副變速撥叉工藝流程設計及某工序夾具設計

1、課 程 設 計 說 明 書 設計題目：副變速撥叉工藝流程設計及某工序夾具設計 學院：機械工程學院班級： 學號： 姓名： 指導： 題目：設計“副變速撥叉”零件的機械加工工藝規(guī)程及相關工序內容：零件圖 1張 毛坯圖 1張 機械加工工藝過程卡片 1張 機械加工工序卡片 2張夾具裝配圖 1張夾具體零件圖 1張課程設計說明書 1份目錄一、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設計毛坯圖-6二、選擇加工方法，制定工藝路線1.定位基準的選擇-62.零件表面加工方法的選擇-63.制定工藝路線-6三、工序設計1.選擇加工設備與工藝裝備-72.確定工序尺寸-8四、確定切削用量及基本時間-9五夾具設計-16六 參考文獻-20CA

2、6140車床副變速撥叉機械加工工藝規(guī)程序言 機械制造技術基礎課程設計是在學完了機械制造技術基礎和大部分專業(yè)課，并進行了生產(chǎn)實習的基礎上進行的又一個實踐性教學環(huán)節(jié)。這次設計使我們能綜合運用機械制造技術基礎中的基本理論，并結合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了另據(jù)機械制造工藝問題，設計了機床專用夾具這一典型的工藝設備，提高了結構設計能力，為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。由于能力所限，經(jīng)驗不足，設計中還有許多不足之處，希望各位老師多加指教。1 設計的目的機械制造工藝學課程設計，是在學完機械制造工藝學及夾具設計原理課程，經(jīng)過生產(chǎn)實習所獲得的感性知識后進行的一項教學環(huán)節(jié)；在老

3、師的指導下，要求在設計中能初步學會綜合運用以前學過的全部課程，并且獨立完成一項工程基本訓練。同時，也為以后搞好畢業(yè)設計打下了良好基礎。通過課程設計達到以下目的：1，能熟練地運用機械制造技術基礎的基本理論和夾具設計原理的知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制定工藝規(guī)程等問題方法，培養(yǎng)自我學習能力和解決問題能力。2，通過對零件某道工序的夾具設計，學會工藝裝備設計的一般方法。通過學生親手設計夾具的訓練，提高結構能力設計。3，課程設計過程也是理論聯(lián)系實際的過程，并學會使用手冊，查詢相關資料等，增強解決實際工程問題的獨立能力。二，零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定一，確定毛坯1，確定毛坯種類

4、：零件材料為KTH350-10,考慮到零件在加工過程中所受沖擊力不大，并且為中批量生產(chǎn)，所以，選擇金屬模機械砂型鑄造毛坯。查機械設計工藝制造設計簡明手冊表1.3-1。選用鑄件尺寸公差等級為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)程設計（一）選擇定位基準：1：粗基準選擇：以零件小頭的端面為主要粗基準，以零件的小頭外圓為輔助粗基準。2：精基準選擇：根據(jù)精基準的選擇原則“基準統(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，以零件的小頭外圓為輔助精基準。（2） 制定工藝路線考慮到零件的幾何形狀，尺寸精度以及位置精度等技術要求，以及加工時

5、的經(jīng)濟性，盡量使工序能夠集中起來。選擇零件的加工方法及工藝路線如下：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，采用立式銑床加專用夾具。工序2:鉆，擴，鉸，及精鉸孔，以右端面以及外圓為基準，采用立式鉆床以及專用夾具。工序3：粗銑，精銑左端面，以及粗銑，精銑兩叉頭左側，以右端面為定位基準，采用立式銑床及專用夾具。工序4：粗銑，精銑兩叉頭內側，以孔中心為定位基準，采用臥式銑床及專用夾具。工序5：粗銑，精銑槽，以孔表面為定位基面，采用臥式銑床及專用夾具。工序6：鉆，擴，鉸及精鉸孔，以孔表面為定位基面，采用立式鉆床及專用夾具。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，各個工序加工余量，精度等級工序加工表面加工內容加工余量（mm）精度等級（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1.21073.2250兩叉頭右側粗銑31212.21.6精銑1.61010.602孔鉆，擴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1.21070250兩叉頭左側粗銑3127.61.6精銑1.6866.304兩叉頭內側粗銑412362精銑294012.505槽粗銑21013.60.4精銑0.491412.506孔鉆，擴7,11080.7粗鉸及精鉸0.5,0

7、.2108.7250（4） 確定切屑用量及時間定額一：銑端面以及兩叉頭左側：加工條件：被加工材料KTH350-10 其最小抗拉強度為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:因為加工余量較小，一次走刀即可完成。 3,選用銑床：查機械制造技術基礎課程設計指南表5-71（P150）選用X51立式銑床，同時查得主軸轉速：100電動機功率：4.5kw。4，確定切屑速度和工作臺每分鐘進給量。查機械制造技術基礎課程設計指南表2-17中

8、公式計算查表74.8m/min5，工時定額的確定完成零件加工的一個工序的時間定額公式：其中-單件時間定額；-基本時間 ；-輔助時間；-布置工作時間；-休息及生理需要時間；-準備與終結時間；N-一批零件的數(shù)量。基本時間： 計算可得.輔助時間：=0.2=0.08min.布置工作時間：=0.05*0.48=0.024min.休息及生理需要時間=0.03*0.480.02min準備與終結時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。工時定額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，擴孔至13.8m

9、m，精鉸至14mm。1，選擇刀具：鉆孔時，高速鋼，鉆頭直徑12mm，擴孔時，高速鋼，鉆頭直徑13.8mm，鉸孔時，YG8，鉆頭直徑為14mm。進給量，切削速度 查機械制造技術基礎課程設計指導表2-13 算得擴孔時，高速鋼，鉆頭直徑13.8mm，2，選用鉆床：查機械制造技術基礎課程設計指導表5-64，選用立式鉆床Z525。主軸最大行程175mm，主軸轉速97r/min，主軸最大轉矩245.25N，功率2.8kw。3，時間定額的確定完成零件加工的一個工序的時間定額公式：其中-單件時間定額；-基本時間 ；-輔助時間；-布置工作時間；-休息及生理需要時間；-準備與終結時間；N-一批零件的數(shù)量。鉆孔的基

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

11、in準備與終結時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。工時定額6.28min加工孔所用的額定工時為：T=17.6min3 加工孔，加工條件：被加工材料KTH350-10 其最小抗拉強度為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，擴孔至8mm，精鉸至8.7mm。1，選擇刀具：鉆孔時，高速鋼，鉆頭直徑7mm，擴孔時，高速鋼，鉆頭直徑8mm，鉸孔時，YG8，鉆頭直徑為8.7mm。進給量，切削速度 查機械制造技術基礎課程設計指導表2-13 算得擴孔時，高速鋼，鉆頭直徑8mm，2，選用鉆床：查機械制造技術基礎課程設計指導表5-64，選用立式鉆床Z525。主軸最大行程175mm，

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

13、時間=0.03*3.2=0.96min準備與終結時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。工時定額4.1min鉸孔的基本時間：；計算可得：輔助時間：=0.2=0.92min.布置工作時間：=0.05*4.6=0.23min.休息及生理需要時間=0.03*4.60.14min準備與終結時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。工時定額5.9min加工孔所用的額定工時為：T=12.95min四，銑槽1，加工情況：銑槽寬：14mm，槽長度：19mm，槽深度16mm。被加工材料KTH350-10 其最小抗拉強度為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，選機床：查機械制造技術基礎課程設計指南表5-74，選用X62型臥式銑床。機床功率為7.5kw。每齒進給量為0.06-0.1mm/z。取f=0.08mm/z。確定切屑速度和工作臺每分鐘進給量。查機械制造技術基礎課程設計指南表2-17中公式計算 式中，計算得25.4m/min根據(jù)X62型臥式銑床工作臺進給表（5-75），選擇n=60r/min=1r/s，則實際的切削速度v=0.36m/s，工作臺每分鐘進給量為：根據(jù)X62型臥式銑床工作臺進給表（5-76），選擇。則實際的每齒進給量為5，工時定額的確定完成零件加工的一個工序的時間定額公式：其中-單件時間定額；-基本時間 ；-輔助時間；-布置工

15、作時間；-休息及生理需要時間；-準備與終結時間；N-一批零件的數(shù)量?；緯r間： 計算可得.輔助時間：=0.2=0.16min.布置工作時間：=0.05*0.8=0.04min.休息及生理需要時間=0.03*0.80.024min準備與終結時間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。工時定額T=1.02min=62s夾具設計 本夾具是在工序4用臥式銑床粗銑，精銑兩叉頭兩個側面。工件以已加工的孔軸及其端面定位，限制五個自由度，以叉桿幅板右側面限制一個自由度，實現(xiàn)完全定位。夾具用螺母夾緊工件，用自為夾緊機構完成輔助定位與夾緊，以承受切削時產(chǎn)生的切削力。 所設計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5進行定位，其限制了零件的兩個轉動自由度和兩個移動自由度。由孔的一個端面以一個墊塊限制了其一個移動自由度，由叉桿幅板右側面與夾緊裝置7,和8限制了其1個自由度，通過以上定位裝置來限制了其6個自由度，實現(xiàn)完全定位。（2） 夾緊機構 根據(jù)生產(chǎn)要求，通過手動夾緊就可以滿足要求，采用螺旋夾緊機構對工件進行夾緊。（3） 對刀裝置 采用圓形對刀塊（JB/T8031.3-1999)及平面塞尺(JB/T8032.1-1999)對刀。對刀塊4可以沿著導向槽移動或更換，自位夾緊機構可以在夾具體1上作左右調整，定位銷5可以作上下調節(jié)以適應不同形狀尺寸的零件的安裝，實現(xiàn)成組加工。（4） 使用方法 安裝工件時，先將壓板8轉開，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，即可進行加工。小 結為期兩周的夾具課程設計已經(jīng)結束，課程設計作為機械制造技術基礎、機床夾具設計課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。本次課程設計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，第二階段是專用夾具設計。第一階段我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設計的階段運