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面夾具設(shè)計【全套圖紙UG三維】

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 姓 名 指導(dǎo)教師 2014年 9月10 日設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：零件批量生產(chǎn)機械加工工藝過程設(shè)計及 夾具設(shè)計設(shè)計內(nèi)容與要求：1. 制定 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(jìn)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. 對兩道主要工序進(jìn)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；6設(shè)計夾具，繪制夾具裝配圖；7對同學(xué)的設(shè)計進(jìn)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）：普通車床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；臺式鉆床Z4115；外圓磨床MG1416，MG1432；內(nèi)圓磨床MG2110，MG2120；平面磨床M7120；臥式鏜床T6150；鋸床G605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；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(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。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11.1 零件圖11.2 零件的結(jié)構(gòu)特點21.3 零件毛坯與生產(chǎn)綱領(lǐng)21.4 零件各加工表面及技術(shù)要求21.5定位基準(zhǔn)的選擇31.6擬定機械加工工藝路線3第二章 工序設(shè)計42.1毛坯的確定及尺寸公差42.2撥叉總余量的確定42.3機床及刀具的選擇42.4工序參數(shù)的計算4第三章 夾具設(shè)計63.1設(shè)計專用夾具零件裝配圖63.2 定位方式的選擇73.3 夾緊裝置73.4 對刀裝置83.5 夾具體83.6 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(xiàn)12附錄132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(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15H8孔、5H12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(cè)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(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15H8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15H8孔鉆床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6H12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QT40018，為球墨鑄鐵，零件批量生產(chǎn)。查表毛坯鑄件公差等級812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63mm100mm范圍內(nèi)，且球墨鑄鐵機器造型加工余量等級為EG，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)毛坯最大尺寸（70X90）且本身工序所需經(jīng)濟(jì)精度等級IT12，選用臥式銑床X61，功率4kw，根據(jù)所銑面，選用高速鋼整體面銑刀，參數(shù)d=40,z=12。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(jìn)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(jìn)給量f=0.08mm/z，對應(yīng)初估速度56.7mm/min。2.4.3 計算主軸轉(zhuǎn)速因為n=1000vdv初估值為56.7mm/min,d=40,所以求得n=451.43r/mm。根據(jù)所選機床標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，查表得n=490r/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=61.54m/min。2.4.5 時間定額根據(jù) t=tj+tf+tb+tx, tj=l+l1+l2f, l1=0.5(d-d2-ae2)查表得l=20mm，l2取3mm，ae=7mm，d=40mm。又根據(jù)公式F=fzn算得F=470.4mm/min。所以最后算得tj=3s。因為tf選取等于0.2倍的tj,故tf=0.6s。且tb和tx都取0.04(tb+tx),求得tx與tb的和為0.15s。綜上所得 t1=3.75s,因為銑兩個平面，故t =7.5s。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3-3三維正視圖圖3-4三維俯視圖3.2 定位方式的選擇本工序是工序6，粗銑撥叉口面；工件以撥叉頭左端面1點定位，15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，如圖所示，撥叉腳采用標(biāo)準(zhǔn)移動壓板以六角螺栓緊固；撥叉頭以長六角螺栓定位，以六角螺母外加開口墊圈進(jìn)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：高速鋼面銑刀 do=40mm z=12切削用量:銑削力計算：由經(jīng)驗公式 ： 查表 9.48 得其中： 修正系數(shù) z=12 代入上式，可得 F=389.4N 因在計算切削力時，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 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 夾緊螺釘： 公稱直徑d=20mm，材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應(yīng)力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，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 校正說明仵北京同學(xué)設(shè)計題目是銑叉口兩端面夾具設(shè)計；我對其夾具設(shè)計校正指出以下不當(dāng)之處。1.直角對刀塊沒有讓出安裝塞尺余量。2.對叉頭孔的定位應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)定位銷更好些，不用螺栓。3.部分剖面不完全。4.粗實線不明顯。 校正人： 第五章 設(shè)計總結(jié)本次設(shè)計即將結(jié)束了，時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實踐相結(jié)合進(jìn)行實實在在的設(shè)計，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計打下了好的基礎(chǔ)。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(jìn)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(jì)。在這次設(shè)計中，我學(xué)會了如何設(shè)計、如何計算，如何合作。這次的課程設(shè)計可以說是綜合了我們的所有智慧，同時還得到了指導(dǎo)老師的大力支持和幫助。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。在此，誠請指導(dǎo)老師的批評指正。參考文獻(xiàn)1鄒青.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.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：高等教育出版社.2007. 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