課程設計--ca6140拔叉的加工工藝及某一工序專用夾具設計

1、<p><b>　　序言</b></p><p>　　機械制造工藝學課程設計是我們學完大學的全部基礎課·技術基礎課以及大部分專業課之后進行的。這是我們在進行畢業設計之前對所學課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯系實際的訓練，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

2、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，解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。</p><p>　　由于能力有限，設計上有許多不足之處，懇請老師給于指教。</p><p><b>　　零件的工藝性分析</b></p><p><b>　　1.1撥叉的用途</b></p>

3、<p>　　題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。寬度為30mm的面寸精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為30mm的面的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。</p><p>　　1.2撥叉的技術要求</p><

4、;p>　　1.3審查撥叉的工藝性</p><p>　　分析零件圖可知，該撥叉形狀、結構比較簡單，通過鑄造毛坯可以得到基本形狀，減少了加工工序，又節約了材料。除了撥叉上表面外，其余表面加工精度較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床等車床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面----撥叉上表面雖然加工精度較高，但也可以在正常的生產條件下，采用經濟的方法保質保量的加工出來。由此可以見，該零件的工藝性較好。

5、</p><p>　　2．確定毛坯、繪制毛坯簡圖</p><p><b>　　2.1選擇毛坯</b></p><p>　　零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優良，考慮到零件需加工表面少，精度要求不高，有強肋，且工作條件不差，既無交變載荷，又屬于間歇工作，故選用金屬型鑄件，以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產要求。</p&g

6、t;<p>　　零件形狀簡單，因此毛形狀需要與零件的形狀盡量接近，又因內花鍵較小，因此不可直接鑄出。</p><p>　　2.2確定毛坯尺寸公差和機械加工余量</p><p>　　2.1.1 公差等級</p><p>　　由撥叉的功用和技術要求，確定該零件的公差等級為IT10。</p><p>　　2.2.2 鑄件重量</

7、p><p>　　已知機械加工后波插件的重量為0.84kg，由此可初步估計機械加工前鑄件毛坯的重量為1kg。</p><p>　　2.2.3 零件表面粗糙度</p><p>　　由零件圖可知，該撥叉各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6m</p><p><b>　　機械加工余量</b></p><p>

8、;　　由鑄件鑄造類型為金屬型鑄造，因此加工余量等級選為F。</p><p><b>　　繪制鑄件毛坯簡圖</b></p><p><b>　　3擬定撥叉工藝路線</b></p><p>　　3.1定位基準的選擇</p><p>　　3.1.1 粗基準的選擇</p><p>　

9、　對于同時具有加工表面與不加工表面的工件，為了保證不加工面與加工表面之間的位置要求，則應以不加工表面作為定位基準。若工件上有多個不加工表面，應選其中與加工表面位置精度要求高的表面為粗基準。如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時，應選擇該表面的毛坯面作為粗基準。為保證工件某重要表面的余量均勻，應選重要表面為粗基準。應盡可能選擇光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準，以便定位準確，夾緊可靠。粗基準一般只在頭道工序中使用一

10、次，應該盡量避免重復使用。因此，選擇零件的右表面作為粗基準。</p><p>　　3.1.2 精基準的選擇</p><p>　　應滿足基準重合，基準統一，自為基準，互為基準等原則。所選的精基準應能保證定位準確，夾緊可靠，夾具簡單，操作方便等。</p><p>　　該零件根據形位公差的要求，選擇花鍵中心線為精基準。</p><p>　　3.2

11、表面加工方法的選擇</p><p>　　本零件的毛坯為鑄件，待加工面有內孔，端面，及錐孔，內倒角等。公差等級及粗糙度要求參考零件圖。其加工方法的選擇如下：</p><p>　?。?）：花鍵 花鍵大徑表面粗糙度為Ra1.6μm，毛坯孔未鑄出，需鉆，擴、鉸孔、然后直接用拉刀拉出即可。</p><p>　?。?）：端面 本零件的端面大部分尺寸精度要求不高，很大部分無需

12、去除材料。待加工的主要端面有零件的上端面和左端面以及通槽，除通槽內側表面粗糙度為Ra3.2μm及Ra6.3μm，經粗銑和半精銑即可。</p><p>　?。?）：M8mm螺紋孔，由《機械加工工藝手冊》查知.配鉆方式加工。在加工的適當工藝過程中我們對產品進行質量檢查，以滿足工藝要求。</p><p>　?。?）：內倒角 加工角度為15度的內倒角，采用銑床加工即可。</p>&

13、lt;p>　　3.3 工序集中與分散</p><p>　　選用工序集中原則安排拔叉的加工工序。該拔叉的生產類型為中批生產，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不但可以縮短輔助時間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。</p><p>　　3.4 工序順序的安排</p>&

14、lt;p>　　1）遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準——撥叉左端面</p><p>　　2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排加工工序。</p><p>　　3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——拔叉頭左端面內花鍵孔，后加工次要表面——撥叉上端面和通槽底面及內側面。</p><p>　　4）遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉左端面，再加工內

15、花鍵孔；先撥叉上端面，再鉆M8孔</p><p>　　3.5 確定工藝路線</p><p>　　在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，表列出了撥叉的工藝路線，如下：</p><p>　　四機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定：</p><p>　　C6140撥叉材料為HT200毛坯質量為0.84kg，δb=220MPa，HBS=157。&

16、lt;/p><p>　　根據上述原始資料和加工工藝，分別確定各個加工表面的機械加工余量，工序尺寸以及毛坯尺寸。</p><p>　　根據零件圖計算輪廓尺寸，長40mm，寬為80mm，高為75mm，故零件最大輪廓尺寸為80mm。</p><p>　　選取公差等級CT由《機械制造技術基礎課程設計指南》中表5-1可查得毛坯件的公差等級為8~10級，，取為10級。</p&

17、gt;<p>　　求鑄件尺寸公差 根據加工面的基本尺寸和鑄件公差等級CT，由《機械制造技術基礎課程設計指南》中表5-3可查得尺寸公差為CT=3.2mm</p><p>　　求機械加工余量由《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-5查得機械加工余量等級范圍為D~F，取為E級</p><p>　　求RAM（要求的機械加工余量）對所有的加工表面取同一數值，由《機械制造技術基礎課程設

18、計指南》表5-4查得最大輪廓尺寸為80mm、機械加工余量為E級，得RAM數值為0.7mm。</p><p>　　求毛坯尺寸 2-M8通孔和Φ5錐孔較小鑄成實心；C、Ｄ面單側加工，應由《機械制造技術基礎課程設計指南》式5-2求出，即： </p><p>　　R=F+RAM+CT/2=80+0.7+3.2/2=82.3mm</p><p>　　D面為單側加工，毛坯尺

19、寸由機械制造技術基礎課程設計指南》式5-1求出，即：</p><p>　　R=F+RAM+CT/2=72+0.7+3.2/2=74.3mm 為了簡化鑄件的形狀取R＝75mm</p><p>　　鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見下表</p><p>　　1、C面的單邊總加工余量為Z＝2.3mm。查《機械制造技術基礎課程設計指南》表5

20、-49精加工余量故粗加工余量為Z＝1.3m</p><p>　　2、D面精加工余量同C面Z＝1mm故D面粗加工余量Z＝2mm</p><p><b>　　3、花鍵孔</b></p><p>　　要求以花鍵外徑定心，故采用拉削加工</p><p>　　內空尺寸為。由《機械制造技術基礎課程設計指南》表5-42卻定孔的加工余量

21、分配：</p><p><b>　　鉆孔：20mm</b></p><p><b>　　擴孔：22mm</b></p><p>　　拉花鍵孔(6-25H7**6H9)</p><p>　　五、確定切削用量及基本工時</p><p><b>　　工序一：鑄造毛坯<

22、;/b></p><p>　　工序二：粗銑左端面至尺寸81</p><p>　　工序六：精銑右端面至尺寸80</p><p><b>　　1、加工余量的確定</b></p><p>　　由前面可知粗加工加工余量為2 mm，加工余量較小故采用一次切削故ap＝2 mm。</p><p><

23、b>　　2、切削用量的確定</b></p><p>　　由《機械加工工藝手冊》表2.1－20選擇高速鋼立銑刀，銑刀直徑為16 mm齒數為3。</p><p>　　由《機械加工工藝手冊》表2.1－96查得加工材料為灰鑄鐵，銑削寬度為aw＝do/4，銑刀的銑削速度為v＝18.29m/min，每齒進給量為0.063～0.102 mm/z</p><p>

24、<b>　　則主軸轉速為</b></p><p>　　n＝=358.3~577.2 r/min</p><p>　　取n＝460r/min，由此可得Vf＝＝0.09×3×460</p><p>　?。?24.2 mm/min</p><p>　　3、銑削加工工時的計算</p><p

25、>　　由《機械加工工藝手冊》表2.1－94可查得</p><p><b>　　t＝</b></p><p><b>　　式中</b></p><p>　　i為次給次數i＝ 8</p><p>　?。?.5do+（0.5～1.0）＝9 mm</p><p>　?。?～2

26、mm?。? mm</p><p><b>　　則</b></p><p>　　t＝＝5.86 min</p><p><b>　　精銑 80×30面</b></p><p>　　1、加工背吃刀量ap的確定</p><p>　　由前面可知道精銑的加工余量為1 mm，故

27、ap＝1 mm</p><p><b>　　2、進給量的確定</b></p><p>　　由《精銑加工工藝手冊》表2.1－72查得高速鋼立銑刀直徑為16 mm，選用與粗銑時同一銑刀和機床。</p><p>　　銑削寬度為aw＝3 mm是的每齒進給量為0.08～0.05 mm/z，因為表精度要求較高故fz＝0.06 mm/z</p>

28、<p><b>　　3、切削用量的確定</b></p><p>　　由《機械加工工藝手冊》表2.1－75查得銑刀磨鈍標準查得后刀面最大磨損限度為0.2～0.25 mm。</p><p>　　由《機械加工工藝手冊》表2.1－76限度壽命查得限度壽命T=60min。由《機械加工工藝手冊》表2.1-92查得Vc＝22 m/min，則銑床的主軸轉速：</p&

29、gt;<p>　　n＝＝437.9 r/min</p><p>　　取n＝460 r/min。 </p><p>　　則Vf＝fz*z*n＝0.06*3*460</p><p>　　=82.8 mm/min</p><p>　　4、計算銑削加工工時</p><p><b>　　由上面可知<

30、/b></p><p><b>　　t＝</b></p><p><b>　　式中</b></p><p><b>　　、、與上述所相同。</b></p><p><b>　?。?0/3＝10</b></p><p>　　將各

31、參數代入上式可得： t＝×10</p><p><b>　?。?1 min</b></p><p>　　工序三：以外圓為基準鉆Φ20 </p>

32、;<p><b>　　決定進給量</b></p><p>　　由《切削用量簡明手冊》表2.7選擇高速鋼麻花鉆頭其直徑do＝20mm。</p><p>　　鑄鐵的硬度大于200HBS查得進給量f=0.43~0.53mm/r由于Yd＝80/20＝4查得修正系數Ktf＝0.95則f＝0.41～0.50mm/r。</p><p>　　由《

33、切削用量簡明手冊》表2.8可查得鉆頭強度允許的進給量為f＝1.75mm/r。</p><p>　　由《切削用量簡明手冊》表2.9可知機床進給機構強度所允許的鉆削進給量。</p><p>　　選用Z525鉆床由表2.35查得進給機構允許的最大抗力Fmax＝8830N，do20.5，查f＝0.93mm/s，故取f＝0.48由《切削用量簡明手冊》表2.19查得高速鋼鉆頭鉆孔的軸向力F＝5510N

34、小于Fmax，故可用。</p><p>　　確定鉆頭的磨鈍標準及壽命。</p><p>　　由《切削用量簡明手冊》表2.12查的鉆頭后刀面最大磨損量取0.6mm，壽命為T=15mim。 </p><p><b>　　3）確定切削速度</b></p><p>　?。?86.6r/min</p><p&

35、gt;　　由《切削用量簡明手冊》表2.35取n＝272r/min則實際切削速度</p><p>　　Vc＝＝＝17.1 m/min。</p><p>　　4）檢驗機床扭矩及功率 </p><p>　　由《切削用量簡明手冊》表2.20可查得f0.5 mm/r時，Mc＝76.81Nm。當nc＝272r/min時由《切削用量簡明手冊》表2.35可查得Mm＝144.2Nm。

36、</p><p>　　由《切削用量簡明手冊》表2.23查得Pc＝1.1 kw。Pe＝2.6×0.81＝7.76 kw。</p><p>　　因為McMm，PcPe，故所選切削用量可用。</p><p>　　f＝0.48mm/r ，n＝nc＝272r/min。Vc＝17m/min。</p><p><b>　　計算基本工時：

37、</b></p><p><b>　　tm＝</b></p><p>　　由《切削用量簡明手冊》表2.29查得入切量與超切量分別為10mm和10mm。故：</p><p>　　tm＝＝＝0.69 mim。</p><p>　　工序四：以花鍵中心孔和左端面為基準粗銑底槽18H11</p><

38、p>　　1、選擇與加工80×30平面同一規格的銑刀，同一銑床。</p><p>　　因為槽深為35 mm 故銑18H11槽時底邊留有5 mm的加工余量，精銑以達到圖紙所規定的表面粗糙度的要求故ap＝30 mm</p><p><b>　　2、切削用量的確定</b></p><p>　　由《機械加工工藝手冊》表2.1-96查得切削

39、速度為</p><p>　　V＝18～29 m/min </p><p>　　每齒進給量為fz＝0.063～0.102 mm/z取fz＝0.09 mm/z。則銑床主軸轉速為</p><p>　　n＝=358.3～577.2 r/min</p><p>　　根據機床說明書可取n＝460 r/min。則實際轉速為</p><p

40、>　　Vf＝fznz＝0.09×3×460</p><p>　?。?24.2 mm/min</p><p><b>　　3、切削加工工時</b></p><p>　　由《機械加工工藝手冊》表2.1-99查得</p><p><b>　?。?lt;/b></p>&l

41、t;p><b>　?。?.82 min</b></p><p>　　工序五：以花鍵中心孔為基準粗銑上頂面</p><p><b>　　背吃刀量的確定</b></p><p>　　因為切削余量較小故一次切削就可切除所有余量故a10=z=1.3mm。</p><p><b>　　進給量的

42、確定。</b></p><p>　　選用硬質合金端銑刀刀具材料為YG6銑刀直徑為8mm齒數為10，選用X5032，立式升降臺銑床，功率為7.5KW。由《實用機械加工工藝手冊》表11－92可查得每齒進給量fz＝0.14～0.24mm取fz＝0.2mm/z</p><p><b>　　銑削速度的確定。</b></p><p>　　由《實

43、用機械加工工藝手冊》表11-94可查得灰鑄鐵的硬度為150～225HBS，查得Vc=60~10m/min。則主軸轉速為n＝1000Vc/D＝238.8～437.9r/min 。Vf＝fzZn＝477.6～875.6r/mm。故取n＝300r/min ，Vf＝480mm/min。</p><p><b>　　切削工時：</b></p><p>　　由《切削用量簡明手冊》

44、表3.26可查得入切量及超切量Y+=12mm。故</p><p><b>　　t＝</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?.18mim。</b></p><p>　　工序七：以外圓為基準擴孔Φ22H12</p><p

45、><b>　　1、確定背吃刀量</b></p><p>　　由《切削用量簡明手冊》查得背吃刀量為2mm。</p><p><b>　　2、確定進給量</b></p><p>　　由《切削用量簡明手冊》查的f＝0.6～0.7mm/r。根據機床說明書取f＝

46、 0.62mm/r</p><p><b>　　3、計算切削速度</b></p><p>　?。?.7～8.5 m/min</p><p>　　由此可知主軸的的轉速為：</p><p>　　n＝82.5r/min</p><p>　　根據機床說明書取n＝140r

47、/min，則實際切削速度</p><p>　　v＝＝9.67 m/min</p><p><b>　　4、計算切削工時</b></p><p>　　由《切削用量簡明手冊》表2.5可查得Kv＝30～60，取Kv＝45。 </p><p>　　由《機械加工工藝手冊》表3.5.1查得tm＝，式中各參數：L=80mm，L1＝1.

48、707～2.107，取L1＝2mm。</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　tm＝0.8min</b></p><p>　　工序八：車倒角1.5X1.5</p><p>　　工序九：以花鍵孔中心線為基準粗銑上頂面</p><p><b>

49、;　　背吃刀量的確定</b></p><p>　　由《實用機械加工工藝手冊》表6-30查得半精銑的銑削用量為1mm ，即ap＝1mm。</p><p><b>　　進給量的確定</b></p><p>　　選用與粗銑刀同樣的刀具與機床，由《實用機械加工工藝手冊》表11-92要求表面粗糙度為3.2查得每轉進給量為0.5～1.0故取0.

50、5mm/r</p><p><b>　　銑削速度的確定</b></p><p>　　由《實用機械加工工藝手冊》查得銑削速度為60～110m/min則機床主軸轉速n＝1000Vc/D=238.8~437.9r/mim取n＝300r/min，則Vf＝150mm/min。</p><p><b>　　計算切削工時</b><

51、/p><p>　　由《切削用量簡明手冊》表3.26查得入切量和超切量Y+＝12mm。則</p><p><b>　　t＝</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?.61mim</b></p><p>　　工序十：以花鍵

52、孔中心線和左端為基準精銑底槽18H11</p><p>　　1、選取與粗銑18H11槽同一規格的銑刀，背吃刀量ap＝5 mm。</p><p><b>　　2、確定進給量</b></p><p>　　由《機械加工工藝手冊》表2.1-72查得每齒進給量為fz＝0.05～0.08 mm/z取fz＝0.06 mm/z。</p><

53、p>　　由《機械加工工藝手冊》表2.1-75查得后刀面最大磨損限度為0.22～0.25 mm。由表2.1-76查得銑刀壽命為T＝60 min</p><p><b>　　3、切削用量的確定</b></p><p>　　由《機械加工工藝手冊》表2.1-92查得V＝22 m/min，則主軸轉速</p><p>　　n＝=437.9 r/min

54、</p><p>　　根據機床的說明書確定主軸轉速為n＝460 r/min。</p><p>　　則Vf＝fznz＝82.8 mm/min</p><p>　　工序十一：1 鉆螺紋通孔2XΦ8</p><p><b>　　2 鉆Φ5圓錐孔</b></p><p><b>　　3 攻絲&l

55、t;/b></p><p>　?。ㄒ唬?鉆螺紋通孔2XΦ8</p><p><b>　　1、選擇切削用量</b></p><p>　　選擇高速鋼直柄麻花鉆直徑為Φ7，鉆頭形狀為雙錐修磨橫刃。由《切削用量簡明手冊》表2.7查得進給量f＝0.36～0.44mm/r，由《切削用量簡明手冊》表2.83和鉆頭允許的進給量確定進給量f＝0.86mm/

56、r。由《切削用量簡明手冊》表2.9機床進給機構所允許的鉆削進給量查得f＝1.6mm/r。故由Z525型立式鉆創說明書取f＝0.36mm/r。</p><p>　　2、確定鉆頭磨鈍標準及壽命</p><p>　　由《切削用量簡明手冊》表2.12查得磨鈍標準為0.5～0.8壽命為T＝35min。</p><p><b>　　3、確定切削速度</b>

57、</p><p>　　由《切削用量簡明手冊》表2.15查得切削速度為V＝18m/min。則主軸轉速為 </p><p>　　n＝＝818.9 r/min。</p><p>　　由Z525鉆床說明書由就近原則取n＝680 r/min。故實際切削速度為v＝14.9 m/min</p><p>　　4、校核機床扭矩及功率</p>&

58、lt;p>　　由《切削用量簡明手冊》表2.20查得</p><p>　　=420, =1 ＝0.8，=0.206, 2.0, =0.8</p><p>　?。?20×72×0.360.8×1</p><p><b>　?。?298.3 N</b></p><p>　　Mc＝0.20

59、6×72×0.360.8×1＝4.5 Nm</p><p>　　Pc＝＝0.32 KW </p><p>　　根據Z525機床說明書可知Mm=42.2 Nm, Pe=2.8*0.81=2.26 KW, Fmax=8830 N 由于上面所算出的的數據都小于機床的各個相應的參數，故機床符合要求。</p><p>　　5、計算鉆削加工

60、工時</p><p>　　由《切削用量簡明手冊》表2.29查得入切量和超切量y＋的值為6 mm。故</p><p>　　t＝＝ ＝0.07 min</p><p>　　因為表面存在倆加工孔故加工工時為T=2t＝0.14 min。</p><p><b>　?。ǘ?、攻M8螺紋</b></p><p&g

61、t;　　由《機械加工工藝手冊》表7.2-4選用M8細柄機用絲錐，在普通鉆床上攻絲。</p><p>　　由《機械加工工藝手冊》表7.2-13在普通鉆床上攻絲切削速度表查得Vc＝11～12 m/min。故鉆床主軸的轉速為：</p><p>　　我n＝＝437.9 ～477.7 r/min</p><p>　　由Z525的說明書的參數可取n＝392 r/min。故實際切

62、削速度為</p><p>　　Vc＝9.8 mm/min</p><p>　　攻螺紋機動實際的計算</p><p><b>　　我tm＝</b></p><p>　　其中：：工件螺紋的長度＝10 mm。</p><p>　?。航z錐切削長度＝22 mm。</p><p>　　

63、：攻螺紋是的超切量＝（2～3）P?。?。</p><p>　?。汗ヂ菁y是的轉速＝392 r/min。</p><p>　?。航z錐退出時的轉速＝680 r/min。</p><p><b>　　P:螺距。 </b></p><p><b>　　工序十二：拉花鍵</b></p><p

64、>　　由《機械加工工藝手冊》表4.1-42拉刀的齒開量查得矩形花鍵拉刀，工件材料鑄鐵的齒開量為0.04～0.1mm，取齒開量為0.06mm。拉削速度由《機械加工工藝手冊》表4.1－65查得表面粗糙度要切Ra＝1.25～2.5，拉削速度為級的花鍵拉削速度為</p><p>　　Vc＝4.5～3.5 m/min 取Vc＝3 m/min</p><p>　　拉削級別由《機械加工工藝手冊》表

65、4.1－66查得。</p><p><b>　　拉削加工工時</b></p><p><b>　　t＝</b></p><p>　　式中Zb為單面余量Zb ＝＝1.5 mm</p><p>　　L為拉削表明長度 L＝80 mm</p><p>　　為拉削系數，?。?.2<

66、;/p><p>　　K 考慮機床返回行程系數取 k＝1.4</p><p><b>　　v為拉削速度</b></p><p>　　fz為拉刀單面齒開量</p><p>　　z為拉刀同時工作齒數z＝L/P</p><p>　　P為拉刀齒距 P＝（1.25~1.5）＝1.35</p><

67、;p><b>　?。?2 mm</b></p><p>　　所以拉刀同時工作齒數為</p><p>　　z＝L/P=80/127</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　t＝</b></p><p><b>

68、　?。?.16 min</b></p><p><b>　　六.夾具的設計</b></p><p>　　夾具是一種能夠使工件按一定的技術要求準確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現代化的機械和儀器的制造業中，提高加工精度和生產率，降低制造成本，一直都是生產廠家所追求的目標。正確地設計并合理的使用夾具，是保證加工

69、質量和提高生產率，從而降低生產成本的重要技術環節之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。</p><p><b>　　6.1 夾具的選擇</b></p><p>　　為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。設計工序為鉆φ7mm孔、攻螺紋M8mm的專用機床夾具。這類夾具定位準確、裝卸工件迅速，但設計與制造的周期較長、費用較高。因此，主

70、要適用于產品相對穩定而產量較大的成批或大量生產。</p><p>　　6.2 定位方案的設計</p><p>　　6.2.1 夾具的設計思想</p><p>　　設計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構密封和防塵作用，使設計的夾具完全符合要求。</p><p>　　本夾具主要用來對2&

71、#215;M8mm的通孔進行加工，這個螺紋孔尺寸精度要求一般，需要先鉆出φ7mm孔，之后用絲錐攻螺紋M8mm。所以設計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產效率，降低勞動強度。</p><p>　　6.2.2 工件在夾具中的定位與夾緊</p><p>　　定位：一個帶鍵的長心軸限制4個自由度，在工件左端面用兩個支承釘限制一個自由度，在工件右端面用夾緊件限制一個自由度。這樣就限制了工件在空間六個

72、方向的活動性，使工件在空間占據了惟一確定的位置。</p><p>　　夾緊：在工件兩端用墊片和螺母實現螺旋夾緊。</p><p>　　6.3 夾具體的設計</p><p>　　6.3.1 定位基準的選擇</p><p>　　在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準，稱為定位基準。據《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件

73、的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。所以加工2×M8mm的通孔時，選取工件左端面和花鍵心軸的中心線為主定位基準。</p><p>　　6.3.2 定位誤差的分析</p><p>　　夾具的主要定位元件為一個面與兩個孔的定位，因為該定位元件的定位基準和工序基準均為內花鍵的軸線，只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度，所以不存在不重合誤差和基準位移誤差，基準重合△b=0

74、，△j=0。</p><p>　　6.4 導向元件的設計</p><p>　　加工2×M8mm的通孔選用立式鉆床，鉆床夾具的刀具導向元件為鉆套。鉆套的作用是確定刀具相對夾具定位元件的位置，并在加工中對鉆頭等孔加工刀具進行引導，防止刀具在加工中發生偏移。由于加工工序為先鉆φ7mm孔，之后用絲錐攻螺紋M8mm。所以選用快換鉆套和鉆套用襯套。相關計算如下：</p><

75、;p><b>　　1）鉆套高度H</b></p><p>　　鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、工件表面形狀等因素有關。鉆套高度H越大，刀具的導向性越好，但刀具與鉆套的摩擦越大，一般取H=(1～2.5)d，所以H=1.5×8mm=12mm。</p><p><b>　　2）排屑間隙h</b></p&

76、gt;<p>　　鉆套底部與工件間的距離h稱為排屑間隙。h值太小，切屑難以自由排出，使加工表面損壞；h值太大時，會降低鉆套對鉆頭的導向作用。加工鑄鐵時，h=(0.3～0.7)d，所以h=0.5×8mm=4mm。</p><p>　　6.5 夾緊元件的設計</p><p>　　在加工過程中，工件會受到切削力、慣性力、離心力等外力的作用，為了保證在這些外力作用下，工件仍

77、能在夾具中保持定位的正確位置，而不致發生位移或產生振動，一般在夾具結構中都必須設置一定的夾緊裝置，把工件壓緊夾牢在定位元件上。</p><p>　　該工件選用螺旋夾緊機構，查機械加工工藝手冊，夾緊力計算如下：，</p><p><b>　　----螺紋升角</b></p><p><b>　　----螺紋摩擦角</b>&l

78、t;/p><p>　　----螺母端面與工件之間摩擦系數</p><p><b>　　----螺桿中徑</b></p><p>　　則所需夾緊力=298N</p><p>　　6.6 夾具操作的簡要說明</p><p>　　此次設計的夾具夾緊原理為：通過花鍵孔軸線和撥叉左端面為定位基準，以鉆模板上的快

79、換鉆套和鉆套襯套引導刀具進行加工。夾緊時采用手動螺旋夾緊機構作為夾緊工件。同時為了保證定位基準的精度，采用十字墊圈。如前所述，在設計夾具時，應該考慮提高勞動生產率。為此，設計采用了快換裝置。攻螺紋時，取出快換鉆套和鉆套襯套，即可替換鉆套，進行攻螺紋加工。在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本夾具操作簡單，省時省力。</p><p><b>

80、　　7. 參考文獻</b></p><p>　　1、黃健求主編 《機械制造技術基礎》 機械工業出版社 2005.11</p><p>　　2、崇凱主編 《機械制造技術基礎課程設計指南》 化學工業出版社 2007.2</p><p>　　3、肖繼德、陳寧平主編 《機床夾具設計（第二版）》 機械工業出版社 2000.5</p>&l

81、t;p>　　4、秦國華、張衛紅主編 《機床夾具的現代設計方法》 航空工業出版社 2006.11</p><p>　　5、秦寶榮主編 《機床夾具設計》 中國建材工業出版社 1998.2</p><p>　　6、陳國香主編 《機械制造與模具制造工藝學》 清華大學出版社 2006.5</p><p>　　7、李彩霞主編 《機械精度設計與檢測技術》 上

82、海交通大學出版社 2006.1</p><p>　　8、方子良主編 《機械制造技術基礎》 上海交通大學出版社 2005.1 </p><p>　　9、孫志禮、冷興聚、魏延剛、曾海泉主編 《機械設計》東北大學出版社 2000.9 </p><p>　　10、孫麗媛主編 《機械制造工藝及專用夾具設計指導》 冶金工業出版社 2002.12</p>

83、<p>　　11、鄒青主編 《機械制造技術基礎課程設計指導教程》 機械工業出版社 2004.8</p><p><b>　　設計的感想與體會</b></p><p>　　為期一周的課程設計已經接近尾聲，回顧整個過程，經過老師和同學的幫助，還有自己不懈的努力，終于定時定量的完成了這次課程設計。課程設計作為《機械制造工藝學》課程的重要環節，使理論與實踐更加接近

84、，加深理論知識的理解，強化了生產實習中的感性認識。</p><p>　　本次課程設計主要經歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段運用了基準選擇、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、夾緊機構及零件結構設計等方面的知識。</p><p>　　通過此次設計，使我基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專

85、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。本設計還存在很多不足之處。一是由于本人對CAD和UG畫圖軟件的掌握還不夠熟練,在畫圖遇到復雜圖和難的地方時顯得力不從心，使圖不能達到預期設計出來的水平。二是本人對換檔叉結構和工作原理掌握的不夠熟練，在設計過程中不能全面地考慮問題，造成走許多彎路，設計速度緩慢，這些都需要進一步研究和進一步實踐來解決。</p><p>　　機械制造工藝是一門基礎課，對

86、學生而言，既要熟悉又因為涉及的類型較多而有一定的難度，在這樣一種大環境之下，要教好機械工藝，就要讓學生喜愛這門課，讓他們對機械產生興趣。否則學生對這門學科產生畏難情緒，不愿學，也無法學下去。為此，我采取了一些方法，就是多跟實際聯系和多講先進設備來調動學生的興趣，盡量找一些國外先進機床的加工時，生產制造等視頻與圖片，再加上我以前學習時怎樣去了解所學車床的故事，讓他們更了解機械，更喜歡學習機械工藝。因為只有把這門課學好，為以后的實習，工作打

87、下基礎，他們才能達到學有所成的目的，同時也會提高同學們的操作與應變的能力，這對數控類人員是很有好處。 </p><p>　　另外，備課是一個必不可少，十分重要的環節，備學生，又要備教法。備課不充分或者備得不好，會嚴重影響課堂氣氛和積極性，曾有一位前輩對我說：“備課備不好，倒不如不上課，否則就是白費心機?！蔽颐靼椎絺湔n的重要性，因此，每天我都花費大量的時間在備課之上，認認真真鉆研教材和教法，不滿意就不收工

88、。雖然辛苦，但事實證明是值得的。</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、解決問題創新設計的能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。本設計還存在很多不足之處。一是由于本人對CAD和UG畫圖軟件的掌握還不夠熟練,在畫圖遇到復雜圖和難的地方時顯得力不從心，使圖不能達到預期設計出來的水平。二是本人對撥叉結構和工作原理掌握的不夠熟練