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1、1. 零件的工藝性分析 1.1撥叉的用途 題目所給的零件是下體。馬達(dá)分上體和下體。下體密封性，加工精度要求不高。 1.2撥叉的技術(shù)要求 加工表面 尺寸及偏差 mm 公差及精度等級 表面粗糙度Ra m 形位公差 mm 下體左右端面 70 IT12 12.5 下體上下端面 52 IT12 12.5 φ36槽 φ22+00.046 IT8 6.3 φ28槽 φ28+00.210 IT12 12.5 φ30孔 φ30+00.084 IT10 6.3 φ26孔 φ26+00.084 IT10 6.3 φ22孔

2、 φ22+00.084 IT10 6.3 φ18孔 φ18+00.084 IT10 6.3 2×φ7孔 φ7 IT10 12.5 4×φ7孔 φ7 IT10 12.5 1.3審查撥叉的工藝性 分析零件圖可知，該下體形狀、結(jié)構(gòu)比較簡單，通過鑄造毛坯可以得到基本形狀，減少了加工工序，又節(jié)約了材料。表面加工精度較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床等車床的粗加工就可以達(dá)到加工要求，可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量的加工出來。由此可以見，該零件的工藝性較好。 2．確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.1選擇毛坯 零件的材料為HT2

3、00，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，考慮到零件需加工表面少，精度要求不高，有強肋，且工作條件不差，既無交變載荷，又屬于間歇工作，故選用金屬型鑄件，以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產(chǎn)要求。 零件形狀簡單，因此毛形狀需要與零件的形狀盡量接近。 2.2確定毛坯尺寸公差和機械加工余量 2.1.1 公差等級 由下體的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為IT12。 2.2.2 鑄件重量 已知機械加工后下體的重量為0.84kg，由此可初步估計機械加工前鑄件毛坯的重量為1kg。 2.2.3 零件表面粗糙度 由零件圖可知，該下體各加工表面的粗糙度Ra均大于等于6.3m 2.2.4

4、 機械加工余量 由鑄件鑄造類型為金屬型鑄造，因此加工余量等級選為H。 項目 機械加工余量mm 公差等級 長度120 3 IT12 高度90 2 IT12 2.3 繪制鑄件毛坯簡圖 3擬定撥叉工藝路線 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 對于同時具有加工表面與不加工表面的工件，為了保證不加工面與加工表面之間的位置要求，則應(yīng)以不加工表面作為定位基準(zhǔn)。若工件上有多個不加工表面，應(yīng)選其中與加工表面位置精度要求高的表面為粗基準(zhǔn)。如果首先要求保證工件某重要表面加工余量均勻時，應(yīng)選擇該表面的毛坯面作為粗基準(zhǔn)。為保證工件某重要表面的余量均勻，應(yīng)選重要

5、表面為粗基準(zhǔn)。應(yīng)盡可能選擇光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷的表面為粗基準(zhǔn)，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠。粗基準(zhǔn)一般只在頭道工序中使用一次，應(yīng)該盡量避免重復(fù)使用。因此，選擇零件的左表面作為粗基準(zhǔn)。 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 應(yīng)滿足基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)統(tǒng)一，自為基準(zhǔn)，互為基準(zhǔn)等原則。所選的精基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，夾具簡單，操作方便等。 該零件根據(jù)形位公差的要求，選擇主軸孔中心線為精基準(zhǔn)。 3.2 表面加工方法的選擇 本零件的毛坯為鑄件，待加工面有內(nèi)孔，端面，倒圓角等。公差等級及粗糙度要求參考零件圖。其加工方法的選擇如下： 加工表面 尺寸精度等級 表面粗糙度Ra/μm 加工

6、方案 備注 下體左右端面 IT12 12.5 粗銑 表1-8 下體上下端面 IT12 12.5 粗銑 表1-8 φ36槽 IT8 6.3 粗銑-半粗銑 表1-8 φ28槽 IT12 12.5 粗銑 表1-8 φ30孔 IT10 6.3 鉆-擴 表1-7 φ26孔 IT10 6.3 鉆-擴 表1-7 φ22孔 IT10 6.3 鉆-擴 表1-7 φ18孔 IT10 6.3 鉆-擴 表1-7 2×φ7孔 IT10 12.5 鉆 表1-7 4×φ7孔 IT10 12.5 鉆 表1-7 3.3

7、 工序集中與分散 選用工序集中原則安排下體的加工工序。該下體的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運用工序集中原則使工件裝夾的次數(shù)減少，不但可以縮短輔助時間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。 3.4 工序順序的安排 1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)——下體左端面 2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排加工工序。 3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——下體左右端面內(nèi)孔，后加工次要表面——下體上下端面和槽底面及內(nèi)側(cè)面。 4）遵循“先面后孔”原則，先加工下體左端面，再加工內(nèi)

8、孔；先下體上端面，再鉆φ7孔等 3.5 確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表列出了下體的工藝路線，如下： 工序號 工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)備 工藝裝備 1 銑削 粗銑左端面Ra=12.5m 臥式銑床X6140 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 2 擴孔φ26 擴孔至φ26mm Ra=6.3m 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆、卡尺、塞規(guī) 3 擴孔φ20 擴孔至φ20mm Ra=6.3m 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆、卡尺、塞規(guī) 4 鉆孔 鉆孔4×φ7 mm Ra=12.5m 四面組合鉆床 麻花鉆、內(nèi)徑千分尺 5 銑削 粗銑右端

9、面Ra=12.5m 臥式銑床X6140 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 6 銑削 1. 粗銑槽φ36 mm 2. 槽底Ra=6.3m 槽內(nèi)側(cè)Ra=6.3m 立式銑床X51 三面刃銑刀、卡規(guī)、深度游標(biāo)卡尺 7 擴孔φ30 擴孔至φ30mm Ra=6.3m 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆、卡尺、塞規(guī) 8 銑削 3. 粗銑槽φ28 mm 4. 槽底Ra=6.3m 槽內(nèi)側(cè)Ra=6.3m 立式銑床X51 三面刃銑刀、卡規(guī)、深度游標(biāo)卡尺 9 鉆孔 鉆孔4×φ7 mm Ra=12.5m 四面組合鉆床 麻花鉆、內(nèi)徑千分尺 10 銑削 粗銑下端面 Ra=12.5m 立

10、式銑床X51 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 11 擴孔φ18 擴孔至φ18mm Ra=6.3m 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆、卡尺、塞規(guī) 12 鉆孔 鉆孔2×φ7 mm 四面組合鉆床 麻花鉆、內(nèi)徑千分尺 13 銑削 粗銑上端面 Ra=12.5m 立式銑床X51 端面銑刀、游標(biāo)卡尺 14 擴孔φ22 擴孔至φ22mm Ra=6.3m 四面組合鉆床 麻花鉆、擴孔鉆、卡尺、塞規(guī) 15 鉆孔 鉆孔2×φ7 mm 四面組合鉆床 麻花鉆、內(nèi)徑千分尺 16 去毛刺 鉗工臺 平銼 17 清洗 清洗機 清洗機 4. 切削用量、時間定

11、額的計算 4.1 切削用量的計算 工序11-----鉆孔4×φ7 鉆床：選用Z525立式鉆床。 鉆頭：選用直柄麻花鉆,鉆頭直=7.0mm, =74mm, 1=34mm, ≈14.3mm 1） 背吃刀量的確定 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》由表5-52 取螺距為1.0mm的普通細(xì)牙螺紋，攻螺紋前鉆孔用麻花鉆直徑為7.0mm 所以背吃刀量取=7.0mm 2） 進(jìn)給量的確定 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》由表5-133，選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量=0.16mm/r 3） 切削速度的計算 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》由表5-133，按工件材料為鑄鐵的條件選取，切削速度可

12、取20m/min。由公式可求的該工序的鉆頭轉(zhuǎn)速為=909.9r/min，參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》由表5-65所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速=960r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式，可求出該工序的實際鉆削速度=960r/min××7mm=21.1m/min 4.2 時間定額的確定 4.2.1 基本時間的計算 鉆孔工步 根據(jù)《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》由表2-26，鉆孔的基本時間可由公式求得。式中=9.5mm，=1~4，取=2mm， =≈5.20；=960r/min ；=0.16mm/r 。將上述結(jié)果帶入公式，則該工序的基本時間≈0.11min=6.6s 4

13、.2.2 輔助時間的確定 輔助時間與基本時間之間的關(guān)系為=（0.15~0.2），取=0.2，則各工序的輔助時間分別為：鉆孔工步的輔助時間=0.2×6.6s=1.3s 5.夾具的設(shè)計 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，它廣泛地運用于機械加工，檢測和裝配等整個工藝過程中。在現(xiàn)代化的機械和儀器的制造業(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。同時也擴大各種機床使用范圍必不可少重要手段。 5.1 夾具的選擇 為了提高勞動生產(chǎn)

14、率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。設(shè)計工序為鉆φ7mm孔專用機床夾具。這類夾具定位準(zhǔn)確、裝卸工件迅速，但設(shè)計與制造的周期較長、費用較高。因此，主要適用于產(chǎn)品相對穩(wěn)定而產(chǎn)量較大的成批或大量生產(chǎn)。 5.2 定位方案的設(shè)計 5.2.1 夾具的設(shè)計思想 設(shè)計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，還要注意機構(gòu)密封和防塵作用，使設(shè)計的夾具完全符合要求。 本夾具主要用來對4×φ7mm的通孔進(jìn)行加工，這個螺紋孔尺寸精度要求一般，所以設(shè)計時要在滿足精度的前提下提高勞動生產(chǎn)效率，降低勞動強度。 5.2.2 工件在夾具中的定位與夾緊 定位：

15、用銷和壓塊定位。夾緊：在工件兩端用墊片和螺母實現(xiàn)螺旋夾緊。 5.3 夾具體的設(shè)計 5.3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準(zhǔn)，稱為定位基準(zhǔn)。據(jù)《夾具手冊》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。所以加工4×φ7mm孔時，選取工件左端面為主定位基準(zhǔn)。 5.3.2 定位誤差的分析 定位誤差由基準(zhǔn)不重合誤差和基準(zhǔn)移位兩部分組成，定位誤差的大小是兩項誤差在工序尺寸方向上的代數(shù)和，即 =± 由定位方案可知定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，所以=0。零件在定位襯套中定位時，由于（最小間隙）無法通過調(diào)整刀具預(yù)先予

16、以補償，所以在加工尺寸方向上的最大基準(zhǔn)移位誤差可按最大孔和最小軸（配合代號H7/p6)求得（配合代號H7/p6)，則 ==0.087mm 綜上所述，夾具的定位誤差為=±=0.087mm，滿足要求。 5.4 導(dǎo)向元件的設(shè)計 為能迅速、準(zhǔn)確地確定刀具與夾具的相對位置，鉆夾具上都應(yīng)設(shè)置引導(dǎo)刀具的元件——鉆套。鉆套一般安裝在鉆模板上，此處，采用鉆模板與夾具體一體的結(jié)構(gòu)，有利于提高夾具剛度。鉆套與工件之間留有排削間隙。 加工4×φ7mm的通孔選用立式鉆床，鉆床夾具的刀具導(dǎo)向元件為鉆套。鉆套的作用是確定刀具相對夾具定位元件的位置，并在加工中對鉆頭等孔加工刀具進(jìn)行引導(dǎo)，防止刀具在加工中發(fā)生

17、偏移。加工工序為先鉆φ7mm孔。所以選用快換鉆套和鉆套用襯套。相關(guān)計算如下： 1）鉆套高度H 鉆套高度與所鉆孔的孔距精度、工件材料、孔加工深度、刀具剛度、工件表面形狀等因素有關(guān)。鉆套高度H越大，刀具的導(dǎo)向性越好，但刀具與鉆套的摩擦越大，一般取H=(1～2.5)d，所以H=1.5×8mm=12mm。 2）排屑間隙h 鉆套底部與工件間的距離h稱為排屑間隙。h值太小，切屑難以自由排出，使加工表面損壞；h值太大時，會降低鉆套對鉆頭的導(dǎo)向作用。加工鑄鐵時，h=(0.3～0.7)d，所以h=0.5×8mm=4mm。 5.5 夾緊元件的設(shè)計 在加工過程中，工件會受到切削力、慣性力、離心力等外

18、力的作用，為了保證在這些外力作用下，工件仍能在夾具中保持定位的正確位置，而不致發(fā)生位移或產(chǎn)生振動，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置，把工件壓緊夾牢在定位元件上。 采用簡單手動螺旋夾緊機構(gòu)，使工件的裝卸迅速、方便。 5.6 夾具操作的簡要說明 夾具體必須將定位、導(dǎo)向、夾緊裝置鏈接成一體，并能正確地安裝機床上。本夾具采用鑄鐵夾具體，此方案安裝穩(wěn)定、剛性好，但周期較長，成本略高。應(yīng)該考慮提高勞動生產(chǎn)率。為此，設(shè)計采用了快換裝置。在設(shè)計夾具時，應(yīng)該注意提高勞動生產(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。提高夾具性價比。本夾具操作簡單，省時省力。 5.7分度裝置設(shè)計

19、 為了能在一次裝夾中完成均布圓周孔的加工，就要求在工件加工過程中按其需要進(jìn)行分度。即當(dāng)加工好工件的一個表面后，使夾具的某些部件連同工件轉(zhuǎn)動一個角度而不斷完成其余表面的加工。為槍栓是對定分度機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖，其工作原理如下所述。 轉(zhuǎn)動手柄5時，軸3一起回轉(zhuǎn)，通過銷2帶動定位銷1回轉(zhuǎn)。由于定位銷外圓柱表面上有曲線槽，定位螺釘6圓柱頭嵌在曲線槽中，故定位銷回轉(zhuǎn)時便向右移動，壓縮彈簧4而退出定位孔。完成分度后，重新反轉(zhuǎn)手柄，定位銷在彈簧的作用下沿曲線槽重新插入定位孔內(nèi)。 6.設(shè)計的感想與體會 為期三周的夾具課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，經(jīng)過老師和同學(xué)的幫助，還有自

20、己不懈的努力，終于定時定量的完成了這次課程設(shè)計。課程設(shè)計作為《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認(rèn)識。 本次課程設(shè)計主要經(jīng)歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計，第二階段是專用夾具設(shè)計。第一階段運用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設(shè)計的階段運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識。 通過此次設(shè)計，使我基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設(shè)計的方法和步驟等。學(xué)會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。本設(shè)計還存在很多不足之處。一是由于本人對CAXA畫圖軟件的掌

21、握還不夠熟練,在畫圖遇到復(fù)雜圖和難的地方時顯得力不從心，使圖不能達(dá)到預(yù)期設(shè)計出來的水平。二是本人對換檔叉結(jié)構(gòu)和工作原理掌握的不夠熟練，在設(shè)計過程中不能全面地考慮問題，造成走許多彎路，設(shè)計速度緩慢，這些都需要進(jìn)一步研究和進(jìn)一步實踐來解決。 總的來說，這次設(shè)計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。本設(shè)計還存在很多不足之處。一是由于本人對CAXA畫圖軟件的掌握還不夠熟練,在畫圖遇到復(fù)雜圖和難的地方時顯得力不從心，使圖不能達(dá)到預(yù)期設(shè)計出來的水平。二是本人對撥叉結(jié)構(gòu)和工作原理掌握的不夠熟練，

22、在設(shè)計過程中不能全面地考慮問題，造成走了許多彎路，設(shè)計速度緩慢，這些都需要進(jìn)一步研究和進(jìn)一步實踐來解決。 由于能力所限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學(xué)們批評指正！ 7. 參考文獻(xiàn) 1、黃健求主編 《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 機械工業(yè)出版社 2005.11 2、崇凱主編 《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南》 化學(xué)工業(yè)出版社 2007.2 3、肖繼德、陳寧平主編 《機床夾具設(shè)計（第二版）》 機械工業(yè)出版社 2000.5 4、秦國華、張衛(wèi)紅主編 《機床夾具的現(xiàn)代設(shè)計方法》 航空工業(yè)出版社 2006.11 5、秦寶榮主編 《機床夾具設(shè)計》 中國建材工業(yè)出版社 1998.2 6、陳國香主編 《機械制造與模具制造工藝學(xué)》 清華大學(xué)出版社 2006.5 7、李彩霞主編 《機械精度設(shè)計與檢測技術(shù)》 上海交通大學(xué)出版社 2006.1 8、方子良主編 《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 上海交通大學(xué)出版社 2005.1 9、孫志禮、冷興聚、魏延剛、曾海泉主編 《機械設(shè)計》東北大學(xué)出版社 2000.9 10、孫麗媛主編 《機械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)》 冶金工業(yè)出版社 2002.12 11、鄒青主編 《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》 機械工業(yè)出版社 2004.8