離合器接合叉-結(jié)合叉的銑φ25端面夾具設(shè)計及加工工藝裝備含4張CAD圖.zip,離合器,接合,結(jié)合,25,端面,夾具,設(shè)計,加工,工藝,裝備,CAD 目 錄 序言 2 第一章：離合器接合叉零件工藝分析....................................3 1.1零件的作用和結(jié)構(gòu)特點 3 1.2零件的主要技術(shù)要求分析 3 第二章：離合器接合叉零件的工藝規(guī)程設(shè)計 5 2.1確定毛坯制造形式 5 2.2定位基準(zhǔn)的選擇 5 2.3表面加工方法的選擇 5 2.4主要工藝設(shè)計 7 2.5填寫工藝卡片 11 第三章：銑端面工序的夾具設(shè)計 12 3.1問題的提出 13 3.2定位方案的確定 13 3.3夾具的操作和使用說明 15 結(jié)束語 16 參考文獻(xiàn) 17 序 言 機(jī)械制造工藝夾具課程設(shè)計是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生在完成了《機(jī)械制造工藝學(xué)》等技術(shù)基礎(chǔ)和理論課程之后進(jìn)行的一個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是鞏固和加深理論教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論，解決現(xiàn)代實際工藝設(shè)計問題的能力。通過此次課程設(shè)計要求我們： 1、掌握零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計的能力； 2、掌握加工方法及其機(jī)床、刀具及切削用量等的選擇應(yīng)用能力； 3、掌握機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計能力； 4、學(xué)會使用、查閱各種設(shè)計資料、手冊和國家標(biāo)準(zhǔn)等以及學(xué)會繪制工序圖、夾具裝配圖，標(biāo)注必要的技術(shù)條件等。 通過三周的課程設(shè)計，我學(xué)會了綜合運(yùn)用所學(xué)過的理論知識進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力；熟悉運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的基本理論知識，解決了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、切削用量的選擇等問題。此次課程設(shè)計也是對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，同時也是我一次理論聯(lián)系實際的實際訓(xùn)練。因此，他在我的大學(xué)生活中占據(jù)在相當(dāng)重要的地位。 由于能力有限，設(shè)計尚有很多不足之處，懇請各位老師能給予批評和指正。 第一章：離合器接合叉零件工藝分析 1.1零件的作用和結(jié)構(gòu)特點 此次所給的零件是離合器接合叉。該零件是拖拉機(jī)變速箱變速齒輪操作撥叉，撥叉頭以孔套在軸上，并用銷釘經(jīng)孔與軸聯(lián)結(jié)，撥叉腳夾在雙聯(lián)交換齒輪的槽中，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)交換齒輪在花鍵軸上滑動，從而實現(xiàn)了拖拉機(jī)等工程機(jī)械的離合作用。 該零件的主要工作面是操縱槽撥叉腳兩端面，主要配合為和撥叉腳內(nèi)側(cè)面。零件的形狀比較特殊，屬特形零件，結(jié)構(gòu)簡單。由于撥叉在工作時承受一定的沖擊載荷，因此要有足夠的強(qiáng)度，韌性和剛度 1.2零件的主要技術(shù)要求分析 分析零件圖可知，離合器結(jié)合叉主要有三組加工表面，他們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分別敘述如下： 1. 以φ9.5H9 mm為中心的加工表面 這一組加工表面包括兩個φ9.5H9 mm孔，尺寸為 mm及106的 與兩個φ9.5H9 mm相垂直的四個平面。 2. 以φ25d6 mm外圓為中心的加工表面 這一組加工表面包括：φ25d6 mm的外圓，25 mm尺寸所在的 兩個端面及B面上1.5×45°的倒角。 3. φ25d6mm外圓上 mm的槽 以上三組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是： 1）2-φ9.5H9 mm共同軸線對φ25d6 mm軸線的不垂直度不大于0.5/100。 2）2-φ9.5H9 mm對共同軸線的不同軸度不大于0.5mm。 3）端面C對φ25d6 mm軸線的端跳動不大于0.1mm。 4）A面對2-φ9.5H9 mm共同軸線的不垂直度不大于0.3 mm，φ9.5H9 mm軸線對φ19 mm軸線的不同軸度不大于1.5mm。 由以上分析可知，對于這三組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們之間的位置精度要求。 第二章：離合器結(jié)合叉零件工藝規(guī)程的設(shè)計 2.1確定毛坯的制造形式 由于該撥叉在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強(qiáng)撥叉的強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度，零件的材料選用45鋼。又因為年生產(chǎn)量為5000件，生產(chǎn)類型屬大批生產(chǎn)，所以毛坯選用鑄件。該撥叉的輪廓尺寸不大，為提高生產(chǎn)率和鑄件的精度，宜采用蠟?zāi)Ｐ蜐茶T，實現(xiàn)毛坯的精鑄工藝要求。 2.2定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基準(zhǔn)選擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 在此零件中，加工外圓時以叉子端面為定位基準(zhǔn)，而叉子端面的加工以外圓為定位基準(zhǔn)，主要考慮了互為基準(zhǔn)、基準(zhǔn)統(tǒng)一、基準(zhǔn)重合原則，加工孔和槽時都以外圓為定位基準(zhǔn)。 2.3表面加工方法的選擇 加工方法主要牽涉到零件加工的經(jīng)濟(jì)性和高效性，在本次所設(shè)計的零件中，外圓及端面等特征采用車床加工；叉子端面采用銑削加工而成，可利用工裝，將4個面一次加工成，即保證了零件的尺寸要求，又節(jié)約了時間，提高了效率；孔的加工選擇在立式鉆床上，而槽的加工應(yīng)采用立銑。 經(jīng)初步考慮，制定出以下兩種工藝方案： 1. 工藝路線方案一 工序1：銑圓柱部分端面。 工序2：銑叉子端面。 工序3：車外圓φ25d6、端面及倒角1.5×45°。 工序4：鉆-鉸φ9.5H9 。 工序5：銑槽。 工序6：去毛刺。 工序7：清洗。 工序8：終檢。 2. 工藝路線方案二 工序1：銑圓柱部分端面。 工序2：銑叉子端面。 工序3：鉆-鉸φ9.5H9 。 工序4：車外圓φ25d6 、端面及倒角1.5×45°。 工序5：銑槽。 工序6：去毛刺。 工序7：清洗。 工序8：終檢。 3. 工藝方案比較與分析 上述兩個方案的不同點在于：方案一時先車外圓、端面及倒角，然后鉆-鉸2-φ9.5H9 mm孔；而方案二與此相反，先鉆-鉸2-φ9.5 H9 mm孔，再車外圓。兩個方案通過比較可以看出，方案一鉆-鉸2-φ9.5H9 mm孔時可以通過已加工過的外圓作為定位基準(zhǔn)，孔的位置精度很容易得到保證，此方案先加工外圓的目的就時為孔加工提供定為基準(zhǔn)；方案二在加工外圓時通過叉子端面就可以精確的定位，又保證定位基準(zhǔn)和設(shè)計基準(zhǔn)的重合，所以先加工孔沒有多大作用，而此方案在加工孔時，需用外圓定位，此時外圓未加工，只能作為粗基準(zhǔn)。通過綜合分析，方案一較為合理。 2.4 主要工序設(shè)計 離合器撥叉零件材質(zhì)為45鋼，硬度為HB207-269，采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。根據(jù)上述資料及加工工藝，分別確定各工序加工表面的機(jī)械加工余量、切削用量、工時計算、機(jī)床等如下： 1. 銑圓柱部分端面B 1） 機(jī)械加工余量： 查《機(jī)械加工工藝手冊》表3.1-56，鍛件重量在0.4-1.0 Kg之間，鍛件復(fù)雜系數(shù)為S3、長度為25 mm時，查出該零件余量是：厚度方向為1.5-2.0 mm，水平方向為1.5-2.0 mm，所以B面余量取2 mm。 2）切削用量、工時計算及機(jī)床： 此工序為銑端面B面，保證尺寸， 易知fZ=0.08mm/齒（參考《切削用量簡明手冊》表3.3） 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定V=1.57 m/s，即94.2 m/min 采用高速鋼鑲齒三面刃銑刀dW=100 mm，齒數(shù)Z=8。 則：nS=== 300 r/min 現(xiàn)采用X62W臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-39），取nw=300 r/min， 故實際切削速度為 v===94.2 m/min 當(dāng)nw=300 r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為： fm= fZznw=0.08×8×300=192 mm/min 查機(jī)床說明書，fm =190 mm/min。 切削工時：機(jī)動工時tm ==0.75 min 2、銑叉子端面 1）機(jī)械加工余量：《機(jī)械加工工藝手冊》表3.1-56已查出厚度方向余量為1.5-2.0mm，所以叉子端面單邊余量取2mm。 2）切削用量、工時計算及機(jī)床：此工序為銑叉子端面，可在臥式銑床上采用隔套同時裝四把銑刀一次銑削四個面成。 易知fZ=0.08mm/齒（參考《切削用量簡明手冊》表3.3） 切削速度：參考有關(guān)手冊，確定V=0.43m/s，即25.8m/min 采用高速鋼三面刃銑刀dW=110 mm，齒數(shù)Z=4。 則：nS=== 75 r/min 現(xiàn)采用X62W臥式銑床，根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-39），取nw=75 r/min，故實際切削速度為 v===25.9 m/min 當(dāng)nw=75 r/min時，工作臺的每分鐘進(jìn)給量fm應(yīng)為： fm= fZznw=0.08×4×75=24 mm/min 查機(jī)床說明書，fm =23.5 mm/min。 切削工時：機(jī)動工時tm == 6 min 3、車外圓φmm及C面 1）機(jī)械加工余量：《機(jī)械加工工藝手冊》表3.1-56已查出厚度方向余量為1.5-2.0 mm，水平方向余量為1.5-2.0 mm，所以外圓余量取4 mm，C面余量取2 mm。 2）切削用量、工時計算及機(jī)床： 此工序為車外圓φ250 -0.14mm、C面及1.5×45°倒角。 切削深度：單邊余量Z=2mm，因外圓表面粗糙度Ra12.5，加工精度為IT6級，需經(jīng)兩次切削，粗車后單邊留余量Z=0.5mm，選用臥式車床C365L。 進(jìn)給量f：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表1.4，選用f=0.5 mm/r 計算切削速度：見《切削用量簡明手冊》表1.27 Vc===123 m/min 確定主軸轉(zhuǎn)速： ns===313 r/min 按機(jī)床選取n=322r/min 所以實際切削速度v=== 126 m/min 切削工時： t===0.2min 4、鉆-鉸兩內(nèi)孔2-φ9.5H9 mm（叉部），選用機(jī)床：立式鉆床Z525 1） 機(jī)械加工余量：毛坯為實心，不沖出孔，兩內(nèi)孔精度要 求IT9，參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-9工序尺寸及余量為： 鉆孔：φ9.3mm 2Z=0.2mm 鉸孔：φ9.5+0.03 0mm 2） 切削用量、工時計算及機(jī)床： ① 鉆孔φ9.3mm f=0.25 mm/r（見《切削用量簡明手冊》表2.7） v=12 m/min（見《切削用量簡明手冊》表2.13及表2.14，按5類加工性考慮） ns===411r/min 按機(jī)床選取nw =392r/min（按《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-15） 所以實際切削速度 v===11.45 m/min 切削工時：t===1.2min ② 鉸孔φ9.5H9 mm孔 f=0.5 mm/r（見《切削用量簡明手冊》表2.11） v=6 m/min（見《切削用量簡明手冊》表2.24） ns===201 r/min 按機(jī)床選取nw=195 r/min（按《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-15） 所以實際切削速度 v===5.8 m/min 切削工時：t==1.2 min 5、銑寬7+0.36 0mm的槽，選用機(jī)床：臥式銑床X62W 1）機(jī)械加工余量：參照《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-22工序尺寸及余量為： 粗銑：5 mm 2Z=2 mm 精銑： mm 3） 切削用量及機(jī)床： fz=0.01 mm/齒（參考《切削用量簡明手冊》表3.4） 切削速度v=0.39 m/s及23.4 m/min 采用錯齒三面刃銑刀，dw=100，齒數(shù)z=1，則 ns===74.5 r/min 根據(jù)機(jī)床使用說明書（見《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-39，取nw=75r/min，故實際切削速度為 v===23.55 m/min 2.5 填寫工藝卡片 按上述確定的工藝過程填寫機(jī)械加工工藝過程卡片和機(jī)械加工工序卡片（見附表） 第三章：銑端面工序的夾具設(shè)計 設(shè)計目的：提高勞動生產(chǎn)率，保證加工精度，降低勞動強(qiáng)度。 專用夾具是為了適應(yīng)某一工件的某一工序加工的要求而專門設(shè)計制造的,其功用主要有下列幾個方面:1.保證工件被加工表面的位置精度,例如與其他表面間的距離精度,平行度,同軸度等。對于外行比較復(fù)雜,位置精度要求比較高的工件,使用通用夾具進(jìn)行加工往往難以達(dá)到精度要求。2.縮短了工序時間,從而提高了勞動生產(chǎn)率。進(jìn)行某一工序所需要的時間,其中主要包括加工工件所需要的機(jī)動時間和裝卸工件等所需要的輔助時間兩部分。采用專用夾具后,安裝工件和轉(zhuǎn)換工位的工作都可以大為簡化,不再需要畫線和找正,縮短了工序的輔助時間并且節(jié)省了畫線這個工序,從而提高了勞動生產(chǎn)率.在生產(chǎn)中由于采用了多工件平行加工的夾具,使同時加工的幾個工件的機(jī)動時間將與加工一個工件的機(jī)動時間相同。采用回轉(zhuǎn)式多工位連續(xù)加工夾具,可以在進(jìn)行切削加工某個工件的同時,進(jìn)行其它工件的裝卸工作,從而使輔助時間與機(jī)動時間相重合?？傊?隨著專用夾具的采用和進(jìn)一步改善,可以有效地縮短工序時間,滿足生產(chǎn)不斷發(fā)展的需要。3.采用專用夾具還能擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍。例如在普通車床上附加鏜模夾具后,便可以代替鏜床工作;裝上專用夾具后可以車削成型表面等,以充分發(fā)揮通用機(jī)床的作用。4.減輕勞動強(qiáng)度,保障安全生產(chǎn)。根據(jù)生產(chǎn)需要,采用一些氣動,液壓或其它機(jī)械化,自動化程度較高的專用夾具,對于減輕工人的勞動強(qiáng)度,保障生產(chǎn)安全和產(chǎn)品的穩(wěn)質(zhì)高產(chǎn)都有很大作用。加工大型工件時,例如加工車床床身上,下兩面上的螺孔,需要把床身工件翻轉(zhuǎn)幾次進(jìn)行加工,勞動強(qiáng)度大而且不安全。采用電動回轉(zhuǎn)式鉆床家具后,就能夠達(dá)到提高生產(chǎn)效率,減輕勞動強(qiáng)度,保障生產(chǎn)安全的目的。 此次課程設(shè)計本著提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度的宗旨，具體需要設(shè)計的專用夾具為工序1中銑φ25mm圓柱部分端面的專用銑床夾具。本夾具將用于通用X62W臥式銑床，刀具為合金盤銑刀，刀片采用YT15合金。 3.1問題的提出 本夾具是用來銑φ25mm圓柱部分端面的專用銑床夾具，因該零件的毛坯為精密鑄造件，故其加工余量很小。圖中φ25mm圓柱的中心軸線與2-φ9.5H9mm孔的共同軸線有位置公差要求，端面和φ19mm不加工外圓有間接位置要求，同時本道工序?qū)⑹呛罄m(xù)工序的定位基準(zhǔn)，因此這個端面的加工需要有高的精度要求。由于位置公差要求較低，因此本工序加工時主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強(qiáng)度,并保證其幾何精度，位置精度則不是主要問題。 3.2 定位方案的確定 因這個端面的加工位置精度要求較低，為了使工藝基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)一致，所以選擇φ19mm不加工外圓面作為主要定位基準(zhǔn)，以確保2-φ9.5H9mm孔與φ19mm的不同軸度不大于1.5mm，限制、、、四個自由度。同時φ25mm外圓面對2-φ9.5H9mm孔的中心線有一定的位置公差要求,因此應(yīng)以φ25mm外圓面也為主要定位基準(zhǔn)，限制、兩個自由度。由于鑄件的公差要求較大,利用撥叉口處表面作為輔助定位基準(zhǔn)時, 選用一對V形塊定位。考慮設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性、適用性，目前快換式銑床夾具為通用結(jié)構(gòu)，故在其基礎(chǔ)上設(shè)計定位、夾緊和導(dǎo)向原件，縮短設(shè)計制造周期。在此設(shè)計使用V型塊起自調(diào)心定位作用，用壓板螺母起夾緊功能。 1) 定位誤差的分析與計算: 零件圖規(guī)定撥叉φ19mm外圓面不要求切削加工，而φ19mm外圓面與2-φ9.5H9mm孔有同軸度要求，其同軸度要求φ1.5mm；同時φ25mm外圓面對2-φ9.5H9mm孔的中心線有一定的位置公差要求。由于本件多處為非加工表面，先銑圓柱部分端面，可以為后續(xù)加工提供一個定位端面，故本道工序的定位誤差要求不是很嚴(yán)格，依靠定位基準(zhǔn)面的配合即可滿足加工要求。 2) 夾緊力確定 由于實際加工的經(jīng)驗可知,銑削時的主要切削力為銑刀的切削方向,可分為追品水平和垂直兩個分力,在兩側(cè)只需要采用兩個V型塊適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作?？紤]到本次設(shè)計的實際情況，具體切削力與夾緊力計算如下： 刀具：YT15合金盤銑刀 《切削手冊》表3.28： 其中：Cr=54.5，=4.5，=0.9，=0.18，=0.74，=28，=1.0，=100，=1.0，n=300，Z=8 所以 F==442.9（N） 水平分力：Fr=1.1F實=487.2 （N） 垂直分力：Fv=0.3F實=123.9 （N） 在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)： 安全系數(shù)k=k1k2k3k4 其中：k1為基本安全系數(shù)1.5 ； k2為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 ； k3為刀具鈍化系數(shù)1.1 ； k4為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 ； 所以F切=kF=1.5×1.1×1.1×1.1×487.2=972.7（N） 實際夾緊力為N夾： N夾= F切/ 查《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書》附錄表1得摩擦系數(shù)=0.16～0.25， 在此取=0.25 ，=0.25 則N夾= 972.7/（0.25+0.25）=1945.4（N） 夾緊螺母采用M20粗牙螺母，查相關(guān)手冊易知M20粗牙螺母夾緊力遠(yuǎn)大于所需夾緊力。 3.3 夾具的操作和使用說明 如前所述，在設(shè)計夾具時，應(yīng)注意提高勞動效率，為此，螺母夾緊時采用帶長腰形孔的壓板，以便裝卸時，不許將螺母全部擰下，只需松動幾扣，將壓板前后拉動，便可不妨礙上下工件。夾具體底面上的一對定位鍵，可是整個夾具體在機(jī)床工作臺有正確的安裝位置，以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具體的結(jié)構(gòu)還比較的緊湊。 為了保證零件的加工精度，我們采用可換定位銷來進(jìn)行定位加緊，夾具體的底面有一對定位鍵與機(jī)床的T型槽相連接，保證夾具與銑床的縱向進(jìn)給方向相平行的位置。另外在夾具體的兩端設(shè)置了可供機(jī)床工作臺T型螺栓穿過夾具體壓緊的U型耳座。 夾具體的裝配圖和夾具體的零件圖見附圖。 結(jié) 束 語 在自己努力和指導(dǎo)老師悉心的指導(dǎo)下，經(jīng)過這段時間的設(shè)計學(xué)習(xí)，我的課程設(shè)計終于圓滿完成了。在設(shè)計過程中，我通過各種方式收集、查找相關(guān)資料，深入工廠加工車間仔細(xì)觀察，虛心請教，解決設(shè)計中出現(xiàn)的各種問題，從中學(xué)到了許多課本里沒有的知識，切身地體會到了零件從毛坯到成品的一個工藝設(shè)計過程，從而對于機(jī)械制造工藝學(xué)課程有了一個更為清晰的認(rèn)識。經(jīng)過了課程設(shè)計鍛煉，我發(fā)現(xiàn)自己欠缺的東西很多。尤其是實踐經(jīng)驗，對加工過程的了解甚少。 通過這次完整的課程設(shè)計，我系統(tǒng)地回顧和復(fù)習(xí)了大學(xué)所學(xué)的相關(guān)專業(yè)知識，同時也深刻體會到學(xué)習(xí)的重要性并領(lǐng)會到設(shè)計也是一種學(xué)習(xí)的方式。在設(shè)計的過程中，我綜合運(yùn)用了系統(tǒng)的設(shè)計方法和相關(guān)設(shè)計軟件（如AutoCAD、CAXA、Word等），且應(yīng)用熟悉相關(guān)設(shè)計資料（包括手冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及進(jìn)行經(jīng)驗估算等方面有了一定程度的提高，深刻的感受到計算機(jī)和工具書及手冊在設(shè)計中帶來的便利和幫助。 通過課程設(shè)計，它也使我明白了如果要想更好地掌握好這門技術(shù)，還需要我進(jìn)一步的學(xué)習(xí)與實踐，在實際工作中不斷地積累經(jīng)驗，這樣我才能更好的學(xué)好這門技術(shù)，更好地了解機(jī)械制造基礎(chǔ)工業(yè)，從而為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請老師多多指正與批評。  參 考 文 獻(xiàn) [1] 陳明，機(jī)械制造工藝學(xué)[M]，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2005.8. 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