機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)撥叉3零件加工工藝及銑撥叉頭右端面夾具設(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) 說明書 題目：撥叉-3零件機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì)及 銑撥叉頭右端面面夾具設(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 6011201144 姓 名 指導(dǎo)教師 2014年 9 月10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)械加工工藝過程設(shè)計(jì)及

2、 　　　　　 撥叉-3 撥叉頭右端面 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)械加工工藝過程卡片，選擇所用機(jī)床、夾具、刀具、量具、輔具； 2. 對所制定的工藝進(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，畫出的工序簡圖，選擇切削用量； 6．設(shè)計(jì)　撥叉-3 撥叉頭右端面　　夾具，繪制夾具裝配圖； 7．對　 　同學(xué)的設(shè)計(jì)進(jìn)行校對； 8．編寫設(shè)計(jì)說明書。 車間設(shè)備（與設(shè)計(jì)有關(guān)的設(shè)備）： 普通

3、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： 　　　　　　　成員： 指導(dǎo)教師簽字　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年　　月　　日 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 成績： 工作態(tài)度 （滿分20） 設(shè)計(jì)質(zhì)量 （滿分60） 答辯 （滿分10） 校對質(zhì)量 （滿分10） 總評

4、 摘 要 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是以切削理論為基礎(chǔ)、制造工藝為主線、兼顧工藝裝備知識(shí)的機(jī)械制造技術(shù)基本設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的實(shí)踐課程；是綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)的基本知識(shí)、基本理論和基本技能，分析和解決實(shí)際工程問題的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)；是對學(xué)生運(yùn)用所掌握的“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”知識(shí)及相關(guān)知識(shí)的一次全面應(yīng)用訓(xùn)練。 全套圖紙UG三維，加153893706 這是對我們各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是我們在走進(jìn)社會(huì)工作崗位前的一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。因此，它在我們四年的大學(xué)生活

5、中占有重要的地位。就我個(gè)人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力。 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是制訂撥叉加工工藝規(guī)程。詳細(xì)討論撥叉從毛坯到成品的機(jī)械加工工藝過程，分析總結(jié)操縱手柄的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要加工表面，并制定相應(yīng)的機(jī)械加工工藝規(guī)程；針對撥叉零件的主要技術(shù)要求，設(shè)計(jì)銑端面用的銑床夾具。 本著力求與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的指導(dǎo)思想，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)達(dá)到了綜合運(yùn)用基本理論知識(shí)，解決實(shí)際生產(chǎn)問題的目的。由于個(gè)人能力所限、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少、資料缺乏，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 關(guān)鍵詞：撥叉；工藝設(shè)計(jì)；工序設(shè)計(jì)；夾具設(shè)計(jì)

6、 4 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 專用夾具的設(shè)計(jì) 6 3.1 設(shè)計(jì)專用夾具零件圖 6 3.2 定位誤差分析與計(jì)算 7 3.3 夾具的用途和原理 7 3.4 定位方式的選擇 8 3.5 夾緊裝置 8 3.6 夾具體及定位鍵選擇 8 3.7 切削力和夾緊力的計(jì)算 8 第

7、四章 校對說明 10 第五章 設(shè)計(jì)總結(jié) 11 1 參考文獻(xiàn) 13 附錄 14 2 天津大學(xué)仁愛學(xué)院機(jī)械工程系2011級機(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撥叉-3二維圖 圖1-2撥叉-3三維圖 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

8、槽接觸，通過操作機(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 加工表面 基本尺寸（mm） 公差等級（mm） 尺寸公差（mm） 位置公差（mm） 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

9、 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 +0.021 0 —— 1.6 6 Φ8內(nèi)孔 Φ8 未注公差 —— —— —— 1.2.2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

10、加工工藝手冊，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 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 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

11、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 1.2.4工藝過程卡（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8—12級，選擇10級，對應(yīng)尺寸公差2.8 2.2 撥叉總余量的

12、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IT12，選用立式銑床X51，根據(jù)所加工右端面，高速鋼套氏面銑刀。 2.4 工序參數(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

13、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=40m/min, 算得n=159r/min，查表4-2取n=160r/min 2.4.4 車削速度的計(jì)算 根據(jù)上式公式得v=40.2m/min。 2.4.5 時(shí)間定額的確定 根據(jù) , 根據(jù)零件尺寸得l=20mm，l2取3mm，l1取5,n=160r/min。算得tj=10.9s。 因?yàn)閠f選取等于0.2倍的tj,故tf=1.635s

14、。且tb+tx取0.06(tj+tf),故tb+tx=0.75 求得t=13.29s 第三章 專用夾具的設(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 定位誤差分析與計(jì)算 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Ф50工件孔為定位基準(zhǔn)，并且孔與心軸采用配合，孔的尺寸為，軸的尺寸為， 孔

15、：∵ 軸： 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0.026mm。 這時(shí)計(jì)算出來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。 3.3 對刀裝置的確定 根據(jù)工序8銑操縱槽的規(guī)格，查[1]p174表9-3取矩形對刀塊，國標(biāo)JB/T8031.3-1999。 3.4 夾具的用途和原理 3.4.1 夾具的用途 該夾具是車撥叉口外表面夾具，用來大批量生產(chǎn)時(shí)加工銑撥叉頭右端面。 3.4.2 工作原理 鑄造一個(gè)夾具體，采用一面兩孔

16、進(jìn)行定位，定位銷于夾具體過盈配合，采用V形塊進(jìn)行夾緊，夾具體與過渡盤配合，實(shí)現(xiàn)加工銑撥叉頭右端面。 3.5 定位方式的選擇 本工序是工序2，粗銑撥叉頭右端面；因?yàn)楣ぜ呛翔T件，工件分別以兩個(gè)撥叉頭Φ20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。 3.6 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，撥叉頭采用一個(gè)固定V形塊與一個(gè)活動(dòng)V形塊以內(nèi)六角螺釘緊固。 3.7 夾具體及定位鍵選擇 3.7.1 夾具體設(shè)計(jì) 根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置、對刀-導(dǎo)向元件以及其他輔助機(jī)構(gòu)和裝置在總體上的配置，確定夾具體的外形

17、尺寸。 夾具體材料選用HT150，經(jīng)鑄造，在加工成所需條件，其零件圖如圖3-2 3.7.2 定位鍵的選擇 根據(jù)立式銑床X51工作臺(tái)U形槽寬B=14mm。選擇定位鍵規(guī)格為B14h6 JB/T8016-1999。 3.8 切削力和夾緊力的計(jì)算 3.8.1切削力的計(jì)算 刀具：硬質(zhì)合金端銑刀 do=25mm z=3 切削用量: 銑削力計(jì)算： 由經(jīng)驗(yàn)公式 ： 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) d0=30 ap=4 z=3

18、 代入上式，可得 F=159.42N 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 F’=F*K=1520.63N 3.8.2 夾緊力的計(jì)算 工件以外圓定位夾緊力計(jì)算公式 Q1=KMsin(a/2)/(2Rf1) Q2=KP(sina/2)/2f2 f1 和f2為摩擦系數(shù)， f1=0.2， K安全系數(shù) P軸向力

19、M轉(zhuǎn)矩 R=30mm, 由于Q1小于Q2且小于夾緊力所以符合。 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。 第四章 校對說明 本人對徐亮同學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)任務(wù)的校對，指出其中的不當(dāng)之處，并讓其改正之處有： 1、 夾具體定位設(shè)計(jì)中，不能使用螺紋緊固件當(dāng)成定位元件使用； 2、 心軸定位時(shí)，心軸需為標(biāo)準(zhǔn)件； 3、 應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)尺寸連接螺釘； 第五章 設(shè)計(jì)總結(jié) 這次的課程設(shè)計(jì)對于我來說有著深刻的意義，這種意義不光是自己能夠完成設(shè)計(jì)任務(wù)，更重要的是在這段時(shí)間

20、內(nèi)使自己深刻感受到設(shè)計(jì)工作的那份艱難。而且設(shè)計(jì)工作不是我所想象中的那樣，設(shè)計(jì)師想怎么設(shè)計(jì)就怎么設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)還是得按國標(biāo)規(guī)定的來設(shè)計(jì)。 開始的時(shí)候感覺設(shè)計(jì)對我們這些剛剛?cè)腴T的人來說,無非就是按照條條框框依葫蘆畫瓢的過程，有的時(shí)候感覺挺無聊的，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，但是通過本次每天都過得很充實(shí)的課程設(shè)計(jì)，收獲頗多。 本次機(jī)械制造課程設(shè)計(jì)的任務(wù)分配中，我的任務(wù)是銑槽。通過對銑床專用夾具設(shè)計(jì)

21、實(shí)訓(xùn)，使我對機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)這門課有了更進(jìn)一步的了解。我們現(xiàn)在對機(jī)械設(shè)計(jì)只不過是一個(gè)初步的了解，這門課程還有更多的知識(shí)等著我們?nèi)W(xué)習(xí)，在這三周短暫的課程設(shè)計(jì)里，我學(xué)會(huì)了一些機(jī)械設(shè)計(jì)的最基本的理論，同時(shí)也對其產(chǎn)生了濃厚的興趣。 在這次課程設(shè)計(jì)過程中，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題，這也是我今后努力的方向，我會(huì)繼續(xù)努力學(xué)習(xí)，來豐富自己的知識(shí)。 在這段時(shí)間的不懈努力下，我了解了在課程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題： 1）注意與工藝規(guī)程的銜接，夾具設(shè)計(jì)應(yīng)和工序設(shè)計(jì)統(tǒng)一 所需設(shè)計(jì)的夾具絕大多數(shù)用于零件加工的某

22、一特定工序。在工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，對該工序的設(shè)計(jì)已要求設(shè)計(jì)其定位與夾緊方案，因此夾具設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容應(yīng)與工序設(shè)計(jì)保持一致，不能相互沖突。 2）設(shè)計(jì)時(shí)要有整體觀念 夾具設(shè)計(jì)有其自身的特點(diǎn)：定位、夾緊等各種裝置在設(shè)計(jì)前是分開考慮的，設(shè)計(jì)后期通過夾具體的設(shè)計(jì)將各種元件聯(lián)系為一個(gè)整體。 3）設(shè)計(jì)中應(yīng)學(xué)習(xí)正確運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 對于國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范要嚴(yán)格要求和執(zhí)行。夾具設(shè)計(jì)過程中選擇各種功能元件時(shí)應(yīng)注意盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件，減少非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)制造工作量，降低夾具成本?？傮w來說，通過這次設(shè)計(jì)我受益匪淺。培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維，增加了實(shí)際操作能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。在讓我體會(huì)到了搞設(shè)計(jì)艱辛的同時(shí)，更讓我

23、體會(huì)到成功的喜悅和快樂。 在此，我由衷的感謝老師的教導(dǎo)與栽培，再次感謝！ 參考文獻(xiàn) [1]鄒青主編.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，高航主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2007. [3]劉長青主編.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]崇凱主編.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]王啟平主編.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]徐海枝主編.機(jī)械加工工藝編制[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2009. [7]李洪主編.機(jī)械加工藝手冊[M].北京：北京出版社，1990. 附錄 附錄一 機(jī)械加工工藝過程卡 附錄二 機(jī)械加工工序卡 附錄三 夾具體裝配圖 14