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畢業(yè)設(shè)計說明書
?！ I(yè)： 機械制造與設(shè)計及其自動化
班 級： 機制3061班
姓 名： 羅小明
學(xué) 號： 39#
指導(dǎo)老師： 范恒彥、鄭喜朝、譚波
目 錄
第一部分 工藝設(shè)計說明書……………………………………………………………………………1
第二部分 第35道工序夾具設(shè)計說明書……………………………………………………………
第三部分 第3道工序刀具設(shè)計說明書……………………………………………………………
第四部分 第90號工序量具設(shè)計說明書……………………………………………………………
第五部分 畢業(yè)設(shè)計體會………………………………………………………………………………
技術(shù)學(xué)院
二零零八屆畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
專業(yè)：機械制造 班級：機制3061班 姓名：羅小明 學(xué)號：39#
一、設(shè)計題目（附圖）： 撥叉 零件機械加工工藝規(guī)程制訂及第_____工序工藝裝備設(shè)計
二、設(shè)計條件： 1、鐘形殼
2、生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn)
三、設(shè)計內(nèi)容：
㈠ 零件圖分析： 1、零件圖工藝性分析（結(jié)構(gòu)工藝性及條件分析）；
2、繪制零件圖。
㈡ 毛坯選擇
㈢ 機械加工工藝路線確定：
1、加工方案分析及確定 2、基準(zhǔn)的選擇
3、繪制加工工藝流程圖
㈣ 工序尺寸及其公差確定
1、基準(zhǔn)重合時（工序尺寸關(guān)系圖繪制）；2、利用工序尺寸關(guān)系圖計算工序尺寸；3、基準(zhǔn)重合時（繪制尺寸鏈圖）并計算工序尺寸。
㈤ 設(shè)備及其工藝裝備的確定
㈥ 切削用量及工時定額確定： 確定全部工序切削用量及工時定額。
㈦ 工藝文件制訂：
1、編寫工藝文件設(shè)計說明書： 2、編寫工藝規(guī)程：
㈧ 指定工序機床夾具設(shè)計
1、 工序圖分析； 2、定位方案確定；
3、定位誤差計算； 4、夾具總裝圖繪制；
㈨ 刀具、量具設(shè)計
四 設(shè)計任務(wù)（工作量）：
1、 零件機械加工工藝規(guī)程制訂設(shè)計說明書一份；
2、 工藝文件一套（含工藝流程卡片、某一道工序的工序卡片、全套工序附圖）；
3、 機床夾具設(shè)計說明書一份；
4、 夾具總裝圖一張（A2圖紙）；零件圖兩張（A4圖紙）；
5、 刀量具設(shè)計說明書一份；
6、 刀具工作圖一張（A4圖紙）；量具圖一張（A4圖紙）。
五起止日期： 2008年11月——2009年1月（共8周）
六指導(dǎo)教師： 范恒彥、鄭喜朝、譚波
七審核批準(zhǔn)
教研室主任： 系主任：
八設(shè)計評語：
年 月 日
九設(shè)計成績： 年 月 日
第一部分 工藝設(shè)計說明書
1.零件圖工藝性分析
1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析：
撥叉是一個重要的零件，撥叉是用來轉(zhuǎn)換機器運轉(zhuǎn)速率的零件，在傳遞力矩的過程中其要承受很強的沖擊力。和其他工件碰撞的面是零件的主要面，也是零件中有加工難度的曲面。
1.2零件結(jié)構(gòu)工藝性分析：
由零件圖可知，該零件外形不復(fù)雜、尺寸不大，加工那個圓弧面可用成型銑刀進行加工，其余表面用精銑就能滿足，孔用搖臂鉆就可以，螺紋用絲錐攻絲、，底面是精度要求最高的面，必須要用刮刀刮削才能進行加工.
撥叉底面要求很高，必須用刮削。.
孔用鉆搖鉆鉆后，用鉸刀鉸孔就能達到要求。
螺紋用絲錐就可以，但零件技術(shù)要求高，考慮加工精度用攻絲。
1.3技術(shù)條件分析：
a）零件中外形尺寸精度要求很高很難加工，
兩個φ10的孔必須要滿足同軸
撥叉底面的精度要求很高,粗糙度為1.6精度很高
M6的螺紋必須和相交的孔垂直
b).
螺紋用絲錐攻絲,精度高
2.毛坯的確定
2.1毛坯類型
考慮撥叉在傳遞力矩過程時要承受很強的沖擊力和很大的交變載荷, 要求材料應(yīng)有較高的強度、沖擊韌度、疲勞強度和耐磨性,而且其輪廓形狀復(fù)雜,故采用鑄件
零件尺寸很小,毛坯要求精度高, 余量小,而且零件屬于大批量加工,故采用鑄造
2.2毛坯余量確定
1. 毛坯的形狀和尺寸越接近成品零件，即毛坯精度越高，則零件的機械加工勞動量越少，材料消耗越少，可充分提高勞動生產(chǎn)率，降低成本，但是毛坯制造費用會提高，在確定毛坯時，應(yīng)根據(jù)機械加工和毛坯制造兩方面考慮。
分析鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)s：
v工件=πr2 h=3.14*452 *27+39*π*（29+5）+（23.28/2）=205229.92mm3 =205.22992cm
w件=ρv= 205.22992cm*7.9 =1619.5g=1.619kg
由于包容體和零件的毛坯接近所以S取 1，所以鍛件復(fù)雜系數(shù)s=w件/w包=v件/v包=1經(jīng)查表只s>0.63-1為簡單件。
零件在加工中需要磨削，工序中有磨削加工工序，
對所查的余量進行校核計算：
v工件=πr2 h=3.14*（45+2）2 *（27+2）+（39+5）*π*（41）+（27.28/2）*（78+2）*π+（57/2）*π*（54）
=255.6469cm
查表13-9
該所查的的余量和效核前相同，
加工余量根據(jù)機械工藝設(shè)計資料表1.2-7中查得各頂面、側(cè)面、底面的加工余量確定尺寸
2.3毛坯－零件合圖草圖
3．機械工藝路線確定
3.1 主要面加工方案的確定
3.1.1 撥叉上表面的 粗糙度為3.2um
加工方案：撥叉上表面鑄造 ------→粗銑------→半精銑
公差等級 IT12 IT8
粗糙度 12.5um 3.2um
底面的 粗糙度 1.6 um
加工方案： 粗銑------→半精銑------→精銑
公差等級 IT12 IT9 IT8
粗糙度 12.5um 3.2um 1.6um
在夾具的制造和工件的裝夾中來減少積累誤差。
大部分加工部位都要通過銑床來完成的 。
3.2加工順序的安排：
粗銑撥叉的。
半精加工階段，進行半精車內(nèi)腔，粗精銑滾道，兩次倒角，
精加工階段，有內(nèi)腔的磨削和滾道的磨削，考慮到滾道的加工精度比較高，姑放在最后內(nèi)腔磨削之后。
然后殼體零件主要由孔和平面構(gòu)成與箱體類零件大體相同，加工順序為先面后孔，這樣可以用加工好的平面定位再來加工孔，因為軸承座孔的精度要求較高，加工難度大，先加工好平面，再以平面為精基準(zhǔn)加工孔，這樣即能為孔的加工提供穩(wěn)定可靠的精基準(zhǔn)，同時可以使孔的加工余量較為均勻。
3.3 定位基準(zhǔn)的選擇：
3.2.1粗基準(zhǔn)的選擇：先加工撥叉的底面進行粗加工和半精加工，然后在以加工好的面為基準(zhǔn)進行加工它的各個面，以達到工件的要求。
3.4段的劃分說明
加工階段分為：先對三個底面進行粗加工，半精加工上邊的面，在對對底面進行精加工，用絞刀鉸孔達到技術(shù)要求。
然后對上面的的加工位置進行加工，
3.5加工工序簡圖
1、鑄造
5、粗銑半精銑三個面
10、分別鉆12.6 和15.8的孔
15：粗銑 ，半精銑 ，精銑四個邊
20. 粗銑：半精銑 精銑
25．鉆ф9.5的孔；
30．用成型銑刀一次性銑到加工的要求：
35．銑直徑為ф31.9深為5.4的孔：
40攻M12的絲
45．鉆兩孔ф9.5的孔
50．鏜兩孔ф9.5的孔
55．鉆ф4.2的孔
60攻M6的絲
65. 刮底面達到技術(shù)要求
70鉸孔
：
75.清洗去毛刺
80.檢驗入庫
4.工序尺寸及其公差確定
工藝路線
基本尺寸
工序余量（雙邊）
經(jīng)濟精度
工序尺寸
粗銑
23
半精銑
13
10.0
12.5（IT12）
13
精銑
12
1.0
3.2（IT10）
120 -0.3
5.設(shè)備及其工藝裝備確定
所用的設(shè)備有：驗臺、鉗工臺。探傷機T618 Z35 X62W
夾具有：、專用夾具
刀具有：銑刀 鉆頭 絲錐 銼刀
量具有：游標(biāo)卡尺、。
6．切削用量及工時定額確定
鉆底面兩個孔：
切削用量：ap=9.7 由表6.3-2得f=0.3mm/r 由表6.3-11得v=49m/min
則n=318v/d=318x49/105=149r/min
工時定額：由表6.4-1得T2=(t+lw)/vf2+(lw-d0)/vf
=(10+179.7)/49x9.7+(179.7-105)/(49x0.3)5.5min
由表3.3-5得裝夾工件時間為0.11min 由表3.3-6得松卸工件時間為0.1min
由表3.3-7得操作時間為0.68 min 由表3.3-8得測量工件時間為0.18min
T1=1.07min T3=51min T4=15min
T基=lz/nfap=179.7x10/149x0.3x9.7=4.2min
T總=76.8min
由表5.3-2得f=0.3mm/r
由表5.3-20得v=120m/min
則n=318v/d=318x120/110.4=346r/min
工時定額：（同上）T1=2.61min T2=0.2min T3=56min T4=15min
T基=lz/nfap=410.8x5/346x0.1x2=29.7min
T總=T1+T2+T3+T4+T基=103.5min
鏜10的孔
切削用量：ap=0.5 由表10.2-2得f=0.5mm/r v=22m/min
則n =318v/d=318X22/270=26r/min
工時定額：由表3.3-13得裝夾和松卸時間為0.19 min 0.10 min
由表3.3-15得操作時間為0.41min 由表3.3-16得測量工件時間為0.08min
T1=0.78min T3=60min T4=15min T基=270x0.5/26x0.6x0.5=17.3min
T總=93.1min
由工序圖知，本道工序加工主要保證3個尺寸：49.1±0.075 ，公差等級為IT10-11，φ76.7±0.15，公差等級為12級，60°±3′ 該工序在專用機床上加工。
1. 定位方案確定
所以W=1.05*52.41*=498N
加緊如圖所示
夾具體選用灰鑄鐵的鑄造夾具體，在夾具體底部兩端設(shè)計出供T型槽用螺栓緊固夾具用的U型槽耳座。
第二部分 第30號工序夾具設(shè)計說明書
一.工序尺寸精度分析
1.設(shè)計條件：鉆φ20.25孔 Ra12.5，中批量生產(chǎn)，材料HT200。
2.工序圖：
二.定位方案確定
1.保證尺寸190±0.2和φ20的壁厚均勻，應(yīng)限制X的移動和轉(zhuǎn)動，和Y的轉(zhuǎn)動和移動四個自由度;
共需限制：X的移動和轉(zhuǎn)動，和Y的轉(zhuǎn)動和移動4個自由度
因此，采用端面A限制；X Y的轉(zhuǎn)動及Z的移動，
采用φ10和φ12的內(nèi)孔限制X Y的移動及Z方向的轉(zhuǎn)動。
三.定位元件確定
根據(jù)以上分析可得：
選用支撐板限制Z的移動，和X Y的轉(zhuǎn)動
選用一面兩孔來限制X Y的移動及Z方向的轉(zhuǎn)動
四.定位誤差分析計算
因為該夾具采用有一定錐度的專用襯套，且其有自動定心的作用，因此
該定位方案的基準(zhǔn)位移誤差和基準(zhǔn)不重合誤差均為零，
即：定位誤差為零。
因為該工序中的孔為通孔，所以Z方向沒有定位誤差。
五.對定誤差的分析
由于該夾具和機床的連接是靠心棒有人為來調(diào)節(jié)，故其對定誤差為0.
六.夾緊方案及元件確定
由于該工序中切削力的方向主要是沿Z方向的轉(zhuǎn)動的力，而該夾具中采用一面兩銷定位，該方案正好能夠限制其切削力，故不需要加緊裝置。
七.夾具總裝草圖
第三部分 第 3道工序刀具設(shè)計
（粗車φ23.8公差等級為IT12外圓）
1. 刀具類型確定
此到工序粗加工精度要求低，因此可用90度外圓車刀。
2. 刀具設(shè)計參數(shù)確定
序號
項 目
計 算 過 程
選用結(jié)果
1
2
?
?
3
?
4
?
?
?
?
?
?
?
5
1
2
3
4
容屑槽形式
寬度B
深度h
齒數(shù)zk
?
容屑槽尺寸
容屑槽底半徑r
容屑槽角
容屑槽深度H
?
銑刀壁厚m
齒根強度
齒根強度
鏟磨干涉
由于工件廓形高度較大為增加銑刀強度并減少銑刀直徑，采用加強式槽底
?B=Bw+3=25.2mm
H=hw+(1-2)=16.6mm
查表3－73重切削
查表3－74
查表3－75 zk=12
=5.03mm
H＝h+r+k
=24.6mm
H=25mm
H1=K=r+(1-4)=5+2+3=10mm
H2=h+r=16.6+2=18.6mm
校驗鏟齒成形銑刀
0. 3d=9.6mm
m<9.6 不滿足
強度不足
鏟齒成形銑刀廓形設(shè)計
zk=12
k=5
K1=7mm
R=1.857mm
H=25mm
H1=10mm
H2=18.6mm
刀體強度不足，要增加do=115其它尺寸都需修正使m>0.3do滿足要求
允許
采用加強
式槽底
R2=51.9mm
3.
4. 刀具工作草圖
量具圖
第五部分 畢業(yè)設(shè)計體會
畢業(yè)設(shè)計是對我們這些年來在學(xué)校所學(xué)知識的總結(jié)。通過畢業(yè)設(shè)計可以體現(xiàn)出我們在校期間的學(xué)習(xí)程度。從而對我們所學(xué)專業(yè)知識做出有力判斷。
從我們拿到零件圖紙的第一天開始，我們的老師就詳細給我們講了設(shè)計的步驟，還安排了輔導(dǎo)時間。為我們圓滿的完成任務(wù)奠定了良好的基礎(chǔ)。我們以前所接觸的只是課本上的知識，對機械加工工藝只有側(cè)面的了解。但是同過這次設(shè)計，我們才全方位的懂得了什么是機械設(shè)計，從而更加了解了我們的專業(yè)。
剛開始設(shè)計的時候，總覺的難度很大，不知道從什么地方下手，對一些設(shè)計的步驟根本不知道怎么安排，怎么設(shè)計。老師給我們詳細講解了機械設(shè)計應(yīng)注意的條件，讓我們先從分析零件圖開始，然后在得出零件技術(shù)要求，在根據(jù)零件的技術(shù)要求畫出毛坯和零件合圖。
在設(shè)計期間，我們第一次接觸了機械加工工藝的設(shè)計，對我有了很大提高。遇到不懂的問題時，指導(dǎo)老師們都能細心的幫助我。同學(xué)之間雖然每個人的設(shè)計課題不一樣，但我們之間還是會經(jīng)常討論，互相幫助，不緊學(xué)會了知識，而且還鍛煉了我們的團隊精神。在這次設(shè)計中，要感謝我們的指導(dǎo)老師，他們在設(shè)計期間為我們的解決了很多難題。相信我們通過這次設(shè)計，一定會在以后的工作崗位中更好的發(fā)揮。
參考文獻：
〔1〕機械零件課程設(shè)計 ： 主編：任青劍 賀敬宏
〔2〕機床夾具設(shè)計手冊： 主編：楊黎明
〔3〕公差配合與技術(shù)測量： 主編：徐茂功 桂定一
〔4〕機械加工工藝設(shè)計資料；主編：張征祥
〔5〕刀具設(shè)計手冊： 主編：袁哲俊 劉華明
〔6〕機械制造工藝學(xué)： 主編： 鄭修本
〔7〕機械加工工藝裝備設(shè)計手冊：編委會編制
〔8〕光面量規(guī)及技術(shù)條件：中華人民共和國第五工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)