该方案是拖拉机拨叉铣专机设计，原来的立式X62W型铣床，单纯的人工操作，工人劳动强度大，生产率低。因此，本课题要解决的主要问题是：设计一款半自动立式拨叉铣专机来取代原有的立式X62W型铣床，设计后的机床主要是采用人工上、下料，自动夹紧和自动加工的结构,该机床在降低工人劳动强度的同时提高了生产率，满足了公司规模不断扩大的要求。

由于要满足一分钟加工18件的要求，而且要实现半自动化加工。因此，必须要设计出一个大的圆盘来支撑工件，实现边加工，边上下工件，使得装夹时间和加工时间重叠，才能满足一分钟加工18件的要求。在装夹工件时，采用弹簧卡头来固定工件。同时，还应设计出与支撑台相应大小的圆盘，在圆盘上设计一凸轮，通过推动弹簧卡头的推杆来实现工件的自动夹紧和自动松开。除了弹簧卡头，还要设计固定销来实现完全固定，保证加工精度和要求。

机床设计要满足每分钟加工18件的要求，实现专机结构紧凑，工作安全，可靠，运行平稳，产品质量稳定，操作维护简单。在加工时，实现：人工上料—自动定位—自动夹紧—自动铣削，铣削完毕后自动松开，工作由操作者取下。本专机的设计充分迎合了了操作者，使得操作者在操作机器的时候感觉到安全、舒适，人性化的设计理念贯穿铣专机的整个设计过程。

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内容简介：: 毕业设计开题论证报告专业数控技术及应用学生姓名袁罗尧班级 Z 数控 031 学号 0331390110 指导教师刘仲威完成日期 2006 年 03 月 24 日 1 课题名称：拖拉机拨叉铣专机 (立式 ) 一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述本课题来源于现盐城市拖拉机制造股份有限公司。该公司在加工拖拉机齿轮箱的拨叉脚厚度时，利用立式铣床工操作，工人劳动强度大，生产率低。随生产规模不断扩大，产品质量要求不断提高，迫切要求改变这种生产现状。本课题旨在设计一台半自动立式铣专机，以取代现役的立式铣床工时，人工上料自动定位自动夹紧自动铣削，铣毕自动松开工件后由操作者取下。近年来，该行业获得了快速发展，特别是数控机床更是发展迅猛。在国内，机床产品的种类，规模，技术含量上都有较大的提高，但和日本，美国，德国等先进机床大国相比，我国机床产品还存在很大的差距。首先，机床产品技术水平落后，加工精度低，可靠性差。其次，产品结构不合理，存量构成依然落后，数控化率很低。高速，高效，复合，智能，高精度，高可靠性和环保是未来几年机床的发展趋势。机床复合化是提高机床精度和效率的主要措施。用复合化机床加工工件，可在一装夹情况下，完成全部工件加工，消除了装夹位置误差，大大减少了零件工序间运输和等待时间，提高了工作效率。智能，代表机床产品较高水平的柔性生产线，可以实现智能化生产，适合批量加工大型零部件等；通过计算机联网，可实现远程诊断和远程服务等。二、本课题拟解决的问题该课题研究的主要目的是降低工人劳动强度，提高生产率，满足生产规模不断扩大，产品质量要求不断提高的要求。实现半自动化加工，在加工时，实现：人工上料自动夹紧铣削完毕后自动松开，工作由操作者取下。同时，要解决以下几个问题： 8 件。定位心轴置于圆盘工作台上，圆盘工作台主轴呈立式安置。可靠，运行平衡，产品质量稳定，操作维护简单。高度为 800右。三、解决方案及预期效果由于要满足一分钟加工 18 件的要求，而且要实现半自动化加工。因此，要设计出一个大的圆盘来支撑工件，实现边加工，边上下工件，使得装夹时间和加工时间重叠。在装夹工件时，采用弹簧卡头来固定工件。同时，还要设计出与支撑台相应大小的圆盘，在圆盘上设计一凸轮，通过推动弹簧卡头的推杆来实现工件的自动夹紧和自动松开。除了弹簧卡头，还要设计固定销来实现完全固定，保证加工精度和要求。机床设计要满足每分钟加工 18 件的要求，实现专机结构紧凑，工作安全，可靠，运行平稳，产品质量稳定，操作维护简单。在加工时，实现：人工上料自动定位自动夹紧自动铣削，铣削完毕后自动松开，工作由操作者取下。 . 2 四、课题进度安排 2 月 27 日 3 月 10 日毕业实习阶段。毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。 3 月 11 日 4 月 12 日总体设计，方案论证阶段。提出总体设计方案及草图。 4 月 13 日 5 月 14 日部件、零件设计阶段。完成部件图、零件图。 5 月 15 日 5 月 29 日编写说明书 ,图样修改整理。编写毕业设计说明书，图样修改。 5 月 30 日 6 月 7 日定稿。最后修改、定稿，材料复查。 6 月 8 日 6 月 9 日毕业答辩。答辩，材料整理装袋。五、指导教师意见年月日六、专业系意见年月日七、学院意见年月日文献资料专业数控技术及应用学生姓名袁罗尧班级 Z 数控 031 学号 0331390110 指导教师刘仲威参考文献 1 徐灏机械设计手册 M 北京：机械工业出版社， 1991 2 徐灏新编机械设计师手册 M 北京：机械工业出版社， 1995 3 吴福忠 ,柯映林纸基蜂窝零件装夹系统中自动填料装置的设计 N 浙江大学学报 )， 2005 2（第 39卷第 2期） . 4 张耀宸机械加工工艺设计手册 M 北京：航空工业出版社， 1987 5 云涨金属切削机床设计简明手册 M 北京：机械工业出版社， 1993 6 孙建军，李玉翔，肖放组合机床通用部件参数化绘图系统设计 N 天津工业大学学报， 2001(第 20卷第 5期 ) 7 胡家秀机械零件设计实用手册 M 北京：机械工业出版社， 1999 8 李益民机械制造工艺设计手册 M 北京：机械工业出版社， 1995 9 艾兴，肖诗纲金属切削用量手册 M 北京：机械工业出版社， 1996 10 金属切削加工工艺人员手册修订组金属切削加工工艺人员手册 M. 上海：上海科学技术出版社， 1965 11 彭国勋，肖正扬自动机械的凸轮机构设计 M 北京：机械工业出版社， 1990 12 南京机械研究所金属切削机床夹具图册 M 北京：机械工业出版社，1984 13 刘文剑，曹天河，赵维缘夹具工程师手册 M 哈尔滨：黑龙江科学技术出版社， 1987 毕业实习报告专业数控技术及应用学生姓名袁罗尧班级 Z 数控 031 学号 0331390110 指导教师刘仲威日期 2006 年 03 月 24 日毕业设计实习小结一概述大学的学习和生活即将结束 ,在最后的阶段进行了为期 2 周的毕业实习实践活动 ,目的是为了增强我们的实践和动手能力 ,同时也为接下来的设计打基础。二实习过程 3 月 9 日参观江苏省盐城市江淮动力股份有限公司。 3 月 10 日参观江苏悦达盐城拖拉机制造有限公司。 3 月 15 日参观江苏森威集团飞达有限责任公司。三实习内容江苏省盐城市江淮动力股份有限公司是高科技民营企业重庆东银集团旗下专业生产中、小功率发动机的大型企业，位居中国企业 500强来该公司非常注重技术创新，先后投资亿元建成省级企业技术中心和国家级博士后科研工作站，建有具有国际先进水平的算机辅助设计、制造、测试）网络，拥有行业首家以三维激光实体扫描仪、三维激光成型机等先进设备和计算机软件为代表的术，积极引进应用同步开发、虚拟设计、快速原型制造、反求工程等高新技术改造传统产业和传统产品，确立了企业在行业技术进步方面的领先地位。产品创新着着领先同行，逐步形成了具有自主版权和江动特色的轻型多缸机、节能单缸机、小型汽油机、小马力单缸机和发电机组（柴、汽油）五大系列， 400 多个品种的优化产品结构。通过实习 ,使我对柴油机的结构 , 柴油机的工作原理 , 柴油机的装配 ,公司组织机构及各部门的主要质量职责 , 柴油机行业的发展状况 , 柴油机的主要故障等相关知识有了更清楚和深刻的认识。为以后的工作和学习奠定了坚实的基础。柴油机的工作原理 :柴油机和汽油机一样，每个工作循环也经历进气、压缩、作功和排气四个过程。但由于柴油粘度比汽油大，不易蒸发，但自燃温度却低于汽油，故柴油机可燃混合气的形成和燃烧方式与汽油机不同。柴油机减速箱箱体的机械加工工艺过程：在加工过程中要遵循先面后孔 ,先粗后精 ,先主后次 ,基准先行的原则。 1 粗铣端面 :因为箱体共有六个面，所以这部分又分为三个过程，每一次粗铣两个相对的面，其中有两个过程用手工夹紧，最后一个用气压夹紧，左右用螺栓定位，粗铣无基准面。 2 半精加工箱体 :与粗铣一样 ,也分为三个部分。 3 加工孔 : 这是第一次粗镗孔，主轴孔在此时一起加工，用气压加紧，机床分为两部分，有左、右床脚之分。 4 镗孔 :这是半精镗，加工是连倒角一起加工，其中有一个轴特别长，它是用来保证同轴度的。 5 精加工 :精加工主要主轴孔，切削余量特别少。 6 钻孔 :用轴定位。 7 攻丝 :钻头转速慢，三面有间隙同时加工。 8 钻孔 :箱体共六个面，加工剩余两个面。 9 铣里面的孔。在装配车间我们看到 ,柴油机的装配是把已修好的零件、组合件和辅助总成，按一定的工艺顺序和技术要求装配成一台完整的柴油机。柴油机的装配质量，对柴油机的修理质量和使用寿命有极其重要的影响，因此对柴油机装配有严格的要求，例如： (1)装配的零部件和总成都经过检验或试验，必须保证质量合格。 (2)装配前要认真清洗零件、工具、工作台，特别是汽缸体的润滑油路彻底清洗干净并用压缩空气吹干。螺孔及油孔中的漂洗水要吹干。 (3)准备好全部螺母、螺栓。柴油机要保证用它所用的螺栓体系、尺寸和等级都要和拆卸时完全一样，不允许用其他螺栓随意更换或代替。 (4)对用过的汽缸垫、开口销、保险垫片、金属锁线以及低板垫、石棉垫、软木垫等在大修时应全部换新。 (5)柴油机重要部位的螺栓，如汽缸盖螺栓、轴瓦螺栓、飞轮螺栓、螺母必须按规定扭矩及顺序拧紧。康明斯柴油机螺栓、螺母的拧紧次序和扭矩的数值在下述各装配程序中逐一给出；如果有的地方没有给出规定值，请参阅扭紧螺栓力矩表。 (6)各相对运动零件工作表面，装配时应涂以清洁的润滑油，如轴承与轴颈、活塞环活塞与汽缸壁间，以保证零件开始运动时的润滑。柴油机有许多的衬垫和 “O” 形圈由可吸收机油的材料制成，这些衬垫在接触机油以后会膨胀形成紧密的密封。在装配这类衬垫时，请注意只能用粘着剂或植物油。 (7)不可互换的机件，如汽缸体与飞轮壳、活塞连杆组、各轴承瓦垫、进排气门等应对好位置和记号，不得错乱安装。 (8)要用专用工具安装。如：油封和耐磨圈推压器、汽缸套安装工具、喷油器和气门调整成套工具等，供选用。然后我们参观了曲轴车间，这是我们主要参观的车间。我们从它的毛坯到入库，对于它的工艺来说，具体的步骤如下： 2. 修复； 3中心孔； 00 开挡； 0外圆；连杆颈； 0 的孔； 0；江苏悦达盐城拖拉机制造有限公司的主要产品有：黄海牌 151型、 81型系列手扶拖拉机和黄海金马 200、 220、 250、 300、 350、400、 450、 500、 550、 700、 720、 750系列及四轮驱动系列轮式拖拉机；我们参观了拖拉机厂的各主要车间，其中看到了各种机床设备。 1 金工车间：普通车床，钻床 2 机修车间：普通车床式镗床式升降台铣床臂钻床 )，式固定台式压力机床双动薄板冲压液压机式双点压力机 28式可倾压力机 0吨开式双柱可倾压力机 4 装配车间：分小四轮装配车间和手扶拖拉机装配车间两单柱校正压装液压机移动式万向摇臂钻床液压镗孔车端面头组合机床我们还参观了另外几个主要零件加工的过程。在指导老师的指导下 ,对零件加工工艺过程有了更深刻的认识和了解 ,(1) 小四轮箱体，加工基准，底面作为粗基准 ,加工原则：先面后孔，先基准后其它，先粗后精。工序过程如下：1 铣底面； 2 打定位孔； 3 加工两侧面及斜孔； 4 锪斜孔； 5 钻，镗各轴承孔； 6 精铣两侧面； 7 攻斜孔螺纹； 8 精镗各轴承孔； 9 粗铣侧面和底面； 10 精铣； 11 加工顶面； 12 锪孔； 13 螺纹孔。 (2)1 车端面； 2 镗孔； 3 钻四个端面孔，镗中心孔；4 拉键槽； 5钻加紧孔； 6 钻孔。 (3) 铣端面； 2 转盘铣削； 3 粗精刀； 4 钻加工孔； 5 铣侧面。 (4) 要求两面三刀个工件一起加工保证配合良好。 4 离合器盖 :以车为主，并钻两孔。江苏森威集团飞达有限责任公司为国家定点生产自行车飞轮、拨链器等变速传动系统件以及汽车摩托车用冷温锻件的大型企业。公司拥有先进的全自动热处理生产线和冷挤压生产设备，及相应的检测设备主要产品有六大系列三十多个规格型号的自行车飞轮、拨链器；各种汽车等速万向节精锻毛坯、汽车变速箱输入输出轴冷锻毛坯、汽车变速箱倒档齿轮等三大类四十多个规格型号的精密锻件以及最新型的减速式汽车起动电机单向器总成等汽车零件四普通车床分析本车床功率大，刚性强，主轴调速范围广，适用于强力或高速切削，可以车削端面、外圆、内孔以及公制、英制、模数、径节各种螺纹，并可承担钻孔、套料、镗孔等工艺。主轴的制动及正反转变向是液压控制，刹车灵敏可靠，可用按钮不停车变换一级速度。床头箱内用压力油强制润滑，主轴转速范围备有数种，供用户选择。溜板箱内装有安全机构，可防止车床因过载而损坏，上刀架可以机动车削短的锥体，纵向进给与上刀架进给的复合运动可机动车削长的锥体，床身导轨经表面淬火，以提高导轨的寿命。车床的操纵手柄集中，使用方便灵活。五实习感想此次的实践对我来说意义是非常之大的 ,在实习的过程中 ,通过老师和工厂技术人员的耐心讲解和分析 ,使我对各加工阶段的加工过程和加工工艺都有了更加深刻的认识和了解 ,在增加认识和了解的同时也暴露出自己的不足之处 ,也暴露出和其他优秀同学之间的差距。因此 ,在以后的学习过程中还要继续努力 ,通过对理论知识的不断学习来指导实践 ,不断地丰富和完善自己。锻炼自己的实践动手能力和理论联系实际的能力。为以后的工作和学习奠定的坚实的基础。毕业设计任务书课题：拖拉机拨叉铣专机 (立式 ) 专业数控技术及应用学生姓名袁罗尧班级 Z 数控 031 学号 0331390110 指导教师刘仲威专业系主任发放日期 2006 年 03 月 24 日一、设计内容二、本课题来源于现盐城市拖拉机制造股份有限公司。该公司在加工拖拉机齿轮箱的拨叉脚厚度时，利用立式铣床工操作，工人劳动强度大，生产率低。随生产规模不断扩大，产品质量要求不断提高，迫切要求改变这种生产现状。本课题旨在设计一台半自动立式铣专机，以取代现役的立式铣床工时，人工上料自动定位自动夹紧自动铣削，铣毕自动松开工件后由操作者取下。二、设计依据 1 另件图样（见附件）； 2 另件毛坯图及该零件机械加工工艺过程卡（该二资料由学生自行编写并作为考核内容置于该生材料袋内）；三、技术要求加工时该工件的主轴孔呈立式安置；工作节拍为每分钟加工 18 件；加工时，由操作员人工上料自动定位自动夹紧全速连续自动铣削；铣毕工件被自动松开，后由操作者取下并上下一个料 (上料、下料时不停机 )；工件以其主轴孔定位，定位心轴置于圆盘工作台上，圆盘工作台主轴呈立式安置；专机工作安全、可靠，运行平稳，产品质量稳定，操作维护简单；专机结构紧凑，装料高度为 800右；四、毕业设计物化成果的具体内容及要求工件毛坯图；该零件机械加工工艺过程卡及本工序的加工工序卡（手工填写在标准卡片上）；开题报告；设计图样 4 1 设计草图：为设计装配图底图，必须手工绘制，图样总量不少于 1 张 4 2 设计图样：专机总装配图、部件装配图及该部件的全部或较为复杂的主要另件图（所有零件、部件的编号不得遗漏且必须与装配图明细栏内的一致）；图样全部用样面积总量折合 4 张上。设计说明（计算）书 5 1 设计说明（计算）书字数（含图）在 10000 字以上； 5 2 设计说明（计算）书（含说明书摘要）内容、格式必须符合盐城工学院关于毕业设计说明书撰写的指导意见；毕业实习报告毕业实习报告字数在 3000 字以上（含图）。（以上几个方面的材料除另外说明外，全部做成电子文档资料。）五、毕业设计进度计划起讫日期工作内容备注置任务下达任务书查研究，收集资料，熟悉课题 ,毕业实习体设计，方案论证件、零件设计阶段写说明书 ,图样修改整理改定稿业答辩 ,材料整理装袋置任务查研究，收集资料，熟悉课题 ,毕业实习体设计，方案论证六、主要参考文献： 1 徐灏机械设计手册 M 北京：机械工业出版社， 1991 2 机械工程手册，电机工程手册编辑委员会机械工程手册 M 北京：机械工业出版社， 1995 3 徐灏新编机械设计师手册 M 北京：机械工业出版社， 1995 4 胡家秀机械零件设计实用手册 M 北京：机械工业出版社， 1999 5 李益民机械制造工艺设计手册 M 北京：机械工业出版社， 1995 6 艾兴，肖诗纲金属切削用量手册 M 北京：机械工业出版社， 1996 7 云涨金属切削机床设计简明手册 M 北京：机械工业出版社， 1993 8 彭国勋，肖正扬自动机械的凸轮机构设计 M 北京：机械工业出版社， 1990 9 贾凤铜简明铣工手册 M 北京：机械工业出版社， 1995 10 刘文剑，曹天河，赵维缘夹具工程师手册 M 哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987 11 金属切削加工工艺人员手册修订组金属切削加工工艺人员手册 M 上海：上海科学技术出版社， 1965 12 张耀宸机械加工工艺设计手册 M 北京：航空工业出版社， 1987 13 南京机械研究所金属切削机床夹具图册 M 北京：机械工业出版社， 1984 14 常见机构原理及应用编写组常见机构原理及应用 M 北京：机械工业出版社， 1978 七、其他学生必须按照毕业设计进度计划表明的时间，分期按时完成，并且保证各期工作的工作质量，以确保毕业设计任务的完成毕业设计说明书拖拉机拨叉铣专机（立式）专业数控技术及应用学生姓名袁罗尧班级 Z 数控 031 学号 0331390110 指导教师刘仲威完成日期 2006 年 6 月 4 日江阴职业技术学院毕业设计说明书 2007 目录 1 前言 . 1 课题的来源、设计的主要目的和技术要求： . 1 课题要解决的主要问题和设计总体思路 : . 1 . 3 3 总体方案论证 : . 4 4 具体设计说明 . 5 加工零件分析 . 5 加工零件毛坯图 . 5 定机械加工工艺路线： . 5 定机械加工余量 ,工序尺寸及公差 . 5 具的设计 . 6 面定心夹紧机构 . 6 紧力 . 7 响夹紧力的因素 . 7 属切削用量的选择与计算 : . 8 具的选择 : . 9 速机的选择与计算： . 10 速机的选择： . 10 动机的选择： . 11 V 带轮的设计计算 : . 12 销的强度计算 : . 14 的设计计算与强度校核 : . 16 5 结论 . 21 主要参考文献 . 22 致谢 . 23 附录 . 24 江阴职业技术学院毕业设计说明书 2007 1 1 前言半自动拨叉铣床专机是为了实践，公司主要是为了减少工人的劳动强度，同时提高公司的生产效率，不断满足公司的生产规模的不断扩大的要求。课题的来源、设计的主要目的和技术要求：本课题来源于生产实践，公司在加工拖拉机齿轮箱的拨叉脚厚度时，利用立式铣床工操作，工人劳动强度大，生产率低。随生产规模不断扩大，产品质量要求不断提高，迫切要求改变这种生产现状。本课题旨在设计一台半自动立式铣专机，以取代现役的立式铣床工时，人工上料自动定位自动夹紧自动铣削，铣毕自动松开工件后由操作者取下。本课题研究的主要目的是降低工人劳动强度，提高生产率，满足生产规模不断扩大，产品质量要求不断提高的要求。实现半自动化加工，在加工时，实现：人工上料自动夹紧削完毕后自动松开，工作由操作者取下。同时，设计时要满足以下几点要求： 8 件。位心轴置于圆盘工作台上，圆盘工作台主轴呈立式安置。安全，可靠，运行平衡，产品质量稳定，操作维护简单。度为 800右。课题要解决的主要问题和设计总体思路 : 原来的立式铣床，单纯的人工操作，工人劳动强度大，生产率低。因此，本课题要解决的主要问题是：设计一款半自动立式拨叉铣专机来取代原有的立式铣床，设计后的机床主要是采用人工上、下料，自动夹紧和自动加工的结构 ,该机床在降低工人劳动强度的同时提高了生产率，满足了公司规模不断扩大的要求。由于要满足一分钟加工 18 件的要求，而且要实现半自动化加工。因此，必须要设计出一个大的圆盘来支撑工件，实现边加工，边上下工件，使得装夹时间和加工时间重叠，才能满足一分钟加工 18 件的要求。在装夹工件时，采用弹簧卡头来固定工件。同时，还应设计出与支撑台相应大小的圆盘，在圆盘上设计一凸轮，通过推动弹簧卡头的推杆来实现工件的自动夹紧和自动松开。除了弹簧卡头，还要设计固定销来实现完全固定，保证加工精度和要求。机床设计要满足每分钟加工 18 件的要求，实现专机结构紧凑，工作安全，可靠，运行平稳，产品质量稳定，操作维护简单。在加工时，实现：人工上料拖拉机拨叉铣专机 (立式 ) 2 自动定位自动夹紧自动铣削，铣削完毕后自动松开，工作由操作者取下。本专机的设计充分迎合了了操作者，使得操作者在操作机器的时候感觉到安全、舒适，人性化的设计理念贯穿铣专机的整个设计过程。江阴职业技术学院毕业设计说明书 2007 3 近年来，该行业获得了快速发展，特别是数控机床更是发展迅猛。在国内，机床产品的种类，规模，技术含量上都有较大的提高，但和日本，美国，德国等先进机床大国相比，我国机床产品还存在很大的差距。首先，机床产品技术水平落后，加工精度低，可靠性差。其次，产品结构不合理，存量构成依然落后，数控化率很低。高速，高效，复合，智能，高精度，高可靠性和环保是未来几年机床的发展趋势。机床复合化是提高机床精度和效率的主要措施。用复合化机床加工工件，可在一装夹情况下，完成全部工件加工，消除了装夹位置误差，大大减少了零件工序间运输和等待时间，提高了工作效率。智能，代表机床产品较高水平的柔性生产线，可以实现智能化生产，适合批量加工大型零部件等；通过计算机联网，可实现远程诊断和远程服务等。拖拉机拨叉铣专机 (立式 ) 4 3 总体方案论证 : 对于机床的设计布局要合理，而合理的布局的基本要求是：整、修理机床；便于输送、装卸工件、排除切屑。节省材料、减少机床占地面积等。机床总体布局设计的一般步骤是，首先根据工艺分析分配机床部件的运动，选择传动形式和支承形式；然后安排操作部位，并拟定在布局上改善机床性能和技术经济指标的措施。江阴职业技术学院毕业设计说明书 2007 5 4 具体设计说明加工零件分析图 1 零件毛坯图表 1 工序车拨叉头端面 ,钻 ,铰 14孔 ,孔口倒角 ; 工序校正拨叉脚 ; 工序粗铣拨叉脚两端面 ; 工序铣拨叉脚内侧面 ; 工序铣拨叉脚内侧面倒角 45 ; 工序铣操纵槽 ; 工序的孔 ; 工序去毛刺 ; 工序拨叉局部淬火 ; 工序校正拨叉脚 ; 工序清洗 ; 工序检验 ; 工序尺寸及公差根据机械加工工艺，查机械制造工艺设计简明手册，分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公关如下：拖拉机拨叉铣专机 (立式 ) 6 表 2 工序工序内容单边余量 (工序尺寸表面粗糙度 ( m) 工序 0 25 4孔 4孔 141 1 45 25 工序粗铣拨叉脚两端面 2 6 序铣拨叉内侧面 40序拨叉内侧面倒角 45 25 工序铣操纵槽 7 14序的孔 25 具的设计图 2 弹簧夹头的结构常见的定心夹紧机构有 :利用斜面作用的定心夹紧机构 ;利用杠杆作用的定心夹紧机构以及利用薄壁弹性元件的定心夹紧机构等。弹簧夹头亦属于利用斜面作用和定心夹紧机构的一种，上图所示为弹簧夹头的结构简图。弹簧套筒是一个薄壁带锥面的弹性套筒，带锥面一端开有三条轴向槽。它有三个基本基本部分：一是夹爪 A；二是包括夹爪在内的弹性部分 B，称为簧瓣；三是导向部分 C。当原始作用力拉杆往左侧移动时 ,通过锥面的江阴职业技术学院毕业设计说明书 2007 7 作用使簧瓣扩张 ,从面对工件进行定心夹紧采用弹簧夹头夹紧工件时 ,工件被夹紧表面的尺寸偏差不宜太大夹爪与工件以及夹头锥面与外套锥面的接触不良 ,造成定位精确和夹紧刚度降低。在机床结构也在以飞快速度变换着的形势下，能继续保持原弹簧夹头基本结构保持不变的这一奇迹，主要归功于它特具有的灵巧、精致的结构和功能强大、使用方便以及经济性好等特点。弹簧夹头虽小，但在机床工业中确实起到了很重要的作用，这是都是由于它具有以下很强的功能：或刀具 )，具有抵抗扭矩和承受来自多方向切削力的功能。拉力 )和转换驱动力为工件 (或刀具 )夹紧力的功能。或刀具 )的功能。夹紧力损失的能力。总的来说，弹簧夹头的设计和使用是一个涉及面很宽的领域，它是需要相对应于多种机床系列，以及包括了为体现它与机床各自不同风格和特征而设计的产品，所以总数已有成千上万。但是现在还有一个普遍的错误观念，认为弹簧夹头只用以夹紧圆柱形工件毛坯。这是不符合事实的，实际上它几乎能对任何形状的工件 (或刀具 )，包括正方形或六边形工件进行定位夹紧。下面主要介绍影响各种弹簧夹头正确装夹定位和夹紧力的有关因素和工作原理。夹紧力是机床经弹簧夹头施加在工件上的力。本文中插图是一个在车床上使用的用以定位、夹紧工件的弹簧夹头 , 同样也可以被用来对刀具、磨削的工件实行定位、夹紧或许多别的场合。拉杆 (图中未示出 )的外螺纹与弹簧夹头的后端内螺纹连接拉紧，产生轴向拉力。然后由机床主轴前端的被称为锁紧角的锥面，将轴向拉力转换成一垂直于弹簧夹头中心的夹紧力。不仅如此，夹紧力还可以通过锁紧角将其扩大，经过计算得知，根据不同的锁紧角，弹簧夹头夹紧力可扩大3 弹簧夹头是一个结构简单的工艺装置，却有许多影响夹紧力的主要因素。对于基本原理的了解可以帮助工件 (或刀具 )正确装夹和迅速查找故障。以下介绍几个影响夹紧力的主要因素和总结的使用经验：图所示为拉杆施于弹簧夹头的轴向拉力。在弹簧夹头的使用中，轴向力拉力可由不同的方式施加，但其作用原理基本相同。很明显，大的轴向拉力将产生大的夹紧力，反之亦然。一般拉杆的轴向拉力可由操作员进行调整。拖拉机拨叉铣专机 (立式 ) 8 计的锁紧角 (或头部倾角 )大小将决定着夹紧力经扩大后能达到的指标，通常由机床制造商和弹簧夹头制造商决定。当弹簧夹头新的设计还正在探求之中，从经济性和可靠性考虑，设计师建议用户使用现有弹簧夹头结构。标准锥度 (或头部倾角 )已根据机床类型 (如车床等 )、使用条件 (动态与静态 )和用途 (工件与刀具 )不同，由设计时确定。或刀具 )与弹簧夹头之间的总摩擦力将直接影响夹紧力。小的摩擦值将导致小的夹紧力，反之亦然。弹簧夹头供应商能采取各种措施，克服弹簧夹头与工件 (或刀具 )之间的相对转动或轴向窜动等，比如弹簧夹头内孔有意制出锯齿形状或将硬质合金微晶粒浸渍在夹紧表面等。摩擦力大小也直接影响弹簧夹头对工件的夹紧力大小。摩擦力太小时夹紧力不够，太大的夹紧力，会加快弹簧夹头磨损。使用中弹簧夹头要经常松开实行工件交换，例如在车削加工中心上使用，需在松开时在弹簧夹头内孔表面喷涂一薄层润滑剂。有条件采用冷却剂润滑更好，因为冷却剂提供可冲洗弹簧夹头，而且润滑性效果好。尤其在锁紧角处定期施加冷却剂，则能减少长期磨损和增加夹紧力。一些更多润滑效果更好的材料也可以使用，包括有限压力 )特性的高质量润脂油或蜡基材料。似乎有些奇怪的是，一些聪明的操作者在加工难度大，而且在一般的冷却润滑的效果都不佳时，选用女士们使用的唇膏，据称效果很好。保证弹簧夹头对工件的完全支撑是增大夹紧力和可靠夹紧保证高质量加工的必要条件。如果弹簧夹头的名义孔直径选择太大，工件仅仅由弹簧夹头的孔口部分将工件夹紧，将引起工件外圆和弹簧夹头内孔之间几何形状的不匹配，因而降低夹紧力。如果如果夹头名义孔直径选择太小，只有头部倾角的内部与工件接触，相对而言，夹紧力增大，但引起夹头与工件的不同心问题。在一个名义尺寸下，它可对名义直径相同的工件进行装夹定位。当选择弹簧夹头名义的孔径尺寸，围发生变化。属切削用量的选择与计算 : 取圆盘的直径 D=1000具的直径 0d =80刀的中心轨迹线距圆盘的中心距离 R=545 2R=1090由条件 :1 分钟加工 18 件 ,得加工 1 个工件的时间为 t=1860=310s 令两相邻两工件之间的距离 s=95以 v=)1860(95=s=2 所以 n= 每 2 分钟圆盘转 1 圈 ,活动盘上放工件的个数为 : 江阴职业技术学院毕业设计说明书 2007 9 Z=95D= 33 个根据零件的材料 ,选择镶齿三面刃铣刀 ,片，查表得 :铣刀的尺寸为 D d B=80 22 12，齿数 z=10。专用夹具，柴油冷却。工序粗铣拨叉脚两端面 : 1. 确定背吃刀量 :由毛坯图已知铣削宽度 18削深度 2. 每齿进给量 :根据表 : 每齿的进给量z。由于工件的刚性差 ,且采用对称加工 ,故取z。 3. 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 : 根据表刀刀齿后面最大磨损量为取最大磨损量为铣刀的直径为0d =80根据表 :刀具寿命 :T=120 4. 确定切削速度和每分钟进给量据表 : 600; 0; 0;m=公式 : 0 dV c kT a f a Zp z = 0 0 =n =据表 :与近的主轴转速为475r/ 600r/与相接近的值 )n=475r/ m 10 00 8047 5 m 工作台的每分钟的进给量为m 4601009.0 ,根据表 62W 铣床与 54mm/近的工作台进给量为 60mm/择实际进给量为mm/z 拖拉机拨叉铣专机 (立式 ) 10 速机的选择与计算：速机的选择：实际进给量为mm/z 得进给速度fv:= m 50 7 5 由式 0 . 8 6 0 . 7 410 . 8 6010zc c a za f k kF d 根据表 , 82 , 2.1k ,表 k ,根据实用金属切削手册表 2 ,切削力的公式为 : 0 . 8 6 0 . 7 410 . 8 6010zc c a za f k kF d 其中 : B 为铣削宽度 B=工件材料对切削力的影响系数； K 为刀具前角对切削力的影响系数； 1k 为切削速度对切削力的影响系数所以由 : 0 . 8 6 0 . 7 410 . 8 6010zc c a za f k kF d = 4 980 切削功率： 10060 所以实际切削电机切削功率为：实(其中 ) c 12 101 0 9 4 923 查双级减速机电机功率表 ,取传动比 2537i ,输入转速 5001 由 21 : m 715 0012 由输出轴许用扭矩为 m表 , 82 , 2.1k ,表 k 所以 0 . 8 6 0 . 7 410 . 8 6010zc c a za f k kF d = 4 980 由于实( ) 由于，根据机械设计课程设计表 20，选择电动机的型号为：动机主要参数为： P=3速 1n =1500r/拉机拨叉铣专机 (立式 ) 12 封闭式三相异步电动机的主要性能及结构特点：效率高，耗电少，性能好，噪声低，振动小，重量轻，运行可靠，维修方便。为构为全封闭，自扇冷式，能防灰尘，铁屑，杂物侵入电动机内部。冷却方式为他安装尺寸及外形尺寸见表。 V 带轮的设计计算 : 由 Y 系列的三相异步电动机驱动，转速 1n =1500r/动轮转速2n =475r/动机的功率 P=3 天工作 16小时（ 2班工作制）。 1. 选择查表工作情况系数 : 1)确定功率计算公式 : 由式 =3=2)选择按n =1500r/图 :选皮带的型号为 A 型 2. 确定带轮直径1)选取小带轮的直径1考图取小带轮直径202) 验算带速 :由式 v = 1160 1000dd n = 100060 =s (在 525m/s 之间 ,合适 ) (3)确定从动轮直径2di d= 904751500 =表 2804)计算实际传动比 i :i = 210280 5)验算从动轮实际转速 2n : 2n = 1r/100475 )475484( =表 , 82 , 2.1k ,表 k 所以 ,工件所受到的削铣力 : 0 . 8 6 0 . 7 410 . 8 6010c a za f z k kF d = 4 980 电动机主轴所受到的转矩 : c 12 101 0 9 4 92 3 假设作用在挡销上的作用力为 F ,根据力矩平衡原理得 : 作用在挡销上的力矩 M F 644 弯曲正应力 M P aI 弯曲时的切应力 : 54 2 拖拉机拨叉铣专机 (立式 ) 16 的设计计算与强度校核 : 1、计算轴上转矩和齿轮作用力轴传递的转矩： 63671500 612、选择轴的材料和热处理方式选择轴的材料为 45钢，经调质处理 , 其机械性能由表 7 650=360=300 155 查表 7 60 3、初算轴的最小轴径由表 7 =110 则轴的最小直径为： 41 5 0 031 1 0 33m i n 4、初选轴承选用滚动轴承。根据工作要求及输入端的直径 (为 42由轴承产品目录中选取型号为 6207 的滚动轴承，其尺寸（内径外径宽度）为d D b=35 72 17。 5、轴的结构设计 (1)拟定轴上零件的装配方案据轴上零件定位、加工要求以及不同的零件装配方案，参考轴的结构设计的基本要求，得出如图所示结构。轴的结构设计 (2)确定轴的各段直径江阴职业技术学院毕业设计说明书 2007 17 故轴段 6的直径即为相配合的半联轴器的直径，取为 45 联轴器是靠轴段 5 的轴肩来进行轴向定位的，为了保证定位可靠，轴段 5 要比轴段 6的直径大 5 10轴段 5的直径为 52 轴段 1和轴段 4均是放置滚动轴承的，所以直径与滚动轴承内圈直径一样，为 55 考虑拆卸的方便，轴段 3的直径只要比轴段 4的直径大 1 2里取为 58 轴段 2是一轴环，右侧用来定位齿轮，左侧用来定位滚动轴承，查滚动轴承的手册，可得该型号的滚动轴承内圈安装尺寸最小为 64时轴环的直径还要满足比轴段 3 的直径(为 58 5 10要求，故这段直径最终取为 66 (3)确定轴的各段长度轴段 6的长度比半联轴器的毂孔长度要 (为 84 2 3样可保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故该段轴长取为 82 同理，轴段 3的长度要比齿轮的轮毂宽度 (为 100 2 3该段轴长取为 98 轴段 1的长度即为滚动轴承的宽度，查手册为 21 轴环 2宽度取为 18 轴承端盖的总宽度为 20减速器及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 l=25取轴段 5的长度为 45 取齿轮距箱体内壁之距离为 10虑到箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离，取 5知滚动轴承宽度为 21轮轮毂长为 100轴段 4的长度为： 10 5 (10021=384) 轴上零件的周向定位齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键联接。对于齿轮，由手册查得平键的截面尺寸宽高 =1610(79)，键槽用键槽铣刀加工，长为 80准键长见同时为了保证齿轮轮毂与轴的配合为 H7/样，半联轴器与轴的联接，选用平键为 14963 ，半联轴器与轴的配合为 H7/动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为 (5)确定轴上圆角和倒角尺寸。取轴端倒角为 245 7、按弯扭合成校核 (1)画受力简图 (如图 7画轴空间受力简图 c，将轴上作用力分解为垂直面受力图 e。分别求出垂直面上的支反力和水平面上支反力。对于零件作用于轴上的分布载荷或转矩 (因轴上零件如齿轮、联轴器等均有宽度 )可当作集中力作用于轴上零件的宽度中点。对于支反力的位置，随轴承类型和布置方式不同而异，一般可按图拖拉机拨叉铣专机 (立式 ) 18 7中 a 值参见滚动轴承样本，跨距较大时可近似认为支反力位于轴承宽度的中点。 (2)计算作用于轴上的支反力水平面内支反力 N 垂直面内支反力 N N (3)计算轴的弯矩，并画弯、转矩图分别作出垂直面和水平面上的弯矩图 f、 g，并按计算合成弯矩。画转矩图 h。 (4)计算并画当量弯矩图转矩按脉动循环变化计算 , 取 , 则 5)校核轴的强度一般而言，轴的强度是否满足要求只需对危险截面进行校核即可，而轴的危险截面多发生在当量弯矩最大或当量弯矩较大且轴的直径较小处。根据轴的结构尺寸和当量弯矩图可知，面处弯矩最大 , 且截面尺寸也非最大 , 属于危险截面；属于危险截面。而对于面尺寸，仅受纯转矩作用，虽面尺寸最小，但由于轴最小直径是按扭转强度较为宽裕地确定的，故强度肯定满足，无需校核弯扭合成强度。面处当量弯矩为：面处当量弯矩为度校核 : 考虑键槽的影响，查附表 7 江阴职业技术学院毕业设计说明书 2007 19 然：，故安全。 8、按安全系数校核一般用途的轴按前述弯扭合成强度校核后就足够了，对于重要的轴可直接用下述的安全系数法校核。这两种方法不必同时进行。 (1)判断危险截面截面键槽、齿轮和轴的配合、过渡圆角等 )，且当量弯矩均较大，故确定为危险截面，下面仅以 (2)疲劳强度校核 a、弯曲应力幅（对称循环）：剪应力幅（脉动循环）：曲平均应力： =0 扭剪平均应力： = =b、材料的疲劳极限：根据 650 360注得： 0.1 c、附表 7 拉机拨叉铣专机 (立式 ) 20 d、表面状态系数及尺寸系数：查附表 7附表 7得： e、分别考虑弯矩或转矩作用时的安全系数：故安全。江阴职业技术学院毕业设计说明书 2007 21 5 结论通过此次设计彻底解决了工人劳动强度大，生产率低的问题，在很大程度上满足了工厂对生产规模的不断扩大，产品质量不断提高的要求。实现了零件的半自动化加工。此次设计的半自动立式铣专机用以取代现役的立式铣床现加工时，人工上料自动定位自动夹紧自动铣削，铣毕自动松开工件后由操作者取下。解决了以下几个问题： 8 件；操作员人工上料自动定位自动夹紧全速连续自动铣削；铣毕工件被自动松开，后由操作者取下并上下一个料 (上料、下料时不停机 )；位心轴置于圆盘工作台上，圆盘工作台主轴呈立式安置；靠，运行平稳，产品质量稳定，操作维护简单；装料高度为 800右。同时，在设计的过程中还充分考虑到操作者的操作安全和和操作者的舒适性问题，充分体现了人性化的设计思想。拖拉机拨叉铣专机 (立式 ) 22 主要参考文献 1 徐灏 . 机械设计手

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