機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)CA10B解放牌汽車(chē)第四速及第五速變速叉加工工藝及鉆φ19孔夾具設(shè)計(jì)【全套圖紙】

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1、機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)CA10B 解放牌汽車(chē)第四速及第五速變速叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)學(xué)生姓名所在專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化所在班級(jí)機(jī)電1091學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師職稱(chēng)教授副指導(dǎo)教師職稱(chēng)答辯時(shí)間2012年 7 月 6 日XXX大學(xué)2009屆課程設(shè)計(jì)目錄1零件的分析21.1零件的作用21.2零件技術(shù)要求21.3零件的工藝分析22確定毛坯32.1確定毛坯的制造形式32.2確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量33擬定工藝路線(xiàn)53.1定位基準(zhǔn)的選擇53.1.1精基準(zhǔn)的選擇53.1.2粗基準(zhǔn)的選擇63.2表面加工方法確定63.3制訂工藝路線(xiàn)73.4加工余量、工序尺寸和公差的確定93.5切削用量、時(shí)間定額的計(jì)

2、算103.5.1切削用量的計(jì)算103.5.2時(shí)間定額的計(jì)算114夾具設(shè)計(jì)134.1提出問(wèn)題134.2定位基準(zhǔn)的選擇134.3切削力和夾緊力計(jì)算134.3.1切削力的計(jì)算134.3.2夾緊力的計(jì)算144.3.3定位誤差分析154.3.4夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明155設(shè)計(jì)小結(jié)156參考文獻(xiàn)16設(shè)計(jì)總說(shuō)明本設(shè)計(jì)的是CA10B解放牌汽車(chē)第四速及第五速變速叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆工序的夾具設(shè)計(jì)。首先由加工零件的分析到確定加工零件的毛坯，再到擬定加工工藝路線(xiàn)，最后設(shè)計(jì)鉆床專(zhuān)用夾具，該夾具是用于加工19孔。其中對(duì)加工19孔的工序的做出了具體的分析和計(jì)算，首先是采用高速鋼麻花鉆鉆18.5孔，其次是用專(zhuān)用特

3、制19的鉸刀進(jìn)行鉸孔，直到達(dá)到精度要求19為止，最后是锪孔19mm兩端面和倒角，同時(shí)也對(duì)19的加工余量、工序尺寸和公差做出了準(zhǔn)確地計(jì)算，同時(shí)也對(duì)該孔做了詳細(xì)的切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算。因而，加工19是加工該零件的重要工序，該孔的精度要求很高，對(duì)后面的工序息息相關(guān)，因此必須對(duì)該孔的加工工序做詳細(xì)的分析。關(guān)鍵字：精度高；夾具設(shè)計(jì)；工序全套圖紙，加1538937061 零件的分析1.1 零件的作用題目所給定的零件是CA10B解放牌汽車(chē)第四速及第五速變速叉，它位于變速箱中，主要作用是撥動(dòng)變速箱中的齒輪，使汽車(chē)達(dá)到變速的目的。1.2 零件技術(shù)要求變速叉的形狀特殊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是屬于典型的叉桿類(lèi)零件。為實(shí)現(xiàn)

4、換檔、變速的功能，其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉腳兩端面在工作中需要承受沖擊載荷，為增強(qiáng)其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為5863HRC；為保證變速叉換檔時(shí)叉腳受力均勻，要求叉腳兩端面對(duì)叉軸孔19的垂直度要求為0.1mm。1.3 零件的工藝分析此變速叉共有兩組加工表面，它們之間有一定的位置要求，現(xiàn)分述如下:1.以19mm孔為中心的加工表面.這組加工表面包括:19mm孔及其倒角，孔上端尺寸為16mm的槽，槽的外側(cè)厚度為10.8mm的兩個(gè)側(cè)面， 19mm孔的上端距其中心14mm的兩個(gè)端面，還有孔下端M10的螺紋孔。2.以82.2mm孔為中心的加工表面.這組加工表面包括

5、: 82.2mm的孔及其倒角，82.2mm的孔的側(cè)面，距M10螺紋孔中心線(xiàn)63.7mm.這兩組加工表面有著一定的位置要求，主要是:82.2mm孔與其外端面垂直度公差為0.1mm。由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助專(zhuān)用夾具加工另一組表面，并保證他們之間的位置精度要求。下圖為加工工件零件圖如圖1-1：圖1-12 確定毛坯2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為20鋼，零件經(jīng)常撥動(dòng)齒輪承受變載荷和沖擊性載荷，因此應(yīng)選用鍛件，以使金屬纖維盡量不被切斷，保證零件工作可靠。因?yàn)闉榇笈可a(chǎn)，且零件的輪廓尺寸不大，故采用模鍛成型。這從提高生產(chǎn)率，保證加工精度上考慮，也是應(yīng)該

6、的。2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量由表2-10表2-12可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。1. 公差等級(jí)由變速叉的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。2. 鍛件重量已知機(jī)械加工后變速叉的件的重量為1.5kg，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鍛件毛坯的重量為2.5kg。3.鍛件形狀復(fù)雜系數(shù)對(duì)變速叉零件圖進(jìn)行分析計(jì)算，可大致確定鍛件外廓包容體的長(zhǎng)度、寬度、高度，即l=160mm，b=105mm，h=60mm（見(jiàn)毛坯圖）；由公式（2-3）和（2-5）可計(jì)算出該變速叉鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù):S = mt/mN =2.5/(lbh) =2.5kg/(160mm x1

7、05mm x60mm x7.8 x10-6kg/mm3)2.50.32故該變速叉的形狀復(fù)雜系數(shù)屬S2級(jí)。零件毛坯如圖2-1：圖2-14. 鍛件材質(zhì)系數(shù)由于該叉材料為20鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65%的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M(fèi)1級(jí)。5. 鍛件分模線(xiàn)形狀根據(jù)該零件的形位特點(diǎn)，選擇零件高度方向的對(duì)稱(chēng)平面為分模面，屬于不對(duì)稱(chēng)彎曲分模線(xiàn)。6. 零件表面粗糙度由零件圖可知，該零件的各加工表面的粗糙度Ra均大于等于3.2m。根據(jù)上述諸因素，可查表確定該鍛件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于下表格2-1：表格2-1鍛件的重量包容體的重量形狀復(fù)雜系數(shù)材質(zhì)系數(shù)公差等級(jí)2.5kg7.8kgS2M1普通級(jí)

8、項(xiàng)目/mm機(jī)械加工余量/mm尺寸公差/mm毛坯尺寸/mm備注寬度R41.1表2-61.72.2（取2.0）表2-9厚度45表2-71.72.2（兩端面都取2.0）表2-9厚度8表2-71.72.2（兩端面都取2.0）表2-9孔徑19151.0表2-62.0(單邊)表2-10中心距1280.51280.5表2-8 根據(jù)表2-7的表注，將公差按照1/2的比例分配，故取公差值為1.0mm。3 擬定工藝路線(xiàn)3.1 定位基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)

9、無(wú)法正常進(jìn)行。定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)?；孢x擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，它對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。3.1.1 精基準(zhǔn)的選擇主要考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，根據(jù)該零件的技術(shù)要求和裝配要求，選擇叉軸孔19mm和孔左端面作為精基準(zhǔn)，零件上的很多表面都可以采用它們作基準(zhǔn)進(jìn)行加工，叉軸孔19mm的軸線(xiàn)是設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，選用其作精基準(zhǔn)定位加工叉腳兩端面和M10螺孔，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的重合，保證被加工表面的垂直度要求。另外，由于變速叉剛性較差，受力易產(chǎn)生彎曲變形，為了避免在機(jī)械加工中產(chǎn)生夾緊變形，根據(jù)夾緊力應(yīng)垂直于主

10、要定位基面，并應(yīng)該作用在剛度較大部位的原則，夾緊力作用點(diǎn)不能作用在叉桿上。選用叉頭左端面作為精基準(zhǔn)，夾緊可以作用在叉頭的右端即孔19mm的右端面上，夾緊穩(wěn)定可靠。3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇作為粗基準(zhǔn)表面應(yīng)該平整，沒(méi)有飛邊、毛刺或其他表面缺欠?，F(xiàn)選取19mm孔的外輪廓不加工表面作為粗基準(zhǔn)，用V形塊、支承板和擋銷(xiāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)完全定位，以消除自由度。3.2 表面加工方法確定1.根據(jù)變速叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗造度，確定加工工件的各表面的加工方法，如表格3-1所示。表格3-1加工表面尺寸精度表面粗糙度Ra/m加工方案?jìng)渥?6mm槽及槽的兩側(cè)面IT136.3粗銑表1-1119mm孔上端面IT136

11、.3粗銑表1-1119mm孔上端兩側(cè)面IT136.3粗銑表1-1119mm孔IT86.3鉆-鉸-锪表1-10M10螺紋孔IT1212.5鉆-锪-攻絲表1-1082.2mm孔端面IT83.2粗銑-精銑表1-1182.2mm孔IT93.2粗鏜-半精鏜表1-102.加工階段的劃分該變速叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分粗加工半精加工和精加工幾個(gè)階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)19mm孔準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他的加工表面的精度要求；然后粗銑16mm槽及槽兩側(cè)面，粗銑上端面及兩側(cè)面，叉腳的兩端面。在半精加工階段，完成了叉腳的兩內(nèi)端面的半粗銑，鉆M10螺栓孔；在精加工階段，進(jìn)

12、行19mm孔，19mm孔的全部加工工序。 3.工序的集中與分散本題選用工序集中原則安排變速叉的加工工序。該零件的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專(zhuān)用工，夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中的原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但縮短輔助時(shí)間，而且由于在一次裝夾加工多個(gè)工步，有利于保證各加工表面之間的相對(duì)位置度精度要求。4.工序的安排一) 機(jī)械加工工序(1) 遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)叉軸19mm孔。(2) 遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。(3) 遵循 “先主后次”的原則，先加工主要表面叉軸孔徑19mm的上端面和19mm孔，后加工次要表面叉腳的兩外端面。(

13、4) 遵循“先面后孔”的原則，先加工叉軸19mm孔的兩端面，后加工37mm孔和30mm孔。 二)熱處理工序模鍛成型后切邊,進(jìn)行調(diào)質(zhì),調(diào)質(zhì)硬度為241285HBS，并進(jìn)行酸洗，噴丸處理。噴丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脫碳而對(duì)機(jī)械加工帶來(lái)的不利影響。叉腳兩端面在精加工之前進(jìn)行局部高頻淬火，提高其耐磨性和在工作中承受沖擊載荷的能力。 三)輔助工序粗加工叉腳兩端面和熱處理后，安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中間檢查工序；精加工后安排去毛刺，清洗和終檢工序。綜上所述，該變速叉工序的安排順序?yàn)椋夯鶞?zhǔn)加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工熱處理主要

14、表面精加工。3.3 制訂工藝路線(xiàn)制訂工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀，尺寸精度及位置精度的技術(shù)要求能得到合理的保證.按生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床以及專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。工藝路線(xiàn)工序一 粗銑16mm槽，以19mm孔定位。工序二 粗銑16mm槽的兩側(cè)面，以19mm孔定位。工序三 粗銑距19mm中心12mm的兩個(gè)端面，以19mm孔及16mm槽底為基準(zhǔn)。工序四 粗銑距19mm中心12mm的兩個(gè)端面的側(cè)面，以19mm孔及16mm槽底為基準(zhǔn)。工序五 16mm槽兩端1.5*450倒角。工序六 鉆

15、鉸19mm孔并倒角。工序七 鉆攻距槽(16mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角。工序八 粗銑82.2mm孔的兩端面.工序九 粗鏜81.7mm孔。工序十 精鏜82.2mm孔工序十一 鉆82.2mm孔并1*450倒角工序十二 精銑82.2mm孔的兩端面。工序十三 去毛刺工序十四 中檢工序十五 熱處理工序十六 清洗工序十七 終檢。上述方案主要是以19mm孔位基準(zhǔn)，來(lái)加工16mm槽，M10螺紋，槽的兩側(cè)面，這樣可以修正由于基準(zhǔn)不重合造成的加工誤差，同時(shí)也照顧了加工路線(xiàn)方便的特點(diǎn)，因此最終確定如下:工序一 粗銑16mm槽，以19mm孔的外輪廓為粗基準(zhǔn)定位，選用XA6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床及專(zhuān)用夾具。工序

16、二 粗銑16mm槽的兩側(cè)面，以19mm孔的外輪廓以及距槽底32mm的面為基準(zhǔn)，選用XA6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床及專(zhuān)用夾具。工序三 粗銑19mm孔上端兩端面，以19mm孔定位，選用XA6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床及專(zhuān)用夾具。工序四 粗銑19mm孔上端兩端面的側(cè)面，以19mm孔定位，選用XA6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床及專(zhuān)用夾具。工序五 16mm槽1.5*450倒角，選用C620-1車(chē)床及專(zhuān)用夾具。工序六 鉆鉸19mm孔并倒角，以19mm孔及端面定位，選用Z525立式鉆床及專(zhuān)用夾具。工序七 鉆距槽(16mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角，然后攻絲。以19 mm孔及16mm槽底定位，選用Z525立式鉆床及

17、專(zhuān)用夾具。工序八 粗銑82.2mm孔的兩端面，以19mm孔定位，選用XA6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床及專(zhuān)用夾具。工序九 粗鏜81.7mm孔，以19mm孔及距中心線(xiàn)63.7mm的面為基準(zhǔn)，選用T740雙面臥式金剛鏜床及專(zhuān)用夾具。工序十 精鏜82.2mm孔，以19mm孔及距中心線(xiàn)63.7mm的面為基準(zhǔn)，選用T740雙面臥式金剛鏜床及專(zhuān)用夾具。工序十一 82.2mm孔1*450倒角。選用C620-1型車(chē)床及專(zhuān)用夾具。工序十二 精銑82.2mm孔的兩端面。以19mm孔定位，選用XA6132型萬(wàn)能升降臺(tái)銑床及專(zhuān)用夾具。工序十三 去毛刺工序十四 中檢工序十五 熱處理工序十六 清洗工序十七 終檢3.4 加工余量

18、、工序尺寸和公差的確定在此只確定工序的加工余量和工序尺寸公差，其他的類(lèi)同。如附表機(jī)械加工工序卡片所示。工序6鉆鉸19mm孔并倒角。由表2-20可查得，鉸孔余量Z鉸=0.25mm；鉆孔余量Z鉆=18.75mm。查表1-10可依次確定各工序尺寸的加工精度等級(jí)為，鉸：IT8；鉆：IT12 。再查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表2-30可確定各工步的公差值分別為，鉸：0.033mm；鉆：0.21mm。綜上所述可知道，該工序各工步的工序尺寸及公差分別為，鉸: 19mm，鉆：19mm。3.5 切削用量、時(shí)間定額的計(jì)算第6道工序鉆鉸19mm孔的切削用量和時(shí)間的確定方法。3.5.1 切削用量的計(jì)算3.5.1.1 鉆孔工步 鉆孔

19、為18.5mm，采用高速鋼直柄麻花鉆頭（GB/T 1438.12008）。1）背吃刀量的確定 取。2）進(jìn)給量的確定 由表5-22以及表4-10所列Z525型立式鉆床的進(jìn)給量，可選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=0.22mm/r。3）切削速度的計(jì)算 由表5-22，按工件材料為20鋼的條件選取，切削速度v可取為20m/min。由公式（5-1）n=1000v/d可得該工序鉆頭轉(zhuǎn)速n=344.29r/min，參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=392r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為：3.5.1.2 鉸孔工步鉸孔為19mm，采用高速鋼鉸刀鉸孔。1）背吃

20、刀量的確定 取。2）進(jìn)給量的確定 由表5-31以及表4-10所列Z525型立式鉆床的進(jìn)給量，可選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f=0.17mm/r。3） 切削速度的計(jì)算 由表5-31，切削速度v可取為8m/min。由公式（5-1） n =1000v/d可求得該工序鉸刀轉(zhuǎn)速n =134.09r/min，參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=195r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式（5-1），可求出該工序的實(shí)際切削速度為:3.5.1.3 锪倒角工步19mm孔倒角1*450兩端，由表3-10，采用900莫氏錐柄號(hào)為2的錐柄錐面鉆,其中，1）背吃刀量的確定 取ap=0.15mm。2）進(jìn)給量的確定

21、由表5-33和表4-10，可選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為f=0.10mm/r。3）切削速度的計(jì)算 由表5-33，按工件材料為20鋼的條件選取，切削速度v可取為23m/min。由公式n=1000v/ 可求得鉆頭轉(zhuǎn)速為：n=100023m/min/31.5mm=232.54r/min,參照表4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=272r/min。再將此轉(zhuǎn)速代入公式n=1000v/d，可求出該工序的實(shí)際鉆削速度為： 3.5.2 時(shí)間定額的計(jì)算3.5.2.1 基本時(shí)間tm 計(jì)算工序6鉆鉸19mm孔1）鉆孔工步 根據(jù)表5-45，鉆孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn = (l+l1+l2)/fn求

22、得, （式中加工長(zhǎng)度，1為刀具切入長(zhǎng)度，2為刀具切出長(zhǎng)度）式中,取，（取=），f=0.22mm/r，n=392r/min,將上述結(jié)果帶入公式，則該工序的基本時(shí)間tj0.62min=37.4s。2）鉸孔工步 根據(jù)表5-45，鉸圓柱孔的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn = (l+l1+l2)/fn求得,（式中加工長(zhǎng)度，1為刀具切入長(zhǎng)度，2為刀具切出長(zhǎng)度）。查表5-46，按=、的條件查得，已知，f=0.17mm/r，n=195r/min，將上述結(jié)果帶入公式，則該工序的基本時(shí)間tj=153.7s=2.56min。3) 锪孔19mm兩端面和倒角, 根據(jù)表5-45，锪倒角的基本時(shí)間可由公式tj=L/fn =

23、 (l+l1)/fn求得，其中為倒角深度=0.5，取=1，f=0.10mm/r，n=272r/mm，那么該工序的基本時(shí)間為tj3.3s，有兩個(gè)端面，則t=2tj=6.6s。3.5.2.2 輔助時(shí)間ta的計(jì)算根據(jù)第五章第二節(jié)所述，輔助時(shí)間和基本時(shí)間tj之間的關(guān)系為：tf（0.150.2）tj，取tf0.17tj，則：工序5鉆孔工步的輔助時(shí)間為：tf0.1737.4=6.4s=0.11min；工序5鉸孔工步的輔助時(shí)間為：tf0.17153.7=26.2s=0.44min；工序5锪孔工步的輔助時(shí)間為：tf0.176.6=1.2s=0.02min。3.5.2.3 其他時(shí)間計(jì)算除了作業(yè)時(shí)間（基本時(shí)間與輔

24、助時(shí)間之和）以外，每道工序的單件時(shí)間還包括布置工作地時(shí)間、休息與生理需要的時(shí)間和準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間。由于本題目中變速叉的生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間甚微，可忽略不計(jì)；布置工地時(shí)間tb是作業(yè)時(shí)間的2%7%，休息與生理需要時(shí)間tx是作業(yè)時(shí)間的2%4%，本題均取3%，則工序5的其他時(shí)間（tbtx）可按關(guān)系式（3%+3%）（tj + tf）計(jì)算，它們分別為： 工序5鉆孔工步的其他時(shí)間為：tbtx6%(37.4s6.4s)2.63s；工序5鉸孔工步的其他時(shí)間為：tbtx6%(153.7s26.2s)10.8s；工序5锪孔工步的其他時(shí)間為：tbtx6%(6.6s1.2s)0.47s。3

25、.5.2.4 單件時(shí)間的tdj計(jì)算根據(jù)公式，單件時(shí)間為：tdj= tj+tf +tbtx ，則本工序的單件時(shí)間分別為：tdj應(yīng)按三個(gè)工步分別計(jì)算之后再求和，則：鉆孔工步 tdj（37.4+6.4+2.63）s=46.39s=0.77min；鉸孔工步 tdj（153.7+26.2+10.8）s190.7s=3.17min；锪孔工步 tdj（6.6+1.2+0.47）s=8.3s=0.14min。因此，工序5的單件計(jì)算時(shí)間為：tdj =tj+tf +tbtx =（46.39+190.7+8.3）s=245.4s=4.1min.將確定的上述各項(xiàng)內(nèi)容填入工藝卡片中，可得到該變速叉工件的機(jī)械加工工藝過(guò)程

26、卡以及第5工序的工序卡片，可見(jiàn)于機(jī)械加工工序卡中。4 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。4.1 提出問(wèn)題本夾具要用于粗鉆，鉸孔19，對(duì)孔的要求有：粗糙度等級(jí)為6.3級(jí)，有很高的垂直度要求，此孔將作為加工其他各工作面的基準(zhǔn)。因此，在本道工序加工時(shí)，我們應(yīng)首先考慮保證孔的各加工精度，如何提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。4.2 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線(xiàn)的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線(xiàn)不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置

27、精度）要求。因此應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱(chēng)度要求，所以應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。在本設(shè)計(jì)中，加工19的孔是比較重要的一步，因?yàn)樵摽资呛罄m(xù)加工過(guò)程中所要用到的重要基準(zhǔn)。所以，加工這個(gè)孔一定要保證精度，由于其他基準(zhǔn)都不存在，此孔只能運(yùn)用毛坯的外輪廓定位來(lái)設(shè)計(jì)夾具，工件是以28外圓及端面和叉口外側(cè)為定位基準(zhǔn)，用V形塊、支承板和擋銷(xiāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)完全定位。為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用簡(jiǎn)單的螺旋壓板來(lái)作為夾緊機(jī)構(gòu)。4.3 切削力和夾緊力計(jì)算4.3.1 切削力的計(jì)算刀具：根據(jù)表3

28、-4可得，采用高速鋼直柄麻花鉆頭（GB/T 1438.12008）其中：d=18.5mm，l=233，l1=135, Z=1機(jī)床：采用Z525型立式鉆床由金屬切削機(jī)床夾具手設(shè)計(jì)冊(cè)所列公式可得： 查表 3-56 得其中： 修正系數(shù) 代入上式，可得 F=1509N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中：為基本安全系數(shù)1.5； 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1； 為刀具鈍化系數(shù)1.1； 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1； 所以可得切削力為： 4.3.2 夾緊力的計(jì)算選用鉤形壓板夾緊機(jī)構(gòu) 查課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程表10-2得取f=1，則 夾緊螺母： 公稱(chēng)直徑d=12mm，材料Q235 性能級(jí)數(shù)為8級(jí) 螺母疲勞

29、極限： 極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺母的強(qiáng)度校核：螺母的許用切應(yīng)力為 s=3.54 取s=4 得 滿(mǎn)足要求 經(jīng)校核： 滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，該夾具安全可靠。使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力。4.3.3 定位誤差分析本工序的定位誤差基本有毛坯而產(chǎn)生，加工孔的時(shí)候工件還只是毛坯，沒(méi)有任何的基準(zhǔn)，只有依靠毛坯輪廓來(lái)定位，但由于毛坯留有較大的加工余量，在保證此工序加工精度后，以此孔作為基準(zhǔn)然后加工輪廓或其他工作部位，仍然能保證整個(gè)工件的精度。4.3.4 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。

30、提高夾具性?xún)r(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇了螺旋型壓板夾緊方式。本工序?yàn)榇帚@削余量大，鉆削力大，所以需要一定的夾緊才能達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。5 設(shè)計(jì)小結(jié)為期二個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，在這段時(shí)間里，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使我了解了從事設(shè)計(jì)的基本過(guò)程，進(jìn)一步鞏固了我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和鍛煉了我獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。在這次課程設(shè)計(jì)進(jìn)行過(guò)程中，我有很深的體會(huì)和學(xué)習(xí)到很多東西。首先，我學(xué)會(huì)了查閱資料和獨(dú)立思考。我設(shè)計(jì)的題目是CA10B 解放牌汽車(chē)的第四速及第五速變速叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)，其中主要涉及夾具設(shè)計(jì)，由于平時(shí)所學(xué)知識(shí)有限，所以設(shè)計(jì)過(guò)程中必須查閱其他相關(guān)的書(shū)籍或資料。其次

31、，我體會(huì)到了做任何事都要有耐心。二個(gè)星期時(shí)間說(shuō)長(zhǎng)也不長(zhǎng)，但每天都要重復(fù)查資料、計(jì)算、畫(huà)圖這些工作，久之也覺(jué)得非?？菰餆o(wú)味。特別是畫(huà)圖的時(shí)候，有時(shí)候一天就畫(huà)了那么一小部分，一條條的線(xiàn)讓人眼花繚亂。因此，要順利完成任務(wù)，必須要有耐心和韌性，還要細(xì)心。我想這些在以后工作中也是必不可少的。由于本人缺少經(jīng)驗(yàn)，知識(shí)水平所限，在處理實(shí)際問(wèn)題時(shí)考慮不夠全面，在查閱有關(guān)資料時(shí)往往花很多的時(shí)間也找不到需要的資料，這在一定程度上也約束了設(shè)計(jì)的進(jìn)度和質(zhì)量。設(shè)計(jì)中存在的不足之處，希望老師給予批評(píng)指正!6 參考文獻(xiàn)1.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程鄒青主編，機(jī)械工業(yè)出版社；2.機(jī)械工藝手冊(cè)，孟少農(nóng)主編，機(jī)械工業(yè)出版社；3機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)，楊耀宸主編，航空工業(yè)出版社；4機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)，華楚生主編，重慶大學(xué)出版社；5機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社；6.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽(yáng)工學(xué)院、第一汽車(chē)制造廠(chǎng)職工大學(xué)編，上海科學(xué)技術(shù)出版社。16