II-III檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)解析

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1. 緒論1.1 序言機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是學(xué)完了機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金 屬切削機(jī)床與道具等主要專業(yè)課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的一個(gè)實(shí)踐性環(huán)節(jié)， 是應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)與技能去分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的一次綜合訓(xùn)練。我希望通過這次課程設(shè)計(jì)能鞏固、擴(kuò)大、強(qiáng)化自己所學(xué)到的理論知識(shí)與技能，提法 奧自己設(shè)計(jì)計(jì)算、制圖、編寫技術(shù)文件的能力，學(xué)會(huì)正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)等 工具書，并在設(shè)計(jì)中培養(yǎng)自己理論聯(lián)系實(shí)際、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和獨(dú)立工作能力，為 以后進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)后從事技術(shù)工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)課題：IIIII檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)生產(chǎn)綱領(lǐng)：

2、年產(chǎn)量8000件設(shè)計(jì)要求：（1） 零件毛坯圖1張(2) 機(jī)械加工工藝過程卡片1套(3) 機(jī)械加工主要工序的工序卡片1套(4) 夾具裝配圖1張(5) 設(shè)計(jì)說明書1份2. 零件的結(jié)構(gòu)分析2.1 基本要求：2.1.1使用要求設(shè)計(jì)的機(jī)械零件應(yīng)在規(guī)定的條件下，規(guī)定的壽命期限內(nèi)，實(shí)現(xiàn)規(guī)定的功能和效率，有 效地實(shí)行預(yù)期的目的。2.1.2經(jīng)濟(jì)性要求體現(xiàn)在設(shè)計(jì)、制造和使用的全過程中，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以全面綜合的考慮。設(shè)計(jì)和制造 的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)為產(chǎn)品的成本低；使用經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)為產(chǎn)品使用中生產(chǎn)率高、效率高，管理 和維護(hù)費(fèi)用低，消耗的能源、原材料和輔助材料較少。2.1.3勞動(dòng)保護(hù)要求1使產(chǎn)品操作方便、安全。設(shè)計(jì)時(shí)按照人機(jī)工程學(xué)

3、的觀點(diǎn)盡可能減少操作手柄的數(shù) 量，操作手柄和按鈕等放置在便于操作的位置，合理地規(guī)劃操作時(shí)的驅(qū)動(dòng)力，操作方式IIIII 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)第 1 頁共 35 頁要符合人們的心理和習(xí)慣，設(shè)置完善的安全防護(hù)與保安裝置、報(bào)警裝置和顯示裝置等。2改善操作者使用環(huán)境。設(shè)計(jì)的機(jī)器應(yīng)符合勞動(dòng)保護(hù)法規(guī)的要求。降低機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 的噪音，防止有毒、有害介質(zhì)的滲漏，對(duì)廢氣、廢水和廢液進(jìn)行治理，根據(jù)工程美學(xué)的 原則美化機(jī)器的外形和外部色彩等。2.1.4可靠性要求指在規(guī)定的使用時(shí)間（壽命）內(nèi)和預(yù)定的環(huán)境條件下，機(jī)械能夠正常工作的一定概 率。機(jī)械的可靠性是機(jī)械的一種重要屬性。2.1.5其他特殊要求對(duì)不同的用戶，設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)

4、品還應(yīng)滿足一些特殊的要求。例如：對(duì)機(jī)床有長期保 持精度的要求；對(duì)流動(dòng)使用的機(jī)器（如鉆探機(jī)械）便于安裝和拆卸的要求；對(duì)大型機(jī)器 有便于運(yùn)輸?shù)囊蟮龋贿€有的要滿足裝潢美學(xué)要求，即造型美觀大方、簡潔流暢。2.2 機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序機(jī)械設(shè)計(jì)一般分四個(gè)階段：2.2.1可行性研究對(duì)產(chǎn)品的預(yù)期需要、工作條件和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析研究，通過研究，確定設(shè)計(jì)任務(wù) 要求，提出功能性的主要設(shè)計(jì)參量，作成本和效益的估算，論證設(shè)計(jì)的必要性和先進(jìn)性, 提出由環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、加工以及時(shí)限等各方面的約束條件，提出可行性設(shè)計(jì)方案。在此基 礎(chǔ)上，提出設(shè)計(jì)任務(wù)書。2.2.2方案設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求尋求功能原理的解法，構(gòu)思原理方案。產(chǎn)品的功能

5、分析，是對(duì)設(shè) 計(jì)任務(wù)書提出的產(chǎn)品功能中必須達(dá)到的要求、最低要求和希望達(dá)到的要求進(jìn)行綜合分 析，即這些功能是否能實(shí)現(xiàn)，多項(xiàng)功能間有無矛盾，相互間能否替代等。最后確定出功 能參數(shù)，作為進(jìn)一步設(shè)計(jì)的依據(jù)。確定了功能參數(shù)后，再提出可能采用的方案。方案設(shè) 計(jì)時(shí)，可以按原動(dòng)部分、傳動(dòng)部分和執(zhí)行部分進(jìn)行討論。討論產(chǎn)品的執(zhí)行部分時(shí)，首先是選擇工作原理。根據(jù)不同的工作原理，可以擬定多 種不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的具體方案。即使對(duì)于同一種工作原理，也可能有幾種不同的結(jié)構(gòu)方 案。原動(dòng)部分的方案也可以有多種選擇。由于電力供應(yīng)的普遍性和電力拖動(dòng)技術(shù)的發(fā) 展，目前絕大多數(shù)的固定機(jī)械都優(yōu)于電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)部分。熱力原動(dòng)機(jī)主要用于運(yùn)輸機(jī)

6、 械、工程機(jī)械或農(nóng)業(yè)機(jī)械。即使是用電動(dòng)機(jī)作原動(dòng)機(jī)，還需要作交流與直流的選擇、高第 2 頁共 35 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第3頁共 35 頁轉(zhuǎn)速與低轉(zhuǎn)速的選擇等。傳動(dòng)部分的方案更為復(fù)雜多樣。對(duì)于同一傳動(dòng)任務(wù)，可以通過多種機(jī)構(gòu)或不同的組 成來完成。然而，在上述的眾多方案中，僅有幾個(gè)在技術(shù)上是可行的。對(duì)可行的方案要從技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)時(shí)可采用的方法很多。根據(jù)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)時(shí)，既要考 慮到產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造時(shí)的經(jīng)濟(jì)性，也要考慮到產(chǎn)品使用時(shí)的經(jīng)濟(jì)性。如果產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)方案 比較復(fù)雜，其設(shè)計(jì)制造成本會(huì)相對(duì)增大，但這類產(chǎn)品的功能往往更齊全，生產(chǎn)率也較高, 故使用經(jīng)濟(jì)性也比較好。相反，結(jié)構(gòu)較為簡單、功能不夠齊全的

7、產(chǎn)品，設(shè)計(jì)制造費(fèi)用雖 少，但使用費(fèi)用卻會(huì)增加。評(píng)價(jià)產(chǎn)品時(shí)，產(chǎn)品的可靠性應(yīng)作為一項(xiàng)重要的分析指標(biāo)。系統(tǒng)越復(fù)雜，可靠性就越 低。為了提高復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性，必須增加并聯(lián)備用系統(tǒng)，而這不可避免地提高產(chǎn)品的 成本。通過對(duì)數(shù)種可能方案的評(píng)價(jià)，可以作出決策，并確定原理方案圖或機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。223技術(shù)設(shè)計(jì)按設(shè)計(jì)方案的目標(biāo)，完成總體設(shè)計(jì)及零、部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。完成設(shè)計(jì)方案的結(jié)構(gòu)化， 從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)作周密的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算。要完成全套的零件圖、部件圖和總裝配圖， 編制技術(shù)文件和技術(shù)說明。為了確定主要零件的基本尺寸，必須做好以下工作：1機(jī)械的運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算 根據(jù)確定的結(jié)構(gòu)方案，確定原動(dòng)機(jī)的參數(shù)（功率、轉(zhuǎn)速、線速度等）；然

8、后最運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算，確定各運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（功率、轉(zhuǎn)速、線速度等）；2機(jī)械的動(dòng)力學(xué)計(jì)算結(jié)合各部分的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，計(jì)算各主要零件上所受載荷 的大小，確定其特性。此時(shí)所求出的載荷，由于具體零件尚未設(shè)計(jì)出來，因此只是作用 于該零件上的公稱（或名義）載荷；3零件的工作能力設(shè)計(jì)已知主要零件所受的公稱載荷的大小和特性， 即可初步設(shè) 計(jì)零、 部件。設(shè)計(jì)所依據(jù)的工作能力準(zhǔn)則，必須照零、部件的一般失效情況、工作特性、 環(huán)境條件等合理地?cái)M定，一般有強(qiáng)度、剛度、振動(dòng)穩(wěn)定性、壽命等準(zhǔn)則，通過計(jì)算或類比，即可決定零、部件的基本尺寸；4部件裝配草圖和總裝配草圖的設(shè)計(jì)根據(jù)已定出的主要零、部件的基本尺寸，設(shè)計(jì)出部件裝配草圖和

9、總裝配草圖。草圖上需對(duì)所有零件的外形和尺寸進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)， 很好地協(xié)調(diào)各零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，全面考慮所設(shè)計(jì)的零、部件的結(jié)構(gòu)工藝性，使零件具有最合理的結(jié)構(gòu);5主要零件的校核 有些零件由于具體的結(jié)構(gòu)未定，其工作能力難以詳細(xì)計(jì)算，只 能作初步IIIII 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)第4頁共 35 頁的計(jì)算和設(shè)計(jì)；在繪出部件裝配草圖和總裝配草圖以后，所有零件的結(jié)構(gòu)和尺 寸均為已知，相互臨近的零件之間的關(guān)系也為已知，這時(shí)，可以較為精確地定出作用在 零件上的載荷，決定影響零件工作能力的各個(gè)因素，在此條件下有可能并且必須多一些 重要的或者外形和受力情況復(fù)雜的零件進(jìn)行精確的校核計(jì)算；根據(jù)校核的結(jié)果，反復(fù)修 改零件的結(jié)構(gòu)

10、和尺寸，直到滿意為止。草圖繪制完成后，即可確定零件的基本尺寸，重新繪制部件裝配圖和總裝配圖。通 過這一工作，可以檢查出零件中可能隱藏的尺寸鏈上和結(jié)構(gòu)上的錯(cuò)誤。需要編制的技術(shù)文件包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、使用說明書和標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)表等。 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書應(yīng)包括方案選擇和技術(shù)設(shè)計(jì)的全部結(jié)論性的內(nèi)容。用戶產(chǎn)品使用說明書中應(yīng)介紹產(chǎn)品的性能參數(shù)范圍、使用操作方法、日常保養(yǎng)和簡單的維修方法、備用件的 目錄等。224改進(jìn)設(shè)計(jì)根據(jù)加工制造、樣機(jī)試驗(yàn)、技術(shù)檢測(cè)、使用操作、產(chǎn)品鑒定分析和市場等環(huán)節(jié)反饋 信息對(duì)產(chǎn)品作改進(jìn)或技術(shù)處理，一確保產(chǎn)品質(zhì)量，并完善前期設(shè)計(jì)中的不足。經(jīng)過上述四個(gè)階段，即完成了產(chǎn)品機(jī)械設(shè)計(jì)的全過程。機(jī)

11、械產(chǎn)品即可投入生產(chǎn)或批 量生產(chǎn)，并進(jìn)行銷售和使用。2.2 基本要求一計(jì)算準(zhǔn)則機(jī)械零件設(shè)計(jì)的2.2.1 機(jī)械零件的失效形式機(jī)械零件因某些原因不能正常工作的現(xiàn)象稱為失效。機(jī)械零件常見的失效形式有： 斷裂（包括過載斷裂或疲勞斷裂）；塑性形變；過大的彈性變形。工作表面壓碎、表面 點(diǎn)蝕和過度磨損；連接松馳；帶傳動(dòng)出現(xiàn)打滑等。機(jī)械零件的具體失效形式取決于期工作條件、材質(zhì)、受載情況及應(yīng)力性質(zhì)等因素。 同一種在不同的條件下工作，期主要失效形式則不同，如在惡劣條件下工作的開式齒輪 傳動(dòng)其主要失效形式是齒面磨損；而在良好潤滑條件下工作的閉式齒輪傳動(dòng)，齒面點(diǎn)蝕 可能會(huì)成為其主要失效形式。進(jìn)行機(jī)械零件設(shè)計(jì)時(shí)，有必要找

12、出零件的主要失效形式， 提出設(shè)計(jì)的基本要求，制定零件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。222機(jī)械設(shè)計(jì)的基本要求機(jī)械零件設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下要求：工作能力要求（包括強(qiáng)度、剛度、抗磨性、抗點(diǎn)蝕 和抗振動(dòng)等方面的要求）；結(jié)構(gòu)工藝性要求（如零件毛坯制造要求、機(jī)加工要求、零件 裝拆和維護(hù)要求等） ；經(jīng)濟(jì)性要求（力求降低零件的成本，如合理選材以降低材料費(fèi)用、 降低能耗提高機(jī)械效率、盡量采用標(biāo)準(zhǔn)零件等）；零件質(zhì)量和結(jié)構(gòu)尺寸要求（在滿足零 件工作能力的前提下，應(yīng)使零件的質(zhì)量畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第5頁共 35 頁小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊）；可靠性要求（應(yīng)保證零件在預(yù)期工作期限內(nèi)能可靠工作）。在諸多設(shè)計(jì)要求中，最基本的要求是機(jī)械零件的 工作能力要求，機(jī)

13、械零件設(shè)計(jì)一般根據(jù)其主要失效形式定出零件設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的工作能力 要求，并以此作為其設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則。2.2.3機(jī)械零件設(shè)計(jì)的計(jì)算準(zhǔn)則設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則是機(jī)械零件設(shè)計(jì)時(shí)所依據(jù)的計(jì)算準(zhǔn)則，常用的準(zhǔn)則有：（1）強(qiáng)度準(zhǔn)則強(qiáng)度時(shí)機(jī)械零件抵抗斷裂、塑性變形及表面疲勞失效的能力，零件設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的 強(qiáng)度條件為-丄 4 或沁一匚S S式中、S分別為零件工作應(yīng)力（MPa、安全系數(shù)6、oim分別為材料的許用應(yīng)力（MPa、極限應(yīng)力（MPa強(qiáng)度準(zhǔn)則是機(jī)械零件設(shè)計(jì)的重要準(zhǔn)則。具體內(nèi)容將在機(jī)械設(shè)計(jì)第一章第七節(jié)中 詳細(xì)介紹。（2、剛度準(zhǔn)則剛度準(zhǔn)則是衡量機(jī)械零件抵抗彈性變形能力的準(zhǔn)則。 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)限制零件在載荷作 用下產(chǎn)生的彈性變形量（對(duì)于

14、受彎距作用的零件系指彎曲撓度y和偏轉(zhuǎn)角，對(duì)于受扭 矩作用的零件系指其扭轉(zhuǎn)角）,零件的剛度條件如下：yyn W pV 式中y、 、 一一分別為零件工作時(shí)的撓度、偏轉(zhuǎn)角、扭矩角y、“、分別為零件的許用撓度、許用偏轉(zhuǎn)角、許用扭轉(zhuǎn)角（3）耐磨性準(zhǔn)則作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件，在工作時(shí)其接觸表面之間會(huì)產(chǎn)生磨損，若磨損量超過允許值， 零件的尺寸和形狀將會(huì)改變，從而不能保證零件的正常工作。一般機(jī)械中因磨損而導(dǎo)致IIIII 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)第6頁共 35 頁的零件失效約占總報(bào)廢零件的80%,機(jī)械零件的設(shè)計(jì)對(duì)磨損問題必須引起重視。但是影 響磨損的因素比較復(fù)雜，對(duì)產(chǎn)生磨損的機(jī)理尚未完全弄清楚，故還沒用比較可靠的定量 分

15、析計(jì)算方法，通常采用條件性計(jì)算，即：用限制工作面上的比壓不超過許用值來防止 工作面的過度磨損；并用限制比壓與速度的乘積不超過許用值來防止因摩擦損失產(chǎn)生的 熱量導(dǎo)致零件膠合破壞。零件耐磨條件性計(jì)算公式如下：pwp pvWpv式中p、v分別為零件工作表面的比壓（MPa、速度（m/s）p、pv分別為材料的許用比壓（MPa、許用pv值（MP0Km/s）。（4）振動(dòng)穩(wěn)定性準(zhǔn)則高速機(jī)器容易產(chǎn)生振動(dòng)，振動(dòng)會(huì)加速零件的損壞，振動(dòng)還是產(chǎn)生噪音的主要 原因。當(dāng)零件受到的強(qiáng)迫振動(dòng)頻率接近系統(tǒng)或零件的固有頻率時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生共振，而導(dǎo) 致零件甚至整個(gè)系統(tǒng)迅速損壞，因此，對(duì)高速機(jī)器應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)分析和計(jì)算。振動(dòng)穩(wěn)定性 準(zhǔn)則就是

16、要使系統(tǒng)或零件的固有頻率避開它受到的強(qiáng)迫震動(dòng)頻率，即應(yīng)滿足下面的條件式：fp1.15 f式中fp強(qiáng)迫振動(dòng)頻率；f-系統(tǒng)或零件的固有頻率；若不能滿足上述條件，則應(yīng)改變系統(tǒng)或零件的剛度或采取防振和減振措施（如提高制造精度；進(jìn)行動(dòng)平衡；增加阻力系統(tǒng)；采用緩振、隔振裝置等）。（5）可靠性準(zhǔn)則可靠性準(zhǔn)則是以實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)和機(jī)械零件的可靠性為目的的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。隨著科學(xué) 技術(shù)和生產(chǎn)力的發(fā)展，機(jī)械和機(jī)械零件的可靠性已從定性評(píng)價(jià)發(fā)展為可以定量評(píng)價(jià)，機(jī) 械和機(jī)械零件的可靠性，可用可靠度來衡量，可靠性是機(jī)械和機(jī)械零件在規(guī)定的條件下 和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。機(jī)械零件的可靠度，可用一批相同零件在規(guī)定條件 下和使用壽

17、命內(nèi)能連續(xù)工作的零件數(shù)與該批零件總數(shù)的比值來表示。即NTR=NS畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第7頁共 35 頁式中R零件的可靠度；NS、NT分別為在規(guī)定條件下和使用壽命內(nèi)能連續(xù)工作的零件數(shù)、總零畢業(yè)設(shè)計(jì)論文件數(shù)。機(jī)械系統(tǒng)由若干零件組成，其可靠性水平的高低取決于機(jī)械零件的可靠性水平的高 低，機(jī)械零件設(shè)計(jì)應(yīng)保證零件具有所需要的可靠性2.3工藝基礎(chǔ)的基本概念2.3.1生產(chǎn)過程和工藝過程生產(chǎn)過程是指從原材料（或半成品）制成產(chǎn)品的全部過程。對(duì)機(jī)器生產(chǎn)而言包括原材 料的運(yùn)輸和保存，生產(chǎn)的準(zhǔn)備，毛坯的制造，零件的加工和熱處理，產(chǎn)品的裝配、及調(diào) 試，油漆和包裝等內(nèi)容。生產(chǎn)過程的內(nèi)容十分廣泛，現(xiàn)代企業(yè)用系統(tǒng)工程學(xué)的原理和方 法

18、組織生產(chǎn)和指導(dǎo)生產(chǎn)，將生產(chǎn)過程看成是一個(gè)具有輸入和輸出的生產(chǎn)系統(tǒng)。能使企業(yè) 的管理科學(xué)化，使企業(yè)更具應(yīng)變力和競爭力。在生產(chǎn)過程中，直接改變?cè)牧希ɑ蛎鳎┬螤?、尺寸和性能，使之變?yōu)槌善返倪^程， 稱為工藝過程。它是生產(chǎn)過程的主要部分。例如毛坯的鑄造、鍛造和焊接；改變材料性 能的熱處理；零件的機(jī)械加工等，都屬于工藝過程。工藝過程又是由一個(gè)或若干個(gè)順序 排列的工序組成的。工序是工藝過程的基本組成單位。所謂工序是指在一個(gè)工作地點(diǎn)，對(duì)一個(gè)或一組工 件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。構(gòu)成一個(gè)工序的主要特點(diǎn)是不改變加工對(duì)象、設(shè)備和 操作者，而且工序的內(nèi)容是連續(xù)完成的。在同一道工序中，工件可能要經(jīng)過幾次安裝。 工

19、件在一次裝夾中所完成的那部分工序，稱為安裝。2.3.2生產(chǎn)類型生產(chǎn)類型通常分為三類。1.單件生產(chǎn) 單個(gè)地生產(chǎn)某個(gè)零件，很少重復(fù)地生產(chǎn)。2成批生產(chǎn)成批地制造相同的零件的生產(chǎn)。3.大量生產(chǎn) 當(dāng)產(chǎn)品的制造數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點(diǎn)經(jīng)常是重復(fù)進(jìn)行一種零件 的某一工序的生產(chǎn)。擬定零件的工藝過程時(shí)，由于零件的生產(chǎn)類型不同，所采用的加方法、機(jī)床設(shè)備、工夾量具、毛坯及對(duì)工人的技術(shù)要求等，都有很大的不同。2.3.3工藝基準(zhǔn)零件在加工和裝配過程中所使用的基準(zhǔn)，稱為工藝基準(zhǔn)。工藝基準(zhǔn)按用途不同又分 為裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)及定位基準(zhǔn)。IIIII 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)（1）裝配基準(zhǔn) 裝配時(shí)用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的

20、基準(zhǔn)，稱為裝配基第 7 頁共 35 頁準(zhǔn)。（2） 測(cè)量基準(zhǔn) 用以檢驗(yàn)已加工表面的尺寸及位置的基準(zhǔn)，稱為測(cè)量基準(zhǔn)。如圖32-2中的零件，內(nèi)孔軸線是檢驗(yàn)外圓徑向跳動(dòng)的測(cè)量基準(zhǔn)；表面A是檢驗(yàn)長度L尺寸I和的測(cè)量基準(zhǔn)。（3） 定位基準(zhǔn) 加工時(shí)工件定位所用的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。作為定位基準(zhǔn)的表面（或線、點(diǎn)），在第一道工序中只能選擇未加工的毛坯表面，這種定位表面稱粗基準(zhǔn)在以后的各個(gè)工序中就可采用已加工表面作為定位基準(zhǔn)，這種定位表面稱精基準(zhǔn)。2.3.4零件技術(shù)要求分析1加工表面的尺寸精度2主要加工表面的形狀精度3主要加工表面之間的相互位置精度4各加工表面粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其他要求5熱處理要求及其它技術(shù)

21、要求（如動(dòng)平衡等）。1） 零件的視圖、技術(shù)要求是否齊全主要技術(shù)要求和加工關(guān)鍵2） 零件圖所規(guī)定的加工要求是否合理3） 零件的選材是否恰當(dāng)，熱處理要求是否合理2.3.5零件結(jié)構(gòu)及其工藝性分析1結(jié)構(gòu)組成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、平面、螺旋面、齒形面、成形面2結(jié)構(gòu)組合軸類、套筒類、盤環(huán)類、叉架類、箱體類3結(jié)構(gòu)工藝性一一保證使用要求的前提下，能否以高生產(chǎn)率和低成本制造2.3.6表面加工方法和加工方案的選擇（1）加工面的技術(shù)要求經(jīng)濟(jì)精度正常工作條件下所達(dá)到的加工精度（2）工件材料的性質(zhì)及熱處理（3）工件的形狀和尺寸（4）結(jié)合生產(chǎn)類型考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性（5）現(xiàn)有生產(chǎn)條件2.3.7加工階段的劃分粗加工階段一一盡快

22、切除余量一一高生產(chǎn)率IIIII 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)半精加工階段一一繼續(xù)減少加工余量，為精加工作準(zhǔn)備，次要面加工精加工階段一一達(dá)到要求的加工精度和表面粗糙度第 8 頁共 35 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第11頁共 35 頁光整加工和超精密階段一一降低表面粗糙度值原因：保證加工質(zhì)量2合理使用設(shè)備3便于安排熱處理4及時(shí)發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，保護(hù)精加工表面238輔助工序的安排檢驗(yàn)-粗加工后，精加工0前；轉(zhuǎn)車間前后；重要工序前后，完工后去毛刺一一鉆、銑、刨、拉后，淬火前輔助工序一一清洗、防銹、去磁、平衡等3. 零件的加工工藝設(shè)計(jì)3.1 零件的工藝性審查3.1.1零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)ii-iii檔撥叉零件圖如附圖1所示。該零件是

23、yxx150型拖拉機(jī)變速箱IIIII檔變速齒輪操縱撥叉。撥叉頭以？15H8孔套在軸上，并用銷釘經(jīng)？5H14孔與軸聯(lián)接，撥 叉腳在雙連交換齒輪的槽中，變速箱操縱機(jī)構(gòu)通過撥叉頭部的操縱槽帶動(dòng)撥叉與軸一起 在變速箱中滑移，撥叉腳撥動(dòng)雙連交換齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)的變速。零件的主要工作表面為操縱槽、撥叉腳兩端面，主要配合面為？15H8孔、？5H14孔和撥叉腳內(nèi)側(cè)面。零件的形狀較特殊，屬特形零件，結(jié)構(gòu)簡單。由于撥叉在工作的時(shí)候 承受一定的力，因此要有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性。3.1.2主要技術(shù)要求零件圖上的主要技術(shù)參數(shù)要求為：撥叉腳表面淬火回火后硬度不小于50HRC去毛刺、銳楞。3.1.3加工

24、表面及其要求1?15H8孔：孔徑15 7mm，兩端倒角1mmx45，表面粗糙度Ra3.2卩m2撥叉頭端面：保證尺寸30,表面粗糙度為Ra12.5卩3操縱槽：寬度為130.2mm深度為12mm對(duì)稱面與撥頭端面的距離為12mm兩側(cè) 面及底面的表面粗糙度為Ra12.5卩4波插腳端面：厚度尺寸為7125mm表面粗糙度為Ra6.3卩m對(duì)？15H8孔軸線的 垂直度為IIIII 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)第12頁共 35 頁0.1mm，外端面與操縱槽對(duì)稱面的距離為31mm5撥叉腳內(nèi)側(cè)面：寬度尺寸為50H12(o025)mm其對(duì)稱面與撥叉頭對(duì)稱面間的夾角為201T,表面粗糙度為Ra12.5卩m6？5H14孔：孔徑C

25、 500.3mm表面粗糙度為Ra12.5卩m孔的軸線對(duì)孔？15H8軸線 的位置度誤差不超過0.2mm3.1.4零件材料零件材料為ZG310- 570 ( GB11352- 89),是中碳鋼，其強(qiáng)度與球鐵相近，但其沖擊 韌性和疲勞極限卻比球鐵高的多，其鑄造工藝性介于低碳鋼和高碳鋼之間，可進(jìn)行熱處 理，以獲得所需要的機(jī)械性能。3.2 毛坯的選擇3.2.1確定毛坯的類型及制造方法由于毛坯的材料為ZG310- 570,零件形狀不規(guī)則，因此應(yīng)選用鑄造毛坯。由于零件 的年生產(chǎn)能力為8000件，屬大批量生產(chǎn)，零件的輪廓尺寸不大，而且工件上有許多表 面不切削加工，所以選用砂型機(jī)器造型。3.2.2確定毛坯的形狀

26、、尺寸及公差毛坯的形狀及尺寸如附圖2所示。 選擇國零件最高且平行與叉腳對(duì)稱面的平面(撥 叉腳對(duì)層面偏右1.7mm)作分型面。鑄件采用帶型芯的分模造型，多件同時(shí)澆注，鋼水 經(jīng)兩波插腳位置經(jīng)橫澆口流入。由于該零件屬特型零件，且利用不加工表面進(jìn)行定位的情形較多，零件圖上列出精 鑄，所以確定鑄件尺寸公差等級(jí)為GB6414- 86的CT-9,機(jī)械加工余量等級(jí)為AM-Ho 3.2.3確定毛坯的技術(shù)要求1鑄件無明顯的鑄造缺陷；2未注圓角為R35;3撥模斜度為304機(jī)加工前正火，清除內(nèi)應(yīng)力。3.2.4繪毛坯圖根據(jù)附圖1所示的零件結(jié)構(gòu)形狀，在各加工表面加上加工余量，繪制毛坯圖如附圖2所示。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第13頁共

27、 35 頁3.3 基準(zhǔn)選擇基準(zhǔn)是確定零件上某一點(diǎn)、線、面時(shí)所依據(jù)的那些電線面?；鶞?zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程 設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得 以提高。否則，加工工藝過程中會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生 產(chǎn)無法正常進(jìn)行?；鶞?zhǔn)分為：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)的選擇原則：（1）選設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為精基準(zhǔn)及“基準(zhǔn)重合”，避免產(chǎn)生基準(zhǔn)不重合誤差；（2） 盡可能在多數(shù)工序中采用一組精基準(zhǔn)定位，及“基準(zhǔn)統(tǒng)一”，減少設(shè)計(jì)制造費(fèi) 用，減少基準(zhǔn)交換帶來的定位誤差；（3） 有些加工工序可選加工表面本身為定位基準(zhǔn)，即“自為基準(zhǔn)”，保證加工表面

28、 的加工余量小而均勻；（4）對(duì)位置精度要求高的表面可采用“互為基準(zhǔn)”反復(fù)加工，保證高的位置精度；（5）選定位準(zhǔn)確、穩(wěn)定、加緊可靠、夾具簡單的表面為精基準(zhǔn)，便于工件安裝和 加工粗基準(zhǔn)的選擇原則：（1）選不加工表面，尤其與加工表面有位置精度要求時(shí)，選不加工表面做粗基準(zhǔn) 可以保證加工表面與不加工表面間的位置精度；（2）選重要表面為粗基準(zhǔn)，可保證重要表面的加工余量均勻，使加工精度較高；（3）選加工余量較少的表面為粗基準(zhǔn)，可保證各加工表面都有足夠的加工余量；（4）選平整、光潔、無飛邊、澆冒口等缺陷表面為粗基準(zhǔn)，可使工件定位可靠、 夾緊方便；（5）粗基準(zhǔn)只可用一次，應(yīng)避免重復(fù)使用，以避免產(chǎn)生較大的定位誤差

29、，避免加 工表面間出現(xiàn)較大的位置誤差。由于附圖1所示的撥叉零件圖上多數(shù)尺寸及形位公差以？15H8孔及其端面為設(shè)計(jì)基 準(zhǔn)，因此必須首先將？15H8孔及其端面加工好，為后續(xù)工序準(zhǔn)備基準(zhǔn)。根據(jù)粗、精基準(zhǔn) 選擇的原則，確定各加工表面的基準(zhǔn)如下：?15H8孔及其端面：撥叉頭的外輪廓及端面（粗基準(zhǔn)）。撥叉腳端面（粗加工）：？15H8孔及端面。撥叉腳端面（精加工）：？15H8孔及撥叉腳端面。撥叉腳內(nèi)側(cè)面：？15H8孔、撥叉腳端面及撥叉腳外側(cè)面。操縱槽：？15H8孔及其端面、撥叉腳內(nèi)側(cè)面。IIIII 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)第14頁共 35 頁?5H14孔:?15H8操縱槽、撥叉腳內(nèi)側(cè)面。3.4 擬定機(jī)械加工工藝

30、路線3.4.1確定各加工表面的加工方法及加工路線該撥叉的加工表面為：？15H8孔端面、撥叉腳的兩側(cè)面及內(nèi)側(cè)面、操縱槽、？5H14孔。根據(jù)各加工表面的精度要求和表面粗糙度要求，？15H8孔的加工路線為鉆-鏜-鉸； 端面的加工方法為車；撥叉腳端面的加工路線為粗銑-磨；撥叉腳內(nèi)側(cè)面的加工方法為 銑削；操縱槽的加工方法為銑削；？5H14孔的加工方法為鉆削。3.4.2擬定加工工藝路線1工藝路線方案一工序I車撥叉頭端面，鉆、鏜、鉸?15H8孔，孔口倒角。工序U校正撥叉腳。工序川粗銑撥叉腳兩端面。工序W銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面。工序V銑操縱槽。工序切鉆?5H14孔。工序去毛刺。工序毗 撥叉腳局部淬火。工序區(qū)校正撥叉腳

31、。工序X磨撥叉腳兩端面。工序幻清洗。工序劉檢驗(yàn)。2工藝路線方案二工序I車撥叉頭端面。工序U鉆、鏜、鉸?15H8孔。工序川?15H8孔口倒角。工序W校正撥叉腳。工序V粗銑撥叉腳兩端面。工序切銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面。工序銑操縱槽。工序毗鉆?5H14孔。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第15頁共 35 頁工序區(qū)去毛刺。工序X撥叉腳局部淬火。工序幻校正撥叉腳。工序劉 磨撥叉腳兩端面。工序XM清洗。工序XW檢驗(yàn)。工藝方案一斯按工序集中原則組織工序，？15H8孔及端面需采用六角車床和專用夾具加工，優(yōu)點(diǎn)是工藝路線短，？15H8孔及端面的加工在一臺(tái)機(jī)床上完成，減少工件裝夾 次數(shù)，易于保證加工面相互位置精度，需要的機(jī)床數(shù)量少，減少工件在工

32、序間的運(yùn)輸， 減少輔助時(shí)間和準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間。工藝路線方案二是按工序分散原則組織工序，撥叉頭端 面可在普通車床上用通用卡盤裝夾加工，？15H8孔可在普通鉆床上用鉆模加工，孔口倒角在另一臺(tái)車床上加工。優(yōu)點(diǎn)是可以采用通用機(jī)床和通用夾具，缺點(diǎn)是工藝路線長，增 加了工件的裝夾次數(shù)，而且生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)，可以采用萬能性機(jī)床配以專用 夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。綜合上述兩個(gè)工藝路線方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇第3.5 確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差根據(jù)上述原始資料及加工工藝，查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)，分別確定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如下表：IIIII 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)第16頁共 35

33、 頁工序工序內(nèi)容單邊余量工序尺寸表面粗糙度 Ra工序I1車撥叉頭端面2.5mm30mm12.5m2鉆?15H8 孔7?14mm12.5m3鏜?15H8 孔0.8mm?14.8mm6.3m4鉸?15H8 孔0.2mm書.027015H8012.5m5倒孔口角1mm1mmX453.2m工序川粗銃撥叉腳兩端面3.2mm07.6 m0mm12.5m工序W銃撥叉腳內(nèi)側(cè)面3.5mmd9.2550H120mm12.5m工序V銃操縱槽6.5書.2130mm12.5m工序W鉆?5H14 孔2.5書.35H140mm12.5m工序X磨撥叉腳兩端面0.3mm_0.157-005mm6.3m3.6 選擇機(jī)床設(shè)備和工藝

34、裝備根據(jù)一般工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，為了滿足生產(chǎn)需要，現(xiàn)選用各工序所用的設(shè)備為：工序IC336-1回轉(zhuǎn)式六角車床，YT15外圓車刀、？14mn標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花鉆、？14.8YT15擴(kuò)孔刀及？15H8YT15錐柄機(jī)用鉸刀，0200/0.02mm游標(biāo)卡尺、鋼直尺、？15H8孔用塞 規(guī)。工序U鉗工臺(tái)、校正工具工序切Z515鉆床，？5錐柄麻花鉆，專用夾具，0200/0.02mm游標(biāo)卡尺工序區(qū) 鉗工臺(tái)，校正工具，0200/0.02mm游標(biāo)卡尺工序XM7130平面磨床，砂輪，專用工具，0200/0.02mm游標(biāo)卡尺3.7 確定切削用量機(jī)基本工時(shí)3.7.1工序I工序I車撥叉頭端面，鉆、鏜、鉆？15H8孔，孔口倒角工

35、序川X62W臥式銑床,工序WX62W臥式銑床,工序VX62W臥式銑床,YT15三面刃銑刀，專用夾具,YT15三面刃銑刀，專用夾具,YT15三面刃銑刀，專用夾具,0200/0.02mm游標(biāo)卡尺。0200/0.02mm游標(biāo)卡尺。0200/0.02mm游標(biāo)卡尺。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第17頁共 35 頁加工條件：C336-1回轉(zhuǎn)式六角車床，YT15外圓車刀， ？14mm標(biāo)準(zhǔn)錐柄麻花 鉆， ？14.8YT15擴(kuò)孔刀及？15H8YT15錐柄機(jī)用鉸刀，專用夾具，柴油冷卻。1車撥叉頭端面(a)確定被吃刀量端面的中加工余量為2.5mm一次走刀加工，ap=2.5mm(b)確定進(jìn)給量 根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表1.4，刀桿尺寸

36、為20mm 14 285vcw w=12.686(m/min)1000 1000(d)計(jì)算基本時(shí)間 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表6.2-5，l = 30mm,h = ctgkr(1 2) = 7ctg59 (1 2) = 5.2 6.2mm，取h = 6mm,l2二4mm2tb=nwl片l230 6 4= 0.40伽n)285 0.35擴(kuò)?15H8孔至?14.8(a)確定進(jìn)給量 根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.10, f = 0.5 0.6mm/r，查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表4.2-3，根據(jù)(b)確定切削速度為減少輔助時(shí)間，參照鉆孔取nw= 285r/minv = 13.25m/min。(c)計(jì)

37、算基本時(shí)間根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表6.2-5l =30mm,h = D 蟲2tb= *nwfIIIII 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)第20頁共 35 頁計(jì)算基本時(shí)間 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表6.2-5，畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第21頁共 35 頁l =30mm,h =2mm,l2=2mm5倒？15H8孔口角參照車端面，取nw=760，實(shí)際切削速度y =40.59m/min3.7.2工序川工序川粗銑撥叉腳兩端面加工條件：X62W臥式銑床，兩把三面刃直齒銑刀，YT15刀片，刀盤直徑125mm寬12mm齒數(shù)20,專用夾具，柴油冷卻。1確定背吃刀量由毛坯圖已知銑削寬度ae=20mm銑削深度ap=3.2mm2確

38、定每齒進(jìn)給量根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表3.5，每齒進(jìn)給量fz=0.090.18mm/z。因工作剛性差，取f0.09mm/z。3選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表3.7，銑刀刀齒后面最大磨損量為1.2mm耐用度T=150mm4確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表3.27，C = 600, qv=0.21x = 0, yv= 0.12,% = 0.4,Pv= 0,m = 0.35,ky=1.1。300r/min和375r/min，取 n =300r/min，實(shí)際切削速度 v=117.8m/min95工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為 fM = 0.079mm/zz20匯605計(jì)算基本時(shí)

39、間根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表6.2-7l =2漢嘗35262吧71mmh = Jae(d ae) +(1 3), ae=20m md =125mmh =48m ml2=4mm fMz=95mm/min, i =130 2 2198 0.35=0.49(mi n)VcCvdqvyvaeUvPvkv600250.210.3500.120.401503.20.0920201.1 =126.86(m/mi n)ns1000 126.86兀匯125= 323(r/min)根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表4.2-39，與l l11IIIII 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)第22頁共 35 頁fMz71 48 49

40、5=1.3(min)II III 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)第23頁共 35 頁3.7.3工序W工序W銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面加工條件：X62W臥式銑床，兩把三面刃直齒銑刀，YT15刀片，刀盤直徑125mm寬13mm齒數(shù)20，專用夾具，柴油冷卻。1確定背吃刀量由毛坯圖已知銑削寬度ae=20mm銑削深度ap=3.5mm2確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量 取 n =300r/min，實(shí)際切削速度v=117.8(m/min)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fMz=118mm/min,實(shí)際每齒進(jìn)給量3計(jì)算基本時(shí)間I = 7.6mm,h = 48mm,l2=4mm, fMz= 118mm/min,i =13.7.4工序V工序V銑操

41、縱槽加工條件：X62W臥式銑床，兩把三面刃直齒銑刀，YT15刀片，刀盤直徑125mm寬13mm齒數(shù)20,專用夾具，柴油冷卻。1確定背吃刀量由毛坯圖已知銑削寬度ae=12mm銑削深度ap=13mm2確定每齒進(jìn)給量取fz= 0.06mm/z3確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表3.27，Cv= 270qv= 0.21, xv= 0.1, yv= 0.4, uv= 0.3,Pv= 0, m = 0.35, kv=1.1。根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表4.2-39，與513r/min相近得主軸轉(zhuǎn)速nw=475r/min，實(shí)際切削速度 v =186.5m/min工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為fM

42、z=0.06x20 x60 = 72mm/min，根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表4.2-40，取X62W銑床與72mm/min相近的工作臺(tái)進(jìn)給量 仏=75mm/min0.099mm/ z。20 607.6 48 495二0.63(min)CvdwkmxvYvuvPvkvT apfzaez_ 270250.211500.353.50.10.0604200.3201.1= 201.51(m/ min)ns1000 201.51兀X125=513(r / min)II III 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)第24頁共 35 頁則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為 fz750.0625mm/z20漢60畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第25頁共

43、35 頁4計(jì)算基本時(shí)間I = 22mm，h = 48mm,l2= 4mm, fMz= 72mm/min3.7.5工序切工序切鉆?5H14孔加工條件：Z515鉆床，？5mn柄麻花鉆，專用夾具。1確定背吃刀量由于孔徑很小，宜采用手動(dòng)進(jìn)給。2選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.12，取鉆頭后面最大磨損量為0.8mm耐用度T=15min。3確定切削速度根據(jù)切削用量簡明手冊(cè)表2.14、表2.7及表2.13，按5類加工性暫定 f =0.16mm/r， 差得v =17mm/min,ns=1082， 查 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明 手冊(cè) 表4.2-18，按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速選取nw=1100r/min。實(shí)際

44、切削速度 v=17.3mm/min。4計(jì)算基本時(shí)間根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表6.2-5l =23mm1= 2.5ctg 59(1 2) = 1.5 3.5mm，取l1=4mm,l2二4mm3.7.6工序X工序X磨撥叉腳兩端面加工條件：M7130平面磨床，砂輪，專用夾具。1選擇砂輪 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)第三章中磨料選擇各表，選擇WA46KVP35040X127砂輪，即砂輪磨料為白剛玉，粒度為46#，硬度為中軟1級(jí)，陶瓷結(jié)合劑，6號(hào)組織，平型砂輪，其尺寸為350X40X127(DXBXd)。2選擇切削用量 砂輪轉(zhuǎn)速n砂=1500r/min，v砂=27.5m/s，工件速度vw=10m/m

45、 i n徑向進(jìn)給量fr=0.015mm/雙行程。22 48 472= 1.03(min)23 4 41100 0.16= 0.18(min)I liI2.l l1l2.IIIII 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)第26頁共 35 頁3計(jì)算基本時(shí)間 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)表6.2-8，加工長度L=71mm10件一起加工，單面加工余量Zb=0.3mm,系數(shù) K =1.1，磨削一面得機(jī)動(dòng)時(shí)間為畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第27頁共 35 頁271 10 0.3 1.11000 10 0.015基本時(shí)間為tb=3.12 2=0.624（mi n）103.8 填寫工藝文件按上述確定得工藝過程填寫機(jī)械加工工藝過程卡片 表附表，

46、見PP）。4. 夾具設(shè)計(jì)4.1機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。為保證工件某工序的加工要 求，必須使工件在機(jī)床上相對(duì)刀具的切削或成形運(yùn)動(dòng)處于準(zhǔn)確的相對(duì)位置。當(dāng)用夾具裝 夾加工一批工件時(shí)，是通過夾具來實(shí)現(xiàn)這一要求的。而要實(shí)現(xiàn)這一要求，又必須滿足三 個(gè)條件：一批工件在夾具中占有正確的加工位置；夾具裝夾在機(jī)床上的準(zhǔn)確位置； 刀具相對(duì)夾具的準(zhǔn)確位置。這里涉及了三層關(guān)系：零件相對(duì)夾具，夾具相對(duì)于機(jī)床，零件相對(duì)于機(jī)床。工件的最終精度是由零件相對(duì)于機(jī)床獲得的。所以“定位”也涉及到 三層關(guān)系：工件在夾具上的定位， 夾具相對(duì)于機(jī)床的定位， 而工件相對(duì)于機(jī)床的定位是 間接通 過夾具來保

47、證的。工件定位以后必須通過一定的裝置產(chǎn)生夾緊力把工件固定，使工件保持在準(zhǔn)確定位的位置上，否則，在加工過程中因受切削力，慣性力等力的作用 而發(fā)生位置變化或引起振動(dòng)，破壞了原來的準(zhǔn)確定位，無法保證加工要求。這種產(chǎn)生夾緊力的裝置便是夾緊裝置。4.1.1機(jī)床夾具的概念機(jī)床夾具是機(jī)床上用以裝夾工件（和引導(dǎo)刀具）的一種裝置。其作用是將工件定位， 以使工件獲得相對(duì)于機(jī)床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。4.1.2機(jī)床夾具的分類機(jī)床夾具可根據(jù)其使用范圍，分為通用夾具、專用夾具、組合夾具、通用可調(diào)夾具 和成組夾具等類型。機(jī)床夾具還可按其所使用的機(jī)床和產(chǎn)生加緊力的動(dòng)力源等進(jìn)行分 類。根據(jù)所使用的機(jī)床可將夾具分

48、為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具（鉆模）、鏜床夾具（鏜模）、磨床夾具和齒輪機(jī)床夾具等，根據(jù)產(chǎn)生加緊力的動(dòng)力源可將夾具分為手動(dòng) 夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、電動(dòng)夾具、電磁夾具和真空夾具等。2LbZbk1000vfr= 3.12(min)（附表）和機(jī)械加工工序卡片（附IIIII 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)第28頁共 35 頁4.1.3機(jī)床夾具的組成(1)定位元件(2)夾緊裝置(3)對(duì)刀、引導(dǎo)元件或裝置(4)連接元件(5)夾具體(6)其它元件及裝置4.2 定位基準(zhǔn)基準(zhǔn)是用以確定生產(chǎn)對(duì)象上幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點(diǎn)，線，面。在加工中用以定位的基準(zhǔn)稱為定位基準(zhǔn)。有時(shí)，作為基準(zhǔn)的點(diǎn)、線、面在工件上不一定具體存在

49、(例如孔的中心線和對(duì)稱中心平面等)，其作用是由某些具體表面(如內(nèi)孔圓柱面)體 現(xiàn)的，體現(xiàn)基準(zhǔn)作用的表面稱為基面。4.3 工件在夾具中的定位4.3.1六點(diǎn)定位原理任何未定位的工件在空間直角坐標(biāo)系中都具有六個(gè)自由度。工件定位的任務(wù)就是根據(jù)加工要求限制工件的全部或部分自由度。工件的六點(diǎn)定位原理是指用六個(gè)支撐點(diǎn)來分別限 制工件的六個(gè)自由度，從而使工件在空間得到確定定位的方法。4.3.2完全定位與不完全定位工件的六個(gè)自由度完全被限制的定位稱為完全定位。按加工要求，允許有一個(gè)或幾個(gè)自由度不被限制的定位稱為不完全定位。4.3.3欠定位與過定位按工序的加工要求，工件應(yīng)該限制的自由度而未予限制的定位，稱為欠定位

50、。在確 定工件定位方案時(shí)，欠定位時(shí)絕對(duì)不允許的。工件的同一自由度背二個(gè)或二個(gè)以上的支 撐點(diǎn)重復(fù)限制的定位，稱為過定位。在通常情況下，應(yīng)盡量避免出現(xiàn)過定位。消除過定位及其干涉一般有兩個(gè)途徑：其一是改變定位元件的結(jié)構(gòu)，以消除被重復(fù)限制的自由度；其二是提高工件定位基面之間及夾具定位元件工作表面之間的位置精 度，以減少或消除過定位引起的干涉。4.4 夾具定位誤差分析計(jì)算所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對(duì)工序基準(zhǔn)的位置誤差。因?yàn)閷?duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第29頁共 35 頁一批工件來說，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面的位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)是不變的，所以 定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變

51、動(dòng)量。4.5 夾具定位誤差分析計(jì)算所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對(duì)工序基準(zhǔn)的位置誤差。因?yàn)閷?duì) 一批工件來說，刀具經(jīng)調(diào)整后位置是不動(dòng)的，即被加工表面的位置相對(duì)于定位基準(zhǔn)是不變的，所以 定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動(dòng)量4.6 常用的夾緊裝置夾具中常用的夾緊裝置有楔塊，螺旋,偏心輪等，它們都是根據(jù)斜面夾緊原理而夾緊 工件的。4.6.1楔塊夾緊裝置楔塊夾緊裝置是最基本的夾緊裝置形式之一，其他夾緊裝置均是它的變形。它主要用于增大夾緊力或改變夾緊力方向。楔塊夾緊裝置特點(diǎn)：1自鎖性（自鎖條件a1+書2）2斜楔能改變夾緊作用力方向3斜楔具有擴(kuò)力作用,ip=9/p=1/tan書2+

52、tan（a+書1）4夾緊行程小5效率低（因?yàn)樾毙ㄅc夾具體及工件間是滑動(dòng)摩擦，所以夾緊效率低）所以適用范圍：多用與機(jī)動(dòng)夾緊裝置中夾緊力計(jì)算：9=p/tan書2+tan（a+書1）其中p為原始力,a為楔塊升角,常數(shù)6度-10度書1：工件與楔塊的摩擦角書2:夾具體與楔塊的摩擦角自鎖條件：原始力P撤除后,楔塊在摩擦力作用下仍然不會(huì)松開工件的現(xiàn)象稱為自鎖.a1 + 2 ,一般a取10-15度或更小IIIII 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)第30頁共 35 頁傳力系數(shù)：夾緊力與原始力之比稱為傳力系數(shù)用ip表示ip=0/p=1/tan書2+tan(a+1)楔塊尺寸與材料：升角a確定后,其工作長度應(yīng)滿足夾緊要求，其厚度

53、保證熱處理不變形，小頭厚應(yīng)為75mm材料一般用20鋼或20Cr,滲碳厚為0.8-1.2mm.HRC:56-62.Ra為1.6卩m.462螺旋夾緊裝置螺旋夾緊裝置是從楔塊夾緊裝置轉(zhuǎn)化而來的，相當(dāng)于吧楔塊繞在圓柱體上，轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋時(shí)即可夾緊工作.螺旋夾緊裝置特點(diǎn)：1結(jié)構(gòu)簡單，制造容易,夾緊可靠2擴(kuò)力比ip大，夾緊行程S不受限制3夾緊動(dòng)作慢，效率低應(yīng)用場合:手動(dòng)夾緊裝置常采用.螺桿夾緊力計(jì)算：0=PL/r中tan(a+1)+r1tan書2其中:P是原始力丄 是原始力作用點(diǎn)到螺桿中心距離,r中是螺旋中經(jīng)的一半，a是 螺旋升角，書1螺母于螺桿的摩擦角,r1摩擦力矩計(jì)算半徑，書2工件與螺桿頭部(或壓塊)間的摩

54、擦角。自鎖性能：因?yàn)樾▔K的自鎖條件為a11.5-17,而螺旋夾緊裝的螺旋升角(a楔塊的ip多位或多件夾緊：為了減小夾壓的輔助時(shí)間和提高生產(chǎn)率，可采用多位或多件夾緊裝置。壓塊的材料一般位45鋼,HRC:43-48螺桿的材料一般位45鋼,HRC:33-38畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第31頁共 35 頁463偏心夾緊裝置偏心夾緊裝置也是由楔塊夾緊裝的一種變形(1) 圓偏心夾緊力：0=PL/ptan(a+1)+tan書2其中L為手柄長度，p支承軸中心(回轉(zhuǎn)中心)到夾緊點(diǎn)距離書1,書2分別為偏心輪與支承軸及偏心輪與工件間的摩擦角.(2) 傳力系數(shù)ip:ip=L/ptan(a+1)+tan書2,遠(yuǎn)小于螺旋夾緊的ip(3

55、) 特點(diǎn)及應(yīng)用場合：偏心夾緊與螺旋夾緊相比，夾緊行程小，夾緊力小，自鎖能力差，但夾緊迅速，結(jié)構(gòu)緊 湊,所以常用與切削力不大，振動(dòng)較小的的場合，常與其他夾緊元件聯(lián)合使用 4.6.4定心夾緊結(jié)構(gòu)定心夾緊結(jié)構(gòu)是一種利用定位夾緊元件等速移動(dòng)或彈性變形來保證工件準(zhǔn)確定心 或?qū)χ械难b置使工件的定位和夾緊過程同時(shí)完成，而定位元件與夾緊元件合二為一4.5 機(jī)床夾具的基本要求和設(shè)計(jì)步驟機(jī)床夾具的基本要求和設(shè)計(jì)步驟4.5.1對(duì)機(jī)床夾具的基本要求對(duì)機(jī)床夾具的基本要求可總括為四個(gè)方面：1穩(wěn)定地保證工件的加工精度；2提高機(jī)械加工的勞動(dòng)生產(chǎn)率；3結(jié)構(gòu)簡單，有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和勞動(dòng)條件；4應(yīng)能降低工件的制造成本。4.6 夾

56、具設(shè)計(jì)的工作步驟研究原始資料，明確設(shè)計(jì)任務(wù)考慮和確定夾具的結(jié)構(gòu)方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖繪制夾具總圖確定并標(biāo)注有關(guān)尺寸和夾具技術(shù)要求繪制夾具零件圖4.7 問題的提出為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。經(jīng)過與IIIII 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)第32頁共 35 頁李老師協(xié)商，決定設(shè)計(jì)第六道工序- 鉆？5H14孔的鉆床夾具。?5H14孔為銷孔，用于圓錐銷連接撥叉頭和軸。本工序的加工要求為：孔徑？5H14(0.18)mm表面粗糙度為Ra12.5卩m孔的軸線在操縱槽對(duì)稱面上，對(duì)？15H8軸線的 位置度允差為0.2mm本工序的加工條件為：Z515鉆床，？5標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆。工件上撥叉頭端面、

57、？15H8孔、 操縱槽、撥叉腳內(nèi)側(cè)面均已加工。未淬硬鋼實(shí)心毛坯上鉆孔的經(jīng)濟(jì)精度為IT1112,表面粗糙度為Ra12.5卩m在鉆 夾具上加工時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制切削用量，可以保證孔的尺寸精度要求和表面粗糙度要求。因 此，在本工序加工時(shí)，主要應(yīng)考慮要如何保證孔軸線與？15H8孔軸線的位置要求。4.8 夾具的設(shè)計(jì)4.8.1定位方案及定位元件的選擇、設(shè)計(jì)1定位方案的選擇根據(jù)工序加工要求，工件在夾具中的定位有兩種方案可供選擇。方案一：如圖1所示，以？15H8孔為主要定位基準(zhǔn)，限制4個(gè)自由度，以操縱槽為 止推基準(zhǔn)，限制1個(gè)自由度，以撥叉腳內(nèi)側(cè)面為防轉(zhuǎn)基準(zhǔn)，限制1個(gè)自由度。夾緊操縱 槽。方案二：如圖2所示，以？15

58、H8孔為主要定位基準(zhǔn)，限制4個(gè)自由度，？15H8孔端 面為止推基準(zhǔn)，限制1個(gè)自由度，以撥叉腳內(nèi)側(cè)面為防轉(zhuǎn)基準(zhǔn)，限制1個(gè)自由度。夾緊?15H8的另一端面。畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第33頁共 35 頁插圖 2 定位方案二插圖 1 定位方案一IIIII 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)方案一是按照基準(zhǔn)重合原則確定的，不存在基準(zhǔn)不重合誤差，有利于保證加工精度， 而且夾緊點(diǎn)靠近加工面，夾緊力方向與切削力方向相反，可以抵消部分切削力，有利于 提高夾緊剛性。缺點(diǎn)是，夾緊力過大容易引起定位元件變形。方案二是按照基準(zhǔn)統(tǒng)一原則確定的，有利于夾具的設(shè)計(jì)制造，夾緊力方向指向定位 元件剛性較大的方向。缺點(diǎn)是，不容易保證孔的軸線與操縱槽對(duì)稱面重

59、合，轉(zhuǎn)頭進(jìn)給的 軸向力完全由定位元件承受，會(huì)引起定位元件變形。本工序加工的？5H14孔是穿過？15H8孔的通孔，在定位銷上必須開一個(gè)直徑大于?5mm勺徑向孔，以便加工時(shí)轉(zhuǎn)頭通過定位銷，而定位銷的直徑僅為？15mm開孔后定位銷軸向的強(qiáng)度較小，定位銷不宜承受夾緊力。另外轉(zhuǎn)孔加工的切削力主要是轉(zhuǎn)頭進(jìn)給的 軸向力和鉆削扭矩，沿工件軸向幾乎沒有切削力，所需要的夾緊力不大。綜合考慮兩個(gè) 方案的優(yōu)缺點(diǎn)，及本工序加工的具體情況，采用第一套方案。2定位元件的設(shè)計(jì)根據(jù)定位方案一，設(shè)計(jì)定位元件的結(jié)構(gòu)如圖3所示，？15H8孔采用圓柱心軸定位，操縱槽采用圓偏心輪式的定心夾緊裝置，撥叉腳內(nèi)側(cè)面采用圓柱擋 銷定位。圓柱心軸

60、的直徑及公差為？15f7(霊6)mm3定位誤差計(jì)算 圓柱心軸與工件？15H8孔的配合為？15空，影響位置度的定位f7誤差為：D=Dmax-dmin=(15 0.027)一(15 - 0.034) = 0.061(mm)此小于工件相應(yīng)位置度公差的三分之一，即1=D- 0.0610.2(mm)3所以定位方案能夠滿足加工要求。4.8.2導(dǎo)向方案及導(dǎo)向元件的選擇和設(shè)計(jì)導(dǎo)向方案選擇 導(dǎo)向方案如圖3所示。由于零件的生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，考慮 鉆套磨損后可以更換，選擇標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的可換鉆套。根據(jù)夾具手冊(cè)表2.5-7，鉆套至 工件表面德距離按(11.5) d = 57.5mm 選取，考慮本工序加工時(shí)鉆頭較細(xì)，防止