拨叉零件机械加工工艺设计规程及其夹具设计课程设计报告

.PAGE.-..-可修遍-课程设计〔论文〕任务及评语学院：机械设计制造及其自动化教研室：学号学生专业班级课程设计〔论文〕题目拨叉零件机械加工工艺规程及其夹具设计课程设计〔论文〕任务1.设计容〔1〕设计对象来源于生产实践，用于机床，属轴类或盘套类零件；〔2〕针对指定零件，利用相应工程软件〔WORD,EXCEL,CAXA电子图版〔或其它CAD软件〕等〕及相关参考资料〔如工具书、指导书等〕完成给定零件的工艺分析、制订机械加工工艺过程综合卡、设计夹具装配图，编写设计说明书等。2.技术参数与要求设备年产量1万件，废品率、备品率各0.1%，每台设备含该零件件数：1；主要技术指标，包括产品规格、外型尺寸、重量和各种技术数据见零件图〔零件图见附页〕；3.工作量画零件图制订零件加工工艺规程机床夹具设计编写设计说明书指导教师评语及成绩图纸(20％)说明书(20％)辩论(40％)平时(20％)成绩：指导教师签字：年月日...-可修遍-目录第一章零件工艺性分析1第二章生产纲领计算及生产类型确实定1第三章毛坯种类及制造方法1第四章拟定工艺路线24.1定位基准确定24.2各外表加工方案确定24.3工序安排2第五章计算各工序的加工余量、工序尺寸及公差45.1粗铣，半精铣，精铣右端面工序尺寸及公差确定45.2粗铣，半精铣，精铣左端面工序尺寸及公差确定45.3Φ20孔工序尺寸及公差确定55.4拨叉脚外表工序尺寸及公差确定55.5Φ5销孔工序尺寸及公差确定5第六章各工序机床、刀具、量具、夹具的选择6第七章工序切削用量和时间定额计算77.1粗铣，半精铣，精铣右端面77.2粗铣，半精铣，精铣右端面97.3粗扩，精扩，铰Φ20孔107.4粗铣、半精铣拨叉脚外表117.5钻，粗铰，精铰Φ5孔13第八章工艺规程的编制15第九章专用夹具设计169.1方案分析169.2定位误差的计算：169.3夹紧力的计算：16第十章设计体会17参考文献18附录19..零件工艺性分析拨叉零件的作用：用在变速箱换挡机构中，通过叉轴孔Φ20安装在变速叉轴上，销钉经拨叉上Φ5孔与叉轴固定，齿轮在拨叉脚，操纵拨叉头部带动拨叉使拨叉脚外表拨动齿轮换挡此题目零件材料为球墨铸铁Q745-5,其力学性能:σb≥745MPa,硬度HB231-304。毛坯形式为铸件，轻型零件，生产纲领为大量批生产。分析零件图，此零件需加工外表为拨叉两端面,Φ20通孔，Φ5销孔以及拨叉脚外表。拨叉两端面和拨叉外表加工精度可由铣削加工保证，Φ20孔和Φ5销孔加工精度可由钻，扩，铰一次加工就可以到达要求，所有加工外表都可在正常生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性很好。生产纲领计算及生产类型确实定生产纲领：N=Qn〔1+a%〕(1+b%)=10000×(1+0.001)(1+0.001)=10020.01件/年生产类型：查"机械制造根底课程设计指导教程"∵质量0.15kg<4kg∴由表1-4知该零件属于轻型零件〔P5〕∵10020大于5000∴由表1-5知该零件属于大批生产毛坯种类及制造方法毛坯材料为球墨铸铁Q745-5，根据零件生产类型，制造精度，原材料，加工余量等综合选择砂型铸造，因为是大批生产，采用砂型机器铸造。图1零件三维图图1零件三维图拟定工艺路线4.1定位基准确定精基准：拨叉右端面，Φ20孔和拨叉脚外表粗基准：拨叉左端面，Φ20孔外圆面4.2各外表加工方案确定表1加工方案表加工外表经济精度外表粗糙度加工方案备注拨叉两端面IT73.2粗铣—半精铣—精铣表1—11Φ20孔IT71.6粗扩—精扩—铰表1—10Φ5销孔IT71.6钻—粗铰精铰表1—10拨叉脚外表IT96.3粗铣—半精铣表1—114.3工序安排表2工序方案一Ⅰ粗铣、半精铣、精铣右端面Ⅱ粗铣、半精铣、精铣左端面Ⅲ粗扩、精扩、铰Φ20孔Ⅳ校正拨叉脚Ⅴ粗铣、半精铣拨叉脚外表Ⅵ钻、粗铰、精铰Φ5销孔Ⅶ去毛刺Ⅷ清洗Ⅸ终检表3工序方案二Ⅰ粗铣、半精铣、精铣右端面Ⅱ粗铣、半精铣、精铣左端面Ⅲ校正拨叉脚Ⅳ粗铣、半精铣拨叉脚外表Ⅴ粗扩、精扩、铰Φ20孔Ⅵ钻、粗铰、精铰Φ5销孔Ⅶ去毛刺Ⅷ清洗Ⅸ终检方案比拟：孔是精基准，方案二中先加工拨叉脚外表，再以它加工Φ20孔没有方案一中先加工孔，然后以孔为基准加工其他外表的加工精度高，所以选方案一。计算各工序的加工余量、工序尺寸及公差毛坯总余量及公差：查得毛坯尺寸公差等级CT=10〔表2—1〕；加工余量等级H〔表2—5〕；公差为2.8mm〔表2—3〕；总余量为4.0mm〔"机械加工余量手册"表4-1〕。粗铣，半精铣，精铣右端面工序尺寸及公差确定〔1〕加工方案粗铣—半精铣—精铣〔2〕根本尺寸、工步公差及偏差表4右端面工序尺寸工序名称加工余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗铣1.120.90.21半精铣0.720.20.052精铣0.220.00.021〔3〕加工余量由表2—25查得，经济精度由表1—8查得，公差由表2-30查得，单边毛坯总余量2mm，工序尺寸为QUOTEmm粗铣，半精铣，精铣左端面工序尺寸及公差确定〔1〕加工方案粗铣—半精铣〔2〕根本尺寸、工序公差及偏差表5左端面工序尺寸工序名称加工余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗铣1.118.90.21半精铣0.918.00.09〔3〕加工余量由表2—25查得，经济精度由表1—8查得，公差由表2-30查得，单边毛坯总余量2mm，工序尺寸为QUOTEmmΦ20孔工序尺寸及公差确定〔1〕加工方案粗扩—精扩—铰〔2〕根本尺寸、工序公差及偏差表5Φ20孔工序尺寸工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗扩2Φ18.00.21QUOTE精扩1.8Φ19.80.084QUOTE铰0.2Φ20.00.021〔3〕加工余量由表2—20查得，经济精度由表1—8查得，公差由表2-30查得，单边毛坯总余量2mm，工序尺寸为QUOTEmm5.4拨叉脚外表工序尺寸及公差确定〔1〕加工方案粗铣两次〔2〕根本尺寸、工序公差及偏差表7拨叉脚工序尺寸工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差粗铣3.318.30.13粗铣0.7150.11加工余量由表2—20查得，经济精度由表1—8查得，公差由表2-30查得，单边毛坯总余量2mm，工序尺寸为QUOTEmmΦ5销孔工序尺寸及公差确定〔1〕加工方案钻—粗铰—精铰〔2〕根本尺寸、工序公差及偏差表8Φ5销孔工序尺寸工序名称工序余量工序尺寸工序公差工序尺寸及偏差钻4.8Φ4.80.12QUOTE粗铰0.2Φ5.00.048QUOTE铰0Φ5.00.012QUOTE〔3〕加工余量由表2—20查得，经济精度由表1—8查得，公差由表2-30查得，工序尺寸为ΦQUOTEmm各工序机床、刀具、量具、夹具的选择工序(1)〔2〕—拨叉右端面、左端面机床：立式铣床X51〔P69〕刀具：YG8Φ80面铣刀(P69)量具：游标卡尺0~125〔精度0.02〕(P80)夹具：支承板工序〔3〕机床：摇臂钻Z3025〔P84〕刀具：1.高速钢Φ19.0直柄扩孔钻(P51)2.高速钢Φ19.7直柄扩孔钻(P51)3.硬质合金Φ20.0铰刀(P57)量具：塞规百分表18~35〔精度0.01〕(P80)夹具：支承板、V型块、支承钉工序〔5〕机床：卧式铣床X60〔P90〕刀具：Φ80镶齿三面刃铣刀L=14mm量具：游标卡尺0~125〔精度0.02〕夹具：V型块、支承钉工序〔6〕机床：摇臂钻Z3025刀具：1.高速钢Φ4.8直柄短麻花钻2.硬质合金Φ5.0直柄机用铰刀量具：塞规径千分尺5~30〔精度0.01〕夹具：专用夹具工序切削用量和时间定额计算7.1粗铣，半精铣，精铣右端面工步1粗铣〔1〕计算切削用量由表5-7按机床功率和工件材料取f=0.2mm/z背吃刀量等于加工余量QUOTE=Z1=1.1mm铣刀寿命T查表5-10得T=180minZ=10切削速度由表5-13得：=64m/min主轴转速由机床转速表4-16取=255实际转速：〔2〕时间定额根本时间L=62mmL1=0.5QUOTE，d=80，QUOTE=30,得L1=4mmL2=1mm辅助时间tf=0.15×1.314=0.197min其他时间tb+tx=6%×〔1.314+0.197〕=0.091min单件时间tdj=1.602min工步2半精铣〔1〕计算切削用量由表5-7按机床功率和工件材料取f=0.2m/r背吃刀量等于加工余量QUOTE=Z2=0.7mm切削速度由表5-13得：=72m/min主轴转速由机床转速表取=300r/min实际转速：〔2〕时间定额根本时间L=62mmL1=0.5QUOTE，d=80，QUOTE=30,得L1=4mmL2=1mm辅助时间tf=0.15×1.12=0.168min其他时间tb+tx=6%×〔1.12+0.168〕=0.077min单件时间tdj=1.361min工步3精铣〔1〕计算切削用量由表5-7按机床功率和工件材料取f=0.2mm/r背吃刀量等于加工余量QUOTE=Z3=0.2mm切削速度由表5-13得：=81min主轴转速由机床转速表取=300r/min实际转速：〔2〕时间定额根本时间L=62mmL1=0.5QUOTE，d=80，QUOTE=30,得L1=4mmL2=1mm辅助时间tf=0.15×1.12=0.168min其他时间tb+tx=6%×〔1.12+0.168〕=0.077min单件时间tdj=1.361min粗铣，半精铣，精铣右端面工序(二)切削用量和时间定额与工序(一)一样。粗扩，精扩，铰Φ20孔工步1粗扩〔1〕计算切削用量由表5-25按扩孔钻直径和工件材料取f=0.7mm/r背吃刀量QUOTE=Z2/2=1mm切削速度由表5-27得：=23.7m/min主轴转速由机床转速表取=400r/min实际转速：〔2〕时间定额根本时间L=18mmL1=(D-d)/2×cotKr+1，Kr=45°,D=19,d=16，得L1=2.5mmL2=2mm辅助时间tf=0.15×0.08=0.012min其他时间tb+tx=6%×〔0.08+0.012〕=0.006min单件时间tdj=5.8s=0.097min工步2精扩〔1〕计算切削用量由表5-25按扩孔钻直径和工件材料取f=0.6mm/r背吃刀量QUOTE=Z3/2=0.35mm切削速度由表5-27得：=28.6m/min主轴转速由机床转速表取=500r/min实际转速：〔2〕时间定额根本时间L=18mmL1=(D-d)/2×cotKr+1，Kr=45°,D=19.7,d=19，得L1=1.35mmL2=4mm辅助时间tf=0.15×0.078=0.012min其他时间tb+tx=6%×〔0.078+0.012〕=0.005min单件时间tdj=0.095min工步3铰孔〔1〕计算切削用量由表5-32按铰刀直径和工件材料取f=0.35mm/r背吃刀量QUOTE=Z1/2=0.1mm切削速度由表5-32得：=10m/min主轴转速由机床转速表取=200r/min实际转速：〔2〕时间定额根本时间L=18mm由表5—46得L1=0.1mmL2=15mm辅助时间tf=0.15×0.473=0.071min其他时间tb+tx=6%×〔0.473+0.071〕=0.033min单件时间tdj=0.871min粗铣、半精铣拨叉脚外表工步1粗铣〔1〕计算切削用量由表5-6按铣床功率，工艺系统刚度和工件材料取f=0.007mm/z背吃刀量QUOTE=0.35mm切削速度由表5-15得：=31m/min主轴转速由机床转速表取=140实际转速：〔2〕时间定额根本时间L=16mmL1=，d=15，得L1=31.4mm，L2=2mm辅助时间tf=0.15×50.4=7.56min其他时间tb+tx=6%×〔50.4+7.56〕=3.48min单件时间tdj=61.44min工步2半精铣〔1〕计算切削用量由表5-6按铣床功率，工艺系统刚度和工件材料取f=0.015mm/z背吃刀量QUOTE=1.65mm切削速度由表5-15得：=31m/min主轴转速由机床转速表取=140实际转速：〔2〕时间定额根本时间L=16mmL1=，d=15，得L1=31.4mm，L2=2mm辅助时间tf=0.15×23.5=3.5min其他时间tb+tx=6%×〔23.5+3.5〕=1.62min单件时间tdj=28.62min7.5钻，粗铰，精铰Φ5孔工步1钻〔1〕计算切削用量由表5-22按麻花钻直径和工件材料取f=0.07mm/r背吃刀量QUOTE=Φ钻/2=2.4mm切削速度由表5-22得：=15m/min主轴转速由机床转速表取=1000r/min实际转速：〔2〕时间定额根本时间L=30mml1=D/2×cotKr+1，Kr=45°,得L1=3.5mmL2=1mm辅助时间tf=0.15×0.493=0.034min其他时间tb+tx=6%×〔0.493+0.074〕=0.034min单件时间tdj=0.601min工步2粗铰〔1〕计算切削用量由表5-32按铰刀直径和工件材料取f=0.18mm/r背吃刀量QUOTE=Z2/2=0.1mm切削速度由表5-32得：=8m/min主轴转速由机床转速表取=500r/min实际转速：〔2〕时间定额根本时间L=30mm由表5—46L1=(D-d)/2cotKr+1得L1=0.1mmL2=15mm辅助时间tf=0.15×0.346=0.052min其他时间tb+tx=6%×〔0.346+0.052〕=0.024min单件时间tdj=0.422min工步3精铰〔1〕计算切削用量由表5-32按铰刀直径和工件材料取f=0.15mm/r背吃刀量QUOTE=0mm切削速度由表5-32得：=10m/min主轴转速由机床转速表取=630r/min实际转速：〔2〕时间定额根本时间L=30mm由表5—46得L1=0.1mmL2=1mm辅助时间tf=0.15×0.324=0.049min其他时间tb+tx=6%×〔0.324+0.049〕=0.022min单件时间tdj=0.395min工艺规程