1、北 華 航 天 工 業(yè) 學 院機械制造專業(yè)方向課程綜合設計課程設計報告報告題目： 機械制造專業(yè)方向課程綜合設計 作者所在系部： 機械工程系 作者所在專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 作者所在班級： 作 者 姓 名 : 指導教師姓名: 完 成 時 間 ： 一、前言二、零件圖的分析1、生產(chǎn)類型2、零件的作用3、零件的結構特點及工藝分析三、工藝規(guī)程設計1、確定毛坯的制造形式2、基面的選擇3、制定工藝路線4、機械加工余量、工序尺寸及公差的確定4.1、24mm右端面4.2、14mm的孔4。3、14H13的槽5、確定切削用量5.1、確定工序1：銑削右端面的切削用量5.2、確定工序2：鉆、擴、鉸、及精鉸孔的切

2、削用量5.3、確定工序6：銑削14H13的槽的切削用量四、夾具設計1、問題的提出2、夾具設計2.1、定位基準的選擇2.2、切削力及夾緊力計算2.3、定位誤差分析2.4、夾具設計及操作的簡要說明五、設計總結六、參考文獻課程設計任務書課題名稱副變速撥叉的工藝和專用工裝設計完成時間指導教師職稱教授學生姓名班 級總體設計要求和技術要點設計要求：1、學會設計給定零件的工藝規(guī)程,并根據(jù)要求完成機械加工工藝過程卡片相應的內(nèi)容，最終掌握中等復雜零件的機械加工工藝過程的設計能力;2、學會專用機床夾具的設計方法，并完成裝配圖的繪制.3、學會運用各種設計資料、手冊、國家標準等。技術要點:1、正確分析零件的結構和技術

3、要求；2、確定合理的機械加工工藝過程和各工序內(nèi)容,包括定位基準的確定、加工方案的確定、加工順序的確定、加工階段的劃分、加工余量以及工序尺寸、工時定額、切削用量的確定等;3、根據(jù)某工序要求，確定專用夾具的定位方案、夾緊方案、對刀導引方案等等；4、制定合理的機床夾具的總體方案，并畫出裝配圖;5、標注夾具的技術要求。工作內(nèi)容及時間進度安排本設計時間為3周，其進度和時間安排如下(供參考）：1。 熟悉零件及各種資料，對零件圖進行結構和工藝分析 約8%2。 機械加工工藝過程設計（毛坯尺寸確定，擬定工藝路線,選擇加工設備與工藝裝備等） 約8%3.工序內(nèi)容的設計（加工余量，切削用量，工序尺寸，工序簡圖，填寫工

4、藝過程卡片) 約25%4。 夾具設計(草圖、總裝圖） 約40%5. 撰寫說明書 約156. 質(zhì)疑或答辯 約4課程設計成果1零件圖 1張（1：1)2. 機械加工工藝過程卡片： 1套（按規(guī)定格式）3機床夾具總裝圖： 1張（1：1）4. 夾具體零件圖 1張（1：1）5. 課程設計報告: 1份（按規(guī)定格式）前言機械制造工藝學課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的，并進行了生產(chǎn)實習的基礎上進行的又一個實踐性教學環(huán)節(jié).這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位.這次設計使我

5、們能綜合運用機械制造技術基礎中的基本理論，并結合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了機械制造工藝問題,設計了機床專用夾具這一典型的工藝裝備，提高了結構設計能力，為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下了良好的基礎。由于能力有限,經(jīng)驗不足，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指正！二、零件圖的分析1、生產(chǎn)類型該零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)。2、零件的作用副變速撥叉零件應用在副變速箱的換擋機構中，撥叉頭孔套在變速叉軸上，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，變換操縱機構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移，撥叉腳撥動雙聯(lián)變換齒輪在花鍵上滑動以改變檔位，

6、從而改變速度.3、零件的結構特點及工藝分析該撥叉變速時要承受彎曲應力和沖擊載荷的作用，因此該零件應具有足夠的強度、剛度以及韌性，以適應撥叉的工作條件。該撥叉形狀特殊,結構簡單,為實現(xiàn)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,為增強其耐磨性，該表面要求高頻淬火處理，硬度為48-58HRC。撥叉頭兩端面與叉腳兩端面在軸方向上均高于相鄰表面，這樣既減少了加工表面，又提高了變速時叉腳端面的接觸剛度。通過對該零件的重新繪制,知道圖樣的視圖正確，完整尺寸，公差及技術要求齊全。但基準孔14要求R3.2精度較高,要進行精絞以達到粗糙度要求,其余的加工表

7、面精度均較低,不需要高精度的機床加工，通過銑削、鉆削的粗加工就可以達到加工要求.該零件結構對基準的選擇要求高,零件選用材料KTH35010。三、工藝規(guī)程設計1、確定毛坯的制造形式零件材料為KTH350-10，考慮到零件在加工過程中所受沖擊力不大，并且為中批量生產(chǎn)，所以,選擇金屬模機械砂型鑄造毛坯.鑄件要求不能有砂眼、疏孔等缺陷，以保證零件的強度、剛度及硬度，使其在外力作用下不至于發(fā)生意外事故。查機械制造工藝設計簡明手冊表1.3-1，選用鑄件尺寸公差等級為CT10,保證的尺寸公差在13mm。2、基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇的正確合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以

8、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，使生產(chǎn)無法正常進行。（1）粗基準的選擇：以零件的24mm外圓為主要粗基準，以零件左端面為輔助粗基準。(2）精基準的選擇：根據(jù)精基準的選擇原則“基準統(tǒng)一原則”以及考慮到工件的裝夾與加工方便,選用孔中心為主要精基準，以加工后的零件右端面為輔助精基準.3、制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。還應當考慮加工時的經(jīng)濟性，盡量使工序能夠集中起來提高生產(chǎn)率。工序1:銑削右端面,以左端面為粗基準，采用X51型立式銑床、YG8硬質(zhì)合金端銑刀以及專用夾具；工序2：鉆、擴、鉸、及精鉸

9、孔，以右端面以及外圓為基準,采用Z525型立式鉆床、錐柄麻花鉆、錐柄擴孔鉆、錐柄機用鉸刀以及專用夾具；工序3：銑削左端面，以右端面為定位基準,采用X51型立式銑床、端銑刀及專用夾具;工序4：粗銑大叉頭外表面，以右端面為定位基準，采用X51型立式銑床、鑲齒套式面銑刀及專用夾具；工序5:精銑大叉頭外表面，以右端面為定位基準，采用X51型立式銑床、三面刃銑刀及專用夾具；工序6：銑兩叉頭內(nèi)側，以孔中心為定位基準，采用X61W型臥式銑床、細齒鋸片銑刀及專用夾具；工序7：銑14H13的槽，以孔中心為定位基準，采用X62型臥式銑床、直齒三面刃銑刀及專用夾具;工序8：鉆mm孔，以孔中心為定位基準，采用Z32K

10、型搖臂鉆床、直柄麻花鉆及專用夾具;工序9：銑大叉頭右端外端面，以孔中心為定位基準，采用X61W型臥式銑床、細齒圓柱形銑刀及專用夾具；工序10:去毛刺；工序11：終檢。4、機械加工余量、工序尺寸及公差的確定副變速撥叉零件材料為KTH35010，硬度為198HBS，生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，采用金屬模機械砂型鑄造毛坯.根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及公差.4。1、24mm右端面查機械制造工藝設計簡明手冊表2。25，可得該零件尺寸公差為CT7-CT9，加工余量等級為F。參照機械制造工藝設計簡明手冊表2.3-21確定工序尺寸及加工余量為：銑削73。2mm Z=1。2

11、mm4。2、14mm的孔查機械制造工藝設計簡明手冊表2.25，可得該零件尺寸公差為CT7CT9，加工余量等級為F。參照機械制造工藝設計簡明手冊表2。2-4及表2.38確定工序尺寸及加工余量為：鉆孔13mm 擴孔13。85mm 2Z=0。85mm粗鉸13。95mm 2Z=0。10mm精鉸14mm 2Z=0.05mm4.3、14H13的槽從零件圖上可知尺寸公差為IT13,加工余量等級為F。參照機械制造工藝設計簡明手冊表2.322確定工序尺寸及加工余量為：銑削14mm 2Z=3。0mm5、確定切削用量5。1、確定工序1：銑削右端面的切削用量（1)加工條件工件材料：被加工材料KTH35010 其最小抗

12、拉強度為330MPa,最低延伸率為10。加工要求:銑削至長度為73。2mm.選擇車床:采用X51型立式銑床，電動機功率：4.5kw。選擇刀具：由于采用YG8硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)切削用量簡明手冊表3。1，銑削寬度60mm，4mm，直徑為=40mm，齒數(shù)Z=12。（2）計算切削用量確定切削深度：由于單邊余量僅為1.2mm,可在一次走刀內(nèi)切完，故=74.4-73。2=1.2mm。確定進給量f：查切削用量簡明手冊表3.5，得每齒進給量=0。15-0。24mm/z，查表3.16取=0.18mm/z，則f=0.1812=2.16mm/r.確定切削速度：查切削用量簡明手冊表3。27，, 查表計算得=211.

13、72m/min,.根據(jù)X51型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表(機械制造工藝設計簡明手冊表4。236)，選擇n=490r/min，則實際的切削速度v=192。42m/min。工作臺每分鐘進給量為：。根據(jù)X51型立式銑床工作臺進給量表（機械制造工藝設計簡明手冊表4.237)，選擇，則實際的每齒進給量。5。2、確定工序2：鉆、擴、鉸、及精鉸孔的切削用量（1)加工條件工件材料：被加工材料KTH350-10 其最小抗拉強度為330MPa，最低延伸率為10。加工要求：鉆孔至13mm，擴孔至13。85mm，精鉸至14mm，通孔。選擇鉆床：選用立式鉆床Z525。選擇刀具：鉆孔時，采用錐柄麻花鉆刀片材料為高速鋼,鉆頭直徑1

14、3mm;擴孔時，采用錐柄擴孔鉆刀片材料為高速鋼，鉆頭直徑13.85mm；鉸孔時，采用錐柄機用鉸刀刀片材料為YG8，鉆頭直徑為14mm。(2)計算切削用量1鉆孔13mm確定切削深度：由于單邊余量僅為0。5mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故=0.5mm.確定進給量f：查切削用量簡明手冊表2.7，當可鍛鑄鐵硬度200HBS,鉆頭直徑為13mm時，f=0。520.64mmr，因為之后還要進行鉸孔，故進給量應乘系數(shù)0.50，則f=（0.520.64）0。50=0.260。32mmr，根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取f=0.28mmr。確定切削速度：查切削用量簡明手冊表2。15，可得=16.66mmin，所以=40

15、7.93rmin,根據(jù)機床說明書，取=392rmin，故實際切削速度為v=14.78mmin。2擴孔13.85mm確定切削深度：由于單邊余量僅為0。425mm，可在一次走刀內(nèi)切完，故=0。425mm.確定進給量f：查切削用量簡明手冊表2。10,當可鍛鑄鐵硬度200HBS，鉆頭直徑為13。85mm時,f=0.70。9mmr，因為之后還要進行鉸孔，故進給量應乘系數(shù)0。7，則f=(0。7-0.9）0.7=0。49-0。63mmr，根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取f=0。62mmr。確定切削速度：根據(jù)有關手冊的規(guī)定，擴鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取，v=(）v=5.55-8.33mmin，所以=12

16、8。02-192.14rmin，根據(jù)機床說明書，取=140rmin,故實際切削速度為v=6.07mmin。3鉸、及精鉸mm確定切削深度:由于單邊余量為0。075，故=0。075mm。確定進給量f：查切削用量簡明手冊表2.25，當可鍛鑄鐵硬度200HBS,鉸刀直徑為14mm時，f=0。2-0。45mmr，根據(jù)Z525機床說明書，現(xiàn)取f=0.28mmr.確定切削速度：查切削用量簡明手冊表2.25，當可鍛鑄鐵硬度200HBS,鉸刀直徑為14mm時,查切削用量簡明手冊表2.25，當可鍛鑄鐵硬度200HBS,鉸刀直徑為14mm時,=8-12mmin，所以=181.89272.84rmin，根據(jù)機床說明書

17、，取=195rmin,故實際切削速度為v=8。58mmin。5.3確定工序6：銑14H13的槽的切削用量(1）加工條件：工件材料：被加工材料KTH350-10，其最小抗拉強度為330MPa，最低延伸率為10。加工要求：銑槽寬:14mm，槽長度:19mm，槽深度16mm.選擇機床：X62型臥式銑床，機床功率為7.5kw。選擇刀具：高速鋼三面刃銑刀。銑刀直徑為125mm，寬度14mm，齒數(shù)20。（查機械制造工藝設計簡明手冊表1.4.8。1）（2）計算切削用量確定切削深度：由于單邊余量為16mm，所以=16mm.確定每齒進給量:查切削用量簡明手冊表3.3，得每齒進給量=0.080.12mm/z，取=

18、0.08mm/z。確定切削速度:查切削用量簡明手冊表3.27， 式中，計算得=25。4m/min，。根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表（機械制造工藝設計簡明手冊表4。239），選擇n=60r/min,則實際的切削速度v=23。56m/min。工作臺每分鐘進給量為：。根據(jù)X62型臥式銑床工作臺進給量表（機械制造工藝設計簡明手冊表4。2-40)，選擇。則實際的每齒進給量。最后，將以上各工序的切削用量的計算結果，連同其他加工數(shù)據(jù)，一并填入機械加工工藝過程綜合卡片。四、夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。我決定設計第6道工序-銑兩叉頭內(nèi)側。本夾具將用于X61W型臥式銑

19、床，刀具為細齒鋸片銑刀，對工件兩個面同時進行加工。1、問題的提出本夾具主要用來粗銑兩叉頭內(nèi)側面，主要是要保證兩端面間距40B12mm,因其要求表面粗糙度為12.5,精度要求不高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,而精度則不是主要問題.2、夾具設計2.1、定位基準的選擇由零件圖可知，工件以已加工的孔軸及其端面定位.用定位銷進行定位，其限制了零件的兩個轉(zhuǎn)動自由度和兩個移動自由度,由孔的右端面及一個墊塊限制了其一個移動自由度，由叉桿幅板右側面與夾緊裝置限制了其1個轉(zhuǎn)動自由度，通過以上定位裝置來限制其6個自由度，實現(xiàn)完全定位。根據(jù)生產(chǎn)要求,通過手動夾緊就可以滿足要求，采用

20、螺旋夾緊機構對工件進行夾緊.2.2、切削力及夾緊力計算刀具：細齒鋸片銑刀，40mm，Z=40，切削力F=（見切削用量簡明手冊表3。28）其中：所以F=65.13(N）水平分力：F=1。1F=71。64（N),垂直分力:F=0。3F=19。54（N)在計算切削力時,必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=KKKK。其中:為基本安全系數(shù)1.5；為加工性質(zhì)系數(shù)1。1;為刀具頓化系數(shù)1。1；為斷續(xù)切削系數(shù)1.1。所以F=KF=1.51。11.11.171.64143。03(N）為克服水平切削力，實際夾緊力N為N(）=KF，故N=。其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數(shù)，則N=286。06（N）.2.3、定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差的確定.夾具的主要定位元件為一水平放置的定位銷，查機床夾具設計手冊可得，該定位銷尺寸及上下偏差為14。（2）定位誤差計算。=0.025mm。從零件圖可知,14孔的軸線的直線度誤差為0.025mm，所以上述定位誤差可以允許。2。4、夾具設計及操作的簡要說明因為插頭內(nèi)側端面精度要求不高,所以粗銑完就能滿足其精度要求，根據(jù)生產(chǎn)要求，通過手動夾緊就可以滿足要求，采用螺旋夾緊機構對工件進行夾緊。夾具上裝有對刀塊，可使夾具在一批零件的加工之前很好的對刀（與塞尺配合使用）；采用直角對刀塊（GB2242-8