機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：制定撥叉零件加工工藝，設(shè)計鉆12H7和25H7孔的鉆床夾具 全套圖紙，加153893706 專 業(yè)： 班 級： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師：機(jī)械工程系2015年11月21日目錄序言1第1章 零件的分析21.1 零件的作用21.2 第二節(jié) 確定毛坯21.3 確定毛坯的制造形式31.4 基面的選擇的選擇31.5 制定工藝路線51.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定51.7 確定切削用量及基本工時8第2章 夾具設(shè)計172.1 問題的提出172.2 定位基準(zhǔn)的選擇172.3 切削力和夾緊力的計算172.4 定位誤差分析192.5 夾具操作的簡要說明19總結(jié)21參考文獻(xiàn)2211哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計說明書序言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。支架的加工工藝規(guī)程及其車60孔夾具設(shè)計是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。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，并設(shè)計出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計。本次設(shè)計水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯誤，敬請老師們批評指正。第1章 零件的分析1.1 零件的作用 我所選的題目是CA6140型車床上的撥桿零件。它位于車床上的變速機(jī)構(gòu)中。主要用來換擋，使主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作，從而獲得所需要的速度和扭矩的作用。零件上的12孔與操作機(jī)構(gòu)相連接，通過22孔則是用于所控制齒輪所在的軸配合，通過12孔所受的力撥動22孔這端的齒輪變速，達(dá)到所需的作用。1.2 第二節(jié) 確定毛坯（一）確定毛坯的種類 毛坯的確定包括確定毛坯的種類和制造方法兩個方面。毛坯的種類選擇鑄件?？紤]到零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受的沖擊不大，零件的材料選擇HT200。鑄件選擇砂型鑄造毛坯。（二）繪制鑄件的零件圖1.3 確定毛坯的制造形式零件材料為45，在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用鍛造，鍛造精度為2級，能保證鍛件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。1.4 基面的選擇的選擇1、粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取60孔及其端面作為定位基準(zhǔn)。2、 精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計與制造。（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以基準(zhǔn)面A及另外兩側(cè)面作為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計算，在此不再重復(fù)。1.5 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。工序01：鑄造工序02：時效處理工序03：粗銑、精銑基準(zhǔn)面A 工序04：粗銑、半精銑D面工序05：粗銑、半精銑B面工序06：粗銑、半精銑C面工序07：鉆25的孔工序08：鉆12的孔工序09：鉆10孔工序10：檢驗至圖紙要求工序11：入庫1.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 支架材料為HT200、 由于零件不算是比較的復(fù)雜，所以這里采用鑄件，中大批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用鑄造成型。這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。基準(zhǔn)面A的加工余量 基準(zhǔn)面A的表面粗糙度Ra3.2，尺寸公差等級CT7，加工余量等級MA-E，查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm，由機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表1.4-8知，需要經(jīng)過粗銑精銑方能滿足其精度要求。粗銑 單邊余量Z=1.5mm精銑 單邊余量Z=0.5mm2、D面的加工余量 D面的表面粗糙度Ra6.3，尺寸公差等級CT9，加工余量等級MA-E，查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm，由機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表1.4-8知，需要經(jīng)過粗銑半精銑方能滿足其精度要求。粗銑 單邊余量Z=1.5mm半精銑 單邊余量Z=0.5mm3、B面的加工余量 B面的表面粗糙度Ra6.3，尺寸公差等級CT9，加工余量等級MA-E，查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm，由機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表1.4-8知，需要經(jīng)過粗銑半精銑方能滿足其精度要求。粗銑 單邊余量Z=1.5mm半精銑 單邊余量Z=0.5mmC面的加工余量 C面的表面粗糙度Ra6.3，尺寸公差等級CT9，加工余量等級MA-E，查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm，由機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表1.4-8知，需要經(jīng)過粗銑半精銑方能滿足其精度要求。粗銑 單邊余量Z=1.5mm半精銑 單邊余量Z=0.5mm25孔的加工余量 25孔的表面粗糙度Ra3.2，尺寸公差等級CT8，加工余量等級MA-E，查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.2-4得，單邊加工余量Z=1.5mm，由機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表1.4-7知，需要經(jīng)過粗車半精車精車方能滿足其精度要求。粗車 單邊余量Z=1.0mm半精車 單邊余量Z=0.4mm精車 單邊余量Z=0.1mm12的孔的加工余量 12的孔表面粗糙度Ra3.2，尺寸公差等級CT9，加工余量等級MA-E，查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm，由機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表1.4-8知，需要經(jīng)過粗銑半精銑方能滿足其精度要求。粗銑 單邊余量Z=1.5mm半精銑 單邊余量Z=0.5mm10孔的加工余量 10孔尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，由機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表2.3-20知。不加工表面的加工余量不加工表面，直接鑄造即可滿足其精度要求。1.7 確定切削用量及基本工時工序01：鑄造工序02：時效處理工序03：粗銑、精銑基準(zhǔn)面A 工步一：粗銑基準(zhǔn)面A1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取4003）計算工時切削工時：，則機(jī)動工時為工步二：精銑基準(zhǔn)面A1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取4003）計算工時切削工時：，則機(jī)動工時為工序04：粗銑、半精銑D面工步一：粗銑D面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取5003）計算工時切削工時：，則機(jī)動工時為工步二：半精銑D面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取5003）計算工時切削工時：，則機(jī)動工時為工序05：粗銑、半精銑B面工步一：粗銑B面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取4003）計算工時切削工時：，則機(jī)動工時為工步二：半精銑B面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取4003）計算工時切削工時：，則機(jī)動工時為工序06：粗銑、半精銑C面工步一：粗銑C面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取5003）計算工時切削工時：，則機(jī)動工時為工步二：半精銑C面1. 選擇刀具刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1）決定銑削深度2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取5003）計算工時切削工時：，則機(jī)動工時為工序07：鉆25的孔 選擇刀具1） 車削深度， ap=1.0mm。2）機(jī)床功率為7.5kw。查切削手冊f=0.140.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨損及壽命 查切削手冊表3.7，后刀面最大磨損為1.01.5mm。查切削手冊表3.8，壽命T=180min4） 計算切削速度 按切削手冊，查得 Vc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s據(jù)Z3025鉆床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。5)校驗機(jī)床功率 查切削手冊Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計算基本工時tmL/ Vf=(15+1+3)/（4750.16）min=0.250min。工序08：鉆12的孔1. 選擇刀具刀具選取麻花鉆，刀片采用YG8,，。2. 決定鉆削用量1）決定鉆削深度2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)Z3025鉆床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取5003）計算工時切削工時：，則機(jī)動工時為工序09：鉆10孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（工藝表3.16） 由切削表2.7和工藝表4.216查得 （切削表2.15） 468r/min 按機(jī)床選取n=500r/min 切削工時： ，則機(jī)動工時為工序11：檢驗至圖紙要求工序12：入庫第2章 夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配工序07和08：鉆25的孔和鉆12的孔的車床夾具。2.1 問題的提出 本夾具主要用于鉆25的孔和鉆12的孔，精度等級8級，表面粗糙度Ra3.2，與基準(zhǔn)A的平行度公差為0.02，這些加工的時候要考慮在內(nèi)。2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 本道工序加工鉆25的孔和鉆12的孔，采用基準(zhǔn)面A及兩側(cè)面作為定位基準(zhǔn)。2.3 切削力和夾緊力的計算（1）刀具：采用內(nèi)孔車刀 機(jī)床：CA6150臥式車床由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)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 所以 （2）夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 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=6mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：18