機械制造工藝學(xué)說明書

1、目錄設(shè)計任務(wù)2前言3一、零件分析4第一節(jié) 機械加工工藝規(guī)程制訂6一、確定生產(chǎn)類型6二、確定毛坯制造形式6 三、選擇定位基準(zhǔn)7四、選擇加工方法8五、制定加工路線8六、制定加工余量及毛坯尺寸12七、工序設(shè)計13八、確定工序切削用量和基本時間14第二節(jié)、專用夾具設(shè)計16一、確定定位方案、選擇定位基準(zhǔn)16二、確定夾緊方案、設(shè)計夾緊機構(gòu)17三、確定對刀裝置17四、夾具體的設(shè)計18參考文獻18機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：三四檔撥叉加工工藝規(guī)程制定及銑平面 專用機床夾具設(shè)計 設(shè)計依據(jù)：1.零件圖 2.產(chǎn)品中批量生產(chǎn) 設(shè)計任務(wù)：1.夾具總裝圖1張（A1，需打?。?.關(guān)鍵零部件2張（A3 ，需打?。?

2、.毛坯零件圖1張（A3 ，需打印） 4.三維裝配渲染圖1份（需打?。?5.零件工藝過程綜合卡1份（需打?。?6.加工工序卡1份（需打?。?7.課程設(shè)計說明書1份（需打?。?8.三維裝配視頻1套下達任務(wù)日期 年 月 日完成任務(wù)日期 年 月 日前言 本次課程設(shè)計的任務(wù)是針對生產(chǎn)實際中的一個零件頂蓋，制定其機械加工工藝規(guī)程。該零件的工藝過程中包括了銑平面、鉆孔等工序，難易程度適合于工藝課程設(shè)計的需要。該課程設(shè)計主要的目的在于： 1、培養(yǎng)我們綜合應(yīng)用機械制造工藝學(xué)課程及其它有關(guān)先修課程的理論知識，把理論知識和生產(chǎn)實際密切結(jié)合，能夠根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，確定工藝方案，技術(shù)路線，制訂零件加工工藝過程卡

3、，并運用夾具設(shè)計的基本原理和方法，學(xué)會擬訂夾具設(shè)計方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，進一步提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。 2、培養(yǎng)我們熟悉并運用有關(guān)手冊、圖表、規(guī)范等有關(guān)資料文獻的能力。 3、進一步培養(yǎng)我們識圖、制圖、運算和編寫技術(shù)文件等基本技能。4、 培養(yǎng)我們獨立思考和獨立工作的能力，為畢業(yè)后走向社會從事相關(guān)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。 一、 零件分析圖1- 1 題目所給的零件是三四檔撥叉，撥叉的功用，是用于汽車變速。從圖1-1、圖1-2、圖1-3和圖1-4中可以看出，標(biāo)有表面粗糙度的表面有平面，孔，弧和槽。其中，粗糙度要求最高的是叉口內(nèi)側(cè)、叉口左右面，槽， 孔。孔，撥叉叉口是該撥叉的主要設(shè)計基準(zhǔn)。從表面間的位置精度

4、要求來看，孔與撥叉底面的位置精度為。從工藝上來看，底面的平面度要求為，相當(dāng)于公差等級為級，可以通過專用機床夾具來保證?？椎墓畹燃壎紴榧墸砻娲植诙葹?，可通過精鉸孔保證。對三四檔撥叉零件圖進行工藝審核后可進行機械加工工藝規(guī)程的制定。第1節(jié) 機械加工工藝規(guī)程制訂一、確定生產(chǎn)類型根據(jù)設(shè)計任務(wù)依據(jù)，該零件為中批量生產(chǎn)，故其毛坯制造、加工設(shè)備及工藝裝備的選擇應(yīng)呈現(xiàn)中批生產(chǎn)的工藝特點，如多采用通用設(shè)備，配以專用的工藝裝備，有較詳細(xì)的工藝規(guī)程規(guī)定，用工藝卡管理生產(chǎn)等特點，其工藝特點見1中的表。二、確定毛坯制造形式由該零件的功用和其工作環(huán)境可知，頂蓋的受力不大，故選用既能滿足要求，價格又合理的鑄鋼材料，也可

5、以確定毛坯的制造形式為鑄造。一般工程用特性和應(yīng)用見1中的表。由于該支架成批生產(chǎn)，由表可知，選擇砂型鑄造機器造型，鑄鋼件的公差等級為級。該零件的形狀不是十分復(fù)雜，因此毛坯的形狀與零件形狀應(yīng)盡量的接近。鑄造時，孔徑的孔很難被鑄造出來，由于該零件圖中的孔均，故均不能在鑄造過程中鑄造出毛坯孔。三、選擇定位基準(zhǔn)定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程制定中的重要工作，它是工藝路線是否正確合理的前提。正確與合理地選擇定位基準(zhǔn)，可以確保加工質(zhì)量、縮短工藝裝備結(jié)構(gòu)與種類、提高生產(chǎn)率。 1、精基準(zhǔn)的選擇三四檔撥叉是帶有孔的零件?？撞坏蔷纫笞罡叩目?，而且也是該零件的設(shè)計基準(zhǔn)，裝配基準(zhǔn)與測量基準(zhǔn)。為了避免由于基準(zhǔn)不重合而產(chǎn)生

6、誤差，保證加工精度，應(yīng)選擇孔為精基準(zhǔn)，即遵守“基準(zhǔn)重合”原則。同時，為了定位可靠，使加工過程穩(wěn)定、減少振動，還應(yīng)選擇撥叉右面、底面為精基準(zhǔn)。即孔、撥叉右面和底面組合作為精基準(zhǔn)，以一個長孔和大端面定位，為了避免過定位，可采用孔的一段短孔與端面的組合，或采用孔長孔與孔一小部分端面的組合。采用短孔與端面的組合，限制了5個自由度，還可選撥叉把的表面作為定位基準(zhǔn)，在此設(shè)置一個擋銷。在三四檔撥叉的加工過程中，該組合還可以作為大部分工序的定位基準(zhǔn)，加工其他的次要表面，體現(xiàn)了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的選擇原則。 2、粗基準(zhǔn)的選擇 為了保證孔和撥叉底面的相互位置要求，應(yīng)以孔、撥叉右面和底面組合作為粗基準(zhǔn)，體現(xiàn)了“保證相互位

7、置要求”原則。四、選擇加工方法 1、平面加工 平面的加工方法有很多，有車、銑、刨、磨、拉等。對于三四檔撥叉零件，撥叉工作面粗糙度要求為，尺寸公差0.2mm，故可考慮端銑加工方式。采取粗銑半精銑精銑高速精銑的加工方式。同樣，對于其他需加工平面，粗糙度要求為，故可考慮端銑加工方式，采取粗銑半精銑精銑的加工方式。 2、孔的加工孔的加工方式有鉆、擴、鏜、拉、磨等。鑄造時，由于該零件圖中的孔均，均不能在鑄造過程中鑄造出毛坯孔，鏜孔要求孔徑較大，因此可以采用鉆床鉆孔的加工方式。5、 制定加工路線 1、方案 方案一工序05：銑78.2的內(nèi)側(cè)和2×90的內(nèi)側(cè) 定位基準(zhǔn)：尺寸24,3的右面，81的內(nèi)側(cè)

8、和尺寸10的內(nèi)側(cè)工序10：銑R22的弧 定位基準(zhǔn)：78.2的內(nèi)側(cè)，100的內(nèi)側(cè)和尺寸24.3的右面工序15：銑尺寸15的槽 定位基準(zhǔn)：尺寸32的上表面、側(cè)面和尺寸8.5面工序20：鉆14的孔 定位基準(zhǔn)：尺寸23.9的面，尺寸10的面，78.2的內(nèi)側(cè)工序25：銑尺寸90的叉口右面 定位基準(zhǔn)：78.2內(nèi)側(cè)，14的孔，尺寸24.3的左面工序30：銑尺寸90的叉口左面 定位基準(zhǔn)：14孔的右端面，叉口右面，14的孔 工序35： 尺寸10.5段高頻淬火工序40：磨90尺寸叉口右面 定位基準(zhǔn)： 78.2的內(nèi)側(cè)，14的孔，尺寸24.3的左面工序45：銑尺寸90的叉口左面 定位基準(zhǔn)：78.2的內(nèi)側(cè)，14的孔，叉

9、口右面 工序50：銑15槽的上表面 定位基準(zhǔn)：78.2的內(nèi)側(cè)，14的孔，尺寸30的右面工序55：銑15槽的下表面 定位基準(zhǔn)：槽的上表面，14的孔，尺寸30的右面工序60：磨15槽的上表面 定位基準(zhǔn)：78.2的內(nèi)側(cè)， 14的孔，尺寸30的右面工序65：磨15槽的下表面 定位基準(zhǔn)：槽的上表面，14的孔，尺寸30的右面工序70：磨15槽的內(nèi)側(cè)工序75：磨15槽的20°和45°工序80:鉆5的孔 定位基準(zhǔn)：78.2的內(nèi)側(cè)，14的孔，14.6的右面方案二工序05：銑78.2的內(nèi)側(cè)和2×90的內(nèi)側(cè) 定位基準(zhǔn)：尺寸24,3的右面，81的內(nèi)側(cè)和尺寸10的內(nèi)側(cè)工序10：銑R22的弧

10、 定位基準(zhǔn)：78.2的內(nèi)側(cè)，100的內(nèi)側(cè)和尺寸24.3的右面工序15：銑尺寸90的叉口右面 定位基準(zhǔn)：78.2內(nèi)側(cè)，14的孔，尺寸24.3的左面工序20：銑尺寸90的叉口左面 定位基準(zhǔn)：78.2的內(nèi)側(cè)，叉口右面，14的孔 工序25：磨90尺寸叉口右面 定位基準(zhǔn)： 78.2的內(nèi)側(cè)，14的孔，尺寸24.3的左面工序30：銑尺寸90的叉口左面 定位基準(zhǔn)：78.2的內(nèi)側(cè)，14的孔，叉口右面 工序35： 尺寸10.5段高頻淬火工序40：銑尺寸15的槽 定位基準(zhǔn)：尺寸32的上表面、側(cè)面和尺寸8.5面工序45：鉆14的孔 定位基準(zhǔn)：尺寸23.9的面，尺寸10的面，78.2的內(nèi)側(cè)工序50：銑15槽的上表面 定

11、位基準(zhǔn)：78.2的內(nèi)側(cè)，14的孔，尺寸30的右面工序55：銑15槽的下表面 定位基準(zhǔn)：槽的上表面，14的孔，尺寸30的右面工序60：磨15槽的上表面 定位基準(zhǔn)：78.2的內(nèi)側(cè)， 14的孔，尺寸30的右面工序65：磨15槽的下表面 定位基準(zhǔn)：槽的上表面，14的孔，尺寸30的右面工序70：磨15槽的內(nèi)側(cè)工序75：磨15槽的20°和45°工序80:鉆5的孔 定位基準(zhǔn)：78.2的內(nèi)側(cè)，14的孔，14.6的右面2、 工藝方案的比較與分析方案一中，在孔、撥叉右面和底面組合為定位基準(zhǔn)的前提下，在銑床上加工撥叉左右面，撥叉把的表面，之后再在鉆床上加工孔等。使用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)，精度高，減少了

12、裝夾次數(shù)，有利于提高生產(chǎn)效率，減少加工成本。方案二中，與方案一的區(qū)別就是在孔、撥叉右面和底面組合為定位基準(zhǔn)下，不同時加工撥叉左右面和撥叉把表面，。這種方案的裝夾次數(shù)多，不利于提高精度和生產(chǎn)效率。通過兩個方案的比較，且方案一更為經(jīng)濟，故選擇方案一進行實施。 六、制定加工余量及毛坯尺寸該頂蓋的材料為，屈服強度，抗拉強度，采用砂型鑄造機器造型，且為成批生產(chǎn)。由表5-2可知，鑄鋼件采用砂型鑄造機器造型時，鑄件尺寸公差為級，此處選為級。由表5-3選擇加工余量為H級。鑄造時，孔徑的孔很難被鑄造出來，由于該零件圖中的孔均，故均不能在鑄造過程中鑄造出毛坯孔。三四檔撥叉各加工表面加工余量及毛坯尺寸加工表面單邊余

13、量雙邊余量毛坯尺寸公差CT78.2內(nèi)側(cè)3672.290的面3684R22內(nèi)側(cè)3R1914孔62H56撥叉3615.7撥叉把36127、 工序30 設(shè)計 （一）選擇加工設(shè)備與工藝裝備1、 選擇加工設(shè)備 選擇XA5032型立式升降臺銑床，主要技術(shù)參數(shù)見表5-13。2、選擇夾具對于成批生產(chǎn)的零件，大多采用專用機床夾具。在保證加工質(zhì)量、操作方便、滿足高效的前提下，也可部分采用通用夾具。本機械加工工藝規(guī)程中所有工序均采用了專用機床夾具，需專門設(shè)計、制造。3、選擇刀具和量具在三四檔撥叉的加工過程中，采用面銑刀來進行加工。其參數(shù)：直徑d=20mm，寬L=36mm，齒數(shù)z=10。采用游標(biāo)卡尺。 （二）確定工序

14、尺寸尺寸90的叉口左面的加工需要3道工序，其公差等級是IT8級,。按照上述方法，確定孔的加工余量、工序尺寸公差及表面粗糙度，見表。 尺寸90叉口左面加工各工序要求 加工粗銑粗磨精磨毛胚工序余量2.40.50.13工序尺寸及公差10.30.709.80.3509.70.2012.7表面粗糙度12.56.33.2 八、確定工序55的切削用量和基本時間1.切削用量已知加工材料為ZG310-570，所用機床為XA5032型立式銑床，所選刀具為套式面銑刀，其參數(shù)：d=20mm，齒數(shù)z=10。根據(jù)表5-26確定銑刀角度，選擇前角=20°，后角=12°，主偏角=30°，螺旋角=

15、10°。已知銑削寬度=12mm，銑削背吃刀量ap=3mm。（1） 確定每齒進給量 根據(jù)表5-13可知，XA5032型立式銑床的主電動機功率為7.5kw。查表5-27可知，當(dāng)工藝系統(tǒng)剛度中等，端銑刀加工鋼料時，其每齒進給量=0.080.15mm/z。由于本工序背吃刀量和銑削寬度較大，選擇最小的每齒進給量=0.15mm/z。（2）選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和耐用度 根據(jù)表5-28，用高速鋼端銑刀粗加工鋼料時，用銑刀后刀面磨損極限值為1.8mm，查表5-29可知，銑刀直徑=20mm時，經(jīng)插值得端銑刀的合理耐用度T=90min。刀具耐用度是指刃磨后的刀具自開始切削直到磨損量達到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)所經(jīng)歷的總切削的

16、時間。（3）確定切削速度v和工作臺每分鐘進給量 查表5-30可知，高速鋼銑刀速度為1525m/min，則所需銑床主軸轉(zhuǎn)速范圍是=238.7397.9r/min 根據(jù)XA5032機床的標(biāo)準(zhǔn)主軸轉(zhuǎn)速，由表5-13選取n=300r/min。則實際銑削速度為 n=pdn1000=p´20´3001000m/min=18.85m/min工作臺每分鐘進給量為nf=fn=afzn=0.15´10´300mm/min=450mm/min根據(jù)表5-13中工作臺標(biāo)準(zhǔn)縱向進給量，選取=475mm/min，則實際每齒進給量為af=nfzn=47510´300=0.04

17、75mm/z（4）校驗機床功率 由表5-31和表5-32可知，銑削力和銑削功率計算公式如下 （N） （kw）式中，式中，Cf=788，xF=0.95， yF=0.8， uF=1.1， wF=0， qF=1.1， kFz=1，ap=3mm， af=0.0475mm/z，aw=12mm，z=10，n=18.85mm/min，d0=20mm，n=300r/min。所以銑削力為Fz=788´30.95´0.04750.8´121.1´10201.1´1=1114.6N銑削時的功率為Pm=1114.6´18.8560´103 KW=0

18、.35KW XA5032銑床主電動機功率為7.5kw，故所選切削用量合適。最后確定的切削用量為ap=3mm，af=0.35mm/z，nf=450mm/min，n=300r/min。2基本時間 由表5-33得銑刀不對稱切削的基本時間為式中 工件切削部分長度，單位為mm； 工作臺每分鐘進給量，單位為mm； 切入行程長度，單位為mm；切出行程長度，單位為mm。已知 =450mm/min，=20mm，由表5-34查得切入切出行程長度+=50mm，所以基本時間為tm=20+50450=0.16min第2節(jié) 專用夾具設(shè)計一、 確定定位方案、選擇定位元件 此工序為加工撥叉把的表面。采用短孔與端面的組合，限制

19、了5個自由度，還可選撥叉把的表面作為定位基準(zhǔn)，在此設(shè)置一個擋銷。二、確定夾緊方案、設(shè)計夾緊機構(gòu) 本夾具采用手動螺旋夾緊機構(gòu)。為了克服單螺旋夾緊機構(gòu)動作緩慢的缺點，與工件接觸處采用開口墊圈。在操作時，不必將夾緊螺母全部擰下，只需擰松半扣后將開口墊圈徑向取出，即可實現(xiàn)快速裝卸工件。切削力和夾緊力的計算： 查機床夾具設(shè)計手冊第二章2.2節(jié)夾緊力確定，由夾緊機構(gòu)產(chǎn)生的實際夾緊力應(yīng)滿足下式：p=KFZ安全系數(shù)K=K0K1K2K3K4K5K6。查機床夾具設(shè)計手冊表1-2-1可得，式中K0基本安全系數(shù)1.5K1加工性質(zhì)系數(shù)1.2；K2刀具鈍化系數(shù)1.15；K3切削特點1.2；K4夾緊力穩(wěn)定性1.3；K5夾緊操