變速器換擋叉夾具設(shè)計(jì)【銑端面】

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工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 01 鑄 造 02 熱處理 正火 03 粗銑 以Φ13的外形為定位基準(zhǔn)，車Φ13的兩個(gè)端面（見工藝附圖） X5030A專用工具 04 鉆孔、鉸孔 以Φ13端面和外形為定位基準(zhǔn)，鉆Φ13的孔、鉸孔（見工藝附圖） Z5132A組合夾具 05 粗銑、半精銑 以Φ13的孔和左端面為定位基準(zhǔn)，粗銑尺寸的端面及兩側(cè)面、及圓孔底面、并半精銑的兩側(cè)面（見工藝附圖） X5030A組合夾具 06 粗銑、半精銑 以Φ13的孔和左端面為定位基準(zhǔn)，粗糙拔叉左右兩端面（見工藝附圖） X5030A組合夾具 07 鉆孔 以Φ13的孔和拔叉口面為定位基準(zhǔn)， 鉆Φ Z5132A組合夾具 08 去刺 鉗工 09 檢驗(yàn) 按圖樣要求檢查各部尺寸及精度 10 入庫 入庫 機(jī)械加工工藝 過程卡片 產(chǎn)品型號(hào) 零(部)件圖號(hào) 504322B 共1頁 產(chǎn)品名稱 零(部)件名稱 變速器換擋叉 第1 頁 材料牌號(hào) ZG45 毛坯種類 鑄鐵 毛坯外形尺寸 66x95x91 每毛坯件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 備注 工序號(hào) 工序 名稱 工 序 內(nèi) 容 工段 車間 設(shè)備 工 藝 裝 備 工 時(shí) 準(zhǔn)終 單件 01 鑄造 鑄造毛坯 熱 02 熱處理 正火 熱 03 粗銑 見工藝附圖 金 X5030A 專用夾具 04 鉆孔、鉸孔 見工藝附圖 金 Z5132A 專用夾具 05 粗銑 半精銑 見工藝附圖 金 X5030A 專用夾具 06 粗銑 半精銑 見工藝附圖 金 X5030A 專用夾具 07 鉆孔 見工藝附圖 金 Z5132A 專用夾具 08 去刺 鉗 09 檢驗(yàn) 10 入庫 編制（日期） 審核（日期） 會(huì)簽（日期） 2011-7-4 標(biāo)記 處記 更改文件號(hào) 簽字 日期 變速器換擋叉毛坯圖 工藝附圖 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 工序號(hào) 共 5頁 產(chǎn)品名稱 零件名稱 變速器換擋叉 03粗銑 第 1 頁 車間 金工 材料 ZG45 機(jī)床名稱 銑床 機(jī)床型號(hào) X5030A 夾具名稱 專用夾具 上工序 熱處理 下工序 鉆孔、鉸孔 工序內(nèi)容 定位Φ13孔的外形和拔叉口側(cè)面， 1、 粗銑Φ13孔的兩側(cè)端面保持尺寸47 工藝附圖 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 工序號(hào) 共 5頁 產(chǎn)品名稱 零件名稱 變速器換擋叉 04鉆孔、鉸孔 第 2頁 車間 金工 材料 ZG45 機(jī)床名稱 搖臂鉆床 機(jī)床型號(hào) Z5132A 夾具名稱 專用夾具 上工序 粗銑 下工序 粗銑、半精銑 工序內(nèi)容 以Φ13的端面和外形為定位基準(zhǔn)面 1、 用鉆床鉆孔保持尺寸Φ12.8mm 2、 用鉆床鉸孔保持孔的直徑Φ 工藝附圖 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 工序號(hào) 共 5頁 產(chǎn)品名稱 零件名稱 變速器換擋叉 05粗銑、半精銑 第 3頁 車間 金工 材料 ZG45 機(jī)床名稱 銑床 機(jī)床型號(hào) X5030A 夾具名稱 專用夾具 上工序 鉆孔、鉸孔 下工序 粗銑、半精銑 工序內(nèi)容 以Φ13的孔和左端面為定位基準(zhǔn) 1、 粗銑孔徑的右端面保持端面與孔軸線的距離8mm 2、 粗銑孔徑的下端面保持端面與孔軸線的距離11mm 3、 粗銑孔徑前端面的兩側(cè)面保持尺寸12mm 4、 半精銑孔徑前端面的兩側(cè)面保持尺寸，粗糙度6.3 工藝附圖 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 工序號(hào) 共 5頁 產(chǎn)品名稱 零件名稱 變速器換擋叉 06粗銑、半粗銑 第 4頁 車間 金工 材料 ZG45 機(jī)床名稱 銑床 機(jī)床型號(hào) X5030A 夾具名稱 專用夾具 上工序 粗銑、半精銑 下工序 粗銑、半精銑 工序內(nèi)容 以Φ13孔和孔的端面為基準(zhǔn)面 1、 粗銑拔叉的兩側(cè)面保持尺寸 2、 粗銑拔叉的兩側(cè)的凸臺(tái)保持尺寸 3、 精銑拔叉的兩側(cè)的凸臺(tái)保持尺寸 工藝附圖 產(chǎn)品型號(hào) 零件圖號(hào) 工序號(hào) 共 5頁 產(chǎn)品名稱 零件名稱 變速器換擋叉 07鉆孔 第 5頁 車間 金工 材料 ZG45 機(jī)床名稱 搖臂鉆床 機(jī)床型號(hào) Z5132A 夾具名稱 專用夾具 上工序 粗銑、半精銑 下工序 去刺 工序內(nèi)容 以Φ13的孔和前端面為定位基準(zhǔn) 1、 鉆孔保持孔的尺寸Φ 2、 保證小孔的軸線與Φ13孔的軸線的垂直度不大于0.1毫米 機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院 機(jī)械制造加工工藝 課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：變速器換擋叉夾具設(shè)計(jì) 專 業(yè) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)老師 年1月9日 目錄 前言——————————————————————————————3、 1、任務(wù)介紹——————-————————————————————3 2、夾具設(shè)計(jì)—————————————————————————— 4 2.1 定位方案分析—————————————————————— 4 2.2 定位誤差分析—————————————————————— 5 2.3 切削力及夾緊分析———————————————————— 5 3、小結(jié)———————————————————————————— 6 4、參考文獻(xiàn)————————————————————————-—- 7 附件————————————————————————-————— 7 變速器換擋叉加工夾具設(shè)計(jì) 前言 主要技術(shù)指標(biāo) 1） 保證工件的加工精度 專用夾具應(yīng)有合理的定位方案、合適的尺寸、公差和技術(shù)要求，并進(jìn)行必要的精度分析，確保夾具能滿足工件的加工精度要求。 2） 提高生產(chǎn)效率 專用夾具的復(fù)雜程度要與工件的生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，應(yīng)根據(jù)工件生產(chǎn)批量的大小選用不同復(fù)雜程度的快速夾緊裝置，以縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 3） 工藝性好 專用夾具的結(jié)構(gòu)簡單、合理、便于加工、裝配、檢驗(yàn)和維修。專用夾具的生產(chǎn)屬于中批量生產(chǎn)。 4） 使用性好 專用夾具的操作應(yīng)簡便、省力、安全可靠，排屑應(yīng)方便，必要時(shí)可設(shè)置排屑結(jié)構(gòu)。 5） 經(jīng)濟(jì)性好 除考慮專用夾具本身結(jié)構(gòu)簡單、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、成本低廉外，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)夾具方案進(jìn)行必要的經(jīng)濟(jì)分析，以提高夾具在生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益。 1、 任務(wù)介紹 零件介紹：變速器換擋叉主要位于傳動(dòng)軸的端部，主要的作用是通過撥動(dòng)同步器齒環(huán)，實(shí)現(xiàn)各前進(jìn)檔齒輪的結(jié)合與分離，倒檔齒輪無同步器，撥叉直接撥動(dòng)倒檔齒輪，以達(dá)到切換倒檔。 如圖一所示，本道工序的加工內(nèi)容是在撥叉的兩側(cè)面上銑端面。根據(jù)工藝規(guī)定，這是在鉆Φ孔之前的倒數(shù)第二道工序。加工要求有銑削表面粗糙度6.3，并保證拔叉的兩側(cè)的凸臺(tái)保持尺寸。零件的材料為ZG45，采用X5030A銑床進(jìn)行加工。 圖一 2、 夾具設(shè)計(jì) 2、1 定位方案分析 以孔軸線的方向?yàn)閅軸方向，由紙面垂直向外的方向?yàn)閄軸方向，以豎直向上的方向?yàn)閆軸方向。從加工要求考慮，在撥叉的叉口兩側(cè)加工端面，沿著Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方向可以不限制，但是為了承受切削力，簡化定位裝置結(jié)構(gòu)，繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度還是要限制的。工序基準(zhǔn)為：孔Φ13、孔端面和R30的圓弧。 方案一：根據(jù)如圖所示的定位方式進(jìn)行機(jī)床夾具設(shè)計(jì)方案不太合理，因?yàn)閵A具設(shè)計(jì)中有一條很重要的原則就是保證加工基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)重回。在這道加工工序中，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的端面應(yīng)是圖中相對(duì)應(yīng)的另一孔端面。而如果直接采用方案一進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)，這樣由于尺寸鏈的關(guān)系將使誤差增大。 方案二：根據(jù)如圖所示的定位方式進(jìn)行機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的方案是合理的，因?yàn)橐环矫嫠ＷC了加工基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的統(tǒng)一，另一方面由于鉆孔是這這道工序的下一步，且孔的中心軸線與撥叉兩側(cè)的端面有一定的位置關(guān)系，這樣就可以很好的保證孔的加工能夠很好的符合零件設(shè)計(jì)的要求。 綜合上述的分析，故采用方案二的方法進(jìn)行機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)。 圖二 2、2 定位誤差分析 考察工件上與使用夾具有關(guān)的工序尺寸及工序要求（即工序位置尺寸和位置要求）有，由于撥叉?zhèn)让娉叽缭O(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故側(cè)向尺寸無基準(zhǔn)不重合度誤差。徑向尺寸無極性偏差、形狀和位置公差，故徑向尺寸無基準(zhǔn)重合度誤差，及不考慮定位誤差，只需保證圓柱心軸的制造精度和安裝精度。 2、3 切削力及夾緊分析 刀具材料：高速鋼鑲齒三面刃銑刀（） 刀具有關(guān)幾何參數(shù)： D=63mm Z=8 查表得，銑削切削力的計(jì)算公式： 查表得， 所以代入數(shù)值 由表查得，切削力： 背向力： 根據(jù)工件受切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對(duì)夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計(jì)算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠再乘以安全系數(shù)作為實(shí)際所需夾緊力的數(shù)值。即： 安全系數(shù)K可按下式計(jì)算 K= 查表 K=1.2x1.2x1.0x1.2x1.3x1.0x1.0=2.25 所以 由計(jì)算可知所需要實(shí)際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 3、小結(jié) 為期四周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過程，經(jīng)過老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助，問題不斷的得到解決，終于定時(shí)定量的完成了這次的課程設(shè)計(jì)。通過本次的撥叉的課程設(shè)計(jì)和對(duì)撥叉夾具的設(shè)計(jì)分析，使我對(duì)工件夾具的設(shè)計(jì)有了更進(jìn)一步的了解。同時(shí)也加深了理論知識(shí)的理解和強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)踐的感性認(rèn)識(shí)。 通過此次的課程設(shè)計(jì)，使我基本掌握了工件夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟，當(dāng)然，由于本人對(duì)換擋叉的結(jié)構(gòu)和工作原理掌握得不夠熟練，在設(shè)計(jì)過程中不能全面地考慮問題，造成走許多彎路，設(shè)計(jì)速度緩慢，設(shè)計(jì)中可能還存在著許多不足的地方，這些都需要進(jìn)一步的研究和進(jìn)一步的實(shí)踐來解決。 總的來說，這次的設(shè)計(jì)，使我在基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。 3、 參考文獻(xiàn) [1] 《機(jī)械制造工藝學(xué)》 王先逵 機(jī)械工業(yè)出版社 2010.1 [2] 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)（第二版）》 肖繼德、陳寧平 機(jī)械工業(yè)出版社 2000.5 [3] 《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》 秦寶榮 中國建材工業(yè)出版社 1998.2 [4] 《機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 孫麗媛 冶金工業(yè)出版社 2002.12 [5] 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 鄒青 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8 附圖 夾具總裝配圖1張 零件圖1 零件圖2 零件圖3 7 機(jī)械制造加工工藝 課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：變速器換擋叉 專 業(yè) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)老師 年7月4日 目錄 第一章：零件分析————————————————————- 3 1.1、零件的作用———————————————————— 3 1.2．零件的工藝分析—————————————————— 3 1.3、尺寸和粗糙度的要求———————————————— 3 1.4、位置公差要求——————————————————— 4 第二章：毛坯的設(shè)計(jì)———————————————————- 4 2.1選擇毛坯—————————————————————-- 4 2.2確定機(jī)加工余量、毛坯尺寸和公差——————————-- 5 2.3 確定機(jī)械加工加工余量———————————————- 6 2.4 確定毛坯—————————————————————- 6 2.5 確定毛坯尺寸公差—————————————————- 6 2.6設(shè)計(jì)毛坯圖————————————————————-- 6 第三章：選擇加工方法，擬定工藝路線———————————- 7 3.1、基面的選擇———————————————————— 7 3.2、粗基準(zhǔn)的選擇——————————————————— 7 3.3、精基準(zhǔn)的選擇——————————————————— 8 3.4、制定機(jī)械加工工藝路線——————————————— 8 第四章 機(jī)械加工余量——————————————————— 9 4.1、各種加工方法加工余量——————————————— 9 4.2、各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度—————— 9 第五章 機(jī)床設(shè)備的選擇—————————————————— 9 5.1、生產(chǎn)過程概念——————————————————— 9 5.2、生產(chǎn)類型概念——————————————————— 10 5.3、生產(chǎn)綱領(lǐng)概念——————————————————— 10 5.4、機(jī)床設(shè)備的選擇—————————————————— 10 第六章 確定切削用量—————————————————— 11 第七章 基本時(shí)間的確定—————————————————- 12 第八章 設(shè)計(jì)總結(jié)————————————————————- 12 第九章 參考文獻(xiàn)—————————————————————13 第一章：零件分析 1.1、零件的作用 題目所給定的零件是變速器換檔叉，如下圖所示。它位于傳動(dòng)軸的端部，主要作用是換擋。使變速器獲得換檔的動(dòng)力。 1.2．零件的工藝分析 由零件圖可知，該零件的材料為ZG45鑄鋼，鑄造成型，由零件的尺寸公差選擇鑄造加工成型，可保證不加工表面達(dá)到要求的尺寸公差。 該零件需要加工的表面主要有以下幾種類型： （1） Φ13的孔 （2） 以Φ13的孔中心線為基準(zhǔn)的孔的端面 （3） 以Φ13的孔中心線為基準(zhǔn)，離孔中心線為11的下端面 （4） 拔槽14的端面，以及拔槽的兩側(cè)端面 （5） 以下端面為基準(zhǔn)的Φ6的孔 （6） 拔叉的兩側(cè)面和凸臺(tái)的兩端面 其中Φ13、Φ6的孔和14槽的兩個(gè)側(cè)端面以及叉口的兩側(cè)表面是主要的配合面，加工的精度及粗糙度的要求較高，應(yīng)作為加工的重點(diǎn)。 1.3 尺寸和粗糙度的要求 Φ13的孔的上偏差為+0.027，下偏差為0，配合公差為H8，屬于間隙配合，孔的內(nèi)表面的粗糙度為3.2，要求較高，鑒于孔徑為13，可先采用Φ12的麻花鉆鉆孔，再用Φ10的立銑刀進(jìn)行擴(kuò)孔，再用鉸刀進(jìn)行精鉸，即可達(dá)到表面3.2的粗糙度。 Φ6的孔的上偏差為+0.15，下偏差為0，配合公差為H12，屬于間隙配合，孔的內(nèi)表面的粗糙度為12.5，要求一般，鑒于孔徑為6，可直接采用Φ6的立式鉆床直接鉆孔，就可直接達(dá)到表面粗糙度要求。 Φ13的孔下表面距孔的中心線的尺寸為11mm，表面的法線方向與垂直面成13o，表面粗糙度為12.5，課直接采用銑床進(jìn)行銑削，Φ13孔的右表面距孔的中心線尺寸為8mm，其表面的法向平面與水平面成13o，表面粗糙度為12.5，可直接采用立式銑刀進(jìn)行加工，即可達(dá)到表面粗糙度要求。 槽寬為14mm的槽，上偏差為+0.3，下偏差0，配合公差為H12，兩側(cè)表面的粗糙度都要求達(dá)到6.3，可先采用銑床進(jìn)行銑削，再用磨床進(jìn)行磨削可達(dá)到表面精度要求。 撥叉的兩側(cè)尺寸為6.5，上偏差為+0.5，下偏差-1.0，公差等級(jí)很低，直接采用鍛造即可達(dá)到表面的公差等級(jí)。拔叉的兩側(cè)的凸臺(tái)的尺寸為9，上偏差0，下偏差-0.16，表面粗糙度為6.3，公差等級(jí)IT12，可先采用銑床進(jìn)行銑削，然后再采用磨床進(jìn)行磨削，達(dá)到表面粗糙度要求。 1.4、位置公差要求 由零件圖可知，該零件主要要求保證于孔想接近的倆端面的垂直度要求和Φ6的孔的中心線于拔叉?zhèn)让娴钠叫卸纫?。以?3的孔作為加工與孔相鄰的兩端面的點(diǎn)位基準(zhǔn)可保證兩端面的垂直度，以端面為定位面可保證加工孔的軸線與端面的平行度要求。 第二章：毛坯的設(shè)計(jì) 2.1選擇毛坯 該零件的材料為ZG45，即鑄鋼，根據(jù)工程材料知識(shí)，認(rèn)真對(duì)比選擇鑄鋼件作為變速器換擋叉的毛坯。鑄鋼件的優(yōu)點(diǎn)之一是設(shè)計(jì)的靈活性，設(shè)計(jì)人員對(duì)鑄件的形狀和尺寸有最大的設(shè)計(jì)選擇自由，特別是形狀復(fù)雜和中空截面的零件，鑄鋼件可采用組芯這一獨(dú)特的工藝來制造。其成形和形狀改變十分容易，從圖樣到成品的轉(zhuǎn)化速度很快，有利于快速報(bào)價(jià)響應(yīng)和縮短交貨期。形狀和質(zhì)量的完善化設(shè)計(jì)(State of the Art)、最小的應(yīng)力集中系數(shù)以及整體結(jié)構(gòu)性最強(qiáng)等特點(diǎn)，都體現(xiàn)鑄鋼件設(shè)計(jì)的靈活性和工藝優(yōu)勢。其二是鑄鋼件冶金制造適應(yīng)性和可變性最強(qiáng)，可以選擇不同的化學(xué)成分和組織控制，適應(yīng)于各種不同工程的要求。可以通過不同的熱處理工藝在較大的范圍內(nèi)選擇力學(xué)性能和使用性能，并有良好的焊接性和加工性。其三是鑄鋼材料的各向同性和鑄鋼件整體結(jié)構(gòu)性強(qiáng)，因而提高了工程可靠性。再加上減輕重量的設(shè)計(jì)和交貨期短等優(yōu)點(diǎn)，在價(jià)格和經(jīng)濟(jì)性方面具有競爭優(yōu)勢。其四是鑄鋼件的重量可在很大的范圍內(nèi)變動(dòng)。小者可以是重量僅幾十克的熔模精密鑄件，而大型鑄鋼件的重量可達(dá)數(shù)噸、數(shù)十噸乃至數(shù)百噸。 ??? 1）與鍛鋼件比較 ??? 鑄鋼件在力學(xué)性能的各向異性并不顯著，這是優(yōu)于鍛鋼件的一方面。研究工作表明．車L制鋼材縱向力學(xué)性能通常略高于同牌號(hào)的鑄鋼件，橫向性能則低于鑄鋼件，其平均性能基本上與質(zhì)量良好的鑄鋼件大致相同。有些高技術(shù)產(chǎn)品，在零件的設(shè)計(jì)過程中往往要考慮材料在三個(gè)坐標(biāo)軸方向的性能，鑄鋼件的上述長處就值得被重視了。 ??? 鑄鋼件不論其重量大小、批量多少，均易于按設(shè)計(jì)者的構(gòu)思制成具有合理外形和內(nèi)部輪廓、剛度高、形狀復(fù)雜且應(yīng)力集中不顯著的零件。單件或小批量生產(chǎn)時(shí)，可用木質(zhì)模樣(模樣及芯盒)或聚苯乙烯氣化模樣，生產(chǎn)準(zhǔn)備的周期很短。大批量生產(chǎn)時(shí)，可用塑料模或金屬模樣，并用適當(dāng)?shù)脑煨凸に嚕硅T件有符合要求的尺寸精度和表面質(zhì)量，這些特點(diǎn)是鍛件難以做到的。 ??? 2） 與焊接結(jié)構(gòu)件比較 ??? 在形狀和大小等方面，焊接結(jié)構(gòu)件的靈活性比鍛鋼件為優(yōu)，但與鑄鋼件相比，仍有以下不足之處： ??? 1)焊接過程中易于變形。 ??? 2)難以做出流線型的外形。 ??? 3)焊接過程中內(nèi)應(yīng)力較高。 ??? 4)施焊接縫影響零件外觀和可靠性下降。 ??? 當(dāng)然，制造焊接結(jié)構(gòu)件也有生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短的優(yōu)點(diǎn)，而且，與鑄鋼件相比，不需要制造模樣和芯盒。 ??? 另外由于工程用的結(jié)構(gòu)鑄鋼件一般都具有良好的焊接性，常制成鑄鋼件與焊接件相結(jié)合的鑄焊結(jié)構(gòu)，兼有兩者的長處。 ??? 3?） 與鑄鐵件及其他合金鑄件比較 ??? 鑄鋼件能用于多種不同的工況條件，其綜合力學(xué)性能優(yōu)于其他任何鑄造合金，而且有多種高合金鋼適用于特殊的用途。 ??? 承受高拉伸應(yīng)力或動(dòng)負(fù)荷的零件、重要的壓力容器鑄件，在低溫或高溫下受較大負(fù)荷的零件以及重要的關(guān)鍵件，原則上都應(yīng)優(yōu)先采用鑄鋼件。 ??? 但鑄鋼的吸振性、耐磨性、流動(dòng)性和鑄造性能都較鑄鐵差，成本也較鑄鐵高。另外，剛度相同時(shí)，鑄鋼件的相對(duì)重量卻是鋁合金的2倍 2.2確定機(jī)加工余量、毛坯尺寸和公差 (1)確定最大輪廓尺寸 根據(jù)零件圖計(jì)算零件的最大輪廓尺寸為：長66mm，寬95mm，高91.2mm （2）選擇鑄件公差等級(jí) 查手冊鑄鍛成型，零件材料按中碳鋼，得鑄件公差等級(jí)為8～12級(jí)取為10級(jí)。 （3）求鑄件尺寸公差 公差帶相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱分布。 （4）求機(jī)械加工余量等級(jí) 查手冊得按鑄造材料為ZG4成型的方法，鑄造5鋼的機(jī)械加工余量等級(jí)E-G級(jí)選擇F級(jí)。 2.3 確定機(jī)械加工加工余量 根據(jù)鑄件質(zhì)量、零件表面粗糙度、形狀復(fù)雜程度，取鑄件加工表面的單邊余量為2㎜，孔的加工余量按相關(guān)表查找選取。 2.4 確定毛坯 上面查得的加工余量適用于機(jī)械加工表面粗糙度Ra≧1.6而Ra＜1.6的表面，余量要適當(dāng)加大。 分析本零件，加工表面Ra≧1.6,因此這些表面的毛坯尺寸只需將零件的尺寸加上所查的余量即可。（由于有的表面只需粗加工，這時(shí)可取所查數(shù)據(jù)的小值） 生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，可采用鑄造毛坯。 2.5 確定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根據(jù)鑄件質(zhì)量、材質(zhì)系數(shù)、形狀復(fù)雜系數(shù)查手冊得，本零件毛坯尺寸允許偏差為0.1-0.2mm，表面粗糙度為Ra12.5-25 2.6設(shè)計(jì)毛坯圖 用查表法確定鑄件個(gè)加工表面的加工余量 加工表面 基本尺寸 加工余量（單側(cè)） 鑄件尺寸 拔叉的側(cè)面 6.5 2 10.5 拔叉的側(cè)面凸臺(tái) 9 2 13 圓孔的前端面 8 2 10 圓孔的下端面 11 2 13 圓孔前端面的兩側(cè)面 14 2 10 毛坯圖如下所示 第三章 選擇加工方法，擬定工藝路線 3.1、基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要設(shè)計(jì)之一，基面的選擇正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工工藝過程會(huì)問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 3.2、確定定位基準(zhǔn)、夾緊 粗基準(zhǔn)的選擇： l 保證相互位置要求的原則 l 保證加工表面加工余量合理分配的原則； l 便于工件裝夾的原則； l 粗基準(zhǔn)一般不得重復(fù)使用的原則。 精基準(zhǔn)的選擇： l 基準(zhǔn)重合原則； l 統(tǒng)一基準(zhǔn)原則； l 互為基準(zhǔn)原則； l 自為基準(zhǔn)原則； l 便于裝夾原則。 根據(jù)零件圖的要求，對(duì)零件而言，盡可能選擇不加工面為粗基準(zhǔn)，而對(duì)有若干不加工表面的工件選用要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn)； 3.3、具體的定位、夾緊方案如下 加工面 定位面 限制自由個(gè)數(shù) 夾具 圓孔兩端面 圓孔外形、拔叉端面 5 專用夾具 鉆孔、鉸孔 圓孔端面、圓孔外形 5 專用夾具 粗銑、半精銑 Φ13孔及端面 5 專用夾具 粗銑、半精銑 Φ13孔及端面 5 專用夾具 鉆孔 Φ13孔及前端面 5 專用夾具 3.4、工藝路線制定 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 工藝裝備 01 鑄 造 02 熱處理 正火 03 粗銑 以Φ13的外形為定位基準(zhǔn)，車Φ13的兩個(gè)端面（見工藝附圖） X5030A專用工具 04 鉆孔、鉸孔 以Φ13端面和外形為定位基準(zhǔn)，鉆Φ13的孔、鉸孔（見工藝附圖） Z5132A組合夾具 05 粗銑、半精銑 以Φ13的孔和左端面為定位基準(zhǔn)，粗銑尺寸的端面及兩側(cè)面、及圓孔底面、并半精銑的兩側(cè)面（見工藝附圖） X5030A組合夾具 06 粗銑、半精銑 以Φ13的孔和左端面為定位基準(zhǔn)，粗糙拔叉左右兩端面（見工藝附圖） X5030A組合夾具 07 鉆孔 以Φ13的孔和拔叉口面為定位基準(zhǔn)， 鉆Φ Z5132A組合夾具 08 去刺 鉗工 09 檢驗(yàn) 按圖樣要求檢查各部尺寸及精度 10 入庫 入庫 第四章 機(jī)械加工余量 4.1 、各種加工方法加工余量 查閱相關(guān)資料可得： 1）半精銑端面加工余量1.0mm 2）銑槽余量1.5mm 3）鉸孔加工余量0.2mm 4.2、各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度 查表得各種加工方法的加工經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度 加工方法 加工經(jīng)濟(jì)精度 粗糙度 Ra/um 粗車端面 IT17 12.5 半精車端面 IT12 6.3 粗銑平面 IT12 12.5 半精銑平面 IT12 6.3 鉆孔 IT13 12.5 擴(kuò)孔 IT11 12.5 精鉸 IT8 3.2 由半精加工、精加工的余量和毛坯的余量可以計(jì)算出粗加工的余量，即可進(jìn)行粗加工，然后按工藝卡進(jìn)行半精加工，精加工。 第五章 機(jī)床設(shè)備的選擇 5.1、生產(chǎn)過程概念 機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程是指從原材料開始到成品出廠的全部勞動(dòng)過程，它既包括毛坯的制造，零件的機(jī)械加工和熱處理，機(jī)器的裝配、檢驗(yàn)、測試和涂裝等主要?jiǎng)趧?dòng)過程，還包括專用工具、夾具、量具和輔具的制造、機(jī)器包轉(zhuǎn)、工件和成品的儲(chǔ)存和運(yùn)輸、加工設(shè)備的維修，以及動(dòng)力（點(diǎn)、壓縮空氣、液壓等）供應(yīng)等輔助勞動(dòng)過程。 5.2、生產(chǎn)類型概念 根據(jù)工廠（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的不同，可將它們按大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)3種生產(chǎn)類型來分類。其中，成批生產(chǎn)又可分為大批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)和小批生產(chǎn)。本次設(shè)計(jì)均是按中批量生產(chǎn)來選擇機(jī)床設(shè)備的。 5.3、生產(chǎn)綱領(lǐng)概念 企業(yè)根據(jù)市場要求和自身的生產(chǎn)能力決定生產(chǎn)計(jì)劃。在計(jì)劃期內(nèi)，應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品產(chǎn)量和進(jìn)度計(jì)劃稱為生產(chǎn)綱領(lǐng)。計(jì)劃期為一年的生產(chǎn)綱領(lǐng)稱為年生產(chǎn)綱領(lǐng)。零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)通常按下式計(jì)算： 式中 N-------零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng)（件/年） Q-------產(chǎn)品的年產(chǎn)量（臺(tái)/年） n--------每臺(tái)產(chǎn)品中，該零件的數(shù)量（件/臺(tái)） α%---備品率 β%---廢品率 該產(chǎn)品屬于中批量生產(chǎn)。 假設(shè)汽車產(chǎn)量為10000臺(tái)/年，每臺(tái)汽車中變速器換擋叉為1件/臺(tái)。其中，按實(shí)際生產(chǎn)，備品率α%和廢品率β%分別取3%和0.5%。 故，零件的年生產(chǎn)綱領(lǐng) N=10000臺(tái)/年×1件/臺(tái)×（1+3%+0.5%） =10.350件/年 5.4、機(jī)床設(shè)備的選擇 工序號(hào) 工序名稱 設(shè)備 型號(hào) 01 鑄造 02 熱處理 03 粗銑 立式銑床 X5030A 04 鉆孔、鉸孔 搖臂鉆床 Z5132A 05 粗銑、半精銑 立式銑床 X5030A 06 粗銑、半精銑 立式銑床 X5030A 07 鉆孔 搖臂鉆床 Z5132A 08 去刺 鉗工 第六章 確定切削用量 6.1、用Φ12的麻花鉆鉆孔 查表f=0.1mm/r a p=5.5mm, Vc=50-70m/min,取Vc=50m/min n=(1000×50)/(3.14×12)=1326.9r/min 主軸最大轉(zhuǎn)速2000 r/min ，所以取n=1350r/min 用Φ13的直柄鉸刀鉸孔 查表f=0.1mm/r a p=5.5mm, Vc=50-70m/min,取Vc=50m/min n=(1000×50)/(3.14×13)=1224.9r/min 主軸最大轉(zhuǎn)速2000 r/min ，所以取n=1225r/min 6.2、 粗銑叉口上端面 已知工件材料為ZG45，選擇鑲齒套式面銑刀，齒數(shù)z=10，材料YG8， fz=0.2~0.29/齒。 確定每齒進(jìn)給量和背吃刀量。 查表取每齒進(jìn)給量，查表取af=1.2mm/z 背吃刀量取4mm 查表得： V=64m/min Pm=1.33kw 計(jì)算實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速 主軸轉(zhuǎn)速n=1000×64/（3.14×20）=1019.1 r/min ,查表得n=1000r/min ， 6.3、精銑叉口側(cè)端面 選擇鑲齒套式面銑刀，齒數(shù)z=10，材料YG6，fz=0.1mm/齒V=124m/min。 計(jì)算實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速 主軸轉(zhuǎn)速n=1000×124/（3.14×20）=493.6 r/min 計(jì)算Vc=600×3.14×80/1000=150.7 m/min 計(jì)算得n=494 r/min， 6.4、粗銑叉口中間的側(cè)面 選擇普通的Φ10立銑刀，齒數(shù)為Z=2，材料YG6，fz=0.1mm/齒V=20m/min。 計(jì)算實(shí)際主軸轉(zhuǎn)速 主軸轉(zhuǎn)速n=1000×20/（3.14×10）=636.9 r/min 取n=630 r/min 計(jì)算Vc=630×3.14×10/1000=19.7m/min 計(jì)算得n=630 r/min， 第七章 基本時(shí)間的確定 7.1.1工時(shí)定額的計(jì)算 工時(shí)定額是指完成零件加工的就一個(gè)工序的時(shí)間定額 Td=Tj+Tf+Tb+Tx+Tz/N 其中：Td是指單件時(shí)間定額 Tj是指基本時(shí)間（機(jī)動(dòng)時(shí)間），通過計(jì)算求得 Tf是指輔助時(shí)間，一般取（15-20）%Ｔj;Tj與Ｔf和稱為作業(yè)時(shí)間 　　　Tb是指布置工作時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間的（２-７）％估算 　　　Tx是指休息及生理需要時(shí)間，一般按作業(yè)時(shí)間的（２-４）％估算 　　　Tz是指準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間，大量生產(chǎn)時(shí)，準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間忽略不計(jì) 　　?。问侵敢慌慵膫€(gè)數(shù) 7.2、工序四 鉆孔、鉸孔 鉆：Tj=(l+l1+l2)/fxn l=47 l1=D/2cotKa+(1-2) l2:(1-4) Ka=90° Tj=（47+2+3）/0.1x1350=0.39min 鉸；Tj=(l+l1+l2)/fxn Tj=(47+2+3)/0.1x1225=0.42min 7.3、工序五 粗銑、半精銑 粗銑下端面 Tj1=(l+l1)/(f×n) =(2+3)/0.2x1000=0.025min 粗銑右端面Tj2=(l+l1)/(f×n) =(2+3)/0.2x1000=0.025min 粗銑兩側(cè)端面Tj3=2x（(l+l1)/(f×n) ）=2x（(1.5+3)/0.2x1000）=0.045min 半精銑兩側(cè)端面Tj4=2x（(l+l1)/(f×n) ）=2x（(1+3)/0.1x630）=0.13min 7.4、工序六 粗銑、半精銑 粗銑拔叉兩側(cè)端面Tj1=2x（(l+l1)/(f×n) ）=2x（(2+3)/0.2x1000）=0.05min 粗銑拔叉兩側(cè)凸臺(tái)端面Tj2=2x（(l+l1)/(f×n) ）=2x（(1.5+3)/0.2x1000）=0.045min 半精銑拔叉兩側(cè)凸臺(tái)端面Tj3=2x（(l+l1)/(f×n) ）=2x（(1+3)/0.1x494）=0.16min 八、設(shè)計(jì)總結(jié) 本次設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的絕大多數(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。 經(jīng)過這次制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，對(duì)自己所設(shè)計(jì)的變速器換擋叉塊有一定的了解，同時(shí)對(duì)《制造技術(shù)基礎(chǔ)》和《工程材料》中的部分知識(shí)有所復(fù)習(xí)，結(jié)合實(shí)際畫圖，對(duì)我們掌握CAD的能力有所鞏固。 整體來說，在此次設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)到了很多以前沒有用心學(xué)過的知識(shí)，同時(shí)也有對(duì)課外知識(shí)的自主學(xué)習(xí)，因此在設(shè)計(jì)中鞏固和學(xué)習(xí)了一部分知識(shí)，對(duì)以后我們的實(shí)際工作都有很現(xiàn)實(shí)的意義。雖然在課程設(shè)計(jì)中我遇到了不少困難，比如如何確定工藝路線，如何選擇基準(zhǔn)等。但是通過認(rèn)真的查閱資料，虛心的向老師請(qǐng)教，對(duì)這些問題有了一定的了解。 此次課程設(shè)計(jì)對(duì)給定的零件圖分析并進(jìn)行工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，其中考察了定位基準(zhǔn)的選擇，零件表面加工方法的選擇，加工工藝路線的擬訂及工序加工余量，工序尺寸，公差等相關(guān)知識(shí)，利用近兩周時(shí)間的課程設(shè)計(jì)，加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，有助于今后工作。本次課程設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了解決機(jī)械加工工藝問題的能力，提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力和運(yùn)用有關(guān)手冊、圖表等技術(shù)資料的能力，同時(shí)還培養(yǎng)了識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等基本技能。 九、參考文獻(xiàn) 【1】張耀宸主編 . 《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊》 . 北京：航空工業(yè)出版社，1993 【2】機(jī)械制造工藝及自動(dòng)化教研室，王紹俊主編 .《 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊》 .哈爾濱工業(yè)大學(xué)，1981 【3】王先達(dá)主編 . 《機(jī)械制造工藝》 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006 【4】李益民主編《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 【5】陳宏鈞主編《機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)員手冊》機(jī)械工業(yè)出版社，2009 13