1、目 錄1 零件的工藝分析32 定毛坯，畫毛坯圖33典型零件工藝工裝設計說明書43.1 定位基準的選擇43.2 制定工藝路線43.3選擇加工設備及刀、夾、量具53.4加工工序設計64 夾具體設計75夾具的使用操作說明85.1銑夾具的使用說明85.2鉆夾具的使用說明8小結9致謝9參考文獻10典型零件工藝工裝設計專業班級：機營021 學生姓名：周衛斌指導教師：馬貴飛 職稱：副教授摘要由零件圖可知，變速叉的材料為ZG45.該材料的強度、耐磨、耐熱、減振性能比較好。需人工時效。適用與承受較大應力、耐磨、一定氣密性零件。如汽缸機體、軸承、床身等該零件主要加工面為：B面、C面、D面、12+0.105 -0.

2、015孔、8+0.1 0孔、3孔等B、C面的平面度很重要，它的好壞直接影響到12+0.105 -0.015孔加工的垂直度D面的平面度直接影響到8+0.1 0孔的垂直度12+0.105 -0.015孔的加工直接影響到8+0.1 0孔的垂直度關鍵詞:典型零件 工藝工裝 變速叉 設計The lamp stand injects the mouldAbstractMay know by the detail drawing, Changes catches Bites the material is ZG45. This material intensity, wear-resisting, heat

3、-resisting, reduces inspires the performance quite to be good. Needs the artificial aging. Is suitable with a withstanding bigger stress, is wear-resisting, the certain gas tight components. If the cylinder organism, the bearing, the lathe bed and so on this components main machined surface is: B, C

4、, D, 20.105 -0.015, 0.10, B, C flatness and so on hole are very important, its quality directly affects 120.105 -0.015 processings vertical D flatness directly affects 80.10 vertical 120.105 -0.015 processings directly affects 0.10 verticallyKey words：Typical components Craft work clothes Changes ca

5、tches Bites Design1零件的工藝分析由零件圖可知，變速叉的材料為ZG45.該材料的強度、耐磨、耐熱、減振性能比較好。需人工時效。適用與承受較大應力、耐磨、一定氣密性零件。如汽缸機體、軸承、床身等該零件主要加工面為：B面、C面、D面、12+0.105 -0.015孔、8+0.1 0孔、3孔等B、C面的平面度很重要，它的好壞直接影響到12+0.105 -0.015孔加工的垂直度D面的平面度直接影響到8+0.1 0孔的垂直度12+0.105 -0.015孔的加工直接影響到8+0.1 0孔的垂直度由參考文獻1有關面和孔加工的經濟精度及機床能達到的位置精度可知，上述技術要求是可以達到的，

6、零件的結構工藝性也是可行的。2定毛坯、畫毛坯圖根據零件材料，確定毛坯為鑄鋼件。毛坯的鑄造方法采用沙型機器造型，鑄件為一整體實心結構。為消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效參考文獻1表2.3-4，該鑄件的尺寸公差等級CT為1113級。故取CT為111級參考文獻1表12-10，該鑄件為2級精度鑄鋼件的加工余量頂面為4mm，底面及側面為4mm表1 各加工面總余量加工表面基本尺寸加工余量等級加工余量數值說明B平面20.724左側面C平面20.724右側面D平面17.524左側面F平面824左側面G平面1924右側面H平面2424左側面I平面2424右側面表2 鑄件主要的尺寸公差主要面尺寸零件尺寸總余量毛

7、坯尺寸公差CTB、C面輪廓尺寸74+4153.6D面輪廓尺寸17.5421.53.6F、G面輪廓尺寸5.54+413.53.6H、I面輪廓尺寸83.54+491.54.43 典型零件工藝工裝設計說明書3.1定位基準的選擇精基準的選擇：變速叉的B面和12+0.105 -0.015孔既是裝配基準又是設計基準，用它們作精基準，能使加工遵循“基準重合”的原則，“一面一削”既可限制5個自由度，其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準統一”的原則，此外，B面定位比較穩定，夾緊方案也比較簡單，可靠，操作方便。粗基準的選擇：考慮到以下幾個要求，選擇變速叉的重要面（H面）的毛坯面作為組基準：第

8、一，在保證個加工面均有加工余量的前提下，使重要面的加工余量均勻；第二，H面面積較大，能保證定位準確、夾緊可靠。最先進行機械加工的表面是精基準B面和C面，使用臥式銑床一次銑削B面和C面的加工余量。3.2制定工藝路線根據個表面加工要求和各種加工方法能達到的經濟精度，確定各表面的加工方法如下：B、C面、D面粗銑、精銑；凹臺E面粗銑、精銑；F面、G面粗銑、精銑；H面、I面粗銑；12+0.105 -0.015孔鉆孔、擴孔、鉸孔、研磨并倒角；8+0.1 0孔鉆孔、擴孔、鉸孔；3孔鉆空。根據先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗后精的加工原則，由于變速叉所需加工的表面或孔的表面粗糙度要求比較高，所以需要精加工

9、，加工時將加工面放在前面先加工，孔放在后面后加工。初步擬定加工工藝路線如下：鑄造時效10 鉗工整形20 粗銑B、C、D面30 鉆、擴、鉸12+0.105 -0.015孔，孔口倒角1X4540 粗銑凹臺面E面50 粗銑F、G面60 精銑B、C、D面70 研磨12+0.105 -0.015孔80 精銑凹臺面E面90 鉆、擴、鉸8+0.1 0孔100 鉆3孔110 檢驗120 入庫遵循了工藝路線擬定的一般原則，但某些工序上仍存在一定的問題，值得進一步討論。由于叉口的精度要求比較高，所以在精加工之前應對零件進行鉗工整形，由于叉口的硬度要求比較高，故在加工完后應對零件叉口部分進行淬火處理和鍍鉻處理，叉口

10、受熱后，叉口精度回受到很大影響所以在淬火處理后在鉗工整形一次。修改后的工藝路線如下：鑄造時效10鉗工整形20粗銑B、C、D面30鉆、擴、鉸12+0.105 -0.015孔，孔口倒角1X45，锪平兩端面H、I面40粗銑凹臺面E面50粗銑F、G面60鉗工整形70精銑B、C、D面80研磨12+0.105 -0.015孔90精銑凹臺面E面100鉆、擴、鉸8+0.1 0孔110鉆3孔120對叉口進行淬火處理130鉗工整形140對叉口鍍鉻150檢驗160入庫3.3選擇加工設備及刀、夾、量具由于生產類型為大批量生產，故加工設備宜一專用機床為主，輔以少量通用機床。其生產方式以專用機床加專用夾具為主，可輔以少量

11、通用機床的流水線生產。工件在各機床上的裝卸及各機床間的傳送均由人工完成。工序20：粗銑B、C面；采用臥銑，選擇專用臥式銑床，選擇直徑D為110mm的A類套式面銑刀（參考文獻1表10-37）、專用夾具和游標卡尺粗銑D面；采用立銑，選擇X52K立式銑床（參考文獻1表8-26）。選擇直徑D為10mm的三面二刃的銑刀（參考文獻110-37）、專用夾具和游標卡尺工序30：鉆、擴、鉸12+0.105 -0.015孔，孔口倒角1X45；鉆12+0.105 -0.015孔，采用搖臂鉆床，選擇Z3025型（參考文獻1邊8-25），選用直柄麻花鉆（參考文獻1表10-22）；擴12+0.105 -0.015孔，選用

12、直柄擴孔鉆（參考文獻1表10-26）。鉸12+0.105 -0.015孔，選用直柄機用絞刀（參考文獻1表10-32）；鉸后倒角，選用專用夾具、快換夾頭、游標卡尺及塞規工序40：粗銑凹臺E面，采用立銑，選擇X52K立式銑床（參考文獻1表8-26）。選擇直徑為15.5的專用三面二刃銑刀（參考文獻110-37）、專用夾具和游標卡尺工序50：粗銑F、G面，采用立銑，選擇X52K立式銑床（參考文獻1表8-26）。選擇直徑為10mm的三面二刃的銑刀（參考文獻110-37）、專用夾具和游標卡尺工序70：精銑B、C面，采用臥銑，選用專用臥式銑床，選擇直徑D為110mm的A類套式面銑刀（參考文獻1表10-37）

13、、采用精銑專用夾具及游標卡尺、刀口形直尺精銑D面，采用立銑，選擇X52K立式銑床（參考文獻1表8-26）。選擇選擇直徑D為10mm的三面二刃的銑刀（參考文獻110-37）、采用精銑專用夾具及游標卡尺、刀口形直尺工序80：研磨12+0.105 -0.015孔，選用M2110A式內圓磨床（參考文獻1表8-34）。選擇棕剛玉磨料（參考文獻1表10-62），選擇直徑D為20的圓柱磨頭（參考文獻1表10-79），采用高精度專用夾具及游標卡尺。工序90：精銑凹臺E面，采用立銑，選擇X52K立式銑床（參考文獻1表8-26）。選擇直徑為13.5的專用三面二刃銑刀（參考文獻110-37）、采用精銑專用夾具及游標

14、卡尺、刀口形直尺工序100：鉆、擴、鉸8+0.1 0孔，采用立鉆，選擇Z518型立式鉆床（參考文獻1表8-26）。選擇直徑8的直柄麻花鉆（參考文獻1表10-22）。擴鉸8+0.1 0孔選用直柄擴孔鉆（參考文獻1表10-26）。鉸8+0.1 0孔，選用直柄機用絞刀（參考文獻1表10-32）。選用專用夾具、快換夾頭、游標卡尺及塞規工序110：鉆3孔，采用立鉆，選擇Z518型立式鉆床（參考文獻1表8-26）。選擇直徑3的直柄麻花鉆（參考文獻1表10-22）。3.4加工工序設計工序70精銑B、C面工序（查參考文獻1表13-27）平面加工余量，得粗加工面后精銑余量ZB、C精為1.0mm。精銑B、C面，B

15、面至C面的工序尺寸既為設計尺寸XB-C精=7-0.2 -0.3,則精銑B、C面的工序尺寸XB-C粗=9mm（查參考文獻1表13-27）得粗加工后精銑余量公差為+0.3，所以XB-C粗=9+0.1 0校核精銑余量ZB、C精=XB、C精min-XB-C精max=(9-0.1)-（7+0.1）=1.8mm11.52kw故機床的功率足夠。4夾具體設計4.1本次設計的夾具為第70道工序-精銑B、C面夾具，該夾具適用于專用臥式銑床。4.1.1這道工序所加工的平面為B、C面。按照基準重合原則并考慮到目前對B、C面同時加工，為避免重復使用粗基準，應以12+0.105 -0.015孔定位，又為了避免變速叉在被銑

16、削過程中出現相對的轉動或滑動，應在變速叉下端面加一個輔助支承在上端面加一個緊固裝置，在凹臺內加一個定位銷，對變速叉的自由度進行有效的控制。設計方案應盡量考慮變速叉在整個加工過程前后裝夾的方便性和可靠性。4.1.2從對變速叉的結構形狀分析來看，若工件以H面朝下垂直放置在定位面上，定位和夾緊相對而言都比較的穩定和可靠，也容易將設計的初衷實現。12+0.105 -0.015孔與定位平面上的定位銷緊密配合，從而控制工件在X方向和Y方向上的移動，X軸方向和Y軸方向上的轉動，但如果僅憑這一個定位銷還是不夠的，工件的六個自由度目前也只有四個得到了有效的控制，還不夠成加工的條件。要想安全的加工工件必須將工件的

17、六個自由度完全的給予限定，故還需在工件左端的下端面加一個輔助支承塊，用以消除工件左半面的懸垂力，然后在變速叉左端的上端面加一個緊固裝置，將處于支承塊和緊固裝置間的平面夾緊，此時，工件在Z軸方向上的轉動也得到了有效的控制，在凹臺E面內加一個定位銷，這樣工件在Z方向上的移動也得到了有效的控制。工件的六個自由度都得到了控制，工件加工時無相對的移動和轉動滿足了加工B、C面所提出的要求。夾具的夾具體和輔助支撐、夾緊裝置用螺栓連接。4.1.3若采用氣動或液壓夾緊，勢必采用比較復雜的結構，氣管和油管也將妨礙操作的正常進行。為使本道工序所采用的夾具盡量的簡單化，并能夠操作簡單方便，故選用手動夾緊。4.2本次設

18、計的夾具為第100道工序鉆、擴、鉸8+0.1 0孔。該夾具適用于Z518型立式鉆床。4.2.1本道工序所加工的孔在變速叉的頂面上且與叉口中心線成35角。按照基準重合原則，為避免加工過程中基準的重復使用，應以12+0.105 -0.015孔定位。8+0.1 0孔應從變速叉頂面加工，因為要加工的孔與叉口中心線成35，這給裝夾工件帶來了一定的麻煩，這就要求加工過程中變速叉叉口的中心線與鉆模套中心線成35放置，這樣才能保證被加工面處于正上方。4.2.2從對工件的結構形狀來分析，若工件H面朝下放置在支撐板上，變速叉頂面將呈側向放置。在此過程中可以以H面做為定位基面，在支撐板上加一個定位銷與12+0.10

19、5 -0.015孔緊密配合，由于8+0.1 0孔的中心線與H面的距離為9.5mm加上孔的半徑4mm，所以定位銷進入12+0.105 -0.015孔的尺寸只能為3mm所以為短定位銷定位，從而控制了工件在X方向和Y方向上的移動，至于對X軸方向和Y軸方向的轉動及Z方向的移動的控制只要在12+0.105 -0.015孔靠近I面的方向上加一個夾緊裝置（錐度銷）即可。此時工件的六個自由度也只有五個得到了有效的控制，還不構成加工的條件。故需在叉口處加一個定位塊用來控制Z軸方向的轉動，由于叉口比較薄故需在叉口處加一個輔助夾緊裝置使叉口能與定位塊緊密的配合，從而更好的控制Z軸方向上的轉動。工件的六個自由度都得到

20、了控制，工件加工時無相對的移動和轉動滿足了加工8+.1 0孔所提出的要求。為了使工件裝卸方便I面的錐度銷夾緊裝置采用彈簧夾緊。5夾具的使用操作說明5.1銑夾具的使用說明首先將銑夾具在合適的位置安放好，然后對夾具體進行可靠的固定。安裝工件時首先用手柄2將螺栓1松開，然后將手柄3向后拉，然后將工件12+0.105 -0.015孔靠近H面的一頭套在定位銷4上,叉口朝左放置，叉口的下端面放置在輔助支撐塊5上，當H面與支撐板緊密配合后松開手柄3使定位銷在彈簧的作用下與凹臺內部緊密配合，最后用手柄2將螺栓擰緊，使得工件牢固的定位的夾具上。工件夾緊后將夾具體固定到銑床上進行加工。工件加工完畢后，將夾具從銑床

21、上取下，首先用手柄2將螺栓1松開，然后將手柄3向后拉使定位銷4完全與工件分離后取下工件，松開手柄3即可。本次設計中，還按照老師的要求畫出了夾具體的零件圖，具體結構可參照附圖ZJG5.2鉆夾具的使用說明首先將鉆夾具在適當的位置安放好，然后對夾具體進行可靠的固定。安裝工件時首先將螺母1松開取下壓板2，然后將手柄3向后拉，然后將工件12+0.105 -0.015孔靠近H面的一頭套在定位銷4上,叉口與定位塊配合使得叉口的中心線與鉆模套的中心線成35，然后松開手柄3使錐度銷緊壓在I面上，錐度銷的軸線與12+0.105 -0.015孔的軸線重合，最后插上壓板2并擰緊螺母1。使得工件牢固的定位在夾具上。工件夾緊后將夾具體固定到鉆床上進行加工工件加工完畢后，將夾具從鉆床上取下，首先將螺母1松開取下壓板2，然后將手柄3向后拉使錐度銷完全離開工件后取下工件，松開手柄3即可。本次設計中，還按照老師的要求畫出了夾具體的零件圖，具體結構可參照附圖ZJ小結忙碌了近兩個月時間的畢業設計終于在今天完成了。在此期間我親身經歷了設計的全部過程，從調研、收集整理資料到初步確定方案，到畢業設計的全部完成。這一切讓我充分認識到知識的重要性喝嚴謹性，更加明確的認識到了自身所存在的不足之處。在校期間我接觸較多的都只是局限于文化課程，真正實踐的機會很少。由于缺乏涉及到設計的相關實際操作經驗，這就給設計帶來