K307-撥叉的工藝規(guī)程及銑R35端面的銑床夾具設計【中心距80】

K307-撥叉的工藝規(guī)程及銑R35端面的銑床夾具設計【中心距80】,中心距80,K307,工藝,規(guī)程,R35,端面,銑床,夾具,設計,中心,80 32.?撥叉 設計的題目和內容? 機械制造技術基礎課程設計的題目一般定為：制定某一零件成批或大批生產加工工藝規(guī)程及夾具設計，也可針對一組零件進行成組工藝和成組夾具設計。 設計應完成的內容： 1）制定指定零件（或零件組）的機械加工工藝規(guī)程，編制機械加工工藝卡片，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； 設計工作量（課程設計完成后應交的資料） 1.繪制零件圖一張（機繪）。 2.繪制毛坯-零件合圖一張（計算機繪圖A4）。 3.設計說明書1份（電子檔20頁）。 4．說明書中包括機械加工工藝卡片一套、機械加工工序卡片5張以上。 5.重要工序的夾具設計 序號 加工位置 加工余量 加工方式 1 鑄造 2 時效處理 3 粗銑Φ40的端面 1.8mm 粗銑 4 精銑Φ40的端面 0.2mm 精銑 5 粗銑Φ40的另一端面 1.8mm 粗銑 6 精銑Φ40的另一端面 0.2mm 精銑 7 鉆擴鉸Φ25的孔 實心 鉆，擴，鉸 8 粗銑R35的兩端面 1.8mm 粗銑 9 精銑R35的兩端面 0.2mm 精銑 10 銑Φ12的端面 1.8mm 粗銑 11 鉆M8的螺紋孔，攻絲 實心 鉆，攻 12 去毛刺 13 檢驗 14 入庫 設計目的 機械制造技術基礎課程設計是綜合運用"機械制造技術基礎"及有關課程內容，分析和解決實際工程問題的一個重要教學環(huán)節(jié)。通過課程設計培養(yǎng)學生制定零件機械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力，以及設計機床夾具的能力。在設計過程中，學生應熟悉有關標準和設計資料，學會使用有關手冊和數(shù)據庫。機械制造技術基礎課程設計是作為未來從事機械制造技術工作的一次基本訓練。 設計的題目和內容 機械制造技術基礎課程設計的題目一般定為：制定某一零件成批或大批生產加工工藝規(guī)程及夾具設計，也可針對一組零件進行成組工藝和成組夾具設計。 設計應完成的內容： 1）制定指定零件（或零件組）的機械加工工藝規(guī)程，編制機械加工工藝卡片，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）設計某一工序的夾具，繪制夾具裝配圖和主要零件圖； 7）編寫設計說明書。 課程設計實例 實例一 實例二 設計題目 設計"中間軸齒輪"零件（圖S0-1）機械加工工藝規(guī)程及某一重要工序的夾具。年產5000件。 課程設計說明書（實例一） 1. 零件圖分析 1.1 零件的功用 本零件為拖拉機變速箱中倒速中間軸齒輪，其功用是傳遞動力和改變輸出軸運動方向。 1.2 零件工藝分析 本零件為回轉體零件，其最主要加工面是φ62H7孔和齒面，且兩者有較高的同軸度要求，是加工工藝需要重點考慮的問題。其次兩輪轂端面由于裝配要求，對φ62H7孔有端面跳動要求。最后，兩齒圈端面在滾齒時要作為定位基準使用，故對φ62H7孔也有端面跳動要求。這些在安排加工工藝時也需給予注意。 2. 確定毛坯 2.1 確定毛坯制造方法 本零件的主要功用是傳遞動力，其工作時需承受較大的沖擊載荷，要求有較高的強度和韌性，故毛坯應選擇鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷。又由于年產量為5000件，達到了批量生產的水平，且零件形狀較簡單，尺寸也不大，故應采用模鍛。 2.2 確定總余量 由表S-1確定直徑上總余量為6mm，高度（軸向）方向上總余量為5mm。 2.3 繪制毛坯圖（圖S0-2） 圖S0-2 中間軸齒輪毛坯圖(點擊變大圖） 3. 制定零件工藝規(guī)程 3.1 選擇表面加工方法 1） φ62H7孔 參考表S－2，并考慮：① 生產批量較大，應采用高效加工方法；② 零件熱處理會引起較大變形，為保證φ62H7孔的精度及齒面對φ62H7孔的同軸度，熱處理后需對該孔再進行加工。故確定熱前采用擴孔－拉孔的加工方法，熱后采用磨孔方法。 2） 齒面 根據精度8-7-7的要求，并考慮生產批量較大，故采用滾齒－剃齒的加工方法（表S-3）。  3） 大小端面 采用粗車－半精車－精車加工方法（參考表S－4）。 4） 環(huán)槽 采用車削方法。 3.2 選擇定位基準 1） 精基準選擇 齒輪的設計基準是φ62H7孔，根據基準重合原則，并同時考慮統(tǒng)一精基準原則，選φ62H7孔作為主要定位精基準?？紤]定位穩(wěn)定可靠，選一大端面作為第二定位精基準。 在磨孔工序中，為保證齒面與孔的同軸度，選齒面作為定位基準。 在加工 環(huán)槽工序中，為裝夾方便，選外圓表面作為定位基準。 2） 粗基準選擇 重要考慮裝夾方便、可靠，選一大端面和外圓作為定位粗基準。 3.3 擬定零件加工工藝路線 方案1： 1）擴孔（立式鉆床，氣動三爪卡盤）； 2）粗車外圓，粗車一端大、小端面，一端內孔倒角（多刀半自動車床，氣動可脹心軸）； 3）半精車外圓，粗車另一端大、小端面，另一端內孔倒角（多刀半自動車床，氣動可脹心軸）； 4）拉孔（臥式拉床，拉孔夾具）； 5）精車外圓，精車一端大、小端面，一端外圓倒角（普通車床，氣動可脹心軸）； 6）精車另一端大、小端面，另一端外圓倒角（普通車床，氣動可脹心軸）； 7）車槽（普通車床，氣動三爪卡盤）； 8）中間檢驗； 9）滾齒（滾齒機，滾齒夾具）； 10）一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）； 11）另一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）； 12）剃齒（剃齒機，剃齒心軸）； 13）檢驗； 14）熱處理； 15）磨孔（內圓磨床，節(jié)圓卡盤）； 16）最終檢驗。 方案2： 1）粗車一端大、小端面，粗車、半精車內孔，一端內孔倒角（普通車床，三爪卡盤）； 2）粗車、半精車外圓，粗車另一端大、小端面，另一端外圓、內孔倒角（普通車床，三爪卡盤）； 3）精車內孔，車槽，精車另一端大、小端面，另一端外圓倒角（普通車床，三爪卡盤）； 4）精車外圓，精車一端大、小端面（普通車床，可脹心軸）； 5）中間檢驗； 6）滾齒（滾齒機，滾齒夾具）； 7）一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）； 8）另一端齒圈倒角（倒角機，倒角夾具）； 9）剃齒（剃齒機，剃齒心軸）； 10）檢驗； 11）熱處理； 12）磨孔（內圓磨床，節(jié)圓卡盤）； 13）最終檢驗。 方案比較： 方案2工序相對集中，便于管理，且由于采用普通機床，較少使用專用夾具，易于實現(xiàn)。方案1則采用工序分散原則，各工序工作相對簡單?？紤]到該零件生產批量較大，工序分散可簡化調整工作，易于保證加工質量，且采用氣動夾具，可提高加工效率，故采用方案1較好。 3.4 選擇各工序所用機床、夾具、刀具、量具和輔具（表S－5，表S－6） 3.5 填寫工藝過程卡片（表S0-5） 3.6 機械加工工序設計 工序02 1）刀具安裝 由于采用多刀半自動車床，可在縱向刀架上安裝一把左偏刀（用于車削外圓）和一把45°彎頭刀（用于車倒角）；可在橫刀架上安裝兩把45°彎頭刀（用于車削大、小端面）。加工時兩刀架同時運動，以減少加工時間（圖S0-3）。 2）走刀長度與走刀次數(shù) 以外圓車削為例，若采用75°偏刀，則由表15－1可確定走刀長度為25＋1＋2＝28mm；一次走刀可以完成切削（考慮到模角及飛邊的影響，最大切深為3－4mm）。 3） 切削用量選擇 ① 首先確定背吃刀量：考慮到毛坯為模鍛件，尺寸一致性較好，且留出半精車和精車余量后（直徑留3 mm），加工余量不是很大，一次切削可以完成。?。? aP =（136－133）/2 + 12.5×tan（7°）＝ 3mm；考慮毛坯誤差，?。篴P = 4 mm； ② 確定進給量：參考表S-7，有：f ＝ 0.6 mm/ r； ③ 最后確定切削速度：參考表S-8，有：v = 1.5m/s，n = 212r/min。 圖S0-3 工序02排刀圖 4） 工時計算 ① 計算基本時間：tm = 28 /（212×0.6）= 0.22min（參考式S－3）； ② 考慮多刀半自動車床加工特點（多刀加工，基本時間較短，每次更換刀具后均需進行調整，即調整時間所占比重較大等），不能簡單用基本時間乘系數(shù)的方法確定工時?？筛鶕嶋H情況加以確定：TS = 2.5min。 該工序的工序卡片見表表S0-6。 3.6 機械加工工序設計（續(xù)） 工序06 1）刀具安裝 由于在普通車床上加工，盡量減少刀具更換次數(shù)，可采用一把45°彎頭刀（用于車削大、小端面）和一把75°左偏刀（用于倒角），見圖S0-4。 圖S0-4 工序06刀具安裝示意圖 2）走刀長度與走刀次數(shù) 考慮大端面，采用45°彎頭刀，由表S－9可確定走刀長度為27.5＋1＋1≈30mm；因為是精車，加工余量只有0.5 mm，一次走刀可以完成切削。小端面和倒角也一次走刀完成。 3）切削用量選擇 ① 首先確定背吃刀量：精車余量0.5mm，一次切削可以完成。?。篴P = 0.5mm； ② 確定進給量：參考表S-10，有：f ＝ 0.2 mm/ r； ③ 最后確定切削速度：參考表S-8，有：v = 1.8m/s，n = 264r/min。 4）工時計算 ① 計算基本時間：tm =（30 +8 + 3）/（264×0.2）≈ 0.8 min（參考式S－3）； ② 考慮到該工序基本時間較短，在采用基本時間乘系數(shù)的方法確定工時，系數(shù)應取較大值（或輔助時間單獨計算）。可得到：TS = 2×tm = 1.6 min。 該工序的工序卡片見表表S0-7。 上卡片中的圖 3.6 機械加工工序設計（續(xù)） 工序09 1）工件安裝 由于滾齒加工時切入和切出行程較大，為減少切入、切出行程時間，采用2件一起加工的方法（見圖S0-5）。 圖S0-5 工序09工件安裝示意圖 2）走刀長度與走刀次數(shù) 滾刀直徑為120mm，則由圖S0-5可確定走刀長度為： 走刀次數(shù)：1 3）切削用量選擇 ① 確定進給量：參考表S-11，有：f ＝ 1.2 mm/工件每轉； ② 確定切削速度：參考表S-12，有：v = 0.6m/s，計算求出n = 96r/min； ③ 確定工件轉速：滾刀頭數(shù)為1，工件齒數(shù)為25，工件轉速為：nw = 96/25≈4 r/min。 4）工時計算 ① 計算基本時間：tm =136 / [（4×1.2）×2 ] ≈ 14 min（參考式S－3）； ② 考慮到該工序基本時間較長，在采用基本時間乘系數(shù)的方法確定工時，系數(shù)應取較小值（或輔助時間單獨計算）?？傻玫剑篢S = 1.4×tm ≈ 20 min。 該工序的工序卡片見表表S0-8。 工序13 1）走刀長度與走刀次數(shù) 走刀長度?。篖=l=40mm；走刀次數(shù)：0.2/0.01＝20（雙行程）。 2）切削用量選擇（參考表S-13） ① 確定砂輪速度：取砂輪直徑d ＝50 mm，砂輪轉速n = 10000r/min，可求出砂輪線速度： v = 26m/s； ② 確定工件速度：取vw = 0.12 m/s；可計算出工件轉數(shù)nw = 36 r/min； ③ 確定縱向進給量：取fl = 3m/min； ④ 確定橫向進給量：取fr= 0.01mm/雙行程； ⑤ 確定光磨次數(shù)：4次/雙行程。 3）工時計算 ① 計算基本時間：tm =（40×2/（3×1000））×（20＋4）×K K是加工精度系數(shù)，取K＝2，得到：tm = 1.28 min； ② 考慮到該工序基本時間較短，在采用基本時間乘系數(shù)的方法確定工時，系數(shù)應取較大值（或輔助時間單獨計算）?？傻玫剑篢S = 2.4×tm = 3 min。 該工序的工序卡片見表表S0-9。 4 夾具設計（以06工序夾具為例進行說明） 4.1 功能分析與夾具總體結構設計  本工序要求以φ61.6H8孔（4點）和已加工好的大端面（1點）定位，精車另一大、小端面及外圓倒角（5×15°），并要求保證尺寸20±0.2和10±0.2以及大、小端面對φ61.6H8孔的跳動不大于0.05mm。其中端面跳動是加工的重點和難點，也是夾具設計需要著重考慮的問題。  夾具方案設計 工件以孔為主要定位基準，多采用心軸。而要實現(xiàn)孔4點定位和端面1點定位，應采用徑向夾緊?？捎幸韵聨追N不同的方案： 1） 采用脹塊式自動定心心軸； 2） 采用過盈配合心軸； 3） 采用小錐度心軸； 4） 采用彈簧套可脹式心軸； 5） 采用液塑心軸。 根據經驗，方案1定位精度不高，難以滿足工序要求。方案2和3雖可滿足工序要求，但工件裝夾不方便，影響加工效率。方案4可行，即可滿足工序要求，裝夾又很方便。方案5可滿足工序要求，但夾具制造較困難。故決定采用方案4。  夾具總體結構設計 1） 根據車間條件（有壓縮空氣管路），為減小裝夾時間和減輕裝夾勞動強度，宜采用氣動夾緊。 2） 夾具體與機床主軸采用過渡法蘭連接，以便于夾具制造與夾具安裝。 3） 為便于制造，彈簧套采用分離形式。 4.2 夾具設計計算 切削力計算（參考切削用量手冊） 主切削力： 進給抗力（軸向切削力）： 最大扭矩： 夾緊力計算（參考夾具設計手冊） 式中φ1 -- 彈簧套與夾具體錐面間的摩擦角，取：tanφ1＝0.15； φ2 -- 彈簧套與工件間的摩擦角，取：tanφ2＝0.2； α-- 彈簧套半錐角，α＝6°； D -- 工件孔徑； Fd -- 彈性變形力，按下式計算： 式中C -- 彈性變形系數(shù)，當彈簧套瓣數(shù)為3、4、6時，其值分別為300、100、20； d -- 彈簧套外徑； l -- 彈簧套變形部分長度； t -- 彈簧套彎曲部分平均厚度； Δ-- 彈簧套（未脹開時）與工件孔之間的間隙。 將有關參數(shù)代入，得到： 將Fd 及其他參數(shù)代入，得到：  選擇氣缸形式，確定氣缸規(guī)格（參考夾具設計手冊） 選擇單活塞回轉式氣缸，缸徑100mm即可。 4.3 夾具制造與操作說明  夾具制造的關鍵是夾具體與彈簧套。夾具體要求與彈簧套配合的錐面與安裝面有嚴格的位置關系，彈簧套則要求與夾具體配合的錐面與其外圓表面嚴格同軸。此外，彈簧套錐面與夾具體錐面應配做，保證接觸面大而均勻。 夾具使用時必須先安裝工件，再進行夾緊，嚴格禁止在不安裝工件的情況下操作氣缸，以防止彈簧套的損壞。 夾具裝配圖見圖S0-6 機械加工工藝過程卡片 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零(部)件圖號 產品名稱 撥叉 零(部)件名稱 撥叉 共1頁 第(1)頁 材料 HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數(shù) 1 每個件數(shù) 1 備注 工序號 工序名稱 工序內容 車間 工段 設備 工藝裝備 工時 準終 單件 1 鑄造 鑄造 鑄 2 時效 時效處理 熱 3 銑 粗銑Φ40的端面 金工 X51銑床 專用夾具，銑刀，游標卡尺 4 銑 精銑Φ40的端面 金工 X51銑床 專用夾具，銑刀，游標卡尺 5 銑 粗銑Φ40的另一端面 金工 X51銑床 專用夾具，銑刀，游標卡尺 6 銑 精銑Φ40的另一端面 金工 X51銑床 專用夾具，銑刀，游標卡尺 7 鉆 鉆擴鉸Φ25的孔 金工 Z525鉆床 專用夾具，麻花鉆，擴鉸刀，千分尺 8 銑 粗銑R35的兩端面 金工 X51銑床 專用夾具，銑刀，游標卡尺 9 銑 精銑R35的兩端面 金工 X51銑床 專用夾具，銑刀，游標卡尺 10 銑 銑Φ12的端面 金工 X51銑床 專用夾具，銑刀，游標卡尺 11 鉆 鉆M8的螺紋孔，攻絲 金工 Z525鉆床 專用夾具，麻花鉆，絲錐，千分尺 12 鉗 去毛刺 金工 鉗工臺 13 檢驗 檢驗 檢 14 入庫 入庫 入 15 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 機械加工工序卡片 產品型號 零（部）件圖號 產品名稱 撥叉 零（部）件名稱 撥叉 共（9）頁 第（1）頁 車間 工序號 工序名稱 材料 3 銑 HT200 毛坯種類 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 水 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工步內容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 粗銑Φ40的端面 專用夾具，銑刀，游標卡尺 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品型號 零（部）件圖號 產品名稱 撥叉 零（部）件名稱 撥叉 共（9）頁 第（2）頁 車間 工序號 工序名稱 材料 4 銑 HT200 毛坯種類 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 水 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工步內容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 精銑Φ40的端面 專用夾具，銑刀，游標卡尺 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品型號 零（部）件圖號 產品名稱 撥叉 零（部）件名稱 撥叉 共（9）頁 第（3）頁 車間 工序號 工序名稱 材料 5 銑 HT200 毛坯種類 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 水 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工步內容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 粗銑Φ40的另一端面 專用夾具，銑刀，游標卡尺 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品型號 零（部）件圖號 產品名稱 撥叉 零（部）件名稱 撥叉 共（9）頁 第（4）頁 車間 工序號 工序名稱 材料 6 銑 HT200 毛坯種類 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 水 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工步內容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 精銑Φ40的另一端面 專用夾具，銑刀，游標卡尺 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品型號 零（部）件圖號 產品名稱 撥叉 零（部）件名稱 撥叉 共（9）頁 第（5）頁 車間 工序號 工序名稱 材料 7 鉆 HT200 毛坯種類 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 水 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工步內容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆Φ24的孔 專用夾具，麻花鉆，千分尺 2 擴Φ24.5的孔 專用夾具，擴刀，千分尺 3 鉸Φ25的孔 專用夾具，鉸刀，千分尺 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品型號 零（部）件圖號 產品名稱 撥叉 零（部）件名稱 撥叉 共（9）頁 第（6）頁 車間 工序號 工序名稱 材料 8 銑 HT200 毛坯種類 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 水 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工步內容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 粗銑R35的兩端面 專用夾具，銑刀，游標卡尺 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品型號 零（部）件圖號 產品名稱 撥叉 零（部）件名稱 撥叉 共（9）頁 第（7）頁 車間 工序號 工序名稱 材料 9 銑 HT200 毛坯種類 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 水 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工步內容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 精銑R35的兩端面 專用夾具，銑刀，游標卡尺 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品型號 零（部）件圖號 產品名稱 撥叉 零（部）件名稱 撥叉 共（9）頁 第（8）頁 車間 工序號 工序名稱 材料 10 銑 HT200 毛坯種類 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 銑床 X51 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 水 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工步內容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 銑Φ12的端面 專用夾具，銑刀，游標卡尺 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 機械加工工序卡片 產品型號 零（部）件圖號 產品名稱 撥叉 零（部）件名稱 撥叉 共（9）頁 第（9）頁 車間 工序號 工序名稱 材料 11 鉆 HT200 毛坯種類 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 鑄件 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 鉆床 Z525 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 水 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 工步號 工步內容 工藝裝備 主軸轉速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 切削深度 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆M8的螺紋孔，攻絲 專用夾具，銑刀，游標卡尺 設計（日期） 審核（日期） 標準化（日期） 會簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 設計說明書 題目：撥叉的工藝規(guī)程及夾具設計 學 生： 學 號： 專 業(yè)： 班 級： 指導老師： 目 錄 序 言 1 第一章 零件的工藝分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2零件的工藝分析 2 第二章 工藝路線的擬定 3 2.1毛坯的選擇 3 2.2 定位基準的選擇 3 2.1.1粗基準選擇 4 2.1.2 精基準的選擇 5 2.3 表面加工方法的選擇 6 2.4 工藝路線的擬定 6 第三章 主要工序設計 9 3.1工序1設計 9 3.2工序2設計 9 3.3工序3設計 9 3.4工序4設計 10 3.5工序7設計 11 3.6工序8設計 13 3.7工序9設計 14 第四章 夾具設計 16 4.1 任務與要求 16 4.2 定位方案設計 16 4.2.1定位基準的選擇 16 4.2.2 定位元件的布置 18 4.2.3 定位誤差分析與計算 18 4.3 切削力及夾緊力計算 19 4.3.1 夾緊力計算 19 4.3.2夾緊元件 22 4.4夾具設計及操作簡要說明 22 總 結 23 致 謝 25 參 考 文 獻 26 序 言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 撥叉的加工工藝規(guī)程及其夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(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，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。 第一章 零件的工藝分析 1.1 零件的作用 撥叉的作用：定位和支撐的作用。 1.2零件的工藝分析 撥叉的工藝有2組加工面的分別為 1：以Φ40的一端面和側面為基準的加工面，這組加工面包括，銑Φ40的另一端面，鉆擴鉸Φ25的孔。 2：以Φ36的一端面和Φ25的孔為基準的加工面，這組加工面主要是其他的孔和端面。 第二章 工藝路線的擬定 2.1毛坯的選擇 撥叉零件的材料HT200，HT200的可鑄性好，因此可用鑄造的方法　因為是成批生產，采用砂型鑄造的方法生產鑄件毛坯，既可以提高生產率，又可以提高精度而且加工余量小等優(yōu)點。 2.2 定位基準的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇的正確合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。 2.1.1粗基準選擇 粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應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。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。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(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。 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。先選取上端面和側端面為定位基準，利用V型塊為定位元件。 2.1.2 精基準的選擇 精基準的選擇應滿足以下原則： 1)為了保證零件各個加工面都能分配到足夠的加工余量，應選加工余量最小的面為精基準。 　2)為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應選不加工面為粗基準。當零件上有幾個加工面，應選與加工面的相對位置要求高的不加工面為精基準。 　3)為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應選重要表面為粗基準。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達到加工精度要求，在粗加工時就應使其加工余量盡量均勻。 　4)為了使定位穩(wěn)定、可靠，應選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準。作為粗基準的面應無鑄造飛邊和鑄造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時，還應使夾具結構簡單，操作方便。 　5) 精基準應盡量避免重復使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一精基準，兩次裝夾中加工出的表面就會產生較大的相互位置誤差。 以Φ40的一端面和Φ25的孔為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 2.3 表面加工方法的選擇 序號 工序 加工位置 加工方法 1 鑄造 鑄造 鑄造 2 時效 時效處理 時效處理 3 銑 粗銑Φ40的端面 粗銑 4 銑 精銑Φ40的端面 精銑 5 銑 粗銑Φ40的另一端面 粗銑 6 銑 精銑Φ40的另一端面 精銑 7 鉆 鉆擴鉸Φ25的孔 鉆，擴，鉸 8 銑 粗銑R35的兩端面 粗銑 9 銑 精銑R35的兩端面 精銑 10 銑 銑Φ12的端面 粗銑 11 鉆 鉆M8的螺紋孔，攻絲 鉆，攻 12 鉗 去毛刺 去毛刺 13 檢驗 檢驗 檢驗 14 入庫 入庫 入庫 2.4 工藝路線的擬定 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下兩種工藝方案： 方案一 1 鑄造 鑄造 2 時效 時效處理 3 銑 粗銑Φ40的端面 4 銑 精銑Φ40的端面 5 銑 粗銑Φ40的另一端面 6 銑 精銑Φ40的另一端面 7 鉆 鉆擴鉸Φ25的孔 8 銑 粗銑R35的兩端面 9 銑 精銑R35的兩端面 10 銑 銑Φ12的端面 11 鉆 鉆M8的螺紋孔，攻絲 12 鉗 去毛刺 13 檢驗 檢驗 14 入庫 入庫 方案二 1 鑄造 鑄造 2 時效 時效處理 3 鉆 鉆擴鉸Φ25的孔 4 銑 粗銑Φ40的端面 5 銑 精銑Φ40的端面 6 銑 粗銑Φ40的另一端面 7 銑 精銑Φ40的另一端面 8 銑 粗銑R35的兩端面 9 銑 精銑R35的兩端面 10 銑 銑Φ12的端面 11 鉆 鉆M8的螺紋孔，攻絲 12 鉗 去毛刺 13 檢驗 檢驗 14 入庫 入庫 工藝方案一和方案二的區(qū)別在于方案二先鉆擴鉸孔，再銑端面，違背了先面后孔的原則，后方案一先面后孔，先大孔后小孔，遵循了安排工藝的基本原則，更好地保證了工件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一。 具體的工藝路線如下 1 鑄造 鑄造 2 時效 時效處理 3 銑 粗銑Φ40的端面 4 銑 精銑Φ40的端面 5 銑 粗銑Φ40的另一端面 6 銑 精銑Φ40的另一端面 7 鉆 鉆擴鉸Φ25的孔 8 銑 粗銑R35的兩端面 9 銑 精銑R35的兩端面 10 銑 銑Φ12的端面 11 鉆 鉆M8的螺紋孔，攻絲 12 鉗 去毛刺 13 檢驗 檢驗 14 入庫 入庫 第三章 主要工序設計 3.1工序1設計 鑄造 3.2工序2設計 時效處理 3.3工序3設計 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 2） 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?50 當＝750r/min時 按機床標準選取 3） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 3.4工序4設計 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 4） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 5） 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選取＝750 當＝750r/min時 按機床標準選取 6） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 . 3.5工序7設計 工步一鉆孔至φ24 確定進給量的確定：根據參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ27孔時屬于低剛度零件，故進給量的確定應乘以系數(shù)0.75，則 根據Z525機床說明書，現(xiàn)取 切削速度：根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據Z525立式鉆床說明書，取，因此實際切削速度計算為 切削工時計算：，，，則機動工時為 工步二：擴孔 利用鉆頭將孔擴大至，根據有關手冊規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取 根據機床說明書，選取 則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為 切削工時：，，，則機動工時為 工步3：鉸孔 根據參考文獻Ⅳ表2-25，，，得 查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量的確定和實際轉速，取，，實際切削速度。 切削工時：，，，則機動工時為 3.6工序8設計 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 7） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 8） 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?100 當＝1100r/min時 按機床標準選取 9） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 . 3.7工序9設計 1. 選擇刀具 刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 10） 決定銑削深度 因為加工余量不大，一次加工完成 11） 決定每次進給量及切削速度 根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據表查出 ，則 按機床標準選?。?000 當＝1000r/min時 按機床標準選取 12） 計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 . 第四章 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配工序的銑R35端面的銑床夾具。 4.1 任務與要求 本夾具主要用于銑R35端面，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。 4.2 定位方案設計 4.2.1定位基準的選擇 基準是用來確定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據的那些點、線、面。根據基準的不同功能，基準分為設計基準和工藝基準兩大類。 1. 設計基準 在零件圖樣上所采用的基準，稱為設計基準。 2. 工藝基準 零件在工藝過程中所采用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同，又分為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。 （1）裝配基準 裝配時用以確定零件在部件或產品中的位置的基準，稱為裝配基準。 （2）測量基準 測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準，稱為測量基準。 （3）工序基準 在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準，稱為工序基準。 （4）定位基準 工件定位時所采用的基準，稱為定位基準。 本道工序銑R35端面，精度不高，因此我們采用已加工好的Φ25孔定位，因為孔徑自身較小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，開口墊圈的壓緊力即可以滿足要求。 4.2.2 定位元件的布置 此夾具采用心軸和定位擋銷為定位元件，心軸限制5個自由度，分別為X，Y，Z方向的自由度，Y，Z旋轉的自由度，支撐釘限制一個自由度，即為X旋轉的自由度，精基準定位合理。如上圖序號3,7。 4.2.3 定位誤差分析與計算 用調整法加工一批工件時，工件在定位過程中，由于工件的定位基準與工序基準不重合，以及工件的定位基準面與夾具定位元件的定位表面存在制造誤差，都會引起工件的工序基準偏離理想位置，而使工序尺寸產生加工誤差，稱為定位誤差，常用表示。其數(shù)值大小為工件的工序基準沿工序尺寸方向上發(fā)生的最大偏移量。它由定位基準與工序基準不重合誤差和定位副制造不準確引起工序基準的位移誤差兩部分組成，其大小是兩項誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)之和，即 當工序基準位置與多個定位基準有關時，以上兩個誤差方向和工序尺寸方向便可能不一致，定位誤差的計算則比較復雜，需要具體情況具體分析。一般按最不利的情況找出定位時一批工件中工序基準的兩個極端位置，然后把工序基準的最大變動量折算到工序尺寸方向上，即可得到定位誤差。 使用夾具安裝工件時，應盡量減少定位誤差，在保證該工序加工要求的前提下，留給其他工藝系統(tǒng)誤差的比例大一些，以便能較好地控制加工誤差。根據加工誤差計算不等式，定位誤差應不超過零件公差的1/5-1/3。 定位心軸垂直放置： =0.019+0.007+0.002=0.028 式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）； ——工件圓孔直徑公差（mm）； ——心軸外圓直徑公差（mm）。 4.3 切削力及夾緊力計算 4.3.1 夾緊力計算 （1）刀具： 采用端銑刀 φ31mm z=24 機床： x51立式銑床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 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。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 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 所以 （2）夾緊力的計算 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=12mm，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 滿足要求 經校核： 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。 4.3.2夾緊元件 如上圖2，6使用開口墊圈和螺母，配合心軸夾緊工件。 4.4夾具設計及操作簡要說明 使用心軸和支撐釘定位，開口墊圈和螺母的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用圓形對刀塊，保證導向的精度，這樣就大大的提高了生產效率，適合于大批量生產。 總 結 這次設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統(tǒng)的組織起來，進行理論聯(lián)系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業(yè)知識有機的結合起來。同時也培養(yǎng)了自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產實踐的需要，將各種理論與生產實踐相結合，來完成本次設計。 這次設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鑄煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學的所有專業(yè)課及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次畢業(yè)設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統(tǒng)化和深入合理化的掌握。比如參數(shù)的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 也培養(yǎng)了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識； 以及自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力得到更進一步的鑄煉與提高；再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異。 回顧起此次設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業(yè)設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正的實用，在生產過程中得到應用。在設計的過程中遇到了許多問題，當然也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，通過這次畢業(yè)設計，讓自己把以前所學過的知識重新復習了一遍。 這次設計雖然順利完成了，也解決了許多問題，也碰到了許多問題，老師的辛勤指導下，都迎刃而解。同時，在老師的身上我也學得到很多額外的知識，在此我表示深深的感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！ 致 謝 這次設計使我收益不小，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊時，數(shù)據存在大量的重復和重疊，由于經驗不足，在選取數(shù)據上存在一些問題，不過我的指導老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設計。 這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導老師，特別是每次都放下她的休息時間，耐心地幫助我解決技術上的一些難題，她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。從課題的選擇到項目的最終完成，她都始終給予我細心的指導和不懈的支持。多少個日日夜夜，她不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，除了敬佩指導老師的專業(yè)水平外，她的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣，并將積極影響我今后的學習和工作。在此謹向指導老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻 1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 2.機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 3.機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上海科學技術出版社出版，1983年 4.機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術出版社出版，1990年 5.金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術出版社，1981年10月 6.機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 第 27 頁 共 29 頁