1、提供各專業(yè)全套設(shè)計(jì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目：撥叉-3零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆8孔夾具設(shè)計(jì)系 名 機(jī)械工程系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 6011201147 姓 名 指導(dǎo)教師 2014年 9月10 日設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：撥叉-3零件批量生產(chǎn)機(jī)械加工工藝過(guò)程設(shè)計(jì)及鉆8孔夾具設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求：1制定 撥叉-3 零件機(jī)械加工工藝規(guī)程，編制機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片，選擇所用機(jī)床、夾具、刀具、量具、輔具；2對(duì)所制定的工藝進(jìn)行必要的分析論證和計(jì)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(shù)要求；5對(duì)兩道工序進(jìn)行工序設(shè)計(jì)，編制機(jī)械加工工序卡片，畫出的工序

2、簡(jiǎn)圖，選擇切削用量，計(jì)算時(shí)間定額；6設(shè)計(jì)鉆床夾具，繪制夾具裝配圖，進(jìn)行必要的計(jì)算（如夾具元件結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算，切削力、夾緊力、定位誤差、導(dǎo)向誤差計(jì)算等）；7對(duì) 同學(xué)的設(shè)計(jì)進(jìn)行校對(duì)；8編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。車間設(shè)備（與設(shè)計(jì)有關(guān)的設(shè)備）：立式銑床x51k，x52k；臥式銑床x61w，x62w；立式鉆床z5125；搖臂鉆床z3025；立式鉆床z515；臺(tái)式鉆床z4115；外圓磨床mg1416，mg1432；內(nèi)圓磨床mg2110，mg2120；平面磨床m7120；插床b5025；拉床l6106設(shè)計(jì)小組：組長(zhǎng)：成員： 指導(dǎo)教師簽字年月成績(jī)：工作態(tài)度（滿分20）設(shè)計(jì)質(zhì)量（滿分60）答辯（滿分10）校對(duì)質(zhì)量（滿分10

3、）總評(píng)摘 要機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是以切削理論為基礎(chǔ)、制造工藝為主線、兼顧工藝裝備知識(shí)的機(jī)械制造技術(shù)基本設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的實(shí)踐課程；是綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)的基本知識(shí)、基本理論和基本技能，分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)；是對(duì)學(xué)生運(yùn)用所掌握的“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”知識(shí)及相關(guān)知識(shí)的一次全面應(yīng)用訓(xùn)練。全套圖紙ug三維，加153893706機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，是以機(jī)械制造工藝及工藝裝備為內(nèi)容進(jìn)行的設(shè)計(jì)。即以給定的一個(gè)中等復(fù)雜程度的中小型機(jī)械零件為對(duì)象，在確定其毛坯制造工藝的基礎(chǔ)上，編制其機(jī)械加工工藝規(guī)程，并對(duì)其中某一工序進(jìn)行機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是為未來(lái)從事機(jī)械制造技術(shù)工

4、作的一次基本應(yīng)用能力的全面訓(xùn)練。通過(guò)課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生制定零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和分析工藝問(wèn)題的能力，以及設(shè)計(jì)機(jī)床夾具的能力。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要求學(xué)生應(yīng)做到： 1能熟練運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實(shí)踐中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位、夾緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問(wèn)題，保證零件的加工質(zhì)量。 2提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。學(xué)生通過(guò)夾具設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，應(yīng)獲得根據(jù)被加工零件的加工要求，設(shè)計(jì)出高效、省力、經(jīng)濟(jì)合理而能保證加工質(zhì)量的夾具的能力。 3學(xué)會(huì)使用手冊(cè)、圖表及數(shù)據(jù)庫(kù)資料。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱、出處，能夠做到熟練運(yùn)用。關(guān)鍵詞：撥叉；鉆床夾具；設(shè)計(jì)；熟練運(yùn)用；提高結(jié)

5、構(gòu)設(shè)計(jì)能；夾緊機(jī)構(gòu)目 錄 第一章 零件分析及工藝規(guī)劃 1 1.1 零件圖分析及功用 1 1.2 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2 1.3 零件毛坯與生產(chǎn)綱領(lǐng) 2 1.4 零件各加工表面及技術(shù)要求 2 1.5 定位基準(zhǔn)的選擇 2 1.6 擬定機(jī)械加工工藝路線 3 1.7 確定工藝過(guò)程填寫工藝過(guò)程卡 3 第二章 工序設(shè)計(jì) 4 2.1 毛坯的確定及尺寸公差 4 2.2 撥叉總余量的確定 4 2.3機(jī)床及刀具的選擇 4 2.4 工序參數(shù)的計(jì)算 4 第三章 夾具設(shè)計(jì) 5 3.1 夾具的用途和原理 6 3.2 結(jié)構(gòu)方案的確定和分析 6 3.3 切削力與加緊力的計(jì)算 7 3.4 誤差分析與計(jì)算 8 第四章 校正 9 第五

6、章 自我總結(jié) 10 參考資料 11 附 錄 121天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院機(jī)械工程系2011級(jí)機(jī)械制造課程設(shè)計(jì) 第一章 零件分析及工藝規(guī)劃1.1 零件圖的分析及功用 支座主要用于支承容器或設(shè)備的重量，并使其與其他零件按照一定位置固定的支撐部件。圖 1-1 工件二維圖 圖 1-2 工件三維視圖1.2 零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 該零件是車床的撥叉，它位于車床主運(yùn)動(dòng)變速機(jī)構(gòu)中，撥動(dòng)滑移齒輪移動(dòng)，使主軸獲得不同速度，撥叉的20h7孔與操作機(jī)構(gòu)的軸相連，叉腳的60mm圓弧與叉頭兩端面是與所撥動(dòng)滑移齒輪的槽接觸，通過(guò)操作機(jī)構(gòu)的力撥動(dòng)下方滑移齒輪移動(dòng)到不同的嚙合位置，實(shí)現(xiàn)變速。 1.3 零件毛坯與生產(chǎn)綱領(lǐng) 零件材料為qt40

7、0-18，大批生產(chǎn)，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(jī)器制造型鑄造成形。查表得總體毛坯余量為單邊1.7mm。1.4 零件各加工表面及技術(shù)要求表1-1 零件各加工表面及技術(shù)要求表序號(hào)加工表面基本尺寸（mm）公差等級(jí)（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3.22撥叉口左右端面 20it100-0.10.13.23撥叉口內(nèi)表面 60it13+0.6+0.13.24撥叉腳底面 2it120-0.13.25 20內(nèi)孔20it7+0.02101.66 8內(nèi)孔8 未注公差 1.5定位基準(zhǔn)的選擇根據(jù)“基準(zhǔn)重合”和“基準(zhǔn)統(tǒng)一

8、”的原則,以撥叉頭的外圓及端面為粗基準(zhǔn)，以20h7孔及其端面為精基準(zhǔn)。1.6擬定機(jī)械加工工藝路線根據(jù)各加工表面的加工精度和表面粗糙度，參考機(jī)械加工工藝手冊(cè)，得到各表面的加工方案，根據(jù)加工順序的安排原則，制定如下加工方案：表1-2 機(jī)械加工工藝路線表工序號(hào)工序名稱 工序內(nèi)容 設(shè)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(kuò)，鉸孔20內(nèi)孔鉆床08粗車撥叉口粗車撥叉口60內(nèi)圓面 銑床09半精車撥叉口半精車撥叉口60內(nèi)圓面10銑斷將合鑄件從中間銑斷10粗銑

9、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(kuò)，鉸孔撥叉頭8通孔鉆床15去毛刺16中檢17校正撥叉腳18清洗19終檢20入庫(kù)1.7填寫機(jī)械加工工藝過(guò)程卡（見(jiàn)附錄二）第二章 工序設(shè)計(jì)2.1毛坯的確定及尺寸公差毛坯材料qt40018，為球墨鑄鐵，零件批量生產(chǎn)。查表毛坯鑄件公差等級(jí)812級(jí)，選擇8級(jí)，對(duì)應(yīng)尺寸公差2.8mm。2.2撥叉總余量的確定因?yàn)閾懿?最大尺寸位于63mm100mm范圍內(nèi)，且球墨鑄鐵機(jī)器造型加工余量等級(jí)為eg，選擇f。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表2-3及表2-4計(jì)算得總加工余量為1.8mm。2.3機(jī)床及刀具的選擇根據(jù)毛坯最大尺寸（72x1

10、80）且本身工序-鉆削8的孔所需經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)it12，選用立式鉆床z525，功率2.8kw，根據(jù)所鉆削的材料，選用高速鋼麻花鉆。2.4工序參數(shù)的計(jì)算2.4.1 進(jìn)給量的選擇 根據(jù)加工方法和機(jī)床選擇以及刀具參數(shù)，查表選擇進(jìn)給量f=0.20mm/r，對(duì)應(yīng)初估速度20m/min。2.4.2 計(jì)算主軸轉(zhuǎn)速 因?yàn)関初估值為20mm/min,d=8,所以求得n=796r/min。根據(jù)所選機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，查表得n=960r/min。2.4.3鉆銑削速度的計(jì)算根據(jù)上面公式及所求標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，求出該工序?qū)嶋H銑削速度v=24m/min。2.4.4 時(shí)間定額 工序時(shí)間定額由五部分組成，其計(jì)算公式如下： 式中ts單件工序時(shí)

11、間； tm基本時(shí)間； ta輔助時(shí)間，通常取：ta=（1520）%×tm； tl工作地服務(wù)時(shí)間，通常取：tl=（2025）%×tm； tr生理需要時(shí)間，通常取：tr=（26）%×tm； te準(zhǔn)備終結(jié)時(shí)間，通常取：te=（35）%×tm 鉆削基本時(shí)間，其計(jì)算公式如下： tm=（l+l1+l2)k/nf 式中l(wèi)1為切入長(zhǎng)度，l2為切出長(zhǎng)度； 所以tm=（8+3+3）×3/(1000×0.16)=0.2625min=14.37s 根據(jù)ts=（1+20%+25%+5%+5%）tm=26.2s第三章 夾具設(shè)計(jì)3.1 夾具的用途和原理3.1.1 夾

12、具的用途該夾具是鉆削8孔的夾具，用來(lái)大批量生產(chǎn)時(shí)加工8孔。3.1.2 工作原理鑄造一個(gè)夾具體底座，采用一面兩孔進(jìn)行定位，鑄造一個(gè)立板，然后用1個(gè)芯軸1個(gè)菱形銷，分別限定2個(gè)和1個(gè)自由度，然后用芯軸上的帶肩螺母壓緊工件，限定3個(gè)自由度，便于加工。3.2 結(jié)構(gòu)方案的確定和分析 3.2.1 定位方案的確定因?yàn)椴捎脄525，所以鑄造了一個(gè)專用夾具體底座，然后采用一面兩孔的定位方式進(jìn)行定位。圖3-1 圖3-2 3.2.2 夾緊方案的確定從工件裝夾可行性，經(jīng)濟(jì)性方面考慮，選擇使用移動(dòng)壓板將工件夾緊，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)目的。3.3 切削力和夾緊力的計(jì)算3.3.1切削力的計(jì)算用高速鋼加工鑄鐵的鉆削力計(jì)算：扭矩： 軸向力

13、： 所以 m=1967nmm =917n3.3.2 夾緊力的計(jì)算 由<<機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)>>表1-2-13螺母夾緊力可知，螺紋直徑為24mm，用扳手的六角螺母，螺距為3mm，手柄長(zhǎng)度為310mm，作用力為150n，夾緊力為12840n。該夾緊力大于銑床銑削力，所以符合。3.4 誤差分析與計(jì)算 定位誤差的計(jì)算： 由零件圖得知芯軸的定位誤差為0.021mm，而上下底面不平行度誤差要求為0.3mm。定位誤差保證在該精度范圍內(nèi)，加工精度能夠保證。3.4.1 基準(zhǔn)不重合誤差 在銑72*180撥叉周邊的工序中，各基準(zhǔn)重合，所以為零。第四章 校正我對(duì)鐘鋼同學(xué)的二維圖進(jìn)行了校正，有如下

14、幾點(diǎn)問(wèn)題：1. 夾具體上沒(méi)有凸臺(tái)，應(yīng)鑄出凸臺(tái)墊高工件。2. 工件之間的中心距為標(biāo)出。3. 夾具體上應(yīng)鑄有過(guò)渡盤與車床卡盤連接。4. 明細(xì)欄上應(yīng)區(qū)分粗細(xì)實(shí)線。 校正人： 第五章 自我總結(jié)持續(xù)三周的課程設(shè)計(jì)，雖然不能讓自己成為一個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)者，但是自我在老師的幫助下，查閱知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)的能力有了些許的提高，小試牛刀的實(shí)踐是為以后的工程師生涯奠定基礎(chǔ)。我會(huì)繼續(xù)發(fā)揚(yáng)好的精神風(fēng)貌，在以后的生活中精益求精，致力于對(duì)于設(shè)計(jì)的完美追求和情感體驗(yàn)。知識(shí)只有在實(shí)踐的洗禮中才可以越發(fā)的發(fā)現(xiàn)其魅力，于是我堅(jiān)持實(shí)踐的統(tǒng)一，知識(shí)的統(tǒng)一，學(xué)好基礎(chǔ)，開拓思維，學(xué)以致用。我懷著一顆感恩的心，真誠(chéng)的感謝同學(xué)們的通力合作，讓我少了些許的壓力，發(fā)揮所長(zhǎng)，做好工作；也衷心的感謝張老師的指導(dǎo)，讓我在宏觀上有整體的把握和思考；還有我們一個(gè)團(tuán)隊(duì)的每一個(gè)人的不懈的努力和相互之間的幫助和諒解，讓我們作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)出色的完成任務(wù)，讓我們的友誼和情感得以加深。最后，衷心的感謝老師，為我們安排這次課程設(shè)計(jì)，讓我們更加熟練的運(yùn)用專業(yè)技術(shù)知識(shí)，讓我們?cè)谝院蟮那舐毜缆飞细懈?jìng)爭(zhēng)力！參考文獻(xiàn)1鄒青.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程m.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.20042張世昌，李旦，高航.機(jī)