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1、施或於種沖美4凌 GuangDong Polytechnic Normal University 課程設計說明書 課程名稱： 機械制造技術 所在院系： 機電學院 姓名： 路小娃 班級： 13機電師 學號： 學13095444026 指導教師： 屈圭 日期：2016年1月2 日 0 《機械制造技術》課程設計任務書 機械加工工藝與夾具課程設計任務書 設計題目：離合器接合叉 機械加工工藝與 端面銃削夾具設計 設計依據：1.零件圖 2 .生產綱領：產品年產量 10000臺/年 3 .設定生產條件。 設計任務：根據給定零件圖和生產綱領，設計該零件機械加工工

2、藝 與指定工序的機床夾具。完成工藝過程卡和全部工序卡設 計；完成夾具總裝配圖和制定零件圖設計；完成工藝與 夾具設計說明書的撰寫工作。 指導教師：屈圭 教研室主任： 任務下達日期：2015年12月27日 完成任務日期：2016年1月2日 摘要 夾具設計作為高等工科院校教學的基本訓練科目，在畢業(yè)設計中占極其重要的位置。本次課程設計的 目的是對本學期所學的機械制造知識的綜合檢測，也是對其他學科的一次很好的復習，鍛煉我們的綜合分 析能力。 本次設計主要內容：設計離合器接合叉加工工藝及夾口端面銃削夾具工藝裝備并繪制出支架零件圖、 毛坯圖、夾具裝配圖，填寫工藝卡片，編制課程設計說明書

3、。 通過指導老師的指點， 和自己查參考資料以及同組同學的研究， 將本次課程設計完成。 通過這次設計, 使自己對本專業(yè)的知識更加系統(tǒng)的掌握，鍛煉自己的綜合能力，分析能力，增強對繪圖軟件的運用，更加 了解夾具的設計。 4 Abstract Fixture design for engineering colleges teaching basic training course, in the process of graduation design occupies an extremely important position. The purpose of the curric

4、ulum design is to have learned this semester machinery manufacturing knowledge of comprehensive testing, but also on other subjects of a good review exercise our comprehensive analysis ability The design of the main contents : the design of clutch fork processing craft and the clamp mouth face mill

5、ing fixture tooling and draw the support part drawing, blank map, jig assembly drawing, filling process card, compilation of curriculum design manual. Through the guidance of the teacher s guidance, and find the reference and the same group of students study, the curriculum design. Through this de

6、sign, make their own professional knowledge of this more systematic grasp, training |their comprehensive ability, analysis ability, enhance the application of drawing soft ware to learn more about the future design. 目錄 摘要 2 Abstract 3 第一章、零件的分析 5 1.1 零件的作用 5 1.2 零件的工藝分析 5 第二章工藝規(guī)程設計 6 2.1 .毛

7、胚的確定 6 2.2 .加工工藝過程 6 2.2.1 確定個表面加工方案 6 2.2.2 選擇加工方法是考慮的因素 7 2.2.3 端面的加工 7 2.2.4 孔的加工 7 2.2.5 槽的加工 8 2.3 確定定位基準 8 2.3.1 粗基準的選擇 8 2.3.2 精基準選擇的原則 9 2.4 工藝路線的擬訂 9 2.4.1 工序的合理組合 10 2.4.2 工序的集中與分散 10 2.4.3 加工階段的劃分 11 2.4.4 加工工藝路線方案的比較 12 2.5 接合叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的確定 15 2.5.1 毛坯的

8、結構工藝要求 15 2.5.2 離合器撥叉零件材質 15 第三章.夾具的設計 20 3.1 銃叉子端面夾具設計 20 3.1 研究原始質料 20 3.1.2定位基準的選擇 20 3.2 夾具方案的設計選擇 20 3.2.1 切削力及夾緊分析計算 21 3.3 誤差分析與計算 23 3.4 夾具設計及操作的簡要說明 23 結束語 25 參考文獻 26 第一章、零件的分析 1.1 零件的作用 零件主要用在操縱機構中， 比如改變車床滑移齒輪的位置， 實現變速；或者應用于控制離合 器的嚙合、斷開的機構中，從而控制橫向或縱向進給。 1.2 零件的工藝分析

9、零件的材料為45,是強度較高的一種中碳優(yōu)質鋼，因淬透性差，一般以正火狀態(tài)使用，機 械性能要求較高時，采用調質處理。冷變形塑性中等，退火和正火的切削加工性比調質的好。 拔叉是一個很重要的零件， 因為其零件尺寸比較小， 結構形狀較復雜，其加工內花鍵的精度 要求較高，此外還有上端面要求加工， 對精度要求也很高。 其底槽側面與花鍵孔中心軸有垂 直度公差要求，上端面與花鍵孔軸線有平行度要求。 因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互 位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量， 進而影響其性能與工作壽 命，因此它們的加工是非常關鍵和重要的。 17 第二章工藝規(guī)程設計 2.1. 毛

10、胚的確定 工件尺寸較小單邊余量一般在 1~2mm,結構細密，能承受較大的壓力，占用生產的面 積較小。因其年產量是 10000件，查參考文獻［3］表2.1-3 ,生產類型為批量生產。 2.2. 加工工藝過程 由以上分析可知。該撥叉零件的主要加工表面是平面和槽系。一般來說， 保證平面的加工精度要比保證內花鍵的加工精度容易。 因此，對于拔叉來說，加 工過程中的主要問題是保證孔尺寸精度及位置精度， 處理好孔和平面之間的相互 關系以及槽的各尺寸精度。 其加工有五組加工：銃圓柱部分端面；銃叉子端面；車外圓 ，端面及倒角；鉆錢孔；銃 槽。 (1)圓柱端面的加工主要是為了后續(xù)工序中能有更好

11、的定位面，確保后續(xù)加工所要求 的精度，粗糙度在 12.5即可。 (2)銃叉子端面，鉆較孔 (3)精銃槽 1.1.1 確定個表面加工方案 一個好的結構不但應該達到設計要求，而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加 工的可能性，要便于加工，要能保證加工的質量， 同時是加工的勞動量最小。設計和工藝是 密切相關的，又是相輔相成的。 對于設計拔叉的加工工藝來說， 應選擇能夠滿足內花鍵加工 精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外， 也要適當考慮經 濟因素。在滿足精度要求及生產率的條件下，應選擇價格較底的機床。 1.1.2 選擇加工方法是考慮的因素 (1)要考

12、慮加工表面的精度和表面質量要求， 根據各加工表面的技術要求，選擇加工 方法及分幾次加工。 (2)根據生產類型選擇， 在大批量生產中可專用的高效率的設備。 在單件小批量生產 中則常用通用設備和一般的加工方法。 (3)考慮被加工材料的性質。 (4)考慮工廠或車間的實際情況， 同時也應考慮不斷改進現有加工方法和設備， 推廣 新技術，提高工藝水平。 (5)此外，還要考慮一些其它因素，如加工表面物理機械性能的特殊要求，工件形狀 和重量等。 選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求選定最終加工方法。 再選擇前面各 工序的加工方法。 1.1.3 端面的加工 側面的加工主要是為后續(xù)

13、加工做準備， 因此，在選擇加工方法上可以選用一次性銃面， 表面粗糙度為6.3。上端面的查參考文獻［3］表2.1-12可以確定，上端面的加工方案為：粗 ———精銃(IT7~ IT9),粗糙度為Ra=6.3~0.8 , 一般不淬硬的平面，精銃的粗糙度可 以較小。 1.1.4 孔的加工 加工孔①9.5 查參考文獻［3］,由于預制孔的精度為 H9,所以確定預制孔的加工方案為：一次鉆孔， 由于在過程中才能保證孔表面精度， 加工方案定為：鉆，錢。 1.1.5 槽的加工 查參考文獻［3］表2.1-12可以確定，槽的加工方案為：粗銃一一精銃( IT7~ IT9),粗 糙度為Ra =6.3~0.8

14、 ,設計要求為6.3和3.2 ,粗銃時，精度可適當降低。 2.3 確定定位基準 2.3.1 粗基準的選擇 選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量， 使不加工表面與加工 表面間的尺寸、位子符合圖紙要求。 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

15、。 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(guī)則的。多次使用難 以保證表面間的位置精度。 要從保證孔與孔、 孔與平面、平面與平面之間的位置， 能保證拔叉在整個加工過程中基 本上都

16、能用統(tǒng)一的基準定位。從拔叉零件圖分析可知，在粗車軸的左端各臺階面和端面時， 選擇毛坯左端。25mmtt段所在的中心線；在銃右端各臺階面和端面時，選擇 。19mm^所在 的中心線。 2.3.2 精基準選擇的原則 (1)基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與 設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。 (2)基準統(tǒng)一原則，應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準。基準的統(tǒng)一有利于保證各表面間 的位置精度，避免基準轉換所帶來的誤差， 并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一， 從而可減少 夾具設計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。 車削、磨削都以頂針孔定 位，這樣

17、不但在一次裝夾中能加工大多書表面， 而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸 心線的垂直度。 (3)互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復加工。 例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒 面余量均勻。 自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身 為基準。例如：磨削機床導軌面時，是以導軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨 外圓等，都是自為基準的例子。 此外，還應選擇工件上精度高。 尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。 并考 慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。 要從保

18、證孔與孔、 孔與平面、平面與平面之間的位置， 能保證拔叉在整個加工過程中基 本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從拔叉零件圖分析可知，它的 425H 7內花鍵槽，適于作精基 準使用。 選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。 2.4 工藝路線的擬訂 對于大批量生產的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。 拔叉的加工的第一個工序 也就是加工統(tǒng)一的基準。 具體安排是：先加工圓柱端面，再加叉子端面，加工孔，最后銃槽。 后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。 2.4.1 工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生

19、產 條件確定工藝過程的工序數。確定工序數的基本原則： (1)工序分散原則 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。 便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。 生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數量多， 生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 (2)工序集中原則 工序數目少，工件裝，夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產面積， 也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。 使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床， 以提高生產率。但采用復雜的專用設備和 工藝裝備，使成本增高，調整維修費事

20、，生產準備工作量大。 一般情況下，單件小批生產中， 為簡化生產管理，多將工序適當集中。 但由于不采用專 用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 80 ~ 90弋的含0.4%~1.1%蘇打及 0.25%~0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部基本無雜質、 鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留物。 2.4.2 工序的集中與分散 制訂工藝路線時，應考慮工序的數目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。 所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 (1)工序集中的特點

21、 工序數目少，工件裝，夾次數少，縮短了工藝路線，相應減少了操作工人數和生產面積， 也簡化了生產管理，在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。 使用設備少，大量生產可采用高效率的專用機床， 以提高生產率。但采用復雜的專用設備和 工藝裝備，使成本增高，調整維修費事，生產準備工作量大。 (2)工序分散的特點 工序內容簡單，有利選擇最合理的切削用量。 便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。 生產準備工作量少，產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數量多， 生產面積大，工藝路線長，生產管理復雜。 工序集中與工序分散各有特點，必須根據生產類型。加工要

22、求和工廠的具體情況進行綜 合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產中， 為簡化生產管理，多將工序適當集中。 但由于不采用專 用設備，工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。 由于近代計算機控制機床及加工中心的出現， 使得工序集中的優(yōu)點更為突出， 即使在單 件小批生產中仍可將工序集中而不致花費過多的生產準備工作量， 從而可取的良好的經濟效 果。 2.4.3 加工階段的劃分 零件的加工質量要求較高時，常把整個加工過程劃分為幾個階段： (1)粗加工階段 粗加工的目的是切去絕大部分多余的金屬， 為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件， 并為半精 加工，精加

23、工提供定位基準，粗加工時能及早發(fā)現毛坯的缺陷，予以報廢或修補， 以免浪費 工時。 粗加工可采用功率大，剛性好，精度低的機床，選用大的切前用量，以提高生產率、粗 加工時，切削力大，切削熱量多，所需夾緊力大，使得工件產生的內應力和變形大，所以加 工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為 IT11~IT12。粗糙度為Ra=80~100科mi (2)半精加工階段 半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備， 保證合適的加 工余量。半精加工的公差等級為 IT9~IT10。表面粗糙度為 Ra=10~1.25W也 (3)精加工階段 精加工階段切除剩余的少量加工余量 ，主

24、要目的是保證零件的形狀位置幾精度 ，尺寸精 度及表面粗糙度，使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后 ，可防止或減少工 件精加工表面損傷。 精加工應采用高精度的機床小的切前用量， 工序變形小，有利于提高加工精度.精加工 的加工精度一般為IT6~IT7 ,表面粗糙度為 Ra10~1.25wm) (4)光整加工階段 對某些要求特別高的需進行光整加工，主要用于改善表面質量，對尺度精度改善很少。 一般不能糾正各表面相互位置誤差， 其精度等級一般為IT5~IT6,表面粗糙度為Ra1.25~0.32 mt 此外，加工階段劃分后，還便于合理的安排熱處理工序。 由于熱處理性質的不同，有

25、的 需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之間。 但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。 在實際生活中，對于剛性好，精度要求不高或 批量小的工件，以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段， 在滿足加工質量要求的 前提下，通常只分為粗、 精加工兩個階段，甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指 整個加工過程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質區(qū)分。 例如工序的定位精基 準面，在粗加工階段就要加工的很準確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。 2.4.4 加工工藝路線方案的比較 在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下， 成批量生產可以考慮采用 專用機床

26、，以便提高生產率。但同時考慮到經濟效果，降低生產成本， 擬訂兩個加工工藝路 線方案，見表3.1 。 表3.1加工工藝路線方案比較表 工序號 方某1 方某U 工序內容 定位基準 工序內容 定位基準 010 銃圓柱左側 面 左側面 銃圓柱左 側面 左側面 020 銃叉子端面 *28外圓及頂 端 銃叉子端 面 428外圓及頂端 030 鉆2- ? 9.5H9通孔，錢 孔 已加上左端面 車外圓端 面及倒角 叉子內端面  040 車外圓端面 及倒角 叉子內端面 鉆2-4 9.5H9通孔， 較孔 已加工左端面 050 粗

27、、精銃槽 已加工左端面 粗、精銃槽 已加工左端面 060 去毛刺，清洗 去毛刺，清 洗 070 檢驗 檢驗 加工工藝路線方案的論證： 方案I、n主要區(qū)別在于在加工上端面及以下工序時， 所選定位基準不同， 方案I選用 預制孔為主要定位基準， 方案n選用花鍵作主要定位基準， 很顯然選用內花鍵做定位基準更 符合設計要求，因為其表面精度更高，且和某些需加工面有位置精度要求。 由以上分析，方案n為合理、經濟的加工工藝路線方案。具體的工藝過程見表 3.2。 表3.2加工工藝過程表 工藝 過程綜 合卡 產 品型 號 壬 令 部件

28、圖號 物料編碼 產 品名 稱 壬 令 部件 名稱 離 合器 撥叉 文件編號 車 間 工 序號 工序 名稱 機床名 稱及型號 平 面圖 號 技術定額單件工 時分 金屬牌號 5 銃端 面 臥式銃 床X62 45  毛 坯 種類 10 銃叉 子端面 臥式銃 床X62 鑄鍛件 尺寸 15 車外 圓、端 面及倒 角 六角車 床 C365L 重 量 毛重 20 鉆

29、 孔,較 孔 立式鉆 床 凈重 毛坯硬度 25 銃槽 臥式銃 床X62 HB207~269 成品硬度 30 去毛 刺 鉗工臺 HB207~269 每盒制品零件數 35 清洗 并吹凈 清洗機 48892 每個零件所需 工時 機動時間 40 檢驗 檢驗臺 鉗工時間 總工時 注 息 1.工藝中未明確要求的按照本崗位（通用操作

30、規(guī)程）執(zhí) 行。 每合制品總工時 2.安全作業(yè)須按本崗位（安全操作規(guī)程）執(zhí)行。 2.5 接合叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸 的確定 接合叉其材料是45鋼，采用的是金屬型鑄造，生產類型為批量生產。 2.5.1 毛坯的結構工藝要求 ① 1）拔叉為鑄造件，對毛坯的結構工藝有一定要求： ② 鑄件的壁厚應合適、均勻，不得有突然變化。 ③ 鑄造圓角要適當，的得有尖棱、尖角。 ④ 鑄件的結構要盡量簡化。 ④加強肋的厚度和分布要合理，以免冷卻時鑄件變形或產生裂紋。 ⑤ 鑄件的選材要合理，應有較好的可鑄性。 ⑥ 2）設計毛坯形狀、尺寸還應考慮到： ⑦ 各加工面的幾何

31、形狀應盡量簡單。 ⑧ 工藝基準以設計基準相一致。 ③便于裝夾、加工和檢查。 ⑨ 結構要統(tǒng)一，盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。 在確定毛坯時，要考慮經濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量， 提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導致毛坯制造困難， 需要采用昂貴的毛坯制 造設備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的 問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類形狀及尺寸確定后，必要時可據此繪出毛坯圖。 2.5.2 離合器撥叉零件材質 離合器撥叉零件材質為 45鋼，硬度為HB207-269,采用在鍛錘上合模模鍛毛坯。根據 上述

32、資料及加工工藝，分別確定各工序加工表面的機械加工余量、 切削用量、工時計算、機 床等如下： 1. 銃端面B 1）機械加工余量：查《機械加工工藝手冊》表 3.1-56 ,鍛件重量在0.4-1.0Kg 之 間，鍛件復雜系數為 &、長度為25mm寸，查出該零件余量是：厚度方向為1.5-2.0mm 水平方向為1.5-2.0mm ,所以B面余量取 2mm 2） 切削用量、工時計算及機床：此工序為銃端面 B面，保證 尺寸 97.5+0.3 -0.5 f z=0.08mm/齒（參考《切削用量簡明手冊》表 3.3） 切削速度：參考有關手冊，確定 V=1.57m/s,即94.2m/min

33、采用高速鋼鑲齒三面刃銃刀 dw=100mm齒數Z=8。則: 1000V 1000*94.2。 n s= = =300r/min Ttdw 冗 *100 現采用X62臥式銃床，根據機床使用說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》 表4.2-39）, 取nw=300r/min ,故實際切削速度為 v= dwnw = ,* 100*300 =94.2m/min 1000 1000 當nw=300r/min時，工作臺的每分鐘進給量 fm應為: f m= f zznw=0.08*8*300=192mm/min 查機床說明書, f m=190mm/min。 ,

34、l l1 l2 切削工時：機動工時 tm= l-^1一f=0.75min fm 2. 銃叉子端面 1）機械加工余量：《機械加工工藝手冊》表 3.1-56已查出厚度方向余量為 1.5-2.0mm,所 以叉子端面單邊余量取 2mm 2） 切削用量、工時計算及機床：此工序為銃叉子端面， 可在臥式銃床上 采用隔套同時裝四把銃刀一次銃削四個面。 fz=0.08mm傷（參考《切削用量簡 明手冊》表3.3 ） 切削速度：參考有關手冊，確定 V=0.43m/s ,即25.8m/min 采用高速鋼三面刃銃刀 dw=110mrm齒數Z=4。則: 1000V 1000* 25.8 . ns=

35、 = =75r/min 冗 dw u* 110 現采用X62臥式銃床，根據機床使用說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》 表4.2-39）, 取nw=75r/min ,故實際切削速度為 v= ^wwJ* 110* 75=25.9m/min 1000 1000 當nw=75r/min時，工作臺的每分鐘進給量 fm應為: f m= f zznw=0.08*4*75=24mm/min 查機床說明書，f m =23.5mm/min 。 , 11112 切削工時：機動工時 tm = 1-11一l-2 =6min fm 3. 車夕卜圓（（）250 -0.14mm 及C面

36、1）機械加工余量：《機械加工工藝手冊》表 3.1-56已查出厚度方 向余量為1.5-2.0mm ,水平方向余量為 1.5-2.0mm ,所以外圓余量取 4mm C面余量取2mm 2）切削用量、工時計算及機床：此工序為車外圓 。250 -0.14mm、 C面及1.5*45 倒角 切削深度：單邊余量 Z=2mm因外圓表面粗糙度 Ra12.5,加工 精度為IT6級，需經兩次切削，粗車后單邊留余量 Z=0.5mm，選用臥式車床 C365L。 進給量f :根據《切削用量簡明手冊》表 1.4 ,選用 f=0.5mm/r 計算切削速度：見《切削用量簡明手冊》表 1.27 Vc=

37、 Cv m xv tv T ap f 242 600.2 * 20.15 * 0 50.35 =123m/min 確定主軸轉速: =313r/min _1000Vc _ 1000 *123 s= = 冗 dw 3.14*125 按機床選取n=322r/min …lew、擊廣 冗 dn 3.14*125* 322 , ? 所以頭際切削速度 v= = =126m/min 1000 1000 切削工時： l l1 l2 25 4 0 t= = =0.2min nf 322*0.5 4. 鉆-錢兩內孔4 9.5+0.03 0mm （叉部），選用機床

38、：立式鉆床 Z525 1） 機械加工余量：毛坯為實心，不沖出孔，兩內孔精度要 求IT9 ,參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.3-9工序尺寸及余量為： 鉆孔：（））9.3mm 2Z=0.2mm 較孔：（））9.5+0.03 0mm 2） 切削用量及機床： ① 鉆孔（））9.3mm f=0.25mm/r （見《切削用量簡明手冊》表 2.7） v=12m/min （見《切削用量簡明手冊》表 2.13及表 2.14 ,按5類加工性考慮） ns=1000v = 1000：12 =411r/min 冗 dw 3.14*9.3 按機床選取nw =392r/min （按

39、《機械制造工藝設計簡明手冊》表 4.2-15 ） 所以實際切削速度 v= d d wn w 1000 3.14* 9.3*392 1000 =11.45m/min 切削工時: t= l l1 l2 = 106 10 4=1.2min nwf 392* 0.25 ② 餃孔（））9.5+0.03 0mm f=0.5mm/r （見《切削用量簡明手冊》表 2.11 ） v=6m/min （見《切削用量簡明手冊》表 2.24 ） 1000V 1000* 6 n s= = =201r/min 冗 dw 3.14*9.5 按機床選取nw=195r/min （按《機械

40、制造工藝設計簡明手冊》表 4.2-15 ） 所以實際切削速度 v= d d wnw 1000 3.14* 9.5*195 1000 =5.8m/min ,,,, l l1 12 切削工時：t= =1.2min nw f 本工序的機動時間是 1.2min+1.2min = 2.4min 5. 銃寬7+0.36 0mm的槽，選用機床：臥式銃床 X62 1） 機械加工余量：參照《機械制造工藝設計簡明手冊》表 2.3-22工序尺寸及余量為： 粗銃：5mm 2Z=2mm f z=0.01mm/齒（參考《切削用量簡明手冊》表 3.4 ） 切削速度 v=0.39m

41、/s 及 23.4m/min 采用錯齒三面刃銃刀， dw=100,齒數z=1,則 =74.5r/min _1000v _1000* 23.4 s= = 冗 dw 3.14*100 根據機床使用說明書（見《機械制造工藝設計簡明手冊》表 4.2-39 ,取nw=75r/min ,故 實際切削速度為 v= d d wn w 1000 3.14* 100* 75 1000 =23.55m/min 19 第三章.夾具的設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度。在加工拔叉零件時， 需要設計專 用夾具。 根據任務要求中的設計內容，需要設計加工銃叉

42、子端面夾具。其銃叉子端面的夾具將用 于X52K臥式銃床，刀具采用三面刃銃刀。 3.1銃叉子端面夾具設計 3.1 研究原始質料 利用本夾具主要用來粗、精銃叉子兩端面，滿足兩端面尺寸要求。在粗銃端面時，其他 都是未加工表面。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時， 應考慮如何提高勞動 生產率和降低勞動強度。 3.1.2定位基準的選擇 由零件圖可知：叉子兩內端面對圓柱頭中心線有尺寸要求要求， 其設計基準為圓柱頭的 中心線。 3.2 夾具方案的設計選擇 根據任務書要求，現設計夾具方案有： 方案一：采用壓板用螺栓聯(lián)接， 利用汽缸夾緊，這種夾緊方式夾緊力可靠， 輔助時間短, 工人

43、勞動強度小，但是成本高。 方案二：采用壓板，用螺栓、螺母聯(lián)接，利用手動夾緊，這種夾緊方式夾緊力小，但成 本低。 本次設計零件為大批量生產，要求成本低，且在加工過程中夾緊力要求不高，因此夾具 夾緊方案選用方案二，利用螺栓、螺母手動夾緊。壓板選擇為直壓板。 3.2.1 切削力及夾緊分析計算 刀具材料：45# (高速鋼鑲齒雙面刃銃刀) 刀具有關幾何參數： 0=100~150 F0=：80~120 :；=50~80 B-150~250 D =63mm Z = 8 af = 0.25mm/z aD = 2.0mm p 由參考文獻［13］表1-2-9可得銃削切削力的計算公式： 1.1

44、0.72 1.1 0.9 Fc =Cpap fz D B zKp 查參考文獻［7］表1一2-10得：C =510 p 對于灰車^鐵：Kp = (HB)055 p 190 取 HB =175 ,即 Kp =0.96 p 所以 Fc -510 2.01.1 0.25172 63」.1 600.9 8 0.96 = 640.69(N) 由參考文獻［3］表1-2可得： 垂直切削力：Fcn =0.9Fc =576.62(N)(對稱銃削) 背向力：FP =0.55Fc =352.38(N) 根據工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)， 按靜力平衡原理計

45、算出理論夾緊力。 最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數作為實際所需夾 緊力的數值。即： Wk -K F 安全系數K可按下式計算： K =KKiK2K3K4K5K6 式中：Ko~K6為各種因素的安全系數，見參考文獻［7］表1-2-1可得： K =1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.0 =2.25 所以 WK =K Fc =640.69 2.25 =1441.55(N) WK =K fcn =576.72 2.25 = 1297.62(N) WK =K FP =352.38 2.25 = 792.86(N) 由計算可知所需實際夾緊力不是很大， 為了使其夾具結構簡單

46、、操作方便，決定選用手動 螺旋夾緊機構。 單個螺旋夾緊時產生的夾緊力按以下公式計算： W0 =Q%tgQ +%tg3 +%) 式中參數由《機床夾具設計手冊》可查得： =0 ： =2 19 % =9 50 其中：L =120(mm) Q=25(N) 螺旋夾緊力： W0 =1923.08(N) 易得：W0 WK 經過比較實際夾緊力遠遠大于要求的夾緊力，因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 26 3.3 誤差分析與計算 該夾具以平面定位心軸定心，心軸定心元件中心線與底槽側面規(guī)定的垂直度偏差 0.08mm,叉子端面的公差為 143 mm為了滿足工序的加工要求， 必須使工序中誤差總

47、和等于 或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 △j . ；：w _ C g 與機床夾具有關的加工誤差 Aj , 一般可用下式表示： -j = "w 工「D 小=D W ■ - j 4 ?.二, j 副 由參考文獻［13］可得： ⑴ 平面定位心軸定心的定位誤差 ：AD梆 =0 ⑵ 夾緊誤差：Ajj = (ymax - ymin ) COS 其中接觸變形位移值： kHB N Z n y = (kRaZ RaZ 。)( ) = 0.004mm HB 19.62l 匚 j. = y cos- - 0.0036mm ⑶ 磨損造成的加工誤差： △j制通常不超過0.005mm ⑷ 夾具

48、相對刀具位置誤差： ADm取0.01mm 誤差總和： 」 w = 0.0522mm ： 0.11mm 從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.4 夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，應該注意提高生產率， 但該夾具設計采用了手動夾緊方式， 在夾緊和松開工 件時比較費時費力。 由于該工件體積小， 工件材料易切削，切削力不大等特點。經過方案的 認真分析和比較，選用了手動夾緊方式(螺旋夾緊機構) 。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可 靠、通用性大，在機床夾具中很廣泛的應用。 此外，當夾具有制造誤差，工作過程出現磨損，以及零件尺寸變化時，影響定位、夾緊 的可靠。為防止此現

49、象，心軸可采用可換的。以便隨時根據情況進行調整。 結束語 這次機械制造裝備設計課程設計雖然只有一周。 這周我感覺我自己過得還是挺充實的。 通過機械制造技術課程設計， 我的收獲也是非常多的。 我的課程設計的題目是設計一個離 合器接合叉的專用夾具。 最初的3天里，我們把離合器結合叉的零件圖進行了自己的分 析。在擬定的過程中，需要考慮很多因素，比如零件定位要求，銃鍵槽的余量，加工精度， 雖然很累，很煩，但在這個過程中自己的查閱資料，決定參數的能力得到了鍛煉。 首先需要考慮的是定位方式，需要限制幾個自由度， 接著是夾具體的基本結構，夾具 體的加工面的大小， 夾具體的尺寸，夾具體的結構，夾

50、具體的制造和加工的可行性， V型塊 的尺寸，定位銷的尺寸，對刀塊的尺寸，加緊機構的設計，工件安裝是否方便快捷，總之非 常的多和繁雜。在設計夾具的過程中，還需要查看大量的手冊， 每一個零件都有相應的標準， 不能隨便定個尺寸。 這令人感到非常的疲憊的。 這次課程設計， 我運用CAD的軟件主要是 solidworks 和autocad 。通過PRO/E建 造實體模型，autocad 來修改工程圖，我認為是一個非常便捷和有效的方法。 通過這次 課程設計，我對這兩款軟件的操作熟練程度有了很大的提高， 我想這對自己以后的工作也 會有很大的幫助。 總結一下，這次課程設計給了我很多寶貴的經驗， 培養(yǎng)

51、了我綜合運用 機械各門專業(yè)課程知識來解決實際問題的能力， 真正做到了學以致用。 另外， 我也學會 了在設計過程中如何查手冊， 又應在何時查手冊。 在此期間同學之間也互相幫助， 共同 解決課程設計當中遇到的困難和問題， 也是很有趣的經歷。 設計一個軸端銃鍵槽的夾具， 應當說是我人生當中設計的第二個完整的作品，極具紀念意義的。 這次經歷同樣會永遠留 在腦海里！ 參考文獻 [1]陳宏鈞.實用金屬切削手冊 [M],北京：機械工業(yè)出版社， 2005。 [2]陳宏鈞.實用機械加工工藝手冊 [M],北京：機械工業(yè)出版社， 2003。 [3] 李洪.機械加工工藝手冊 [M],北京：機械工業(yè)出版社， 1990。 [4]馬賢智.機械加工余量與公差手冊 [M],北京：中國標準出版社， 1994。 [5]楊叔子.機械加工工藝師手冊 [M],北京：機械工業(yè)出版社， 2001。 [6]黃建求.機械制造技術基礎。機械工業(yè)出版社 2000 [7]王光斗，王春福.機床夾具設計手冊 [M],上海科學技術出版社， 2000。 [8]何玉林，沈榮輝，賀元成.機械制圖 [M],北京：機械工業(yè)出版社， 2000。 [9]鄧文英.金屬工藝學[M],北京：高等教育出版社， 2001。 [10]李慶余，張佳.機械制造裝備設計 [M],北京：機械工業(yè)出版社， 2003。