機(jī)制工藝課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、機(jī)械制造工藝學(xué)與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 撥 叉 設(shè) 計(jì) 者： 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師： 提交日期： 2015年1月22日 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二零一五年一月13目錄第1章 零件分析.3頁1.1 零件的作用.3頁1.2 零件的工藝分析.3頁第2章 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖.3頁2.1 毛坯的選擇.3頁2.2 確定毛坯的機(jī)械加工余量.4頁2.3 繪制毛坯簡(jiǎn)圖.4頁第3章 工藝規(guī)程設(shè)計(jì).4頁3.1 加工方案.4頁3.2 擬定工藝路線.5頁3.3 加工設(shè)備選用.6頁3.4 切削用量的計(jì)算.7頁3.5 時(shí)間額定計(jì)算.9頁第4章 專用夾具設(shè)計(jì).10頁4.1 零件工序加工要求分析.10頁4.

2、2 夾具類型.10頁4.3 擬定定位方案和定位元件.10頁4.4 引導(dǎo)元件.11頁4.5 定位誤差計(jì)算.11頁第五章 設(shè)計(jì)總結(jié).11頁機(jī)制工藝課程設(shè)計(jì)任務(wù)書撥叉一、零件分析1.1零件的作用： 題目給定的零件是CA6140撥叉，它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換擋，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當(dāng)需要變速時(shí)，操縱變速桿，變速操縱機(jī)構(gòu)就通過撥叉頭部的操縱槽帶動(dòng)撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，通過連接裝置改換檔位，實(shí)現(xiàn)變速。1.2 零件的工藝分析： 撥叉是一個(gè)很重要的零件，因?yàn)槠淞慵叽绫容^小，結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜。該撥叉零件叉軸孔mm的

3、軸線是撥叉腳兩端面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，主要加工部分為14孔，25圓柱的上下表面，R26圓環(huán)上下表面，R20內(nèi)孔。必須保證R26圓環(huán)上下表面與基準(zhǔn)的垂直度?？紤]到R26圓環(huán)的圓弧難以加工，采取一個(gè)毛胚兩個(gè)零件加工，對(duì)52圓環(huán)進(jìn)行加工，然后分離即可。二、確定毛胚 ，繪制毛胚簡(jiǎn)圖2.1毛胚的選擇： 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，毛胚材料為ZG310-570,毛胚為鑄造件，鑄造后滾拋毛刺，未注明鑄造圓角R3-R5。根據(jù)對(duì)零件的分析，毛胚鑄成以R20圓心左右對(duì)稱的一毛胚兩零件。形狀如圖所示。毛胚尺寸通過確定加工余量來確定。2.2確定毛胚尺寸公差和機(jī)械加工余量 根據(jù)材料ZG310-570確定毛胚為鑄件，選用砂型機(jī)器造型，應(yīng)安放型

4、芯。鑄件尺寸公差：鑄件尺寸公差等級(jí)為CT10級(jí)，MA為H級(jí)表1毛坯尺寸加工表面零件尺寸加工余量等級(jí)加工余量毛胚尺寸撥叉頭端面25H631撥叉腳端面52H658撥叉腳圓弧40J236圓柱高28/10H432/142.3繪制撥叉毛胚簡(jiǎn)圖（見手繪圖）三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 加工方案：（1） 定位基準(zhǔn)的選擇： 遵循“基準(zhǔn)重合”原則，14孔中心軸線，以及25圓柱下表面為精基準(zhǔn)，應(yīng)先對(duì)精基準(zhǔn)進(jìn)行加工，所以選擇25上表面及外圓為粗基準(zhǔn)。（2） 零件表面加工方法選擇： 該零件加工面有外圓、內(nèi)孔、端面等，材料為ZG310-570。其加工方法如下：25外圓面：未注明公差尺寸，直接鑄造獲得，不需要加工。25外圓端面

5、：未注明公差尺寸，表面粗糙度Ra12.5m,需進(jìn)行粗銑和半精銑。14內(nèi)孔：公差等級(jí)為IT12,表面粗糙度為Ra3.2m，需進(jìn)行鉆孔和半精鏜。40內(nèi)孔：公差等級(jí)為IT12，表面粗糙度Ram，需進(jìn)行半精鏜和精鏜。外圓面：未注明公差尺寸，直接鑄造獲得，不需加工。外圓端面：公差等級(jí)為，表面粗糙度Ram，需進(jìn)行粗銑和半精銑。3.2擬訂工藝路線：根據(jù)工序順序的安排原則，可按下述工序路線進(jìn)行：表2 工藝規(guī)程工序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)鑄造時(shí)效消除內(nèi)應(yīng)力調(diào)制處理增加切削性涂底漆防止生銹10粗銑撥叉頭兩端面端面20半精銑撥叉頭兩端面端面30鉆14內(nèi)孔25外圓、下端面40粗銑52圓環(huán)上端面14圓中心軸線、撥叉頭下端面半

6、精銑52圓環(huán)上端面50粗銑52圓環(huán)下端面14圓中心軸線、撥叉頭上端面半精銑52圓環(huán)下端面60半精鏜，精鏜40內(nèi)孔14圓中心軸線、下端面70切斷并粗銑兩零件切端面14孔中心軸線80去除毛刺90中檢100熱處理-撥叉腳兩端面局部淬火110校正撥叉腳120清洗130終檢3.3加工設(shè)備及工藝裝備的選用：（1） 機(jī)床的選擇：a、工序10.20 為粗銑和半精銑，零件尺寸不大，精度不是很高，采用立式銑床X5032。粗加工轉(zhuǎn)速150mm/min,精加工轉(zhuǎn)速300mm/min,功率7.5kw,粗銑每齒進(jìn)給量0.15，半精銑每齒進(jìn)給量0.08.b、工序30鉆14孔，可采用立式鉆床Z518立式鉆床。c、工序60為粗

7、鏜，半精鏜，可采用TK69鏜床。（2） 夾具的選擇：該零件為提高加工效率，采用專用夾具。（3） 選擇刀具：采用13鉆頭，鏜刀，32盤銑刀，60盤銑刀，20立銑刀。（4） 選擇量具：游標(biāo)卡尺，量規(guī)（14、40）3.4切削用量的計(jì)算：確定工序尺寸一般的方法是由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件圖樣的要求標(biāo)注。當(dāng)無基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)，同一表面多次加工的工序尺寸只與工序（或工步）的加工余量有關(guān)。有基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)，工序尺寸應(yīng)用工序尺寸鏈解算。（1） 工序10粗銑及精銑上下端面工序查有關(guān)手冊(cè)平面加工余量表，得精加工余量Zn=1.5mm。已知總余量Z總=4mm。故粗加工余量Zn粗=（4-1.5）mm=

8、2.5mm。由于此公差為自由公差所以余量足夠。取粗銑每齒進(jìn)給量Fz=0.15mm/z,半精銑Fz=0.08mm/z,粗銑ap=2.5mm,半精銑ap=1.5mm。取粗銑主軸轉(zhuǎn)速為150r/min,半精銑轉(zhuǎn)速為300r/min,銑刀直徑為32mm,則：粗加工Vc=Dn粗/1000=3.14x32x150/1000=15.07m/min半精加工Vc=Dn精/1000=3.14x32x300/1000=30.14m/min取Z=4（齒數(shù)） n=2.5r/s ae=25mm ap=3.5mm fz=0.15mm/z(2)粗銑及精銑大圓環(huán)上下端面工序粗加工Vc=Dn粗/1000=3.14x60x150/

9、1000=28.26m/min半精加工Vc=Dn精/1000=3.14x60x300/1000=56.52m/min表3 上端面工序余量工序名稱經(jīng)濟(jì)精度粗糙度加工余量基本尺寸工序尺寸半精銑IT146.41.510粗 銑IT1512.52.511.5鑄 造CT101414表4 下端面工序余量工序名稱經(jīng)濟(jì)精度粗糙度加工余量基本尺寸工序尺寸半精銑IT146.41.526粗 銑IT1512.52.517.5鑄 造CT103030(3)粗鏜半精鏜40內(nèi)孔工序 粗鏜加工余量為1.5mm，半精鏜加工余量為0.5mm。粗鏜加工ap=1.5mm,半精鏜加工ap=0.5mm。粗鏜Vc= 0.2 m/min f=0

10、.5mm/r n=1000v/d=1000x30/3.14x40=238.85240r/min半精鏜Vc=0.607m/min f=0.3mm/r n=1000v/d=1000x36/3.14x40=286.62290 r/min表5 40內(nèi)孔加工余量工序名稱經(jīng)濟(jì)精度粗糙度加工余量基本尺寸工序尺寸半精銑A121.61R20粗 銑A126.42R19鑄 造CT10R17R17（4）鉆14孔以及半精鏜孔查取資料，取鉆孔進(jìn)給f=0.4mm/r Vc=25.7m/min n=630r/min;半精鏜加工余量為0.5 精度為h12.表6 14孔加工余量工序名稱經(jīng)濟(jì)精度粗糙度加工余量基本尺寸工序尺寸半精鏜

11、H123.20.514鉆 孔H126.513133.5時(shí)間額定的計(jì)算：(1) 機(jī)動(dòng)時(shí)間。參考有關(guān)資料，得鉆孔的計(jì)算公式為： Tj=l+l1+l2/fn L1=D/2cotkr+(1-2)L2=1-4,鉆盲孔時(shí)l2=0。對(duì)鉆13孔有：l1=13/2cot(110/2)+1.5mm=5.4mml=28mm,取l2=3mm。將以上數(shù)據(jù)及前面已選定的f及n代入公式，得Tj=(28+5.4+3)/0.4x630min=0.14min銑上下端面：粗銑：tj1=(l+l1+l2)/fmz=（25+2+17.36)/90=0.49min精銑：tj1=(l+l1+l2)/fmz=（25+2+17.36）/96=

12、0.46min銑上下端面：粗銑：tj1=(l+l1+l2)/fmz=（52+2+31.43)/90=0.95min精銑：tj1=(l+l1+l2)/fmz=（52+2+31.43）/96=0.89min鏜孔：Tj=l+l1+l2/fn=（28+6）/（0.3*290）=0.39min鏜孔：粗鏜：Tj=l+l1+l2/fn=（10+6）/（0.3*290）=0.18min精鏜：Tj=l+l1+l2/fn=(10+6)/(0.5*240)=0.13min四、專用夾具設(shè)計(jì)4.1零件工序加工要求分析1）銑及端面，尺寸為自由公差2）鉆半精鏜孔3）粗鏜，半精鏜孔，垂直度為0.154.2夾具類型 本零件加工

13、內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，須鉆，銑，鏜，所以可將夾具組合。可為鉆銑夾具。4.3擬定定位方案1） 鉆孔，用V型塊定位，V型塊夾緊。2） 銑端面，以平面定位，兩V型塊加緊。3） 鏜孔，因要求垂直度，以孔中心軸線定位，V型塊夾緊。4.4定位誤差計(jì)算1） 加工孔時(shí)，以V型塊定位，不存在基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)位移誤差，定位誤差為0。2） 銑平面時(shí)，以平面定位，定位誤差為0.3） 鏜孔時(shí)，存在基準(zhǔn)位移誤差，誤差值為0.11，符合標(biāo)準(zhǔn)。4.5引導(dǎo)元件 鉆套用快換鉆套，鉆套內(nèi)徑,外徑，襯套內(nèi)徑，外徑。麻花鉆選用。4.6繪制夾具總圖，零件圖，如圖紙所示。第5章 設(shè)計(jì)總結(jié) 這次夾具設(shè)計(jì)是在完成理論專業(yè)課學(xué)習(xí)后進(jìn)行的一次總結(jié)設(shè)計(jì)

14、，是對(duì)所學(xué)的工程力學(xué)，機(jī)械制圖，機(jī)械制造工程原理，CAD制圖設(shè)計(jì)等大學(xué)課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，能夠使我們的知識(shí)掌握更牢，并能提升我們分析問題，解決問題的能力，讓我們?cè)趯I(yè)知識(shí)一次完全的提升。 作為機(jī)械制造專業(yè)的學(xué)生，最基本也是最實(shí)用的就是機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定和工裝夾具的設(shè)計(jì)。通過課程設(shè)計(jì)，我充分的掌握了機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)和工裝夾具設(shè)計(jì)的基本步驟和方法。是對(duì)我們的專業(yè)作了一個(gè)更好的詮釋。這次課程設(shè)計(jì)強(qiáng)化了我們所學(xué)的知識(shí)，把所學(xué)的各種知識(shí)總結(jié)在一起，這就是一種最好的綜合訓(xùn)練。這次課程設(shè)計(jì)給我們提供了一個(gè)應(yīng)用自己所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì)，從到圖書館查找資料到對(duì)夾具精度分析與計(jì)算和運(yùn)用軟件畫出夾具零件圖到最后夾具總圖的成型