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網(wǎng)絡教育學院本 科 生 畢 業(yè) 論 文（設 計）題 目：機床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設計 學習中心： 層 次： ?？破瘘c本科 專 業(yè)： 機械設計及其自動化 年 級： 2012 年 秋 季 學 號： 學 生： 指導教師： 完成日期： 機床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設計內(nèi)容摘要本論文完成了對 機床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具 的設計。在設計的前一部分，主要進行工藝卡的填寫。首先，我們要了解羊角撥叉的功用：撥叉是一種輔助零件，通過撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合。繪制機床羊角撥叉零件圖、知道本次設計任務、然后了解零件工藝規(guī)程設計和零件產(chǎn)量的確定、毛坯的選擇及毛坯圖的繪制、定位基準的分析與選擇，最后，了解切削用量的概念和切削用量的合理選擇、制定工藝路線使其零件的加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證以及工藝卡的填寫。第二階段，進行夾具設計?？v觀整條工藝路線，結(jié)合難易程度和夾具本身的特色，選定 工序（擴 M 孔至要求 14D4）工序進行夾具的總體裝配和夾具體的設計。首先，結(jié)合零件在該工序中需要達到的各項技術(shù)要求，初步擬定工件的定位、夾緊方案；然后，根據(jù)夾具設計原則以及夾緊力和夾緊點的確定原則進行局部零部件和夾具體的設計；選擇工件定位方式，確定工件定位基準面，和夾具定位元件類型。最后，寫出夾具夾緊機構(gòu)需要滿足的要求，確定夾緊力的方向、作用點、位置，并對夾緊力進行校核、校核該夾具的精度。分析一下本夾具在經(jīng)濟性方面的情況。關鍵詞：羊角撥叉；機械加工；工藝；切削；夾具設計機床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設計目 錄內(nèi)容摘要 .II引 言 .11 設計任務說明 .21.1 羊角撥叉的功用 .21.2 設計任務 .32 零件工藝規(guī)程設計 .42.1 產(chǎn)量的確定 .42.1.1 生產(chǎn)類型的確定 .42.1.2 日生產(chǎn)量的確定 .42.2 毛坯的選擇及毛坯圖的繪制 .52.2.1 毛坯的選擇 .52.2.2 毛坯-零件綜合圖的繪制方法 .62.3.1 基準的概念 .72.3.2 基準選擇原則 .72.3.3 定位基準的選擇 .82.4 工藝路線的制定 .92.5 工藝卡的填寫 .96、工藝卡的填寫 .113 夾具設計 .133.1 夾具的整體設計 .133.1.2 夾具結(jié)構(gòu)方案的確定 .133.1.3 夾具的具體設計 .143.2 夾具的裝配 .173.3 夾具的經(jīng)濟性分析 .17結(jié) 論 .18參考文獻 .19機床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設計1引 言機床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設計是我們本科論文寫作中從備選論題方向及其寫作內(nèi)容說明、結(jié)合本人的專業(yè)及工作實際選擇一個題目。本課題所涉及的的專業(yè)課程是包含我們學習的專業(yè)知識。通過對本課題的寫作加強基本理論的學習、力求實用并著重培養(yǎng)設計的基本功、提高分析、解決實際問題的能力，以及培養(yǎng)寫論文的能力。通過本課題的學習研究，可以獲得機械制造的常用工藝方法和零件加工工藝過程及裝配的基礎知識，對機械制造工藝過程形成一個完整的認識，從而增強工作的適應性，有助于在一專的基礎上發(fā)展多能。學習設計機床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設計的基本要求是：1、以機械制造工藝過程為主線，了解毛坯制造、零件切削加工的過程、工藝特點、工藝裝備。2、初步掌握選擇毛坯和零件加工方法的基本知識、了解裝配的基本知識和部件的裝配方法。3、通過制定設計方案，合理選擇零件的類型，正確計算零件的工作能力、確定尺寸和選擇材料，以及較全面地考慮制造工藝，使用和維護等要求，達到了解和掌握進行零件或簡單機械的設計過程和方法。4、進行設計基本技能的訓練。例如計算、電腦繪圖、熟練和運用設計資料（手冊、圖冊、標準和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù)、進行經(jīng)驗估算和處理數(shù)據(jù)的能力。5、提高撰寫論文寫作或設計說明書的能力、培養(yǎng)語言表達、思辯能力，闡述觀點準確、清楚回答問題的能力。機床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設計21 設計任務說明1.1 羊角撥叉的功用設計機床羊角撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程及其機床夾具。撥叉是一種輔助零件，通過撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合?；咨厦嬗型箟K，滑套的凸塊插入齒輪的凹位，把滑套與齒輪固連在一起，使齒輪帶動滑套，滑套帶動輸出軸，將動力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動撥叉可以控制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離，達到換檔的目的。該零件圖紙如下：圖 1 機床羊角撥叉零件圖機床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設計31.2 設計任務本次設計任務需完成毛坯選擇、編排加工工藝、工裝夾具設計、撰寫產(chǎn)品說明書，以及圖紙繪制等工作，圖紙說明如下：1毛坯零件綜合圖 1 張2工藝過程卡片 1 套3夾具裝配圖 1 張4夾具體零件圖 1 張5說明書 1 份機床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設計42 零件工藝規(guī)程設計2.1 產(chǎn)量的確定2.1.1 生產(chǎn)類型的確定表 1 生產(chǎn)類型的劃分同類零件的年產(chǎn)量 /件生產(chǎn)類型 重型零件（質(zhì)量2000kg）中型零件（質(zhì)量1002000kg）小型零件（質(zhì)量100kg ）單件生產(chǎn) 5 以下 10 以下 100 以下小批生產(chǎn) 5100 10200 100500中批生產(chǎn) 100300 200500 5005000成批生產(chǎn)大批生產(chǎn) 3001000 5005000 500050000大量生產(chǎn) 1000 以上 5000 以上 50000 以上已知零件質(zhì)量 m 約為 2.2kg，由表 1 即可確定零件的生產(chǎn)性質(zhì)。該零件的生產(chǎn)類型為小型零件中批生產(chǎn)。2.1.2 日生產(chǎn)量的確定零件的年產(chǎn)綱領(件/年) ： N=2000 件/年每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量(件/臺)：n=1備品率：a=2%廢品率：b=2%1、 N=2000 件/年 n=1 a=2% b=2%Q=Nn(1+a)(1+b)=20001(1+2%)(1+2%b)=2080.82、年工作日 D=365-152-72D=2993、日產(chǎn)量 q=Q/D機床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設計5Q= 2080.8 D=299q=2080.8/299=6.9572.2 毛坯的選擇及毛坯圖的繪制2.2.1 毛坯的選擇按照零件圖紙的設計要求，該零件毛坯的材料為 HT200 ，毛坯種類為鑄件?？紤]到零件需加工表面少，精度要求不高，有強肋，且工作條件不差，既無交變載荷，又屬于間歇工作，故選用金屬型鑄件，以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產(chǎn)要求。零件形狀簡單，因此毛坯形狀需與零件的形狀盡量接近，因內(nèi)孔很小，所以無法鑄出。1、鑄件的定義鑄件是用各種鑄造方法獲得的金屬成型物件，即把冶煉好的液態(tài)金屬，用澆注、壓射、吸入或其它澆鑄方法注入預先準備好的鑄型中，冷卻后經(jīng)等，所得到的具有一定形狀，尺寸和性能的物件。2、鑄件有如下的優(yōu)點：（1） 、能夠制成出內(nèi)腔、外形很復雜的毛坯。如各種箱體、機床床身、汽缸體、缸蓋等。（2） 、工藝靈活性大，適應性廣。液態(tài)成型件的大小幾乎不限，其重量可由幾克到幾百噸，其壁厚可由0.5mm 到1m 左右。工業(yè)上凡能溶化成液態(tài)的金屬材料均可用于液態(tài)成型。對于塑性很差的鑄鐵，液態(tài)成型是生產(chǎn)其毛坯或零件的唯一的方法。（3） 、液態(tài)成型件成本較低。液態(tài)成型可直接利用廢機件和切屑，設備費用較低。同時，液態(tài)成型件加工余量小，節(jié)約金屬。（）有優(yōu)良的機械、物理性能，它可以有各種不同的強度、硬度、韌性配合的綜合性能，還可兼具一種或多種特殊性能，如耐磨、耐高溫和低溫、耐腐蝕等。、鑄件有如下缺點金屬液態(tài)成型的工序多，且難以精確控制，使得鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定。與同種材料的鍛件相比，因液態(tài)成型組織疏松、晶粒粗大，內(nèi)部 易產(chǎn)生縮孔、縮松、機床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設計6氣孔等缺陷。其機械性能較低。另外，勞動強度大，條件差。2.2.2 毛坯-零件綜合圖的繪制方法在選定毛坯和確定了毛坯的機械加工余量后，便可繪制毛坯-零件綜合圖。綜合圖的繪制方法是：1以實線表示毛坯表面的輪廓、以點劃線畫出零件的輪廓；在剖面圖上用交叉線表示加工余量，加工余量為 35mm。2標注毛坯尺寸和公差，毛坯的基本尺寸包括機械加工的余量在內(nèi)，毛坯的尺寸公差參照有關資料。3標注機械加工的粗基準符號和有關技術(shù)要求。毛坯尺寸是根據(jù)工藝規(guī)程，機械加工各工序的加工余量與毛坯制造方法能到的精度決定的，因此毛坯圖繪制和工藝規(guī)程的制訂是反復交叉進行的。羊角撥叉零件的毛坯圖2.3 定位基準的分析與選擇在制定零件加工工藝規(guī)程時，正確選擇定位基準對保證加工表面的尺寸精度機床“羊角”撥叉加工工藝及孔加工夾具設計7和相互位置精度的要求以及合理安排加工順序都有重要的影響。2.3.1 基準的概念1、 基準的概念：用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間幾何關系所依據(jù)的那 些 點 、線 、 面 。二 、 基準的分類1、按作用不同分為 設 計 基 準 和 工 藝 基 準 兩 大 類 。1） 設 計 基 準 定 義 ： 設 計 基 準 是 設 計 圖 樣 上 所 采 用 的 基 準2） 工 藝 基 準 定 義 ： 工 藝 基 準 是 工 藝 過 程 中 所 采 用 的 基 準分 類 ： 按 其 用 途 不 同 又 可 以 分 為 有 工 序 基 準 、 定 位 基 準 和 測 量 基 準和 裝 配 基 準 。（ 1） 工 序 基 準 ： 工 序 圖 上 用 來 確 定 本 工 序 所 加 工 表 面 加 工 后 的 尺 寸 、形 狀 和 位 置 的 基 準 。（ 2） 定 位 基 準 ： 在 加 工 中 用 作 定 位 的 基 準 。（ 3） 測 量 基 準 ： 測 量 時 所 采 用 的 基 準（ 4） 裝 配 基 準 ： 裝 配 時 ， 用 于 確 定 零 件 或 部 件 在 產(chǎn) 品 中 相 對 位 置 所 采用 的 基 準 。2.3.2 基準選擇原則定 位 基 準 的 選 擇 直 接 影 響 零 件 的 加 工 精 度 能 否 保 證 加 工 順 序 的 安 排 以 及夾 具 機 構(gòu) 的 復 雜 程 度 等 ， 所 以 它 是 制 定 工 藝 規(guī) 程 中 的 一 個 十 分 重 要 的 問 題 。各 工 序 定 位 基 準 的 選 擇 ， 應 先 根 據(jù) 工 件 定 位 要 求 來 確 定 所 需 定 位 基 準 的個 數(shù) ， 再 按 基 準 選 擇 原 則 來 選 定 每 個 定 位 基 準 。 為 使 選 定 每 個 定 位 基 準 能 保 證整 個 機 械 加 工 工 藝 過 程 順 利 地 進 行 ， 通 常 應 先 考 慮 如 何 選 擇 精 基 準 來 加 工 各 個表 面 ， 然 后 考 慮 如 何 選 擇 粗 基 準