1、課程設計說明書設計題目：副變速撥叉工藝流程及銑撥叉叉腳內側夾具設計說明書學院：機械電氣工程學院 班級：學號：姓名： 指導老師:CA6140車床副變速撥叉機械加工工藝規程一.設計的目的機械制造工藝學課程設計，是在學完機械制造工藝學及夾具設計原理課 程，經過生產實習所獲得的感性知識后進行的一項教學環節；在老師的指導 下，要求在設計中能初步學會綜合運用以前學過的全部課程，并且獨立完成 一項工程基本訓練。同時，也為以后搞好畢業設計打下了良好基礎。通過課 程設計達到以下目的：1，能熟練地運用機械制造技術基礎的基本理論和夾具設計原理的知識， 正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及合理制定工藝規程等問題

2、方 法，培養自我學習能力和解決問題能力。2, 通過對零件某道工序的夾具設計，學會工藝裝備設計的一般方法。通 過學生親手設計夾具的訓練，提高結構能力設計。3, 課程設計過程也是理論聯系實際的過程，并學會使用手冊，查詢相關 資料等，增強解決實際工程問題的獨立能力。二、零件的工藝分析及生產類型的確定1確定毛坯種類：零件材料為KTH350-10,考慮到零件在加工過程中所受沖擊力不大，并且為 中批量生產，所以，選擇金屬型鑄造毛坯。查機械制造技術基礎課程設計 指南表5-1。選用鑄件尺寸公差等級為 CT1Q保證的尺寸公差在1-4 mm。2毛坯尺寸公差與機械加工余量的確定（1） 查p119表5-1選擇金屬型鑄

3、造毛坯選用鑄件尺寸公差等級為CT10（2） 求鑄鐵尺寸公差查表5-3鑄鐵尺寸63-100mm取3.2（3）求機械加工余量等級 查表5-5 E-G取G級（4） 求RMA（要求的機械加工余量）查表5-4 RMA為1.4（5）求毛坯基本尺寸 R二F+2RMA+CT/2=70+2.8+3.2/2 =74.4項目*24端面兩叉頭同側兩叉頭內側14H13槽公差等級CT10101010加工面基本尺寸7064014鑄件尺寸公差3.23.23.23.2機械加工余量等級GGGGRMA1.41.41.41.4毛坯基本尺寸74.410.4349.61 L4HW底丸許fflDh酬的因幾 材科 t HH350-1K制圖王

4、林2歸蠱集511莊請桶又毛坯牟件宮削111機制妙2班毛坯零件合圖】.耒注明情進1坤沽務二、工藝規程設計（一）選擇定位基準：1、粗基準選擇：以零件24左的端面為主要粗基準，以零件 24的外圓為輔助 粗基準。2、精基準選擇：根據精基準的選擇原則“基準統一原則”以及考慮到工件的 裝夾與加工方便，選用加工后的24右端面為主要精基準，以零件 24的外圓為輔助精基準。（二）制定工藝路線考慮到零件的幾何形狀，尺寸精度以及位置精度等技術要求，以及加工時 的經濟性，盡量使工序能夠集中起來。選擇零件的加工方法及工藝路線如下： 方案一：工序1:鑄件回火工序2:粗銑24右端面粗銑兩叉頭右側，以 24左端面為粗基準，采

5、用立式 銑床加專用夾具。工序3:粗銑，半精銑24左端面，以及粗銑兩叉頭左側，以 24右端面為定 位基準，采用立式銑床及專用夾具。工序4：鉆，鉸14孔，以24右端面以及24外圓為基準，采用立式鉆床以及 專用夾具。工序5:粗銑兩叉頭內側，以14孔中心為定位基準，采用臥式銑床及專用夾 具。工序6：粗銑槽，以24孔表面為定位基面，采用臥式銑床及專用夾具。 工序7：鉆8.7孔，以24孔表面為定位基面，采用立式鉆床及專用夾具。 工序8：去毛刺。工序9：熱處理。工序10：終檢。方案二：工序1：銑削T4右端面，以24左端面為粗基準，采用X51型立式銑床、YG8硬質合金端銑刀以及專用夾具;工序2：鉆、擴、鉸、及

6、精鉸14孔，以24右端面以及24外圓為基準， 采用Z525型立式鉆床、錐柄麻花鉆、錐柄擴孔鉆、錐柄機用鉸刀以及專用夾 具；工序3:銑削24左端面，以24右端面為定位基準，采用 X51型立式銑 床、端銑刀及專用夾具；工序4:粗銑大叉頭外表面，以 24右端面為定位基準，采用 X51型立式 銑床、鑲齒套式面銑刀及專用夾具；工序5:精銑大叉頭外表面，以 24右端面為定位基準，采用 X51型立式 銑床、三面刃銑刀及專用夾具；工序6：銑兩叉頭內側，以14孔中心為定位基準，采用X61W型臥式銑床、 細齒鋸片銑刀及專用夾具；工序7：銑14H13的槽，以14孔中心為定位基準，采用X62型臥式銑床、 直齒三面刃銑

7、刀及專用夾具；工序8鉆87 mm孔，以14孔中心為定位基準，采用 Z32K型搖臂鉆床、 直柄麻花鉆及專用夾具；工序9：銑大叉頭右端外端面，以14孔中心為定位基準，采用X61W型臥 式銑床、細齒圓柱形銑刀及專用夾具；工序10：去毛刺；工序11：終檢。制定工藝路線使尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。還 應當考慮加工時的經濟性，盡量使工序能夠集中起來提高生產率。比較方案 一和方案二方案一更合理一些因此選擇方案一。（三）加工余量，工序尺寸及公差的確定各個工序加工余量，精度等級工序加工表面加工內容加工余量（mm精度等級（CD工序尺寸（mm表面粗糙度工序余量（mm1*24右端面粗銑2.2127

8、2.2250兩叉頭右側粗銑1.2129.21半精銑1118.26.302*24左端面粗銑2.21270250兩叉頭左側粗銑1.21271半精銑11166.303$14孔鉆1312131鉸19143.204兩叉頭內側粗銑6124012.505槽粗銑4.4101412.506*8.7 孔鉆8.7128.7250（四）確定切屑用量及時間定額一：銑24端面以及兩叉頭左側：加工條件：被加工材料KTH350-10其最小抗拉強度為330MPa最低延伸率為10的黑心可鍛鑄鐵。零件大小為x=70mmy=85mm加工要求：粗銑*24右端面，加工余量為 2.2mm1, 刀具選擇：選擇硬質合金端銑刀 YG8銑刀直徑4

9、0mm背吃刀量a4，a 0.18 qv=0.22 pv=05，工時定額的確定查機械制造技術基礎課程設計指南（p37）完成零件加工的一個工序 的時間定額公式：Td二Tj Tf Tb Tx Tz/N其中Td -單件時間定額；Tj -基本時 間；Tf-輔助時間；Tb-布置工作時間；Tx-休息及生理需要時間；Tz-準備與 終結時間；N-一批零件的數量。基本時間：Tj“ l2i；h =ae（d二ae）收花=3計算可得Tj =0.4min.fMz輔助時間：Tf =0.2 Tj =0.08min.布置工作時間：Tb =0.05*0.48=0.024mi n.休息及生理需要時間Tz =0.03*0.480.0

10、2min準備與終結時間在中批量生產中可以忽視。工時定額T=0.53min二.加工14孔，加工條件：被加工材料KTH350-10其最小抗拉強度為330MPa 最低延伸率為10的黑心可鍛鑄鐵，孔直徑為14mm鉆孔至13mm鉸至14mm1, 選擇刀具：鉆孔時，高速鋼，鉆頭直徑 13mm鉆頭直徑13mm鉸孔時，YG8鉆頭直徑為14mm進給量f 0.3mm/r，切削速度乂= C叭 k查機 Tmap f yv械制造技術基礎課程設計指導表2-13Kv=0.75 Cv=14.1 Zv=0.25 Xv=0 Yv=0.55 m=0.125 ap=7算得vc =18.6m/min擴孔時，高速鋼，鉆頭直徑13mn，2

11、, 選用鉆床：查機械制造技術基礎課程設計指導表 5-64，選用立式鉆床Z525。主軸最大行程175mm主軸轉速97r/min，主軸最大轉矩245.25N，功 率 2.8kw。3，時間定額的確定完成零件加工的一個工序的時間定額公式：Td二Tj Tf Tb Tx Tz/N其中Td -單 件時間定額；Tj-基本時間；Tf-輔助時間；Tb-布置工作時間；Tx-休息及生 理需要時間；Tz-準備與終結時間；N-一批零件的數量。鉆孔的基本時間：=丄=l1 ；h二Dcotkr 2；12 =3 ；計算可得：Tj=3.8minj fn fn2輔助時間：Tf =0.2 Tj =0.76min.布置工作時間：Tb =

12、0.05*3.8=0.19mi n.休息及生理需要時間Tz =0.03*3.80.11min準備與終結時間在中批量生產中可以忽視。工時定額 Td 二Tj Tf Tb Tx Tz/N =4.86min鉸孔的基本時間：Tj二丄h l2；hd1cotkr 2;l3 ;計算可得：j fn fn2Tj =4.9 min輔助時間：Tf =0.2 Tj =0.98min. 布置工作時間：Tb =0.05*4.9=0.25mi n.休息及生理需要時間Tz =0.03*4.90.15min準備與終結時間在中批量生產中可以忽視。工時定額 Td 二Tj Tf Tb Tx Tz/N = 6.28min加工14孔所用的

13、額定工時為：T=11.07mi n三.加工8.7孔，加工條件：被加工材料 KTH350-10其最小抗拉強度為 330MPa最低延伸率為10的黑心可鍛鑄鐵，孔直徑為8.7mm鉆孔至8.7mm1,選擇刀具：鉆孔時，高速鋼，鉆頭直徑8.7mm進給量fM.3mm/r，切削速度Vccvdx_kv查機械制造技術基礎課程設計指導表 2-13算得Tmap f yvVc =12.1m/min選用鉆床：查機械制造技術基礎課程設計指導 表5-64 ,選用立式鉆床Z525。主軸最大行程175mm主軸轉速97r/min ,主軸最大轉矩 245.25N,功率 2.8kw。3, 時間定額的確定完成零件加工的一個工序的時間定

14、額公式：Td二Tj Tf Tb Tx Tz/N其中Td -單 件時間定額；Tj-基本時間；Tf-輔助時間；Tb-布置工作時間；Tx-休息及生 理需要時間；Tz-準備與終結時間；N-一批零件的數量。鉆孔的基本時間：=丄=一l1一 ；h二Dcotkr 2；12 =3 ；計算可得：Tj=2.3minj fn fn2輔助時間：Tf =0.2 Tj =0.46min.布置工作時間：Tb =0.05*2.3=0.12mi n.休息及生理需要時間Tz =0.03*2.3=0.07min準備與終結時間在中批量生產中可以忽視。工時定額 Td 二Tj Tf Tb Tx Tz / N =2.95min加工14孔所用

15、的額定工時為：T=2.95min四：銑撥叉叉腳內側：加工要求：粗銑撥叉叉腳內側平面，加工余量為3mm選機床：查機械制造技術基礎課程設計指南表 5-74，選用X61型臥式銑 床。機床功率為 7.5kw。每齒進給量為 0.06-0.1mm/z。取f=0.08mm/z。確定切屑速度和工作臺每分鐘進給量fMz。查機械制造技術基礎課程設計指南表2-17中公式計算Cvd,VVc _Tmap笛 fzyza：vzPvkv式中,Cv = 48.qv = 0.25, xv =0.1, yv =0.2,uV = 0.3pV = 0.1,m = 0.2,T =120min, ap =16mm, fz =0.8mm/

16、z, ae =14mm,z = 20, d = 125mm kv =1.0計算得 v =25.4m/min1000 25.4二 125=64.68r / min根據X62型臥式銑床工作臺進給表（5-75），選擇n=60r/min=1r/s ，則實際的 切削速度v=0.36m/s，工作臺每分鐘進給量為:fMz = 0.08* 20* 60 = 96mm/min根據X61型臥式銑床工作臺進給表（5-76），選擇fMz = 75mm/min。工時定額的確定查機械制造技術基礎課程設計指南（p37）完成零件加工的一個工序的時間定額公式：Td =Tj Tf Tb Tx Tz/N其中Td -單件時間定額；T

17、j -基本時 間；Tf-輔助時間；Tb-布置工作時間；Tx-休息及生理需要時間；Tz-準備與 終結時間；N-一批零件的數量。基本時間：Tj丄 St二.,ae（d二a。）很出=3計算可得Tj =0.5min. fMz輔助時間：Tf =0.2 t =0.1mi n.布置工作時間：Tb =0.05*0.48=0.024mi n.休息及生理需要時間Tz =0.03*0.480.02min準備與終結時間在中批量生產中可以忽視。工時定額T=0.644min五，銑槽1, 加工情況：銑槽寬：14mm槽長度：19mm槽深度16mm被加工材料KTH350-10 其最小抗拉強度為350MPa最低延伸率為10的黑心可

18、鍛鑄鐵。2, 選用刀具：高速鋼三面刃銑刀。銑刀直徑為125mm寬度14mm齒數203, 選機床：查機械制造技術基礎課程設計指南表 5-74，選用X62型臥式銑床。機床功率為 7.5kw。每齒進給量為0.06-0.1mm/z。取f=0.08mm/z。確定切屑速度和工作臺每分鐘進給量fMz。查機械制造技術基礎課程設計指南表2-17中公式計算Cvd0qvVTmapXvfzyza：vzPvkv式中,Cv 二 48.qv 二 0.25, xv 二 0.1, yv = 0.2,uv 二 0.3pv = 0.1,m = 0.2,T =120min, ap =16mm, fz = 0.8mm/ z, ae =

19、14mm,z = 20, d = 125mm kv =1.0計算得 v =25.4m/min1000 25.4兀漢125二 64.68r / min根據X62型臥式銑床工作臺進給表（5-75），選擇n=60r/min=1r/s ，則實際的 切削速度v=0.36m/s，工作臺每分鐘進給量為:fMz = 0.08* 20* 60 = 96mm/min根據X62型臥式銑床工作臺進給表(5-76 ),選擇fMz = 75mm/min。則實際的每齒進給量為fz750.063mm/ z20* 605,工時定額的確定完成零件加工的一個工序的時間定額公式：Td =Tj Tf Tb Tx Tz/N其中Td -單

20、 件時間定額；Tj-基本時間；Tf-輔助時間；Tb-布置工作時間；Tx-休息及生 理需要時間；Tz-準備與終結時間；N-一批零件的數量。基本時間：Tj 二 一1一 i；h = . ae(d-ae) 2;|2 =3 計算可得 Tj = 0.8min=42s.fMz輔助時間：Tf =0.2 Tj =0.16min.布置工作時間：Tb =0.05*0.8=0.04mi n.休息及生理需要時間Tz =0.03*0.80.024min準備與終結時間在中批量生產中可以忽視。工時定額 T=1.02min=62s夾具設計該夾具是在工序4用臥式銑床粗銑撥叉叉口內側面。 工件以已加工的孔及 其端面定位，限制五個自

21、由度，以叉桿幅板右側面限制一個自由度，實現完 全定位。夾具用螺母4夾緊工件，用自為夾緊機構完成輔助定位與夾緊，以 承受切削時產生的切削力。安裝工件時，先將壓板6轉開，把工件從夾具前方放入夾具，并使各定位 表面靠緊各自的定位元件。然后擰緊夾緊螺母4,再將壓板6轉到夾緊位置并 擰緊夾緊螺母5,即可進行加工。1.切削力及夾緊力的計算水平分力：Fh=1.1F=71.64 ( N),垂直分力:FV=0.3F=19.54 (N)400.861=65.13 (N)在計算切削力時，必須把安全系數考慮在內。安全系數 K二KK2K3K4刀具：細齒鋸片銑刀， 40mm Z=40,其中：cF =30, ap =2mm

22、,xF =1.0, fz = 0.08mm/ z,yF = 0.72, kF =1,ae =5mm,uf = 0.86, d0 = 40mm, qF =0.86, wF = 0, z =40,切削力F=CfXfyFUfap fzaezd；qFnWFkFc所以F=0.720.8630 2 0.08540其中：k1為基本安全系數1.5 ； k2為加工性質系數1.1 ；ka為刀具頓化系數1.1 ； k4為斷續切削系數1.1。所以 F=KFh=1.5 X 1.1 X 1.1 X 1.1 X 71.64 = 143.03 (N)為克服水平切削力，實際夾緊力N為N ( f f2) =KFh，故N二。f1

23、+ f 2其中f1及f2為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數，f1 = f2二0.25，則N14303 =286.06 (N)o0.52.定位誤差分析(1)定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為一水平放置的定位銷，查機床夾具設計手冊可得，該定位銷尺寸及上下偏差為 14Z3(2)定位誤差計算。定位二二 d=(-0.016 0.023) 0.043 =0.025mm 從零2 2件圖可知，14孔的軸線的直線度誤差為 0.025mm所以上述定位誤差可以 允許。IOi6A-A所設計的夾具裝配圖如圖所示:K術整弱LCH對Bj的在更度營遵Q. Q25u2.1弘難的對CU的干祎 戊益旌Q. D2S*.T4

24、*25?4541跡念基儻14CrMSfljC1曲11揪対*12M2 15E思曲內祈 CM 電貞R(1) 定位方案 工件以已加工的孔軸及其端面定位，用定位銷3進行定位， 其限制了零件的兩個轉動自由度和兩個移動自由度。由孔的一個端面以一個墊塊限制了其一個移動自由度，由叉桿幅板右側面與夾緊裝置6,和7限制了其1個自由度，通過以上定位裝置來限制了其6個自由度，實現完全定位。(2) 夾緊機構 根據生產要求，通過手動夾緊就可以滿足要求，采用螺旋夾 緊機構對工件進行夾緊。(3) 對刀裝置 采用圓形對刀塊(JB/T8031.3-1999)及平面塞尺(JB/T8032.1-1999)對刀。對刀塊2可以沿著導向槽移動或更換，自位夾緊機構可以在夾具體1上作左右調整。時間飛逝，為期三周的課程設計已經接近尾聲。如今，回首這三周的設 計過程，我感觸良多。在老師和同學的幫助下，我從中