機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)-副變速撥叉工藝及銑叉頭兩側(cè)面夾具設(shè)計(jì)

“副變速撥叉”零件“叉頭兩側(cè)面工序的夾具設(shè)計(jì)全套圖紙加V信153893706或扣3346389411姓名：學(xué)號(hào)：班級(jí)：指導(dǎo)教師：學(xué)院：2021年11月

目錄一、工序設(shè)計(jì) 31.選擇加工設(shè)備與工藝裝備 32.確定工序尺寸 4二、切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算 6工序5 6工序6 7三、夾具總體設(shè)計(jì) 81.定位方案 82.夾緊機(jī)構(gòu) 103.對(duì)刀裝置 124.夾具與機(jī)床連接元件 145.夾具體 176.使用說(shuō)明 187.結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 188.夾具中標(biāo)準(zhǔn)件清單 189.夾具裝配總圖 19四、設(shè)計(jì)總結(jié) 19五、參考文獻(xiàn) 19六、心得體會(huì) 20一、工序設(shè)計(jì)1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備（1）選擇機(jī)床選擇機(jī)床時(shí),應(yīng)注意以下幾個(gè)基本原則：1.機(jī)床的加工尺寸范圍應(yīng)與工件的外形尺寸相適應(yīng)。2.機(jī)床的精度應(yīng)與工序要求的精度相適應(yīng)。3.機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。如果工件尺寸太大、精度要求過(guò)高，沒(méi)有適當(dāng)?shù)脑O(shè)備可供選擇時(shí)，應(yīng)考慮機(jī)床改裝或設(shè)計(jì)專用機(jī)床。根據(jù)以上原則，選擇機(jī)床如下：我所加工的面為副變速撥叉的叉頭兩側(cè)面，考慮到零件的形狀并不規(guī)則，且其他的表面并不需要很高的加工精度，故選擇立式銑床便可以完成本次工序。（2）選擇夾具（（（調(diào)整有缺陷的夾具以及適合小批量零件的加工（3）選擇刀具工序號(hào)加工表面所選刀具

1

粗銑70上端面高速鋼端銑刀

2粗銑70下端面高速鋼端銑刀

3鉆φ14內(nèi)孔硬質(zhì)合金直柄麻花鉆

4粗銑叉頭左內(nèi)側(cè)面高速鋼端銑刀

5粗銑叉頭右內(nèi)側(cè)面高速鋼端銑刀

6粗銑叉頭左端面高速鋼端銑刀

7粗銑叉頭右端面高速鋼端銑刀

8粗銑槽內(nèi)左面鑲齒三面刃銑刀

9粗銑槽內(nèi)右面鑲齒三面刃銑刀

10粗銑槽底面鑲齒三面刃銑刀

11鉸φ14內(nèi)孔鉸刀

12半精銑叉頭左端面高速鋼端銑刀

13半精銑叉頭右端面高速鋼端銑刀

14半精銑槽內(nèi)左面高速鋼端銑刀

15半精銑槽內(nèi)右面高速鋼端銑刀

16鉆φ8.7孔硬質(zhì)合金直柄麻花鉆（4）選擇量具，φ14H7孔，由于精度要求高，加工時(shí)每5-117，根據(jù)孔徑可選三牙鎖緊式圓柱塞規(guī)（GB/T6300-1986）。Φ8.7H7孔加工，由于精5-117根據(jù)孔徑可選錐柄圓柱塞規(guī)（GB/T6300-1986）。14H3槽經(jīng)粗銑、半精銑兩次加工，可用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。攻螺紋后，采用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量。2.確定工序尺寸（1）計(jì)算過(guò)程對(duì)單側(cè)作機(jī)械加工時(shí)，采用R=F+RMA+CT2;對(duì)圓柱形得鑄件部分或在雙側(cè)機(jī)械加工得情況下，采用R=F+2RMA+CT機(jī)械加工余量按照最終機(jī)械加工余量后鑄件得最大輪廓尺寸，查表得RMA=1mm。對(duì)毛坯尺寸計(jì)算：對(duì)Ф24的兩端面（雙側(cè)）F=70，查表得CT=3.2，即R=70+2×1+對(duì)Ф14的孔（內(nèi)腔）F=14，查表得CT=2.2，即R=14-2×1-對(duì)長(zhǎng)度為11的面（單側(cè)）F=11，查表得CT=2.2，即R=11+1+對(duì)寬度為6的撥叉端面（雙側(cè)）F=6，查表CT=2,即R=6+2×1+對(duì)寬度為14的槽（內(nèi)腔）F=14，查表CT=2.2,即R=14-2×1+對(duì)寬度為40的內(nèi)表面（內(nèi)腔）F=40，查表CT=2.8,R=40-2×1-（2）工序尺寸列表各端面的工序加工余量工序加工表面總加工余量工序加工余量5粗銑叉頭外左端面1.516粗銑叉頭外右端面1.5112粗銑叉頭外左端面1.50.513粗銑叉頭外右端面1.50.5二、切削用量、工時(shí)定額的計(jì)算工序5（1）切削用量本工序?yàn)榫姴骖^外側(cè)面，保證粗糙度Ra6.3。因?yàn)榧庸び嗔枯^小，銑一次走刀即可完成。即ap0.5mm。選擇端銑刀，銑刀寬度為80mm，ae18mm105-81X627.5KW，工藝5-152fz/zfz0.2mm/z。銑刀直徑d080mm查表5-157，有T180min，確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fMz。根據(jù)表2-17中公式計(jì)算:VC=C式子中Cv43.1,qv0.25,xv0.1,yv0.4,uv0.15,pv0.1,m0.12，T180min，ap0.5mm，fz0.2mm/z，aemm，z10，d080mm，kv1。代入上述公式有vc299m/min。n1000*2991189r/min80*X62，選擇nr/minr/s，則實(shí)際切削速度為vcn*d307.8/min5.13m/sfMz0.2*10*12252450mm/min由于兩次加工只有加工余量的區(qū)別，導(dǎo)致兩者的切削速度一個(gè)為299m/s，另一個(gè)為320m/s，查表可得，取n=1225r/min，即兩者在計(jì)算時(shí)，只有切削深度的區(qū)別。（2）工時(shí)定額計(jì)算：基本時(shí)間：計(jì)算公式為TJ=L+L1+L2FMz,由于ae<0.6d,選擇對(duì)稱面銑，取FR為90度，L1=3.02mm，L2=2（3）本工序切削用量及基本時(shí)間列表工步ap/mmf/(mm/r)vc/(m/s)n/(r/s)Ti/s110.2308122517210.2308122517工序6（1）切削用量本工序?yàn)榫姴骖^外側(cè)面，保證粗糙度Ra6.3。因?yàn)榧庸び嗔枯^小，銑一次走刀即可完成。即ap0.5mm。選擇端銑刀，銑刀寬度為80mm，ae18mm105-81X627.5KW，工藝5-152fz/zfz0.2mm/z。銑刀直徑d080mm查表5-157，有T180min，確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fMz。根據(jù)表2-17中公式計(jì)算:VC=C式子中Cv43.1,qv0.25,xv0.1,yv0.4,uv0.15,pv0.1,m0.12，T180min，ap0.5mm，fz0.2mm/z，aemm，z10，d080mm，kv1。代入上述公式有vc299m/min。n1000*2991189r/min80*X62，選擇nr/minr/s，則實(shí)際切削速度為vcn*d307.8/min5.13m/sfMz0.2*10*12252450mm/min由于兩次加工只有加工余量的區(qū)別，導(dǎo)致兩者的切削速度一個(gè)為299m/s，另一個(gè)為320m/s，查表可得，取n=1225r/min，即兩者在計(jì)算時(shí)，只有切削深度的區(qū)別。。（2）工時(shí)定額計(jì)算：基本時(shí)間：計(jì)算公式為TJ=L+L1+L2FMz,由于ae<0.6d,選擇對(duì)稱面銑，取FR為90度，L1=3.02mm，L2=2（3）本工序切削用量及基本時(shí)間列表工步ap/mmf/(mm/r)vc/(m/s)n/(r/s)Ti/s10.50.230812251720.50.2308122517三、夾具總體設(shè)計(jì)1.定位方案（1）定位方案設(shè)計(jì)選擇芯軸和圓柱銷進(jìn)行定位，其中芯軸限制四個(gè)自由度，但芯軸前端由螺栓緊固，使得軸向的移動(dòng)也被固定，即限制五個(gè)自由度，另一側(cè)由于圓形未封閉，故圓柱銷和菱形銷的定位作用一致，限制一個(gè)自由度。綜上所述，共限制六個(gè)自由度，無(wú)過(guò)定位，無(wú)欠定位。為保證軸向精度，在軸下方加裝一個(gè)v型塊。增加肋板等，增加剛度同時(shí)減小成本。（2）定位方案草圖（3）定位誤差計(jì)算主要定位為叉頭兩粗銑過(guò)后的平面進(jìn)行定位，采用芯軸加下面加裝的V型塊進(jìn)行定位，V型塊的作用主要是為了保證在加工過(guò)程中的抖動(dòng)，保證了軸向精度。查表3-2可得，以圓柱面為基準(zhǔn)，采用V型塊的定位誤差為▲DH2=δD2其中δD為作為基準(zhǔn)的Φ14圓的公差，δD為0.043，取α為60度。計(jì)算定位誤差得0.0215mm，而加工面的加工余量為0.12，查書(shū)可得，定位誤差小于加工誤差的13～12.夾緊機(jī)構(gòu)（1）夾緊方案設(shè)計(jì)夾緊主要由芯軸和圓柱銷構(gòu)成，V型塊并不參與加緊，只是作為輔助支撐元件使用。芯軸兩側(cè)采用螺栓緊固，圓柱銷采用過(guò)盈配合。（2）夾緊方案草圖（3）夾緊力計(jì)算與校驗(yàn)夾緊力主要由兩個(gè)部分組成，但主要夾緊是由芯軸方向構(gòu)成，下面是計(jì)算過(guò)程夾緊力的計(jì)算選用夾緊螺釘夾緊機(jī)夾緊芯軸兩側(cè)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=20mm，材料45鋼性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí)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3.對(duì)刀裝置（1）設(shè)計(jì)說(shuō)明對(duì)刀和導(dǎo)向裝置選擇對(duì)刀塊進(jìn)行，對(duì)刀塊底面與夾具體底面平行，側(cè)面與被加工表面平齊，作為引導(dǎo)刀具切削的輔助工件。（2）對(duì)刀裝置二維工程圖4.夾具與機(jī)床連接元件（1）設(shè)計(jì)說(shuō)明從工作臺(tái)T型槽中心到導(dǎo)軌距離為150mm，主軸軸線到導(dǎo)軌面距離為250mm，銑床T200mm，其槽的形狀尺寸如下圖所示：T型螺栓固定，具體如下：T型槽尺寸，選擇公稱尺寸為M12T型槽快卸螺栓（JB/TT型槽快卸螺栓尺寸，參考設(shè)計(jì)手冊(cè)相關(guān)內(nèi)容，設(shè)計(jì)了座耳的結(jié)構(gòu)，在夾具體上表面和下表面分別有凸臺(tái)，在進(jìn)行機(jī)加工時(shí)只需要加工凸臺(tái)即可，節(jié)省加工時(shí)間，加工成本較低，具體結(jié)構(gòu)尺寸如下圖：（2）夾具與機(jī)床連接元件二維工程圖5.夾具體（1）設(shè)計(jì)說(shuō)明具體上。我所設(shè)計(jì)的加工工序的專用夾具需要一個(gè)固定VV240mm170mm99mm。（2）夾具體二維工程圖6.使用說(shuō)明對(duì)刀塊：作為刀具的導(dǎo)向裝置V型塊：作為加工零件的時(shí)候的定位支撐。圓柱銷：作為輔助定位原件，同時(shí)提供一定的支撐力。本夾具的夾具體采用鑄造成型，較為簡(jiǎn)便，同時(shí)由芯軸和圓柱銷對(duì)夾具體進(jìn)行完全定位，定位可靠，夾緊方便?？梢赃_(dá)到所需加工面，叉頭兩側(cè)面Ra6.3的技術(shù)要求。7.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、操作方便。由于夾具的夾緊力不大，銑削余量小，切削力小，所以一般的手動(dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。本夾具使用的標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)量較多，經(jīng)濟(jì)性較好，安裝方便，如有損壞更換簡(jiǎn)單，成本較低。8.夾具中標(biāo)準(zhǔn)件清單9.夾具裝配總圖四、設(shè)計(jì)總結(jié)加工過(guò)程；計(jì)算選擇工序所使用的填寫(xiě)工藝（搜索相關(guān)教學(xué)視頻以及詢問(wèn)同學(xué)，然后最終完成了夾具裝配圖。本次夾具設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)自己對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)到實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候還不是很熟練，這表明自己對(duì)所學(xué)知識(shí)掌握的還不太牢固。需要自己以后多花時(shí)間進(jìn)行鞏固和復(fù)習(xí)。五、參考文獻(xiàn)[1]崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2015.4.[2]傅水根.機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)[M].清華大學(xué)出版社，2010.7.[3]東北重型機(jī)械學(xué)院.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2004.[4]甘永利.幾何量公差與檢測(cè)[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2013.11.[5]馮麗艷，李建功，陸玉.機(jī)械設(shè)