換擋撥叉杠桿的加工工藝規(guī)程及銑R10.5側(cè)面夾具設(shè)計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計含6張CAD圖紙帶過程工序卡片+開題報告+文獻綜述+外文翻譯】-jjsj31-2

換擋撥叉杠桿的加工工藝規(guī)程及銑R10.5側(cè)面夾具設(shè)計

摘要

此次畢業(yè)設(shè)計融入了本科期間學(xué)的一些重要理論知識，如機床的轉(zhuǎn)速、進給量以及加工余量和刀具等參數(shù)的選用，同時也注意到要考慮有關(guān)零件加工時的表面精度和位置精度要求。

此次畢設(shè)包括了換擋撥叉零件的工藝編制、撥叉專用夾具的設(shè)計以及設(shè)計說明書的撰寫。

加工工藝和夾具設(shè)計是目前工廠生產(chǎn)過程中的重要流程，加工工藝包括機械加工工藝流程、各工序的加工參數(shù)等內(nèi)容，好的機械加工工藝可以充分簡化加工流程，提高工件加工質(zhì)量。夾具設(shè)計是工藝流程的一部分，它是工藝裝備的重要組成部分，是除了機床以外最重要的工藝輔助裝備。

關(guān)鍵詞：撥叉 夾具設(shè)計 工藝路線

Abstract

The graduation design into the undergraduate period to learn some important theoretical knowledge, such as machine speed, feed and processing margins and tooling and other parameters of the selection,but also noted that the parts to consider the surface accuracy and location accuracy requirements.

The complete set includes the shift fork parts of the preparation process, the design of the fork for the fixture and write the design manual.

Processing technology and fixture design is an important process in the factory production process. The processing technology includes the machining process and the processing parameters of each process. The good machining process can simplify the processing flow and improve the quality of the workpiece. Fixture design is part of the process, it is an important part of process equipment, in addition to the machine tool is the most important auxiliary equipment.

Key words：fork  fixture design  process route

目  錄

摘要 I

Abstract II

第1章  緒論 1

1.1 引言 1

1.2 本課題背景及發(fā)展趨勢 2

第2章  零件的分析 3

2.1 零件的作用 3

2.2 零件的工藝分析 3

第3章  工藝規(guī)程設(shè)計 4

3.1 確定毛坯的制造形式 4

3.2 基面的選擇 4

3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇 4

3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 4

3.3 制定工藝路線 5

3.4 確定工件的機械加工余量、各工序尺寸和毛坯尺寸 5

3.4.1 確定毛坯種類、加工余量和工序尺寸 5

3.5 確定切削用量及基本工時 7

第4章  專用夾具設(shè)計 21

4.1 問題的提出 21

4.2 工序VII銑夾具設(shè)計 21

4.2.1 工件定位基準(zhǔn)的選擇 21

4.2.2 計算切削力及夾緊力 21

4.2.3 定位誤差分析 22

4.2.4 定位鍵與對刀裝置設(shè)計 24

致  謝 26

參考文獻 27

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A2撥叉杠桿.dwg

A2撥叉毛坯圖.dwg

A2銑R10.5側(cè)面夾具體.dwg

A2銑R10.5側(cè)面夾具裝配圖.dwg

A4對刀塊支架-銑R10.5側(cè)面非標(biāo)夾具零件.dwg

CAXA CAPP過程卡及工序卡.zip

外文翻譯.DOC

定位銷-銑R10.5側(cè)面非標(biāo)夾具零件.dwg

工序10.dwg

工序11.dwg

工序3.dwg

工序4.dwg

工序5.dwg

工序6.dwg

工序7.dwg

工序8.dwg

工序9.dwg

撥叉加工工藝過程卡.dwg

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換擋撥叉杠桿的機械加工工藝規(guī)程及銑R10.5側(cè)面夾具設(shè)計開題報告.doc

換擋撥叉杠桿的機械加工工藝規(guī)程及銑R10.5側(cè)面夾具設(shè)計文獻綜述.doc

1 譯文標(biāo)題 齒輪的加工方法 原文標(biāo)題 者 名 張寶珠 國 籍 中國 原文出處 百度文庫 譯文： 齒輪的加工方法 加工齒輪輪齒有兩種基本的方法：產(chǎn)生過程和形成過程。當(dāng)一個輪齒產(chǎn)生時，工件和切削或磨削工具，是不斷嚙合在一起的，輪齒的形式是由刀具決定的。換句話說，工件和刀具是共軛的。滾齒機，成型切割機，剃齒機，磨床都使用這個原理。 當(dāng)一個輪齒形成時，該刀具是呈正被加工出來的空間的形狀的。一些磨床使用此原理，與一個 指示裝置配套在一起使輪齒一個挨一個形成。刀就是同時加工所有輪齒形成刀具的例子。 成型 成型本質(zhì)上是與平面圖類似的，但采用了圓形的切削刀具替代了齒條，由此產(chǎn)生的往復(fù)慣性的減少，允許更高的行程速度：現(xiàn)代的成型切割汽車齒輪可以以每分鐘 2000 切割行程運行。切削刀具的形狀大致是與漸開線齒輪相同的，但輪齒的頂端是圓形的。 切削刀具和工件之間的發(fā)電驅(qū)動器之間不涉及機架或連接螺釘 ，因為只有圓周運動在涉及的范圍內(nèi)。切割機每走一個行程，米。在返回的行程中，刀具必須被縮進約 1 毫米留 有間隙，否則就會產(chǎn)生摩擦，馬上發(fā)生故障。這類型機床的速度被限制，保證大約 50 千克重的切割機和軸承可移動 1 毫米的距離。加速度所涉及的扭矩可增加 5000N 的力，但必須保持高的精度。 成型機的優(yōu)點是生產(chǎn)效率相對較高，可能在齒頂上切出直角。不幸的是，對于斜齒輪，螺旋導(dǎo)向器需要在直線運動中施加旋轉(zhuǎn)運動，這種螺旋導(dǎo)向器不容易生產(chǎn)，也不便宜。所以該方法只適合在斜齒輪上的長距離，因為對每個不同的螺旋角就要生產(chǎn)特殊的刀具和導(dǎo)向器。成型機的一個很大的優(yōu)點，是它可以生產(chǎn)環(huán)形齒輪，例如那些需要大型 轉(zhuǎn)圓的驅(qū)動器。 非常高的精確度是十分重要的，而成型切割機的不準(zhǔn)確性也是相當(dāng)要緊的。因為它們可能轉(zhuǎn)移到削減齒輪。很明顯側(cè)面的錯誤將轉(zhuǎn)移，但比起離心機或破碎機給予的特點， “掉落的輪齒 ” ，是相當(dāng)不明顯的。對于掉齒有幾個原因，但它發(fā)生最頻繁的是，當(dāng)工件的直徑大約是刀具直徑的一半， 或 時。如果刀具開始在高點，在最后完成漸開線齒輪期間結(jié)束在低點，在刀具上峰與峰的偏心誤差發(fā)生在最后的漸開線切割齒輪的第一個和最后一個齒輪之間。當(dāng)?shù)毒叩?2 累積螺距誤差可能剛好超過 25 微米時，切割輪齒時就會有一個突然的這個數(shù)量的螺距誤差。在機 床上切割的下一個齒輪可能在鄰近的節(jié)圓上是好的，如果在切割機上最后的切割碰巧發(fā)生在一個有利的位置。 各種嘗試已經(jīng)作出，防止這種效應(yīng)，特別是通過連續(xù)旋轉(zhuǎn)，沒有任何進一步的刀料，但如果成型機是不是很堅固，刀具不是很尖銳，然后沒有進一步的切割發(fā)生，誤差將不會被消除。 滾齒 滾齒是最常用的金屬切削方法，使用機架產(chǎn)生的原理，但避免了由在旋轉(zhuǎn)切削機上增加許多齒條引起的緩慢的往復(fù)運動。齒條在軸線方向上替換為切口蝸桿。 齒條不能為整個輪齒的工作長度產(chǎn)生正確的漸開線形狀，因為他們在圓弧軌跡上移動，所以滾刀緩慢地沿輪齒走刀，在軸 向或法向或傾斜的滾齒機螺旋線方向上。 金屬去除率高，因為螺旋銑刀或工件沒有做往復(fù)運動的需要，所以 40m/切割速度高達 150m/用于硬質(zhì)合金滾刀。通常一個直徑為 100 毫米的滾刀轉(zhuǎn)速達到 100所以 20 個齒的工件以每分鐘 5 轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。工件的每個旋轉(zhuǎn)運動將對應(yīng)于 米的進給量，所以滾刀會提前通過工件約每分鐘 4 毫米。對于汽車生產(chǎn)，近似多頭開始的滾刀，可用于每轉(zhuǎn) 3毫米的粗糙進給量，以便在切割機上達到 100速度，一個兩頭開始的滾刀和20 個齒的齒輪可提供每 分鐘 30 毫米的進給速率。 粗糙進給速率的缺點是在工件上會留下明顯的標(biāo)志，尤其是在齒根，每轉(zhuǎn)在進給速率的空間顯示一種圖案。齒側(cè)標(biāo)記的表面波紋比齒跟要少，當(dāng)有一個隨后的整理操作時，如剃齒或磨削，這一點就不重要了。當(dāng)沒有進一步的操作時，每轉(zhuǎn)的進給量必須加以限制，保證粗糙度在一個界限以下，通常這決定于潤滑條件。齒根上波紋的高度指定乘以每轉(zhuǎn)的進給量，然后除以滾刀直徑的 4 倍。 1 毫米的進給量和 100 毫米的直徑可產(chǎn)生 米高的波紋。對齒側(cè)波紋大約跟 樣大，即約 米。 滾齒機的精度對齒距和螺旋線來說，通 常很高，假設(shè)機床維持不變，漸開線單單決定于滾刀齒廓的精度。漸開線的形式隨著滾刀的切入產(chǎn)生，在滾刀上留有裂痕時，漸開線是不真實的。但是，如果說有 14 條切線產(chǎn)生在曲率半徑約 20 毫米的齒側(cè)，從真實的漸開線分離，僅僅大約 米。滾刀的制造和安裝誤差可以超過 10 微米。使用兩頭開始的滾刀或斜滾齒機可增加誤差水平，因為滾刀的齒距誤差的轉(zhuǎn)移到切割齒輪上。 拉削 拉削不被用于斜齒輪，但對內(nèi)齒直齒輪時十分有用的。聯(lián)系全局來看，拉削的最重要的用途是用任何其他的方法都不容易加工的內(nèi)花鍵。跟所有的拉削方法一樣，這種方法對 批量生產(chǎn)是經(jīng)濟的，因為安裝成本較高。 拉削技術(shù)對內(nèi)齒斜齒輪主要的應(yīng)用是由 其 床上。這臺機器 3 的運作，增加滾齒切割機的有效半徑至無限遠，使刀具的每一個齒都能在一條直線上轉(zhuǎn)動，而不是對在一個半徑上。這使得切割行為延長超過齒輪的整個端面寬度，替代了傳統(tǒng)的滾刀每轉(zhuǎn) 米的進給量。由此產(chǎn)生的過程中提供了非常高的生產(chǎn)率，更適合于美國，美國的產(chǎn)量在整個歐洲來說，相對較低，盡管初始成本高，但非常具有競爭力。 拉削提供了較高的精確度和良好的表面光潔度，但象所有切削過程一樣，僅限于 “軟 ” 材 料，必須隨后進行表面淬火或熱處理，使其變形。 剃齒 剃齒切割機看起來像一個在齒根有著額外間隙的齒輪，齒側(cè)有槽，提供切削邊緣。它是運行在網(wǎng)格與粗糙齒輪軸交叉處，以便與做剩余運動的輪齒的相對速度有理論聯(lián)系點。該剃齒刀的輪齒相對靈活的彎曲，所以當(dāng)它們在兩個齒輪的輪齒間兩兩接觸時，只有有效地運作。齒輪和刀具橫向在工作面以高轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)時，大約 100 毫米的材料被去除。周期時間可以少于半分鐘，機床并不昂貴，但刀具是精密的，很難制造。在剃齒機邊緣容易對齒廓作出調(diào)整，然后凸緣能被利用。剃齒可以使用刀具在凸肩處完成，向下到某一深 度，無軸向運動。這種方法速度快，但需要更復(fù)雜的刀具設(shè)計。 磨削 磨削是非常重要的，因為它是硬化正在加工的齒輪的主要途徑。當(dāng)要求高精度時，熱處理不足以使其變形，那么，磨削是很必要的。 磨削的最簡單的方法往往被稱為 法。車輪的輪廓使用單點鉆石精確的裝飾使其變形，被模板切割控制到所需要的真實形狀。一個縮放儀 6:1 的比例是常用的。車輪的輪廓然后沿齒輪作軸向往復(fù)運動，齒輪旋轉(zhuǎn)允許受螺旋角的影響。當(dāng)一個齒形已經(jīng)完成，通常包括 100 微米的金屬去除，齒輪被指引到下一個齒的空間。這種方法可清楚查看，但一貫有著高的 精度要求。安裝尺寸過長，因為如果模數(shù)，齒數(shù)，螺旋角或齒廓校正線改變時，需要不同的裝飾模板。 最快的磨削方法跟滾齒機使用相同的原理，但取代了憑借磨削輪增加切口和減輕的蝸桿，磨削輪是機架上的一節(jié)。由于高的表面速度的需求，砂輪的直徑被增大，使直徑為 的砂輪可以超過 2000 速度運轉(zhuǎn)，給予必要的 1000米 /分鐘的速度。只有單頭蝸桿可在砂輪上切削，但齒輪轉(zhuǎn)速很高，通常情況下 為100此很難設(shè)計驅(qū)動系統(tǒng)提供精度和剛度。該過程的精度是在合理的高水平，雖然在磨削期間有砂輪和工件的轉(zhuǎn)向變化的一種傾向。 所以砂輪的形式可能需要補償機床撓度的影響。磨削輪上一代蝸桿的形狀是一個緩慢的進程，因為裝飾的鉆石或滾子，不僅要形成機架上的輪廓，而且當(dāng)砂輪旋轉(zhuǎn)時必須做軸向運動。一旦砂輪已經(jīng)形成，齒輪必須被快速的磨削，直到要求再做調(diào)整。這就是用小齒輪創(chuàng)造高生產(chǎn)率的最流行的方法，通常被稱為 法。 大型齒輪通常由 法產(chǎn)生，與其方法中的規(guī)劃相似，但使用大直徑的磨 4 削輪，形成側(cè)面的理論嚙合齒條。非常大的直徑的齒輪不能被輕易移動，所以齒輪基本上是平穩(wěn)的，而磨削輪的活動部分在螺旋線方向上作往復(fù)運動。磨削輪只在斜齒 輪的端面上有一小部分是接觸的，所以，當(dāng)在一年內(nèi)制造這個齒數(shù)的幾個齒輪時，這并不重要。與形成磨削相同，磨削后，一對側(cè)面的齒輪被指引到下一對。 類似的方法用于中等大小的齒輪，這種齒輪有固定的輪子，而粗糙的齒輪是走過了車輪下。齒輪相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)運動由輪上的皮帶控制，這條皮帶從一圓柱體的節(jié)圓直徑上散開，使齒輪相對齒條的運動是正確的。 另一種方法，尼羅河的做法，采用了車輪，它被形成提供了理論上的嚙合機架，而不是象 法一樣用兩個杯輪子。這種做法最適合在小齒輪上中等精度的工作，速度介于 法和 法之間。 所有磨削加工與切削加工相比，是緩慢和昂貴的，因此只用于精度要求至關(guān)重要的條件下。一個粗略的經(jīng)驗法則是，磨削會增加齒輪的切削成本，這是 10 個因素之一，但輪齒的成本，往往只占變速箱總費用的一小部分。令人驚訝地是，可獲得的精度不是非常取決于齒輪的大小，齒輪的直徑是 5 米或 50 米，可獲得的節(jié)圓漸開線和螺旋線的精度是預(yù)想的 5 微米或更好，比起任何其他因素，更取決于操作工和檢查員的技術(shù)和耐心。 它往往是假定磨削將去除在粗的階段產(chǎn)生的所有誤差。不幸的是，磨床是較靈活的，所以砂輪有一個按照以往誤差的趨勢。誤差將因 此減少，但并沒有完全消除，除非很多切削方法被使用。任何時候磨削過程給出的都一致的結(jié)果，這是可在粗切的階段檢測精度是可取的。唯一的例外是磨削的形成過程，將不跟隨漸開線誤差，但仍允許螺旋線和節(jié)圓誤差。 5 原文： of a is or in is by In to a is is in of is an to be by of is to a of in ,000 of is as an of a or in .5 mm of On be mm to on is on of is by at 0kg of be a of 000N be of it is to up to a a is to a on be or so is be A of is to as is of in to It is it is an or a it of is 6 a If on a on a of to in of of as of be 5 is a of on on be on if to in a on to in by if is no be by on a to a do of on a so is in or in of no of or is so 0 m/be up 50m/a 100mm 00so a of so at mm be mm so 00 on a a 20 a 0mm/of a is a is on in a at a of is on in is is a as or no be to a is by of in of is by by of 1 mm 00mm .5 in On is as of is 7 is on of As is by as as on is if 14 a 0 mm mm a is a be 0 of or of to is is of in is be by As is of to is in by of a to so of is in a of on a to of a of mm of a . a is is be or A a at to It is in so is in a in so in at of 00 mm of is be a to It is to of at be be a by a is in to is 8 is it is is it is to is to is to by to 6:1 a is is to 00 is to is up is if of or as a by a is a in is so .5 m at 000 to 000 m/on 00 so it is to to of is is a to so of a on is a a or to as be is is is by is to in of to of of be so is in of is in a of in so is a of in a As a of is to A is of is by a of so 9 of is a is to of as in is to on is in so is A of is by a 0 of is a of of a on of a m 0 m of or on of on It is at so a to be a is in it is to at is it 10 指 導(dǎo) 教 師 評 語 外文翻譯成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 此次畢業(yè)設(shè)計融入了本科期間學(xué)的一些重要理論知識，如機床的轉(zhuǎn)速、進給量以及加工余量和刀具等參數(shù)的選用，同時也注意到要考慮有關(guān)零件加工時的表面精度和位置精度要求。 此次畢設(shè)包括了換擋撥叉 零件 的工藝編制、撥叉專用夾具的設(shè)計以及設(shè)計說明書的撰寫。 加工工藝和夾具設(shè)計是目前工廠生產(chǎn)過程中的重要流程，加工工藝包括機械加工工藝流程、各工序的加工參數(shù)等內(nèi)容，好的機械加工工藝可以充分簡化加工流程，提高工件加工質(zhì)量。夾具設(shè)計是工藝流程的一部分，它是工藝裝備的重要組成部分，是除了機床以外最重要的工藝輔助裝備。 關(guān)鍵詞： 撥叉 夾具設(shè)計 工藝路線 he to as of to of of is an in of of is of it is an of in to is 目 錄 摘要 ................................................................................................................................................... I ............................................................................................................................................ 1 章 緒論 ................................................................................................................................... 1 言 ................................................................................................................................... 1 課題背景及發(fā)展趨勢 ................................................................................................... 2 第 2 章 零件的分析 ....................................................................................................................... 3 件的作用 ....................................................................................................................... 3 件的工藝分析 ............................................................................................................... 3 第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計 ................................................................................................................... 4 定毛坯的制造形式 ....................................................................................................... 4 面的選擇 ....................................................................................................................... 4 基準(zhǔn)的選擇 ....................................................................................................... 4 基準(zhǔn)的選擇 ....................................................................................................... 4 定工藝路線 .................................................................................................................... 5 定工件的機械加工余量、各工序尺寸和毛坯尺寸 .................................................... 5 定毛坯種類、加工余量和工序尺寸 ................................................................. 5 定切削用量及基本工時 ................................................................................................ 7 第 4 章 專用夾具設(shè)計 ................................................................................................................. 21 題的提出 ...................................................................................................................... 21 序 夾具設(shè)計 ....................................................................................................... 21 件定位基準(zhǔn)的選擇 ........................................................................................... 21 算切削力及夾緊力 ........................................................................................... 21 位誤差分析 ....................................................................................................... 22 位鍵與對刀裝置設(shè)計 ....................................................................................... 24 致 謝 ............................................................................................................................................ 26 參考文獻 ......................................................................................................................................... 27 1第 1 章 緒論 言 發(fā)展先進的制造業(yè)是增強一個國家的國際制造競爭力和科技水平能力的重要手段，也是任何國家要想取得勝利和贏得聲望的法寶，同時也是與我們的社會生產(chǎn)生活實踐是息息相關(guān)的?，F(xiàn)如今似乎很多國家都在極力提高自己的制造業(yè)能力，如德國提出的工業(yè) 是為了競爭下一次的工業(yè)革命。德國工業(yè) 過極大資源利用現(xiàn)如今的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)成果，強力推進工業(yè)實現(xiàn)飛越式發(fā)展；日本的社會“ 樣也是為了提高自身的國際競爭力，為了改善人們的生活而提出來的；中國的中國制造 2025，在國外的一些國家看來，也 可稱為是“工業(yè) 甚至優(yōu)于國外。 我國目前已經(jīng)對一些重要領(lǐng)域的工業(yè)生產(chǎn)方式做出準(zhǔn)備，如航空航天，軍工等領(lǐng)域。中國的制造業(yè)雖然起步晚，但是這近幾年來以來發(fā)展的非常迅速，正在趕追美國、德國、日本、俄羅斯等軍事和工業(yè)強國。我們早已不再是只會生產(chǎn)桌子、椅子、馬車的國家。在中高端制造業(yè)上，盡管我們與提出工業(yè) 德國和提出社會 其是重要核心科技還需依賴進口，做不到自主創(chuàng)新。但從另一個角度來看，我國的制造業(yè)發(fā)展水平較改革開放以來有很大的變化。中國的海爾冰箱就走出了 國門，邁進世界的大洪流中去，成為國人為之喝彩的冰箱制造商；其次華為也走出國門，華為的電子產(chǎn)品，如手機也受人們的青睞。近兩年來，在我國對國外一些國家的出口產(chǎn)品中，機電設(shè)備產(chǎn)品占比已經(jīng)超過了五分之二。在通訊技術(shù)的發(fā)展上中國至少已經(jīng)不遜色于德國，中國正極力發(fā)展 5G 技術(shù)；在移動互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，我相信如今正在崛起的中國已經(jīng)開始反超德國，華為就是一個很好的例子。中國制造 2025 在很大程度上促進現(xiàn)有傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)型升級，伴隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的到來，不管是對制造行業(yè)工藝裝備還是對制造產(chǎn)品的質(zhì)量，其控制要求都會更高標(biāo)準(zhǔn)、嚴控制。制造產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求更高，從而對工業(yè)設(shè)備的要求更高，就要更加精準(zhǔn)控制工業(yè)設(shè)備，零部件和相應(yīng)之配套的工具要求標(biāo)準(zhǔn)也自然而然的更高了，循環(huán)與整體促進的和諧局面也就慢慢成形了。 2017年 4月 20 號，在文昌航天發(fā)射中心天舟一號貨運飛船發(fā)射成功；同年5 月 5 日，中國自制大型客機 飛成功。取得的這些成功無疑不是在暗示中國航空航天業(yè)邁向新的里程碑，當(dāng)然也體現(xiàn)出了中國這個制造大國的制造業(yè)獲得質(zhì)的飛躍。這次中國自制的大型客機 機身、機翼、尾翼等機體部件已經(jīng)完全國產(chǎn)，動力裝置等還需采用國外進口。當(dāng)然中國為了實現(xiàn)全部 的自制，也成立了航空發(fā)動機的研究中心，目的就是改變航空發(fā)動機一直以來依賴國外進口 2的現(xiàn)狀。 課題背景及發(fā)展趨勢 撥叉是機床變速箱里的一個零件，主要位于機床上面的一個操縱機構(gòu)中，對機床的速度進行變換。機床上加工零件時，撥叉就起著至關(guān)重要的作用，它不僅可以控制機床主軸轉(zhuǎn)速，而且也可以調(diào)整機床的進給速度。撥叉零件在工業(yè)生產(chǎn)中的需求量很大，由于撥叉在變換速度時，會承受一定的力，故使用壽命會大大的降低，從而導(dǎo)致?lián)Q撥叉零件的幾率大大提高，進而使機床的維修成本提高。因此，研究撥叉零件的加工工藝過程具有很大的實用性 意義。 為了使撥叉零件的制造成本能夠降低以及制造效率能夠得到提高，我們可以通過對撥叉零件的作用，結(jié)構(gòu)以及工藝過程進行合理有效分析，使撥叉零件能夠高效快捷的加工生產(chǎn)出來，從而獲得少缺陷，低成本的撥叉零件。同時設(shè)計中所選用的零部件的結(jié)構(gòu)性、經(jīng)濟性和實用性要好，這樣才能達到高效生產(chǎn)、長的使用壽命和可靠的工作性。 目前我國將制造行業(yè)的核心主要聚焦在中、小批量等生產(chǎn)領(lǐng)域中，在很大程度范圍內(nèi)促進了國內(nèi)一些數(shù)控機床生產(chǎn)廠家的發(fā)展和研發(fā)速度，以能夠達到國內(nèi)，甚至國外的標(biāo)準(zhǔn)，從而更好的將我們自己生產(chǎn)的數(shù)控機床推銷出去。國內(nèi)的大部分數(shù)控機床生產(chǎn)廠家為了能在市場上站穩(wěn)腳跟，正在研發(fā)最新技術(shù)成果，朝著多元化的方向發(fā)展。他們?yōu)榱撕芎脩?yīng)對制造業(yè)市場的變化以及來自國外生產(chǎn)廠家的競爭壓力，提高自身產(chǎn)品的競爭力和國際影響力， 程技術(shù)和 程中的自動編程技術(shù)爭相被目前國內(nèi)的許多數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)廠家所深入研究和廣泛采用。而國外的一些電子、機械、航空航天等重要領(lǐng)域的制造技術(shù)，自動編程技術(shù)的研究的較國內(nèi)要成熟，當(dāng)然也應(yīng)用的更加廣泛，涉及到很多行業(yè)。這也是國內(nèi)為什么要奮起直追的原因吧。自動編程技術(shù)對行業(yè)顯而易見的突出表現(xiàn)，使得發(fā)展前景變得更加廣闊。 當(dāng)然也有大多數(shù)制造廠家將 用于零件機械加工中，來獲得高效、低成本的產(chǎn)品，這也是目前許多制造行業(yè)迫切需求的。 3第 2 章 零件的分析 件的作用 本次畢業(yè)設(shè)計所要設(shè)計加工的零件是撥叉。撥叉位于機床變速機構(gòu)中，在機床運轉(zhuǎn)的過程中，撥叉要承載一定大小的力。此次撥叉零件通過φ 20孔再與φ 10個同軸孔接連到另一個零件上去，以搖桿的運動達到零件的同步運動。這種運動機構(gòu)突出的特征是快速，運動精準(zhǔn)、可靠性高。 件的工藝分析 本零件為一個撥叉，通過零件圖 2要加工的地方有九處，分別是： （ 1） φ 60圓臺下端面，中間φ 20下凸臺端面 （ 2） 左端φ 20 上凸臺端面 （ 3） φ 20 30沉頭孔 （ 4） Φ ， 13沉頭孔 （ 5） （ 6） 2×φ 10 （ 7） Φ 10（ 8） （ 9） 左端凹槽 圖 2叉零件圖 加工端面可用端銑刀進行加工；孔的精度可用鉸刀鉸孔達到要求；分別用絲錐攻絲兩個螺紋孔完成螺紋孔的加工；φ 60 底面大平面是有表面精度要求和位置精度要求的，必須要先找好基準(zhǔn)，進行粗銑，半精銑，再刮削才能到達所需要求。 4第 3 章 工藝規(guī)程設(shè)計 定毛坯的制造形式 根據(jù)圖 2叉是一個形狀復(fù)雜零件，材料為 據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，屬于成批生產(chǎn)的水平。撥叉零件 的結(jié)構(gòu)設(shè)計形式多種多樣，可是撥叉零件結(jié)構(gòu)的主要特征依舊是大同小異，都有這共同的特點比如外形結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、較多的加工部位、擁有半圓弧結(jié)構(gòu)、比較難加工。對于這種典型的撥叉類零件，采用砂型鑄造得到毛坯是一種常用的方法，同時 一種常用的鑄造材料，有很好的鑄造性能、塑性和韌性，適合用于像換擋撥叉承受較大力這樣的零件。同時焊接性，切削性能良好。 面的選擇 基準(zhǔn)面是工件的加工基準(zhǔn)，同時基準(zhǔn)面的選取在加工時也是十分重要的，基準(zhǔn)面可以選擇較大的面、平面、大的外圓或者大的內(nèi)圓等基準(zhǔn)要素。選擇合適的基準(zhǔn)面不僅可以提高零件的加工效率，保證加工表面的質(zhì)量，例如裝夾時方便進行定位、能很快找到夾具上得定位面和便于裝夾提升裝夾效率，從而節(jié)約了時間成本。 基準(zhǔn)的選擇 粗基準(zhǔn)的選擇：粗基準(zhǔn)是進行加工時所選的第一個定位基準(zhǔn)，粗基準(zhǔn)是工件上的沒有加工過的表面。這樣可以保證加工表面與不加工表面間的位置精度。在選擇粗基準(zhǔn)時，盡量選擇那些表面平整、均勻、沒有高低起伏 、易于定位的面，應(yīng)避開澆冒口、毛刺等不利于定位的位置，可使工件定位可靠，夾緊方便。同時粗基準(zhǔn)只可使用一次。對于本設(shè)計選用左端 φ 20 圓柱 上部端面為主要的定位粗基準(zhǔn)。 基準(zhǔn)的選擇 選擇精基準(zhǔn)要盡量保證在加工時的定位基準(zhǔn)和圖紙上標(biāo)注的基準(zhǔn)重合，即圖紙上的尺寸就是加工時的定位尺寸，避免了應(yīng)為加工基準(zhǔn)和圖紙基準(zhǔn)的不統(tǒng)一所產(chǎn)生的誤差。在精加工時，精加工的基準(zhǔn)盡量選取同一個定位基準(zhǔn)，選用同一個 5定位基準(zhǔn)可提高工件的加工精度，避免多次更換基準(zhǔn)以免產(chǎn)生誤差。本設(shè)計選用已加工過的中間 φ 20圓柱 底面和 φ 60圓柱底面作 為定位的精基準(zhǔn)。 定工藝路線 按照圖紙要求， 加工零件毛坯時，為了使加工出的零件滿足使用 的 要求，如尺寸、公差、粗糙度等要求，我們需要在零件加工過程中 進行 熱處理，同時要 通過使用最短的加工工序和最方便加工的方式進行加工。查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》 [1]，編寫撥叉的機械加工工藝如下表 3示： 表 3藝路線方案 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 I 鑄造 時效處理 粗銑φ 60 圓臺下端面、φ 20 下凸臺端面，半精銑φ 60 圓臺下端面 粗銑、半精銑左端φ 20 下凸臺端面 V 鉆 鉆、擴、粗鉸、精鉸至φ 20φ 30 沉頭孔 鉆、鉸至φ ，攻 紋，锪φ 13 沉頭孔 粗銑 面 鉆、粗鉸、精鉸至 2×φ 10 鉆、粗鉸、精鉸至φ 10 X 鉆 鉆φ 5 孔，攻 紋 粗銑左端凹槽 刮φ 60 圓臺下端面 毛刺 去除機械加工所留下的毛刺 洗 在乳化液中清洗零件保證沒有贓物并吹凈 驗 檢驗至圖紙要求 庫 入庫 定工件的機械加工余量、各工序尺寸和毛坯尺寸 定毛坯種類、加工余量和工序尺寸 零件材料為 《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表 用鑄件 6的尺寸公差為 ，查表 ，加工余量為 。工件的機械加工余量與工序尺寸見表 3 表 3械加工余量與工序尺寸 加工面 加工余量 Z（ 工序尺寸 Z（ 工件 φ 60 端面的加工余量 研單邊余量 20 下凸臺端面的加工余量 2 粗銑就可滿足其精度要求 φ 20 上凸臺端面的加工余量 2 粗銑單邊余量 精銑單邊余量 側(cè)面的加工余量 2 粗銑就可滿足其精度要求 工件上所有孔的加工余量 實心鑄造 其他不加工表面的加工余量 直接鑄造 根據(jù)上表所確定的機械加工余量繪制毛坯圖，如圖 3示。 圖 3叉毛坯圖 定切削用量及基本工時 工序 粗銑φ 60 圓臺下端面、φ 20下凸臺端面，半精銑φ 60圓臺下端面。 （ 1）粗銑φ 60圓臺下端面 質(zhì)合金刀片 1）根據(jù)《切削用量簡明手冊》 [2]表 削深度 ?時，端銑刀直徑00已知銑削寬度0根據(jù)銑削寬度 0?,選擇00 ? ，標(biāo)準(zhǔn)硬質(zhì)合金端銑刀，故齒數(shù) 10?Z 2）銑刀幾何形狀《切削用量簡明手冊》表 于 00??，故選擇 060?r? ，030?， 0' 30?r? ， 08??? ， 0' 10??? ， 015??? ， 00 5??? 。 定銑削深度 本次工序加工余量不大，選擇一次走刀以節(jié)省工時，則 2）決定每齒進給量 采用不對稱端銑以提高進給量。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 用 床功率為 7z /。采用不對稱端銑，取 z /。 3）決定銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及道具壽命 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 刀刀齒后刀面最大磨損量為 于銑刀直徑 00 ?，故耐用度 。 4）決定切削速度削用量簡明手冊》表 的公式計算，也可由表中查出。根據(jù)表 00 ?， 10?Z , z /時，， ， 。 各修正系數(shù)為： ? ? 故： ????? ????? ????? 根據(jù) m 00/0.5 ?， m 7 5/25.6 ?。因此實際切削速度和每齒進給量為： m 00 300801 0 000 c ????? ??12 37 5 ???? 830 0 ????式中 ???? 20? ，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 20，不對稱安裝銑刀，入切量及超切量 5??? ，則 4 5251 2 0 ??? ，故 （ 2） 粗銑φ 20圓臺下端面 粗銑φ 20 圓臺下端面可以同樣采取上述的機床轉(zhuǎn)速，實際切削速度和每齒進給量。即： 00 ， m ， 計算基本工時： （ 3） 半精銑φ 60圓臺下端面 定切削深度 本次工序加工余量不大，選擇一次走刀以節(jié)省工時，則 2）決定每齒進給量 采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 使用床功率為 7， z /，采用不對稱端銑，取z /。 3）決定切削速度削用量簡明手冊》表 的公式計算，也可由表中查出。根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 00 ?， 10?Z , z /時， ， ， 。故： ????? ????? ????? 根據(jù) m 75/25.6 ?， m 00/5 ?。因此實際切削速度和每齒進給量為： fm st m 14 5 ??st m 45 ??52520 ???m 75801000 0 c ????? ?? 式中 ???? 20? ，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 20，不對稱安裝銑刀，入切量及超切量 5??? ，則 4 5251 2 0 ??? ，故： 工序 粗銑、半精銑左端φ 20上凸臺端面 （ 1）粗銑左端φ 20 上凸臺端面 定切削深度 本次工序加工余量不大，選擇一次走刀以節(jié)省工時，則 2）決定每齒進給量 采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 使用床功率為 7， z /，采用不對稱端銑，取z /。 3）決定切削速度 00 ?， 10?Z , z /時，， ， 。故： ????? ????? ????? 根據(jù) m 00/0.5 ?， m 7 5/25.6 ?。因此實際切削速度和每齒進給量為： 式中 ???? 0? ，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 20，不對稱安裝銑刀，入切量及超切量 5??? ，則 52520 ??? ，故 m 00 300801 0 000 c ????? ??12 37 5 ????fm fm st m 29m ?? 10（ 2）半精銑左端φ 20的上凸臺端面 定切削深度 本次工序加工余量不大，選擇一次走刀以節(jié)省工時，則 2）決定每齒進給量 采用不對稱端銑以提高進給量，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 使用床功率為 7， z /，采用不對稱端銑，取z /。 3）決定切削速度削用量簡明手冊》表 00 ?， 10?Z , z /時， ， ， 。故： ????? ????? ????? 根據(jù) m 75/25.6 ?， m 00/5 ?。因此實際切削速度和每齒進給量為： 式中 ???? 0? ，根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 20，不對稱安裝銑刀，入切量及超切量 5??? ，則 52520 ??? ，故： 工序 V 鉆、擴、粗鉸、精鉸至 20φ 30沉頭孔。 （ 1） 鉆孔φ 18 選擇高速鋼麻花鉆頭，其直徑 80 ?。 st m 45 ??m 75801000 0 c ????? ??30 0 ????fm st m 9m ? 11鉆頭幾何形狀為《切削用量簡明手冊》表 磨橫刃， 030?? ，01182 ?? ， 01 702 ?? ， ， 00 12?? ， 050?? ， ? ， ? 。 1）決定進給量 按加工要求決定進給量：根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 加工要求為鑄鐵的 00??， 80 ?， 。由于 5/ ??故不用乘孔深修正系數(shù)。根據(jù) 取 。 2）決定鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命。 由《切削用量簡明手冊》表 80 ?時，鉆頭的后刀面最大磨損量取為 命 。 3）決定切 削速度 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 8 ，所以： 根據(jù) 92 ，但因所選轉(zhuǎn)速較計算轉(zhuǎn)數(shù)為高，會使刀具使用壽命降低，可將進給量降低一級，即可取 。 式中 ???? 5? ，入切量及超切量由《切削用量簡明手冊》0??? ，故： （ 2） 擴孔至φ 利用φ 8的孔進行擴鉆。 取背吃刀量 根據(jù)《切削用量簡明手冊》表 出，擴鉆的進給量為 ，根據(jù)機床說明書，選取 。 則主軸轉(zhuǎn)速為 m 4~97 ，并按機床說明書取 7 ，故實際切削速度為： m 1 818 181 0 0 01 0 0 0 rd ??? ??st m 015 ????m in/12)31~21()31~21( ???? 鉆式中 ???? 5? ，入切量及超切量由《切削用量簡明手冊》??? ，故： （ 3） 粗鉸孔至φ 利用φ 取背吃刀量 取進給量 ， m8?v ，根據(jù)機床說明書，取進給量 ，則機床主軸轉(zhuǎn)速為： 并按機床說明書取 40 ，故實際切削速度為： 式中 ???? 5? ，入切量及超切量由《切削用量簡明手冊》??? ，故： （ 4） 精鉸孔至φ 20利用φ 20的鉸刀對φ 取背吃刀量 取進給量 ，切削速度 m4?v ，根據(jù)機床說明書，取進給量 ，則機床主軸轉(zhuǎn)速為： m ???? ??st m 15 ?? ??m 2 1 0 0 01 0 0 0 rd ??? ??m ???? ??st m 12m 815 ???? 13并按機床說明書取 7 ，故實際切削速度為： 式中???? 5? ，入切量及超切量由《切削用量簡明手冊》??? ，故： （ 5） 锪φ 30沉頭孔 根據(jù)有關(guān)資料介紹，锪沉頭孔時進給量及切削速度約為鉆孔時的 3/1~2/1 ，故： 按機床說明書取， 則機床主軸轉(zhuǎn)速為： 按機床說明書，選取 7 ，故實際切削速度為： 計算基本工時： 工序 鉆、鉸至φ φ 13沉頭孔。 （ 1）鉆φ 工件材料為鑄鐵，孔φ 速鋼鉆頭，查《切削用量簡明手冊》表 削速度 0 ，進給量 ，則： m 320 41 0 0 01 0 0 0 rd ??? ??m 00 97201 0 00 ???? ??st m 15 ?? ??m m / ??? 鉆 m ??? 鉆630 0 01 0 0 0 rd ??? ??m 7301000 ???? ??st m 3 ????m 201 0 0 01 0 0 0 rd ??? ?? 14按機床說明書，選取 45 ，故實際切削速度為： 該工序基本時間為： （ 2） 鉸孔至φ 背吃刀量 孔 φ 《切削用量簡明手冊》 表 削速度 4 ，進給量 ， 則 ： 按機床說明書，選取 92 ，故實際切削速度為： 查《 機械制造工藝設(shè)計簡明手冊 》表 孔切入切出行程 ，52 ? 該工序基本時間為 ： （ 3） 攻 12M 的螺紋 刀具 為 細柄機用絲錐 。 進給量 ，查 《切削用量簡明手冊》 表 削速度 ，則 機床主軸轉(zhuǎn)速 ： 按機床說明書，選取 95 ，故實際切削速度為： 攻 紋的 基本 工時： 8? ， 刀具切入長度 1 ? ， 02?l r ~1(2 01 ?????? ?j i ?? ???????2 ?m 41 0 0 01 0 0 0 rd ??? ??j i ?? ???????m 1 212 81 0 0 01 0 0 0 rd ??? ??m 95121000 ???? ??j i 32821 ??? ???????m 00 00 ???? ??m 00 00 ???? ?? 15（ 3） 锪 φ 13 沉頭孔 式鉆床 ， 刀具為：锪鉆孔 φ 13 小直徑端面锪鉆 。 可取 進給量 ，查表得 7 ， 88.0?75.0?床主軸轉(zhuǎn)速 ： 按機床說明書，選取 95 ，故實際切削速度為： 計算基本工時： ? ， 1 ? 工序 粗銑 面 刀具選取 三面刃 銑刀 p ， 00 ? ， 0 ， 4?Z 。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 ） 決定每次進給量及切削速度 根據(jù) 功率為為 等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出z /，則 ： 按機床說明書，選取 180 ，故實際切削速度為： 當(dāng) 180 時 , m mv c ????m 0 01 0 0 0 rd ??? ??m 95131000 ???? ??j i 41 ????????m 5 9 210 501 0 0 01 0 0 0 rd ??? ??m 00 1 1 80101 0 00 ???? ??9 4 41 1 8 ???? 16按機床標(biāo)準(zhǔn)選取 , 950?. 3）計算基本工時 ， 2)210(2)3~1()(1 ??????? ， 2 ? ， 工序 鉆、粗鉸、精鉸至 2×φ 10（ 1） 鉆 孔至φ ， 0 按機床說明書，選取 45 ，故實際切削速度為 計算基本工時： （ 2） 粗鉸φ ， 切削速度 4 ，則： 按機床說明書，選取 92 ，故實際切削速度為： 計算基本工時： i i 0 ?????????m 201 0 0 01 0 0 0 rd ??? ??m ???? ??04?r ~1(2 01 ?????? ?52 ?j i ?? ???????m ???? ??04?t gc t r )2~1(2 011 ???????? ?j i 421 ??? ???????2 ?m 41 0 0 01 0 0 0 rd ??? ?? 17（ 2） 精鉸孔 至φ 10 ,切削速度 ，則： 按機床說明書，選取 7 ，故實際切削速度為： 計算基本工時： 工序 鉆、粗鉸、精鉸至φ 10 （ 1） 鉆孔 至φ 削 用量 ： 取背吃刀 量 由 《切削用量簡明手冊》 可查出，根據(jù) 式鉆床，取進給量 ，切 削 速度： 0 ， 則： 按機床說明書，選取 45 ，故實際切削速度為： 計算基本工時： （ 2）粗鉸孔至φ m 1 0 0 01 0 0 0 rd ??? ??m 1000 97101000 ???? ??32 ?04?t gc t r ~1(2 011 ???????? ?j i ?? ???????m 201 0 0 01 0 0 0 rd ??? ??m ???? ??5?r ~1(2 01 ?????? ?2 ?j i ?? ??????? 18m 41 0 0 01 0 0 0 rd ??? ??m ???? ??m 1 0 0 01 0 0 0 rd ??? ??5?t gc t r )2~1(2 011 ???????? ?52 ?m 1000 97101000 ???? ??t gc t r ~1(2 011 ???????? ? 取背吃刀量 由 《切削用量簡明手冊》 可查出，根據(jù) 進給量 ，切削速度： 4 ， 則： 按機床說明書，選取 92 ，故實際切削速度為： 計算基本工 時： （ 3）精鉸孔 至φ 10 削 用量： 取背吃刀量 由 《切削用量簡明手冊》 可查出，根據(jù) 式鉆床，取進給量 ，切 削 速度： ， 則： 按機床說明書，選取 7 ，故實際切削速度為： 計算基本工時： 工序 X 鉆φ 5孔，攻 5?j 21m i ?? ???????j i ?? ??????? 19?1 ?m 5 9 25 251 0 0 01 0 0 0 rd ??? ??02? 5，選用 φ 5的麻花鉆 ， 攻 紋選用 5孔 切削深度 ?， 進給量 取 ， 切削速度 5 ，則： 按機床說明書，選取 360 ，故實際切削速度為： 計算基本工時： M 螺紋 背吃刀量 進給量 ， 切削速度 8.8 ，則： 按機床說明書，選取 45 ，故實際切削速度為： 計算基本工時： j i 51 291 ??? ?????m 00 1 3 6051 0 00 ???? ???r ~1(2 01 ?????? ?m 716 0 01 0 0 0 rd ??? ??j i 6 ?? ???????m 00 54561 0 00 ???? ?? 201 ?2 ?工序 X 粗銑左端凹槽 二次粗銑左端凹槽 第一次 選用 高速鋼直柄立銑刀 。 00 ?， Z=5，槽深 2。 查 《切削用量簡明手冊》 表 齒進給量 z /，切削速度6 ，則： 按機床說明書，選取 25 ，故實際切削速度為：m 00 725101 0 00 ???? ?? 計算基本工 時： 第二次銑 削 方式和第一次相同，則單件工時為 62332 ?????i 8 ????????m 61 0 0 01 0 0 0 rd ??? ??m i n/ 87 2 5503.0 ???? 21第 4 章 專用夾具設(shè)計 題的提出 根據(jù)畢設(shè)要求選擇重要工序進行夾具設(shè)計，本次要設(shè)計的夾具是 粗銑 銑 序 夾具設(shè)計