拨叉杠杆的加工工艺及其夹具设计【钻φ20H7孔、铣R10.5侧面夹具含10张CAD图纸】

I摘要此次毕业设计融入了本科期间学的一些重要理论知识，如机床的转速、进给量以及加工余量和刀具等参数的选用，同时也注意到要考虑有关零件加工时的表面精度和位置精度要求。此次毕设包括了换挡拨叉零件的工艺编制、拨叉专用夹具的设计以及设计说明书的撰写。加工工艺和夹具设计是目前工厂生产过程中的重要流程，加工工艺包括机械加工工艺流程、各工序的加工参数等内容，好的机械加工工艺可以充分简化加工流程，提高工件加工质量。夹具设计是工艺流程的一部分，它是工艺装备的重要组成部分，是除了机床以外最重要的工艺辅助装备。关键词拨叉夹具设计工艺路线IIIIABSTRACTTHEGRADUATIONDESIGNINTOTHEUNDERGRADUATEPERIODTOLEARNSOMEIMPORTANTTHEORETICALKNOWLEDGE,SUCHASMACHINESPEED,FEEDANDPROCESSINGMARGINSANDTOOLINGANDOTHERPARAMETERSOFTHESELECTION,BUTALSONOTEDTHATTHEPARTSTOCONSIDERTHESURFACEACCURACYANDLOCATIONACCURACYREQUIREMENTSTHECOMPLETESETINCLUDESTHESHIFTFORKPARTSOFTHEPREPARATIONPROCESS,THEDESIGNOFTHEFORKFORTHEFIXTUREANDWRITETHEDESIGNMANUALPROCESSINGTECHNOLOGYANDFIXTUREDESIGNISANIMPORTANTPROCESSINTHEFACTORYPRODUCTIONPROCESSTHEPROCESSINGTECHNOLOGYINCLUDESTHEMACHININGPROCESSANDTHEPROCESSINGPARAMETERSOFEACHPROCESSTHEGOODMACHININGPROCESSCANSIMPLIFYTHEPROCESSINGFLOWANDIMPROVETHEQUALITYOFTHEWORKPIECEFIXTUREDESIGNISPARTOFTHEPROCESS,ITISANIMPORTANTPARTOFPROCESSEQUIPMENT,INADDITIONTOTHEMACHINETOOLISTHEMOSTIMPORTANTAUXILIARYEQUIPMENTKEYWORDSFORKFIXTUREDESIGNPROCESSROUTE目录摘要IABSTRACTII第1章绪论111引言112本课题背景及发展趋势2第2章零件的分析321零件的作用322零件的工艺分析3第3章工艺规程设计431确定毛坯的制造形式432基面的选择4321粗基准的选择4322精基准的选择433制定工艺路线534确定工件的机械加工余量、各工序尺寸和毛坯尺寸5341确定毛坯种类、加工余量和工序尺寸535确定切削用量及基本工时7第4章专用夹具设计2141问题的提出2142工序V钻夹具设计21421工件定位面的选择21422夹具定位元件选择21423定位元件限制自由度分析21424计算切削力和夹紧力22425定位误差分析23426零部件的设计与选用2443工序VII铣夹具设计25431工件定位基准的选择25432计算切削力及夹紧力25433定位误差分析26434定位键与对刀装置设计28致谢30参考文献311第1章绪论11引言发展先进的制造业是增强一个国家的国际制造竞争力和科技水平能力的重要手段，也是任何国家要想取得胜利和赢得声望的法宝，同时也是与我们的社会生产生活实践是息息相关的。现如今似乎很多国家都在极力提高自己的制造业能力，如德国提出的工业40，就是为了竞争下一次的工业革命。德国工业40描绘了制造行业的未来前景，通过极大资源利用现如今的物联网技术和信息技术成果，强力推进工业实现飞越式发展；日本的社会“50”同样也是为了提高自身的国际竞争力，为了改善人们的生活而提出来的；中国的中国制造2025，在国外的一些国家看来，也可称为是“工业40”，甚至优于国外。我国目前已经对一些重要领域的工业生产方式做出准备，如航空航天，军工等领域。中国的制造业虽然起步晚，但是这近几年来以来发展的非常迅速，正在赶追美国、德国、日本、俄罗斯等军事和工业强国。我们早已不再是只会生产桌子、椅子、马车的国家。在中高端制造业上，尽管我们与提出工业40的德国和提出社会50的日本在制造工业上还存在有一定程度的差距，尤其是重要核心科技还需依赖进口，做不到自主创新。但从另一个角度来看，我国的制造业发展水平较改革开放以来有很大的变化。中国的海尔冰箱就走出了国门，迈进世界的大洪流中去，成为国人为之喝彩的冰箱制造商；其次华为也走出国门，华为的电子产品，如手机也受人们的青睐。近两年来，在我国对国外一些国家的出口产品中，机电设备产品占比已经超过了五分之二。在通讯技术的发展上中国至少已经不逊色于德国，中国正极力发展5G技术；在移动互联网领域，我相信如今正在崛起的中国已经开始反超德国，华为就是一个很好的例子。中国制造2025在很大程度上促进现有传统生产模式的转型升级，伴随着产业转型的到来，不管是对制造行业工艺装备还是对制造产品的质量，其控制要求都会更高标准、严控制。制造产品质量标准要求更高，从而对工业设备的要求更高，就要更加精准控制工业设备，零部件和相应之配套的工具要求标准也自然而然的更高了，循环与整体促进的和谐局面也就慢慢成形了。2017年4月20号，在文昌航天发射中心天舟一号货运飞船发射成功；同年5月5日，中国自制大型客机C919首飞成功。取得的这些成功无疑不是在暗示中国航空航天业迈向新的里程碑，当然也体现出了中国这个制造大国的制造业获得质的飞跃。这次中国自制的大型客机C919的机身、机翼、尾翼等机体部件已经完全国产，动力装置等还需采用国外进口。当然中国为了实现全部的自制，也成立了航空发动机的研究中心，目的就是改变航空发动机一直以来依赖2国外进口的现状。12本课题背景及发展趋势拨叉是机床变速箱里的一个零件，主要位于机床上面的一个操纵机构中，对机床的速度进行变换。机床上加工零件时，拨叉就起着至关重要的作用，它不仅可以控制机床主轴转速，而且也可以调整机床的进给速度。拨叉零件在工业生产中的需求量很大，由于拨叉在变换速度时，会承受一定的力，故使用寿命会大大的降低，从而导致换拨叉零件的几率大大提高，进而使机床的维修成本提高。因此，研究拨叉零件的加工工艺过程具有很大的实用性意义。为了使拨叉零件的制造成本能够降低以及制造效率能够得到提高，我们可以通过对拨叉零件的作用，结构以及工艺过程进行合理有效分析，使拨叉零件能够高效快捷的加工生产出来，从而获得少缺陷，低成本的拨叉零件。同时设计中所选用的零部件的结构性、经济性和实用性要好，这样才能达到高效生产、长的使用寿命和可靠的工作性。目前我国将制造行业的核心主要聚焦在中、小批量等生产领域中，在很大程度范围内促进了国内一些数控机床生产厂家的发展和研发速度，以能够达到国内，甚至国外的标准，从而更好的将我们自己生产的数控机床推销出去。国内的大部分数控机床生产厂家为了能在市场上站稳脚跟，正在研发最新技术成果，朝着多元化的方向发展。他们为了很好应对制造业市场的变化以及来自国外生产厂家的竞争压力，提高自身产品的竞争力和国际影响力，NC编程技术和CNC编程中的自动编程技术争相被目前国内的许多数控设备生产厂家所深入研究和广泛采用。而国外的一些电子、机械、航空航天等重要领域的制造技术，自动编程技术的研究的较国内要成熟，当然也应用的更加广泛，涉及到很多行业。这也是国内为什么要奋起直追的原因吧。自动编程技术对行业显而易见的突出表现，使得发展前景变得更加广阔。当然也有大多数制造厂家将CNC应用于零件机械加工中，来获得高效、低成本的产品，这也是目前许多制造行业迫切需求的。3第2章零件的分析21零件的作用本次毕业设计所要设计加工的零件是拨叉。拨叉位于机床变速机构中，在机床运转的过程中，拨叉要承载一定大小的力。此次拨叉零件通过20H7的孔再与10H7两个同轴孔接连到另一个零件上去，以摇杆的运动达到零件的同步运动。这种运动机构突出的特征是快速，运动精准、可靠性高。22零件的工艺分析本零件为一个拨叉，通过零件图21可知，需要加工的地方有九处，分别是（1）60圆台下端面，中间20下凸台端面（2）左端20上凸台端面（3）20H7孔，30沉头孔（4）98H9孔，M12螺纹，13沉头孔（5）R105侧面（6）210H7孔（7）10H7孔（8）M6螺纹（9）左端凹槽4图21拨叉零件图加工端面可用端铣刀进行加工；孔的精度可用铰刀铰孔达到要求；分别用丝锥攻丝两个螺纹孔完成螺纹孔的加工；60底面大平面是有表面精度要求和位置精度要求的，必须要先找好基准，进行粗铣，半精铣，再刮削才能到达所需要求。第3章工艺规程设计31确定毛坯的制造形式根据图21可知，拨叉是一个形状复杂零件，材料为QT200，根据生产纲领，属于成批生产的水平。拨叉零件的结构设计形式多种多样，可是拨叉零件结构的主要特征依旧是大同小异，都有这共同的特点比如外形结构比较复杂、较多的加工部位、拥有半圆弧结构、比较难加工。对于这种典型的拨叉类零件，采用砂型铸造得到毛坯是一种常用的方法，同时QT200是一种常用的铸造材料，有很好的铸造性能、塑性和韧性，适合用于像换挡拨叉承受较大力这样的零件。同时焊接性，切削性能良好。32基面的选择基准面是工件的加工基准，同时基准面的选取在加工时也是十分重要的，基准面可以选择较大的面、平面、大的外圆或者大的内圆等基准要素。选择合适的基准面不仅可以提高零件的加工效率，保证加工表面的质量，例如装夹时方便进行定位、能很快找到夹具上得定位面和便于装夹提升装夹效率，从而节约了时间成本。5321粗基准的选择粗基准的选择粗基准是进行加工时所选的第一个定位基准，粗基准是工件上的没有加工过的表面。这样可以保证加工表面与不加工表面间的位置精度。在选择粗基准时，尽量选择那些表面平整、均匀、没有高低起伏、易于定位的面，应避开浇冒口、毛刺等不利于定位的位置，可使工件定位可靠，夹紧方便。同时粗基准只可使用一次。对于本设计选用左端20圆柱上部端面为主要的定位粗基准。322精基准的选择选择精基准要尽量保证在加工时的定位基准和图纸上标注的基准重合，即图纸上的尺寸就是加工时的定位尺寸，避免了应为加工基准和图纸基准的不统一所产生的误差。在精加工时，精加工的基准尽量选取同一个定位基准，选用同一个定位基准可提高工件的加工精度，避免多次更换基准以免产生误差。本设计选用已加工过的中间20圆柱底面和60圆柱底面作为定位的精基准。33制定工艺路线按照图纸要求，加工零件毛坯时，为了使加工出的零件满足使用的要求，如尺寸、公差、粗糙度等要求，我们需要在零件加工过程中进行热处理，同时要通过使用最短的加工工序和最方便加工的方式进行加工。查机械制造工艺设计简明手册1，编写拨叉的机械加工工艺如下表31所示表31工艺路线方案工序号工序名称工序内容I铸造II热时效处理III铣粗铣60圆台下端面、20下凸台端面，半精铣60圆台下端面IV铣粗铣、半精铣左端20下凸台端面V钻钻、扩、粗铰、精铰至20H7孔，锪30沉头孔6VI钻钻、铰至98H9孔，攻M12螺纹，锪13沉头孔VII铣粗铣R105侧面VIII钻钻、粗铰、精铰至210H7孔IX钻钻、粗铰、精铰至10H7孔X钻钻5孔，攻M6螺纹XI铣粗铣左端凹槽XII刮刮60圆台下端面XIII去毛刺去除机械加工所留下的毛刺XIV清洗在乳化液中清洗零件保证没有赃物并吹净XV检验检验至图纸要求XVI入库入库34确定工件的机械加工余量、各工序尺寸和毛坯尺寸341确定毛坯种类、加工余量和工序尺寸零件材料为QT200，查机械制造工艺设计简明手册表223，选用铸件的尺寸公差为CT8级，查表225得，加工余量为MAG级。工件的机械加工余量与工序尺寸见表32。表32机械加工余量与工序尺寸加工面加工余量Z（MM）工序尺寸Z（MM）工件60端面的加工余量25粗铣单边余量15半精铣单边余量085刮研单边余量01520下凸台端面的加工余量2粗铣就可满足其精度要求720上凸台端面的加工余量2粗铣单边余量18半精铣单边余量02R105两侧面的加工余量2粗铣就可满足其精度要求工件上所有孔的加工余量实心铸造其他不加工表面的加工余量直接铸造根据上表所确定的机械加工余量绘制毛坯图，如图31所示。图31拨叉毛坯图35确定切削用量及基本工时工序III粗铣60圆台下端面、20下凸台端面，半精铣60圆台下端面。（1）粗铣60圆台下端面1选择刀具YT15硬质合金刀片81）根据切削用量简明手册2表31，铣削深度时，端铣刀直径MAP4为80MM，为60MM，但已知铣削宽度为60MM，故根据铣削宽度0D0AE,选择，标准硬质合金端铣刀，故齿数MAE6MD810Z2）铣刀几何形状切削用量简明手册表32由于，故选择MPAB5，。0R03ER0R0801002选择切削用量PA1）决定铣削深度本次工序加工余量不大，选择一次走刀以节省工时，则。MAP512）决定每齿进给量ZF采用不对称端铣以提高进给量。根据切削用量简明手册表35，当用YT15，铣床功率为7KW时，。采用不对称端铣，取ZMFZ/1809。ZMFZ/1303）决定铣刀磨钝标准及道具寿命根据切削用量简明手册表37，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为15，由于铣刀直径，故耐用度。D80MIN180T4）决定切削速度和每分钟进给量CVFV切削速度可根据切削用量简明手册表327中的公式计算，也可由表中查出。根据表313，当，,时，D8010ZAP53ZMFZ/240，。SMVT/621SRNT/456SMVFT/27各修正系数为890FMVNMVKFSS故SKVT/15809621RNT445SMKVFFTF/79根据X62W说明书选，MIN/30/5RSNC。因此实际切削速度和每齿进给量为MI/37/256SVF3计算基本工时式中，根据切削用量简明手册表20，不对称YLLML120安装铣刀，入切量及超切量，则MY25，故14520（2）粗铣20圆台下端面粗铣20圆台下端面可以同样采取上述的机床转速，实际切削速度和每齿进给量。即，MIN/30RNCIN/3675ZM/1250计算基本工时（3）半精铣60圆台下端面1选择切削用量PA1）决定切削深度I/675180DVCZMZNFCFZ/203FVLTST23IN754STM27IN354L10ZMZNVFCFZ/081375本次工序加工余量不大，选择一次走刀以节省工时，则。MAP8502）决定每齿进给量ZF采用不对称端铣以提高进给量，根据切削用量简明手册表35，当使用YT15，铣床功率为7KW时，采用不对称端铣，取ZMFZ/1809。ZMFZ/093）决定切削速度和每分钟进给量CVFV切削速度可根据切削用量简明手册表327中的公式计算，也可由表中查出。根据切削用量简明手册表313，当，,MD8010ZMAP5时，。故ZMFZ/10SMVT/072SRNT/248SVFT/596KVT7190SRNT/8MKVFFTF6456根据X62W说明书选择，IN/37/2RSC。因此实际切削速度和每齿进给量为MIN/30/5SVF2计算基本工时式中，根据切削用量简明手册表20，不对称YLLML120安装铣刀，入切量及超切量，则，故Y5ML14520工序IV粗铣、半精铣左端20上凸台端面I29410DCFVLTSTM9IN411（1）粗铣左端20上凸台端面1选择切削用量PA1）决定切削深度本次工序加工余量不大，选择一次走刀以节省工时，则。MAP812）决定每齿进给量ZF采用不对称端铣以提高进给量，根据切削用量简明手册表35，当使用YT15，铣床功率为7KW时，采用不对称端铣，取ZMFZ/1809。ZMFZ/1203）决定切削速度和每分钟进给量CVFV根据表313，当，,时，D8010ZAP53ZMFZ/130，。故SVT/621SRNT/456SMFT/27SKVT/896RNT54045SKVFFTF/127根据X62W说明书选，MIN/3/RSC。因此实际切削速度和每齿进给量为MIN/375/26SVF2计算基本工时式中，根据切削用量简明手册表20，不对称YLLML20安装铣刀，入切量及超切量，则，故Y5ML4520I/6751080DVCZMZNFCFZ/23FMVLT12（2）半精铣左端20的上凸台端面1选择切削用量PA1）决定切削深度本次工序加工余量不大，选择一次走刀以节省工时，则。MAP202）决定每齿进给量ZF采用不对称端铣以提高进给量，根据切削用量简明手册表35，当使用YT15，铣床功率为7KW时，采用不对称端铣，取ZMFZ/1809。ZMFZ/093）决定切削速度和每分钟进给量CVFV根据切削用量简明手册表313，当，,D8010ZMAP5时，。故ZFZ/10SMT/072SRNT/42SFT/596MKVT79SRNT/808KVFFTF6456根据X62W说明书选择，IN/37/2RSC。因此实际切削速度和每齿进给量为MIN/30/5SVF2计算基本工时STM27IN354MI/29410580DVCZZNFCFZ/37FMVLT13式中，根据切削用量简明手册表20，不对称YLLML20安装铣刀，入切量及超切量，则，故Y5ML4520工序V钻、扩、粗铰、精铰至20H7孔，锪30沉头孔。（1）钻孔181选择钻头选择高速钢麻花钻头，其直径。MD180钻头几何形状为切削用量简明手册表21及表22修磨横刃，030182017BE530205MB2。ML42选择切削用量1）决定进给量按加工要求决定进给量根据切削用量简明手册表27，当加工要求为铸铁的，。由于MPAB20MD180RMF/5304，故不用乘孔深修正系数。根据Z525机床说明书，现取831/5/DL。RMF42）决定钻头磨钝标准及寿命。由切削用量简明手册表212，当时，钻头的后刀面最大磨MD180损量取为06MM，寿命。MIN60T3）决定切削速度根据切削用量简明手册表215查得切削速度，所以IN/18VSTM9IN304MI/31801RDVNW14根据Z525机床说明说书，取，但因所选转速较计算转数为MIN/392RNC高，会使刀具使用寿命降低，可将进给量降低一级，即可取。RMF/3603计算基本工时式中，入切量及超切量由切削用量简明手册表YLLML15229查得，故0（2）扩孔至1981选择刀具利用198的专用扩孔钻对18的孔进行扩钻。2确定切削用量取背吃刀量，根据切削用量简明手册表210得出，扩钻的MAP90进给量为，根据机床说明书，选取。RF/76RMF/620则主轴转速为，并按机床说明书取，故实际MIN/6497RNIN/97RC切削速度为3计算基本工时NFLTSTM610IN392I/412312钻VMI/03619780DVCW15式中，入切量及超切量由切削用量简明手册表YLLML15229查得，故8（3）粗铰孔至19941选择刀具利用1994的专用铰刀对198的孔进行粗铰孔。2确定切削用量取背吃刀量，取进给量，根据机床MAP07RMF/80IN/8V说明书，取进给量，则机床主轴转速为RF/81并按机床说明书取，故实际切削速度为MIN/140RNC3计算基本工时式中，入切量及超切量由切削用量简明手册表YLLML15229查得，故8NFLTSTM82IN6097I/12794RDVWMIN/781409DVCWNFLTSTM12IN801416（4）精铰孔至20H71选择刀具利用20的铰刀对1994的孔进行精铰孔。2确定切削用量取背吃刀量，取进给量，切削速度，MAP03RMF/60MIN/4V根据机床说明书，取进给量，则机床主轴转速为RF/62并按机床说明书取，故实际切削速度为MIN/97RC3计算基本工时式中，入切量及超切量由切削用量简明手册表YLLML15229查得，故8（5）锪30沉头孔根据有关资料介绍，锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的，3/12故IN/341DVWMIN/0961720DVCWNFLTSTM82IN6097M/R20631钻F17按机床说明书取，则机床主轴转速为RMF/20按机床说明书，选取，故实际切削速度为IN/97RC计算基本工时工序VI钻、铰至98H9孔，攻M12螺纹，锪13沉头孔。（1）钻96孔工件材料为铸铁，孔96MM，高速钢钻头，查切削用量简明手册表519切削速度，进给量，则MIN/20VRMF/20按机床说明书，选取，故实际切削速度为IN/54RNC该工序基本时间为/MIN35163钻VIN/56301RDVNWMIN/149031DVWSTM813IN20973IN/56391DVWMCTGCTGDLR85142691201MLIN/43165910DVW18（2）铰孔至98H9取背吃刀量，孔98H9，查切削用量简明手册表523MAP10切削速度，进给量，则IN/4VRMF/80按机床说明书，选取，故实际切削速度为MIN/392RNC查机械制造工艺设计简明手册表626绞孔切入切出行程，ML1ML152该工序基本时间为（3）攻的螺纹12MZ525立式钻床，刀具为细柄机用丝锥。进给量，查切削用量简明手册表514，切削速度RMF/5，则机床IN/8V主轴转速SFNLFLTJ627MIN405218431IN/458911RDVNWSFNLFLTJ41MIN9032815421MIN/21801RDVNWIN/12108DVW19按机床说明书，选取，故实际切削速度为MIN/195RNC攻M12螺纹的基本工时ML28，刀具切入长度，3102L（3）锪13沉头孔Z525立式钻床，刀具为锪钻孔13小直径端面锪钻。可取进给量，查表得，RMF/20MIN/17V80VK75LVK则机床主轴转速按机床说明书，选取，故实际切削速度为MIN/195RNCIN/35702DVWSFNLFLTJ6MIN109513281I/250817VCIN/7413RDNWIN/96703DVW20计算基本工时，ML4L1工序VII粗铣R105侧面1选择刀具刀具选取三面刃铣刀，。MAP02D10MIN/5V4Z2决定铣削用量1）决定铣削深度AP022）决定每次进给量及切削速度根据X62型铣床说明书，其功率为为75KW，中等系统刚度。根据表查出，则ZMFZ/0按机床说明书，选取，故实际切削速度为MIN/180RNC当时,MIN/180RNC按机床标准选取,RF/9503）计算基本工时，L825MADLE621031L2SFNLLTJ27MIN1095241IN/1592RDVWIN/137VWRZNFCZM/94802SIFTMM48INI4952683221工序VIII钻、粗铰、精铰至210H7孔（1）钻孔至98由Z525立式钻床说明书取，ZMF/170IN/20V按机床说明书，选取，故实际切削速度为MIN/54RNC计算基本工时（2）粗铰98孔至996取，切削速度，则ZMF/30MIN/14V按机床说明书，选取，故实际切削速度为MIN/392RNCI/964821RDVNWMIN/716054891DVWL104MCTGCTGDLR951289201SFNLFLTJ471IN95417021MLI/760RDNW22计算基本工时（2）精铰孔至10H7取,切削速度，则ZMF/30MIN/3V按机床说明书，选取，故实际切削速度为MIN/97RC计算基本工时ML152I/591010RDNWIN/26103961NDVCWL104CTGCTGDDLR081428962011SFNLFLTJ261MIN03920158421IN/31097DVCWML104MCTGCTGDDLR0215296201123工序IX钻、粗铰、精铰至10H7孔。（1）钻孔至981决定切削用量取背吃刀量，由切削用量简明手册可查出，根据Z525立式MAP89钻床，取进给量，切削速度，则ZF/170MIN/20V按机床说明书，选取，故实际切削速度为MIN/54RNC计算基本工时ML132SFNLFLTJ410IN7930421I/964810RDVNWIN/71605891DVWML25MCTGCTGDLR951489101L2SFNLFLTJ420IN35417092124MIN/7496101RDVNWMIN/26103961NDVCWMIN/5910310RDVNWML25MCTGCTGDDLR0814589612011L52（2）粗铰孔至9961决定切削用量取背吃刀量，由切削用量简明手册可查出，根据Z525立MAP08式钻床，取进给量，切削速度，则ZF/3I/V按机床说明书，选取，故实际切削速度为I/2R计算基本工时（3）精铰孔至10H71确定切削用量取背吃刀量，由切削用量简明手册可查出，根据Z525立MAP2式钻床，取进给量，切削速度，则ZF/3I/VSFNFLTJ21IN350923018125MIN/31097NDVCWMIN/159201RDVNWMCTGCTGDDLR02145296102011按机床说明书，选取，故实际切削速度为I/97R计算基本工时工序X钻5孔，攻M6螺纹。Z525立式钻床钻孔至5，选用5的麻花钻，攻M6螺纹选用M6细柄机用丝锥攻螺纹。1钻5孔切削深度，进给量取，切削速度MAP5ZF/0，则I/25V按机床说明书，选取，故实际切削速度为IN/1360RNCL25SFNLFLTJ480IN3197052126ML9L2102L计算基本工时2攻螺纹6M背吃刀量，进给量，切削速度MAP50ZMF/01，则IN/8V按机床说明书，选取，故实际切削速度为IN/54RNC计算基本工时MIN/3621051NDVCWML9MCTGCTGDLR5314521201IN/476810RDVWSFNLFLTJ52MIN41365921IN/3105610DVW27ML7651L2工序X粗铣左端凹槽二次粗铣左端凹槽第一次选用高速钢直柄立铣刀。，Z5，槽深。查MD10MH12AX切削用量简明手册表511，514，每齿进给量，切削速ZFZ/03度，则MIN/26V按机床说明书，选取，故实际切削速度为MIN/725RNCIN/7210DVW计算基本工时第二次铣削方式和第一次相同，则单件工时为STJ623SIFLTMJ3IN501708651SFNLLTJ981MIN0354129IN/68271010RDVWI/5853ZNFCZM28第4章专用夹具设计41问题的提出根据毕设要求选择两道重要工序进行夹具设计，本次要设计的夹具是钻、扩、粗铰、精铰至20H7孔，锪30沉头孔夹具和粗铣R105侧面的夹具。钻、铰、锪通过专用的钻头、铰刀、锪孔钻都可以在钻床上进行加工，钻床广泛应用于机械加工中，是一种成本低、操作难度低、加工范围广的机床。而铣R105侧面在卧式铣床上进行加工。42工序V钻夹具设计421工件定位面的选择工件的定位面是工件上直接和接触的部分，对于工序V来说，此时拨叉基本上算是毛坯状态，大多数表面都是非加工面。选择定位面时应该遵循以下原则选择大而平整的平面或内圆外圆进行定位、选择定位面后要方便后续的装夹、定位面所对应的装夹位置应该结构牢固，在装夹时保证不得有变形现象。29根据上述原则选择拨叉的60外圆面和60底面作为定位面。422夹具定位元件选择根据机床夹具设计手册可知机床的定位元件可以有很多多种，例如支承板、定位销、支承钉、定位轴、V型块等，拨叉零件的钻孔夹具中，由于定位面不仅大而平整的表面，也有外圆表面，故应选用A型支承钉和V型块对零件进行定位。423定位元件限制自由度分析任何实物要想在空间上具有确定的位置，需要约束6个自由度，分别是3个直线方向的自由度和绕三个方向转动的自由度。对于拨叉钻夹具，底面使用的3个支承钉，限制3个自由度，分别是1个移动自由度和2个旋转自由度；其次分别用一个V型块和一个A型固定定位销定位，V型块限制2个移动自由度；定位销限制1个旋转自由度。424计算切削力和夹紧力4241计算切削力（1）刀具刀具用高速钢刀具钻头机床Z525机床切削力公式12076FPFDFK式中20M/R查机床夹具及应用3表128得其中06B048PK即958FFN实际所需夹紧力由机床夹具及应用表1212得0756BP30有1207,16安全系数K可按下式计算有6543210式中为各种因素的安全系数，见机床夹具及应用表121可6得120130156K所以9586492FWFN4242计算夹紧力选用夹紧螺钉夹紧机构,由FKFN21其中为夹紧面上的摩擦系数，取F50为工件自重GPFZ夹紧螺钉公称直径。MD20，MPAB61MPABS4801螺钉疲劳极限B92603201极限应力幅PAKMA751LI许用应力幅MSA3LI12KFWNFFN43512131强度校核计算螺钉许用切应力S，取452SS得MPA10满足要求，824CHDFPANC1532通过计算校核可以算出，强度要求符合标准要求，夹具安全可靠。425定位误差分析当采用夹具加工工件时，由于工件定位基准和定位元件的工作表面均有制造误差使定位基准位置变化，即定位基准的最大变动量，故由此引起的误差称为基准位置误差，而对于一批工件来讲就产生了定位误差。如图41所示。图41用V型块定位加工时的定位误差当定位基准与工序基准不重合时，就产生了基准不重合误差。基准不重合32误差即工序基准相对定位基准理想位置的最大变动量。定位误差指一批工件采用调整法加工，仅仅由于定位不准而引起工序尺寸或位置要求的最大可能变动范围。定位误差主要由尺寸位置误差和基准不重合误差组成。根据相关公式和公差确定具体变动量。如图42所示，两个极端情况情况1,使工序基准尽可能地“高”的加工尺寸；情况2MAXDMAX2,使工序基准尽可能地“低”的加工尺寸。且该工序定位误IN差图42定位误差2/21TDO/SIN/TD2/0345I2/039通过计算和分析，本次设计的专用夹具满足要求。JBWD/MINAXHDW12PHDW33426零部件的设计与选用4261定位销选用本夹具选用一个A型固定定位销销来定位。4262钻套、衬套、钻模板设计与选用本工序涉及到被加工孔需要依次进行钻扩铰锪等工艺，由于刀具直径逐次增大，则需要采用外径相同而内孔尺寸随刀具变更的钻套来引导刀具，故选用快换钻套，可以减少更换钻套的时间。钻模板选用翻转钻模板，用A型支承钉定位于夹具体上。43工序VII铣夹具设计431工件定位基准的选择本道工序粗铣R105侧面，采用60端面、20内圆面及一侧面定位，对应的定位元件为衬套、非标准定位销和A型固定式定位销。1衬套作为第一定位基准，与工件60端面相配合限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动。2非标准定位销作为第二定位基准，与工件中间20内圆面相配合限制两个自由度，即X轴移动和Y轴移动。3A型固定式定位销作用在工件一侧面，限制一个自由度，即Z轴转动。432计算切削力及夹紧力4321计算切削力刀具高速钢圆柱立铣刀机床X51型立式铣床由机床夹具及应用所列公式得FVZWQUEYXPFNDAFC0查机床夹具及应用表948得其中修正系数01VK3430FC83FQ01FXZ2465YUPA0FW代入上式，可得N489考虑安全系数安全系数4321K其中为基本安全系数15为加工性质系数112为刀具钝化系数113K为断续切削系数114所以NF7154322计算夹紧力选用夹紧螺钉夹紧机由FKF21其中为夹紧面上的摩擦系数，取F2501F为工件自重GPFZNFN435121夹紧螺钉公称直径MD8MPAB106MPABS4801螺钉疲劳极限926321极限应力幅PAKMA751LI35许用应力幅MPASA317LIM强度校核计算螺钉许用切应力S，取452SS得MPA10满足要求。824CHDFPANC1532通过计算校核可以算出，强度要求符合标准要求，夹具安全可靠。433定位误差分析本设计的专用夹具是用在Z51立式铣床上的，并在其上固定的。工件上的孔与夹具体的定位销保持亲密的接触。孔心是此次加工工序的定位基准，即20的孔心。此工序的尺寸方向和孔心、圆台的中心线方向相同，那么其定位误差可以用下面的式子来表示MINAXDTD工序中误差总和工序规定的尺寸公差，即GWJ而加工误差，我们可以用下面的式子来表示JMJJWDAZWJ由几何量公差与检测4可得（1）两定位销的