CA10B解放牌汽車第四速及第五速變速叉”機械加工工藝規(guī)程及其M10 x1螺紋孔加工夾具設計【CAD圖紙和說明書】 一面兩銷定位螺旋夾緊

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 工程學院 機械加工工藝過程卡片 產品型號 831011? 產品型號 ? 共2 頁 產品名稱 解放汽車第四及第五變速叉 零件名稱 解放汽車第四及第五變速叉 第 1頁 材料牌號 40Cr 毛坯種類 鑄件 毛坯外型尺寸 218mmx92mmx161mm 每毛坯件數 1 每臺件數 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 00 毛坯 10 銑 粗銑16mm槽； 金工 XA6132型萬能升降臺銑床 專用夾具，W18Cr4V立銑刀，游標卡尺 0.29min 20 銑 粗銑16mm槽的兩側面； 金工 XA6132型萬能升降臺銑床 專用夾具，高速鋼三面刃圓盤銑刀，卡板 0.56min ? 30 銑 粗銑Φ19mm孔上端兩端面 金工 XA6132型萬能升降臺銑床 專用夾具，高速鋼鑲齒三面刃銑刀，卡板 0.11min 40 車 16mm槽1.5*450倒角 金工 臥式車床C620-1 專用夾具，高速鋼車刀 0.11min ? 50 鉆 1、 鉆孔Φ18.5mm； 2、 鉸孔Φ19mm； 3、 Φ19mm孔倒角1*450 金工 Z5125立式鉆床 專用夾具，高速鋼鉆頭，高速鋼絞刀，900锪鉆 0.95min ? 60 鉆 鉆M10螺紋孔并倒角1200 金工 Z5125立式鉆床 專用夾具，麻花鉆，卡板 0.24min ? 70 攻螺紋 攻螺紋M10； 金工 C620-1 專用夾具，高速鋼螺紋刀 0.24min 80 銑 粗銑Φ82.2mm孔端面 金工 XA6132型萬能升降臺銑床 專用夾具，高速鋼圓柱銑刀，卡板 0.75min 90 鏜 粗鏜Φ81.7mm孔； 金工 T740雙面臥式金剛鏜床 專用夾具，雙刃鏜刀 0.96min 100 鏜 精鏜Φ82.2mm孔； 金工 T740雙面臥式金剛鏜床 專用夾具，雙刃鏜刀 0.64min 110 車 Φ82.2mm孔1*450倒角 金工 C620-1型車床 專用夾具，外圓車刀 0.96min 120 銑 精銑Φ82.2mm孔的兩端面； 金工 XA6132型萬能升降臺銑床 專用夾具，高速鋼圓柱銑刀 1min 130 檢驗入庫 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 標記 處數 更改文件號 簽字 日期 標記 處數 更改文件號 簽字 ? 設計（日期） 審核（日期） 會簽（日期） ? ? 謝寶亭（2010.4） ? ? ? 摘 要 本次設計是汽車變速箱中變速叉零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。此變速叉零件的結構較為復雜，其加工的地方主要是孔和平面。本設計先加工孔后加工面。將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證它們的加工精度。基準選擇以變速叉右面的最大的平面作為粗基準，來加工中間的通孔，然后以此加工過的孔作為精基準。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出頂平面和右側平面以及下面的大孔的兩平面，再以中心孔定位加工出下端的大孔。加工時是用鏜床鏜孔。最后以這兩個孔為基準，分別加工右側的槽和頂面的螺紋底孔。整個加工過程選用了鉆床、銑床和鏜床。工件在機床上定位夾緊選用專用夾具，夾緊方式為手動夾緊，夾緊可靠，操作方便。因此生產效率較高，適用于中批量、流水線上加工。能夠滿足設計要求。 關鍵詞: 加工工藝 定位 夾緊 專用夾具 Abstract This design is a lather to become soon an appropriation for inside pulling out fork spare parts processing craft rules distance and some work prefaces tongs design.This pull out the construction of the fork spare parts than for complicacy, its the place that process is a peaceful in bore primarily.This design processes after processing first the bore.Process with flat surface the clear and definite dividing the line the bore the coarseness processes to process with the nicety the stage to guarantee their process the precise degree.The basis choice to pull out rough basis of conduct and actions of the biggest flat surface of the right in fork, process the in the center in general use bore, then be used as the precise basis with the bore that processed.Processing primarily work preface arrangement is first to process a flat surface with the center bore fixed position with the right side flat surface and below big bore of two flat surface, again with center bore the fixed position processes the big bore that carry down.While processing is to use the boring machine boring bore.Regard these two bores as the basis finally, process the right-hand slot respectively with the thread bottom bore of the a.Whole processes the process chose to use to the drill machine, miller with the boring machine .The tongs chooses to use the appropriation tongs, clipping tight way as to move to clip tight, clip tight and dependable, operation convenience.Therefore produce the efficiency higher, be applicable to the middle quantity measures, the flowing water is on-line to process.Can satisfy the design request. Keywords Process the craft，Fixed position，Clip tight，Appropriation tongs 目錄 摘 要 - 1 - ABSTRACT - 2 - 1序言 - 5 - 1.1機械制造工藝的目標 - 6 - 1.2工藝的任務 - 7 - 1.3工藝規(guī)程的基本要求 - 8 - 2.零件的分析 - 10 - 2.1零件的作用 - 10 - 2.2零件的工藝分析 - 10 - 3工藝規(guī)程設計 - 11 - 3.1 加工工藝過程 - 11 - 3.2確定各表面加工方案 - 11 - 3.3確定毛坯的制造形式 - 12 - 3.4基面的選擇 - 13 - 3.5工藝路線的擬定 - 15 - 3.6機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸確定. - 20 - 3.7確定切削用量及基本工時 - 21 - 4夾具設計 - 25 - 4.1設計思想 - 25 - 4.2定位基準的選擇 - 25 - 4.3切削力及夾緊力的計算 - 25 - 4.4誤差分析與計算 - 27 - 4.5導向方案及導向元件的選擇和設計 - 27 - 4.6夾具操作說明 - 28 - 參文考獻 - 30 - 致謝 - 31 - 1序言 畢業(yè)設計是在大學全部基礎課,技術基礎課以及所有專業(yè)課完成以后進行的.這是我們在進行畢業(yè)之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯系實際的訓練,因此,它在我們大學四年的的學習中占有重要地位.為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎。 現代機械制造工藝設計是寬口徑機械類專業(yè)學生在學完了《機械設計制造基礎》等技術基礎和專業(yè)課理論之后進行的一個實踐教學環(huán)節(jié)。其目的是鞏固和加深理論教學內容，培養(yǎng)學生綜合運用所學理論，解決現代實際工藝設計問題的能力。通過工藝規(guī)程及工藝裝備設計，學生應達到： 1、掌握零件機械加工工藝規(guī)程設計的能力； 2、掌握加工方法及其機床、刀具及切削用量等的選擇應用能力； 3、掌握機床專用夾具等工藝裝備的設計能力； 4、學會使用、查閱各種設計資料、手冊和國家標準等，以及學會繪制工序圖、夾具總裝圖，標注必要的技術條件等。 機械加工工藝是規(guī)定產品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導生產的重要的技術性文件。它直接關系到產品的質量、生產率及其加工產品的經濟效益，生產規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產該產品的質量的重要保證的重要依據。在編制工藝時須保證其合理性、科學性、完善性。 而機床夾具是為了保證產品的質量的同時提高生產的效率、改善工人的勞動強度、降低生產成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對于機床或刀具有個正確的位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義，因此在中批量生產中，常采用專用夾具。 而本次對于CA10B解放牌汽車變速叉加工工藝及工藝規(guī)程的設計的主要任務是： (1) 完成變速叉零件加工工藝規(guī)程的制定； (2) 完成專用夾具的設計。 通過對變速叉零件的初步分析，了解其零件的主要特點，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準，從而制定出變速叉加工工藝規(guī)程；對于專用夾具的設計，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準，然后再根據切銷力的大小、批量生產情況來選取夾緊方式，從而設計專用夾具。 就我個人而言,希望能通過畢業(yè)設計對自己即將從事的工作進行一次適應性訓練,從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力. 由于能力有限,設計尚有諸多不足之處,懇請各位老師多多指教. 1.1機械制造工藝的目標 本次設計是汽車變速箱中變速叉零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。此變速叉零件的結構較為復雜，其加工的地方主要是孔和平面。本設計先加工孔后加工面。將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證它們的加工精度?；鶞蔬x擇以變速叉右面的最大的平面作為粗基準，來加工中間的通孔，然后以此加工過的孔作為精基準。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出頂平面和右側平面以及下面的大孔的兩平面，再以中心孔定位加工出下端的大孔。加工時是用鏜床鏜孔。最后以這兩個孔為基準，分別加工右側的槽和頂面的螺紋底孔。整個加工過程選用了鉆床、銑床和鏜床。工件在機床上定位夾緊選用專用夾具，夾緊方式為手動夾緊，夾緊可靠，操作方便。因此生產效率較高，適用于中批量、流水線上加工。能夠滿足設計要求。 1.1.1機械制造工藝的目標 機械制造工藝主要有以下幾方面的目標： （1）設計結構應能夠加工。在工件上應有足夠的加工空間，以便刀具能夠接近加工部位，如留有必要的退刀槽和越程槽等。 （2）便于保證加工質量，并盡可能減少加工面積。如被加工孔的端面最好與孔加工刀具的軸線垂直；對于大的安裝平面盡可能采取周邊接觸或四角接觸的形式等。 （3）要能提高勞動生產率。如加工表面盡可能地安排在同一平面或同一軸線上，以便采取多刀或多件加工的高效生產方法。 （4）零件結構便于安裝夾具。 1.2工藝的任務 機械制造中的質量、生產效率和經濟性三者具有密切的辯證關系和靈活性。在解決某一具體工藝問題時，需要全面的加以考慮。例如提高零件加工精度可以提高互換性，減少鉗工修理的勞動量，但在采用新的工藝方法或裝備時，必須牽涉到前后工序的平衡和機床的負荷率。又如改善零件的結構工藝可在相同的生產條件和質量要求下提高生產效率，但又涉及毛坯制造工藝和原設計零件結構形狀的修改，這就需要工藝部門和設計部門進行商討和協調。 變速叉是一種輔助零件，通過變速叉控制滑套與旋轉齒輪的接合?；咨厦嬗型箟K，滑套的凸塊插入齒輪的凹位，把滑套與齒輪固連在一起，使齒輪帶動滑套，滑套帶動輸出軸，將動力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動變速叉可以控制滑套與不同齒輪的結合與分離，達到換檔的目的。分析這種動力聯接方式可知，車換檔時要減速，這樣可以減少滑套與齒輪之間的沖擊，延長零件的使用壽命。 工藝部門在完成一臺機械的零件加工和裝配工藝過程的全面分析和方案比較、抉擇以后，最終將以工藝文件（卡片）的方式填寫下來，通常稱為工藝規(guī)程，供生產準備和車間實施之用。為了培養(yǎng)擔當這項任務的人才，機械制造工藝就要闡明編制工藝規(guī)程的原則、步驟和方法，還要通過一些常見的典型零件在不同批量的生產綱領下舉出活生生的例子，傳授思考方法、分析途徑和決策要點。 1.3工藝規(guī)程的基本要求 1.3.1工藝規(guī)程的作用 (1)工藝規(guī)程是指導生產的主要技術條件。 (2)工藝規(guī)程是生產準備和生產管理的基本依據。 (3)工藝規(guī)程是新建擴建工廠或車間時的基本資料。 (4)工藝規(guī)程是工藝技術交流的主要文件形式。 1.3.2工藝規(guī)程的選擇 (1)生產規(guī)模是決定生產類型的主要因素，亦即是設備、用具、機械化與自動化程度等的選擇依據； (2)制造零件所用的坯料或型材的形狀、尺寸和精度。它是選擇加工總余量和加工過程中頭幾道工序的決定因素； (3)零件材料的性質。它是決定熱處理工序和選用設備及切削用量的依據； (4)零件制造的精度。包括尺寸公差、形位公差以及零件圖上所指定或技術條件中所補充指定的要求； (5)零件的表面粗糙度是決定表面上粗精加工工序的類別和次數的主要因素； (6)特殊的限制條件，例如工廠的設備和用具的條件等； (7)編制的加工規(guī)程要在既定生產規(guī)模與生產條件下達到多、快、好、省的生產效果。 1.3.3工藝規(guī)程的編制 (1)研究零件圖及技術條件。 (2)加工的粗基面和光基面確定后，最初工序和主要表面的粗、精加工的工序已很清楚，就能編制零件加工的順序。 (3)分析已加工表面的粗糙度以后，在已擬的加工順序中增添粗精加工工序。 (4)然后視加工時的便利情況，確定并排列零件上不重要表面加工所需所有其余。 (5)如果有限制加工工藝規(guī)程選擇的特殊條件存在，通常要作補充說明，以修正加工的順序。 (6)確定每一工序所需的機床和工具，填寫工藝卡和工序卡。 (7)詳細擬訂工藝規(guī)程時，必須進行全部加工時間的標定和單件加工時間的結算，并計算每一工序所需的機床。 (8)為了達到所編制的工藝規(guī)程符合具有最大經濟性的要求，在確定了規(guī)程的全部項目以后，必須要檢查對該零件的加工是否還可能作出同樣完善而更為經濟的工藝規(guī)程。 1.3.4工藝規(guī)程的設計準則 (1)必須可靠地保證零件圖紙上所有技術要求的實現。 (2)在規(guī)定的生產綱領和生產批量下，能以最經濟的方法獲得所要求的生產效率和生產綱領，一般要求工藝成本最低。 (3)充分利用現有生產條件，少花錢，多辦事，并要便于組織生產。 (4)盡量減輕工人的勞動強度，保障生產安全，創(chuàng)造良好，文明的生產條件。 1.3.5制定工藝規(guī)程的原始資料 為編制工藝規(guī)程必須具備下列的原始資料： (1)產品的整套裝配圖和零件圖； (2)產品質量驗收標準； (3)產品的生產綱領和生產類型； (4)毛坯的情況； (5)工廠的生產能力和生產條件； (6)了解國內外同種類型產品的生產技術狀況，便于引進消化、吸收和創(chuàng)新，以保證生產出優(yōu)質高效、低成本的產品； 1.3.6生產類型的工藝特征 對于不同的生產類型，為獲得最佳技術經濟效果，其生產組織、車間布置、毛坯制造方法、夾具使用、加工方法及對工人的技術要求等各方面均不相同，及具有不同的工藝特征。例如，大批量生產采用高生產率的工藝及高效專用自動化設備，而單件小批量生產則采用通用設備及工藝設備。 表1-1各種生產類型的工藝特征 特征 類型 單件生產 事先不決定是否重復生產 成批生產 周期地成批生產 大量生產 長時間連續(xù)生產 零件生產類型 2.零件的分析 2.1零件的作用 題目所給定的零件是解放汽車第四速及第五速變速叉,此零件是重要零件且位于變速箱中,主要重用是撥動變速箱中的齒輪,使汽車達到變速的目的. 也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質量，同事使加工的勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設計的要求。 2.2零件的工藝分析 此變速叉共有兩組加工表面,它們之間有一定的位置要求,現分述如下: 2.2.1.以mm孔為中心的加工表面. 這組加工表面包括: mm孔及其倒角,孔上端尺寸為mm的槽,槽的外側厚度為10.8mm的兩個側面, mm孔的上端距其中心12mm的兩個端面,還有孔下端M10的螺紋孔. 2.2.2.以mm孔為中心的加工表面. 這組加工表面包括: mm的孔及其倒角, mm的孔的側面,距M10螺紋孔中心線63.7mm.這兩組加工表面有著一定的位置要求,主要是: mm孔與其外端面垂直度公差為0.1mm. 由以上分析可知,對于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助專用夾具加工另一組表面,并保證他們之間的位置精度要求. 3工藝規(guī)程設計 3.1 加工工藝過程 由以上分析可知，該零件的主要加工表面是平面、孔系和槽系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于變速叉來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系以及槽的各尺寸精度。 由上面的一些技術條件分析得知：變速叉的尺寸精度，形狀精度以及位置關系精度要求都不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。 3.2確定各表面加工方案 一個好的結構不但應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質量，同時使加工的勞動量最小。設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。對于我們設計撥叉的加工工藝來說，應選擇能夠滿足平面孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格較底的機床。 3.2.1影響加工方法的因素 (1) 要考慮加工表面的精度和表面質量要求，根據各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。 (2) 根據生產類型選擇，在大批量生產中可專用的高效率的設備。在單件小批量生產中則常用通用設備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工，在小批量生產時，采用鉆、擴、鉸加工方法；而在大批量生產時采用拉削加工。 (3) 要考慮被加工材料的性質，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細車削，高速精銑等。 (4) 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現有加工方法和設備，推廣新技術，提高工藝水平。 (5) 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求來選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為IT6，表面粗糙度為Ra0.63μm，并要求淬硬時，其最終工序選用精度，前面準備工序可為粗車——半精車——淬火——粗磨。 3.3確定毛坯的制造形式 零件材料為20鋼,零件經常撥動齒輪承受變載荷和沖擊性載荷,因此應選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠.因為為中批量生產,且零件的輪廓尺寸不大,故采用模鍛成型.這從提高生產率,保證加工精度上考慮,也是應該的. 3.4基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一,它對零件的生產是非常重要的. 3.4.1.粗基準的選擇 選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 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。 該零件屬于一般軸類零件，以外圓為粗基準就已經合理了（夾持長四點定位），為保證A面與花鍵孔軸線垂直，以便于保證以該兩面為定位精基準時其它表面的尺寸精度加工要求，可以把A面與花鍵底孔放在一個工序中加工，因而該工序總共要消除X，Y，Z，X，Y五個自由度用三爪卡盤卡夾持外圓柱面。消除X，Y，X，Y 四個自由度，再用一個浮動支承頂住B面，消除Z 自由度，達到定位要求。 現選取mm孔的外輪廓不加工面作為粗基準,利用一組共兩個V形塊夾持外輪廓做為主要定位面,以消除自由度. 3.4.2.精基準的選擇 精基準的選擇原則是： (1) 基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 (2) 基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?；鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。 (3)互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。 自為基準原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。 此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。 要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證變速叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。 主要考慮基準重合的問題,當設計基準與工序基準不重合時,應該進行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不再重復. 3.5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的技術要求能得到合理的保證.生產綱領已確定為中批量生產的條件下,可以考慮采用萬能性機床以及專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產率.除此之外,還應當考慮經濟效果,以便使生產成本盡量降低. 對于中批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。 3.5.1工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產條件確定工藝過程的工序數。確定工序數的基本原則： (1) 工序分散原則 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 (2) 工序集中原則 工序數目少，工件裝，夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。 一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%～1.1%蘇打及0.25%～0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。 3.5.2工序的集中與分散 制訂工藝路線時，應考慮工序的數目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 (1) 工序集中的特點 工序數目少，工件裝夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。 (2) 工序分散的特點 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備，簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術水平要求不高。但需要設備和工人數量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 工序集中與工序分散各有特點，必須根據生產類型。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。 由于近代計算機控制機床及加工中心的出現，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產中仍可將工序集中而不致花費過多的生產準備工作量，從而可取的良好的經濟效果。 3.5.3加工階段的劃分 零件的加工質量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： (1) 粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產生的內應力和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT11～IT12。粗糙度為Ra80～100μm。 (2) 半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9～IT10。表面粗糙度為Ra10～1.25μm。 (3) 精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。 精加工應采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般為IT6～IT7，表面粗糙度為 Ra10～1.25μm。 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質區(qū)分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。 3.5.4工藝路線 工序Ⅰ 粗銑mm槽,以mm孔定位. 工序Ⅱ 粗銑mm槽的兩側面,以mm孔定位. 工序Ⅲ 粗銑距mm中心12mm的兩個端面,以mm孔及mm槽底為基準. 工序Ⅳ mm槽兩端1.5450倒角. 工序Ⅴ 鉆鉸mm孔并倒角. 工序Ⅵ 鉆距槽(mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角. 工序Ⅶ 攻螺紋M10. 工序Ⅷ 粗銑82.2mm孔的兩端面. 工序Ⅸ 粗鏜82.2mm孔. 工序Ⅹ 精鏜82.2mm孔. 工序Ⅺ 82.2mm孔1450倒角 工序Ⅻ 精銑82.2mm孔的兩端面. 工序ⅩⅢ 終檢. 上述方案主要是以19mm孔位基準,來加工16mm槽,M10螺紋,槽的兩側面,這樣可以修正由于基準不重合造成的加工誤差,同時也照顧了加工路線方便的特點,因此最終確定如下: 工序Ⅰ 粗銑16mm槽,以19mm孔的外輪廓為粗基準定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具. 工序Ⅱ 粗銑16mm槽的兩側面,以19mm孔的外輪廓以及距槽底32mm的面為基準,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具. 工序Ⅲ 粗銑19mm孔上端兩端面,以19mm孔定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具. 工序Ⅳ 16mm槽1.5450倒角,選用C620-1車床及專用夾具. 工序Ⅴ 鉆鉸19mm孔并倒角.以19mm孔及端面定位,選用Z5125立式鉆床及專用夾具. 工序Ⅵ 鉆距槽(16mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角.以19mm孔及16mm槽底定位,選用Z5125立式鉆床及專用夾具. 工序Ⅶ 攻螺紋M10. 工序Ⅷ 粗銑82.2mm孔的兩端面.以19mm孔定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具. 工序Ⅸ 粗鏜82.2mm孔.以19mm孔及距中心線63.7mm的面為基準,選用T740雙面臥式金剛鏜床及專用夾具. 工序Ⅹ 精鏜82.2mm孔. .以19mm孔及距中心線63.7mm的面為基準,選用T740雙面臥式金剛鏜床及專用夾具. 工序Ⅺ 82.2mm孔1450倒角.選用C620-1型車床及專用夾具. 工序Ⅻ 精銑82.2mm孔的兩端面. 以19mm孔定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具. 工序ⅩⅢ 終檢. 3.6機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸確定. 3.6.1毛坯的結構工藝要求 變速叉為鍛造件，對毛坯的結構工藝性有一定要求： (1) 由于模鍛件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機件配合的表面才需要進行機械加工，其表面均應設計為非加工表面。 (2) 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，模鍛件外形應力求簡單、平直的對稱，盡量避免模鍛件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結構。 (3) 模鍛件的結構中應避免深孔或多孔結構。 (4) 模鍛件的整體結構應力求簡單。 (5) 工藝基準以設計基準相一致。 (6) 便于裝夾、加工和檢查。 (7) 結構要素統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。 在確定毛坯時，要考慮經濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類 形狀及尺寸確定后，必要時可據此繪出毛坯圖。 “變速叉”零件材料為20鋼,毛坯重量約1.5Kg,生產類型為中批量生產,采用鍛錘上合模鍛毛坯. 3.6.2確定各加工表面的機加工余量,工序尺寸 根據上述資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機加工余量,工序尺寸如下: (1) 16mm槽 參照<<機械加工工藝手冊>>,因為其公差等級太低,可直接銑. (2) 16mm槽的側面 參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56,其加工余量Z=2mm. (3) 19mm孔的兩個上端面 參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56, 其加工余量Z=2mm. (4) 82.2mm孔的兩側面,銑削公差-0.22mm. 參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.精銑余量:單邊0.7mm(見<<工藝設計手冊>>表8-31),銑削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,鍛件偏差mm。 由于設計規(guī)定的零件為中批量生產,應該采用調整法加工.因此在計算最大,最小加工余量時,應按調整法加工方式予以確定. (5) 19mm孔 參照<<機械加工工藝手冊>>, 其加工余量Z=2mm.鉆孔18.5mm,鉸孔19mm. (6) 82.2mm孔 參照<<機械加工工藝手冊>>, 其加工余量Z=2.5mm.粗鏜82.2mm,精鏜82.2mm. 3.7確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ 粗銑16mm槽,保證尺寸16mm. 切削速度:參考有關手冊, 采用W18Cr4V立銑刀,則: ns== 工序Ⅱ 粗銑16mm槽兩側面。 切削速度：參考有關手冊， 采用高速鋼三面刃圓盤銑刀，， 。 工序Ⅲ 粗銑Φ19mm孔上端兩端面。 切削速度：參考有關手冊，確定V=27m/min。 采用高速鋼三面刃圓盤銑刀，，Z=10。 工序Ⅳ 16mm槽1.5450倒角,選用臥式車床C620-1, 當采用高速鋼車刀時,切削速度: 工序Ⅴ 鉆鉸19mm孔,并倒角1450兩端. 1.鉆孔18.5mm ,. 采用高速鋼鉆頭, 2.鉸孔19mm. 采用高速鋼絞刀, 3. 19mm孔倒角1450兩端. 采用900锪鉆,為縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉速與鉸孔相同. 工序Ⅵ 鉆M10螺紋孔并倒角1200 采用麻花鉆， 工序Ⅶ 攻螺紋M10. 工序Ⅷ 粗銑82.2mm孔端面. 采用高速鋼圓柱銑刀,, 工序Ⅸ 粗鏜82.2mm孔 采用雙刃鏜刀, 工序Ⅹ 精鏜82.2mm孔. V=35m/min 工序Ⅺ 82.2mm孔1450倒角. 工序Ⅻ 精銑82.2mm孔的兩端面 r 采用高速鋼圓柱銑刀， 工序ⅩⅢ 終檢。 最后,將以上各工序切削用量，公式的計算結果,連同其他數據,填入機械加工工藝卡片. 4夾具設計 4.1設計思想 利用本夾具主要用來鉆攻M10x1螺紋孔，加工時要滿足粗糙度要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產率和降低勞動強度。 4.2定位基準的選擇 由零件圖可知：在對槽進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔進行了鉆、擴、鉸加工，進行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案Ⅰ：選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔，以便刀具能加工工件上的小孔。 方案Ⅱ：選一孔兩面定位方式，工藝孔用圓柱銷，端面和凸側面為定位基準，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓塊來夾緊。 分析比較上面二種方案：方案Ⅰ中的心軸夾緊、定位是不正確的，孔端是不加工的，且定位與夾緊應分開，因夾緊會破壞定位。心軸上的開孔也不利于排銷。 通過比較分析只有方案Ⅱ滿足要求，，而保證其尺寸公差要求。 圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇端平面和凸側面和一孔為定位基準來設計鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用兩面和一孔定位限制5個自由度。 4.3切削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用：立式鉆床Z5125，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻[14]查表可得： 切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即： 實際所需夾緊力：由參考文獻[14]表得： 有： 安全系數K可按下式計算有： 式中：為各種因素的安全系數，見參考文獻[14]表 可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結構簡單、操作方便，決定選用圓偏心夾緊機構。 取，， 查參考文獻[14]1～2～26可知夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算： 式中參數由參考文獻[14]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 4.4誤差分析與計算 該夾具以兩面一孔為定位基準，要求保證被加工和孔粗糙度為12.5。該孔次性加工即可滿足要求。 由參考文獻[14]可得： 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 由參考文獻[14]表1～2～15有。 磨損造成的加工誤差：通常不超過 夾具相對刀具位置誤差：取 4.5導向方案及導向元件的選擇和設計 導向方案的選擇 由于零件的生產類型為大批生產，考慮鉆套磨損后可以更換，選擇標準結構的可換鉆套。根據參考文獻[14]，鉆套至工件表面的距離按（1～1.5）d = 5～7.5 mm選取，考慮本工序加工時鉆頭較細，防止切削把鉆頭憋斷，應有足夠的排屑空間，鉆套至工件表面的距離取6mm。 導向元件的設計 根據參考文獻[14]，襯套與鉆模板的配合可以選H7/n6，鉆套與襯套的配合可以選F7/m6。根據參考文獻[14]，確定可換鉆套。 根據參考文獻[14]，確定襯套。 ③定位誤差的 計算根據參考文獻[14]，導向誤差為： 式中:d—可換鉆套內孔最大直徑； d1—鉆頭最小直徑，根據GB3136-85 ； d2—可換鉆套外徑最小直徑 d3—固定襯套內孔最大直徑 e—可換鉆套內外徑軸線的偏心量 l —可換鉆套導向長度 h—鉆套至工件之間的距離； b—鉆孔深度 K—配合間隙的概率系數 m—可換鉆套安裝偏心的概率系數； p—鉆頭偏斜的概率系數 將以上各個參數代人上式得：△T = 0.035mm<1/3 X 0.2mm,可以保證位置度要求。 偏心輪兼有定心和夾緊的作用，能保證槽面與偏心輪接觸良好，定位誤差小，而且結構簡單，操作方便。 4.6夾具操作說明 本夾具用于在鉆床上加工M10x1螺紋孔。工件以端平面、凸側面一孔為定位基準，在帶臺肩心軸和支撐板上實現完全定位。采用圓偏心機構推動壓塊夾緊工件。該夾緊機構操作簡單、夾緊可靠。 5結論 畢業(yè)設計就是我和老師合作的過程,使我們的設計成果短短的時間就漸漸呈現在我們的眼前。看著眼前的手工圖紙、CAXA圖和設計計算的手稿，設計過程一幕幕浮現在眼前。 畢業(yè)設計讓我學到了很多東西。這次設計可以說是四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，因為我們以前曾經學得不是很好，雖然都是理論的東西，學習了馬克思主義哲學之后，終于知道理論聯系實際才使我們有了更進一步的體會。 通過這次畢業(yè)設計，使我對零件制造過程、加工工藝和夾具設計都有了更進一步的認識，也加深了對大學四年中所學基礎知識的學習和理解。畢業(yè)設計是理論聯系實際的最有效方法。在具體設計過程中，必須考慮到方方面面的問題，在理論上正確無誤的設計，在實際中往往存在各種問題。這樣，在設計時就必須考慮所設計的機構是否合理，在實際運用中能否正常工作，而不僅僅考慮理論上的可行性，畢業(yè)設計使我學會了從實際出發(fā)加工零件和設計夾具。 在本次設計中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問題，所選用的零、部件都是操作簡單，通用性較強的標準件，從現時以最低的成本實現最先進的加工。 在本次設計中，我學會的如何設計、如何計算，更重要的是我學會了合作，我懂得了有問題就問的重要性。同時，得到了我的指導老師——李寶玉老師的大力支持。此外還有同學們的大力幫助，在此表示感謝！由于我們水平所限，設計中難免有錯誤和不妥之處在此還誠，請指導老師批評指正。 無論怎樣，這次的畢業(yè)設計使我獲益良多，是我在學校的最后一次答卷，也是我成功邁向社會的第一步。 參文考獻 [1 ] 傅水根。機械制造工藝基礎[M] .第二版 北京:清華大學出版社，2004. [2 ] 王貴成.機械制造學[M]。北京：機械工業(yè)出版社，2001. [3 ] 鄧文英。金屬工藝學[M]。第四版。北京：高等教育出版社，2000。 [4 ] 袁國定，朱洪海。機械制造技術基礎[M]。南京：東南大學出版社，2000. [5 ] 許曉靜，王宏宇。機械制造基礎[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004。 [6 ] 羅陽，劉勝青。現代制造系統(tǒng)概論[M]。北京：北京郵電大學出版社，2004。 [7 ] 周宏甫。機械制造技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2004。 [8 ] 盧秉恒。機械制造技術基礎[M].北京：機械工業(yè)出版社，1999。 [9 ] 魏康民。機械制造技術基礎[M].重慶：重慶大學出版社，2004。 [10] 宋續(xù)丁。機械制造設計基礎[M].西安：西北工業(yè)大學出版社，2000。 [11] 李凱嶺，宋強。機械制造設計基礎[M].濟南：山東科學技術出版社，2005。 [12] 王先逵。機械制造工藝學[M].北京：清華大學出版社，2000。 [13] 張福潤。機械制造技術基礎[M].武漢：華中科技大學出版社，2000。 [14] 任家隆。機械制造技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000。 [15] 袁哲俊。精密和超精密加工技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，1999. [16]（德）Bruno lotter。西德工業(yè)產品裝配技術。付參力，劉增譯。沈陽：沈陽冶金機械專科學校，1990. [17]（美）Paul Kenneth Wrigh著。21世紀制造。馮常學譯。北京：清華大學出版社，2004 致謝 四年的大學生活就這樣結束了，在這四年中我要感謝我的老師和我的同學們，謝謝老師們和同學們在大學中給予我的關懷和支持，在我需要關心和幫助的時候你們都伸出了友誼的手，謝謝老師們傳授給我基礎知識讓我能用自己的方法去看問題研究問題，謝謝老師們傳授給我專業(yè)知識讓我能對所學專業(yè)更深刻的了解。師恩永不忘！我還要感謝我的父母，是他們在學習和生活上一直支持著我并且給了我無限的幫助，也給了我很多的空間。還要感謝06設計6班的所有老師、同學們，和你們在一起的四年的時間我永遠都不會忘記，和你們一起的日子我是最幸福的！ 最后，很感謝閱讀這篇畢業(yè)設計（論文）的老師們。感謝您們抽出寶貴的時間來閱讀這篇畢業(yè)設計（論文）。 - 31 -