機械制造技術課程設計撥叉1零件加工工藝及銑操縱槽夾具設計【全套圖紙UG三維】

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1、提供各專業(yè)全套設計機械制造技術基礎課程設計說明書題目：撥叉-1零件機械加工工藝過程設計及銑操縱槽夾具設計系 名 機械工程系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 學 號 姓 名 指導教師 2014年 9 月 10 日設計任務書設計題目：撥叉-1零件批量生產(chǎn)機械加工工藝過程設計及銑操縱槽夾具設計。設計內(nèi)容與要求：1制定 撥叉 零件機械加工工藝規(guī)程，編制機械加工工藝過程卡片，選擇所用機床、夾具、刀具、量具、輔具；2對所制定的工藝進行必要的分析論證和計算；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、公差和技術要求；5對兩道工序進行工序設計，編制機械加工工序卡片，畫出的工序簡圖，選擇切削

2、用量，計算時間定額；6設計銑床夾具，繪制夾具裝配圖，進行必要的計算（如夾具元件結構尺寸計算，切削力、夾緊力、定位誤差、導向誤差計算等）；7對 左鵬 同學的設計進行校對；8編寫設計說明書。車間設備（與設計有關的設備）：立式銑床X51K，X52K；臥式銑床X61W，X62W；立式鉆床Z525；立式鉆床Z515；臺式鉆床Z4115；外圓磨床MG1416，MG1432；內(nèi)圓磨床MG2110，MG2120；平面磨床M7120；插床B5025；拉床L6106設計小組：組長：左鵬成員：仵北京、楊勤標、孫建航、周珂瑋 指導教師簽字年月日 成績：工作態(tài)度（滿分20）設計質(zhì)量（滿分60）答辯（滿分10）校對質(zhì)量（

3、滿分10）總評摘 要機械制造技術基礎課程設計是以切削理論為基礎、制造工藝為主線、兼顧工藝裝備知識的機械制造技術基本設計能力培養(yǎng)的實踐課程；是綜合運用機械制造技術的基本知識、基本理論和基本技能，分析和解決實際工程問題的一個重要教學環(huán)節(jié)；是對學生運用所掌握的“機械制造技術基礎”知識及相關知識的一次全面應用訓練。全套圖紙三維，加153893706這是對我們各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是我們在走進社會工作崗位前的一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設計對自己未來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

4、力。本設計的內(nèi)容是制訂撥叉加工工藝規(guī)程。詳細討論撥叉從毛坯到成品的機械加工工藝過程，分析總結操縱手柄的結構特點、主要加工表面，并制定相應的機械加工工藝規(guī)程；針對撥叉零件的主要技術要求，設計銑端面用的銑床夾具。本著力求與生產(chǎn)實際相結合的指導思想，本次畢業(yè)設計達到了綜合運用基本理論知識，解決實際生產(chǎn)問題的目的。由于個人能力所限、實踐經(jīng)驗少、資料缺乏，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。關鍵詞：撥叉；工藝設計；工序設計；夾具設計目 錄第一章 零件分析11.1 零件的功用11.2 零件的工藝分析2第二章 工藝規(guī)劃設計32.1 毛坯的確定32.2 基準的選擇32.3 機械加工工藝路線的確定32.

5、4 編制機械加工工藝過程卡4第三章 機械加工工序設計53.1 機床及工藝裝備的選擇53.2 切削用量的選擇53.3 工時定額的制訂63.4 編制機械加工工序卡6第四章 專用夾具的設計74.1 定位方案的與定位裝置的確定74.2 定位誤差分析與計算84.3 對刀裝置的確定94.4 夾具的確定94.5 切削力與夾緊力的確定94.6 夾具體及定位鍵選擇104.7 夾具裝配圖的繪制11第五章 校對說明12第六章 設計總結13參考文獻15附錄16 19天津大學仁愛學院機械工程系2011級機械制造課程設計第一章 零件分析1.1 零件的功用1.1.1 零件圖圖1-1零件二維圖圖1-2零件三維圖1.1.2 零

6、件的功用該零件是以15H8孔套在軸上，并用銷釘經(jīng)H12孔與軸定位的，撥叉腳卡在雙聯(lián)齒輪的槽中，變速操縱機構通過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉與軸一起在變速箱中滑動，撥叉腳撥動雙聯(lián)齒輪在花鍵軸上滑移，就可實現(xiàn)變速箱的變速功能，從而實現(xiàn)拖拉機的變速。1.2 零件的工藝分析1.2.1 零件的結構分析撥叉的主要工作表面為操縱槽及撥叉兩端面。主要配合面為15H8孔、5H12孔和撥叉腳內(nèi)側而50H12。該零件屬特殊形狀零件，但復雜程度一般。由于撥叉在工作時有一定的強度、剛度和韌度。外形不規(guī)則，剛性較差易變形。1.2.2 零件毛坯與生產(chǎn)綱領零件材料為QT400-18，大批生產(chǎn)，撥叉的輪廓尺寸不大，且有較多不需要切

7、削加工的表面，所以毛坯選用金屬模砂型機器制造型鑄造成形。查表的總體毛坯余量為單邊1.4mm。1.2.3 零件各加工表面及技術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（）加工方法1撥叉頭左右端面36未注公差6.3粗銑215H8孔15IT8+0.02701.6鉆粗鉸精鉸3撥叉腳兩端面7IT11-0.15-0.250.13.2粗銑半精銑4撥叉腳內(nèi)側面50IT12+0.2503.2粗銑半精銑5操縱槽13IT12+0.203.2粗銑半精銑66H12孔6IT12+0.1200.26.3鉆擴表1-1各加工表面及技術要求第二章 工藝規(guī)劃設計2.1 毛坯的確定2

8、.1.1 毛坯的類型及制造方法使用QT40018作為制造材料。又因為零件結構簡單，生產(chǎn)類型為大批量，故選擇砂型鑄造，采用機器造型。2.1.2 毛坯的尺寸公差及加工總余量的確定根據(jù)毛坯材料及鑄造方法查1p23表2-1，得毛坯鑄件的公差等級為CT812，選擇CT10。根據(jù)毛坯材料及鑄造方法查1p25表2-5，得鑄件要求得機械加工余量等級為EG，選擇G級，再根據(jù)加工余量等級和零件最大尺寸查1p24表2-4得機械加工總余量RMA為1.4。2.2 基準的選擇從零件圖中可知大部分尺寸和形位公差都是以15H8孔中心線及其端面為設計基準，因此，根據(jù)“基準重合”和“基準統(tǒng)一”的原則必須首先加工出15H8孔及其端

9、面，作為后續(xù)工序的精基準。根據(jù)粗基準的選擇原則，以撥叉頭的外圓及端面為粗基準。2.3 機械加工工藝路線的確定2.3.1 根據(jù)零件尺寸及精度要求確定表面加工方案查2p215表5-6，p216表5-7，p217表5-8可知：a.端面尺寸精度和粗糙度要求經(jīng)粗銑后精銑均可達到；b.15孔的上下表面要求粗糙度為Ra=6.3um，粗銑即可達到；c.15孔要求公差等級為IT8，表面粗糙度為Ra=1.6um，鉆孔后擴孔，再鉸孔即可達到；d.操縱槽要求公差等級為IT12，表面粗糙度為Ra=3.2um，粗銑后半精銑即可達到；g. 6孔可先鉆出4的通孔，裝配時再擴。2.3.2 工藝路線方案的設定根據(jù)各加工表面的加工

10、精度和表面粗糙度，參考機械加工工藝手冊，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加工方案工序號內(nèi)容設備工序號內(nèi)容設備1粗銑撥叉頭右端面銑床6粗銑撥叉腳內(nèi)側面銑床2粗銑撥叉頭左端面銑床7半精銑銑撥叉腳內(nèi)側面銑床3鉆，粗鉸，精鉸15H8孔鉆床8粗銑操縱槽銑床4粗銑撥叉腳左右端面銑床9半精銑操縱槽銑床5半精銑銑撥叉腳左右端面銑床10鉆，擴6H12孔鉆床2.4 編制機械加工工藝過程卡（見附一）第三章 機械加工工序設計3.1 機床及工藝裝備的選擇3.1.1 機床的選擇以下工序主要加工操縱槽。根據(jù)工序8的加工方式查3p63表5-9，可得到銑操縱槽的加工方法所用到的機床為臥式

11、萬能銑床X61W，主電機功率為4kw。3.1.2 工藝裝備的選擇3.1.2.1 金屬切削刀具根據(jù)工序8粗銑操縱槽的中操縱深12mm的規(guī)格，查3p88表5-41選擇三面刃銑刀，且三面刃銑刀直徑為110150mm。根據(jù)槽寬13mm，且根據(jù)1p41表2-26，槽的精銑加工余量為a=1.5，選三面刃銑刀的刀寬為10mm。根據(jù)刀寬查3p89表5-44錯齒三面刃銑刀的規(guī)格，取刀的直徑125mm、齒數(shù)為20個。刀具材料選擇為高速鋼。3.1.2.2 量具的選擇根據(jù)零件中對操縱槽的尺寸要求及加工精度，該步工序只需普通游標卡尺即可。3.2 切削用量的選擇工序8：粗銑操縱槽本工序選用高速鋼錯齒三面刃銑刀，齒數(shù)Z=2

12、0mm，刀寬L=10mm，直徑d=125mm，孔徑D=32mm。因為是粗加工，所以1次走刀就行，背吃刀量=12.0mm。查3p143表5-119，得每齒的進給量推薦值為=0.150.3mm/z，加工鑄件可取大值，則取=0.2mm/z。根據(jù)刀具材料及工件材料查3p146表5-124知=1530m/min，粗加工為提高生產(chǎn)效率，取=30m/min。,查3p63表5-9取n=80r/min，因此銑削速度為。3.3 工時定額的制訂工時定額一般由基本時間、輔助時間、布置工作地時間、休息與生理需要時間、準備與終結時間。五部分組成，在成批量生產(chǎn)的情況下，可以不需要考慮準備與終結時間。根據(jù)查3p160表5-1

13、44查得:輔助時間一般為（1520），取查3p171表5-154得,由于要切入工件兩次，所以:3.4 編制機械加工工序卡（見附二）第四章 專用夾具的設計4.1 定位方案的與定位裝置的確定4.1.1 定位方案的確定15孔的中心線與撥叉頭左右端面有位置精度要求，因此選15孔為主要定位基準，原理如下圖4-1。圖4-1 工序簡圖4.1.2 定位裝置的確定根據(jù)定位方案的選擇，其中15的孔需要一個4點定位，故選擇一長心軸定位，15孔底端面需要一點定位，以心軸軸肩定位，撥叉頭右端面的一點定位，選用一圓柱銷定位，圓柱銷規(guī)格為GB/T119-2000 B1030。心軸為定制件。規(guī)格如下圖4-2。圖4-2 心軸規(guī)

14、格4.2 定位誤差分析與計算在本次設計中采用一面兩孔組合定位。采用幾何方法計算定位誤差通常要畫出定位簡圖，并在途中畫出工件變動的極限，然后運用幾何知識，求出工序基準在工序尺寸方向上的最大變動量，即為所求定位誤差。本次設計的50工件孔為定位基準，并且孔與心軸采用配合，孔的尺寸為，軸的尺寸為 ,則 孔： 軸： 由公式 ，采用固定單邊接觸設計基準與定位基準重合，定位誤差為0.026mm。這時計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。4.3 對刀裝置的確定根據(jù)工序8銑操縱槽的規(guī)格，查1p174表9-3取直角對刀塊，國標JB/T8031.3-1999。4.4 夾具的確定結合

15、定位方案和定位元件，因生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，快速夾緊是關鍵，故采用移動壓板式夾緊機構，移動式壓板規(guī)格為A6x45 JB/T8010.1-1999,除此之外在定位元件心軸與工件15孔上端面處使用帶肩六角螺母配合夾,其規(guī)格為M10 JB/T8004.1-1999。4.5 切削力與夾緊力的確定銑操縱槽時用高速鋼錯齒三面刃銑刀，d=125，z=20，查4p34表2-18銑削力計算：由經(jīng)驗公式 ： （4-1）查4p23表2-9得其中： 修正系數(shù)。 代入上式，可得:因在計算夾緊力時，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) 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

16、 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 經(jīng)計算夾緊力NFc切削力，顧夾緊力符合要求，夾具安全可靠。使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。4.6 夾具體及定位鍵選擇4.6.1 夾具體設計根據(jù)工件、定位元件、夾緊裝置、對刀-導向元件以及其他輔助機構和裝置在總體上的配置，確定夾具體的外形尺寸。夾具體材料選用HT150，經(jīng)鑄造，在加工成所需條件，其零件圖如下：圖4-3夾具體三維正視圖圖4-4夾具體三維正二視圖4.6.2 定位鍵的選擇根據(jù)X61臥式銑床工作臺T形槽寬B=14mm。選擇定位鍵規(guī)格為B14h6 JB/T8016-1999。4.7 夾具裝

17、配圖的繪制（見附三）第五章 校對說明本人對左鵬同學進行設計任務的校對，指出其中的不當之處，并讓其改正之處有：1、 夾具體定位設計中，不能使用螺紋緊固件當成定位元件使用；2、 心軸定位時，心軸需為標準件；3、 對刀塊擺放位置需在裝配圖上表示出；第六章 設計總結這次的課程設計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計任務，更重要的是在這段時間內(nèi)使自己深刻感受到設計工作的那份艱難。而且設計工作不是我所想象中的那樣，設計師想怎么設計就怎么設計的，設計的標準還是得按國標規(guī)定的來設計。開始的時候感覺設計對我們這些剛剛入門的人來說,無非就是按照條條框框依葫蘆畫瓢的過程，有的時候感覺挺無聊的，反

18、正按照步驟一定可以完成設計任務。其實不然，設計過程中有許多內(nèi)容必須靠我們自己去理解，去分析，去取舍。各種設計參數(shù)、規(guī)格、國標規(guī)定需要我們一個個的，去查找。課程設計是機械設計當中的非常重要的一環(huán)，本次課程設計時間僅有三周，但是通過本次每天都過得很充實的課程設計，收獲頗多。本次機械制造課程設計的任務分配中，我的任務是銑槽。通過對銑床專用夾具設計實訓，使我對機械制造技術基礎這門課有了更進一步的了解。我們現(xiàn)在對機械設計只不過是一個初步的了解，這門課程還有更多的知識等著我們?nèi)W習，在這三周短暫的課程設計里，我學會了一些機械設計的最基本的理論，同時也對其產(chǎn)生了濃厚的興趣。在這次課程設計過程中，我發(fā)現(xiàn)自己還

19、有很多不足之處，在設計和計算過程中也出現(xiàn)了各種各樣的錯誤，在同學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，我會繼續(xù)努力學習，來豐富自己的知識。在這段時間的不懈努力下，我了解了在課程設計中應注意的問題：1）注意與工藝規(guī)程的銜接，夾具設計應和工序設計統(tǒng)一所需設計的夾具絕大多數(shù)用于零件加工的某一特定工序。在工藝設計環(huán)節(jié)中，對該工序的設計已要求設計其定位與夾緊方案，因此夾具設計的具體內(nèi)容應與工序設計保持一致，不能相互沖突。2）設計時要有整體觀念夾具設計有其自身的特點：定位、夾緊等各種裝置在設計前是分開考慮的，設計后期通過夾具體的設計將各種元件聯(lián)系為一個整體。3）設

20、計中應學習正確運用標準與規(guī)范對于國家標準的規(guī)范要嚴格要求和執(zhí)行。夾具設計過程中選擇各種功能元件時應注意盡可能選用標準件，減少非標準件的設計制造工作量，降低夾具成本。總體來說，通過這次設計我受益匪淺。培養(yǎng)了我的設計思維，增加了實際操作能力，為以后的設計工作打下了較好的基礎。在讓我體會到了搞設計艱辛的同時，更讓我體會到成功的喜悅和快樂。最后，我要衷心地感謝老師。參考文獻1鄒青.機械制造技術基礎課程設計指導教程M.北京：機械工業(yè)出版社.2004.2張世昌，李旦，高航.機械制造技術基礎M.北京：高等教育出版社.2007. 3劉長青.機械制造技術課程設計指導M.武漢：華中科技大學出版社.2007. 4崇

21、凱.機械制造技術基礎課程設計指南M.北京：化學工業(yè)出版社.2006.5王啟平.機床夾具設計M.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社.2005.6徐海枝.機械加工工藝編制M.北京：北京理工大學出版社.2009.7李洪.機械加工藝手冊M.北京：北京出版社.1990.附錄附錄一 機械加工工藝過程卡附錄二 機械加工工序卡附錄三 夾具體裝配圖附錄四 零件圖天津大學仁愛學院機械加工工藝過程卡產(chǎn)品名稱零件名稱材 料毛 坯機械工程系撥叉QT40018鑄造工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容 及 要 求機 床夾 具刀 具量 具備 注1粗銑1）粗銑撥叉頭左右端面及外圓；2）撥叉腳兩端面；3）撥叉腳內(nèi)側面；4）操縱槽立式銑床X51

22、專用夾具1） 端銑刀2） 槽銑刀游標卡尺卡規(guī)，深度游標尺2半精銑1）撥叉腳兩端面；2）撥叉腳內(nèi)側面；3）操縱槽；立式銑床X51專用夾具3） 端銑刀4） 槽銑刀游標卡尺卡規(guī)，深度游標尺3鉆， 鉸， 精鉸 15H8孔1） 6H12孔2） 精鉸 15H8孔四面組合鉆床專用夾具1） 復合鉆頭2） 鉸刀卡尺，塞規(guī)4檢驗設計校對審核共頁第頁天津大學仁愛學院機械加工工序卡產(chǎn)品名稱零件名稱工序號工序名稱機械工程系撥叉18粗銑零 件 重 量同時加工件數(shù)1材 料毛 坯牌 號重 量形 式重 量QT400-18鑄件機 床夾 具輔 具臥式銑床X61專用具冷 卻 液工 時 定 額34s工步號安 裝 及 工 步 說 明刀 具量具走刀次數(shù)（次）切削深度(mm)進給量主 軸轉 速(轉/分)切 削速 度(米/分)備 注(mm/轉)fz(mm/z)1粗銑操縱槽高速鋼錯齒三面刃銑刀游標卡尺1120.28031.4設計校對審核共頁第頁