機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-撥叉的工藝規(guī)程及銑R35端面的銑床夾具設(shè)計(jì)

PAGE設(shè)計(jì)說明書題目：撥叉的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)學(xué)生：學(xué)號：專業(yè)：班級：指導(dǎo)老師：目錄TOC\o"1-3"\h\u序言 1第一章零件的工藝分析 21.1零件的作用 21.2零件的工藝分析 2第二章工藝路線的擬定 32.1毛坯的選擇 32.2定位基準(zhǔn)的選擇 32.1.1粗基準(zhǔn)選擇 42.1.2精基準(zhǔn)的選擇 52.3表面加工方法的選擇 62.4工藝路線的擬定 6第三章主要工序設(shè)計(jì) 93.1工序1設(shè)計(jì) 93.2工序2設(shè)計(jì) 93.3工序3設(shè)計(jì) 93.4工序4設(shè)計(jì) 103.5工序7設(shè)計(jì) 113.6工序8設(shè)計(jì) 133.7工序9設(shè)計(jì) 14第四章夾具設(shè)計(jì) 164.1任務(wù)與要求 164.2定位方案設(shè)計(jì) 164.2.1定位基準(zhǔn)的選擇 164.2.2定位元件的布置 184.2.3定位誤差分析與計(jì)算 184.3切削力及夾緊力計(jì)算 194.3.1夾緊力計(jì)算 194.3.2夾緊元件 224.4夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明 22總結(jié) 23致謝 25參考文獻(xiàn) 26第1頁共29頁序言全套圖紙加V信153893706或扣3346389411機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。撥叉的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請老師們批評指正。第一章零件的工藝分析1.1零件的作用撥叉的作用：定位和支撐的作用。1.2零件的工藝分析撥叉的工藝有2組加工面的分別為1：以Φ40的一端面和側(cè)面為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面包括，銑Φ40的另一端面，鉆擴(kuò)鉸Φ25的孔。2：以Φ36的一端面和Φ25的孔為基準(zhǔn)的加工面，這組加工面主要是其他的孔和端面。第二章工藝路線的擬定2.1毛坯的選擇撥叉零件的材料HT200，HT200的可鑄性好，因此可用鑄造的方法因?yàn)槭浅膳a(chǎn)，采用砂型鑄造的方法生產(chǎn)鑄件毛坯，既可以提高生產(chǎn)率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點(diǎn)。2.2定位基準(zhǔn)的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。2.1.1粗基準(zhǔn)選擇粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2）選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3）應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4）應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。（5）粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取上端面和側(cè)端面為定位基準(zhǔn)，利用V型塊為定位元件。2.1.2精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：1)為了保證零件各個(gè)加工面都能分配到足夠的加工余量，應(yīng)選加工余量最小的面為精基準(zhǔn)。2)為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應(yīng)選不加工面為粗基準(zhǔn)。當(dāng)零件上有幾個(gè)加工面，應(yīng)選與加工面的相對位置要求高的不加工面為精基準(zhǔn)。3)為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應(yīng)選重要表面為粗基準(zhǔn)。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達(dá)到加工精度要求，在粗加工時(shí)就應(yīng)使其加工余量盡量均勻。4)為了使定位穩(wěn)定、可靠，應(yīng)選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準(zhǔn)。作為粗基準(zhǔn)的面應(yīng)無鑄造飛邊和鑄造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時(shí)，還應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。5)精基準(zhǔn)應(yīng)盡量避免重復(fù)使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準(zhǔn)是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一精基準(zhǔn)，兩次裝夾中加工出的表面就會產(chǎn)生較大的相互位置誤差。以QUOTEΦ40的一端面和Φ25的孔為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。2.3表面加工方法的選擇序號工序加工位置加工方法1鑄造鑄造鑄造2時(shí)效時(shí)效處理時(shí)效處理3銑粗銑Φ40的端面粗銑4銑精銑Φ40的端面精銑5銑粗銑Φ40的另一端面粗銑6銑精銑Φ40的另一端面精銑7鉆鉆擴(kuò)鉸Φ25的孔鉆，擴(kuò)，鉸8銑粗銑R35的兩端面粗銑9銑精銑R35的兩端面精銑10銑銑Φ12的端面粗銑11鉆鉆M8的螺紋孔，攻絲鉆，攻12鉗去毛刺去毛刺13檢驗(yàn)檢驗(yàn)檢驗(yàn)14入庫入庫入庫2.4工藝路線的擬定制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。通過仔細(xì)考慮零件的技術(shù)要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一1鑄造鑄造2時(shí)效時(shí)效處理3銑粗銑Φ40的端面4銑精銑Φ40的端面5銑粗銑Φ40的另一端面6銑精銑Φ40的另一端面7鉆鉆擴(kuò)鉸Φ25的孔8銑粗銑R35的兩端面9銑精銑R35的兩端面10銑銑Φ12的端面11鉆鉆M8的螺紋孔，攻絲12鉗去毛刺13檢驗(yàn)檢驗(yàn)14入庫入庫方案二1鑄造鑄造2時(shí)效時(shí)效處理3鉆鉆擴(kuò)鉸Φ25的孔4銑粗銑Φ40的端面5銑精銑Φ40的端面6銑粗銑Φ40的另一端面7銑精銑Φ40的另一端面8銑粗銑R35的兩端面9銑精銑R35的兩端面10銑銑Φ12的端面11鉆鉆M8的螺紋孔，攻絲12鉗去毛刺13檢驗(yàn)檢驗(yàn)14入庫入庫工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二先鉆擴(kuò)鉸孔，再銑端面，違背了先面后孔的原則，后方案一先面后孔，先大孔后小孔，遵循了安排工藝的基本原則，更好地保證了工件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一。具體的工藝路線如下1鑄造鑄造2時(shí)效時(shí)效處理3銑粗銑Φ40的端面4銑精銑Φ40的端面5銑粗銑Φ40的另一端面6銑精銑Φ40的另一端面7鉆鉆擴(kuò)鉸Φ25的孔8銑粗銑R35的兩端面9銑精銑R35的兩端面10銑銑Φ12的端面11鉆鉆M8的螺紋孔，攻絲12鉗去毛刺13檢驗(yàn)檢驗(yàn)14入庫入庫第三章主要工序設(shè)計(jì)3.1工序1設(shè)計(jì)鑄造3.2工序2設(shè)計(jì)時(shí)效處理3.3工序3設(shè)計(jì)1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿蓻Q定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50當(dāng)＝750r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為3.4工序4設(shè)計(jì)1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完成決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?50當(dāng)＝750r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為.3.5工序7設(shè)計(jì)工步一鉆孔至φ24確定進(jìn)給量的確定：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ27孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量的確定應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據(jù)Z525立式鉆床說明書，取，因此實(shí)際切削速度計(jì)算為切削工時(shí)計(jì)算：，，，則機(jī)動工時(shí)為工步二：擴(kuò)孔利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取根據(jù)機(jī)床說明書，選取則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為工步3：鉸孔根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-25，，，得查參考文獻(xiàn)Ⅴ表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量的確定和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，，實(shí)際切削速度。切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為3.6工序8設(shè)計(jì)1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完成決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?100當(dāng)＝1100r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為.3.7工序9設(shè)計(jì)1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完成決定每次進(jìn)給量及切削速度根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?000當(dāng)＝1000r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，，，則機(jī)動工時(shí)為.第四章夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配工序的銑R35端面的銑床夾具。4.1任務(wù)與要求本夾具主要用于銑R35端面，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。4.2定位方案設(shè)計(jì)4.2.1定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)是用來確定生產(chǎn)對象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。根據(jù)基準(zhǔn)的不同功能，基準(zhǔn)分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)兩大類。1.設(shè)計(jì)基準(zhǔn)在零件圖樣上所采用的基準(zhǔn)，稱為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。2.工藝基準(zhǔn)零件在工藝過程中所采用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同，又分為裝配基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)。（1）裝配基準(zhǔn)裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準(zhǔn)，稱為裝配基準(zhǔn)。（2）測量基準(zhǔn)測量時(shí)用以檢驗(yàn)已加工表面尺寸幾位置的基準(zhǔn)，稱為測量基準(zhǔn)。（3）工序基準(zhǔn)在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準(zhǔn)，稱為工序基準(zhǔn)。（4）定位基準(zhǔn)工件定位時(shí)所采用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。本道工序銑R35端面，精度不高，因此我們采用已加工好的Φ25孔定位，因?yàn)榭讖阶陨磔^小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，開口墊圈的壓緊力即可以滿足要求。4.2.2定位元件的布置此夾具采用心軸和定位擋銷為定位元件，心軸限制5個(gè)自由度，分別為X，Y，Z方向的自由度，Y，Z旋轉(zhuǎn)的自由度，支撐釘限制一個(gè)自由度，即為X旋轉(zhuǎn)的自由度，精基準(zhǔn)定位合理。如上圖序號3,7。4.2.3定位誤差分析與計(jì)算用調(diào)整法加工一批工件時(shí)，工件在定位過程中，由于工件的定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合，以及工件的定位基準(zhǔn)面與夾具定位元件的定位表面存在制造誤差，都會引起工件的工序基準(zhǔn)偏離理想位置，而使工序尺寸產(chǎn)生加工誤差，稱為定位誤差，常用表示。其數(shù)值大小為工件的工序基準(zhǔn)沿工序尺寸方向上發(fā)生的最大偏移量。它由定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合誤差和定位副制造不準(zhǔn)確引起工序基準(zhǔn)的位移誤差兩部分組成，其大小是兩項(xiàng)誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)之和，即當(dāng)工序基準(zhǔn)位置與多個(gè)定位基準(zhǔn)有關(guān)時(shí)，以上兩個(gè)誤差方向和工序尺寸方向便可能不一致，定位誤差的計(jì)算則比較復(fù)雜，需要具體情況具體分析。一般按最不利的情況找出定位時(shí)一批工件中工序基準(zhǔn)的兩個(gè)極端位置，然后把工序基準(zhǔn)的最大變動量折算到工序尺寸方向上，即可得到定位誤差。使用夾具安裝工件時(shí)，應(yīng)盡量減少定位誤差，在保證該工序加工要求的前提下，留給其他工藝系統(tǒng)誤差的比例大一些，以便能較好地控制加工誤差。根據(jù)加工誤差計(jì)算不等式，定位誤差應(yīng)不超過零件公差的1/5-1/3。定位心軸垂直放置：=0.019+0.007+0.002=0.028式中——定位副間的最小配合間隙（mm）；——工件圓孔直徑公差（mm）；——心軸外圓直徑公差（mm）。4.3切削力及夾緊力計(jì)算4.3.1夾緊力計(jì)算（1）刀具：采用端銑刀φ31mmz=24機(jī)床：x51立式銑床由[3]所列公式得查表9.4—8得其中：修正系數(shù)z=24代入上式，可得F=889.4N因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=其中：為基本安全系數(shù)1.5為加工性質(zhì)系數(shù)1.1為刀具鈍化系數(shù)1.1為斷續(xù)切削系數(shù)1.1所以（2）夾緊力的計(jì)算選用夾緊螺釘夾緊機(jī)由其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+GG為工件自重夾緊螺釘：公稱直徑d=12mm，材料45鋼性能級數(shù)為6.8級螺釘疲勞極限：極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為[s]=3.5~4取[s]=4得滿足要求經(jīng)校核：滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。4.3.2夾緊元件如上圖2，6使用開口墊圈和螺母，配合心軸夾緊工件。4.4夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明使用心軸和支撐釘定位，開口墊圈和螺母的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時(shí)我們采用圓形對刀塊，保證導(dǎo)向的精度，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)?？偨Y(jié)這次設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中最重要的一門科目，它要求我們把大學(xué)里學(xué)到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機(jī)床概論、公差與配合、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝學(xué)等專業(yè)知識有機(jī)的結(jié)合起來。同時(shí)也培養(yǎng)了自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計(jì)中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，來完成本次設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鑄煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學(xué)完大學(xué)所學(xué)的所有專業(yè)課及生產(chǎn)實(shí)習(xí)的一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合訓(xùn)練。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我以前所掌握的關(guān)于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計(jì)算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等；也培養(yǎng)了自己綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)與工藝等方面的知識；以及自己獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進(jìn)一步的鑄煉與提高；再次體會到理論與實(shí)踐相結(jié)合時(shí)，理論與實(shí)踐也存在差異?；仡櫰鸫舜卧O(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實(shí)踐，在整整一學(xué)期的日子里，可以說學(xué)到了很多很多的的東西，同時(shí)鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與