了提高加工效率，根據(jù)工序要求用兩把刀具對兩個 mm12? 工藝孔同時進行加工。在選擇兩工藝孔的加工定位基準時，應(yīng)盡量選擇上一道工序即粗、精銑頂面工序的定位基準，以及設(shè)計基準作為其定位基準。為了保證所鉆、鉸的孔與頂面垂直并保證兩工藝孔能在后續(xù)的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均勻。因此 再本道工序加工時主要應(yīng)考慮如何保證其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。其加工質(zhì)量直接影響以后各工序的加工精度。這兩個工藝孔均有尺寸精度要求為 ? ，表面粗糙度要求，表面粗糙度為 m? ，與頂面垂直。銑端面夾具 將用于組合銑床，刀具為兩把硬質(zhì)合金端銑刀 YG8 對變速箱箱體的前后兩個端面同時進行加工。 根據(jù)任務(wù)要求中的設(shè)計內(nèi)容，設(shè)計加工工藝孔夾具及銑前后端面夾具各一套。參照《機械加工工藝手冊》表 ，現(xiàn)確定其余量為： 鉆孔： ? 擴孔： ? mmZ 22 ? 攻絲： 1? 錐管螺紋孔 14 2 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。 ? 毛坯名義尺寸為： ??? 毛坯最小尺寸為： ??? 毛坯最大尺寸為： ??? 粗銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即 ? 。 鑄件毛坯的基本尺寸為 ??? 。因此倒車齒輪軸孔內(nèi)端面只進行粗銑加工。 （ 8）、兩側(cè)面螺孔加工余量 毛坯為實心，不沖孔。根據(jù)《機械加工工藝手冊》表，鑄件尺寸公差等級選用 CT7，再查表 可得鑄件尺寸公差為 。其工序余 量如下： 參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 ，其余量規(guī)定為 ~ ，現(xiàn)取其為 。 則兩側(cè)面毛坯名義尺寸分別為： mm1 6 0 6 ??? mm1 0 0 4 ??? 毛坯最小尺寸分別為： ?? ?? 毛坯最大尺寸分別為： ?? ?? 粗銑后最大尺寸分別為： ?? ??