倒擋（檔）撥叉零件機械加工工藝規(guī)程及鉆φ14孔夾具設計【鉆φ14孔】,鉆φ14孔,零件,機械,加工,工藝,規(guī)程,14,夾具,設計 機械加工工序卡片 產(chǎn)品名稱及型號 零件名稱 零件圖號 工序名稱 工序號 第 1 頁 倒檔撥叉 鉆φ14H9孔 7 共 1頁 車間 工段 材料名稱 材料牌號 力學性能 鉆床車間 鑄件 同時加工 件數(shù) 每料件數(shù) 技術等級 單件時間 （min） 準備—終結 時間（min） 1 1 45 47 設備名稱 設備編號 夾具名稱 夾具編號 工作液 鉆床 專用夾具 更 改 內(nèi) 容 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 計算數(shù)據(jù)（mm） 走 刀 次 數(shù) 切 削 用 量 工時定額（min） 刀具、量具 及輔助工具 直 徑 或 長 度 進 給 長 度 單 邊 余 量 背吃 刀量 （mm） 進給量 （mm/r） 或 （mm/min） 切削速度 （r/min） 或雙行程數(shù) （mm/min） 切削 速度 (m/min) 基 本 時 間 輔 助 時 間 工 作 地 服 務 時 間 工 步 號 名 稱 規(guī) 格 編 號 數(shù) 量 1 鉆?10mm的孔 擴孔?13.8mm 粗鉸13.94mm 絞?14的孔 10 13.8 13.94 14 60 60 60 60 5 1.9 0.07 0.03 1 1 1 1 0.1 0.72 0.48 0.48 1100 400 275 275 55.26 23.74 16.43 16.48 0.44 0.13 0.29 0.29 1.5 1.2 1.2 1.2 2 2 2 2 1 2 3 4 1 1 1 1 編 制 抄寫 校對 審核 批準 機械加工工藝過程卡片 文件編號 (廠名全稱) 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零(部)件圖號 共 1 頁 產(chǎn)品名稱 倒擋撥叉 零(部)件名稱 第 1 頁 材料牌號 ZG310-570 毛坯種類 鑄鋼 毛坯外形尺寸 66*67*91 每坯件數(shù) 1 每臺件數(shù) 1 備注 工序 號 工序 名稱 工序內(nèi)容 車 間 工 段 設 備 工藝裝備 工序時間 準終 單件 1 鑄造 2 熱處理 退火 3 銑端面 銑端面φ24 機加工 X62 專用夾具 4 鉆孔 擴孔 鉆φ13內(nèi)孔、擴φ14H13孔 機加工 Z525 專用夾具 5 倒角 兩端1×45° 機加工 Z525 專用夾具 6 銑腳面開擋 粗銑R15、銑R19、銑開擋 機加工 X62 專用夾具 7 銑槽 銑槽14H13 底面及撥叉 機加工 X62 專用夾具 8 鉆孔 鉆φ8.7 機加工 Z525 專用夾具 9 去毛刺 10 檢驗 描校 底圖號 裝訂號 * a ① 標記 處數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文 件號 簽字 編制 (日期) 審核 會簽 (日期) * * 日期 目錄 序言 2 一、零件的分析 1 （一）??零件的作用 1 （二）??零件的工藝分析 1 二、工藝規(guī)程設計 2 (一)確定毛坯的制造形式 3 （二）基面的選擇 3 （三）制定工藝路線 3 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 4 （五）確立切削用量及基本工時 5 三、夾具設計： 13 （一）、設計時注意的問題　　　13 （二）、夾具設計 13 參考資料： 15 哈爾濱理工大學課程設計論文 - 1 - 序 言 機械制造技術基礎課程設計是我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的位置。 就我自己而言，我想通過本次的課程設計能使我的專業(yè)知識有進一步的提升。通過本次課程設計： 1、通過課程設計，使我加深對所學理論的理解。 2、培養(yǎng)從事實際工作的方法和步驟(如優(yōu)選設計方案、編制設計說明書、列出計算過程和結果，并進行討論和分析等)。 3、進一步提高利用技術資料、運算和繪圖的能力;增強學生運用計算機的能力及外語的能力。 4、培養(yǎng)實事求是、認真、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和刻苦鉆研不斷創(chuàng)新的精神。 5、鞏固所學到的理論知識，提高解決工程實際問題的能力。 對于我們即將畢業(yè)的工科學生來說，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性的訓練，希望在設計中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為振興我國的機械行業(yè)，為了中華民族的偉大復興打下一個良好的基礎。 由于能力所限，在設計中尚有許多不足之處，希望各位老師給予指教。 2 - 一、零 件 的 分 析 （一）零件的作用 題目所給定的零件是倒檔撥叉，它位于倒檔撥叉桿上，主要作用一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(xiàn)機器倒行；二是在倒檔撥叉上有一個配合槽，與其他零件配合裝配，在撥叉轉動時帶動其運動。 （二）零件的工藝分析 從倒檔撥叉的零件圖上可以看出，它有兩組加工表面，這兩組加工面之間也有一定的位置要求，現(xiàn)將這兩組加工面分述如下： 1. 以?14mm孔為中心的加工面 這一組加工面包括：一個的?14mm孔以及對其倒角，寬14mm深 17.93mm的槽口，在?14mm孔所在的輪轂上鉆一個孔，規(guī)格為?8.7，用來做為固定倒檔撥叉和撥叉桿之用。 2. 叉口處的加工面 這一組加工面包括：銑叉口的側面，銑叉口內(nèi)圓面，內(nèi)圓面所在的圓弧半徑為R15mm和R19mm。 這兩組加工面之間有一定的位置要求： （1）R15mm叉口對?14mm孔的軸心線及14mm槽口中心線位置公差?0.4mm。 （2）叉口側面和螺紋孔中心線的位置要求是41.5±0.15。 由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，我們可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具進行另一組表面的加工，并保證他們之間的位置精度要求。 二、工 藝 規(guī) 程 設 計 （一）確定毛坯的制造形式 零件材料為QT500-5，達到成批生產(chǎn)水平，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應該 （二）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 粗基準的選擇：對于零件的加工而言，粗基準的選擇對后面的精加工至關重要。從零件圖上可以看出，拖拉機倒檔撥叉較不規(guī)則，所以粗基準不太容易選擇。為了保證?19.1mm孔的位置精度的要求，選擇叉口內(nèi)圓面和叉口側面作為粗基準，以保證孔的軸心線與叉口的X、Y方向的位置要求以及?14mm孔軸心線的垂直度，依照粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應該以這些不加工表面作為粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做為粗基準）來選取。 工件被放在V型塊上，限制三個自由度；工件的?14mm孔外表面上方用短V型塊作為加緊裝置。 孔的端面緊靠在套筒上，限制一個自由度，實現(xiàn)完全定位。 對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。 （四）制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)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。在生產(chǎn)綱領已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 1. 工藝路線方案一 工序Ⅰ 搖臂鉆床上鉆孔規(guī)格為?8.7。 工序Ⅱ 銑床上銑?14孔端面 工序Ⅲ 立式鉆床上擴、鉸孔?14mm并倒角。 工序Ⅳ 臥式銑床上粗銑叉口側面。 工序Ⅴ 臥式銑床上銑叉口。 工序Ⅵ 手工去銳邊。 工序Ⅶ 臥式銑床上銑槽。 工序Ⅷ 臥式銑床上精銑叉口側面。 工序Ⅸ 去毛刺。 工序Ⅹ 終檢。 2. 工藝路線方案二 工序Ⅰ 銑床上銑?14孔端面 工序Ⅱ 立式鉆床上擴、鉸孔?19.1mm并倒角。 9 工序Ⅲ臥式銑床上粗銑叉口側面。 工序Ⅳ臥式銑床上銑叉口。 工序Ⅴ手工去銳邊。 工序Ⅵ臥式銑床上銑槽。 工序Ⅶ搖臂鉆床上鉆孔規(guī)格為?8.7。 工序Ⅷ手工去毛刺。 工序Ⅸ臥式銑床上精銑叉口側面。 工序Ⅹ去毛刺。 工序 X1 終檢 3. 工藝方案的比較與分析 上述兩種方案看起來大體合理，不過仔細一看都有不之處，第1個方案先是“搖臂鉆床上鉆孔”，先把這一步工序放在前面是想，后面還有“鉆?14mm孔”這一步工序，如果先鉆孔攻絲那么就可以省略一步“手工去毛刺”的工序。能這樣想，出發(fā)點是好的，考慮到可以減少一步工序，似乎能減少勞動工時，提高生產(chǎn)率，可是沒有考慮到，把這一步工序放前，定位比較難，不易保證必要的位置精度，夾具設計困難，實際可行性比較低。再看第2個方案，第2個方案把“鉆?19.1mm孔”這一步工序放在了前面，這樣為以后的各個工序提供了加工基準，工序安排比較科學合理。不過它和第1個方案一樣，都把“擴、鉸孔?14mm”和“倒角”放在了一步工序中。在這一步中通過換鉆套可以倒一邊的角，不過要倒另一邊的角，就要把工件卸下翻面倒角，這樣增加了夾具的設計難度。不過主要的是立式鉆床體積比較大，操作起來不方便，并且倒角也沒有高的精度要求，從經(jīng)濟效益上來考慮是不合算的。通過分析后，把這一步工序一分為二，把“倒角”獨立出來，單獨作為一步工序，因為倒角的精度要求不高，我們可以把這一步工序放在臺鉆上來完成。臺鉆體積比較小，操作簡單，夾具結構也簡單，這樣零件的加工工時降下來了，生產(chǎn)效率上來了，降低了零件的成本。 因此，最后的加工路線確定如下： 工序Ⅰ 銑床上銑 ?24mm圓柱端面 工序Ⅱ 立式鉆床上擴、鉸孔?14mm。 以撥叉叉口內(nèi)圓非加工面、槽口和?14mm孔的端面為粗基準定位。 選用Z535立式鉆床加工，采用專用夾具。 工序Ⅲ 臺鉆上對?14mm倒角。 以?14mm和端面為基準定位。 選用ZQ4015臺式鉆床加工，采用專用夾具。 工序Ⅳ 臥式銑床上粗銑叉口側面。 以?14mm和端面為基準定位。 選用X62臥式銑床加工，采用專用夾具。 工序Ⅴ 臥式銑床上銑叉口圓弧面。 以?14mm和毛坯上的槽口為基準定位。 選用X62臥式銑床加工，采用專用夾具。 工序Ⅵ 手工去銳邊。 用扁平挫刀手工去銳邊，可設計簡易的支承臺。 工序Ⅶ 臥式銑床上銑槽。 以?14mm孔、叉口內(nèi)圓側面為基準定位。 選用X62臥式銑床加工，采用專用夾具。 工序Ⅷ 搖臂鉆床上鉆、擴?8.7mm孔 以?14mm孔及其端面、叉口內(nèi)圓側面為基準定位。 用Z3025搖臂鉆床加工，采用專用夾具。 工序Ⅸ 手工去毛刺。 用圓形小挫刀手工去毛刺，可以設計簡易的支承臺，注意不 不要劃傷內(nèi)圓面。 工序Ⅹ 臥式銑床上精銑叉口側面。 以?19.1mm孔和螺釘對準長銷上的槽為基準定位。 選用X62臥式銑床加工，采用專用夾具。 工序Ⅺ 去毛刺。 用扁平挫刀手工去毛刺，可設計簡易的支承臺。 工序Ⅻ 終檢。 （五）確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ 銑床上粗銑 ?24mm圓柱端面。 粗銑側面時兩個面剩余的加工余量是相同的，所以計算一個面即可?，F(xiàn)在以其中一個面為精基準，對另一個面進行精加 工，切削用量和切削工時如下： 根據(jù)文獻[3]表4.2-38，可得知X62臥式銑床的電動機功率為7.5kw。因此，再根據(jù)資料文獻[4]表3.5可查得 fz=0.08mm/ 齒 切削速度：參考有關手冊，確定V=0.45m/s,即27/min 取nw=500r/min,故實際切削速度為 V===15.7m/min 三、夾 具 設 計 為了提高生產(chǎn)率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 利用本夾具輔助鉆孔、攻絲，從零件圖上可以看出在?14mm孔的輪 轂上鉆孔.經(jīng)過老師的指導決定定出如下方案： 在設計鉆套時，可設計為偏心鉆套，加工方案為先成批加工一批工件， 然后拆卸鉆套，轉向180度，同時換定位銷（定位銷上有盲孔，便于鉆孔攻絲的加工），然后反過來將這批零件的另一個螺紋孔加工好。這樣夾具設計相對簡單，并且可以保證勞動生產(chǎn)率。 由零件圖紙上可以看出這道工序沒有特別的精度要求，所以設計時，應主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度。 （三）切削力及加緊力的計算 在這一步工序中，所需要最大切削的工步是鉆孔?10mm，我們只對 這一工步進行計算即可。 刀具：錐柄長麻花鉆一把 ，?10mm 進給量f=0.08mm/r 工件硬度：250HBS 1） 由文獻[6]表3-71可知，鉆削加工時的切削力計算公式為 2） 切削力及夾緊國計算Fz= 查表可得=30、xf=1.0、yf=0.65、=0.83、=0.83、 ===0.965 因此Fz=9.81×30×2.5×0.48×0.965×2.5÷25.7=33.2N 水平分力=（1～1.2）Fz=1.1Fz=36.5N 垂直分力=0.3 Fz=10N 所以能夠引起松動的最大切削力中水平分力=36.5N、垂直分力=0.3 Fz=10N 由夾緊力機構產(chǎn)生的實際夾緊力應滿足下式 P=K× 其中：其余系數(shù)K=K1×K2×K3×K4 K1——基本安全系數(shù) K2——加工性質系數(shù)1.5 K3——刀具鈍化系數(shù)1.1 K4——斷續(xù)刀削系數(shù)1.2 所以引起沿夾緊結構軸線方向上松動的最大切削力為P=1.5×1.1×1.2×1.2×36.5=86.7N。 考慮實際夾緊力較小，以及所加工零件的結構特征，決定選用螺旋夾緊結構 則所承受的彎矩最大為Mmax=6936.5N=25N.m 夾緊結構所能受的矩遠遠大于Mmax。 3） 定位誤差分析 由于所加工的零件對本工序加工的面沒有特殊的技術要求，雖然由于定位孔的加工誤差以及底面的誤差，可能產(chǎn)生所加工的面的平面度、位置度等形位誤差，但是在這里是允許的。 4） 夾緊設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾夾具時，應該注意勞動生產(chǎn)率。但是考慮到本零件結構的特殊性，以及所需的夾緊力較小等原因，螺旋夾緊機構成了首選的方案。這種結構的缺點就是夾緊過程慢，且裝卸不太方便。為了解決這一矛盾，我將其中的一個定位銷設計成活動的。 參考文獻 1. 蔡在檀編著. 金屬切削原理.上海：同濟大學出版社.1994 2. 任嘉卉主編. 公差與配合手冊.北京：機械工業(yè)出版社.1990 3. 李益民主編. 機械制造工藝設備簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版 社.1994 4. 艾興等主編. 切削用量簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社.2002 5. 《金屬加工工藝人員手冊》修訂組. 金屬機械加工工藝人員手冊.上海：上?？茖W技術出版社.1983 6. 浦林祥主編. 金屬切削機床夾具設計手冊，2版.北京：機械工業(yè)出版社.1995 7. 東北重型機械學院等編. 機床夾具設計手冊.上海：上?？茖W技術出版社.1980 8. 哈爾濱工業(yè)大學 趙家齊編. 機械制造工藝學課程設計指導書.北京：機械工業(yè)出版社.1987 ：