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1、提供各專業(yè)全套設計 機械制造技術基礎課程設計 說明書 題目：撥叉-1零件機械加工工藝規(guī)程 銑撥叉口面夾具設計 系 名 機械工程系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學 號 姓 名 指導教師 2014年 9月10 日 設計任務書 設計題目：　　　　　零件批量生產(chǎn)機械加工工藝過程設計及 　　　　　 　　　　　夾具設計 設計內容與

2、要求： 1. 制定 零件機械加工工藝規(guī)程，編制機械加工工藝過程卡片，選擇所用機床、夾具、刀具、量具、輔具； 2. 對所制定的工藝進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、公差和技術要求； 5. 對兩道主要工序進行工序設計，編制機械加工工序卡片，畫出的工序簡圖，選擇切削用量； 6．設計　　　　　　　　　夾具，繪制夾具裝配圖； 7．對　　　　　同學的設計進行校對； 8．編寫設計說明書。 車間設備（與設計有關的設備）： 普通車床C6125，CM6125，C6132，C6140；數(shù)控車床CK6125，CK

3、6132，CK6140；立式銑床X51K，X52K；臥式銑床X61W，X62W；工具銑床X8120；立式鉆床Z5125；臺式鉆床Z4115；外圓磨床MG1416，MG1432；內圓磨床MG2110，MG2120；平面磨床M7120；臥式鏜床T6150；鋸床G605 設計小組：組長： 　　　　　　　成員： 指導教師簽字　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年　　月　　日 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 成績： 工作態(tài)度 （滿分20） 設計質量 （滿分60） 答辯 （滿分10） 校對質量

4、 （滿分10） 總評 摘 要 機械制造技術基礎課程設計是以切削理論為基礎、制造工藝為主線、兼顧工藝裝備知識的機械制造技術基本設計能力培養(yǎng)的實踐課程；是綜合運用機械制造技術的基本知識、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環(huán)節(jié)；是對學生運用所掌握的“機械制造技術基礎”知識及相關知識的一次全面應用訓練。 全套圖紙UG三維，加153893706 本次我的課程設計題目是銑撥叉口面夾具設計，我會根據(jù)零件分析，鑄造零件、加工工藝、以及工序設計，夾具設計方面完成我的題目。 首先鑄造毛坯，根據(jù)輔導資料，確定加工余量。 我組要加工的撥

5、叉是一種形狀不規(guī)則，輪廓較復雜的零件；首先我們根據(jù)要加工表面及其確定各表面的加工方法，然后確定粗基準、精基準；最后確定個加工表面的加工順序。 由于沒有標準夾具能適用于本撥叉，所以我針對我個人要完成的工序設計專用夾具；首先找出零件的定位點，我選擇用心軸貫穿撥叉頭孔，對其4點定位，用心軸軸肩對撥叉頭端面1點定位，再通過圓柱擋銷對撥叉腳1點定位，6點完全定位。 設計夾具的夾緊機構，用移動壓板壓緊撥叉腳，用六角螺母及開口墊片壓緊撥叉頭右端面。 在設計過程中，要求學生應做到： 1．能熟練運用機械制造技術基礎課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實踐中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及

6、工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。 2．提高結構設計能力。學生通過夾具設計的訓練，應獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、經(jīng)濟合理而能保證加工質量的夾具的能力。 3．學會使用手冊、圖表及數(shù)據(jù)庫資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運用。 關鍵詞：撥叉；基準；定位；夾緊機構 目 錄 第一章 零件分析及工藝規(guī)劃 1 1.1 零件圖 1 1.2 零件的結構特點 2 1.3 零件毛坯與生產(chǎn)綱領 2 1.4 零件各加工表面及技術要求 2 1.5定位基準的選擇 3 1.6擬定機械加工工藝路線 3

7、第二章 工序設計 4 2.1毛坯的確定及尺寸公差 4 2.2撥叉總余量的確定 4 2.3機床及刀具的選擇 4 2.4工序參數(shù)的計算 4 第三章 夾具設計 6 3.1設計專用夾具零件裝配圖 6 3.2 定位方式的選擇 7 3.3 夾緊裝置 7 3.4 對刀裝置 8 3.5 夾具體 8 3.6 切削力和夾緊力的計算 8 第四章 校正說明 10 第五章 設計總結 11 參考文獻 12 附錄 13 2 天津大學仁愛學院機械工程系2011級機械制造課程設計 第一章 零件分析及工藝規(guī)劃 1.1 零件圖 圖1

8、-1二維圖 圖1-2三維圖 1.2 零件的結構特點 該零件是以φ15H8孔套在軸上，并用銷釘經(jīng)φH12孔與軸定位的，撥叉腳卡在雙聯(lián)齒輪的槽中，變速操縱機構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)拖拉機的變速。 撥叉的主要工作表面為操縱槽及撥叉兩端面。主要配合面為φ15H8孔、φ5H12孔和撥叉腳內側而50H12。該零件屬特殊形狀零件，但復雜程度一般。由于撥叉在工作時有一定的強度、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 零件材料為QT400-

9、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 2 φ15H8孔 φ15 IT8 +0.027 0 —— 1.6 鉆—粗鉸—精鉸 3 撥叉腳兩端面 7 IT11 -0.15 -0.25 0.1 3.2 粗銑—

10、半精銑 4 撥叉腳內側面 50 IT12 +0.25 0 —— 3.2 粗銑—半精銑 5 操縱槽 13 IT12 +0.2 0 —— 3.2 粗銑—半精銑 6 φ6H12孔 6 IT12 +0.12 0 0.2 6.3 鉆—擴 表1-1各加工表面及技術要求 1.5定位基準的選擇 根據(jù)“基準重合”和“基準統(tǒng)一”的原則,以撥叉頭的外圓及端面為粗基準，以φ15H8孔及其端面為精基準。 1.6擬定機械加工工藝路線 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：

11、 表1-2加工方案 工序號 內容 設備 工序號 內容 設備 10 粗銑撥叉頭右端面 銑床 60 粗銑撥叉腳內側面 銑床 20 粗銑撥叉頭左端面 銑床 70 半精銑銑撥叉腳內側面 銑床 30 鉆，粗鉸，精鉸φ15H8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φ6H12孔 鉆床 第

12、二章 工序設計 2.1毛坯的確定及尺寸公差 毛坯材料QT400—18，為球墨鑄鐵，零件批量生產(chǎn)。查表毛坯鑄件公差等級8—12級，選擇8級，對應尺寸公差1mm。 2.2撥叉總余量的確定 因為撥叉—1最大尺寸位于63mm—100mm范圍內，且球墨鑄鐵機器造型加工余量等級為E—G，選擇G。查表得總加工余量為1.4mm。 2.3機床及刀具的選擇 根據(jù)毛坯最大尺寸（70X90）且本身工序所需經(jīng)濟精度等級IT12，選用臥式銑床X61，功率4kw，根據(jù)所銑面，選用高速鋼整體面銑刀，參數(shù)d=40,z=12。 2.4工序參數(shù)的計算 2.4.1 背吃刀量的確定 根據(jù)尺寸鏈計算及查表得半精銑

13、加工余量為0.7mm，且總加工余量為1.4mm，所以粗加工余量為0.7mm。 2.4.2 進給量的選擇 根據(jù)加工方法和機床選擇以及刀具參數(shù)，查表選擇進給量f=0.08mm/z，對應初估速度56.7mm/min。 2.4.3 計算主軸轉速 因為 n=1000vπd v初估值為56.7mm/min,d=40,所以求得n=451.43r/mm。根據(jù)所選機床標準轉速，查表得n=490r/mm。 2.4.4 銑削速度的計算 根據(jù)上面公式及所求標準轉速，求出該工序實際銑削速度v=61.54m/min。 2.4.5 時間定額 根據(jù)

14、 t=tj+tf+tb+tx, tj=l+l1+l2f, l1=0.5(d-d2-ae2) 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與tb的和為0.15s。 綜上所得 t1=3.75s,因為銑兩個平面，故t =7.5s。 第三章 夾

15、具設計 3.1設計專用夾具零件裝配圖 圖3-1二維正視裝配圖 圖3-2二維俯視裝配圖 圖3-3三維正視圖 圖3-4三維俯視圖 3.2 定位方式的選擇 本工序是工序6，粗銑撥叉口面；工件以撥叉頭左端面1點定位，φ15內孔4點定位，以及兩撥叉腳1點定位，限制6個自由度，完全定位。 3.3 夾緊裝置 根據(jù)生產(chǎn)率的要求，運用手動壓緊即可滿足要求，如圖所示，撥叉腳采用標準移動壓板以六角螺栓緊固；撥叉頭以長六角螺栓定位，以六角螺母外加開口墊圈進行緊固。 3.4 對刀裝置 采用標準直角對刀塊，GB/T699-1999;通過對刀塊，實現(xiàn)銑削前的對刀。 3.5

16、夾具體 夾具體屬于一體鑄造，其作用將各定位夾緊元件有機的結合在一起，實現(xiàn)定位、夾緊、導向的作用。 3.6 切削力和夾緊力的計算 刀具：高速鋼面銑刀 do=40mm z=12 切削用量: 銑削力計算： 由經(jīng)驗公式 ： 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=12 代入上式，可得 F=389.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內。 安全系數(shù) 其中：為基本安全系數(shù)1.5

17、 為加工性質系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 ∵ 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應力幅： 許用應力幅： 螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得

18、 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調節(jié)夾緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。 第四章 校正說明 仵北京同學設計題目是銑叉口兩端面夾具設計；我對其夾具設計校正指出以下不當之處。 1.直角對刀塊沒有讓出安裝塞尺余量。 2.對叉頭孔的定位應用標準定位銷更好些，不用螺栓。 3.部分剖面不完全。 4.粗實線不明顯。 校正人：

19、 第五章 設計總結 本次設計即將結束了，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合進行實實在在的設計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設計的步驟和要領，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計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設計打下了好的基礎。 本次設計使我們認識到了只努力的學好書本上的知識是不夠的，還應該更好的做到

20、理論和實踐的結合。因此同學們非常感謝老師給我們的辛勤指導，使我們學到了好多，也非常珍惜學院給我們的這次設計的機會，它將是我們畢業(yè)設計完成的更出色的關鍵一步。 課程設計是本科畢業(yè)前的非常難得的理論與實踐相結合的機會，通過本次設計，對撥叉的加工工藝及其夾具設計分析，對工藝和夾具、刀具設計有了進一步認識，從書上的理論知識轉換到實際運用，是一個漫長而艱苦的過程，在設計過程中遇到了很多自己不能獨立解決的問題，在老師的指導下，問題得以一一解決。 三周的設計讓我們學到了很多東西，這次設計可以說是三年的課程學習所掌握的所有機械工程學科的基礎知識的融會貫通。零件的工藝分析是整個設計的前提，一個好的工藝過程應

21、考慮加工工藝裝備等，如工序的合理性、工人的勞動強度等。設計夾具時綜合分析夾具發(fā)展現(xiàn)狀，即高精、高效、經(jīng)濟。 在這次設計中，我學會了如何設計、如何計算，如何合作。這次的課程設計可以說是綜合了我們的所有智慧，同時還得到了指導老師的大力支持和幫助。 雖然在設計中由于自身的水平所限，設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)設計積累了不少經(jīng)驗，這也是最大的收獲。 在此，誠請指導老師的批評指正。 參考文獻 [1]鄒青.機械制造技術基礎課程設計指導教程[M].北京：機械工業(yè)出版社.2004. [2]張世昌，李旦，高航.機械制造技術基礎[M].北京：高等教育出

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