機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)題目：車床撥叉夾具設(shè)計(jì)姓名：趙波學(xué)號(hào)：班級(jí)：級(jí)班指導(dǎo)教師：鞠萍華重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二〇一六年一月零件的工藝分析和生產(chǎn)類型的確定、零件的用途車床的撥叉位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，而下方的φ半圓孔則與其所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪來實(shí)現(xiàn)變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。、零件的技術(shù)要求該零件兩個(gè)面都沒有尺寸精度的要求，也無粗糙度的要求?！榈目椎拇植诙戎狄?，需要精加工。因是大批量生產(chǎn)，所以需用鉆、擴(kuò)、粗鉸和精鉸以保證其加工精度。下面的￠孔內(nèi)表面有的粗糙度的要求，所以采用先粗鏜再精鏜來滿足其精度要求，同時(shí)保證￠的孔和叉口的垂直度。同時(shí)該零件上還需加工×的槽，其粗糙度值為，所以必須先粗銑再精銑，且同時(shí)要滿足該槽與￠的孔的垂直度。以φ為中心的加工表面，這一組加工表面包括：φ的孔，槽端面與孔有位置要求，孔壁上有一個(gè)一定角度的斜加工面，操縱槽的三個(gè)表面，其中側(cè)面與Φ孔的中心線有垂直度要求為0.08mm。以φ為中心的加工表面，這一組加工表面包括：φ的孔，以及其上下兩個(gè)端面。這兩組表面有一定的位置度要求,即φ的孔上下兩個(gè)端面與φ的孔有垂直度要求為。由上面分析可知，加工時(shí)應(yīng)先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。、確定撥叉的生產(chǎn)類型已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為件年，撥叉屬于輕型零件，查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。二、確定毛坯根據(jù)《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（機(jī)械工業(yè)出版出版社、哈爾濱工業(yè)大學(xué)李益民主編）零件材料為，采用鑄造。根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（機(jī)械工業(yè)出版出版社、楊叔子主編），得知大批量生產(chǎn)的鑄造方法有兩種金屬模機(jī)械砂型鑄造和壓鑄，由于壓鑄的設(shè)備太昂貴，根據(jù)手冊(cè)數(shù)據(jù)采用鑄造精度較高的金屬型鑄造。三、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

、基面的選擇

基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得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，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。、基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。因本零件毛坯是金屬模鑄造成型，鑄件精度較高，所以選擇Φ孔及其外圓面作為粗基準(zhǔn)加工底面。再加一個(gè)鉤形壓板和一個(gè)形塊限制自由度，達(dá)到完全定位。選擇精基準(zhǔn)時(shí)主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算。

、制定工藝路線

制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。

、工藝路線方案工序Ⅰ：以φ孔和Φ外圓面為定位基準(zhǔn)，選用銑床和專用夾具先粗銑再精銑底面，保證表面粗糙度為。工序Ⅱ：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ孔，以Φ外圓和底面為基準(zhǔn)，選用立式鉆床和專用夾具。工序Ⅲ：銑φ的上端面。利用Φ的孔定位，以底面和φ下端面作為基準(zhǔn)，選用立式銑床和專用夾具。工序Ⅳ：粗、精鏜的的內(nèi)圓面。利用Φ的孔定位，以底面和φ上端面作為基準(zhǔn)，選用坐標(biāo)鏜床和專用夾具。工序Ⅴ：銑φ的下端面。利用Φ的孔定位，以底面和φ上端面作為基準(zhǔn)，選用立式銑床和專用夾具。工序Ⅵ：切斷φ，用寬為的高速鋼鋸片銑刀，選用立式銑床和專用夾具。工序Ⅶ：粗銑、精銑×的槽，以Φ的孔及Φ外圓面定位，選用立式銑床、高速鋼三面刃銑刀和專用夾具，。工序Ⅷ：粗銑×的面。以Φ的孔和Φ的內(nèi)圓面定位，選用立式銑床和專用夾具。工序:去毛刺及檢驗(yàn)、各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定）底面的加工余量底面的單邊總加工余量為查文獻(xiàn)[]表平面精加工余量得精加工余量故粗加工余量為3.1mm。）鉆φ的孔加工余量及公差由于孔徑為，因此毛坯鑄成實(shí)心。該孔的精度要求在—之間，參照《工藝手冊(cè)》表表確定工序尺寸及余量，查《工藝手冊(cè)》表，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)分為級(jí)，選用級(jí)。為。公差值，鉆孔φ23mm擴(kuò)孔φ粗鉸孔φ精鉸孔φ由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整法加工，因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)，應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確定。由此可知：毛坯名義尺寸：（）鉆孔時(shí)的最大尺寸：（）鉆孔時(shí)的最小尺寸：（）擴(kuò)孔時(shí)的最大尺寸：（）擴(kuò)孔時(shí)的最小尺寸：（）粗鉸孔時(shí)的最大尺寸：（）粗鉸孔時(shí)的最小尺寸：（）精鉸孔時(shí)的最大尺寸：（）精鉸孔時(shí)的最小尺寸：（））銑φ上端面兩φ?qǐng)A柱端面加工余量及公差為自由尺寸公差,表面粗糙度值要求為,要求粗銑,精銑。φ精銑的加工余量(單邊)粗銑加工余量(單邊)）粗、精鏜φ毛坯為鑄孔,內(nèi)孔精度要求表面粗糙度為,參照《工藝手冊(cè)》表確定工序尺寸及余量為:粗鏜φ，精鏜φ，）銑φ下端面兩φ?qǐng)A柱端面加工余量及公差為自由尺寸公差,表面粗糙度值要求為,要求粗銑,精銑。φ精銑的加工余量(單邊)粗銑加工余量(單邊)）切斷φ，后粗銑斷面選用寬度為的高速鋼鋸片銑刀從φ孔處切斷并粗銑斷面，切削余量）銑×的槽此面的粗糙度要求為，所以先粗銑再精銑。參照《工藝手冊(cè)》表表確定工序尺寸及余量為：查《工藝手冊(cè)》表，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)分為級(jí)，選用級(jí)。為。公差值1.6mm。粗銑×的槽精銑×的槽）粗銑×面因?yàn)樵撁娴拇植诙葹?，所以粗銑一次即可。參照《工藝手?cè)》表表確定工序尺寸及余量為：查《工藝手冊(cè)》表，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)分為級(jí)，選用級(jí)。為。公差值1.3mm粗銑×的上端面三、確立切削用量及基本工時(shí)工序Ⅰ：粗銑所在×的底面此面的粗糙度要求為，所以分粗精加工即可。參照《工藝手冊(cè)》表表確定工序尺寸及余量為：查《工藝手冊(cè)》表，成批和大量生產(chǎn)鑄件的尺寸公差等級(jí)，查得鑄件尺寸公等級(jí)分為級(jí)，選用級(jí)。為。公差值1.6mm，其偏差±粗銑×所在表面工序Ⅱ：鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸Φ孔）加工條件工件材料：灰鑄鐵加工要求：鉆Φ的孔，其表面粗糙度值為μ；先鉆Φ的孔在擴(kuò)Φ的孔，再粗鉸Φ孔，再精鉸Φ孔。機(jī)床：5125A立式鉆床。刀具：Φ麻花鉆，Φ的擴(kuò)刀，鉸刀。）計(jì)算切削用量鉆Φ的孔。、進(jìn)給量查《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表鉆孔進(jìn)給量為，由于零件在加工23mm孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)，則()×0.35mm，查表得出，現(xiàn)取0.25mm。此工序采用Φ的麻花鉆。所以進(jìn)給量0.25mm、鉆削速度切削速度：根據(jù)手冊(cè)表及表，查得切削速度18m。根據(jù)手冊(cè),故切削速度為、切削工時(shí)23mm，13.2mm.查《工藝手冊(cè)》表，切削工時(shí)計(jì)算公式：、擴(kuò)孔的進(jìn)給量查《切削用量手冊(cè)》表規(guī)定,查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)Φ的孔時(shí)的進(jìn)給量,并根據(jù)機(jī)床規(guī)格選取、切削速度擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔的切削速度,根據(jù)《工藝手冊(cè)》表確定為鉆其中鉆為用鉆頭鉆同樣尺寸的實(shí)心孔時(shí)的切削速度.故×8.668按機(jī)床選取.、切削工時(shí)切削工時(shí)時(shí)切入1.8mm,切出1.5mm、粗鉸孔時(shí)的進(jìn)給量根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的,故3f鉆×鉆×7.22、切削速度按機(jī)床選取,所以實(shí)際切削速度、切削工時(shí)切削工時(shí),切入0.14mm,切出1.5mm.、精鉸孔時(shí)的進(jìn)給量根據(jù)有關(guān)資料介紹,鉸孔時(shí)的進(jìn)給量和切削速度約為鉆孔時(shí)的,故3f鉆×鉆×7.22、切削速度按機(jī)床選取,所以實(shí)際切削速度、切削工時(shí)切削工時(shí),切入0.06mm,切出0mm.工序Ⅲ：粗、精銑φ上端面.選擇工具《切削手冊(cè)》１>根據(jù)表.２選擇硬質(zhì)合金刀具根據(jù)表銑前深度≤銑削寬度≥端銑刀直徑22mm由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)>銑刀幾何形狀查表《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》，。由于,°α°0’°,β°(°)′°(°)°ζ(選擇切削用量>決定銑削寬度(由于加工余量不大,鑄體為金屬型,鑄造表面粗糙度要求為所以可以在一次走刀內(nèi)切完)9mm>決定每齒進(jìn)給量當(dāng)使用銑床功率為查表時(shí)0.24mm要達(dá)到表面粗糙度為，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為1.0mm。，根據(jù),所以取0.15mm。>選擇銑刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命根據(jù)表銑刀刀齒刀面最大磨損量為粗加工時(shí)由于銑刀直徑22mm故刀具壽命(查表)>根據(jù)(表)當(dāng)22mm（）781mm各修正系數(shù)為:故××41.28m××××554根據(jù)立式升降臺(tái)銑說明書(《設(shè)計(jì)手冊(cè)》)選擇500因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為π××49(×)×0.11>根據(jù)機(jī)床功率:根據(jù)表當(dāng)≤9mm≤500mm近似根據(jù)型立銑說明機(jī)床主軸允許功率為×故<因此所選擇的切削用量可以采用即500mm49m>計(jì)算基本工時(shí)式中128.74mm根據(jù)表,對(duì)稱安裝銑刀,入切量及超切量Δ則工時(shí)為()*工序Ⅳ：鏜φ的內(nèi)圓面>選擇刀具:查表《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表選擇莫式錐柄刀桿直徑高速鋼刀頭>選擇切削用量有《工藝手冊(cè)》表得粗鏜φ，精鏜φ粗鏜孔至φ單邊余量一次鏜去全部余量（）進(jìn)給量（）根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)確定坐標(biāo)鏜床的切削速度為（）Π××查表立式鏜床主軸轉(zhuǎn)速切削工時(shí)()×③半精鏜孔φ１>切削用量（）單邊余量0.1mm一次公差去全部余量＝0.2mm進(jìn)給量0.2mm（）根據(jù)有關(guān)手冊(cè),確定立式鏜床切割進(jìn)度()查表立式鏜床（主電動(dòng)機(jī)，總?cè)萘浚┲鬏S轉(zhuǎn)速切削工時(shí)()×工序Ⅴ：粗、精銑φ下端面.選擇工具《切削手冊(cè)》１>根據(jù)表.２選擇硬質(zhì)合金刀具根據(jù)表銑前深度≤銑削寬度≥端銑刀直徑22mm由于采用標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀,故齒數(shù)>銑刀幾何形狀查表《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》，。由于,°α°0’°,β°(°)′°(°)°ζ(選擇切削用量)決定銑削寬度(由于加工余量不大,鑄體為金屬型,鑄造表面粗糙度要求為所以可以在一次走刀內(nèi)切完)9mm)決定每齒進(jìn)給量當(dāng)使用銑床功率為查表時(shí)0.24mm要達(dá)到表面粗糙度為，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為1.0mm。，根據(jù),所以取0.15mm)選擇銑刀磨純標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命根據(jù)表銑刀刀齒刀面最大磨損量為粗加工時(shí)由于銑刀直徑22mm故刀具壽命(查表)>根據(jù)(表)當(dāng)22mm（）781mm各修正系數(shù)為:故××41.28m××××554根據(jù)立式升降臺(tái)銑說明書(《設(shè)計(jì)手冊(cè)》)選擇500因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為π××49(×)×0.11>根據(jù)機(jī)床功率:根據(jù)表當(dāng)≤9mm≤500mm近似根據(jù)型立銑說明機(jī)床主軸允許功率為×故<因此所選擇的切削用量可以采用即500mm49m>計(jì)算基本工時(shí)式中128.74mm根據(jù)表,對(duì)稱安裝銑刀,入切量及超切量Δ則工時(shí)為()*工序：切斷φ、進(jìn)給量采用切斷刀，齒數(shù)，每齒進(jìn)給量0.15mm（《機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》（吳拓、方瓊珊主編）。故進(jìn)給量、銑削速度：（）（表）由《數(shù)控加工工藝》（田春霞主編）中第五章表得切削速度為18m根據(jù)實(shí)際情況查表得15、切削工時(shí)切出2mm，切出2mm,行程量75mm。查《工藝手冊(cè)》表，切削工時(shí)計(jì)算公式：工序Ⅶ銑×的槽\*①進(jìn)給量的槽可用高速鋼三面刃銑刀加工，銑刀規(guī)格為φ，齒數(shù)為。由《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表，取每齒進(jìn)給量為0.15mm,2mm，故總的進(jìn)給量為×。②切削速度由《工藝手冊(cè)》表,取主軸轉(zhuǎn)速為。則相應(yīng)的切削速度為：③切削工時(shí)切入2mm，切出2mm行程量40mm。查《工藝手冊(cè)》表，切削工時(shí)計(jì)算公式：工序Ⅷ：粗銑平面（）整個(gè)加工余量為,粗銑加工余量，行程數(shù)為()確定進(jìn)給量選用硬質(zhì)合金端銑刀，材料為，由文獻(xiàn)[]表—銑刀直徑選擇得銑刀直徑應(yīng)小于80mm，取直徑為40mm。齒數(shù)為?？蛇x用立式升降臺(tái)銑床功率為，由文獻(xiàn)[]表硬質(zhì)合金面銑刀、圓柱銑刀和圓盤銑刀加工平面和凸臺(tái)時(shí)的進(jìn)給量得每齒進(jìn)給量()確定切削速度由文獻(xiàn)[]表銑削時(shí)切削速度的計(jì)算公式及表銑刀直徑選擇和表立式銑床主軸轉(zhuǎn)速得:式中；.；；；；；。取立式銑床主軸轉(zhuǎn)速，則切削速度()切削工時(shí)由文獻(xiàn)[]表立式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量取126mm，；同理四、夾具設(shè)計(jì)夾具是一種能夠使工件按一定的技術(shù)要求準(zhǔn)確定位和牢固夾緊的工藝裝備，它廣泛地運(yùn)用于機(jī)械加工，檢測(cè)和裝配等整個(gè)工藝過程中。在現(xiàn)代化的機(jī)械和儀器的制造業(yè)中，提高加工精度和生產(chǎn)率，降低制造成本，一直都是生產(chǎn)廠家所追求的目標(biāo)。正確地設(shè)計(jì)并合理的使用夾具，是保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，從而降低生產(chǎn)成本的重要技術(shù)環(huán)節(jié)之一。同時(shí)也擴(kuò)大各種機(jī)床使用范圍必不可少重要手段。、提出問題（）怎樣限制零件的自由度；形塊限制個(gè)自由度，定位塊限制個(gè)自由度，限位銷限制個(gè)自由度。（）怎樣夾緊；設(shè)計(jì)夾具由螺旋夾緊配合形塊夾緊工件，定位塊起支撐工件的作用。（）設(shè)計(jì)的夾具怎樣排削；此次加工利用麻花鉆和擴(kuò)刀、鉸刀，排削通過鉆模板與工件之間的間隙排削。（）怎樣使夾具使用合理，便于裝卸。、設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便，夾緊可靠，使用安全，有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計(jì)的夾具完全符合要求。本夾具主要用來對(duì)φ孔進(jìn)行加工，這個(gè)孔尺寸精度要求為，表面粗糙度，鉆、擴(kuò)、粗鉸、精鉸以可滿足其精度。所以設(shè)計(jì)時(shí)要在滿足精度的前提下提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。、夾具設(shè)計(jì)）定位分析（）定位基準(zhǔn)的選擇據(jù)《夾具手冊(cè)》知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合，在同一工件的各道工序中，應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。故加工φ孔時(shí)，采用φ的外圓面和其的下端面作為定位基準(zhǔn)。（）定位誤差的分析定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為形塊與定位塊，因?yàn)樵摱ㄎ辉亩ㄎ换鶞?zhǔn)為孔的軸線，所以基準(zhǔn)重合△，由于存在間隙，定位基準(zhǔn)會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化即存在基準(zhǔn)位移誤差?！鳓摹?.025mm）切削力及夾緊力的計(jì)算刀具：Φ的麻花鉆，Φ的擴(kuò)孔鉆，鉸刀。①鉆孔