拨叉加工工艺规程及铣削尺寸为18的沟槽的专用夹具设计说明书

机械制造技术基础课程设计题目拨叉加工工艺规程及铣削尺寸为18的沟槽的专用夹具设计班级机械113完成日期2014626一、设计题目拨叉加工工艺规程及铣削尺寸为18的沟槽的专用夹具设计二、原始资料1被加工零件的零件图1张2生产类型（中批或大批大量生产）三、上交材料1绘制零件图1张2毛坯图1张3编制机械加工工艺过程综合卡片1套4编制机械加工工艺卡片（仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片）1套5绘制夹具装配图（A0或A1）1张6绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。1张7编写课程设计说明书（约50008000字）。1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第L2天查资料，熟悉题目阶段。2第37天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。3第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4第1113天，完成夹具总装图的绘制。5第1415天，零件图的绘制。6第1618天，整理并完成设计说明书的编写。7第19天，完成图纸和说明书的输出打印。8第2021天，答辩五、指导教师评语该生设计的过程中表现，设计内容反映的基本概念及计算，设计方案，图纸表达，说明书撰写。成绩指导教师日期摘要机械制造基础课程设计是我们学完了大学的机械制造基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们大学中进行的第二次的课程设计，每次课程设计对毕业设计有着很大的帮助这次设计的是拨叉，有零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与所设计夹具对应那道工序的工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件，题目所给的零件是拨叉。了解了拨叉的作用，接下来根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量。然后我们再根据定位基准先确定精基准，后确定粗基准，最后拟定拨叉的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案，画出夹具装配图。ABSTRACTMACHINERYMANUFACTURINGFOUNDATIONCOURSEDESIGNISWELEARNEDUNIVERSITYMACHINERYMANUFACTURINGBASECOURSE,COURSEANDTHEMOSTSPECIALIZEDTECHNICALAFTERTHISISOURUNIVERSITYINTHESECONDCOURSEDESIGN,EACHCOURSEDESIGNOFGRADUATIONDESIGNHASALOTOFHELPTHISDESIGNISCOVER,HAVEPARTDRAWING,CASTINGCHART,EACHONE,MECHANICALDRAWINGSMACHININGPROCESSCARDANDWITHTHEDESIGNFIXTURESCORRESPONDINGTHATPROCEDUREPROCESSCARDEVERYONEFIRSTWEMUSTBEFAMILIARWITHTHEPARTS,THETITLEOFTHEPARTSARECOVERUNDERSTANDTHEROLEOFTHECOVER,NEXTACCORDINGTOTHEPROPERTIESANDPARTSDRAWINGPARTSONEACHENDOFTHEROUGHNESSOFBLANKSIZEANDDETERMINEDMECHANICALMACHININGALLOWANCETHENWECANDECIDEACCORDINGTOTHELOCATINGDATUM,PUREBENCHMARKCRUDEBENCHMARK,ANDFINALLYDETERMINEDAFTERWORKEDOUTTHEPROCESS,FORMULATETHEROADMAPCOVERTHEWORKPIECECLAMPINGFIXTURE,DRAWASSEMBLYDRAWINGS目录1、拨叉的工艺分析及生产类型的确定111、拨叉的用途112、审查拨叉的工艺性213、确定拨叉的生产类型22、确定毛坯、绘制毛坯简图221选择毛坯222确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量2221公差等级2223绘制拨叉毛坯简图33、拟定拨叉工艺路线331、定位基准的选择3311精基准的选择3312粗基准的选择332、加工阶段的划分433、工序的集中与分散434、工序顺序的安排4341机械加工工序4342热处理工序4343辅助工序435、确定工艺路线54、加工余量、工序尺寸和工差的确定841确定切削用量及基本工时842其他时间的计算145夹具设计1451提出问题1552设计思想1553夹具设计16531定位分析166体会与展望18总结19参考文献211、拨叉的工艺分析及生产类型的确定11、拨叉的用途1零件的作用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。拨叉的作用，用于车床中，起变速的作用12、审查拨叉的工艺性拨叉有2组加工面他们没有有位置度要求。这两个加工面的分别为1，以外圆柱面为基准的加工面，这组加工面包括，左右端面，和20的孔和键槽2以20孔为基准的加工面，这组加工面主要是宽18的槽，以20孔和40端面为定位基准，铣9孔所在的凸台,9和3的孔。13、确定拨叉的生产类型已知此轴承座零件的生产纲领为5000件/年，零件的质量不足100KG，查机械制造工艺与夹具第7页表113，可确定该拨叉生产类型为中批生产，所以初步确定工艺安排为加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，采用专用工装。2、确定毛胚、绘制毛胚简图2、确定毛坯、绘制毛胚简图21选择毛坯零件材料为HT200，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸机械砂型铸件毛坯。选用铸件尺寸公差等级为CT10。这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。22确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由表21至表25可知，可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。221公差等级由拨叉的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为CT10。222绘制轴承座毛坯简图3015363880302618标记处数更改文件名签字日期设计日期图样标记重量比例第张共张132383121649403、拟定拨叉工艺路线31、定位基准的选择311精基准的选择按照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求，应选择不加工表面为粗基准。根据零件图所示，对拨叉这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要。以零件的上端的不加工平面作为粗基准，精基准的选择根据基准重合原则，选取键槽孔及已加工的底面作为精基准。312粗基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，即以上端的不加工平面为精基准。32、加工阶段的划分该拨叉加工质量要求一般，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工两个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要求；然后粗铣拨叉40左端面、又端面。在半精加工阶段，完成拨叉左端面的精铣加工和20孔的钻拉削键槽及沟槽的铣削加工。33、工序的集中与分散选用工序集中原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为大批生产，可以采用对应型号机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。34、工序顺序的安排341机械加工工序（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准拨叉左右端面和20孔。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先面后孔”原则，先加拨叉右端面，再加工20孔。342热处理工序铸造成型后，对铸件进行退火处理，可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。该拨叉在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，故采用退火处理即可满足零件的加工要求。343辅助工序在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该拨叉工序的安排顺序为在、热处理基准加工粗加工精加工。35、确定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案方案一方案二工序号工序名称工序内容1铸造铸造工件2时效时效处理3钻削以40端面外圆为定位基准钻，扩，绞20孔4拉削以40端面，20孔为定位基准。拉宽6的键槽5铣削以40端面外圆为定位基准粗铣左端面6铣削以40端面外圆为定位基准粗铣右端面7铣削以40端面，20孔为定位基准，铣宽18MM槽8铣削以20孔和40端面为定位基准，铣9孔所在的凸台9钻削以20孔和40端面，宽36MM右侧面为定位基准钻9深10的孔10钻削以20孔和40端面为定位基准，钻3孔11检验检验工艺方案一和方案二的区别在于工序一把把钻20孔和拉键槽调整了顺序，而方案一把拉键槽放在的前面，而方案二则把他们放在了后面分，我们先做钻孔和拉键槽的话，不方便我们钻孔的夹具设计，同时也能更好地保证工件的位置度要求具体的工艺路线如下工序号工序名称工序内容1铸造铸造工件2时效时效处理3铣削以40端面外圆为定位基准粗铣左端面4铣削以40端面外圆为定位基准粗铣右端面5钻削以40端面外圆为定位基准钻，扩，绞20孔6拉削以40端面，20孔为定位基准。拉宽6的键槽7铣削以40端面，20孔为定位基准，铣宽18MM槽8铣削以20孔和40端面为定位基准，铣9孔所在的凸台9钻削以20孔和40端面为定位基准钻9深10的孔10钻削以20孔和40端面为定位基准，钻3孔11检验检验4、加工余量、工序尺寸和工差的确定拨叉零件材料为HT200，重量为1074KG，生产类型为大批量生产，工序号工序名称工序内容1铸造铸造工件2时效时效处理3铣削以40端面外圆为定位基准粗铣左端面4铣削以40端面外圆为定位基准粗铣右端面5钻削以40端面外圆为定位基准钻，扩，绞20孔6拉削以40端面，20孔为定位基准。拉宽6的键槽7铣削以40端面，20孔为定位基准，铣宽18MM槽8铣削以20孔和40端面为定位基准，铣9孔所在的凸台9钻削以20孔和40端面，宽36MM右侧面为定位基准钻9深10的孔10钻削以20孔和40端面为定位基准，钻3孔11检验检验采用砂型机铸造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。2、拨叉的底面由于横向拨叉底面要与其他接触面接触，同时又是孔的中心线的20基准。作为后序的基准，所以要进行精铣，其加工余量为2MM。3、拨叉的轴孔毛坯为实心，不铸造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为钻，扩，绞孔720H钻孔M19扩5铰720表面粗糙度均为161、孔端面采用铣一次走刀完表面加工，表面粗糙度为16，根据参考文献，其余量为Z2MM41确定切削用量及基本工时工序一铣右端面选择铣刀半径为48MM，齿数Z6（见工艺手册表3127）015/FZZ，（切削表37和切削表38）48DINT（切削表39）I/2VC61384X0CN按机床选取MIN/R278机N实际切削速度7361048X2D机机CV工作台每分钟进给量5ZNF机铣床工作台进给量MI/2F横向基本工时04615T工序二铣长22宽18MM面选用机床X51立式铣床铣面选择铣刀半径为12MM，齿数Z6（见工艺手册表3127）015/FZZ，（切削表37和切削表38）24D8INT（切削表39）I/VC32654X10CN按机床选取MIN/R78机N实际切削速度92014X780D机机CV工作台每分钟进给量5ZNF机铣床工作台进给量MI/2F横向基本工时T105工序三钻扩绞孔2切削用量及基本工时的确定钻MM底孔，扩MM，绞1981920，选用机床Z525立式钻床钻孔19MM选择19MM高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表316）（切削表27和工艺表4216）043/FR机（切削表215）硬度2002175INCV查IN/R91X5D1CN按机床选取（工艺表425）/MI278机N实际切削速度MIN/90178X0DN机CV基本工时（工艺表625）432785F1机机LT扩孔MM08419选择198MM高速钢锥柄扩孔钻（工艺表318）由切削表210得扩孔钻扩198MM孔时的进给量，并由工艺表4216取扩孔钻07/FR072/FMR机扩孔时的切削速度3CCV钻由切削表215得，故/IN钻147M3CCV钻IN/60891X0DN（）（按机床选取6/INR机295108N机机CV基本工时14720X68345FNLTJI21机铰20H7孔选择20MM高速钢锥柄机用铰刀（工艺表3117）由切削表224得，105/FMR052PAM48/INCV由工艺表4216得2/FR机10850INCCD按机床选取/MINR机基本工时6502168345F21XNLT机机工序四拉宽6的键槽卧式内拉床L6120工序切削用量及基本工时的确定拉宽6的键槽单面升齿，根据有关手册，确定拉花键孔时的花键拉刀的单面升齿为006MM，拉削速度为006M/M切削工时ZVFKLZTB1式中单面余量为35BZL拉削长度43考虑校准部分的长度系数取12K考虑机床反行程系数，取14V拉削速度拉刀单面升齿ZFZ拉刀同时工作齿数PLZP拉刀齿距51063512LP所以拉刀同时工作齿数ZL/P43/105409拉削工时9024XT工序五铣18X28X36的槽选用立式铣床X50321选择刀具刀具选取不重磨损高速钢三面刃铣刀，刀片采用YG8,，。MAP5D80MIN/125V4Z2决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成MAP52）决定每次进给量及切削速度根据X5032型立式铣床说明书，其功率为为75KW，中等系统刚度。根据表查出，则齿/0MFZIN497812510RDVNS按机床标准选取500WN/MIN/612110VW3）计算工时切削工时，进给速度查表可得216MM/MINML36V则机动工时为IN712VLTM工序六钻MM孔，Z525立式钻床9钻孔9MM选择9MM高速钢锥柄标准麻花钻（见工艺手册表316）（切削表27和工艺表4216）043/FR机（切削表215）硬度20021715INCV查MIN/R7309X15DCN按机床选取（工艺表425）/I8机N实际切削速度MIN/391608X91DN机CV基本工时（工艺2545F2机机LT工序七钻MM底孔2选用机床Z525立式钻床钻2孔选用2高速钢锥柄麻花钻（工艺表316）由切削表27和工艺表4216查得028/FMR机（切削表215）16/MINCV查R/MIN4692X10DV1C（机N按机床选取I/R8机N91602C机基本工时18902X836FLT2机机N42其他时间的计算除了作业时间（基本时间和辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要的时间和准备与终结时间。由于轴承座的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作的时间TB是作业时间的27，休息与生理需要时间TX是作业时间的24，这里均取3，则各工序的其他时间可按关系式（33）（TJTA）计算，它们分别为粗镗孔工步的其他时间为TBTX6X553S083S038S半精镗孔工步的其他时间为TBTX6X103S155S0711S5夹具设计夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。夹具零件图51提出问题（1）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧工件。（2）设计的夹具怎样排削；三面刃铣刀进行铣削时，可以在铣削的槽的末端排削。（3）怎样使夹具使用合理，便于装卸。52设计思想设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。本夹具主要用来对尺寸为18的沟槽进行加工，这个孔尺寸精度要求为IT10，表面粗糙度RA125，铣削以可满足其精度。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。53夹具设计531定位分析（1）定位基准的选择据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。故加工尺寸为18MM的沟槽时，采用20孔的轴线为定位基准作为定位基准。（2）定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为一个面与一个芯轴定位，因为该定位元件的工序基准为槽的上端面，80长度的公差等级IT7。所以Z轴方向所以基准不重合误差B003COS300025MM，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。Y（TDTD）/2TD0021MMTD0013MMY0017MM由于工序基准不在定位基面上，所以定位误差DBY001700250042MM因为槽的粗糙度比较高所以选IT11,T013T/30044MM0042MM。所以在Z轴方向夹具设计合格。Y方向不需要计算控制定位误差。X方向定位基准为右端面，右端面为加工面IT7工序基准也为左端面。所以基准不重合误差为B0，基准位移误差为Y0035MMD0035，槽的粗糙度不高，所以IT11即可，T/30036MMD0035MM。所以X方向也合格夹具合理。在XZY均合格，所以夹具设计合理。6体会与展望通过这三个星期的学习，我们在老师的修改与指导下下，终于完成了夹具的设计。在这次设计中历练了我的设计的能力，以及对于一个零件加工方法的认知。本次课程设计主要经历了两个阶段，第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我运用了基准选择、机床选用等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。经过这三个星期的设计，我基本掌握了零件的加工过程分析及工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤，学会了查找相关手册、说明书等，以及选择使用工艺装备等等。总之，这次设计使我在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。让我们对机械制造的知识有了更加全方位的了解，也让我们充分认识到了自己的不足，在有些数据的查找与使用方面略显不足，而且对于有些公式中的未知量也不是很熟悉。总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正总结这次设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼