机械制造与自动化毕业设计说明书37页

陕西航空职业技术学院毕业设计1目录摘摘摘摘要要要要ABSTRACT1绪论绪论绪论绪论111课题背景课题背景课题背景课题背景112夹具的发展史夹具的发展史夹具的发展史夹具的发展史113小结小结小结小结22拨叉拨叉拨叉拨叉8008的加工工艺规程设计的加工工艺规程设计的加工工艺规程设计的加工工艺规程设计221零件的分析零件的分析零件的分析零件的分析2211零件的作用2212零件的工艺分析222确定生产类型确定生产类型确定生产类型确定生产类型223确定毛坯确定毛坯确定毛坯确定毛坯3231确定毛坯种类3232确定铸件加工余量及形状3233绘制铸件零件图324工艺规程设计工艺规程设计工艺规程设计工艺规程设计3241选择定位基准3242制定工艺路线4243选择加工设备和工艺设备5244机械加工余量、工序尺寸及公差的确定625确定切削用量及基确定切削用量及基确定切削用量及基确定切削用量及基本工时本工时本工时本工时726本章小结本章小结本章小结本章小结213专用夹具设计专用夹具设计专用夹具设计专用夹具设计2131镗孔夹具设计镗孔夹具设计镗孔夹具设计镗孔夹具设计21311问题的提出21312夹具的设计2132铣槽夹具设计铣槽夹具设计铣槽夹具设计铣槽夹具设计24321问题的提出24322夹具的设计2433钻孔夹具设计钻孔夹具设计钻孔夹具设计钻孔夹具设计28331问题的提出28332夹具的设计3034本章小结本章小结本章小结本章小结34结结结结论论论论35参考文献参考文献参考文献参考文献36致致致致谢谢谢谢38陕西航空职业技术学院毕业设计11绪论11课题背景随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。12夹具的发展史夹具在其发展的200多年历史中，大致经历了三个阶段第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床工件工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。陕西航空职业技术学院毕业设计213小结一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的5080。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。2拨叉8008的加工工艺规程设计21零件的分析211零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。212零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求1中心圆孔0021025。22215M的螺纹孔垂直于中心孔，其中心与右面的距离为00344。3键槽011016与中心孔有008的垂直度，深为01508。4半孔03060与中心孔有0102127的位置关系，其宽为00501612与中心孔有01的垂直度。由上面分析可知，可以先加工拨叉中心孔，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。22确定生产类型已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为加工过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。陕西航空职业技术学院毕业设计323确定毛坯231确定毛坯种类零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为大批生产，故选择金属型铸造毛坯。232确定铸件加工余量及形状查机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册125页表147，选用各个加工面的铸件机械加工余量均为3MM。233绘制铸件零件图图21零件毛坯图24工艺规程设计241选择定位基准粗基准的选择以零件的下端孔为主要的定位粗基准，以较大面A面为辅助粗基准。精基准的选择陕西航空职业技术学院毕业设计4考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的通孔为主要的定位精基准，以下端孔为辅助的定位精基准。242制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下表21工艺路线方案一工序号工序内容工序一钻、扩、铰25H7的通孔工序二粗铣A、B面，使粗糙度达到63，A面到25H7的孔中心距为00344，B面到25H7的中心距为36工序三粗铣、半精铣16H11的槽工序四粗铣下端圆孔的两侧面，使两面之间的距离为12D11工序五粗镗下端圆孔的内孔到59半精镗此孔到60H12工序六铣开下端圆孔工序七钻2050的孔，垂直于25H7的通孔工序八攻M2215的螺纹工序九钳工打毛刺工序十检验表22工艺路线方案二工序号工序内容工序一粗铣25H7的两侧面，使两面间距为80工序二粗铣平下端孔侧面的工艺凸台工序三钻25H7的通孔工序四扩25H7的通孔工序五铰25H7的通孔工序六粗铣A、B面，使粗糙度达到63，A面到25H7的孔中心距为00344，B面陕西航空职业技术学院毕业设计5到25H7的中心距为36工序七粗铣60H12孔的两面，使两面的间距为14工序八精铣60H12孔的两面，使两面的间距为12D11，粗糙度32工序九粗镗下端孔工序十半精镗下端孔到60H12，粗糙度达到32工序十一粗铣16H11的槽续表22工序十二半精铣16H11的槽工序十三钻2050的孔，垂直于25H7的通孔工序十四攻2215M的螺纹工序十五铣开60H12的孔工序十六钳工打毛刺工序十七检验工艺立方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于方案二是加工工序分散，适合流水线生产，缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是大批生产，所以采用方案二比较合适。243选择加工设备和工艺设备机床的选择工序1、7、8、11、12、15采用X6022型卧式铣床工序2、6采用X5028立式铣床工序3、4、5、13、14采用Z535立式钻床工序9、10采用T618卧式镗床选择夹具该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。选择刀具在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔257H，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。选择量具陕西航空职业技术学院毕业设计6加工的孔均采用极限量规。其他对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。244机械加工余量、工序尺寸及公差的确定根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下表23各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度工序号工序内容加工余量经济精度工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大1粗铣25H7的两侧面3IT11806301012粗铣平下端孔侧面的工艺凸台3IT1106301013钻25H7通孔IT122263114扩25H7通孔20IT120050247320050055铰25H7通孔02IT8002102516000600066粗铣A、B面粗铣A面3IT1200344距中心孔630101粗铣B面36距中心孔7粗铣60H12孔的两面2IT111305630101陕西航空职业技术学院毕业设计78精铣60H12孔的两面1IT900501612320050059粗镗下端孔25IT1300359763020210半精镗下端孔05IT110306032002002续表2311粗铣16H11的槽IT11140563010112半精铣16H11的槽1IT100110163200200213钻2050的孔IT13205005631114攻2215M的螺纹15铣开60H12的孔4IT136300500525确定切削用量及基本工时251工序1粗铣25H7的两侧面机床X6022型卧式铣床刀具两块镶齿套式面铣刀间距为80，材料15YT，200DMM，齿数20Z，为粗齿铣刀。因其单边余量Z3MM所以铣削深度PA3PAMM每齿进给量FA根据参考文献3表2473，取015/FAMMZ铣削速度V参照参考文献3表2481，取254/VMS机床主轴转速N陕西航空职业技术学院毕业设计8100010002546024268/MIN314200VNRDPI，按照参考文献3表3174245/MINNR实际铣削速度V314200245256/1000100060DNVMSPI进给量FV01520245/601225/FFVAZNMMS工作台每分进给量MF1225/735/MINMFFVMMSMMA根据参考文献3表2481,MMA60切削工时被切削层长度L由毛坯尺寸可知42LMM，刀具切入长度1L2210513LDDA2205200200601376MM刀具切出长度2L取MML22走刀次数为1机动时间1JT12142762007MIN735JMLLLTF查参考文献1，表2545工步辅助时间为123MIN252工序2粗铣平下端孔侧面的工艺凸台机床X5028刀具硬质合金端铣刀（面铣刀）MMDW400齿数14Z粗铣A面铣削深度3PPAAMM每齿进给量FA根据机械加工工艺手册表2473，取015/FAMMZ铣削速度V参照机械加工工艺手册表2481，取6/VMS机床主轴转速N010001000660287/MIN314400VNRDPI，取300/MINNR实际铣削速度V0314400300628/1000100060DNVMSPI进给量FV01514300/60105/FFVAZNMMS工作台每分进给量MF105/630/MINMFFVMMSMMA根据机械加工工艺手册表2481,MMA240被切削层长度L由毛坯尺寸可知16LMM刀具切入长度1LMMADDL423150221刀具切出长度2L取MML22陕西航空职业技术学院毕业设计9走刀次数为1机动时间1JT121164220095MIN630JMLLLTF查参考文献1，表2545工步辅助时间为152MIN253工序3钻25H7的通孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为25MM，公差为H7，表面粗糙度16ARM。加工机床为Z535立式钻床。钻头为22MM标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃。确定钻削用量确定进给量F根据参考文献2，表2810可查出047057/FMMR表，查Z535立式钻床说明书，取043/FMMR。根据参考文献2表288，钻头强度所允许是进给量175/FMMR。由于机床进给机构允许的轴向力MAX15690FN（由机床说明书查出），根据参考文献2，表289，允许的进给量“18/FMMR。由于所选进给量F远小于F及“F，故所选F可用。确定切削速度V、轴向力F、转矩T及切削功率MP根据参考文献2，表2815，由插入法得17/MINVM表，4732FN表5169TNM表，125MPKW表由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献2，由表283，088MVK，075LVK，故17/MIN0880751122/MINVMM表0100010001122/MIN162/MIN22VMMNRDMMPIPI表查Z535机床说明书，取195/MINNR。实际切削速度为022195/MIN14/MIN10001000DNMMRVMPIPI由参考文献2，表285，106MFMTKK，故47321065016FNN5169106548TNMNM校验机床功率切削功率MP为/MMMMPPNNK表（125195/246106105KWKW机床有效功率陕西航空职业技术学院毕业设计1045081365EEMPPKWKWP故选择的钻削用量可用。即022DMM，043/FMMR，195/MINNR，14/MINVM相应地5016FN，548TNM，105MPKW切削工时被切削层长度L78LMM刀具切入长度1L1221212017422RDLCTGKCTGMM刀具切出长度2LMML412取MML32走刀次数为1机动时间2JT278743108MIN043195JLTNF查参考文献1，表2541工步辅助时间为176MIN254工序4扩25H7的通孔加工机床为Z535立式钻床。扩孔钻为247MM标准高速钢扩孔钻；确定扩孔切削用量确定进给量F根据参考文献2，表2831，有F表（0708）MM/R07049056MM/R。根据Z535机床说明书，取F057MM/R。确定切削速度V及N根据表2833，取25/MINVM表。修正系数088MVK，24722102/15092PPRAVPAKA根据故25/MIN0881021122/MINVMM表01000/NVDPI表（10001122/MIN/247286/MINMMMMRPI查机床说明书，取275/MINNR。实际切削速度为3010VDNPI3247275/MIN10213/MINMMRMPI切削工时被切削层长度L78LMM刀具切入长度1L，有陕西航空职业技术学院毕业设计111124722121202286322RDDLCTGKCTGMMMM刀具切出长度2LMML412取MML32走刀次数为1机动时间2JT27833054MIN057275JLTFN查参考文献1，表2541工步辅助时间为116MIN255工序5铰25H7的通孔加工机床为Z535立式钻床。铰刀为25MM标准高速铰刀。确定铰孔切削用量确定进给量F根据表2836，1326FMM表，按该表注4，进给量取小植。查Z535说明书，取16/FMMR。确定切削速度V及N由表2839，取82/MINVM表。由表283，得修正系数088MVK，099PAVK25247/0125122PRPAA根据故82/MIN088099714/MINVMM表01000/NVDPI表1000714/MIN/25915/MINMMMRPI查Z535说明书，取100/MINNR，实际铰孔速度3010VDNPI325100/MIN1078/MINMMRMPI切削工时被切削层长度L78LMM刀具切入长度1L，012524712120220922RDDLCTGKCTGMM刀具切出长度2LMML412取MML32走刀次数为1机动时间3JT3782093052MIN16100JLTNF查参考文献1，表2541工步辅助时间为151MIN该工序的加工机动时间的总和是JT108054052214MINJT陕西航空职业技术学院毕业设计12256工序6粗铣A、B面机床X5028刀具硬质合金端铣刀（面铣刀）MMDW400齿数14Z粗铣A面铣削深度3PPAAMM每齿进给量FA根据机械加工工艺手册表2473，取015/FAMMZ铣削速度V参照机械加工工艺手册表2481，取6/VMS机床主轴转速N010001000660287/MIN314400VNRDPI，取300/MINNR实际铣削速度V0314400300628/1000100060DNVMSPI进给量FV01514300/60105/FFVAZNMMS工作台每分进给量MF105/630/MINMFFVMMSMMA根据机械加工工艺手册表2481,MMA240被切削层长度L由毛坯尺寸可知90LMM刀具切入长度1LMMADDL423150221刀具切出长度2L取MML22走刀次数为1机动时间1JT12190422021MIN630JMLLLTF查参考文献1，表2545工步辅助时间为203MIN粗铣B面同样的铣削深度MMAP3每齿进给量FA根据机械加工工艺手册表2473，取015/FAMMZ铣削速度V参照机械加工工艺手册表2481，取6/VMS机床主轴转速N010001000660287/MIN314400VNRDPI，取300/MINNR实际铣削速度V0314400300628/1000100060DNVMSPI进给量FV01514300/60105/FFVAZNMMS陕西航空职业技术学院毕业设计13工作台每分进给量MF105/630/MINMFFVMMSMMA根据机械加工工艺手册表2481,MMA240被切削层长度L由毛坯尺寸可知32LMM刀具切入长度1LMMADDL423150221刀具切出长度2L取MML22走刀次数为1机动时间1JT12132422012MIN630JMLLLTF查参考文献1，表2545工步辅助时间为152MIN257工序7粗铣60H12孔的两面机床X6022型卧式铣床刀具两块镶齿套式面铣刀间距为14，材料15YT，200DMM，齿数20Z，为粗齿铣刀。因其单边余量Z2MM所以铣削深度PA2PAMM每齿进给量FA根据参考文献3表2473，取015/FAMMZ铣削速度V参照参考文献3表2481，取254/VMS机床主轴转速N100010002546024268/MIN314200VNRDPI，按照参考文献3表3174245/MINNR实际铣削速度V314200245256/1000100060DNVMSPI进给量FV01520245/601225/FFVAZNMMS工作台每分进给量MF1225/735/MINMFFVMMSMMA根据参考文献3表2481,MMA60切削工时被切削层长度L由毛坯尺寸可知82LMM，刀具切入长度1L2210513LDDA2205200200601376MM刀具切出长度2L取MML22走刀次数为1机动时间1JT121827620125MIN735JMLLLTF陕西航空职业技术学院毕业设计14查参考文献1，表2545工步辅助时间为157MIN258工序8精铣60H12孔的两面机床X6022型卧式铣床刀具两块镶齿套式面铣刀间距为00501612，材料15YT，200DMM，齿数Z25，为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量Z10MM铣削深度PA10PAMM每齿进给量FA根据参考文献3表2473，取012/FAMMZ铣削速度V参照参考文献3表2481，取32/VMS机床主轴转速N1000100032603057/MIN314200VNRDPI，按照参考文献3表3131310/MINNR实际铣削速度V314200310324/1000100060DNVMSPI进给量FV01225310/60155/FFVAZNMMS工作台每分进给量MF155/930/MINMFFVMMSMM被切削层长度L由毛坯尺寸可知82LMM刀具切入长度1L精铣时1200LDMM刀具切出长度2L取MML22走刀次数为1机动时间2JT122822002031MIN930JMLLLTF查参考文献1，表2545工步辅助时间为194MIN259工序9粗镗下端60H12的孔机床卧式镗床618T刀具硬质合金镗刀，镗刀材料5YT切削深度PA25PAMM，毛坯孔径054DMM。进给量F根据参考文献3表2466，刀杆伸出长度取MM200，切削深度为FA25MM。因此确定进给量02/FMMR。切削速度V参照参考文献3表249取24/144/MINVMSM机床主轴转速N1000100014484926/MIN31454VNRDPI，陕西航空职业技术学院毕业设计15按照参考文献3表3141取1000/MINNR实际切削速度V314541000283/1000100060DNVMSPI工作台每分钟进给量MF021000200/MINMFFNMM被切削层长度L12LMM刀具切入长度1L12523263330PRALMMTGKTG刀具切出长度2LMML532取MML42行程次数I1I机动时间1JT121126334011MIN200JMLLLTF查参考文献1，表2537工步辅助时间为261MIN2510工序10半精镗下端孔到60H12机床卧式镗床618T刀具硬质合金镗刀，镗刀材料5YT切削深度PA05PAMM进给量F根据参考文献3表2466，刀杆伸出长度取MM200，切削深度为FA05MM。因此确定进给量015/FMMR切削速度V参照参考文献3表249，取318/1908/MINVMSM机床主轴转速N010001000190810299/MIN31459VNRDPI，取1000/MINNR实际切削速度V，314591000309/1000100060DNVMSPI工作台每分钟进给量MF0151000150/MINMFFNMM被切削层长度L12LMM刀具切入长度1L10523228730PRALMMTGKTG刀具切出长度2LMML532取MML42行程次数I1I机动时间1JT1211228740126MIN150JMLLLTF陕西航空职业技术学院毕业设计16所以该工序总机动工时01101260236MINJT查参考文献1，表2537工步辅助时间为186MIN2511工序11粗铣16H11的槽机床X6022型卧式铣床刀具错齿三面刃铣刀切削深度PA7PAMM根据参考文献查1表448有刀具的直径D80MM，刀具的齿数Z14，刀具的宽度L14MM。查2表2476得进给量006/FAMMZ,根据参考文献3表3032查得切削速度24/MINVM，机床主轴转速N10001000249554/MIN31480VNRDPI，按照参考文献2表3174取95/MINNR实际切削速度V314809504/1000100060DNVMSPI进给量FV0061495/60133/FFVAZNMMS机床工作台每分进给量MF133/798/MINMFFVMMSMM被切削层长度L由毛坯尺寸可知90LMM刀具切入长度1L10512LD42MM刀具切出长度2L取MML22走刀次数为1机动时间1JT12190422168MIN798JMLLLTF查参考文献1，表2545工步辅助时间为192MIN2512工序12半精铣16H11的槽机床X6022型卧式铣床刀具错齿三面刃铣刀刀具直径D80，齿数Z14，宽度L16。陕西航空职业技术学院毕业设计17切削深度PA1PAMM根据参考文献2表2476查得进给量012/FAMMZ,根据参考文献3表3032查得切削速度23/MINVM，机床主轴转速N10001000239156/MIN31480VNRDPI，按照参考文献3表3174取95/MINNR实际切削速度V314809504/1000100060DNVMSPI进给量FV0121495/60266/FFVAZNMMS工作台每分进给量MF266/1596/MINMFFVMMSMM被切削层长度L由毛坯尺寸可知90LMM，刀具切入长度1L10512LD42MM刀具切出长度2L取MML22走刀次数为1机动时间1JT12190422084MIN1596JMLLLTF查参考文献1，表2545工步辅助时间为141MIN本工序机动时间12168084252MINJJJTTT2513工序13钻2050的孔机床Z535立式钻床刀具2050直柄短麻花钻确定钻削用量确定进给量F根据参考文献2，表2810可查出047057/FMMR表，查Z535立式钻床说明书，取043/FMMR。根据参考文献2表288，钻头强度所允许是进给量175/FMMR。由于机床进给机构允许的轴向力MAX15690FN（由机床说明书查出），根据参考文献2，表289，允许的进给量“18/FMMR。由于所选进给量F远小于F及“F，故所选F可用。确定切削速度V、轴向力F、转矩T及切削功率MP根据参考文献2，表2815，由插入法得陕西航空职业技术学院毕业设计1817/MINVM表，4732FN表5169TNM表，125MPKW表由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献2，由表283，088MVK，075LVK，故17/MIN0880751122/MINVMM表0100010001122/MIN1743/MIN205VMMNRDMMPIPI表查Z535机床说明书，取175/MINNR。实际切削速度为0205175/MIN1126/MIN10001000DNMMRVMPIPI由参考文献2，表285，106MFMTKK，故47321065016FNN5169106548TNMNM校验机床功率切削功率MP为/MMMMPPNNK表（125195/246106105KWKW机床有效功率45081365EEMPPKWKWP故选择的钻削用量可用。即0205DMM，043/FMMR，175/MINNR，1122/MINVM相应地5016FN，548TNM，105MPKW切削工时被切削层长度L32LMM刀具切入长度1L12051212016922RDLCTGKCTGMM刀具切出长度2LMML412取MML32走刀次数为1机动时间2JT232693056MIN043175JLTNF查参考文献1，表2541工步辅助时间为158MIN陕西航空职业技术学院毕业设计192514工序14攻M2215的螺纹机床Z535立式钻床刀具细柄机用丝锥（2215M）进给量F由于其螺距MMP51,因此进给量RMMF/51切削速度V参照机械加工工艺手册表24105，取MIN/888/1480MSMV机床主轴转速N01000100088812855/MIN31422VNRDPI，取130/MINNR丝锥回转转速0N取130/MINNNR实际切削速度V031422130015/1000100060DNVMSPI被切削层长度L32LMM刀具切入长度1L145LMM刀具切出长度2L02L走刀次数为1机动时间JT1212032453245037MIN1513015130JLLLLLLTFNFN查参考文献1，表2541工步辅助时间为133MIN2515工序15铣开60H12的孔机床X6022型卧式铣床刀具中齿锯片铣刀刀具直径D80MM，齿数Z32，宽度L4MM。切削深度PA12PAMM根据参考文献2表2476查得进给量006/FAMMZ,根据参考文献3表3032查得切削速度20/MINVM，机床主轴转速N10001000207962/MIN31480VNRDPI，按照参考文献3表3174取80/MINNR实际切削速度V3148080033/1000100060DNVMSPI进给量FV0063280/60256/FFVAZNMMS工作台每分进给量MF256/1536/MINMFFVMMSMM被切削层长度L由毛坯尺寸可知82LMM，陕西航空职业技术学院毕业设计20刀具切入长度1L10512LD41MM刀具切出长度2L取MML22走刀次数为1机动时间1JT12182412081MIN1536JMLLLTF查参考文献1，表2545工步辅助时间为159MIN陕西航空职业技术学院毕业设计213专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工此拔叉零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计镗孔夹具、铣槽夹具及钻顶面螺纹底孔夹具各一套。31镗孔夹具设计311问题的提出本夹具是用来镗此拔叉下端60H12的孔,零件图中此孔与25H7的孔中心距有公差要求。此工序为粗镗、半精镗加工,因此本工序加工时要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,重点是保证加工精度的问题312夹具的设计定位基准的选择因为25H7的孔与此孔有公差要求,所以应以这个长通孔为主要定位基准。由于铸件的公差要求较大,利用60H12的孔的左侧面作为辅助定位基准。在小孔处采用移动压板对零件进行夹紧。在60H12的孔旁边有筋板的缘故，有足够的强度，可以进行直接的镗削，能保证加工精度。定位元件及夹紧元件的选择据上面所述，查参考文献1，选用固定式定位销（长销）穿过25H7的孔。由于此孔两侧面没加工，故用定位块进行支承。这样一销一面就限制了五个自由度，最后在待加工孔下面加上一个支承钉再限制最后一个自由度，即一面两销定位。这样就可以完全定位了。图31固定式定位销（GB220380）陕西航空职业技术学院毕业设计22夹紧元件选用压板，由于压板种类很多，当选用转动压板时，其行程不够，选用U型压板又不合适，故在充分比较分析的情况下，选用移动压板，其夹紧可靠、操作方便，在很多地方都有用到。图32移动压板（GB217580）切削力及夹紧力计算镗刀材料5YT（机夹单刃硬质合金镗刀），机床为T68由参考文献3，表112选择刀具的几何参数为30KO粗60KO精10OO15SO45OO1）粗镗由参考文献12，查表321可得圆周切削分力公式PPCKFAF75090225PAMM02/FMMRCMPKPOPSPRPKKKKKK查表421得NMPHBK150取175HB40N04175106150150NMPHBK由表621可得参数108KPK01OPK01SPK01RPK106108101010115CMPKPOPSPRPKKKKKK075075902902250211577556CPPFAFKN同理径向切削分力公式PPPKFAF75090530式中参数130KPK01OPK17SPK01RPK106130101710234PMPKPOPSPRPKKKKKK0907509075530530250223484567PPPFAFKN陕西航空职业技术学院毕业设计23轴向切削分力公式PPFKFAF40451式中参数078KPK01OPK065SPK01RPK1060781006510054FMPKPOPSPRPKKKKKK0404451451250205431965FPPFAFKN根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即FKWK安全系数K可按下式计算，6543210KKKKKKKK式中60KK为各种因素的安全系数，见参考文献12表121可得12121010131010187CK12121410131010262PK1212151131010281FK所以，有1877755614503KCCWKFN26284567221566KPPWKFN2813196589822KFFWKFN2）半精镗同理，圆周切削分力公式PPCKFAF750902PPPKFAF75090530PPFKFAF40451因为05PAMM015/FMMR，则07507590290205015115124476CPPFAFKN09075090755305300501523415954PPPFAFKN04044514510501505457FPPFAFKN12101110131010172CK12115111013101018PK1310131013101022FK所以，有1721244762141KCCWKFN181595428717KPPWKFN22571254KFFWKFN当夹紧力方向与切削力方向一致时，仅需要较小的夹紧力来防止工件在加工过程中产生的振动和转动。故该夹具采用移动压板夹紧机构，为了方便操作，通陕西航空职业技术学院毕业设计24过手动拧紧螺母将压板压紧工件。由于夹紧力方向与切削力方向在水平上有一段距离，使工件在夹紧的地方产生了弯矩，如图图33弯矩示意图MAX31965FFFN既是F加上转矩M，所以KW31965N误差分析与计算该夹具以一长销和一支承钉定位，要求保证孔中心与小通孔中心距的尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差。由参考文献12可知孔销间隙配合的定位误差为MAXMIN/22502124974/200235DWDD夹具体设计夹具体的设计参考镗孔夹具体零件图。32铣槽夹具设计321问题的提出本夹具主要用来粗、精铣此拨叉的槽。粗、精铣槽时，槽宽有尺寸要求0110016MM，其深度要求为015008MM，槽的左右两侧面粗糙度要求RA32,底面粗糙度要求RA63。本道工序仅是对槽进行粗、精铣削加工。同样在本道工序加工时，还是应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。322夹具的设计定位基准的选择在进行铣槽加工工序时，由于257H和6012H的孔已经加工。因此工件选择陕西航空职业技术学院毕业设计25257H的孔一面与两孔作为定位基准。由一个长销穿在257H的孔加上此孔的一面就限制了五个自由度，再在6012H的孔中间加上个削边销，就把自由度限制完了。即是一面两孔定位。定位元件及夹紧元件的选择此过程定位元件主要是长圆柱销和削边销，所以对他们进行选取。查参考文献1，选用的元件如下图图34长圆柱销（GB220380A型）图35削边销（GB220380B型）陕西航空职业技术学院毕业设计26夹紧元件选用压板，考虑到工件装夹的方便，此选用转动压板图36转动压板（GB217680）铣削力与夹紧力计算根据参考文献1，表2497可查得铣削力计算公式为圆周分力10065083083098130PFFZFZAAAZDK查表可得080DMM14Z0054ADMMO006/FAMMZ7PAMM12FZK代入得100650830839813070064148012ZF46253N查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为/03LZFF/095VZFF/054XZFF03034625313876LZFFN09095462534394VZFFN0530544625324977XZFFN查参考文献1，表514可知，所需的夹紧力为/2JFKLFL式中46253ZFFNL6253MMF122L34MM1231512118KKKK/246253186253/21223462753JFKLFLN定位误差分析陕西航空职业技术学院毕业设计27图37转角定位误差示意图由图可知这时的一面两销定位的转角定位误差为1MAX1MIN2MAX2MIN22502124986035997121270083465DWDDDDARCTGLARCTGO定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具体底面的槽中，一般使用两个。其距离应尽可能布置得远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据参考文献1选用定向键为图38定向键GB220780及其与机床连接示意图陕西航空职业技术学院毕业设计28对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本工序是完成此拨叉的槽粗、精铣加工，所以选用直角对刀块。根据参考文献5选用直角对刀块，其结构和尺寸如图所示图39直角对刀块GB224180A型塞尺选用平塞尺，其结构如图所示图310平塞尺GB224480夹具体的设计夹具体的设计参考铣槽夹具体零件图。33钻孔夹具设计331问题的提出本夹具主要用来钻拔叉顶部2215M螺纹孔的底孔。这个孔距右平面有尺寸精度要求为00344MM，与257H中心孔垂直。因为位置精度要求不高，也无需表面粗糙度要求，故再本道工序加工时主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动陕西航空职业技术学院毕业设计29强度。332夹具的设计定位基准的选择此零件放在Z535立式钻床上加工，刀具为2050直柄短麻花钻。由零件分析，选择用中心孔的长销加上这个孔的一面定位，就可以限制5个自由度，在由下面的6012H大孔加个削边销就可以实现完全定位。定位元件与夹紧元件的选择查参考文献1，表526，选用固定式定位销图311固定式定位销（GB220380）陕西航空职业技术学院毕业设计30图312削边销（GB220380B型）压板还是选用操作方便的转动压板图313转动压板（GB217680）切削力与夹紧力的计算由于本道工序完成螺纹底孔的钻削，因此切削力为钻削力。由参考文献1，表2469得轴向力F1207598142FFDFKO扭矩M22089810012MMDFKO式中2050DMMO043/FMMR116MFMMMPMKKK1207598142205043116951927FN220898100122050431165345MNMM如图陕西航空职业技术学院毕业设计31图314扭矩图夹紧力的方向在轴线上，与M产生的转矩同轴，所以夹紧力F不需要太大，只要工件相对与夹具体没有移动就可以了。钻套、衬套、钻模板及夹具体设计螺纹底孔的加工只需钻削加工就能满足加工要求。考虑到钻套可能出现的磨损，故查参考文献1，表5213选用可换钻套（GB226480其结构如下图所示），当磨损就可更换。与其装配的是钻套用衬套（GB226380查表5214），起固定的是钻套螺钉（GB226880查表5216）。图315可换钻套表31可换钻套DD1D2DHH1HMC1C2CR基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差2050041002030002100084642251255181325295陕西航空职业技术学