ca6140車床撥叉課程設計及銑槽夾具與2×m8螺紋孔夾具設計說明書

1、<p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　題目：“CA6140車床撥叉”零件的機械加工工藝</p><p>　　及銑槽夾具與2×M8螺紋孔夾具設計</p><p>　　設 計 者： </p><p>　　班 級： <

2、/p><p>　　組 別： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　2013年 6 月 24 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、序言..............................

3、..2</p><p>　　二、設計題目............................2</p><p>　　三、設計內(nèi)容............................2</p><p>　　四、工藝規(guī)程設計........................3</p><p>　?。ㄒ唬懿娴墓に嚪治黾吧a(chǎn)類型的確定....

4、..3</p><p>　?。ǘ┐_定毛坯、繪制毛坯件圖...............4</p><p>　　（三）擬定撥叉工藝路線.....................6</p><p>　?。ㄋ模┐_定加工余量及工序尺寸...............9</p><p>　?。ㄎ澹┐_定切削用量及時間定額...............10&

5、lt;/p><p>　　五、銑槽夾具設計........... ............17</p><p>　　六、銑槽夾具設計中的特點................21</p><p>　　七、2×M8螺紋孔夾具設計.................22</p><p>　　八、2×M8螺紋孔夾具設計中的特點......

6、...24</p><p>　　九、總結(jié)................................25</p><p>　　十、參考文獻............................25</p><p><b>　　一．序言</b></p><p>　　機械制造工藝課程設計時在我們學習完了大學的全部基礎課

7、，技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。</p><p>　　就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題堅決問題的能力，為今后參加祖國的四化建設打下一個良好的基礎。</p><p>　　由于能力

8、有限，設計尚有不足之處，懇請各位老師給予指導。</p><p><b>　　設計題目：</b></p><p>　　設計“CA6140車床撥叉”零件的機械加工工藝及銑槽夾具設計</p><p><b>　　三.設計內(nèi)容：</b></p><p>　?。?）零件--毛坯合圖</p>&l

9、t;p>　?。?）機械加工工藝規(guī)程</p><p>　　（3）夾具總裝圖、主要零件圖</p><p>　?。?）課程設計說明書</p><p>　　撥叉得工藝分析及生產(chǎn)類型的確定</p><p>　　某撥叉零件的零件圖如下圖所示：</p><p><b>　　一、撥叉的用途</b></

10、p><p>　　題目給定的零件是CA6140撥叉位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求進行工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。</p><p>　　撥叉在改換檔位時要承受彎曲應力和沖擊載荷的作用，因此該零件應具有足夠的強度、剛度和韌性，以適應撥叉的工作條件。</p><p><b>　　二、撥叉的工藝分析</b></p&

11、gt;<p>　　撥叉這個零件從零件圖上可以看出，它一共有兩組加工表面，而這二組加工表面之間有一定的位置要求，現(xiàn)將這二組加工表面分述如下：</p><p>　　1．以Ø25mm孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括：的六齒花鍵孔及倒角，尺寸為80㎜與花鍵孔垂直的兩端面，尺寸為與花鍵孔垂直的通槽。</p><p>　　與Ø25mm花鍵孔平行的表面。這一組加工

12、表面包括：與花鍵孔中心軸</p><p>　　線相距22㎜的上表面，與上表面垂直的二個M8通孔和一個Ø 5錐孔。</p><p>　　這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：</p><p>　　上表面與Ø25mm花鍵孔中心線平行度為0.10㎜；</p><p>　　通槽兩側(cè)面與Ø25mm花鍵孔中心線的垂直

13、度為0.08㎜。</p><p>　　由以上分析可知，對于這二組加工表面而言，我們可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具進行另一組表面的加工，并且保證它們之間的位置精度要求。由此可見，該零件的工藝性很好。</p><p>　　三、確定撥叉的生產(chǎn)類型</p><p>　　依設計題目知：Q=2000件/年，m=1件/臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率a%和廢品率b%分別取10

14、%和1% 帶入式（1-1）得</p><p>　　N=Qm（1+a%）（1+b%）=2000件/年1件/臺（1+10%）（1+1%）=2222件/年</p><p>　　根據(jù)撥叉得質(zhì)量查表1-4知，該撥叉屬輕型零件;再由表1-5可知，該撥叉得生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。</p><p>　　確定毛坯、繪制毛坯簡圖</p><p><b>　

15、　一、選擇毛坯</b></p><p>　　根據(jù)生產(chǎn)綱領可知，CA6140撥叉屬于中批量生產(chǎn)，零件材料為灰口鑄鐵，毛坯制造選用鑄造毛坯，這樣毛坯與成品相似，加工方便，省工省料。鑄造方法選用砂型鑄造，且為手工造型。</p><p>　　二、毛坯尺寸公差與機械加工余量的確定</p><p>　?。?）、求最大輪廓尺寸</p><p>

16、　　根據(jù)零件圖輪廓尺寸可知，CA6140撥叉的最大輪廓尺寸為80mm。</p><p>　?。?）、選取公差等級CT</p><p>　　鑄造方法為手工造型，鑄件材料為灰鑄鐵，查表得，公差等級范圍為11~14級，取為12級。</p><p>　?。?）、求機械加工余量等級</p><p>　　鑄造方法為手工造型，鑄件材料為灰鑄鐵，查表得，機械

17、加工余量等級范圍為F~H，取為F級。</p><p><b>　?。?）、求RAM</b></p><p>　　由CA6140撥叉的最大輪廓尺寸為80mm，機械加工余量等級為F級得，RAM數(shù)值為2mm。</p><p>　?。?）、鍛件分模線形狀</p><p>　　分析該撥叉的特點，本列選擇零件寬度方向的對稱平面為分模

18、面，屬平直分模線。</p><p>　?。?）、零件表面粗糙度</p><p>　　有零件圖可知，該撥叉各加工表面的粗糙度均大于等于1.6，因此這些表面的毛坯尺寸只需要將零件的尺寸加上余量值即可。</p><p><b>　　三、確定毛坯尺寸</b></p><p>　?。?）、確定加工零件左端面前的毛坯尺寸：</

19、p><p>　　R=F+RAM+CT/2</p><p><b>　　=80+2+6/2</b></p><p><b>　　=85mm</b></p><p>　?。?）、確定加工孔之前的毛坯尺寸：</p><p>　　R=F-2RAM-CT/2</p><

20、p>　　=22-4-4.6/2</p><p><b>　　=15.7mm</b></p><p>　?。?）、確定加工零件通槽前槽的毛坯尺寸：</p><p>　　槽深： R=F-RAM-CT/2</p><p><b>　　=31-2-5/2</b>&l

21、t;/p><p><b>　　=35.5mm</b></p><p>　　槽寬： R=F+2RAM+CT/2</p><p>　　=18-4-4.6/2</p><p><b>　　=11.7mm</b></p><p>　?。?）、確定加工零

22、件上端面前的毛坯尺寸：</p><p><b>　　R=75mm</b></p><p>　　繪制撥叉鍛造毛坯簡圖：</p><p><b>　　擬定撥叉工藝路線</b></p><p><b>　　定位基準的選擇</b></p><p>　　定位基準有

23、粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后確定粗基準。</p><p><b>　　精基準的選擇</b></p><p>　　根據(jù)撥叉零件的技術要求和裝配要求，選擇撥叉的設計基準叉頭左端面、花鍵底孔和花鍵孔作為精基準，符合“基準重合”原則：同時，零件上的很多表面都可以采用該組表面作為精基準，又遵循了“基準統(tǒng)一”原則?；ㄦI底孔的軸線是設計基準，選用其做精基準定位加工通孔

24、2M8,、通槽和花鍵孔，有利于保證被加工表面的垂直度；選用撥叉頭左端面做為精基準同樣是服從了“基準重合”的原則，因為該撥叉在軸向方向上的尺寸多以該端面做設計基準；另外，由于撥叉剛性差，受力易產(chǎn)生彎曲變形，為了避免在機械加工中產(chǎn)生夾緊變形，選用撥叉頭左端面作精基準，夾緊力可作用在撥叉頭的右端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。</p><p><b>　　粗基準的選擇</b></p><p

25、>　　作為粗基準的表面應平整，沒有飛邊，毛刺或其他表面缺欠。本例選擇花鍵底孔的外圓面和撥叉頭右端面作為粗基準。采用外圓面定位加工內(nèi)孔可保證孔的壁厚均勻；采用撥叉頭右端面做粗基準加工左端面，接著以左端面為基準加工右端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準。</p><p><b>　　加工階段的劃分</b></p><p>　　在選定撥叉?zhèn)€表面加工方法之后，就需進一步確定

26、這些加工方法在工藝路線中的順序及位置，這就涉及加工階段劃分方面的問題。對于精度要求較高的表面，總是先粗加工后精加工，但工藝過程劃分成幾個階段是對整個加工過程而言的，不能拘泥于某一表面的加工。該撥叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分為粗加工、半精加工和精加三個階段。</p><p>　　在粗加工階段，首先將精基準（撥叉頭左端面和花鍵底孔）準備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；另外，

27、撥叉頭右端面、上端面、槽內(nèi)側(cè)面和底面、花鍵孔的加工也都放在粗加工階段進行。在半精加工階段，完成撥叉左端面和花鍵孔的加工。在精加工階段，進行花鍵孔的加工。</p><p><b>　　工序的集中與分散</b></p><p>　　工序的集中于分散是確定工序內(nèi)容多與少的依據(jù)，他直接影響整個工藝路線的工序數(shù)目及設備、工裝的選用等。由于本列撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，確定選

28、用工序集中的原則組織工序內(nèi)容，一方面可以采用萬能、通用機床以專用夾具加工，以提高生產(chǎn)率；另一方面也可以減少工件的裝夾次數(shù)，有利于保證各加工表面之間的相互位置精度，并可以縮短輔助時間。</p><p><b>　　工序順序的安排</b></p><p><b>　　機械加工工序</b></p><p>　　遵循“先基準后其他

29、”原則，首先加工精基準——撥叉頭左端面和花鍵底孔。</p><p>　　遵循“先粗后精”原則，對各加工表面都是先安排先粗加工工序，后安排精加工工序。</p><p>　　遵循“顯著后此”原則，先加工主要表面——撥叉頭左端面和花鍵底孔、花鍵孔；后加工次要表面——槽底面和內(nèi)側(cè)面、撥叉頭上端面。</p><p>　　遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉頭端面，再加工花鍵底孔和

30、花鍵孔；先銑槽，在鉆孔2M8。</p><p><b>　　輔助工序</b></p><p>　　粗加工撥叉左端面和熱處理后，安排較直工序；在半精加工后，安排去毛刺、中檢工序；粗加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。</p><p>　　綜上所述，該撥叉工序的安排順序為：基準加工——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要

31、表面加工——熱處理——主要表面精加工，其間穿插一些輔助工序。</p><p>　　機床設備及工藝裝備的選用</p><p><b>　　機床設備的選用</b></p><p>　　在中批生產(chǎn)條件下，可以選用通用萬能設備和數(shù)控機床設備。本例各工序所選機床設備詳見下表。</p><p><b>　　工藝裝備的選用&

32、lt;/b></p><p>　　工藝裝備主要包括刀具、夾具、量檢具和輔具等。本例各工序所選刀具、量具詳見下表。夾具均采用專用機床夾具。</p><p><b>　　確定工藝路線</b></p><p>　　歸納以上考慮，制定了撥叉的工藝路線，詳見下表：</p><p>　　確定加工余量和工序尺寸</p>

33、;<p><b>　　工序1——銑左端面</b></p><p>　　側(cè)面加工的偏差及加工余量計算本次加工面用于以后加工中的定位面，一次性銑削到尺寸 80mm，得側(cè)面加工偏差為0.3mm 。</p><p>　　工序2，3——預制孔及花鍵孔</p><p>　　由于鑄造是沒鑄出，且為一次鉆出，通過拉削后保證花鍵尺，預制孔尺寸 ,得

34、花鍵拉削余量為 0.7-0.8mm取0.8mm，即預制孔加工到21.2mm ，一次拉削到設計要得花鍵偏差為mm 。</p><p>　　三、工序4——銑通槽</p><p>　　鑄造時槽沒鑄出，得粗銑其槽邊雙邊機加工余量 2Z=2.0mm，槽 深機加工余量為 2.0mm其極限偏差：粗加工為，精加工為</p><p>　　粗銑兩邊工序尺寸為：18-2=16mm ；&l

35、t;/p><p>　　粗銑后毛坯最大尺寸為：16+0.11=16.11mm ；</p><p>　　粗銑后毛坯最小尺寸為：16+0=16mm；</p><p>　　粗銑槽底工序尺寸為：33mm；</p><p>　　精銑兩邊工序尺寸為：180?0.013 ，已達到其加工要求：180?0.018 。</p><p><

36、b>　　工序5——銑上端面</b></p><p>　　其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：根據(jù)表2-25其余量值規(guī)定為2.7 ~ 3.4mm ，現(xiàn)取3.0mm。粗銑平面時厚度偏差取mm 。</p><p>　　精銑：其余量值規(guī)定為1mm 。</p><p>　　鑄造毛坯的基本尺寸為72+3.0+1=76mm。鑄件尺寸公差等級選用 IT7

37、，再查表 2.3-9 可得鑄件尺寸公差為1.1mm。</p><p>　　毛坯的名義尺寸為：72+3.0+1=76mm</p><p>　　毛坯最小尺寸為：76+0.55=75.45mm</p><p>　　毛坯最大尺寸為：76+0.55=76.55mm</p><p>　　粗銑后最大尺寸為：72+1=73mm</p><

38、p>　　粗銑后最小尺寸為：73+0.28=72.72mm</p><p>　　精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，即保證尺寸 72mm，表面與花鍵軸的平行 度公差為 0.1mm。</p><p>　　工序6——鉆M8孔和攻絲</p><p>　　根據(jù)表2-21可以查得： 鉆孔的精度等級：IT12 ，表面粗糙度Ra12.5um ，尺寸偏差是0.15mm</p>

39、;<p>　　確定工序尺寸及加工余量：</p><p>　　加工該組孔的工藝是：鉆——攻絲 鉆孔：φ6.7mm</p><p>　　攻絲：攻 2-M8 螺紋孔。</p><p>　　毛坯制造尺寸及技術要求詳見毛坯圖。</p><p>　　確定切削用量及時間定額</p><p><b>　　確定切

40、削用量</b></p><p><b>　　工序1——銑左端面</b></p><p>　　工序1分為兩個工步，工步1粗銑，工步2精銑。</p><p>　?。?）確定被吃刀量 工步1的被吃刀量取為，因為進給2次，mm，工步2的被吃刀量為，mm</p><p>　?。?）確定進給量 查表5-12,粗銑進給量m

41、m/r，精銑進給量mm/r</p><p>　　（3）計算銑削速度 查表5-12，粗銑切削速度，精銑切削速度。由式（5-1）：可求粗銑銑刀主軸轉(zhuǎn)速，精銑</p><p><b>　　工序2——鉆預孔</b></p><p><b>　?。?）擴孔工步</b></p><p>　　1)確定被吃刀量 取

42、mm</p><p><b>　　2)確定進給量</b></p><p>　　3)計算切削速度 查表5-27，可得。由,可得n=392r/min.</p><p><b>　　(2)粗鉸工步</b></p><p><b>　　1）確定被吃刀量 </b></p>

43、<p>　　2）確定進給量 查表5-29，可得</p><p>　　3）計算切削速度 查表5-29，可得v=9.6m/min,再由，可得n=140r/min</p><p><b>　　(3)精鉸工步</b></p><p><b>　　1)確定被吃刀量 </b></p><p>　　2)

44、確定進給量 查表5-30，可得</p><p>　　3)計算切削速度 查表5-30，可得v=8m/min,由，可得n=97r/min</p><p>　　工序3——拉內(nèi)花鍵φ25H7</p><p>　?。?）確定被吃刀量 </p><p>　?。?）確定進給量 查表5-38，可得</p><p>　　（3）計算切削

45、速度 查表5-39 查出v=3.6m/min ,被根據(jù)，查表4-26， 得n=120r/min</p><p><b>　　工序4——銑通槽</b></p><p><b>　?。?）粗銑工步</b></p><p>　　1）確定被吃刀量 2.15mm</p><p>　　2）確定進給量 查表5-

46、15和表4-17，可得</p><p>　　3）計算切削速度 查表5-15，可得v=119.3m/min,在由，查表4-16，得n=380r/min</p><p><b>　　(2) 精銑工步</b></p><p>　　1) 確定被吃刀量 </p><p>　　2）確定進給量 查表5-15和表4-17，可得</

47、p><p>　　3）計算切削速度 查表5-15 ，得v=153.86m/min,根據(jù)公式，結(jié)合表4-16，得n=490r/min</p><p><b>　　工序5——銑上端面</b></p><p><b>　　（1）粗銑工步</b></p><p><b>　　確定被吃刀量 </b&

48、gt;</p><p>　　2）確定進給量 查表5-12和表4-17，可得</p><p>　　3）計算切削速度 查表5-12得v=18m/min,根據(jù)公式和表4-16，得n=37.5r/min</p><p><b>　　（2）精銑工步</b></p><p><b>　　確定被吃刀量 </b>

49、</p><p>　　確定進給量 查表5-12和表4-17，得 </p><p>　　計算切削速度 查表5-12 得v=30m/min,根據(jù)公式和表4-16，得n=60r/min</p><p>　　工序6——鉆2M8孔</p><p>　　（1）鉆2M8通孔工步</p><p><b>　　1）確定被吃刀量

50、 </b></p><p>　　2）確定進給量 查表5-23和表4-10，得</p><p>　　3) 計算切削速度 查表5-22 ，得取切削速度v=22m/min ,由公式，查表4-9，得n=23.52m/min</p><p><b>　?。?）攻絲工步</b></p><p><b>　　1）

51、確定被吃刀量 </b></p><p>　　2) 確定進給量 查表5-42和表4-27，得 </p><p>　　3）計算切削速度 查表5-42 ，得v=7.98m/min,根據(jù)，得主軸轉(zhuǎn)速n=350r/min</p><p><b>　　二、時間定額的計算</b></p><p>　　1. 基本時間的計算&

52、lt;/p><p>　?。?）工序1——銑左端面</p><p><b>　　1) 粗銑工步 </b></p><p>　　根據(jù)表5-47的基本時間計算公式，其中, ,</p><p>　　把上式數(shù)據(jù)代入公式得</p><p><b>　　2）精銑工步 </b></p>

53、;<p><b>　　根據(jù)公式,</b></p><p>　　把上式數(shù)據(jù)代入公式可得</p><p>　?。?）工序2——鉆預制孔</p><p><b>　　1）擴孔工步 </b></p><p>　　根據(jù)表5-45，鉆孔的基本時間可由公式 把數(shù)據(jù)代入公式可得</p>

54、<p><b>　　2）粗鉸工步</b></p><p>　　根據(jù)表5-45，粗鉸孔的基本時間可由公式，代入數(shù)據(jù)可得</p><p><b>　　3）精鉸工步</b></p><p><b>　　同理可得 </b></p><p>　?。?）工序3——拉內(nèi)花鍵φ25H

55、7</p><p>　　拉花鍵的基本時間可由公式=10.85s </p><p>　?。?） 工序4——銑通槽</p><p><b>　　1）粗銑工步</b></p><p>　　根據(jù)表5-47，銑槽的機動時間的公式為 ，，把數(shù)據(jù)代入得</p><p><b>　　2）精銑工步<

56、;/b></p><p>　　根據(jù)公式，，，數(shù)據(jù)代入得</p><p>　?。?）工序5——銑上端面</p><p><b>　　1）粗銑工步</b></p><p>　　根據(jù)表5-47，粗銑上端面的機動時間公式為，810mm/min, ,得</p><p><b>　　2）精銑工

57、步</b></p><p>　　精銑上端面的機動時間同理，</p><p><b>　　，得</b></p><p>　　（6）工序6——鉆M8孔</p><p><b>　　1）鉆M8通孔工步</b></p><p>　　根據(jù)表5-45，，，</p>

58、<p><b>　　，</b></p><p><b>　　2）攻絲工步</b></p><p>　　根據(jù)表5-48，攻絲的機動時間公式為</p><p><b>　　，</b></p><p>　　把上述數(shù)據(jù)代入公式得，</p><p>

59、<b>　　2.輔助時間的計算</b></p><p><b>　　工序1的輔助時間：</b></p><p><b>　　工序2的輔助時間</b></p><p><b>　　工序3的輔助時間：</b></p><p><b>　　工序4的輔助

60、時間：</b></p><p><b>　　工序5的輔助時間：</b></p><p><b>　　工序6的輔助時間：</b></p><p><b>　　其他時間的計算</b></p><p><b>　　工序1的其他時間：</b></

61、p><p><b>　　工序2的其他時間：</b></p><p><b>　　工序3的其他時間：</b></p><p><b>　　工序4的其他時間：</b></p><p><b>　　工序5的其他時間：</b></p><p>

62、<b>　　工序6的其他時間：</b></p><p>　　4.單件時間定額的計算</p><p>　　工序1 的單件計算時間：</p><p>　　工序2 的單件計算時間：</p><p>　　工序3 的單件計算時間：</p><p>　　工序4的單件計算時間：</p><p

63、>　　工序5 的單件計算時間：</p><p>　　工序6 的單件計算時間：</p><p><b>　　銑槽夾具設計</b></p><p><b>　　一． 研究原始質(zhì)料</b></p><p>　　利用本夾具主要用來粗、精銑底槽，該底槽側(cè)面對花鍵孔的中心線要滿足尺寸要求以及垂直度要求。在

64、粗銑此底槽時，其他都是未加工表面。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。</p><p><b>　　二、定位基準的選擇</b></p><p>　　由零件圖可知：槽兩側(cè)面面對花鍵孔的中心線有尺寸要求及垂直度要求，其設計基準為花鍵孔的中心線。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi)，在此選用特制花鍵軸找中心線，這種定位在結(jié)構上簡

65、單易操作。</p><p>　　采用花鍵軸定心定位的方式，保證底槽加工的技術要求。同時，應加一圓柱銷固定好花鍵軸，防止花鍵軸帶動工件在X方向上的旋轉(zhuǎn)自由度。</p><p>　　三、銑槽夾具方案的設計選擇</p><p>　　根據(jù)任務書要求，銑槽時要保證槽寬18，槽兩側(cè)面粗糙度3.2，底面粗糙度6.3，且要保證底面與花鍵中心尺寸14.5mm，以及槽兩側(cè)面與花鍵孔中心

66、的垂直度誤差不大于 0.08mm，現(xiàn)設計夾具方案有：</p><p>　　方案一：采用壓板用螺栓聯(lián)接，利用汽缸夾緊，這種夾緊方式夾緊力可靠，輔助時間短，工人勞動強度小，但是成本高。</p><p>　　方案二：采用壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，利用手動夾緊，這種夾緊方式夾緊力小，但成本低。</p><p>　　本次設計零件為大批量生產(chǎn)，要求成本低，且在加工過程中夾緊力要求

67、不</p><p>　　高，因此夾具夾緊方案選用方案二，利用螺栓、螺母手動夾緊。壓板選擇為直</p><p>　　壓板，加工兩個零件時，為了防止兩工件在長度尺寸上的誤差，而導致直壓板</p><p>　　不能完全壓住兩工件，因此，在壓板兩端設計了兩個浮動壓頭，且壓板也螺栓、</p><p>　　螺母的連接采用球面墊圈，這樣就能消除兩工件的尺寸

68、誤差。壓板形狀見下圖</p><p><b>　　銑槽用壓板</b></p><p>　　四、切削力及夾緊分析計算</p><p>　　刀具材料：（高速鋼鑲齒三面刃銑刀）</p><p>　　刀具有關幾何參數(shù)： </p><p>　　銑削切削力的計算公式：</p>&l

69、t;p><b>　　得：</b></p><p><b>　　對于灰鑄鐵：</b></p><p><b>　　取， 即</b></p><p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　由參考文獻可得：</b>&

70、lt;/p><p>　　垂直切削力 ：（對稱銑削）</p><p><b>　　背向力：</b></p><p>　　根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不 利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：</p><p>　　安全系數(shù)

71、K 可按下式計算：</p><p>　　式中：為各種因素的安全系數(shù)，可得：</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構簡單、操作方便， 決定選用手動螺旋夾緊機構。</p><p>　　單個螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：</p>&

72、lt;p>　　式中參數(shù)由《機床夾具設計手冊》可查得：</p><p><b>　　其中： </b></p><p><b>　　螺旋夾緊力：</b></p><p><b>　　易得：</b></p><p>　　經(jīng)過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機

73、構工作是可靠的。</p><p><b>　　五、誤差分析與計算</b></p><p>　　該夾具以平面定位心軸定心，心軸定心元件中心線與底槽側(cè)面規(guī)定的垂直 度偏差 0.08mm，槽的公差為。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中</p><p>　　誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。</p><p>　　與機床

74、夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示：</p><p><b>　　? </b></p><p><b>　　可得：</b></p><p>　?、?平面定位心軸定心的定位誤差 ：</p><p><b>　　⑵ 夾緊誤差 ：</b></p><p>　

75、　其中接觸變形位移值：</p><p><b>　　?</b></p><p>　?、?磨損造成的加工誤差：通常不超過</p><p>　?、?夾具相對刀具位置誤差：取0.01mm</p><p><b>　　誤差總和：</b></p><p>　　從以上的分析可見，所設計的

76、夾具能滿足零件的加工精度要求。</p><p>　　六、銑槽夾具設計及操作的簡要說明</p><p>　　如前所述，應該注意提高生產(chǎn)率，但該夾具設計采用了手動夾緊方式，在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小，工件材料易切削，切削力不大等特點。經(jīng)過方案的認真分析和比較，選用了手動夾緊方式（螺旋夾緊機構）。這類夾緊機構結(jié)構簡單、夾緊可靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的 應用。<

77、/p><p>　　此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現(xiàn)磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象，心軸可采用可換的。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整。</p><p>　　銑槽夾具設計中的特點</p><p>　　如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，應首先著眼于采用何種夾緊裝置以減少更換工件的輔助時間。本夾具設計時，盡量使夾具體簡</p

78、><p><b>　　單，緊湊。</b></p><p>　　2×M8螺紋孔夾具設計</p><p><b>　　一、研究原始質(zhì)料</b></p><p>　　利用本夾具主要用來鉆兩個φ6.7mm 孔并攻M8螺紋加工時應保證螺紋孔與側(cè)面的位置距離及螺紋孔中心線與錐孔中心線距離。為了保證技術要求

79、，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。</p><p><b>　　二、定位基準的選擇</b></p><p>　　由零件圖可知：兩螺紋孔與側(cè)面有位置要求，在對螺紋孔進行加工前，花 鍵孔已進行了拉削加工。因此，選底側(cè)面定位，花鍵內(nèi)圓孔定心限制了除在 X 軸的旋轉(zhuǎn)自由度以外的所有自由度，為了限制 X 軸的旋轉(zhuǎn)自由度，可在工件邊 裝一擋銷，

80、從而來滿足螺紋孔與端面的位置要求。</p><p>　　三、2×M8螺紋孔夾具方案的設計選擇</p><p>　　方案一：采用夾緊定位一體，即在定位心軸上加工一段螺栓，利用螺栓、螺母夾緊。</p><p>　　方案二：采用兩短圓錐銷裝夾在花鍵孔兩端，兩短圓錐銷利用氣壓夾緊并定位。</p><p>　　根據(jù)任務書要求，方案二中，夾緊力

81、比較理想但夾具裝備比較復雜，成本也高。而方案一夾緊和定位分開，且夾緊裝備簡單，易操作，成本相對低。所以我們選擇了方案一。</p><p>　　四、切削力及夾緊力的計算</p><p>　　刀材料：（硬質(zhì)合金鏜刀）</p><p>　　刀具的幾何參數(shù)：，，，，</p><p>　　圓周切削分力公式：

82、</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　對與灰鑄鐵查表得: 取,</p><p><b>　　其中：，，，</b></p><p><b>　　即：</b></p><p>　　同理：徑向切削分力公式： <

83、;/p><p><b>　　其中：，，，</b></p><p><b>　　即：</b></p><p>　　軸向切削分力公式 ： </p><p><b>　　其中：，，，</b></p><p><b>

84、　　即：</b></p><p>　　根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：</p><p>　　安全系數(shù)K可按下式計算</p><p>　　式中：為各種因素的安全系數(shù)，見《機床夾具設計手冊》

85、 </p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算：</p><p>　　式中參數(shù)由參考文獻[16]《機床夾具設計手冊》可查得：</p><p><b>　　其中： </b></p><p><b>　　螺旋夾

86、緊力：</b></p><p>　　其中原動力計算公式：</p><p><b>　　即： </b></p><p><b>　　由上述計算易得：</b></p><p>　　經(jīng)過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構工作是 可靠的。</p>&

87、lt;p><b>　　五、誤差分析與計算</b></p><p>　　該夾具以兩個平面定位，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。</p><p>　　孔軸線與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標準的規(guī)定，?。ㄖ械燃墸┘?：尺寸偏差為</p>

88、<p>　　由《機床夾具設計手冊》可得：</p><p>　　、定位誤差（兩個垂直平面定位）：當時；側(cè)面定位支承釘離底平面距離為，側(cè)面高度為；且滿足；則：</p><p>　　、夾緊誤差 ，由式（2.11）有： </p><p>　　其中接觸變形位移值：</p><p>　　⑶、磨損造成的加工誤差：通常不超過</p&g

89、t;<p>　　⑷、夾具相對刀具位置誤差：取</p><p><b>　　誤差總和：</b></p><p>　　從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。</p><p>　　六、2×M8螺紋孔夾具設計及操作的簡要說明</p><p>　　本夾具用于在鉆床上加工撥叉c上端面的兩螺紋

90、孔。工件以側(cè)面和花鍵內(nèi)孔為定位基準，在擋銷和定位塊上實現(xiàn)完全定位。采用螺栓、螺母夾緊的方式夾緊工件，簡單方便。</p><p>　　2×M8螺紋孔夾具設計中的特點</p><p>　　如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產(chǎn)率。為此，應首先著眼于采用何種夾緊裝置以減少更換工件的輔助時間。本夾具設計時，盡量使夾具體簡單，緊湊。</p><p><b

91、>　　總結(jié)</b></p><p>　　為期2周的夾具課程設計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，我組4名同學在老師的指導下，取得了可喜的成績，課程設計作為《機械制造工藝學》、《機床夾具設計》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。</p><p>　　本次課程設計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，第二階段是專用夾

92、具設計。第一階段我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機構及零件結(jié)構設計等方面的知識。</p><p>　　通過此次設計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟等。學會了查相關手冊、選擇使用工藝裝備等等。</p><p>　　總的來說，這次設計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實

93、際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。</p><p>　　由于能力所限，設計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學們批評指正！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.《機械制造工藝學課程設計指導書》 機械工業(yè)出版社 趙家齊 編</