變速箱撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程課程設(shè)計(論文)

1、機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計 設(shè)計題目： 變速箱撥叉零件的機械加工 工藝規(guī)程 設(shè) 計 者 學(xué) 號： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 日 期： 目錄機械制造課程設(shè)計任務(wù)書 4頁第1章 零件分析6頁 1.1 零件的作用6頁1.2 零件的工藝分析6頁1.3 確定零件的生產(chǎn)類型7頁第2章 確定毛培、繪制毛培簡圖7頁2.1 選擇毛坯7頁2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量7頁2.3 繪制撥叉鍛造毛坯簡圖9頁第3章 工藝規(guī)程設(shè)計9頁3.1 定位基準的選擇9頁3.2 擬訂工藝路線10頁3.3 加工設(shè)備及工藝裝備的選用12頁3.4 加工余量、工序尺寸和公差的確定13頁3.5 切削用量的計算15頁3.6 時間定額的計算17

2、頁第4章 專用鉆床夾具設(shè)計21頁4.1 夾具設(shè)計任務(wù)21頁4.2 擬定鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖21頁4.3 繪制夾具裝配總圖23頁4.4 夾具裝配圖上標注尺寸、配合及技術(shù)要求23頁第5章 設(shè)計總結(jié)24頁參考文獻 25頁附件26頁34機制工藝課程設(shè)計任務(wù)書一、課程設(shè)計任務(wù)書課程編號課程名稱機械制造技術(shù)課程設(shè)計周數(shù)2論文（設(shè)計）進度安排上午指導(dǎo)教師布置課程設(shè)計任務(wù)。明確設(shè)計任務(wù)，閱讀設(shè)計任務(wù)書和指導(dǎo)書，收集、借閱有關(guān)資料、手冊。對零件進行工藝分析，畫出零件圖；確定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖。制定機械加工工藝路線，選擇定位基準。選擇機床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定

3、切削用量。畫出毛坯圖，填寫工藝過程卡及工序卡。針對選擇的一道工序，確定該工序夾具設(shè)計方案，選擇定位元件，計算所需夾緊力，選擇夾緊方案。繪制夾具裝配圖。繪制夾具零件圖。整理設(shè)計說明書。答辯、評定成績。具體設(shè)計方法、步驟見機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程和教材機械制造技術(shù)基礎(chǔ)。另外主要參考書目：1機床專用夾具圖冊2機械制造裝備設(shè)計3機械制造工藝設(shè)計簡明手冊4機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書5實用機械加工手冊6實用機械加工工藝手冊論文（設(shè)計）內(nèi)容一、設(shè)計題目與要求撥叉的機械加工工藝規(guī)程及鉆孔攻螺紋夾具設(shè)計。年產(chǎn)量為5000件（大批生產(chǎn)）。（零件參考圖附后）二、設(shè)計內(nèi)容1對零件進行工藝分析，畫零件圖；2確

4、定毛坯的制造方式，繪制毛坯簡圖；3制定零件的機械加工工藝路線，填寫機械加工工藝過程卡；4對指定工序，選擇機床及工、夾、量、刃具，確定加工余量及工序間尺寸與公差，確定切削用量，填寫機械加工工序卡；5對指定工序進行機床夾具設(shè)計計算和機構(gòu)設(shè)計，畫夾具裝配圖；6對夾具的一個零件設(shè)計零件圖；7編寫設(shè)計計算說明書。要求設(shè)計工作要求提交：1零件圖 1張（A4）2毛坯圖 1張（A4）3機械加工工藝過程卡 1張4機械加工工序卡 至少3張5夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計裝配圖 1張（A2A3）6夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計零件圖 1張（A4）7課程設(shè)計說明書 1份，參考龍巖學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書撰寫格式二、設(shè)計題目與要求如下圖所示撥叉零件，材料為45

5、#鋼，毛坯為鍛件，試編制零件的機械加工工藝規(guī)程及設(shè)計加工撥叉頭螺紋孔的鉆床夾具。零件圖第1章 零件分析1.1 零件的作用撥叉是拖拉機變速箱的換檔機構(gòu)中的一個主要零件。撥叉頭以mm孔套在變速叉軸上，并用螺釘經(jīng)螺紋孔與變速叉軸聯(lián)結(jié)，撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當需要變速時，操縱變速桿，變速操縱機構(gòu)就通過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸上滑動以改換檔位，從而改變拖拉機的行駛速度。1.2 零件的工藝分析由零件圖1.1可知，其材料為45鋼。該材料具有足夠的強度、剛度和韌性，適用于承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷作用的工作條件。該撥叉形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡單，屬典型

6、的叉桿類零件。為實現(xiàn)換檔、變速的功能，其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉腳兩端面在工作中需承受沖擊載荷，為增強其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為4858HRC；為保證撥叉換檔時叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對叉軸孔mm的垂直度要求為0.05mm，其自身的平面度為0.08mm。為保證撥叉在叉軸上有準確的位置，改換檔位準確，撥叉采用緊固螺釘定位。螺紋孔的尺寸為。撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工面積，又提高了換檔時叉腳端面的接觸剛度；mm孔和孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度；另外，該零件除主

7、要工作表面(撥叉腳兩端面、變速叉軸孔mm，其余表面加工精度均較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床、攻絲的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟的方法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面和叉軸孔mm(H7)，在設(shè)計工藝規(guī)程時應(yīng)重點予以保證。 圖1.1（零件圖）1.3 確定零件的生產(chǎn)類型依設(shè)計題目知：產(chǎn)品的年產(chǎn)量為8000臺年，每臺產(chǎn)品中該零件數(shù)量為1件臺；結(jié)合生產(chǎn)實際，備品率%和廢品率%分別取3%和0.5%，零件年產(chǎn)量為N=8000臺年×1件臺×(1+3%)&#

8、215;(1+0.5%)=8281.2件年撥叉屬輕型零件，該撥叉的生產(chǎn)類型為大量生產(chǎn)。第2章 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 2.1 選擇毛坯由于該撥叉在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強撥叉的強度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鍛件。該撥叉的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型屬大批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鍛件精度，宜采用模鍛方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度為5°。2.2 確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量1公差等級 由撥叉的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為普通級。2鍛件重量 由于無法得到加工后撥叉的質(zhì)量，所以先根據(jù)圖紙畫出三維圖經(jīng)過分析（如下截圖）得出質(zhì)量為（密度取7.8×10-6kgmm3）

9、m=0.32783841kg0.33kg可初步估計機械加工前鍛件毛坯的重量為0.44kg。3鍛件形狀復(fù)雜系數(shù) 對撥叉零件圖進行分析計算，可大致確定鍛件外廓包容體的長度、寬度和高度，即=95mm， =65mm，=45mm；該撥叉鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)為=0.44kg(95mm×65mm×45mm×7.8×10-6kgmm3)0.442.170.203由于0.203介于0.16和0.32之間，故該撥叉的形狀復(fù)雜系數(shù)屬S3級。 4鍛件材質(zhì)系數(shù) 由于該撥叉材料為45鋼，是碳的質(zhì)量分數(shù)小于0.65的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M1級。5鍛件分模線形狀 根據(jù)該撥叉件的形

10、位特點，選擇零件高度方向通過螺紋孔軸心的平面為分模面，屬平直分模線。6零件表面粗糙度 由零件圖可知，該撥叉各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6m。根據(jù)上述諸因素，可查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.13確定該鍛件的尺寸公差和機械加工余量，所得結(jié)果列于表2.1中。表2.1 撥叉機械加工余量及鍛造毛坯尺寸公差加工表面零件尺寸/mm機械加工余量/mm毛坯公差/mm毛坯尺寸/mm撥叉頭左右端面1.52（取2）1.6 ()44 ()撥叉角內(nèi)表面R251.52 （取1.5）1.4()R23.5 ()撥叉角兩端面121.52 （取2）1.4 ()16 ()撥叉頭孔2.01.4 ()()2.3 繪制撥叉鍛造毛

11、坯簡圖 由表2.1所得結(jié)果，繪制毛坯簡圖2.3所示。圖2.3（毛坯簡圖）第3章 工藝規(guī)程設(shè)計3.1 定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。1精基準的選擇叉軸孔mm的軸線是撥叉腳兩端面設(shè)計基準，撥叉頭左端面是撥叉軸向方向上尺寸的設(shè)計基準。選用叉軸孔mm的軸線和撥叉頭左端面作精基準定位加工撥叉腳兩端面，實現(xiàn)了設(shè)計基準和工藝基準的重合，保證了被加工表面的垂直度要求。另外，由于撥叉件剛性較差，受力易產(chǎn)生彎曲變形，選用撥叉頭左端面作精基準，夾緊力作用在撥叉頭的右端面上，可避免在機械加工中產(chǎn)生夾緊變形，夾緊穩(wěn)定可靠。2粗基準的選擇選擇叉軸孔mm的外圓面和撥叉頭右端

12、面作粗基準。采用mm外圓面定位加工內(nèi)孔可保證孔的壁厚均勻；采用撥叉頭右端面作粗基準加工左端面，可以為后續(xù)工序準備好精基準。 3.2 擬訂工藝路線工藝路線的擬訂是制訂工藝規(guī)程的總體布局，包括：確定加工方法，劃分加工階段，決定工序的集中與分散，加工順序的安排，以及安排熱處理、檢驗及其他輔助工序(去毛刺、倒角等)。它不但影響加工的質(zhì)量和效率，而且影響到工人的勞動強度、設(shè)備投資、車間面積、生產(chǎn)成本等。因此，擬訂工藝路線是制訂工藝規(guī)程的關(guān)鍵性一步，必須在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，提出工藝方案，并加以分析比較，最終確定一個最經(jīng)濟合理的方案。1表面加工方法的確定根據(jù)零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查機

13、械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.25平面加工法案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度；查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.24孔加工法案的經(jīng)濟精度和表面粗糙度，確定撥叉零件各表面的加工方法，如表3.1所示。表3.1 撥叉零件各表面加工方案加工表面尺寸及偏差尺寸精度等級表面粗糙度加工方案備注撥叉角兩端面 mmIT10Ra3.2 m粗銑半精銑磨削撥叉頭孔 mmIT7Ra1.6 m鉆擴粗精鉸螺紋孔M8-6HIT6Ra3.2 m鉆絲錐攻內(nèi)螺紋撥叉頭左端面 mmIT10Ra6.3 m粗銑半精銑撥叉頭右端面 mmIT10Ra3.2 m粗銑半精銑撥叉角內(nèi)表面R25 mmIT12Ra6.3 m粗銑凸臺12 mmIT13Ra12.5

14、m粗銑2加工階段的劃分該撥叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段，首先將精基準(撥叉頭左端面和叉軸孔)準備好，使后續(xù)工序都可采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑撥叉頭右端面、撥叉腳內(nèi)表面、撥叉腳兩端面的粗銑、凸臺。在半精加工階段，完成撥叉腳兩端面的半精銑加工和螺紋孔的鉆孔絲錐攻絲；在精加工階段，進行撥叉腳兩端面的磨削加工。3工序的集中與分散選用工序集中原則安排撥叉的加工工序。該撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(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的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾

15、中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。4工序順序的安排(1) 機械加工工序遵循“先基準后其他”原則，首先加工精基準撥叉頭左端面和叉軸孔mm；遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原則，先加工主要表面撥叉頭左端面和叉軸孔mm和撥叉腳兩端面，后加工次要表面螺紋孔；遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉頭端面，再加工叉軸孔mm孔；先銑凸臺，加工螺紋孔M8。由此初擬撥叉機械加工工序安排如表3.2所示。表3.2 撥叉機械加工工序安排（初擬）工序號工 序 內(nèi) 容簡 要 說 明10粗銑撥叉頭兩端面“先基準后其他” 20半精銑撥叉頭左端面（主要表面）“先基

16、準后其他”、“先面后孔”、“先主后次”30擴、鉸24孔（主要表面）“先面后孔” 、“先主后次”40粗銑撥叉腳兩端面（主要表面）“先粗后精”50銑凸臺（次要表面）“先面后孔”、“先主后次”60鉆、攻絲M8孔（次要表面） “先面后孔” （精加工開始）70半精銑拔叉頭右端面“先粗后精”80半精銑撥叉腳兩端面“先粗后精”90磨削撥叉腳兩端面“先粗后精”(2) 熱處理工序模鍛成型后切邊，進行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)硬度為241285HBS，并進行酸洗、噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對機械加工帶來的不利影響。叉腳兩端面在精加工之前進行局部高頻淬火，提高其耐磨性和在工作中承受沖擊載荷的能

17、力。在表3.2中工序80和工序90之間增加熱處理工序，即：撥叉腳兩端面局部淬火。(3) 輔助工序粗加工撥叉腳兩端面和熱處理后，應(yīng)安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中間檢驗工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和終檢工序。綜上所述，該撥叉工序的安排順序為：基準加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工熱處理主要表面精加工。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，擬定撥叉的工藝路線如表3.3所示。表3.3 撥叉機械加工工藝路線（修改后）工序號工 序 內(nèi) 容定 位 基 準10粗銑撥叉頭兩端面端面、24孔外圓20半精銑撥叉頭左端面右端面、24孔外圓30鉆、

18、擴、粗絞、精絞24孔右端面、24孔外圓、叉爪口內(nèi)側(cè)面40粗銑撥叉腳兩端面50校正撥叉腳左端面、24孔60銑叉爪口內(nèi)表面左端面、24孔、叉爪口外側(cè)面70半精銑撥叉腳兩端面左端面、24孔80半精銑撥叉頭右端面左端面、24孔外圓90粗銑凸臺左端面、24孔、叉爪口內(nèi)側(cè)面100鉆、攻絲M8螺紋孔左端面、24孔、叉爪口內(nèi)側(cè)面110去毛刺120中檢130熱處理撥叉腳兩端面局部淬火140校正撥叉腳150磨削撥叉腳兩端面左端面、24孔160清洗170終檢3.3 加工設(shè)備及工藝裝備的選用機床和工藝裝備的選擇應(yīng)在滿足零件加工工藝的需要和可靠地保證零件加工質(zhì)量的前提下，與生產(chǎn)批量和生產(chǎn)節(jié)拍相適應(yīng)，并應(yīng)優(yōu)先考慮采用標準

19、化的工藝裝備和充分利用現(xiàn)有條件，以降低生產(chǎn)準備費用。撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以選用高效的專用設(shè)備和組合機床，也可選用通用設(shè)備，所選用的夾具均為專用夾具。各工序加工設(shè)備及工藝裝備的選用如表3.4所示。表3.4 加工設(shè)備及工藝裝備工序號工 序 內(nèi) 容加工設(shè)備工藝裝備1粗銑撥叉頭兩端面立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標卡尺2半精銑撥叉頭左端面立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標卡尺3鉆、擴、粗絞、精絞24孔立式鉆床525麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)4粗銑撥叉腳兩端面臥式雙面銑床三面刃銑刀、游標卡尺5校正撥叉腳鉗工臺手錘、6銑叉爪口內(nèi)側(cè)面立式銑床X51銑刀、游標卡尺7半精銑撥叉腳兩端面臥式雙

20、面銑床三面刃銑刀、游標卡尺8半精銑撥叉頭右端面臥式雙面銑床三面刃銑刀、游標卡尺9粗銑凸臺臥式雙面銑床三面刃銑刀、游標卡尺10鉆、攻絲M8螺紋孔立式鉆床525復(fù)合鉆頭、絲錐、卡尺、塞規(guī)11去毛刺鉗工臺平銼、12中檢塞規(guī)、百分表、卡尺等13熱處理撥叉腳兩端面局部淬火淬火機等14校正撥叉腳鉗工臺手錘15磨削撥叉腳兩端面平面磨床M7120A砂輪、游標卡尺16清洗清洗機17終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等3.4 加工余量、工序尺寸和公差的確定1、工序10 粗銑撥叉頭兩端面、工序20半精銑撥叉頭左端面和工序80半精銑撥叉頭右端面工序10、工序20和工序80的加工過程如圖3.1所示。工序10：以右端面定位，粗銑左端

21、面，保證工序尺寸L1；以左端面定位，粗銑右端面，保證工序尺寸L；工序20： 以右端面定位，半精銑左端面，保證工序尺寸L3。工序80： 以左端面定位，半精銑右端面，保證工序尺寸L4，達到零件圖設(shè)計尺寸L的要求，。由圖3.1所示加工過程示意圖，建立分別以Z2、Z3和Z4為封閉環(huán)工藝尺寸鏈如圖3.2所示。 圖3.1 加工過程示意圖 圖3.2 工藝尺寸鏈圖1)求解工序尺寸L3：查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.64平面精加工余量，得半精銑余量Z4=1mm，由圖3.1知mm，從圖3.2c知，則mm = 41 mm。由于工序尺寸L3是在半精銑加工中保證的，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.25平面加工法案和表

22、面粗糙度知，半精銑工序的經(jīng)濟加工精度等即可達到左端面的最終加工要求IT10，因此確定該工序尺寸公差為ITl0，其公差值為0.1mm，故mm2)求解工序尺寸L2：查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.64平面精加工余量，得半精銑余量Z3=1mm，由圖3.2（b）知， = (41+1)mm=42mm。由于工序尺寸L2是在半精銑加工中保證的，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.25平面加工法案和表面粗糙度知，半精銑工序的經(jīng)濟加工精度等即可達到左端面的最終加工要求IT10，因此確定該工序尺寸公差為ITl0，其公差值為0.1mm，故mm。3)求解工序尺寸L1：右端加工余量，即Z2=2- Z4=2-1=1，由圖3.

23、2（a）知， 則= (42+1)mm=43mm。由機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.25平面加工方案的經(jīng)濟度和表面粗糙度，確定該粗銑工序的經(jīng)濟加工等級為IT13，其公差為0.39，故mm。為驗證確定的工序尺寸及公差是否合理，還需對加工余量進行校核。1) 余量Z4的校核 在圖3.2c)所示尺寸鏈中Z4是封閉環(huán)，由豎式法(如表3.1)計算可得：mm表3.1 余量Z3的校核計算表環(huán)的名稱基本尺寸上偏差下偏差L3(增環(huán))41+0.05-0.05L4(減環(huán))-40+0.10Z41+0.15-0.052)余量Z3的校核 在圖3.2b)所示尺寸鏈中Z3是封閉環(huán)，由豎式法(如表3.1)計算可得：mm。表3.1 余

24、量Z3的校核計算表環(huán)的名稱基本尺寸上偏差下偏差L2(增環(huán))42+0.05-0.05L3(減環(huán))-41+0.05-0.05Z31+0.1-0.13)余量Z2的校核 在圖3.2c)所示尺寸鏈中Z2是封閉環(huán)，由豎式法(如表3.1)計算可得：mm表3.2 余量Z2的校核計算表環(huán)的名稱基本尺寸上偏差下偏差L1(增環(huán))43+0.185-0.185L2(減環(huán))-42+0.05-0.05Z21+0.235-0.235余量校核結(jié)果表明，所確定的工序尺寸公差是合理的。將工序尺寸按“入體原則”表示： mm，mm，mm， mm。2、工序100鉆、攻絲M8螺紋孔由于M8螺距為1mm，則先鉆孔余量為Z鉆=7mm。由機械制

25、造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表2.67攻螺紋前鉆孔用麻花鉆直徑為7mm。3.5 切削用量的計算1、工序10 粗銑撥叉頭兩端面該工序分兩個工步，工步1是以右端面定位，粗銑左端面；工步2是以左端面定位，粗銑右端面。由于這兩個工步是在一臺機床上經(jīng)一次走刀加工完成的，因此它們所選用的切削速度和進給量是一樣的。(1) 背吃刀量 工步1的背吃刀量取為Zl，Z1等于左端面的毛坯總余量減去工序2的余量Z3，即Z1=2mm - 1mm = 1mm；而工步2的背吃刀量取為Z2，故= Z2=1mm。(2) 進給量 由立式銑床X51功率為4.5kW，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.8高速鋼套式面銑刀粗銑平面進給量，按機床、工件

26、、夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量取為0.08mm/z(3) 銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 mm、齒數(shù)。查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 m/min。則 （r/min）由本工序采用X51-型立式銑床，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表3.6，取轉(zhuǎn)速=160rmin，故實際銑削速度（mmin）當=160rmin時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為（mmmin）可查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表3.7得機床進給量為125（mmmin）2、工序20 半精銑撥叉頭左端面(1) 背吃刀量 =1 mm。(2) 進給量 由本工序表面粗糙度Ra,6.3m，查機械制

27、造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.8高速鋼套式面銑刀精銑平面進給量，每轉(zhuǎn)進給量取為0.4mm/r，故每齒進給量為0.04mm/z(3)銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 mm、齒數(shù)、 =0.04mm/z，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 m/min。則 （r/min）由本工序采用X51-型立式銑床，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表3.6，取轉(zhuǎn)速=180rmin，故實際銑削速度（mmin）當=210rmin時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為（mmmin）可查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表3.7得機床進給量為80（mmmin）3、工序80 半精銑撥叉頭右端面(1) 背吃刀量 =

28、1 mm。(2) 進給量 由本工序表面粗糙度Ra,3.2m，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.8高速鋼套式面銑刀精銑平面進給量，每轉(zhuǎn)進給量取為0.4mm/r，故每齒進給量為0.04mm/z(3)銑削速度 由本工序采用高速鋼鑲齒銑刀、 mm、齒數(shù)、 =0.04mm/z，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.8高速鋼套式面銑刀銑削速度，確定銑削速度 m/min。則 （r/min）由本工序采用X51-型立式銑床，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表3.6，取轉(zhuǎn)速=180rmin，故實際銑削速度（mmin）當=210rmin時，工作臺的每分鐘進給量應(yīng)為（mmmin）可查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表3.7得機床進給量為8

29、0（mmmin）4、工序100鉆、攻絲M8螺紋孔(1) 鉆孔工步由工件材料為45鋼、孔mm、高速鋼鉆頭，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.19高速鋼麻花鉆鉆銷碳鋼的切削用量得，切削速度Vc=20m/min，進給量=0.20 mmr。取=7mm。則 （r/min）由本工序采用Z525型立式鉆床，取轉(zhuǎn)速=960rmin，故實際切削速度（mmin）(2)攻螺紋由于螺紋螺距為1mm則進給量為f=1mm/r，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計5.35組合機床上加工螺紋的切削速度v=3-8m/min，取v=5 m/min所以該工位主軸轉(zhuǎn)速由本工序采用Z525型立式鉆床，取轉(zhuǎn)速n=195rmin，故實際切削速則 （m

30、min）3.6 時間定額的計算1基本時間的計算(1)工序10粗銑撥叉頭兩端面由于該工序包括兩個工步，即兩個工件同時加工，由面銑刀對稱銑平面、主偏角=90°，查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.14銑削基本時間計算得：mm，=13mm。則2mm mm則該工序的基本時間min=38.6s。 (2)工序20半精銑撥叉頭左端面同理，2mm mm該工序的基本時間min = 33.4s(3)工序80半精銑撥叉頭右端面同理，2mm mm該工序的基本時間min = 33.4s(4)工序100鉆、攻絲M8螺紋孔1)鉆孔工步 查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.39可知該工步 mm；mm；=9mm；則該工序的基

31、本時間min=4.2s2)攻絲 查機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計表5.39可知該工步=9mm，=2mm，mm；則該工序的基本時間min=4.2s2輔助時間的計算輔助時間 與基本時間之間的關(guān)系為 =(0.150.2) ，取 =0.15 則各工序的輔助時間分別為：工序10 的輔助時間：=0.15×38.6s=5.79s；工序20的輔助時間：=0.15×33.4s=5.01s；工序80的輔助時間：=0.15×33.4s=5.01s；工序90 鉆孔工步的輔助時間：=0.15×4.2s=0.63s； 攻絲工步的輔助時間：=0.15×4.2s=0.63s ；3其

32、他時間的計算除了作業(yè)時間(基本時間與輔助時間之和)以外，每道工序的單件時間還包括布置工作地時間、休息與生理需要時間和準備與終結(jié)時間。由于撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，分攤到每個工件上的準備與終結(jié)時間甚微，可忽略不計；布置工作地時間是作業(yè)時間的27，休息與生理需要時間是作業(yè)時間的24，均取為3，則各工序的其他時間(+)可按關(guān)系式(3+3) ×(+) 計算，它們分別為：工序10 的其他時間：+ =6×(38.6s+5.79s)=2.66s；工序20 的其他時間：+ =6×(33.4s+5.01s)=2.30s；工序80 的其他時間：+ =6×(33.4s+5.0

33、1s)=2.30s；工序100鉆孔工步的其他時間：+ =6×(4.2s+0.63s)=0.29s；攻絲工步的其他時間：+ =6×(4.2s+0.63s)=0.29s；4單件時間的計算各工序的單件時間分別為：工序10 的單件時間：=38.6s+5.79s+2.66s=47.05s；工序20 的單件時間：=33.4s+5.01s+2.30s=40.71s；工序80 的單件時間：=33.4s+5.01s+2.30s=40.71s；工序100 的單件時間為兩個工步單件時間的和，其中鉆孔工步：=4.2s+0.63s+0.29s=5.75；攻絲工步：=4.2s+0.63s+0.29s=

34、5.75s；因此，工序100的單件時間=+=5.75s+5.75s=11.5s。將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計的結(jié)果，填入工藝文件。如附表1、附表2、附表3、附表4和附表5所示，附表1為撥叉零件的機械加工工藝過程；附表2、附表3、附表4和附表5分別為撥叉加工第10、20、80、100四道工序的工序卡。由于時間有限，所以只做10、20、80、100四道工序，其他工序略。第4章 專用鉆床夾具設(shè)計4.1 夾具設(shè)計任務(wù)為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需設(shè)計專用夾具。為工序100設(shè)計鉆床夾具，所用機床為Z525型立式鉆床，成批生產(chǎn)規(guī)模。 1工序尺寸和技術(shù)要求加工撥叉螺紋孔M8-H6，B面的尺寸為

35、mm，表面粗糙度Ra6.3m。2生產(chǎn)類型及時間定額生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，時間定額20min。3設(shè)計任務(wù)書如表4.1專用工藝裝備設(shè)計任務(wù)書產(chǎn)品型號 零件圖號每臺件數(shù) 1產(chǎn)品名稱鉆床夾具零件名稱撥叉生產(chǎn)批量5000件工裝編號使用車間工裝名稱使用設(shè)備立式鉆床525工裝等級使用其他產(chǎn)品工序號工序內(nèi)容100鉆孔-攻M8-6H螺紋孔舊工序號庫存數(shù)量設(shè)計理由舊工裝處理意見為避免零件加工時浪費大量時間編制2011-6-20審核批準設(shè)計2011-6-20表4.1裝用工藝裝備設(shè)計任務(wù)書4.2 擬定鉆床夾具結(jié)構(gòu)方案與繪制夾具草圖 1、確定工件定位方案，設(shè)計定位裝置分析工序簡圖可知，加工撥叉鎖銷孔M8-H6，距離B面的

36、尺寸為mm。從基準的重合原則和定位的穩(wěn)定性、可靠性出發(fā)，選擇B面為主要定位基準面，并選擇mm孔軸線和工件叉口面為另兩個定位基準面。定位裝置選用一面兩銷 (圖4.1)，長定位銷與工件定位孔配合，限制四個自由度，定位銷軸肩小環(huán)面與工件定位端面接觸，限制一個自由度，擋銷與工件叉口接觸限制一個自由度，實現(xiàn)工件正確定位。定位孔與定位銷的配合尺寸取為(在夾具上標出定位銷配合尺寸)。對于工序尺寸mm而言，定位基準與工序基準重合，定位誤差 (14) = 0；加工孔徑尺寸M7-6H由刀具直接保證， ()=0。由上述分析可知，該定位方案合理、可行。 圖4.1 一面兩銷定位方案圖 4.2 螺旋夾緊機構(gòu)2、確定工件的

37、夾緊方案，設(shè)計夾緊裝置 鋼套的軸向剛度比徑向剛度好，因此夾緊力應(yīng)指向限位臺階面。針對大批生產(chǎn)的工藝特征，此夾具選用螺旋夾緊機構(gòu)，如圖4.2所示。螺旋夾緊機構(gòu)中的各零件均采用標準夾具元件(參照機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計中表6.23選螺母JB/T8004.1-1999M16*1.5和表6.38選墊圈JB/T8008.5-1999 A17*50)。3、確定導(dǎo)向方案，設(shè)計導(dǎo)向裝置為能迅速、準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，鉆模板與夾具體連接，鉆套與工件之間留有排屑空間。本工序要求對被加工孔依次進行鉆、攻絲2個工步的加工，最終達到工序簡圖上規(guī)定的加

38、工要求，故選用快換鉆套作為刀具的導(dǎo)向元件，如圖4.3所示 (參照機械制造設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計中表6.50選快換鉆套JB/T8045.2-19998F7*18k6*25 ，表6.51選鉆套用襯套JB/T8045.4-1999A12*25和表6.54鉆套螺釘螺釘JB/T8045.5-1999 M6*4)。圖4.3 導(dǎo)向裝置簡圖 4、確定夾具體結(jié)構(gòu)型式及夾具在機床上的安裝方式考慮夾具的剛度、強度和工藝性要求，采用鑄造夾具體結(jié)構(gòu)。5、繪制夾具草圖。（見裝配圖）4.3 繪制夾具裝配總圖鉆模的裝配總圖上應(yīng)將定位心軸、鉆模板與夾具體的連接結(jié)構(gòu)表達清楚。夾具裝配總圖如附圖3所示。其中定位心軸與夾具體采用過渡配合，

39、用鎖緊螺母固定。鉆模板與夾具體用兩個銷釘、兩個螺釘連接。夾具裝配時，待鉆模板的位置調(diào)整準確后再擰緊螺釘，然后配鉆、鉸銷釘孔，打入銷釘。4.4 夾具裝配圖上標注尺寸、配合及技術(shù)要求1、最大輪廓尺寸 90mm、183mm、199mm。2、確定定位元件之間的尺寸與公差 定位銷與削邊銷中心距尺寸公差取工件相應(yīng)尺寸公差的1/3，偏差對稱標注，即標注尺寸為84土0.02。3、確定導(dǎo)向元件與定位元件之間的尺寸與公差 根據(jù)工序簡圖上規(guī)定的被加工孔的加工要求，確定鉆套中心線與定位銷定位環(huán)面(軸肩)之間的尺寸取為(14土0.03)mm其公差值取為零件相應(yīng)尺寸mm的公差值的1/3，偏差對稱標注)。4、確定定位元件與

40、夾具體的尺寸與公差 定位銷中心線與夾具底面的平行度公差取為0.02mm。5、 標注關(guān)鍵件的配合尺寸如附圖所示，、和。第5章 實訓(xùn)總結(jié)在匆忙中三周的時間過去了，終于完成了自己的機械制造課程設(shè)計。感觸頗深，學(xué)到很多課堂上學(xué)不到的知識和經(jīng)驗。由于理論知識不太全面，沒有制造設(shè)計經(jīng)驗。萬事開頭難，一開始的時候無從下手。在老師的指導(dǎo)下我知道了設(shè)計要求并理清了設(shè)計思路。其實設(shè)計起來真的沒那么簡單，因為這里的每個數(shù)據(jù)都要有依據(jù)，在這個過程中遇到了很多問題，很多數(shù)據(jù)不知從何而來，在老師的幫助下查出了每一個數(shù)據(jù)。之后在畫圖時又強化了自己的CAD與proe知識，最終完成了我的任務(wù)。在這樣的實訓(xùn)過程中我感覺態(tài)度決定一

41、切，無論知識全面與否，都要自己嘗試去做并堅持下去，在這個過程中學(xué)到的知識是無窮的，課程設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次課程設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次課程設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。在此要感謝老師對們悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也

42、培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。更為一年之后走向社會起到了重要的作用。參考文獻：1 尹成湖，李保章，杜金萍. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計. 北京: 高等教育出版社, 2009.2 尹成湖. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ). 北京: 高等教育出版社, 2008.3 孫開元，許愛芬. 機械制圖與公差測量速查手冊. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社, 2008.4 邢邦圣. 機械制圖與計算機制圖. 第二版. 北京:

43、化學(xué)工業(yè)出版社，2008.5 黃雨田，殷雪艷. 機械制造技術(shù)實訓(xùn)教程. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 2009.6 機械設(shè)計手冊編委會. 機械設(shè)計手冊. 新版. 北京: 機械工程出版社, 2004.7 鐘日銘. Pro/ENGINEER野火版3.0完全實例導(dǎo)航. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2006.附表1 撥 叉 零 件 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱撥叉共2頁第1頁材料牌號45鋼毛坯種類鍛件毛坯外形尺寸每件毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備工 藝 裝 備工 時準單10粗銑撥叉

44、頭兩端面粗銑撥叉頭兩端面Ral2.5m、控尺寸mm立式銑床X51端銑刀、游標卡尺、專用夾具47.05s20半精銑撥叉頭左端面半精銑撥叉頭左端面Ra6.3m、控尺寸mm,立式銑床X51端銑刀、游標卡尺、專用夾具40.71s30鉆、擴、粗絞、精絞24 鉆、擴、粗絞、精絞mm、Ral.6m立式鉆床Z525擴孔鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)40粗銑撥叉腳兩端面粗銑撥叉腳兩端面Ral2.5m、控尺寸mm臥式雙面銑床三面刃銑刀、游標卡尺、專用夾具50校正撥叉腳鉗工臺手錘描 圖60銑叉爪口內(nèi)表面銑叉爪口內(nèi)側(cè)面R6.3m、控尺寸R25mm、立式銑床X51銑刀、游標卡尺、專用夾具70半精銑撥叉腳兩端面半精銑撥叉腳兩端面R

45、a6.3m、控尺寸mm立式銑床X51端銑刀、游標卡尺、專用夾具描 校80半精銑撥叉頭右端面半精銑撥叉腳兩端面Ra3.2m、控尺寸mm立式銑床X51端銑刀、游標卡尺、專用夾具40.71s90粗銑凸臺粗銑撥凸臺、控尺寸21mm立式銑床X51端銑刀、游標卡尺、專用夾具底圖號設(shè)計(日期)審核(日期)標準化(日期)會簽(日期)裝訂號標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期 撥 叉 零 件 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 （續(xù)） 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱零件名稱撥叉共2頁第2頁材料牌號45鋼毛坯種類鍛件毛坯外形尺寸每件毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備工 藝 裝 備工 時準單100鉆、攻絲M8螺紋孔鉆、攻螺紋，控制尺寸M8-H6立式鉆床Z525鉆頭、絲錐、卡尺、塞規(guī)、螺紋尺規(guī)11.5s110去毛刺鉗工臺平銼120中檢塞規(guī)、百分表、卡尺等130熱處理淬火機等140校正撥叉腳鉗工臺手錘描 圖150磨削撥叉腳兩端面精銑撥叉腳兩端面Ra3.2m 、控尺寸mm、磨床M7120A砂輪、游標卡尺160終檢清洗清洗機描 校170終檢塞規(guī)、百分表、卡尺等底圖號設(shè)計(日期)審核(日期)標準化