檔撥叉小叉口銑扁說明書

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1、目錄 序言2 一、零件的工藝分析與生產類型確實定2 〔一〕零件的作用2 〔二〕零件工藝分析2 〔三〕零件生產類型確實定3 二、選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖3 〔一〕選擇毛坯3 〔二〕確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量3 〔三〕設計毛坯圖4 三、選擇加工方法，制定工藝路線4 〔一〕定位基準的選擇4 〔二〕零件外表與內孔機加工方法的選擇5 〔三〕制定工藝路線5 四、工序設計6 〔一〕選擇加工設備與工藝裝備6 〔二〕選擇夾具6 〔三〕選擇刀具6 〔四〕選擇量具6 五、確定切削與其根本時間7 〔一〕粗銑內側面7 〔二〕半精銑內側面8 六、夾具設計9 〔

2、一〕問題的提出9 〔二〕夾具設計9 〔三〕夾具設計與操作的簡要說明10 七、參考文獻10 序言 機械制造技術根底課程設計是在學完了機械制造技術根底和大局部專業(yè)課并進行了生產實習的根底上，進行的又個實踐性教學環(huán)節(jié)，這次設計是我們能綜合的運用機械制造技術根底的根本理論并結合生產實習中學習到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，設計了專用機床夾具這一典型的工藝裝備，提高了結構設計能力，為今后的畢業(yè)設計與未來所從事的工作打下良好的根底。 一、零件的工藝分析與生產類型確實定 〔一〕零件的作用 題目所給定的零件是變速箱中的倒檔撥叉，它位于倒檔撥叉桿上，主要作用是通過倒檔撥

3、叉桿將扭矩傳遞給倒檔撥叉，撥動倒檔同步器，改變齒輪的嚙合方向，實現車輛的倒行。零件上φ22mm的孔，裝配在倒檔撥叉桿上用螺絲固定保證撥叉和撥叉桿的相對位置。 〔二〕零件工藝分析 從給定零件圖上可以看出，它由兩組加工外表，這兩組外表之間也有一定的位置要求，現將這兩組加工面分別表達： 1、以22mm孔為中心的加工面 這一組加工面包括：一個22mm孔與其倒角，一個8mm孔，22mm孔的兩個端面。 2、叉口處的加工面 這一組加工面包括：銑叉口的內側面，銑叉口的兩端面。 除了各自的尺寸與精度要求外，這兩組加工面之間還有位置的要求： 〔1〕叉口上端面對8mm的孔的中心線距離為200.2m

4、m； 〔2〕叉口兩側面對22mm的孔的中心線的垂直度為0.1mm。 有以上分析可知，對于這兩組加工外表而言，我們可以先加工其中一組外表，然后借助專用夾具進行另一組外表的加工，并保證他們之間的位置精度要求。 〔三〕零件生產類型確實定 根據設計任務書中給定的參數可知，年產量為20000件，查詢有關資料，可知大批量生產。 二、選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖 〔一〕選擇毛坯 選擇該零件材料為45號鋼，考慮到零件在工作中經常受到沖擊性載荷，采用這種材料能夠保證所需的強度和韌性。由于零件生產類型為成批生產，形狀相對較復雜，因此采用普通模鍛。既能保證零件的尺寸精度要求，又能保證較高的生產

5、率，穩(wěn)定的質量。 〔二〕確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 1．公差等級由撥叉的功用和技術要求，確定該零件的公差等級為普通級。 2．鍛件重量零件成品質量約為2.3kg，可初步估計機械加工前鍛件毛坯的重量為3.8kg。 3．鍛件形狀復雜系數對撥叉零件圖進行分析計算，可大致確定鍛件外廓包容體的長度、寬度和高度，即=266mm，=190mm，=56mm；該撥叉鍛件的形狀復雜系數為=3.8kg／(266mm×190mm×56mm×7.8×10-6kg／mm3)≈3.8／22.08≈0.172 由于0.172介于0.16和0.32之間，故該撥叉的形狀復雜系數屬S3級。 4．鍛件材質系數由于該撥

6、叉材料為45鋼，是碳的質量分數小于0.65％的碳素鋼，故該鍛件的材質系數屬M1級。 5．加工精度 零件各外表為一般加工精度。 根據上述諸因素，可查參考文獻【1】確定該鍛件的尺寸公差和機械加工余量，所得結果列于表2.1中。 表2.1 撥叉機械加工余量與鍛造毛坯尺寸公差 加工外表 零件尺寸/mm 機械加工余量/mm 毛坯公差/mm 毛坯尺寸/mm 撥叉頭左右端面 56 2.0～2.5〔取2〕 撥叉口內側面 2.0～2.5〔取2〕 撥叉口兩端面 2.0～2.5〔取2.5〕 撥叉頭孔 2.0 對于8mm的孔，由于孔徑太

7、小。毛坯時直接做成實心。 〔三〕設計毛坯圖 三、選擇加工方法，制定工藝路線 〔一〕定位基準的選擇 基準選擇是生產工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；鶞蔬x擇的正確與合理可以是加工質量得到保證，生產率得以提高。工件在最初的工序里面，一般使用毛坯上的未加工的外表作為定位基準，這樣基準稱為粗基準。而用已經加工過外表作為定位基準，該基準被稱為精基準。 1.粗基準的選擇 應盡量選擇不加工的外表作為粗基準，并且粗基準在同一加工尺寸方向上只能使用一次。選擇粗基準時，硬件可能平整，不能有飛邊、冒口或者其他外表缺陷，以便使工件定位穩(wěn)定可靠，夾緊方便。對于本零件，我們選擇撥叉的外圓面作為粗基準。 2.精基

8、準的選擇 精基準的選擇主要考慮基準重合原那么、基準統(tǒng)一原那么、自為基準原那么和互為基準原那么，必須指出，定位基準選擇不能單單考慮本工序定位、夾緊是否合理，而應該結合整個工藝路線進行同一考慮，使先行工序為后續(xù)工序創(chuàng)造條件，使每一個工序都有適宜的定位基準和夾緊方式。 由于本零件圖上多數尺寸與形位公差以φ22mm內孔作為定位基準，因此必須首先將φ22mm內孔加工好，為后續(xù)工序作準備基準。根據基準統(tǒng)一、基準重合、自為基準、互為基準的原那么，另外根據本零件的結構以與尺寸要求，撥叉頭端面和φ22mm內孔在后序加工中是作為精基準，確定主要加工外表的基準如下： 撥叉頭端面： 撥叉外圓面〔粗基準〕；

9、φ22mm圓孔：撥叉頭端面、撥叉外圓面； 叉口兩端面：φ22mm圓孔、撥叉頭端面、叉口內圓面； 叉口內側面：φ22mm圓孔、撥叉頭端面、叉口內圓面； 鎖銷孔：φ22mm圓孔、撥叉頭端面、撥叉口內側面。 〔二〕零件外表與內孔機加工方法的選擇 所加工零件的加工面有孔、端面、內側面等，材料為45號鋼，根據公差等級和外表粗糙度要求，參考有關資料，制定其加工方法如下： 〔1〕撥叉頭兩端面，外表粗糙度要求為Ra12.5μm，需進行粗銑。 〔2〕φ22mm孔，外表粗糙度要求為Ra3.2μm，需進行擴和鉸。 〔3〕叉口兩端面，外表粗糙度要求為Ra3.2μm，需進行粗銑和半精銑。 〔4〕叉口內

10、側面，外表粗糙度要求為Ra3.2μm，需進行粗銑和半精銑。 〔5〕φ8mm孔，外表粗糙度要求為Ra3.2μm，需進行鉆和鉸。 〔三〕制定工藝路線 工藝路線的擬定為保證到達零件的幾何形狀，尺寸精度、位置精度與各項技術要求，必須制定和力度工藝路線。由于生產綱領為成批生產所采用的通用機床配以專用的加工夾具，并考慮工序集中以提高生產率和減少機床數量，使本錢下降。 由以上分析可知零件需要鉆床、銑床來完成加工任務，那么零件的加工可按下述工藝路線進行： 工序Ⅰ：以倒檔撥叉外圓面為定位，粗銑撥叉頭兩端面。 工序Ⅱ：以撥叉頭端面、撥叉外圓面為定位，擴φ22mm孔，鉸孔，倒角。 工序Ⅲ：以φ22mm

11、圓孔、撥叉頭端面、叉口內圓面為定位，粗銑、半精銑叉口兩端面。 工序Ⅳ：以φ22mm圓孔、撥叉頭端面、叉口內圓面為定位，粗銑、半精銑叉口內側面。 工序Ⅴ：以φ22mm圓孔、撥叉頭端面、撥叉口內側面為定位，鉆φ8mm孔，鉸孔。 工序Ⅵ：鉗工去毛刺、尖角。 工序Ⅶ：熱處理。 工序Ⅷ：校正撥叉口。 工序Ⅸ：終檢。 四、工序設計 〔一〕選擇加工設備與工藝裝備 〔1〕工序Ⅳ是粗銑和半精銑，采用X62型銑床能滿足要求。 〔2〕工序Ⅰ是粗銑，工序Ⅲ是粗銑和半精銑，采用X63型銑床能滿足要求。 〔3〕工序Ⅱ是擴孔和鉸孔，采用Z525立式鉆床能滿足要求。 〔4〕工序Ⅴ是鉆孔和鉸孔，采用Z5

12、25立式鉆床能滿足要求。 〔二〕選擇夾具 由于零件屬于不規(guī)那么體，故使用專用夾具 〔三〕選擇刀具 根據不同工序選擇刀具 〔1〕工序Ⅰ：選高速鋼鑲齒三面刃銑刀，直徑D=200mm，齒數z=20。 〔2〕工序Ⅱ：選錐柄擴孔鉆，直徑D=21mm；選錐柄機用鉸刀，D=22mm。 〔3〕工序Ⅲ：選高速鋼鑲齒三面刃銑刀，直徑D=100mm，齒數z=12。 〔4〕工序Ⅳ：選高速鋼錯齒三面刃銑刀，直徑D=100mm，齒數z=18。 〔5〕工序Ⅴ：選直柄麻花鉆，直徑D=7.8mm；選鉸刀，D=8mm。 〔四〕選擇量具 本零件屬于成批成產，一般情況下盡量采用通用量具。 五、確定切削與其根本

13、時間 (工序Ⅳ 小叉口銑扁) 切削用量包括切削深度、進給量、切削速度，確定順序為、f、。 〔一〕工位1粗銑小叉口外、內側面，保證外表粗糙度Ra= 12.5 1.1切削用量 本工序為粗銑側面，所選刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀。銑刀為什么選用這個參數的銑刀？ 直徑，寬度，齒數。根據?切削用量簡明手冊?第三局部表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工鋼料的σb在600—1000MPa范圍內，應選前角γ0=15°，后角α0=12°〔周齒〕α0=6°〔端齒〕。 切削寬度垂直于軸線的距離 ae=17mm，切削深度ap=1.5mm。機床選用X62型臥式銑床。 1.1.1確定每齒進給量fz

14、 根據表3.3，X62型臥式銑床的功率為7.5KW〔表4.2—38〕，工藝系統(tǒng)剛性為中等，細齒盤銑刀加工鋼料，查得每齒進給量fz=0.06~0.1mm/z ，現取fz=0.07 mm/z。 1.1.2選擇銑刀磨鈍標準與耐用度 根據表3.7，用高速鋼盤銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.4~0.6mm ，銑刀直徑d=100mm，耐用度T=120min〔表3.8〕。 1.1.3確定切削速度v和工作臺每分鐘進給量fMz 根據表3.27中公式計算：v= 式中Cv=48，qv=0.25，xv=0.1，yv=0.2，uv=0.3，Pv=0.1，m=0.

15、2 ，T=120min，ap=1.5mm，fz=0.07mm/z，ae切削寬度 =17，z=18，d=100mm，kv=1.0 . v==30.49m/min n==97.05r/min 根據X62型臥式銑床主軸轉速表〔表4.2—39，〕選擇n=95r/min=1.58r/s，實際切削速度v=29.84m/min=0.50m/s，工作臺每分鐘進給量為fMz=0.07×18×95mm/min=119.7mm/min 根據X62型臥式銑床工作臺進給量表〔表4.2—40〕，選擇fMz=118mm/min，那么實際的每齒進給量為fz==0.07mm/z 1.1.4校驗機床功率

16、 根據表3.28的計算公式，銑削時的功率〔單位kW〕為 Pc= Fc= 式中CF=650，xF=1.0，yF=0.72，uF=0.86，WF=0，qF=0.86，ap= 1.5mm，fz=0.07mm/z，ae=17mm，z=18，d=100mm，n=95r/min，kFc=0.63 V=0.50m/s X62銑床主動電機的功率為7.5kW，故所選切削用量可以采用。 所確定的切削用量為 fz=0.07mm/z，fMz=118mm/min，n=95r/min=1.58r/s，v=0.50m/s 1.2根本時間 根據表6.2—7，三面刃銑刀銑平面(不

17、對稱銑削)的根本時間為 式中=48mm ，+〔1~3〕，，d=100mm，=30.4mm，，fMz=188mm/min， 〔二〕工位2半精銑小叉口內側面，保證Ra= 3.2 2.1切削用量 本工序為半精銑小叉口內側面，所選刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀。，，，。機床亦選用X62型臥式銑床。 2.1.1確定每齒進給量 本工序要求保證的外表粗糙度為，根據表3.3，每轉進給量 ，現取，那么 2.1.2選擇銑刀磨鈍標準 根據表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.25mm ；耐用度為〔表3.8〕 2.1.3確定切削速度v和工作臺每分鐘進給量 根據表3.27中

18、公式計算：v= 式中Cv=48，qv=0.25，xv=0.1，yv=0.2，uv=0.3，Pv=0.1，m=0.2 ，T=120min，ap=0.5mm，fz=0.03mm/z，ae切削寬度 =17，z=18，d=100mm，kv=1.0 . v==40.31m/min n==128.31r/min 根據X62型臥式銑床主軸轉速表〔表4.2—39，〕選擇n=118r/min=1.97r/s，實際切削速度v=37.07m/min=0.62m/s，工作臺每分鐘進給量為fMz=0.03×18×118mm/min=63.72mm/min 根據X62型臥式銑床工作臺進給量表〔

19、表4.2—40〕，選擇fMz=60mm/min，那么實際的每齒進給量為fz==0.03mm/z 2.1.4確定切削力Fc Fc= 式中CF=650，xF=1.0，yF=0.72，uF=0.86，WF=0，qF=0.86，ap= 0. 5mm，fz=0.03mm/z，ae=17mm，z=18，d=100mm，n=118r/min，kFc=0.63 2.2根本時間 六、夾具設計 〔一〕問題的提出 機床夾具的加工在工業(yè)中是不可卻少的重要局部。機床夾具的加工有利 于提高企業(yè)生產效率，降低勞動強度，保證加工產品質量，從而降低生產本錢，提高企業(yè)效益。從而在某種程度上對提高

20、我國企業(yè)的競爭力有一定的促進作用。 在我們實際生產中夾具的作用是將工件定位，以使加工工件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。由于小叉口銑扁比擬簡單，銑刀尺寸受被加工撥叉安裝孔端面的限制，如果 采用劃線找正的方法加工小叉口側面時，不僅生產效率低，而且加工質量也不高。有必要采用成組專用夾具。設計該成組夾具，有利于保證加工精度，提高生產率，保證定位準確，保證夾緊可靠，并盡可能使夾具結構簡單合理，降低本錢。本夾具主要用來粗銑和半精銑小叉口內外側面。 〔二〕夾具設計 2.1定位基準的選擇 以φ22mm圓孔、撥叉頭端面、叉口內圓面為定位基準。 2.2切削力與夾緊力計算 刀具：高速

21、鋼錯齒三面刃銑刀， 由1.14得 水平分力： 垂直分力： 在計算切削力時，必須把平安系數考慮在內。平安系數: K=K1K2K3K4。 其中：根本平安系數K1=1.5，加工性質系數K2=1.1，刀具鈍化系數K3=1.1，斷續(xù)切削系數K4=1.1。所以 為克服水平切削力，實際夾緊力為 其中和為夾具定位面和夾緊面上的摩擦系數，==0.25，那么 設工人的平均裝夾力為50N。 裝夾力矩為 轉換為螺紋的軸向力為 根據理論力學相關知識可得出工件的夾緊力為 故夾緊機構可靠 〔三〕夾具設計與操作的簡要說明 如夾具圖所示，在設計夾具時，應該注意提高勞動率。為此，在螺母夾緊時采用球面墊圈，以便裝卸，夾具體底面上的一對定位擋板可使整個夾具在機床工作臺上有正確的安裝位置，以利于銑削加工。夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀〔與塞尺配合使用〕；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。 七、參考文獻 [1] 李益XX編 機械制造工藝設計簡明手冊 機械工業(yè) 1993.6 [2] 艾興、肖詩綱編 切削用量簡明手冊 機械工業(yè) 2002.6 10 / 10