機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)撥叉831006鏜Φ55孔課程設(shè)計(jì)

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目：ca6140撥叉鏜灼5；°4孔夾具設(shè)計(jì)班 級(jí)：機(jī)自13-2班姓名： 趙冬學(xué)號(hào)：1307010229指導(dǎo)教師：張興元完成日期:2016.06. 19任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目:ca6140撥叉鏜0554孔夾具設(shè)計(jì)二、原始資料（1）被加工零件的零件圖1張（2）生產(chǎn)類型：（中批或大批大量生產(chǎn)）三、上交材料1. 所加工的零件圖1張2. 毛坯圖1張3. 編制機(jī)械加工工藝過程卡片1套4. 編制所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)的那道工序的機(jī)械加工工序卡片1套5. 繪制夾具裝配圖（a0或al）1張6. 繪制夾具中1個(gè)零件圖（a1或a2。裝配圖出來后，由指導(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制的零件圖

2、，一般為夾具體）。1張7. 課程設(shè)計(jì)說明書，包括機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)全部?jī)?nèi)容。（約 5000-8000 字）1 份四、進(jìn)度安排本課程設(shè)計(jì)要求在3周內(nèi)完成。1. 第12天查資料，繪制零件圖。2. 第37天，完成零件的工藝性分析，確定毛坯的類型、制造方法，編制 機(jī)械加工工藝規(guī)程和所加工工序的機(jī)械加工工序卡片。3. 第810天，完成夾具總體方案設(shè)計(jì)（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在 其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的下一步）。4. 第1113天，完成夾具裝配圖的繪制。5. 第1415天，零件圖的繪制。6. 第1618天，整理并完成設(shè)計(jì)說明書的編寫。7. 第19天21天，完成圖紙和說明書的輸出

3、打印。答辯五、成績(jī)?cè)u(píng)定優(yōu)秀良好中等及格不及格滿分得分平吋表現(xiàn)勤奮好學(xué)，善于思考勤奮積極，態(tài)度認(rèn)真比較勤奮不夠勤奮不勤奮，態(tài)度不端正10圖紙質(zhì)量方案合理新穎，表達(dá)規(guī)范方案合理，圖紙比較規(guī)范方案一般，圖紙基本規(guī)范方案基本合理，圖紙欠規(guī)范方案不合理，圖紙不規(guī)范40說明書質(zhì)量?jī)?nèi)容全而，準(zhǔn)確內(nèi)容全面，基本準(zhǔn)確內(nèi)容一般，準(zhǔn)確性一般內(nèi)容基本全面，有小錯(cuò)誤內(nèi)容不全，錯(cuò)誤較多20答辯m答問題準(zhǔn)確流利冋答問題比較準(zhǔn)確回答問題基本準(zhǔn)確冋答問題欠準(zhǔn)確回答錯(cuò)誤30總分100綜合評(píng)定成績(jī)：優(yōu)秀、口良好、中等、口及格、不及格指導(dǎo)教師 日 期第1章摘要1第2章?lián)懿娴墓に囆苑治黾吧a(chǎn)類型的確定32.1撥叉的用途32.2撥叉的技

4、術(shù)要求32.3審查撥叉的工藝性42.4確定撥叉的生產(chǎn)類型4第3章確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖53. 1選擇毛坯53.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余景53.3繪制撥叉鑄造毛坯簡(jiǎn)圖6第4章擬定撥叉工藝路線64. 1定位基準(zhǔn)的選擇64.2表面加工方法的確定74. 3工序順序的安排74. 4確定工藝路線8第5章加工余量、工序尺寸和公差的確定95. 1鏜中55：04孔的偏差及加工余量計(jì)算9第6章切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算96. 1工序四9第7章鏜中55:°4孔工序的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)107. 1定位基準(zhǔn)的選擇107.2夾具方案的確定117.3誤差分析與計(jì)算12第8章方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論13第9章體會(huì)與展望1

5、3第10章參考文獻(xiàn)151. 摘要機(jī)械制造加工工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)主要是對(duì)零件的加工工藝進(jìn) 行分析和對(duì)零件的某幾個(gè)主要部位進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，從零件的工 藝來說，它主要是分析零件在進(jìn)行加工時(shí)應(yīng)注意什么問題，采用什么 方法和工藝路線加工才能更好的保證精度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。本設(shè)計(jì) 是車床撥叉零件的加工工藝及專用夾具設(shè)計(jì)。從零件的結(jié)構(gòu)外型分 析，它的外型復(fù)雜，且不易加工，因此該零件選用鑄造件。它的主要 加工面是孔、撥叉叉口兩端面和槽，在設(shè)計(jì)中采用先面后孔的原則， 先以一個(gè)面加工出一個(gè)基準(zhǔn)面，然后，再以該基準(zhǔn)面加工相應(yīng)的孔。 在后面的工序中，均以該孔為定位基準(zhǔn)，加工其他部位，在整個(gè)加工 過程中，分別采用了

6、銑床、鉆床和鏜床。按要求設(shè)計(jì)了鏜孔專用夾具， 采用一面兩銷定位。由于該零件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。因 此，夾緊方式都采用手動(dòng)夾緊，它的夾緊簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)更為方便， 滿足夾緊要求。abstractmachinery manufacturing processing technology and machine tool fixture design is mainly for parts processing technology is analyzed and some main parts of the parts for the design of the special fixt

7、ure, from parts of the process，it is to analyze the main parts in the process should pay attention to what problem, what method is used and the process route can better guarantee the machining precision，improve labor productivity. this design is a lathe fork parts processing technology and special f

8、ixture design. from the structure of parts appearance analysis, its shape is complex, and not easy to machining，so the choose casting parts. its main processing surface are the two end and slot hole, fork fork, in the design based on the principle of hole after surface first，start with a surface pro

9、cessing a datum plane，and then, again to the datum processing and the corresponding hole. in the back of the process, in the hole for the locating datum，and other parts processing, in the whole process，adopted the milling machine, drilling machine and boring machine, respectively. theboring special

10、fixture is designed according to the requirements, the use of a two pin location. because the parts size is not big，the clamping force is not big. clamping way, therefore，adopt manual clamp, the clamp is simple, design is more convenient, meet the requirements of clamping.2. 撥叉的工藝性分析及生產(chǎn)類型的確定2.1撥叉的用途

11、車床的撥叉位于車床變速機(jī)構(gòu)屮，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照操作者 的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件下方的叫5fq2 mm孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，而上方的的5；04 mm半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過 上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。1撥叉零件2.2撥叉的技術(shù)要求表1-2撥叉零件技術(shù)要求表加工表面基木尺寸及公差/mm表面粗糙度形位公差偏差/mm及精度等級(jí)ra/m/mm撥叉腳上表面1340.1，it136.3撥叉腳內(nèi)表面的 50+0.40.4,it93.2撥叉腳兩端面120,its3.2垂直度0.1變速叉軸孔(z>25；0020,its1.6操縱槽內(nèi)側(cè)面<120.12,

12、its3.2垂直度0.08操縱槽底面80,its6.3操縱梢下端面23°0.30.3,its3.2外圓斜面170,77136.32.3審查撥叉的工藝性分析撥叉零件閣可知，撥叉頭部一段面和撥叉腳兩端面在軸向方向上均高于 相鄰表面，這樣既減少y加工面積，又提高y換擋時(shí)叉腳端面的接觸剛度；* 25mm孔和455mm孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證 孔的加工精度；另外，該零件除主要工作表面外，其余表面加工精度均較低，通 過銑削、鉆削的一次加工就可以達(dá)到加工要求；主要工作表面雖然加工精度和對(duì) 較高，但也可以在正常生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的方法保質(zhì)保量地加工出來。由 此可見，該

13、零件的工藝性很好。2.4確定撥叉的生產(chǎn)類型根據(jù)設(shè)計(jì)題目有，q=5000臺(tái)/年，m=l件/臺(tái)；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際；備品率a% 和廢品率b%分別取3%，5%。代入公式(1-1)得n=5000 臺(tái)/年*1 件/臺(tái)* (1+3%) * (1+5%) =5176 件/年 撥叉重為lkg，由表1-3知，撥叉屬于輕型零件；由表1-4知，該撥叉的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)。3. 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)3.1選擇毛坯零件材料為ht200,考慮到車床在加工屮的變速雖然不像其它機(jī)器那么頻 繁。但是，零件在工作過程中，也經(jīng)常要承受變載荷及沖擊性載荷，且它的外型 復(fù)雜，不易加工。因此，應(yīng)該選用鑄件以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證精度，由于零件

14、 的年生產(chǎn)量為5000件已達(dá)到大批生產(chǎn)的水平，而且零件的輪廓尺寸不大，故可 采用機(jī)器砂型鑄造，這樣可以提高生產(chǎn)率，保證精度。毛坯的拔模斜度為5°3.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量由表2-3表2-5可知，要確定毛壞的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如 下各項(xiàng)因素。3.2.1公差等級(jí)由撥叉的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。3.2.2加工余量的確定按機(jī)器砂型鑄造，灰鑄鐵查表2-1，查得加工余量等級(jí)為it84t12,取鑄造 尺寸公差為10級(jí)，加工余量等級(jí)為f，得數(shù)值為1.5mm。由公式r=f+2rma-ct/2 （外圓面進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)用）r=f-2rma-ct/2 （內(nèi)腔面

15、進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)用）得：毛壞基本尺寸：必55 左右端面厚度 /?=f+2/?am+c772=12+2*0.5+2.2/2=14.2mm必55 孑l/?=f-2/?m/l-cr/2=55-0.5*2-2.8/2=52.6mm撥叉底端面/?=廠+/?崖+c772=23+0.5+2.4/2=24.7mm撥叉右端面/?=廠+/?崖+c772=80+0.5+3.2/2=82.6mm025孔及底而上的槽其余尺寸由鑄造直接得到。3.2.3零件表面粗糙度由零件圖可知，該撥叉各加工表而粗糙度ra均大于1.6pm。3.3繪制撥叉鑄造毛坯簡(jiǎn)圖2毛坯圖4. 擬定撥叉工藝路線4.1定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)冇粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之

16、分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。4.1.1精基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面 的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù) 這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取5°2胃孔的內(nèi)表面作為定位基準(zhǔn)，利用一短銷大平而，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)菱形銷限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位， 再用螺栓夾緊，然后進(jìn)行銑削。4.1.2粗基準(zhǔn)的選擇作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。本例選擇撥叉 頭部小40外圓和右端面作為粗基準(zhǔn)。采用1)40外圓定位加工內(nèi)孔可保證孔的壁 厚均勻；采用撥叉頭的右端面做粗基準(zhǔn)加工撥叉腳左端面，接

17、著以左端面為基準(zhǔn) 加工右端面，可以為后續(xù)淮備好精基準(zhǔn)。4.2表面加工方法的確定制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)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，可以考慮采用萬能機(jī)床配 以專用工具，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(jì)效果, 以便使生產(chǎn)成本盡量下降。詳情見下表；加工表面尺寸精度等級(jí)表面粗糙度ra/pn加工方案250+002 mm孔右側(cè)面it86.3粗銑精銑於25 :002 mm 孑lit71.6鉆擴(kuò)4鉸夕55f mm孔兩側(cè)面it83.2粗銑精銑05 5 :。4 mm 孔it93.2粗鏜半精鏜25；002 mm孔底平面it83.

18、2粗銑4精銑銑16x8槽it83.2粗銑精銑銑斜平面it136.3粗銑55q04 mm，先斷it136.3粗銑4.3工序順序的安排(1) 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)一一撥叉左端面及mm孔。(2) 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。(3) 遵循“先主后次”原則，先加工主要加工而一一撥叉尖左端而和撥叉軸孔 25；002 mm和撥叉腳兩側(cè)面，后加工次要表面一一操縱槽底面和內(nèi)側(cè)面。(4) 遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉頭兩端面，之后加工撥叉軸孔扣50+0°2 mm孔。4.4確定工藝路線工序號(hào)工序名稱機(jī)床設(shè)備刀具量具1粗銑於25fg2mm孔右側(cè)面x52k

19、面銑刀游標(biāo)卡尺2精銑扣5，°2mm孔右側(cè)面x52k面銑刀游標(biāo)卡尺3鉆、擴(kuò)、鉸撥義頭扣5；2孔立式鉆床z535麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、鉸刀卡尺、塞規(guī)4粗銑撥叉腳的54兩側(cè)面組合機(jī)床面銑刀游標(biāo)卡尺5精銑撥義腳的54兩側(cè)面組合機(jī)床面銑刀游標(biāo)卡尺6粗鏜撥叉腳的54圓t68鏜刀卡尺、塞規(guī)7半精鏜撥叉腳的5：04圓t68鏜刀卡尺、塞規(guī)8粗銑恥5廣2 mm孔底平面x52k面銑刀游標(biāo)卡尺9精銑025f2mm孔底平面x52k面銑刀游標(biāo)卡尺10粗銑16x8操縱槽x52k三面刃銑刀游標(biāo)卡尺11精銑16x8操縱槽x52k三而刃銑刀游標(biāo)卡尺12粗銑斜平面x52k面銑刀游標(biāo)卡尺13銑斷x52k細(xì)齒鋸片銑刀卡尺、塞規(guī)14

20、去毛刺鉗工臺(tái)平銼15清洗清洗機(jī)16終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等5. 加工余量、工序尺寸和公差的確定5.1鏜的50+04mm孔的偏差及加工余量計(jì)算鏜孔的5f4 mm到要求尺寸：加工該組孔的工藝是：粗鏜半精鏜 粗鍵：(t)55f4mm孔，余量值為2mm;半精鏡：孔，余量值為0.4mm;55；04孔毛坯基本尺寸為什55-2-0.4 = 052.6mm粗鏜工序尺寸為：054.6mm半精鏜工序尺寸為：55j°-4mm從而達(dá)到要求。據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量及毛坯尺 寸。6. 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算6-1工序i粗、精鏜的5,4孔(1)粗鏜的5f4孔機(jī)床：臥式鏜床t6

21、8刀具：硬質(zhì)合金鍵刀，鍵刀材料：pt5 背吃刀量: cip = 2.0mm ,毛呸孔徑d = 52.6mm。確定進(jìn)給量/ = 0.5mm/r切削速度v:取v = 40m/min機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n :looov(1)由式（1）得looov 1000x40tcd 3.14x52.6二 242.2r/min，耳又 n = 250r/min實(shí)際切削速度7rdn 3.14x52.6x25010001000= 41.29m/min（2）半精鍵的5廣4mm孔機(jī)床：臥式鏜床768刀具：硬質(zhì)合金鍵刀，鍵刀材料：1t5 背吃刀量人：ap = 0.4mm確定進(jìn)給量/ = 0.2mm/r切削速度v:取v = 60m/mi

22、n 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速h := looov = 1000x60 = 350.0r/min ,取 n = 400r/mintcd 3.14x54.6實(shí)際切削速度7rdn 3.14x54.6x4001000100068.58m/min7.鏜0>55；°-4孔工序的機(jī)床夾具設(shè)計(jì)為了達(dá)到提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。在加工車 床撥叉零件時(shí)，需要設(shè)計(jì)專用夾具。利用本夾具主要用來鏜加工孔的5f4mm。加工時(shí)除了要滿足粗糙度要求外，還應(yīng)滿足孔軸線對(duì)底孔有位置度公差要求。為 了保證技術(shù)要求，最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和 降低勞動(dòng)強(qiáng)度。7.1定位基準(zhǔn)的選擇

23、由零件閣可知：孔的的軸線與底孔有位置度要求，在對(duì)孔進(jìn)行加工前，小頭孔進(jìn)行了粗、精加工。因此，選底孔為定位精基準(zhǔn)（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)）來滿足 位置度公差要求。（如圖3）:圖3鏜孔定位7.2夾具方案的確定設(shè)計(jì)專用夾具的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的兒何形狀、尺寸精度及位置精度等 的技術(shù)要求能夠得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為大批生產(chǎn)的條件下，應(yīng) 該使所設(shè)計(jì)的專用夾具在加工過程屮裝夾方便，有較高的生產(chǎn)效率。具體夾具方 案如下：在加工木工序之前，工件的大頭孔兩端面、小頭孔及它的端面都均已經(jīng)加工 過。在小頭孔用一長(zhǎng)銷定位，以小頭孔的左端面作為定位面，用定位環(huán)對(duì)其定位， 在大尖孔下方用一定位塊作為檔銷以實(shí)現(xiàn)一而兩銷定位

24、。在小頭孔的心軸右端用 一個(gè)帶肩的螺母和開門墊圈作為壓緊，在加工處用一輔助支撐以抵消加工時(shí)所產(chǎn) 生的軸向力。圖4定位方案圖7.3誤差分析與計(jì)算該夾具以兩個(gè)平面定位，要求保證孔軸線與端面間的尺寸公差以及孔軸線與 底孔的位置度公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小 于該工序所規(guī)定的工序公差。由于本工序的加工是以心軸定位，工件孔和心軸的誤差可分為以下兩種:一是 工件以圓孔在過盈配合圓柱心軸上定位，所以定位副之間無徑向間隙，也即這時(shí)不 存在徑向基淮位移誤差工件在軸線方向上的軸向定位誤差，則可利用夾緊力加以控制。由此可見，過盈配合圓柱心軸的定位精度是和當(dāng)?shù)母摺?二是以圓孔在間隙配合圓

25、柱心軸上定位，根據(jù)心軸放置位置的不同，有不同情況。 在設(shè)計(jì)屮，采用y第二種配合方式，是將心軸水平放置，由于定位副間存在徑向 間隙，因此，冇徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下，定位副只存在單邊間隙，即 工件始終以孔壁與心軸母線接觸。故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅在z軸方向，且向下。（如圖5）:由機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)可得：定位誤差=0= oox 00dmax _dmin_ dmax _max minmin max2 2 0.02 + (0.034-0.023)0.0155mmad =+ ay =0 + 0.0155 = 0.0155 <t工序=(-0.1) - (-0.2)0.033mm式中td一一工件圓孔直徑公差；t（l一一心軸外圓直徑公差，由以上的分析計(jì)算可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。dmax圖5定位分析8. 方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論通過本工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計(jì)，對(duì)鏜夾具有了較大的認(rèn)識(shí)，對(duì)鏜床夾具的特點(diǎn) 及主要類型有了深刻的了解。在這個(gè)設(shè)計(jì)中所主要保證的精度是的5f4mm的內(nèi)孔精度和它的位置度要求，通過對(duì)孔的精度進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)了兩套定位方案，選 擇較好的一套