機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計撥叉1零件加工工藝及鉆φ15孔夾具設(shè)計【全套圖紙】

1、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書 題目： 撥叉-1零件機(jī)械加工工藝規(guī)程鉆15孔夾具設(shè)計系 名 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 號 6011201152 姓 名 指導(dǎo)教師 2014年9月9日設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：撥叉-1零件批量生產(chǎn)機(jī)械加工工藝過程設(shè)計及 鉆15h8孔 夾具設(shè)計設(shè)計內(nèi)容與要求：1. 制定 撥叉 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程，編制機(jī)械加工工藝過程卡片，選擇所用機(jī)床、夾具、刀具、量具、輔具；2. 對所制定的工藝進(jìn)行必要的分析論證和計算；3. 確定毛坯制造方法及主要表面的總余量；4. 確定主要工序的工序尺寸、公差和技術(shù)要求；5. 對兩道主要工序進(jìn)行工序設(shè)計，編制機(jī)械加工工序卡片，畫

2、出的工序簡圖，選擇切削用量；6設(shè)計鉆床夾具，繪制夾具裝配圖，進(jìn)行必要的計算（如夾具元件結(jié)構(gòu)尺寸計算，切削力、夾緊力、定位誤差、導(dǎo)向誤差計算等）；7對 孫艦航 同學(xué)的設(shè)計進(jìn)行校對；8編寫設(shè)計說明書。車間設(shè)備（與設(shè)計有關(guān)的設(shè)備）：立式銑床x51k，x52k；臥式銑床x61w，x62w；立式鉆床z525；立式鉆床z515；臺式鉆床z4115；外圓磨床mg1416，mg1432；內(nèi)圓磨床mg2110，mg2120；平面磨床m7120；插床b5025；拉床l6106設(shè)計小組：組長：成員： 指導(dǎo)教師簽字年月日成績：工作態(tài)度（滿分20）設(shè)計質(zhì)量（滿分60）答辯（滿分10）校對質(zhì)量（滿分10）總評摘 要機(jī)械制

3、造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是以切削理論為基礎(chǔ)、制造工藝為主線、兼顧工藝裝備知識的機(jī)械制造技術(shù)基本設(shè)計能力培養(yǎng)的實踐課程；是綜合運用機(jī)械制造技術(shù)的基本知識、基本理論和基本技能，分析和解決實際工程問題的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)；是對學(xué)生運用所掌握的“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”知識及相關(guān)知識的一次全面應(yīng)用訓(xùn)練。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計，是以機(jī)械制造工藝及工藝裝備為內(nèi)容進(jìn)行的設(shè)計。即以給定的一個中等復(fù)雜程度的中小型機(jī)械零件為對象，在確定其毛坯制造工藝的基礎(chǔ)上，編制其機(jī)械加工工藝規(guī)程，并對其中某一工序進(jìn)行機(jī)床專用夾具設(shè)計。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是為未來從事機(jī)械制造技術(shù)工作的一次基本應(yīng)用能力的全面訓(xùn)練。通過課程設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生制定

4、零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力，以及設(shè)計機(jī)床夾具的能力。在設(shè)計過程中，要求學(xué)生應(yīng)做到：1能熟練運用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實踐中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個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，保證零件的加工質(zhì)量。2提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。學(xué)生通過夾具設(shè)計的訓(xùn)練，應(yīng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。3學(xué)會使用手冊、圖表及數(shù)據(jù)庫資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運用。關(guān)鍵詞：撥叉；綜合運用；分析和解決;熟練運用;提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力;夾緊機(jī)構(gòu)目 錄第一章 零件分析及工藝規(guī)劃11

5、.1 零件圖11.2 零件的結(jié)構(gòu)特點21.3 零件毛坯與生產(chǎn)綱領(lǐng)21.4 零件各加工表面及技術(shù)要求21.5 定位基準(zhǔn)的選擇21.6 擬定機(jī)械加工工藝路線31.7 機(jī)械加工工藝過程卡3第二章 工序設(shè)計42.1 毛坯的確定及尺寸公差42.2 撥叉總余量的確定42.3 機(jī)床及刀具的選擇42.4 工序參數(shù)的計算42.4.1 鉆15h8孔工步參數(shù)確定42.4.2 粗鉸15h8孔工步參數(shù)確定52.4.3 精鉸15h8孔工步參數(shù)確定52.4.4 時間定額5第三章 夾具設(shè)計73.1 問題的提出73.2 定位基準(zhǔn)的選擇73.3 切削力及夾緊力計算73.4 定位誤差分析83.5夾具設(shè)計及操作簡要說明83.6 設(shè)計

6、專用夾具零件裝配圖8第四章 自我總結(jié)10參考文獻(xiàn)11附錄錯誤！未定義書簽。工藝過程卡錯誤！未定義書簽。工序卡1錯誤！未定義書簽。工序卡2錯誤！未定義書簽。第一章 零件分析及工藝規(guī)劃1.1 零件圖圖1.1 零件圖 圖1-2 三維圖1.2 零件的結(jié)構(gòu)特點全套圖紙，加153893706該零件是以15h8孔套在軸上，并用銷釘經(jīng)h12孔與軸定位的，撥叉腳卡在雙聯(lián)齒輪的槽中，變速操縱機(jī)構(gòu)通過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉與軸一起在變速箱中滑動，撥叉腳撥動雙聯(lián)齒輪在花鍵軸上滑移，就可實現(xiàn)變速箱的變速功能，從而實現(xiàn)拖拉機(jī)的變速。撥叉的主要工作表面為操縱箱及撥叉兩端面。主要配合面為15h8孔、5h12孔和撥叉腳內(nèi)側(cè)而

7、50h12。該零件屬特殊形狀零件，但復(fù)雜程度一般。由于撥叉在工作時有一定的強(qiáng)度、剛度和韌度。外形不規(guī)則，剛性較差易變形1.3 零件毛坯與生產(chǎn)綱領(lǐng)零件材料為qt400-18，大批生產(chǎn)，撥叉的輪廓尺寸不大，且有較多不需要切削加工的表面，所以毛坯選用金屬模砂型機(jī)器制造型鑄造成形。查表的總體毛坯余量為單邊1.4mm。1.4 零件各加工表面及技術(shù)要求序號加工表面基本尺寸（mm）公差等級（mm）尺寸公差（mm）位置公差（mm）表面粗糙度（）加工方法1撥叉頭左右端面36未注公差6.3粗銑215h8孔15it8+0.02701.6鉆粗鉸精鉸3撥叉腳兩端面7it11-0.15-0.250.13.2粗銑半精銑4撥

8、叉腳內(nèi)側(cè)面50it12+0.2503.2粗銑半精銑5操縱槽13it12+0.203.2粗銑半精銑66h12孔6it12+0.1200.26.3鉆擴(kuò)表1-1 零件各加工表面及技術(shù)要求1.5 定位基準(zhǔn)的選擇根據(jù)“基準(zhǔn)重合”和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則,以撥叉頭的外圓及端面為粗基準(zhǔn)，以15h8孔及其端面為精基準(zhǔn)。1.6 擬定機(jī)械加工工藝路線根據(jù)各加工表面的加工精度和表面粗糙度，參考機(jī)械加工工藝手冊，得到各表面的加工方案，根據(jù)加工順序的安排原則，制定如下加工方案：表1-2 擬定機(jī)械加工工藝路線工序號內(nèi)容設(shè)備工序號內(nèi)容設(shè)備10粗銑撥叉頭右端面銑床60粗銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面銑床20粗銑撥叉頭左端面銑床70半精銑銑撥叉腳

9、內(nèi)側(cè)面銑床30鉆，粗鉸，精鉸15h8孔鉆床80粗銑操縱槽銑床40粗銑撥叉腳左右端面銑床90半精銑操縱槽銑床50半精銑銑撥叉腳左右端面銑床100鉆，擴(kuò)6h12孔鉆床1.7 機(jī)械加工工藝過程卡見附錄第二章 工序設(shè)計2.1 毛坯的確定及尺寸公差毛坯材料qt40018，為球墨鑄鐵，零件批量生產(chǎn)。查表毛坯鑄件公差等級812級，選擇8級，對應(yīng)尺寸公差1mm。2.2 撥叉總余量的確定因為撥叉1最大尺寸位于63mm100mm范圍內(nèi)，且球墨鑄鐵機(jī)器造型加工余量等級為eg，選擇g。查表得總加工余量為1.4mm。2.3 機(jī)床及刀具的選擇根據(jù)毛坯最大尺寸（70x90）且本身工序所需經(jīng)濟(jì)精度等級it12，床鉆z525，

10、功率2.8kw，根據(jù)所鉆孔，鉆頭選用高速鋼麻花鉆。2.4 工序參數(shù)的計算2.4.1 鉆15h8孔工步參數(shù)確定刀具選擇高速鋼麻花鉆；量具選擇內(nèi)徑千分尺；進(jìn)給量： 初切削速度： 背吃到量： 轉(zhuǎn)速：查資料選取轉(zhuǎn)速 2.4.2 粗鉸15h8孔工步參數(shù)確定刀具選擇高速鋼麻花鉆；量具選擇內(nèi)徑千分尺；進(jìn)給量： 初切削速度： 背吃到量： 轉(zhuǎn)速：查資料選取轉(zhuǎn)速 2.4.3 精鉸15h8孔工步參數(shù)確定刀具選擇高速鋼麻花鉆；量具選擇內(nèi)徑千分尺；進(jìn)給量： 初切削速度： 背吃到量： 轉(zhuǎn)速：查資料選取轉(zhuǎn)速 2.4.4 時間定額 根據(jù) t=tj+tf+tb+tx, tj=l+l1+l2f, l1=0.5(d-d2-ae2)

11、查表得l=20mm，l2取3mm，ae=7mm，d=40mm。又根據(jù)公式f=fzn算得f=470.4mm/min。所以最后算得tj=3s。因為tf選取等于0.2倍的tj,故tf=0.6s。且tb和tx都取0.04(tb+tx),求得tx+tb=0.15s。綜上所得 t1=3.75s。第三章 夾具設(shè)計3.1 問題的提出 本夾具主要用于鉆15孔，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。因此我們以15孔外圓和頂面，側(cè)面為定位基準(zhǔn)。3.2 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選

12、擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動效率，降低勞動強(qiáng)度，提高加工精度。15的孔已加工好，為了使定位誤差減小，選擇15孔外圓和頂面，側(cè)面作為定位基準(zhǔn)，來設(shè)計本道工序的夾具，以v型塊，手柄，擋銷作為定位元件。為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的手柄作為夾緊機(jī)構(gòu)。3.3 切削力及夾緊力計算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由切削手冊得：鉆削

13、力 式（3-1）鉆削力矩 式（3-2）式中：d=15mm 代入公式（3-1）和（3-2）得本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。3.4 定位誤差分析（1） 定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為固定v型塊和擋銷銷及其手柄，孔與銷間隙配合。（2） 工件的工序基準(zhǔn)為孔外圓，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在銑床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多

14、一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： td=dmax-dmin 本工序采用一固定v型塊，一擋銷定位，用手柄夾緊，即可滿足定位要求。3.5夾具設(shè)計及操作簡要說明如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鉆床夾具選擇了手柄夾緊方式。本工序為銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用手柄夾緊機(jī)構(gòu)。3.6 設(shè)計專用夾具零件裝配圖圖3-1 二維正視裝配圖圖3-2 二

15、維俯視裝配圖第四章 自我總結(jié)本次設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進(jìn)行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和autocad等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計打下了好的基礎(chǔ)。本次設(shè)計使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計的機(jī)會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步

16、。課程設(shè)計是本科畢業(yè)前的非常難得的理論與實踐相結(jié)合的機(jī)會，通過本次設(shè)計，對撥叉的加工工藝及其夾具設(shè)計分析，對工藝和夾具、刀具設(shè)計有了進(jìn)一步認(rèn)識，從書上的理論知識轉(zhuǎn)換到實際運用，是一個漫長而艱苦的過程，在設(shè)計過程中遇到了很多自己不能獨立解決的問題，在老師的指導(dǎo)下，問題得以一一解決。三周的設(shè)計讓我們學(xué)到了很多東西，這次設(shè)計可以說是三年的課程學(xué)習(xí)所掌握的所有機(jī)械工程學(xué)科的基礎(chǔ)知識的融會貫通。零件的工藝分析是整個設(shè)計的前提，一個好的工藝過程應(yīng)考慮加工工藝裝備等，如工序的合理性、工人的勞動強(qiáng)度等。設(shè)計夾具時綜合分析夾具發(fā)展現(xiàn)狀，即高精、高效、經(jīng)濟(jì)。在這次設(shè)計中，我學(xué)會了如何設(shè)計、如何計算，如何合作。這次

17、的課程設(shè)計可以說是綜合了我們的所有智慧，同時還得到了指導(dǎo)老師的大力支持和幫助。雖然在設(shè)計中由于自身的水平所限，設(shè)計中難免有錯誤和不妥之處，但是，最重要的是我們得到了鍛煉，為畢業(yè)設(shè)計積累了不少經(jīng)驗，這也是最大的收獲。在此，謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。參考文獻(xiàn)1鄒青.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程m.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004.2張世昌，李旦，高航.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)m.北京：高等教育出版社.2007. 3劉長青.機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)m.武漢：華中科技大學(xué)出版社.2007. 4崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南m.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2006.5王啟平.機(jī)床夾具設(shè)計m.哈爾濱

18、：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2005.6徐海枝.機(jī)械加工工藝編制m.北京：北京理工大學(xué)出版社.2009.7李洪.機(jī)械加工藝手冊m.北京：北京出版社.1990.天津大學(xué)仁愛學(xué)院機(jī)械加工工藝過程卡產(chǎn)品名稱零件名稱材 料毛 坯機(jī)械工程系撥叉qt40018鑄造工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容 及 要 求機(jī) 床夾 具刀 具量 具備 注1粗銑撥叉頭右端面粗銑撥叉頭右端面，保證尺寸36mm,ra6.3立式銑床x51專用夾具端銑刀游標(biāo)卡尺2粗銑撥叉頭左端面粗銑撥叉頭左端面，保證尺寸36mm,ra6.3立式銑床x51專用夾具端銑刀游標(biāo)卡尺3鉆，粗鉸，精鉸15h8孔1）鉆15h8孔，保證尺寸14mm；2）粗鉸15h8孔,

19、保證尺寸14.95mm；3）精鉸15h8孔至15mm15.027mm,ra1.6臺鉆z525專用夾具1） 直柄麻花鉆頭2） 機(jī)用鉸刀內(nèi)徑千分尺4粗銑撥叉腳左右端面粗銑撥叉腳左右端面,保證兩端面厚度7.5mm,ra6.3臥式雙面銑床x61專用夾具套式面銑刀游標(biāo)卡尺5半精銑撥叉腳左右端面半精銑撥叉腳左右端面保證兩端面厚度6.75mm6.85mm,ra3.2，臥式雙面銑床x61專用夾具套式面銑刀游標(biāo)卡尺6粗銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面粗銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面,保證兩撥叉腳間距49.3mm, ra6.3臥式雙面銑床x61專用夾具高速鋼整體面銑刀游標(biāo)卡尺7半精銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面半精銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面,保證兩撥叉腳間距50mm50.25mm, ra3.2臥式雙面銑床x61專用夾具高速鋼整體面銑刀游標(biāo)卡尺8粗銑操縱槽粗銑操縱槽,保證槽寬11.5mm, ra6.3立式銑床x5012專用夾具高速鋼立銑刀卡規(guī)，深度游標(biāo)尺9半精銑操縱槽半精銑操縱槽, 保證槽寬13mm13.2mm, ra3.2立式銑床x5012專用夾具高速鋼立銑刀卡規(guī)，深度游標(biāo)尺10鉆，擴(kuò)6h12孔1）鉆6h12孔，保證內(nèi)徑5.5mm；2）擴(kuò)6h12孔，保證內(nèi)徑6mm6.12mm, ra6.3臺鉆z525專用夾具1）鉆頭2）擴(kuò)孔鉆