机械制造技术课程设计-拨叉加工工艺规程及铣断夹具设计

绪论1.1课题的目的及意义以多功能制衣机拨叉I为研究对象，发现其在应用中出现的一些问题并且进行改良，使加工所使用的实际时间大大缩短，进而效率大大提高，同时也可以保证精度，使加工过程中出现的一些问题得到很好的解决。首先，对多功能制衣机拨叉I零件进行了功用、材料、性能、技术要求等方面的分析，制定了加工工艺路线；然后设计了多功能制衣机拨叉I零件钻孔所需专用夹具，其中涵盖了对夹紧装置、导向装置及对刀的设计计算，并对夹具进行了工程分析；最后使用CAD软件绘制出多功能制衣机拨叉I零件铣断夹具并拆画各非标件。通过分析和研究零部件，在加工精度和生产效率上都得到了提高。夹具的好坏对最终的产品质量有着最为直接的影响，例如精度，效率，成本等因素。怎样提高机床夹具的质量及性能是设计人员的首要任务，也是如今机械生产行业的最主要的条件之一。为了使被加工工件的技术要求得到满足，就一定要让定位夹紧过程科学合理，这样才能让被加工工件的相对位置得到保证。1.2国内外发展动态据以往机床中的工装夹具中，传统的而且使用的比较多的夹具夹装方法有压板夹持法、螺栓夹持构件、凸轮夹持法。而现如今常用的是型架工具，在设计此类型时要遵从以下几点：我们设计的这些夹具首先要可以确保工件的定位能够精准，且可以牢牢固定在目标位置；但不能施加过度的力以避免将工件损坏；夹紧工件时要在接触面处添加保护装置，也是为了避免使零件损坏；加工时因为夹具也会承受作用力，所以其本身的强度要满足要求；为避免被加工工件安装错误，要设置保护装置；同时夹具也要有可以被操作人员验证其位置是否到位的客观条件；夹具的关键部位如果易磨损易腐蚀，则其也要满足互换的条件，易磨损的工装夹具部位，要采用硬度较高的材料，也可以采取其它手段，如使用热处理；设计的成本不可以过高。1.3主要研究内容机床夹具的设计在工艺装备设计中是一个十分重要的环节，它是确保产品的质量和生产率的一个特别关键的技术指标[22]。设计时要贴合实际，综合实际情况并参考国内外的技术，去其糟粕取其精华，再完善设计方案。具体可以参考下列的一些要素资料：1.工件图纸：首先要读懂图纸，了解基本结构和技术要求，对工件的作用和位置有一个大致了解，随后深入剖析具体内容。2.工艺文件：先对加工的过程做一个大致的了解，随后对加工时候的一些要求比如工艺过程再做一个细致的了解，比如工件是怎么加工出来的，工件的表面粗糙度怎么样等一些因素，选取哪个基准面才能保证加工精度，需要使用什么样的机床去完成这个工序等，这些因素都需要考虑在内。3.生产纲领：要合理的控制夹具生产的时候物料成本、技术成本、时间成本、人工成本等，确保保证产品质量合格的情况下，尽量的提高经济效益。第2章工艺规程设计2.1多功能制衣机拨叉I生产类型根据不同类型的生产纲领对生产类型进行划分，得到如下的三个结果：1.单件生产：设计生产的产品数量在三种生产类型中最少，并且定制性和专业化产品很高，比如制造新的产品，专用的零件或者定制化程度高的产品和零件。2、批量生产：产品数量较多，同一种产品在一年中批量生产，并以循环重复的方式进行生产。而小批量生产则向单件生产靠拢，大批量生产则向批量生产靠拢。3.大量生产：设计生产的产品数量在三种生产类型中最少，因此需要引入流水线工作重复的进行生产，达到巨大的出货量。生产类型的判断要根据不同的特性和各种，具体情况见表2-1。表2-1：生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于2000kg）中型（零件质量为100-2000kg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产小于等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50000大量生产大于1000大于5000大于50000生产纲领：年生产纲领是在一整个年度计划时间内生产的合格品，废品以及备用产品的总数量，有如下公式计算。N=Qn(1+a+)式中：N——零件的生产纲领（件/年）Q——机器产品的年产量（台/年）n——每台机器在年度计划内可以生产的产品数量（件/台）a——备品百分率——废品百分率零件在重量和体积上确定为轻型小体积来那个键，根据表2-1将生产类型确定为大批生产。2.2零件分析图2-1多功能制衣机拨叉I零件图多功能制衣机拨叉IΦ14H11孔为基准A，粗糙度Ra3.2，Φ25端面粗糙度Ra6.3；Φ52端面粗糙度Ra3.2；Φ40孔粗糙度Ra12.5；其中Φ52端面与基准A的垂直度公差0.15。2.3确定毛坯制定形式多功能制衣机拨叉I零件材料为ZG310-570，由文献[1]表2.2-4知，多功能制衣机拨叉I各加工表面余量如下所述：加工面加工余量等级加工余量Φ25端面CT82.0mmΦ52端面CT82.0mmΦ40孔CT81.5mmΦ4锥销孔CT8实心图2-2多功能制衣机拨叉I毛坯图2.4基准选择在工艺规程的制定中，要严格的选择工艺基准，对于加工质量的控制有着重要的意义，可以直接的影响到生产效率，对于基准的选择，如果正确，那么可以极大的降低生产的难度，提高产品的良品率。反之，如果选择了不合适的工艺基准则有可能提高生产的加工难度，增加废品率，甚至导致零件无法加工。2.4.1精基准选择1.在对精基准时进行选择的时候，要充分的考虑各方面的问题，不仅要有利于加工的进行，并且还要保证夹具的加紧方便，紧固，稳定，满足工作中的性能要求。2.遵循基准重合原则，把设计基准和定位基准统一起来，避免因为基准的重复变换导致产生较大的加工误差，使得产品报废。3.尽量的将分钟误差同意起来。4.可以选择自身做为基准。5.利用“互为基准”使多功能制衣机拨叉I加工余量均匀，且在重复加工中保证其位置精度。6.观看多功能制衣机拨叉I零件图，选择外圆作为定位精基准，简化夹具结构，铰链压板夹紧机构夹紧工件，夹紧可靠。以多功能制衣机拨叉IΦ25端面和Φ14H11孔为定位精基准，以多功能制衣机拨叉I零件图和基准统一原则。2.4.2粗基准选择1、由多功能制衣机拨叉I零件图知，其不加工面只有四个轴颈之间中部的连接部分中的外圆和侧面，对于轴类零件，粗基准通常采用外圆，但此多功能制衣机拨叉I零件有点特殊，故采用中间孔作为定位粗基准。2、多功能制衣机拨叉I轴颈处为重要表面，为了使轴颈有均匀的加工余量，可以选择轴颈作为定位基准对其他轴颈进行精加工，从而保证轴颈质量，提高加工效率。3.在对零件进行加工的时候，一般都要保证足够的加工余量进行二次加工，所以在进行粗加工的时候，要在加工余量小的地方选择粗基准。4.选作粗基准的表面应该具有良好的表面加工质量，没有各种加工缺陷，这样才能保证获得足够的加工质量，满足客户的加工要求。5.粗基准在加工的时候不到万不得已不要多次使用，需要特别注意的是主要定位基准，这样操作的位置误差才不会影响到加工结果。由十字口夹具的零件图及以及根据上述原则选择的粗基准（如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准），选择多功能制衣机拨叉IΦ25外圆作为定位粗基准。2.5工艺规程设计2.5.1表面加工方案选择加工表面粗糙度加工方案现有条件最终加工方法Φ25前端面Ra6.3粗铣——半精铣粗车——半精车卧式铣床粗铣——半精铣Φ25后端面Ra6.3粗铣——半精铣粗车——半精车卧式铣床粗铣——半精铣Φ14H11孔Ra3.2钻—扩—铰粗铣—半精铣—精铣立式钻床钻—扩—铰Φ52前端面Ra3.2粗铣—半精铣——精铣粗车—半精车——精车卧式车床粗车—半精车——精车Φ52后端面Ra3.2粗铣—半精铣——精铣粗车—半精车——精车卧式车床粗车—半精车——精车Φ40孔Ra12.5粗车粗镗卧式车床粗车Φ4锥销孔Ra6.3钻——铰立式钻床钻—铰2.5.2加工阶段划分由多功能制衣机拨叉I零件图知，其精度最高为Φ14H11孔粗糙度Ra3.2；Φ52端面粗糙度Ra3.2；定位粗基准应选用Φ25外圆作为不加工表面的粗基准。粗加工粗铣Φ25前端面粗铣Φ25后端面钻孔至Φ13；扩Φ13孔至Φ13.8；铰Φ13.8孔至Φ14H11；倒角C1粗车Φ52后端面；粗车Φ40孔粗车Φ52前端面钻孔至Φ3.8；铰Φ3.8孔至Φ4锥销孔铣断半精加工半精铣Φ25前端面半精铣Φ25后端面半精车Φ52后端面半精车Φ52前端面精加工精车Φ52前端面精车Φ52后端面2.5.3工序的集中与分散多功能制衣机拨叉I加工步骤已按粗加工、半精加工、精加工顺序排定。十字轴加工步骤采用集中还是分散原则，则是依据以下原则：1.工序集中就是指将粗精加工混合排序在少量的工序对零件进行加工，工序集中的部分工序含有两道或者以上工步，而整个工艺路线相对较少。工序集中由以下几特点：①具有高效率数控机床、加工中心或更加省时省力的自动化设备，尽而改善生产力和减少生产成本；②减少了相关的加工设备数量，减少了人工的需要，降低了学习的成本，降低了人工成本和物料成本；③在加工步里降低了工件安装次数，降低了重复定位的次数，节省了定位时间，间接的提高了加工的质量和效率；④采用结构复杂、调整维修难度大、准备生产工作量大的工装设备。2.工序分散就是将粗加工、半精加工、精加工等分开在不同工序中加工完成，每个工序都是整个工艺路线中的一部分。主要有以下几个特点：①装备、工艺装备相对简单，调整方便，便于适应变换产品②操作工具有较低的学习成本；③可以采用最合理的切削用量，减少加工时间，作业工人多、占地面积大，所需设备、工艺设备多。制订多功能制衣机拨叉I工艺路线时，是采用集中原则还是分散原则，主要由多功能制衣机拨叉I的生产类型、结构特点及技术要求，有时也要考虑工厂现有条件。通常情况下，工厂现有条件有限，工厂都会接一些小批量产品，此时只能采用工序集中，在工厂现有的机床上一次装夹尽可能多加工出几个表面；大批量生产时，尽可能采用数控机床或者多轴加工中心将工序集中；也可以生产流水线或者无人加工车间，采用工序分散。对于大型的零件或者加工部分，要合理的设置各个部分的加工场地，应尽量的在同一个地点加工，避免因为零件的转移而造成时间和人工的投入成本；对于刚性差且精度高的精密工件，则工序应适当分散。据统计，目前我国属于中小批量生产性质的机械产品产量已经是一个庞大的市场，在总体的机械加工产品中占到了九成左右，在中小批量生产的单件产品中，单件产品已经占据了绝对的统治地位。随着数控技术的普及，加工中心机床在多品种中小批量生产中的使用越来越多，而且从发展趋势上看，在组织生产时更倾向于采用集中工序的方式。由老师分配的任务，多功能制衣机拨叉I采用工序分散。2.5.4机械加工顺序的安排在安排加工顺序时一般应遵循以下原则：被选为精基准的面上加工，应先安排在先基准后其他的基础上，再以加工后的精基准为定位基准，对其他面上的加工进行安排。原理还有另一层含义，指的是要对精细基准进行修整后再进行精加工。先粗后精在对零件的粗加工完成以后再进行精加工。先主后次多功能制衣机拨叉I主要加工表面为轴颈，即加工时先加工轴颈。轴颈加工质量的好坏决定多功能制衣机拨叉I整体质量及生产效率。多功能制衣机拨叉I制订工艺过程正确与否，影响多功能制衣机拨叉I质量。因此在制订加工顺序时，为了保证多功能制衣机拨叉I轴颈的精度，安排工艺路线时，首先安排多功能制衣机拨叉I轴颈这块，然后再安排其它的次要加工表面。先面后孔2.6工序内容2.6.1加工设备选择加工面选择原则设备选择粗铣Φ25前端面生产上适用立式铣床X51粗铣Φ25后端面经济上合理立式铣床X51钻孔至Φ13；扩Φ13孔至Φ13.8；铰Φ13.8孔至Φ14H11；倒角C1经济上合理立式钻床Z525粗车Φ52后端面；粗车Φ40孔经济上合理卧式车床CA6140粗车Φ52前端面生产上适用卧式车床CA6140半精铣Φ25前端面生产上适用立式铣床X51半精铣Φ25后端面经济上合理立式铣床X51半精车Φ52后端面经济上合理卧式车床CA6140半精车Φ52前端面生产上适用卧式车床CA6140精车Φ52前端面生产上适用卧式车床CA6140精车Φ52后端面生产上适用卧式车床CA6140钻孔至Φ3.8；铰Φ3.8孔至Φ4锥销孔经济上合理立式钻床Z525铣断经济上合理卧式铣床X612.6.2工序尺寸及公差表1Φ25前端面工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/半精车0.5IT96.32929粗车1.5IT1112.529.529.5毛坯2.0IT143131表2Φ25后端面工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/半精车0.5IT96.32929粗车1.5IT1112.529.529.5毛坯2.0IT143131表3Φ14H11孔工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/铰0.1IT113.2Φ14Φ14扩0.4IT126.3Φ13.8Φ13.8钻6.5IT1312.5Φ13Φ13毛坯7.0IT1400表4Φ52前端面工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/精车0.1IT93.21616半精车0.4IT106.316.116.1粗车1.5IT1112.516.516.5毛坯2.0IT141818表5Φ52后端面工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/精车0.1IT93.21616半精车0.4IT106.316.116.1粗车1.5IT1112.516.516.5毛坯2.0IT141818表6Φ40孔工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/粗车1.5IT1112.5Φ40Φ40毛坯1.5IT14Φ37Φ37表7Φ4孔工序尺寸及公差加工面工序间余量/mm工序工序基本尺寸标注工序尺寸公差/mm经济精度表面粗糙度Ra/铰0.1IT116.3Φ4Φ4钻1.9IT1312.5Φ3.8Φ3.8毛坯2.0IT14002.7制定工艺路线工序01：机械砂型铸造工序02：人工时效处理工序03：粗铣Φ25前端面工序04：粗铣Φ25后端面工序05：钻孔至Φ13；扩Φ13孔至Φ13.8；铰Φ13.8孔至Φ14H11；倒角C1工序06：粗车Φ52后端面；粗车Φ40孔工序07：粗车Φ52前端面工序08：半精铣Φ25前端面工序09：半精铣Φ25后端面工序10：半精车Φ52后端面工序11：半精车Φ52前端面工序12：精车Φ52前端面工序13：精车Φ52后端面工序14：钻孔至Φ3.8；铰Φ3.8孔至Φ4锥销孔工序15：铣断工序16：去毛刺工序17：检验至图纸求工序18：包装、入库第3章切削工时计算工序03：粗铣Φ25前端面1.刀具选择加工位置为多功能制衣机连接头Φ25前端面；加工方案为粗铣、半精铣；刀具为立铣刀Ф25，2.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ25前端面粗糙度Ra6.3，单边加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表1知，粗铣切削速度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表6.28和表6.30，粗铣进给量=0.20mm/r，切削速度，粗铣多功能制衣机拨叉Φ25前端面切削速度4.确定主轴转速≈255r/min由文献[1]表4.2-36知，X52K主轴转速=235r/min5.粗铣Φ25前端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知粗铣多功能制衣机拨叉I机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故切削加工长度工序04：粗铣Φ25后端面1.刀具选择加工位置为多功能制衣机连接头Φ25后端面；加工方案为粗铣、半精铣；刀具为立铣刀Ф25，2.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ25后端面粗糙度Ra6.3，单边加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表2知，粗铣切削速度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表6.28和表6.30，粗铣进给量=0.20mm/r，切削速度，粗铣多功能制衣机拨叉Φ25后端面切削速度4.确定主轴转速≈255r/min由文献[1]表4.2-36知，X52K主轴转速=235r/min5.粗铣Φ25后端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知粗铣多功能制衣机拨叉I机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故切削加工长度工序05：钻孔至Φ13；扩Φ13孔至Φ13.8；铰Φ13.8孔至Φ14H11；倒角C1工步一：钻孔至Φ131.刀具选择加工位置为多功能制衣机拨叉IФ14H11孔；加工方案为钻、扩、铰；刀具为GB/T6135.3-1996直柄麻花钻Ф132.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ14H11孔粗糙度Ra3.2，单边加工余量Z=7.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表3知，钻削深度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表8.5，钻削进给量=0.12～0.4mm/r，切削速度再依据文献[1]表4.2-22，钻削多功能制衣机拨叉I进给量=0.36mm/r，切削速度4.确定主轴转速≈612r/min由文献[1]表4.2-15知，钻床Z525主轴转速=545r/min5.钻孔至Φ13的基本时间根据文献[1]表6.2-1知钻削多功能制衣机拨叉IΦ13孔机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故钻削多功能制衣机拨叉I加工长度工步二：扩Φ13孔至Φ13.81.刀具选择加工位置为多功能制衣机拨叉IФ14H11孔；加工方案为钻、扩、铰；刀具为GB/T6135.3-1996直柄扩孔钻Ф13.82.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ14H11孔粗糙度Ra3.2，单边加工余量Z=7.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表3知，扩削深度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表8.5，扩削进给量=0.12～0.4mm/r，切削速度再依据文献[1]表4.2-22，扩削多功能制衣机拨叉I进给量=0.28mm/r，切削速度4.确定主轴转速≈692r/min由文献[1]表4.2-15知，钻床Z525主轴转速=680r/min5.扩Φ13孔至Φ13.8的基本时间根据文献[1]表6.2-1知扩削多功能制衣机拨叉IΦ13孔至Φ13.8机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故切削加工长度工步三：铰Φ13.8孔至Φ14H111.刀具选择加工位置为多功能制衣机拨叉IФ14H11孔；加工方案为钻、扩、铰；刀具为GB/T6135.3-1996直柄铰刀Ф142.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ14H11孔粗糙度Ra3.2，单边加工余量Z=7.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表3知，铰削深度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表8.5，铰削进给量=0.12～0.4mm/r，切削速度再依据文献[1]表4.2-22，铰削多功能制衣机拨叉I进给量=0.22mm/r，切削速度4.确定主轴转速≈796r/min由文献[1]表4.2-15知，钻床Z525主轴转速=680r/min5.铰Φ13.8孔至Φ14H11的基本时间根据文献[1]表6.2-1知铰削多功能制衣机拨叉IΦ13.8孔至Φ14H11机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故切削加工长度工步四：倒角C1工序06：粗车Φ52后端面；粗车Φ40孔工步一：粗车Φ52后端面1.刀具选择加工位置为多功能制衣机拨叉IΦ52后端面；加工方案为粗车、半精车、精车；刀具为YG8/K30/220090.0车刀2.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ52后端面粗糙度Ra3.2，单边加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表5知，粗车切削深度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表5.21，粗车多功能制衣机拨叉I进给量=0.8mm/r，切削速度，粗车切削速度4.确定主轴转速≈122r/min由文献[1]表4.2-8知，CA6140主轴转速=125r/min5.粗车Φ52后端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知粗车多功能制衣机拨叉IΦ52后端面机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故工步二：粗车Φ40孔1.刀具选择加工位置为多功能制衣机拨叉IΦ40孔；加工方案为粗车；刀具为YG8/K30/220090.0车刀2.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ40孔粗糙度Ra12.5，单边加工余量Z=1.5mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表6知，粗车切削深度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表5.21，粗车多功能制衣机拨叉I进给量=0.8mm/r，切削速度，粗车切削速度4.确定主轴转速≈159r/min由文献[1]表4.2-8知，CA6140主轴转速=160r/min5.粗车Φ40孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知粗车多功能制衣机拨叉IΦ40孔机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故工序07：粗车Φ52前端面1.刀具选择加工位置为多功能制衣机拨叉IΦ52前端面；加工方案为粗车、半精车、精车；刀具为YG8/K30/220090.0车刀2.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ52后端面粗糙度Ra3.2，单边加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表5知，粗车切削深度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表5.21，粗车多功能制衣机拨叉I进给量=0.8mm/r，切削速度，粗车切削速度4.确定主轴转速≈122r/min由文献[1]表4.2-8知，CA6140主轴转速=125r/min5.粗车Φ52后端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知粗车多功能制衣机拨叉IΦ52前端面机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故工序08：半精铣Φ25前端面1.刀具选择加工位置为多功能制衣机连接头Φ25前端面；加工方案为粗铣、半精铣；刀具为立铣刀Ф25，2.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ25前端面粗糙度Ra6.3，单边加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表1知，半精铣切削速度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表6.28和表6.30，半精铣多功能制衣机连接头Φ25前端面进给量=0.16mm/r，切削速度，半精铣切削速度4.确定主轴转速≈318r/min由文献[1]表4.2-36知，X52K主轴转速=300r/min5.半精铣Φ25前端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知半精铣多功能制衣机拨叉I机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故切削加工长度工序09：半精铣Φ25后端面1.刀具选择加工位置为多功能制衣机连接头Φ25后端面；加工方案为粗铣、半精铣；刀具为立铣刀Ф25，2.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ25后端面粗糙度Ra6.3，单边加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表1知，半精铣切削速度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表6.28和表6.30，半精铣多功能制衣机连接头Φ25后端面进给量=0.16mm/r，切削速度，半精铣切削速度4.确定主轴转速≈318r/min由文献[1]表4.2-36知，X52K主轴转速=300r/min5.半精铣Φ25后端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知半精铣多功能制衣机拨叉I机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故切削加工长度工序10：半精车Φ52后端面1.刀具选择加工位置为多功能制衣机拨叉IΦ52后端面；加工方案为粗车、半精车、精车；刀具为YG8/K30/220090.0车刀2.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ52后端面粗糙度Ra3.2，单边加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表5知，半精车切削深度2.确定进给量、切削速度根据文献[2]表5.21，半精车多功能制衣机拨叉IΦ52后端面进给量=0.4mm/r，切削速度，半精车切削速度3.确定主轴转速≈184r/min由文献[1]表4.2-8知，CA6140主轴转速=200r/min4.半精车Φ52后端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知半精车多功能制衣机拨叉IΦ52后端面机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故工序11：半精车Φ52前端面1.刀具选择加工位置为多功能制衣机拨叉IΦ52前端面；加工方案为粗车、半精车、精车；刀具为YG8/K30/220090.0车刀2.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ52前端面粗糙度Ra3.2，单边加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表5知，半精车切削深度2.确定进给量、切削速度根据文献[2]表5.21，半精车多功能制衣机拨叉IΦ52前端面进给量=0.4mm/r，切削速度，半精车切削速度3.确定主轴转速≈184r/min由文献[1]表4.2-8知，CA6140主轴转速=200r/min4.半精车Φ52前端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知半精车多功能制衣机拨叉IΦ52前端面机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故工序12：精车Φ52前端面1.刀具选择加工位置为多功能制衣机拨叉IΦ52前端面；加工方案为粗车、半精车、精车；刀具为YG8/K30/220090.0车刀2.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ52前端面粗糙度Ra3.2，单边加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表5知，精车切削深度2.确定进给量、切削速度根据文献[2]表5.21，精车多功能制衣机拨叉IΦ52前端面进给量=0.2mm/r，切削速度，精车切削速度3.确定主轴转速≈245r/min由文献[1]表4.2-8知，CA6140主轴转速=250r/min4.精车Φ52前端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知精车多功能制衣机拨叉IΦ52前端面机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故工序13：精车Φ52后端面1.刀具选择加工位置为多功能制衣机拨叉IΦ52后端面；加工方案为粗车、半精车、精车；刀具为YG8/K30/220090.0车刀2.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ52后端面粗糙度Ra3.2，单边加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表5知，精车切削深度2.确定进给量、切削速度根据文献[2]表5.21，精车多功能制衣机拨叉IΦ52后端面进给量=0.2mm/r，切削速度，精车切削速度3.确定主轴转速≈245r/min由文献[1]表4.2-8知，CA6140主轴转速=250r/min4.精车Φ52后端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知精车多功能制衣机拨叉IΦ52后端面机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故工序14：钻孔至Φ3.8；铰Φ3.8孔至Φ4锥销孔工步一：钻孔至Φ3.81.刀具选择加工位置为多功能制衣机拨叉IФ4锥销孔；加工方案为钻、铰；刀具为GB/T6135.3-1996直柄麻花钻Ф3.82.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ4孔粗糙度Ra6.3，单边加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表7知，钻削深度2.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，钻削多功能制衣机拨叉IФ4锥销孔进给量=0.10～0.81mm/r，取钻削进给量=0.28mm/r3.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现钻孔至Φ3.8多功能制衣机拨叉IФ4锥销孔主轴转速定为4.切削速度钻孔至Φ3.8多功能制衣机拨叉IФ4锥销孔切削速度5.钻孔至Φ3.8的基本时间根据文献[1]表6.2-1知钻削多功能制衣机拨叉IΦ3.8孔机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故切削加工长度工步二：铰Φ3.8孔至Φ4锥销孔1.刀具选择加工位置为多功能制衣机拨叉IФ4锥销孔；加工方案为钻、铰；刀具为GB/T6135.3-1996直柄铰刀Ф42.确定切削深度多功能制衣机拨叉IΦ4孔粗糙度Ra6.3，单边加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表7知，铰削深度3.确定进给量根据文献[1]表4.2-16，铰削多功能制衣机拨叉IФ4锥销孔进给量=0.10～0.81mm/r，取钻削进给量=017mm/r4.确定主轴转速依据文献[1]表4.2-15，主轴转速，现铰削多功能制衣机拨叉IФ4锥销孔主轴转速定位5.切削速度铰削多功能制衣机拨叉IФ4锥销孔切削速度6.铰Φ3.8孔至Φ4锥销孔的基本时间根据文献[1]表6.2-1知铰削多功能制衣机拨叉IΦ3.8孔至Φ4锥销孔机动工时计算公式：多功能制衣机拨叉I生产批量为大批量，故切削加工长度工序15：铣断1.刀具选择加工位置为多功能制衣机拨叉I大头端面；加工方案为粗铣；刀具为锯片铣刀Ф63，，宽度B=42.确定切削深度多功能制衣机连接头拨叉I大头端面粗糙度Ra12.5，单边加工余量Z=4.0mm，再由文献[1]表8知，铣削切削速度3.确定进给量、切削速度根据文献[2]表6.28和表6.30，铣削进给量=0.20mm/r，切削速度，粗铣多功能制衣机拨叉I大头端面切削速度4.确定主轴转速≈101r/min由文献[1]表4.2-36知，X62主轴转速=95r/min5.粗铣多功能制衣机拨叉I大头端面的基本时间根据文献[1]表6.2-1知粗铣多功能制衣机拨叉I大头端面机动工时计算公式：多功能制衣机连接头生产批量为大批量，故切削加工长度

第4章铣断夹具4.1设计任务设计任务：多功能制衣机拨叉I铣断夹具，粗糙度控制在Ra12.5。4.2夹具方案分析夹具的作用：1.维持产品生产精度：专用夹具保证生产出来的产品精度，所加工的产品和刀具的位置都是正确的。2.减少辅助工时，提升效率：小批量生产加工的产品，钳工对加工面、孔中心线划线找正。但专用夹具去除了划线找正这一个步骤，降低加工时间，提高加工效率。3.确保生产精度：产品安装在专用夹具上，确保夹具与机床、刀具的正确位置，对于操作工人的技术水平要求不高，产品精度可以得到保证，且合格率高。4.提高生产率、降低成本：多功能制衣机拨叉I在夹具上定位、装夹应快速便捷，而定位夹紧时不需要专门找正，这样节约了工件拆装时间。多功能制衣机拨叉I装夹在夹具上加工时，夹具应具有足够的刚性，这样在切削加工时的切削用量就可以适当增加。多功能制衣机拨叉I在不同的工序加工时，可以采用不同的夹具，而夹具设计时尽量采用标准件，这样的夹具更具有通用性，生产效率更高。多功能制衣机拨叉I专用夹具加工工件时，保证多功能制衣机拨叉I质量，废品率低，对操作者的技术要求也不高，投资也减少许多。5.扩大机床的工艺范围：多功能制衣机拨叉I在生产中使用专用夹具，这样可以使夹具结构简化，而设备功能增加。6.降低工作者的工作强度：产品通过夹具来装夹，更加便利，速度更快，一旦夹紧装置使用气动或者液压的方式来实现，对于操作者来说，工作变得更加轻松。4.2.1工件的定位方案分析工艺规程的制定中，要严格的选择工艺基准，对于加工质量的控制有着重要的意义，可以直接的影响到生产效率，对于基准的选择，如果正确，那么可以极大的降低生产的难度，提高产品的良品率。反之，如果选择了不合适的工艺基准则有可能提高生产的加工难度，增加废品率，甚至导致零件无法加工。该工艺基准原则上应选为定位基准，即设计夹具。要符合六点定位原理，不管是工艺基准还是设定基准。多功能制衣机拨叉I铣断夹具设计，由精基准选择中“基准统一”原则，选择多功能制衣机拨叉IΦ25前端面和两个Φ14H11孔定位，对应的定位元件为A型固定式定位销和B型固定式定位销。定位分析如下：1.多功能制衣机拨叉IΦ25前端面与定位销端面配合定位，限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动。2.多功能制衣机拨叉IΦ14H11孔与A型固定式定位销配合定位，限制两个自由度，即X轴移动和Y轴移动。3.多功能制衣机拨叉I另一Φ14H11孔与B型固定式定位销配合定位，限制一个自由度，即Z轴转动。图4-1固定式定位销4.2.2定位误差分析1、移动时基准位移误差（式4-1）式中：——多功能制衣机拨叉IΦ14H11孔的最大偏差——多功能制衣机拨叉IΦ14H11孔的最小偏差——多功能制衣机拨叉IΦ14H11孔与A型固定式定位销Φ14a11外圆最小配合间隙代入（式4-1）得：=0.11mm+0+0.29mm=0.4mm2、转角误差（式4-2）式中：——多功能制衣机拨叉IΦ14H11孔的最大偏差——多功能制衣机拨叉IΦ14H11孔的最小偏差——多功能制衣机拨叉IΦ14H11孔与A型固定式定位销Φ14a11最小配合间隙——多功能制衣机拨叉IΦ14H11孔的最大偏差——多功能制衣机拨叉IΦ14H11孔的最小偏差——多功能制衣机拨叉IΦ14H11孔与B型固定式定位销Φ14a11最小配合间隙其中：则代入（式4-2）得：则：≈0.19099°4.2.3夹紧方案分析在对夹紧机构进行设计的时候一般有以下几个方面需要重点注意：1.夹紧不能改变定位精度，必须使得零件在加工的时候位置正确。2.工件和夹具不能有影响产品加工质量的变形。3.夹紧机构应该具有满足加工的各种力学性能，不能出现强度和刚度不足的情况4.要求有良好的自锁措施，通过互锁等手段提高加工的可靠性，要有符合要求的加紧行程。5.夹紧机构不能设计的太复杂，要方便加紧，快速加紧，提高生产效率。6.与生产纲领和工厂条件相适应的必须是夹紧机构的复杂程度和自动化程度。依据夹具常用夹紧方案，我选择其中GB/T849-1988移动压板夹紧机构。图4-2多功能制衣机拨叉I夹紧方案（移动压板夹紧机构）查文献[3]表4得切削力计算公式：式中，f=0.2mm/r,查表得=736MPa,即=≈296N所需夹紧力，查表5得，，安全系数K=式中为各种因素的安全系数，查表得：K==1.872，当计算K<2.5时，取K=2.5孔轴部分由M8螺母锁紧，查表得夹紧力为2059N==5147.5N由上计算得》，因此采用该夹紧机构工作是可靠的4.2.4对刀方案确定铣床夹具的夹具体与机床工作台通过定位键、T形槽配合定位，根据GB2207—80定向键结构如图所示：图4-3夹具体槽形与螺钉图X62卧式铣床T形槽宽度18mm，定向键的结构尺寸如下：表4.1定向键数据表BLHhDd1夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D18-0.027-0.03325127126.618+0.0187对刀块选用直角对刀块，其结构如下图所示：图4-4直角对刀块塞尺选用平塞尺，其结构如下图所示：图4-5平塞尺塞尺尺寸为：表4.2平塞尺尺寸表公称尺寸H允差dC2-0.0140.54.2.5夹具体设计及与机床的连接1.确定夹具体夹具体是夹具各个部分的支撑部件，所有的夹具都是在夹具体之上开始构建的。所以夹具体的尺寸和形式对于整个夹具的结构具有很重要的影响。对夹具体的要求：①夹具体要有足够的强度、刚度。故十字轴在加工时，工件不可以变形，也不能生产震动。②夹具体尺寸一般为5的倍数，材料为HT200或HT250，时效处理后再进行加工，保证夹具体尺寸规则及精度。③夹具体应该具有良好的工艺，在强度和刚度足够的情况下，夹具体结构越简化越好，便于制造。夹具体重量一般不超过10kg，这样便于夹具体的移动和安装。2.机床的连接联接体在设计完成结束后，要着重的校核其刚度和强度，合理安排的位置，留出定位元件和夹紧机构的空间，将导向装置与夹具体联接正常的完成加紧工作。总结与体会本次设计的完成离不开老师的辛勤指导和同学们的热情帮助，再次向他们表示最衷心的感谢。设计以机械加工工艺路线为主线，进一步拟定加工方法，通过分析零件图纸、选用机械加工设备等，初步拟定加工面法。加工路线确定后，切削用量和加工工时的计算要熟悉和使用有关手册查看