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機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目：撥叉加工工藝規(guī)程及工藝裝備 設(shè) 計(jì) 者：唐雅婷 班 級(jí)：機(jī)械0701 學(xué) 號(hào)：0401070103 指導(dǎo)教師：吉衛(wèi)喜 江南大學(xué) 2010-7-9 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題目：撥叉加工工藝規(guī)程及工藝裝備 內(nèi)容：1.零件圖 1張 2.毛坯圖 1張 3.機(jī)械加工工藝過程卡片 1張 4.機(jī)械加工工序卡片 1套 5.夾具裝配圖 1張 6.夾具零件圖 2張 7.課程設(shè)計(jì)說明書 1份 原始資料：該零件圖樣，Q=4000臺(tái)/年，n=1件/臺(tái)，每日一班 江南大學(xué) 2010-7-9 目錄 序言……………………………………………………………… 4 一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定……………………… 4 1．零件的作用 …………………………………………………… 4 2．零件的工藝分析………………………………………………… 4 3. 零件的生產(chǎn)類型…………………………………………………… 5 二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖………………… 5 1.選擇毛坯……………………………………………………………… 5 2.毛坯尺寸公差與機(jī)械加工余量計(jì)算………………………………… 6 3.設(shè)計(jì)毛坯圖…………………………………………………………… 6 三、選擇加工方法，制定工藝路線…………………………… 7 1.定位基準(zhǔn)的選擇……………………………………………………… 7 2.零件表面加工方法的選擇…………………………………………… 8 3.制定工藝路線………………………………………………………… 9 四、工序設(shè)計(jì)…………………………………………………… 11 1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備…………………………………………… 11 2.確定工序尺寸………………………………………………………… 12 五、確定切削用量及基本時(shí)間………………………………… 15 六、夾具設(shè)計(jì)…………………………………………………… 23 七、設(shè)計(jì)小結(jié)…………………………………………………… 24 八．參考文獻(xiàn)…………………………………………………… 25 序 言 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是我們學(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?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)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(shí)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。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。 一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1零件的分析 此零件為CA6140臥式車床上的撥叉，為桿件零件；主要用于操作換擋機(jī)構(gòu)及離合器的黏合，為了使操縱更為精確，則要求各內(nèi)孔面和端面的表面粗糙度較高及較高位置精度。 2 零件的工藝分析 通過對(duì)該零件圖的重新繪制，知原圖樣的視圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全 ，可是鑄造圓角尺寸并不清楚。同時(shí)基準(zhǔn)孔Φ20H7、Φ10H7、2Φ10H7要求表面粗糙度Ra1.6um稍有偏高。 CA6140車床撥叉屬于桿類回轉(zhuǎn)零件，它的幾乎所有表面都需要加工，其主要加工面是內(nèi)圓面、端面及內(nèi)孔端面，它們有一定的粗糙度要求，而且其加工精度和表面粗糙度都不難獲得。其中Φ20（左端）上端面相對(duì)于Φ10H7內(nèi)孔的垂直度為0.2mm,表面粗糙度為Ra3.2um,2Φ10H7左端孔相對(duì)于右端孔的同軸度為Φ0.2mm表面粗糙度為Ra1.6umΦ20H7孔和2Φ10H7兩孔的中心線在同一平面內(nèi)，允許偏差0.1mm，Φ60底面相對(duì)于Φ20H7內(nèi)孔的垂直度為0.02mm，并且要采用刮研加工表面粗糙度為Ra1.6um，由于加工此零件要多此更換定位基準(zhǔn)，因此盡量使工序集中在一次定位加緊安裝上，避免帶來的位置精度誤差。 3.計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)、確定生產(chǎn)類型 設(shè)計(jì)題目給定的零件是CA6140車床桿套回轉(zhuǎn)類零件，該零件年產(chǎn)量為4000件，設(shè)其備品率4%，機(jī)械加工廢品率 為1%，則該零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)為： N=40001(1+4%+1%)=4200(件/年) 桿套回轉(zhuǎn)類的年產(chǎn)量為4200件，質(zhì)量為0.98Kg，查《課程設(shè)計(jì)指南》表2——1可知該產(chǎn)品為中批生產(chǎn)。 二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計(jì)毛坯圖 1、選擇毛坯 零件材料是QT200。考慮到該零件在加工過程中需承受交變載荷及沖擊性載荷，同時(shí)為了提高生產(chǎn)率保證加工精度，則采用金屬鑄造。由于零件的年產(chǎn)量4000件，屬中批量生產(chǎn)，而且輪廓尺寸不大，零件形狀并不復(fù)雜，因此毛坯形狀可以與零件的形狀盡量接近，毛坯尺寸通過確定加工余量后再?zèng)Q定。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 2、確定機(jī)械加工余量 由《課程設(shè)計(jì)指南》表5—5，查得金屬型鑄造的要求機(jī)械加工余量等級(jí)為D-F。 查《課程設(shè)計(jì)指南》表5—4，根據(jù)該零件的最大尺寸為2410.2mm，要求機(jī)械加工余量等級(jí)為D-F，所以機(jī)械加工余量為0.3--2mm。 ⑴確定毛坯鑄件的公差等級(jí) 由《課程設(shè)計(jì)指南》表5—1，該零件為球墨鑄鐵，金屬型鑄造，得公差等級(jí)CT為8--10。查表5-3，取CT為8，查得鑄件公差為1-2.6mm。 ⑵確定毛坯尺寸 上面查得適用于機(jī)械加工表面粗糙度Ra≥1.6μm。Ra＜1.6μm的表面，余量要適量增大。 分析本零件，除要刮研的表面Ra=1.6μm，其余各表面Ra≥1.6μ，因此這些面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上查得的余量和公差即可（由于有的表面只需粗加工，這時(shí)可取表中的較小值。當(dāng)要粗加工和半精加工時(shí)，可取大值）。由公式，單邊加工時(shí)：R=F+RMA+CT/2;雙側(cè)加工或外圓面時(shí)：R=R=F+2RMA+CT/2;內(nèi)腔加工時(shí)：R=F-2RMA-CT/2。（R-毛坯尺寸，F(xiàn)-基本尺寸，RMA-機(jī)械加工余量，CT-公差等級(jí)） 綜上所述，確定毛坯尺寸見表1。 零件尺寸 單面加工余量 鑄件尺寸 零件尺寸 單面加工余量 鑄件尺寸 R38 0.3 R36.75 9 0.5 10.25 420.2 0.5 43.9 Φ20H7 0.3 Φ18.8 104 0.8 106.5 62.5 0.5 64.4 12 0.5 13.85 10 0.3 11.1 表1 毛坯尺寸 3、設(shè)計(jì)毛坯尺寸圖 1) 確定鑄造圓角 對(duì)于金屬型鑄造鑄件一般統(tǒng)一用R3、R5。查《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表1-16，最小鑄造圓角為R2。 2) 確定鑄造斜度 查《金屬加工工藝及工裝設(shè)計(jì)》表1-15，取鑄造圓角為 1.14。 由上畫出毛坯圖 三、選擇加工方法，制定工藝路線 1、定位基準(zhǔn)選擇 1） 粗基準(zhǔn)的選擇 選擇粗基準(zhǔn)主要是選擇第一道機(jī)械加工工序的定位基準(zhǔn)，以便為后續(xù)的工序提供精基準(zhǔn)。選擇粗基準(zhǔn)的出發(fā)點(diǎn)是：一要考慮如何分配各加工表面的余量：二要考慮怎樣保證不加工面與加工面間的尺寸及相互位置要求。這兩個(gè)要求常常是不能兼顧的，但對(duì)于一般的軸類零件來說，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。對(duì)本零件而言，由于幾乎每個(gè)表面都要求加工，為保證各表面都有足夠的余量，應(yīng)選不加工的表面作為粗基準(zhǔn)（粗基準(zhǔn)的選擇原則一）。 現(xiàn)選取Φ20（左）下端面為粗基準(zhǔn)。利用 Φ20下端面并靠住Φ60外圓面，消除5個(gè)自由度，達(dá)到部分定位。這里不需要完全定位。 2） 精基準(zhǔn)的選擇。 取Φ60底面為精基準(zhǔn)，用一面兩銷以Φ60底面和Φ20內(nèi)孔及Φ13定位。 主要原則有：①基準(zhǔn)重合原則；②基準(zhǔn)統(tǒng)一原則；③自為基準(zhǔn)原則；④互為基準(zhǔn)原則。 這里應(yīng)該主要考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。 2、零件表面加工方法的選擇 本零件的加工面有個(gè)圓、內(nèi)孔、端面、槽等，材料為QT200。參考《設(shè)計(jì)指南》表5—15、表5—16等，其加工方法選擇如下： ⑴Φ 10H7內(nèi)圓面：公差等級(jí)為IT7，表面粗糙度為1.6μm , 采用鉆→粗鉸→半精鉸→精鉸加工方法。 ⑵Φ20（左）上端面：未注公差等級(jí)，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT7~IT11，表面粗糙度為3.2μm ，采用粗銑→半精銑→精銑加工。 ⑶小槽口：未注公差等級(jí)，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差等級(jí)為IT9~IT13，表面粗糙度為12.5μm ，采用粗銑的加工方法。 ⑷螺紋孔M6：未注公差等級(jí)，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為4H-7H，表面粗糙度為3.2μm ，采用的加工方法為鉆孔→攻絲 ⑸Φ13內(nèi)圓面：未注公差等級(jí)，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT9~IT13，表面粗糙度為12.5μm ，采用鉆→忽孔。 ⑹Φ9.8H9內(nèi)圓面：公差等級(jí)IT9，表面粗糙度為 3.2，采用的加工方法為鉆→鉸。 ⑺深度為29的螺紋孔M12：未注公差等級(jí)，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為4H-7H，表面粗糙度為3.2μm，采用的加工方法為鉆孔→攻絲。 ⑻中間Φ20圓柱底面：表面粗糙度為 6.3μm ，未注公差等級(jí),根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT9~IT13，采用的加工方法為粗銑。 ⑼右邊Φ20H7上端面：表面粗糙度為1.6μm，未注公差等級(jí),根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT7~IT11，采用的加工方法為粗銑→半精銑→精銑。 ⑽Φ60下底面：表面粗糙度為1.6μm，未注公差等級(jí),根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差等級(jí)IT6，采用的加工方法為粗銑→精銑→刮磨。 ⑾R38內(nèi)圓柱面：表面粗糙度為12.5μm未注公差等級(jí),根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差等級(jí)IT9~IT13，采用的加工方法為粗銑。 ⑿2Φ10H7兩側(cè)面：表面粗糙度為6.3μm，未注公差等級(jí),根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT7~IT11，采用的加工方法為粗銑→半精銑. ⒀2Φ10H7內(nèi)孔面：表面粗糙度為1.6μm，公差為IT7，采用的加工方法為鉆→粗鉸→半精鉸→精鉸。 ⒁.Φ30下底面：表面粗糙度為1.6μm，未注公差等級(jí)，根據(jù)GB1800—79規(guī)定公差為IT7~IT9，采用的加工方法為粗銑→半精銑→精銑。 3制訂工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，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)一確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性的機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1.工藝路線方案一 工序10 鑄造毛坯 工序20 粗銑、精銑Φ60底面；此工序以Φ20（左）下端面及Φ60外圓面定位 工序30 鉆孔Φ9.6深度43mm通孔；定位同工序20 工序35 鉆孔Φ20深度15mm通孔；定位同工序20 工序40 忽孔Φ13深度4mm；定位同工序20 工序50 忽孔Φ30深度3mm；定位同工序20 工序60 粗銑Φ20（左端）上端面、粗銑2XΦ10H7兩側(cè)面、粗銑小槽保證尺寸12mm 表面粗糙度均為Ra12.5 此工序以Φ60底面和Φ20內(nèi)孔及Φ13為定位，采用一面兩銷定位。 工序70 粗銑R38表面，表面粗糙度Ra12.5，定位同工序60 工序80半精銑（左端）上端面，表面粗糙度Ra6.3，定位同工序60 工序90 精銑（左端）上端面，表面粗糙度Ra3.2;保證尺寸62.5；精銑2XΦ10H7兩側(cè)面，表面粗糙度Ra6.3保證尺寸420.2；定位同工序60 工序100 鉆孔Φ10深度25mm，通孔同時(shí)保證尺寸1920.2，定位同工序60 工序110 鉆孔Φ5深度14mm，通孔，定位同工序60 工序120 鉆孔2Φ10H7深度10mm，通孔，定位同工序60 工序130 粗鉸Φ10H7內(nèi)孔面，2XΦ10H7左右端孔表面粗糙度Ra6.3m； 定位同工序60 工序140 ，精絞2XΦ10H7左右端孔，表面粗糙度Ra1.6；同時(shí)保證與左端孔對(duì)右端孔 同軸度為Φ0.2；定位同工序60 工序150 精絞Φ10H7內(nèi)孔面，表面粗糙度Ra1.6，保證與上端面垂直度為0.2；定位同 工序60 工序160 攻絲M6深度為14mm，定位同工序60 工序170 粗銑Φ20（中間）下底面 此工序以Φ60外圓面和Φ10（左端）內(nèi)孔及Φ20H7下端面為定位，采用一面兩銷定位 工序180精銑Φ20上端面、Φ20（中間）下底面同時(shí)保證尺寸9；定位同工序170 工序190 鉸Φ9.8H9表面粗糙度Ra3.2m，深度39mm；定位同工序170 工序200粗鉸、半精鉸、精鉸Φ20H7,表面粗糙度Ra1.6m,同時(shí)保證與2Φ10孔中心線在同一平面內(nèi) ；定位同工序170 工序210 攻絲M12,深度24mm ；定位同工序170 工序220 刮研底面，保證尺寸12，表面粗糙度Ra1.6m,保證與Φ20H7中心線垂直度為0.02mm；定位同工序170 工序230 去毛刺 工序240 清洗 工序250 檢驗(yàn)，入庫 2.工藝路線方案二 工序10 鑄造毛坯 工序20 粗銑、精銑Φ60底面；此工序以Φ20（左）下端面及Φ60外圓面定位 工序30 鉆孔Φ9.6深度43mm通孔；定位同工序20 工序35 鉆孔Φ29.8,深度15mm通孔；定位同工序20 工序40 忽孔Φ13深度4mm；定位同工序20 工序50 忽孔Φ30深度3mm；定位同工序20 工序60 粗銑Φ30內(nèi)孔面，表面粗糙度Ra12.5； 粗銑R38表面，表面粗糙度Ra12.5，粗銑、精銑2XΦ10H7兩側(cè)面，表面粗糙度Ra6.3保證尺寸420.2粗銑小槽，表面粗糙度Ra12.5，保證尺寸12mm；此工序以Φ60底面和Φ20內(nèi)孔及Φ13為定位，采用一面兩銷定位。 工序70 粗銑、精銑Φ20上端面，表面粗糙度Ra3.2，保證尺寸62.5；定位同工序60 工序80 鉆孔Φ10深度25mm保證尺寸1920.2，通孔；定位同工序60 工序90 鉆孔Φ5深度14mm，通孔；定位同工序60 工序100　鉆孔2Φ10H7深度10mm；定位同工序60 工序110 粗鉸、半精鉸、精鉸Φ10H7表面粗糙度Ra1.6m ；定位同工序60 工序120 粗鉸、精絞2XΦ10H7兩孔，表面粗糙度Ra1.6；定位同工序60 工序130 攻絲M6，深度14mm；定位同工序60 工序140 粗鉸、半精鉸、精鉸Φ20H7,表面粗糙度Ra1.6m,同時(shí)保證與2Φ10孔中心線在同一平面內(nèi)。 此工序以Φ60外圓面和Φ10（左端）內(nèi)孔及Φ20H7下端面為定位，采用一面兩銷定位 工序150 鉸Φ9.8H9表面粗糙度Ra3.2m，深度39mm；定位同工序140 工序160 攻絲M12,深度24mm ；定位同工序140 工序170 刮研底面，保證尺寸12，表面粗糙度Ra1.6m,保證與Φ20H7中心線垂直度為0.02mm；定位同工序140 工序180 粗銑、精銑 Φ20（中間）下底面同時(shí)保證尺寸9表面粗糙度Ra6.3;粗銑、半精銑、精銑Φ30上孔面，表面粗糙度Ra1.6；定位同工序140 工序190 去毛刺 工序200 清洗 工序210　 檢驗(yàn)，入庫 2.工藝方案的比較與分析 上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一工序分散1）設(shè)備及工藝裝備簡單，調(diào)整維修簡單。2）減少基本時(shí)間3）設(shè)備數(shù)量多，操作工人多。方案二工序集中，1）有利于采用高效的專用機(jī)床設(shè)備及工藝裝備，生產(chǎn)效率高。2）工序數(shù)目少可以減少機(jī)床數(shù)量、操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積3）工件安裝次數(shù)減少，有利于保證各表面的位置精度。方案一比方案二更容易保證尺寸精度，方案一以銑削過的Φ60底面定位保證了定位精度。方案二的粗精一次加工進(jìn)行，很難保證要求的表面粗糙度及位置精度，而且方案二精加工拍的比較混亂，不符合加工要求。綜上分析，選擇方案一為加工方案。 四、工序設(shè)計(jì) 1.選擇加工設(shè)備與工藝裝備 （1）選擇機(jī)床 根據(jù)不同的工序選擇機(jī)床。 1、本零件外輪廓尺寸不大，精度要求不高；所以工序10選用金屬型鑄造 2、工序20粗銑、精銑；工序60粗銑、工序70粗銑、工序80半精銑、工序90精銑工序、工序170粗銑、工序180精銑，所以選用銑床X52K 3、工序30鉆孔、工序35鉆孔、工序100鉆孔、工序110鉆孔、工序120鉆孔、工序40忽孔、工序50忽孔、工序130粗鉸、工序140精絞、工序150精絞 、工序160攻絲、工序190 絞工序200 粗鉸、精 鉸 、工序210攻絲,，所以采用搖臂鉆床Z3040 4、工序220，采用手工刮研 5、工序230、工序240、工序250采用手工加工方法。 （2）選用夾具 本零件除工序10、230、240、250，其余各工序均使用專用夾具 （3）選擇刀具 根據(jù)不同的工序選擇刀具在銑床上銑刀的材料， 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表10-64選用直細(xì)齒三面刃盤銑：刀周齒20、端齒6，刀具材料為高速鋼，用于銑削端面，銑刀壽命T=180min,D/Z=100/10,B=40。根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》選取直柄標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆（高速鋼），錐柄機(jī)用鉸刀（高速鋼），絲錐在搖臂鉆床Z3040，用于鉆孔、鉸孔、攻絲加工。 （4）選擇量具 本零件為中批量生產(chǎn)，一般盡可能采用通用量具，根據(jù)表面精度、尺寸和形狀等要求，參考有關(guān)手冊(cè)資料，選擇量具如下。 ①選擇各加工內(nèi)圓面和各端面的量具如表2 表 2 工序 加工面尺寸 尺寸公差 量具 40 Φ13 無 讀數(shù)值為0.01、測(cè)量范圍5~30的內(nèi)徑千分尺（《設(shè)計(jì)指南》表5-108） 4 無 讀數(shù)值為0.05、測(cè)量范圍0~200的深度游標(biāo)卡尺 50 Φ30 無 讀數(shù)值為0.01、測(cè)量范圍25~50的內(nèi)徑千分尺 3 無 讀數(shù)值為0.05、測(cè)量范圍0~200的深度游標(biāo)卡尺 60 12 無 讀數(shù)值為0.05、測(cè)量范圍0~200的深度游標(biāo)卡尺 80 R38 無 讀數(shù)值為0.01、測(cè)量范圍25~50的內(nèi)徑千分尺 90 62.5 0.3 讀數(shù)值為0.02、測(cè)量范圍0~200的兩用游標(biāo)卡尺 100 Φ10 0.015 讀數(shù)值為0.01、測(cè)量范圍0~10的百分表 192 0.4 讀數(shù)值為0.02、測(cè)量范圍0~200的兩用游標(biāo)卡尺 180 9 0.2 讀數(shù)值為0.01、測(cè)量范圍0~10百分表 220 12 0.05 讀數(shù)值為0.02、測(cè)量范圍0~200兩用游標(biāo)卡尺 ③選擇加工軸向尺寸所用的量具 由于該零件的軸向精度不高，均選用讀數(shù)值為0.02、測(cè)量范圍0~150游標(biāo)卡尺（《設(shè)計(jì)指南》表5-108） 2、確定工序尺寸 本零件端面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見表3 表3 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 R38 2.5 --- --- R38 --- --- Ra12.5 --- --- 12 1.7 --- --- 12 --- --- Ra12.5 --- --- 62.5 1.0 0.7 0.2 63.4 62．7 Ra12.5 Ra6.3 Ra3.2 9 1.0 --- 0.25 9.25 --- Ra12.5 --- Ra6.3 12 1.0 0.7 0.15 12.85 12.15 12 Ra12.5 Ra6.3 Ra1.6 42 1.0 0.7 0.2 42.9 42.2 本零件內(nèi)孔面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度見表4 表4 加工表面 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 Φ9.8H9 1 0.2 0.04 Φ9.6 Φ9.76 Φ9.8 Ra12.5 Ra6.3 Ra3.2 Φ10H7 1 0.2 0.04 Φ9.8 Φ9.96 Φ10H7 Ra12.5 Ra6.3 Ra1.6 Φ20H7 1.5 --- 0.07 Φ19.93 --- Φ20 Ra12.5 ---- Ra1.6 Φ13 1.5 --- --- Φ13 --- --- Ra12.5 --- --- 2Φ10H7 1 0.2 0.04 2Φ9.8 2Φ9.96 2Φ10H7 Ra12.5 Ra6.3 Ra1.6 Φ20 1.5 --- --- Φ20 --- --- Ra12.5 --- ---- 五、確定切削用量及基本工時(shí) 切削用量包括背切刀量、進(jìn)給量f和切削速度v。確定順序是先確定、f，再確定v。 由于本人設(shè)計(jì)的是工序30、工序40 、工序190、工序210的專用夾具，故詳細(xì)列出切削用量和基本工時(shí)的確定過程。 1.工序20（粗銑、精銑Φ60底面）切削用量及基本時(shí)間的確定 工步1——粗銑 ⑴銑削用量 已知工件材料為QT200， δb=220MPa，鑄件；機(jī)床為X52K立式銑床，工件裝在專用夾具1,刀具為直細(xì)齒三面刃盤銑：刀周齒20、端齒6，刀具材料為高速鋼 已知單邊加工余量為0.5mm則：銑削深度=0.5mm 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-13，取 銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-23，取， 銑刀直徑：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-98，取=80mm 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2-1） 取=30, =80代入公式（2-1）得： 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-72，取n=118r/min 實(shí)際銑削速度： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 式（2-2） 取=，，=代入公式（2-2）得： 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-73取fm=78mm/min 最后確定的切削用量為ap=0.5mm、fm=78mm/min，n=118r/min ⑵基本時(shí)間 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》被切削層長度：由毛坯尺寸可知l=13.85mm 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式（2-3） 取l=13.85mm，，, fm=78mm/min代入公式（2-3）得： min 以上為銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步2——精銑 ⑴銑削用量 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》表30-13知 f=1.2-2.7mm/r，由ap=0.35mm、z=6取f=2mm/r 銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-23，取 銑刀直徑：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-98，取=80mm 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2-1） 取=30, =80代入公式（2-1）得： 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-72，取n=118r/min 實(shí)際銑削速度：　　　 工作臺(tái)每分進(jìn)給量：fm=fn 式（2-2） 取f=2mm/r,=n=118r/min代入公式（2-2）得： fm=fn =1182=236mm/min 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-73取fm=250mm/min 最后確定的切削用量為ap=0.35mm、fm=250mm/min，n=118r/min ⑵基本時(shí)間 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 被切削層長度：由毛坯尺寸可知l=13.35mm 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式（2-3） 取l=13.35mm，，, fm=250mm/min代入公式（2-3）得： min 以上為銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 2. 工序30（鉆孔Φ9深度43mm，通孔）切削用量及基本時(shí)間的確定 機(jī)床：搖臂鉆床Z3040 刀具：直柄麻花鉆，刀具材料為高速鋼 ⑴切削用量 切削深度：=0.2mm 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-10，取 =0.28--0.34mm/r 由于本零件在加工Φ9.8H9孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則=0.21-0.255mm/r 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-13，取=0.2mm/r 取切削速度=18m/min 取=18, =9.6代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-62取n=630r/min 實(shí)際切削速度： ⑵基本時(shí)間 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式 (2-4) 取，,,=0.2mm/r ,n=630r/min代入公式（2-4得： =0.4min 3.工序40（忽Φ13孔）切削用量及基本時(shí)間的確定 機(jī)床：搖臂鉆床Z3040 刀具：帶導(dǎo)柱直柄平底忽孔鉆，刀具材料為高速鋼 ⑴切削用量 背吃刀量：=3.2mm 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-10，取 =0.28--0.34mm/r 由于本零件在加工Φ13孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則=0.21-0.255mm/r 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-34，取=0.18mm/r 取切削速度=37m/min 取=37, =12.8代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》取n=1000r/min 實(shí)際切削速度： ⑵基本時(shí)間 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式 (2-4) 取，,,=0.2mm/r ,n=1000r/min代入公式（2-4得： 4、工序100（鉆孔Φ10深度25mm）切削用量及基本時(shí)間的確定 ⑴鉆削用量 機(jī)床：搖臂鉆床Z3040 刀具：直柄麻花鉆，刀具材料為高速鋼 切削深度：=0.2mm 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-10，取 =0.28--0.34mm/r 由于本零件在加工2Φ10H7孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘系數(shù)0.75，則=0.21-0.255mm/r 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-13，取=0.2mm/r 取切削速度=18m/min 取=18, =9.8代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-62取n=630r/min 實(shí)際切削速度： ⑵基本時(shí)間 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式 (2-4) 取，,,=0.2mm/r ,n=630r/min代入公式 （2-4）得： =0.48min 5.工序190（鉸Φ9.8H9表面粗糙度Ra3.2m，深度39mm）切削用量及基本時(shí)間的確定 機(jī)床：搖臂鉆床Z3040 刀具：錐柄機(jī)用鉸刀（GB1133-84），刀具材料為高速鋼 ⑴切削用量 背吃刀量：=0.04mm 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-35，取 =0.15-0.31mm/r 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-36，取=0.2mm/r 取切削速度=21m/min 取9.76代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》取n=710r/min 實(shí)際切削速度： ⑵基本時(shí)間 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式 (2-4) 取，,,=0.2mm/r ,n=710r/min代入公式（2-4得： =0.085min 6.工序210（攻絲M12）---切削用量及基本時(shí)間的確定 機(jī)床：搖臂鉆床Z3040 刀具：絲錐，前角=20--40、=40--60 ；刀具材料為高速鋼 ⑴切削用量 背吃刀量：=2.2mm 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表40-7知 yv =0.25, m=0.9 , =15m/min 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表40-8取V=16m/min 68N.m =2.8kw 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，取n=400r/min 實(shí)際切削速度： ⑵基本時(shí)間 被切削層長度：l1=14mm 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式 (2-4) 取 ,n=400/min代入公式（2-4得： 0.05min 其余各工序的列舉計(jì)算： 1.工序60---銑削用量及基本時(shí)間的確定 ⑴銑削用量 已知工件材料為QT200， δb=220MPa，鑄件；機(jī)床為X52K立式銑床，工件裝在專用夾具1,刀具為直細(xì)齒三面刃盤銑：刀周齒20、端齒6，刀具材料為高速鋼 已知單邊加工余量為0.5mm則銑削深度=0.5mm 每齒進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-13，取 銑削速度：參照《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表30-23，取， 銑刀直徑：根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-98，取=80mm 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速： 式（2-1） 取=30, =80代入公式（2-1）得： 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-72，取n=118r/min 實(shí)際銑削速度： 工作臺(tái)每分進(jìn)給量： 式（2-2） 取=，，=代入公式（2-2）得： 根據(jù)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南》表5-73取fm=63mm/min 最后確定的切削用量為ap=0.5mm、fm=63mm/min，n=118r/min ⑵基本時(shí)間 根據(jù)《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 被切削層長度：由毛坯尺寸可知l=11.1mm 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式（2-3） 取l=11.1mm，，, fm=78mm/min代入公式（2-3）得： min 以上為銑一個(gè)端面的機(jī)動(dòng)時(shí)間，故本工序機(jī)動(dòng)工時(shí)為 2.工序190（鉸Φ9.8H9孔）切削用量及基本時(shí)間的確定 機(jī)床：搖臂鉆床Z3040 刀具：錐柄機(jī)用鉸刀（GB1133-84），刀具材料為高速鋼 ⑴切削用量 背吃刀量：=0.04mm 進(jìn)給量：根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-35，取 =0.15-0.31mm/r 根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》表28-36，取=0.2mm/r 取切削速度=21m/min 取=9.76代入公式（2-1）得 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速：，根據(jù)《機(jī)械加工工藝師手冊(cè)》取n=710r/min 實(shí)際切削速度： ⑵基本時(shí)間 被切削層長度： 刀具切入長度： 刀具切出長度： 走刀次數(shù)為1 機(jī)動(dòng)時(shí)間： 式 (2-4) 取，,,=0.2mm/r ,n=710r/min代入公式（2-4得： =0.085min 六、夾具設(shè)計(jì) 本夾具是工序30、工序40、工序190、工序210的專用夾具，主要進(jìn)行鉆Φ9.6長度43mm的通孔，本工序采用用一面兩銷定位。 1、 定位方案:兩銷：Φ20(右）內(nèi)孔采用圓柱銷、Φ10H7內(nèi)孔采用扁銷；一面：Φ60底面；總共限制6個(gè)自由度，屬于完全定位，同時(shí)符合定為要求。 2、 夾緊裝置：根據(jù)生產(chǎn)率要求，運(yùn)用手動(dòng)夾緊可以滿足要求。采用C型移動(dòng)壓板，通過擰緊螺母對(duì)壓板同時(shí)加緊工件。壓板夾緊力主要作用是防止工件在車削力作用下的傾覆和振動(dòng)，受動(dòng)螺旋夾緊是可靠的，可免去夾緊力計(jì)算。 3、夾具與機(jī)床連接元件：采用與所選的機(jī)床的主軸相配合的直柄與機(jī)床連接 4、使用說明:安裝工件時(shí)，將螺栓松開，將工件放在夾具體上，用定位銷定位，然后擰緊螺母，便可以將工件安裝完畢。 5、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：該夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，能夠快速準(zhǔn)確地將零件裝夾完畢，有利于提高生產(chǎn)效率。 6、夾緊力計(jì)算 由夾緊方案可知，夾緊力與切削力垂直 軸向力按《設(shè)計(jì)指南》中表2-15所示公式計(jì)算 　　　＝, Mc=. 其中?。?20，＝1.0，＝0.8，kF =1.14,Cm=0.206,zm=2.0,yM=0.8 =4209.96^1.00.2^0.81.14=1315.9(N) Mc=0.2069.96^2.00.2^0.81.14=0.65N.m 由《設(shè)計(jì)指南》表3-6查得 K=1.8 L=15 f1=0.1 H=30 可得Fj=1973.9N 可知螺栓夾緊機(jī)構(gòu)完全可以達(dá)到要求,同時(shí)采用雙螺栓夾緊機(jī)構(gòu) 7定位誤差分析 ①由于定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不一致，故無基準(zhǔn)不重合誤差。 ②基準(zhǔn)位移誤差：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為Φ20（右）中心線，基準(zhǔn)位移誤差主要由導(dǎo)向鉆套引起，則△jy=0.008*2+(0.034-0.016)+(0.018-0.007)+0.034=0.068mm; 則定位誤差為△=△jy+△jb=0.068 ③由于設(shè)計(jì)定位銷與內(nèi)孔的配合是間隙配合，△1max=0.034mm,△2max=0.029mm, L=190 查考《設(shè)計(jì)指南》表3-2公式以及設(shè)計(jì)的配合公差得 基準(zhǔn)孔中心線的轉(zhuǎn)角誤差tan=， 則=0.0095，銷和主軸的設(shè)計(jì)圓跳動(dòng)公差為0.01mm。 所以，轉(zhuǎn)角誤差為=0.0095，達(dá)到設(shè)計(jì)要求 ④Φ9.8的孔同軸度誤差計(jì)算，因?yàn)樘淄埠鸵r套的同軸度誤差為0.008，套筒的上下偏差+0.018，+0.007，襯套的上下偏差為+0.034，+0.016，鉆摸板的上下偏差為+0.021,則 △max=0.008*4+0.021/2+(0.034-0.018)/2=0.0505mm ,零件兩孔的同軸度誤差要求為0.2mm,則符合要求。 七、設(shè)計(jì)小結(jié) 這次課程設(shè)計(jì)歷時(shí)兩周，比去年機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)要短了一周，本以為難度隨時(shí)間的減少而降低，等到開始設(shè)計(jì)工件工序乃至設(shè)計(jì)夾具時(shí)，其中涉及到的工藝和夾具設(shè)計(jì)著實(shí)讓我認(rèn)識(shí)到此次設(shè)計(jì)的難度不容小覷。而與開始的恐懼相比，在寫這些文字時(shí)的感受又大為不同，此時(shí)此刻我的心情很舒暢，有一種馬到成功的感覺，一種收獲感油然而生。因?yàn)槲覒?zhàn)勝了之前的種種困難，從頭腦一片空白到現(xiàn)在的思路上的清晰，這是一種收獲，更是一種體驗(yàn)和學(xué)習(xí)的過程。 細(xì)說這次課程設(shè)計(jì)，我的題目是撥叉的工藝及夾具設(shè)計(jì)。起初剛拿到課題的時(shí)候有點(diǎn)盲目，不知道從何入手。但經(jīng)過搭檔的指導(dǎo)和老師的幫助，開始有了大體的思路，初步確定了設(shè)計(jì)方案，當(dāng)然，其中也走了不少彎路。不過在走彎路的過程中我比較系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了以前所學(xué)習(xí)的所有關(guān)于機(jī)械制造技術(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)，工程制圖以及相關(guān)制圖軟件操作的知識(shí)，學(xué)習(xí)了快速查手冊(cè)獲取數(shù)據(jù)的能力，并加強(qiáng)了綜合設(shè)計(jì)以及解決實(shí)際問題的能力。在試著把自己所學(xué)習(xí)的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中解決實(shí)際生產(chǎn)中問題的過程中，增強(qiáng)了我的理論聯(lián)系實(shí)際的觀念，提高了自己理論聯(lián)系實(shí)際的能力。同時(shí)我體會(huì)到工程設(shè)計(jì)人員所因具備的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。 除了收獲到一些方法技巧外，我也認(rèn)識(shí)到了自己的很多不足，知識(shí)上有所欠缺，不能快速地調(diào)用以前學(xué)過的知識(shí)方法技巧，分析問題的能力和查閱資料的能力都有待加強(qiáng)，另外看圖讀圖的水平也急需提高。還有，在設(shè)計(jì)過程中體現(xiàn)出來的粗心和耐心不足都將是我以后做事情的障礙，必須克服！ 最后衷心感謝吉老師和幫助過我的同學(xué)，是他們幫我掃除了設(shè)計(jì)過程中的很多障礙，為的兩周的課程設(shè)計(jì)提供了很大的幫助，感謝他們。 八、參考文獻(xiàn) 1、楊叔子 主編 機(jī)械加工工藝師手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2001 2. 崇凱 主編 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南 化學(xué)工業(yè)出版社 2006 3. 吉衛(wèi)喜 主編 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 高等教育出版社 2008 4. 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