第四速及第五速變速叉的工藝規(guī)程及銑16槽夾具設計

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1、CA10B 解放牌汽車變速叉工藝規(guī)程和工藝裝備的設計學生姓名：學生姓名：指導教師：指導教師：所在學院：所在學院：工程學院專專 業(yè)：業(yè)：機械設計制造及其自動化2020 年 5 月 機械制造技術課程設計 - 1 -摘 要本次設計是汽車變速箱中變速叉零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。此變速叉零件的結構較為復雜，其加工的地方主要是孔和平面。本設計先加工孔后加工面。將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證它們的加工精度?；鶞蔬x擇以變速叉右面的最大的平面作為粗基準，來加工中間的通孔，然后以此加工過的孔作為精基準。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出頂平面和右側平面以及下面的大孔的兩平

2、面，再以中心孔定位加工出下端的大孔。加工時是用鏜床鏜孔。最后以這兩個孔為基準，分別加工右側的槽和頂面的螺紋底孔。整個加工過程選用了鉆床、銑床和鏜床。工件在機床上定位夾緊選用專用夾具，夾緊方式為手動夾緊，夾緊可靠，操作方便。因此生產效率較高，適用于中批量、流水線上加工。能夠滿足設計要求。關鍵詞: 加工工藝 定位 夾緊 專用夾具全套圖紙加扣全套圖紙加扣 3346389411 或或 3012250582機械制造技術課程設計- 2 -AbstractThis design is a lather to become soon an appropriation for inside pulling ou

3、t fork spare parts processing craft rules distance and some work prefaces tongs design.This pull out the construction of the fork spare parts than for complicacy, its the place that process is a peaceful in bore primarily.This design processes after processing first the bore.Process with flat surfac

4、e the clear and definite dividing the line the bore the coarseness processes to process with the nicety the stage to guarantee their process the precise degree.The basis choice to pull out rough basis of conduct and actions of the biggest flat surface of the right in fork, process the in the center

5、in general use bore, then be used as the precise basis with the bore that processed.Processing primarily work preface arrangement is first to process a flat surface with the center bore fixed position with the right side flat surface and below big bore of two flat surface, again with center bore the

6、 fixed position processes the big bore that carry down.While processing is to use the boring machine boring bore.Regard these two bores as the basis finally, process the right-hand slot respectively with the thread bottom bore of the a.Whole processes the process chose to use to the drill machine, m

7、iller with the boring machine .The tongs chooses to use the appropriation tongs, clipping tight way as to move to clip tight, clip tight and dependable, operation convenience.Therefore produce the efficiency higher, be 機械制造技術課程設計- 3 -applicable to the middle quantity measures, the flowing water is o

8、n-line to process.Can satisfy the design request.Keywords Process the craft，F(xiàn)ixed position，Clip tight，Appropriation tongs目錄摘 要.- 1 -ABSTRACT.- 2 -1 序言.- 3 -1.1 機械制造工藝的目標.- 5 -1.2 工藝的任務.- 6 -1.3 工藝規(guī)程的基本要求.- 6 -2.零件的分析.- 9 -2.1 零件的作用.- 9 -2.2 零件的工藝分析.- 9 -3 工藝規(guī)程設計.- 10 -3.1 加工工藝過程.- 10 -3.2 確定各表面加工方案.

9、- 10 -3.3 確定毛坯的制造形式.- 11 -3.4 基面的選擇.- 11 -3.5 工藝路線的擬定.- 13 -3.6 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸確定.- 18 -3.7 確定切削用量及基本工時.- 20 -第四章 銑 16 槽夾具的設計.- 23 -4.1 問題的提出.- 23 -4.2 定位基準的選擇.- 24 -4.3 切削力和夾緊力計算.- 24 -4.4 定位誤差分析.- 25 -4.5 夾具設計及操作的簡要說明.- 26 -參文考獻 .- 28 -致謝 .- 29 -機械制造技術課程設計- 4 -1 序言課程設計是在大學全部基礎課,技術基礎課以及所有專業(yè)課完成以后進行

10、的.這是我們在進行畢業(yè)之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們大學四年的的學習中占有重要地位.為我們即將走向自己的工作崗位打下良好的基礎?，F(xiàn)代機械制造工藝設計是寬口徑機械類專業(yè)學生在學完了機械設計制造基礎等技術基礎和專業(yè)課理論之后進行的一個實踐教學環(huán)節(jié)。其目的是鞏固和加深理論教學內容，培養(yǎng)學生綜合運用所學理論，解決現(xiàn)代實際工藝設計問題的能力。通過工藝規(guī)程及工藝裝備設計，學生應達到：1、掌握零件機械加工工藝規(guī)程設計的能力；2、掌握加工方法及其機床、刀具及切削用量等的選擇應用能力；3、掌握機床專用夾具等工藝裝備的設計能力；4、學會使用、查閱各種設計資料

11、、手冊和國家標準等，以及學會繪制工序圖、夾具總裝圖，標注必要的技術條件等。機械加工工藝是規(guī)定產品或零件機械加工工藝過程和操作方法，是指導生產的重要的技術性文件。它直接關系到產品的質量、生產率及其加工產品的經濟效益，生產規(guī)模的大小、工藝水平的高低以及解決各種工藝問題的方法和手段都要通過機械加工工藝來體現(xiàn)，因此工藝規(guī)程的編制的好壞是生產該產品的質量的重要保證的重要依據。在編制工藝時須保證其合理性、科學性、完善性。而機床夾具是為了保證產品的質量的同時提高生產的效率、改善工人的勞動強度、降低生產成本而在機床上用以裝夾工件的一種裝置，其作用是使工件相對機械制造技術課程設計- 5 -于機床或刀具有個正確的

12、位置，并在加工過程中保持這個位置不變。它們的研究對機械工業(yè)有著很重要的意義，因此在中批量生產中，常采用專用夾具。而本次對于 CA10B 解放牌汽車變速叉加工工藝及工藝規(guī)程的設計的主要任務是：(1) 完成變速叉零件加工工藝規(guī)程的制定；(2) 完成專用夾具的設計。通過對變速叉零件的初步分析，了解其零件的主要特點，加工難易程度，主要加工面和加工粗、精基準，從而制定出變速叉加工工藝規(guī)程；對于專用夾具的設計，首先分析零件的加工工藝，選取定位基準，然后再根據切銷力的大小、批量生產情況來選取夾緊方式，從而設計專用夾具。就我個人而言,希望能通過課程設計對自己即將從事的工作進行一次適應性訓練,從中鍛煉自己分析問

13、題,解決問題的能力.由于能力有限,設計尚有諸多不足之處,懇請各位老師多多指教.1.1 機械制造工藝的目標本次設計是汽車變速箱中變速叉零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設計。此變速叉零件的結構較為復雜，其加工的地方主要是孔和平面。本設計先加工孔后加工面。將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證它們的加工精度。基準選擇以變速叉右面的最大的平面作為粗基準，來加工中間的通孔，然后以此加工過的孔作為精基準。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出頂平面和右側平面以及下面的大孔的兩平面，再以中心孔定位加工出下端的大孔。加工時是用鏜床鏜孔。最后以這兩個孔為基準，分別加工右側的槽和頂面的螺紋底孔。

14、整個加工過程選用了鉆床、銑床和鏜床。工件在機床上定位夾緊選用專用夾具，夾緊方式為手動夾緊，夾緊可靠，操作方便。因此生產效率較高，適機械制造技術課程設計- 6 -用于中批量、流水線上加工。能夠滿足設計要求。1.1.1 機械制造工藝的目標機械制造工藝主要有以下幾方面的目標：（1）設計結構應能夠加工。在工件上應有足夠的加工空間，以便刀具能夠接近加工部位，如留有必要的退刀槽和越程槽等。（2）便于保證加工質量，并盡可能減少加工面積。如被加工孔的端面最好與孔加工刀具的軸線垂直；對于大的安裝平面盡可能采取周邊接觸或四角接觸的形式等。（3）要能提高勞動生產率。如加工表面盡可能地安排在同一平面或同一軸線上，以便

15、采取多刀或多件加工的高效生產方法。（4）零件結構便于安裝夾具。1.2 工藝的任務機械制造中的質量、生產效率和經濟性三者具有密切的辯證關系和靈活性。在解決某一具體工藝問題時，需要全面的加以考慮。例如提高零件加工精度可以提高互換性，減少鉗工修理的勞動量，但在采用新的工藝方法或裝備時，必須牽涉到前后工序的平衡和機床的負荷率。又如改善零件的結構工藝可在相同的生產條件和質量要求下提高生產效率，但又涉及毛坯制造工藝和原設計零件結構形狀的修改，這就需要工藝部門和設計部門進行商討和協(xié)調。變速叉是一種輔助零件，通過變速叉控制滑套與旋轉齒輪的接合?；咨厦嬗型箟K，滑套的凸塊插入齒輪的凹位，把滑套與齒輪固連在一起，

16、使齒輪帶動滑套，滑套帶動輸出軸，將動力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動變速叉可以控制滑套與不同齒輪的結合與分離，達到換檔的目的。分析這種動力聯(lián)接方式可知，車換檔時要減速，這樣可以減少滑套與齒輪之間的沖擊，延長零件的使用壽命。工藝部門在完成一臺機械的零件加工和裝配工藝過程的全面分析和方案比較、抉擇以后，最終將以工藝文件（卡片）的方式填寫下來，通常稱為工藝規(guī)程，供機械制造技術課程設計- 7 -生產準備和車間實施之用。為了培養(yǎng)擔當這項任務的人才，機械制造工藝就要闡明編制工藝規(guī)程的原則、步驟和方法，還要通過一些常見的典型零件在不同批量的生產綱領下舉出活生生的例子，傳授思考方法、分析途徑和決策要點。1.3 工

17、藝規(guī)程的基本要求1.3.1 工藝規(guī)程的作用(1)工藝規(guī)程是指導生產的主要技術條件。(2)工藝規(guī)程是生產準備和生產管理的基本依據。(3)工藝規(guī)程是新建擴建工廠或車間時的基本資料。(4)工藝規(guī)程是工藝技術交流的主要文件形式。1.3.2 工藝規(guī)程的選擇(1)生產規(guī)模是決定生產類型的主要因素，亦即是設備、用具、機械化與自動化程度等的選擇依據；(2)制造零件所用的坯料或型材的形狀、尺寸和精度。它是選擇加工總余量和加工過程中頭幾道工序的決定因素；(3)零件材料的性質。它是決定熱處理工序和選用設備及切削用量的依據；(4)零件制造的精度。包括尺寸公差、形位公差以及零件圖上所指定或技術條件中所補充指定的要求；(

18、5)零件的表面粗糙度是決定表面上粗精加工工序的類別和次數(shù)的主要因素；(6)特殊的限制條件，例如工廠的設備和用具的條件等；(7)編制的加工規(guī)程要在既定生產規(guī)模與生產條件下達到多、快、好、省的生產效果。1.3.3 工藝規(guī)程的編制(1)研究零件圖及技術條件。(2)加工的粗基面和光基面確定后，最初工序和主要表面的粗、精加工的工序機械制造技術課程設計- 8 -已很清楚，就能編制零件加工的順序。(3)分析已加工表面的粗糙度以后，在已擬的加工順序中增添粗精加工工序。(4)然后視加工時的便利情況，確定并排列零件上不重要表面加工所需所有其余。(5)如果有限制加工工藝規(guī)程選擇的特殊條件存在，通常要作補充說明，以修

19、正加工的順序。(6)確定每一工序所需的機床和工具，填寫工藝卡和工序卡。(7)詳細擬訂工藝規(guī)程時，必須進行全部加工時間的標定和單件加工時間的結算，并計算每一工序所需的機床。(8)為了達到所編制的工藝規(guī)程符合具有最大經濟性的要求，在確定了規(guī)程的全部項目以后，必須要檢查對該零件的加工是否還可能作出同樣完善而更為經濟的工藝規(guī)程。1.3.4 工藝規(guī)程的設計準則(1)必須可靠地保證零件圖紙上所有技術要求的實現(xiàn)。(2)在規(guī)定的生產綱領和生產批量下，能以最經濟的方法獲得所要求的生產效率和生產綱領，一般要求工藝成本最低。(3)充分利用現(xiàn)有生產條件，少花錢，多辦事，并要便于組織生產。(4)盡量減輕工人的勞動強度，

20、保障生產安全，創(chuàng)造良好，文明的生產條件。1.3.5 制定工藝規(guī)程的原始資料為編制工藝規(guī)程必須具備下列的原始資料：(1)產品的整套裝配圖和零件圖；(2)產品質量驗收標準；(3)產品的生產綱領和生產類型；(4)毛坯的情況；(5)工廠的生產能力和生產條件；機械制造技術課程設計- 9 -(6)了解國內外同種類型產品的生產技術狀況，便于引進消化、吸收和創(chuàng)新，以保證生產出優(yōu)質高效、低成本的產品；1.3.6 生產類型的工藝特征對于不同的生產類型，為獲得最佳技術經濟效果，其生產組織、車間布置、毛坯制造方法、夾具使用、加工方法及對工人的技術要求等各方面均不相同，及具有不同的工藝特征。例如，大批量生產采用高生產率

21、的工藝及高效專用自動化設備，而單件小批量生產則采用通用設備及工藝設備。表 1-1 各種生產類型的工藝特征特征類型零件生產類型單件生產事先不決定是否重復生產成批生產周期地成批生產大量生產長時間連續(xù)生產2.零件的分析2.1 零件的作用題目所給定的零件是解放汽車第四速及第五速變速叉,此零件是重要零件且位于變速箱中,主要重用是撥動變速箱中的齒輪,使汽車達到變速的目的.也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質量，同事使加工的勞動量最小。而設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設計的要求。2.2 零件的工藝分析此變速叉共有兩組加工表面,它

22、們之間有一定的位置要求,現(xiàn)分述如下:2.2.1.以mm 孔為中心的加工表面.19045. 00這組加工表面包括: mm 孔及其倒角,孔上端尺寸為mm 的槽,19045. 0019045. 00機械制造技術課程設計- 10 -槽的外側厚度為 10.8mm 的兩個側面, mm 孔的上端距其中心 12mm 的兩19045. 00個端面,還有孔下端 M10 的螺紋孔.2.2.2.以mm 孔為中心的加工表面.2 .8210這組加工表面包括: mm 的孔及其倒角, mm 的孔的側面,距2 .82102 .8210M10 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: mm 孔與其外

23、端面垂直度公差為 0.1mm.2 .8210由以上分析可知,對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.3 工藝規(guī)程設計3.1 加工工藝過程由以上分析可知，該零件的主要加工表面是平面、孔系和槽系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于變速叉來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技術條件分析得知：變速叉的尺寸精度，形狀精度以及位置關系精度要求都不是很高，這樣對加工要求也就不是很高。3.2 確定各表面加工方案一個好的結構不但應該

24、達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質量，同時使加工的勞動量最小。設計和工藝是密切相關的，又是相輔相成的。對于我們設計撥叉的加工工藝來說，應選擇能夠滿足平面孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經濟因素。在滿足精度要求及生機械制造技術課程設計- 11 -產率的條件下，應選擇價格較底的機床。3.2.1 影響加工方法的因素(1) 要考慮加工表面的精度和表面質量要求，根據各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。(2) 根據生產類型選擇，在大批量生產中可專用的高效率的設備。在單件小批量生產中

25、則常用通用設備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工，在小批量生產時，采用鉆、擴、鉸加工方法；而在大批量生產時采用拉削加工。(3) 要考慮被加工材料的性質，例如：淬火鋼必須采用磨削或電加工；而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪，一般都采用精細車削，高速精銑等。(4) 要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現(xiàn)有加工方法和設備，推廣新技術，提高工藝水平。(5) 此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀和重量等。選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求來選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法，如加工某一軸的主要外圓面，要求公差為 IT6，表面粗糙

26、度為 Ra0.63m，并要求淬硬時，其最終工序選用精度，前面準備工序可為粗車半精車淬火粗磨。3.3 確定毛坯的制造形式零件材料為 20 鋼,零件經常撥動齒輪承受變載荷和沖擊性載荷,因此應選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠.因為為中批量生產,且零件的輪廓尺寸不大,故采用模鍛成型.這從提高生產率,保證加工精度上考慮,也是應該的.3.4 基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一,它對零件的生產是非常重要的.機械制造技術課程設計- 12 -3.4.1.粗基準的選擇選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。粗基準

27、選擇應當滿足以下要求：(1) 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。(2) 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。(3) 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。(4) 應盡可能選擇平

28、整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。該零件屬于一般軸類零件，以外圓為粗基準就已經合理了（夾持長四點定位），為保證 A 面與花鍵孔軸線垂直，以便于保證以該兩面為定位精基準時其它表面的尺寸精度加工要求，可以把 A 面與花鍵底孔放在一個工序中加工，因而該工序總共要消除 X，Y，Z，X，Y 五個自由度用三爪卡盤卡夾持外圓柱面。消除X，Y，X，Y 四個自由度，再用一個浮動支承頂住 B 面，消除 Z 自由度，達到定位要求?，F(xiàn)選取mm 孔的外輪廓不加工面作為粗基準,利用一組共兩個 V 形塊夾19045. 00持外輪廓做

29、為主要定位面,以消除自由度.機械制造技術課程設計- 13 -3.4.2.精基準的選擇精基準的選擇原則是：(1) 基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。(2) 基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?；鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。(3)互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加

30、工面，可以互為基準反復加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。自為基準原則，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。此外，還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證變速叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。主要考慮基準重合的問題,當設計基準與工序基準不重合時,應該進行尺寸換算,這在以

31、后還要專門計算,此處不再重復.3.5 工藝路線的擬定制訂工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀,尺寸精度及位置精度的技術要求能得到合理的保證.生產綱領已確定為中批量生產的條件下,可以考慮采用萬能性機床以及專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產率.除此之外,還應當考慮機械制造技術課程設計- 14 -經濟效果,以便使生產成本盡量降低. 對于中批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。3.5.1 工序的合理組合確定加工方法以后，就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則：(1) 工序分散原則工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于

32、采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。(2) 工序集中原則工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組

33、織流水線生產。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在的含 0.4%1.1%蘇8090 c打及 0.25%0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。mg2003.5.2 工序的集中與分散制訂工藝路線時，應考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。機械制造技術課程設計- 15 -(1) 工序集中的特點工序數(shù)目少，工件裝夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數(shù)和生產面積，也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。

34、使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床，以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。(2) 工序分散的特點工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備，簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術水平要求不高。但需要設備和工人數(shù)量多，生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。工序集中與工序分散各有特點，必須根據生產類型。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。一般情況下，單件小批生產中，為簡化生產管理，多將工序適當集中。但由于不采用專用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生

35、產。由于近代計算機控制機床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產中仍可將工序集中而不致花費過多的生產準備工作量，從而可取的良好的經濟效果。3.5.3 加工階段的劃分零件的加工質量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段：(1) 粗加工階段粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬，為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件，并為半精加工，精加工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，予以報廢或修補，以免浪費工時。粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高機械制造技術課程設計- 16 -生產率、粗加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產生的內應力

36、和變形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT11IT12。粗糙度為 Ra80100m。(2) 半精加工階段半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備，保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為 IT9IT10。表面粗糙度為Ra101.25m。(3) 精加工階段精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。精加工應采用高精度的機床小的切前用量，工序變形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般為 IT6IT7，表面粗糙度為 Ra1

37、01.25m。此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段，在滿足加工質量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質區(qū)分。例如工序的定位精基準面，在粗加工階段就要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。3.5.4 工藝路線工序 粗銑mm 槽,以mm 孔定位.1624. 00

38、19045. 00工序 粗銑mm 槽的兩側面,以mm 孔定位.1624. 0019045. 00機械制造技術課程設計- 17 -工序 粗銑距mm 中心 12mm 的兩個端面,以mm 孔及19045. 0019045. 00mm 槽底為基準.1624. 00工序 mm 槽兩端 1.5 450倒角.1624. 00工序 鉆鉸mm 孔并倒角.19045. 00工序 鉆距槽(mm)12mm 底面 M10 螺紋孔并倒角.1624. 00工序 攻螺紋 M10.工序 粗銑82.2mm 孔的兩端面.10工序 粗鏜82.2mm 孔.10工序 精鏜82.2mm 孔.10工序 82.2mm 孔 1 450倒角10工

39、序 精銑82.2mm 孔的兩端面.10工序 終檢.上述方案主要是以19mm 孔位基準,來加工 16mm 槽,M10 螺紋,槽的兩045. 0024. 00側面,這樣可以修正由于基準不重合造成的加工誤差,同時也照顧了加工路線方便的特點,因此最終確定如下:工序 粗銑 16mm 槽,以19mm 孔的外輪廓為粗基準定位,選用24. 00045. 00XA6132 型萬能升降臺銑床及專用夾具.工序 粗銑 16mm 槽的兩側面,以19mm 孔的外輪廓以及距槽底24. 00045. 0032mm 的面為基準,選用 XA6132 型萬能升降臺銑床及專用夾具.工序 粗銑19mm 孔上端兩端面,以19mm 孔定位

40、,選用 XA6132045. 00045. 00機械制造技術課程設計- 18 -型萬能升降臺銑床及專用夾具.工序 16mm 槽 1.5 450倒角,選用 C620-1 車床及專用夾具.24. 00工序 鉆鉸19mm 孔并倒角.以19mm 孔及端面定位,選用 Z5125045. 00045. 00立式鉆床及專用夾具.工序 鉆距槽(16mm)12mm 底面 M10 螺紋孔并倒角.以19mm 孔及24. 00045. 0016mm 槽底定位,選用 Z5125 立式鉆床及專用夾具.24. 00工序 攻螺紋 M10.工序 粗銑82.2mm 孔的兩端面.以19mm 孔定位,選用 XA6132 型10045

41、. 00萬能升降臺銑床及專用夾具.工序 粗鏜82.2mm 孔.以19mm 孔及距中心線 63.7mm 的面為基準,選10045. 00用 T740 雙面臥式金剛鏜床及專用夾具.工序 精鏜82.2mm 孔. .以19mm 孔及距中心線 63.7mm 的面為基10045. 00準,選用 T740 雙面臥式金剛鏜床及專用夾具.工序 82.2mm 孔 1 450倒角.選用 C620-1 型車床及專用夾具.10工序 精銑82.2mm 孔的兩端面. 以19mm 孔定位,選用 XA6132 型10045. 00萬能升降臺銑床及專用夾具.工序 終檢.3.6 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸確定.3.6.1 毛

42、坯的結構工藝要求變速叉為鍛造件，對毛坯的結構工藝性有一定要求：(1) 由于模鍛件尺寸精度較高和表面粗糙度值低，因此零件上只有與其它機件配合的表面才需要進行機械加工，其表面均應設計為非加工表面。機械制造技術課程設計- 19 -(2) 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，模鍛件外形應力求簡單、平直的對稱，盡量避免模鍛件截面間差別過大，或具有薄壁、高筋、高臺等結構。(3) 模鍛件的結構中應避免深孔或多孔結構。(4) 模鍛件的整體結構應力求簡單。(5) 工藝基準以設計基準相一致。(6) 便于裝夾、加工和檢查。(7) 結構要素統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。在確定毛坯時，要考慮經濟性。雖然毛坯的

43、形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據此繪出毛坯圖?！白兯俨妗绷慵牧蠟?20 鋼,毛坯重量約 1.5Kg,生產類型為中批量生產,采用鍛錘上合模鍛毛坯.3.6.2 確定各加工表面的機加工余量,工序尺寸根據上述資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機加工余量,工序尺寸如下:(1) 16mm 槽24. 00參照,因為其公差等級太低,可直接銑.(2) 16mm 槽的側面24.

44、00參照表 3.1-56,其加工余量 Z=2mm.(3) 19mm 孔的兩個上端面045. 00參照表 3.1-56, 其加工余量 Z=2mm.(4) 82.2mm 孔的兩側面,銑削公差-0.22mm. 10參照表 3.1-56, 其加工余量 Z=2mm.精銑余量:單邊機械制造技術課程設計- 20 -0.7mm(見表 8-31),銑削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,鍛件偏差mm。3 . 15 . 0由于設計規(guī)定的零件為中批量生產,應該采用調整法加工.因此在計算最大,最小加工余量時,應按調整法加工方式予以確定.(5) 19mm 孔045. 00參照, 其加工余量 Z=2mm.鉆孔18.5m

45、m,鉸孔19045. 00mm.045. 00(6) 82.2mm 孔10參照, 其加工余量 Z=2.5mm.粗鏜82.2mm,精鏜1082.2mm.103.7 確定切削用量及基本工時工序 粗銑 16mm 槽,保證尺寸 16mm.24. 0024. 00rmmfz/18. 0 切削速度:參考有關手冊,min/8 .22 mV 采用 W18Cr4V 立銑刀,則:3,16Zmmdw ns=dwv1000min/4541614. 38 .221000r min/6 .75420306. 0mmznffwzm 1222lllmm 12220.29min75.6mmllltf工序 粗銑 16mm 槽兩側

46、面。24. 00rmmfz/12. 0 切削速度：參考有關手冊，min/27mV 采用高速鋼三面刃圓盤銑刀， ，80wdmm10Z 。min/5 .1078014. 32710001000rdvnws機械制造技術課程設計- 21 - min/108901012. 0mmznffwzm 1260lllmm 12600.56min108mmllltf工序 粗銑 19mm 孔上端兩端面。045. 00rmmfz/12. 0 切削速度：參考有關手冊，確定 V=27m/min。 采用高速鋼三面刃圓盤銑刀，Z=10。80wdmm min/1088014. 32710001000rdvnws min/108

47、901012. 0mmznffwzm 1212lllmm 12120.11min108mmllltf工序 16mm 槽 1.5 450倒角,選用臥式車床 C620-1,24. 000.08/zfmm r 當采用高速鋼車刀時,切削速度:min/16mmV min/5371614. 32710001000rdvnws min11. 0108121mwmfnllt工序 鉆鉸19mm 孔,并倒角 1 450兩端.045. 00 1.鉆孔18.5mm045. 00 0.35 0.430.35/zfmm r ,.18.5wdmmmin/17mmV 采用高速鋼鉆頭, min/2935 .1814. 3171

48、0001000rdvnws mmlll4021 min39. 035. 02934021mwmfnlllt 2.鉸孔19mm.045. 000.7/zfmm r 采用高速鋼絞刀,min/7 .14 mV min/2461914. 37 .1410001000rdvnws機械制造技術課程設計- 22 - min56. 07 . 02504521mwmfnlllt 3. 19mm 孔倒角 1 450兩端.045. 00 采用 900锪鉆,為縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉速與鉸孔相同. 246 /minsnr工序 鉆 M10 螺紋孔并倒角 12000.1/zfmm r 采用麻花鉆，min/20mV

49、min/6371014. 32010001000rdvnws min24. 01 . 06371521mwmfnlllt工序 攻螺紋 M10. min/6mV min/6371014. 32010001000rdvnws min24. 011951621mwmfnlllt工序 粗銑82.2mm 孔端面.10 0.2/zfmm r 采用高速鋼圓柱銑刀,100wdmmmin/20,10mVZ min/7 .6310014. 32010001000rdvnws min046. 0100652 . 06060wwZmdnft工序 粗鏜82.2mm 孔101.0/zfmm r 采用雙刃鏜刀,min/40

50、mV min/1567 .8114. 34010001000rdvnws 0.96minmt 工序 精鏜82.2mm 孔.100.6/zfmm r V=35m/min min/13614. 32 .823510001000rdvnws 0.64minmt 工序 82.2mm 孔 1 450倒角.10機械制造技術課程設計- 23 - 0.08/zfmm r min/16mV min/6214. 32 .821610001000rdvnws min96. 06508. 05mt工序 精銑82.2mm 孔的兩端面10 r0.06/zfmm 采用高速鋼圓柱銑刀，min/31mV 100wdmm10z

51、min/9914. 31003110001000rdvnws 601min58.8mt 工序 終檢。最后,將以上各工序切削用量，公式的計算結果,連同其他數(shù)據,填入機械加工工藝卡片.第四章 銑 16 槽夾具的設計設計工序：銑 16 槽的夾具的設計4.1 問題的提出本夾具要用于銑 16 槽的設計夾具精度等級為 IT12 級，粗糙度為 12.5。本道工序只精銑一下即達到各要求，因此，在本道工序加工時，我們應首先考慮保證銑 16槽的設計夾具設計的各加工精度，如何提高生產效率，降低勞動強度。機械制造技術課程設計- 24 -4.2 定位基準的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，

52、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量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。19 的孔和其兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的 19 孔和其端面作為定位精基準，來設計本道工序的夾具，以兩銷和兩已加工好的 19 孔的端面作為定位夾具。 為了提高加工效率，縮短輔助時間，決定用簡單的螺

53、母作為夾緊機構。4.3 切削力和夾緊力計算（1）刀具： YG6 銑刀機床： 銑床 由3 所列公式 得 FVFzFwqueyzXpFndzafaCF0查表 9.48 得其中： 修正系數(shù)0 . 1vk 30FC83. 0Fq0 . 1FX z=24 65. 0Fy83. 0Fu8Pa0Fw 代入上式，可得 F=889.4N 因在計算切削力時，須把安全系數(shù)考慮在內。安全系數(shù) K=4321KKKK其中：為基本安全系數(shù) 1.51K 為加工性質系數(shù) 1.12K 為刀具鈍化系數(shù) 1.13K機械制造技術課程設計- 25 - 為斷續(xù)切削系數(shù) 1.14K 所以 NKFF7 .1775（2）夾緊力的計算 選用夾緊螺

54、釘夾緊機 由FKffN21 其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取25. 021 ff F=+G G 為工件自重zP NffFN4 .355121夾緊螺釘： 公稱直徑 d=20mm，材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6.8 級 MPaB1006MPaBs480108螺釘疲勞極限： MPaB19260032. 032. 01極限應力幅：MPakkkma76.511lim許用應力幅： MPaSaaa3 .17lim螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 ss s=2.54 取s=4 得 MPa120 滿足要求 8 . 2242cHdF MPadNc1543 . 12經校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠， 使用快

55、速螺旋定位機構快速人工夾緊，調節(jié)夾緊力調節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力4.4 定位誤差分析該夾具以一面一銷兩左右調節(jié)支撐定位，為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。機械制造技術課程設計- 26 -gwj與機床夾具有關的加工誤差，一般可用下式表示：j MjjjWDADZWj由參考文獻5可得：定位銷的定位誤差 ：111minD WDd 11221min2min.2DdDdJ WarctgL其中：，10.052Dmm20Dmm，10.011dmm20.023dmm， 1min0mm2min0.034mm 0.063D Wmm .0.0032J Wmm 夾緊誤差

56、： cos)(minmaxyyjj其中接觸變形位移值： 1()()19.62nHBZyRaZaZkNkRcHBl 查5表 1215 有。 10.004,0.0016,0.412,0.7RazHBKKCn cos0.0028j jymm 磨損造成的加工誤差：通常不超過Mjmm005. 0 夾具相對刀具位置誤差：取ADmm01. 0誤差總和：0.0850.3jwmmmm 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.5 夾具設計及操作的簡要說明如前所述，在設計夾具時，應該注意提高勞動生產率避免干涉。應使夾具結構簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價比。本道工序為鏜床夾具選擇了壓緊螺釘

57、夾緊方式。本工序為精銑切削余量小，切削力小，所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。機械制造技術課程設計- 27 -本夾具的最大優(yōu)點就是結構簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產力，使用快速螺旋夾緊機構。5 結論課程設計就是我和老師合作的過程,使我們的設計成果短短的時間就漸漸呈現(xiàn)在我們的眼前。看著眼前的手工圖紙、CAXA 圖和設計計算的手稿，設計過程一幕幕浮現(xiàn)在眼前。課程設計讓我學到了很多東西。這次設計可以說是四年的課程學習所掌握的所有機械工程學科的基礎知識的融會貫通，因為我們以前曾經學得不是很好，雖然都是理論的東西，學習了馬克思主義哲學之后，終于知道理論聯(lián)系實際才使我們有了

58、更進一步的體會。通過這次課程設計，使我對零件制造過程、加工工藝和夾具設計都有了更進一步的認識，也加深了對大學四年中所學基礎知識的學習和理解。課程設計是理論聯(lián)系實際的最有效方法。在具體設計過程中，必須考慮到方方面面的問題，在理論上正確無誤的設計，在實際中往往存在各種問題。這樣，在設計時就必須考慮所設計的機構是否合理，在實際運用中能否正常工作，而不僅僅考慮理論上的可行性，課程設計使我學會了從實際出發(fā)加工零件和設計夾具。在本次設計中，考慮到零件的加工難易、材料、成本等問題，所選用的零、部件都是操作簡單，通用性較強的標準件，從現(xiàn)時以最低的成本實現(xiàn)最先進的加工。在本次設計中，我學會的如何設計、如何計算，

59、更重要的是我學會了合作，我懂得了有問題就問的重要性。同時，得到了我的指導老師李寶玉老師的大機械制造技術課程設計- 28 -力支持。此外還有同學們的大力幫助，在此表示感謝！由于我們水平所限，設計中難免有錯誤和不妥之處在此還誠，請指導老師批評指正。無論怎樣，這次的課程設計使我獲益良多，是我在學校的最后一次答卷，也是我成功邁向社會的第一步。參文考獻1 傅水根。機械制造工藝基礎M .第二版 北京:清華大學出版社，2004.2 王貴成.機械制造學M。北京：機械工業(yè)出版社，2001.3 鄧文英。金屬工藝學M。第四版。北京：高等教育出版社，2000。4 袁國定，朱洪海。機械制造技術基礎M。南京：東南大學出版

60、社，2000.5 許曉靜，王宏宇。機械制造基礎M.北京：化學工業(yè)出版社，2004。6 羅陽，劉勝青?，F(xiàn)代制造系統(tǒng)概論M。北京：北京郵電大學出版社，2004。7 周宏甫。機械制造技術基礎M.北京：高等教育出版社，2004。8 盧秉恒。機械制造技術基礎M.北京：機械工業(yè)出版社，1999。9 魏康民。機械制造技術基礎M.重慶：重慶大學出版社，2004。10 宋續(xù)丁。機械制造設計基礎M.西安：西北工業(yè)大學出版社，2000。11 李凱嶺，宋強。機械制造設計基礎M.濟南：山東科學技術出版社，2005。12 王先逵。機械制造工藝學M.北京：清華大學出版社，2000。機械制造技術課程設計- 29 -13 張福

61、潤。機械制造技術基礎M.武漢：華中科技大學出版社，2000。14 任家隆。機械制造技術M.北京：機械工業(yè)出版社，2000。15 袁哲俊。精密和超精密加工技術M.北京：機械工業(yè)出版社，1999.16（德）Bruno lotter。西德工業(yè)產品裝配技術。付參力，劉增譯。沈陽：沈陽冶金機械?？茖W校，1990.17（美）Paul Kenneth Wrigh 著。21 世紀制造。馮常學譯。北京：清華大學出版社，2004致謝四年的大學生活就這樣結束了，在這四年中我要感謝我的老師和我的同學們，謝謝老師們和同學們在大學中給予我的關懷和支持，在我需要關心和幫助的時候你們都伸出了友誼的手，謝謝老師們傳授給我基礎知識讓我能用自己的方法去看問題研究問題，謝謝老師們傳授給我專業(yè)知識讓我能對所學專業(yè)更深刻的了解。師恩永不忘！我還要感謝我的父母，是他們在學習和生活上一直支持著我并且給了我無限的幫助，也給了我很多的空間。還要感謝 06 設計 6 班的所有老師、同學們，和你們在一起的四年的時間我永遠都不會忘記，和你們一起的日子我是最幸福的！最后，很感謝閱讀這篇課程設計（論文）的老師們。感謝您們抽出寶貴的時間來閱讀這篇課程設計（論文） 。