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1、 提供各專業(yè)全套設計 機械制造技術基礎課程設計 說明書 題目： 撥叉-3 零件機械加工工藝規(guī)程 （銑撥叉口兩端面） 系 名 機械工程系 專 業(yè) 機械設計制作及其自動化 學 號 姓 名 指導教師 2014年 9月 11日 設計任務書 設計題目：　　　撥叉　　零件批量生產機械加工工藝過程設計及 　　　　　

2、撥叉-3 撥叉口兩端面 夾具設計 設計內容與要求： 1. 制定 撥叉-3 零件機械加工工藝規(guī)程，編制機械加工工藝過程卡片，選擇所用機床、夾具、刀具、量具、輔具； 2. 對所制定的工藝進行必要的分析論證和計算； 3. 確定毛坯制造方法及主要表面的總余量； 4. 確定主要工序的工序尺寸、公差和技術要求； 5. 對兩道主要工序進行工序設計，編制機械加工工序卡片，畫出的工序簡圖，選擇切削用量； 6．設計　撥叉-3 撥叉口兩端面　　夾具，繪制夾具裝配圖； 7．對　　　同學的設計進行校對； 8．編寫設計說明書。 車間設備（與設計有關的設備）： 普通車床C6125，CM

3、6125，C6132，C6140；數控車床CK6125，CK6132，CK6140；立式銑床X51K，X52K；臥式銑床X61W，X62W；工具銑床X8120；立式鉆床Z5125；臺式鉆床Z4115；外圓磨床MG1416，MG1432；內圓磨床MG2110，MG2120；平面磨床M7120；臥式鏜床T6150；鋸床G605 設計小組：組長： 　　　　　　　成員： 指導教師簽字　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年　　月　　日 成績： 工作態(tài)度 （滿分20） 設計質量 （滿分60） 答辯 （滿分10） 校對質量

4、 （滿分10） 總評 摘 要 本論文是結合目前實際生產中，常常發(fā)現僅用通用夾具不能滿足生產要求，用通用夾具裝夾工件生產效率低勞動強大，加工質量不高，而且往往需要增加劃線工序，而專門設計夾具：銑床夾具，主要包括夾具的定位方案，夾緊方案、對刀方案，夾具體的設計及加工精度等方面的分析。 本設計銑床夾具有良好的加工精度，針對性強，主要用于撥叉零件撥叉口兩端面工序的加工。其具有夾緊力裝置，具備現代機床夾具所要求的高效化和精密化的特點，可以有效的減少工件加工的基本時間和輔助時間，大大提高了勞動生產力，從

5、而可以有效地減輕工人的勞動強度和增加勞動效率。因此，對夾具知識的認識和學習以及設計新式的適合實際生產的夾具在今天顯得尤為重要起來。 全套圖紙，加153893706 關鍵詞：銑床夾具；設計；高效 目 錄 第一章 零件分析 …………………………………………… 1 1.1 零件圖……………………………………………………… 1 1.2 零件的結構特點……………………

6、……………………… 2 1.3 零件毛坯及生產綱領……………………………………… 2 1.4 零件各加工表面及技術要求……………………………… 2 1.5 定位基準的選擇…………………………………………… 2 1.6 擬定機械加工工藝路線…………………………………… 3 第二章 工藝規(guī)劃設計 ……………………………………… 3 2.1 毛坯的確定及尺寸公差…………………………………… 4 2.2 撥叉總余量確定…………………………………………… 4 2.3 機床及刀具的選擇………………………………………… 4 2.4 工序參數的計算………

7、…………………………………… 4 第三章 夾具設計 …………………………………………… 6 3.1 設計專用夾具零件圖……………………………………… 6 3.2 夾具的用途和原理………………………………………… 6 3.3 定位方式的選擇…………………………………………… 6 3.4 加緊方式…………………………………………………… 7 3.5 夾具體……………………………………………………… 7 3.6 銑削力和夾緊力計算……………………………………… 7 3.7 定位鍵的選擇……………………………………………… 8 3.8 定位誤差分析…

8、…………………………………………… 8 3.9 夾具操作的簡要說明……………………………………… 8 第四章 校驗 ………………………………………………… 9 第五章 設計總結 ……………………………………………10 參考文獻 ………………………………………………………11 附錄 ……………………………………………………………11 1 天津大學仁愛學院機械工程系2011級機械制造課程設計 第一章 零件分析及工藝規(guī)劃 1.1 零件圖 圖1

9、-1 撥叉-3二維圖 圖1-2 撥叉-3三維圖 1.2 零件的結構特點 該零件是車床的撥叉，它位于車床主運動變速機構中，撥動滑移齒輪移動，使主軸獲得不同速度，撥叉的Φ20H7孔與操作機構的軸相連，叉腳的Φ60mm圓弧與叉頭兩端面是與所撥動滑移齒輪的槽接觸，通過操作機構的力撥動下方滑移齒輪移動到不同的嚙合位置，實現變速。 1.3 零件毛坯與生產綱領 零件材料為QT400-18，大批生產，撥叉的輪廓尺寸不大，且有較多不需要切削加工的表面，所以毛坯選用金屬模砂型機器制造型鑄造成形。 查表得總體毛坯

10、余量為單邊1.7mm。 1.4 零件各加工表面及技術要求 表1-1各加工表面及技術要求 序號 加工表面 基本尺寸（mm） 公差等級（mm） 尺寸公差（mm） 位置公差（mm） 表面粗糙度（） 1 撥叉頭左右端 面 40 未注公差 —— —— 3.2 2 撥叉口左右端面 20 IT10 0 -0.1 0.1 3.2 3 撥叉口內表面 Φ60 IT13 +0.6 +0.1 —— 3.2 4 撥叉腳底面 2 IT12 0 -0.1 —— 3.2 5 Φ20內孔 Φ20

11、 IT7 +0.021 0 —— 1.6 6 Φ8內孔 Φ8 未注公差 —— —— —— 1.5定位基準的選擇 根據“基準重合”和“基準統一”的原則,以撥叉頭的外圓及端面為粗基準，以φ20H7孔及其端面為精基準。 1.6擬定機械加工工藝路線 根據各加工表面的加工精度和表面粗糙度，參考機械加工工藝手冊，得到各表面的加工方案，根據加工順序的安排原則，制定如下加工方案： 表1-2加工方案 工序號 工序名稱 工序內容 設備 01 鑄造 兩件合鑄 02 熱處理 退火 03 粗銑撥叉頭左端面 粗銑撥叉頭左端面 銑床

12、04 粗銑撥叉頭右端面 粗銑撥叉頭右端面 05 半精銑撥叉頭左端面 精銑撥叉頭左端面 06 半精銑撥叉頭右端面 精銑撥叉頭右端面 07 鉆，擴，鉸孔 Φ20內孔 鉆床 08 粗車撥叉口 粗車撥叉口Φ60內圓面 銑床 09 半精車撥叉口 半精車撥叉口Φ60內圓面 10 銑斷 將合鑄件從中間銑斷 10 粗銑撥叉口左右端面 11 半精銑撥叉口左右端面 13 精銑撥叉腳底面 精銑撥叉腳底面 14 鉆，擴，鉸孔 撥叉頭Φ8通孔 鉆床 15 去毛刺 16 中檢 17 校正撥叉腳 1

13、8 清洗 19 終檢 20 入庫 工藝過程卡見附錄 第2章 工序設計 2.1毛坯的確定及尺寸公差 毛坯材料QT400—18，為球墨鑄鐵，零件批量生產。查表毛坯鑄件公差等級8—12級，選擇10級，對應尺寸公差2.8 2.2撥叉總余量的確定 因為撥叉—3最大尺寸位于63mm—100mm范圍內，且球墨鑄鐵機器造型加工余量等級為E—G，選擇F。查《機械制造技術基礎課程設計指導教程》表2-3及表2-4計算得總加工余量為1.8mm。 2.3機床及刀具的選擇 根據毛坯最大尺寸（72X180）且本身工序所需經濟精度等級I

14、T12，選用臥式銑床X61W，根據所加工兩端面，選用高速套式面銑刀。 2.4工序參數的計算 2.4.1 背吃刀量的確定 根據查表得粗銑加工余量為1mm，即粗銑背吃刀量為1mm且總加工余量為1.8mm，所以半精銑加工余量為0.8mm，即半精銑背吃刀量為0.8mm。 2.4.2 進給量的選擇 根據加工方法和機床選擇以及刀具參數，查表5-9和表4-19選擇粗車進給量f=0.2mm/r 2.4.3 計算主軸轉速 根據 ，查表5-9，選v=40m/min, 算得n=159r/min，查表4-19取n=160r/min 2.4.4 銑削速度的計算

15、 根據上式公式得v=40.2m/min。 2.4.5 時間定額的確定 根據 t=tj+tf+tb+tx, tj=1+l1+l2, 根據零件尺寸得l=36mm，l2取1mm，n=160r/min。算得tj=12s。 因為tf選取等于0.15倍的tj,故tf=1.8s。且tx+tb,取0.06(tj+tf), 求得tx+tb=0.324s，故t =14.6s 第三章 夾具設計 3.1設計專用夾具零件圖

16、圖3-1夾具二維圖 3.2夾具的用途和原理 3.2.1 夾具的用途 該夾具是銑撥叉口兩端面夾具，用來大批量生產時加工撥叉口厚度20mm。 3.2.2 工作原理 鑄造一個夾具體，圓柱心軸于夾具體過盈配合，采用偏心壓板進行夾緊，實現加工撥叉口兩端面。 3.3 定位方式的選擇 本工序是工序10，粗銑撥叉口兩端面，所以采用撥叉頭左端面1點定位，Φ20孔4點定位，以及兩撥叉腳1點定位，限制6個自由度，完全定位。 3.4夾緊裝置 根據生產率的要求，運用手動壓緊即可滿足要求，如圖3-1所示，扳動手柄即可實現加緊。 3.5 夾具體 夾具體屬于一體鑄造，其作

17、用將各定位夾緊元件有機的結合在一起，實現定位、夾緊、的作用。 3.6 銑削力和夾緊力的計算 刀具：高速鋼套式面銑刀(見《切削手冊》表3.28) 其中：CF=54.5，ap=4.5，XF=0.9，fZ=0.18，YF=0.74，ae=28，UF=1.0， d0=40，qF=1.0，n=255，WF=0，Z=12 ∴F=54.54.50.90.180.742812/(402550)≈166.1(N) 水平分力：FH=1.1F實≈182.7(N) 垂直分力：FV=0.3F實≈49.8(N) 在計算銑削力時，必須安全系數考慮在內。 安全系數:K=K1K2K3K

18、4。（查表 9.4—8 ） 其中：K1=1.5K2=1.1K3=1.1K4=1.1 ∴F／=KFH=（1.51.11.11.1）182.7=364.8(N) 實際加緊力為F加=KFH/（U1*U2）=364.8/0.5=729.6(N) 其中U1和U2為夾具定位面和加緊面上的摩擦系數，U1=U2=0.025 圓偏心在任一夾緊位置等效于一直線楔，所以夾緊力計算與斜楔夾緊相似。 又從斜楔夾緊力計算公式知，角越大，產生的夾緊力越小，所以當α→ɑ maxa時，夾緊力最小：(FW)min=2FQL/D〔tg（maxa+2j）+tg1j〕 (FW)min——最小夾緊力(N)；

19、 FQ——原始作用力(N) L——手柄至偏心的距離(mm)； 1圓偏心與工件的摩擦角()； 2圓偏心與轉軸的摩擦角()； D——圓偏心輪直徑(mm)； 代入式中求出(FW)min=2160.1(N)>729.6(N) 計算結果符合夾緊力要求，故本夾具可安全工作。 心軸取材料為Q235 查表得Q235的許用彎曲應力為：158Mpa 彎曲應力=M/Wz=32FL/3.14d3=99.4320.028/[3.14(0.022)2]=2.67Mpa 遠小于許用彎曲應力158Mpa 3.7 定位鍵的選擇 根據X61臥式銑床工作臺T形槽寬B=14mm。選擇定位鍵規(guī)格為B14h

20、6 JB/T8016-1999。 3.8定位誤差分析 由于左端面是靠著夾具體上的，在誤差允許的情況下，肯定會產生相應的誤差，所以應該盡量底面與垂直面提高垂直度，以減小誤差。 3.9夾具操作的簡要說明 如夾具圖所示，在設計夾具時，應該注意提高勞動率。為此，在螺母夾緊時采用開口墊圈，以便裝卸。夾具上裝有對刀塊裝置，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；同時，夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機床工作臺上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。 第四章 校對說明 本人對許超同學進行設計任務的校對，指出其中的不當之

21、處，并讓其改正之處有： 1.固定手柄壓緊螺釘應該按照標準尺寸去畫。 2.粗實線和細實線應明顯區(qū)分開 3.字號應該按照國標去設置 4.部分剖面圖過于雜亂或不完整 第五章 自我總結 在經過三周的設計之后，使我們了解到了有關機械制造技術基礎的一些知識，切身地體會到了從毛坯到成品的一個工藝設計過程，從而對于本課程有一個較為清晰的輪廓印象，以及我們小組之間一起討論研究，得出結論的過程，都是

22、非常難得的，更是加深了同學之間的友誼。 課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎． 通過這次夾具設計，本人在多方面都有所提高。通過這次夾具設計，綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產實際知識進行一次輸出軸夾具設計工作的實際訓練從而培養(yǎng)和提高學生獨立工作能力，鞏固與擴充了輸出軸夾具設計等課程所學的內容，掌握輸出軸夾具設計的方法和步驟，掌握輸出軸夾具設計的基本的模具技能懂

23、得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了夾具的基本結構，提高了計算能力，繪圖能力，熟悉了規(guī)范和標準，同時各科相關的課程都有了全面的復習，獨立思考的能力也有了提高。 在這次設計過程中，體現出自己單獨設計夾具的能力以及綜合運用知識的能力，體會了學以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現自己平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補。 在此感謝我們的老師.，老師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣.這次模具設計的每個實驗細節(jié)和每個數據，都離不開老師您的細心指導。 同時感謝對我?guī)椭^的同學們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學的友誼。 由于本人的設計能力有

24、限，在設計過程中難免出現錯誤，懇請老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評與指正，本人將萬分感謝。 參考文獻 [1]鄒青主編.機械制造技術基礎課程設計指導教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004. [2]張世昌，李旦.高航主編，機械制造技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2007. [3]劉長青主編.機械制造技術課程設計指導[M].武漢：華中科技大學出版社，2007. [4]崇凱主編.機械制造技術基礎課程設計指南[M].北京：化學工業(yè)出版社，2006 [5]王啟平主編.機床夾具設計[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2005. [6]徐海枝主編.機械加工工藝編制[M].北京：北京理工大學出版社，2009. [7]李洪主編.機械加工藝手冊[M].北京：北京出版社，1990. 附錄： 1.工藝過程卡 2.工序卡 3.夾具裝配圖 12