0031-撥叉工藝及18H11槽專用夾具設(shè)計,工藝,18,h11,專用,夾具,設(shè)計 機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 題 目：撥叉工藝及18H11槽專用夾具設(shè)計 一、設(shè)計題目　　 二、原始資料 (1)被加工零件的零件圖 1張 (2)生產(chǎn)類型:（中批或大批大量生產(chǎn)） 三、上交材料 1．繪制零件圖 1張 2．毛坯圖 1張 3編制機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1套 4．編制機(jī)械加工工藝卡片（僅編制所設(shè)計夾具對應(yīng)的那道工序的機(jī)械加工工藝卡片） 1套 5．繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張 6．繪制夾具中1個零件圖（A1或A2。裝配圖出來后，由指導(dǎo)教師為學(xué)生指定需繪制的零件圖，一般為夾具體）。 1張 7．編寫課程設(shè)計說明書（約5000-8000字）。 1份 四、進(jìn)度安排 本課程設(shè)計要求在3周內(nèi)完成。 1．第l～2天查資料，熟悉題目階段。 2．第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計并編制出零件的機(jī)械加工工藝卡片。 3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計的下一步）。 4．第11～13天，完成夾具總裝圖的繪制。 5．第14～15天，零件圖的繪制。 6．第16～18天，整理并完成設(shè)計說明書的編寫。 7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。 8．第20～21天，答辯 五、指導(dǎo)教師評語 該同學(xué)在課程設(shè)計過程中表現(xiàn) 認(rèn)真，工藝路線 夾具設(shè)計方案 ，說明書及圖紙質(zhì)量 ，綜合 評定其成績?yōu)? 。 成 績： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 摘要 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。? 撥叉的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器的性能和使用壽命。本次設(shè)計宗旨在提高CA6140車床撥叉的加工效率，由此我們首先對撥叉的結(jié)構(gòu)特征和工藝進(jìn)行了仔細(xì)的分析，然后確定了一套合理的加工方案。加工方案要求簡單，操作方便，并能保證零件的加工質(zhì)量。再制定加工工藝規(guī)程的順序如下：? 1、分析零件；? 2、選擇毛坯；? 3、設(shè)計工藝規(guī)程：包括制定工藝路線，選擇基準(zhǔn)面等；? 4、工序設(shè)計：包括選擇機(jī)床，確定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸，確定切削用量及計算基本工時等；? 5、編制工藝文件。? 此外，為了提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度，保證加工質(zhì)量，需設(shè)計專用夾具。本次選擇了第七道工序的專用夾具，以滿足加工過程的需要。? Abstract Mechanical?manufacturing?technology?curriculum?design?is?when?we?learn?all?the?basic?courses?University,?throughtechnology?and?the?most?basic?course?after?course.?This?is?our?prior?to?graduation?design?to?learn?the?course?of?an?in-depth?and?comprehensive?review?of?the?total,?is?also?a?theory?with?practical?training,?therefore,?it?occupies?an?important?position?in?our?four?years?of?University?life. Dials?the?fork?processing?quality?will?directly?affect?the?performance?and?service?life?of?the?machine.?The?designaims?at?enhancing?the?processing?efficiency?CA6140?lathefork,?we?firstly?the?structure?characteristic?and?the?craft?forkhas?carried?on?the?careful?analysis,?andthen?todetermineareasonable?processing?scheme.?The?processing?schemeis?simple,?easy?to?operate,?and?can?guarantee?themachining?quality?of?the?parts.?To?make?the?process?rules?in?.?To?make?the?process?rules?in?the?order?as?follows: The?1?part,?analysis; 2,?the?choice?of?blank; 3,?the?design?process:?including?the?formulation?process,selection?of?datum?etc.; 4,?process?design:?including?machine?tool?selection,determination?of?machining?allowance,?process?dimension?and?the?dimension?of?blank,?determine?the?amount?of?cutting?and?the?basic?working?hours?calculation; 目錄 一、 零件分析 1.1零件的作用…………………………………………..7 1.2零件的工藝性分析……………………………….....7 二、 工藝規(guī)程設(shè)計 2.1確定毛胚的制造形式………………………………..7 2.2基面的選擇 ………………………………………….7 2.3制定工藝路線………………………………………...8 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定……8 2.5確定切削用量及基本工時…………………………..9 三、 夾具設(shè)計 3.1定位基準(zhǔn)的選的……………………………………. 12 3.2定位誤差的確定……………………………………..12 3.3夾緊方案分析………………………………………...12 3.4夾緊力計算……………………………………………12 四、 方案綜合評價與結(jié)論…………………………………….12 五、 體會與展望………………………………………………..12 六、參考文獻(xiàn) 一、 零件的分析 1.1零件的作用： 題目給定的零件是CA6140撥叉（見附圖1）它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為30+0.0120mm的面尺寸精度要求很高，因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時，滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以，寬度為30+0.0120mm的面的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。 1.2零件的工藝分析：CA6140撥叉共有兩組加工表面。 1、以花鍵孔的中心線為基準(zhǔn)的加工面 這一組面包括?26+0.230mm的六齒方花鍵孔、?23+0.280花鍵底孔兩端的2X150到角和距中心線為22mm的平面。 2、以工件右端面為基準(zhǔn)的6+0.030 mm的花鍵經(jīng)上述分析可知， 對于兩組加工表面，可先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面 二、工藝規(guī)程的設(shè)計 2.1確定毛坯的制造形式 零件的材料是HT200，工作環(huán)境良好，不會承受較大的沖擊載荷，由于年生產(chǎn)量為2000件，已經(jīng)達(dá)到了中批量生產(chǎn)，并且材料可鑄。因此從提高生產(chǎn)率，保證經(jīng)濟(jì)性的角度講，應(yīng)該采用鑄造成型中的“金屬模機(jī)械砂型”鑄造的方法制造毛坯。 2.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。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)率得到提高。否則，加工工藝過程中會出現(xiàn)很多問題，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 （1） 粗基準(zhǔn)的選擇 對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件，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作粗基準(zhǔn)。所以選擇右端R20的端面，上頂端40×80的面和右側(cè)75×80的面為粗基準(zhǔn)。 （2） 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇有利于保證加工精度，并使工件裝夾方便。在選擇時，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合、基準(zhǔn)統(tǒng)一等問題。當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。精基準(zhǔn)選擇為花鍵孔和72×40的端面，在加工中采用專用夾具夾持。 2.3制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，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)已經(jīng)確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用夾具，并盡量是工序集中來提高生產(chǎn)效率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以使生產(chǎn)成本盡量下降。 1． 工藝路線方案 工序1 粗銑80×40的左端面,精銑75×40的左端面直至符合表面粗糙度要求。 工序2 鉆φ22的花鍵孔。 工序3 倒2×45°的倒角。 工序4 拉花鍵，保證精度要求。 工序5 粗銑溝槽, 粗銑上表面的平面。 工序6 精銑溝槽, 精銑上平面至符合表面粗糙度要求。 工序7 鉆螺紋孔。 工序8 攻螺紋至M8。 工序9 終檢。 2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “撥叉”零件的材料為HT200，凈重量為0.84千克，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，可以采用“金屬模機(jī)械砂型”鑄造的方法進(jìn)行毛坯的制造。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各個加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 考慮到零件的很多表面沒有粗糙度要求，不需要加工。從鑄造出來即可符合使用要求，因此，只采取75×40的表面留有2.5×75×40的加工余量。毛坯的尺寸公差為CT8,可以從《機(jī)械制造設(shè)計工藝簡明手冊》得到CT8=1.6mm。相應(yīng)計算如下： 最大極限尺寸=80+2.5+CT8/2=83.3mm 最小極限尺寸=80+2.5-CT8/2=81.7mm 75×40的端面的精加工余量為1mm，粗加工余量2.5-1=1.5mm。 2.5確定切削用量及基本工時 工序1：銑75×40的端面至符合要求。 工步1：粗銑 背吃刀量為=2.5-1.0=1.5mm。 進(jìn)給量的確定：機(jī)床的功率5~10Kw,工件夾具系統(tǒng)的剛度為中等條件，按《切削用量簡明手冊》中表3.3選取該工序的每齒進(jìn)給量為=0.2mm/z。 銑削速度：參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》得，選用鑲齒銑刀，其中在d/z=80/10的條件下選取。銑削速度為v=40m/min。有公式n=1000r/πd可以得到:n=1000×40/π×80=159.15r/min 由于手冊中的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min,所以，實際的銑削速度為：V=nπd/1000=160×3.14×80/1000=40.19m/min 基本時間t: 根據(jù)面銑刀平面（對稱銑削、主偏角=90°）的基本時間計算公式:t=()/。其中，=75mm，=1~3mm，取=2mm，=40mm。則有： =0.5（d- ）+(1~ 3)=0.5(80-)+2=7.36mm。 =×n=×z×n=0.2×10×160=320mm/min t=()/=(75+7.36+2)/320=0.264min≈15.82s 工步2：精銑 背吃刀量的確定：=1mm . 進(jìn)給量的確定：由《切削用量簡明手冊》中表3.3，按表面粗糙度為=3.2μm的條件選取，該工序的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.8mm/r。 銑削速度的計算：根據(jù)其他有關(guān)資料確定，按鑲齒銑刀，d/z=80/10，=0.08mm/z?的條件選取，銑削速度v為： v=57.6mm/min。由公式：n=1000r/πd可以求得銑刀轉(zhuǎn)速n=229.3r/min 。參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》中4-15的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速，選取轉(zhuǎn)速為n=210r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入上面公式，可以求得： v= nπd/1000=52.78mm/min。 基本時間的確定：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》中表5-43中面銑刀銑平面（對稱銑削、主偏角=90°）的基本時間公式t=()/，可以求得該工序的基本時間，其中=75mm，=1~3mm，取=2mm，=40mm，=7.36mm，得 =×n=0.8mm/r×210r/min=168mm/min t=()/=(75+2+7.36)/168=0.502min≈30.13s 工序2：鉆φ20mm的孔，擴(kuò)孔至φ22mm。 工步1：鉆φ20mm的孔。 背吃刀量=20mm 進(jìn)給量的確定：選取該工步的每齒進(jìn)給量f=0.3mm/r。 切削用量的計算：因為該工件的材料為HT200，所以選取切削速度v=22m/min。由式n=1000v/πd可以求得： n=1000×22/(π×20)=350.32r/min 參照《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》中表4-9所列的Z525 型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，選取n=392r/min，再將n代入n=1000v/πd中，得到：v=392×π×20/1000=24.6m/min 基本時間t: 其中=80mm，==10×1.66+1=12.66mm，=1~4mm,取=2mm。所以基本時間t為： 工步2：擴(kuò)φ20mm的孔至φ22mm。 背吃刀量的確定：取=1mm。 進(jìn)給量的確定：由《切削用量簡明手冊》中表2.10的資料，選取該工件的每轉(zhuǎn)的進(jìn)給量f=1.1 mm/r 。 切削速度的確定：根據(jù)相關(guān)資料，確定: v=0.4=0.1×22=8.8m/min 由公式n=1000v/πd。可以得到：n=1000×8.8/22π=127.4r/min 按機(jī)床選取n=140r/min，得切削速度v= 基本時間t: 其中=80mm, ==1×1.66+1=3.66mm/min, =1~4mm, 取=2mm。所以基本時間t為： 工序3：粗銑溝槽，上平面 工步1：粗銑溝槽。 背吃刀量的確定：雙邊背吃刀量為=16mm。 進(jìn)給量的確定：按《切削用量簡明手冊》中表3.14中資料選擇刀具為“直柄立銑刀”，d/z=16/3;銑刀每齒進(jìn)給量為=0.04mm/z。 銑削速度=18mm/min。主軸轉(zhuǎn)速為n=358r/min。 基本時間t: 按《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》中表5-43得： ， 式中=0.5d+(1~2)，=1~3mm，， 其中h為溝槽深度，為銑削輪廓的實際長度，為溝槽深度的背吃刀量。，取=2mm,i=34/17=2, 工步2: 銑上平面 由工序1可知，精加工余量為1mm,背吃刀量為3-1=2 進(jìn)給量的確定：機(jī)床的功率按5~10Kw，按《切削用量簡明手冊》中表3.3選取該工序的每齒進(jìn)給量為=0.2mm/z。 銑削速度：參考《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》得，選用鑲齒銑刀，其中在d/z=80/10的條件下選取。銑削速度為v=40m/min。有公式n=1000r/πd可以得到: n=1000×40/π×80=159.15r/min 由于手冊中的X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速為n=160r/min,所以，實際的銑削速度為：V=nπd/1000=160×3.14×80/1000=40.19m/min 基本時間t據(jù)面銑刀銑平面不對稱銑削的計算時間計算公式： 按《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程》表5-45切入和切出行程速度, =×n=×z×n=0.2×10×160=320mm/min t=(80+29)/320=0.34min20.7s。 三、夾具設(shè)計 3.1定位基準(zhǔn)的選擇 由零件圖可知，其設(shè)計基準(zhǔn)為花鍵孔中心線和工件的右加工表面（A）為定位基準(zhǔn)。因此選用工件以加工右端面（A）和花鍵心軸的中心線為主定位基準(zhǔn)。 3.2定位誤差的確定 由于槽的軸向尺寸的設(shè)計基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故軸向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極限偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。所以槽的定位誤差為槽的尺寸公差，即H11.Z最后只需保證夾具的花鍵心軸的制造精度和安裝精度。 3.3夾緊力方案分析 如前所述,在設(shè)計夾具時,應(yīng)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,夾具體底面上的一對定位鍵可使整個夾具在機(jī)床工作臺上有正確的安裝位置,以利于銑削加工。結(jié)果，本夾具總體的感覺還比較緊湊。 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(jī)床工作臺上有一正確的安裝位置，以有利于銑削加工。 3.4夾緊力計算 因為零件是以內(nèi)孔定位，所以通過查《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書》可以得到端面夾緊的夾緊力計算公式，并由此計算出夾緊力為2113N。 四、方案綜合評價與結(jié)論 通過一系列的方案定位與各種計算，該方案在可以滿足零件的加工需求，所以，該方案可以進(jìn)行實行。 五、體會與展望 通過本次的夾具設(shè)計，我們進(jìn)一步的理解和掌握了機(jī)械制造技術(shù)這門課程，對課程中的內(nèi)容不僅加以鞏固，更加拓展了我們的知識面和對機(jī)械這一學(xué)科的深層次了解，而且學(xué)會了查閱各種手冊，總的來說，本次的課程設(shè)計，使我們的基礎(chǔ)知識更加的牢固，并且掌握了繪圖軟件，最后感謝指導(dǎo)老師的辛勤指導(dǎo)和同學(xué)的幫助。 六、參考文獻(xiàn) 1]?李旦，邵東向，王杰．機(jī)床專用夾具圖冊[M]，哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2005。 [2]?貴州工學(xué)院機(jī)械制造工藝教研室．機(jī)床夾具結(jié)構(gòu)圖冊[M]，貴陽：貴州任命出版社，1983。 [3]?陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005。 [4]?陳宏鈞．實用機(jī)械加工工藝手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003。 ?[5]?李洪．機(jī)械加工工藝手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990。 [6]?馬賢智．機(jī)械加工余量與公差手冊[M]，北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994。 [7]?強(qiáng)毅．設(shè)計圖實用標(biāo)準(zhǔn)手冊[M]，北京：科學(xué)出版社，2000。 [8]?楊叔子．機(jī)械加工工藝師手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001。 [9]?四川省機(jī)械工業(yè)局．復(fù)雜刀具設(shè)計手冊[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1979。 [10]?東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院，長春汽車廠工人大學(xué)．機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M]，上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1980。 [11]?李慶余，張佳．機(jī)械制造裝備設(shè)計?[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003。 [12]?廖念釗，莫雨松，李碩根．互換性與技術(shù)測量[M]，中國計量出版社，2000：9-19。 [13]?王光斗，王春福．機(jī)床夾具設(shè)計手冊[M]，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000。 [14]?何玉林，沈榮輝，賀元成．機(jī)械制圖[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000。 [15]?鄧文英．金屬工藝學(xué)[M]，北京：高等教育出版社，2001。 [16]?Machine?Tools?N.chernor?1984.[17]?Machine?Tool?Metalworking?John?L.Feirer?1973.[18]?Handbook?of?Machine?Tools?Manfred?weck?1984?. 14 / 15