1、目 錄1 引言12 零件分析22.1 零件的作用22.2零件的工藝分析22.3 零件的主要技術條件分析及技術關鍵問題23 工藝規程設計43.1 確定毛坯的制造形式43.2 基面的選擇43.3 制訂工藝路線53.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確定63.5 確定切削余量及基本工時104 夾具設計214.1 問題的提出214.2 夾具設計214.3 夾具的零件224.4 夾具設計及操作說明255 組合機床設計265.1 組合機床機構方案的確定265.2 組合機床通用部件的選擇265.3 被加工零件工序圖265.4 被加工零件加工示意圖275.5 組合機床聯系尺寸圖的繪制28結束語29致謝30參

2、考文獻311 引言隨著科學技術的進步和生產的發展,要求機械工業不斷提供先進的技術設備,加上市場需求的變化多端,產品更新換代的周期也越來越短,多品種、小批量生產的比例在提高1。這樣,傳統的生產技術準備工作很不適應新的生產特點。為了適應機械工業又好又快發展的需求,機床夾具的設計與制造技術也必須與時俱進,要求企業的高級技能人才能不斷設計出構思合理、結構正確、工藝良好的各種新型夾具2。我國工程機械行業經過近兩年來的宏觀調控，終于將其從2002年、2003年的狂飆式發展速度上降了下來，回到了按照科學發展觀要求的理性發展的軌道上來，雖然對行業有些影響和負面作用，但使整個行業對其發展前途認識更清楚了，這是經

3、受宏觀調控的洗禮的成果3。隨著社會勞動生產率的不斷提高，沉重的人員負擔已經成為制約工程機械國企快速發展的桎梏之一。現有體制下，國企無法根據產業周期和經營需要調節雇員數量，并因此導致勞動成本居高不下和薪酬結構缺乏競爭力，客觀上形成“無用之人無法不用，有用之人無力留用”的尷尬局面。要想扭轉這種局面，只能從根而治，通過改制徹底解決國有職工身份置換問題，在此基礎上遵循市場化原則對企業的勞務成本和薪酬結構進行合理化調4。工程機械國企有必要緊緊抓住國企改革以及行業快速發展的有利時機，充分利用自身的行業地位優勢、市場優勢和品牌優勢，通過產權制度改革，力爭從根本上解決自身存在的重大問題，全面提升市場競爭能力，

4、并進一步謀求國際化發展，參與國際競爭，在世界工程機械領域樹立中國民族品牌5。2 零件分析2.1 零件的作用題目所給定的零件是變速器換檔叉（見圖1），它位于傳動軸的端部。主要作用是是傳遞扭矩，使變速器獲得換檔的動力6。圖1 變速器換擋叉零件圖2.2零件的工藝分析該變速器換檔叉需要加工的表面可大致分為四類：（1） 孔。（2） 以為基準的頂端兩1956和2.644.6側面。（3） 叉口的前后兩側面。（4） 以為基準的其它幾個平面以及槽面。（5） M101-7H螺紋。這幾組加工加工面之間有著一定的位置要求，主要是：mm孔的中心線與叉口的前后兩側面的垂直度公差為0.05mm。2.3 零件的主要技術條件分

5、析及技術關鍵問題從變速器換擋叉的作用和性能來分析：變速器換擋叉是用來傳遞扭矩的不撥動齒輪的，所以對孔的精度還是比較高的，由于叉口是用來對齒輪撥動的，叉口的精度也是要求高一點，而相對的槽面的粗糙度就可以大一點。至于M101-7H螺紋，因為需要將換擋叉在一個軌道上移動說以需要確定一個軌道而設計的。從以上的分析可以看出該零件在中批量生產條件下是不需要采用專用機床來進行加工的7。可以通普通車床配上專用夾具就可以保證其精度和表面加工要求。可以說該零件在加工上應該沒有相當大的技術難題8。3 工藝規程設計3.1 確定毛坯的制造形式零件的材料為35鋼。常用的毛坯件有鑄件、鍛件、型材、沖壓件和焊接件等。考慮到零

6、件在加工過程中經常承受交變載荷及沖擊性載荷，因此應該選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠，且零件的輪廓尺寸不大，故可采用模鍛成型9。3.2 基準的選擇基準的選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基準選擇的正確與否，可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行10。 3.2.1 粗基準的選擇。選擇定位粗基準是要能加工出精基準，同時要明確哪一方面的要求是主要的。粗基準的選擇應以下面的幾點為原則：（1） 應選能加工出精基準的毛坯表面作粗基準。（2） 當必須保證加工表面與不加工表面的位置和尺寸時，應選不加工的表面

7、作為粗基準。（3） 要保證工件上某重要表面的余量均勻時，則應選擇該表面為定位粗基準。（4） 當全部表面都需要加工時，應選余量最小的表面作為基準，以保證該表面有足夠的加工余量。在銑床上加工變速器換檔叉時，以內孔作為粗基準。滿足粗基準的選擇原則11。3.2.2 精基準的選擇。精基準的選擇應從保證零件加工精度出發，同時考慮裝夾方便，夾具結構簡單。選擇時應遵循以下原則：（1） 盡量選零件的設計基準作精基準，可以避免因基準不重合引起的定位誤差，這一原則稱為“基準重合”原則。（2） 盡可能使工件各主要表面的加工，采用統一的定位基準，這是“基準統一”原則。（3） 當零件主要表面的相互位置精度要求很高時，應采

8、用互為基準，反復加工的原則12。（4） 選擇加工表面本身作為定位基準，即“自為基準”。（5） 選擇的定位精基準，應保證工件定位準確，夾緊可靠，夾具結構簡單，操作方便。該零件加工時，采用內孔作為精基準來加工換檔叉叉口前后兩側面。3.3 制訂工藝路線工藝路線的擬訂是制定工藝規程的關鍵，其主要任務是選擇各個表面的加工方法和加工方案，確定各個表面的加工順序和工序的組合內容，它與定位基準的選擇密切相關。制定工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定的條件下，應考慮機床的夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生

9、產成本盡量降低13。工藝方案分析：由于零件表面精度要求較高，所以安排了粗銑和精銑。考慮到孔的精度要求較高，安排為鉆、鉸加工。精銑時以孔定位能保證端面與軸心的位置精度要求14。綜上分析，確定的加工路線方案一如下：工序 鉆并擴鉸孔。工序 粗銑叉口195.9兩內側面。工序 粗銑1956和2.644.6兩側面。工序 粗銑叉口前后兩側面。工序 粗銑槽119.65兩內側個面。工序 精銑叉口兩內側面。 工序 精銑1956和2.644.6兩側面。工序 精銑叉口前后兩側面。工序 攻M101-7H螺紋孔。工序檢查。工藝路線方案二為：工序 粗銑叉口195.9兩內側面。工序 鉆并擴鉸孔。工序 粗銑1956和2.644

10、.6兩側面。工序 粗銑叉口前后兩側面。工序 粗銑槽119.65兩內側個面。工序 精銑叉口兩內側面。工序 精銑1956和2.644.6兩側面。工序 精銑叉口前后兩側面。工序 攻M101-7H螺紋孔工序檢查。工藝方案的比較與分析：上述兩個工藝方案的特點在于：方案一是先將定位孔加工出來以便于其他面的加工。這樣設計符合加工基準的選擇，對和面的加工起到定位基準的作用；方案二則先將叉口內側面加工出來，然后再加工其它平面，叉口內側面加工好在以此為加工基準的話很難確定空的定位，而且這樣銑叉口內側面在鉆孔然后又銑叉口兩內側面增加了裝夾次數，所以增加了勞動時間和工作量15。兩相比較可以看出，先加工孔再加工其它平面

11、可以更好的保證各個平面的位置及方向誤差。因此決定用方案一進行加工16。工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”。3.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確定“變速器換檔叉”零件為35鋼，硬度180-201HBS，采用在鍛錘上合模模煅毛坯。根據上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1） 內孔毛坯為實心，不沖出孔。內孔精度要求IT7，參照機械制造工藝設計簡明手冊（以下簡稱工藝手冊）表2.3-9確定孔的加工余量分配：鉆孔：擴鉆： Z=0.5粗鉸： Z=0.2精鉸： Z=0.1表1 工序尺寸工序名稱工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經濟精度/m表

12、面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m精鉸孔0.1H9Ra6.3Ra6.3粗鉸孔0.2H10Ra6.3Ra6.3擴鉆孔0.5H12Ra12.5Ra12.5鉆孔15H12Ra12.5Ra12.5（2） 粗銑叉口兩內側面由于兩內側面對于R28.5中心線有平行度等位置要求，所以可以將其看作內孔來確定加工余量，即的孔。毛坯為實心，已經有孔，精度要求為IT8，參照工藝手冊表2-3.9確定加工余量的分配：為簡化模煅毛坯的外形，先直接取叉口尺寸為46.5。表面粗糙度要求，需要精銑，此時粗銑單邊余量z=2.0。表2 工序尺寸工序名稱單邊工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經濟精度/m表面粗糙度/m尺

13、寸公差/mm表面粗糙度/m粗銑2H11Ra12.550.5Ra12.5毛坯H1646.5Ra25（3） 1956和2.644.6兩側面由于是在臥式銑床上兩把刀同時銑床上兩把刀同時銑，所以可以把兩側面的余量用雙邊余量來計算17。現毛坯長度方向直接取13.65。需要精銑，此時粗銑單邊余量為z=2.0-0.2=1.8，表面粗糙度為Ra12.5精銑時單邊余量z=0.2，表面粗糙度為Ra6.3。表3 工序尺寸1956兩側面工序名稱單邊工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m粗銑1.8H11Ra12.510.05Ra12.5毛坯H1613.65Ra

14、25表4 工序尺寸 2.644.6兩側面，工序間尺寸是到孔心的距離工序名稱單邊工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m粗銑1.8H11Ra12.510.5Ra12.5毛坯H1612.3Ra25（4） 叉口前后兩側面該端面的表面粗糙度要求，所以先粗銑再精銑。查機械加工余量手冊（以下簡稱余量手冊）中的表4-2查得煅件尺寸公等級CT分為7-9級，用8級18。此時粗銑單邊余量為z=2.0mm，精銑時單邊余量z=0.2。表5 工序尺寸叉口前后兩側面工序名稱單邊工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面

15、粗糙度/m粗銑2H11Ra12.56.3Ra12.5毛坯H1610.3Ra25（5） 槽的加工119.65兩個面的粗加工粗糙度要求。因為它們的粗糙度要求為，所以只需進行粗銑。Z=0.2。表6 工序尺寸工序名稱單邊工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m粗銑0.2H11Ra12.514.2Ra12.5切槽H1613.8Ra25（6） 精銑叉口兩內側面由于兩內側面對于R28.5中心線有平行度等位置要求，所以可以將其看作內孔來確定加工余量，即的孔。毛坯為實心，已經有孔，精度要求為IT8，參照工藝手冊表2-3.9確定加工余量的分配：為簡化模煅毛

16、坯的外形，先直接取粗加工叉口尺寸為50.5。表面粗糙度要求，需要精銑，精銑時單邊余量z=0.25。表7 工序尺寸工序名稱單邊工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m精銑0.25H8Ra6.351Ra6.3粗銑H11Ra12.550.5Ra12.5（7） 1956和2.644.6兩側面由于是在臥式銑床上兩把刀同時銑床上兩把刀同時銑，所以可以把兩側面的余量用雙邊余量來計算。現毛坯長度方向直接取12。表面粗糙度為，需要精銑，此時粗銑單邊余量為z=2.0-0.2=1.8，精銑時單邊余量z=0.2。表8 工序尺寸 精銑1956兩側面工序名稱單邊工

17、序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m精銑0.2H8Ra6.39.65Ra6.3粗銑H11Ra12.510.05Ra12.5表9 工序尺寸精銑2.644.6兩側面，工序間尺寸是到孔心的距離工序名稱單邊工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m精銑0.2H8Ra6.310.3Ra6.3粗銑1.8H11Ra12.510.5Ra12.5（8） 叉口前后兩側面該端面的表面粗糙度要求，所以先粗銑再精銑。查機械加工余量手冊（以下簡稱余量手冊）中的表4-2查得煅件尺寸公等級CT分為7-9級，選用

18、8級。精銑時單邊余量z=0.2。表10 工序尺寸工序名稱單邊工序間余量/mm工序間工序間尺寸/mm工序間經濟精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m精銑0.2H8Ra6.35.9Ra6.3粗銑2H11Ra12.56.3Ra12.5（9） 攻M101-7H螺紋孔選取M10的絲錐進行攻螺紋，查余量手冊可以一次成型。3.5 確定切削余量及基本工時工序：鉆、擴及鉸鉆孔，本工序采用計算法確定切削用量。（1） 加工條件工件材料：35鋼正火，GPa、模鍛。加工要求：鉆、擴及鉸鉆孔，。機床：轉塔車床。刀具：麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀。（2） 計算切削用量 （a） 鉆孔 進給量 根據切削用量簡明手冊（以下簡

19、稱切削手冊）表2.7，當鋼的MPa，時，=/r/r，由于本零件在加工孔時，屬于低剛度零件，故進給量應乘系數0.75，則=（）0.75=0.22/r0.28/r 根據機床說明書，現取=0.20/r 切削速度 根據切削手冊表2.13及表2.14，查得切削速度m/min。 主軸轉速r/min根據機床說明書（見工藝手冊表4.2-8），與r/min相近的機床轉速為300r/min，故實際切削速度為：r/min 切削工時 按工藝手冊表9.4-31。,（b） 擴孔 進給量 根據切削手冊表2.10，當鋼的MPa，時，=/r，由于本零件在加工孔時，屬于低剛度零件，故進給量應乘系數0.75，則/r/r按機床說明書

20、，取=0.50/r 切削速度擴孔鉆擴孔的切削速度,根據工藝手冊表28-2確定為V=0.4V 鉆其中V 鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸的實心孔時的切削速度.故m/min 主軸轉速 r/min按機床選取nw=195r/min 機動工時 ,（c） 粗鉸孔 進給量 根據工藝手冊表2.10，鉸孔時的進給量和切削速度為鉆孔時的，所以/r/rr/ 切削速度按機床選取,所以實際切削速度為：m/min 切削工時,34)/1950.07=3.67min 精鉸孔因為與粗鉸時共用一把刀，利用其機床對工件作粗、精鉸孔，所以切削用量及工時均與粗鉸相同。/rm/minr/min34)/1950.07=3.66min工序： 粗銑叉口1

21、95.9兩內側面；保證兩側面距離尺寸為（1） 選擇刀具和機床查閱機械制造工藝設計簡明手冊表3.1-29查得采用硬質合金立銑刀,齒數為5個，機床選擇為臥式銑床X63。（2） 切削深度由于加工余量不是很大可以一次走刀切完，所以（3） 每齒進給量由數控加工工藝表5-5得硬質合金立銑刀每齒進給量為，由手冊得取0.15mm/z （4） 切削速度銑削速度：由數控加工工藝表5-6得硬質合金立銑刀切削速度為mm/min, 由手冊得取60mm/min.（5） 主軸轉速主軸轉速：r/min（6） 實際切削速度根據機床說明書，取nw=450r/min，故實際切削速度為：m/min（7） 檢驗組合機床功率根據切削用量

22、簡明手冊當工件的硬度在HBS = 180-201時，35， 3.0，= 60，z =5，= 60/min，查得P= 2.7kw，根據臥式銑床X63說明書，機床主軸允許功率為：P=100.75kw = 7.5kw，故PPcm，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即：= 2，= 60/min，= 450r/min，= 56.52m/min，= 0.08/z。（8） 切削工時 行程=50工序 粗銑1956和2.644.6兩側面；（1） 刀具和機床的選擇根據切削用量簡明手冊表選擇采用直柄立銑刀，dw=5 Z=6，機床選擇X52K立式銑床。（2） 切削深度由于加工余量不是很大可以一次走刀切完，所以（3）

23、 每齒進給量查切削用量簡明手冊表3.3機床功率為7.5kw,所以根據需要選擇/齒。（4） 切削速度銑削速度由數控加工工藝確定=0.06/min，即3.6m/min。（5） 主軸轉速r/min（6） 實際切削速度根據機床說明書，取nw=200r/min，故實際切削速度為：m/min當nw=200r/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應為 fm=fzznw=0.8620/min=96/min查機床說明書，有fm=96/min與該值接近，故選用100/min。（7） 檢驗組合機床功率根據切削用量簡明手冊當工件的硬度在HBS = 180-201時，35， 3.0，= 5，z =6，= 3.6m/min

24、，查得P= 4.5kw，根據立式銑床X52K，機床主軸允許功率為：P=100.75kw = 7.5kw，故PP，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即：= 2，= 3.6m/min，= 200r/min，= 3.14m/min， = 0.08/z。（8） 切削工時行程=70工序 粗銑叉口前后兩側面保證其厚度尺寸（1） 刀具和機床的選擇查閱機械制造工藝設計簡明手冊查得采用高速鋼齒三面銑刀,dw=225，齒數z=20，機床選擇為臥式銑床X63。（2） 切削深度由于加工余量不是很大可以一次走刀切完，所以（3） 每齒進給量根據切削手冊表3.3得/齒（4） 切削速度根據數控加工工藝，確定=0.45/mi

25、n，即27m/min。（5） 主軸轉速采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀，dw=225，齒數z=20，。則r/min（6） 實際切削速度根據機床說明書，取nw=37.5r/min，故實際切削速度為：m/min當nw=37.5r/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應為 fm=fzznw=0.082037.5=60/min查機床說明書，剛好有fm=60/min，故直接選用該值。（7） 檢驗組合機床功率根據切削用量簡明手冊當工件的硬度在HBS = 180-201時，35，3.0，= 225，z =20，= 27m/min，查得P= 5.4kw，根據臥式銑床X52K，機床主軸允許功率為：P=100.75kw =

26、 7.5kw，故PP，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即：= 2，= 27m/min，= 38r/min，= 26.5m/min，= 0.08/z（8） 切削工時行程=55，則機動工時為工序 粗銑槽119.65兩內側面（1） 刀具和機床的選擇查閱機械制造工藝設計簡明手冊查得采用槽銑刀,dw=14，齒數z=10，機床選擇為臥式銑床X63。（2） 切削深度由于加工余量不是很大可以一次走刀切完，所以（3） 每齒進給量根據切削手冊表3.3得/z（4） 切削速度根據數控加工工藝，確定=8m/min。（5） 主軸轉速r/min 由工藝手冊表3.1-74,取主軸轉速為190r/min。（6） 實際切削速

27、度則相應的實際切削速度為m/min（7） 檢驗組合機床功率根據切削用量簡明手冊當工件的硬度在HBS = 180-201時，35， 3.0，= 225，z =20，= 27m/min，查得P= 4.7kw，根據臥式銑床X52K，機床主軸允許功率為：P=100.75kw = 7.5kw，故PP，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即：= 2，= 8m/min，= 190r/min，= 8.35m/min， = 0.08/z（8） 切削工時行程=70工序 精銑叉口兩內側面（1） 刀具和機床的選擇查閱機械制造工藝設計簡明手冊查得采用硬質合金刀,dw=40，齒數z=18，機床選擇為臥式銑床X63。（2）

28、 切削深度由于是精加工，所以加工余量要減小，但可以一次走刀切完，所以 。（3） 每齒進給量根據切削手冊表3.3得/z（4） 切削速度根據數控加工工藝，確定v=0.25/min，即15m/min。（5） 主軸轉速r/min （6） 實際切削速度根據機床說明書，取nw=115r/min，故實際切削速度為：m/min當nw=115r/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應為 fm=fzznw=0.0818115=165.6/min查機床說明書，有fm=165/min與該值接近，故選用165/min。 （7） 檢驗組合機床功率根據切削用量簡明手冊當工件的硬度在HBS = 180-201時，35， 1.0

29、，= 225，z =20，=15m/min，查得P= 5.6kw，根據臥式銑床X52K，機床主軸允許功率為：P=100.75kw = 7.5kw，故PP，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即：，= 15m/min，= 119r/min，= 14.4m/min， = 0.08/z （8） 切削工時行程=50工序 精銑1956和2.644.6兩側面（1） 刀具和機床的選擇查閱機械制造工藝設計簡明手冊查得采用直柄立式銑床,dw=5，齒數z=6，機床選擇為立式銑床X52K。（2） 切削深度由于是精加工，所以加工余量要減小，但可以一次走刀切完，所以 。（3） 每齒進給量根據切削手冊表3.3得/齒（4）

30、 切削速度根據數控加工工藝，確定v=0.1/min，即6m/min。（5） 主軸轉速采用高速鋼立銑刀，dw=5，齒數z=6。則r/min（6） 實際切削速度根據機床說明書，取nw=380r/min，故實際切削速度為：m/min當nw=380r/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應為 fm=fzznw=0.086380/min =182.4/min查機床說明書，有fm=180/min與該值接近，故選用180/min。（7） 檢驗組合機床功率根據切削用量簡明手冊當工件的硬度在HBS = 180-201時，35， 3.0，= 5，z =6，= 3.6m/min，查得P= 1.1kw，根據立式銑床X5

31、2K，機床主軸允許功率為：P=100.75kw = 7.5kw，故PP，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即：= 0.2，= 6m/min，= 380r/min，= 5.966m/min， = 0.08/z。（8） 切削工時 行程=70工序精銑叉口前后兩側面（1） 刀具和機床的選擇查閱機械制造工藝設計簡明手冊采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀,dw=225，齒數z=20，。機床為臥式銑床X63。（2） 切削深度由于是精加工，所以加工余量要減小，但可以一次走刀切完，所以。（3） 每齒進給量根據切削手冊表3.3得/齒（4） 切削速度根據數控加工工藝，確定v=0.35/min，即21m/min。（5） 主軸

32、轉速r/min（6） 實際切削速度根據機床說明書，取nw=29.5r/min，故實際切削速度為：m/min當nw=29.5/min時，工作臺的每分鐘進給量fm應為 fm=fzznw=0.082029.5=47.2/min查機床說明書，有fm=45/min與該值接近，故選用45/min。（7） 檢驗組合機床功率根據切削用量簡明手冊當工件的硬度在HBS = 180-201時，35， 1.0，= 225，z =20，= 3.6m/min，查得P= 5.2kw，根據立式銑床X52K，機床主軸允許功率為：P=100.75kw = 7.5kw，故PP，因此，所選擇的切削用量是可以采用的，即：= 0.2，=

33、 21m/min，= 29.5r/min，= 20.8m/min， = 0.08/z。（8） 切削工時行程=55，則機動工時為工序 攻M101-7H螺紋孔（1） 所用刀具M10絲錐m/s=6m/min , r/min, （2） 按機床選取r/min，則m/min（3） 切削工時,4 夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。根據設計任務書，決定設計加工變速器換檔叉頂端1956和2.644.6兩側面的銑床夾具19。本夾具用于立式銑床,刀具為直柄立銑刀,采用雙刀同時對所要求的面進行加工。4.1 問題的提出本夾具主要用來粗銑變速器換檔叉的頂端1956和2.644.6兩

34、側面，表面粗糙度要求為Ra12.5，這兩個側面對孔有一定的位置度要求。因此，在本道工序加工時，主要應考慮如何提高勞動生產率，降低生產成本，而加工精度不是主要的，后面的精加工會重點解決表面精度問題20。4.2 夾具設計4.2.1 定位基準的選擇由零件圖可知，叉口兩端面對孔有位置度要求。為了達到夾緊定位要求，據夾具手冊知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工，所以應該選擇孔作為主要定位基準面，同時以叉口兩內側面作為輔助定位基準。4.2.2 定位分析工件在心軸、檔板、螺栓及支承釘上實現完全定位。其中心軸限制了工件在Z軸上的移動及轉動自由度和Y軸的移動自

35、由度；檔板和螺栓連接限制了工件在X軸上的移動自由度和轉動自由度及；支承釘限工件在Y軸上的轉動自由度，又由于是兩個平面同時加工，所以實現了完全定位21。4.2.3 切削力及夾緊力計算刀具：直柄立銑刀， z=6根據切削手冊表3.28得 其中，所以： 當用兩把刀銑削時,水平分力：垂直分力：在計算切削力時，必須把安全系數考慮在內。安全系數。其中，其中，查機床夾具設計手冊表1-2-1得：為基本安全系數1.5；為加工性質系數1.1；為刀具鈍化系數1.1；為斷續切削系數1.1。所以 =1.654.2.4 定位誤差分析夾具的主要定位元件是一心軸，所以定位誤差主要就是心軸與工件孔之間的裝配誤差，即軸與孔的配合誤

36、差。孔的尺寸為，所選擇的配合軸的尺寸為。所以定位誤差為，而孔的公差為IT8=0.572，所以，即最大側隙能滿足零件的精度要求。4.3 夾具的零件根據加工零件的要求現在所設計的這個夾具主要用來粗銑變速器換檔叉的頂端1956和2.644.6兩側面的，為了更好的加工這刀工序。我設計了這道工序所需的專用夾具，夾具裝配總圖。（如圖2）圖2 夾具裝配總圖夾具的主要零件有：（1） 夾具體它是支撐整個夾具的主體材料為HT201,它是和機床連接的主要部分。（2） 定位銷（如圖3）定位銷是為了確定對刀塊的位置，可以很方便定的定位對刀塊，這樣才可以保證對刀塊的正確位置，位加工零件做好前期準備。根據機械設計課程設計手

37、冊表3-17查的螺釘的規格是GB/T 117型。圖3 定位銷（3） 對刀塊（如圖4）粗銑變速器換檔叉的頂端1956和2.644.6兩側面的時候需要給銑刀進行對刀的時候需要對刀塊，這樣可以很方便的對刀，減少工作時間，曾加工做效率，可以在不和毛坯接觸的情況下給刀進行定位，減少了刀具的磨損，減少了加工成本。圖4 對刀塊（4） 螺母（如圖5）螺母使用來加緊夾具裝配總圖里的軸和夾具日的連接使其穩定在夾具體上。圖5 螺母（5） 液壓缸（如圖6）根據任務書的要求，要采用液壓固定，所以選用一個液壓缸。根據需要選擇了輕型液壓缸，型號為MOB系列 壓力范圍 7（MPa）。圖6 液壓缸（a） 氣缸缸筒采用高品質的鋁

38、合金精拉管，內表面經過硬質陽極氧化處理。其厚度為2.5mm，硬度為MHV400。（b） 活塞桿表面采用預先滾壓硬化處理，經電鍍硬鉻、精磨、有良好的防銹、耐磨等性能。（c） 密封件結構先進，品質優良、可在無供油情況下正常工作，起動壓力低，使用壽命長（d） 氣缸前端蓋裝置無油潤滑軸承，磨擦系數低。（6） 支撐釘（如圖7）支撐釘的主要用途是為了防止叉口在加工的時候發生扭轉，這樣可以固定工件。支撐釘的材料是Q235-A。圖7 支撐釘4.4 夾具設計及操作說明在設計夾具時,根據任務書的要求，為了節約成本，增大工作效率，夾具是選擇液壓驅動。夾具以孔為定位基準，以叉口為輔助基準以實現完全定位和夾緊，以便裝卸

39、；夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀；夾具體底面上的定位螺釘可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。5 組合機床設計5.1 組合機床機構方案的確定組合機床可以分很多種類型，按系列化、標準化，設計的通用部件和按被加工零件的形式及加工工藝要求設計的專用部件組成的專用機床，組合機床是按加工對象專門設計的，可以通過加工零件的工藝分析設計組合機床，這樣可以有針對性的對工序的加工進行集中，減少加工時間，節約生產成本，提高工作效率。這次畢業設計的專題是“以為基準的頂端銑1956和2.644.6側面”，可以采用軸心定位為基準，采用兩把銑刀同時給兩個面進行加工。所以

40、選擇立式銑床和直柄立銑刀對工件進行加工。5.2 組合機床通用部件的選擇5.2.1動力部件（1） 電動機根據零件加工的要求和對加工是所需要的電機功率，更具以上要求所選擇的電機型號為Y160M-4。（2） 液壓滑臺根據任務書和加工零件的特點，選擇液壓滑臺，根據加工功率和行程要求選擇液壓滑臺的型號。本道工序的加工行程并不是很大，所以選擇液壓滑臺的型號為1HY25-IA。（3） 動力箱動力箱是給刀具提供主運動和進給運動，是組合機床的主要部分之一，所以，要根據所選的電機的功率和型號來選擇動力箱。因為所選電機的型號為Y160M-4。所以配合的動力箱的型號為ITZB12。本次課程設計的組合機床為立式銑床，根

41、據加工的需求，被加工零件放在夾具上被液壓缸固定，粗銑平面，只需要一刀銑就可以了。動力箱是連接在滑臺上面的，這樣設計是為了方便立銑。5.3 被加工零件工序圖被加工工序圖（如圖8）是更具選定的工藝路線在決定的，而現在所選擇的工序的加工內容是粗銑1956和2.644.6兩側面，包括加工零件的定位，尺寸，加工精度，加工定位基準，表面粗糙度及技術要求。圖8 被加工工序圖5.4 被加工零件加工示意圖加工示意圖是組合機床設計的主要圖紙之一，因為它反映了工件在加工的時候整個機床的加工過程，根據加工部位的特點要求來決定刀具的類型、數量，結構和尺寸。另外還要表示出加工的運動形態。（1） 刀具的選擇根據加工的需要和

42、本工序的特點選擇的是直柄立銑刀，。（2） 切削用量本工序的切削用量在前面計算時已有說明，也可以參見工藝卡片上箱對應的內容。（3） 動力頭工作型換及行程確定動力頭工作循環一般包括快進、工作進給、快退等動作。這道工序所要銑面的工作循環為：快進工作進給快退。（a） 工作進給長度的確定銑刀的進給長度為。（b） 快進長度確定銑刀的快進長度為。（c） 快退長度的確定快退長度為。其中，銑面時= 200r/min，= 3.14m/min，= 0.08/z。 5.5 組合機床聯系尺寸圖的繪制機床聯系尺寸圖是體現各部件的輪廓尺寸及相互間的關系，體現出整個機床、夾具和零件的裝配關系。（1） 機床高度和寬度的選擇首先

43、根據需要選用的是立式銑床，根據資料選用床底座的高度為560，寬度為560；機床的身高為1900，機身的寬度為320；頭蓋高為275，頭蓋寬度為320。（2） 夾具外形輪廓尺寸的確定夾具的輪廓尺寸要根據組合機床的大小和技工零件的裝配情況而設的的。根據設計的需要夾具的高度為186，寬度為160。（3） 通用部件的選擇因為前面有詳細的介紹，可供參考。結 束 語這次的夾具畢業設計已經接近尾聲，回顧整個過程，我在王栓虎副教授的指導下，取得了可喜的成績，畢業設計作為機械制造工藝學、機床夾具設計課程的重要環節，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產實習中的感性認識。本次畢業設計主要經歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規程設計，第