撥叉銑床夾具設(shè)計(jì)說明書

1、目錄設(shè)計(jì)說明21、零件的分析31.1.零件的作用31.2.零件的工藝分析32、工藝規(guī)程設(shè)計(jì).42.1.確定毛坯的制造形式42.2.基準(zhǔn)的選擇42.3.制定工藝路線42.4.機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸確定53、夾具設(shè)計(jì)73.1.鏜孔夾具設(shè)計(jì)研究原始質(zhì)料83.2定位基準(zhǔn)的選擇83.3.切削力及夾緊力的計(jì)算84、設(shè)計(jì)體會語10參考文獻(xiàn)11 設(shè)計(jì)說明通過機(jī)床工藝及夾具設(shè)計(jì)，匯總所學(xué)專業(yè)知識如一體(如公差于配合、機(jī)械零件設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、機(jī)械制造工藝等)。讓我們對所學(xué)的專業(yè)課得以鞏固、復(fù)習(xí)及實(shí)用，在理論與實(shí)踐上有機(jī)結(jié)合；使我們對各科的作用更加深刻的熟悉與理解，并為以后的實(shí)際工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！在

2、此次設(shè)計(jì)中我們主要是設(shè)計(jì)撥叉的銑床夾具。在此次課程設(shè)計(jì)過程中，我小組成員齊心協(xié)力、共同努力完成了此項(xiàng)設(shè)計(jì)。在此期間查閱了大量的書籍，并且得到了有關(guān)老師的指點(diǎn)，尤其是李君老師，在此表示感謝！課程設(shè)計(jì)是在課程實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，根據(jù)自己的設(shè)計(jì)課題，在課程實(shí)習(xí)期間認(rèn)真調(diào)查研究、搜索資料。本次設(shè)計(jì)是提高CA6140車床上撥叉的加工效率，設(shè)計(jì)正確的加工工藝路線，以及某道工序的夾具。這次設(shè)計(jì)涉及到機(jī)床，機(jī)械加工工藝，工裝夾具等機(jī)制專業(yè)的幾乎所有的專業(yè)基礎(chǔ)知識。是一次全面地，系統(tǒng)地檢查自己在大學(xué)期間對專業(yè)知識學(xué)習(xí)的情況，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中做到嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，一絲不茍的精神，盡量使自己的設(shè)計(jì)達(dá)到理想的水平，通過獨(dú)立的

3、查找資料，分析，計(jì)算完成方案設(shè)計(jì)，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和編寫技術(shù)文件等，設(shè)計(jì)了這套比較完整的加工工藝路線，使自己對機(jī)制專業(yè)有了更深刻的認(rèn)識。 由于時(shí)間短促，經(jīng)驗(yàn)不足以及水平有限，本次設(shè)計(jì)難免許多不妥和錯(cuò)誤之處，敬請批評指正，以便及時(shí)改正。一、零件的分析1.零件的作用題目給定的零件是撥叉它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為8+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高，因?yàn)樵趽懿姘蝿邮够讫X輪時(shí)如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時(shí)，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為8+0.0120mm的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。2.零件的工藝分析撥叉共有兩組加工表面。以花鍵孔

4、的中心線為基準(zhǔn)的加工面這一組面包括25+0.230mm的六齒方花鍵孔、22+0.280花鍵底孔兩端的2X150到角和距中心線為27mm的平面。以工件右端面為基準(zhǔn)的8+0.030 mm的槽和18+0.120mm的槽經(jīng)上述分析可知， 對于兩組加工表面，可先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)1.確定毛坯的制造形式零件的材料為HT200，由于零件形狀規(guī)范，可以直接用鑄造，屬于中批生產(chǎn)。2.基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法

5、正常進(jìn)（1）粗基準(zhǔn)的選擇粗基準(zhǔn)選擇一般的原則：1.保證相互位置要求的原則 2.保證加工表面加工余量合理分配的原則 3.便于裝夾的原則 4.粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)的原則。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證撥叉在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉零件圖分析可知，選擇作為撥叉加工粗基準(zhǔn)。（2）精基準(zhǔn)的選擇原則選擇精基準(zhǔn)的原則：1.基準(zhǔn)重合原則 2.統(tǒng)一基準(zhǔn)原則 3.互為基準(zhǔn)原則 4.自為基準(zhǔn)原則 5.便于裝夾原則。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證撥叉在整個(gè)加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位。從撥叉零件圖分析可知，它的底平面與側(cè)面三孔平行而且占有的

6、面積較大，適于做精基準(zhǔn)使用。但用一個(gè)平面定位僅僅能限制工件的三個(gè)自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個(gè)加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準(zhǔn)定位的要求。至于兩側(cè)面，因?yàn)槭欠羌庸け砻?，所以也可以用與頂平面的四孔的加工基準(zhǔn)。選擇精基準(zhǔn)的原則時(shí)，考慮的重點(diǎn)是有利于保證工件的加工精度并使裝夾方便。粗基準(zhǔn)的選擇：因?yàn)橐ＷC花鍵的中心線垂直于右端面，所以以40的外圓表面的粗基準(zhǔn)。精度基準(zhǔn)的選擇：為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合，以零件的A面為精基準(zhǔn)。3.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)要求能得到合理保證。（1）工藝路線方案一方案一工序：1. 粗、精車

7、端面，鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端15倒角。2. 粗、精銑削B面。3. 銑削8+0.030mm的槽。4. 銑削18+0.0120mm的槽。5. 拉花鍵。6. 終檢方案二工序：1. 粗、精車端面，鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端15倒角。 以40mm圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具。2. 拉花鍵。以A面為基準(zhǔn)，3. 銑削槽B面。以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具4. 銑削18+0.0120mm的槽。以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具。5. 銑削8+0.030mm的槽。以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具。6. 終

8、檢（3）工藝方案的比較和分析上述兩方案中，工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很難對工件進(jìn)行定位和加緊、方案二中，把花鍵放在第一道工序的后邊，這樣，方案二中的3.4.5道工序很容易對工件進(jìn)行定位與加緊即以花鍵中心線和A面作為3.4.5道工序的定位基準(zhǔn)。此方案定位精度高，專用夾具結(jié)構(gòu)簡單、可靠，所以采用方案二比較合理。以上工藝過程詳見附表1“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”綜上所述將方案的加工工藝路線定制如下：工序：粗、精車端面，鉆、擴(kuò)花鍵底孔、倒兩端15倒角。 以40mm圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床及三爪卡盤夾具。拉花鍵。以A面為基準(zhǔn)，銑削槽B面。以花鍵的

9、中心線及A面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具銑削18+0.0120mm的槽。以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具。銑削8+0.030mm的槽。以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專用夾具。終檢以上工藝過程詳見附表“機(jī)械加工工藝過程綜合卡片”。4.機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸確定加工工件尺寸：8+0.030mm , 長度L=40mm 加工要求：高速鋼錯(cuò)齒三面刃銑刀（精密級K8）加工余量8 用乳化液冷卻機(jī)床：X62W1) 選擇刀具：由加工尺寸公差0-0.3 。所以銑刀精度為精密級K8銑刀參數(shù)：L=8mm D=63 d=22 d1=34 ro=15ao=

10、12an=6Z=162) 選擇切削量由于槽的深度為8mm, 故一次走完，ae=8mm ap=8mm由切削用量簡明手冊表3.3 確定f=0.15-0.3mm/r 現(xiàn)取f=0.3mm/r fz=0.3/16=0.018mm/z3) 選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命：根據(jù)切削用量簡明手冊表3.7,得最大磨損量為0.5 由表3.8確定刀具壽命：T=100min其中4) 決定切削速度Vc和每齒進(jìn)給量Vf、由切削用量簡明手冊3.27的公式Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv Cv=25,qv=0.2,Xv=0.1,yv=0.2,uv=0.5,pv=0.1,m=0.

11、25,Km=1.12,Ksv=0.8,KTv=0.82,Kv=KmxKsvxKTv=1.12x0.8x0.82=0.79 Vc=(Cvxdoxqv)/(TmxapxXvxfzxyvxaexuvxZpv)Kv =82.86m/minn=1000Vc/do=100082.86/3.1463=418.87r/min根據(jù)X62W型銑床說明書選nc=375r/min實(shí)際速度Vc=donc/1000=74.2m/min 選Vfc=ncf=375X0.3=112.5mm/min 根據(jù)X62W型銑床說明書選選Vf=110mm/minfzc=110/37516=0.018mm/z1) 機(jī)床功率：根據(jù)切削用量簡明

12、手冊表3.28 公式 圓周力 fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doaFnWF)KFC KTV=0.90 KMFC=0.94 由表28 得 CF=30，XF=1.0，yF=0.65，UF=0.83，WF=0，qF=0.83，KFC=1.28 Fc=(CFapxffzyFaeVFZ/doqFnWF)KFC=30 X 8 X 0.018 X 8/ 63 X 375 =505.6 N M=FCdo/2103=15.9NM Pc=FcVc/1000=1.18km 根據(jù)X62W型銑床說明書，功率足夠。6) 基本工時(shí)基本工時(shí)根據(jù) 切削用量簡明手冊表3.5Tm=(L+L1+)/Vf=(40+14)/1

13、10=0.49（min） L1+=14mm三、夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量降低勞動強(qiáng)度，需設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過與指導(dǎo)老師給題，決定設(shè)計(jì)加工頂部8mm槽的夾具。1.鏜孔夾具設(shè)計(jì)研究原始質(zhì)料經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第5道工序銑寬為80+0。03mm槽的銑床夾具。本夾具將用與X63臥式銑床。刀具為高速鋼直齒三面刃銑刀，來對工件進(jìn)行加工。 本夾具主要用來銑寬為80+0。03mm的槽，由于采用寬為80+0。022mm的精密級高速鋼直齒三面刃銑刀，一次銑削，所以主要應(yīng)該考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度2定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知，寬為80+0。03mm的槽，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件

14、的右加工表面（A）為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工右端面（A）和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。3.切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：高速鋼直齒三面刃銑刀，63mm, Z=14Fz=CPt0.83Sz0.65D-O.83BZkP (見切削手冊3-56表)解得 Fz =200 (N)其中CP=52， t=8mm, Sz=0.08mm/s, B=8mm, D=63mm, Z=14, kP=(HB/198)0.55在計(jì)算切削力時(shí)，必須考慮安全系數(shù)。安全系數(shù)K= k1 k2 k3 k4水平切削分力FH=1.1 Fz =220 (N)垂直切削分力Fv=0.3 Fz=60 (N)其中： k1為基本安全系數(shù)1.5 k1

15、為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 k1為刀具鈍化系數(shù)1.1 k1為斷續(xù)切削系數(shù)1.1F,=KFH =1.5 X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 200=400 (N)實(shí)際加緊力為WK= KFH/U1U2=400/0.5=800 (N)其中U1和U2為夾具定位面及加緊面上的磨擦系數(shù)，U1=U2=0.025螺母選用M16X1.5細(xì)牙三角螺紋，產(chǎn)生的加緊力為W=2M/D2tg(a+655)+0.66(D3- d3/ D2- d2)解得： W=1O405 (N)其中： M=19000 N.M D2=14.8mm a=2029, D=23mm d=16mm此時(shí)螺母的加緊力W已大于所需的800(N)的加緊力，故本

16、夾具可安全工作。3.定位誤差分析由于槽的軸向尺寸的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。即不必考慮定位誤差，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。四、設(shè)計(jì)體會語為期四周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過程，我組同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，取得了可喜的成績，課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識。本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算

17、、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識。通過此次設(shè)計(jì)，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等?？偟膩碚f，這次設(shè)計(jì)，使我們在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請老師批評指正！參考文獻(xiàn)1、徐嘉元，曾家駒主編機(jī)械制造工藝學(xué)機(jī)械工業(yè)出版社97.82、趙家齊：機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，機(jī)械工業(yè)出版社3、李益民主編：機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊，機(jī)械工業(yè)出版社4、艾興 肖詩綱主編.切削用量簡明手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社, 19945 、浦林祥主