課程設(shè)計說明書《制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》名目ＴＯＣ\ｏ＂1-３＂＼h＼z\uHYPERLIＮＫ\ｌ”_Toc２956050９３＂一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定?PAＧＥREＦ_Tｏc2956０5０9３\ｈ1HYＰEＲＬIＮK\l＂＿Toc29560５094＂１、零件的作用?一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定圖1拔叉的零件圖1、零件的作用該撥叉應(yīng)用在機床變速箱的換檔機構(gòu)中。撥叉頭以孔套在變速叉軸上，并用螺紋孔與變速叉軸聯(lián)結(jié),撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當需要變速時,操縱變速桿，變速操縱機構(gòu)就通過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑動，撥叉腳撥動雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸上滑動以改換檔位，從而轉(zhuǎn)變拖拉機的行駛速度。該撥叉在改換檔位時要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用,因此該零件應(yīng)具有足夠的強度、剛度和韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件.該零件的主要工作表面為叉爪口內(nèi)兩端面、內(nèi)側(cè)面、叉軸孔和錐銷孔,在設(shè)計工藝規(guī)程時應(yīng)重點予以保證。2、零件的技術(shù)要求該撥叉的全部技術(shù)要求列于表2－1中。表2—1撥叉零件技術(shù)要求加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等級表面粗糙度Ra形位公差/ｍm撥叉頭頂面50mmIＴ１03．２叉軸孔IＴ７１。6撥叉腳兩端面mｍIT１03.2叉爪口上內(nèi)側(cè)面ＩＴ12６．3叉爪口內(nèi)側(cè)面IＴ103．2撥叉腳兩底面IT１26。3Ｍ8螺紋孔Φ８mm孔IT7１。６該撥叉外形特殊、結(jié)構(gòu)簡潔，屬典型的叉桿類零件.為實現(xiàn)換檔、變速的功能，其叉軸孔與變速叉軸有協(xié)作要求，因此加工精度要求較高。撥叉腳兩端面與叉爪口內(nèi)側(cè)面在工作中需承受沖擊載荷,為增強其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為4８～5８ＨＲC；為保證撥叉換檔時叉腳受力均勻，要求撥叉腳兩端面對叉軸孔的垂直度要求為０。０7mm。為保證撥叉在叉軸上有精準的位置,改換檔位精準，撥叉采納錐銷定位,錐銷孔的尺寸為。撥叉頭頂面對叉軸孔的垂直度要求為0。05mｍ。由零件圖可知,撥叉頭頂面要求切削加工提高了換檔時叉腳斷面的接觸剛度；孔和孔的端面均為平面，可以防止加工過程中鉆頭鉆偏，以保證孔的加工精度;另外，該零件除主要工作表面(撥叉腳兩端面、叉爪口內(nèi)側(cè)面、變速叉軸孔和錐銷孔）外，其余表面加工精度均較低，不需要高精度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求;而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常生產(chǎn)條件下,采納經(jīng)濟加工方法加工出合格產(chǎn)品.由此可見,該零件的工藝性較好。綜上所述,該撥叉件的各項技術(shù)要求制定較合理，符合該零件在變速箱中的功用。3、確定零件的生產(chǎn)類型撥叉重量為1kg,查表2-２知，撥叉結(jié)合生產(chǎn)實際,備品率ａ%和廢品率b%分別取3％和0.5％，則年產(chǎn)綱領(lǐng)屬輕型零件;由表2-３知,該撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn).表2－3二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸,設(shè)計毛坯圖１、選擇毛坯由于該撥叉在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強撥叉的強度和沖擊韌度,獲得纖維組織，毛坯選用鑄件。該撥叉的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),為提高生產(chǎn)率和零件精度,宜采納鑄造法制造毛坯。毛坯的拔模斜度為５度。由于金屬模機器造型生產(chǎn)率較高、鑄件精度高、表面質(zhì)量與機械性能均較好,適于大批大量生產(chǎn)。（１)確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量求最大輪廓尺寸依據(jù)零件圖計算輪廓尺寸,最大輪廓尺寸為78mm。選取公差等級ＣT鑄造方法按機器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得公差等級范圍８～12級,取為１0級。求鑄件尺寸公差依據(jù)加工面的基本尺寸和鑄件公差等級CＴ,查表5—３,尺寸公差選為２．８mm，其中公差帶相對于基本尺寸按對稱分布。求機械加工余量等級查表5—4，鑄造方法按機器造型、鑄件材料按灰鑄鐵，得機械加工余量等級范圍E～G，取為Ｆ級。求RMA（要求的機械加工余量）對所以加工表面取同一個數(shù)值,由表5—４查最大輪廓尺寸為７8mｍ、機械加工余量等級為Ｆ級,得ＲMＡ數(shù)值為１mｍ。求毛坯基本尺寸撥叉頭頂面屬單側(cè)加工，由公式：R=F+RＭA+ＣＴ/2=５0+１＋1.4＝5２．４ｍm撥叉腳兩端面屬雙側(cè)加工,由公式：R＝F+２ＲMA+CT/2＝２0+2＋１.2＝２２．２mm撥叉腳兩端側(cè)面屬內(nèi)腔加工,由公式：R=Ｆ—2RMA—CT/2=７3—２-1．6=６９．4ｍm叉爪口內(nèi)側(cè)面屬內(nèi)腔加工,由公式:Ｒ=F—２RＭA-ＣT／２=５５-2－1．4=51．６撥叉腳兩底面屬單側(cè)加工，由公式：R＝Ｆ+RMＡ+CT/2=58+1＋１＝６0mm叉軸孔內(nèi)腔加工，由公式：R=F-2RMＡ－CＴ/2=22-2—1．2=18．8mm撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量見表2－4表2－4撥叉鑄件毛坯尺寸公差與加工余量項目撥叉頭上端面撥叉腳兩端面撥叉腳兩端上內(nèi)側(cè)面撥叉腳兩端內(nèi)側(cè)面撥叉腳兩前端面撥叉軸孔公差等級ＣT1０１0１0101010加工面基本尺寸50２0７3５５２022鑄件尺寸公差１．41。２3．21．4１1.2機械加工余量等級FFＦFFFＲMA1１11１1毛坯基本尺寸52.４2２.２6９。４51。66０18．8三、機床設(shè)備及工藝裝備的選用1、機床設(shè)備的選用在大批生產(chǎn)條件下，可以選用高效的專用設(shè)備和組合機床，也可選用通用設(shè)備。所選用的通用設(shè)備應(yīng)提出機床型號,所選用的組合機床應(yīng)提出機床特征，如“四周組合鉆床"。依據(jù)撥叉零件的工藝要求、技術(shù)參數(shù)、材料的簡略情況，可選用X5１立式銑床完成零件的銑、鏜加工,選用臺式鉆床完成擴孔、鉆孔.選用功絲機完成鉸、功絲。2、、工藝裝備的選用工藝裝備主要包括刀具、夾具和量具.在工藝卡片中應(yīng)簡要寫出它們的名稱,如“鉆頭”、“百分表”、“車床夾具”等。本例撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所選用的夾具均為專用夾具.四、工序設(shè)計１、機床設(shè)備的選用在大批生產(chǎn)條件下，可以選用高效的專用設(shè)備和組合機床，也可選用通用設(shè)備。所選用的通用設(shè)備應(yīng)提出機床型號,所選用的組合機床應(yīng)提出機床特征，如“四周組合鉆床”。2、工藝裝備的選用工藝裝備主要包括刀具、夾具和量具。在工藝卡片中應(yīng)簡要寫出它們的名稱，如“鉆頭”、“百分表”、“車床夾具”等.本例撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所選用的夾具均為專用夾具。五、確定切削用量及基本時間第7道工序的加工過程為：１、以22孔圓心與上端面定位,粗銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面,保證工序尺寸，基本達到零件圖設(shè)計尺寸的要求；2、以2２孔圓心與上端面定位,半精銑內(nèi)側(cè)端面，保證工序尺寸，達到零件圖設(shè)計尺寸的要求并符合表面粗糙度要求。工序尺寸（即要加工出的尺寸)的確定過程為：先確定各工序余量,再從該表面的設(shè)計尺寸開頭，即由最后一道工序開頭逐一向前推算工序基本尺寸，直到毛坯基本尺寸,各工序尺寸公差按加工經(jīng)濟精度確定,由于此表面包涵表面，公差按入體原則安排，求解各工序尺寸及公差的挨次如下:1)；2）P3＝Ｐ１＋Z1,其中Z1為粗銑余量,由表3-79知道該粗銑工序的經(jīng)濟加工精度等級可以達到此面的最終加工要求ＩT9，因此，確定該工序尺寸公差為IT9,其公差值為0。5ｍm，因此,Z１應(yīng)等于此面的毛胚余量，即Z1=1。5ｍm,P3＝(７3+0。5）ｍm.3）將工序尺寸按“入體原則”表示：.工序加工示意圖１、切削用量的計算工序５--銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面該工序分兩個工步，工步1以22孔圓心定位,粗銑內(nèi)側(cè)面;工步2是以22孔圓心定位,粗銑內(nèi)側(cè)面。由于這兩個工步是在一臺機床上經(jīng)一次走刀加工完成的,因此它們所選用的切削速度ｖ和進給量f，背吃刀量是一樣的。(１)背吃刀量的確定工步1的背吃刀量取為ａp＝1．７4/2＝0。８7mm。(2)進給量的確定由表５－１4４,按機床功率為5~1０ｋW、工件——夾具系統(tǒng)剛度為中等條件選取，該工序的每齒進給量f取為０.08mm／z。(3)銑削速度的計算由表2-17公式，圓柱銑刀d/z＝80/１2的條件選取，銑削速度v可取為５2。64m/min.由公式可求得該工序銑刀轉(zhuǎn)速，n=1０0０×52。64ｍ/ｍin／π×８0mm=132．2３r/min,參照表5－72所列X51型立式銑床的主軸轉(zhuǎn)速,取轉(zhuǎn)速ｎ＝１60ｒ／mｉｎ，再將此轉(zhuǎn)速代人公式,可求出該工序的實際銑削速度v＝６３．69m/ｍin。2、時間定額的計算（１）基本時間Tj的計算工序5——銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面依據(jù)表2-２8中面銑刀銑平面(對稱銑削、主偏角=90°）的基本時間計算公式可求出該工序的基本時間。fＭz=f×ｚ×ｎ＝０．０８ｍm/z×１０z／r×63．６9ｒ／ｍｉｎ=5０.９52rｎrｎ／min將上述結(jié)果代入公式,則該工序的基本時間=（12mm+3.２5mm+3ｍm）／５0。９52ｒｎｒn/min≈0.3６min=２1．6s。（2)幫助時間Tｆ的計算幫助時間Ｔf與基本時間Tj之間的關(guān)系為（0.1５～０。２）Ｔｊ，本例取=０.1５，則：工序３的幫助時間Tｆ=0。1５×21.6ｓ=3.２4ｓ；(３)其他時間Ｔｚ的計算除了作業(yè)時間（基本時間與幫助時間之和)以外，每道工序的單件時間還包括布置工作地時間、休息與生理需要時間和籌備與終結(jié)時間.由于本例中撥叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),分攤到每個工件上的籌備與終結(jié)時間甚微，可忽視不計；布置工作地時間是作業(yè)時間的２％~７%，休息與生理需要時間，是作業(yè)時間的2％～４％，本例均取為3%,則各工序的其他時間可按關(guān)系式(3%＋3％)×（Ｔｊ+Tf)計算Tz=6％×（21。６s+3。２4ｓ)＝1.49０４s。(4）單件時間Td的計算工序３的單件時間:Td=21．6s+3．24ｓ+1。４９04s=2６。３3ｓ；將上述零件工藝規(guī)程設(shè)計的結(jié)果，填入工藝文件.撥叉零件的機械加工工藝過程;第三道工序的參考工序卡.六、夾具設(shè)計１、夾具設(shè)計要求１）。保證工件加工的各項技術(shù)要求要求正確確定定位方案、夾緊方案,正確確定刀具的導(dǎo)向方式，合理制定夾具的技術(shù)要求，必要時要進行誤差分析與計算。2)。具有較高的生產(chǎn)效率和較低的制造成本為提高生產(chǎn)效率，應(yīng)盡量采納多件夾緊、聯(lián)動夾緊等高效夾具,但結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡潔,造價要低廉。3）。盡量選用標準化零部件盡量選用標準夾具元件和標準件,這樣可以縮短夾具的設(shè)計制造周期，提高夾具設(shè)計質(zhì)量和降低夾具制造成本。４）。夾具操作便利平安、省力為便于操作，操作手柄一般應(yīng)放在右邊或前面；為便于夾緊工件，操縱夾緊件的手柄或扳手在操作范圍內(nèi)應(yīng)有足夠的活動空間;為減輕工人勞動強度,在條件允許的情況下,應(yīng)盡量采納氣動、液壓等機械化夾緊裝置.5)。夾具應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性所設(shè)計的夾具應(yīng)便于制造、檢驗、裝配、調(diào)整和維修。2、夾具設(shè)計任務(wù)為粗銑撥叉頭柱體側(cè)面設(shè)計夾具。已知：工件材料為灰鑄鐵，毛坯為鑄件，所以機床為立式銑床x51,成批生產(chǎn)規(guī)模.3、確定夾具的結(jié)構(gòu)方案確定定位元件依據(jù)工序簡圖規(guī)定的定位基準,選用一面兩銷的定位方案，長銷與工件的定位孔協(xié)作，限制四個自由度,定位銷軸肩小環(huán)面與工件定位端面接觸，限制一個自由度,削邊銷與工件另肯定位孔接觸限制一個自由度,實現(xiàn)了工件的正確定位。定位孔和定位銷的協(xié)作尺寸取為對于工序尺寸而言定位基準與工序基準重合，由上述分析可知,該定位方案合理、可行.確定夾緊機構(gòu)針對成批生產(chǎn)的工藝特征，此夾具選用圓柱體可旋轉(zhuǎn)壓板。七、設(shè)計小結(jié)這次課程設(shè)計歷三個月多左右,通過課程設(shè)計，發(fā)現(xiàn)自己的很多不足，自己知識的很多漏洞，看到了自己的實踐閱歷還是比較缺乏，理論聯(lián)系實際的能力還急需提高。在這個過程中，我也曾經(jīng)由于實踐閱歷的缺乏失落過，也曾經(jīng)仿真成功而熱忱高漲.就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。夾具設(shè)計運用了工件定位、夾緊機構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面的知識，通過此次設(shè)計復(fù)習和鞏固了機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、工程圖學(xué)、幾何量公差與檢測等的知識.在這次課程設(shè)計中發(fā)現(xiàn)自己的不足也不少,犯了不少的錯誤，有些知識掌握的還是不夠好，不夠堅固，如零件視圖的布置，對于細節(jié)部分的不注意而犯下的種種錯誤，在老師的指點下得以改正。所以說這次課程設(shè)計確實使我受益匪淺，讓我體會到很多東西，信任經(jīng)過這