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遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 題 目 ： 變 速 器 換 擋 叉 零 件 的 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 及 工 藝 裝 備 設(shè) 計 班 級 ： 機 電 06-3 班 姓 名 ： 劉 偉 指 導 教 師 ： 岳 立 新 完 成 日 期 ： 2009 年 7 月 1 日 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 I 一、設(shè)計題目 變速器換擋叉 14.2mm 槽銑床專用夾具設(shè)計 二、原始資料 (1) 被 加 工 零 件 的 零 件 圖 （ 草 圖 ） 1 張 (2) 生 產(chǎn) 類 型 : 5000 件 /年 三、上交材料 (1) 被 加 工 工 件 的 零 件 圖 1 張 (2) 毛 坯 圖 1 張 (3) 機 械 加 工 工 藝 過 程 綜 合 卡 片 1 張 (4) 與 所 設(shè) 計 夾 具 對 應 那 道 工 序 的 工 序 卡 片 1 張 (4) 夾 具 裝 配 圖 1 張 (5) 夾 具 體 零 件 圖 1 張 (6) 課 程 設(shè) 計 說 明 書 (5000 字 左 右 ) 1 份 四、進度安排(參考) (1) 熟 悉 零 件 ,畫 零 件 圖 2 天 (2) 選 擇 工 藝 方 案 ,確 定 工 藝 路 線 ,填 寫 工 藝 過 程 綜 合 卡 片 5 天 (3) 工 藝 裝 備 設(shè) 計 (畫 夾 具 裝 配 圖 及 夾 具 體 圖 ) 9 天 (4) 編 寫 說 明 書 3 天 (5) 準 備 及 答 辯 2 天 五、指導教師評語 成 績： 指導教師 日期 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 II 摘 要 本 次 課 程 設(shè) 計 的 題 目 是 變 速 器 換 擋 叉 14.2mm 槽 專 用 銑 床 夾 具 設(shè) 計 ， 通 過 此 次 設(shè) 計 ， 使 課 本 上 學 到 的 理 論 知 識 在 這 次 課 程 設(shè) 計 中 得 到 實 踐 ， 機 械 制 造 基 礎(chǔ) 課 本 上 學 到 的 知 識 ， 諸 如 ， 定 位 誤 差 的 計 算 ， 機 床 類 型 的 選 擇 ， 加 工 方 式 的 選 擇 ， 夾 具 體 設(shè) 計 應 注 意 的 問 題 等 ， 在 這 次 課 程 設(shè) 計 中 都 得 到 了 應 用 ， 增 加 了 自 己 理 論 聯(lián) 系 實 際 的 能 力 : 1 運 用 所 學 基 本 理 論 知 識 ， 正 確 解 決 了 工 件 在 加 工 時 的 定 位 和 夾 緊 問 題 ， 選 擇 合 理 的 方 案 ， 進 行 必 要 的 計 算 ， 根 據(jù) 題 意 設(shè) 計 出 符 合 要 求 的 低 成 本 夾 具 。 2 收 集 有 關(guān) 資 料 ， 掌 握 正 確 的 夾 具 設(shè) 計 思 想 、 方 法 和 手 段 ， 學 會 了 正 確 使 用 有 關(guān) 手 冊 及 其 它 技 術(shù) 資 料 。 3 分 析 研 究 結(jié) 構(gòu) 工 藝 性 問 題 ， 提 高 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 能 力 。 4 進 一 步 了 解 了 有 關(guān) 機 床 、 刀 具 和 量 具 等 的 工 裝 知 識 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 III Abstract of The topic curriculum design is 14.2mm Transmission shiftfork slot machine dedicated fixture design, through the design,so that school textbooks to the theory of knowledge in the curriculum design has been the practice, machine-building based on the knowledge learned from textbooks, such as positioning error of calculation, the choice of machine tool types, processing methods of selection, specific folder design should be noted, in the course design has been applied both to increase their ability to integrate theory with practice: 1. Learned to use the basic theory of knowledge, the correct solution in the processing of the workpiece positioning and clamping at the time of the issue, select a reasonable proposal, to carry out the necessary calculations, based on questions intended to design a fixture to meet the requirements of the low-cost. 2. To gather relevant information, to master the correct fixture design ideas, ways and means to learn the correct use of the manuals and other technical information. 3. Analysis of the structure of the issue of technology to enhance the capacity of the structural design. 4. A better understanding of the machine tools, cutting tools and measuring tools such as knowledge 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 IV 目 錄 1 零 件 的 工 藝 分 析 及 生 產(chǎn) 類 型 的 確 定 ...................1 1.1 零 件 的 用 途 ................................................................1 1.2 換 擋 叉 的 技 術(shù) 要 求 .....................................................1 2 變 速 器 換 擋 叉 毛 坯 的 選 擇 ...........................1 2.1. 確 定 換 擋 叉 的 生 產(chǎn) 類 型 ............................................1 2.2 確 定 毛 坯 ， 繪 制 毛 坯 簡 圖 ..........................................2 2.2.1 選 擇 毛 坯 .........................................................................2 2.2.2.確 定 機 械 加 工 余 量 ， 毛 坯 尺 寸 和 公 差 的 前 提 條 件 ............2 2.2.3 確 定 機 械 加 工 余 量 ..........................................................3 2.2.4 確 定 毛 坯 尺 寸 公 差 ........................................................3 2.3 繪 制 換 擋 叉 鑄 造 毛 坯 簡 圖 ..........................................4 3 變 速 器 換 擋 叉 機 械 加 工 工 藝 過 程 制 定 .................5 3.1 工 藝 基 準 的 選 擇 ........................................................5 3.2 表 面 加 工 方 法 的 確 定 .................................................6 3.3 加 工 階 段 的 劃 分 ........................................................7 3.4 工 序 的 集 中 與 分 散 .....................................................8 3.5 工 序 順 序 的 安 排 ........................................................8 3.6 確 定 工 藝 路 線 ............................................................9 3.7 加 工 余 量 ， 工 序 尺 寸 和 公 差 的 確 定 ..........................10 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 V 3.8 切 削 用 量 的 計 算 ......................................................11 3.9 時 間 定 額 的 計 算 ......................................................12 3.9.1 輔 助 時 間 tf 的 計 算 ........................................................13 3.9.2 其 他 時 間 的 計 算 .............................................................13 4 銑 床 夾 具 設(shè) 計 ....................................13 5 課 程 設(shè) 計 體 會 ....................................14 6 參 考 文 獻 ........................................16 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 1 1 零 件 的 工 藝 分 析 及 生 產(chǎn) 類 型 的 確 定 1.1 零 件 的 用 途 該 零 件 用 M101 螺 釘 通 過 15.81F8 孔 連 接 于 換 擋 軸 上 ， 操 縱 桿 下 端 球 頭 插 入 14.2mm 的 半 圓 槽 內(nèi) ， 通 過 撥 動 使 它 套 在 軸 上 左 右 滑 動 。 此 時 ， 卡 入 雙 聯(lián) 齒 輪 退 刀 槽 中 的 51mm 叉 口 利 用 兩 端 面 撥 動 齒 輪 改 變 位 置 ， 達 到 變 速 的 目 的 。 換 擋 叉 通 過 上 方 的 14.2mm 的 半 圓 槽 與 操 縱 桿 相 連 ， 下 方 的 51mm 叉 口 用 于 與 所 控 制 齒 輪 所 在 的 軸 接 觸 ， 通 過 上 方 的 力 撥 動 下 方 的 齒 輪 變 速 達 到 變 速 的 目 的 。 。 1.2 換 擋 叉 的 技 術(shù) 要 求 加 工 表 面 m 尺 寸 及 偏 差 公 差 及 精 度 等 級 m 表 面 粗 糙 度 Ra形 位 公 差 叉 腳 兩 側(cè) 面 9.501.IT12 6.3 0.15 A 拔 叉 腳 兩 端 面 96.8 IT12 6.3 拔 叉 腳 內(nèi) 表 面 1.0IT12 6.3 拔 叉 頭 孔 20.5 IT12 6.3 拔 叉 下 方 端 面 10.3 IT13 6.3 槽 內(nèi) 側(cè) 面 4IT12 12.5 2 變 速 器 換 擋 叉 毛 坯 的 選 擇 2.1. 確 定 換 擋 叉 的 生 產(chǎn) 類 型 零 件 的 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 與 采 用 的 生 產(chǎn) 類 型 密 切 相 關(guān) 。 生 產(chǎn) 類 型 是 指 企 業(yè) （ 或 車 間 、 工 段 、 班 組 、 工 作 地 ） 生 產(chǎn) 專 業(yè) 化 程 度 的 分 類 。 一 般 分 為 大 量 生 產(chǎn) 、 成 批 生 產(chǎn) 和 單 件 生 產(chǎn) 三 種 類 型 。 不 同 的 生 產(chǎn) 類 型 ， 零 件 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 2 的 加 工 工 藝 是 不 同 的 。 生 產(chǎn) 類 型 主 要 與 零 件 的 年 生 產(chǎn) 量 有 關(guān) 。 N=Qn(1+a)(1+b) (2.1) 式 中 N----零 件 年 生 產(chǎn) 量 （ 件 /年 ） Q----產(chǎn) 品 年 生 產(chǎn) 量 （ 臺 /年 ） n----每 臺 產(chǎn) 品 所 含 零 件 數(shù) （ 件 /年 ） a----該 零 件 的 備 品 百 分 率 （ %） b----該 零 件 的 廢 品 百 分 率 （ %） 已 知 該 零 件 的 年 生 產(chǎn) 量 為 8000 臺 /年 ； n=1 件 /臺 ； 結(jié) 合 生 產(chǎn) 實 際 ， 備 品 率 a 和 廢 品 率 b 分 別 為 3%和 0.5%。 N=80001（ 1+3%） (1+0.5%)件 換 擋 叉 重 量 2 千 克 ， 由 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 指 南 （ 以 下 簡 稱 設(shè) 計 指 南 ） 表 2-1 查 得 ， 變 速 器 換 擋 叉 屬 輕 型 零 件 ， 該 換 擋 叉 生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 量 生 產(chǎn) 。 2.2 確 定 毛 坯 ， 繪 制 毛 坯 簡 圖 2.2.1 選 擇 毛 坯 該 零 件 材 料 為 35 號 鋼 ， 考 慮 該 工 件 在 工 作 過 程 中 則 經(jīng) 常 承 受 交 變 載 荷 及 沖 擊 載 荷 ， 因 此 應 該 選 用 鍛 件 ， 以 使 金 屬 纖 維 盡 量 不 被 切 斷 ， 保 證 工 件 可 靠 。 由 于 工 件 年 產(chǎn) 量 8281 件 ， 屬 大 批 量 生 產(chǎn) ， 而 且 零 件 的 輪 廓 尺 寸 不 大 ， 故 采 用 模 鍛 成 形 。 從 而 也 提 高 了 生 產(chǎn) 效 率 ， 保 證 了 加 工 精 度 。 2.2.2.確 定 機 械 加 工 余 量 ， 毛 坯 尺 寸 和 公 差 的 前 提 條 件 要 確 定 毛 坯 尺 寸 和 機 械 加 工 余 量 ， 應 先 確 定 如 下 各 項 因 素 鍛 件 的 公 差 等 級 由 該 零 件 的 功 用 和 技 術(shù) 要 求 ， 確 定 其 鍛 件 公 差 等 級 為 普 通 級 。 鍛 件 質(zhì) 量 根 據(jù) 零 件 的 成 品 質(zhì) 量 2kg， 估 算 為 =2.5kg。fmfm 鍛 件 形 狀 復 雜 系 數(shù) S S= = （ 2.2）/fn/flbh 式 中 l----零 件 的 長 度 b----零 件 的 寬 度 h----零 件 的 高 度 ----零 件 材 料 的 密 度 --n 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 3 --零 件 包 絡(luò) 體 質(zhì) 量 由 已 知 條 件 得 形 狀 復 雜 系 數(shù) 為 S=2.5/13676687.810-6 0.46 由 于 0.46 介 于 0.32 和 0.63 之 間 ， 故 該 換 擋 叉 的 形 狀 復 雜 系 數(shù) 屬 S2 級 。 鍛 件 材 質(zhì) 系 數(shù) M 由 于 該 零 件 材 料 為 35 號 鋼 ， 是 碳 的 質(zhì) 量 分 數(shù) 小 于 0.65%的 碳 素 鋼 ， 故 該 鍛 件 的 材 質(zhì) 系 數(shù) 屬 M1 級 。 零 件 的 表 面 粗 糙 度 該 零 件 的 加 工 表 面 的 粗 糙 度 Ra 均 大 于 1.6 m。 鍛 件 分 模 線 形 狀 選 擇 零 件 長 度 方 向 對 稱 平 面 為 分 模 面 ， 屬 平 直 分 模 線 。 2.2.3 確 定 機 械 加 工 余 量 根 據(jù) 鍛 件 的 質(zhì) 量 、 零 件 表 面 粗 糙 度 、 形 狀 復 雜 系 數(shù) 查 設(shè) 計 指 南 表 5-9， 由 此 查 得 單 邊 余 量 在 厚 度 方 向 為 1.72.2mm， 長 度 方 向 為 1.72.2mm， 寬 度 方 向 也 為 1.72.2mm， 換 擋 叉 頭 中 心 孔 的 單 面 余 量 查 設(shè) 計 指 南 表 5-10 查 得 為 2.0mm。 2.2.4 確 定 毛 坯 尺 寸 公 差 毛 坯 尺 寸 公 差 根 據(jù) 鍛 件 質(zhì) 量 ， 材 質(zhì) 系 數(shù) ， 形 狀 復 雜 系 數(shù) 從 設(shè) 計 指 南 表 5-6、 表 5-7 中 查 得 。 本 零 件 的 毛 坯 尺 寸 允 許 偏 差 及 機 械 加 工 余 量 見 表 2-1。 表 2-1 變 速 器 換 擋 叉 毛 坯 尺 寸 公 差 及 加 工 余 量 零 件 尺 寸 （ mm） 毛 坯 尺 寸 公 差 （ mm） 機 械 加 工 余 量 （ mm） 實 際 取 值 （ mm） 寬 度 51 1.507 1.72.2 2 長 度 10.3 .26 1.72.2 2 寬 度 9.65 4.10 1.72.2 2 厚 度 5.9 6.4 1.72.2 2 厚 度 14.2 .10 1.72.2 2 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 4 厚 度 56 1.507 1.72.2 2 高 度 12.7 .26 1.72.2 2 孔 徑 15.8 4.10 2 2 寬 度 R10.5 .26 1.72.2 2 長 度 R105 1.507 1.72.2 2 寬 度 25.5 .26 1.72.2 2 2.3 繪 制 換 擋 叉 鑄 造 毛 坯 簡 圖 由 表 2-1 所 得 結(jié) 果 ， 繪 制 毛 坯 簡 圖 如 圖 2-1 所 示 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 5 圖 2-1 3 變 速 器 換 擋 叉 機 械 加 工 工 藝 過 程 制 定 3.1 工 藝 基 準 的 選 擇 基 面 的 選 擇 是 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計 中 的 重 要 工 作 之 一 ， 基 面 選 擇 得 正 確 ， 合 理 ， 可 以 保 證 加 工 質(zhì) 量 ， 提 高 生 產(chǎn) 效 率 ， 否 則 ， 就 會 使 加 工 工 藝 過 程 問 題 百 出 ， 嚴 重 的 還 會 造 成 零 件 大 批 報 廢 ， 使 生 產(chǎn) 無 法 進 行 。 定 位 基 準 有 粗 基 準 和 精 基 準 之 分 ， 通 常 先 確 定 精 基 準 ， 再 確 定 粗 基 準 。 精 基 準 的 選 擇 選 擇 精 基 準 時 應 遵 循 下 列 原 則 ： 基 準 重 合 原 則 ； 基 準 統(tǒng) 一 原 則 ； 自 為 基 準 原 則 ； 互 為 基 準 原 則 ； 便 于 裝 夾 原 則 。 選 擇 操 縱 槽 和 叉 軸 孔 15.8 孔 作 為 精 基 準 ， 零 件 上 的 很 多 表 面 都 可 以 以 它 們 作 為 基 準 ， 即 遵 循 了 “基 準 統(tǒng) 一 ”原 則 。 操 縱 槽 作 為 精 基 準 ， 并 且 該 換 擋 叉 軸 向 方 向 上 的 尺 寸 多 以 該 端 面 作 為 設(shè) 計 基 準 ， 遵 循 了 “基 準 重 合 ”原 則 。 叉 軸 孔 15.8 的 軸 線 是 設(shè) 計 基 準 ， 作 為 精 基 準 可 以 加 工 換 擋 叉 腳 兩 內(nèi) 側(cè) 面 和 外 圓 面 ， 遵 循 了 “基 準 重 合 ”原 則 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 6 粗 基 準 的 選 擇 選 擇 粗 基 準 時 應 遵 循 下 列 原 則 ： 余 量 均 勻 原 則 ； 保 證 加 工 表 面 位 置 正 確 的 原 則 ； 粗 基 準 只 能 有 效 使 用 一 次 的 原 則 ； 粗 基 準 平 整 光 潔 定 位 可 靠 的 原 則 。 選 擇 換 擋 叉 腳 內(nèi) 圓 面 和 操 縱 頭 左 端 面 為 粗 基 準 ， 可 以 為 后 續(xù) 工 序 準 備 好 精 基 準 。 3.2 表 面 加 工 方 法 的 確 定 見 表 3-1 表 3-1 變 速 器 換 擋 叉 零 件 各 表 面 加 工 方 案 加 工 表 面 尺 寸 精 度 等 級 表 面 粗 糙 度 Ra/mm 加 工 方 案 備 注 叉 軸 孔 mm15.8IT8 3.2 鉆 -粗 鉸-精 鉸 孔 加 工 方 案 的 經(jīng) 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 換 擋 叉 頭 外 圓 面 IT11 12.5 粗 車 外 圓 面 加 工 方 案 的 經(jīng) 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 操 縱 頭 兩 側(cè) 面 IT13 6.3 粗 銑 平 面 加 工 方 案 的 經(jīng) 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 換 擋 叉 頭 下 端 凸 臺 面 IT16 12.5 粗 銑 平 面 加 工 方 案 的 經(jīng) 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 外 圓 面 R10.5 IT15 6.3 粗 車 外 圓 面 加 工 方 案 的 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 7 經(jīng) 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 內(nèi) 圓 面 R105 IT13 6.3 粗 銑 孔 加 工 方 案 的 經(jīng) 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 換 擋 叉 腳 內(nèi) 側(cè) 面 IT10 6.3 粗 銑 -半 精 銑 平 面 加 工 方 案 的 經(jīng) 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 換 擋 叉 腳 前 后 端 面 IT12 6.3 粗 銑 -半 精 銑 -磨 削 平 面 加 工 方 案 的 經(jīng) 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 操 縱 槽 IT10 12.5 粗 銑 -半 精 銑 平 面 加 工 方 案 的 經(jīng) 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 內(nèi) 螺 紋 孔 IT13 12.5 鉆 孔 -攻 螺 紋 螺 紋 加 工 方 案 的 經(jīng) 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 操 縱 頭 右 端 面 IT13 12.5 粗 銑 平 面 加 工 方 案 的 經(jīng) 濟 精 度 和 表 面 粗 糙 度 3.3 加 工 階 段 的 劃 分 該 換 擋 叉 可 將 加 工 階 段 劃 分 為 粗 加 工 ， 半 精 加 工 和 精 加 工 3 個 階 段 。 粗 加 工 階 段 ： 將 精 基 準 （ 操 縱 槽 和 叉 軸 孔 ） 準 備 好 ， 使 后 續(xù) 工 序 都 可 以 采 用 精 基 準 定 位 加 工 ， 保 證 其 他 加 工 表 面 的 精 度 要 求 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 8 粗 銑 操 縱 頭 右 端 面 ， 換 擋 叉 腳 內(nèi) 表 面 ， 換 擋 叉 腳 兩 端 面 ， 操 縱 頭 側(cè) 面 和 換 擋 叉 凸 臺 面 。 粗 車 外 圓 面 。 半 精 加 工 階 段 ： 完 成 換 擋 叉 腳 兩 端 面 ， 換 擋 叉 腳 內(nèi) 側(cè) 面 的 精 銑 加 工 和 螺 紋 孔 9mm 的 鉆 ， 攻 螺 紋 的 加 工 。 精 加 工 階 段 ： 進 行 換 擋 叉 腳 兩 端 面 的 磨 削 加 工 。 3.4 工 序 的 集 中 與 分 散 該 換 擋 叉 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 批 生 產(chǎn) ， 因 此 選 用 工 序 集 中 原 則 安 排 換 擋 叉 的 加 工 工 序 。 采 用 高 效 專 用 設(shè) 備 及 工 藝 裝 備 ， 以 提 高 生 產(chǎn) 率 ， 工 序 裝 夾 的 次 數(shù) 少 ， 易 于 保 證 表 面 間 位 置 精 度 ， 還 能 減 少 工 序 間 運 輸 量 ， 縮 短 生 產(chǎn) 周 期 。 3.5 工 序 順 序 的 安 排 機 械 加 工 工 序 的 安 排 遵 循 “基 面 先 行 ”原 則 ， 先 加 工 精 基 準 -操 縱 槽 和 叉 軸 孔 。 遵 循 “先 粗 后 精 ”原 則 ， 先 進 行 粗 加 工 工 序 ， 后 安 排 精 加 工 工 序 。 遵 循 “先 主 后 次 ”原 則 ， 先 加 工 主 要 表 面 -操 縱 槽 ， 叉 軸 孔 和 換 擋 叉 腳 兩 端 面 ， 后 加 工 次 要 表 面 -操 縱 頭 兩 側(cè) 面 和 外 圓 面 等 。 遵 循 “先 面 后 孔 ”原 則 ， 先 加 工 各 平 面 ， 最 后 進 行 螺 紋 孔 的 加 工 。 熱 處 理 工 序 的 安 排 模 鍛 成 型 后 切 邊 ， 進 行 調(diào) 質(zhì) ， 可 使 零 件 的 綜 合 力 學 性 能 好 ， 換 擋 叉 腳 兩 端 面 在 精 加 工 之 前 進 行 局 部 高 頻 淬 火 ， 提 高 其 耐 磨 性 和 在 工 作 中 承 受 沖 擊 載 荷 的 能 力 。 輔 助 工 序 的 安 排 粗 加 工 換 擋 叉 腳 兩 端 面 和 熱 處 理 后 ， 安 排 校 直 工 序 。 半 精 加 工 后 ， 安 排 去 毛 刺 和 中 間 檢 驗 工 序 。 精 加 工 后 ， 安 排 去 毛 刺 ， 清 洗 和 終 檢 工 序 。 綜 上 所 述 ， 該 換 擋 叉 工 序 的 安 排 順 序 為 ： 基 準 加 工 -主 要 表 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 9 面 粗 加 工 及 一 些 余 量 大 的 表 面 加 工 -主 要 表 面 半 精 加 工 及 次 要 表 面 加 工 -熱 處 理 -主 要 表 面 精 加 工 3.6 確 定 工 藝 路 線 換 擋 叉 的 工 藝 路 線 ， 機 床 設(shè) 備 及 工 藝 裝 備 見 表 3-2。 表 3-2 換 擋 叉 工 藝 路 線 及 設(shè) 備 ， 工 裝 的 選 用 工 序 號 工 序 名 稱 機 床 設(shè) 備 刀 具 量 具 1 粗 銑 換 擋 叉 頭 前 后 兩 端 面 立 式 銑 床 X51 高 速 鋼 套 式 面 銑 刀 游 標 卡 尺 2 粗 銑 換 擋 叉 左 端 面 立 式 銑 床 X51 高 速 鋼 套 式 面 銑 刀 游 標 卡 尺 3 半 精 銑 換 擋 叉 后 端 面 立 式 銑 床 X51 高 速 鋼 套 式 面 銑 刀 游 標 卡 尺 4 粗 銑 、 半 精 銑 操 縱 槽 、 去 槽 口 尖 角 立 式 銑 床 X51 三 面 刃 銑 刀 、 平 銼 游 標 卡 尺 5 粗 擴 .精 擴 鉸 20.5 孔 .倒 角 四 面 組 合 轉(zhuǎn) 床 擴 孔 鉆 、 鉸 刀 、 卡 尺 、 塞 規(guī) 6 半 精 銑 叉 下 端 面 ， 鉆 M10 螺 紋 孔 立 式 銑 床 X51 高 速 鋼 套 式 面 銑 刀 麻 花 鉆 ， 絲 錐 內(nèi) 徑 千 分 尺 尺 7 校 正 叉 腳 鉗 工 臺 手 錘 8 粗 銑 叉 腳 兩 端 面 臥 式 雙 面 銑 床 1 三 面 刃 銑 刀 游 標 卡 尺 9 銑 叉 爪 口 內(nèi) 側(cè) 面 立 式 銑 床 銑 刀 游 標 卡 尺 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 10 X51 10 半 精 銑 叉 腳 兩 端 面 臥 式 雙 面 銑 床 三 面 刃 銑 刀 游 標 卡 尺 11 去 毛 刺 鉗 工 臺 平 銼 內(nèi) 徑 千 分 尺 12 中 檢 塞 規(guī) 、 百 分 表 、 卡 尺 13 熱 處 理 淬 火 機 等 14 校 正 叉 腳 鉗 工 臺 手 錘 15 清 洗 清 洗 機 塞 規(guī) ， 百 分 表 ， 卡 尺 等 16 終 檢 塞 規(guī) ， 百 分 表 ， 卡 尺 等 3.7 加 工 余 量 ， 工 序 尺 寸 和 公 差 的 確 定 工 序 尺 寸 及 公 差 的 確 定 有 兩 種 情 況 ： 一 種 是 工 序 尺 寸 及 其 公 差 與 零 件 上 某 設(shè) 計 尺 寸 或 其 他 工 序 尺 寸 相 關(guān) ， 需 要 通 過 解 算 尺 寸 鏈 的 方 法 來 確 定 。 另 一 種 是 工 序 尺 寸 及 其 公 差 僅 與 工 序 余 量 有 關(guān) ， 如 加 工 過 程 中 不 存 在 基 準 轉(zhuǎn) 換 的 情 況 。 此 時 ， 可 按 如 下 方 法 確 定 個 工 序 尺 寸 和 公 差 ： 確 定 該 加 工 表 面 的 總 余 量 ， 再 根 據(jù) 加 工 路 線 確 定 各 工 序 的 基 本 余 量 ， 并 核 對 第 一 道 工 序 的 加 工 余 量 是 否 合 理 。 自 終 加 工 工 序 起 ， 即 從 設(shè) 計 尺 寸 開 始 ， 至 第 一 道 工 序 ， 逐 次 加 上 （ 對 被 包 容 面 ） 或 減 去 （ 對 包 容 面 ） 個 工 序 的 基 本 余 量 ， 便 可 得 到 各 工 序 的 基 本 工 序 尺 寸 。 除 終 加 工 工 序 外 ， 根 據(jù) 各 工 序 的 加 工 方 法 及 其 經(jīng) 濟 加 工 精 度 ， 確 定 其 工 序 公 差 和 表 面 粗 糙 度 。 按 “入 體 原 則 ”以 單 向 偏 差 方 式 標 注 工 序 尺 寸 ， 并 可 作 適 當 調(diào) 整 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 11 加 工 余 量 ， 工 序 尺 寸 和 公 差 的 計 算 ： 根 據(jù) 課 程 設(shè) 計 要 求 ， 這 里 只 作 工 序 4 加 工 余 量 和 工 序 尺 寸 公 差 的 確 定 。 工 序 4粗 銑 ， 半 精 銑 操 縱 槽 ， 去 槽 口 尖 角 查 簡 明 手 冊 表 1-22 半 精 銑 工 步 工 序 余 量 為 1mm， 已 知 工 序 公 差 IT10（ +0.1） ， 工 序 尺 寸 為 14.2mm， 根 據(jù) 入 體 原 則 ， 則 半 精 銑 工 步 的 工 序 尺 寸 和 偏 差 為 14.2 。0. 已 知 毛 坯 總 余 量 3.6mm， 所 以 粗 銑 工 步 的 工 序 余 量 為 3.6- 1=2.6mm。 由 設(shè) 計 指 南 表 5-29 得 粗 銑 工 步 的 工 序 公 差 為 IT11（ +0.11） ， 則 粗 銑 工 步 的 工 序 基 本 尺 寸 為 14.2-1=13.2mm， 工 序 尺 寸 和 公 差 為 13.2 。0.1 毛 坯 槽 總 余 量 為 3.6mm， 公 差 為 ， 基 本 尺 寸 為 13.2-1.26 2.6=10.6mm， 尺 寸 和 偏 差 為 10.6 。. 工 序 2 的 加 工 余 量 ， 工 序 尺 寸 和 公 差 見 表 3-4 表 3-3 工 序 2 加 工 余 量 ， 工 序 尺 寸 和 公 差 表 工 序 名 稱 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 基 本 尺 寸 工 序 尺 寸 和 公 差 半 精 銑 操 縱 槽 1 IT10（ +0.1 ） 14.2 14.2 0. 粗 銑 操 縱 槽 2.6 IT11（ +0.1 1） 13.2 13.2 0.1 毛 坯 槽 3.6 .26 10.6 10.6 .2 3.8 切 削 用 量 的 計 算 根 據(jù) 課 程 設(shè) 計 要 求 ， 只 作 第 4 工 序 的 切 削 用 量 確 定 方 法 工 序 4粗 銑 ， 半 精 銑 操 縱 槽 ， 去 槽 口 尖 角 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 12 背 吃 刀 量 的 確 定 半 精 銑 工 步 的 背 吃 刀 量 ap=0.5mm 粗 銑 工 步 的 背 吃 刀 量 ap=1.3mm 進 給 量 的 確 定 粗 銑 工 步 的 進 給 量 ， 由 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 指 導 課 程 表 5-19， 按 背 吃 刀 量 30mm， 機 床 動 力 5 10kw， 零 件 夾 具 剛 度 中 等: 的 條 件 ， fz=0.080.1mm/z,選 取 fz=0.1mm/z。 切 削 速 度 的 計 算 由 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 指 導 課 程 表 5-20,按 照 d/z=200/12,查 得 v=268m/min， 由 公 式 （ 3-1） 可 求 得 該 工 步 銑 刀 轉(zhuǎn) 速 n=426.75r/min， 由 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 指 導 課 程 表 4- 15 所 列 X51 型 立 式 銑 床 的 主 軸 轉(zhuǎn) 速 ， 取 轉(zhuǎn) 速 n=490r/min。 再 將 此 轉(zhuǎn) 速 代 入 公 式 （ 3-1） ， 可 求 的 該 工 步 的 實 際 切 削 速 度 ：/04920/137.2/ivd 半 精 銑 工 步 的 進 給 量 ， 由 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 指 導 課 程 表 5-19， 按 背 吃 刀 量 30mm， 機 床 動 力 510kw， 零 件 夾 具 剛 度 中 等 的 條 件 ， fz=0.080.1mm/z,選 取 fz=0.1mm/z， 由 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 指 導 課 程 表 5-20,按 照 d/z=200/12,查 得 v=268m/min， 由 公 式 （ 3-1） 可 求 得 該 工 步 銑 刀 轉(zhuǎn) 速 n=426.75r/min， 由 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 指 導 課 程 表 4-15 所 列 X51 型 立 式 銑 床 的 主 軸 轉(zhuǎn) 速 ， 取 轉(zhuǎn) 速 n=490r/min。 再 將 此 轉(zhuǎn) 速 代 入 公 式 （ 3-1） ， 可 求 的 該 工 步 的 實 際 切 削 速 度 ：/120/7.2/invd 3.9 時 間 定 額 的 計 算 工 序 4粗 銑 ， 半 精 銑 操 縱 槽 ， 去 槽 口 尖 角 粗 銑 工 步 ， 由 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計 指 導 課 程 表 5- 43 公 式 tj= 式 中 =214=28mm; =2 5mm,取 =2mm; = iflMZ21lll1l +(13) eead = +2=53mm;fMz=fn=fZZn=0.112490=588mm/m.206. in; 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 13 將 上 述 結(jié) 果 代 入 公 式 tj= = 1=0.14min=8iflMZ218532 3.9.1 輔 助 時 間 tf 的 計 算 工 序 4粗 銑 ， 半 精 銑 操 縱 槽 ， 去 槽 口 尖 角 粗 銑 工 步 ， tf=0.158.4s=1.26s； 半 精 銑 工 步 ， tf=0.158.4s=1.26s； 3.9.2 其 他 時 間 的 計 算 除 了 作 業(yè) 時 間 （ 基 本 時 間 和 輔 助 時 間 之 和 ） 以 外 每 道 工 序 的 單 件 時 間 還 包 括 布 置 工 作 地 時 間 ， 休 息 和 生 理 需 要 時 間 和 準 備 和 終 結(jié) 時 間 。 由 于 本 零 件 中 撥 插 的 生 產(chǎn) 類 型 為 大 型 生 產(chǎn) ， 分 攤 到 每 個 工 件 上 的 時 間 甚 微 ， 可 忽 略 不 計 ； 布 置 工 作 地 時 間 tb 是 作 業(yè) 時 間 的 2% 7%， 生 理 需 要 時 間 與 休 息 時 間 tx 是 作 業(yè) 時 間 的 2% 4%。 本 例 均 取 為 3%， 則 各 個 工 序 的 其 他 時 間 (tb+tx)可 按 關(guān) 系 式 (3%3%)(tf+tj)計 算 ， 工 序 2粗 銑 ， 半 精 銑 操 縱 槽 ， 去 槽 口 尖 角 粗 銑 工 步 ， tb+tx=6%(1.26s+8.4s)=0.58s； 半 精 銑 工 步 ， tb+tx=6%(1.26s+8.4s)=0.58s； 4 銑 床 夾 具 設(shè) 計 采 用 調(diào) 整 法 加 工 這 批 換 擋 叉 工 件 ， 針 對 槽 加 工 工 序 ， 進 行 專 用 銑 床 夾 具 結(jié) 構(gòu) 方 案 設(shè) 計 。 確 定 夾 具 的 結(jié) 構(gòu) 方 案 （ 1） 確 定 定 位 元 件 根 據(jù) 零 件 圖 槽 所 要 求 的 尺 寸 ， 選 用 支 撐 釘 定 位 方 案 ， 定 位 短 心 軸 與 工 件 定 位 孔 配 合 ， 限 制 二 個 自 由 度 ， 支 撐 釘 與 工 件 叉 口 接 觸 限 制 一 個 自 由 度 ， 定 位 平 面 與 工 件 接 觸 限 制 三 個 自 由 度 ， 實 現(xiàn) 工 件 正 確 定 位 。 分 析 定 位 誤 差 = = = - =(15.8+0.043)mm-(15.8-Dymaxa0mind 0.018)mm=0.061mm 此 值 小 于 工 件 相 應 尺 寸 公 差 0.2mm 的 1/3。 因 此 定 位 方 案 合 理 （ 2） 確 定 夾 緊 機 構(gòu) 采 用 壓 板 夾 緊 機 構(gòu) 進 行 壓 緊 工 件 ， 實 現(xiàn) 壓 緊 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 14 根 據(jù) 生 產(chǎn) 率 要 求 并 針 對 定 位 方 案 的 特 點 ， 采 用 壓 板 夾 緊 機 構(gòu) ， 使 壓 緊 力 指 向 定 位 平 面 中 心 ， 壓 緊 平 穩(wěn) 并 可 以 保 證 工 件 在 加 工 過 程 中 的 占 有 的 正 確 位 置 不 被 破 壞 。 由 于 本 夾 緊 方 案 的 夾 緊 力 方 向 和 作 用 點 較 為 理 想 ， 且 鉆 削 時 產(chǎn) 生 的 水 平 方 向 合 力 不 大 ， 所 以 這 里 不 予 計 算 夾 緊 力 的 大 小 ， 夾 緊 力 大 小 可 根 據(jù) 經(jīng) 驗 或 類 比 的 方 法 確 定 。 （ 3） 對 刀 裝 置 采 用 直 角 對 刀 塊 及 平 塞 尺 對 刀 。 確 定 對 刀 塊 的 對 刀 面 與 定 位 元 件 定 位 表 面 之 間 的 尺 寸 ， 由 于 換 擋 叉 的 定 位 元 件 為 面 和 心 軸 故 定 為 基 準 為 心 軸 軸 線 和 換 擋 叉 叉 尾 端 面 。 5 課 程 設(shè) 計 體 會 機 械 制 造 工 藝 與 機 床 夾 具 課 程 設(shè) 計 是 機 械 制 造 工 藝 與 機 床 夾 具 課 程 教 學 的 一 個 不 可 或 缺 的 輔 助 環(huán) 節(jié) 。 它 是 我 全 面 地 綜 合 運 用 本 課 程 及 其 有 關(guān) 先 修 課 程 的 理 論 和 實 踐 知 識 進 行 加 工 工 藝 及 夾 具 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 的 一 次 重 要 實 踐 。 培 養(yǎng) 了 自 己 編 制 機 械 加 工 工 藝 規(guī) 程 和 機 床 夾 具 設(shè) 計 的 能 力 ， 為 以 后 搞 好 畢 業(yè) 設(shè) 計 和 去 工 廠 從 事 工 藝 與 夾 具 設(shè) 計 做 了 一 些 必 要 的 準 備 。 通 過 本 課 程 設(shè) 計 自 己 的 收 獲 如 下 ： 1 培 養(yǎng) 了 自 己 綜 合 運 用 機 械 制 造 工 藝 學 及 相 關(guān) 專 業(yè) 課 程 （ 工 程 材 料 與 熱 處 理 、 機 械 設(shè) 計 、 互 換 性 與 測 量 技 術(shù) 、 金 屬 切 削 加 工 及 裝 備 等 ） 的 理 論 知 識 ， 結(jié) 合 金 工 實 習 、 生 產(chǎn) 實 習 中 學 到 的 實 踐 知 識 ， 獨 立 地 分 析 和 解 決 機 械 加 工 工 藝 問 題 ， 初 步 具 備 設(shè) 計 一 個 中 等 復 雜 程 度 零 件 的 工 藝 規(guī) 程 的 能 力 2 根 據(jù) 被 加 工 零 件 的 技 術(shù) 要 求 ， 運 用 夾 具 設(shè) 計 的 基 本 原 理 和 方 法 ， 學 會 了 擬 訂 夾 具 設(shè) 計 方 案 ， 完 成 夾 具 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 。 3 使 自 己 提 高 了 應 用 有 關(guān) 手 冊 、 標 準 、 圖 表 等 技 術(shù) 資 料 的 能 力 ， 掌 握 了 從 事 工 藝 設(shè) 計 的 方 法 和 步 驟 。 4 進 一 步 培 養(yǎng) 了 自 己 機 械 制 圖 、 設(shè) 計 計 算 、 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 和 編 寫 技 術(shù) 文 件 等 的 基 本 技 能 。 。 5 培 養(yǎng) 了 自 己 解 決 工 藝 問 題 的 能 力 ， 為 今 后 進 行 畢 業(yè) 設(shè) 計 和 去 工 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 15 廠 從 事 工 藝 與 夾 具 設(shè) 計 打 下 了 良 好 的 基 礎(chǔ) 。 遼 寧 工 程 技 術(shù) 大 學 課 程 設(shè) 計 16 6 參 考 文 獻 1 蘇 翼 林 .材 料 力 學 M.北 京 :人 民 教 育 出 版 社 ,1979 2 趙 俊 ,楮 乃 雄 .AG 材 料 床 身 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 J,1996,26(03):27-29 3 機 床 夾 具 設(shè) 計 手 冊 .王 光 斗 .王 春 富 .上 海 科 學 技 術(shù) 出 版 社 4 機 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ) .黃 健 求 .機 械 工 業(yè) 出 版 社 5 互 換 性 與 測 量 技 術(shù) 基 礎(chǔ) .王 伯 平 . 機 械 工 業(yè) 出 版 社 6 機 械 圖 形 學 .李 鳳 平 .張 士 慶 .蘇 猛 .屈 振 生 .東 北 大 學 出 版 社