1、.目錄序言2一、零件的工藝分析及生產類型的確定2（一）零件的作用2（二）零件工藝分析2（三）零件生產類型的確定3二、選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖3（一）選擇毛坯3（二）確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量3（三）設計毛坯圖4三、選擇加工方法，制定工藝路線4（一）定位基準的選擇4（二）零件表面及內孔機加工方法的選擇5（三）制定工藝路線5四、工序設計6（一）選擇加工設備及工藝裝備6（二）選擇夾具6（三）選擇刀具6（四）選擇量具6五、確定切削及其基本時間7（一）粗銑內側面7（二）半精銑內側面8六、夾具設計9（一）問題的提出9（二）夾具設計9（三）夾具設計及操作的簡要說明10七、參考文獻10序言機械

2、制造技術基礎課程設計是在學完了機械制造技術基礎和大部分專業課并進行了生產實習的基礎上，進行的又個實踐性教學環節，這次設計是我們能綜合的運用機械制造技術基礎的基本理論并結合生產實習中學習到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，設計了專用機床夾具這一典型的工藝裝備，提高了結構設計能力，為今后的畢業設計及未來所從事的工作打下良好的基礎。一、零件的工藝分析及生產類型的確定（一）零件的作用題目所給定的零件是變速箱中的倒檔撥叉，它位于倒檔撥叉桿上，主要作用是通過倒檔撥叉桿將扭矩傳遞給倒檔撥叉，撥動倒檔同步器，改變齒輪的嚙合方向，實現車輛的倒行。零件上22mm的孔，裝配在倒檔撥叉桿上用螺絲固定

3、保證撥叉和撥叉桿的相對位置。（二）零件工藝分析從給定零件圖上可以看出，它由兩組加工表面，這兩組表面之間也有一定的位置要求，現將這兩組加工面分別敘述： 1、以22mm孔為中心的加工面這一組加工面包括：一個22mm孔及其倒角，一個8mm孔，22mm孔的兩個端面。2、叉口處的加工面這一組加工面包括：銑叉口的內側面，銑叉口的兩端面。除了各自的尺寸及精度要求外，這兩組加工面之間還有位置的要求：（1）叉口上端面對8mm的孔的中心線距離為200.2mm；（2）叉口兩側面對22mm的孔的中心線的垂直度為0.1mm。有以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，我們可以先加工其中一組表面，然后借助專用夾具進行另一組表

4、面的加工，并保證他們之間的位置精度要求。 （三）零件生產類型的確定根據設計任務書中給定的參數可知，年產量為20000件，查詢有關資料，可知大批量生產。二、選擇毛坯、確定毛坯尺寸、設計毛坯圖（一）選擇毛坯選擇該零件材料為45號鋼，考慮到零件在工作中經常受到沖擊性載荷，采用這種材料能夠保證所需的強度和韌性。由于零件生產類型為成批生產，形狀相對較復雜，因此采用普通模鍛。既能保證零件的尺寸精度要求，又能保證較高的生產率，穩定的質量。（二）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要求，確定該零件的公差等級為普通級。2鍛件重量零件成品質量約為2.3kg，可初步估計機械加工前鍛件毛坯的重

5、量為3.8kg。3鍛件形狀復雜系數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=266mm，=190mm，=56mm；該撥叉鍛件的形狀復雜系數為=3.8kg(266mm×190mm×56mm×7.8×10-6kgmm3)3.822.080.172由于0.172介于0.16和0.32之間，故該撥叉的形狀復雜系數屬S3級。4鍛件材質系數由于該撥叉材料為45鋼，是碳的質量分數小于0.65的碳素鋼，故該鍛件的材質系數屬M1級。5加工精度 零件各表面為一般加工精度。根據上述諸因素，可查參考文獻【1】確定該鍛件的尺寸公差和機械加工余量，所

6、得結果列于表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562.02.5（取2）撥叉口內側面2.02.5（取2）撥叉口兩端面2.02.5（取2.5）撥叉頭孔2.0對于8mm的孔，由于孔徑太小。毛坯時直接做成實心。（三）設計毛坯圖三、選擇加工方法，制定工藝路線（一）定位基準的選擇基準選擇是生產工藝規程設計中的重要工作之一。基準選擇的正確與合理可以是加工質量得到保證，生產率得以提高。工件在最初的工序里面，一般使用毛坯上的未加工的表面作為定位基準，這樣基準稱為粗基準。而用已經加工過表面作為定位基準，該基準被稱

7、為精基準。1.粗基準的選擇應盡量選擇不加工的表面作為粗基準，并且粗基準在同一加工尺寸方向上只能使用一次。選擇粗基準時，硬件可能平整，不能有飛邊、冒口或者其他表面缺陷，以便使工件定位穩定可靠，夾緊方便。對于本零件，我們選擇撥叉的外圓面作為粗基準。2.精基準的選擇精基準的選擇主要考慮基準重合原則、基準統一原則、自為基準原則和互為基準原則，必須指出，定位基準選擇不能單單考慮本工序定位、夾緊是否合理，而應該結合整個工藝路線進行同一考慮，使先行工序為后續工序創造條件，使每一個工序都有合適的定位基準和夾緊方式。由于本零件圖上多數尺寸及形位公差以22mm內孔作為定位基準，因此必須首先將22mm內孔加工好，為

8、后續工序作準備基準。根據基準統一、基準重合、自為基準、互為基準的原則，另外根據本零件的結構以及尺寸要求，撥叉頭端面和22mm內孔在后序加工中是作為精基準，確定主要加工表面的基準如下：撥叉頭端面：撥叉外圓面（粗基準）；22mm圓孔：撥叉頭端面、撥叉外圓面；叉口兩端面：22mm圓孔、撥叉頭端面、叉口內圓面；叉口內側面：22mm圓孔、撥叉頭端面、叉口內圓面；鎖銷孔：22mm圓孔、撥叉頭端面、撥叉口內側面。（二）零件表面及內孔機加工方法的選擇所加工零件的加工面有孔、端面、內側面等，材料為45號鋼，根據公差等級和表面粗糙度要求，參考有關資料，制定其加工方法如下：（1）撥叉頭兩端面，表面粗糙度要求為Ra1

9、2.5m，需進行粗銑。（2）22mm孔，表面粗糙度要求為Ra3.2m，需進行擴和鉸。（3）叉口兩端面，表面粗糙度要求為Ra3.2m，需進行粗銑和半精銑。（4）叉口內側面，表面粗糙度要求為Ra3.2m，需進行粗銑和半精銑。（5）8mm孔，表面粗糙度要求為Ra3.2m，需進行鉆和鉸。（三）制定工藝路線工藝路線的擬定為保證達到零件的幾何形狀，尺寸精度、位置精度及各項技術要求，必須制定和力度工藝路線。由于生產綱領為成批生產所采用的通用機床配以專用的加工夾具，并考慮工序集中以提高生產率和減少機床數量，使成本下降。由以上分析可知零件需要鉆床、銑床來完成加工任務，則零件的加工可按下述工藝路線進行：工序：以倒

10、檔撥叉外圓面為定位，粗銑撥叉頭兩端面。工序：以撥叉頭端面、撥叉外圓面為定位，擴22mm孔，鉸孔，倒角。工序：以22mm圓孔、撥叉頭端面、叉口內圓面為定位，粗銑、半精銑叉口兩端面。工序：以22mm圓孔、撥叉頭端面、叉口內圓面為定位，粗銑、半精銑叉口內側面。工序：以22mm圓孔、撥叉頭端面、撥叉口內側面為定位，鉆8mm孔，鉸孔。工序：鉗工去毛刺、尖角。工序：熱處理。工序：校正撥叉口。工序：終檢。四、工序設計（一）選擇加工設備及工藝裝備（1）工序是粗銑和半精銑，采用X62型銑床能滿足要求。（2）工序是粗銑，工序是粗銑和半精銑，采用X63型銑床能滿足要求。（3）工序是擴孔和鉸孔，采用Z525立式鉆床能

11、滿足要求。（4）工序是鉆孔和鉸孔，采用Z525立式鉆床能滿足要求。（二）選擇夾具由于零件屬于不規則體，故使用專用夾具（三）選擇刀具根據不同工序選擇刀具（1）工序：選高速鋼鑲齒三面刃銑刀，直徑D=200mm，齒數z=20。（2）工序：選錐柄擴孔鉆，直徑D=21mm；選錐柄機用鉸刀，D=22mm。（3）工序：選高速鋼鑲齒三面刃銑刀，直徑D=100mm，齒數z=12。（4）工序：選高速鋼錯齒三面刃銑刀，直徑D=100mm，齒數z=18。（5）工序：選直柄麻花鉆，直徑D=7.8mm；選鉸刀，D=8mm。（四）選擇量具本零件屬于成批成產，一般情況下盡量采用通用量具。五、確定切削及其基本時間 (工序 小叉

12、口銑扁)切削用量包括切削深度、進給量、切削速度，確定順序為、f、。（一）工位1粗銑小叉口外、內側面，保證表面粗糙度Ra= 12.51.1切削用量本工序為粗銑側面，所選刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀。銑刀為什么選用這個參數的銑刀.直徑，寬度，齒數。根據切削用量簡明手冊第三部分表3.2選擇銑刀的幾何形狀。由于加工鋼料的b在6001000MPa范圍內，故選前角0=15°，后角0=12°（周齒）0=6°（端齒）。已知切削寬度垂直于軸線的距離ae=17mm，切削深度ap=1.5mm。機床選用X62型臥式銑床。1.1.1確定每齒進給量fz 根據表3.3，X62型臥式銑床的功率為7

13、.5KW（表4.238），工藝系統剛性為中等，細齒盤銑刀加工鋼料，查得每齒進給量fz=0.060.1mm/z，現取fz=0.07 mm/z。1.1.2選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 根據表3.7，用高速鋼盤銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.40.6mm，銑刀直徑d=100mm，耐用度T=120min（表3.8）。1.1.3確定切削速度v和工作臺每分鐘進給量fMz 根據表3.27中公式計算：v=式中Cv=48，qv=0.25，xv=0.1，yv=0.2，uv=0.3，Pv=0.1，m=0.2，T=120min，ap=1.5mm，fz=0.07mm/z，ae切削寬度=17，z=18，d=10

14、0mm，kv=1.0.v=30.49m/minn=97.05r/min根據X62型臥式銑床主軸轉速表（表4.239，）選擇n=95r/min=1.58r/s，實際切削速度v=29.84m/min=0.50m/s，工作臺每分鐘進給量為fMz=0.07×18×95mm/min=119.7mm/min根據X62型臥式銑床工作臺進給量表（表4.240），選擇fMz=118mm/min，則實際的每齒進給量為fz=0.07mm/z1.1.4校驗機床功率 根據表3.28的計算公式，銑削時的功率（單位kW）為Pc=Fc=式中CF=650，xF=1.0，yF=0.72，uF=0.86，WF=

15、0，qF=0.86，ap= 1.5mm，fz=0.07mm/z，ae=17mm，z=18，d=100mm，n=95r/min，kFc=0.63V=0.50m/sX62銑床主動電機的功率為7.5kW，故所選切削用量可以采用。所確定的切削用量為fz=0.07mm/z，fMz=118mm/min，n=95r/min=1.58r/s，v=0.50m/s1.2基本時間 根據表6.27，三面刃銑刀銑平面(不對稱銑削)的基本時間為式中=48mm，+（13），d=100mm，=30.4mm，fMz=188mm/min，（二）工位2半精銑小叉口內側面，保證Ra= 3.22.1切削用量本工序為半精銑小叉口內側面，

16、所選刀具為高速鋼錯齒三面刃銑刀。，。機床亦選用X62型臥式銑床。2.1.1確定每齒進給量本工序要求保證的表面粗糙度為，根據表3.3，每轉進給量，現取，則2.1.2選擇銑刀磨鈍標準根據表3.7，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.25mm；耐用度為（表3.8）2.1.3確定切削速度v和工作臺每分鐘進給量 根據表3.27中公式計算：v=式中Cv=48，qv=0.25，xv=0.1，yv=0.2，uv=0.3，Pv=0.1，m=0.2，T=120min，ap=0.5mm，fz=0.03mm/z，ae切削寬度=17，z=18，d=100mm，kv=1.0.v=40.31m/minn=128.31r/min根

17、據X62型臥式銑床主軸轉速表（表4.239，）選擇n=118r/min=1.97r/s，實際切削速度v=37.07m/min=0.62m/s，工作臺每分鐘進給量為fMz=0.03×18×118mm/min=63.72mm/min根據X62型臥式銑床工作臺進給量表（表4.240），選擇fMz=60mm/min，則實際的每齒進給量為fz=0.03mm/z2.1.4確定切削力FcFc=式中CF=650，xF=1.0，yF=0.72，uF=0.86，WF=0，qF=0.86，ap= 0. 5mm，fz=0.03mm/z，ae=17mm，z=18，d=100mm，n=118r/min

18、，kFc=0.632.2基本時間六、夾具設計（一）問題的提出機床夾具的加工在工業中是不可卻少的重要部分。機床夾具的加工有利 于提高企業生產效率，降低勞動強度，保證加工產品質量，從而降低生產成本，提高企業效益。從而在某種程度上對提高我國企業的競爭力有一定的促進作用。 在我們實際生產中夾具的作用是將工件定位，以使加工工件獲得相對于機床和刀具的正確位置，并把工件可靠地夾緊。由于小叉口銑扁比較簡單，銑刀尺寸受被加工撥叉安裝孔端面的限制，如果 采用劃線找正的方法加工小叉口側面時，不僅生產效率低，而且加工質量也不高。有必要采用成組專用夾具。設計該成組夾具，有利于保證加工精度，提高生產率，保證定位準確，保證夾緊可靠，并盡可能使夾具結構簡單合理，降低成本。本夾具主要用來粗銑和半精銑小叉口內外側面。（二）夾具設計2.1定位基準的選擇以22mm圓孔、撥叉頭端面、叉口內圓面為定位基準。2.2切削力及夾緊力計算刀具：高速鋼錯齒三面刃銑刀，由1.14得水平分力：垂直分力：在計算切削力時，必須把安全系數考慮在內。安全系數: K=K1K2K3K4。其中：基本安全系數K1=1.5，加工性質系數K2=1.1，刀具鈍化系數K3=1.1，斷續切削系數K4=1.1。所以為克服水平切削力，實際夾緊力為其中和為夾具定位面和夾緊面上的摩擦系數，=0.25，則設工人的平均裝夾力為50N。裝夾力矩為轉換為螺紋