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機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
題目: 制定831005撥叉的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆φ22花鍵底孔的鉆床夾具
內(nèi)容： 1. 填寫設(shè)計(jì)任務(wù)書；
2. 制定一個(gè)中等零件的加工工藝過程，填寫工藝過程卡和工序卡各一張；
3. 設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師指定的工序夾具，繪制全套夾具圖紙，要求計(jì)算機(jī)繪圖；
4. 編寫設(shè)計(jì)說明書一份，按照畢業(yè)論文的格式寫，要求打印文稿。
班級(jí) 機(jī)械07-5
學(xué)生 李林
指導(dǎo)教師 敖曉春
教研室主任
目 錄
一、序 言……………………………………………3
二、零 件 的 分 析………………………………….3
（一）零件的作用……………………………………3
（二）零件的工藝分析………………………………3
三、工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì)……………………………..4
（一）確定毛坯的制造形式…………………………4
（二）基面的選擇…………………………………….4
（三）制定工藝路線…………………………………4
（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.5
（五）確定切削用量及基本工時(shí)…………………….5
四、夾 具 設(shè) 計(jì)………………………………………8
（一） 問題的提出…………………………………8
（二） 夾具設(shè)計(jì)……………………………………8
五、總 結(jié)…………………………………………..9
六、參 考 文 獻(xiàn)…………………………………….10
哈爾濱理工大學(xué)
機(jī)械加工工序卡片
產(chǎn)品名稱及型號(hào)
零件名稱
零件圖號(hào)
工序名稱
工序號(hào)
第 1 頁(yè)
CA6140車床
撥叉
A3
鉆孔?22+0.28
工序Ⅲ
共 1 頁(yè)
車間
工段
材料名稱
材料牌號(hào)
力學(xué)性能
機(jī)加車間
1
灰鑄鐵
HT200
硬度190-200HBS
同時(shí)加工
件數(shù)
每料件數(shù)
技術(shù)等級(jí)
單件時(shí)間
（min）
準(zhǔn)備—終結(jié)
時(shí)間（min）
1
1
2
0.32
設(shè)備名稱
設(shè)備編號(hào)
夾具名稱
夾具編號(hào)
工作液
C３１６３－１車床
專用夾具
乳化液
更
改
內(nèi)
容
工
步
號(hào)
工 步 內(nèi) 容
計(jì)算數(shù)據(jù)（mm）
走
刀
次
數(shù)
切 削 用 量
工時(shí)定額（min）
刀具、量具
及輔助工具
直
徑
或
長(zhǎng)
度
進(jìn)
給
長(zhǎng)
度
單
邊
余
量
背吃
刀量
（mm）
進(jìn)給量
（mm/r）
或
（mm/min）
切削速度
（r/min）
或雙行程數(shù)
（mm/min）
切削
速度
(m/min)
基
本
時(shí)
間
輔
助
時(shí)
間
工 作 地
服
務(wù)
時(shí)
間
工
步
號(hào)
名
稱
規(guī)
格
編
號(hào)
數(shù)
量
1
鉆孔?22+0.28
20
60
1
2.8.
0.7mm/r
21m/min
41
0.32
編制
李林
抄寫
校對(duì)
審核
批準(zhǔn)
哈爾濱理工大學(xué)
機(jī)械加工
工藝過程
卡片
產(chǎn)品名稱
及型號(hào)
CA6140車床
零件名稱
撥叉
零件圖號(hào)
A3
材料
名稱
灰鑄鐵
毛坯
種類
金屬型鑄件
零件重量
（kg）
毛重
1.3kg
第1 頁(yè)
牌號(hào)
HT200
尺寸
110x86
凈重
1.0kg
共 1頁(yè)
性能
硬度190-200HBS
每料件數(shù)
1
每臺(tái)件數(shù)
1
每批件數(shù)
中批生產(chǎn)
工序號(hào)
工序內(nèi)容
加工車間
設(shè)備名稱及編號(hào)
工藝裝備名稱及編號(hào)
技術(shù)等級(jí)
時(shí)間定額（min）
夾具
刀具
量具
單件
準(zhǔn)備—終結(jié)
1
鑄造
鑄造車間
2
熱處理
熱處理車間
3
車端面
機(jī)加車間
C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床
三爪卡盤夾具
90度車刀
游標(biāo)卡尺
0.68
4
鉆、擴(kuò)花鍵底孔
機(jī)加車間
C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床
三爪卡盤夾具
Ф20中心鉆
Ф21擴(kuò)孔鉆
游標(biāo)卡尺
0.64
5
倒兩端15°倒角
機(jī)加車間
C3163-1轉(zhuǎn)塔式六角車床
三爪卡盤夾具
45度偏刀
游標(biāo)卡尺
6
拉花鍵
機(jī)加車間
拉床
專用
夾具
高速鋼拉刀
游標(biāo)卡尺
0.13
7
銑削槽B面
機(jī)加車間
Ｘ62W銑床
專用
夾具
高速鋼面銑刀
游標(biāo)卡尺
0.861
8
銑削8+0.030mm的槽
機(jī)加車間
Ｘ62W銑床
專用
夾具
高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀
量塊
0.49
9
銑削18+0.0120mm的槽
機(jī)加車間
Ｘ62W銑床
專用
夾具
高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀
量塊
1.074
10
去毛刺
機(jī)加車間
11
終檢
檢測(cè)車間
更改
內(nèi)容
編制
李林
抄寫
校對(duì)
審核
批準(zhǔn)
制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)
機(jī)械制造工藝學(xué)
課程設(shè)計(jì)說明書
設(shè)計(jì)題目 制定831005撥叉的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆φ22花鍵底孔的鉆床夾具
設(shè)計(jì)者 李林
指導(dǎo)教師 敖曉春
哈 爾 濱 理 工 大 學(xué)
2010.9.23
目 錄
一、機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書………2
二、序 言……………………………………………3
三、零 件 的 分 析………………………………….3
（一）零件的作用……………………………………3
（二）零件的工藝分析………………………………3
四、工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì)……………………………..4
（一）確定毛坯的制造形式…………………………4
（二）基面的選擇…………………………………….4
（三）制定工藝路線…………………………………4
（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.5
（五）確定切削用量及基本工時(shí)…………………….5
五、夾 具 設(shè) 計(jì)………………………………………8
（一） 問題的提出…………………………………8
（二） 夾具設(shè)計(jì)……………………………………8
六、總 結(jié)…………………………………………..9
七、參 考 文 獻(xiàn)…………………………………….10
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
題目: 制定831005撥叉的加工工藝，設(shè)計(jì)鉆φ22花鍵底孔的鉆床夾具
內(nèi)容： 1. 填寫設(shè)計(jì)任務(wù)書；
2. 制定一個(gè)中等零件的加工工藝過程，填寫工藝過程卡和工序卡各一張；
3. 設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師指定的工序夾具，繪制全套夾具圖紙，要求計(jì)算機(jī)繪圖；
4. 編寫設(shè)計(jì)說明書一份，按照畢業(yè)論文的格式寫，要求打印文稿。
班級(jí) 機(jī)械07-5
學(xué)生 李林
指導(dǎo)教師 敖曉春
教研室主任
2010年9月
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。
一、零件的分析
（一） 零件的作用
題目所給的零件是831005的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，而下方的寬18的槽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。零件鑄為一體，加工時(shí)分開。
（二） 零件的工藝分析
831005車床共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：
1. 以φ22為中心的加工表面
這一組加工表面包括：φ22的孔，以及其上下端面，上端面與孔有位置要求，孔內(nèi)壁有3個(gè)導(dǎo)向槽，有位置要求和精度要求，與φ22孔面有垂直度要求。
2. 以φ22面為基準(zhǔn)的加工表面
這一組加工表面包括：寬18的槽的兩邊壁面，均與φ22孔有垂直度要求；上方的寬8的槽壁面，也與φ22孔有垂直度要求。
這些表面有一定的位置度要求，都與孔有垂直度要求。
由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。
（二）基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
（1）粗基準(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φ22孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一個(gè)帶端面的長(zhǎng)軸大平面定位銷作主要定位面，限制5個(gè)自由度，再以一組固定擋板限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。
（三）制定工藝路線
制定工藝路線得出發(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)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,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。
3.工藝路線方案
工序一 以φ40外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑φ22孔下端面。
工序二 精銑φ22孔上下端面。
工序三 以φ22孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ22孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
工序四 以φ22孔為精基準(zhǔn)，粗.半精.精銑寬18和寬8的槽，保證面的精度達(dá)到IT7。
工序五 以φ22孔為精基準(zhǔn)，粗. 精鏜孔內(nèi)槽，保證精度達(dá)到IT3。
工序六 以φ22孔為精基準(zhǔn)，用惚鉆給φ22孔打倒角，保證精度要求IT7。
工序七 對(duì)撥叉進(jìn)行淬火處理，達(dá)到硬度要求。
工序八 檢查。
工序是八步，效率很高，以上工藝過程詳見圖3。
（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
”831005車床撥叉”；零件材料為HT200，硬度190～210HB，生產(chǎn)類型中批量，鑄造毛坯。
據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1. 外圓表面延軸線方向長(zhǎng)度方向的加工余量及公差（φ22端面）。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下稱《工藝手冊(cè)》）表2.2～2.5，取φ22端面長(zhǎng)度余量均為2.5（均為雙邊加工）
銑削加工余量為：
粗銑 1mm
精銑 0mm
2. 其他尺寸直接鑄造得到
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
（五）確立切削用量及基本工時(shí)
工序一 以φ40外圓為粗基準(zhǔn)，粗銑φ22孔上下端面。
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：粗銑φ22孔上下端面。
機(jī)床：X6140臥式銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
工序二 精銑φ22孔上下端面。
1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：精銑φ22上下端面。
機(jī)床：X6140臥式銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
。
工序三 以φ22孔上端面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ22孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=20mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12°，二重刃長(zhǎng)度bε=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 ° ° °
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12°，二重刃長(zhǎng)度bε=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 ° ° °
2.選擇切削用量
（1）決定進(jìn)給量
查《切》
所以，
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
（2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～０.８mm，壽命．
?。?）切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
（4）校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿足條件，校驗(yàn)成立。
３.計(jì)算工時(shí)
由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。
擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下：
擴(kuò)鉆：
鉸孔：
精鉸：
工序四 以φ22孔為精基準(zhǔn)，粗.半精.精銑寬18和寬8的槽，保證面的精度達(dá)到IT7
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
機(jī)床：XA5032臥式銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。
工序五 以φ22孔為精基準(zhǔn)，粗. 精鏜孔內(nèi)槽，保證精度達(dá)到IT3。
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
機(jī)床：
刀具：
工序六 以φ22孔為精基準(zhǔn)，用惚鉆給φ22孔打倒角，保證精度要求IT7。
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
機(jī)床：Z525立式鉆床
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金惚鉆
工序七 對(duì)撥叉進(jìn)行淬火處理，達(dá)到硬度要求。
工序八 檢查。
其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。
三、 卡具設(shè)計(jì)
經(jīng)過與老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第六道工序——用惚鉆給φ22孔打倒角。本卡具將用于Z525立式鉆床。
（一） 問題的提出
在給定的零件中，對(duì)本步加工的定位并未提出具體的要求，是自由公差，定位要求較低。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。
（二） 卡具設(shè)計(jì)
1． 定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡(jiǎn)單和快速的考慮，選擇φ22孔為基準(zhǔn)，即以一面上一長(zhǎng)銷（自由度限制數(shù)：5）配合以固定擋板（自由度限制數(shù)：1）使工件完全定位。
2． 切削力計(jì)算
本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。
軸向力
扭矩
由于扭矩很小，計(jì)算時(shí)可忽略。
3. 定位誤差分析
本工序采用一定位銷，兩定位擋板，工件始終靠近定位板的一面，而擋銷的偏角會(huì)使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力，因此，工件不在在定位銷正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
4. 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
卡具上設(shè)置有鉆套，用于確定的鉆頭位置。
六、總 結(jié)
為期三周的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，三周是時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來說受益菲淺的，通過這三周的設(shè)計(jì)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(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
在長(zhǎng)春實(shí)習(xí)時(shí)，我們?cè)?jīng)參觀過各個(gè)工種的加工過程，但由于當(dāng)時(shí)的走馬觀花，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，很多重要信息都已經(jīng)回憶不起來。這是給我自己的一個(gè)教訓(xùn)：大學(xué)的學(xué)習(xí)都有一個(gè)鋪墊過程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都可能在以后得到應(yīng)用?？上?，教訓(xùn)來得太遲了。我希望通過最后這個(gè)內(nèi)容告誡我以后的學(xué)弟學(xué)妹們，不要忽視學(xué)校安排的任何學(xué)習(xí)內(nèi)容，不僅要踏踏實(shí)實(shí)學(xué)好課堂知識(shí)，對(duì)于實(shí)習(xí)也要提高重視，不要以為時(shí)實(shí)習(xí)是課外內(nèi)容，它是對(duì)課堂所學(xué)的一個(gè)補(bǔ)充。
最后，衷心的感謝熬曉春老師的精心指導(dǎo)和悉心幫助，使我順利的完成此次設(shè)計(jì)。謝謝！?。?！
七、參 考 文 獻(xiàn)
【1】趙家齊主編．機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書．機(jī)械工業(yè)出版社，1997
【2】王紹俊主編．機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社，1985
【3】《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》修訂組編．金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1983
【4】上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編．金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社．1984
【5】南京市機(jī)械研究所主．金屬切削機(jī)床夾具圖冊(cè)．機(jī)械工業(yè)出版社
【6】呂周堂、陳曉光主編．互換性與技術(shù)基礎(chǔ)．中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社