機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)撥叉3零件加工工藝及車撥叉口圓弧面夾具設(shè)計(jì)【全套圖紙UG三維】

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1、 提供各專業(yè)全套設(shè)計(jì) 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書 題目： 撥叉-3零件機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)及 車撥叉口圓弧面夾具設(shè)計(jì) 系 名 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制作及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 2

2、014年 9 月11日 設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目：　　　撥叉　　零件批量生產(chǎn)機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)及 　　　　　 撥叉-3 撥叉口圓弧面 夾具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求： 1. 制定 撥叉-3 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程，編制機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片，選擇所用機(jī)床、夾具、刀具、量具、輔具； 2. 對(duì)所制定的工藝進(jìn)行必要的分析論證和計(jì)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(shù)要求； 5. 對(duì)兩道主要工序進(jìn)行工序設(shè)計(jì)，編制機(jī)械加工工序卡片，畫出的工序簡(jiǎn)圖，選擇切削用量； 6．設(shè)計(jì)　撥叉-3 撥叉口圓弧面　　夾具，繪

3、制夾具裝配圖； 7．對(duì)　 同學(xué)的設(shè)計(jì)進(jìn)行校對(duì)； 8．編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 車間設(shè)備（與設(shè)計(jì)有關(guān)的設(shè)備）： 普通車床C6125，CM6125，C6132，C6140；數(shù)控車床CK6125，CK6132，CK6140；立式銑床X51K，X52K；臥式銑床X61W，X62W；工具銑床X8120；立式鉆床Z5125；臺(tái)式鉆床Z4115； 設(shè)計(jì)小組：組長(zhǎng)： 　　　　　　　成員： 指導(dǎo)教師簽字　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年　　月　　日 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 成績(jī)： 工作態(tài)度 （滿分2

4、0） 設(shè)計(jì)質(zhì)量 （滿分60） 答辯 （滿分10） 校對(duì)質(zhì)量 （滿分10） 總評(píng) 摘 要 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是在大部分專業(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，它在我們的大學(xué)生活中占有重要地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)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(wèn)題、解決難題的能力，為今后參加祖國(guó)的建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，基本上掌握了零件

5、機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)，機(jī)床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計(jì)等，并學(xué)會(huì)了使用和查閱各種設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)等。 全套圖紙UG三維，加153893706 此次設(shè)計(jì)是對(duì)撥叉零件的加工工藝和夾具設(shè)計(jì)，我們首先對(duì)撥叉零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝進(jìn)行了分析，然后確定大批量加工零件的毛坯生產(chǎn)手段及零件材料；分析了零件的其加工特點(diǎn)，確定其流水線的加工模式，從而實(shí)現(xiàn)定制大批量生產(chǎn)加工的工藝規(guī)程。其毛坯為鑄造，具有體積小，零件復(fù)雜的特點(diǎn)，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時(shí)，先加工面，再以面為基準(zhǔn) 加工其它，其中各工藝夾具都采用專用夾具，本文就撥叉的加工工藝，分析了兩套加工方案，最終確定了一套科學(xué)合理的加工路線，

6、并在以后的計(jì)算過(guò)程中，驗(yàn)證了這套工序的合理性，最后，以工藝中車削工序的專用夾具設(shè)計(jì)，進(jìn)行了夾具的設(shè)計(jì)的定位分析，并做了切削力、夾緊力的分析計(jì)算 關(guān)鍵詞 撥叉；加工工藝；專用夾具；設(shè)計(jì)；切削力；夾緊力 目 錄 第一章 零件分析及工藝規(guī)劃 1 1.1 零件分析 1 1.2工藝規(guī)劃 2 第二章 工序設(shè)計(jì) 4 2.1毛坯的確定及尺寸公差 4 2.2撥叉總余量的確定 4 2.3機(jī)床及刀具的選擇 4 2.4工序參數(shù)的計(jì)算 4 第三章 夾具設(shè)計(jì) 6 3.1設(shè)計(jì)專用夾具零件圖 6 3.2夾具的用途和原

7、理 7 3.3 定位方式的選擇 7 3.4夾緊裝置 7 3.5 夾具體 7 3.6 切削力和夾緊力的計(jì)算 7 3.7 定位誤差分析 8 第四章 校對(duì)說(shuō)明 10 第五章 個(gè)人總結(jié) 11 參考文獻(xiàn) 12 附錄 13 1 天津大學(xué)仁愛學(xué)院機(jī)械工程系2011級(jí)機(jī)械制造課程設(shè)計(jì) 第一章 零件分析及工藝規(guī)劃 1.1 零件分析 1.1.1零件圖 圖1-1二維圖 圖1-2三維圖 1.1.2 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 該零件是車床的撥叉，它位于車床主運(yùn)動(dòng)變速機(jī)構(gòu)中，撥

8、動(dòng)滑移齒輪移動(dòng)，使主軸獲得不同速度，撥叉的Φ20H7孔與操作機(jī)構(gòu)的軸相連，叉腳的Φ60mm圓弧與叉頭兩端面是與所撥動(dòng)滑移齒輪的槽接觸，通過(guò)操作機(jī)構(gòu)的力撥動(dòng)下方滑移齒輪移動(dòng)到不同的嚙合位置，實(shí)現(xiàn)變速。 1.1.3 零件毛坯與生產(chǎn)綱領(lǐng) 零件材料為QT400-18，大批生產(chǎn)，撥叉的輪廓尺寸不大，且有較多不需要切削加工的表面，所以毛坯選用金屬模砂型機(jī)器制造型鑄造成形。查表得總體毛坯余量為單邊1.7mm。 1.2工藝規(guī)劃 1.2.1 零件各加工表面及技術(shù)要求 表1-1各加工表面及技術(shù)要求 序號(hào) 加工表面 基本尺寸（mm） 公差等級(jí)（mm） 尺寸公差（mm） 位置公差（mm）

9、表面粗糙度（） 1 撥叉頭左右端面 40 未注公差 —— —— 3.2 2 撥叉口左右端面 20 IT10 0 -0.1 0.1 3.2 3 撥叉口內(nèi)表面 Φ60 IT13 +0.6 +0.1 —— 3.2 4 撥叉腳底面 2 IT12 0 -0.1 —— 3.2 5 Φ20內(nèi)孔 Φ20 IT7 +0.02 0 —— 1.6 6 Φ8內(nèi)孔 Φ8 未注公差 —— —— —— 1

10、.2.2定位基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)“基準(zhǔn)重合”和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則,以撥叉頭的外圓及端面為粗基準(zhǔn)，以φ20H7孔及其端面為精基準(zhǔn)。 1.2.3擬定機(jī)械加工工藝路線 根據(jù)各加工表面的加工精度和表面粗糙度，參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)，得到各表面的加工方案，根據(jù)加工順序的安排原則，制定如下加工方案： 表1-2加工方案 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 01 鑄造 兩件合鑄 02 熱處理 退火 03 粗銑撥叉左端面 粗銑合鑄件左端面 銑床 04 粗銑撥叉右端面 粗銑撥叉頭、撥叉口右端面 05 半精銑撥叉左端面 精銑合鑄件左端面

11、06 半精銑撥叉右端面 精銑撥叉頭、撥叉口右端面 07 鉆，擴(kuò)，鉸孔 Φ20內(nèi)孔 鉆床 08 粗車撥叉口 粗車撥叉口Φ60內(nèi)圓面 銑床 09 半精車撥叉口 半精車撥叉口Φ60內(nèi)圓面 10 銑斷合鑄件 將合鑄件從中間銑斷 11 粗銑撥叉口右端面 12 半精銑撥叉口右端面 13 精銑撥叉腳底面 精銑撥叉腳底面 14 鉆，擴(kuò)，鉸孔 撥叉頭Φ8通孔 鉆床 15 去毛刺 16 中檢 17 校正撥叉腳 18 清洗 19 終檢 20 入庫(kù)

12、 1.2.3工藝過(guò)程卡（見附錄） 第二章 工序設(shè)計(jì) 2.1毛坯的確定及尺寸公差 毛坯材料QT400—18，為球墨鑄鐵，零件批量生產(chǎn)。查表毛坯鑄件公差等級(jí)8—12級(jí)，選擇10級(jí)，對(duì)應(yīng)尺寸公差2.8 2.2撥叉總余量的確定 因?yàn)閾懿妗?最大尺寸位于63mm—100mm范圍內(nèi)，且球墨鑄鐵機(jī)器造型加工余量等級(jí)為E—G，選擇F。查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表2-3及表2-4計(jì)算得總加工余量為1.7mm。 2.3機(jī)床及刀具的選擇 根據(jù)毛坯最大尺寸（72X180）且本身工序所需經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)IT12，選用臥式車床C6132，根據(jù)所加工內(nèi)圓面，選用高速鋼車刀。 2.4工

13、序參數(shù)的計(jì)算 2.4.1 背吃刀量的確定 根據(jù)查表得粗車加工余量為1mm，即粗車背吃刀量為1mm且總加工余量為1.7mm，所以半精車加工余量為0.7mm，即半精車背吃刀量為0.7mm。 2.4.2 進(jìn)給量的選擇 根據(jù)加工方法和機(jī)床選擇以及刀具參數(shù)，查表5-4和表4-2選擇粗車進(jìn)給量f=0.71mm/r 2.4.3 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 根據(jù) ，查表5-2，選v=60m/min, 算得n=318r/min，查表4-2取n=350r/min 2.4.4 車削速度的計(jì)算 根據(jù)上式公式得v=66m/min。 2.4.5 時(shí)間定額的確定 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課

14、程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》中介紹時(shí)間定額由基礎(chǔ)時(shí)間、輔助時(shí)間、布置工作地點(diǎn)時(shí)間、休息時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間組成。 單件時(shí)間定額 查表5-39 根據(jù)零件尺寸得=20mm，取3mm，取5,n=318r/min 得 選取等于0.2倍的,取0.05(+),取0.03(+) 得 第三章 夾具設(shè)計(jì) 3.1設(shè)計(jì)專用夾具零件圖 圖3-1夾具二維圖 圖3-2夾具三維圖 3.2夾具的用途和原理 3.2.1

15、夾具的用途 該夾具是車撥叉口內(nèi)表面夾具，用來(lái)大批量生產(chǎn)時(shí)加工撥叉口60孔。 3.2.2 工作原理 鑄造一個(gè)夾具體，采用一面兩孔進(jìn)行定位，定位銷于夾具體過(guò)盈配合，采用轉(zhuǎn)動(dòng)壓板進(jìn)行夾緊，夾具體與過(guò)渡盤配合，實(shí)現(xiàn)加工撥叉口60孔。 3.3 定位方式的選擇 本工序是工序8，粗車撥叉口60內(nèi)圓面；因?yàn)楣ぜ呛翔T件，工件分別以兩個(gè)撥叉頭20孔實(shí)現(xiàn)1點(diǎn)定位和2點(diǎn)定位，又以撥叉頭左端面實(shí)現(xiàn)3點(diǎn)定位，限制6個(gè)自由度，完全定位。 3.4夾緊裝置 根據(jù)生產(chǎn)率的要求，運(yùn)用手動(dòng)壓緊即可滿足要求，如圖3-2所示，撥叉頭采用轉(zhuǎn)動(dòng)壓板以內(nèi)六角螺釘緊固。 3.5 夾具體 夾具體屬于一體鑄造，其作用將各定位夾緊

16、元件有機(jī)的結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)定位、夾緊的作用。 3.6 切削力和夾緊力的計(jì)算 3.6.1切削力的計(jì)算 刀具：高速鋼內(nèi)孔車刀 主偏角75 一般把切削合力F分解成空間三個(gè)相互垂直的切削分力：切削力，進(jìn)給力和背向力。且合力F為 一般情況下，::=1:0.4:0.25 查表7-20車削時(shí)切削力的計(jì)算公式 =900 修正系數(shù) 同查表7-20 =0.92 取HBS=160 得K=0.859 帶入=1 得 則 切削力F 3.6.2夾緊力的計(jì)算 所選壓緊機(jī)構(gòu)為螺旋壓板壓緊機(jī)構(gòu)

17、，由表10-1公式： 其中，扳手作用力為200N,扳手長(zhǎng)度為150mm，取0.95， 螺紋的大徑為M8，為22mm, 得 =689.43N 3.7 定位誤差分析 在本次設(shè)計(jì)中采用一面兩孔組合定位。 采用幾何方法計(jì)算定位誤差通常要畫出定位簡(jiǎn)圖，并在途中畫出工件變動(dòng)的極限，然后運(yùn)用幾何知識(shí)，求出工序基準(zhǔn)在工序尺寸方向上的最大變動(dòng)量，即為所求定位誤差。 本次設(shè)計(jì)的Ф20工件孔為定位基準(zhǔn)，并且孔與定位銷采用配合，孔的尺寸為，軸的尺寸為 ,則 孔：∵ 軸：

18、 由公式 ，采用固定單邊接觸——設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，定位誤差為0.0205mm。 這時(shí)計(jì)算出來(lái)的定位誤差小于保證工序尺寸公差的1/3-1/5，所以該定位合理。 第四章 校對(duì)說(shuō)明 同學(xué)設(shè)計(jì)題目為：設(shè)計(jì)銑撥叉口兩端面夾具，我對(duì)同學(xué)的校對(duì)說(shuō)明如下： 1.工序卡中加工零件欠定位； 2.夾具體設(shè)計(jì)肋板厚度太??； 3.對(duì)刀塊高度沒有留塞尺的距離；

19、 校對(duì)人： 第五章 個(gè)人總結(jié) 專用夾具是為零件的某一道工序加工而設(shè)計(jì)制造的，它廣泛用于大量生產(chǎn)中，它不但提高了生產(chǎn)率而且也提高加工精度，改善勞動(dòng)條件。 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)夾具有了進(jìn)一步的了解：夾具要保證加工出來(lái)的產(chǎn)品有較高的精度，就必須要求自身有較高的精度，定位元件有較高精度的同時(shí)還要有一定的剛度和強(qiáng)度，以保證在加工過(guò)程中自身不會(huì)變形，夾緊機(jī)構(gòu)要有一定的強(qiáng)度和剛度，確保夾緊元件不會(huì)先于工件發(fā)生變形、損壞。 開始的時(shí)候感覺

20、設(shè)計(jì)對(duì)我們這些剛剛?cè)腴T的人來(lái)說(shuō),無(wú)非就是按照條條框框依葫蘆畫瓢的過(guò)程，有的時(shí)候感覺挺無(wú)聊的，反正按照步驟一定可以完成設(shè)計(jì)任務(wù)。其實(shí)不然，設(shè)計(jì)過(guò)程中有許多內(nèi)容必須靠我們自己去理解，去分析，去取舍。各種設(shè)計(jì)參數(shù)、規(guī)格、國(guó)標(biāo)規(guī)定需要我們一個(gè)個(gè)的，去查找。 課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的非常重要的一環(huán)，本次課程設(shè)計(jì)時(shí)間僅有三周，但是通過(guò)本次每天都過(guò)得很充實(shí)的課程設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)期間，我們通過(guò)到圖書館、上網(wǎng)等方式查閱資料充實(shí)設(shè)計(jì)內(nèi)容。為了我們能更好的理解這次設(shè)計(jì)課題，康老師每周抽取寶貴時(shí)間來(lái)和我們見面，并給給我們提供了許多的寶貴意見和建議，感謝康老師。 總而言之，這次課程設(shè)計(jì)是對(duì)我們大學(xué)以來(lái)所學(xué)知識(shí)的匯總，通

21、過(guò)課程設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足之處，在設(shè)計(jì)和計(jì)算過(guò)程中也出現(xiàn)了各種各樣的錯(cuò)誤，在同學(xué)和老師的幫助下也都盡量改正了，雖然還存在或多或少的問(wèn)題，但是我會(huì)利用時(shí)間去消化它，再去學(xué)習(xí)更多的東西。 參考文獻(xiàn) [1]鄒青.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004. [2]張世昌，李旦，高航.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社,2007. [3]劉長(zhǎng)青.機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社,2007. [4]崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2006. [5]王啟平.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2005. [6]徐海枝.機(jī)械加工工藝編制[M].北京：北京理工大學(xué)出版社,2009. [7]李洪.機(jī)械加工藝手冊(cè)[M].北京：北京出版社,1990. 附錄 附錄一 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡 附錄二 機(jī)械加工工序卡 附錄三 夾具體裝配圖 附錄四 零件圖 13