齿条拨叉加工工艺及工装设计铣斜面夹具设计（全套含说明书和CAD图纸）
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浙江机电职业技术学院毕业设计说明书毕业设计说明书课题名称： 齿条拨叉加工工艺及夹具设计 学生姓名 学 号 所在学院 专 业 班 级 指导教师 起讫时间： 年 月 日 年 月 日齿条拨叉加工工艺及夹具设计 摘 要齿条拨叉的加工工艺及夹具的设计，其中包括零件加工的工艺设计，工序的设计，以及专用夹具的设计一共三部分。众所皆知，我们在工艺设计中要必须首先去对零件进行仔细的分析，了解它的工艺，然后再设计出毛坯的结构，同时选择好零件的加工基准并设计出零件的工艺路线，接下来，我们要对零件的各个工步工序进行尺寸计算，主要是决定出每个工序的工艺装备和它的切削用量，再接着进行专用夹具的设计，对夹具的各个组成部件进行设计，比如定位元件，夹紧元件，引导元件，夹具体，机床的连接部件和其它的部件，同时我们要计算好夹具定位时产生的误差以及分析好夹具结构的好与坏，在以后的设计中要改进。关键词为：切削用量，误差，工艺，夹紧，工序，定位，37ABSTRACTShell parts processing technology and design of drilling jig design process design, including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first carries on the analysis to the components and parts of the process to understand the design of blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each step of process dimension calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure; design then the special jig, fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning device, clamping device, guide device, clamp and the machine tool and other components; the positioning error calculate fixture positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay close attention to the improvement and design in later.Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning error目 录摘 要IIABSTRACTIII目 录IV第1章 绪 论61.1 齿条拨叉的加工工艺简述61.2齿条拨叉的加工工艺的流程61.3齿条拨叉夹具简述71.4机床夹具的功能71.5机械工艺夹具的发展趋势71.5.1机床夹具的现状71.5.2现代机床夹具的发展方向8第2章 零件的分析92.1零件的形状92.2零件的工艺分析10第3章 工艺规程的设计113.1 确定毛坯的制造形式113.2 基面的选择113.3 制定工艺路线123.3.1 工艺路线方案一123.3.2 工艺路线方案二123.3.3 工艺方案的比较与分析133.4 选择加工设备和工艺装备143.4.1 机床选用143.4.2 选择刀具143.4.3 选择量具143.5 加工工序尺寸，加工余量以及毛坯尺寸的选定143.6确定切削用量及基本工时16第4章 铣斜面夹具设计284.1 指出存在的问题284.2 夹具设计284.2.1夹具体设计284.2.2 定位基准的选择284.2.3 定位方案和元件设计284.2.4 定位误差的计算284.2.5 夹紧力计算294.2.6 夹紧机构的设计304.2.7 定向键与对刀装置设计314.2.8确定夹具体结构尺寸和总体结构334.2.9 夹具设计及操作的简要说明34总结35参考文献36致谢37致 谢38第1章 绪 论1.1 齿条拨叉的加工工艺简述齿条拨叉加工处理是指改变形状，尺寸，相对位置等全过程的性质的加工坯料的方法。举个例子：一个处理流程的粗加工 - 精加工 - 装配 - 检验 - 包装的这个具体流程，是属于一般加工方法的过程，但个别的话是不一样的，比如原油处理，它可以包括空白的制造，研磨，也可被分成精加工，然后钳工，以及铣床等，必要的对每个步骤进行详细的数据分析，比如粗糙度之类的。但是，这其中的差别是要看产品和技术人员，设备条件和工人的质量等等的数量再确定的，来确定在所使用的过程中，以及写在过程的文件中，这是所讲述处理的规划的内容。相对来说是比较有针对性的，所以每个工厂很大可能是不一样的，因为实际的情况很大可能也是很不同的。总的来说，这一个过程就是一个程序，这个过程是对每一个步骤的详细参数进行表示，而它的工艺规划则是基于一个特定工厂编写过程的实际情况来决定的。1.2齿条拨叉的加工工艺的流程齿条拨叉的加工工艺规划是可以提供零件的加工过程和工艺文件操作方法的依据之一，因为它是在具体的生产条件下，以实际为依据，确定好合理的工艺与操作方法，按照该书面形式处理的规定文件，经批准后，用来指导生产。步骤开发的流程与规范：1）首先要通过具体的计算来做出生产规划，然后才能确定生产的类型。2）接着要去分析零件图与产品的装配图，进行零件的加工分析。3）选择了基准面。4）制定工艺的路线。5）确定每一道工序中，需要计算合处理的尺寸与公差。6），可以确定所使用的每一个过程的设备和工具，夹具，量具7）确定所需要的切削的量和固定的工作小时，确定工作效率。8）确定主要工序的技术要求以及试验方法与注意的要点。9）填写流程文件。 在配顺序处理的过程中，往往在右边的内容已被预先确定前进行调整，以提高经济效益。而在实际加工的执行过程之中，极有可能出现没有之前的物质条件的状况，例如引进改良的生产条件，新的技术，新的材料，新的工艺，先进的设备，和需要及时修改及完善的工艺规程。1.3齿条拨叉夹具简述齿条拨叉的夹具工件的装夹技术和设备，他们被广泛的应用于机械加工之类的制造工艺之中。然而在现代化的生产之中，工装夹具是一定不能缺少的技术与设备，因为这直接影响到精密加工和提高劳动生产率和生产好的产品，所以说，夹具设计是一个重要的技术工作，直接影响到生产的质量。机械工具是人类文明进步的显著的标志。尤其是工具（包括夹具，刀具，量具等）在其功能上面的不断创新仍然是非常显著有效果的。1.4机床夹具的功能1.机床夹具的主要功能是：（1）确定工件在定位以及夹紧过程中必须要有正确的位置，这样的话就可以保证工件位置的正确的以及满足位置的定位精度的要求。（2）要选择能固定工件的固定定位，用来保持加工过程中的定位操作能够在相同的位置。这是因为在加工过程中，工件会处于各种力的作用之下，但如果工件不是固定的话，工件会产生松动，这样的话，就必须夹紧工件，来提供安全并且可靠的加工条件。2.机床夹具的特殊功能：工装夹具之中主要是对刀和引导这两个特殊功能。（1）调节所用刀的切割边缘相对于工件或夹具的正确位置。铣床对刀块，其可以快速确定相对于所述切割器夹具的正确位置。（2）引导钻夹具钻模板可以快速确定钻头的位置和钻控制钻头的使用。1.5机械工艺夹具的发展趋势伴随着社会科学技术的进步以及社会生产力水平的迅速提高，夹具也从补充工艺夹具发展成为齐全的工艺装备。1.5.1机床夹具的现状1）让新产品可以快速，方便地装备起来并且投入生产之中。2）一组能够夹紧工件的夹具都有类似特征的。3）能用于高精密机床的精密加工。4）能用于所有现代化机械的制造技术。5）能够高效率地利用液压或者气动夹紧装置来夹住，进一步地提高劳动的生产率。6）能够显著提高机床夹具的标准化的程度。1.5.2现代机床夹具的发展方向夹具的方向1：精确随着越来越精密机械产品，必将在精密夹具相应增加。夹具的方向2：效率高效率的夹具，常见的有：高速与动力夹紧装置以及自动化装置的灯具。夹具的方向3：灵活性其中的柔性和挠性机器夹具之类。变量是：所述步骤的特征，产量以及所述工件的形状和大小。拥有柔性夹具的新品种特点的夹具是：通用可调夹具，组合夹具，夹具组，数控机床夹具和装配夹具，。预计在很长的一段时间内，灵活的夹具将成为夹具的主要的发展的方向。夹具的方向4：标准化我们在配制比较典型的夹具结构的时候，首先要固定部件和零件，这是是常见的，来减少我们使用相似的功能元件和夹具的类型部件。常用的方法有：夹具，零部件，元器件以及一些万能材料。而在标准化阶段我们使用的夹具则是比较普遍的。第2章 零件的分析2.1零件的形状一技术要求： 1.铸件内表面喷砂处理 2非加工表面涂黑漆 3.铸件不允许有砂眼，缩松等缺陷 4.未经铸造圆角为R2-R3 5.铸件起模斜度2度。2 齿条拨叉的工艺结构的分析由零件图可知，该壳体的材料为ZG45，硬度160-210HB.该材料有着强度高，容易成形，并且切削性能好、价格也比较低廉，且吸振性和耐磨性也比较好，并有一定的韧性的优点，一般都用于汽车的齿条拨叉的制造。一般来说，毛坯种类的确定是很重要的，它零件的结构形状，尺寸大小，材料的力学性能和有关的，另外还和毛坯车间的具体生产条件相关的。在实际的大批量生产中，常采用精度和生产率高的毛坯制造方法。比如金属型铸造，并采用机器造型，可以使毛坯的形状基本接近于零件的形状，因此可以大大减小切削加工量，从而提高材料的利用率，减少了浪费，并且降低了机械加工成本。2.2零件的工艺分析由上面的零件图可以知道，他的材料是ZG45，这种材料具有比较高的强度，高的减振性，高的耐热性及高的耐磨性，比较合适用于承受比较大的应力和高要求的耐磨零件。齿条拨叉零件的主要加工表面如下：一.左与右端面，他们的表面粗糙度值都是一样的，为3.2。二.前端面，前端面的表面粗糙度为3.2。三.用车床车直径为96的内孔(R48)，它的表面粗糙度也为3.2。齿条拨叉零件一共有两组加工表面，如图可知它们之间是有一定的位置要求的。如下分述：一左端的加工表面： 这一组加工表面包括有：左端面，它的内腔内孔直径为44，圆柱筒内孔为36。使用先粗车然后再半精车的方法就可以达到设计图的精度要求。但是由于钻工是没有精度的要求的，所以可以把他们归为一道工序，这样子就可以达到要求了，也就不需要扩孔、铰孔等工序了。（1）以左端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：左端面的加工；孔加工其中左端面有表面粗糙度要求为，（2）以右端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：右端面的加工；30的孔。（3）以斜面为主要加工平面的加工面。第3章 工艺规程的设计考虑到零件工艺规程设定的问题，假设本齿条拨叉零件的年产量为100000台，在每一台车床都需要该零件1个，其中备品率为百分之19，废品率为百分之0.25，每一天安排两班的工作班次。因为这个零件材料为ZG45 ，我考虑到零件在工作的时候必须要有比较高的耐磨性，所以，我选择铸铝的铸件来铸造，根据设计要求：Q=10万件/年，那么n=1件/台；再结合生产的实际情况，那么备品率和 废品率则可以分别取百分之19和百分之0.25代入公式，可得到这个工件的生产纲领为： N=2XQn(1+)（1+)=238595件/年3.1 确定毛坯的制造形式已知齿条拨叉零件的材料为ZG45 ，该铸件有一个明显的特点，那就是液态成形，液态成型的主要优点表现在：适应性很强，亦即适用于各种不同重量，不同壁厚的铸件，同时也适用于不同种类的金属，并且还特别适用于制造形状复杂的铸件，由于考虑到这个零件在使用的过程中主要起的是连接的作用，那么就必须先分析它在工作的过程中所受的载荷接着最后再选用铸件，以便让金属的纤维能够尽量不被切断，来保证零件工作的可靠和使用寿命足够长。由于计算中年产量已经达到批生产的水平，并且零件的轮廓尺寸也不大，所以可以采用砂型铸造，从而提高生产的效率，才能保证加工精度，从减少生产成本的情况上来考虑，这是必须的。3.2 基面的选择在工艺工序的设计之中，基面的选择是否正确与合理是非常之重要的，因为做好这一步的话可以让零件加工出来的质量更好地得到保证，使生产效率得到显著提高，反之，不但加工过程中的问题会非常多，并且，还会造成大批零件的报废，从而使生产无法继续正常进行，所以我们必须谨慎地做好这一步。 对于粗基准的选择，以齿条拨叉零件为对象的这样的零件来说，我们必须选好他的粗基准，因为对于这个零件来说，假设以外圆的端面来做基准的话，会极有可能造成这一组内与外圆的面加工出来与零件的设计要求不符合，根据粗基准的选择原则：若一个零件有不加工的表面的时候，我们应该以这些不加工的表面来做粗基准，但假使这个零件有若干个不加工的表面时，就应该以与加工表面有较高位置精度要求的相对应的不加工表面来做为它的粗基准。再有，对于精基准的选取来说，我们应该首先要考虑基准重合的问题，毕竟假如设计基准与工序基准不重合时，就要进行尺寸的换算，也就是还要进行专门的计算。3.3 制定工艺路线接下来就是工艺之中最重要的工作了，就是制定工艺路线，而制定工艺路线，我们需要考虑的，就是使得零件的几何形状，尺寸精度以及位置精度等等技术要必须能得到合理并且可行的保证，由上文可知，这个零件的生产纲领我已经确定为成批生产了，在这个条件之下，我考虑使用万能性机床配上专用夹具，并且通过使工序集中的方式来提高零件生产率，还有，还需要考虑生产过程中的经济效益，从而达到使生产成本下降的效果。3.3.1 工艺路线方案一10铸铸造毛坯（2件铸造在一起）20退火退火（消除内应力）30车车55外圆一侧端面及外圆倒角C1.540车掉头，车55外圆另外一侧端面及外圆倒角倒角C1.550钻钻30孔60扩扩30孔70铰铰30孔80铣铣R60一侧端面90铣铣R60另外一侧端面100粗镗粗镗，半精镗孔R48110精镗精镗孔R48及倒角120铣开把2件合铸在一起的拔叉铣开130 铣斜面铣斜面140滚齿滚齿Tr60X4-7H150钳工去毛刺160检验检验3.3.2 工艺路线方案二10铸铸造毛坯（2件铸造在一起）20退火退火（消除内应力）30车车55外圆一侧端面及外圆倒角C1.540车掉头，车55外圆另外一侧端面及外圆倒角倒角C1.550钻扩铰钻扩铰30孔60铣铣R60一侧端面70铣铣R60另外一侧端面80粗镗粗镗，半精镗孔R4890精镗精镗孔R48及倒角100铣开把2件合铸在一起的拔叉铣开110 铣斜面铣斜面120滚齿滚齿Tr60X4-7H130钳工去毛刺140检验检验3.3.3 工艺方案的比较与分析上面两个方案的特点比较在于：方案一的定位和装夹相比起来是比较方便的，但他的不足就是要更换多台设备导致加工的过程会的繁琐，并且在加工的过程中位置的精度也不容易得到保证。二方案二的话虽然减少了装夹的次数，但不足的话就是要及时更换刀具，刀具的更换比较繁琐，毕竟有些工序在车床上也可以加工就像镗、钻孔之类的。所以综合地比较两个工艺方案，扬长避短，最后得出具体工艺过程如下：10铸铸造毛坯（2件铸造在一起）20退火退火（消除内应力）30车车55外圆一侧端面及外圆倒角C1.540车掉头，车55外圆另外一侧端面及外圆倒角倒角C1.550钻扩铰钻扩铰30孔60铣铣R60一侧端面70铣铣R60另外一侧端面80粗镗粗镗，半精镗孔R4890精镗精镗孔R48及倒角100铣开把2件合铸在一起的拔叉铣开110 铣斜面铣斜面120滚齿滚齿Tr60X4-7H130钳工去毛刺140检验检验3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用大家都知道工序的组成主要就是粗车、粗镗和精车、精镗之类的工步，由于各工序的工步数不多并且要满足成批量的生产，所以选用车床就能容易地满足要求我们的。齿条拨叉的零件外轮廓尺寸不大同时精度要求也属于中等的要求，所以选用比较常用的CA6140车床就可以满足要求了，根据机械制造设计工艺简明手册表4.2-7进行参，而钻孔的话就可以选用Z525摇臂钻床。3.4.2 选择刀具.根据我选择的工艺路线一般在车床上加工的工序都选用硬质合金车刀和镗刀，而加工刀具则选用YG6之类的硬质合金车刀。原因是它的主要应用范围为冷硬铸铁、普通的铸铁、高温合金的半精加工和精加工，为了提高生产率和经济效益我们可以选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。至于钻孔，我们可以选用高速钢麻花钻，根据机械加工工艺手册（主编 孟少农）第二卷表10.21-47及表10.2-53进行参考，就可以知道所有的参数。3.4.3 选择量具齿条拨叉零件的生产属于成批量的生产所以一般来讲均采用通常的量具，而选择量具的方法有一般有两种：一种是按照计量器具的不确定度来选择，二就是按照计量器的测量方法去进行极限的误差选择，一般来说用其中的任何一种方法都是可以的。3.5 加工工序尺寸，加工余量以及毛坯尺寸的选定齿条拨叉的零件材料确定为ZG45 ，根据机械加工工艺手册表2.2-17可查到各种铸铁的性能之间的比较。ZG45的硬度HB为143269，表2.2-23 ZG45的物理性能，ZG45 密度=7.27.3（），计算零件毛坯的重量约为2。表3-1 机械加工车间的生产产量生产类型同一类零件的年产量单位：件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上根据数据可查这个零件的月工序数应该要不低于3050之间，毛坯重量的话为21202506.04.0顶、侧面底 面在对铸孔进行机械加工的时候，其余量一般按照浇注时的处于顶面的位置来进行加工余量的选择。根据以上表格资料和加工工艺我们分别可以确定各个加工表面的加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸。3.6确定切削用量及基本工时我们熟知的是，切削用量一包括进给量，切削深度及切削速度三，在加工的过程中确定的方法是：1.先确定切削深度 2确定进给量 3再确定切削速度。可以参考切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编，1993年机械工业出版社出版），然后确定这个齿条拨叉零件的各工序的切削用量以及所选用的表格，在其前面都加以*号，为了与机械制造设计工工艺简明手册的表经行区别。工序10：无切削加工，无需计算工序20：无切削加工，无需计算工序30：车55外圆一侧端面及外圆倒角C1.5。机床：车床CA6140选用刀具YG6硬质合金可转位车刀，根据切削用量简明手册里面的表格1.1，因为CA6140机床的中心高为200（表1.30），所以刀杆尺寸为：=，刀片厚度为。车刀的几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面且前角=，后角=，主偏角=，刃倾角=，副偏角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度已知单边余量为所以可在一次走刀内完成，故 =5 （3-1）.确定进给量由切削加工简明实用手册里面表1.4可知：刀杆尺寸：，并且工件直径在400之间的时候， 进给量=0.51.0按照CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册查表可得： 选用=0.7由于我们确定的进给量必须满足机床进给机构强度的要求，不然在实际应用中就会出现很多问题，所以需要进行校验。根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力最大为=3530。由表格1.21可知，当强度处于174207的区间的的时候，同时，=的时候，可求得径向进给力：=950。在我们切削的时候，可知的修正系数为：=1.0，=1.17，=1.0，（表格1.292所示），所以实际的进给力为： =950=1111.5 （3-2）我们知道切削时进给力是小于机床进给机构允许的进给力的，所以我们要所选=。.刀具磨钝的标准及耐用度：由切削用量简明使用手册表格1.9可知道车刀后刀面的最大磨损量我取为，可以得出车刀寿命=。.切削速度的确定：切削速度的确定可以根据公式计算出来，也可以直接由表中查出。所以由切削用量简明使用手册表格1.11可以知道，在用硬质合金刀加工硬度200219之间的铸件的时候，那么切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-5）.校验机床功率可由表格查出切削时的功率，也可以按公式进行计算出切削时的功率。所以由切削用量简明使用手册表格1.25可知，当=的区间的时候，同时切削速度的时候， 可求得=已知切削功率的修正系数=0.73，=0.9所以实际切削时的功率为： =1.7=1.2 （3-6）根据表格1.30可以知道当=的时候机床主轴的允许的功率为=，由于，所以所选择的切削用量可以在CA6140机床上进行运作，由此我得出最后决定的切削用量为：=3.75，=，=，=工序40：掉头，车55外圆另外一侧端面及外圆倒角倒角C1.5。机床：车床CA6140选用刀具YG6硬质合金可转位车刀，根据切削用量简明手册里面的表格1.1，因为CA6140机床的中心高为200（表1.30），所以刀杆尺寸为：=，刀片厚度为。车刀的几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面且前角=，后角=，主偏角=，刃倾角=，副偏角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度已知单边余量为所以可在一次走刀内完成，故 =5 （3-1）.确定进给量由切削加工简明实用手册里面表1.4可知：刀杆尺寸：，并且工件直径在400之间的时候， 进给量=0.51.0按照CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册查表可得： 选用=0.7由于我们确定的进给量必须满足机床进给机构强度的要求，不然在实际应用中就会出现很多问题，所以需要进行校验。根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力最大为=3530。由表格1.21可知，当强度处于174207的区间的的时候，同时，=的时候，可求得径向进给力：=950。在我们切削的时候，可知的修正系数为：=1.0，=1.17，=1.0，（表格1.292所示），所以实际的进给力为： =950=1111.5 （3-2）我们知道切削时进给力是小于机床进给机构允许的进给力的，所以我们要所选=。.刀具磨钝的标准及耐用度：由切削用量简明使用手册表格1.9可知道车刀后刀面的最大磨损量我取为，可以得出车刀寿命=。.切削速度的确定：切削速度的确定可以根据公式计算出来，也可以直接由表中查出。所以由切削用量简明使用手册表格1.11可以知道，在用硬质合金刀加工硬度200219之间的铸件的时候，那么切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-5）.校验机床功率可由表格查出切削时的功率，也可以按公式进行计算出切削时的功率。所以由切削用量简明使用手册表格1.25可知，当=的区间的时候，同时切削速度的时候， 可求得=已知切削功率的修正系数=0.73，=0.9所以实际切削时的功率为： =1.7=1.2 （3-6）根据表格1.30可以知道当=的时候机床主轴的允许的功率为=，由于，所以所选择的切削用量可以在CA6140机床上进行运作，由此我得出最后决定的切削用量为：=3.75，=，=，=工序50：钻、扩、铰孔。机床：立式钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39选高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔钻孔时先采取的是钻孔，再扩到。切削深度： 进给量：根据参考文献3表2.438，取。切削速度：参照参考文献3表2.441，取。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间： 扩孔刀具：根据参照参考文献3表4.331选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。片型号：E403切削深度：进给量：根据参考文献3表2.452，取。切削速度：参照参考文献3表2.453，取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度有：刀具切出长度： ，取走刀次数为1机动时间： 铰孔刀具：根据参照参考文献3表4.354，选择硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度：，且。进给量：根据参考文献3表2.458，取。切削速度：参照参考文献3表2.460，取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131取实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度，刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：该工序的加工机动时间的总和是：工序60：铣R60一侧端面。1.工步一粗铣（1）切削深度 。（2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X52K铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际（1） 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=36mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，。2.工步二 精铣（1）切削深度 。（2）确定进给量： 这道工序选择YG8硬质合金端铣刀.查表可知硬质合金端铣刀的具体参数：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X52K铣床功率为4KW,取fz=0.10mm/r， 。（3）确定切削速度： 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-157可知：=124m/min，主轴转速的计算：，根据机械制造技术基础课程设计指导教程3机床主轴转速表我们可以确定n=490r/min，那么实际切削速度为：（4）确定基本时间 ： 由铣床的数据可知：主轴转速n=490r/min，工作台进给量为：=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=36mm根据机械加工工艺师手册10中的表30-9可以知道=7，工序70：铣R60另外一侧端面1.工步一粗铣（1）切削深度 。（2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X52K铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际（2） 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=36mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，。2.工步二 精铣（1）切削深度 。（2）确定进给量： 这道工序选择YG8硬质合金端铣刀.查表可知硬质合金端铣刀的具体参数：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X52K铣床功率为4KW,取fz=0.10mm/r， 。（3）确定切削速度： 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-157可知：=124m/min，主轴转速的计算：，根据机械制造技术基础课程设计指导教程3机床主轴转速表我们可以确定n=490r/min，那么实际切削速度为：（4）确定基本时间 ： 由铣床的数据可知：主轴转速n=490r/min，工作台进给量为：=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=36mm根据机械加工工艺师手册10中的表30-9可以知道=7，工序80、90 粗镗，半精镗孔R48，精镗孔R48及倒角。 1. 选择镗刀 选择镗刀，粗钻时do=55mm，镗刀采用双头刃磨法。选择T68镗床 n=22.41000r/min, f=0.0631.2mm/r. 2.选择切削用量 （1）决定进给量 查2表5钻头进给量 按钻头强度选择 按机床强度选择 最终决定选择Z5163A机床已有的进给量 （2）计算工时选择n=600r/min所以.选择镗刀选择高速钢镗刀， 粗镗时do=59.9mm选择卧式镗床T68, 粗镗时 v=20-35 m/min,f=0.3-1.0 mm/r 精镗时 v=15-30 m/min,f=0.15-0.5 mm/r工序110：铣削斜端面机床：铣床X52K（3） 切削深度 。（4） 确定进给量： 上面已经说过关于道具的选择，此道工序选择的是YG6硬质合金端铣刀，查表可以知道硬质合金端铣刀的具体参数：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10。我所选择的X52K铣床的功率为4KW,根据机械制造技术基础课程设计指南2表5-146可知得 ，所以 取最小fz=0.20mm/r ，。（5） 确定切削速度： 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。主轴转速，根据机械制造基础课程设计基础教程3表4-18可知n=255r/min，代入后计算可得：（4）基本时间的确定 铣削常用符号如下：z铣刀齿数铣刀每齿的进给量，mm/z工作台的水平进给量，mm/min工作台的进给量，mm/min，铣削宽度，mm铣削深度，mmd铣刀直径，mm根据机械制造技术基础课程设计指南2表2-28可这道此工序机动时间计算公式为：由上可知这个铣床的主轴转速n=255r/min。计算工作台的进给量：=。根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=22mm查机械加工工艺师手册10表30-9可知：=7，。第4章 铣斜面夹具设计4.1 指出存在的问题为了提高劳动生产率，降低生产成本，保证质量的过程中，减轻劳动强度，需要设计特殊的设备。对于铣斜面的设计，因为它的精度不是很高，所以，当改造这些流程，特别是要考虑如何降低生产成本和劳动强度低。4.2 夹具设计4.2.1夹具体设计夹具设计，前仔细分析零件加工的技术要求，使用的原则和基本设备设计的方法，设备设计的发展，以满足精度，合理的安装，定位，锁定状态;单位在完成报告，并固定螺丝连接，螺母，精心设计打造了双方之间的相对运动，根据需要，选择合适的材料。模板完成后的设计都与AutoCAD图形渲染的CAD总装图，然后从绘画图的装配图毕业设计计划。4.2.2 定位基准的选择在用于确定在该设备包含的基准工件的正确位置，称为参考位置的处理。根据知道位置数据与过程尽可能在同一块可能参照每个过程应该一致，我们应该使用相同的参考位置进行处理。待组装的部件的三面的基准鞍定位在一个平面上，但它们也骑在设计基准的其它元件，因此，这些参考平面组件，用于定位的参考，避免了引用不是误差一致，有助于提高各主面的相对位置的精度。有零件图上面，根据本程序，选用于位置参考底部和侧面。 4.2.3 定位方案和元件设计根据以上零件的结构分析以及定位基准的选择，可得定位基准为平面根据工序图及对零件的结构的分析，本夹具采用6点定位原则，采用一面2销定位共限制6个自由度。4.2.4 定位误差的计算 定位误差 ： 其中：， 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 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。4.2.5 夹紧力计算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：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得： 所以有： 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： 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。4.2.6 夹紧机构的设计获得夹紧机构直接或螺旋与其他元件，紧固机构螺旋统称组合夹紧工件。由于这种类型的锁定机制的简便，可靠的夹紧很大的通用性，它被广泛应用于机床的支持。它的主要缺点是比较苛刻的工件夹紧和松开的时候。通过该可动台板的夹紧夹具，保证在同一时间操作的需要夹紧可靠和及时的。同时，标准件移动压板，可直接购买，降低了生产成本夹具。夹紧力的计算螺钉时根据以下计算产生的终端单夹紧力：式中： W0在本文中所代表的意思是在本文中所代表的意思是单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N）； Q 在本文中所代表的意思是在本文中所代表的意思是原始作用力（N）； L在本文中所代表的意思是在本文中所代表的意思是作用力臂（mm）；在本文中所代表的意思是在本文中所代表的意思是螺杆端部与工件间的当量摩擦半径（mm），其值视螺杆端部的结构形式而定，参见机床夹具设计手册第三版表1-2-20； 在本文中所代表的意思是在本文中所代表的意思是螺杆端部与工件间的摩擦角（）； 在本文中所代表的意思是在本文中所代表的意思是螺纹中径之半（mm）； 在本文中所代表的意思是在本文中所代表的意思是螺旋升角（），参见机床夹具设计手册第三版表1-2-21； 在本文中所代表的意思是在本文中所代表的意思是螺旋副的当量摩擦角（）， 式中为螺旋副的摩擦角（），为螺纹牙型半角（），参见机床夹具设计手册第三版表1-2-22。4.2.7 定向键与对刀装置设计定向键安装纵向狭槽的下侧方向的槽，通常使用两个。距离相对较远。使用铣床工作台与T形槽，所述定位元件，用于加工饲料的表面方向与正确的位置的装置。扭转转矩时产生的方向键可以承受铣削，减少拧紧螺栓夹具的负担，夹具强化治疗的稳定性。根据GB2207在本文中所代表的意思是80定向键结构如图所示： 图4.1 夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表4.4：表4.4 定向键 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195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。塞尺选用平塞尺，其结构如图4.3所示： 图4.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表4.5：表4.5 塞尺公称尺寸H允差dC30.0060.254.2.8确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体：夹具的定位、引导、夹紧装置装在夹具体上，使其成为一体，并能正确的安装在机床上。夹具体并适当地安装在机床上。夹紧装置被连接到各种装置和部件上全局最大和最复杂的基础件。块的大小和形状取决于布置和固定在掩模机床的各种设备，而且在这个过程的某些部分，也能承受夹钳，切割力和冲击和所得的振动的夹紧力，然后它必须具有所需的强度和刚度。切削部分过程中产生的将落在特定文件夹芯片，芯片堆积过多会影响工件夹紧可靠的定位，所以在设计具体的文件夹时，你必须考虑结构应便于排屑。此外，该技术也应考虑剪辑，经济和容易组装和拆卸的和等的钢筋混凝土结构，在设计中。特定文件夹的设计的基本要求（1）应该有足够的精度和尺寸稳定性表面上的重要刀座或导向表面上的元件的定位的安装表面，应该有适当的大小和形状精度的精度，应足以在它们之间的位置精度。 具体尺寸保持稳定，铸造时效处理，焊接和锻造进行退火处理。（2）必须具有足够的强度和刚度以确保夹紧力，力和从在切削过程中的变形和不可接受的振动引起的其他外力，夹具必须具有足够的厚度，可以适当添加较少刚性的肋。（3）应该有一个结构化的流程和可用性块大小通常较大，结构复杂，和的相互位置的表面之间的精度高，因此应特别注意其施工的过程中，应做是为了方便工件的装卸，容易的设备的维护。满足的前提下的刚性和强度，它应该能够减轻重量，减少体积，保持简单。（4）应便于排屑在机械过程中，该芯片将继续积累在夹紧周围，如果不消除，通过切割的热积累会破坏投影的定位精度，吊索芯片卷绕定位件也可能损害定位的精度，也发生了安全事故发生。因此，该方法产生情况下，它可能是适当的，以增加从该工作表面和终端之间的定位元件的距离，以增加芯片的数量：对于切削过程中产生更多的情况下，一般应的文件夹中特别设置的笛子。（5）被安装在机床上必须是稳定的，可靠的夹具安装在机床上通过与计算机或终端上执行相应的接触面安装底座。当夹具被安装在机床工作台上，该装置应该是低重心，上述支撑区域应足够大的安装基础应当是更高的精度，并提供一个稳定的安装和可靠。较低的终端一般应为空，大环或吊带还应设置孔。夹紧系统架构被确定后，按照与定位元件和空间扩展的夹紧机构和表机的期望的尺寸大小来确定特定的结构，然后绘制装配总图。参见图绘制夹具装配。4.2.9 夹具设计及操作的简要说明如前所述，专注于提高生产效率，但采用的是设计手动锁紧装置，当工件夹紧和松开相对时间。由于片的尺寸小，经过仔细分析和比较计划，选择手动锁定（锁定机构的螺丝）。该锁定机构具有结构简单，夹紧和机床的可靠，多功能大装置被广泛使用。此外，当一个文件夹，其具有制造误差，在加工过程中的磨损和断裂，以及改变部件的尺寸，定位的效果，夹紧可靠。为了避免这种现象，在选择可以改变定位销。以便随时根据情况进行调整换取。总结设计思路（1）首先根据已知工件需要，选择加工机床，应选用立式钻床加工比较合理。（2）然后工件主要定位部分这样我设想用两短圆柱销和菱形销组合定位，正好满足六点定位原理，因此本次设计采用此种定位方案有其优点。（3）最后将两短圆柱销先固定在夹具体上，利用螺杆和斜锲组合机构夹紧，用两短圆柱销和菱形销组合把工件定位后，可利用螺纹前进来对工件进行夹紧，工件的夹紧力的方向应该垂直与工件的轴线方向，作用点为轴的切点。设计方法与结果（1）首先对工件的加工要进行分析，在工件上钻孔，根据工件的形状和加工要求，我认为采用钻床比较合理。（2）然后，根据六点定位原理，选用两短圆柱销和菱形销组合，正好满足六点定位原理，由于限制了六方自由度，所以只需要将工件夹紧就可以进行加工了，在垂直方向上进行夹紧，可以利用螺纹前进来推动斜锲，进行夹紧，因为螺杆的运动控制简单，而且不影响加工过程，所以最总选择螺杆和斜锲组合机构进行夹紧。（3）最后，对整个夹紧方案分析得出，定位约合六点定位原理，夹紧工件稳定，所以此夹具设计可行。本次设计从零件的毛坯生产到最终成品，中间经过了铣、镗、钻、攻螺纹、打毛刺等工序。因为是大批量生产，工序就分得很散，中间就可省去换刀具和调试的时间。在每道工序中都有计算切削用量和工时。在本次设计中已无大的问题，基本达到了要求。只是在夹具的设计中没有能提出多中方案进行分析比较，有所不足。参考文献1 李 洪机械加工工艺手册M 北京出版社，200612 陈宏钧实用金属切削手册M 机械工业出版社，200513 上海市金属切削技术协会金属切削手册M上海科学技术出版社，20024 杨叔子机械加工工艺师手册M机械工业出版社，20005 徐鸿本机床夹具设计手册M 辽宁科学技术出版社，2003106
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