機(jī)械制造裝備課程設(shè)計指導(dǎo)書

1、藝規(guī)程。1分析、研究零件圖（或?qū)嵨铮?，進(jìn)行結(jié)構(gòu)工藝性審查（1）熟悉零件圖，了解零件性能、功用、工作條件及所在部件（或整機(jī)）中的作用。（2）了解零件材料及其熱處理要求，合理選擇毛坯種類及其制造方法。（3） 分析零件的確切形狀和結(jié)構(gòu)特點，分析零件圖上各項技術(shù)要求制定的依據(jù)，找出關(guān)鍵技術(shù)問題。（4）確定主要加工表面和次要表面，確定零件各表面的加工方法和切削用量。（5）分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性。從選材是否得當(dāng)，尺寸標(biāo)注和技術(shù)要求是否合理，零件的結(jié)構(gòu)是否便于安裝和加工，零件的結(jié)構(gòu)能否適應(yīng)生產(chǎn)類型和具體的生產(chǎn)條件，是否便于采用先進(jìn)的、高效率的工藝方法等方面進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，對不合理之處可提出修改意見。所謂具有良好

2、的結(jié)構(gòu)工藝性，應(yīng)是在不同生產(chǎn)類型的具體生產(chǎn)條件下，對零件毛坯的制造、零件的加在和產(chǎn)品的裝配，都能采用較經(jīng)濟(jì)的方法進(jìn)行的結(jié)構(gòu)。使用性能完全相同的零件，因結(jié)構(gòu)稍有不同，其制造成本就有很大的差別。繪制零件圖的過程也是一個分析和認(rèn)識零件的過程。零件圖應(yīng)按機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)精心繪制。除特殊情況經(jīng)指導(dǎo)教師同意者外，通常均按11比例繪出。2根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型，確定工藝的基本特征生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)類型不同，產(chǎn)品零件的制造工藝、所用設(shè)備及工藝裝備、對工人的技術(shù)要求、采取的技術(shù)措施和要求達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果也會不同。3確定毛坯的類型和制造方法，繪制毛坯圖（1）毛坯的類型及其特點。機(jī)械零件常用的毛坯類型有： 型材：含各

3、種冷拔、熱軋的板材、棒料（圓的、六角的、特形的）、絲材； 鑄件：含砂型鑄件（包括木模手工造型、金屬模機(jī)械造型）、金屬型鑄件、離心澆注鑄件、壓力或熔模精密鑄件； 鍛件：自由鍛鍛件、模鍛（立式鍛、臥式鍛）鍛件、精密鍛造鍛件；焊接件 壓制件沖壓件（2） 選擇毛坯的制造方式，確定毛坯的精度。選擇毛坯的制造方式，確定毛坯的精度，都應(yīng)綜合考慮生產(chǎn)類型和零件的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸、材料等因素。此時，若零件毛坯選用型材，則應(yīng)確定其名稱、規(guī)格；如為鑄件，則應(yīng)確定分型面、澆冒口系統(tǒng)的位置；若為鍛件，則應(yīng)確定鍛造方式及分模面等。（3）確定余量。可查閱有關(guān)的機(jī)械加工工藝手冊，用查表法確定各表面的總余量及余量公差，也可用計

4、算法確定。（4）繪制毛坯圖。確定總余量之后即可繪制毛坯圖。其步驟為： 用雙點劃線畫出經(jīng)簡化了次要細(xì)節(jié)的零件圖的主要視圖，將已確定的加工余量疊加在各相應(yīng)的被加工表面上，即得到毛坯輪廓； 用粗實線繪出毛坯形狀，比例11； 標(biāo)注毛坯的主要尺寸及公差，標(biāo)出加工余量的名義尺寸； 標(biāo)明毛坯的技術(shù)要求，如毛坯精度、熱處理及硬度、圓角尺寸、拔模斜度、表面質(zhì)量要求（氣孔、縮孔、夾砂）等； 和繪制一般的零件圖一樣，為表達(dá)清楚毛坯的某些內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可畫出必要的剖視、剖面圖，對于實體上加工出來的槽和孔，則可不必這樣表達(dá)； 注明一些特殊的余塊，如熱處理工藝的夾頭、機(jī)械試驗和金相試驗用試棒、機(jī)械加工用的工藝夾頭等的位置。4

5、擬定工藝路線零件的機(jī)械加工工藝過程是工藝規(guī)程設(shè)計的核心問題。對于復(fù)雜零件，設(shè)計時通常應(yīng)以“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗”為宗旨，擬出23個方案，經(jīng)全面分析對比，從中選擇出一個較為合理的方案。（1）選擇定位基準(zhǔn)。正確地選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計工藝過程的一項重要內(nèi)容，也是保證零件加工精度的關(guān)鍵，而且對確定加工順序、加工工序的多少、夾具的結(jié)構(gòu)等都有重要影響。設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求及毛坯的具體情況，按照粗、精基準(zhǔn)的選擇原則來確定各工序合理的定位基準(zhǔn)。當(dāng)定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時，需要對它的工序尺寸和定位誤差進(jìn)行必要的分析和計算。零件上的定位基準(zhǔn)、夾緊部位和加工面三者要互相協(xié)調(diào)、全面考慮。（2）決定各表

6、面的加工方法，劃分加工階段。各表面的加工方法主要依據(jù)其技術(shù)要求，綜合考慮生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸、工廠的生產(chǎn)條件、工件材料和毛坯情況來確定。根據(jù)各表面的加工要求，先選定最終的加工方法，再由此向前確定各準(zhǔn)備工序的加工方法。決定表面加工方法時還應(yīng)對照每種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度，先主要表面、后次要表面。再根據(jù)零件的工藝分析，毛坯狀態(tài)和選定的加工方法，看一看應(yīng)采用哪些熱處理；是否需劃分成粗加工、半精加工、精加工等幾個階段。（3）工序的集中與分散。各表面加工方法確定之后，應(yīng)考慮哪些表面的加工適合在一道工序中完成，哪些則應(yīng)分散在不同工序為好，從而初步確定零件加工工藝過程中的工序總數(shù)及內(nèi)容。一

7、般情況下，單件小批量生產(chǎn)只能采取工序集中，而大批量生產(chǎn)則既可以工序集中，也可以工序分散。從發(fā)展的角度來看，當(dāng)前一般采用工序集中原則來組織生產(chǎn)。（4）初擬加工工藝路線。加工順序的安排一般應(yīng)按“先粗后精、先面后孔、先主后次、基準(zhǔn)先行”的原則進(jìn)行，熱處理工序應(yīng)分段穿插進(jìn)行，檢驗工序則按需要來安排。通常應(yīng)初擬23個較為完整合理的該零件的加工工藝路線，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后取其中的最佳方案實施之。（5）工藝裝備的選擇。選擇工藝裝備的總原則是根據(jù)生產(chǎn)類型與加工要求，使之既能保證加工質(zhì)量，又經(jīng)濟(jì)合理。工藝裝備的選擇應(yīng)與工序精度要求相適應(yīng)、與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)、與現(xiàn)有設(shè)備條件相適應(yīng)。批量生產(chǎn)條件下，通常采用通用機(jī)床加專

8、用工、夾具；大量生產(chǎn)條件下，多采用高效專用機(jī)床、組合機(jī)床流水線、自動線與隨行夾具。設(shè)計時，應(yīng)認(rèn)真查閱有關(guān)手冊，盡量進(jìn)行實地調(diào)查，應(yīng)將所選機(jī)床或工藝裝備的相關(guān)參數(shù)（如機(jī)床型號、規(guī)格、工作臺寬、T形槽尺寸；刀具形式、規(guī)格、與機(jī)床的連接關(guān)系；夾具、專用刀具的設(shè)計要求，與機(jī)床的連接方式等記錄下來，為后面填寫工藝卡片作好準(zhǔn)備。（6）填寫工藝過程卡片。選定工藝裝備后，看是否要對先前初擬的工藝路線進(jìn)行修改。確認(rèn)后，即可填寫機(jī)械加工工藝過程卡片。機(jī)械加工工藝過程卡片應(yīng)按照J(rèn)B/Z187.388中規(guī)定的格式及原則填寫。5機(jī)械加工工序設(shè)計（1） 確定加工余量。毛坯余量已在畫毛坯圖時確定。這里主要是確定工序余量。合

9、理選擇加工余量對零件的加工質(zhì)量和整個工藝過程的經(jīng)濟(jì)性都有很大影響。余量過大，將造成材料和工時的浪費，增加機(jī)床和刀具的損耗；余量過小，則不能去掉加工前存在的誤差和缺陷，影響加工質(zhì)量，造成廢品。因此，應(yīng)在保證加工質(zhì)量的前提下，盡量減少加工余量。確定工序余量的方法有三種：計算法、經(jīng)驗估算法和查表法。本設(shè)計可參閱有關(guān)機(jī)械加工工藝手冊，用查表法按工藝路線的安排，一道道工序、一個個表面地加以確定，必要時可根據(jù)使用時的具體條件對手冊中查出的數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。（2） 確定工序尺寸及公差。計算工序尺寸和標(biāo)注公差是制訂工藝規(guī)程的主要工作之一。工序尺寸公差一般通常查閱加工工藝手冊，按經(jīng)濟(jì)加工精度確定。而工序尺寸的確定有

10、二種情況： 當(dāng)定位基準(zhǔn)（或工序基準(zhǔn)）與設(shè)計基準(zhǔn)重合時，可采用“層層包裹”的方法，即將余量一層層疊加到被加工表面上，可以清楚地看出每道工序的工序尺寸，再按每種加工方法的經(jīng)濟(jì)加工精度公差按“入體方式”標(biāo)注在對應(yīng)的工序尺寸上。例如，某加工表面為100H6的孔，Ra為0.4m，其加工工藝路線為粗鏜精鏜粗磨精磨。 當(dāng)定位基準(zhǔn)（或工序基準(zhǔn)）與設(shè)計基準(zhǔn)不重合時，即加工基準(zhǔn)多次變換時，此時應(yīng)按尺寸鏈原理來計算確定工序尺寸與公差，并校核余量層是否滿足加工要求。（3）確定各工序的切削用量。合理的切削用量是科學(xué)管理生產(chǎn)、獲得較高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的重要前提之一。切削用量選擇不當(dāng)會使工序加工時間增多，設(shè)備利用率下降，工具消

11、耗增加，從而增加產(chǎn)品成本。確定切削用量時，應(yīng)在機(jī)床、刀具、加工余量等確定之后，綜合考慮工序的具體內(nèi)容、加工精度、生產(chǎn)率、刀具壽命等因素。選擇切削用量的一般原則是保證加工質(zhì)量，在規(guī)定的刀具耐用度條件下，使機(jī)動時間少、生產(chǎn)率高。為此，應(yīng)合理地選擇刀具材料及刀具的幾何參數(shù)。在選擇切削用量時，通常首先確定背吃刀量（粗加工時盡可能等于工序余量）；然后根據(jù)表面粗糙度要求選擇較大的進(jìn)給量；最后，根據(jù)切削速度與耐用度或機(jī)床功率之間的關(guān)系，用計算法或查表法求出相應(yīng)的切削速度（精加工則主要依據(jù)表面質(zhì)量的要求）。本設(shè)計一般參閱有關(guān)機(jī)械加工工藝手冊，采用查表法。下面介紹常用加工方法切削用量的一般選擇方法： 車削用量的

12、選擇背吃刀量。粗加工時，應(yīng)盡可能一次切去全部加工余量，即選擇背吃刀量值等于余量值。當(dāng)余量太大時，應(yīng)考慮工藝系統(tǒng)的剛度和機(jī)床的有效功率，盡可能選取較大的背吃刀量值和最少的工作行程數(shù)。半精加工時，如單邊余量h>2mm，則應(yīng)分在兩次行程中切除：第一次ap =（2/33/4）h，第二次ap =（1/31/4）h。如h2mm，則可一次切除。精加工時，應(yīng)在一次行程中切除精加工工序余量。進(jìn)給量。背吃刀量選定后，進(jìn)給量直接決定了切削面積，從而決定了切削力的大小。因此，允許選用的最大進(jìn)給量受下列因素限制：機(jī)床的有效功率和轉(zhuǎn)矩；機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)傳動鏈的強(qiáng)度；工件的剛度；刀具的強(qiáng)度與剛度；圖樣規(guī)定的加工表面粗糙度

13、。生產(chǎn)實際中大多依靠經(jīng)驗法，本設(shè)計可利用金屬切削用量手冊，采用查表法確定合理的進(jìn)給量，切削速度。在背吃刀量和進(jìn)給量選定后，切削速度的選定是否合理，對切削效率和加工成本影響很大。一般方法是根據(jù)合理的刀具壽命計算或查表選定v值。精加工時，應(yīng)選取盡可能高的切削速度，以保證加工精度和表面質(zhì)量，同時滿足生產(chǎn)率的要求。粗加工時，切削速度的選擇，應(yīng)考慮以下幾點：硬質(zhì)合金車刀切削熱軋中碳鋼的平均切削速度為1.67m/s，切削灰鑄鐵的平均切削速度為1.17m/s，兩者平均刀具壽命為36005400h；切削合金鋼比切削中碳鋼切削速度要降低2030%；切削調(diào)質(zhì)狀態(tài)的鋼件或切削正火、退火狀態(tài)的鋼料切削速度要降低203

14、0；切削有色金屬比切削中碳鋼的切削速度可提高100300%。 銑削用量的選擇銑削背吃刀量。根據(jù)加工余量來確定銑削背吃刀量。粗銑時，為提高銑削效率，一般選銑削背吃刀量等于加工余量，一個工作行程銑完。而半精銑及精銑時，加工要求較高，通常分兩次銑削，半精銑時背吃刀量一般為0.52mm；精銑時，銑削背吃刀量一般為0.11mm或更小。每齒進(jìn)給量?？捎汕邢饔昧渴謨灾胁槌?，其中推薦值均有一個范圍。精銑或銑刀直徑較小、銑削背吃刀量較大時，用其中較小值。大值常用于粗銑。加工鑄鐵件時，用其中較大值，加工鋼件時用較小值。銑削速度。銑削背吃刀量和每齒進(jìn)給量確定后，可適當(dāng)選擇較高的切削速度以提高生產(chǎn)率。選擇時，按公式計

15、算或查切削用量手冊，對大平面銑削也可參照國內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗，采用密齒銑刀、選大進(jìn)給量、高速銑削，以提高效率和加工質(zhì)量。 刨削用量的選擇刨削背吃刀量。刨削背吃刀量的確定方法和車削基本相同。進(jìn)給量。刨削進(jìn)給量可按有關(guān)手冊中車削進(jìn)給量推薦值選用。粗刨平面根據(jù)背吃刀量和刀桿截面尺寸按粗車外圓選其較大值；精加工時按半精車、精車外圓選??；刨槽和切斷按車糟和切斷進(jìn)給量選擇。刨削速度。在實際刨削加工中，通常是根據(jù)實踐經(jīng)驗選定切削速度。若選擇不當(dāng)，不僅生產(chǎn)效率低，還會造成人力和動力的浪費。刨削速度也可按車削速度公式計算，只不過除了如同車削時要考慮的諸項因素外，還應(yīng)考慮沖擊載荷，要引入修正系數(shù)k沖（參閱有關(guān)手冊）。

16、 鉆削用量的選擇。鉆削用量的選擇包括確定鉆頭直徑D、進(jìn)給量f和切削速度v（或主軸轉(zhuǎn)速n）。應(yīng)盡可能選大直徑鉆頭，選大的進(jìn)給量，再根據(jù)鉆頭的壽命選取合適的鉆削速度，以取得高的鉆削效率。鉆頭直徑。鉆頭直徑D由工藝尺寸要求確定，盡可能一次鉆出所要求的孔。當(dāng)機(jī)床性能不能勝任時，才采取先鉆孔、再擴(kuò)孔的工藝，這時鉆頭直徑取加工尺寸的（0.50.7）倍?？子寐榛ㄣ@直徑可參閱JB/Z22885選取。進(jìn)給量。進(jìn)給量f主要受到鉆削背吃刀量與機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)和動力的限制，有也受工藝系統(tǒng)剛度的限制。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的進(jìn)給量可查表選取。采用先進(jìn)鉆頭能有效地減小軸向力，往往能使進(jìn)給量成倍提高。因此，進(jìn)給量必須根據(jù)實踐經(jīng)驗和具體條件

17、分析確定。鉆削速度。鉆削速度通常根據(jù)鉆頭壽命按經(jīng)驗選取。（4）制定工時定額。主要是確定工序的機(jī)加工時間，也可包括輔助時間、技術(shù)服務(wù)時間、自然需要時間及每批零件的準(zhǔn)備、終結(jié)時間等。工時定額主要按經(jīng)過生產(chǎn)實踐驗證而積累起來的統(tǒng)計資料來確定，隨著工藝過程的不斷改進(jìn)，需要經(jīng)常進(jìn)行相應(yīng)的修訂；對于流水線和自動線，由于有規(guī)定的切削用量，工時定額部分通過計算，部分應(yīng)用統(tǒng)計資料得出。在計算每一道工序的單件時間后，還必須對各道工序的單件計算時間進(jìn)行平衡，以最大限度地發(fā)揮各臺機(jī)床的生產(chǎn)效率，達(dá)到較大的生產(chǎn)率，保證生產(chǎn)任務(wù)的完成。 本設(shè)計作為對工時定額確定方法的一種了解，可只確定一個工序的單件工時定額?？蓞㈤営嘘P(guān)的

18、機(jī)械加工工藝手冊，采用查表法或計算法得出。（5）填寫機(jī)械加工工序卡片。加工工序設(shè)計完成后，要以表格或卡片的形式確定下來，以便指導(dǎo)工人操作和用于生產(chǎn)、工藝管理。工序卡片填寫時字跡應(yīng)端正，表達(dá)要清楚，數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確。機(jī)械加工工序卡片應(yīng)按照J(rèn)B/Z187.388中規(guī)定的格式及原則填寫。機(jī)械加工工序卡片中的工序簡圖按如下要求制作： 簡圖應(yīng)按比例縮小，用盡量少的視圖表達(dá)。簡圖也可以只畫出與加工部位有關(guān)的局部視圖，除加工面、定位面、夾緊面、主要輪廓面外，其余線條均可省略，以必需、明了為度。 被加工表面用粗實線表示，其余均用細(xì)實線。 應(yīng)標(biāo)明本工序的工序尺寸、公差及粗糙度要求。 定位、夾緊表面應(yīng)以JB/T5601

19、91規(guī)定的符號標(biāo)明。（見附件2） （6） 夾具的易損件應(yīng)便于更換和維修。六.設(shè)計時間及安排1. 設(shè)計時間：2周2. 時間安排：（1） 了解本課題的設(shè)計內(nèi)容、任務(wù)及有關(guān)要求。查閱和搜集相關(guān)的資料（2） 從設(shè)計、工藝、質(zhì)量等方面進(jìn)行技術(shù)分析，確定設(shè)計方案（3） 繪制設(shè)計圖（4） 編寫設(shè)計說明書 （1）、（2）兩項工作34天時間必須完成；（3）、（4）兩項工作在剩余的時間內(nèi)必須完成 。七工作圖的繪制 1.工作圖中的工件畫法 與其他機(jī)械裝配圖不同的是，夾具裝配圖除了表達(dá)夾具本身的零部件外，被加工的工件也出現(xiàn)在夾具裝配圖中，但是以雙點劃線勾勒工件外形和主要結(jié)構(gòu)，尤其是定位基準(zhǔn)面。2.圖號編制（1）總圖號

20、圖號標(biāo)注示例在銑床上銑削24H7孔長端端面夾具：XCDJ00在鉆床上鉆削24H7孔夾具：ZKJ00在銑床上銑削小臺階面夾具：XXTJ00在銑床上銑削大臺階面夾具：XDTJ00在銑床上銑削R25弧形面夾具：XHJ00在銑床上銑削R25弧形端面夾具：XHD00在鉆床上鉆削M8-6H螺紋底孔并攻螺紋夾具：ZLK00在銑床上銑削長端端面：XCDJR00在銑床上銑削長端反端面：XCFDJR00在銑床上銑削短端端面XDDJR00：在鉆床上鉆削10H8孔：ZKJRY00在鉆床上鉆削12H7、25H7：ZKJRR00（2） 圖號標(biāo)注示例一級部件圖號標(biāo)注示例：ZLK00 01一級零件圖號標(biāo)注示例：ZLK00 -

21、01二級部件圖號標(biāo)注示例：ZLK00 0101二級零件圖號標(biāo)注示例：ZLK00 01013. 標(biāo)題欄畫法（1）裝配圖標(biāo)題欄畫法（2）零件圖標(biāo)題欄畫法4.夾具設(shè)計常用國家標(biāo)準(zhǔn)八.參考文獻(xiàn). 1 所學(xué)課程教科書 2 機(jī)械設(shè)計手冊定位符號(JB/T 50611991)定位支承類型符 號獨 立 定 位聯(lián) 合 定 位標(biāo)注在視圖輪廓線上標(biāo)注在視圖正面1）標(biāo)注在視圖輪廓線上標(biāo)注在視圖正面1）固定式活動式夾緊符號(JB/T 50611991)夾緊動力源類 型符 號獨 立 夾 緊聯(lián) 合 夾 緊標(biāo)注在視圖輪廓線上標(biāo)注在視圖正面標(biāo)注在視圖輪廓線上標(biāo)注在視圖正面機(jī)械夾緊液壓夾緊氣動夾緊電磁夾緊青海大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械

22、加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱旋耕機(jī)零件名稱犁刀變速齒輪箱體共13頁第1頁（工序圖）（注：紅色部分，學(xué)生使用該表時請刪去！）車間工序號工序名稱材 料 牌 號10粗銑N面HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄 件177×168×15011設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)立式銑床X52K1夾具編號夾具名稱切削液粗銑N面夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準(zhǔn)終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機(jī)動輔助1粗銑N面專用銑夾具11874.123.51隨行芯棒可

23、轉(zhuǎn)位面銑刀 200 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會 簽（日期）標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期附件3：機(jī)械加工工序卡片關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計 設(shè)計方案 CAD目 錄1加工零件的介紹11.1被加工零件圖11.2加工零件的介紹12定位方案的選擇22.1工藝過程分析22.2確定夾具類型22.3擬定定位方案和選擇定位元件22.3.1擬定定位方案22.3.2選擇定位元件32.3.3定位誤差的計算3 3夾緊方案的選擇 3 3.1確定夾緊方案 33.2夾緊力的估算44夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計45夾具的使用說明56設(shè)計小結(jié)57參考文獻(xiàn)51.加工零件的介紹1

24、.1被加工零件零件圖1.2加工零件的介紹撥叉零件是機(jī)床變速箱里用于撥動齒輪的零件，要求對齒輪撥位準(zhǔn)確，因此有一定的加工精度要求。又由于撥叉零件的形狀不是很規(guī)范，因此在機(jī)床上使用通用夾具難于加工，故需設(shè)計專用夾具。撥叉類零件主要加工面是平面和孔。該撥叉零件材料QT40-17,毛坯為精鑄件，生產(chǎn)批量為2000件年。撥叉零件工藝過程為：（1）在銑床上銑削長端端面（2）在銑床上銑削長端反端面（3）在銑床上銑削短端端面（4）在鉆床上鉆削10H7孔（5）在鉆床上鉆削12H8、25H8孔本次設(shè)計的夾具小端（短端）面銑削夾具設(shè)計屬銑床夾具。2定位方案的選擇 2.1工藝過程分析：撥叉工件的加工工藝過程為：1）在

25、銑床上銑削長端端面；2）在銑床上銑削長端反端面；3）在銑床上銑削短端端面；4）在鉆床上鉆削直徑10H7的孔；5）在鉆床上鉆削直徑分別為12H8,25H8的孔。小端（短端）面銑削夾具用于第三道工序，即銑削短端端面，如圖1示：經(jīng)分析可知，在本工序之前，已加工好的表面有：（1）長端端面；（2）長端反端面。本工序需要保證的尺寸為A2=1200-0.8mm，加工前的尺寸為A1，加工余量為A。實際上除了保證A2=1200-0.8mm，還隱含應(yīng)保證小端（短端）面與長端端面的平行度要求，只不過該平行度要求控制在A2尺寸公差范圍內(nèi)。本工序使用普通立式銑床銑削，刀具為通用標(biāo)準(zhǔn)工具。 2.2.確定夾具類型：本工序為

26、銑削短端端面，除了保證尺寸公差外，為便于后續(xù)工序的加工，還應(yīng)保證與底面即長端端面的平行度誤差。因此采用普通銑床夾具即可。 2.3.擬定定位方案和選擇定位元件：2.3.1擬定定位方案：以如圖2所示坐標(biāo)系為例，為銑削短端端面，應(yīng)限制工件的三自由度，分別是Z軸方向的移動，繞X，Y軸的轉(zhuǎn)動，其余工件的自由度可限制，也可不限制?？紤]到前兩個工序已加工完成，并保證他們的精度要求，選擇以長端端面（底面）為精基準(zhǔn)面即可限制工件的三自由度。但該定位基準(zhǔn)面X方向太窄，所以為以長端端面（底面）第一定位基準(zhǔn)面，再選擇工件的側(cè)面為定位基準(zhǔn)，限制 工件的三個自由度。實際限制了工件的五個三自由度即：X軸方向的移動、Y軸方向

27、的移動、Z軸方向的移動，繞X，Y軸的轉(zhuǎn)動。 2.3.2選擇定位元件：以底面為第一定位基準(zhǔn)面，在底面放置兩個固定支撐釘來限制工件Z軸方向的移動自由度以及繞X軸的轉(zhuǎn)動自由度；側(cè)面為第二定位基準(zhǔn)面，由于要限制工件繞Y軸的轉(zhuǎn)動動自由度，并且考慮到工件為圓柱型，選擇長V型塊為定位元件，實際限制5個自由度即X、Y、Z軸方向的移動自由度和繞X，Y軸的轉(zhuǎn)動自由度；考慮到側(cè)面還需加夾緊裝置，將V型塊改成活動的，由活動V型塊的特性，相當(dāng)于釋放了Y軸方向的移動自由度；這樣實際限制了工件X，Z軸方向的移動自由度、繞X，Y軸的轉(zhuǎn)動自由度；定位方案能夠保證加工尺寸精度和上下端面的平行度要求。2.3.3定位誤差的計算： 本

28、工序的定位誤差主要以V型塊的定位誤差為主，支撐釘?shù)恼`差可忽略不計，具體分析過程如下：（1）基準(zhǔn)不重合誤差為0；（2）V型塊的定位誤差： 總的定位誤差：=0+0.062=0.062mm; 而上下底面不平行度誤差要求為0.3mm；定位誤差保證在該范圍內(nèi)，加工精度能夠保證。3夾緊方案的選擇3.1確定夾緊方案： 用兩塊壓板，通過螺栓將工件壓緊在夾具體上；用帶手柄的螺釘將V型塊和工件夾緊，右邊加輔助支撐（固定支撐）。3.2夾緊力的估算： 通常，由于切削力本身是估算的，工件與支承件間的摩擦因數(shù)也是近似的，因此夾緊力也是粗略估算的。 在計算夾緊力時，將夾具和工件看作一個剛性系統(tǒng)，以切削力的作用點，方向和大小

29、處于最不利于夾緊時的狀況為工件受力狀況，根據(jù)切削力、夾緊力（大工件還應(yīng)考慮重力，運動速度較大時應(yīng)考慮慣性力），以及夾緊機(jī)構(gòu)具體尺寸，列出工件的靜力平衡方程式，求出理論夾緊力，再乘以安全系數(shù)，作為實際所需加緊力。 安全系數(shù)一般可取S=23，或按下式計算： S=S1S2S3S4式中 S1 一般安全系數(shù)，考慮工件材料性質(zhì)及余量不均勻等引起切削力變化，S1=1.52； S2 加工性質(zhì)系數(shù)，粗加工S2=1.2，精加工 S2=1； S3 刀具鈍化系數(shù)，S3=1.11.3； S4 斷續(xù)切削系數(shù)，繼續(xù)切削時S4=1.2，連續(xù)切削時S4=1。工件與支承元件之間的摩擦因數(shù)，以及工件與夾緊元件間的摩擦因數(shù)，可由支承表面特點決定。該夾具