課程設(shè)計(jì)---撥叉工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</b></p><p>　　系 別 機(jī)電工程系</p><p>　　專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化</p><p>　　方 向 模具方向</p><p>　　課程名稱 《制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》</p><p><b>

2、　　學(xué) 號(hào) </b></p><p><b>　　姓 名 </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師 </b></p><p>　　題目名稱 撥叉工藝規(guī)程設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)間 2012年2-6月</p><p&g

3、t;　　2012 年 6 月 9 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一．設(shè)計(jì)題目及任務(wù)與進(jìn)度要求1</p><p><b>　　1.任務(wù)1</b></p><p><b>　　2.進(jìn)度按排1</b></p><p&g

4、t;　　二．零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定2</p><p><b>　　1.零件的作用3</b></p><p>　　2.零件的技術(shù)要求3</p><p>　　3.零件的工藝性能4</p><p>　　4.確定零件的生產(chǎn)類型4</p><p>　　三、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖

5、5</p><p><b>　　1、選擇毛坯5</b></p><p>　　2、確定毛坯的尺寸公差、加工余量5</p><p>　　四、選擇加工方法、制定工藝路線6</p><p>　?。ㄒ唬┒ㄎ换鶞?zhǔn)的選擇6</p><p>　　1.精基準(zhǔn)的選擇6</p><p&g

6、t;　　2.粗基準(zhǔn)的選擇7</p><p>　?。ǘ┍砻婕庸し椒ǖ倪x擇7</p><p>　　（三）加工階段的劃分7</p><p>　?。ㄋ模┕ば虻募信c分散7</p><p><b>　?。ㄎ澹┕ば蛟O(shè)計(jì)8</b></p><p>　　1．機(jī)械加工工序8</p>&l

7、t;p><b>　　2．熱處理工序8</b></p><p><b>　　3．輔助工序8</b></p><p>　?。┐_定工藝路線8</p><p>　　五．加工余量、工序尺寸和公差的確定9</p><p>　　六、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算10</p><p

8、>　?。ㄒ唬┣邢饔昧康挠?jì)算10</p><p>　　(二) 時(shí)間定額計(jì)算11</p><p>　　1．基本時(shí)間的計(jì)算11</p><p>　　2．輔助時(shí)間的計(jì)算12</p><p>　　3．其他時(shí)間的計(jì)算12</p><p>　　4．單件時(shí)間的計(jì)算13</p><p>　　七．

9、夾具體的設(shè)計(jì)13</p><p>　?。ㄒ唬?夾具設(shè)計(jì)任務(wù)13</p><p>　　（二）確定夾具的結(jié)構(gòu)方案13</p><p><b>　　八．設(shè)計(jì)小結(jié)13</b></p><p><b>　　九．參考文獻(xiàn)14</b></p><p><b>　　十．附

10、圖14</b></p><p><b>　　一．設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　題目3：《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》274頁(yè)</p><p>　　已知：Q=7500臺(tái)/年，m=1件/臺(tái)， </p><p>　　工件工作過(guò)程中不會(huì)受到?jīng)_擊載荷，毛坯選用鑄件</p><p>　

11、　注意，此題目是兩件鑄在一起的</p><p>　　二．零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定</p><p>　　圖1 拔叉的零件圖</p><p><b>　　1.零件的作用</b></p><p>　　該撥叉應(yīng)用在機(jī)床變速箱的換檔機(jī)構(gòu)中。撥叉頭以孔套在變速叉軸上，并用螺紋孔與變速叉軸聯(lián)結(jié)，撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。

12、當(dāng)需要變速時(shí)，操縱變速桿，變速操縱機(jī)構(gòu)就通過(guò)撥叉頭部的操縱槽帶動(dòng)撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑動(dòng)，撥叉腳撥動(dòng)雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)以改換檔位，從而改變拖拉機(jī)的行駛速度。</p><p>　　該撥叉在改換檔位時(shí)要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此該零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為叉爪口內(nèi)兩端面、內(nèi)側(cè)面、叉軸孔 和錐銷孔 ，在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)重點(diǎn)予以保證。</p

13、><p><b>　　2.零件的技術(shù)要求</b></p><p>　　該撥叉的全部技術(shù)要求列于表2-1中。</p><p>　　表2-1 撥叉零件技術(shù)要求</p><p>　　該撥叉形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬典型的叉桿類零件。為實(shí)現(xiàn)換檔、變速的功能，其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。為保證撥叉換檔時(shí)叉腳受力均勻

14、，要求撥叉腳兩端面對(duì)的垂直度要求為0.07mm。為保證撥叉在叉軸上有準(zhǔn)確的位置，改換檔位準(zhǔn)確，撥叉采用錐銷定位，錐銷孔的尺寸為。撥叉頭上端面對(duì)的垂直度要求為0.05mm。</p><p><b>　　3.零件的工藝性能</b></p><p>　　通過(guò)對(duì)零件圖及零件技術(shù)參數(shù)的分析，該零件僅對(duì)工作及基準(zhǔn)表面進(jìn)行了加工，有效的減少了加工面積。除有配合關(guān)系的工作面外，其余表

15、面加工精度較低，不需要使用高精度機(jī)床或?qū)Ｓ脵C(jī)械。主要工作面的加工精度也可以在正常生產(chǎn)條件下，使用通用普通設(shè)備，采用經(jīng)濟(jì)的加工方法得以保證。通過(guò)分析可以確定該零件的工藝性能較好。</p><p>　　4.確定零件的生產(chǎn)類型</p><p>　　撥叉重量為1kg，查表2-2知，撥叉結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，備品率a%和廢品率b%分別取3%和0.5%，則年產(chǎn)綱領(lǐng)</p><p>　　

16、屬輕型零件；由表2-3知，該撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。</p><p>　　三、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖</p><p><b>　　1、選擇毛坯</b></p><p>　　該撥叉在工作過(guò)程中不會(huì)受到的沖擊載荷，毛坯選用鑄件，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。在滿足使用條件的前提下，為降低成本、提高生產(chǎn)率，宜采用砂型鑄造機(jī)器造型。</p&g

17、t;<p>　　2、確定毛坯的尺寸公差、加工余量 </p><p>　?。?）零件最大輪廓尺寸：</p><p>　　根據(jù)零件圖，其外形尺寸為：長(zhǎng)160mm，寬73mm，高50mm，所以確定最大輪廓尺寸為：160 mm。</p><p>　　（2）確定公差等級(jí)CT：</p><p>　　鑄造方法是砂型鑄造機(jī)器造型和殼型，材料是H

18、T，查表得公差等級(jí)CT范圍8~12級(jí)，取CT10級(jí)。</p><p>　?。?)確定尺寸公差：</p><p>　　根據(jù)零件圖基本尺寸和鑄鐵公差等級(jí)CT，查表獲取。 </p><p>　?。?）確定機(jī)械加工余量：</p>

19、<p>　　查表2-8（5），鑄造方法按機(jī)器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得機(jī)械加工余量等級(jí)范圍E~G，取為F級(jí)。</p><p>　?。?）求RMA（零件要求的機(jī)械加工余量）：</p><p>　　對(duì)所以加工表面取同一個(gè)數(shù)值，由表2-8（4）查最大輪廓尺寸為160mm、機(jī)械加工余量等級(jí)為F級(jí)，得RMA數(shù)值為1.5mm。</p><p>　?。?） 計(jì)算毛坯件

20、的基本尺寸：</p><p>　　M8、較小，鑄成實(shí)心；</p><p>　　撥叉頭上端面屬單側(cè)加工，由公式： </p><p>　　撥叉腳兩端面屬雙側(cè)加工，由公式：</p><p>　　撥叉腳上下側(cè)面屬內(nèi)腔加工，由公式：</p><p>　　撥叉腳內(nèi)表面屬內(nèi)腔加工，由公式：</p><p>

21、;<b>　　內(nèi)腔加工，由公式：</b></p><p>　　撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見(jiàn)表2-4</p><p>　　表2-4 撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量</p><p><b>　?。?）毛坯圖的繪制</b></p><p>　　四、選擇加工方法、制定工藝路線</p>&l

22、t;p>　?。ㄒ唬┒ㄎ换鶞?zhǔn)的選擇</p><p>　　先確定精基準(zhǔn)，在確定粗基準(zhǔn)</p><p><b>　　1.精基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　根據(jù)該撥叉零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇撥叉頭上端面和作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，即遵循了“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則。的軸線是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)定位加工撥叉腳

23、兩端面和錐銷孔，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證了被加工表面的垂直度要求。選用撥叉頭上端面作為精基準(zhǔn)同樣是遵循了“基準(zhǔn)重合”的原則，因?yàn)樵摀懿嬖谳S向方向上的尺寸多以該端面作設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。</p><p><b>　　2.粗基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>　　作為粗基準(zhǔn)的表面應(yīng)平整，沒(méi)有飛邊、毛刺或其他表面缺欠。選擇撥叉頭底面和撥叉頭側(cè)面作粗基準(zhǔn)。采用撥叉頭底面作粗

24、基準(zhǔn)加工上端面，可以為后續(xù)工序準(zhǔn)備好精基準(zhǔn)；再采用加工過(guò)的撥叉頭上端面作為精基準(zhǔn)加工，這樣遵循了粗基準(zhǔn)不重復(fù)使用的原則。</p><p>　　（二）表面加工方法的選擇</p><p>　　根據(jù)撥叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法。見(jiàn)表2-5</p><p>　　（三）加工階段的劃分</p><p>　　該撥

25、叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個(gè)階段。</p><p>　　在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)（撥叉頭頂面和叉軸孔）準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑撥叉腳兩底面、撥叉腳兩端面、粗鏜撥叉腳上下內(nèi)側(cè)面、撥叉腳內(nèi)表面。</p><p>　　在半精加工階段，完成撥叉腳上端面、撥叉腳兩端面的半精銑和撥叉腳內(nèi)表面的半精鏜；<

26、/p><p>　　在精加工階段，進(jìn)行的精鉸加工。</p><p>　?。ㄋ模┕ば虻募信c分散</p><p>　　本例選用工序集中原則安排撥叉的加工工序。該撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。&l

27、t;/p><p><b>　?。ㄎ澹┕ば蛟O(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1．機(jī)械加工工序</b></p><p>　?。?）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)—撥叉頭上端面和。</p><p>　　（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。</p>&

28、lt;p>　?。?）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——撥叉頭上端面和以及撥叉腳兩端面、撥叉腳內(nèi)表面，后加工次要表面——撥叉腳兩底面和撥叉腳上下內(nèi)側(cè)面。</p><p>　?。?）遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉頭上端面，再加工。</p><p><b>　　2．輔助工序</b></p><p>　　粗加工撥叉腳上端面，安排校直工序；

29、在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗(yàn)工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。</p><p>　　綜上所述，該撥叉工序的安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工——主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工——主要表面半精加工和次要表面加工——主要表面精加工。</p><p><b>　?。┐_定工藝路線</b></p><p>　　在綜合考慮上述工序順序安排原則

30、的基礎(chǔ)上，表2－6列出了撥叉的工藝路線。</p><p>　　五．加工余量、工序尺寸和公差的確定</p><p>　　工序9：粗銑，半精銑撥叉腳兩底面</p><p>　　毛坯總余量：周邊4mm，底面 20mm；</p><p>　　粗銑加工余量：20mm；</p><p>　　半精銑加工余量：（4-3.5）/2=0.

31、25mm； </p><p>　　查表5-29知，粗銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)可達(dá)到——IT11，因此，確定該工序尺寸公差為IT 11，其公差值為T(mén)1=0.19mm，由表5-29確定該半精銑工序的經(jīng)濟(jì)加工精度等級(jí)為IT8，其公差值為T(mén)2=0.046mm。 加工撥叉腳兩端面時(shí)，定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重合，所以粗加工剩余=mm；半精加工余量=mm。</p><p>　　六、切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算&

32、lt;/p><p>　　工序9——粗銑撥叉腳雙端面</p><p>　　（一）切削用量的計(jì)算</p><p><b>　?。?）背吃刀量</b></p><p><b>　　（2）進(jìn)給量：</b></p><p>　　由表5-74，按機(jī)床功率為5-10kw，工件——夾具系統(tǒng)剛度中

33、等條件選取，該工序的每齒進(jìn)給量取為0.3mm/z。</p><p><b>　?。?）銑削速度</b></p><p>　　由表2-17知切削速度；根據(jù)5-149表，知刀具壽命T=60min。</p><p><b>　　又知銑削深度；</b></p><p>　　將以上數(shù)據(jù)代入公式得：V=2.16

34、m/min；所以=196.7r/min；根據(jù)5-72取n=180r/min=3r/s；實(shí)際切削速度V=0.033m/s；，實(shí)際取</p><p><b>　　所以實(shí)際</b></p><p>　　檢驗(yàn)機(jī)床功率；又表2-18得：</p><p>　??；代數(shù)據(jù)得：,又V=0.033m/s，</p><p>　　所以Pc=Fc

35、*V/1000=0.0001W<Pe=10KW,所以選用切削用量合適。</p><p><b>　　綜上有：。</b></p><p>　　工序4——半精銑銑撥叉腳兩端面</p><p>　?。?）背吃刀量 </p><p>　?。?）進(jìn)給量 每齒進(jìn)給量取為0.3mm/z</p><p

36、>　　（3）銑削速度 由上一步驟知代公式有。</p><p>　　(二) 時(shí)間定額計(jì)算</p><p><b>　　1．基本時(shí)間的計(jì)算</b></p><p>　?。?）工序3——粗銑 根據(jù)表2—28基本時(shí)間計(jì)算公式可求出該工序的基本時(shí)間。；，取；； 將上式代入公式 *i， i=20，則該工序的基本時(shí)間</p>&l

37、t;p>　?。?）工序4——半精銑撥叉腳兩端面 同理，根據(jù)表2—28的基本時(shí)間計(jì)算公式可求出該工序的基本時(shí)間。式中；；；i=2； 將上式代入公式 ，則該工序的基本時(shí)間</p><p><b>　　2．輔助時(shí)間的計(jì)算</b></p><p>　　輔助時(shí)間與基本時(shí)間之間的關(guān)系為=（0.15~0.2），取=0.2，則各工步的輔助時(shí)間分別為：</p>

38、<p>　?。?）粗銑的輔助時(shí)間： =0.2120=24s；</p><p>　?。?）半精銑的輔助時(shí)間： =0.28.4=1.68s；</p><p>　　3、所以作業(yè)時(shí)間為：T=120+8.4+24+1.68=154.08s</p><p><b>　　七．夾具體的設(shè)計(jì)</b></p><p>　?。ㄒ唬?/p>

39、.夾具設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p>　　任務(wù)為銑削撥叉腳兩底面。已知：工件材料為HT200，毛坯為鑄件，所用機(jī)床為x50型立式銑床，成批生產(chǎn)規(guī)模。試為該工序設(shè)計(jì)一銑床夾具。</p><p>　?。ǘ┐_定夾具的結(jié)構(gòu)方案</p><p>　　1．確定定位元件 根據(jù)工序簡(jiǎn)圖規(guī)定的定位基準(zhǔn)，一個(gè)小端面限制1個(gè)自由度，一個(gè)長(zhǎng)圓柱限制4個(gè)自由度，削邊銷限制1個(gè)自由度。</

40、p><p>　　2．確定導(dǎo)向裝置 本工序要求對(duì)被加工端面依次進(jìn)行粗銑，半精銑等2個(gè)工步的加工，最終達(dá)到工序簡(jiǎn)圖上規(guī)定的加工要求，故選用對(duì)刀塊作為刀具的對(duì)刀元件。</p><p>　　3．確定夾緊機(jī)構(gòu) 針對(duì)成批生產(chǎn)的工藝特征，此夾具選用勾型壓板夾緊機(jī)構(gòu).。</p><p><b>　　八．設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>

41、;　　通過(guò)兩個(gè)月的努力，本學(xué)期的機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)終于接近尾聲，在此期間覺(jué)得受益頗多，首先是對(duì)工件生產(chǎn)的流程有了新的并且全面的認(rèn)識(shí)，其次掌握了設(shè)計(jì)工件夾緊定位裝置的基本要求。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程．＂千里之行始于足下＂，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開(kāi)這一

42、步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)．</p><p>　　短短四個(gè)月是課程設(shè)計(jì)，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識(shí)是真正如此的缺乏，自己綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)能力是如此的不足，一開(kāi)始的時(shí)候有些手忙腳亂，不知從何入手。在老師的諄諄教導(dǎo)，和同學(xué)們的熱情幫助下，使我找到了信心。本次課程設(shè)計(jì)可能還有許多地方有不足之處，請(qǐng)老師多多指教。</p><p><b>　　九．參考文獻(xiàn)&

43、lt;/b></p><p>　　[1] 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)。吉林大學(xué) 于駿一 鄒青 主編</p><p>　　[2] 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南。崇凱 主編 李楠 郭娟 副主編 任乃飛 主審</p><p><b>　　十．附圖</b></p><p><b>　　圖一：裝配圖</b>&