機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)CA10B解放牌汽車第四速及第五速變速叉加工工藝及鉆φ19孔夾具設(shè)計(jì)【全套圖紙】

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1、 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì) CA10B 解放牌汽車第四速及第五速變速叉 零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 所在專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 所在班級(jí) 機(jī)電1091 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 職稱 教授 副指導(dǎo)教師 職稱 答辯時(shí)間 2012年 7 月 6 日 XXX大學(xué)2009屆課程設(shè)計(jì) 目錄 1 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件技術(shù)要求 2 1.3 零件的工藝分析 2 2 確定毛坯 3 2.1 確定毛坯的制造形式 3 2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量

2、 3 3 擬定工藝路線 5 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 5 3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 5 3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇 6 3.2 表面加工方法確定 6 3.3 制訂工藝路線 7 3.4 加工余量、工序尺寸和公差的確定 9 3.5 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 10 3.5.1 切削用量的計(jì)算 10 3.5.2 時(shí)間定額的計(jì)算 11 4 夾具設(shè)計(jì) 13 4.1 提出問(wèn)題 13 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇 13 4.3 切削力和夾緊力計(jì)算 13 4.3.1 切削力的計(jì)算 13 4.3.2 夾緊力的計(jì)算 14 4.3.3 定位誤差分析 15 4.3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明

3、 15 5 設(shè)計(jì)小結(jié) 15 6 參考文獻(xiàn) 16 設(shè)計(jì)總說(shuō)明 本設(shè)計(jì)的是CA10B解放牌汽車第四速及第五速變速叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆工序的夾具設(shè)計(jì)。首先由加工零件的分析到確定加工零件的毛坯，再到擬定加工工藝路線，最后設(shè)計(jì)鉆床專用夾具，該夾具是用于加工Φ19孔。其中對(duì)加工Φ19孔的工序的做出了具體的分析和計(jì)算，首先是采用高速鋼麻花鉆鉆Φ18.5孔，其次是用專用特制Φ19的鉸刀進(jìn)行鉸孔，直到達(dá)到精度要求Φ19為止，最后是锪孔Φ19mm兩端面和倒角，同時(shí)也對(duì)Φ19的加工余量、工序尺寸和公差做出了準(zhǔn)確地計(jì)算，同時(shí)也對(duì)該孔做了詳細(xì)的切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算。因而，

4、加工Φ19是加工該零件的重要工序，該孔的精度要求很高，對(duì)后面的工序息息相關(guān)，因此必須對(duì)該孔的加工工序做詳細(xì)的分析。 關(guān)鍵字：精度高；夾具設(shè)計(jì)；工序 全套圖紙，加153893706 1 零件的分析 1.1 零件的作用 題目所給定的零件是CA10B解放牌汽車第四速及第五速變速叉，它位于變速箱中，主要作用是撥動(dòng)變速箱中的齒輪，使汽車達(dá)到變速的目的。 1.2 零件技術(shù)要求 變速叉的形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是屬于典型的叉桿類零件。為實(shí)現(xiàn)換檔、變速的功能，其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉

5、腳兩端面在工作中需要承受沖擊載荷，為增強(qiáng)其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為58～63HRC；為保證變速叉換檔時(shí)叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對(duì)叉軸孔Φ19的垂直度要求為0.1mm。 1.3 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(xiàn)分述如下: 1.以Φ19mm孔為中心的加工表面. 這組加工表面包括:Φ19mm孔及其倒角，孔上端尺寸為16mm的槽，槽的外側(cè)厚度為10.8mm的兩個(gè)側(cè)面， Φ19mm孔的上端距其中心14mm的兩個(gè)端面，還有孔下端M10的螺紋孔。 2.以Φ82.2mm孔為中心的加工表面. 這組加工表面包括: Φ82.2mm的孔及其倒角，Φ8

6、2.2mm的孔的側(cè)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:Φ82.2mm孔與其外端面垂直度公差為0.1mm。 由以上分析可知，對(duì)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。 下圖為加工工件零件圖如圖1-1： 圖1-1 2 確定毛坯 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為20鋼，零件經(jīng)常撥動(dòng)齒輪承受變載荷和沖擊性載荷，因此應(yīng)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?yàn)闉榇笈可a(chǎn)，且零件的輪廓尺寸不大，故采用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)率，保

7、證加工精度上考慮，也是應(yīng)該的。 2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 由表2-10～表2-12可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。 1. 公差等級(jí) 由變速叉的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。 2. 鍛件重量 已知機(jī)械加工后變速叉的件的重量為1.5kg，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為2.5kg。 3.鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) 對(duì)變速叉零件圖進(jìn)行分析計(jì)算，可大致確定鍛件外廓包容體的長(zhǎng)度、寬度、高度，即l=160mm，b=105mm，h=60mm（見(jiàn)毛坯圖）；由公式（2-3）和（2-5）可計(jì)算出該變速叉鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù): S = m

8、t/mN =2.5/(lbhρ) =2.5kg/(160mm x105mm x60mm x7.8 x10-6kg/mm3)≈2.5 ≈0.32 故該變速叉的形狀復(fù)雜系數(shù)屬S2級(jí)。 零件毛坯如圖2-1： 圖2-1 4. 鍛件材質(zhì)系數(shù) 由于該叉材料為20鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M(fèi)1級(jí)。 5. 鍛件分模線形狀 根據(jù)該零件的形位特點(diǎn)，選擇零件高度方向的對(duì)稱平面為分模面，屬于不對(duì)稱彎曲分模線。 6. 零件表面粗糙度 由零件圖可知，該零件的各加工表面的粗糙度Ra均大于等于3.2μm。 根據(jù)上述諸因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機(jī)

9、械加工余量，所得結(jié)果列于下表格2-1： 表格2-1 鍛件的重量 包容體的重量 形狀復(fù)雜系數(shù) 材質(zhì)系數(shù) 公差等級(jí) 2.5kg 7.8kg S2 M1 普通級(jí) 項(xiàng)目/mm 機(jī)械加工余量/mm 尺寸公差/mm 毛坯尺寸/mm 備注 寬度R41.1 表2-6 1.7～2.2（取2.0） 表2-9 厚度45 表2-7 1.7～2.2（兩端面都取2.0） 表2-9 厚度8 表2-7 1.7～2.2（兩端面都取2.0） 表2-9 孔徑Ф19 15±1.0 表2-6 2.0(

10、單邊) 表2-10 中心距128 ±0.5 128±0.5 表2-8 ① 根據(jù)表2-7的表注，將公差按照±1/2的比例分配，故取公差值為±1.0mm。 3 擬定工藝路線 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 基準(zhǔn)面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)?；孢x擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，它對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。 3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇 主要考慮基準(zhǔn)重合

11、的問(wèn)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，根據(jù)該零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇叉軸孔Φ19mm和孔左端面作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，叉軸孔Φ19mm的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)定位加工叉腳兩端面和M10螺孔，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證被加工表面的垂直度要求。另外，由于變速叉剛性較差，受力易產(chǎn)生彎曲變形，為了避免在機(jī)械加工中產(chǎn)生夾緊變形，根據(jù)夾緊力應(yīng)垂直于主要定位基面，并應(yīng)該作用在剛度較大部位的原則，夾緊力作用點(diǎn)不能作用在叉桿上。選用叉頭左端面作為精基準(zhǔn)，夾緊可以作用在叉頭的右端即孔Φ19mm的右端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。 3.1.2 粗基

12、準(zhǔn)的選擇 作為粗基準(zhǔn)表面應(yīng)該平整，沒(méi)有飛邊、毛刺或其他表面缺欠?，F(xiàn)選取Φ19mm孔的外輪廓不加工表面作為粗基準(zhǔn)，用V形塊、支承板和擋銷來(lái)實(shí)現(xiàn)完全定位，以消除自由度。 3.2 表面加工方法確定 1.根據(jù)變速叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗造度，確定加工工件的各表面的加工方法，如表格3-1所示。 表格3-1 加工表面 尺寸 精度 表面粗糙度Ra/μm 加工方案 備注 16mm槽及槽的兩側(cè)面 IT13 6.3 粗銑 表1-11 Φ19mm孔上端面 IT13 6.3 粗銑 表1-11 Φ19mm孔上端兩側(cè)面 IT13 6.3 粗銑 表1-11

13、Ф19mm孔 IT8 6.3 鉆-鉸-锪 表1-10 M10螺紋孔 IT12 12.5 鉆-锪-攻絲 表1-10 Φ82.2mm孔端面 IT8 3.2 粗銑-精銑 表1-11 Φ82.2mm孔 IT9 3.2 粗鏜-半精鏜 表1-10 2.加工階段的劃分 該變速叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分粗加工半精加工和精加工幾個(gè)階段。 在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)Ф19mm孔準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他的加工表面的精度要求；然后粗銑16mm槽及槽兩側(cè)面，粗銑上端面及兩側(cè)面，叉腳的兩端面。在半精加工階段，完成了叉腳的兩內(nèi)端面的半粗銑，鉆

14、M10螺栓孔；在精加工階段，進(jìn)行Ф19mm孔，Ф19mm孔的全部加工工序。 3.工序的集中與分散 本題選用工序集中原則安排變速叉的加工工序。該零件的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用工，夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中的原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾加工多個(gè)工步，有利于保證各加工表面之間的相對(duì)位置度精度要求。 4.工序的安排 一) 機(jī)械加工工序 (1) 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)—叉軸Ф19mm孔。 (2) 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 (3) 遵循 “先主后次”的原則，先加工主要表

15、面—叉軸孔徑Ф19mm的上端面和Ф19mm孔，后加工次要表面—叉腳的兩外端面。 (4) 遵循“先面后孔”的原則，先加工叉軸Ф19mm孔的兩端面，后加工Ф37mm孔和Ф30mm孔。 二)熱處理工序 模鍛成型后切邊,進(jìn)行調(diào)質(zhì),調(diào)質(zhì)硬度為241～285HBS，并進(jìn)行酸洗，噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對(duì)機(jī)械加工帶來(lái)的不利影響。叉腳兩端面在精加工之前進(jìn)行局部高頻淬火，提高其耐磨性和在工作中承受沖擊載荷的能力。 三)輔助工序 粗加工叉腳兩端面和熱處理后，安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中間檢查工序；精加工后安排去毛刺，清洗和終檢工序。 綜上所

16、述，該變速叉工序的安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工－主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工－主要表面半精加工和次要表面加工－熱處理－主要表面精加工。 3.3 制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(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的技術(shù)要求能得到合理的保證.按生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床以及專用夾具，并盡量使工序集中來(lái)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)成本盡量降低。 工藝路線 工序一 粗銑16mm槽，以Φ19mm孔定位。 工序二 粗銑16mm槽的兩側(cè)面，以Φ19mm孔定位。 工序三 粗銑距Φ19mm中心12mm的兩個(gè)端面，以Φ1

17、9mm孔及16mm槽底為基準(zhǔn)。 工序四 粗銑距Φ19mm中心12mm的兩個(gè)端面的側(cè)面，以Φ19mm孔及16mm槽底為基準(zhǔn)。 工序五 16mm槽兩端1.5*450倒角。 工序六 鉆鉸Φ19mm孔并倒角。 工序七 鉆攻距槽(16mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角。 工序八 粗銑Φ82.2mm孔的兩端面. 工序九 粗鏜Φ81.7mm孔。 工序十 精鏜Φ82.2mm孔 工序十一 鉆Φ82.2mm孔并1*450倒角 工序十二 精銑Φ82.2mm孔的兩端面。 工序十三 去毛刺 工序十四 中檢 工序十五 熱處理 工序十六 清洗 工序十七

18、 終檢。 上述方案主要是以Φ19mm孔位基準(zhǔn)，來(lái)加工16mm槽，M10螺紋，槽的兩側(cè)面，這樣可以修正由于基準(zhǔn)不重合造成的加工誤差，同時(shí)也照顧了加工路線方便的特點(diǎn)，因此最終確定如下: 工序一 粗銑16mm槽，以Φ19mm孔的外輪廓為粗基準(zhǔn)定位，選用XA6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床及專用夾具。 工序二 粗銑16mm槽的兩側(cè)面，以Φ19mm孔的外輪廓以及距槽底32mm的面為基準(zhǔn)，選用XA6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床及專用夾具。 工序三 粗銑Φ19mm孔上端兩端面，以Φ19mm孔定位，選用XA6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床及專用夾具。 工序四 粗銑Φ19mm孔上端兩端面的側(cè)面，以Φ19mm

19、孔定位，選用XA6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床及專用夾具。 工序五 16mm槽1.5*450倒角，選用C620-1車床及專用夾具。 工序六 鉆鉸Φ19mm孔并倒角，以Φ19mm孔及端面定位，選用Z525立式鉆床及專用夾具。 工序七 鉆距槽(16mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角，然后攻絲。以Φ19 mm孔及16mm槽底定位，選用Z525立式鉆床及專用夾具。 工序八 粗銑Φ82.2mm孔的兩端面，以Φ19mm孔定位，選用XA6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床及專用夾具。 工序九 粗鏜Φ81.7mm孔，以Φ19mm孔及距中心線63.7mm的面為基準(zhǔn)，選用T740雙面臥式金剛鏜床及專用

20、夾具。 工序十 精鏜Φ82.2mm孔，以Φ19mm孔及距中心線63.7mm的面為基準(zhǔn)，選用T740雙面臥式金剛鏜床及專用夾具。 工序十一 Φ82.2mm孔1*450倒角。選用C620-1型車床及專用夾具。 工序十二 精銑Φ82.2mm孔的兩端面。以Φ19mm孔定位，選用XA6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床及專用夾具。 工序十三 去毛刺 工序十四 中檢 工序十五 熱處理 工序十六 清洗 工序十七 終檢 3.4 加工余量、工序尺寸和公差的確定 在此只確定工序Ⅵ的加工余量和工序尺寸公差，其他的類同。如附表—機(jī)械加工工序卡片所示。 工序6——鉆鉸Φ19mm孔并倒角。

21、 由表2-20可查得，鉸孔余量Z鉸=0.25mm；鉆孔余量Z鉆=18.75mm。查表1-10可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，鉸：IT8；鉆：IT12 。再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表2-30可確定各工步的公差值分別為，鉸：0.033mm；鉆：0.21mm。綜上所述可知道，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，鉸: Φ19mm，鉆：Φ19mm。 3.5 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算 第6道工序鉆鉸Φ19mm孔的切削用量和時(shí)間的確定方法。 3.5.1 切削用量的計(jì)算 3.5.1.1 鉆孔工步 鉆孔為Φ18.5mm，采用高速鋼直柄麻花鉆頭（GB/T 1438.1—2008）。 1）背

22、吃刀量的確定 取。 2）進(jìn)給量的確定 由表5-22以及表4-10所列Z525型立式鉆床的進(jìn)給量，可選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=0.22mm/r。 3）切削速度的計(jì)算 由表5-22，按工件材料為20鋼的條件選取，切削速度v可取為20m/min。由公式（5-1）n=1000v/πd可得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=344.29r/min，參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=392r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為： 3.5.1.2 鉸孔工步 鉸孔為Φ19mm，采用高速鋼鉸刀鉸孔。 1）背吃刀量的確定 取。 2）進(jìn)給量的確定

23、由表5-31以及表4-10所列Z525型立式鉆床的進(jìn)給量，可選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.17mm/r。 3） 切削速度的計(jì)算 由表5-31，切削速度v可取為8m/min。由公式（5-1） n =1000v/πd可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n =134.09r/min，參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際切削速度為: 3.5.1.3 锪倒角工步 Φ19mm孔倒角1*450兩端，由表3-10，采用900莫氏錐柄號(hào)為2的錐柄錐面鉆, 其中， 1）背吃刀量的確定 取ap=0.15mm。 2）進(jìn)給量的確定

24、 由表5-33和表4-10，可選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=0.10mm/r。 3）切削速度的計(jì)算 由表5-33，按工件材料為20鋼的條件選取，切削速度v可取為23m/min。由公式n=1000v/ 可求得鉆頭轉(zhuǎn)速為：n=1000×23m/min/×31.5mm=232.54r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=272r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000v/d，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為： 3.5.2 時(shí)間定額的計(jì)算 3.5.2.1 基本時(shí)間tm 計(jì)算 工序6——鉆鉸Φ19mm孔 1）鉆孔工步 根據(jù)表5-45，鉆孔的基本時(shí)間可由公

25、式tj=L/fn = (l+l1+l2)/fn求得, （式中加工長(zhǎng)度，1為刀具切入長(zhǎng)度，2為刀具切出長(zhǎng)度）式中,取，，（取=），f=0.22mm/r，n=392r/min,將上述結(jié)果帶入公式，則該工序的基本時(shí)間tj≈0.62min=37.4s。 2）鉸孔工步 根據(jù)表5-45，鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn = (l+l1+l2)/fn求得,（式中加工長(zhǎng)度，1為刀具切入長(zhǎng)度，2為刀具切出長(zhǎng)度）。查表5-46，按=、的條件查得，，已知，f=0.17mm/r，n=195r/min，將上述結(jié)果帶入公式，則該工序的基本時(shí)間tj=153.7s=2.56min。 3) 锪孔Φ19mm兩端面和

26、倒角, 根據(jù)表5-45，锪倒角的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn = (l+l1)/fn求得，其中為倒角深度=0.5，取=1，f=0.10mm/r，n=272r/mm，那么該工序的基本時(shí)間為tj≈3.3s，有兩個(gè)端面，則t=2tj=6.6s。 3.5.2.2 輔助時(shí)間ta的計(jì)算 根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間和基本時(shí)間tj之間的關(guān)系為： tf＝（0.15～0.2）tj，取tf＝0.17tj，則： 工序5鉆孔工步的輔助時(shí)間為：tf＝0.17×37.4=6.4s=0.11min； 工序5鉸孔工步的輔助時(shí)間為：tf＝0.17×153.7=26.2s=0.44min； 工序5锪孔工步的輔助時(shí)

27、間為：tf＝0.17×6.6=1.2s=0.02min。 3.5.2.3 其他時(shí)間計(jì)算 除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間與輔助時(shí)間之和）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作地時(shí)間、休息與生理需要的時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于本題目中變速叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工地時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%～7%，休息與生理需要時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間的2%～4%，本題均取3%，則工序5的其他時(shí)間（tb＋tx）可按關(guān)系式（3%+3%）×（tj + tf）計(jì)算，它們分別為： 工序5鉆孔工步的其他時(shí)間為：tb＋tx＝6%×(37.4s＋6.4s)＝2.63s； 工序5鉸孔工

28、步的其他時(shí)間為：tb＋tx＝6%×(153.7s＋26.2s)＝10.8s； 工序5锪孔工步的其他時(shí)間為：tb＋tx＝6%×(6.6s＋1.2s)＝0.47s。 3.5.2.4 單件時(shí)間的tdj計(jì)算 根據(jù)公式，單件時(shí)間為：tdj= tj+tf +tb＋tx ，則本工序的單件時(shí)間分別為：tdj應(yīng)按三個(gè)工步分別計(jì)算之后再求和，則： 鉆孔工步 tdj＝（37.4+6.4+2.63）s=46.39s=0.77min； 鉸孔工步 tdj＝（153.7+26.2+10.8）s＝190.7s=3.17min； 锪孔工步 tdj＝（6.6+1.2+0.47）s=8.3s=0.14min。 因此，

29、工序5的單件計(jì)算時(shí)間為：tdj =tj+tf +tb＋tx =（46.39+190.7+8.3）s=245.4s=4.1min. 將確定的上述各項(xiàng)內(nèi)容填入工藝卡片中，可得到該變速叉工件的機(jī)械加工工藝過(guò)程卡以及第5工序的工序卡片，可見(jiàn)于機(jī)械加工工序卡中。 4 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。 4.1 提出問(wèn)題 本夾具要用于粗鉆，鉸孔Φ19，對(duì)孔的要求有：粗糙度等級(jí)為6.3級(jí)，有很高的垂直度要求，此孔將作為加工其他各工作面的基準(zhǔn)。因此，在本道工序加工時(shí)，我們應(yīng)首先考慮保證孔的各加工精度，如何提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 4.2 定位基準(zhǔn)的選擇

30、 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。 在本設(shè)計(jì)中，加工Φ19的孔是比較重要的一步，因?yàn)樵摽资呛罄m(xù)加工過(guò)程中所要用到的重要基準(zhǔn)。所以，加工這個(gè)孔一定要保證精度，由于其他基準(zhǔn)都不存在，此孔只能運(yùn)用毛坯的

31、外輪廓定位來(lái)設(shè)計(jì)夾具，工件是以?28外圓及端面和叉口外側(cè)為定位基準(zhǔn)，用V形塊、支承板和擋銷來(lái)實(shí)現(xiàn)完全定位。 為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用簡(jiǎn)單的螺旋壓板來(lái)作為夾緊機(jī)構(gòu)。 4.3 切削力和夾緊力計(jì)算 4.3.1 切削力的計(jì)算 刀具：根據(jù)表3-4可得，采用高速鋼直柄麻花鉆頭（GB/T 1438.1—2008） 其中：d=18.5mm，l=233，l1=135, Z=1 機(jī)床：采用Z525型立式鉆床 由《金屬切削機(jī)床夾具手設(shè)計(jì)冊(cè)》所列公式可得： 查表 3-56 得其中： 修正系數(shù) 代入上式

32、，可得 F=1509N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5； 為加工性質(zhì)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； 所以可得切削力為： 4.3.2 夾緊力的計(jì)算 選用鉤形壓板夾緊機(jī)構(gòu) 查《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》表10-2得 取f=1，則 夾緊螺母： 公稱直徑d=12mm，材料Q235 性能級(jí)數(shù)為8級(jí) 螺母疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺母的強(qiáng)度校核：螺母的許用切應(yīng)力為

33、 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，該夾具安全可靠。使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。 4.3.3 定位誤差分析 本工序的定位誤差基本有毛坯而產(chǎn)生，加工孔的時(shí)候工件還只是毛坯，沒(méi)有任何的基準(zhǔn)，只有依靠毛坯輪廓來(lái)定位，但由于毛坯留有較大的加工余量，在保證此工序加工精度后，以此孔作為基準(zhǔn)然后加工輪廓或其他工作部位，仍然能保證整個(gè)工件的精度。 4.3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)

34、率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇了螺旋型壓板夾緊方式。本工序?yàn)榇帚@削余量大，鉆削力大，所以需要一定的夾緊才能達(dá)到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。 5 設(shè)計(jì)小結(jié) 為期二個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，在這段時(shí)間里，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我了解了從事設(shè)計(jì)的基本過(guò)程，進(jìn)一步鞏固了我的專業(yè)知識(shí)和鍛煉了我獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。在這次課程設(shè)計(jì)進(jìn)行過(guò)程中，我有很深的體會(huì)和學(xué)習(xí)到很多東西。首先，我學(xué)會(huì)了查閱資料和獨(dú)立思考。我設(shè)計(jì)的題目是《CA10B 解放牌汽車的第四速及第五速變速叉》零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)，其中主要涉及夾具設(shè)計(jì)，

35、由于平時(shí)所學(xué)知識(shí)有限，所以設(shè)計(jì)過(guò)程中必須查閱其他相關(guān)的書籍或資料。其次，我體會(huì)到了做任何事都要有耐心。二個(gè)星期時(shí)間說(shuō)長(zhǎng)也不長(zhǎng)，但每天都要重復(fù)查資料、計(jì)算、畫圖這些工作，久之也覺(jué)得非?？菰餆o(wú)味。特別是畫圖的時(shí)候，有時(shí)候一天就畫了那么一小部分，一條條的線讓人眼花繚亂。因此，要順利完成任務(wù)，必須要有耐心和韌性，還要細(xì)心。我想這些在以后工作中也是必不可少的。 由于本人缺少經(jīng)驗(yàn)，知識(shí)水平所限，在處理實(shí)際問(wèn)題時(shí)考慮不夠全面，在查閱有關(guān)資料時(shí)往往花很多的時(shí)間也找不到需要的資料，這在一定程度上也約束了設(shè)計(jì)的進(jìn)度和質(zhì)量。設(shè)計(jì)中存在的不足之處，希望老師給予批評(píng)指正! 6 參考文獻(xiàn) 1.《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》鄒青主編，機(jī)械工業(yè)出版社； 2.《機(jī)械工藝手冊(cè)》，孟少農(nóng)主編，機(jī)械工業(yè)出版社； 3．《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》，楊耀宸主編，航空工業(yè)出版社； 4．《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》，華楚生主編，重慶大學(xué)出版社； 5．《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社； 6.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、第一汽車制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社。 16