倒档变速叉机械加工工艺规程及4-钻M10螺纹底孔(2)夹具内附有图纸
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倒档变速叉机械加工工艺规程及4-钻M10螺纹底孔(2)夹具内附有图纸,变速,机械,加工,工艺,规程,m10,螺纹,罗纹,底孔,夹具,附有,图纸
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机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 倒档变速叉零件名称倒档变速叉共 1 页第 1 页车间工段工序号材料牌号机加工二05ZG45毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件万能外圆磨床M114W1夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1磨16孔右端面平型砂轮，游标卡尺430230200.015710.13机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 倒档变速叉零件名称倒档变速叉共 6 页第 2 页车间工段工序号材料牌号机加工二30HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1钻，扩，铰16孔麻花钻，游标卡尺38095.4560.81.710.162机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 倒档变速叉零件名称倒档变速叉共 6 页第 3 页车间工段工序号材料牌号机加工二50HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件立式铣床X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1精铣R34端面面铣刀，游标卡尺360300.41.510.13机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 倒档变速叉零件名称倒档变速叉共 6 页第 4 页车间工段工序号材料牌号机加工二60HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1车R23内圆面铣刀，卡规21026.81210.1723机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 倒档变速叉零件名称倒档变速叉共 6 页第 5 页 车间工段工序号材料牌号机加工二70HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件立式铣床X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1铣宽15mm的槽面铣刀，游标卡尺38095.4560.81.810.14机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 倒档变速叉零件名称倒档变速叉共 6 页第 6 页车间工段工序号材料牌号机加工二80HT200毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1钻M10的螺纹底孔8.5，倒角麻花钻，游标卡尺136017.10.224.2510.260.22攻丝M10丝锥，游标卡尺19513.41.50.7510.9310.3机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称 倒档变速叉零件名称倒档变速叉共 1 页第 1 页材 料ZG45毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸86X86X42每毛坯可制件 数1每 台件 数1备注序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件05磨磨16孔右端面机二磨床磨床夹具，游标卡尺10钻钻，扩，铰16孔机二钻床钻头，扩刀，铰刀，钻模，内径内径千分尺15倒角16孔两端倒角机二钻床锪刀，钻模，游标卡尺20磨磨叉口R23左端平面机二磨床磨床夹具，游标卡尺25磨磨叉口R23右端平面机二磨床磨床夹具，游标卡尺30镗镗R23不完整孔机二镗床镗刀，镗床夹具，游标卡尺35钻钻M10螺纹底孔，倒角，攻螺纹机二立式钻床丝锥，钻模，螺纹量规40铣铣R7.5槽机二立式铣床铣刀，铣床夹具，游标卡尺45清洗清洗，检验机二检验台50淬火R34表面盐炉淬火机二淬火炉55矫正矫正机二钳工台60磨磨叉口R23左端平面机二磨床磨床夹具，游标卡尺65磨磨叉口R23右端平面机二磨床磨床夹具，游标卡尺70去毛刺去毛刺，清洗清洗机75检验检验入库检验台课程设计说明书题 目倒挡变速叉零件的机械加工工艺及夹具设计所属部所属专业所属班级学 号学生姓名指导教师起讫日期摘 要本设计是基于倒挡变速叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。连杆螺钉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词：倒挡变速叉零件；工艺；夹具；I目 录摘 要I第1章 绪 论3第2章 零件的分析42.1 零件的作用42.2 零件的工艺分析4第3章 工艺规程的设计63.1 确定毛坯的制造形式63.2 基准的选择63.3 制定工艺路线63.4 变速叉的偏差计算73.5切削用量以及机床的确定8第4章 工序35钻孔攻丝夹具设计164.1研究原始质料164.2定位基准的选择164.3 切削力及夹紧力的计算174.4误差分析与计算194.5 零、部件的设计与选用204.5.1定位销选用204.5.2 钻套、衬套、钻模板设计与选用214.6 确定夹具体结构和总体结构234.7 夹具设计及操作的简要说明24总 结26参考文献27致 谢28第1章 绪 论机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。倒挡变速叉工工艺规程及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行毕业设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。15第2章 零件的分析2.1 零件的作用 题目所给的是倒挡变速叉，它的主要作用是推动倒档齿轮向输入轴传动齿轮移动并与之啮合，使汽车实现倒行。再换倒档时，拨叉将受到较大的冲击。2.2 零件的工艺分析 该拨叉为精密铸件，铸造表面光洁，平整，无裂痕，毛刺，分层，缩孔，缩松等铸造缺陷。 从零件图上看，该零件是典型的叉架类零件，结构比较复杂，形位精度要求不算高。为大批量生产的铸件。其主要加工的有16的孔表面粗糙度为Ra1.6um，斜脚面尺寸要求公差尺寸为自由公差，表面粗糙度为Ra3.2m并保证与16轴线的垂直度为0.10；R34面粗糙度为Ra3.2um，表面要求淬火处理，硬度要求为4553HRC。通过分析该零件，其布局合理，虽结构复杂，但加工要求比较容易保证，我们通过专用夹具可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。 5个加工表面分别是： （1）16孔的上端面; （2）加工16的孔内表面； （3）拨叉两端面，保证尺寸90.15； （4）钻，扩，铰螺纹孔； （5）加工圆弧槽第3章 工艺规程的设计3.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为ZG45，考虑到变速叉运行时经常需要挂档倒车或辅助转向，因此零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料的零件强度也能得到保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。有上述工艺要求与资料，对毛坯初步设计如下:1. 16mm的孔由于16mm难以铸造，在毛坯设计时，不宜设计底孔，因此毛坯采用实心铸造，以确保毛坯成功率。2.叉口侧面叉口两侧面粗糙度均为3.2，进行一次粗铣即可满足光洁度要求。根据资料可知，毛坯的叉口厚度定为1.5mm。3. 叉口内圆面粗糙度没有要求，直接铸出3.2 基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，不但使加工工艺问题百出，更有甚者，造成生产无法进行。1 粗基准的选择对于零件而言，粗基准的选择对于后面的精加工至关重要，从零件图上看出，变速叉较不规则，所以粗基准不太容易选择，为了保证16孔的精度要求，选16孔下端面为粗基准。2 精基准的选择以16孔下端面为粗基准，加工16孔的上端面，然后以加工过的上端面为精基准加工16内孔，从而保证加工精度。3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床以及专用夹具，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，以便生产成本尽量降低。方案一：10铸造铸造20铣粗铣24右端面30钻钻，扩，铰16孔40热淬火E表面和R34端面50铣精铣R34端面60镗镗削R23圆弧面70铣铣宽15mm的槽80钻钻M10螺纹底孔，攻丝M1085去毛刺90检验检验入库工艺方案二05磨磨16孔右端面10钻钻，扩，铰16孔15倒角16孔两端倒角20磨磨叉口R23左端平面25磨磨叉口R23右端平面30镗镗R23不完整孔35钻钻M10螺纹底孔，倒角，攻螺纹40铣铣R7.5槽45清洗清洗，检验50淬火R34表面盐炉淬火55矫正矫正60磨磨叉口R23左端平面65磨磨叉口R23右端平面70去毛刺去毛刺，清洗75检验检验入库方案一工艺路线比较集中，方案二工艺路线比较分散，主要采用磨削的方式进行加工，加工可靠性高，方便快捷，故选择方案二。3.4 变速叉的偏差计算 变速叉底平面和大头孔上平面的偏差及加工余量计算底平面加工余量的计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：由参考文献4表1119。其余量值规定为，现取。查3可知其粗铣时精度等级为IT12，粗铣平面时厚度偏差取精铣：由参考文献3表2.359，其余量值规定为。 小头孔的偏差及加工余量计算参照参考文献3表2.22，2.225,2.313和参考文献15表18，可以查得：孔16：钻孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。扩孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。铰孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。粗、精铣15槽参照参考文献1表215，得其槽边双边粗加工余量2Z=2.0mm，槽深加工余量为1.0mm，再由参照参考文献1表215的刀具选择可得其极限偏差：粗加工为，精加工为。3.5切削用量以及机床的确定工序05 磨16孔右端面 机床M114W万能外圆磨床1) 选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350401272) 切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/st纵向进给量 0.5B20mm(双行程)3) 切削工时式中 D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量2.5(min)工序10 钻，扩，铰16孔本工序为钻、扩、铰mm的孔，倒角45。刀具：铰刀选用15.95mm的标准高速钢铰刀，铰孔扩削用量，钻头采用双头刃磨法，后角o120。 a. 钻孔 刀具选用高速钢复合钻头，直径d=15mm，使用切削液，选用立式钻床。 (1) 切削深度ap:ap=7.5mm， (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据机械加工工艺手册表2.4-37，钻头后刀面最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=45min (3) 确定切削速度 查机械加工工艺手册表2.4-41查的切削速度v取v0.45mm/s。 机床主轴转速n: 根据钻床床主轴转速表查取，n=530r/min 则实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf根据机械加工工艺手册，表2.4-38，f=0.45-0.56mm/r，l/d=20/15=1.333,所以取f=0.5mm/r。 则 (5) 基本时间tj 被切削层长度l：l=20mm 刀具切入长度l1： 由选择的刀具得kr=120。 刀具切出长度l2：l2=14mm 取l2=2mm 所以 (6) 校验扭矩功率查机械加工工艺手册表2.4-41 Mc=30.9Nm，由机床数据知Mm=144.2Nm,所以McMm 故满足条件，校验成立。 b. 扩孔 刀具选用高速钢直柄扩孔钻，直径d=15.85mm，使用切削液，选用立式钻床。 (1) 切削深度ap:ap=0.425mm (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据机械加工工艺手册表2.4-51，钻头后刀面最大磨损量为0.6-0.9mm，耐用度T=30min (3) 确定切削速度 查机械加工工艺手册表2.4-53查的切削速度v取v0.34mm/s。机床主轴转速n: 根据钻床床主轴转速表查取，n=400r/min则实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf 根据机械加工工艺手册，表2.4-52 f=0.9-1.1mm/r，取f=1mm/r。 则 (5) 基本时间tj 被切削层长度l：l=20mm刀具切入长度l1： 由选择的刀具得kr=60。 刀具切出长度l2：l2=24 取l2=3mm 所以 c. 铰孔 刀具选用高速钢铰刀，直径d=16mm，使用切削液，选用立式钻床。 (1) 切削深度ap:ap=0.15mm (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据机械加工工艺手册表2.4-57，铰刀后刀面最大磨损量为0.4-0.6mm，耐用度T=35min (3) 确定切削速度 查机械加工工艺手册表2.4-60查的切削速度v取v0.19mm/s。机床主轴转速n: 根据钻床床主轴转速表查取，n=275r/min则实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf根据机械加工工艺手册，表2.4-58 f=12mm/r，取f=1mm/r。则 (5) 基本时间tj 被切削层长度l：l=20mm刀具切入长度l1： 由选择的刀具得kr=45。 刀具切出长度l2：查机械加工工艺手册表2.5-8 取l2=13mm 所以 工序15 16孔两端倒角切屑用量：取背吃刀量，由参考文献2可查出，根据z525立式钻床，取进给量，切屑速度：，则修正后的切屑速度，即，查参考文献2表3.17，取，故实际切屑速度为。切屑用时：=10mm， 故，工序20 磨叉口R23左端平面机床M114W万能外圆磨床2) 选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350401272) 切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/st纵向进给量 0.5B20mm(双行程)3) 切削工时式中 D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量2.5(min)工序25 磨叉口R23右端平面机床M114W万能外圆磨床1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有砂轮轮速n=1500r/min (见机床说明书) v=27.5m/s工件速度10m/min 切削深度0.015mm/st轴向进给量 0.5B20mm(双行程)3)切削工时式中D-被加工直径 b-加工宽度 Z-单边加工余量K-系数 V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量0.53(min)工序30 镗R23不完整孔机床：立式镗床T68刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：切削深度：进给量：根据参考文献3表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=。因此确定进给量切削速度：参照参考文献3表2.4-9，取机床主轴转速：，取实际切削速度，： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：所以该工序总机动工时工序35 钻M10螺纹底孔，倒角，攻螺纹工步一：钻M10的螺纹底孔8.51. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=8.5mm，后角o16，二重刃长度 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切削手册 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.50.8mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度（4）校验扭矩功率 故满足条件，校验成立。.计算工时工步二：攻丝M10按机床选取，则机动时， 攻M10丝孔工序40 铣R7.5槽所选刀具为高速钢直柄立铣刀，铣刀直径d=6mm，齿数z=3故机床选用X52K立式铣床。 (1) 切削深度ap:ap=7.5mm， (2) 选择铣刀磨损标准及耐用度 根据机械加工工艺手册表2.71和2.72所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.15-0.2mm，耐用度T=60min。 (3) 确定切削速度 依据铣刀直径d=6mm，铣削宽度ae=6mm，铣削深度ap=9.5mm，耐用度T=60min时,查机械加工工艺手册表2.4-89查的切削速度v取v0.23m/s。机床主轴转速n: 根据X52K型立式铣床主轴转速表查取，n=750r/min则实际切削速度v： (4) 确定每齿进给量af,进给量f，进给速度vf查机械加工工艺手册表2.4-78 每齿进给量af=0.008 mm/z0.015mm/z,现取af=0.015mm/z。 则 (5) 基本时间tj 被切削层长度l：l=27mm 刀具切入长度l1： 刀具切出长度l2：l2=13 取l2=2mm 所以 工序60 磨叉口R23左端平面机床M114W万能外圆磨床3) 选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350401272) 切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/st纵向进给量 0.5B20mm(双行程)3) 切削工时式中 D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量2.5(min)工序65 磨叉口R23右端平面机床M114W万能外圆磨床1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有砂轮轮速n=1500r/min (见机床说明书) v=27.5m/s工件速度10m/min 切削深度0.015mm/st轴向进给量 0.5B20mm(双行程)3)切削工时式中D-被加工直径 b-加工宽度 Z-单边加工余量K-系数 V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量0.53(min)第4章 工序35钻孔攻丝夹具设计4.1研究原始质料利用本夹具主要用来钻M10螺纹底孔，倒角，攻螺纹，加工时要满足粗糙度要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。4.2定位基准的选择由零件图可知：在对钻M10螺纹底孔，倒角，攻螺纹进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，16孔进行了钻、扩、铰加工，因此，定位、夹紧方案有：选16孔以及16孔端面再加一个挡销定位，其中16孔端面限制3个自由度，一个16孔通过定位心轴（短销）限制2个自由度，再加上一个挡销限制一个旋转自由度，一共限制6个自由度。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3.2 移动压板（GB2175-80）4.3 切削力及夹紧力的计算钻该孔时选用：钻床Z525，刀具用高速钢刀具。由参考文献5查表可得：切削力公式： 式中M10的螺纹底孔d=8.5MM 查表得： 其中： 即：实际所需夹紧力：由参考文献5表得： 有：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献5表 可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。取，查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：由上述计算易得： 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如下：图4.1 移动压板受力简图由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。4.4误差分析与计算该夹具以一个平面和和一定位销定位，要求保证孔轴线间的尺寸公差。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尺寸公差。由5和6可得：1 定位误差： 当短圆柱销以任意边接触时 当短圆柱销以固定边接触时 式中为定位孔与定位销间的最小间隙通过分析可得： 因此：当短圆柱销以任意边接触时 2 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.5 零、部件的设计与选用4.5.1定位销选用本夹具选用一可换定位销和挡销来定位，其参数如表6.1和6.2：表6.1可换定位销dHD公称尺寸允差171816150.01122514M124 本夹具选用一挡销来定位，其参数如下：表4挡销参数dHD公称尺寸允差3686+0.023+0.01512712120.44.5.2 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。图3.1 可换钻套表dDD1Ht基本极限偏差F7基本极限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101310162068+0.028+0.01312+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT200222635+0.033+0.017392630424625HT200563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.0205930566742486266485070740.040钻模板选用固定钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。4.6 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动，夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便排出铁屑。4.7 夹具设计及操作的简要说明如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。总 结为期两周的夹具课程设计已经结束，课程设计作为机械制造技术基础、机床夹具设计课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。本次课程设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请老师指正27参考文献1 黄如林，切削加工简明实用手册M，北京：化学工业出版社，2004。2 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计M，重庆：重庆大学出版社，1995。3 李洪，机械加工工艺手册M，北京：机械工业出版社，1990。4 方昆凡，公差与配合手册M，北京：机械工业出版社，1999。5 王光斗，王春福，机床夹具设计手册M，上海科学技术出版社，2000。6 东北重型机械学院等，机床夹具设计手册M，上海：上海科学技术出版社，1979。7 吴宗泽，机械设计实用手册M，北京：化学工业出版社，2000。8 刘文剑，曹天河，赵维，夹具工程师手册M，哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987。9 上海金属切削技术协会，金属切削手册M，上海：上海科学技术出版社，1984。10 周永强，高等学校课程设计指导M，北京：中国建材工业出版社，2002。11 杨叔子，机械加工工艺师手册M，北京：机械工业出版社，2004。16 上海金属切削技术协会，金属切削手册M，上海：上海科学技术出版社，2004。13 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学，机床夹具设计手册M，上海：上海科学技术出版社，1980。14 李庆寿，机械制造工艺装备设计适用手册M，银州：宁夏人民出版社，1991。15 廖念钊，莫雨松，李硕根，互换性与技术测量M，中国计量出版社，2000：919。16 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，2005：417。17 王先逵，机械机械制造工艺学，机械工业出版社，2006。18 Machine Tools N.chernor 1984.致 谢本次课程设计综合了大学里所学的专业知识，是理论与实际相结合的一次考验。通过这次设计，我的综合运用知识的能力有了很大的提高，尤其是看图、绘图、设计能力，为我今后的工作打下了良好的基础。在此过程中，我进一步加深了对课本知识的理解，进一步了解了零件的工艺以及夹具设计过程，收获颇丰。本次设计是在老师的悉心指导和帮助下完成的。我的机械工艺知识有限，在设计中常常碰到问题，是郑老师不厌其烦的指导，不断的点拔迷津，提供相关资料，才使其顺利完成。老师耐心的讲解，使我如沐春风。不仅如此，老师严谨的治学态度和高尚的敬业情操深深打动了我。在此，我向老师表示最真诚的感谢。同时，感谢同组同学的支持和帮助，使我更好的完成课程设计。机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称 倒档变速叉零件名称倒档变速叉共 1 页第 1 页车间工段工序号材料牌号机加工二80ZG45毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸造11设备名称设备型号设备牌号同时加工件立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速/r/min切削速度/m/min进给量mm/r切削深度mm进给次数公步工时机动辅助1钻M10的螺纹底孔8.5，倒角麻花钻，游标卡尺136017.10.224.2510.260.22攻丝M10丝锥，游标卡尺19513.41.50.7510.9310.3机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称 倒档变速叉零件名称倒档变速叉共 1 页第 1 页材 料ZG45毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸86X86X42每毛坯可制件 数1每 台件 数1备注序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件05磨磨16孔右端面机二磨床磨床夹具，游标卡尺10钻钻，扩，铰16孔机二钻床钻头，扩刀，铰刀，钻模，内径内径千分尺15倒角16孔两端倒角机二钻床锪刀，钻模，游标卡尺20磨磨叉口R23左端平面机二磨床磨床夹具，游标卡尺25磨磨叉口R23右端平面机二磨床磨床夹具，游标卡尺30镗镗R23不完整孔机二镗床镗刀，镗床夹具，游标卡尺35钻钻M10螺纹底孔，倒角，攻螺纹机二立式钻床丝锥，钻模，螺纹量规40铣铣R7.5槽机二立式铣床铣刀，铣床夹具，游标卡尺45清洗清洗，检验机二检验台50淬火R34表面盐炉淬火机二淬火炉55矫正矫正机二钳工台60磨磨叉口R23左端平面机二磨床磨床夹具，游标卡尺65磨磨叉口R23右端平面机二磨床磨床夹具，游标卡尺70去毛刺去毛刺，清洗清洗机75检验检验入库检验台课程设计说明书题 目倒挡变速叉零件的机械加工工艺及夹具设计所属部所属专业所属班级学 号学生姓名指导教师起讫日期摘 要本设计是基于倒挡变速叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。连杆螺钉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词：倒挡变速叉零件；工艺；夹具；I目 录摘 要I目 录II第1章 绪 论11.1 倒挡变速叉机械加工工艺简述11.2倒挡变速叉机械加工工艺流程11.3倒挡变速叉夹具简述21.4机床夹具的功能21.5机械工艺夹具的发展趋势31.5.1机床夹具的现状31.5.2现代机床夹具的发展方向3第2章 零件的分析52.1 零件的作用52.2 零件的工艺分析5第3章 工艺规程的设计63.1 确定毛坯的制造形式63.2 基准的选择63.3 制定工艺路线73.4 变速叉的偏差计算83.5切削用量以及机床的确定9第4章 磨叉口R23左端平面夹具设计194.1研究原始质料194.2定位基准的选择194.3 切削力及夹紧分析计算194.4 误差分析与计算214.5 零、部件的设计与选用214.5.1定位销选用214.5.2 定向键与对刀装置设计224.6 夹具设计及操作的简要说明23总 结25参考文献26致 谢27第1章 绪 论机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。倒挡变速叉工工艺规程及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行毕业设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。第2章 零件的分析2.1 零件的作用 题目所给的是倒挡变速叉，它的主要作用是推动倒档齿轮向输入轴传动齿轮移动并与之啮合，使汽车实现倒行。再换倒档时，拨叉将受到较大的冲击。2.2 零件的工艺分析 该拨叉为精密铸件，铸造表面光洁，平整，无裂痕，毛刺，分层，缩孔，缩松等铸造缺陷。 从零件图上看，该零件是典型的叉架类零件，结构比较复杂，形位精度要求不算高。为大批量生产的铸件。其主要加工的有16的孔表面粗糙度为Ra1.6um，斜脚面尺寸要求公差尺寸为自由公差，表面粗糙度为Ra3.2m并保证与16轴线的垂直度为0.10；R34面粗糙度为Ra3.2um，表面要求淬火处理，硬度要求为4553HRC。通过分析该零件，其布局合理，虽结构复杂，但加工要求比较容易保证，我们通过专用夹具可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。 5个加工表面分别是： （1）16孔的上端面; （2）加工16的孔内表面； （3）拨叉两端面，保证尺寸90.15； （4）钻，扩，铰螺纹孔； （5）加工圆弧槽第3章 工艺规程的设计3.1 确定毛坯的制造形式 零件材料为ZG45，考虑到变速叉运行时经常需要挂档倒车或辅助转向，因此零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料的零件强度也能得到保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。有上述工艺要求与资料，对毛坯初步设计如下:1. 16mm的孔由于16mm难以铸造，在毛坯设计时，不宜设计底孔，因此毛坯采用实心铸造，以确保毛坯成功率。2.叉口侧面叉口两侧面粗糙度均为3.2，进行一次粗铣即可满足光洁度要求。根据资料可知，毛坯的叉口厚度定为1.5mm。3. 叉口内圆面粗糙度没有要求，直接铸出3.2 基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，不但使加工工艺问题百出，更有甚者，造成生产无法进行。1 粗基准的选择对于零件而言，粗基准的选择对于后面的精加工至关重要，从零件图上看出，变速叉较不规则，所以粗基准不太容易选择，为了保证16孔的精度要求，选16孔下端面为粗基准。2 精基准的选择以16孔下端面为粗基准，加工16孔的上端面，然后以加工过的上端面为精基准加工16内孔，从而保证加工精度。3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证，在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床以及专用夹具，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，以便生产成本尽量降低。方案一：10铸造铸造20铣粗铣24右端面30钻钻，扩，铰16孔40热淬火E表面和R34端面50铣精铣R34端面60镗镗削R23圆弧面70铣铣宽15mm的槽80钻钻M10螺纹底孔，攻丝M1085去毛刺90检验检验入库工艺方案二05磨磨16孔右端面10钻钻，扩，铰16孔15倒角16孔两端倒角20磨磨叉口R23左端平面25磨磨叉口R23右端平面30镗镗R23不完整孔35钻钻M10螺纹底孔，倒角，攻螺纹40铣铣R7.5槽45清洗清洗，检验50淬火R34表面盐炉淬火55矫正矫正60磨磨叉口R23左端平面65磨磨叉口R23右端平面70去毛刺去毛刺，清洗75检验检验入库方案一工艺路线比较集中，方案二工艺路线比较分散，主要采用磨削的方式进行加工，加工可靠性高，方便快捷，故选择方案二。3.4 变速叉的偏差计算 变速叉底平面和大头孔上平面的偏差及加工余量计算底平面加工余量的计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：由参考文献4表1119。其余量值规定为，现取。查3可知其粗铣时精度等级为IT12，粗铣平面时厚度偏差取精铣：由参考文献3表2.359，其余量值规定为。 小头孔的偏差及加工余量计算参照参考文献3表2.22，2.225,2.313和参考文献15表18，可以查得：孔16：钻孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。扩孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。铰孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。粗、精铣15槽参照参考文献1表215，得其槽边双边粗加工余量2Z=2.0mm，槽深加工余量为1.0mm，再由参照参考文献1表215的刀具选择可得其极限偏差：粗加工为，精加工为。3.5切削用量以及机床的确定工序05 磨16孔右端面 机床M114W万能外圆磨床1) 选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350401272) 切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/st纵向进给量 0.5B20mm(双行程)3) 切削工时式中 D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量2.5(min)工序10 钻，扩，铰16孔本工序为钻、扩、铰mm的孔，倒角45。刀具：铰刀选用15.95mm的标准高速钢铰刀，铰孔扩削用量，钻头采用双头刃磨法，后角o120。 a. 钻孔 刀具选用高速钢复合钻头，直径d=15mm，使用切削液，选用立式钻床。 (1) 切削深度ap:ap=7.5mm， (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据机械加工工艺手册表2.4-37，钻头后刀面最大磨损量为0.5-0.8mm，耐用度T=45min (3) 确定切削速度 查机械加工工艺手册表2.4-41查的切削速度v取v0.45mm/s。 机床主轴转速n: 根据钻床床主轴转速表查取，n=530r/min 则实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf根据机械加工工艺手册，表2.4-38，f=0.45-0.56mm/r，l/d=20/15=1.333,所以取f=0.5mm/r。 则 (5) 基本时间tj 被切削层长度l：l=20mm 刀具切入长度l1： 由选择的刀具得kr=120。 刀具切出长度l2：l2=14mm 取l2=2mm 所以 (6) 校验扭矩功率查机械加工工艺手册表2.4-41 Mc=30.9Nm，由机床数据知Mm=144.2Nm,所以McMm 故满足条件，校验成立。 b. 扩孔 刀具选用高速钢直柄扩孔钻，直径d=15.85mm，使用切削液，选用立式钻床。 (1) 切削深度ap:ap=0.425mm (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据机械加工工艺手册表2.4-51，钻头后刀面最大磨损量为0.6-0.9mm，耐用度T=30min (3) 确定切削速度 查机械加工工艺手册表2.4-53查的切削速度v取v0.34mm/s。机床主轴转速n: 根据钻床床主轴转速表查取，n=400r/min则实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf 根据机械加工工艺手册，表2.4-52 f=0.9-1.1mm/r，取f=1mm/r。 则 (5) 基本时间tj 被切削层长度l：l=20mm刀具切入长度l1： 由选择的刀具得kr=60。 刀具切出长度l2：l2=24 取l2=3mm 所以 c. 铰孔 刀具选用高速钢铰刀，直径d=16mm，使用切削液，选用立式钻床。 (1) 切削深度ap:ap=0.15mm (2) 选择钻头磨钝标准及耐用度 根据机械加工工艺手册表2.4-57，铰刀后刀面最大磨损量为0.4-0.6mm，耐用度T=35min (3) 确定切削速度 查机械加工工艺手册表2.4-60查的切削速度v取v0.19mm/s。机床主轴转速n: 根据钻床床主轴转速表查取，n=275r/min则实际切削速度v： (4) 确定进给量f，进给速度vf根据机械加工工艺手册，表2.4-58 f=12mm/r，取f=1mm/r。则 (5) 基本时间tj 被切削层长度l：l=20mm刀具切入长度l1： 由选择的刀具得kr=45。 刀具切出长度l2：查机械加工工艺手册表2.5-8 取l2=13mm 所以 工序15 16孔两端倒角切屑用量：取背吃刀量，由参考文献2可查出，根据z525立式钻床，取进给量，切屑速度：，则修正后的切屑速度，即，查参考文献2表3.17，取，故实际切屑速度为。切屑用时：=10mm， 故，工序20 磨叉口R23左端平面机床M114W万能外圆磨床2) 选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350401272) 切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/st纵向进给量 0.5B20mm(双行程)3) 切削工时式中 D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量2.5(min)工序25 磨叉口R23右端平面机床M114W万能外圆磨床1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有砂轮轮速n=1500r/min (见机床说明书) v=27.5m/s工件速度10m/min 切削深度0.015mm/st轴向进给量 0.5B20mm(双行程)3)切削工时式中D-被加工直径 b-加工宽度 Z-单边加工余量K-系数 V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量0.53(min)工序30 镗R23不完整孔机床：立式镗床T68刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：切削深度：进给量：根据参考文献3表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=。因此确定进给量切削速度：参照参考文献3表2.4-9，取机床主轴转速：，取实际切削速度，： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：所以该工序总机动工时工序35 钻M10螺纹底孔，倒角，攻螺纹工步一：钻M10的螺纹底孔8.51. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=8.5mm，后角o16，二重刃长度 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切削手册 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.50.8mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度（4）校验扭矩功率 故满足条件，校验成立。.计算工时工步二：攻丝M10按机床选取，则机动时， 攻M10丝孔工序40 铣R7.5槽所选刀具为高速钢直柄立铣刀，铣刀直径d=6mm，齿数z=3故机床选用X52K立式铣床。 (1) 切削深度ap:ap=7.5mm， (2) 选择铣刀磨损标准及耐用度 根据机械加工工艺手册表2.71和2.72所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.15-0.2mm，耐用度T=60min。 (3) 确定切削速度 依据铣刀直径d=6mm，铣削宽度ae=6mm，铣削深度ap=9.5mm，耐用度T=60min时,查机械加工工艺手册表2.4-89查的切削速度v取v0.23m/s。机床主轴转速n: 根据X52K型立式铣床主轴转速表查取，n=750r/min则实际切削速度v： (4) 确定每齿进给量af,进给量f，进给速度vf查机械加工工艺手册表2.4-78 每齿进给量af=0.008 mm/z0.015mm/z,现取af=0.015mm/z。 则 (5) 基本时间tj 被切削层长度l：l=27mm 刀具切入长度l1： 刀具切出长度l2：l2=13 取l2=2mm 所以 工序60 磨叉口R23左端平面机床M114W万能外圆磨床3) 选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350401272) 切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/st纵向进给量 0.5B20mm(双行程)3) 切削工时式中 D-被加工直径 b-加工宽度Z-单边加工余量K-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量2.5(min)工序65 磨叉口R23右端平面机床M114W万能外圆磨床1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料A46KV6P 35040127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为46#,硬度为中轮1级，陶瓷结合剂，6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有砂轮轮速n=1500r/min (见机床说明书) v=27.5m/s工件速度10m/min 切削深度0.015mm/st轴向进给量 0.5B20mm(双行程)3)切削工时式中D-被加工直径 b-加工宽度 Z-单边加工余量K-系数 V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量-工作台往返一次砂轮径向进给量0.53(min)17第4章 工序35钻孔攻丝夹具设计4.1研究原始质料利用本夹具主要用来钻M10螺纹底孔，倒角，攻螺纹，加工时要满足粗糙度要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。4.2定位基准的选择由零件图可知：在对钻M10螺纹底孔，倒角，攻螺纹进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，16孔进行了钻、扩、铰加工，因此，定位、夹紧方案有：选16孔以及16孔端面再加一个挡销定位，其中16孔端面限制3个自由度，一个16孔通过定位心轴（短销）限制2个自由度，再加上一个挡销限制一个旋转自由度，一共限制6个自由度。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3.2 移动压板（GB2175-80）4.3 切削力及夹紧力的计算钻该孔时选用：钻床Z525，刀具用高速钢刀具。由参考文献5查表可得：切削力公式： 式中M10的螺纹底孔d=8.5MM 查表得： 其中： 即：实际所需夹紧力：由参考文献5表得： 有：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献5表 可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。取，查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：由上述计算易得： 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如下：图4.1 移动压板受力简图由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。4.4误差分析与计算该夹具以一个平面和和一定位销定位，要求保证孔轴线间的尺寸公差。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尺寸公差。由5和6可得：1 定位误差： 当短圆柱销以任意边接触时 当短圆柱销以固定边接触时 式中为定位孔与定位销间的最小间隙通过分析可得： 因此：当短圆柱销以任意边接触时 2 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.5 零、部件的设计与选用4.5.1定位销选用本夹具选用一可换定位销和挡销来定位，其参数如表6.1和6.2：表6.1可换定位销dHD公称尺寸允差171816150.01122514M124 本夹具选用一挡销来定位，其参数如下：表4挡销参数dHD公称尺寸允差3686+0.023+0.01512712120.44.5.2 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。图3.1 可换钻套表dDD1Ht基本极限偏差F7基本极限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101310162068+0.028+0.01312+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT200222635+0.033+0.017392630424625HT200563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.0205930566742486266485070740.040钻模板选用固定钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。4.6 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动，夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形
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