【正文】 與零部件應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，從而保證夾具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間[6]。定位是確定工件在夾具中占有正確位置的過(guò)程。機(jī)床夾具的特殊功能是對(duì)刀和導(dǎo)向，通過(guò)調(diào)整工件切削刃相對(duì)工件或夾具的正確位置。機(jī)床夾具能夠降低對(duì)操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 夾具組成 夾具的基本組成部分雖然各類(lèi)機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按主要功能加以分析。定位元件是夾具的主要功能元件之一 ，通常當(dāng)工件定位基準(zhǔn)面的形狀確定后，定位元件的結(jié)構(gòu)也就確定了。通常夾具作為鑄件的結(jié)構(gòu)、鍛件結(jié)構(gòu)、焊接結(jié)構(gòu)，形狀有回轉(zhuǎn)體形和底座等多種定位元件，夾緊裝置等分布在夾具體不同的位置上。連接常有的兩種方式：一種是安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，另一種是安裝在機(jī)床主軸上，連接元件用于確定夾具本身在機(jī)床上的位置。調(diào)銑刀對(duì)刀前的位置，對(duì)刀時(shí)，銑刀不能與對(duì)刀塊直接相連，以免碰傷銑刀的切削刃和對(duì)刀塊工作表面。鏜套，它們能確定刀具的位置，并引導(dǎo)刀具進(jìn)行切削。 夾具的分類(lèi) 按夾具的通用特性分類(lèi)這是一種基本的分類(lèi)方法，主要反應(yīng)夾具在不同生產(chǎn)類(lèi)型中的通用特性，故也是選擇夾具主要依據(jù)。 按夾具使用的機(jī)床分類(lèi)這是專用夾具設(shè)計(jì)使用的分類(lèi)方法，如車(chē)床、銑床、刨床、鉆床、數(shù)控車(chē)床等夾具，如圖11,12,13所示： 圖11 鉆床夾具 圖12 銑床夾具圖13 工裝夾具設(shè)計(jì)專用夾具時(shí)機(jī)床的類(lèi)別、組別、型別主要參數(shù)均以確定。 夾具使用優(yōu)點(diǎn)夾具的使用一般包括兩個(gè)過(guò)程，其一是夾具本身在機(jī)床上的安裝和調(diào)整，其二是被加工工件在夾具中的安裝。1． 所保證加工精度用夾具裝夾工件時(shí)工件相對(duì)刀具及機(jī)床的位置由夾具保證不受工人技術(shù)的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。3． 能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍4． 能降低成本在批量生產(chǎn)后使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高，使用技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯的降低了成本夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?，沒(méi)個(gè)工件制造的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本，元件批量越大使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)就越大。 夾具設(shè)計(jì)要求 夾具設(shè)計(jì)基本要求設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)滿足下列四項(xiàng)基本要求：1． 保證工件的加工精度。3． 達(dá)到加工的造作生產(chǎn)率要求。 生產(chǎn)對(duì)其提出的新要求現(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代，以適應(yīng)市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)，現(xiàn)代生產(chǎn)對(duì)夾具提出了如下新的要求：1． 能迅速方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn)以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。3． 用于精密加工的高精度的機(jī)床。5． 采用液壓汞站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置，進(jìn)一步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率[11]。2． 夾具的精度一般比工件的精度變了三倍。4． 夾具和操作工人的關(guān)系非常的密切，要求夾具與生產(chǎn)條件和操作密切結(jié)合。 現(xiàn)代夾具的發(fā)展發(fā)向現(xiàn)代夾具的發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化、高效化、柔性化、標(biāo)準(zhǔn)化等四個(gè)方面。高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的機(jī)動(dòng)時(shí)的和輔助時(shí)的，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度。夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。舍棄一些功能低劣的結(jié)構(gòu)，通用化方法包括：夾具、部件、元件、毛呸和材料的通用化夾具的標(biāo)準(zhǔn)化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好的條件[13]。CA6140車(chē)床的撥叉位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用[14]。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪實(shí)現(xiàn)變速。 零件的工藝分析零件的材料為HT200，為了滿足其性質(zhì)要求，由參考文獻(xiàn)[15]表23鑄件制造方法選取金屬型鑄造方法，由參考文獻(xiàn)[16] 灰鑄鐵件的硬度分級(jí)可知灰鑄鐵的硬度為190~210HBS，具有較高的強(qiáng)度和耐磨性，適于承受較大應(yīng)力和耐磨性的要求。分述如下：1． 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40mm的圓柱上表面，其中主要加工表面為mm通孔。3． 將兩件銑斷這一組加工表面包括：。5． 銑40mm外圓柱面上的平臺(tái)這一組加工表面包括：，其余為尺寸要求，精度不高。由以上分析:對(duì)于以上加工表面，根據(jù)加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，可先加工其中某一重要表面，然后借助于專用夾具加工其它表面，并保證各種尺寸和位置的精度要求。這樣不但提高生產(chǎn)率，而且可以保證零件的加工精度。毛坯的熱處理：熱處理工序在工藝過(guò)程中的安排是否恰當(dāng)，是影響零件加工質(zhì)量和材料使用性能的重要因素。本次加工中熱處理為預(yù)備熱處理安排在機(jī)械加工之前，采用正火、調(diào)質(zhì)處理來(lái)改善材料的加工性能。 基面的選擇　　基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。否則，過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，甚至?xí)斐纱笈鷱U品，使生產(chǎn)無(wú)法正常運(yùn)行。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)[17]。2． 精基準(zhǔn)的選擇為了保證定位基準(zhǔn)和加工工藝基準(zhǔn)重合，所以選擇零件的25mm圓表面為精基準(zhǔn)，并且以“基準(zhǔn)重合”和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”為原則，來(lái)保證加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便。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。由此得出下面一個(gè)方案。 選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具由于生產(chǎn)類(lèi)型為中批，故加工機(jī)床設(shè)備等以通用機(jī)床為主，其生產(chǎn)方式以通用機(jī)床加專用夾具為主，工件在各機(jī)床上的裝卸及各機(jī)床間的傳送均有人工完成。2． 夾具的選擇該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。4． 量具的選擇極限量規(guī)或塞規(guī)、對(duì)角度尺寸采用專用夾具保證，其它尺寸采用通用量具即可。由文獻(xiàn)[18]表2—17灰鑄鐵鑄件預(yù)計(jì)的力學(xué)性能及應(yīng)用舉例及以上原始資料及加工工藝，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1) 求最大輪廓尺寸根據(jù)零件圖計(jì)算輪廓尺寸，長(zhǎng)315mm，寬75mm，高80mm，故最大輪廓尺寸為315mm。 (3) 求鑄件尺寸公差根據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級(jí)CT，由表53鑄件尺寸公差[15]得：公差帶相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱分布。(5) 求RMA(要求的機(jī)械加工余量)對(duì)所有加工表面取同一個(gè)數(shù)值，由文獻(xiàn)[15]表54 要求的鑄件機(jī)械加工余量（RMA）得最大輪廓尺寸為315mm、機(jī)械加工余量等級(jí)為F級(jí)。C面、D面屬雙側(cè)加工，應(yīng)由文獻(xiàn)[15]式（52）求出，即R=F+2RMA+CT/2=12++ B面為單側(cè)加工，毛坯基本尺寸由文獻(xiàn)[15]式（51）求出，即R=F+RMA+CT/2=80++ 25mm孔屬內(nèi)腔加工，應(yīng)由文獻(xiàn)[15]式（53）求出，即R=F2RMACT/2= 55mm孔屬內(nèi)腔加工，應(yīng)由文獻(xiàn)[15]式（53）求出，即R=F2RMACT/2=式中 R——毛坯基本尺寸；F——毛坯的鑄件輪廓尺寸；RMA——要求的機(jī)械加工余量；CT——公差等級(jí)。鍵槽公差等級(jí)CT 10101010—加工面基本尺寸12802555—鑄件尺寸公差—機(jī)械加工余量等級(jí)FFFF—RMA—毛坯基本尺寸4501． C面、（為雙邊加工）查文獻(xiàn)[15]表549 平面精加工余量得精加工余量1mm，故粗加工余量為Z=，則單邊加工余量為Z=。3． 內(nèi)孔（）查文獻(xiàn)[15]表542 基孔制9級(jí)（HHH9）孔的加工余量得工序尺寸加工余量：鉆孔至23mm ； mm； mm； mm。5． 銑16mm的槽由文獻(xiàn)[15]表541 凹槽加工余量及偏差得粗銑后半精銑寬度余量Z=3mm,粗銑后公差為+～+,半精銑后公差為+。 確立切削用量及基本工時(shí)工序一：鑄造毛坯。1． 粗車(chē)45mm的孔至51mm(1) 選擇主軸轉(zhuǎn)速選擇C6201車(chē)床，正轉(zhuǎn)n=10~1400r/min，反轉(zhuǎn)n=14~1580r/min；縱向f=~，橫向f=~。2．，(1) 確定背吃刀量 mm。 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：車(chē)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。(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=。則 mmmm所以 min工序三：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸25mm的孔，使其達(dá)到精度要求1. 鉆23mm的孔(1) 決定進(jìn)給量鉆頭直徑為23mm，由文獻(xiàn)[15]表5127 —，取進(jìn)給量f=，選用Z550鉆床， 由文獻(xiàn)[15]表564 立式鉆床型號(hào)與主要技術(shù)參數(shù)查得進(jìn)給機(jī)構(gòu)許用最大抗力F=24525N，—，符合。(3) 切削速度的確定由文獻(xiàn)[15]表213 鉆、擴(kuò)和鉸孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式得： (的單位：m/min)式中 ；；； ； ； 。所以 由文獻(xiàn)[15]表5—68 立式鉆床主軸各級(jí)轉(zhuǎn)速能傳遞的轉(zhuǎn)矩按薄弱環(huán)節(jié)得主軸能傳遞的轉(zhuǎn)矩/得 所以，所選的切削用量符合要求。(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(shí)的進(jìn)給量得進(jìn)給量f=~，所以取 f=。(4) 計(jì)算基本工時(shí)，3． (1) 確定背吃刀量 mm，由文獻(xiàn)[15]表5—136 硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔時(shí)的切削用量得被吃刀量mm，符合被吃刀量的范圍。(3) 計(jì)算切削速度由文獻(xiàn)[15]表2—13鉆、擴(kuò)和鉸孔時(shí)切削速度的計(jì)算公式得： 由文獻(xiàn)[15]表5—130 鉆頭、擴(kuò)孔鉆和鉸刀的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命得鉆頭后刀~，壽命。由文獻(xiàn)[15]表2—14 鉆、擴(kuò)及鉸孔是使用條件改變時(shí)切削速度的修正系數(shù)得所以 由文獻(xiàn)[15]表5—65 立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=185r/min所以，實(shí)際切削速度 (4) 計(jì)算基本工時(shí)由文獻(xiàn)[15]表227 鉸圓柱孔的超出長(zhǎng)度得： 4． (1) 確定背吃刀量mm。(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(shí)的進(jìn)給量得進(jìn)給量f= ~，所以取 f=(3) 由文獻(xiàn)[15]表5131 高速鋼鉆頭鉆碳鋼及合金鋼時(shí)的切削速度得理論轉(zhuǎn)速為： 由文獻(xiàn)[15]表5—56立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=185r/min所以，實(shí)際切削速度 (4) 計(jì)算基本工時(shí) 由文獻(xiàn)[15]表227鉸圓柱孔的超出長(zhǎng)度得mm工序四：將兩件銑斷(1) 進(jìn)給量的確定由文獻(xiàn)[15]表5—98 銑刀直徑選用切斷刀，銑刀直徑應(yīng)小于63mm,取63mm，齒數(shù)為6，可選用X52k立式升降臺(tái)銑床。銑削寬度為： (2) 銑削速度的確定由文獻(xiàn)[15]表217 銑削時(shí)切削速度的計(jì)算公式得： 式中 =；=；=；=；=；=；m=由文獻(xiàn)[15]表572 立式銑床主軸轉(zhuǎn)速及文獻(xiàn)[15]表598 銑刀直徑選擇和表572 立式銑床主軸轉(zhuǎn)速，取立式銑床主軸轉(zhuǎn)速n=150r/min切削速度 。1． 粗銑C、D兩面(1) 背吃刀量的確定因?yàn)榍邢饔嗔枯^小，故以此就可以切除全部加工余量，則 。端銑刀直徑應(yīng)小于80mm，由文獻(xiàn)[15]表5—98 銑刀直徑選擇取直徑80mm,齒數(shù)為6。(3) 銑削速度的確定由文獻(xiàn)[15]表217 銑削時(shí)切削速度的計(jì)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=。(2) 進(jìn)給量的確定 選用硬質(zhì)合金端銑刀，材料為YG6。(3) 銑削速度的確定由文獻(xiàn)[15]表217 銑削時(shí)切削速度的計(jì)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=。(2) 進(jìn)給量的確定選用硬質(zhì)合金端銑刀，材料為YG6，銑刀直徑應(yīng)小于80mm，由文獻(xiàn)[15]表5—98 銑刀直徑選擇60mm，齒數(shù)為6。取立式銑床主軸轉(zhuǎn)速n=118r/min，則切削速度 (4) 切削工時(shí)由文獻(xiàn)[15]表573 立式銑床工