【正文】 , 2． (1) 確定背吃刀量為mm。由文獻(xiàn)[15]表2—14 鉆、擴(kuò)及鉸孔時(shí)使用條件改變時(shí)切削速度的修正系數(shù)得所以 取 =18m/min由文獻(xiàn)[15]表5—65 立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=250r/min所以，實(shí)際切削速度 (4) 檢驗(yàn)機(jī)床扭矩及功率由文獻(xiàn)[15]表2—15 鉆孔時(shí)軸向力、轉(zhuǎn)矩及功率的計(jì)算公式得： 式中 ——鉆孔時(shí)的轉(zhuǎn)矩，； ——刀具直徑，mm；——鉆削時(shí)的進(jìn)給量；——切削力的修正系數(shù)；；；；；；。(2) 確定鉆頭的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命由文獻(xiàn)[15]表5130 鉆頭、壽命T=75min。 r/min采用C6201臥式車(chē)床，由文獻(xiàn)[15]表556 臥式車(chē)床的主軸轉(zhuǎn)速得主軸轉(zhuǎn)速n=480r/min則實(shí)際切削速度 m/min(3) 計(jì)算基本工時(shí)由文獻(xiàn)[15]表224 車(chē)削和鏜削機(jī)動(dòng)時(shí)間計(jì)算公式]得：鏜孔切削工時(shí)的計(jì)算時(shí)間為： 式中 i——走刀次數(shù)，i=1； ——刀具的切入長(zhǎng)度，mm； ——刀具的切出長(zhǎng)度，mm；——單件小批量生產(chǎn)時(shí)的試切附加長(zhǎng)度，=0。則 mmmm所以 min3．,(1) 確定背吃刀量 mm。(2) 確定進(jìn)給量、計(jì)算切削速度由文獻(xiàn)[15]表5121用YG6硬質(zhì)合金車(chē)刀車(chē)削灰鑄鐵時(shí)的得：v=90m/min, f=。(2) 選擇進(jìn)給量決定進(jìn)給量，由文獻(xiàn)[15]表557 臥式車(chē)床刀架進(jìn)給量得：f=~，取f=(3) 計(jì)算切削速度由文獻(xiàn)[15]表28 車(chē)削時(shí)切削速度的計(jì)算公式得：式中 使用壽命T=60min；=158；=；=；m=由文獻(xiàn)[15]表29車(chē)削過(guò)程中使用條件改變時(shí)的修正系數(shù)得=則: m/min m/min由文獻(xiàn)[15]表556臥式車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速得轉(zhuǎn)速n=305 r/min則實(shí)際切削速度 m/min(4) 計(jì)算基本工時(shí)min式中 ——機(jī)動(dòng)時(shí)間，min；L——刀具或工作臺(tái)行程長(zhǎng)度，mm；n——機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，r/min；f——主軸每轉(zhuǎn)刀具的進(jìn)給量，mm/r。工序二：底平面B為粗基準(zhǔn)，粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)55mm的孔，使其(已鑄成45mm)。工序尺寸加工余量： ； ； 。4． 內(nèi)孔55mm孔（55mm的孔已先鑄初45mm的孔）查文獻(xiàn)[15]表542 基孔制9級(jí)（HHH9）孔的加工余量： 粗車(chē)45mm的孔至51mm余量為6mm；； mm。2． B面的單邊總加工余量為Z=查文獻(xiàn)[15]表549 平面精加工余量得精加工余量故粗加工余量為Z=。撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見(jiàn)如下表21表21 撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量項(xiàng)目C面D面B面25mm孔55mm孔(6) 求毛坯基本尺寸為方便加工，鍵槽處鑄成實(shí)心。(4) 求機(jī)械加工余量等級(jí)由文獻(xiàn)[15]表55 毛坯鑄件典型的機(jī)械加工余量等級(jí)得鑄造方法按金屬型鑄造、鑄件材料按灰鑄鐵，得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍D~F級(jí)，取為F級(jí)。(2) 選取公差等級(jí)CT由文獻(xiàn)[15]表51 大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級(jí)得鑄造方法按金屬型鑄造、鑄件材料按灰鑄鐵，得公差等級(jí)CT范圍8~10級(jí)，取為10級(jí)。 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 CA6140車(chē)床撥叉零件材料為HT200，硬度190～210HBS，抗拉強(qiáng)度，生產(chǎn)類(lèi)型為中批量，鑄造毛坯。3． 刀具的選擇銑上下表面時(shí)采用硬質(zhì)合金端銑刀，可以保證加工零件的精度要求； 銑槽時(shí)采用直柄立銑刀； 銑斷時(shí)采用銑斷銑刀； 鉆孔時(shí)采用高速鋼錐柄麻花鉆；擴(kuò)孔時(shí)采用高速鋼錐柄擴(kuò)孔鉆；鉸孔時(shí)采用硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀； 車(chē)孔時(shí)采用YG6硬質(zhì)合金車(chē)刀。根據(jù)加工零件的具體工序，滿足加工需求，根據(jù)文獻(xiàn)[15]選擇以下機(jī)床、刀具和量具：1． 機(jī)床的選擇銑面、銑槽、銑平臺(tái)時(shí)均采用立式銑床X52K； 鉆、擴(kuò)、鉸孔均采用立式鉆床Z550； 車(chē)內(nèi)孔時(shí)采用臥式車(chē)床C6201。2． 工藝路線方案二工序一: 鑄造毛坯工序二：以底平面D面為粗基準(zhǔn)，用V型塊定位，粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)mm孔，使其達(dá)到精度要求工序三：以40mm圓柱外表面為基準(zhǔn)，用V型塊定位，并以mm的圓心為基準(zhǔn)鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸mm的孔，達(dá)到精度要求工序四：將兩件銑斷工序五：以mm的內(nèi)孔為精基準(zhǔn)，以定位擋銷(xiāo)和一壓板實(shí)現(xiàn)定位，進(jìn)行C、D兩面的粗銑、精銑加工，使C、工序六：以mm的內(nèi)孔為精基準(zhǔn)，以D面和一輔助支撐實(shí)現(xiàn)定位，進(jìn)行B面的粗銑加工工序七：以mm的內(nèi)孔為精基準(zhǔn)，銑mm的槽,工序八：以mm的內(nèi)孔為精基準(zhǔn)，銑40mm外圓上的平臺(tái)工序九：去除毛刺工序十：檢驗(yàn)入庫(kù) 比較兩種工序加工方案，考慮到加工的合理性及精度的要求，我們選擇方案二的設(shè)計(jì)。1． 工藝路線方案一工序一：鑄造毛坯工序二：將兩件銑斷工序三：鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸25mm孔工序四：粗車(chē)、半精車(chē)、精車(chē)55mm孔工序五：粗銑、精銑C、工序六：粗銑B面工序七：銑16mm的槽，工序八：銑40mm外圓上的平臺(tái)工序九：檢驗(yàn)入庫(kù)上面的工序加工不太合理，因?yàn)槿绻葘杉姅?，破壞了零件的整體性，這樣就達(dá)不到兩個(gè)孔之間的位置要求，影響整個(gè)工件的加工要求，從而降低了零件的使用價(jià)值。 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)以撥叉的底面和40mm的外圓表面為粗基準(zhǔn)，利用V型塊夾緊達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行鉆55mm孔的加工。1． 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。此外，為了消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時(shí)效。熱處理的方法、次數(shù)和在工藝過(guò)程中的位置，根據(jù)材料和熱處理的目的而定。毛坯零件圖如圖22所示： 圖22 毛坯圖毛坯的鑄造方法：選用金屬型造型的方法。 確定毛坯的制造形式根據(jù)零件的材料和形狀確定毛坯為鑄件，考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中可以承受較大載荷和沖擊載荷，且零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，采用金屬型鑄造的方法來(lái)加工，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件的工作可靠。C、。該零件加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：mm孔的中心與mm孔的中心有位置要求mm。4． 銑mm的槽這一組加工表面包括：。2． 以mm孔為中心的加工表面這一組加工表面包括：mm的孔，以及75mm的兩個(gè)端面。CA6140車(chē)床撥叉有多處加工面，其中有兩處加工表面，其間有一定位置要求。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。零件圖如圖21所示：圖21 撥叉零件圖零件上方的mm孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，而下方的mm半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。第2章 工藝規(guī)程的編制 零件的分析 零件的作用題目給的是CA6140車(chē)床主軸箱撥叉的工藝規(guī)程編制和夾具設(shè)計(jì)。在制造典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行夾具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件。夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似，它是通過(guò)調(diào)組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力[12]。隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高，精密化夾具勢(shì)必也相應(yīng)提高。5． 夾具的社會(huì)協(xié)作制造條件較差，特別是商品化的元件較少，設(shè)計(jì)者要熟悉夾具的制造方法，以滿足設(shè)計(jì)的工藝要求。3． 夾具在一般情況下是單體制造的，重復(fù)制造的機(jī)會(huì)通常要求夾具在投產(chǎn)時(shí)一次成功。 夾具設(shè)計(jì)特點(diǎn) 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與其他裝備設(shè)計(jì)比較有較大的差別，主要表現(xiàn)在以下五個(gè)方面：1． 要有較短的設(shè)計(jì)和制造周期，一般沒(méi)有條件對(duì)夾具進(jìn)行原理性實(shí)驗(yàn)和復(fù)雜的計(jì)算工作。4． 適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)。2． 能裝夾一組相似性特征的工件。4． 滿足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。2． 保證工人的造作安全。5． 改善工人的勞動(dòng)條件 用夾具裝夾工件方便、省力、安全[10]。2． 提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速工件不需劃線找正，可顯著的減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，工件在夾具裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，可使用多工位夾具，并可采用高小夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。加工過(guò)程中，工件與刀具的相對(duì)位置容易得到保證，并且不受各種主觀因素的影響，因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。它們不同點(diǎn)是機(jī)床切削成型運(yùn)動(dòng)不同、故夾具與機(jī)床的連接方式不同它們的加工精度要求也各不相同[9]。目前，我國(guó)常用的夾具有通用夾具、專(zhuān)用夾具和自動(dòng)化生產(chǎn)夾具等五大類(lèi)。3． 其他元件和裝置根據(jù)加工的需要，有些夾具分別采用分度裝夾，靠模裝置上下料加工工藝機(jī)器人等[8]。導(dǎo)向裝置鉆模板、鉆套、鏜模的鏜模支架。2． 對(duì)刀與導(dǎo)向裝置對(duì)刀裝置常見(jiàn)在銑床夾具中，用以對(duì)刀塊。 夾具的其他組成部分1． 連接元件根據(jù)機(jī)床的工作特點(diǎn)，夾具在機(jī)床上的安裝。夾緊裝置也是夾具的主要元件之一，一般鉸鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。機(jī)床夾具的基本組成部分是定位元件，夾緊裝置和夾具體三個(gè)部分，這也好似夾具體的主要內(nèi)容。由于多數(shù)專(zhuān)用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的夾緊，這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時(shí)間與難度[7]。而導(dǎo)向則是如鉆床夾具中的鉆模板和鉆套，能迅速的確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進(jìn)行鉆削。通過(guò)工件定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件的定位面接觸或配合實(shí)現(xiàn)的，而夾緊則是工件定位后將其固定，使其在加工過(guò)程中保持定位位置不變的操作。 夾具的功能機(jī)床夾具的主要功能是定位和加緊。如定位基準(zhǔn)與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機(jī)床上的定位精度。 夾具設(shè)計(jì)要解決的主要問(wèn)題夾具設(shè)計(jì)最關(guān)鍵是要求對(duì)工件定位正確，且滿足定位精度要求。 目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外，在數(shù)控機(jī)床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。目前中國(guó)制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國(guó)制造業(yè)普遍使用剛性專(zhuān)機(jī)加工各種各樣的零部件，導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個(gè)零部件周期較長(zhǎng)。許多科研院所、大專(zhuān)院校和企業(yè)研制出了一大批成套技術(shù)裝備和多種高精尖產(chǎn)品，有些已接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的緊密結(jié)合。機(jī)械制造的精度較低，機(jī)械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動(dòng)者個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過(guò)程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機(jī)床、汽車(chē)、飛機(jī)等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門(mén)類(lèi)才逐步發(fā)展齊全。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。改革開(kāi)放以來(lái)，機(jī)械工業(yè)充分利用國(guó)內(nèi)外兩方面技術(shù)資源，有計(jì)劃的進(jìn)行企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進(jìn)步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益有了很大的提高，為繁榮國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，擴(kuò)大出口創(chuàng)匯，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起了重要作用。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)重要的技術(shù)工件[3]。 在金屬切削機(jī)床工件是使用的夾具稱(chēng)為機(jī)床夾具，在現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)床夾具不可缺少。所以對(duì)CA6140車(chē)床撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)，不但是我們對(duì)大學(xué)所學(xué)的知識(shí)的一個(gè)整合，而且是對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)方面的一次訓(xùn)練。在當(dāng)今激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和企業(yè)信息化要求下，滿足企業(yè)對(duì)夾具的設(shè)計(jì)制造的更高要求。他們是機(jī)床和工件之間的連接裝置，使工件相對(duì)于機(jī)床或刀具獲得正確的位置，機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是裝備設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重要的工作，是加工過(guò)程中最活躍的因素之一[2]。 夾具設(shè)計(jì)的意義零件在工藝規(guī)程制定之后就要按工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工。它要求設(shè)計(jì)者必須具有豐富的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和廣博的機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)理論知識(shí)。機(jī)械加工必須保證零件的加工質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的各項(xiàng)技術(shù)要求，同時(shí)還應(yīng)該具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性。它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動(dòng)的強(qiáng)度。Fixture design of the third working procedure 37 Problem 37 Fixture design 40 The analysis of positioning error 40 Fixture design and a brief description of the operation 40