機械制造技術(shù)課程設(shè)計撥叉3零件加工工藝及車撥叉口圓弧面夾具設(shè)計【全套圖紙UG三維】 .doc

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-3零件機械加工工藝過程設(shè)計及 車撥叉口圓弧面夾具設(shè)計 系 名 機械工程系 專 業(yè) 機械設(shè)計制作及其自動化 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師 2014年 9 月11日設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：撥叉零件批量生產(chǎn)機械加工工藝過程設(shè)計及 撥叉-3 撥叉口圓弧面 夾具設(shè)計設(shè)計內(nèi)容與要求：1. 制定 撥叉-3 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(shù)要求；5. 對兩道主要工序進行工序設(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；6設(shè)計撥叉-3 撥叉口圓弧面夾具，繪制夾具裝配圖；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）：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；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)計是在大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此，它在我們的大學(xué)生活中占有重要地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決難題的能力，為今后參加祖國的建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。通過這次設(shè)計，基本上掌握了零件機械加工工藝規(guī)程的設(shè)計，機床專用夾具等工藝裝備的設(shè)計等，并學(xué)會了使用和查閱各種設(shè)計資料、手冊、和國家標準等。全套圖紙UG三維，加153893706此次設(shè)計是對撥叉零件的加工工藝和夾具設(shè)計，我們首先對撥叉零件的結(jié)構(gòu)特點和工藝進行了分析，然后確定大批量加工零件的毛坯生產(chǎn)手段及零件材料；分析了零件的其加工特點，確定其流水線的加工模式，從而實現(xiàn)定制大批量生產(chǎn)加工的工藝規(guī)程。其毛坯為鑄造，具有體積小，零件復(fù)雜的特點，由于面比孔易加工，在制定工藝規(guī)程時，先加工面，再以面為基準 加工其它，其中各工藝夾具都采用專用夾具，本文就撥叉的加工工藝，分析了兩套加工方案，最終確定了一套科學(xué)合理的加工路線，并在以后的計算過程中，驗證了這套工序的合理性，最后，以工藝中車削工序的專用夾具設(shè)計，進行了夾具的設(shè)計的定位分析，并做了切削力、夾緊力的分析計算關(guān)鍵詞 撥叉；加工工藝；專用夾具；設(shè)計；切削力；夾緊力目 錄第一章 零件分析及工藝規(guī)劃11.1 零件分析11.2工藝規(guī)劃2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)計專用夾具零件圖63.2夾具的用途和原理73.3 定位方式的選擇73.4夾緊裝置73.5 夾具體73.6 切削力和夾緊力的計算73.7 定位誤差分析8第四章 校對說明10第五章 個人總結(jié)11參考文獻12附錄131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 零件分析1.1.1零件圖 圖1-1二維圖 圖1-2三維圖1.1.2 零件的結(jié)構(gòu)特點該零件是車床的撥叉，它位于車床主運動變速機構(gòu)中，撥動滑移齒輪移動，使主軸獲得不同速度，撥叉的20H7孔與操作機構(gòu)的軸相連，叉腳的60mm圓弧與叉頭兩端面是與所撥動滑移齒輪的槽接觸，通過操作機構(gòu)的力撥動下方滑移齒輪移動到不同的嚙合位置，實現(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3.22 撥叉口左右端面 20IT100 -0.10.13.23 撥叉口內(nèi)表面 60IT13 +0.6+0.13.24 撥叉腳底面 2IT120-0.13.25 20內(nèi)孔20IT7+0.0201.66 8內(nèi)孔8 未注公差 1.2.2定位基準的選擇根據(jù)“基準重合”和“基準統(tǒng)一”的原則,以撥叉頭的外圓及端面為粗基準，以20H7孔及其端面為精基準。1.2.3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，鉸孔20內(nèi)孔鉆床08粗車撥叉口粗車撥叉口60內(nèi)圓面 銑床09半精車撥叉口半精車撥叉口60內(nèi)圓面10銑斷合鑄件將合鑄件從中間銑斷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，鉸孔撥叉頭8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 1.2.3工藝過程卡（見附錄）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10級，對應(yīng)尺寸公差2.82.2撥叉總余量的確定因為撥叉3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F。查機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程表2-3及表2-4計算得總加工余量為1.7mm。2.3機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)濟精度等級IT12，選用臥式車床C6132，根據(jù)所加工內(nèi)圓面，選用高速鋼車刀。2.4工序參數(shù)的計算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5-4和表4-2選擇粗車進給量f=0.71mm/r2.4.3 計算主軸轉(zhuǎn)速根據(jù) ，查表5-2，選v=60m/min,算得n=318r/min，查表4-2取n=350r/min2.4.4 車削速度的計算 根據(jù)上式公式得v=66m/min。2.4.5 時間定額的確定 由機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程中介紹時間定額由基礎(chǔ)時間、輔助時間、布置工作地點時間、休息時間和準備與終結(jié)時間組成。單件時間定額 查表5-39 根據(jù)零件尺寸得=20mm，取3mm，取5,n=318r/min得 選取等于0.2倍的,取0.05(+),取0.03(+)得 第三章 夾具設(shè)計3.1設(shè)計專用夾具零件圖圖3-1夾具二維圖圖3-2夾具三維圖3.2夾具的用途和原理3.2.1 夾具的用途該夾具是車撥叉口內(nèi)表面夾具，用來大批量生產(chǎn)時加工撥叉口60孔。3.2.2 工作原理鑄造一個夾具體，采用一面兩孔進行定位，定位銷于夾具體過盈配合，采用轉(zhuǎn)動壓板進行夾緊，夾具體與過渡盤配合，實現(xiàn)加工撥叉口60孔。3.3 定位方式的選擇本工序是工序8，粗車撥叉口60內(nèi)圓面；因為工件是合鑄件，工件分別以兩個撥叉頭20孔實現(xiàn)1點定位和2點定位，又以撥叉頭左端面實現(xiàn)3點定位，限制6個自由度，完全定位。3.4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3-2所示，撥叉頭采用轉(zhuǎn)動壓板以內(nèi)六角螺釘緊固。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、夾緊的作用。3.6 切削力和夾緊力的計算3.6.1切削力的計算 刀具：高速鋼內(nèi)孔車刀 主偏角75 一般把切削合力F分解成空間三個相互垂直的切削分力：切削力，進給力和背向力。且合力F為一般情況下，:=1:0.4:0.25查表7-20車削時切削力的計算公式=900修正系數(shù)同查表7-20 =0.92取HBS=160 得K=0.859帶入=1 得則 切削力F3.6.2夾緊力的計算所選壓緊機構(gòu)為螺旋壓板壓緊機構(gòu)，由表10-1公式： 其中，扳手作用力為200N,扳手長度為150mm，取0.95，螺紋的大徑為M8，為22mm,得 =689.43N3.7 定位誤差分析在本次設(shè)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(shè)計的20工件孔為定位基準，并且孔與定位銷采用配合，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(shè)計基準與定位基準重合，定位誤差為0.0205mm。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。第四章 校對說明同學(xué)設(shè)計題目為：設(shè)計銑撥叉口兩端面夾具，我對同學(xué)的校對說明如下：1.工序卡中加工零件欠定位；2.夾具體設(shè)計肋板厚度太小；3.對刀塊高度沒有留塞尺的距離； 校對人：第五章 個人總結(jié) 專用夾具是為零件的某一道工序加工而設(shè)計制造的，它廣泛用于大量生產(chǎn)中，它不但提高了生產(chǎn)率而且也提高加工精度，改善勞動條件。通過這次課程設(shè)計，我對夾具有了進一步的了解：夾具要保證加工出來的產(chǎn)品有較高的精度，就必須要求自身有較高的精度，定位元件有較高精度的同時還要有一定的剛度和強度，以保證在加工過程中自身不會變形，夾緊機構(gòu)要有一定的強度和剛度，確保夾緊元件不會先于工件發(fā)生變形、損壞。開始的時候感覺設(shè)計對我們這些剛剛?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，有的時候感覺挺無聊的，反正按照步驟一定可以完成設(shè)計任務(wù)。其實不然，設(shè)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(shè)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(shè)計是機械設(shè)計當中的非常重要的一環(huán)，本次課程設(shè)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(shè)計。在設(shè)計期間，我們通過到圖書館、上網(wǎng)等方式查閱資料充實設(shè)計內(nèi)容。為了我們能更好的理解這次設(shè)計課題，康老師每周抽取寶貴時間來和我們見面，并給給我們提供了許多的寶貴意見和建議，感謝康老師。總而言之，這次課程設(shè)計是對我們大學(xué)以來所學(xué)知識的匯總，通過課程設(shè)計，我發(fā)現(xiàn)自己還有很多不足之處，在設(shè)計和計算過程中也出現(xiàn)了各種各樣的錯誤，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，但是我會利用時間去消化它，再去學(xué)習(xí)更多的東西。參考文獻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,2007.3劉長青.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.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.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徐海枝.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.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13