副變速撥叉工藝流程設(shè)計(jì)及某工序夾具設(shè)計(jì)

1、課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 設(shè)計(jì)題目：副變速撥叉工藝流程設(shè)計(jì)及某工序夾具設(shè)計(jì) 學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 指導(dǎo)： 題目：設(shè)計(jì)“副變速撥叉”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及相關(guān)工序內(nèi)容：零件圖 1張 毛坯圖 1張 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 1張 機(jī)械加工工序卡片 2張夾具裝配圖 1張夾具體零件圖 1張課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1份目錄一、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖-6二、選擇加工方法，制定工藝路線(xiàn)1.定位基準(zhǔn)的選擇-62.零件表面加工方法的選擇-63.制定工藝路線(xiàn)-6三、工序設(shè)計(jì)1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備-72.確定工序尺寸-8四、確定切削用量及基本時(shí)間-9五夾具設(shè)計(jì)-16六 參考文獻(xiàn)-20CA

2、6140車(chē)床副變速撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程序言 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和大部分專(zhuān)業(yè)課，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。這次設(shè)計(jì)使我們能綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決了另?yè)?jù)機(jī)械制造工藝問(wèn)題，設(shè)計(jì)了機(jī)床專(zhuān)用夾具這一典型的工藝設(shè)備，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)及未來(lái)從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。由于能力所限，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。1 設(shè)計(jì)的目的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)，是在學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及夾具設(shè)計(jì)原理課程，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)所獲得的感性知識(shí)后進(jìn)行的一項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)；在老

3、師的指導(dǎo)下，要求在設(shè)計(jì)中能初步學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用以前學(xué)過(guò)的全部課程，并且獨(dú)立完成一項(xiàng)工程基本訓(xùn)練。同時(shí)，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好基礎(chǔ)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)達(dá)到以下目的：1，能熟練地運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的基本理論和夾具設(shè)計(jì)原理的知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及合理制定工藝規(guī)程等問(wèn)題方法，培養(yǎng)自我學(xué)習(xí)能力和解決問(wèn)題能力。2，通過(guò)對(duì)零件某道工序的夾具設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)工藝裝備設(shè)計(jì)的一般方法。通過(guò)學(xué)生親手設(shè)計(jì)夾具的訓(xùn)練，提高結(jié)構(gòu)能力設(shè)計(jì)。3，課程設(shè)計(jì)過(guò)程也是理論聯(lián)系實(shí)際的過(guò)程，并學(xué)會(huì)使用手冊(cè)，查詢(xún)相關(guān)資料等，增強(qiáng)解決實(shí)際工程問(wèn)題的獨(dú)立能力。二，零件的工藝分析及生產(chǎn)類(lèi)型的確定一，確定毛坯1，確定毛坯種類(lèi)

4、：零件材料為KTH350-10,考慮到零件在加工過(guò)程中所受沖擊力不大，并且為中批量生產(chǎn)，所以，選擇金屬模機(jī)械砂型鑄造毛坯。查機(jī)械設(shè)計(jì)工藝制造設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)表1.3-1。選用鑄件尺寸公差等級(jí)為CT10。保證的尺寸公差在1-3mm。 副變速撥叉毛坯圖副變速零件圖三，工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）選擇定位基準(zhǔn)：1：粗基準(zhǔn)選擇：以零件小頭的端面為主要粗基準(zhǔn)，以零件的小頭外圓為輔助粗基準(zhǔn)。2：精基準(zhǔn)選擇：根據(jù)精基準(zhǔn)的選擇原則“基準(zhǔn)統(tǒng)一原則”以及考慮到工件的裝夾與加工方便，選用加工后的小頭端面為主要精基準(zhǔn)，以零件的小頭外圓為輔助精基準(zhǔn)。（2） 制定工藝路線(xiàn)考慮到零件的幾何形狀，尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求，以及加工時(shí)

5、的經(jīng)濟(jì)性，盡量使工序能夠集中起來(lái)。選擇零件的加工方法及工藝路線(xiàn)如下：工序1：粗銑,精銑右端面以及粗銑，精銑肋板斜面，以左端面為粗基準(zhǔn)，采用立式銑床加專(zhuān)用夾具。工序2:鉆，擴(kuò)，鉸，及精鉸孔，以右端面以及外圓為基準(zhǔn)，采用立式鉆床以及專(zhuān)用夾具。工序3：粗銑，精銑左端面，以及粗銑，精銑兩叉頭左側(cè)，以右端面為定位基準(zhǔn)，采用立式銑床及專(zhuān)用夾具。工序4：粗銑，精銑兩叉頭內(nèi)側(cè)，以孔中心為定位基準(zhǔn)，采用臥式銑床及專(zhuān)用夾具。工序5：粗銑，精銑槽，以孔表面為定位基面，采用臥式銑床及專(zhuān)用夾具。工序6：鉆，擴(kuò)，鉸及精鉸孔，以孔表面為定位基面，采用立式鉆床及專(zhuān)用夾具。工序7：去毛刺。工序8：終檢。(3） 加工余量，工序尺

6、寸及公差的確定1，各個(gè)工序加工余量，精度等級(jí)工序加工表面加工內(nèi)容加工余量（mm）精度等級(jí)（CT）工序尺寸（mm）表面粗糙度工序余量（mm）1右端面粗銑21274.41.2精銑1.21073.2250兩叉頭右側(cè)粗銑31212.21.6精銑1.61010.602孔鉆，擴(kuò)12,1.81113.80.2粗鉸及精鉸0.14，0.067143.203左端面粗銑21271.21.2精銑1.21070250兩叉頭左側(cè)粗銑3127.61.6精銑1.6866.304兩叉頭內(nèi)側(cè)粗銑412362精銑294012.505槽粗銑21013.60.4精銑0.491412.506孔鉆，擴(kuò)7,11080.7粗鉸及精鉸0.5,0

7、.2108.7250（4） 確定切屑用量及時(shí)間定額一：銑端面以及兩叉頭左側(cè)：加工條件：被加工材料KTH350-10 其最小抗拉強(qiáng)度為330MPa，最低延伸率為10的黑心可鍛鑄鐵。零件大小為x=70mm，y=85mm。加工要求：粗銑右端面，加工余量為2mm。1，刀具選擇：選擇硬質(zhì)合金端銑刀YG8，銑刀直徑40mm。背吃刀量，齒數(shù)12。2，切屑深度:因?yàn)榧庸び嗔枯^小，一次走刀即可完成。 3,選用銑床：查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-71（P150）選用X51立式銑床，同時(shí)查得主軸轉(zhuǎn)速：100電動(dòng)機(jī)功率：4.5kw。4，確定切屑速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表2-17中

8、公式計(jì)算查表74.8m/min5，工時(shí)定額的確定完成零件加工的一個(gè)工序的時(shí)間定額公式：其中-單件時(shí)間定額；-基本時(shí)間 ；-輔助時(shí)間；-布置工作時(shí)間；-休息及生理需要時(shí)間；-準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間；N-一批零件的數(shù)量。基本時(shí)間： 計(jì)算可得.輔助時(shí)間：=0.2=0.08min.布置工作時(shí)間：=0.05*0.48=0.024min.休息及生理需要時(shí)間=0.03*0.480.02min準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。工時(shí)定額T=0.53min2 加工孔，加工條件：被加工材料KTH350-10 其最小抗拉強(qiáng)度為330MPa，最低延伸率為10的黑心可鍛鑄鐵，孔直徑為14mm。鉆孔至12mm，擴(kuò)孔至13.8m

9、m，精鉸至14mm。1，選擇刀具：鉆孔時(shí)，高速鋼，鉆頭直徑12mm，擴(kuò)孔時(shí)，高速鋼，鉆頭直徑13.8mm，鉸孔時(shí)，YG8，鉆頭直徑為14mm。進(jìn)給量，切削速度 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表2-13 算得擴(kuò)孔時(shí)，高速鋼，鉆頭直徑13.8mm，2，選用鉆床：查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表5-64，選用立式鉆床Z525。主軸最大行程175mm，主軸轉(zhuǎn)速97r/min，主軸最大轉(zhuǎn)矩245.25N，功率2.8kw。3，時(shí)間定額的確定完成零件加工的一個(gè)工序的時(shí)間定額公式：其中-單件時(shí)間定額；-基本時(shí)間 ；-輔助時(shí)間；-布置工作時(shí)間；-休息及生理需要時(shí)間；-準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間；N-一批零件的數(shù)量。鉆孔的基

10、本時(shí)間：；計(jì)算可得：輔助時(shí)間：=0.2=0.76min.布置工作時(shí)間：=0.05*3.8=0.19min.休息及生理需要時(shí)間=0.03*3.80.11min準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。工時(shí)定額4.86min擴(kuò)孔的基本時(shí)間：；計(jì)算可得：輔助時(shí)間：=0.2=1.02min.布置工作時(shí)間：=0.05*5.1=0.26min.休息及生理需要時(shí)間=0.03*5.10.15min準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。工時(shí)定額6.53min鉸孔的基本時(shí)間：；計(jì)算可得：輔助時(shí)間：=0.2=0.98min.布置工作時(shí)間：=0.05*4.9=0.25min.休息及生理需要時(shí)間=0.03*4.90.15m

11、in準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。工時(shí)定額6.28min加工孔所用的額定工時(shí)為：T=17.6min3 加工孔，加工條件：被加工材料KTH350-10 其最小抗拉強(qiáng)度為330MPa，最低延伸率為10的黑心可鍛鑄鐵，孔直徑為8.7mm。鉆孔至7mm，擴(kuò)孔至8mm，精鉸至8.7mm。1，選擇刀具：鉆孔時(shí)，高速鋼，鉆頭直徑7mm，擴(kuò)孔時(shí)，高速鋼，鉆頭直徑8mm，鉸孔時(shí)，YG8，鉆頭直徑為8.7mm。進(jìn)給量，切削速度 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表2-13 算得擴(kuò)孔時(shí)，高速鋼，鉆頭直徑8mm，2，選用鉆床：查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表5-64，選用立式鉆床Z525。主軸最大行程175mm，

12、主軸轉(zhuǎn)速97r/min，主軸最大轉(zhuǎn)矩245.25N，功率2.8kw。3，時(shí)間定額的確定完成零件加工的一個(gè)工序的時(shí)間定額公式：其中-單件時(shí)間定額；-基本時(shí)間 ；-輔助時(shí)間；-布置工作時(shí)間；-休息及生理需要時(shí)間；-準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間；N-一批零件的數(shù)量。鉆孔的基本時(shí)間：；計(jì)算可得：輔助時(shí)間：=0.2=0.46min.布置工作時(shí)間：=0.05*2.3=0.12min.休息及生理需要時(shí)間=0.03*2.3=0.07min準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。工時(shí)定額2.95min擴(kuò)孔的基本時(shí)間：；計(jì)算可得：輔助時(shí)間：=0.2=0.64min.布置工作時(shí)間：=0.05*3.2=0.16min.休息及生理需要

13、時(shí)間=0.03*3.2=0.96min準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。工時(shí)定額4.1min鉸孔的基本時(shí)間：；計(jì)算可得：輔助時(shí)間：=0.2=0.92min.布置工作時(shí)間：=0.05*4.6=0.23min.休息及生理需要時(shí)間=0.03*4.60.14min準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。工時(shí)定額5.9min加工孔所用的額定工時(shí)為：T=12.95min四，銑槽1，加工情況：銑槽寬：14mm，槽長(zhǎng)度：19mm，槽深度16mm。被加工材料KTH350-10 其最小抗拉強(qiáng)度為350MPa，最低延伸率為10的黑心可鍛鑄鐵。2，選用刀具：高速鋼三面刃銑刀。銑刀直徑為125mm，寬度14mm，齒數(shù)

14、203，選機(jī)床：查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表5-74，選用X62型臥式銑床。機(jī)床功率為7.5kw。每齒進(jìn)給量為0.06-0.1mm/z。取f=0.08mm/z。確定切屑速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表2-17中公式計(jì)算 式中，計(jì)算得25.4m/min根據(jù)X62型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給表（5-75），選擇n=60r/min=1r/s，則實(shí)際的切削速度v=0.36m/s，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為：根據(jù)X62型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給表（5-76），選擇。則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為5，工時(shí)定額的確定完成零件加工的一個(gè)工序的時(shí)間定額公式：其中-單件時(shí)間定額；-基本時(shí)間 ；-輔助時(shí)間；-布置工

15、作時(shí)間；-休息及生理需要時(shí)間；-準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間；N-一批零件的數(shù)量?；緯r(shí)間： 計(jì)算可得.輔助時(shí)間：=0.2=0.16min.布置工作時(shí)間：=0.05*0.8=0.04min.休息及生理需要時(shí)間=0.03*0.80.024min準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。工時(shí)定額T=1.02min=62s夾具設(shè)計(jì) 本夾具是在工序4用臥式銑床粗銑，精銑兩叉頭兩個(gè)側(cè)面。工件以已加工的孔軸及其端面定位，限制五個(gè)自由度，以叉桿幅板右側(cè)面限制一個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。夾具用螺母夾緊工件，用自為夾緊機(jī)構(gòu)完成輔助定位與夾緊，以承受切削時(shí)產(chǎn)生的切削力。 所設(shè)計(jì)的夾具裝配圖如圖所示：（1） 定位方案 工件以已加工的孔

16、軸及其端面定位，用定位銷(xiāo)5進(jìn)行定位，其限制了零件的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度和兩個(gè)移動(dòng)自由度。由孔的一個(gè)端面以一個(gè)墊塊限制了其一個(gè)移動(dòng)自由度，由叉桿幅板右側(cè)面與夾緊裝置7,和8限制了其1個(gè)自由度，通過(guò)以上定位裝置來(lái)限制了其6個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。（2） 夾緊機(jī)構(gòu) 根據(jù)生產(chǎn)要求，通過(guò)手動(dòng)夾緊就可以滿(mǎn)足要求，采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)對(duì)工件進(jìn)行夾緊。（3） 對(duì)刀裝置 采用圓形對(duì)刀塊（JB/T8031.3-1999)及平面塞尺(JB/T8032.1-1999)對(duì)刀。對(duì)刀塊4可以沿著導(dǎo)向槽移動(dòng)或更換，自位夾緊機(jī)構(gòu)可以在夾具體1上作左右調(diào)整，定位銷(xiāo)5可以作上下調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同形狀尺寸的零件的安裝，實(shí)現(xiàn)成組加工。（4） 使用方法 安裝工件時(shí)，先將壓板8轉(zhuǎn)開(kāi)，把工件從夾具前方放入夾具，并使各定位表面靠緊各自的定位元件。然后擰緊夾緊螺母9，用手柄2鎖緊輔助支承7，即可進(jìn)行加工。小 結(jié)為期兩周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)