緒論1.1課題的目的及意義以多功能制衣機撥叉I為研究對象，發(fā)現(xiàn)其在應(yīng)用中出現(xiàn)的一些問題并且進行改良，使加工所使用的實際時間大大縮短，進而效率大大提高，同時也可以保證精度，使加工過程中出現(xiàn)的一些問題得到很好的解決。首先，對多功能制衣機撥叉I零件進行了功用、材料、性能、技術(shù)要求等方面的分析，制定了加工工藝路線；然后設(shè)計了多功能制衣機撥叉I零件鉆孔所需專用夾具，其中涵蓋了對夾緊裝置、導(dǎo)向裝置及對刀的設(shè)計計算，并對夾具進行了工程分析；最后使用CAD軟件繪制出多功能制衣機撥叉I零件銑斷夾具并拆畫各非標(biāo)件。通過分析和研究零部件，在加工精度和生產(chǎn)效率上都得到了提高。夾具的好壞對最終的產(chǎn)品質(zhì)量有著最為直接的影響，例如精度，效率，成本等因素。怎樣提高機床夾具的質(zhì)量及性能是設(shè)計人員的首要任務(wù)，也是如今機械生產(chǎn)行業(yè)的最主要的條件之一。為了使被加工工件的技術(shù)要求得到滿足，就一定要讓定位夾緊過程科學(xué)合理，這樣才能讓被加工工件的相對位置得到保證。1.2國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)據(jù)以往機床中的工裝夾具中，傳統(tǒng)的而且使用的比較多的夾具夾裝方法有壓板夾持法、螺栓夾持構(gòu)件、凸輪夾持法。而現(xiàn)如今常用的是型架工具，在設(shè)計此類型時要遵從以下幾點：我們設(shè)計的這些夾具首先要可以確保工件的定位能夠精準(zhǔn)，且可以牢牢固定在目標(biāo)位置；但不能施加過度的力以避免將工件損壞；夾緊工件時要在接觸面處添加保護裝置，也是為了避免使零件損壞；加工時因為夾具也會承受作用力，所以其本身的強度要滿足要求；為避免被加工工件安裝錯誤，要設(shè)置保護裝置；同時夾具也要有可以被操作人員驗證其位置是否到位的客觀條件；夾具的關(guān)鍵部位如果易磨損易腐蝕，則其也要滿足互換的條件，易磨損的工裝夾具部位，要采用硬度較高的材料，也可以采取其它手段，如使用熱處理；設(shè)計的成本不可以過高。1.3主要研究內(nèi)容機床夾具的設(shè)計在工藝裝備設(shè)計中是一個十分重要的環(huán)節(jié)，它是確保產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率的一個特別關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)[22]。設(shè)計時要貼合實際，綜合實際情況并參考國內(nèi)外的技術(shù)，去其糟粕取其精華，再完善設(shè)計方案。具體可以參考下列的一些要素資料：1.工件圖紙：首先要讀懂圖紙，了解基本結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求，對工件的作用和位置有一個大致了解，隨后深入剖析具體內(nèi)容。2.工藝文件：先對加工的過程做一個大致的了解，隨后對加工時候的一些要求比如工藝過程再做一個細致的了解，比如工件是怎么加工出來的，工件的表面粗糙度怎么樣等一些因素，選取哪個基準(zhǔn)面才能保證加工精度，需要使用什么樣的機床去完成這個工序等，這些因素都需要考慮在內(nèi)。3.生產(chǎn)綱領(lǐng)：要合理的控制夾具生產(chǎn)的時候物料成本、技術(shù)成本、時間成本、人工成本等，確保保證產(chǎn)品質(zhì)量合格的情況下，盡量的提高經(jīng)濟效益。第2章工藝規(guī)程設(shè)計2.1多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)類型根據(jù)不同類型的生產(chǎn)綱領(lǐng)對生產(chǎn)類型進行劃分，得到如下的三個結(jié)果：1.單件生產(chǎn)：設(shè)計生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量在三種生產(chǎn)類型中最少，并且定制性和專業(yè)化產(chǎn)品很高，比如制造新的產(chǎn)品，專用的零件或者定制化程度高的產(chǎn)品和零件。2、批量生產(chǎn)：產(chǎn)品數(shù)量較多，同一種產(chǎn)品在一年中批量生產(chǎn)，并以循環(huán)重復(fù)的方式進行生產(chǎn)。而小批量生產(chǎn)則向單件生產(chǎn)靠攏，大批量生產(chǎn)則向批量生產(chǎn)靠攏。3.大量生產(chǎn)：設(shè)計生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量在三種生產(chǎn)類型中最少，因此需要引入流水線工作重復(fù)的進行生產(chǎn)，達到巨大的出貨量。生產(chǎn)類型的判斷要根據(jù)不同的特性和各種，具體情況見表2-1。表2-1：生產(chǎn)類型與生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)系生產(chǎn)類型重型（零件質(zhì)量大于2000kg）中型（零件質(zhì)量為100-2000kg）輕型（零件質(zhì)量小于100kg）單件生產(chǎn)小于等于5小于等于20小于等于100小批生產(chǎn)5-10020-200100-500中批生產(chǎn)100-300200-500500-5000大批生產(chǎn)300-1000500-50005000-50000大量生產(chǎn)大于1000大于5000大于50000生產(chǎn)綱領(lǐng)：年生產(chǎn)綱領(lǐng)是在一整個年度計劃時間內(nèi)生產(chǎn)的合格品，廢品以及備用產(chǎn)品的總數(shù)量，有如下公式計算。N=Qn(1+a+)式中：N——零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年）Q——機器產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺/年）n——每臺機器在年度計劃內(nèi)可以生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量（件/臺）a——備品百分率——廢品百分率零件在重量和體積上確定為輕型小體積來那個鍵，根據(jù)表2-1將生產(chǎn)類型確定為大批生產(chǎn)。2.2零件分析圖2-1多功能制衣機撥叉I零件圖多功能制衣機撥叉IΦ14H11孔為基準(zhǔn)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端面與基準(zhǔn)A的垂直度公差0.15。2.3確定毛坯制定形式多功能制衣機撥叉I零件材料為ZG310-570，由文獻[1]表2.2-4知，多功能制衣機撥叉I各加工表面余量如下所述：加工面加工余量等級加工余量Φ25端面CT82.0mmΦ52端面CT82.0mmΦ40孔CT81.5mmΦ4錐銷孔CT8實心圖2-2多功能制衣機撥叉I毛坯圖2.4基準(zhǔn)選擇在工藝規(guī)程的制定中，要嚴格的選擇工藝基準(zhǔn)，對于加工質(zhì)量的控制有著重要的意義，可以直接的影響到生產(chǎn)效率，對于基準(zhǔn)的選擇，如果正確，那么可以極大的降低生產(chǎn)的難度，提高產(chǎn)品的良品率。反之，如果選擇了不合適的工藝基準(zhǔn)則有可能提高生產(chǎn)的加工難度，增加廢品率，甚至導(dǎo)致零件無法加工。2.4.1精基準(zhǔn)選擇1.在對精基準(zhǔn)時進行選擇的時候，要充分的考慮各方面的問題，不僅要有利于加工的進行，并且還要保證夾具的加緊方便，緊固，穩(wěn)定，滿足工作中的性能要求。2.遵循基準(zhǔn)重合原則，把設(shè)計基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)統(tǒng)一起來，避免因為基準(zhǔn)的重復(fù)變換導(dǎo)致產(chǎn)生較大的加工誤差，使得產(chǎn)品報廢。3.盡量的將分鐘誤差同意起來。4.可以選擇自身做為基準(zhǔn)。5.利用“互為基準(zhǔn)”使多功能制衣機撥叉I加工余量均勻，且在重復(fù)加工中保證其位置精度。6.觀看多功能制衣機撥叉I零件圖，選擇外圓作為定位精基準(zhǔn)，簡化夾具結(jié)構(gòu)，鉸鏈壓板夾緊機構(gòu)夾緊工件，夾緊可靠。以多功能制衣機撥叉IΦ25端面和Φ14H11孔為定位精基準(zhǔn)，以多功能制衣機撥叉I零件圖和基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。2.4.2粗基準(zhǔn)選擇1、由多功能制衣機撥叉I零件圖知，其不加工面只有四個軸頸之間中部的連接部分中的外圓和側(cè)面，對于軸類零件，粗基準(zhǔn)通常采用外圓，但此多功能制衣機撥叉I零件有點特殊，故采用中間孔作為定位粗基準(zhǔn)。2、多功能制衣機撥叉I軸頸處為重要表面，為了使軸頸有均勻的加工余量，可以選擇軸頸作為定位基準(zhǔn)對其他軸頸進行精加工，從而保證軸頸質(zhì)量，提高加工效率。3.在對零件進行加工的時候，一般都要保證足夠的加工余量進行二次加工，所以在進行粗加工的時候，要在加工余量小的地方選擇粗基準(zhǔn)。4.選作粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)該具有良好的表面加工質(zhì)量，沒有各種加工缺陷，這樣才能保證獲得足夠的加工質(zhì)量，滿足客戶的加工要求。5.粗基準(zhǔn)在加工的時候不到萬不得已不要多次使用，需要特別注意的是主要定位基準(zhǔn)，這樣操作的位置誤差才不會影響到加工結(jié)果。由十字口夾具的零件圖及以及根據(jù)上述原則選擇的粗基準(zhǔn)（如果必須首先保證工件上加工表面與不加工表面之間的位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)），選擇多功能制衣機撥叉IΦ25外圓作為定位粗基準(zhǔn)。2.5工藝規(guī)程設(shè)計2.5.1表面加工方案選擇加工表面粗糙度加工方案現(xiàn)有條件最終加工方法Φ25前端面Ra6.3粗銑——半精銑粗車——半精車臥式銑床粗銑——半精銑Φ25后端面Ra6.3粗銑——半精銑粗車——半精車臥式銑床粗銑——半精銑Φ14H11孔Ra3.2鉆—擴—鉸粗銑—半精銑—精銑立式鉆床鉆—擴—鉸Φ52前端面Ra3.2粗銑—半精銑——精銑粗車—半精車——精車臥式車床粗車—半精車——精車Φ52后端面Ra3.2粗銑—半精銑——精銑粗車—半精車——精車臥式車床粗車—半精車——精車Φ40孔Ra12.5粗車粗鏜臥式車床粗車Φ4錐銷孔Ra6.3鉆——鉸立式鉆床鉆—鉸2.5.2加工階段劃分由多功能制衣機撥叉I零件圖知，其精度最高為Φ14H11孔粗糙度Ra3.2；Φ52端面粗糙度Ra3.2；定位粗基準(zhǔn)應(yīng)選用Φ25外圓作為不加工表面的粗基準(zhǔn)。粗加工粗銑Φ25前端面粗銑Φ25后端面鉆孔至Φ13；擴Φ13孔至Φ13.8；鉸Φ13.8孔至Φ14H11；倒角C1粗車Φ52后端面；粗車Φ40孔粗車Φ52前端面鉆孔至Φ3.8；鉸Φ3.8孔至Φ4錐銷孔銑斷半精加工半精銑Φ25前端面半精銑Φ25后端面半精車Φ52后端面半精車Φ52前端面精加工精車Φ52前端面精車Φ52后端面2.5.3工序的集中與分散多功能制衣機撥叉I加工步驟已按粗加工、半精加工、精加工順序排定。十字軸加工步驟采用集中還是分散原則，則是依據(jù)以下原則：1.工序集中就是指將粗精加工混合排序在少量的工序?qū)α慵M行加工，工序集中的部分工序含有兩道或者以上工步，而整個工藝路線相對較少。工序集中由以下幾特點：①具有高效率數(shù)控機床、加工中心或更加省時省力的自動化設(shè)備，盡而改善生產(chǎn)力和減少生產(chǎn)成本；②減少了相關(guān)的加工設(shè)備數(shù)量，減少了人工的需要，降低了學(xué)習(xí)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裝次數(shù)，降低了重復(fù)定位的次數(shù)，節(jié)省了定位時間，間接的提高了加工的質(zhì)量和效率；④采用結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)整維修難度大、準(zhǔn)備生產(chǎn)工作量大的工裝設(shè)備。2.工序分散就是將粗加工、半精加工、精加工等分開在不同工序中加工完成，每個工序都是整個工藝路線中的一部分。主要有以下幾個特點：①裝備、工藝裝備相對簡單，調(diào)整方便，便于適應(yīng)變換產(chǎn)品②操作工具有較低的學(xué)習(xí)成本；③可以采用最合理的切削用量，減少加工時間，作業(yè)工人多、占地面積大，所需設(shè)備、工藝設(shè)備多。制訂多功能制衣機撥叉I工藝路線時，是采用集中原則還是分散原則，主要由多功能制衣機撥叉I的生產(chǎn)類型、結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)要求，有時也要考慮工廠現(xiàn)有條件。通常情況下，工廠現(xiàn)有條件有限，工廠都會接一些小批量產(chǎn)品，此時只能采用工序集中，在工廠現(xiàn)有的機床上一次裝夾盡可能多加工出幾個表面；大批量生產(chǎn)時，盡可能采用數(shù)控機床或者多軸加工中心將工序集中；也可以生產(chǎn)流水線或者無人加工車間，采用工序分散。對于大型的零件或者加工部分，要合理的設(shè)置各個部分的加工場地，應(yīng)盡量的在同一個地點加工，避免因為零件的轉(zhuǎn)移而造成時間和人工的投入成本；對于剛性差且精度高的精密工件，則工序應(yīng)適當(dāng)分散。據(jù)統(tǒng)計，目前我國屬于中小批量生產(chǎn)性質(zhì)的機械產(chǎn)品產(chǎn)量已經(jīng)是一個龐大的市場，在總體的機械加工產(chǎn)品中占到了九成左右，在中小批量生產(chǎn)的單件產(chǎn)品中，單件產(chǎn)品已經(jīng)占據(jù)了絕對的統(tǒng)治地位。隨著數(shù)控技術(shù)的普及，加工中心機床在多品種中小批量生產(chǎn)中的使用越來越多，而且從發(fā)展趨勢上看，在組織生產(chǎn)時更傾向于采用集中工序的方式。由老師分配的任務(wù)，多功能制衣機撥叉I采用工序分散。2.5.4機械加工順序的安排在安排加工順序時一般應(yīng)遵循以下原則：被選為精基準(zhǔn)的面上加工，應(yīng)先安排在先基準(zhǔn)后其他的基礎(chǔ)上，再以加工后的精基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，對其他面上的加工進行安排。原理還有另一層含義，指的是要對精細基準(zhǔn)進行修整后再進行精加工。先粗后精在對零件的粗加工完成以后再進行精加工。先主后次多功能制衣機撥叉I主要加工表面為軸頸，即加工時先加工軸頸。軸頸加工質(zhì)量的好壞決定多功能制衣機撥叉I整體質(zhì)量及生產(chǎn)效率。多功能制衣機撥叉I制訂工藝過程正確與否，影響多功能制衣機撥叉I質(zhì)量。因此在制訂加工順序時，為了保證多功能制衣機撥叉I軸頸的精度，安排工藝路線時，首先安排多功能制衣機撥叉I軸頸這塊，然后再安排其它的次要加工表面。先面后孔2.6工序內(nèi)容2.6.1加工設(shè)備選擇加工面選擇原則設(shè)備選擇粗銑Φ25前端面生產(chǎn)上適用立式銑床X51粗銑Φ25后端面經(jīng)濟上合理立式銑床X51鉆孔至Φ13；擴Φ13孔至Φ13.8；鉸Φ13.8孔至Φ14H11；倒角C1經(jīng)濟上合理立式鉆床Z525粗車Φ52后端面；粗車Φ40孔經(jīng)濟上合理臥式車床CA6140粗車Φ52前端面生產(chǎn)上適用臥式車床CA6140半精銑Φ25前端面生產(chǎn)上適用立式銑床X51半精銑Φ25后端面經(jīng)濟上合理立式銑床X51半精車Φ52后端面經(jīng)濟上合理臥式車床CA6140半精車Φ52前端面生產(chǎn)上適用臥式車床CA6140精車Φ52前端面生產(chǎn)上適用臥式車床CA6140精車Φ52后端面生產(chǎn)上適用臥式車床CA6140鉆孔至Φ3.8；鉸Φ3.8孔至Φ4錐銷孔經(jīng)濟上合理立式鉆床Z525銑斷經(jīng)濟上合理臥式銑床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間余量/mm工序工序基本尺寸標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度表面粗糙度Ra/半精車0.5IT96.32929粗車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間余量/mm工序工序基本尺寸標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度表面粗糙度Ra/半精車0.5IT96.32929粗車1.5IT1112.529.529.5毛坯2.0IT143131表3Φ14H11孔工序尺寸及公差加工面工序間余量/mm工序工序基本尺寸標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度表面粗糙度Ra/鉸0.1IT113.2Φ14Φ14擴0.4IT126.3Φ13.8Φ13.8鉆6.5IT1312.5Φ13Φ13毛坯7.0IT1400表4Φ52前端面工序尺寸及公差加工面工序間余量/mm工序工序基本尺寸標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度表面粗糙度Ra/精車0.1IT93.21616半精車0.4IT106.316.116.1粗車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間余量/mm工序工序基本尺寸標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度表面粗糙度Ra/精車0.1IT93.21616半精車0.4IT106.316.116.1粗車1.5IT1112.516.516.5毛坯2.0IT141818表6Φ40孔工序尺寸及公差加工面工序間余量/mm工序工序基本尺寸標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度表面粗糙度Ra/粗車1.5IT1112.5Φ40Φ40毛坯1.5IT14Φ37Φ37表7Φ4孔工序尺寸及公差加工面工序間余量/mm工序工序基本尺寸標(biāo)注工序尺寸公差/mm經(jīng)濟精度表面粗糙度Ra/鉸0.1IT116.3Φ4Φ4鉆1.9IT1312.5Φ3.8Φ3.8毛坯2.0IT14002.7制定工藝路線工序01：機械砂型鑄造工序02：人工時效處理工序03：粗銑Φ25前端面工序04：粗銑Φ25后端面工序05：鉆孔至Φ13；擴Φ13孔至Φ13.8；鉸Φ13.8孔至Φ14H11；倒角C1工序06：粗車Φ52后端面；粗車Φ40孔工序07：粗車Φ52前端面工序08：半精銑Φ25前端面工序09：半精銑Φ25后端面工序10：半精車Φ52后端面工序11：半精車Φ52前端面工序12：精車Φ52前端面工序13：精車Φ52后端面工序14：鉆孔至Φ3.8；鉸Φ3.8孔至Φ4錐銷孔工序15：銑斷工序16：去毛刺工序17：檢驗至圖紙求工序18：包裝、入庫第3章切削工時計算工序03：粗銑Φ25前端面1.刀具選擇加工位置為多功能制衣機連接頭Φ25前端面；加工方案為粗銑、半精銑；刀具為立銑刀Ф25，2.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ25前端面粗糙度Ra6.3，單邊加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表1知，粗銑切削速度3.確定進給量、切削速度根據(jù)文獻[2]表6.28和表6.30，粗銑進給量=0.20mm/r，切削速度，粗銑多功能制衣機撥叉Φ25前端面切削速度4.確定主軸轉(zhuǎn)速≈255r/min由文獻[1]表4.2-36知，X52K主軸轉(zhuǎn)速=235r/min5.粗銑Φ25前端面的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知粗銑多功能制衣機撥叉I機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故切削加工長度工序04：粗銑Φ25后端面1.刀具選擇加工位置為多功能制衣機連接頭Φ25后端面；加工方案為粗銑、半精銑；刀具為立銑刀Ф25，2.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ25后端面粗糙度Ra6.3，單邊加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表2知，粗銑切削速度3.確定進給量、切削速度根據(jù)文獻[2]表6.28和表6.30，粗銑進給量=0.20mm/r，切削速度，粗銑多功能制衣機撥叉Φ25后端面切削速度4.確定主軸轉(zhuǎn)速≈255r/min由文獻[1]表4.2-36知，X52K主軸轉(zhuǎn)速=235r/min5.粗銑Φ25后端面的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知粗銑多功能制衣機撥叉I機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故切削加工長度工序05：鉆孔至Φ13；擴Φ13孔至Φ13.8；鉸Φ13.8孔至Φ14H11；倒角C1工步一：鉆孔至Φ131.刀具選擇加工位置為多功能制衣機撥叉IФ14H11孔；加工方案為鉆、擴、鉸；刀具為GB/T6135.3-1996直柄麻花鉆Ф132.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ14H11孔粗糙度Ra3.2，單邊加工余量Z=7.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表3知，鉆削深度3.確定進給量、切削速度根據(jù)文獻[2]表8.5，鉆削進給量=0.12～0.4mm/r，切削速度再依據(jù)文獻[1]表4.2-22，鉆削多功能制衣機撥叉I進給量=0.36mm/r，切削速度4.確定主軸轉(zhuǎn)速≈612r/min由文獻[1]表4.2-15知，鉆床Z525主軸轉(zhuǎn)速=545r/min5.鉆孔至Φ13的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知鉆削多功能制衣機撥叉IΦ13孔機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故鉆削多功能制衣機撥叉I加工長度工步二：擴Φ13孔至Φ13.81.刀具選擇加工位置為多功能制衣機撥叉IФ14H11孔；加工方案為鉆、擴、鉸；刀具為GB/T6135.3-1996直柄擴孔鉆Ф13.82.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ14H11孔粗糙度Ra3.2，單邊加工余量Z=7.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表3知，擴削深度3.確定進給量、切削速度根據(jù)文獻[2]表8.5，擴削進給量=0.12～0.4mm/r，切削速度再依據(jù)文獻[1]表4.2-22，擴削多功能制衣機撥叉I進給量=0.28mm/r，切削速度4.確定主軸轉(zhuǎn)速≈692r/min由文獻[1]表4.2-15知，鉆床Z525主軸轉(zhuǎn)速=680r/min5.擴Φ13孔至Φ13.8的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知擴削多功能制衣機撥叉IΦ13孔至Φ13.8機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故切削加工長度工步三：鉸Φ13.8孔至Φ14H111.刀具選擇加工位置為多功能制衣機撥叉IФ14H11孔；加工方案為鉆、擴、鉸；刀具為GB/T6135.3-1996直柄鉸刀Ф142.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ14H11孔粗糙度Ra3.2，單邊加工余量Z=7.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表3知，鉸削深度3.確定進給量、切削速度根據(jù)文獻[2]表8.5，鉸削進給量=0.12～0.4mm/r，切削速度再依據(jù)文獻[1]表4.2-22，鉸削多功能制衣機撥叉I進給量=0.22mm/r，切削速度4.確定主軸轉(zhuǎn)速≈796r/min由文獻[1]表4.2-15知，鉆床Z525主軸轉(zhuǎn)速=680r/min5.鉸Φ13.8孔至Φ14H11的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知鉸削多功能制衣機撥叉IΦ13.8孔至Φ14H11機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故切削加工長度工步四：倒角C1工序06：粗車Φ52后端面；粗車Φ40孔工步一：粗車Φ52后端面1.刀具選擇加工位置為多功能制衣機撥叉IΦ52后端面；加工方案為粗車、半精車、精車；刀具為YG8/K30/220090.0車刀2.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ52后端面粗糙度Ra3.2，單邊加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表5知，粗車切削深度3.確定進給量、切削速度根據(jù)文獻[2]表5.21，粗車多功能制衣機撥叉I進給量=0.8mm/r，切削速度，粗車切削速度4.確定主軸轉(zhuǎn)速≈122r/min由文獻[1]表4.2-8知，CA6140主軸轉(zhuǎn)速=125r/min5.粗車Φ52后端面的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知粗車多功能制衣機撥叉IΦ52后端面機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故工步二：粗車Φ40孔1.刀具選擇加工位置為多功能制衣機撥叉IΦ40孔；加工方案為粗車；刀具為YG8/K30/220090.0車刀2.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ40孔粗糙度Ra12.5，單邊加工余量Z=1.5mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表6知，粗車切削深度3.確定進給量、切削速度根據(jù)文獻[2]表5.21，粗車多功能制衣機撥叉I進給量=0.8mm/r，切削速度，粗車切削速度4.確定主軸轉(zhuǎn)速≈159r/min由文獻[1]表4.2-8知，CA6140主軸轉(zhuǎn)速=160r/min5.粗車Φ40孔的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知粗車多功能制衣機撥叉IΦ40孔機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故工序07：粗車Φ52前端面1.刀具選擇加工位置為多功能制衣機撥叉IΦ52前端面；加工方案為粗車、半精車、精車；刀具為YG8/K30/220090.0車刀2.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ52后端面粗糙度Ra3.2，單邊加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表5知，粗車切削深度3.確定進給量、切削速度根據(jù)文獻[2]表5.21，粗車多功能制衣機撥叉I進給量=0.8mm/r，切削速度，粗車切削速度4.確定主軸轉(zhuǎn)速≈122r/min由文獻[1]表4.2-8知，CA6140主軸轉(zhuǎn)速=125r/min5.粗車Φ52后端面的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知粗車多功能制衣機撥叉IΦ52前端面機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故工序08：半精銑Φ25前端面1.刀具選擇加工位置為多功能制衣機連接頭Φ25前端面；加工方案為粗銑、半精銑；刀具為立銑刀Ф25，2.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ25前端面粗糙度Ra6.3，單邊加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表1知，半精銑切削速度3.確定進給量、切削速度根據(jù)文獻[2]表6.28和表6.30，半精銑多功能制衣機連接頭Φ25前端面進給量=0.16mm/r，切削速度，半精銑切削速度4.確定主軸轉(zhuǎn)速≈318r/min由文獻[1]表4.2-36知，X52K主軸轉(zhuǎn)速=300r/min5.半精銑Φ25前端面的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知半精銑多功能制衣機撥叉I機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故切削加工長度工序09：半精銑Φ25后端面1.刀具選擇加工位置為多功能制衣機連接頭Φ25后端面；加工方案為粗銑、半精銑；刀具為立銑刀Ф25，2.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ25后端面粗糙度Ra6.3，單邊加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表1知，半精銑切削速度3.確定進給量、切削速度根據(jù)文獻[2]表6.28和表6.30，半精銑多功能制衣機連接頭Φ25后端面進給量=0.16mm/r，切削速度，半精銑切削速度4.確定主軸轉(zhuǎn)速≈318r/min由文獻[1]表4.2-36知，X52K主軸轉(zhuǎn)速=300r/min5.半精銑Φ25后端面的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知半精銑多功能制衣機撥叉I機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故切削加工長度工序10：半精車Φ52后端面1.刀具選擇加工位置為多功能制衣機撥叉IΦ52后端面；加工方案為粗車、半精車、精車；刀具為YG8/K30/220090.0車刀2.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ52后端面粗糙度Ra3.2，單邊加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表5知，半精車切削深度2.確定進給量、切削速度根據(jù)文獻[2]表5.21，半精車多功能制衣機撥叉IΦ52后端面進給量=0.4mm/r，切削速度，半精車切削速度3.確定主軸轉(zhuǎn)速≈184r/min由文獻[1]表4.2-8知，CA6140主軸轉(zhuǎn)速=200r/min4.半精車Φ52后端面的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知半精車多功能制衣機撥叉IΦ52后端面機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故工序11：半精車Φ52前端面1.刀具選擇加工位置為多功能制衣機撥叉IΦ52前端面；加工方案為粗車、半精車、精車；刀具為YG8/K30/220090.0車刀2.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ52前端面粗糙度Ra3.2，單邊加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表5知，半精車切削深度2.確定進給量、切削速度根據(jù)文獻[2]表5.21，半精車多功能制衣機撥叉IΦ52前端面進給量=0.4mm/r，切削速度，半精車切削速度3.確定主軸轉(zhuǎn)速≈184r/min由文獻[1]表4.2-8知，CA6140主軸轉(zhuǎn)速=200r/min4.半精車Φ52前端面的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知半精車多功能制衣機撥叉IΦ52前端面機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故工序12：精車Φ52前端面1.刀具選擇加工位置為多功能制衣機撥叉IΦ52前端面；加工方案為粗車、半精車、精車；刀具為YG8/K30/220090.0車刀2.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ52前端面粗糙度Ra3.2，單邊加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表5知，精車切削深度2.確定進給量、切削速度根據(jù)文獻[2]表5.21，精車多功能制衣機撥叉IΦ52前端面進給量=0.2mm/r，切削速度，精車切削速度3.確定主軸轉(zhuǎn)速≈245r/min由文獻[1]表4.2-8知，CA6140主軸轉(zhuǎn)速=250r/min4.精車Φ52前端面的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知精車多功能制衣機撥叉IΦ52前端面機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故工序13：精車Φ52后端面1.刀具選擇加工位置為多功能制衣機撥叉IΦ52后端面；加工方案為粗車、半精車、精車；刀具為YG8/K30/220090.0車刀2.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ52后端面粗糙度Ra3.2，單邊加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表5知，精車切削深度2.確定進給量、切削速度根據(jù)文獻[2]表5.21，精車多功能制衣機撥叉IΦ52后端面進給量=0.2mm/r，切削速度，精車切削速度3.確定主軸轉(zhuǎn)速≈245r/min由文獻[1]表4.2-8知，CA6140主軸轉(zhuǎn)速=250r/min4.精車Φ52后端面的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知精車多功能制衣機撥叉IΦ52后端面機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故工序14：鉆孔至Φ3.8；鉸Φ3.8孔至Φ4錐銷孔工步一：鉆孔至Φ3.81.刀具選擇加工位置為多功能制衣機撥叉IФ4錐銷孔；加工方案為鉆、鉸；刀具為GB/T6135.3-1996直柄麻花鉆Ф3.82.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ4孔粗糙度Ra6.3，單邊加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表7知，鉆削深度2.確定進給量根據(jù)文獻[1]表4.2-16，鉆削多功能制衣機撥叉IФ4錐銷孔進給量=0.10～0.81mm/r，取鉆削進給量=0.28mm/r3.確定主軸轉(zhuǎn)速依據(jù)文獻[1]表4.2-15，主軸轉(zhuǎn)速，現(xiàn)鉆孔至Φ3.8多功能制衣機撥叉IФ4錐銷孔主軸轉(zhuǎn)速定為4.切削速度鉆孔至Φ3.8多功能制衣機撥叉IФ4錐銷孔切削速度5.鉆孔至Φ3.8的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知鉆削多功能制衣機撥叉IΦ3.8孔機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故切削加工長度工步二：鉸Φ3.8孔至Φ4錐銷孔1.刀具選擇加工位置為多功能制衣機撥叉IФ4錐銷孔；加工方案為鉆、鉸；刀具為GB/T6135.3-1996直柄鉸刀Ф42.確定切削深度多功能制衣機撥叉IΦ4孔粗糙度Ra6.3，單邊加工余量Z=2.0mm，再由第2章2.6.2工序尺寸及公差表7知，鉸削深度3.確定進給量根據(jù)文獻[1]表4.2-16，鉸削多功能制衣機撥叉IФ4錐銷孔進給量=0.10～0.81mm/r，取鉆削進給量=017mm/r4.確定主軸轉(zhuǎn)速依據(jù)文獻[1]表4.2-15，主軸轉(zhuǎn)速，現(xiàn)鉸削多功能制衣機撥叉IФ4錐銷孔主軸轉(zhuǎn)速定位5.切削速度鉸削多功能制衣機撥叉IФ4錐銷孔切削速度6.鉸Φ3.8孔至Φ4錐銷孔的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知鉸削多功能制衣機撥叉IΦ3.8孔至Φ4錐銷孔機動工時計算公式：多功能制衣機撥叉I生產(chǎn)批量為大批量，故切削加工長度工序15：銑斷1.刀具選擇加工位置為多功能制衣機撥叉I大頭端面；加工方案為粗銑；刀具為鋸片銑刀Ф63，，寬度B=42.確定切削深度多功能制衣機連接頭撥叉I大頭端面粗糙度Ra12.5，單邊加工余量Z=4.0mm，再由文獻[1]表8知，銑削切削速度3.確定進給量、切削速度根據(jù)文獻[2]表6.28和表6.30，銑削進給量=0.20mm/r，切削速度，粗銑多功能制衣機撥叉I大頭端面切削速度4.確定主軸轉(zhuǎn)速≈101r/min由文獻[1]表4.2-36知，X62主軸轉(zhuǎn)速=95r/min5.粗銑多功能制衣機撥叉I大頭端面的基本時間根據(jù)文獻[1]表6.2-1知粗銑多功能制衣機撥叉I大頭端面機動工時計算公式：多功能制衣機連接頭生產(chǎn)批量為大批量，故切削加工長度

第4章銑斷夾具4.1設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù)：多功能制衣機撥叉I銑斷夾具，粗糙度控制在Ra12.5。4.2夾具方案分析夾具的作用：1.維持產(chǎn)品生產(chǎn)精度：專用夾具保證生產(chǎn)出來的產(chǎn)品精度，所加工的產(chǎn)品和刀具的位置都是正確的。2.減少輔助工時，提升效率：小批量生產(chǎn)加工的產(chǎn)品，鉗工對加工面、孔中心線劃線找正。但專用夾具去除了劃線找正這一個步驟，降低加工時間，提高加工效率。3.確保生產(chǎn)精度：產(chǎn)品安裝在專用夾具上，確保夾具與機床、刀具的正確位置，對于操作工人的技術(shù)水平要求不高，產(chǎn)品精度可以得到保證，且合格率高。4.提高生產(chǎn)率、降低成本：多功能制衣機撥叉I在夾具上定位、裝夾應(yīng)快速便捷，而定位夾緊時不需要專門找正，這樣節(jié)約了工件拆裝時間。多功能制衣機撥叉I裝夾在夾具上加工時，夾具應(yīng)具有足夠的剛性，這樣在切削加工時的切削用量就可以適當(dāng)增加。多功能制衣機撥叉I在不同的工序加工時，可以采用不同的夾具，而夾具設(shè)計時盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，這樣的夾具更具有通用性，生產(chǎn)效率更高。多功能制衣機撥叉I專用夾具加工工件時，保證多功能制衣機撥叉I質(zhì)量，廢品率低，對操作者的技術(shù)要求也不高，投資也減少許多。5.擴大機床的工藝范圍：多功能制衣機撥叉I在生產(chǎn)中使用專用夾具，這樣可以使夾具結(jié)構(gòu)簡化，而設(shè)備功能增加。6.降低工作者的工作強度：產(chǎn)品通過夾具來裝夾，更加便利，速度更快，一旦夾緊裝置使用氣動或者液壓的方式來實現(xiàn)，對于操作者來說，工作變得更加輕松。4.2.1工件的定位方案分析工藝規(guī)程的制定中，要嚴格的選擇工藝基準(zhǔn)，對于加工質(zhì)量的控制有著重要的意義，可以直接的影響到生產(chǎn)效率，對于基準(zhǔn)的選擇，如果正確，那么可以極大的降低生產(chǎn)的難度，提高產(chǎn)品的良品率。反之，如果選擇了不合適的工藝基準(zhǔn)則有可能提高生產(chǎn)的加工難度，增加廢品率，甚至導(dǎo)致零件無法加工。該工藝基準(zhǔn)原則上應(yīng)選為定位基準(zhǔn)，即設(shè)計夾具。要符合六點定位原理，不管是工藝基準(zhǔn)還是設(shè)定基準(zhǔn)。多功能制衣機撥叉I銑斷夾具設(shè)計，由精基準(zhǔn)選擇中“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，選擇多功能制衣機撥叉IΦ25前端面和兩個Φ14H11孔定位，對應(yīng)的定位元件為A型固定式定位銷和B型固定式定位銷。定位分析如下：1.多功能制衣機撥叉IΦ25前端面與定位銷端面配合定位，限制三個自由度，即X軸轉(zhuǎn)動、Y軸轉(zhuǎn)動和Z軸移動。2.多功能制衣機撥叉IΦ14H11孔與A型固定式定位銷配合定位，限制兩個自由度，即X軸移動和Y軸移動。3.多功能制衣機撥叉I另一Φ14H11孔與B型固定式定位銷配合定位，限制一個自由度，即Z軸轉(zhuǎn)動。圖4-1固定式定位銷4.2.2定位誤差分析1、移動時基準(zhǔn)位移誤差（式4-1）式中：——多功能制衣機撥叉IΦ14H11孔的最大偏差——多功能制衣機撥叉IΦ14H11孔的最小偏差——多功能制衣機撥叉IΦ14H11孔與A型固定式定位銷Φ14a11外圓最小配合間隙代入（式4-1）得：=0.11mm+0+0.29mm=0.4mm2、轉(zhuǎn)角誤差（式4-2）式中：——多功能制衣機撥叉IΦ14H11孔的最大偏差——多功能制衣機撥叉IΦ14H11孔的最小偏差——多功能制衣機撥叉IΦ14H11孔與A型固定式定位銷Φ14a11最小配合間隙——多功能制衣機撥叉IΦ14H11孔的最大偏差——多功能制衣機撥叉IΦ14H11孔的最小偏差——多功能制衣機撥叉IΦ14H11孔與B型固定式定位銷Φ14a11最小配合間隙其中：則代入（式4-2）得：則：≈0.19099°4.2.3夾緊方案分析在對夾緊機構(gòu)進行設(shè)計的時候一般有以下幾個方面需要重點注意：1.夾緊不能改變定位精度，必須使得零件在加工的時候位置正確。2.工件和夾具不能有影響產(chǎn)品加工質(zhì)量的變形。3.夾緊機構(gòu)應(yīng)該具有滿足加工的各種力學(xué)性能，不能出現(xiàn)強度和剛度不足的情況4.要求有良好的自鎖措施，通過互鎖等手段提高加工的可靠性，要有符合要求的加緊行程。5.夾緊機構(gòu)不能設(shè)計的太復(fù)雜，要方便加緊，快速加緊，提高生產(chǎn)效率。6.與生產(chǎn)綱領(lǐng)和工廠條件相適應(yīng)的必須是夾緊機構(gòu)的復(fù)雜程度和自動化程度。依據(jù)夾具常用夾緊方案，我選擇其中GB/T849-1988移動壓板夾緊機構(gòu)。圖4-2多功能制衣機撥叉I夾緊方案（移動壓板夾緊機構(gòu)）查文獻[3]表4得切削力計算公式：式中，f=0.2mm/r,查表得=736MPa,即=≈296N所需夾緊力，查表5得，，安全系數(shù)K=式中為各種因素的安全系數(shù)，查表得：K==1.872，當(dāng)計算K<2.5時，取K=2.5孔軸部分由M8螺母鎖緊，查表得夾緊力為2059N==5147.5N由上計算得》，因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的4.2.4對刀方案確定銑床夾具的夾具體與機床工作臺通過定位鍵、T形槽配合定位，根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：圖4-3夾具體槽形與螺釘圖X62臥式銑床T形槽寬度18mm，定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：表4.1定向鍵數(shù)據(jù)表BLHhDd1夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D18-0.027-0.03325127126.618+0.0187對刀塊選用直角對刀塊，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖4-4直角對刀塊塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖4-5平塞尺塞尺尺寸為：表4.2平塞尺尺寸表公稱尺寸H允差dC2-0.0140.54.2.5夾具體設(shè)計及與機床的連接1.確定夾具體夾具體是夾具各個部分的支撐部件，所有的夾具都是在夾具體之上開始構(gòu)建的。所以夾具體的尺寸和形式對于整個夾具的結(jié)構(gòu)具有很重要的影響。對夾具體的要求：①夾具體要有足夠的強度、剛度。故十字軸在加工時，工件不可以變形，也不能生產(chǎn)震動。②夾具體尺寸一般為5的倍數(shù)，材料為HT200或HT250，時效處理后再進行加工，保證夾具體尺寸規(guī)則及精度。③夾具體應(yīng)該具有良好的工藝，在強度和剛度足夠的情況下，夾具體結(jié)構(gòu)越簡化越好，便于制造。夾具體重量一般不超過10kg，這樣便于夾具體的移動和安裝。2.機床的連接聯(lián)接體在設(shè)計完成結(jié)束后，要著重的校核其剛度和強度，合理安排的位置，留出定位元件和夾緊機構(gòu)的空間，將導(dǎo)向裝置與夾具體聯(lián)接正常的完成加緊工作?？偨Y(jié)與體會本次設(shè)計的完成離不開老師的辛勤指導(dǎo)和同學(xué)們的熱情幫助，再次向他們表示最衷心的感謝。設(shè)計以機械加工工藝路線為主線，進一步擬定加工方法，通過分析零件圖紙、選用機械加工設(shè)備等，初步擬定加工面法。加工路線確定后，切削用量和加工工時的計算要熟悉和使用有關(guān)手冊查看