PAGE設計說明書題目：撥叉的工藝規程及夾具設計學生：學號：專業：班級：指導老師：目錄TOC\o"1-3"\h\u26988目錄 217370序言 131840第一章零件的工藝分析 2165261.1零件的作用 269601.2零件的工藝分析 21143第二章工藝路線的擬定 3207482.1毛坯的選擇 3138852.2定位基準的選擇 3146712.1.1粗基準選擇 376402.1.2精基準的選擇 4220002.3表面加工方法的選擇 5122222.4工藝路線的擬定 617025第三章主要工序設計 9303093.1工序1設計 9287053.2工序2設計 9299293.3工序3粗銑Φ40左端面 9148613.4工序4精銑Φ40左端面 10132743.5工序5粗銑Φ40右端面 11245043.6工序6精銑Φ40右端面 12290513.7工序7鉆擴鉸Φ25的孔 1362843.8工序8粗銑R35的兩端面 15309713.9工序9精銑R35的兩端面 16222083.10工序10銑Φ12的端面 171063.11工序11鉆M8的螺紋孔，攻絲 1914831第四章夾具設計 21111394.1任務與要求 21305464.2定位方案設計 213744.2.1定位基準的選擇 21278434.2.2定位元件的布置 22221094.2.3定位誤差分析與計算 23319984.3切削力及夾緊力計算 24279054.3.1夾緊力計算 2417164.3.2夾緊元件 26317664.4夾具設計及操作簡要說明 265485總結 2823072致謝 308784參考文獻 31第26頁共28頁序言機械制造業是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業。機械制造業的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業的產品。我們的生活離不開制造業，因此制造業是國民經濟發展的重要行業，是一個國家或地區發展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。撥叉的加工工藝規程及其夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環節。正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養自己的自學與創新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。第一章零件的工藝分析1.1零件的作用撥叉的作用：定位和支撐的作用。1.2零件的工藝分析撥叉的工藝有2組加工面的分別為1：以Φ40的一端面和側面為基準的加工面，這組加工面包括，銑Φ40的另一端面，鉆擴鉸Φ25的孔。2：以Φ36的一端面和Φ25的孔為基準的加工面，這組加工面主要是其他的孔和端面。第二章工藝路線的擬定2.1毛坯的選擇撥叉零件的材料HT200，HT200的可鑄性好，因此可用鑄造的方法因為是成批生產，采用砂型鑄造的方法生產鑄件毛坯，既可以提高生產率，又可以提高精度而且加工余量小等優點。2.2定位基準的選擇基面的選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確合理，可以使加工質量得到保證，生產率得到提高。否則，加工工藝過程中會問題百出。2.1.1粗基準選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。（2）選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。（3）應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4）應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。（5）粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數是粗糙不規則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。基準的選擇是工藝規程設計中的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。先選取上端面和側端面為定位基準，利用V型塊為定位元件。2.1.2精基準的選擇精基準的選擇應滿足以下原則：1)為了保證零件各個加工面都能分配到足夠的加工余量，應選加工余量最小的面為精基準。2)為了保證零件上加工面與不加工面的相對位置要求，應選不加工面為粗基準。當零件上有幾個加工面，應選與加工面的相對位置要求高的不加工面為精基準。3)為了保證零件上重要表面加工余量均勻，應選重要表面為粗基準。零件上有些重要工作表面，精度很高，為了達到加工精度要求，在粗加工時就應使其加工余量盡量均勻。4)為了使定位穩定、可靠，應選毛坯尺寸和位置比較可靠、平整光潔面作粗基準。作為粗基準的面應無鑄造飛邊和鑄造澆冒口、分型面及毛刺等缺陷，用夾具裝夾時，還應使夾具結構簡單，操作方便。5)精基準應盡量避免重復使用，特別是在同一尺寸方向上只允許裝夾使用一次。因粗基準是毛面，表面粗糙、形狀誤差大，如果二次裝夾使用同一精基準，兩次裝夾中加工出的表面就會產生較大的相互位置誤差。以QUOTEΦ40的一端面和Φ25的孔為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。2.3表面加工方法的選擇序號工序加工位置加工方法1鑄造鑄造鑄造2時效時效處理時效處理3銑粗銑Φ40的端面粗銑4銑精銑Φ40的端面精銑5銑粗銑Φ40的另一端面粗銑6銑精銑Φ40的另一端面精銑7鉆鉆擴鉸Φ25的孔鉆，擴，鉸8銑粗銑R35的兩端面粗銑9銑精銑R35的兩端面精銑10銑銑Φ12的端面粗銑11鉆鉆M8的螺紋孔，攻絲鉆，攻12鉗去毛刺去毛刺13檢驗檢驗檢驗14入庫入庫入庫2.4工藝路線的擬定制訂工藝路線的出發點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。通過仔細考慮零件的技術要求后，制定以下兩種工藝方案：方案一1鑄造鑄造2時效時效處理3銑粗銑Φ40的端面4銑精銑Φ40的端面5銑粗銑Φ40的另一端面6銑精銑Φ40的另一端面7鉆鉆擴鉸Φ25的孔8銑粗銑R35的兩端面9銑精銑R35的兩端面10銑銑Φ12的端面11鉆鉆M8的螺紋孔，攻絲12鉗去毛刺13檢驗檢驗14入庫入庫方案二1鑄造鑄造2時效時效處理3鉆鉆擴鉸Φ25的孔4銑粗銑Φ40的端面5銑精銑Φ40的端面6銑粗銑Φ40的另一端面7銑精銑Φ40的另一端面8銑粗銑R35的兩端面9銑精銑R35的兩端面10銑銑Φ12的端面11鉆鉆M8的螺紋孔，攻絲12鉗去毛刺13檢驗檢驗14入庫入庫工藝方案一和方案二的區別在于方案二先鉆擴鉸孔，再銑端面，違背了先面后孔的原則，后方案一先面后孔，先大孔后小孔，遵循了安排工藝的基本原則，更好地保證了工件的加工精度，綜合考慮我們選擇方案一。具體的工藝路線如下1鑄造鑄造2時效時效處理3銑粗銑Φ40的端面4銑精銑Φ40的端面5銑粗銑Φ40的另一端面6銑精銑Φ40的另一端面7鉆鉆擴鉸Φ25的孔8銑粗銑R35的兩端面9銑精銑R35的兩端面10銑銑Φ12的端面11鉆鉆M8的螺紋孔，攻絲12鉗去毛刺13檢驗檢驗14入庫入庫第三章主要工序設計3.1工序1設計鑄造3.2工序2設計時效處理3.3工序3粗銑Φ40左端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成2）決定每次進給量及切削速度根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。根據表查出，則按機床標準選取＝375則實際切削速度為：當＝375r/min時3）計算工時切削工時：，，，則機動工時為3.4工序4精銑Φ40左端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成2）決定每次進給量及切削速度根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。根據表查出，則按機床標準選取＝550當＝550r/min時3）計算工時切削工時：，，，則機動工時為.3.5工序5粗銑Φ40右端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成2）決定每次進給量及切削速度根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。根據表查出，則按機床標準選取＝375則實際切削速度為：當＝375r/min時3）計算工時切削工時：，，，則機動工時為3.6工序6精銑Φ40右端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成2）決定每次進給量及切削速度根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。根據表查出，則按機床標準選取＝550當＝550r/min時3）計算工時切削工時：，，，則機動工時為.3.7工序7鉆擴鉸Φ25的孔工步一鉆孔至φ24確定進給量的確定：根據參考文獻Ⅳ表2-7，當鋼的，時，。由于本零件在加工Φ27孔時屬于低剛度零件，故進給量的確定應乘以系數0.75，則根據Z525機床說明書，現取切削速度：根據參考文獻Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根據Z525立式鉆床說明書，取，因此實際切削速度計算為切削工時計算：，，，則機動工時為工步二：擴孔利用鉆頭將孔擴大至，根據有關手冊規定，擴鉆的切削用量可根據鉆孔的切削用量選取根據機床說明書，選取則主軸轉速為，并按車床說明書取，實際切削速度為切削工時：，，，則機動工時為工步3：鉸孔根據參考文獻Ⅳ表2-25，，，得查參考文獻Ⅴ表4.2-2，按機床實際進給量的確定和實際轉速，取，，實際切削速度。切削工時：，，，則機動工時為3.8工序8粗銑R35的兩端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成決定每次進給量及切削速度根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。根據表查出，則按機床標準選取＝415當＝415r/min時計算工時切削工時：，，，則機動工時為.因為是兩側加工，因此總時間為1.28*2=2.56min3.9工序9精銑R35的兩端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成2）決定每次進給量及切削速度根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。根據表查出，則按機床標準選取＝750當＝750r/min時3）計算工時切削工時：，，，則機動工時為因為是兩側加工，因此總時間為0.7*2=1.4min3.10工序10銑Φ12的端面工步一：粗銑Φ12的端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成2）決定每次進給量及切削速度根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。根據表查出，則按機床標準選取＝590當＝590r/min時3）計算工時切削工時：，，，則機動工時為.工步二：半精銑Φ12的端面1.選擇刀具刀具選取不重磨損硬質合金端銑刀，刀片采用YG8,，，，。2.決定銑削用量1）決定銑削深度因為加工余量不大，一次加工完成2）決定每次進給量及切削速度根據X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統剛度。根據表查出，則按機床標準選取＝945當＝945r/min時3）計算工時切削工時：，，，則機動工時為.3.11工序11鉆M8的螺紋孔，攻絲工步一：鉆M8底孔選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6）由《切削》和《工藝》查得、按機床標準選取＝750基本工時：第四章夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。由指導老師的分配工序的銑R35端面的銑床夾具。4.1任務與要求本夾具主要用于銑R35端面，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。4.2定位方案設計4.2.1定位基準的選擇基準是用來確定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據的那些點、線、面。根據基準的不同功能，基準分為設計基準和工藝基準兩大類。1.設計基準在零件圖樣上所采用的基準，稱為設計基準。2.工藝基準零件在工藝過程中所采用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同，又分為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。（1）裝配基準裝配時用以確定零件在部件或產品中的位置的基準，稱為裝配基準。（2）測量基準測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾位置的基準，稱為測量基準。（3）工序基準在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準，稱為工序基準。（4）定位基準工件定位時所采用的基準，稱為定位基準。本道工序銑R35端面，精度不高，因此我們采用已加工好的Φ25孔定位，因為孔徑自身較小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，開口墊圈的壓緊力即可以滿足要求。4.2.2定位元件的布置此夾具采用心軸和定位擋銷為定位元件，心軸限制5個自由度，分別為X，Y，Z方向的自由度，Y，Z旋轉的自由度，支撐釘限制一個自由度，即為X旋轉的自由度，精基準定位合理。如上圖序號3,7。4.2.3定位誤差分析與計算用調整法加工一批工件時，工件在定位過程中，由于工件的定位基準與工序基準不重合，以及工件的定位基準面與夾具定位元件的定位表面存在制造誤差，都會引起工件的工序基準偏離理想位置，而使工序尺寸產生加工誤差，稱為定位誤差，常用表示。其數值大小為工件的工序基準沿工序尺寸方向上發生的最大偏移量。它由定位基準與工序基準不重合誤差和定位副制造不準確引起工序基準的位移誤差兩部分組成，其大小是兩項誤差在工序尺寸方向上的代數之和，即當工序基準位置與多個定位基準有關時，以上兩個誤差方向和工序尺寸方向便可能不一致，定位誤差的計算則比較復雜，需要具體情況具體分析。一般按最不利的情況找出定位時一批工件中工序基準的兩個極端位置，然后把工序基準的最大變動量折算到工序尺寸方向上，即可得到定位誤差。使用夾具安裝工件時，應盡量減少定位誤差，在保證該工序加工要求的前提下，留給其他工藝系統誤差的比例大一些，以便能較好地控制加工誤差。根據加工誤差計算不等式，定位誤差應不超過零件公差的1/5-1/3。定位心軸垂直放置：=0.019+0.007+0.002=0.028式中——定位副間的最小配合間隙（mm）；——工件圓孔直徑公差（mm）；——心軸外圓直徑公差（mm）。4.3切削力及夾緊力計算4.3.1夾緊力計算（1）刀具：采用端銑刀φ31mmz=24機床：x51立式銑床由[3]所列公式得查表9.4—8得其中：修正系數z=24代入上式，可得F=889.4N因在計算切削力時，須把安全系數考慮在內。安全系數K=其中：為基本安全系數1.5為加工性質系數1.1為刀具鈍化系數1.1為斷續切削系數1.1所以（2）夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機由其中f為夾緊面上的摩擦系數，取 F=+GG為工件自重夾緊螺釘：公稱直徑d=12mm，材料45鋼性能級數為6.8級螺釘疲勞極限：極限應力幅：許用應力幅：螺釘的強度校核：螺釘的許用切應力為[s]=3.5~4取[s]=4得滿足要求經校核：滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構快速人工夾緊，調節夾緊力調節裝置，即可指定可靠的夾緊力。4.3.2夾緊元件如上圖2，6使用開口墊圈和螺母，配合心軸夾緊工件。4.4夾具設計及操作簡要說明使用心軸和支撐釘定位，開口墊圈和螺母的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用圓形對刀塊，保證導向的精度，這樣就大大的提高了生產效率，適合于大批量生產。總結這次設計是大學學習中最重要的一門科目，它要求我們把大學里學到的所有知識系統的組織起來，進行理論聯系實際的總體考慮，需把金屬切削原理及刀具、機床概論、公差與配合、機械加工質量、機床夾具設計、機械制造工藝學等專業知識有機的結合起來。同時也培養了自己的自學與創新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既了解了基本概念、基本理論，又注意了生產實踐的需要，將各種理論與生產實踐相結合，來完成本次設計。這次設計是培養學生綜合運用所學知識,發現,提出,分析和解決實際問題,鑄煉實踐能力的重要環節,更是在學完大學所學的所有專業課及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合訓練。這次畢業設計使我以前所掌握的關于零件加工方面有了更加系統化和深入合理化的掌握。比如參數的確定、計算、材料的選取、加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等；也培養了自己綜合運用設計與工藝等方面的知識；以及自己獨立思考能力和創新能力得到更進一步的鑄煉與提高；再次體會到理論與實踐相結合時，理論與實踐也存在差異。回顧起此次設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到完成定稿，從理論到實踐，在整整一學期的日子里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次畢業設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理