CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計畢業(yè)設(shè)計1

ICA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計隨著科技的發(fā)展，機械制造行業(yè)已經(jīng)是我國技術(shù)進步和社會發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。無論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興的機械制造產(chǎn)業(yè)，都離不開形式各樣的機械制造設(shè)備。本次畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容主要內(nèi)容就是對CA6140機床撥叉的工藝規(guī)程制定和對其中孔及若干平面加工工序的夾具設(shè)計進行研究和探討。在工藝規(guī)程編制方面，主要通過仔細分析撥叉零件圖和相關(guān)技術(shù)要求，查閱零件相關(guān)資料，考慮了零件的工藝結(jié)構(gòu)要求、批量生產(chǎn)要求、經(jīng)濟性、可行性等多方面因素，最終安排工序，并完成加工，其中包括各道工序的加工方法，機床、刀具、夾具、輔具、量具的選擇，基準面的選取，定位和夾緊方案的擬定，并將其編入工序卡片，清晰明了的表達出了整個加工過程。另外，在專用夾具設(shè)計方面，主要對一孔、一平面的加工工序進行了夾具方案的分析，計算和最終完成設(shè)計任務(wù)。關(guān)鍵詞：撥叉；工藝路線；定位與夾緊；專用夾具設(shè)計CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計Withthedevelopmentofscienceandtechnology,machinerymanufacturingindustryofChinahasbeentechnologicalprogressandindustriesornewindustries,itisinseparablefromawiderangeofmachineryandequipment.Thisgraduationofcontentwhichisthestudyabouttheprotocoldevelopmentprocessandthefixturedesignoftheholeandsomeplaneprocessingprocedure.Intermsofprocessrules,primarilythroughacarefulanalysisoftheproductpartsandrelatedtechnicalrequirements,checkthepartsrelevantinformationconsideredpartoftheprocessofstructuralrequirements,batch,andeconomics,feasibility,andmorefactors.Thefinalarrangementsfortheoperationstofinishprocessing,includingtheoperationsofprocessingmethod,machinetools,tooling,fixtures,assistivedevices,measurementapparatusselection,selectdatum,positioningandclampauthoring,andprocesscard,clarityofexpressionoutthewholeprocessingprocedure.Inaddition,infixturedesign,themaindesignaboutahole,aflatandagroovemachiningprocesshasbeenanalysised,computationandfinallytocompletethedesKeywords:Plectrum;processroute;positioningCA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 I I 1.1夾具設(shè)計的意義 1.2夾具設(shè)計研究概述 21.2.1夾具的定義 21.2.2夾具發(fā)展概況 21.2.3夾具設(shè)計要解決的主要問題 31.3夾具的功能 41.4夾具組成 41.4.1夾具的基本組成部分 41.4.2夾具的其他組成部分 51.5夾具的分類 51.5.1按夾具的通用特性分類 51.5.2按夾具使用的機床分類 51.6夾具使用優(yōu)點 71.7夾具設(shè)計要求 71.7.1夾具設(shè)計基本要求 71.7.2生產(chǎn)對其提出的新要求 81.8夾具設(shè)計特點 81.9現(xiàn)代夾具的發(fā)展發(fā)向 9第2章工藝規(guī)程的編制 2.1.1零件的作用 2.1.2零件的工藝分析 2.2確定毛坯的制造形式 2.3基面的選擇 CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計2.4制定工藝路 2.5選擇加工設(shè)備及刀具、夾具、量具 2.6機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 2.7確立切削用量及基本工時 第3章夾具設(shè)計 3.1工序30的夾具設(shè)計 3.1.1問題的提出 3.1.2夾具設(shè)計 3.1.3定位誤差的分析 3.1.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明 3.2工序50的夾具設(shè)計 3.2.1問題的提出 3.2.3定位誤差的分析 3.2.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明 3.3工序70的夾具設(shè)計 3.3.1問題的提出 3.3.2夾具設(shè)計 3.3.3定位誤差的分析 3.3.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明 第4章機床夾具優(yōu)化設(shè)計及經(jīng)濟效益 4.1優(yōu)化設(shè)計分析 4.1.1成組夾具成本 4.1.2優(yōu)化設(shè)計的現(xiàn)實意義 4.2機床夾具柔性化 4.3機床夾具經(jīng)濟效益分析 參考文獻 VCA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計Abstract I 1.1Thesignificanceofthefixturedesign 1.2Fixturedesignresearchoverview 2 2 21.2.3Designofjigsandfixturestosolvethemainproblems 31.3Functionsoffi 3 41.4.1Thebasiccomponentsoffixtures 41.4.2Theothercomponentofthefixtures 41.5Fixtureofclassification 51.5.1Accordingtothecommoncharacteristicsofclassificationfixtures 1.5.2Themachinetoolusedbyfixtureclassification 1.6Usetheadvantagesoffixtures 61.7Designof 71.7.1Basicrequirementsforthedesignoffixtu 71.7.2Productiononhisproposednewrequirements 71.8Fixturedesigncharacteristics 1.9Developmentofmodernfixturessentto 9Chapter2Thecompilationofprocedures 2.1Partoftheanalysis 2.1.1Partoftherole 2.1.2PartsoftheProcessAnalysis 2.2Determinetheformofblankmanufacturing CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計2.3Thechoiceofbaselevel 2.4Developroute 2.5Selecttheprocessingmeasuringtools 2.7Establishmentofcuttingandbasicwork 3.1Fixturedesignofthethirdworkingprocedure 3.1.3Theanalysisofpositioningerror 3.1.4Fixturedesignandabriefdescriptionoftheoperation 3.2Fixturedesignofthefifthworkingprocedure 40 3.2.3Theanalysisofpositioningerror 3.2.4Fixturedesignandabriefdescriptionoftheoperation 3.3Fixturedesignoftheseventhworkingprocedure 3.3.1Problem 3.3.3Theanalysisofpositioningerror 3.3.4Fixturedesignandabriefdescriptionoftheoperation.47Chapter4Fixturedesignoptimization4.1OptimalDesignandAnalysis 4.1.1Groupfixturecosts 4.1.2Thepracticalsignificanceofdesignoptimization 4.2FlexibleMachineToolFixture 4.3EconomicAnalysisofjigsandfixtures Conclusion References 1CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，機械產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，其產(chǎn)品型號越來越多，質(zhì)量要求越來越高，更新周期越來越短，使機械制造工程飛速的發(fā)展。在機械加工過程中，夾具占有非常重要的地位。它可靠地保證了工件的加工精度，提高了加工效率，減輕了勞動的強度。夾具的設(shè)計過程中，應(yīng)深入生產(chǎn)實際，對工件的圖紙、工藝生產(chǎn)綱領(lǐng)等分析，精心調(diào)查研究，吸取國內(nèi)外的先進技術(shù)，制訂出合理的設(shè)計方案[1]。機械加工必須保證零件的加工質(zhì)量，達到設(shè)計圖紙規(guī)定的各項技術(shù)要求，同時還應(yīng)該具有較高的生產(chǎn)率和經(jīng)濟性。因此，機械加工工藝規(guī)程設(shè)計就是一項重要的工作。它要求設(shè)計者必須具有豐富的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和廣博的機械制造工藝基礎(chǔ)理論知識。在指定工藝規(guī)程時，應(yīng)根據(jù)零件的產(chǎn)量和現(xiàn)有的設(shè)備條件，綜合考慮加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求，經(jīng)過反復(fù)分析比較，確定最優(yōu)方案。1.1夾具設(shè)計的意義零件在工藝規(guī)程制定之后就要按工藝規(guī)程順序進行加工。加工中除了需要機床、刀具、量具之外，成批生產(chǎn)時還要用機床夾具。他們是機床和工件之間的連接裝置，使工件相對于機床或刀具獲得正機床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度，所以機床夾具設(shè)計是裝備設(shè)計中一項重要的工作，是加工過程中最活躍的因素之一[2]。因此，好的夾具設(shè)計可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴大機床的使用范圍，從而使產(chǎn)品生產(chǎn)在保證精度的前提下提高效率，降低成本。在當今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化要求下，滿足企業(yè)對夾具的設(shè)計制造的更高要2CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計CA6140車床撥叉銑、鉆等工序使用的專用夾具設(shè)計應(yīng)針對加工零件，應(yīng)達到結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡便、生產(chǎn)率高。所以對CA6140車床撥叉加工工藝及夾具設(shè)計，不但是我們對大學(xué)所學(xué)的知識的一個整合，而且是對結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝設(shè)計方面的一次訓(xùn)練。1.2夾具設(shè)計研究概述1.2.1夾具的定義夾具是一種裝夾工件的一種工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機械制造過程的切削加工，熱處理裝配，焊接和檢測等工藝過程中。在金屬切削機床工件是使用的夾具稱為機床夾具，在現(xiàn)代生產(chǎn)過程中，機床夾具不可缺少。它直接影響著加工的精度，勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品的制造成本等，故機床夾具的設(shè)計在企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計和制造以及生產(chǎn)技術(shù)裝備中占有極其主要的地位。機床夾具設(shè)計是一項重要的技術(shù)工件[3]。1.2.2夾具發(fā)展概況隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門類齊全的工藝裝備。改革開放以來，機械工業(yè)充分利用國內(nèi)外兩方面技術(shù)資源，有計劃的進行企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)走依靠科技進步的道路，使制造技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量以及經(jīng)濟效益有了很大的提高，為繁榮國內(nèi)市場，擴大出口創(chuàng)匯，推動國民經(jīng)濟的發(fā)展起了重要作夾具最早出現(xiàn)在1787年，至今經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段表現(xiàn)為夾具與人的結(jié)合。在工業(yè)發(fā)展初期。機械制造的精度較低，機械產(chǎn)品工件的制造質(zhì)量主要依賴勞動者個人的經(jīng)驗和手藝，而夾具僅僅作為加工工藝過程中的一種輔助工具；第二階段是隨著機床、汽車、飛機等制造業(yè)的發(fā)展，夾具的門類才逐步發(fā)展齊全。夾具的3CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計定位、夾緊、導(dǎo)向(或?qū)Φ?元件的結(jié)構(gòu)也日趨完善，逐漸發(fā)展成為系統(tǒng)的主要工藝裝備之一；第三階段，即近代由于世界科學(xué)技術(shù)的進步及社會生產(chǎn)力的迅速提高，夾具在系統(tǒng)中占據(jù)相當重要的地位。這一階段的主要特征表現(xiàn)為夾具與機床的緊密結(jié)合。我國的機械制造業(yè)經(jīng)過50多年，特別是近20年的發(fā)展，已形成了品種繁多、門類齊、布局合理的機械制造工業(yè)體系。許多科研院所、大專院校和企業(yè)研制出了一大批成套技術(shù)裝備和多種高精尖產(chǎn)品，有些已接近或達到國際先進水平?，F(xiàn)代機床夾具的發(fā)展為了適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)向高、精，尖方向發(fā)展的需要和多品種、中小批生產(chǎn)的特點，機床夾具的主要發(fā)展方向表現(xiàn)為精密化[4]。目前中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，以前的我國制造業(yè)普遍使用剛性專機加工各種各樣的零部件，導(dǎo)致改型和生產(chǎn)個零部件周期較長。隨著我國制造業(yè)發(fā)展和各種各種零件的需求與日俱增，加工設(shè)備和工藝也向著柔性化的方向轉(zhuǎn)變。目前，除了在生產(chǎn)流水線、自動線配置相應(yīng)的高效、自動化夾具外，在數(shù)控機床上，尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動裝夾工件的夾具以及自動更換夾具的裝置，充分發(fā)揮了數(shù)控機床的效率。為適應(yīng)現(xiàn)代機械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要，擴大夾具的柔性化程度，改變專用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu)，發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu)，將是當前夾具發(fā)展的主要方向，使機械產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，品種型號越來越多.質(zhì)量越來越高，更新周期越來越短[5]。1.2.3夾具設(shè)計要解決的主要問題夾具設(shè)計最關(guān)鍵是要求對工件定位正確，且滿足定位精度要求。首先得了解影響定位精度的因素，然后采取措施解決具體的問題。如定位基準與定位元件的配合狀況和影響定位精度，那么可以提高夾具的制造精度，減小配合間隙就能提高夾具在機床上的定位精度。除此之外，選擇夾具的類型與結(jié)構(gòu)型式必須與零件生產(chǎn)批量大小相適應(yīng)，夾具結(jié)構(gòu)與零部件應(yīng)具有足夠的剛度和強度，從而保證夾4CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計具操作方便、夾緊可靠、使用安全、并有合理的裝卸空間[6]。1.3夾具的功能機床夾具的主要功能是定位和加緊。定位是確定工件在夾具中占有正確位置的過程。通過工件定位基準面與夾具定位元件的定位面接觸或配合實現(xiàn)的，而夾緊則是工件定位后將其固定，使其在加工過程中保持定位位置不變的操作。機床夾具的特殊功能是對刀和導(dǎo)向，通過調(diào)整工件切削刃相對工件或夾具的正確位置。而導(dǎo)向則是如鉆床夾具中的鉆模板和鉆套，能迅速的確定鉆頭的位置，并引導(dǎo)其進行鉆削。機床夾具能夠降低對操作工人的技術(shù)要求和工人的勞動強度。由于多數(shù)專用夾具的夾緊裝置只需廠人操縱按鈕、手柄即可實現(xiàn)對工這在很大程度上減少了工人找正和調(diào)整工件的時間與難1.4夾具組成雖然各類機床夾具的結(jié)構(gòu)有所不同但按主要功能加以分析。機床夾具的基本組成部分是定位元件，夾緊裝置和夾具體三個部分，這也好似夾具體的主要內(nèi)容。定位元件是夾具的主要功能元件之一,通常當工件定位基準面的形狀確定后，定位元件的結(jié)構(gòu)也就確定了。夾緊裝置也是夾具的主要元件之一，一般鉸鏈壓板、螺釘、夾緊裝置等。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。5CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計1.4.2夾具的其他組成部分1.連接元件根據(jù)機床的工作特點，夾具在機床上的安裝。連接常有的兩種方式：一種是安裝在機床工作臺上，另一種是安裝在機床主軸上，連接元件用于確定夾具本身在機床上的位置。2.對刀與導(dǎo)向裝置對刀裝置常見在銑床夾具中，用以對刀塊。調(diào)銑刀對刀前的位置，對刀時，銑刀不能與對刀塊直接相連，以免碰傷銑刀的切削刃和對刀塊工作表面。導(dǎo)向裝置鉆模板、鉆套、鏜模的鏜模支架。鏜套，它們能確定刀具的位置，并引導(dǎo)刀具進行切削。3.其他元件和裝置根據(jù)加工的需要，有些夾具分別采用分度裝夾，靠模裝置上下料加工工藝機器人等[8]。1.5夾具的分類1.5.1按夾具的通用特性分類這是一種基本的分類方法，主要反應(yīng)夾具在不同生產(chǎn)類型中的通用特性，故也是選擇夾具主要依據(jù)。目前，我國常用的夾具有通用夾具、專用夾具和自動化生產(chǎn)夾具等五大類。1.5.2按夾具使用的機床分類這是專用夾具設(shè)計使用的分類方法，如車床、銑床、刨床、鉆床、數(shù)控車床等夾具，如圖1-1,1-2,1-3所示：6CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計圖1-3工裝夾具設(shè)計專用夾具時機床的類別、組別、型別主要參數(shù)均以確定。它們不同點是機床切削成型運動不同、故夾具與機床的連接方式不同它們的加工精度要求也各不相同[9]。7CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計1.6夾具使用優(yōu)點夾具的使用一般包括兩個過程，其一是夾具本身在機床上的安裝和調(diào)整，其二是被加工工件在夾具中的安裝。加工過程中，工件與刀具的相對位置容易得到保證，并且不受各種主觀因素的影響，因而工件的加工精度穩(wěn)定可靠。1.所保證加工精度用夾具裝夾工件時工件相對刀具及機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。2.提高勞動生產(chǎn)率使用夾具裝夾工件方便、快速工件不需劃線找正，可顯著的減少輔助工時，提高勞動生產(chǎn)率，工件在夾具裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動生產(chǎn)率，可使用多工位夾具，并可采用高小夾緊機構(gòu)，進一步提高勞動生產(chǎn)率。3.能擴大機床的使用范圍4.能降低成本在批量生產(chǎn)后使用夾具后，由于勞動生產(chǎn)率的提高，使用技術(shù)等級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攤在一批工件上，沒個工件制造的成本是極少的，遠遠小于由于提高勞動生產(chǎn)率而降低的成本，元件批量越大使用夾具所取得的經(jīng)濟效應(yīng)就越大。5.改善工人的勞動條件用夾具裝夾工件方便、省力、安全[10]。1.7夾具設(shè)計要求設(shè)計夾具時，應(yīng)滿足下列四項基本要求：1.保證工件的加工精度。8CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計2.保證工人的造作安全。3.達到加工的造作生產(chǎn)率要求。4.滿足夾具一定的使用壽命和經(jīng)濟效應(yīng)。1.7.2生產(chǎn)對其提出的新要求現(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)市場激烈競爭，現(xiàn)代生產(chǎn)對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)準備周期。2.能裝夾一組相似性特征的工件。3.用于精密加工的高精度的機床。4.適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型技術(shù)。5.采用液壓汞站等為動力源的高效夾緊裝置，進一步提高勞1.8夾具設(shè)計特點機床夾具設(shè)計與其他裝備設(shè)計比較有較大的差別，主要表現(xiàn)在以下五個方面：1.要有較短的設(shè)計和制造周期，一般沒有條件對夾具進行原理性實驗和復(fù)雜的計算工作。2.夾具的精度一般比工件的精度變了三倍。3.夾具在一般情況下是單體制造的，重復(fù)制造的機會通常要求夾具在投產(chǎn)時一次成功。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。5.夾具的社會協(xié)作制造條件較差，特別是商品化的元件較少，設(shè)計者要熟悉夾具的制造方法，以滿足設(shè)計的工藝要求。9CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計1.9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、標準化等四個方面。隨著機械產(chǎn)品精度的日益提高，精密化夾具勢必也相應(yīng)提高。高效化夾具主要用來減少工件加工的機動時的和輔助時的，以提高勞動生產(chǎn)率，減少工人勞動強度。夾具的柔性化與機床的柔性化相似，它是通過調(diào)組合等方式，以適應(yīng)工藝可變因素的能力[121。夾具的標準化與通用化是相互聯(lián)系的兩個方面。在制造典型夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先進行夾具元件和部件的通用化，建立典型尺寸系列或變型，以減少功能用途相近的夾具元件。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準化階段是通用化的深入并為工作圖的審查創(chuàng)造了良好CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計第2章工藝規(guī)程的編制2.1零件的分析2.1.1零件的作用題目給的是CA6140車床主軸箱撥叉的工藝規(guī)程編制和夾具設(shè)計。CA6140車床的撥叉位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)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[14]。零件圖如圖2-1所示：圖2-1撥叉零件圖CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪實現(xiàn)變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。2.1.2零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[15]表2-3鑄件制造方法選取金屬型鑄造方法，由參考文獻[16]表2.2-4灰鑄鐵件的硬度分級可知灰鑄鐵的硬度為190~210HBS,具有較高的強度和耐磨性，適于承受較大應(yīng)力和耐磨性的要求。CA6140車床撥叉有多處加工面，其中有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：孔為中心的加工表面表面，其中主要加工表面為φ250002mm通孔，其粗糙度要求為1.6。2.以φ5504mm孔為中心的加工表面面。其中φ5504mm內(nèi)孔的粗糙度要求為3.2,φ75mm的兩端面有垂直度0.1的要求。3.將兩件銑斷這一組加工表面包括：銑斷面的粗糙度要求為6.3。4.銑160l2mm的槽CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計這一組加工表面包括：此槽端面的粗糙度要求為3.2,槽的底面的粗糙度要求為6.3。5.銑φ40mm外圓柱面上的平臺這一組加工表面包括：粗糙度要求6.3,其余為尺寸要求，精度不高。該零件加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：mm孔的中心與φ5504mm孔的中心有位置要求C、D兩端面之間相對于的φ25002mm的孔內(nèi)表面有垂直度公差為0.1。由以上分析：對于以上加工表面，根據(jù)加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度，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。2.2確定毛坯的制造形式根據(jù)零件的材料和形狀確定毛坯為鑄件，考慮零件在機床運行過程中可以承受較大載荷和沖擊載荷，且零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，采用金屬型鑄造的方法來加工，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件的工作可靠。這樣不但提高生產(chǎn)率，而且可以保證零件的加工精度。毛坯零件圖如圖2-2所示：CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計毛坯的鑄造方法：選用金屬型造型的方法。毛坯的熱處理：熱處理工序在工藝過程中的安排是否恰當，是影響零件加工質(zhì)量和材料使用性能的重要因素。熱處理的方法、次數(shù)和在工藝過程中的位置，根據(jù)材料和熱處理的目的而定。本次加工中熱處理為預(yù)備熱處理安排在機械加工之前，采用正火、調(diào)質(zhì)處理來改善材料的加工性能。此外，為了消除殘余應(yīng)力，鑄造后應(yīng)安排人工時效。2.3基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x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，過程中會問題百出，甚至?xí)斐纱笈鷱U品，使生產(chǎn)無法正常運行。1.粗基準的選擇對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準[17]。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)以撥叉的底面和φ40mm的外圓表面為粗基準，利用V型塊夾緊達到完全定位，然后進行鉆φ55mm孔的加工。2.精基準的選擇CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計為了保證定位基準和加工工藝基準重合，所以選擇零件的φ25mm圓表面為精基準，并且以“基準重合”和“基準統(tǒng)一”為原則，來保證加工精度和裝夾準確方便。2.4制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1.工藝路線方案一工序一：鑄造毛坯工序二：將兩件銑斷工序三：鉆、擴、鉸、精鉸φ25mm孔工序四：粗車、半精車、精車φ55mm孔工序五：粗銑、精銑C、D面保證垂直度誤差不大于0.1工序七：銑16mm的槽，垂直度誤差不大于0.08工序八：銑φ40mm外圓上的平臺工序九：檢驗入庫上面的工序加工不太合理，因為如果先將兩件銑斷，破壞了零件的整體性，這樣就達不到兩個孔之間的位置要求，影響整個工件的加工要求，從而降低了零件的使用價值。由此得出下面一個方案。2.工藝路線方案二工序一：鑄造毛坯工序二：以底平面D面為粗基準，用V型塊定位，粗車、半精車、精車φ5504mm孔，使其達到精度要求圓柱外表面為基準，用V型塊定位，并以工序四：將兩件銑斷的內(nèi)孔為精基準，以定位擋銷和一壓板實現(xiàn)定位，進行C、D兩面的粗銑、精銑加工，兩面滿足垂直度誤差不大于0.1的內(nèi)孔為精基準，以D面和一輔助支撐實現(xiàn)定位，進行B面的粗銑加工工序七：以φ25002mm的內(nèi)孔為精基準，銑16012mm的槽，保證槽的側(cè)面相對于孔的垂直度誤差是0.08的內(nèi)孔為精基準，銑φ40mm外圓上的平臺工序九：去除毛刺工序十：檢驗入庫比較兩種工序加工方案，考慮到加工的合理性及精度的要求，我們選擇方案二的設(shè)計。由于生產(chǎn)類型為中批，故加工機床設(shè)備等以通用機床為主，其生產(chǎn)方式以通用機床加專用夾具為主，工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均有人工完成。根據(jù)加工零件的具體工序，滿足加工需求，根據(jù)文獻[15]選擇以下機床、刀具和量具：CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計鉆、擴、鉸孔均采用立式鉆床Z550;車內(nèi)孔時采用臥式車床C620-1。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。3.刀具的選擇銑上下表面時采用硬質(zhì)合金端銑刀，可以保證加工零件的精度銑槽時采用直柄立銑刀；銑斷時采用銑斷銑刀；鉆孔時采用高速鋼錐柄麻花鉆；擴孔時采用高速鋼錐柄擴孔鉆；鉸孔時采用硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀；車孔時采用YG6硬質(zhì)合金車刀。4.量具的選擇極限量規(guī)或塞規(guī)、對角度尺寸采用專用夾具保證，其它尺寸采用通用量具即可。2.6機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定CA6140車床撥叉零件材料為HT200,硬度190～210HBS,抗拉強度σ≥195MP,生產(chǎn)類型為中批量，鑄造毛坯。由文獻[18]表2—17灰鑄鐵鑄件預(yù)計的力學(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)零件圖計算輪廓尺寸，長315mm,寬75mm,高80mm,故最大輪廓尺寸為315mm。(2)選取公差等級CT由文獻[15]表5-1大批量生產(chǎn)的毛坯鑄件的公差等級得鑄造方法按金屬型鑄造、鑄件材料按灰鑄鐵，得公差等級CT范圍8~10級，CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(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CT,由表5-3鑄件尺寸公差[15]得：公差帶相對于基本尺寸對稱分布。(4)求機械加工余量等級由文獻[15]表5-5毛坯鑄件典型的機械加工余量等級得鑄造方法按金屬型鑄造、鑄件材料按灰鑄鐵，得機械加工余量等級范圍D~F級，取為F級。(5)求RMA(要求的機械加工余量)對所有加工表面取同一個數(shù)值，由文獻[15]表5-4要求的鑄件機械加工余量(RMA)得最大輪廓尺寸為315mm、機械加工余量等級(6)求毛坯基本尺寸為方便加工，鍵槽處鑄成實心。C面、D面屬雙側(cè)加工，應(yīng)由文獻[15]式(5-2)求出，即R=F+2RMA+CT/2=12+2×2.5+2.2/2=18.1mmB面為單側(cè)加工，毛坯基本尺寸由文獻[15]式(5-1)求出，即R=F+RMA+CT/2=80+2.5+3.2/2=84.1mmφ25mm孔屬內(nèi)腔加工，應(yīng)由文獻[15]式(5-3)求出，即R=F-2RMA-CT/2=25-2×2.5-2.6/2=18.7mmφ55mm孔屬內(nèi)腔加工，應(yīng)由文獻[15]式(5-3)求出，即R=F-2RMA-CT/2=55-2×2.5-2.8/2=48.6mm式中R--毛坯基本尺寸；F--毛坯的鑄件輪廓尺寸；RMA--要求的機械加工余量；CT--公差等級。撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見如下表2-1表2-1撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量B面加工面基本尺寸鑄件尺寸公差—CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計機械加工余量等級FFFF01.C面、D面的加工余量為6.1mm(為雙邊加工)查文獻[15]表5-49平面精加工余量得精加工余量1mm,故粗加工余量為Z=4.1mm,則單邊加工余量為Z=2.05mm。2.B面的單邊總加工余量為Z=4.1mm查文獻[15]表5-49平面精加工余量得精加工余量故粗加工余量3.內(nèi)孔(φ25mm的孔已鑄成φ18.7mm的孔)查文獻[15]表5-42基孔制7、8、9級(H7、H8、H9)孔的加工余量得工序尺寸加工余量：鉆孔至φ23mm余量為4.3mm;擴孔至φ24.8mm余量為1.8mm;粗鉸孔至φ24.94mm余量為0.14mm;精鉸孔至φ25mm余量為0.06mm。4.內(nèi)孔φ55mm孔(φ55mm的孔已先鑄初φ45mm的孔)查文獻[15]表5-42基孔制7、8、9級(H7、H8、H9)孔的加工粗車φ45mm的孔至φ51mm余量為6mm;半精車φ51mm孔至φ53.8mm余量為2.8mm;精車至φ55mm余量為1.2mm。由文獻[15]表5-41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+0.18～+0.27mm,半精銑后公差為+0.11mm。工序尺寸加工余量：粗銑至11.5mm;半精銑至14.5mm余量為3mm;精銑至16mm余量為1.5mm。工序一：鑄造毛坯。工序二：底平面B為粗基準，粗車、半精車、精車φ55mm的孔，使其粗糙度達到3.2(已鑄成φ45mm)。1.粗車φ45mm的孔至φ51mm(1)選擇主軸轉(zhuǎn)速選擇C620-1車床，正轉(zhuǎn)n=10~1400r/min,反轉(zhuǎn)n=14~1580r/min;縱向f=0.028~6.33mm/r,橫向f=0.014~3.16mm/r。(2)選擇進給量決定進給量，由文獻[15]表5-57臥式車床刀架進給量得：f=0.028~6.33mm/r,取f=1.59mm/r(3)計算切削速度由文獻[15]表2-8車削時切削速度的計算公式得：式中使用壽命T=60min;c,=158;x,=0.15;y,=0.40;m=0.2由文獻[15]表2-9車削過程中使用條件改變時的修正系數(shù)得k,=1.0由文獻[15]表5-56臥式車床主軸轉(zhuǎn)速得轉(zhuǎn)速n=305r/min則實際切削速度(4)計算基本工時L——刀具或工作臺行程長度，mm;n——機床主軸轉(zhuǎn)速，r/min;f——主軸每轉(zhuǎn)刀具的進給量，mm/r。2.半精車φ51mm的孔至φ53.8mm,切削余量為2.8mm(1)確定背吃刀量a,=2.8mm。(2)確定進給量、計算切削速度由文獻[15]表5-121用YG6硬質(zhì)合金車刀車削灰鑄鐵時的得：v=90m/min,f=0.42mm/r。采用C620-1臥式車床，由文獻[15]表5-56臥式車床的主軸轉(zhuǎn)速得主軸轉(zhuǎn)速n=480r/min則實際切削速度(3)計算基本工時由文獻[15]表2-24車削和鏜削機動時間計算公式得：車孔切削工時的計算時間為：l?——刀具的切出長度，mm;則所以CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計3.精車φ53.8mm的孔至φ554mm,粗糙度為3.2(1)確定背吃刀量a,=1.2mm。(2)確定進給量、計算切削速度由文獻[15]表5-121用YG6硬質(zhì)合金車刀車削灰鑄鐵時的得：v=90m/min,f=0.56mm/r。采用C620-1臥式車床，由文獻[15]表5-56臥式車床的主軸轉(zhuǎn)速得主軸轉(zhuǎn)速n=480r/min則實際切削速度(3)計算基本工時由文獻[15]表2-24車削和鏜削機動時間計算公式得：鏜孔切削工時的計算時間為：則CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計工序三：鉆、擴、粗鉸、精鉸φ25mm的孔，使其達到精度要求鉆頭直徑為φ23mm,由文獻[15]表5-127高速鋼鉆頭鉆孔時的進給量查得進給量范圍為0.78—0.96mm/r,取進給量f=0.81mm/r,由文獻[15]表5-64立式鉆床型號與主要技術(shù)參數(shù)(2)確定鉆頭的磨鈍標準及壽命由文獻[15]表5-130鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及壽命查得由文獻[15]表2-13鉆、擴和鉸孔時切削速度的計算公式得：式中T=75min;C,=11.1;z,=0.25;x,=0;y,=0.4;m=0.1由文獻[15]表2—14鉆、擴及鉸孔時使用條件改變時切削速度的修正系數(shù)得k,=1.2取V=18m/min由文獻[15]表5—65立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=250r/min所以，實際切削速度(4)檢驗機床扭矩及功率由文獻[15]表2—15鉆孔時軸向力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算公式得M?=Cμd?“f3Wkf—鉆削時的進給量；k切削力的修正系數(shù)；Cy=0.206;d?=23;f=0.81;ky=1;zM=2.0;yM=0.8。所以M=0.206×232?×0.810?×1=0.206×529×0.84×1=91.54N·m由文獻[15]表5—68立式鉆床主軸各級轉(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/N·m得M=284.5N·mM≤MP≤P。所以，所選的切削用量符合要求。(5)計算基本工時2.擴φ23mm的孔至φ24.8mm(1)確定背吃刀量為(2)確定進給量，由文獻[15]表5—128高速鋼和硬質(zhì)合金擴孔鉆擴孔時的進給量得進給量f=1.0~1.2mm/r,所以取f=1.196mm/r。(3)計算切削速度由文獻[15]表3—54擴孔相較鉆孔的選取方法得擴孔速度為鉆孔速度的故取由此算出轉(zhuǎn)速按機床實際轉(zhuǎn)速，取則實際切削速度(4)計算基本工時n=125r/min3.粗鉸φ24.8mm孔至φ24.94mm(1)確定背吃刀量CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(2)確定進給量由文獻[15]表5—128高速鋼和硬質(zhì)合金擴孔鉆擴孔時的進給量得進給量f=0.3～0.5mm/r,所以取f=0.36mm/r。(3)計算切削速度由文獻[15]表2—13鉆、擴和鉸孔時切削速度的計算公式得：由文獻[15]表5—130鉆頭、擴孔鉆和鉸刀的磨鈍標準及壽命得鉆頭后刀面最大磨損量為0.6~0.8mm,取0.6mm,壽命T=75min。由文獻[15]表2—14鉆、擴及鉸孔是使用條件改變時切削速度的修正系數(shù)得k,=1所以由文獻[15]表5—65立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=185r/min所以，實際切削速度(4)計算基本工時CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計由文獻[15]表2-27鉸圓柱孔的超出長度l?得：l?=2mm4.精鉸φ24.94mm孔至φ2500mm(1)確定背吃刀量a,=0.06mm。由文獻[15]表5—136硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔時的切削用量(2)確定進給量由文獻[15]表5—128高速鋼和硬質(zhì)合金擴孔鉆擴孔時的進給量得進給量f=0.9～1.4mm/r,所以取f=0.9mm/r(3)由文獻[15]表5-131高速鋼鉆頭鉆碳鋼及合金鋼時的切削V=12m/min由文獻[15]表5—56立式鉆床主軸轉(zhuǎn)速取轉(zhuǎn)速n=185r/min所以，實際切削速度(4)計算基本工時由文獻[15]表2-27鉸圓柱孔的超出長度l?得l?=13mmCA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計工序四：將兩件銑斷(1)進給量的確定由文獻[15]表5—98銑刀直徑選用切斷刀，銑刀直徑應(yīng)小于立式升降臺銑床。功率為7.5kw,由文獻[15]表5-145高速鋼立銑刀、角銑刀、半圓銑刀、切槽銑刀、和切斷銑刀加工鋼時的進給量得每齒進給量f?(2)銑削速度的確定由文獻[15]表2-17銑削時切削速度的計算公式得：式中c,=10.5;q=0.2;x,=0.2;y,=0.4;u,=0.5;p,=0.1;m=0.15由文獻[15]表5-72立式銑床主軸轉(zhuǎn)速及文獻[15]表5-98銑刀直n=150r/min切削速度(3)切削工時v,=0.02×6×150=18m/min。由文獻[15]表5-73立式銑床工作臺進給量得f=126mm/min由文獻[15]表5—98銑刀直徑選擇取直徑80mm,齒數(shù)為6?？蛇x用X52K立式升降臺銑床，功率為7.5kw,由文獻[15]表5-146硬質(zhì)合金進給量由文獻[15]表2-17銑削時切削速度的計算公式及表5-98銑刀直徑選擇和表5-72立式銑床主軸轉(zhuǎn)速得：取立式銑床主軸轉(zhuǎn)速n=118r/min,則切削速度f=vf=0.2×6×118=141.6m/minCA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計由文獻[15]表5-73立式銑床工作臺進給量取f=126mm/minT=2T;=2.76min(1)背吃刀量的確定由文獻[15]表5-49平面精加工余量得：半精加工銑削用量為(2)進給量的確定選用硬質(zhì)合金端銑刀，材料為YG6。端銑刀直徑應(yīng)小于80mm,由文獻[15]表5-144高速鋼端銑刀、圓柱銑刀、盤銑刀加工時的進給量取表面粗糙度為3.2,表5-146硬質(zhì)合金面銑刀、圓柱銑刀和圓盤銑刀加工平面和凸臺時的進給量得每齒進給量f=0.14~0.24mm/z(3)銑削速度的確定由文獻[15]表2-17銑削時切削速度的計算公式及表5-98銑刀直徑選擇和表5-72立式銑床主軸轉(zhuǎn)速得：式中c,=245;q=0.2;x,=0.15;y,0.35;u,=0.2;p,=0;m=0.32。取立式銑床主軸轉(zhuǎn)速n=150r/min,則切削速度vf=0.2×6×150=180m/min(5)切削工時T=2T,=2.76min(1)背吃刀量的確定因為切削余量較小，故一次切削就可切除全部加工余量，則(2)進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[15]表5—98銑刀直徑選擇60mm,齒數(shù)為6?？蛇x用X52K立式升降臺銑床，功率為7.5kw,由文獻[15]表5-146硬質(zhì)合金面銑刀、圓柱銑刀和圓盤銑刀加工平面和凸臺時的進給量得每齒進給量f=0.14-0.24mm/z,取f,=0.2mm/z(3)銑削速度的確定由文獻[15]表2-17銑削時切削速度的計算公式及表5-98銑刀直徑選擇和表5-72立式銑床主軸轉(zhuǎn)速得：式中c,=245;q=0.2;x,=0取立式銑床主軸轉(zhuǎn)速n=118r/min,則切削速度(4)切削工時f=vf=0.2×6×118=141.6m/min由文獻[15]表5-73立式銑床工作臺進給量取fw=126mm/minL,=1mm工序七：粗銑、半精銑16012mm的槽，使其達到精度要求1.粗銑12mm的槽，粗加工后，公差為+0.18~+0.27(1)選擇機床刀具選擇立式銑床X52K,直柄立銑刀(2)切削用量由文獻[15]表5-145高速鋼立銑刀、角銑刀、半圓銑刀、切槽銑刀和切斷銑刀加工時的進給量得進給量f為任意，取由文獻[15]表5-148銑刀磨鈍標準取銑刀磨鈍標準最大磨鈍限度粗加工時為1.0~1.2,粗加工時為0.3~0.5。CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計槽寬16mm,槽深10~25mm,v。=14m/min,n=279r/min,v,=88m/min。(3)計算基本工時·T=t?+t?=0.81+0.78=1.59min本道工序精銑槽之前已進行了粗銑和半精銑工步，此工序精銑槽必須滿足各種技術(shù)要求包括：槽寬16H11,槽深8H12,槽兩側(cè)粗糙度為3.2,槽底面粗糙度為6.3。查文獻[15]表8銑刀參數(shù)的選擇取國家標準GB1118,D=160mm,d=40mm,L=16mm,齒數(shù)z=24由文獻[15]表5-145高速鋼立銑刀、角銑刀、半圓銑刀、切槽銑刀和切斷銑刀加工時的進給量得銑削寬度為16mm時，每齒進給量f?=0.67mm/r由文獻[15]表5-148銑刀磨鈍標準取銑刀磨鈍標準和耐用度，磨CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計鈍標準為0.20~0.25,由文獻[15]表5-149銑刀平均壽命取銑刀平均壽命T=60min。(3)切削速度由文獻[15]表2-17銑削時切削速度的計算公式得：式中修正系數(shù)k=1.0;c,=10.5;q=0.2;x,=0.2;y,0.4;u,=0.5;p,=0.1;m=0.15。代入上式，得(4)確定機床主軸轉(zhuǎn)速由文獻[15]表5-72立式銑床主軸轉(zhuǎn)速得主軸轉(zhuǎn)速為n=190r/min,則實際切削速度(5)計算切削工時由文獻[15]表5-73立式銑床工作臺進給量取fw=127mm/z工序八：粗銑半精銑φ40mm外圓上的平臺a=3mm,a=2mm。(2)確定進給量由文獻[15]表598銑刀由文獻[15]表5-146硬質(zhì)齒進給量由文獻[15]表2-17銑削時切削速度的計算公式及表5-徑選擇和表5-7立式銑床主軸轉(zhuǎn)速得：式中c,=24;q=0.;x,=0.1;y,0.3;u,=0.2;p,=0;m=0.32。取立式銑床主軸轉(zhuǎn)速n=150r/min,則切削速度nf=vf=0.2×6×150=180m/min(4)切削工時由文獻[15]表5-73立式銑床工作臺進給量取fw=126mm/minCA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計選用與粗銑刀同樣的刀具和機床，由文獻[15]表5-144高速鋼端銑刀、圓柱銑刀、盤銑刀加工時的進給量取：表面粗糙度為6.3,文獻[15]表5-146硬質(zhì)合金面銑刀、圓柱銑刀和圓盤銑刀加工平面和凸臺時的進給量得每齒進給量由文獻[15]表2-17銑削時切削速度的計算公式及表5-98銑刀直徑選擇和表5-72立式銑床主軸轉(zhuǎn)速得：取立式銑床主軸轉(zhuǎn)速n=190r/minvf=0.2×6×190=228m/min(4)切削工時由文獻[15]表5-73立式銑床工作臺進給量取fw=126mm/min工序九：去除毛刺工序十：檢驗入庫CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計第3章夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計夾具。本次夾具設(shè)計主要有三個，首先是對φ254002mm孔進行加工，其夾具為專用夾具，利用Z550立式升降臺鉆床，錐柄機用鉸刀，實孔的精鉸加工其粗糙度為1.6。其次是對C、D面進行加工，其夾具為專用夾具，利用X52K立式升降臺銑床，硬質(zhì)合金端銑刀，實現(xiàn)對C、D面的半精銑加工，其粗糙度要求為3.2;最后再完成16012mm槽的加工，其夾具為專用夾具，利用X52K立式升降臺銑床，三面刃銑刀，實現(xiàn)對16012mm槽的加工，使其達到精度要求。3.1工序30的夾具設(shè)計3.1.1問題的提出本夾具主要用來精鉸φ25002mm的孔，其粗糙度要求為1.6。由于孔的加工精度要求較高，因此，在本道工序加工時在考慮精度的前提下，還應(yīng)考慮到降低勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率。1.定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度，特別是位置精度因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。φ25002mm孔的夾具定位如圖3-1所示：此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。φ55404mm的孔已加工好，我們以φ55404mm的中心軸線和φ40mm的外圓為基準，采用V型塊和平面定位的辦法進行加工，設(shè)計相應(yīng)的夾具機構(gòu)。鉸刀材料為硬質(zhì)合金，利用手動加緊方式。2.切削力的計算刀具：硬質(zhì)合金機用鉸刀，尺寸為φ25mm。CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計軸向力：由文獻[15]表2—15鉆孔時軸向力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算則F=410×252×0.97?×1轉(zhuǎn)矩由文獻[15]表2—15鉆孔時軸向力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算公式M?=Cyd?°”f3Wk式中Cy=0.117;zy=2.2;yy=0.8;f=0.9mm/r;d?=25;ky=1.0。則M。=0.117×2522×0.9°8×1.0=0.117×1189.78×0.91×1.0功率由文獻[15]表2—15鉆孔時軸向力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算公式在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)k=k·k?·k?·k?式中k?為基本安全系數(shù)1.5;k?為加工性質(zhì)系數(shù)1.1;k?為刀具鈍化系數(shù)1.1;k?為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計3.夾緊機構(gòu)根據(jù)零件的定位方案，加工方法，生產(chǎn)要求，運用手動夾緊即可滿足條件。通過可調(diào)V型塊的移動夾緊，使工件達到制定的位置，既方便操作又提高了工作效率。手動夾緊是可靠的，可去除夾緊力的計算。3.1.3定位誤差的分析本夾具的主要定位面分別是底面和φ40mm的外圓表面，用平面和V型塊來實現(xiàn)定位作用。存在的誤差主要為鑄造加工的毛坯零件存在一定的尺寸誤差，可能會影響整體的加工精度，但通過定心夾緊機構(gòu)和微調(diào)機構(gòu)的設(shè)置可以相對的提高零件的精度，使其滿足加工要求。3.1.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明綜上所述，在夾具設(shè)計時，首先應(yīng)考慮到降低成本，方便加工。由于整個零件較小，加工時的鉆削力采用手動夾緊的固定方法即可滿足夾緊需要，夾具底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有確定的安裝位置，以利于加工。在裝夾時，先將工件在夾具體中完全定位，以底面和一V型塊實現(xiàn)固定，通過定心機構(gòu)實現(xiàn)裝夾，最后由微調(diào)機構(gòu)實現(xiàn)精調(diào)，以達到要求實現(xiàn)加工。設(shè)計的夾具體結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、容易加工零件，方便實現(xiàn)定位及夾緊。3.2工序50的夾具設(shè)計3.2.1問題的提出本夾具主要用來精銑C、D面，其粗糙度要求為3.2。由于面的CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計加工精度要求不高，因此，在本道工序加工時在考慮精度的前提下，還應(yīng)考慮到降低勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率。1.定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準選擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度，特別是位置精度面的夾具定位如圖3-2所示：圖3-2C、D面的夾具定位因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。φ25mm的內(nèi)孔已完成了加工，達到很高的精度，以其做定位面CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計可以保證加工要求。我們以φ25mm的內(nèi)孔為精基準，以一定位心軸實現(xiàn)定位夾緊，再加一定位銷實現(xiàn)六點定位。銑刀材料為硬質(zhì)合金，利用手動加緊方式。2.切削力的計算刀具：硬質(zhì)合金端銑刀，尺寸為φ80mm。圓周力由文獻[15]表2—18銑削時切削力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算公式中Cp=7900;xr=1.0;yr=0.75;ur=1.1;Wr=0.2;qr=1.3;f?=0.2mm/r;k=1.0;a.=75。轉(zhuǎn)矩由文獻[15]表2—18銑削時切削力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算公式功率由文獻[15]表2—18銑削時切削力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算公式則CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計式中k,為基本安全系數(shù)1.5;k?為加工性質(zhì)系數(shù)1.1;k?為刀具鈍化系數(shù)1.1;所以F=根據(jù)零件的定位方案，加工方法，生產(chǎn)要求，運用手動夾緊即可位置，采用壓板實現(xiàn)夾緊，既方便操作又提高了工作效率。并且手動夾緊是可靠的，可去除夾緊力的計算。本夾具的主要定位面是φ25mm孔的內(nèi)表面和一加在側(cè)面的定位銷來實現(xiàn)定位作用，并配以夾緊壓板，使定位安全可靠。本次設(shè)計夾具的工序尺寸公差為12-008mm,垂直度誤差為1.0,可加工滿足。3.2.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明綜上所述，在夾具設(shè)計時，首先應(yīng)考慮到降低成本，方便加工，采用手動夾緊的固定方法，夾具底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有確定的安裝位置，方便加工。在裝夾時，先將工件在夾具體中完全定位，以一定位心軸實現(xiàn)固定夾緊，并配以一定位擋銷，使其達到完全定位，此時用一夾緊壓便對刀，提高加工的精確性。設(shè)計的夾具體結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計容易實現(xiàn)零件的加工，方便實現(xiàn)定位及夾緊。3.3工序70的夾具設(shè)計3.3.1問題的提出本夾具主要用來精銑16012mm的槽，其側(cè)面的粗糙度要求為3.2,底面的粗糙度要求為6.3,相較于基準φ25002mm的內(nèi)孔有垂直度0.1的要求。由于槽的加工精度要求不是很高，因此，在本道工序加工時在考慮精度的前提下，還應(yīng)考慮到降低勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率。1.定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達不到零件的加工精度(特別是位置精度)要求。銑16012mm的槽的夾具定位如圖3-3所示：圖3-3銑16012mm的槽的夾具定位因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。φ25mm和φ55mm的內(nèi)孔已完成了加工，達到很高的精度，以其做定位面可以保證加工要求。我們以φ25mm的內(nèi)孔為精基準，以一定位銷定位夾緊，另外，在φ55mm處加一可調(diào)支撐實現(xiàn)六點定位，實現(xiàn)對零件的加工。銑刀材料為硬質(zhì)合金，利用手動加緊方式。刀具：直柄立銑刀，尺寸為φ16mm。圓周力由文獻[15]表2—18銑削時切削力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算式|得：k?=1.0;a?=16。CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計轉(zhuǎn)矩由文獻[15]表2—18銑削時切削力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算公式功率由文獻[15]表2—18銑削時切削力、轉(zhuǎn)矩及功率的計算公式式中Fe=27919;v。=9.55。則在計算切削力時，必須考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)k=k·k?·k?·k?式中k為基本安全系數(shù)1.5;k?為加工性質(zhì)系數(shù)1.1;k?為刀具鈍化系數(shù)1.1;k?為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。所以F=k·F=1.5×1.13×279.19=557.40N3.夾緊機構(gòu)根據(jù)零件的定位方案，加工方法，生產(chǎn)要求，運用手動夾緊即可滿足條件。通過定位銷實現(xiàn)定位夾緊并配以一可調(diào)動的定位支撐，CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計使工件達到設(shè)計的位置，既能準確的定位加工又方便操作、提高了工作效率。手動夾緊是可靠的，可去除夾緊力的計算。3.3.3定位誤差的分析本夾具的主要定位面是φ25mm孔的內(nèi)表面和一可調(diào)動的定位支撐實現(xiàn)定位作用。本次設(shè)計夾具的工序尺寸公差為16012mm,垂直度誤差為1.0,可加工滿足。3.3.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明綜上所述，在夾具設(shè)計時，首先應(yīng)考慮到降低成本，方便加工，采用手動夾緊的固定方法，夾具底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有確定的安裝位置，以利于加工。在裝夾時，先將工件在夾具體中完全定位，以一定位銷實現(xiàn)固定可調(diào)定位支撐，使其達到完全定位，對刀塊與銑削方便對刀，提高加工的精確性。設(shè)計的夾具體結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、容易完成零件的加工，方便實現(xiàn)定位及夾CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計第4章機床夾具優(yōu)化設(shè)計及經(jīng)濟效益現(xiàn)代夾具(如成組夾具、通用可調(diào)夾具、組合夾具)的結(jié)構(gòu)共性，大都由通用基體和可調(diào)、可換元件兩部分組成?？烧{(diào)、可換元件一般是隨夾具適用對象數(shù)的多少而變化的，因此，在現(xiàn)代夾具設(shè)計時，適用對象種數(shù)選擇得是否合理，將直接關(guān)系到可調(diào)、可換元件的數(shù)量和夾具的整體經(jīng)濟性[18]。4.1優(yōu)化設(shè)計分析這種優(yōu)化設(shè)計的特點是可以正確確定適用對象種數(shù)。根據(jù)優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果，對可調(diào)、可換元件和通用基體的結(jié)構(gòu)設(shè)計從成本比例的角度進行調(diào)整，從而使之滿足優(yōu)化設(shè)計，達到整體經(jīng)濟性的目的4.1.1成組夾具成本式中Ct——成組夾具上通用基體的成本，元；P——成組夾具上可調(diào)、可換元件平均單件成本，元/種；N——成組夾具適用零件種數(shù)，種；T——對整套夾具來說是一常數(shù)。PN則隨著N的增減而變化(其中P為常數(shù))。從成組夾具適用對象種數(shù)所分攤的夾具成本看，可以認為：適用對象在成組夾具滿負荷的范圍內(nèi)，對象種數(shù)愈多則夾具分攤到適用對象種數(shù)上的單位成本就愈低。從夾具上的可調(diào)、可換元件看，隨著夾具適用對象種數(shù)的增加，則夾具上的可調(diào)、可換元件也隨著增加，這時，可調(diào)、可換元件的設(shè)計、制造費用以及夾具的調(diào)整次數(shù)和調(diào)整、保管費用也隨之相應(yīng)CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計以上2個不同內(nèi)容有些矛盾的因素，從不同的角度影響著成組夾具的經(jīng)濟性。4.1.2優(yōu)化設(shè)計的現(xiàn)實意義當所設(shè)計的成組夾具，其適用對象零件種數(shù)等于或接近NK值時，可以認為這套成組夾具符合經(jīng)濟性的原則；反之，從經(jīng)濟的角度可以認為是不合理的。這時，應(yīng)該從各方面采取調(diào)整措施，如修改通用基體或可調(diào)、可換元件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使之Ct值與P值的比例關(guān)系得到調(diào)整，最終符合經(jīng)濟性的原則。在成組夾具設(shè)計中，根據(jù)夾具的復(fù)雜程度，從已積累的統(tǒng)計資料中取得Ct值與P值的當量值，以預(yù)定成組夾具適用對象零件種數(shù)，然后對實際的Ct值與P值進行評價，這樣可以達到減少過程損失的目的。按照此方法進行通用化工裝設(shè)計，可大大降低工裝成本，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。由于通用夾具在產(chǎn)品開發(fā)中的占總體工裝的1/5~1/10,其制造可由本企業(yè)的機修單位來完成，工裝夾具的到貨周期由原來的幾個月縮短為幾天。可以大大減少夾具庫存量。以工裝庫存的最低儲備量來估算，庫存量為現(xiàn)場用量的2～3倍，而通用工裝夾具會使原來現(xiàn)場使用的夾具由幾百種下降為幾十種，庫存量可降至1/2～1倍的生產(chǎn)用量[21]。4.2機床夾具柔性化加工裝備的柔性概念和需求主要體現(xiàn)在對設(shè)備快速性和適應(yīng)性因此制造商不得不尋求柔性和產(chǎn)量之間的最佳組合。當然，在滿足了柔性的條件下、也有著不同的解決方案，如：模塊化、可變換化、可重新配置化、在線兼容性等。不論采用哪種方案，使用高性能的液壓夾具都顯得尤為重要，現(xiàn)在，柔性專機、可重新配置的機床及專用加工中心的組合應(yīng)用，使得發(fā)動機零件的加工變得越來越柔性化，具體情況取決于每個加CA6140車床撥叉831006加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計工項目的產(chǎn)量配額使用液壓夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時所花的大量的時間。有關(guān)統(tǒng)計資料表明液壓夾緊相比機械夾緊節(jié)省90%~95%的時間，縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期，從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了當加工一長型鋁合金零件時，刀具通過時旋轉(zhuǎn)油缸可快速讓開，刀具通過后可快速復(fù)位。液壓夾具系統(tǒng)的第二項重要特點是可實現(xiàn)非常高的定位精度。關(guān)鍵在于夾緊力在定位和夾緊過程中保持恒定不變。從而確保了同一道工序下的加工質(zhì)量一致性。由于變形造成的廢品率將會微乎其微，機械加工工藝技術(shù)正在向著高效、高速、智能復(fù)合、綠色環(huán)保的方向發(fā)展。合理利用資源及原材料、降低零