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车床变速用拨叉加工工艺及关键工序工装设计【铣床18mm槽】.doc
车床变速用拨叉加工工艺及关键工序工装设计【铣床18mm槽】【通过答辩毕业论文+CAD图纸】
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南京理工大学泰州科技学院 学生毕业设计（论文）中期检查表 学生姓名 刘剑超 学 号 05010125 指导教师 龚光容 选题情况 课题名称 车床变速用拨叉加工工艺及关键工序工装设计 难易程度 偏难 适中 偏易 工作量 较大 合理 较小 符合规范化的要求 任务书 有 无 开题报告 有 无 外文翻译质量 优 良 中 差 学习态度、出勤情况 好 一般 差 工作进度 快 按计划进行 慢 中期工作汇报及解答问题情况 优 良 中 差 中期成绩评定： 中 所在专业 意见： 学习态度、出勤情况一般，工作进度较慢，阶段成果不明显。 负责人： 年 月 日 南京理工大学泰州科技学院 毕业设计（论文）任务书 系 部 ： 机械工程 系 专 业 ： 机械工程及自动化 学 生 姓 名： 刘剑超 学 号： 05010125 设计 (论文 )题目 ： 车床变速用拨叉 加工工艺 及关键工序工装设计 起 迄 日 期 : 2009 年 3 月 09 日 6 月 14 日 设计 (论文 )地点 : 南京理工大学泰州科技学院 指 导 教 师 : 龚光容 专业 负责 人 : 龚光容 发任务书日期 : 2009 年 2 月 26 日 任务书填写要求 1毕业设 计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、系部领导签字后生效。此任务书应在第七学期结束前填好并发给学生； 2 任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3 任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系部主管领导审批后方可重新填写； 4 任务书内有关“系部”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的 “学号”要写全号； 5 任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标 714 2005文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性； 6 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 2005数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2008 年 3 月 15 日”或“ 2008 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 1本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 车床变速用拨叉 是某企业产品中的关键零件之一，生产量比较大。为了保证产品质量 ，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。本课题即以此为背景，要求学生根据企业生产需要和 车床变速用拨叉零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算。 通过这样一个典型环节综合训练，达到综合训练学生运用所学知识，解决工程实际问题的能力。 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 本课题要求学生在对 车床变速用拨叉 的加工要求、零件的 结构工艺性 进行认真分析的基础上，首先 对 零件的加工工艺规程做出优化设计 ， 并对其 关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计 。具体 任务 及要求如下： （ 1）调查研究、查阅及翻译文献资料，撰写开题报告； （ 2） 车床变速用拨叉 加工要求、零件的结构工艺性 分析； （ 3） 车床变速用拨叉 加工 工艺规程 设计； （ 4） 车床变速用拨叉 关键工序 的 专用夹具设计 ； （ 5） 车床变速用拨叉 关键工序 的组合机床 设计； （ 6）必要的设计计算与分析； （ 7）文档整理、撰写毕业设计说明书及使用说明书。 设计 技术要求包括： （ 1） 生产纲领 50000 件 /年 （ 2） 夹具采用液压驱动 （ 3） 组合机床采用液压滑台 （ 4）每次加工一个零件 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括毕业设计论文、图表、实物样品等： （ 1）开题报告、文献综述、资料翻译； （ 2） 车床变速用拨叉 加工工艺过程综合卡及各工序工序卡 ； （ 3） 车床变速用拨叉 零件 图及夹具装配图 ； （ 4） 组合机床设计资料（三图一卡）； （ 5） 毕业设计说明书。 4主要参考文献： 1 裘愉弢主编 . 组合机床 M . 第 1 版 机械工业 出版社， 1995. 2 金振华主编 M . 第 1 版 机械工业 出版社， 1990. 3 沈延山 D 版 大连理工大学 出版社， 1989. 4 上海市大专院校机械制造工艺学协作组编著 M（修订版） 1996. 5 王华坤，范元勋编 M 器工业出版社， 2000. 6 冯辛安等编 M . 北京： 机械工业 出版社 ,1998. 7 陈日曜主编 M . 第 2 版 机械工业 出版社 ,1992. 8 方子良等编 M 海交通大学出版社， 2004. 9 刘秋生，李忠文主编 M 航出版社， 1994. 10 陈于萍，周兆元等 M . 第 2 版 机械工业 出版社 ,2005. 11 东北重型机械学院等合编 M 海科学技术出版社，1979. 12机械设计手册联合编写组 . 机械设计手册 M . 第 2 版 机械工业 出版社 ,1987. 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 5本毕业设计（论文）课题工作进度计划： 起 迄 日 期 工 作 内 容 2009 年 3 月 09 日 3 月 15 日 3 月 16 日 3 月 29 日 3 月 30 日 4 月 19 日 4 月 20 日 5 月 03 日 5 月 04 日 5 月 31 日 6 月 01 日 6 月 07 日 6 月 08 日 6 月 14 日 熟悉毕业设计要求。查阅资料，完成外文资料翻译工作 撰写开题报告及文献综述 车床变速用拨叉 加工工艺规程 设计 （至少提出 2 个方案，进行分析比较，最后决定一个较优的方案） 夹具设计 （至少提出 2 个方案，进行分析比较，最后决定一个较优的方案） 组合机床设计（完成三图一卡） 文档整理、撰写毕业设计说明书。 论文答辩 所在专业审查意见： 负责人： 2009 年 月 日 系 部 意见： 系 部主任 ： 2009 年 月 日 南京理工大学泰州科技学院 毕业设计 (论文 )前期工作材料 学生姓名 : 刘剑超 学 号： 05010125 系 部 : 机械工程系 专 业 : 机械制造及自动化 设计 (论文 )题目 : 车床变速用拨叉加工工艺及 关键工序工装设计 指导教师 : 龚光容 教授 材 料 目 录 序号 名 称 数量 备 注 1 毕业设计 (论文 )选题、审题表 1 教师完成 2 毕业设计 (论文 )任务书 1 教师完成 3 毕业设计 (论文 )开题报告含文献综述 1 学生完成 4 毕业设计 (论文 )外文资料翻译含原文 1 学生完成 5 毕业设计（论文）中期检查表 1 教师完成 2009 年 6 月 南京理工大学泰州科技学院 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 部： 机械工程系 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 刘剑超 学 号： 05010125 外文出处： 附 件： 指导教 师评语： 签名： 年 月 日 附件 1：外文资料翻译译文 工序制订与并行工程 产品设计是 用 于产品 ，及它的部件 装配的计划 。为了把产品设计转化 成一个实际 存在的 物体 ， 这需要一个制造计划。而制订一个这样的计划的行动就叫做 工序制订 。它是产品设计和制造之间的连接 。 工序制订 包括决定加工顺序和制造产品所必须完成的装配步骤 。在这篇 文章 中，我们将对工序制 订和他的一些相关的 主题 进行解释 。 首先，我们应该区别在这篇文章 中被反复提到的 工序制订 和生产计划。 工序制订 与 如何制造产品和它的零件等工程技术问题有关 。 制造零件和装配产品需要什么样的设备和工具 ？ 工序制订 与产品制造物流管理有关系。它在 工序制订 后面与原料分类及获得满足制造充分数量产品要求的资源有关 。 工序制订 工序制订包括决定最适当的制造及 装配步骤和顺序 ， 可 计划的工序 范围和多样性 通常由于公司车间可用设备和技术能力而 受到限制 。 在 公司 内部不能够制造的零件必须到外部市场购买 。工序制订所提及的工序 选择 同样 也受到详细设计资料 的限制 。 我们稍后将 会 回到这一点 。 工序制订 通常是由制造工程师完成的 。（工业工程师拥有其他 权利 。）工序制订者必须熟悉工厂中详细 可用的制造 流程 并且能够 说明 工程图。基于制订者的知识，技术和经验 ，用于制造每个零件的工序 步骤以最合乎逻辑的顺序被发展 制订 。下列各项是在 工序制订范围里 的许多决定和详细资料 ： 在 工序制订 的开始 ， 产品设计的这一部分 （ 材料 、 尺寸 、 公差 、表面处理 、 等等 ） 必须 进行 分析。 工序 制订者必须选择哪一个 工序 是必需的及 必需工序 的序列。 此外还 必须准备好一个简短的 工序 步骤描述 。 大体上 ，工序 制订者必须逐步展开利用工厂现有机器的计划 。 另外 ，组件必须 被购买或 在新设备上的投资必须被制定 。 冲模 、 铸模 、 夹具 、 量具 . 工序 必须决定每个工序需要什么工具 。 这些工具的实际设计和制造通常通过委派工具设计部门和工具库或者联系专攻 那种工具制造的外面厂商来完成 。 车间规划 、 小工具 、 提升重物的提升间 、 甚至在一些 人工操作 情景中的肢体动作也被指定 。 工作测量技术被用来为每个操作设定时间标准。 这些必须对加工操作通过推荐标准手 册来进行详细说明 。 零件工序制订 对于单个零件 ， 加工顺序 通过 一种被称为进路表的表格 来 进行文件证明 备份 。 （ 不是所有的公司使用进路表这个名字；另外的一个名字是 “操作说明书。 ”） 就如工程图被用于详细说明 产品设计 一样 ， 进路表被用于详细说明 工序 计划 。 他们是类似的 ， 一个用于产品设计 ， 另一个用于制造。典型的进路表 ， 如图 举例 ，包括下列信息 ： （ 1） 所有工作部分要执行的操作都按照他们应当 被 执行的顺序列出来 ；（ 2）一个指出关于零件图尺寸公差必须完成加工的每个操作的简短描述；（ 3）用于完成这个操作的特定 设备 ；（ 4） 象 冲模 ， 钻模 ， 切削刀具 ， 钻夹具或夹具 ， 和量具这样的特定工具 。 一些公司还包括时间设置 ， 周期标准和其他数据 。 他被称为进路表是因为 工序 顺序规定了零件在工厂中必须遵循的路线 。如 表 21列出了在准备一个进路表时所需要的一些指导方针 。 图 细说明 工序 计划的典型进路表 表 21准备一个进路表的典型指导方针 连续操作步骤的操作序号应该以 10， 20， 30，等形式列出。如果必要的话这允许插入新的操作。 当一个工件从一个工作站到另一个工作站， 新的操 作和序号必须进行详细说明。 当一个工件从一个夹具到另一个夹具，尽管有可能在同一设备上，新的操作和序号也必须进行详细说明。 当在一条生产线上如果一个工件从一个工人到另一个工人，新的操作和序号也必须进行详细说明。 进路表 包含 内的机械工厂 零件号 081099 材料 1050 1 序号 零件名称 发电机轴 产品尺寸 60mm 06mm 作内容 面 向 末 端 ( 粗 车 直 径 结束车削面向并车削长 退刀结束 削结束 . 钻 4 个直径为 孔 铣 x 方向 的 槽 在对面铣宽 槽 制订者 核 : 期08/12/数 1/1 注释 加工方法 设备 装备 时间设置 操作时间 10 20 30 40 50 45 45 09 630 555 图 零件制造中的典型 工序 顺序 制造单个零件的典型加工顺序包括 ：（ 1） 一个基本工序 ，（ 2） 二级工序 ，（ 3） 提高物质特性 工序 ，和（ 3） 最后工序 。 在图 显示了这种序列 。 一个基本工序决定了工件的起始造型 。 金属铸件 ， 塑料成 型 ， 金属精炼是基本工序中的实例 。 起始造型常常必须通过改变起始造型 操作 （ 或者接近于最终造型 ） 的二级工序来精制 。 二级工序习惯于和基本工序一起提供起始造型 。 当砂型铸造是基本工序 ， 车加工通常是二级工序 。 当轧钢厂制造金属片是基本工序 ， 冲压操作象冲裁和弯曲通常是二级工序 。 当 塑料注入成型是基本工序时 ， 二级工序通常是不必要的 ， 因为 他的大多数几何特征制造通过别的方式如成型制造来完成 。 塑料成型和其他操作 的 二级工序被称为净成型工序的并发二级工序 。 需要一些但并不多的二级工序的操作就是所提到的近似净成型工序 。 许多有印象的摸锻件就是 这一类 。 这 类零件 能够经常在锻造 （ 初级工序 ） 阶段被成型 ， 因此减少 了 必要的加工 （ 二级工序 ）。 一旦模型被建立 ，许多零件的下一步是改良它们的机械 物理性能 。 提高特性工序并不改变零件模型 ， 然而 ， 它 却 能改变零件的物理特性 。 金属零件的热处理操作就是最普通的实例 。 类似的 如 玻璃 通过 热处理来制造钢化玻璃 。 对于大多数零件 的制造来说 ， 这些特性加强工序如在图 出的可选择路径那样在加工工序中并不需要 。 最后工序通常对零件 （ 或装配体 ） 的表面提供一个涂层 。 例如电镀 ， 薄膜沉积开始 原料 基 础 工序 二级工序 特性加强工序 最后工序 完成零件 特性加强工序不一定是必须的 在特性加强之后 ,有时需要一些二 级工序 技术 ， 涂漆 。 表面处理的目的是改善外观 ， 改变 颜色 ， 或者表面保护防止腐蚀和磨损等等 。 在很多零件中最后工序是并不需要的 ； 例如 ， 塑料成型就很少需要最后程序 。 当必须需要最后程序 ， 他通常是加工顺序的最后一步 。 表 21出了一些普通原料加工的典型加工顺序 ： 表 21一些典型加工顺序 基本工序 开始原料 二级工序 最后成型 加强工序 最后工序 砂型铸造 砂型铸件 加工 车加工零件 （可选择） 涂漆 拉摸铸造 拉摸铸件 （净成型） 拉摸铸造 （可选择） 涂漆 玻璃铸造 玻璃锭 挤压 ，吹塑法 玻璃器皿 热处理 （无） 注塑成型 模型制品 （净成 型） 成型塑料 （无） （无） 轧扎 金属片 l 切割模 弯曲模 冲压 （无） 电镀 喷漆 轧扎 金属片 l 深冲压 冲压 （无） 电镀 喷漆 锻造 锻件 （净成型） 加工 机加工件 （无） 电镀 喷漆 轧扎和 棒材拉拔 棒料 磨削加工 机加工件 热处理 电镀 喷漆 挤压铝 压出型材 切削 挤压零件 （无） 阳极电镀 喷漆 雾化 金属粉末 挤压 件 烧结 喷漆 粉碎 陶器粉末 挤压 陶器 烧结 上釉 锭拉拔 矽块 锯和碾磨 硅片 清洗 锯 和 磨削 矽块 氧化， 化 片 表面处理 装配 工序制订 一个既定产品的典型装配方法由以下因素决定的 ：（ 1）预期产品数量；（ 2）装配产品的复杂性，例如，不同组件的数量；和（ 3）常用装配工序，例如，机械定位焊接。对于小数量产品，通常在人工装配线上进行装配。对于大量制造的一打或这样组件的简单零件，要采用适当的自动化装配线。无论如何，这里有一个工作必须被完成的优先顺序。这个优先需求经常用一个优先表来进行图表描绘。 装配工序制订包括装配指令的发展，但是更详细地，对于小批量生产， 在一个岗位完成整个装配。对于一个装配线上的大批量生产 ，工序制订由一种分配工作条件到装配线个别工位并被叫做人工投入线性平衡法的程序组成。这种装配线按照装配线平衡解决方案决定的顺序发送工作单元到个别工位。在个别组成，任意工具或夹具的工序制订时，一条装配线的决定，设计，和制造必须被完成 ,并且工作站的必须被列出来。 制造或购买决定 在 工序制定过程中出现的一个重大问题是一个特定零件应该在公司内部的工厂内生产还是从外部销售商处购买，并且这个问题的答案被认为是制造或购买决定。如果公司没有技术设备或制造零件所必须的详细制造工序中的专门技术，那么答案就很明显了：因为没有其他选 择零件必须购买。然而，在很多例子中，零件既可以在利用现有设备在内部制造或者可以从外部拥有相似制造能力的生产销售商处购买。 在我们的关于制造或购买的决定的讨论中，他应该认识到在开始几乎所有的制造者从供应商那里购买原料。一个机械加工厂从一个金属经销商购买他的起动柄原料或从一个铸造厂购买他的砂型铸件。一个塑料成型厂从一个化工厂购买他的模塑料。一个冲压厂可以去经销商或直接从轧钢厂购买金属片。很少的公司能够在操作中从原料一直进行垂直整合，这看来至少购买一些也许在他的工厂可以另外制造的零件是合理的。也有可能为公司使用的 每一个组成要求制造或购买决定。 这里有许多影响制造或购买决定的因素。在表 21列出一列影响决定的因素和结果。一个人可能认为成本是决定是购买还是制造零件的最重要的因素。如果一个外部经销商比公司工厂更精通于制造零件的工序，因而公司内部生产成本可能比经销商赚取成本后的价格还要高。可是，如果购买决定导致公司工厂设备和劳动的闲置，可是购买零件的表面优势就会丧失。考虑以下例子，例 造或购买决定 为一个特定零件被引述的价格是 100个单位的每单位 $造零件的成分如下所示： 单位原料成 本 =每单位 $接劳动成本 =每单位 动加班 150%=每单位 备修理成本 =每单位 计 =每单位 21造或购买决定因素 因素 在制造或购买决定的说明和效果 零件成本是如何比较的？ 这也许被看作是在制造或购买决定的最重要的因素。然而，成本比较并不明显，如例 种加工可以在内部使用吗？ 如果一个给定工序的设备和专门技术在内部不能用，那么购买是显 而易见的决定。经销商经常适合精通特定工序，这使得他们在内外比较中有较强的成本竞争力。然而，如果公司不发展在对于制造该类型产品的重要特定工序的专门技术，这将影响公司的长期成本运算。 什么是产品总产量？ 必需的单位总数在产品的生命上是主要因数。如果总生产量增大，这用意支持制造决定。较低的生产量支持购买决定。 什么是产品预期寿命？ 较长的产品寿命趋向于支持这种决定 组成是不是一个标准项目？ 标准目录项目（举例来说，硬件项目如螺栓，螺钉，螺母，和其他标准件）由那些专门制造这种产品的厂商以低成本制造。在标准件上 ，成本比较几乎一直支持一个购买决定 供应商是否值得信赖？ 一个经销商在关键零件的交货延误将导致公司总装配厂的停工。拥有保证交货期和质量报告的供应商比那些有较少报告的供应商要受到优先考虑的。 公司工厂是不是已经全能力操作？ 在最高要求周期中，公司也许被迫从外部经销商购买一部分必需的产品来增大列出工厂设备能力。 公司需要一个其它可能的供给来源吗 ？ 公司有时为他们的生产工厂从外部经销商购买的零件来维持可选择的货源。 附件 2：外文原文 he is a a is of a is It is of be to In we At we is in is of to of to is of is to in to in be to a or to in of be by of of be be It be of is by of is a we to is by （ in be in be to on s in to is a of of of of be at of of be In in be or an be in is of is to a or an in of is in be is to be to or is on a a (”)as to to A ,(1) to be on in in be (2) a of to be to on (3) on to be 4) as or is a in of in a 1on to be to a on is by of is s on on a in 1a be 0,20,30,to be if .A be a is to .A be if a is to .,or if it is on .A be if is to as on a 081099 1050 1 60mm 06mm mm mm mm mm .5 mm mm mm 8/12/1/1 0 20 30 40 50 45 45 09 630 555 of in to an (1) a 2)(3) to 4)is A of of of be by or to be to is a as is of be by no to as in be in so (is is to to do of on on to in as by a on or of is to or on is it is in 1-2 in In at in of as or or in s as or so be in s In to a of is is in is of as if is be to of 1ie of (of M C he of a on (1) (2) of of 3)a is to be in is on of a or so to be in In is a in be on a of in is at a on an of to of a to in as by in to an be An in is a be in s or an to is as or If or in to is be is no in be or it be a In of or it be at nea南京理工大学泰州科技学院 本科生毕业设计（论文）选题、审题表 系 部 机械工程系 指导 教师 姓 名 龚光容 专业技术职 务 教授 课题名称 车床变速用拨叉 加工工艺及 关键工序 工装设计 适用专业 机械工程及自动化 课题性质 A B C D E 课题来源 A B C D 课题预计 工作量大小 大 适中 小 课题预计 难易程度 难 适中 易 课题简介 车床变速用拨叉 是某企业产品的主要零件之一。本课题要求根据企业生产需要和 车床变速用拨叉 零件的 加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算。 生产纲领 50000 件 /年 课题应完成的任务和对学生的要求 论文工作要求： 1 车床变速用拨叉 加工工艺路线的设计与分析（至少有两种工艺方案的比较） 2关键工序的专用夹具设计，包括装配图及主要零件图 3关键工序加工用组合机床设计，包括“三图一卡” 4详细的设计计算与分析 条件要求： 具有较好的结构设计能力，熟悉 计软件，最好自己有计算机。 所在专业审定意见： 专业负责人 (签名 )： 年 月 日 本课题由 刘剑超 同学选定，学号： 05010125 注： 1该表由指导教师填写，经所在专业负责人签名后生效，作为该专业学生毕业设计（论文）选题使用； 2有关内容的填写见背面的 填表说明 ，并在表中相应栏内打“ ”； 3课题一旦被学生选定，此表须放在学生“毕业设计（论文）资料袋”中存档。 南京理工大学泰州科技学院 毕业设计说明书 (论文 ) 作 者 : 刘剑超 学 号： 05010125 系 部 : 机械工程系 专 业 : 机械工程及自动化 题 目 : 车床变速用拨叉加工工艺及关键工序工 装设计 指导者： 评阅者： 2009 年 6 月 龚光容 教授 毕业设计说明书 （论文）中文摘要 车床变速用拨叉是某企业产品的主要零件之一。于是需要设计关键工序的专用夹具及加工用组合机床，而且夹具采用液压驱动，组合机床采用液压滑台。工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。对工件进行加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，首先要将工件装夹好。用夹具装夹工件有下列优点：能稳定地保证工件的加工精度；能提高劳动生产率；能扩大机床的使用范围；能降低成本。 关键词 拨叉 工艺设计 机床 加工过程 毕业设计说明书（论文）外文摘要 a is of of So to a of of of to of of in to of to to a is in to of To to a of of to of to 南京理工大学泰州科技学院 毕业设计 (论文 )开题报告 学 生 姓 名： 刘剑超 学 号： 05010125 专 业 ： 机械工程及自动化 设计 (论文 )题目 ： 车床变速用拨叉加工工艺 及关键工序工装设计 指 导 教 师 : 龚光容 教授 2009 年 3 月 22 日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料， 撰写 2000 字左右的文献综述： 文 献 综 述 摘要 本文 对机械制造技术和机械自动化进行了解释，对 我国的 机械制造技术的 现状做了概述， 并且 在此基础上 从 管理方面、设计方面、制造工艺方面、自动化技术方面等四 个方面简略分析了与其他国家的差距，并且提出了 为了赶上世界先进制造水平，我国制造业发展 相应的对策 。 关键词 机械制造 自动化 拨叉 加工工艺 1 机械制造 技术 及机械自动化 机械制造 技术 机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科，是以提高质量、效益、竞争力为目标，包含物质流、信息流和能量流的完整的系 统工程。随着社会的发展，人们对于产品的要求也发生了很大的变化，要求品种要多样、更新要快捷、质量要高当、使用要方便、价格要合理、外形要美观、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求，就必须采用先进的制造技术。 机械自动化 机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而 且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。 2 我国 机械制造技术的发展现状 及与世界其他国家的差距 近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶 段性的整体上的差距。 管理方面 工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（ 敏捷制造（ 精益生产（ 并行工程（ 新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。 设计方面 工业发达国家不断更 新设计数据和准则，采用新的设计 方法 ，广泛采用计算机辅助设计技术（ 大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用 制造工艺方面 工业 发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米 /纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工 方法 。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。 自动化技术方面 工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（ 柔性制造系统（ 计算 机集成制造系统（ 实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数 企业 使用。 总体来讲 ，与工业发达国家相比，我国的机械制造仍存在阶段性的差距。集中表现为制造技术的落后 在设计方法和手段、制造工艺、制造过程自动化及管理技术诸方面都明显落后于工业发达国家。制造技术的落后严重制约了机械工业的进一步发展，使我国机械传动工业的技术来源大部分依赖引进国外技术，全员劳动生产率低，机械产品质量差，可靠性低，缺乏竞争力。 3 拨叉概述 拨叉是一种辅助零件，通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合。滑套上面有凸块，滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起，使齿轮带动滑套，滑套带动 输出轴，将动力从 输入轴传送至输出轴。摆动拨叉可以控制滑套与不同齿轮的结合与分离，达到换档的目的。分析这种动力联接方式可知，车换档时要减速，这样可以减少滑套与齿轮之间的冲击，延长零件的使用寿命。 题目给定的零件是 要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。 4 机械加工工艺规程概述 机械加工工艺规程是规定零件制造工艺过程和操作方法等的工艺方法。它是根据加工对象的具体情况和实际的生产条件，采用合理的加工方法和过程，按规定的形式制订的。 工艺规程在机械加工 中的作用 工艺规程是指生产的主要技术文件。在制订工艺规程时，首先要确保科学性与合理性，并在生产实践中不断改进和完善，而在生产中，则必须严格地执行既定的工艺规程，这是产品质量、生产效率和经济效益的保证。 工艺规程是生产组织和管理工作的基本依据。由工艺规程所涉及的内容可见，产品投产前原材料及毛坯的供应，通用工艺装备的准备。机床负荷的调整，专用工艺装备的设计和制造，作业计划的编排，劳动力的组织以及生产成本的核算等，都是以工艺规程作为基本依据的。 在新建或扩建工厂或车间时，只有根据生产纲领和工艺规程才能正确地确定生产所需的机床和其他设备的种类、规格和数量，车间的面积，机床的布置，生产工人的工种、等级和数量以及辅助部门的安排等。因此，工艺规程也是工厂基础建设的基本资料。 拨叉 工艺规程制订的特点 零件材料为 铸铁，考虑到零件需加工表面少，精度要求不高，有强肋，且工作条件不差，既无交变载荷，又属于间歇工作，故选用金属型铸件，以满足不加工表面的粗糙度要求及生产纲量要求。零件形状简单，因此毛坯形状需与零件的形状尽量接近，又因内孔很小，不可铸 出。 该拨叉用在 主轴上，和其他零件配合，在改变转速的时候承受轻微的载荷，所以应该保证本零件的重要工作表面符合技术要求。 5 总结 通过查阅相关资料，对拨叉加工工艺的编制和车夹具设计的理解，让我明白了机械制造加工工艺的编制对机械产品的制造是相当重要的，直接影响着机械产品的加工质量和生产效益。 参 考 文 献 1 王华坤，范元勋编 M 器工业出版社， 2000. 2 方子良等编 M 海交 通大学出版社， 2004. 3 王启平 . 机械制造工艺学 M 尔滨工业大学出版社， 1999. 4 金振华主编 M 版 机械工业 出版社， 1990. 5 冯辛安等编 M 机械工业 出版社 ,1998. 6 张世昌 . 机械制造技术基础 M 等教育出版社， 2004. 7 陈日曜主编 M 版 机械工业 出版社 ,1992. 8 王先逵 M械工业出版社， 2006. 9 马晓春 J 2002. 10 王世敬， 温筠 J 2002. 11 武永利 用 J 2003. 12 马志平 M 械工业出版社， 2003. 13 陈于萍，周兆元等 M 版 机械工业 出版社 ,2005. 14 上海市大专院校机械制造工艺学协作组编著 M（修订版） 1996. 15 金振华主编 M 版 机械工业 出版社， 1990. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 1 本课题要研究及解决的问题 本课题主要研究拨叉的加工工艺及关键工序工装。 具体工作要求如下： 合文献资料，仔细研究所要设计的零件图纸，并对其进 行结构性分析，了解拨叉的特征，编制合理的加工工艺规程。 据拨叉的结构特点，设计出专用的夹具，并选择合适的工件定位方式和恰当的夹紧方案。 料选择。设计中对材料的选择应该考虑成本，并且能保证零件设计的准确性，同时还要对零件在各种情况下的切削力范围、承载能力等进行计算，最终达到所设计的零件的使用要求。 2 本课题拟采用的研究手段（途径） 查目前国内外的比较先进的拨叉的结构，从整体上把握设计的方向，了解拨叉的加工工艺规程编制 及夹具的设计原理。 过查阅相关手册，了解偏心轴套的特点来划分加工阶段、选择合适的表面加工方法、基准选择（对粗基准和精基准进行选择）、对工序进行合理的排序。 悉夹具的结构从而选择机床和装夹设备、确定加工余量、确定工序尺寸、对工艺基准和设计基准要进行尺寸计算和估算时间定额。 3 在确定定位和夹紧方案时应注意以下几个问题： 可能做到设计基准、工艺基准与计算基准的统一； 量将工序集中，尽 量 在一次装夹后能加工出全部待加工表面； 免采用占机人工调整时间长的装夹方案； 紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位。 通过研究该课题，综合 运用四年来所学的专业知识，针对现实中遇到的实际情况，做到举一反三，理论联系实际，从合理性、经济性、工艺性 等方面 找出可以进行改进的地方，通过反复推敲对比，拟订较为合理的 车夹具 的总体方案。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 指导教师意见 ： 1对“文献综述”的评语： 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 本科毕业设计说明书（论文） 第 I 页 共 I 页 目 录 1 绪论 错误 !未定义书签。 毕业设计的目的 错误 !未定义书签。 拨叉工艺设计的基本情况 错误 !未定义书签。 零件的作用分析 错误 !未定义书签。 2 零件说明 错误 !未定义书签。 零件的作用 错误 !未定义书签。 零件的工艺分析 错误 !未定义书签。 零件的结构特点 错误 !未定义书签。 3 工艺规程设计 错误 !未定义书签。 定 位基准的选择 错误 !未定义书签。 重点工序的说明 错误 !未定义书签。 制订工艺路线 错误 !未定义书签。 机械加工余量的确定 错误 !未定义书签。 切削用量的选择和时间定额的确定 错误 !未定义书签。 4 夹具设计 错误 !未定义书签。 夹具的概述 错误 !未定义书签。 零件工艺性分析 错误 !未定义书签。 定位基准的选择 错误 !未定义书签。 定位元件的选择 错误 !未定义书签。 夹紧元件的选择 错误 !未定义书签。 夹具设计及操作简要说明 错误 !未定义书签。 5 组合机床设计 错误 !未定义书签。 组合机床总体设计 图一卡 ” 错误 !未定义书签。 结束语 错误 !未定义书签。 致谢 错误 !未定义书签。 参考文献 错误 !未定义书签。 本科毕业设计说明书（论文） 第 1 页 共 30 页 摘要 车床变速用拨叉是某企业产品的主要零件之一。于是需要设计关键工序的专用夹具及加工用组合机床，而且夹具采用液压驱动，组合机床采用液压滑台。工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。对工件进行加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，首先要将工件装夹好。用夹具装夹工件有下列优点：能稳定地保证工件的加工精度；能提高劳动生产率；能扩大机床的使用范围；能降低成本。 关键词 拨叉 工艺设计 机床 加工过程 本科毕业设计说明书（论文） 第 2 页 共 30 页 a is of of So to a of of of to of of in to of to to a is in to of To to a of of to of to 本科毕业设计说明书（论文） 第 3 页 共 30 页 目 录 1 绪论 1 毕业设计的目的 4 拨叉工艺设计的基本情况 4 零件的作用分析 4 2 零件说明 5 零件的作用 5 零件的工艺分析 5 零件的结构特点 5 3 工艺规程设计 8 定位基准的选择 8 重点工序的说明 8 制订工艺路线 9 机械加工余量的确定 10 切削用量的选择和时间定额的确定 11 4 夹具设计 16 夹具的概述 16 零件工艺性分析 18 定位基准的选择 18 定位元件的选择 18 夹紧元件的选择 19 夹具设计及操作简要说明 21 5 组合机床设计 22 组合机床总体设计 图一卡 ” 22 结束语 28 致谢 29 参考文献 30 本科毕业设计说明书（论文） 第 4 页 共 30 页 1 绪论 毕业设计的目的 车床变速用拨叉是某企业产品的主要零件之一。本课题要求根据企业生产需要和车床变速用拨叉零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算。 通过这样一个典型环节综合训练，达到综合训练学生运用所学知识，解决 工程实际问题的能力。 拨叉 工艺设计的基本情况 本课题要求根据企业生产需要和拨叉零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具及加工用组合机床设计，并完成必要的设计计算。 生产纲领： 50000 件 /年。这属于大批量生产。 大批量生产中生产准备时间和终结时间较短，机动时间较长，靠提高切削速度来提高生产率效果比较明显。于是需要设计 关键工序的专用夹具 及加工用组合机床，而且夹具采用液压驱动，组合机床采用液压滑台。 工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。 对工件进行加工时 ，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动 1。为此，在进行机械加工前，首先要将工件装夹好。用夹具装夹工件有下列优点：能稳定地保证工件的加工精度；能提高劳动生产率；能扩大机床的使用范围；能降低成本。 零件的作用分析 拨叉是一种辅助零件，通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合。滑套上面有凸块，滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起，使齿轮带动滑套，滑套带动输出轴，将动力从输入轴传送至输出轴。摆动拨叉可以控制滑套与不同齿轮的结合与分 离，达到换档的目的。分析这种动力联接方式可知，车换档时要减速，这样可以减少滑套与齿轮之间的冲击，延长零件的使用寿命 1。 本科毕业设计说明书（论文） 第 5 页 共 30 页 2 零件说明 零件的作用 题目给定的零件是 叉，它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。宽度为 18槽尺寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以，宽度为 18 零件的工艺分析 号： 831003）共有 3 组加工表面： 零件两端面，左端面加工精度高，可以先以左端面为粗基准加工右端面，再以右端面为精基准加工左端面；以花键中心线为基准的加工面：这一组面包括 25 22花键底孔、两端的 22工件右端面为基准的 18顶面的 2 5锥孔。 经上述分析可知，对于后两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。 零件的结构特点 拔叉 831003 的毛坯为铸造件，在零件图上只有 2 处 位置误差要求，即上顶面与花键中心线的平行度误差 18的两侧面与花键中心线的垂直度误差 零件外形上大体上与六面体相似，形状大体如图 本科毕业设计说明书（论文） 第 6 页 共 30 页 图 零件 结构图 生产纲领、生产类型的确定 根据指导老师要求，设计此零件为铸件，成批大量生产，工艺的安排基本倾向于工序分散原则，设备的选用是通用设备和专用工装，工艺手段以常规工艺为主，新工艺为辅的原则。 毛坯的确定 ，零件材料 度 190210产类型为大批量生产，毛坯为铸件，灰铸铁的机械加工余量按 寸偏差和重量偏差，在大批量生产的铸件，采用 2级精度铸件，毛坯重量由金属机械加工工艺人员手册表 580差为 7%，故毛坯估算约为 用 2级精度铸件，顶面的加工余量和底面的加工余量忽略不计，两侧面的加工余量也忽略不计，由表 5 余部分均为实心部分。 故毛坯图如下： 本科毕业设计说明书（论文） 第 7 页 共 30 页 图 毛坯图 本科毕业设计说明书（论文） 第 8 页 共 30 页 3 工艺规程设计 定位基准的选择 定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，定位基准的选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高 2。 粗基准的选择 在选择粗基准时，一般遵循下列原则： (1)保证相互位置要求原则； (2)保证加工表面加工余量合理分配的原则； (3)便于工件装夹原则； (4)粗基准一般不得重复使用的原则 3。 为了 保证所有 加工表面有足够的加工余量，选用加工余量小的表面作粗基准 ,不要用同一尺寸方向上。 两端面，后端面为精加工面，故在铣两端面时，先以后端面为粗基准，粗铣前端面。 加工花键底孔时，利用两边侧面找正对称面和以底面为粗基准加工花键底孔。 精基准的选择 在选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方面，提高工件的加工精度。一般遵循下列原则： (1)准重合原则； (2)统一基准原则； (3)为基准原则； (4)自为基准原则； (5)便于装夹原则。 3 为保证定位基准和工序基准 重合，加工 2 5锥孔， 18上顶面以花键中心线为精基准。 重点工序的说明 叉零件的重要加工面有花键底孔、两端面，花键，槽，顶面，材料为考机械制造工艺设计简明手册，其加工方法选择如下： 加工前后两端面 根据 面粗糙度为 m，要达到 本科毕业设计说明书（论文） 第 9 页 共 30 页 后端面 m 的技术要求，需要经过粗铣精铣。 加工 22 花键底孔 此工序重点在于找正毛坯 对称面，故采用螺旋定心夹紧机构，找正对称面，进行加工。零件技术要求底孔的表面粗糙度达到 m，毛坯为实心，故采用钻孔扩孔，可以达到要求。 加工外径为 25 的花键内孔 零件要求花键底面粗糙度 m，侧面 m，由于此工序在钻底孔工序之后，故采用拉花键孔的方法，一次拉削可以达到要求。 加工上顶面 零件上顶面为精加工，粗糙度要求为 m，与花键中心线的平行度误差以花键中心线为精基准，对上顶面进行粗铣精铣。 加工 18 零件技术要求槽底面要达到表面粗糙度为 m，侧面粗糙度为 m，而且两侧面和花键中心线的垂直度 身有精度要求， 18以花键中心线和左端面为精基准，用花键心轴定位，采用铣磨。 顶面的钻 2孔和 5 锥孔工序不是很重要，在此不做详细说明， 2孔先钻孔，再攻丝， 5锥孔采用锥刀进行加工。 制订工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的加工精度和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在此零件为大批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具并尽量 使工序分散来提高生产率 4，此外，还应考虑经济效果，使生产成本尽量降低。 工艺路线方案一的制订 工序：粗铣前端面 工序：粗、精铣后端面 工序：钻、扩花键底孔 工序：粗、精铣上顶面 工序：钻 2工序：钻 5锥孔 工序：铣削 18工序：磨削 18 本科毕业设计说明书（论文） 第 10 页 共 30 页 工序：拉花键 工序 ：锉 圆角 工序：去毛刺 工序：终检 工艺路线方案二的制订 工序：粗铣前端面 工序：粗、精铣后端面 工序：钻、扩花键底孔 工序：拉花键 工序：粗、精铣上顶面 工序 ：钻 2工序：钻 5锥孔 工序：铣削 18工序：磨削 18工序 ： 锉 圆角 工序：去毛刺 工序：终检 两种工艺路线的比较与分析 上述两种方案，工艺路线一把拉花键放在磨削 18之后，在此，工序 4、工序 5、工序 6、工序 7、工序 8中很难对工件进行定位和夹紧，造成生产率的下降。工艺路线二，一把花键底孔钻削出来后紧接着就是拉花键，这样，后面的工序就很容易对工件进行定位和夹紧，即以花键心轴进行定位，进行螺旋夹紧，此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠。 通过以上的两种工艺路线的优、缺点的分析，最后确定工艺路线二为该零件的加工路线。工艺过程详见机械加工工序卡片。 机械加工余量的确定 确定工序（或工步）尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序（或工步）向前推算，前面已经根据有关资料查出了零件各加工表面的加工总余量（即毛坯余量），将加工余量分配给各工序加工余量，然后往前推算工序尺寸 5。 拨叉材料为 坯重量约为 1.0 生产类型为由大批量生产， 本科毕业设计说明书（论文） 第 11 页 共 30 页 毛坯为铸件，精度为 2级铸件，大体尺寸确定，外表面加工面少，根据以上原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸及加工余量如下： 前后端面的加工余量 前后端面有 3 以把铸铁的硬质表面层切除。 前端面粗铣一次即可，加工余量 3序基本尺寸为 83序经济精度等级为 差值 面粗糙度 m，上下偏差按“入体原则”确定（以后按照此原则确定） 6。 后端面粗铣一次，精铣一次，粗铣加工余量 序经济精度等级为 差值 铣加工余量 序经济精度等级为 差值 面粗糙度 m，工序基本尺寸为 80 矩形花键底孔 要求以矩形花键的外径定心，故先钻中心孔，再扩，最后拉削，内孔尺寸为 22零件图，参照金属机械加工工艺人员手册 表 3定孔加工余量的分配。 钻孔 20序经济精度等级为 差值 扩孔 21序经济精度等级为 差值 糙度 m。 花键孔要求以外径 定心：拉削时加工余量参照金属机械加工工艺人员手册取 2Z=1 顶面的加工余量 此工序分为两个工步： (1)粗铣顶面； (2)精铣顶面。 粗铣加工余量为 序经济精度等级为 差值 精铣加工余量为 序经济精度等级为 差值 m。 18的加工余量 铣削的加工余量：槽底面的铣削余量为 50侧面的铣削余量为 序经济精度等级为 差值 底面表面粗糙度 m。 磨削的加工余量：槽侧面的磨削余量为 序经济精 度等级为 差值为 面粗糙度为 m。 切削用量的选择和时间定额的确定 铣左端面 切削用量和基本工时的计算 本科毕业设计说明书（论文） 第 12 页 共 30 页 工步 1：粗铣 背吃刀量为 进给量的确定：机床的功率 510件夹具系统的刚度为中等条件， 按切削 手册中表 取该工序的每齿进给量为z。 铣削速度：选用镶齿铣刀，其中在 d/z=80/10 的条件下选取。铣削速度为v=40m/公式 ： (可以得到 ： 980/401 0 0 0 n r/ 由于手册中的 立式铣床的主轴转速为 n=160r/以，实际的铣削速度为： m/ 基本时间 t： 根据面铣刀平面（对称铣削、主偏角 90）的基本时间计算公式 ： 21 (其中， l =752l =13 2l =2mm，0有： 2221 ( =10 160=320mm/ (t=( 21 )/75+)/320= 工步 2：精铣 背吃刀量的确定：1 进给量的确定：由切削 手册中表 表面粗糙度为m 的条件选取，该工序的每 转进给量 f=r。 铣削速度的计算：根据其他有关资料确定，按镶齿铣刀， d/z=80/10，z 的 条件选取，铣削速度 v=公式： 可以求得铣刀转速 n=参照机械制造技术基础课程设计指导教程中4 立式铣床的主轴转速，选取转速为 n=210r/将此转速代入上面公式，可以求得： 1000/ = ( 本科毕业设计说明书（论文） 第 13 页 共 30 页 基本时间的确定：根据机械制造技术基础课程设计指导教程中表 5面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角 90）的基本时间公式 t=( 21 )/以求得该工序的基本时间，其中 l =752l =13 2l =2mm，01l = f n=r 210r/68mm/t=( 21 )/75+2+168= 拉花键孔切削用量和基本工时的计算 加工条件： （ 1） 工件材料： 件； （ 2） 加工要求：花键底孔粗糙度 m，键槽侧面粗糙度 m，键槽底面粗糙度 m，键槽尺寸 6差代号 （ 3） 刀具：高速钢拉刀； （ 4） 切削液：乳化液； （ 5） 加工设备：拉床 ； （ 6） 确定齿升量：根据有关手册， （ 7） 切削速度：查有切削简明手册有切削速度为 s（ （ 8） 切削工 时 000/(式中： 单面余量 22 25 L 拉削表面长度， 80 考虑校准部分的长度系数，取 k 考虑机床返回行程系数，取 v 拉削速度（ m/ 拉刀单面齿升； Z 拉刀同时工作齿数， Z=l/p； P 拉刀齿距。 所以 为拉刀同时工作齿数 712/80/ (所以其本工时 m i 本科毕业设计说明书（论文） 第 14 页 共 30 页 铣削 18的切削用量和基本工时的计算 加工要求：用乳化液冷却，加工工件，槽宽 18差代号 40的侧面与花键孔中心线的垂直度误差 面粗糙度为 m。 加工余量： 25于零件此处的设计精度比较高，用铣削很难达到尺寸精度的要求， 所以为了留给下一道公序磨削的加工余量 ，分两步走， 250 （ 1） 选择刀具 铣刀参数： 125,10 dL 32D 24,6,12,1500 n 。 （ 2） 选择铣削用量 由于槽的宽度为 18二次走完， 2510 由切削用量简明手册表 定 5.0f mm/r,现取 8.0f mm/r, zf mm/z。 （ 3） 选择铣刀磨钝标准及刀具 寿命：根据切削用量简明手册表 最大磨损量为 表 T=120 （ 4） 确定切削速度 定切削速度 f、由切削用量简明手册的公式 60/ (5 m/ 0 0/1 0 0 0 0 c r/ 根据金属机械加工工艺人员手册选 300 实际速度 m/ 选 1 5 0 根据 铣 床 说 明 书 选150fV mm/50 mm/z。 （ 5） 基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表 m i 2040/1 ( 本科毕业设计说明书（论文） 第 15 页 共 30 页 201 L i=2(走两次 ) 。 本科毕业设计说明书（论文） 第 16 页 共 30 页 4 夹具设计 机床夹具是一种在金属切削机床上实现装夹任务的工艺装备，是机械加工工艺系统的一个重要组成部分 7。 夹具的概述 床夹具的基本组成部分 (1)定位元件及定位装置 它与工件的定位基准相接处，用于确定工件在夹具中的正确位置，从而保证加工时工件相对于刀具和机床加工运动之间的相对正确位置。 (2)对刀及引导元件 这些元件的作用是保证工件与刀具之间的正确位置，用于确定刀具在加工前正确位置的 元件，称为对刀元件。用于确定刀具位置并引导刀具进行加工的元件，称为引导元件。 (3)夹紧装置 用于加紧工作，在切削时使使工件在夹具中保持既定位置。 (4)联接元件 用以确定夹具在机床上的位置并于机床相连接 。 (5)夹具体 用以联接夹具各元件或装置，使之成为一个整体，并通过它将夹具安装在机床上。 (6)其他联接或装置 除上述元件或装置以外的元件或装置。如某些夹具上的分度装置、防错装置、安全保护装置、为便于拆下工件而设置的顶出器等 7。 机床夹具的作用 （ 1） 保障加工质量 使用机床夹具的首要任务 是保证加工精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面互相之间的位置精度。使用机床夹具后，这种精度主要是靠夹具和机床来保证，不再依赖于工人的技术水平。 （ 2） 提高生产效率，降低生产成本 使用夹具后可以减少划线、找正等辅助时间，而且易实现多件、多工位加工。现代机床夹具中广泛采用气动、液压等机动夹紧装置，可使辅助时间进一步减少。 （ 3） 扩大机床工艺范围 在机床上使用可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。例如，在车床或钻床上使用镗膜，可以代替镗床镗孔。又如，使用靠模夹具，可在车床或铣床上进行仿形 加工。 （ 4） 减轻工人劳动强度，保证安 全生产 8 本科毕业设计说明书（论文） 第 17 页 共 30 页 机床夹具的分类 按机床夹具的使用范围，可划分为 5 种类型： （ 1） 通用夹具 ： 如车床上常用的三爪自定心卡盘、顶尖，铣床上常用的平口钳、分度头、回转工作台等均属此类夹具。该类夹具由于具有较大的通用性，故得其名。通用夹具一般以标准化，并有专门的专业工厂生产，常作为机床的标准附件提供给用户。 专用夹具 ： 这类夹具是针对某一工件的某一工序而专门设计的，因其用途专一而得名。专用夹具广泛用于批量生产中。 （ 2） 可调整夹具和成组夹具 ： 这类夹具的特点是夹具的部分元 件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同的零件的加工。用于相似零件成组加工的夹具，通常称为成组夹具。与成组夹具相比，可调整夹具的加工对象不很明显，适用范围更广一些。 （ 3） 组合夹具 ： 这类家具有一套标准化的元件，根据零件的加工要求拼装而成，不同元件的不同组合和联接可构成不同结构和用途的夹具。夹具用完以后，元件可以拆卸重复使用。这类夹具特别适合于新产品试制和小批生产。 （ 4） 随行夹具 ： 这是一种在自动线或柔线制造系统中使用的夹具。工件安装在随行夹具上，除完成对工件的定位和夹紧外，还装载着工件随输送装置送往各机床，并在机床上被定位夹紧 8。 为提高生产效率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用的夹具。根据我们所需加工的零件，由于其结构较为特殊，一般机床的通用夹具较难以定位及夹紧，因此每道工序都运用专用夹具来加工，加工本零件所需的专用夹具为四个。 夹具设计的基本要求 一台优良的机床必须满足下列基本要求： （ 1） 保证工件的 加工精度 保证加工精度的关键，首先在于正确的选定定位基准，定位方法和定位元件，必要时还需要进行定位误差分析，还要注意夹具中其他零件的结构对加工精度的影响，确保夹具能满足工件的加工精度 要求。 （ 2） 提高生产效率 专用夹具的复杂程度应与生产纲领相对应，应尽量采用各种快速高效的装夹机构，保证操作方便，缩短辅助时间，提高生产效率。 （ 3） 工艺性能好 专用夹具的结构应力求简单、合理，便于操作、装配、调整、检验、维修等。 （ 4） 使用性能好 专用夹具的操作应简便，省力，安全可靠。在客观条件允许且 本科毕业设计说明书（论文） 第 18 页 共 30 页 又经济适用的前提下，应尽可能采用气动、液压等机械化夹具装置，以减轻操作者的劳动强度 9。 夹具设计规范化的意义 研究夹具设计规范化程序的主要目的在于： （ 1） 保证设计质量 ，提高生产效率，夹具设 计质量主要表现在： （ a） 设计方案与生产纲领的适应性； （ b） 高位设计与定位副设置的相容性； （ c） 夹具设计技术经济指标的先进性； （ d） 精度控制项目的完备性以及各种控制项目公差数值规定的合理性； （ e） 夹具结构设计的工艺性； （ f） 家具制造成本低经济型 10。 有了规范的设计程序，可以指导设计人员有步骤、有计划、有条理的进行工作，提高设计效率，缩短设计周期。 （ 2） 有利于计算机辅助设计，有了规范化的设计程序，就可以利用计算机进行辅助设计，实现优化设计，减轻设计人员的负担。有利于计算机进行辅助设计，除了进 行精度设计之外，还可以寻找最佳夹紧状态，利用有限对零件的强度、刚度进行设计计算，实现包括绘图在内的设计过程的全部计算机控制。 （ 3） 有利于初学者尽快掌握夹具设计的方法。近年来，关于夹具设计的理论、研究和实践经验总结已日渐完备，在此基础上总结出来的夹具规范化设计程序，使初级夹具设计人员的设计工作提高到了一个新的科学化水平。 零件工艺性分析 本夹具主要用来加工零件底面的 18，加工此槽时表面粗糙度和尺寸都有要求，还有一个重要的要求就是于花键孔轴线的垂直度有较高的要求，因此在夹具设计过程中要考虑到 这些问题，既要保证精度又要考虑到生产效率。 定位基准的选择 由零件及加工工序可知，在本道工序前， 75面已经加工好了，花键孔也已经加工好了，考虑到与花键轴线的垂直度要求，因此以花键孔为定位基准， 75端面辅助定位。 定位元件的选择 本科毕业设计说明书（论文） 第 19 页 共 30 页 在设计夹具的过程中要考虑到工件是否正确定位，保证加工精度，缩短安装时间，提高劳动生产率，扩大机床工艺范围，实现一机多能，操作方便，可降低对工人的技术要求，还可减轻工人的劳动强度 11。夹具包括定位元件装置，夹紧装置，对刀 导向元件，连接元件以及其 他夹紧装置和夹具体。 常见的定位元件有支撑钉、支撑板、定位销、锥面定位销、 V 形块、定位套、锥度心轴等等。 夹紧元件的选择 工件在夹具中定位后一般应夹紧，使工件在加工过程中保持以获得的定位不被破坏。由于工件在加工过程中受切削力，惯性力、夹紧力等的作用，会形成变形或位移，从而影响工件的加工质量。所以工件的夹紧也是保证加工精度的一个十分重要的问题。为了获得良好的加工效果，一定要把工件在加工过程中的位移、变形等控制在加工精度所允许的范围之内 12。夹紧时间的处理有时会比定位的设计更为困难，从设计难度上讲 ，夹紧机构往往花费设计人员较多的心血。 夹紧机构设计时一般应满足以下主要原则： （ 1） 夹紧时不 能破坏工件在定位元件上所获得的位置。 （ 2） 夹紧力应保证工件位置在整个加工过程中不变或不产生不允许的振动。 （ 3） 使工件不产生过大的变形表面损伤。 （ 4） 夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的刚度和强度，手动夹紧机构必须保证自锁，机动夹紧机构应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。 （ 5） 夹紧机构必须安全、省力、方便、符合工人操作习惯。 （ 6） 夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。 13 夹紧元件是用以夹紧工件的，用于固定工件以获得的正确的元件，本设计所选用的主要定位元件是心轴、对刀块，它的优点是： （ a） 在夹紧过程中能保持拨叉安装定位时获得正确位置。 （ b） 操作方便、省力、安全。 （ c） 结构简单，是标准化元件 14。 切削力及夹紧力的计算 ： 本道工序主要的切削力是铣削过程中带来的横向的进给力 刀具：高速钢直齿三面刃铣刀 铣刀参数： 24,6,12,15,30,1 0 0,1000 n 本科毕业设计说明书（论文） 第 20 页 共 30 页 (28210pa 2.0zf mm/s 25ca 000 d 24z 98/( c 解得 200 在计算切削力时，必须考虑安全系数。安全系数4321 。 (查资料，有： .5 .1 .1 削力为 4 0 02 0 (实际夹紧力为 8 0 0 0/ 21 ，其中 2为夹具定位面及加紧面上的磨擦系数， 21= 螺母选用 牙三角螺纹，由机械设计螺纹联接的预紧力公式，产生的加紧力为： 2020303020 32t a n/2 (其中： T =19000 d = =2029 本科毕业设计说明书（论文） 第 21 页 共 30 页 .5 (润滑时 f 解得 0405N 此时螺母的夹紧力 00(N)的加紧力，故本夹具可安全工作。 夹具设计及操作简要说明 如前所述 ,在设计夹具时 ,应该注意提高劳动率 在螺母夹紧时采用开口垫块 ,以便装卸 ,夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置 ,以利于铣削加工。结果，本夹具总体的感觉还比较紧凑。 为了保证零件加工精度，我们采用可换定位销来进行定心加 紧。夹具体
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