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機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)報(bào)告
（機(jī)械學(xué)院）
設(shè) 計(jì) 題 目： 變速器二、三檔變速叉工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)
專 業(yè) 班 級：
指 導(dǎo) 教 師：
學(xué) 生 姓 名：
設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn)：
設(shè) 計(jì) 日 期： 2016年12月13日-2016年12月30日
目 錄
機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)任務(wù)書………………………………………1
引言……………………………………………………………………7
1 零件的分析…………………………………………………………8
2 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)………………………………………………………10
3 工裝夾具設(shè)計(jì)………………………………………………………22
總結(jié)
參考文獻(xiàn)
機(jī) 械 制 造 工 藝 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書
一、目的任務(wù)
機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)是在全部學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程，并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。它要求學(xué)生全面地綜合運(yùn)用本課程及其有關(guān)先修課程的理論和實(shí)踐知識進(jìn)行工藝及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，也為以后搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次預(yù)備訓(xùn)練。其目的任務(wù)在于：(1)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)及有關(guān)課程的知識，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的知識，獨(dú)立地分析和解決工藝問題，初步具備設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。(2)能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，學(xué)會擬訂夾具設(shè)計(jì)方案，完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。(3)培養(yǎng)學(xué)生熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料的能力。(4)進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生識圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。
二、設(shè)計(jì)內(nèi)容
1、熟悉零件，畫出零件圖。
零件圖應(yīng)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)繪制，零件圖紙要經(jīng)指導(dǎo)老師審核。
2、對零件進(jìn)行工藝分析。
對零件的作用及圖紙上的技術(shù)要求進(jìn)行分析。
對零件的主要加工表面的尺寸、形狀和位置精度、表面粗糙度及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)進(jìn)行分析。
對零件的材質(zhì)、熱處理及機(jī)械加工的工藝性進(jìn)行分析。
3、選擇毛坯的制造方式
毛坯選擇應(yīng)考慮生產(chǎn)批量、零件的復(fù)雜程度、加工面及非加工面的技術(shù)要求等方面綜合考慮。正確選擇毛坯的制造方式，可使整個(gè)工藝過程經(jīng)濟(jì)合理。通常情況下主要以生產(chǎn)性質(zhì)決定。
4、制定零件的加工工藝路線。
制定工藝路線。對零件進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，制定零件的工藝路線和劃分粗精加工階段。對于比較復(fù)雜的零件，可以先初步考慮幾種方案，對比分析后，再確定最優(yōu)方案。
選擇定位基準(zhǔn)，進(jìn)行必要的工序尺寸計(jì)算。根據(jù)粗、精加工基準(zhǔn)選擇原則合理選擇各工序定位基準(zhǔn)，當(dāng)某工序的定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不相符時(shí)，需對該工序尺寸進(jìn)行計(jì)算。
選擇機(jī)床及工、夾、量、刀具。機(jī)床設(shè)備的選用應(yīng)當(dāng)既要保證加工質(zhì)量，又要經(jīng)濟(jì)合理。在成批生產(chǎn)條件下，一般應(yīng)采用通用機(jī)床和專用夾具。
加工余量及工序間尺寸與公差的確定。根據(jù)工藝路線的安排，要求逐工序逐表面的確定加工余量。其工序間的尺寸及公差，按經(jīng)濟(jì)精度確定。一個(gè)表面的總加工余量，則為該表面各工序余量總和。
切削用量的確定。在機(jī)床、刀具、加工余量等已確定的情況下，要求學(xué)生用公式計(jì)算1～2道工序的切削用量，其余各工序的切削用量由手冊查詢。
畫毛坯圖。在加工余量已確定的基礎(chǔ)上畫毛坯圖，要求毛坯輪廓用粗實(shí)線繪制，零件的實(shí)體尺寸用雙點(diǎn)劃線繪制，盡量采取1:1比例。同時(shí)應(yīng)在毛坯上標(biāo)出毛坯的尺寸、公差、技術(shù)要求、毛坯制造的分模面、圓角半徑及拔模斜度等。
填寫機(jī)械加工工藝過程卡片和工序卡片?？ㄆ袷揭越炭茣哪０鍨闇?zhǔn)。工序卡片中的工序簡圖可按比例縮小，并盡量用較少的投影繪出。簡圖中的加工表面用粗實(shí)線表示。定位、夾緊表面應(yīng)用規(guī)定符號表達(dá)。應(yīng)表明各工序表面在本工序加工后的尺寸、公差及表面粗糙度。
5、工藝裝備的設(shè)計(jì)
要求學(xué)生設(shè)計(jì)為加工零件所必須的夾具1套。具體設(shè)計(jì)項(xiàng)目可根據(jù)加工需要由學(xué)生本人提出并經(jīng)指導(dǎo)老師同意后確定。所設(shè)計(jì)夾具應(yīng)具有中等以上復(fù)雜程度。設(shè)計(jì)的具體步驟：
確定設(shè)計(jì)方案，繪制結(jié)構(gòu)原理示意圖。設(shè)計(jì)方案的確定是一項(xiàng)十分重要的設(shè)計(jì)程序。方案的優(yōu)劣往往決定了夾具設(shè)計(jì)的成功與失敗，因此必須進(jìn)行充分的研究和討論，以確定最佳方案，而不應(yīng)急于繪圖，草率從事。
學(xué)生在確定夾具設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)遵循的原則是：確保加工質(zhì)量，結(jié)構(gòu)盡量簡單，操作省力高效，制造成本低廉。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，綜合以上原則，通盤考慮，靈活運(yùn)用所學(xué)知識，結(jié)合實(shí)際情況，注意分析研究，考慮互相制約的各項(xiàng)因素，確定合理的設(shè)計(jì)方案。
選擇定位元件，計(jì)算定位誤差。在確定設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，應(yīng)按照加工精度的高低，需要消除不確定自由度數(shù)目及粗精加工的需要，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正確選擇定位元件。
選擇好定位元件后還需要對定位誤差進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果如果超差，需改變定位方法或提高定位元件、定位表面的制造精度，以減小定位誤差，提高加工精度。有時(shí)甚至要從根本上改變工藝路線的安排，以保證零件加工能順利進(jìn)行。
計(jì)算所需夾緊力，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)時(shí)所進(jìn)行的夾緊力的計(jì)算實(shí)際上經(jīng)過簡化了計(jì)算。這種簡化主要是考慮零件的在切削力、夾緊力的作用下，按照靜力平衡條件而得的理論夾緊力。為了保證零件裝夾的安全可靠，實(shí)際所需要的夾緊力應(yīng)比理論夾緊力大，即應(yīng)對理論夾緊力乘以安全系數(shù)K，具體數(shù)值查詢手冊，一般K=1.5-2.5.
應(yīng)當(dāng)指出，由于加工方法、切削刀具及裝夾方式等的不同，夾緊力的計(jì)算在有些情況下沒有公示可套用，所以需要同學(xué)們根據(jù)過去所學(xué)理論進(jìn)行分析研究，以決定合理的計(jì)算方法。
夾緊機(jī)構(gòu)的功用就是將動(dòng)力源的力正確、有效的施加到工件上來。同學(xué)們可根據(jù)情況，選擇并設(shè)計(jì)杠桿、螺旋、偏心、鉸鏈等不同的夾緊機(jī)構(gòu)，并配合以手動(dòng)、氣動(dòng)或液動(dòng)的動(dòng)力源，將夾具在設(shè)計(jì)工作中逐步完善起來。
畫夾具裝配圖。畫夾具裝配圖是夾具設(shè)計(jì)中重要的一環(huán)。應(yīng)注意和遵循以下幾點(diǎn)：
（1）在夾具裝配圖中畫出被加工零件，并用雙點(diǎn)畫線表示，以示區(qū)別。夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)處于“夾緊”位置上。
（2）注意投影的選擇。應(yīng)當(dāng)用最少的投影將夾具結(jié)構(gòu)完全清楚的表達(dá)出來。因此，在畫圖之前，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)考慮各視圖的布置和安排。
（3）所設(shè)計(jì)的夾具，不但要機(jī)構(gòu)合理，結(jié)構(gòu)也應(yīng)合理。否則不能正常工作。
（4）要保證夾具與機(jī)床的相對位置及刀具與夾具的相對位置的正確性。即夾具上應(yīng)具備定位健及對刀裝置，具體請查閱相關(guān)手冊。
（5）運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)要靈活，不能出現(xiàn)干涉和卡死的現(xiàn)象。回轉(zhuǎn)工作臺或回轉(zhuǎn)定位部件應(yīng)由鎖緊機(jī)構(gòu)，不能在工作中松動(dòng)。
（6）夾具的裝配工藝性和夾具零件（尤其是夾具體）的可加工性要好。
（7）夾具的運(yùn)動(dòng)零部件要有潤滑措施，夾具的排屑要方便。
（8）零件的選材、公差尺寸標(biāo)注及總裝技術(shù)要求要合理。
6、編寫設(shè)計(jì)說明書。
學(xué)生在完成上述全部工作后，應(yīng)當(dāng)將前述工作按先后順序編寫設(shè)計(jì)說明書。要求語言簡練，文字通順。
三、時(shí)間安排
時(shí) 間
內(nèi) 容
第
一
周
第1天
布置題目，方案討論
第2天
熟悉設(shè)計(jì)內(nèi)容，查閱資料
第3天
選擇加工方案，確定工藝路線和工藝尺寸
第4天
選擇加工方案，確定工藝路線和工藝尺寸
第5天
填寫工藝卡片（過程卡和工序卡）
第 二 周
第1天
填寫工藝卡片（過程卡和工序卡）
第2天
專用夾具設(shè)計(jì)
第3天
專用夾具設(shè)計(jì)
第4天
專用夾具設(shè)計(jì)
第5天
專用夾具設(shè)計(jì)
第 三 周
第1天
專用夾具設(shè)計(jì)
第2天
專用夾具設(shè)計(jì)
第3天
撰寫設(shè)計(jì)說明書
第4天
撰寫設(shè)計(jì)說明書
第5天
答辯
四、設(shè)計(jì)工作要求
要求：
1、所有圖紙的幅面、標(biāo)題欄格式和明細(xì)欄格式必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
2、繪圖時(shí)，比例的選擇、線型的設(shè)置及應(yīng)用、視圖的布置及表達(dá)、尺寸與公差配合的標(biāo)注、技術(shù)要求的書寫等應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
3、學(xué)生在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí)可以和指導(dǎo)老師咨詢、討論，并盡可能在同學(xué)之間相互討論，互相借鑒學(xué)習(xí)。
4、設(shè)計(jì)內(nèi)容可以借鑒其他相關(guān)資料，切勿完全抄襲，否則成績以零分計(jì)。
應(yīng)完成的工作：
設(shè)計(jì)題目： XX零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計(jì)
生產(chǎn)類型：中批或大批生產(chǎn)。
設(shè)計(jì)要求包含：
1、零件圖。 1張
2、毛坯圖。 1張
3、機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片。包含過程卡和工序卡。 1套
4、工藝裝備。1套（裝配圖+零件圖）
5、課程設(shè)計(jì)說明書。1份
五、成績評定
貴州理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)評分標(biāo)準(zhǔn)（機(jī)械類）
序號
項(xiàng)目
項(xiàng)目內(nèi)容
評分標(biāo)準(zhǔn)
100～90（優(yōu)）
89～ 80（良）
79～70（中）
69～60（及格）
<60（不及格）
１
出勤
10%
出勤與遵守紀(jì)律的情況
全勤、無請假和遲到早退
無遲到早退，有病事假
教師點(diǎn)名一次不到
教師點(diǎn)名二次不到
教師點(diǎn)名三次不到
２
工作量
20%
完成設(shè)計(jì)任務(wù)的比例
按設(shè)計(jì)任務(wù)書要求完成所有的工作量
基本按設(shè)計(jì)任務(wù)書要求完成工作量
能完成所有的工作量，部分不能滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書要求
能完成所有的工作量，但不能滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書要求
不能完成工作量或完全不滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書要求
３
設(shè)計(jì)能力
20%
綜合運(yùn)用理論知識，計(jì)算機(jī)技能和外語的能力；獨(dú)立思考和處理工程實(shí)際問題的能力
在問題研究中有綜合運(yùn)用專業(yè)知識以及計(jì)算機(jī)、英語等各方面的能力，有獨(dú)到的個(gè)人見解，學(xué)術(shù)性較強(qiáng)
有運(yùn)用專業(yè)理論以及計(jì)算機(jī)、英語等各方面能力；有較好的理論基礎(chǔ)和專業(yè)知識，有一定的個(gè)人見解和學(xué)術(shù)性
基礎(chǔ)知識和綜合能力一般，但能獨(dú)立完成設(shè)計(jì)、能從個(gè)人角度分析和解決問題
基礎(chǔ)知識和綜合能力較差，經(jīng)過努力可在教師指導(dǎo)下完成設(shè)計(jì)，無明顯的個(gè)人見解
缺乏應(yīng)有的專業(yè)基礎(chǔ)知識和綜合能力，不能獨(dú)立完成設(shè)計(jì)，結(jié)論觀點(diǎn)有錯(cuò)誤，或有抄襲部分的行為
４
回答問題
10%
設(shè)計(jì)中回答指導(dǎo)教師的提問的正確性和全面性
全面、正確回答出教師所提的問題
回答問題基本正確而且比較全面
能回答出教師所提的問題，大部分回答正確
所提的部分問題不能回答或回答錯(cuò)誤
不能回答教師所提問題
５
設(shè)計(jì)說明書和圖紙的質(zhì)量
40%
文字表達(dá)、圖、表和說明書質(zhì)量
理論分析準(zhǔn)確，邏輯嚴(yán)密，層次清楚，結(jié)構(gòu)合理，語言流暢，圖表清晰、正確；設(shè)計(jì)說明書格式符合要求，打印清晰漂亮，無錯(cuò)別字，達(dá)到正式出版物水平
理論分析恰當(dāng)，條理清楚，層次比較清楚，語言通順。能用圖表反映問題。說明書格式基本符合要求，有個(gè)別錯(cuò)誤，打印清楚，基本達(dá)到正式出版物水平
條理清楚，有一定的分析能力和說服力，有少許語病。說明書內(nèi)容提要和正文基本符合要求，但注釋和參考文獻(xiàn)格式不規(guī)范，打印基本清晰
內(nèi)容陳述較為清楚，但分析不夠，個(gè)別地方語言不通順。圖表有錯(cuò)誤；正文基本規(guī)范，但不符合學(xué)校規(guī)定的要求
分析能力差，論證不準(zhǔn)確，材料簡單堆砌。缺少圖表，語言不準(zhǔn)確，格式不規(guī)范，打印不清晰
六、參考文獻(xiàn)
[1]王啟平.《機(jī)械制造工藝學(xué)》[M].第四次修訂.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999年9
[2]趙如福.《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》第四版上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2006年10月
[3]趙家齊.《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005年1月
[4]徐圣祥. 《簡明機(jī)械加工工藝手冊》.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1989年11月
[5]陶濟(jì)賢、謝明才. 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社；1987年1月
5
引言
本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識。
變速器II、III擋變速叉加工工藝及其銑寬20槽的銑床夾具是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。
1零件的分析
1.1 零件的作用
變速器II、III擋變速叉的作用就是撥動(dòng)同步器的齒環(huán)，以達(dá)到各檔位的分離和結(jié)合，實(shí)現(xiàn)換擋。
1.2 零件的工藝分析
從變速器II、III擋變速叉的零件圖上可以看出，它共有八個(gè)加工表面，現(xiàn)分述如下：
1.Φ31左端面
2.Φ31右端面
3.Φ19孔
4.Φ128孔
5.C向凸臺面
6.叉口兩側(cè)面
7.尺寸18.5側(cè)面
8.M8螺紋
技術(shù)要求如下：
1.蠟?zāi)＞荑T造。
2.不允許有影響零件強(qiáng)度的氣孔及非金屬夾渣。
3.未注圓角半徑R2～3。
4.7、20、16兩側(cè)面進(jìn)行高頻淬火，深度1.2～2.5mm,硬度56～62HRC。
5.銳邊倒角C0.5。
6.鑄件應(yīng)做成向下傾。
2工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
2.1確定毛坯的制造形式
零件材料為45，零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用鍛造，鍛造精度為2級，能保證鍛件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。
2.2 基面的選擇的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。
粗基準(zhǔn)的選擇：對于零件的加工而言，粗基準(zhǔn)的選擇對后面的精加工至關(guān)重要。從零件圖上可以看出，變速器II、III擋變速叉較不規(guī)則，所以粗基準(zhǔn)不太容易選擇，選擇Ф31右端面、Ф128孔及18.5側(cè)面作為定位粗基準(zhǔn)，依照粗基準(zhǔn)的選擇原則（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)該以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn)）來選取。
對于精基準(zhǔn)而言，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，此處不再重復(fù)。
2.3 制定工藝路線
制訂工藝路線的出發(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)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。
具體方案如下：
工序01：蠟?zāi)＞荑T造
工序02：淬火（7、20、16兩側(cè)面，高頻淬火，硬度56HRC～62HRC）
工序03：銑Φ31左端面
工序04：銑Φ31右端面
工序05：鉆、擴(kuò)、鉸19孔
工序06：鏜Φ128孔
工序07： 銑叉口兩側(cè)面
工序08：銑寬20槽
工序09：銑Φ18.5側(cè)面
工序10：銑C向凸臺面
工序11： 鉆、攻M8螺紋
工序12：去毛刺
工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序14：入庫
2.4 機(jī)械加工余量的確定
變速器II、III擋變速叉零件材料為 45，毛坯重約3.4Kg。生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用鍛造， 2級精度組。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對毛坯初步設(shè)計(jì)如下：
1. Φ31左端面的加工余量
Φ31左端面，制造精度CT8級，加工余量等級IT-E，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得，單邊余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra6.3，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。
2. Φ31右端面的加工余量
Φ31右端面，制造精度CT8級，加工余量等級IT-E，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得，單邊余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra6.3，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。
3. Φ19孔的加工余量
因Φ19孔的尺寸不大，故采用鍛造，孔的表面粗糙度Ra3.2，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-7知，需經(jīng)過鉆——擴(kuò)——鉸三步方滿足其精度要求。
鉆孔至Φ18
擴(kuò)Φ18孔至Φ18.8 單邊余量2Z=0.8
鉸Φ18.8孔至Φ19 單邊余量2Z=0.2
4. 寬20槽的加工余量
寬20槽，因加工余量小，故鍛造時(shí)不留余量，表面粗糙度Ra6.3，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。
5. C向凸臺面的加工余量
C向凸臺面，制造精度CT8級，加工余量等級IT-E，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得，單邊余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra6.3，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8知，需經(jīng)過一步銑削即可滿足其精度要求。
6. 18.5側(cè)面的加工余量
18.5側(cè)面，制造精度CT8級，加工余量等級IT-E，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得，單邊余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra6.3，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。
7. 叉口兩側(cè)面的加工余量
叉口兩側(cè)面，制造精度CT8級，加工余量等級IT-E，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.2-4得，單邊余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra6.3，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-8知，一步銑削即可滿足其精度要求。
8.M8螺紋的加工余量
M8螺紋的尺寸不大，故采用實(shí)心鍛造，表面粗糙度Ra6.3，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表1.4-7知，鉆孔——攻絲即可滿足其精度要求。
9.其他不加工表面鍛造即可滿足其精度要求。
2.5 確定切削用量及基本工時(shí)
工序01：蠟?zāi)＞荑T造
工序02：淬火（7、20、16兩側(cè)面，高頻淬火，硬度56HRC～62HRC）
工序03：銑Φ31左端面
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝600
當(dāng)＝600/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)：，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序04：銑Φ31右端面
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝600/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)：，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序05：鉆、擴(kuò)、鉸19孔
工步一：鉆孔至Φ18
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工Φ18孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則
根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取
切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度 所以
根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：擴(kuò)Φ18孔至Φ19.8
利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取
，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取
則主軸轉(zhuǎn)速為，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取
故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步三：鉸Φ18.8孔至Φ19
確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表2-7根據(jù)Z3025搖臂鉆床說明書，主軸進(jìn)給量，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-13，取
主軸速度：主軸轉(zhuǎn)速，根據(jù)參考文獻(xiàn)Ⅳ表4.2-12，取
故實(shí)際切削速度為
切削工時(shí)：，，，走刀次數(shù)i=1
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序06：鏜Φ128孔
所選刀具為YT5硬質(zhì)合金、直徑為20mm的圓形鏜刀。
1） 確定切削深度
2） 確定進(jìn)給量
根據(jù)表1.5，當(dāng)粗鏜鑄件、鏜刀直徑為20mm、2mm，鏜刀伸出長度為7mm時(shí)， =0.15～0.30mm/r
按T4163機(jī)床的進(jìn)給量（表4.2-21），選擇
=0.27mm/r
3） 確定切削速度
按表1.27的計(jì)算公式確定
式中=1000，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min,
則 234m/min
=582r/min
按T4163機(jī)床上的轉(zhuǎn)速，選擇
4） 基本時(shí)間
選鏜刀的主偏角=45°，則=2.0mm，=7mm，=4mm，=0，
=0.27mm/r,，
工序07： 銑叉口兩側(cè)面
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金立銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝500r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)：，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序08：銑寬20槽
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金三面刃銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X61型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝500
當(dāng)＝500r/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)：，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序09：銑Φ18.5側(cè)面
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式立銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝600/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)：，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序10：銑C向凸臺面
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式端銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1）決定銑削深度
因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，故可在一次走刀?nèi)銑完，則
2）決定每次進(jìn)給量及切削速度
根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00
當(dāng)＝600/min時(shí)
按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取
3）計(jì)算工時(shí)
切削工時(shí)：，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序11： 鉆、攻M8螺紋
工步一：鉆M8螺紋底孔Φ6.8
選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）
由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得
（《切削》表2.15）
468r/min
按機(jī)床選取n=500r/min
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工步二：攻M8螺紋
選擇M8mm高速鋼機(jī)用絲錐
等于工件螺紋的螺距，即f=0.6mm/r
597r/min
按機(jī)床選取n=630r/min
切削工時(shí)： ，，
則機(jī)動(dòng)工時(shí)為
工序12：去毛刺
工序13：檢驗(yàn)至圖紙要求
工序14：入庫
3 工裝夾具設(shè)計(jì)
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。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)工序06：銑寬20槽的銑床專用夾具。
3.1 問題的提出
本夾具主要用于銑寬20槽，粗糙度Ra6.3，精度要高不高，故設(shè)計(jì)夾具時(shí)，精度則不予考慮，主要考慮生產(chǎn)效率。
3.2 定位基準(zhǔn)的選擇
擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量。基準(zhǔn)選擇不當(dāng)往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。選擇Φ19孔、Φ128孔及Φ31左端面來定位。
3.3 切削力及夾緊力計(jì)算
（1）刀具： 采用三面刃銑刀
機(jī)床： X62型臥式銑床
由[3] 所列公式 得
查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù)
z=24
代入上式，可得 F=749.2N
因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。
安全系數(shù) K=
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
所以
（2）夾緊力的計(jì)算
選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 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=8mm，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?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
滿足要求
經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠
3.4 定位誤差分析
1、 基準(zhǔn)位移誤差
由于定位副的制造誤差或定位副配合同間所導(dǎo)致的定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)位移誤差，用表示。
工件以Φ19孔在軸上定位銑寬20槽，如果工件內(nèi)孔直徑與軸外圓直徑做成完全一致，做無間隙配合，即孔的中心線與軸的中心線位置重合，則不存在因定位引起的誤差。但實(shí)際上，軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，于是工件套在軸上必然會有間隙，孔的中心線與軸的中心線位置不重合，導(dǎo)致這批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基準(zhǔn)變動(dòng)誤差，其變動(dòng)量即為最大配合間隙。按下式計(jì)算
式中 ——基準(zhǔn)位移誤差，mm
——孔的最大直徑，mm
——軸的最小直徑，mm
=0.027mm
2、 基準(zhǔn)不重合誤差
加工尺寸h的基準(zhǔn)是外圓柱面的母線上，但定位基準(zhǔn)是工件圓柱孔中心線。這種由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合導(dǎo)致的工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大位置變動(dòng)量，稱為基準(zhǔn)不重合誤差，用表示?；鶞?zhǔn)不重合誤差為=
式中 ——基準(zhǔn)不重合誤差，mm
——工件的最大外圓面積直徑公差，mm
=
3.5定向鍵與對刀裝置設(shè)計(jì)
定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進(jìn)方向具有正確的位置。
根據(jù)GB2207—80定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖 3.1 夾具體槽形與螺釘圖
根據(jù)T形槽的寬度 a=14mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：
表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表
B
L
H
h
D
夾具體槽形尺寸
公稱尺寸
允差d
允差
公稱尺寸
允差D
14
-0.014
-0.045
20
8
5
10
4.5
14
+0.023
5
塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示：
圖 3.2 平塞尺圖
塞尺尺寸為：
表 3.2 平塞尺尺寸表
公稱尺寸H
允差d
C
2
-0.006
0.25
3.6 夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)殂娗邢饔嗔啃?，切削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。
夾具裝配圖如圖3-3所示：
圖3-3 裝配圖
總 結(jié)
課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的課程設(shè)計(jì)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(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計(jì)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(jì)手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)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(shí)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)院給我們的這次課程設(shè)計(jì)的機(jī)會，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
參 考 文 獻(xiàn)
1. 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年
3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年
4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年
5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊，上海科學(xué)技術(shù)出版社，1981年10月
6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年
貴州理工學(xué)院學(xué)生課程設(shè)計(jì)成績評定表（機(jī)械類）
（每位學(xué)生一份，隨課程設(shè)計(jì)報(bào)告裝訂歸檔）
班級
機(jī)自職132
學(xué)生姓名
于騰飛
學(xué)號
2013040903
課程設(shè)計(jì)題目
變速器二、三檔變速叉工藝設(shè)計(jì)及夾具設(shè)計(jì)
項(xiàng)目
項(xiàng)目內(nèi)容
權(quán)重
成績
得分
100～90
（優(yōu)）
89～ 80
（良）
79～70
（中）
69～60
（及格）
<60
（不及格）
出勤
出勤與紀(jì)律
10%
工作量
完成設(shè)計(jì)任務(wù)的比例
10%
設(shè)計(jì)能力
綜合運(yùn)用理論知識、計(jì)算機(jī)技能和外語的能力；處理工程實(shí)際問題的能力
40%
回答問題
回答指導(dǎo)教師提出的問題的正確性、全面性
20%
設(shè)計(jì)說明書和圖紙
設(shè)計(jì)說明書和圖紙的質(zhì)量
20%
課程設(shè)計(jì)總成績（等級）
評分教師（簽名）： 年 月 日
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