機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書

機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計設(shè)計計算說明書設(shè)計題目：車床撥叉夾具設(shè)計姓名：趙波學(xué)號：班級：級班指導(dǎo)教師：鞠萍華重慶大學(xué)機械工程學(xué)院二〇一六年一月零件的工藝分析和生產(chǎn)類型的確定、零件的用途車床的撥叉位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ孔與操縱機構(gòu)相連，而下方的φ半圓孔則與其所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪來實現(xiàn)變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。、零件的技術(shù)要求該零件兩個面都沒有尺寸精度的要求，也無粗糙度的要求?！榈目椎拇植诙戎狄螅枰庸?。因是大批量生產(chǎn)，所以需用鉆、擴、粗鉸和精鉸以保證其加工精度。下面的￠孔內(nèi)表面有的粗糙度的要求，所以采用先粗鏜再精鏜來滿足其精度要求，同時保證￠的孔和叉口的垂直度。同時該零件上還需加工×的槽，其粗糙度值為，所以必須先粗銑再精銑，且同時要滿足該槽與￠的孔的垂直度。以φ為中心的加工表面，這一組加工表面包括：φ的孔，槽端面與孔有位置要求，孔壁上有一個一定角度的斜加工面，操縱槽的三個表面，其中側(cè)面與Φ孔的中心線有垂直度要求為0.08mm。以φ為中心的加工表面，這一組加工表面包括：φ的孔，以及其上下兩個端面。這兩組表面有一定的位置度要求,即φ的孔上下兩個端面與φ的孔有垂直度要求為。由上面分析可知，加工時應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。、確定撥叉的生產(chǎn)類型已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為件年，撥叉屬于輕型零件，查《機械制造工藝及設(shè)備設(shè)計指導(dǎo)手冊》，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。二、確定毛坯根據(jù)《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》（機械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編）零件材料為，采用鑄造。根據(jù)《機械加工工藝手冊》（機械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編），得知大批量生產(chǎn)的鑄造方法有兩種金屬模機械砂型鑄造和壓鑄，由于壓鑄的設(shè)備太昂貴，根據(jù)手冊數(shù)據(jù)采用鑄造精度較高的金屬型鑄造。三、工藝規(guī)程設(shè)計

、基面的選擇

基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。、基準(zhǔn)的選擇對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。因本零件毛坯是金屬模鑄造成型，鑄件精度較高，所以選擇Φ孔及其外圓面作為粗基準(zhǔn)加工底面。再加一個鉤形壓板和一個形塊限制自由度，達(dá)到完全定位。選擇精基準(zhǔn)時主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計算。

、制定工藝路線

制定工藝路線得出發(fā)點,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,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。

、工藝路線方案工序Ⅰ：以φ孔和Φ外圓面為定位基準(zhǔn)，選用銑床和專用夾具先粗銑再精銑底面，保證表面粗糙度為。工序Ⅱ：鉆、擴、粗鉸、精鉸Φ孔，以Φ外圓和底面為基準(zhǔn)，選用立式鉆床和專用夾具。工序Ⅲ：銑φ的上端面。利用Φ的孔定位，以底面和φ下端面作為基準(zhǔn)，選用立式銑床和專用夾具。工序Ⅳ：粗、精鏜的的內(nèi)圓面。利用Φ的孔定位，以底面和φ上端面作為基準(zhǔn)，選用坐標(biāo)鏜床和專用夾具。工序Ⅴ：銑φ的下端面。利用Φ的孔定位，以底面和φ上端面作為基準(zhǔn)，選用立式銑床和專用夾具。工序Ⅵ：切斷φ，用寬為的高速鋼鋸片銑刀，選用立式銑床和專用夾具。工序Ⅶ：粗銑、精銑×的槽，以Φ的孔及Φ外圓面定位，選用立式銑床、高速鋼三面刃銑刀和專用夾具，。工序Ⅷ：粗銑×的面。以Φ的孔和Φ的內(nèi)圓面定位，選用立式銑床和專用夾具。工序:去毛刺及檢驗、各加工表面的機械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定）底面的加工余量底面的單邊總加工余量為查文獻(xiàn)[]表平面精加工余量得精加工余量故粗加工余量為3.1mm。）鉆φ的孔加工余量及公差由于孔徑為，因此毛坯鑄成實心。該孔的精度要求在—之間，參照《工藝手冊》表表確定工序尺寸及余量，查《工藝手冊》表，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級分為級，選用級。為。公差值，鉆孔φ23mm擴孔φ粗鉸孔φ精鉸孔φ由于本設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計算最大、最小加工余量時，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。由此可知：毛坯名義尺寸：（）鉆孔時的最大尺寸：（）鉆孔時的最小尺寸：（）擴孔時的最大尺寸：（）擴孔時的最小尺寸：（）粗鉸孔時的最大尺寸：（）粗鉸孔時的最小尺寸：（）精鉸孔時的最大尺寸：（）精鉸孔時的最小尺寸：（））銑φ上端面兩φ圓柱端面加工余量及公差為自由尺寸公差,表面粗糙度值要求為,要求粗銑,精銑。φ精銑的加工余量(單邊)粗銑加工余量(單邊)）粗、精鏜φ毛坯為鑄孔,內(nèi)孔精度要求表面粗糙度為,參照《工藝手冊》表確定工序尺寸及余量為:粗鏜φ，精鏜φ，）銑φ下端面兩φ圓柱端面加工余量及公差為自由尺寸公差,表面粗糙度值要求為,要求粗銑,精銑。φ精銑的加工余量(單邊)粗銑加工余量(單邊)）切斷φ，后粗銑斷面選用寬度為的高速鋼鋸片銑刀從φ孔處切斷并粗銑斷面，切削余量）銑×的槽此面的粗糙度要求為，所以先粗銑再精銑。參照《工藝手冊》表表確定工序尺寸及余量為：查《工藝手冊》表，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級分為級，選用級。為。公差值1.6mm。粗銑×的槽精銑×的槽）粗銑×面因為該面的粗糙度為，所以粗銑一次即可。參照《工藝手冊》表表確定工序尺寸及余量為：查《工藝手冊》表，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級分為級，選用級。為。公差值1.3mm粗銑×的上端面三、確立切削用量及基本工時工序Ⅰ：粗銑所在×的底面此面的粗糙度要求為，所以分粗精加工即可。參照《工藝手冊》表表確定工序尺寸及余量為：查《工藝手冊》表，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級，查得鑄件尺寸公等級分為級，選用級。為。公差值1.6mm，其偏差±粗銑×所在表面工序Ⅱ：鉆、擴、粗鉸、精鉸Φ孔）加工條件工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆Φ的孔，其表面粗糙度值為μ；先鉆Φ的孔在擴Φ的孔，再粗鉸Φ孔，再精鉸Φ孔。機床：5125A立式鉆床。刀具：Φ麻花鉆，Φ的擴刀，鉸刀。）計算切削用量鉆Φ的孔。、進(jìn)給量查《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》表鉆孔進(jìn)給量為，由于零件在加工23mm孔時屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)，則()×0.35mm，查表得出，現(xiàn)取0.25mm。此工序采用Φ的麻花鉆。所以進(jìn)給量0.25mm、鉆削速度切削速度：根據(jù)手冊表及表，查得切削速度18m。根據(jù)手冊,故切削速度為、切削工時23mm，13.2mm.查《工藝手冊》表，切削工時計算公式：、擴孔的進(jìn)給量查《切削用量手冊》表規(guī)定,查得擴孔鉆擴Φ的孔時的進(jìn)給量,并根據(jù)機床規(guī)格選取、切削速度擴孔鉆擴孔的切削速度,根據(jù)《工藝手冊》表確定為鉆其中鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸的實心孔時的切削速度.故×8.668按機床選取.、切削工時切削工時時切入1.8mm,切出1.5mm、粗鉸孔時的進(jìn)給量根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時的,故3f鉆×鉆×7.22、切削速度按機床選取,所以實際切削速度、切削工時切削工時,切入0.14mm,切出1.5mm.、精鉸孔時的進(jìn)給量根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時的,故3f鉆×鉆×7.22、切削速度按機床選取,所以實際切削速度、切削工時切削工時,切入0.06mm,切出0mm.工序Ⅲ：粗、精銑φ上端面.選擇工具《切削手冊》１>根據(jù)表.２選擇硬質(zhì)合金刀具根據(jù)表銑前深度≤銑削寬度≥端銑刀直徑22mm由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)>銑刀幾何形狀查表《機械加工工藝師手冊》，。由于,°α°0’°,β°(°)′°(°)°ζ(選擇切削用量>決定銑削寬度(由于加工余量不大,鑄體為金屬型,鑄造表面粗糙度要求為所以可以在一次走刀內(nèi)切完)9mm>決定每齒進(jìn)給量當(dāng)使用銑床功率為查表時0.24mm要達(dá)到表面粗糙度為，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為1.0mm。，根據(jù),所以取0.15mm。>選擇銑刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命根據(jù)表銑刀刀齒刀面最大磨損量為粗加工時由于銑刀直徑22mm故刀具壽命(查表)>根據(jù)(表)當(dāng)22mm（）781mm各修正系數(shù)為:故××41.28m××××554根據(jù)立式升降臺銑說明書(《設(shè)計手冊》)選擇500因此實際切削速度和每齒進(jìn)給量為π××49(×)×0.11>根據(jù)機床功率:根據(jù)表當(dāng)≤9mm≤500mm近似根據(jù)型立銑說明機床主軸允許功率為×故<因此所選擇的切削用量可以采用即500mm49m>計算基本工時式中128.74mm根據(jù)表,對稱安裝銑刀,入切量及超切量Δ則工時為()*工序Ⅳ：鏜φ的內(nèi)圓面>選擇刀具:查表《機械加工工藝手冊》表選擇莫式錐柄刀桿直徑高速鋼刀頭>選擇切削用量有《工藝手冊》表得粗鏜φ，精鏜φ粗鏜孔至φ單邊余量一次鏜去全部余量（）進(jìn)給量（）根據(jù)機械加工工藝手冊確定坐標(biāo)鏜床的切削速度為（）Π××查表立式鏜床主軸轉(zhuǎn)速切削工時()×③半精鏜孔φ１>切削用量（）單邊余量0.1mm一次公差去全部余量＝0.2mm進(jìn)給量0.2mm（）根據(jù)有關(guān)手冊,確定立式鏜床切割進(jìn)度()查表立式鏜床（主電動機，總?cè)萘浚┲鬏S轉(zhuǎn)速切削工時()×工序Ⅴ：粗、精銑φ下端面.選擇工具《切削手冊》１>根據(jù)表.２選擇硬質(zhì)合金刀具根據(jù)表銑前深度≤銑削寬度≥端銑刀直徑22mm由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)>銑刀幾何形狀查表《機械加工工藝師手冊》，。由于,°α°0’°,β°(°)′°(°)°ζ(選擇切削用量)決定銑削寬度(由于加工余量不大,鑄體為金屬型,鑄造表面粗糙度要求為所以可以在一次走刀內(nèi)切完)9mm)決定每齒進(jìn)給量當(dāng)使用銑床功率為查表時0.24mm要達(dá)到表面粗糙度為，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為1.0mm。，根據(jù),所以取0.15mm)選擇銑刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命根據(jù)表銑刀刀齒刀面最大磨損量為粗加工時由于銑刀直徑22mm故刀具壽命(查表)>根據(jù)(表)當(dāng)22mm（）781mm各修正系數(shù)為:故××41.28m××××554根據(jù)立式升降臺銑說明書(《設(shè)計手冊》)選擇500因此實際切削速度和每齒進(jìn)給量為π××49(×)×0.11>根據(jù)機床功率:根據(jù)表當(dāng)≤9mm≤500mm近似根據(jù)型立銑說明機床主軸允許功率為×故<因此所選擇的切削用量可以采用即500mm49m>計算基本工時式中128.74mm根據(jù)表,對稱安裝銑刀,入切量及超切量Δ則工時為()*工序：切斷φ、進(jìn)給量采用切斷刀，齒數(shù)，每齒進(jìn)給量0.15mm（《機械制造工藝與機床夾具課程設(shè)計指導(dǎo)》（吳拓、方瓊珊主編）。故進(jìn)給量、銑削速度：（）（表）由《數(shù)控加工工藝》（田春霞主編）中第五章表得切削速度為18m根據(jù)實際情況查表得15、切削工時切出2mm，切出2mm,行程量75mm。查《工藝手冊》表，切削工時計算公式：工序Ⅶ銑×的槽\*①進(jìn)給量的槽可用高速鋼三面刃銑刀加工，銑刀規(guī)格為φ，齒數(shù)為。由《機械加工工藝師手冊》表，取每齒進(jìn)給量為0.15mm,2mm，故總的進(jìn)給量為×。②切削速度由《工藝手冊》表,取主軸轉(zhuǎn)速為。則相應(yīng)的切削速度為：③切削工時切入2mm，切出2mm行程量40mm。查《工藝手冊》表，切削工時計算公式：工序Ⅷ：粗銑平面（）整個加工余量為,粗銑加工余量，行程數(shù)為()確定進(jìn)給量選用硬質(zhì)合金端銑刀，材料為，由文獻(xiàn)[]表—銑刀直徑選擇得銑刀直徑應(yīng)小于80mm，取直徑為40mm。齒數(shù)為?？蛇x用立式升降臺銑床功率為，由文獻(xiàn)[]表硬質(zhì)合金面銑刀、圓柱銑刀和圓盤銑刀加工平面和凸臺時的進(jìn)給量得每齒進(jìn)給量()確定切削速度由文獻(xiàn)[]表銑削時切削速度的計算公式及表銑刀直徑選擇和表立式銑床主軸轉(zhuǎn)速得:式中；.；；；；；。取立式銑床主軸轉(zhuǎn)速，則切削速度()切削工時由文獻(xiàn)[]表立式銑床工作臺進(jìn)給量取126mm，；同理四、夾具設(shè)計夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。、提出問題（）怎樣限制零件的自由度；形塊限制個自由度，定位塊限制個自由度，限位銷限制個自由度。（）怎樣夾緊；設(shè)計夾具由螺旋夾緊配合形塊夾緊工件，定位塊起支撐工件的作用。（）設(shè)計的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和擴刀、鉸刀，排削通過鉆模板與工件之間的間隙排削。（）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。、設(shè)計思想設(shè)計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計的夾具完全符合要求。本夾具主要用來對φ孔進(jìn)行加工，這個孔尺寸精度要求為，表面粗糙度，鉆、擴、粗鉸、精鉸以可滿足其精度。所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。、夾具設(shè)計）定位分析（）定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)《夾具手冊》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工φ孔時，采用φ的外圓面和其的下端面作為定位基準(zhǔn)。（）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為形塊與定位塊，因為該定位元件的定位基準(zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合△，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會發(fā)生相對位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差?！鳓摹?.025mm）切削力及夾緊力的計算刀具：Φ的麻花鉆，Φ的擴孔鉆，鉸刀。①鉆孔