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1、撥叉 831007 說明書第一章、引言機械制造工藝學課程設計幾乎是每一所現(xiàn)代工科綜合高校必開的一門設計。首先由于機械制造已經不是傳統(tǒng)意義上的機械制造，即所謂的機械加工。它是集機械、電子、光學、信息科學、材料科學、生物科學、激光學、管理學等最新成就為一體的一個新興技術與新興工業(yè)。制造技術不只是一些經驗的積累，實際上它是一個從產品設計進入市場返回產品設計的大系統(tǒng)。 所以作為此學科的課程設計其重要性不言而喻，對于機械專業(yè)的學生來說，更是尤為重要。其次當今世界正在發(fā)生的深刻變化，對制造業(yè)產生了深刻的影響，制造過程和制造工藝也有了新的內涵。傳統(tǒng)制造業(yè)不斷吸收機械、信息、材料等方面的最新成果，并將其綜合應
2、用于產品開發(fā)與設計、制造、檢測、管理及售后服務的制造全過程。 21 世紀的制造業(yè)呈現(xiàn)出高技術化、信息化、綠色化、極端化、服務增值等特點和趨勢。最后此次課程設計是理論與實際的結合，是對我們學生一次綜合性的測試，比較全面、系統(tǒng)、多方位考察我們的能力，所以必須盡全力做到最好第二章、零件的分析（ 一） 零件的作用題目所給白零件是CA614眸床的撥叉，如下圖所示。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，+0.021獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 622與操縱機構相0 +0.4連，而方的655孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上 0 方的力撥動下方的齒輪變速。兩
3、件零件鑄為一體，加工時分開。（二）零件的工藝分析以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：1、撥叉的上端面：去除材料加工，粗糙度要求 Ra3.2um1與22孔軸線垂直度要求為0.05;+0.021 2、22孔：公差為 22,表面粗糙度要求為 Ra1.6um; 0+0.4 3、55孔中心孔：公差為 55,內表面粗糙度要求為 Ra3.2u 0m;+0.5 4、73臺階孔：公差為73,兩臺階面粗糙度要求為0-0.07 Ra3.2um,兩臺階面之間的距離為 20,兩臺階面與 22孔中心軸線-0.21垂直度要求為0.07；5、8通孔：錐銷孔加工一半，裝配時鉆較，內表面粗糙度要求Ra1.6um;
4、6、M8的螺紋孔；7、切斷槽：切斷面粗糙度要求為Ra6.3um;由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準采用專用夾具進 行加工，并且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經濟精度及機床所能達到的 位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據上述技術要求采用常規(guī) 的加工工藝均可保證。第三章、工藝規(guī)程設計（一）確定毛坯的制造形式零件的材料為HT20Q灰鑄鐵生產工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，無交變載荷，屬于間歇性工作，零件結構又比較簡單，生產類型為中批生產，故選擇鑄件毛坯，以滿足加工表面粗糙度要求及生產綱領要求（ 二
5、 ） 基面的選擇基面的選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；娴倪x擇得正確與合理，可以使加工質量得到保證，生產效率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，造成巨大損失，所以我們必須高度重視。1、粗基準的選擇: 以零件的底面為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。理由是撥叉下表面為不需要加工表面，鑄造后不易產生缺陷，沒有飛邊、澆口和冒口，表面相對光潔。2、精基準的選擇: 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準。（ 三） 制定工藝路線
6、制定工藝路線的出發(fā)點，應當使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為大批量生產的條件下，可以考慮采用萬能性機床配以專用工卡具, 并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。工藝路線方案如下 :工序I粗精銃40mmi的兩頭的端面；工序II鉆粗紋精較兩端22mmJ、頭孔；工序III 粗精銃 73mmF臺階孔；工序IV粗精銃 73mmk臺階孔；工序V粗鏈、半精鏈 55nm中間孔；工序VI鉆8mm勺推銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8*1mrmj螺紋孔，攻M8*1mrm勺螺紋；工序 VII 銑斷 ;工序 VIII 去
7、毛刺 ;工序 IX 檢查。此方案是在加工臺階孔時都是用 22mmi的中心軸線來定位，其一這樣很容易就可以保證其與兩個面的位置要求，其二也體現(xiàn)了基準重合的原則。因此此方案是較為合理的（ 四 ） 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定加工廝工fH工；M 常增江本k -iF口-=1= rrk =140 丸喘l也附魅 j. 3| T iO. 039950O -0,p39忸輒2 -7IT11 9 O. 350.3II二P三TiH31QLT 1-1 口尸aS3m 土口.0相理口，匚吃L 1 7T宿Q硅己己Qi j J+ 0.0211.淵端 小工專科ermTTsF丁 一Q3Hpi qf0m i用可4-0.0
8、33 I1BL P與L 1 I Cl 丁口,口濁叫1 .750e i, 7 31 1 E 孔三三a111O0 73 下臺精就TIT8T =0.02945450.039 , P搬4H12T=0.2546461+0;25 M5ITL4T-C,6g5050 0.31好f Q 上臺福*nsT=D,03320廠10.033 0懶4nieT=02l2121包3I 0鉞,一_匚)ni425B5+02655 中冏 孔W1ITST-0i04655為5十0Q46P雨41TL2 r=o.354行4+0W一廠一氈15H14T=t6250/ 30M31（五）確定切削用量及基本工時工序I:粗精銃左端面1、加工條件1 工件
9、材料:HT200,（T b =0.1 6GPa HB=190241鑄造。2加工要求：粗銃小22孔上端面。？3機床:XA5032立式銃床。?4刀具:W18Cr4V硬質合金鋼端銃刀，牌號YG6銃第J寬度？ae=60，深度apPcc故校驗合格。最終確定 ap=1.5mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s ， V c=119.3m/min ， f z=0.16mm/z 。4計算基本工時: 粗銑時， t=92.4/660=0.14min ，其中 j?l=l+l+l=75+3+14.4=92.4mm ， V=nf=300*2.2=660r/min, 輔助時間 m123f按照基本時間的百分比計
10、算，可以取輔助時間為 0.15min; 精銑時，t=92.4/480=0.2min ，其中 l=l+l+l=75+3+14.4=92.4mm ， jm123V=nf=600*0.8=480r/min, 輔助時間按照基本時間的百分比計算，可以 f取輔助時間為 0.2min 。工序 II: 鉆孔、鉸孔1、鉆孔 : 鉆頭的選擇見切削用量簡明手冊表2-2 ，鉆頭的幾0何形X為：雙錐、修磨橫刃；其主要參數(shù)：d=22mm B =30, b=3.5mma ,12? , b=2mm l=4mm & o1 進給量 : 根據切削用量簡明手冊表2-7 ，當加工要求為?H12-H13精度，鑄鐵的強度 (r=200MP
11、a f=0.78-0.96mm/r ,由于在 b中等剛性零件上鉆孔，故應乘以孔深修正系數(shù)k=0.75 ，則 f=0.59-0.72mm/r ，根據 z5215 鉆床說明書，取f=0.70mm/r 。2鉆頭磨鈍標準及壽命：表2-21,當d=20mm鉆頭最大磨損0?量取 0.6mm| 壽命 T=45mino3切削速度：由表2-13 ,鑄鐵硬度為182-199HBs鉆頭直徑？為d=20mm刀磨形式為修磨雙錐及橫刀，因此切削速度0V=16m/min， n=1000V/?D=255r/min, 由此得取 n=300r/min 。4基本工時 :t=L/nf=(80+10)/300*0.72=0.42min
12、，入切量和j?超切量由表2-29查得為10mm大批量生產時，輔助時間可以按照基本時間的百分比來計算，所以可取t=0.45min 。 f2、鉸孔刀具直徑d=22mm刀具幾何參數(shù)同上。由于擴孔和較孔的直0徑相差不大，因此選擇相同的主軸轉速，即切削速度V=20.7m/min,為了節(jié)省停車和調換走刀量等輔助時間， n 和 f 都不變，所以 t=0.42min 。輔助時間可以按照基本時間的百分比來計算，所以可取jt=0.40min 。 f工序III:粗、精銃中間孔73mmh臺階孔1、刀具的選擇已知長度方向的加工余量為3mm故分為粗銃和精銃加工。選用專用特制刀 具，直徑為 73的鑲齒套式面銃刀2、進給量1
13、粗銃：根據手冊得，加工材料為鑄鐵，硬度為 180HBs則可？得進給量f=0.5-1.0mm/r ,切削速度 Vc=10-15m/min,選擇主軸進給量為 f=0.62mm/r;2 精銑 : 根據手冊，選擇精加工主軸進給量f=0.4mm/r 。 ?3、切削速度1粗銃：查得當d20mm加工灰鑄鐵，銃鉆材料為硬質合金 0?myv,xv時，銃鉆的壽命為 T=210min,根據公式Vc=Cv*Kv/Taf查表得 pCv=109， m=0.45， Xv=0.15 ， Yv=0.5 ，代入可算得 Vc=25m/min, 又有 Vc=10- 15m/min,所以取 Vc=15m/minio 則可得n=1000
14、Vc/?D=65.4r/min ，由表查得選擇主軸轉速n=63r/min ，此時Vc=0.24m/s 。綜合得粗加工的主軸轉速為 n=63r/min ，進給量f=0.62mm/r ，切削速度為 Vc=0.24m/s 。myvxv 2 精銑 : 經查表得 Vc=Cv*Kv/Taf=31.2m/min ，則 p?n=1000*31.2/31.4*73=136r/min 。根據表選擇n=125r/min ，此時有Vc=3.14*73*125/1000=0.48m/s 。綜合得精加工的主軸轉速n=125r/min ，進給量f=0.4 ，切削速度Vc=0.48m/s 。4、基本工時1 粗銑 :t=(L+
15、l)/nf ，其中L=4mm， l=2mm， n=63r/min ， j1?f=0.62mm/r ，則有 t=0.154min=9.2s ，根據機械制造工藝設計簡 j1明手冊P211表查得裝夾時間t=0.05min。z12 精銑 :t=(L+l)/nf ，其中L=4mm， l=2mm， n=125r/min ， j2?f=0.4mm/r ，則有 t=0.12min=7.2s ，根據手冊查得裝夾工作的時間為 jt=0.05min 。z23 單件時間定額: 其中基本時間 ?Tj=t+t=0.154+0.12=0.274min ,取輔助時間Tf=裝夾工件時間+卸j1j2下工件時間+主軸開始轉動時間+
16、對刀時間+變換進給時間+清除切屑時間=0.05*2+0.04*2+0.02+0.03+0.02+0.03=0.28min 。即單件時間定額為Td=Tj+Tf=0.554min=33.24s 。工序IV：粗、精銃中間孔 73mmF臺階孔( 同工序 III)工序V:粗鏈、半精鏈 55mmi1、刀具的選擇刀具材料為HT20cl硬度190-260HBS(r=0.16GPa,鑄造。故采b用T616臥式鏈床，YG8質合金鏈刀。2、切削用量單邊余量Z=2.5mm可確定粗鏈a =2mm根據手冊得，可取rf=0.62mm/s, n=200r/min;精鏈 a =0.5mm 取 f=0.3mm/s, jn=125
17、r/min 。3、基本工時1 粗鏜 :t=L/nf=(20+2*1)/200*0.62=0.18min ，輔助時間可j1?以按照基本時間的百分比來計算，所以可取t=0.2min 。 f12精鏜 :t=L/nf=(20+2*1)/125*0.3=0.59min ，輔助時間可以 j2?按照基本時間的百分比來計算，所以可取t=0.5min 。 f2工序VI:鉆8mm勺推銷孔鉆到一半，然后與軸配做鉆通，再鉆M8*1mmJ螺紋孔，攻M8*1mrm勺螺紋1、刀具的選擇刀具材料為HT20Q硬度190-260HBS(r=0.16GPa,采用b8mm#花鉆，7.5mm麻花鉆，8mm勺絲錐。2、加工條件先鉆8mm
18、勺錐銷孔，鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進去，把兩者配合做加工，為的使保證孔與軸的同軸度，同時在尺寸上保證距上端面10mm再鉆M8*1mm的螺紋孔，攻M8*1mm勺螺紋。3、切削用量1鉆8mm勺錐銷孔：根據切削手冊查得，進給量？f=0.18-0.33mm/z ,現(xiàn)取 f=0.3mm/z, v=5m/min,則有n=1000V/？D=1000*5/3.14*8=199r/min ，即取 n=195r/min; 所以實際切削速度為v=0.1m/s 。2鉆8mm勺螺紋孔：刀具為7.5mm麻花鉆；根據（切削？手冊查得 f=0.18-0.33mm/z ,現(xiàn)取 f=0.3mm/z, v=5m/min,則可
19、得n=1000V/？D=1000*5/3.14*7.5=212r/min ，根據手冊取n=195r/min ，所以實際切削速度為 v=0.1m/s 。3攻M8*1mrmJ螺紋：絲錐M4 P=1mmu削速度為？v=0.1m/s ，機床主軸轉速為 n=219r/min ，按機床使用說明選定 n=195r/min ，v=0.1m/s 。4、基本工時L=6+4=10mm為了節(jié)省停車和調換走刀量等輔助時間，n和f都不變，取n=195r/min ， f=0.22mm/s:1 鉆 8mm勺錐銷孑L :t=L/nf=32s j1?2 鉆 8mm勺螺紋孑L :t=L/nf=32s j2?3 攻 M8*1mrmJ
20、螺紋:t=L/nf=32s j3?工序 VII: 銑斷保證圖樣尺寸1、刀具的選擇要求銃斷后保證兩邊對稱相等，選取質合金圓盤銃刀，厚度為 4mm2、切削用量根據手冊選擇進給量為f=0.3mm/r ,切削速度為v=1m/s,則有n=1000V/?D=1000*1/3.14*73=100r/min ,根據簡明手冊，取n=100r/min ,查切削手冊表 4.2-40 ,有 f=400mm/mino3、切削基本工時T=(72+30)/400=0.255min=15.3s j工序VIII:去毛刺，檢查（六）附表“機械加工工藝過程綜合卡片（工序I）說明：本人選擇的是工序I ,所以附工序I的工藝卡片第四章、
21、夾具的設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具（一）問題的提出本夾具設計是為了銑斷工件。該工序限制了 6 個自由度，另外加上豎直方向的夾具裝置。還有在夾具保證工件能夠快速裝夾和卸下的前提下，因此采用浮動杠桿同時夾緊左右端面，以提高生產率。又由于銑斷需確定刀具位置，即要對刀塊。（ 二 ） 夾具的設計1、定位基準的選擇底面對孔的中心線有一定的垂直度公差要求, 因此應以地面為主要定位基準.由于鑄件的公差要求較大, 利用小頭孔的外圓表面作為輔助定位基準時, 只有采用自動對中夾具才能同時保證對稱的兩個零件的大小孔的中心距的公差要求. 為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用兩把麻花鉆同時
22、加工出兩個8mm勺通孔。2、切削力及夾緊力計算由于實際加工的經驗可知 , 鉆削時的主要切削力為鉆頭的切削方向, 即垂直于第一定位基準面, 在兩側只需要采用兩個V 型塊適當夾緊后本夾具即可安全工作. 因此 ,無須再對切削力進行計算。 3 、定位誤差分析零件圖規(guī)定大孔與小孔的中心距為65mm采用自動對中夾具后，定位誤差取決于對中塊螺桿以及滑塊的制造誤差 . 同時 , 對對中塊利用調整螺釘進行調整并加裝鉆套后，鉆孔后的誤差只有0.08mm.在后續(xù)的銃斷工序中,利用中間大孔定位,孔壁與定位銷的配合間隙為0.05mm.因此加工完成后大孔與小孔的中心距的最大誤差為0.08+0.05=0.13mm0.2mm
23、所以能滿足精度要求。4、說明該夾具用于加工位置在同一中心線上的非回轉零件上半徑R=520?勺孔，被加工孔中心距可達123?。使用時，只需按被加工零件的要求，配置專門的鉆模板，通過手柄，使絲桿帶動 V 型塊做自定心式移動，以便夾緊或松開零件。第五章、后記機械制造工藝學課程設計是在我們大三下學期進行的，此時我們已經學完全部的基礎課程和大部分專業(yè)課程，這次設計是對我們之前所學內容的一次綜合測試，是一次理論與實際的綜合訓練。首先它有利于加深我們對所學知識的理解，進一步鞏固所學的專業(yè)知識，提高我們的專業(yè)素質和技能，為以后畢業(yè)找工作打下良好的專業(yè)基礎; 此外，由于此次課程設計是分組進行，所以它又有助于提高
24、我們的團隊合作意識，提高我們的協(xié)調能力，增強集體榮譽感其次衷心感謝老師給了我們這次設計機會，提高了我們個人綜合能力，加強了團隊合作意識，同時也讓我們發(fā)現(xiàn)自身的不足，努力提高自己最后由于個人能力有限，不足之處敬請諒解第六章、參考文獻【 1】趙長發(fā)主編，機械制造工藝學。哈爾濱工程大學出版社， 2008;【 2】趙家奇編著，機械制造工藝學課程設計指導書第二版。北京 : 機械工業(yè)出版社， 2000;【 3】李云主編著，機械制造及設備指導手冊。北京 : 機械工業(yè)出版社， 1997;【 4】孟少農主編，機械加工工藝手冊第二版。北京: 機械工業(yè)出版社， 1991;【 5】徐圣群主編，簡明加工工藝手冊。上?？茖W技術出版社，1991;【 6】戈曉嵐主編，機械工程材料。北京大學出版社， 2006。
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