機械制造技術(shù)課程設(shè)計撥叉1零件加工工藝及銑撥叉口兩端面夾具設(shè)計【全套圖紙UG三維】

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1、提供各專業(yè)全套設(shè)計 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計 說明書 題目：撥叉-1零件機械加工工藝規(guī)程 銑撥叉口兩端面夾具設(shè)計 系 名 機械工程系 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 號 6011201141 姓 名 指導(dǎo)教師 2014年 9月10 日 摘 要 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是以切削理論為基礎(chǔ)、制造工藝為主線、兼顧工藝裝備知識的機械制造技術(shù)基本設(shè)計能力培養(yǎng)的實踐課程；

2、是綜合運用機械制造技術(shù)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(xué)環(huán)節(jié)；是對學(xué)生運用所掌握的“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”知識及相關(guān)知識的一次全面應(yīng)用訓(xùn)練。 全套圖紙UG三維，加153893706 本次我的課程設(shè)計題目是銑撥叉口面夾具設(shè)計，我會根據(jù)零件分析，鑄造零件、加工工藝、以及工序設(shè)計，夾具設(shè)計方面完成我的題目。 首先鑄造毛坯，根據(jù)輔導(dǎo)資料，確定加工余量。 我組要加工的撥叉是一種形狀不規(guī)則，輪廓較復(fù)雜的零件；首先我們根據(jù)要加工表面及其確定各表面的加工方法，然后確定粗基準(zhǔn)、精基準(zhǔn)；最后確定個加工表面的加工順序。 由于沒有標(biāo)準(zhǔn)夾具能適用于本撥叉，所以我針對我個人要完

3、成的工序設(shè)計專用夾具；首先找出零件的定位點，我選擇用心軸貫穿撥叉頭孔，對其4點定位，用心軸軸肩對撥叉頭端面1點定位，再通過圓柱擋銷對撥叉腳1點定位，6點完全定位。 設(shè)計夾具的夾緊機構(gòu)，用移動壓板壓緊撥叉腳，用六角螺母及開口墊片壓緊撥叉頭右端面。 在設(shè)計過程中，要求學(xué)生應(yīng)做到： 1．能熟練運用機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實踐中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。 2．提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。學(xué)生通過夾具設(shè)計的訓(xùn)練，應(yīng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計出高效、省力、經(jīng)濟合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。

4、3．學(xué)會使用手冊、圖表及數(shù)據(jù)庫資料。掌握與本設(shè)計有關(guān)的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運用。 關(guān)鍵詞：撥叉；基準(zhǔn)；定位；夾緊機構(gòu)。 目 錄 第一章零件分析及工藝規(guī)劃 1 1.1 零件圖 1 1.2 零件的結(jié)構(gòu)特點 2 1.3 零件毛坯與生產(chǎn)綱領(lǐng) 2 1.4 零件各加工表面及技術(shù)要求 2 1.5定位基準(zhǔn)的選擇 3 1.6擬定機械加工工藝路線 3 第二章工序設(shè)計 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機床及刀具的選擇 4 2.4工序參數(shù)的計算 4 第三章夾具設(shè)計 6 3.1設(shè)計專用夾具零件裝配圖 6

5、3.2 定位方式的選擇 7 3.3 夾緊裝置 7 3.4 對刀裝置 8 3.5 夾具體 8 3.6 切削力和夾緊力的計算 8 第四章校正說明 10 第五章設(shè)計總結(jié) 11 參考文獻 13 附錄 14 2 天津大學(xué)仁愛學(xué)院機械工程系2011級機械制造課程設(shè)計 第一章 零件分析及工藝規(guī)劃 1.1 零件圖 圖1-1二維圖 圖1-2三維圖 1.2 零件的結(jié)構(gòu)特點 該零件是以φ15H8孔套在軸上，并用銷釘經(jīng)φH12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(gòu)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

6、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。 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φ15H8孔、φ5H12孔和撥叉腳內(nèi)側(cè)而50H12。該零件屬特殊形狀零件，但復(fù)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。 1.3 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器制造型鑄造成形。 查表的總體毛坯余量為單邊1.4mm。 1.4 零件各加工表面及技術(shù)要求 序號 加工表面 基本尺寸（mm） 公差等級（mm） 尺寸公

7、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 2 φ15H8孔 φ15 IT8 +0.027 0 —— 1.6 鉆—粗鉸—精鉸 3 撥叉腳兩端面 7 IT11 -0.15 -0.25 0.1 3.2 粗銑—半精銑 4 撥叉腳內(nèi)側(cè)面 50 IT12 +0.25 0 —— 3.2 粗銑—半精銑 5 操縱槽 13 IT12 +0.2 0 —— 3.2 粗銑—半精銑 6 φ6H12孔 6 IT12 +0.12 0 0

8、.2 6.3 鉆—擴 表1-1各加工表面及技術(shù)要求 1.5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φ15H8孔及其端面為精基準(zhǔn)。 1.6擬定機械加工工藝路線 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(shè)備 工序號 內(nèi)容 設(shè)備 10 粗銑撥叉頭右端面 銑床 60 粗銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面 銑床 20 粗銑撥叉頭左端面 銑床 70 半精銑銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面 銑床 30 鉆，粗鉸，精鉸φ15H8孔

9、 鉆床 80 粗銑操縱槽 銑床 40 粗銑撥叉腳左右端面 銑床 90 半精銑操縱槽 銑床 50 半精銑銑撥叉腳左右端面 銑床 100 鉆，擴φ6H12孔 鉆床 第二章 工序設(shè)計 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8級，對應(yīng)尺寸公差1mm。 2.2撥叉總余量的確定 因為撥叉—1最大尺寸位于63mm—100mm范圍內(nèi)，且球墨鑄鐵機器造型加工余量等級為E—G，選擇G。查表得總加工余量為1.4mm。 2.3機床及刀具的選擇 根據(jù)毛

10、坯最大尺寸（70X90）且本身工序所需經(jīng)濟精度等級IT12，選用臥式萬能銑床X61，功率4kw，根據(jù)所銑面，選用高速鋼鑲齒三面刃面銑刀，參數(shù)d=80,z=10。 2.4工序參數(shù)的計算 2.4.1 背吃刀量的確定 根據(jù)尺寸鏈計算及查表得半精銑加工余量為0.7mm，且總加工余量為1.4mm，所以粗加工余量為0.7mm。 2.4.2 進給量的選擇 根據(jù)加工方法和機床選擇以及刀具參數(shù)，查表選擇進給量f=0.2mm/z，對應(yīng)初估速度40mm/min。 2.4.3 計算主軸轉(zhuǎn)速 因為 v初估值為40mm/min,d=8

11、0mm,所以求得n=159.15r/mm。根據(jù)所選機床標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，查表得n=160r/mm。 2.4.4 銑削速度的計算 根據(jù)上面公式及所求標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，求出該工序?qū)嶋H銑削速度v=40.21m/min。 2.4.5 時間定額 根據(jù) , 查表得l=22mm，l2取3mm，ae=14mm，d=80mm。 又根據(jù)公式 算得F=320mm/min。所以最后算得tj=8.15s。 因為tf選取等于0.2倍的tj,故tf=1.63s，可知作業(yè)時間為tj+

12、tf=9.78s。且tb和tx分別取0.04(tj+tf),0.07(tj+tf)，求得tx+tb=1.07s。 一次同時銑叉口兩個端面，故t =10.85s。 第三章 夾具設(shè)計 3.1設(shè)計專用夾具零件裝配圖 圖3-1二維正視裝配圖 圖3-2二維俯視裝配圖 圖3-3三維左視圖 3.2 定位方式的選擇 本工序是工序4，粗銑撥叉口兩端面；工件以撥叉頭左端面1點定位，φ15內(nèi)孔4點定位，以及兩撥叉腳1點定位，限制6個自由度，完全定位。 3.3 夾緊裝置 根據(jù)生產(chǎn)率的要求，運用手動壓緊即可滿足要求，如

13、圖所示，撥叉口采用標(biāo)準(zhǔn)移動壓板以六角螺栓緊固；撥叉頭以定位心軸定位，以六角螺母外加開口墊圈進行緊固。 3.4 對刀裝置 采用標(biāo)準(zhǔn)直角對刀塊，GB/T699-1999;通過對刀塊，實現(xiàn)銑削前的對刀。 3.5 夾具體 夾具體屬于一體鑄造，其作用將各定位夾緊元件有機的結(jié)合在一起，實現(xiàn)定位、夾緊、導(dǎo)向的作用。 3.6 切削力和夾緊力的計算 刀具：高速鋼三面刃面銑刀 do=80mm z=10 切削用量: 銑削力計算：由經(jīng)驗公式： 查表 9.4—8 得其中：修正系數(shù) z=10 代入上式，可得 F=370.6N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在

14、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 ∵ 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 F=+G G為工件自重 可知，使用快速螺旋定位機構(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 校正說明 楊勤標(biāo)同學(xué)設(shè)計題目是銑操縱槽夾具設(shè)計；我對其夾具設(shè)計校正指出以下不當(dāng)之處。 1.直角對刀塊有干擾加工面。 2.部分標(biāo)注不合理。 3.技術(shù)要求字體

15、不符合標(biāo)準(zhǔn)。 4.剖面線線型過粗。 校正人： 第五章 設(shè)計總結(jié) 說實話，課程設(shè)計真的有點累．然而，當(dāng)我一著手整理自己的設(shè)計成果，漫漫回味這三周的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消．這三周的時間大致的安排是第一周做選定題目、背景調(diào)查、需求分析和概念設(shè)計，這個過程中我們在網(wǎng)上收集資料，選定方向，提出初步的方案，經(jīng)過幾次不斷地反復(fù)修改和討論，我們基本確定了題目和實現(xiàn)原理。第二周的任務(wù)就著重在詳細(xì)設(shè)計。這個階段我們分工

16、明確，有條不紊，我想這是我最充實的幾天，經(jīng)過概念設(shè)計后我們對方案都認(rèn)為有深刻的了解，可是真正落實到細(xì)節(jié)，我們低估了它的困難性，每一個零件的尺寸、定位都需要確定，從來沒有體會到裝配原來也這么的有技術(shù)含量，我們使用的機構(gòu)類型比較多，這促使我對機械原理的理論知識有了新的理解，只有自己親手設(shè)計東西才知道這其中的緣由，所以也真正認(rèn)識到學(xué)好機械課程的重要性。 我收獲的另外一點或許是我對設(shè)計方法的認(rèn)識，對CAD的認(rèn)識，之前學(xué)過一些CAD軟件，也跟老師做過一些建模和軟件測試的項目，而真正這么完整的自己用CAD軟件細(xì)致的表達出自己的設(shè)計思想還是第一次，CAD畫圖，最重要的是什么？對這個問題，每個人都有可能理解

17、不同，但在我看來，最重要的是時時刻刻記住自己使用CAD畫圖的目的是什么。 我們進行工程設(shè)計，不管是什么專業(yè)、什么階段，三維的或者二維的實際上都是要將某些設(shè)計思想或者是設(shè)計內(nèi)容，表達、反映到設(shè)計文件上。而圖，就是一種直觀、準(zhǔn)確、醒目、 易于交流的表達形式。所以我們完成的東西（不管是最終完成的設(shè)計文件，還是作為條件提交給其他專業(yè)的過程文件，一定需要能夠很好的幫助我們表達自己的設(shè)計 思想、設(shè)計內(nèi)容。 有了這個前提，我們就應(yīng)該明白，好的計算機建模應(yīng)該具有以下兩個特征：清晰、準(zhǔn)確。 對要方案進行分解，定義出各個模塊和機構(gòu)，而將其中未解決的問題作為一個子任務(wù)放到下一層次中去解決。這樣逐層、逐個地進行定義

18、、設(shè)計和調(diào)試。 按自頂向下的方法設(shè)計時,我們首先要對所設(shè)計的系統(tǒng)要有一個全面的理解.然后從頂層開始,也就是從裝配體開始連續(xù)地逐層向下分解,分解到到子裝配，最終到每一個零件的參數(shù)和定位以及標(biāo)準(zhǔn)件的選擇.這樣設(shè)計速度明顯會加快（這也是我們能這么短時間內(nèi)完成建模的一個重要原因），而且各個模塊之間相互獨立，耦合性低，最終也不回出現(xiàn)各個模塊之間運動矛盾或者干涉等問題出現(xiàn)。 本次設(shè)計使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計的機會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計完成的更出色的關(guān)鍵一步。課程

19、設(shè)計是本科畢業(yè)前的非常難得的理論與實踐相結(jié)合的機會，通過本次設(shè)計，對撥叉的加工工藝及其夾具設(shè)計分析，對工藝和夾具、刀具設(shè)計有了進一步認(rèn)識，從書上的理論知識轉(zhuǎn)換到實際運用，是一個漫長而艱苦的過程，在設(shè)計過程中遇到了很多自己不能獨立解決的問題，在老師的指導(dǎo)下，問題得以一一解決。 三周的設(shè)計讓我們學(xué)到了很多東西，這次設(shè)計可以說是三年的課程學(xué)習(xí)所掌握的所有機械工程學(xué)科的基礎(chǔ)知識的融會貫通。零件的工藝分析是整個設(shè)計的前提，一個好的工藝過程應(yīng)考慮加工工藝裝備等，如工序的合理性、工人的勞動強度等。設(shè)計夾具時綜合分析夾具發(fā)展現(xiàn)狀，即高精、高效、經(jīng)濟。 雖然在設(shè)計中由于自身的水平所限，設(shè)計中難免有錯誤和不妥

20、之處，但是，最重要的是我們得到了鍛煉，為畢業(yè)設(shè)計積累了不少經(jīng)驗，這也是最大的收獲。 參考文獻 [1] 鄒青主編，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程[M]，北京：機械工業(yè)出版社，2004 [2] 張世昌，李旦，高航主編，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M]，北京：高等教育出版社，2007 [3] 劉長青主編，機械制造技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)[M]，武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007 [4] 崇凱主編，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006 [5] 王啟平主編，機床夾具設(shè)計[M]，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005 [6]

21、 徐海枝主編，機械加工工藝編制[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 1 設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目：撥叉-1零件批量生產(chǎn)機械加工工藝過程設(shè)計及銑撥叉口兩端面夾具設(shè)計。 設(shè)計內(nèi)容與要求： 1．制定 撥叉 零件機械加工工藝規(guī)

22、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(shù)要求； 5．對兩道工序進行工序設(shè)計，編制機械加工工序卡片，畫出的工序簡圖，選擇切削用量，計算時間定額； 6．設(shè)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(jié)構(gòu)尺寸計算，切削力、夾緊力、定位誤差、導(dǎo)向誤差計算等）； 7．對　同學(xué)的設(shè)計進行校對； 8．編寫設(shè)計說明書。 車間設(shè)備（與設(shè)計有關(guān)的設(shè)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(shè)計小組：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)計質(zhì)量 （滿分60） 答辯 （滿分10） 校對質(zhì)量 （滿分10） 總評