离合器接合叉机械工艺说明书.

XXXXX大学机械制造技术基础课程设计题 目：离合器接合叉加工工艺及端面铳削夹具设计班级：XXX姓名：XXXXX学号：XXXXXX指导教师：XXXXXX完成日期：（XXXXXXX1设计题目：离合器接合叉加工工艺及夹口端面铣削夹具设计原始资料#（1）被加工零件的零件图生产类型：（中批或大批大量生产）三、上交材料1.所加工的零件图2 .毛坯图3. 编制机械加工工艺过程卡片4. 编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工序卡片5 .绘制夹具装配图（A0或A1）1张1张 1套 1套1张6 .绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。1张7 .课程设计说明书，包括机械加工工艺规程的编制和机床夹具设计全部内容（约 5000-8000 字）1 份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1 .第I2天查资料，绘制零件图。2 第37天，完成零件的工艺性分析，确定毛坯的类型、制造方法，编制机 械加工工艺规程和所加工工序的机械加工工序卡片。3 第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其 同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4 .第1113天，完成夹具装配图的绘制。5 .第1415天，零件图的绘制。6 .第1618天，整理并完成设计说明书的编写。7 .第19天21天，完成图纸和说明书的输出打印。答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现 ，设计内容反映的基本概念及计 算，设计方案，图纸表达，说明书撰 写，答辩表现。综合评定成绩:指导教师日 期2摘要夹具设计作为高等工科院校教学的基本训练科目，在毕业设计中占极其重要 的位置。本次课程设计的目的是对本学期所学的机械制造知识的综合检测，也是 对其他学科的一次很好的复习，锻炼我们的综合分析能力。本次设计主要内容：设计离合器接合叉加工工艺及夹口端面铣削夹具工艺装 备并绘制出支架零件图、毛坯图、夹具装配图，填写工艺卡片，编制课程设计说 明书。通过指导老师的指点，和自己查参考资料以及同组同学的研究，将本次课程 设计完成。通过这次设计，使自己对本专业的知识更加系统的掌握，锻炼自己的 综合能力，分析能力，增强对绘图软件的运用，更加了解夹具的设计。3AbstractFixturedesig nfor engin eeri ng collegesteach ingbasic trainingcourse, in the process of graduati on desig n occupies an extremely important position. The purpose of the curriculumdesign is to have learnedthis semester machinery manufacturingknowledge of comprehensivetesting,but also on other subjects of a good review exercise our comprehe nsive an alysis abilityThe designof the main contents : the design of clutch fork processingcraft and the clamp mouth face milling fixture tooling and draw the support partdrawing,blankmap, jig assemblydrawing,fillingprocess card,compilati on of curriculum desig n manu al.Through the guidaneeof the teacher s guidanee, and find the refereneeand the same group of stude nts study, the curriculum desig n. Through thisdesign,make their own professionalknowledge of this more systematicgrasp, trai ning their comprehe nsive ability, an alysis ability, enhancethe applicationof drawing soft ware to learn more about the futuredesign.5目录第一章、零件的分析 11.1零件的作用11.2零件的工艺分析1第二章工艺规程设计12.1.毛胚的确定122加工工艺过程22.2.1确定个表面加工方案 22.2.2选择加工方法是考虑的因素 22.2.3端面的加工32.2.4孔的加工32.25槽的加工32.3 确定定位基准 42.3.1粗基准的选择42.3.2精基准选择的原则 52.4工艺路线的拟订52.4.1工序的合理组合 62.4.2工序的集中与分散 72.4.3加工阶段的划分 72.4.4加工工艺路线方案的比较 92.5拔叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 122.5.1 毛坯的结构工艺要求 122.5.2离合器拨叉零件材质 13第三章.夹具的设计173.1铳叉子端面夹具设计 183.1研究原始质料 183.1.2定位基准的选择 183.2夹具方案的设计选择 183.2.1切削力及夹紧分析计算 183.3误差分析与计算 203.4夹具设计及操作的简要说明 21结束语22参考文献223第一章、零件的分析1.1零件的作用件主要用在操纵机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速； 或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向 进给。1.2零件的工艺分析零件的材料为45，是强度较高的一种中碳优质钢，因淬透性差，一 般以正火状态使用，机械性能要求较高时，采用调质处理。冷变形塑 性中等，退火和正火的切削加工性比调质的好。拔叉是一个很重要的 零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，其加工内花键的精 度要求较高，此外还有上端面要求加工，对精度要求也很高。其底槽 侧面与花键孔中心轴有垂直度公差要求，上端面与花键孔轴线有平行 度要求。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表 面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作 寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。第二章工艺规程设计2.1. 毛胚的确定工件尺寸较小单边余量一般在1 2nm，结构细密，能承受较大的压 力，占用生产的面积较小。因其年产量是5000件，查参考文献3表 2.1-3 ，生产类型为中批量生产。2.2. 加工工艺过程由以上分析可知。该拨叉零件的主要加工表面是平面和槽系。 一般来说， 保证平面的加工精度要比保证内花键的加工精度容易。因此，对于拔叉来说， 加工过程中的主要问题是保证孔尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的 相互关系以及槽的各尺寸精度。其加工有五组加工：铣圆柱部分端面；铣叉子端面；车外圆，端 面及倒角；钻铰孔；铣槽。（1）圆柱端面的加工主要是为了后续工序中能有更好的定位面， 确保后续加工所要求的精度，粗糙度在12.5即可。（2）铣叉子端面，钻铰孔（3）精铣槽2.2.1 确定个表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工 工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质 量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅 相成的。对于设计拔叉的加工工艺来说，应选择能够满足内花键加工 精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑 以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下， 应选择价格较底的机床。222选择加工方法是考虑的因素（1）要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。（2）根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设 备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。（3）考虑被加工材料的性质。（4）考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有 加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。（5）此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能 的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终 加工方法。再选择前面各工序的加工方法。2.2.3 端面的加工侧面的加工主要是为后续加工做准备，因此，在选择加工方法 上可以选用一次性铣面，表面粗糙度为6.3。上端面的查参考文献3 表2.1-12 可以确定，上端面的加工方案为：粗铣精铣（IT7IT9）， 粗糙度为Ra =6.30.8，般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。2.2.4孔的加工加工孔9.5查参考文献3，由于预制孔的精度为H9,所以确定预制孔的加 工方案为：一次钻孔，由于在过程中才能保证孔表面精度，加工方案定为：钻，铰。2.25槽的加工查参考文献3表2.1-12可以确定，槽的加工方案为：粗铣精 铣（IT7IT9）,粗糙度为Ra = 6.30.8 ，设计要求为6.3和3.2，粗 铣时，精度可适当降低。42.3确定定位基准2.3.1粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余 量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加 工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不 需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的 表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机 床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨 面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。 这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以 增加耐磨性。（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该 面有足够的加工余量。（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准， 以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选 作粗基准，必要时需经初加工。（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙 不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拔 叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拔叉零件图分 析可知，选择作为拔叉加工粗基准。62.3.2精基准选择的原则（1 ） 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这 样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。（2）基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统 一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并 且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。 例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定 位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表 面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。（3）互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可 以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准 磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可 以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面 找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的 例子。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保 证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拔 叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拔叉零件图分 析可知，它的2 5H 7内花键槽，适于作精基准使用。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度 并使装夹准。2.4工艺路线的拟订对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拔 叉的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是：先加工 圆柱端面，再加叉子端面，加工孔，最后铣槽。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。2.4.1 工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序 数的基本原则：（1）工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。 简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的 技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路 线长，生产管理复杂。（2）工序集中原则工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了 操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工 数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生 产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备 和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当 集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的 专用机床和工夹具组织流水线生产。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在8090c的含 0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩 空气吹干净。保证零件内部基本无杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留 物。82.4.2工序的集中与分散制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散 是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的 加工，反之为工序分散。（1） 工序集中的特点工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操 作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数 个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产 可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和 工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。（2） 工序分散的特点工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。 简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的 技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路 线长，生产管理复杂。工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和 工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当 集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的 专用机床和工夹具组织流水线生产。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优 点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多 的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。2.4.3加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶13(1 ) 粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后的精加工创造 较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早 发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用 量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力 大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。 一般粗加工的公差等级为IT11IT12 。粗糙度为Ra=80100卩m,(2) 半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工 做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9IT10。 表面粗糙度为Ra=101.25卩m(3) 精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量，主要目的是保证零件的形 状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面达到图纸要求. 另外精加工工序安排在最后，可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于 提高加工精度.精加工的加工精度一般为IT6IT7 ，表面粗糙度为 Ra101.25 卩(4) 光整加工阶段对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量， 对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等 级一般为IT5IT6, 表面粗糙度为Ra1.250.32卩m。此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热 处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之 间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚 性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件 往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、 精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整 个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。 例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精 加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。2.4.4加工工艺路线方案的比较在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案，见表3.1表3.1加工工艺路线方案比较表工序号方案I方案n工序内容定位基准工序内容定位基准010铣圆柱左侧面左侧面铣圆柱左侧面左侧面020铣叉子端面*28外圆及顶端铣叉子端面*28外圆及顶端030钻2- *9.5H9 通孔，铰孔已加工左端面车外圆 端面及倒 角叉子内端面040车外圆端面及倒角叉子内端面钻2- *9.5H9 通孔，铰孔已加工左端面050粗、精铣槽已加工左端面粗、精铣槽已加工左端面060去毛刺，清洗去毛刺，清洗070检验检验加工工艺路线方案的论证：方案I、u主要区别在于在加工上端面及以下工序时，所选定位 基准不同，方案I选用预制孔为主要定位基准，方案U选用花键作主 要定位基准，很显然选用内花键做定位基准更符合设计要求，因为其 表面精度更高，且和某些需加工面有位置精度要求。由以上分析，方案U为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的 工艺过程见表3.2 。表3.2 加工工艺过程表工艺过程综合卡产品型号零部 件 图 号物料编码产品名称零部 件 名 称离合器拨叉文件编号车间工序号工序名称机床名称及型号平 面 图 号技术定额单件工时分金属牌号5铣端面卧式铣床X6245毛坯种类10铣叉子端面卧式铣床X62铸锻件尺寸15车外 圆、端 面及倒角六角 车床C365L重量毛重20钻孔， 铰孔立式钻床净重毛坯硬度25铣槽卧式铣床X62HB207269成品硬度30去毛刺钳工台HB207269每盒制品零件数35清洗并吹净清洗机48892每个零件所机动时间40检验检验台需工时钳工时间总工时注.、八 意1 .工艺中未明确要求的按照本岗位（通用 操作规程）执行。每合制品总工时2 .安全作业须按本岗位（安全操作规程）执行。2.5拔叉的偏差,加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的 确定拔叉其材料是45钢，采用的是金属型铸造，生产类型为中批量 生产。2.5.1毛坯的结构工艺要求（1）拔叉为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求： 铸件的壁厚应合适、均匀，不得有突然变化。 铸造圆角要适当，的得有尖棱、尖角。 铸件的结构要尽量简化。 加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂 纹。 铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。（2）设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： 各加工面的几何形状应尽量简单。工艺基准以设计基准相一致。15 便于装夹、加工和检查。 结构要统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近， 可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能 导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造 成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问 题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要 时可据此绘出毛坯图。252离合器拨叉零件材质为45钢，硬度为HB207-269， 采用在锻锤上合模模锻毛坯。根据上述资料及加工工艺，分别确定各 工序加工表面的机械加工余量、切削用量、工时计算、机床等如下：1. 铣端面B1）机械加工余量：查机械加工工艺手册表3.1-56 ，锻件 重量在0.4-1.0Kg 之间，锻件复杂系数为S3、长度为25mm时， 查出该零件余量是：厚度方向为1.5-2.0mm，水平方向为1.5-2.0mm ，所以B面 余量取2mm2） 切削用量、工时计算及机床：此工序为铣端面B面,保证尺寸 97.5 +0：3f z=0.08mm/齿（参考切削用量简明手册表3.3）切削速度：参考有关手册，确定V=1.57m/s ，即94.2m/min采用高速钢镶齿三面刃铣刀dW=100mm,齿数Z=8。贝U :1000v ns=n dw= 1000* 94.2=300r/min n* 100现采用X62卧式铣床，根据机床使用说明书（见机械制造工艺设计简明手册表4.2-39 ），取nw=300r/min ，故实际切削速度为v= n dwnw = n*100* 300 =94.2m/min10001000当nw=300r/min时，工作台的每分钟进给量f m应为:f m= f zznw=0.08*8*300=192mm/min查机床说明书，f m =190mm/min。切削工时：机动工时t m = 11112 =0.75minfm2. 铣叉子端面1 ）机械加工余量：机械加工工艺手册表3.1-56 已查出厚度 方向余量为1.5-2.0mm ，所以叉子端面单边余量取2mm2） 切削用量、工时计算及机床：此工序为铣叉子端面， 可在卧式铣床上采用隔套同时装四把铣刀一次铣削四个面成。f z=0.08mm/齿（参考切削用量简明手册表3.3）切削速度：参考有关手册，确定V=0.43m/s ，即25.8m/min采用高速钢三面刃铣刀dw=110mm,齿数Z=4。贝U :#ns=1000vn dw= 1000* 25.8n*110=75r/m in16现采用X62卧式铣床，根据机床使用说明书（见机械制造工艺设计简明手册表4.2-39 ），取n w=75r/mi n ，故实际切削速度为v=n dwnw =1000n*110* 751000=25.9m/min当n w=75r/mi n时，工作台的每分钟进给量fm应为：f m= f zznw=0.08*4*75=24mm/min 查 机床说 明书，f m =23.5mm/min。I + 11 + 12切削工时：机动工时tm = !丄上=6min fm3. 车外圆 2500. 14mm及 C 面1 ）机械加工余量：机械加工工艺手册表3.1-56 已查出厚度向余量为1.5-2.0mm，水平方向余量为1.5-2.0mm，所以外圆余量取 4mm, C面余量取2mm2）切削用量、工时计算及机床：此工序为车外圆 2500.14mmC面及1.5*45。倒角切削深度：单边余量Z=2mm因外圆表面粗糙度Ra12.5，加工 精度为IT6级，需经两次切削，粗车后单边留余量Z=0.5mm，选用 卧式车床C365L。进给量f :根据切削用量简明手册表1.4，选用f=0.5mm/r计算切削速度：见切削用量简明手册表1.27Vc=Cvm xv tva p fkv =242020.1503560* 2* 0.5=123m/min#确定主轴转速:=313r/min1000Vc1000*123ns=n dw 3.14*125按机床选取n=322r/min所以实际切削速度v=丄如=3.14*125*322 =126m/min 1000 1000切削工时：t=I +11 +丨2_nf25 4 0322* 0.5=0.2min#174. 钻-铰两内孔 9.5 ；.03 mm（叉部），选用机床：立式钻床Z5251） 机械加工余量：毛坯为实心，不冲出孔，两内孔 精度要求IT9，参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9 工序尺寸及 余量为：2Z=0.2mm钻孔： 9.3mm铰孔： 9.5 00.03 mm2）切削用量、工时计算及机床： 钻孔 9.3mmf=0.25mm/r （见切削用量简明手册表2.7 ）v=12m/min （见切削用量简明手册表2.13及表2.14，按5类加工性考虑）ns =411r/min1000v=1000*12n dw3.14* 9.3（按机械制造工艺设计简明手册表按机床选取nw =392r/min4.2-15 ）所以实际切削速度v=n d wn w= 3.14* 9.3* 3921000=11.45m/min切削工时：t= l J1 l2 = 106 10 4=1.2min ruf392* 0.251000# 铰孔 9.5 ；.03 mmf=0.5mm/r （见切削用量简明手册表2.11 ）v=6m/min （见切削用量简明手册表2.24 ）=201r/min1000v1000* 6ns=n dw3.14* 9.5按机床选取nw=195r/min（按机械制造工艺设计简明手册表 4.2-15 ）所以实际切削速度v=n d w nw= 3.14*9.5*195=5.8m/min191000切削工时：l 1112t= 112 =1.2min1 000本工序 的机动 时间是1.2min+1.2min= 2.4min5. 铣宽7；.36 mm的槽，选用机床：卧式铣床X621）机械加工余量：参照机械制造工艺设计简明手 册表2.3-22 工序尺寸及余量为：粗铣：5mm2Z=2mm精铣：70.36 mm2）切削用量及机床：f z=0.01mm/齿（参考切削用量简明手册表3.4）切削速度 v=0.39m/s 及 23.4m/min采用错齿三面刃铣刀，dw=100，齿数z=1，则=74.5r/min1000v1000* 23.4ns=n dw3.14* 100根据机床使用说明书（见机械制造工艺设计简明手册表4.2-39 , 取nw=75r/min ,故实际切削速度为v= 3.14* 100* 75=23.55m/min2310001000第三章.夹具的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，需要设计加工铣叉子端面夹具。其 铣叉子端面的夹具将用于X52K卧式铣床，刀具采用三面刃铣刀3.1铳叉子端面夹具设计3.1研究原始质料利用本夹具主要用来粗、精铣叉子两端面，满足两端面尺寸要求。 在粗铣端面时，其他都是未加工表面。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。3.1.2定位基准的选择由零件图可知：叉子两内端面对圆柱头中心线有尺寸要求要求，其 设计基准为圆柱头的中心线。3.2夹具方案的设计选择根据任务书要求，现设计夹具方案有：方案一：采用压板用螺栓联接，利用汽缸夹紧，这种夹紧方式夹紧 力可靠，辅助时间短，工人劳动强度小，但是成本高。方案二：采用压板，用螺栓、螺母联接，利用手动夹紧，这种夹紧 方式夹紧力小，但成本低。本次设计零件为大批量生产，要求成本低，且在加工过程中夹紧 力要求不高，因此夹具夹紧方案选用方案二，利用螺栓、螺母手动夹 紧。压板选择为直压板。3.2.1切削力及夹紧分析计算刀具材料：45# （高速钢镶齿双面刃铣刀）刀具有关几何参数：。=10150-8 120：十58:=15 25D = 63mm Z =8 af = 0.25mm/za 2.0mm由参考文献13表1-2-9 可得铣削切削力的计算公式：FC =Cpap.1 fz0.72D J.1B0.9zKP查参考文献7表1210得：Cp=510对于灰铸铁：Kp =(匹)0.55190取 HB =175，即 Kp 二 0.96所以Fc =510域 2.9汉 0.25 飞永1 669 8 .96 640. 69()由参考文献3表1-2可得：垂直切削力：FcN =0.9Fc =576.62(N)(对称铣削)背 向力：FP =0.55FC =352.38(N)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:WK 二 K F安全系数K可按下式计算：K 二K0K1K2K3K4K5K6式中：KK6为各种因素的安全系数，见参考文献7表1-2-1可得：K =1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.0=2.25所以WK =K FC =640.69 2.25 =1441.55(N)WK = K FCN = 576.72 2.25 = 1297.62(N)WK 二 K FP =352.38 2.25 = 792.86(N)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。单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算:Wo 二Iztg(：J式中参数由机床夹具设计手册可查得：=0: =2 19 =9 50其中：L =1 20mm ) Q= 25(N)螺旋夹紧力：Wo =1923.08(N)易得：W。Wk经过比较实际夹紧力远远大于要求的夹紧力，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。3.3误差分析与计算该夹具以平面定位心轴定心，心轴定心元件中心线与底槽侧面规 定的垂直度偏差0.08mm，叉子端面的公差为为了满足工序的 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。与机床夹具有关的加工误差山，一般可用下式表示：Lj =WW .d*.dw .j 划初由参考文献13可得：平面定位心轴定心的定位误差：厶DW=0 夹紧误差：“ =(ymax ymin)COS：其中接触变形位移值：y = (kRaZ RaZNzHb (藹)n二 0.004mm24j 痘二 y cos： - 0.0036mm25 磨损造成的加工误差：二j钢通常不超过0.005mm夹具相对刀具位置误差：厶取0.01mm误差总和：.：j ： =w = 0. 0522nm ： 0.mm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。3.4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，工件材 料易切削，切削力不大等特点。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，心轴可采用可换的。以 便随时根据情况进行调整。27结束语参考文献1 陈宏钧.实用金属切削手册M,北京：机械工业出版社，2005。2 陈宏钧.实用机械加工工艺手册M，北京：机械工业出版社，2003。3 李洪.机械加工工艺手册M,北京：机械工业出版社，1990。4 马贤智机械加工余量与公差手册M，北京：中国标准出版社，1994。5 杨叔子.机械加工工艺师手册M,北京：机械工业出版社，2001。6 黄建求.机械制造技术基础。机械工业出版社20007 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。8 何玉林，沈荣辉，贺元成.机械制图M,北京：机械工业出版社，2000。9 邓文英.金属工艺学M,北京：高等教育出版社，2001。10 李庆余，张佳.机械制造装备设计M,北京：机械工业出版社，2003。