拖拉機(jī)變速箱中的倒檔撥叉 倒擋撥叉加工工藝

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1、前言 機(jī)械的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)是在完成了大學(xué)的全部課程之后，進(jìn)行的一次理論聯(lián)系實(shí)際的綜合運(yùn)用，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生有十分重要的意義。 夾具從產(chǎn)生到現(xiàn)在，大約可以分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段主要表現(xiàn)在夾具與人的結(jié)合上，這是夾具主要是作為人的單純的輔助工具，是加工過(guò)程加速和趨于完善；第二階段，夾具成為人與機(jī)床之間的橋梁，夾具的機(jī)能發(fā)生變化，它主要用于工件的定位和夾緊。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到，夾具與操作人員改進(jìn)工作及機(jī)床性能的提高有著密切的關(guān)系，所以對(duì)夾具引起了重視；第三

2、階段表現(xiàn)為夾具與機(jī)床的結(jié)合，夾具作為機(jī)床的一部分，成為機(jī)械加工中不可缺少的工藝裝備。 在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于被加工零件的定位、夾緊等主要問(wèn)題,設(shè)計(jì)人員一般都會(huì)考慮的比較周全，但是，夾具設(shè)計(jì)還經(jīng)常會(huì)遇到一些小問(wèn)題，這些小問(wèn)題如果處理不好，也會(huì)給夾具的使用造成許多不便，甚至?xí)绊懙焦ぜ募庸ぞ?。我們把多年?lái)在夾具設(shè)計(jì)中遇到的一些小問(wèn)題歸納如下：清根問(wèn)題在設(shè)計(jì)端面和內(nèi)孔定位的夾具時(shí)，會(huì)遇到夾具體定位端面和定位外圓交界處清根問(wèn)題。端面和定位外圓分為兩體時(shí)無(wú)此問(wèn)題,。夾具要不要清根，應(yīng)根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)而定。如果零件定位內(nèi)孔孔口倒角較小或無(wú)倒角,則必須清根,如果零件定位孔孔口倒角較大或孔口是空位，則不需

3、要清根，而且交界處可以倒為圓角R。端面與外圓定位時(shí)，與上述相同。讓刀問(wèn)題在設(shè)計(jì)圓盤(pán)類(lèi)刀具(如銑刀、砂輪等)加工的夾具時(shí)，會(huì)存在讓刀問(wèn)題。設(shè)計(jì)這類(lèi)夾具時(shí)，應(yīng)考慮銑刀或砂輪完成切削或磨削后，銑刀或砂輪的退刀位置，其位置大小應(yīng)根據(jù)所使用的銑刀或砂輪的直徑大小，留出超過(guò)刀具半徑的尺寸位置即可。更換問(wèn)題在設(shè)計(jì)加工結(jié)構(gòu)相同或相似，尺寸不同的系列產(chǎn)品零件夾具時(shí)，為了降低生產(chǎn)成本,提高夾具的利用率，往往會(huì)把夾具設(shè)計(jì)為只更換某一個(gè)或幾個(gè)零件的通用型夾具。 隨著機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品的品種和生產(chǎn)率提出了愈來(lái)愈高的要求，使多品種，中小批生產(chǎn)作為機(jī)械生產(chǎn)的主流，為了適應(yīng)機(jī)械生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢(shì)，必然對(duì)機(jī)床夾具提出

4、更高的要求。特別像后鋼板彈簧吊耳類(lèi)不規(guī)則零件的加工還處于落后階段。在今后的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)大力推廣使用組合夾具、半組合夾具、可調(diào)夾具，尤其是成組夾具。 THE PROCESS OF RECIPROCATING LEVER PARTS AND THE DESIGN OF MILLING OF FIXTURE ABSTRACT The design is mainly about the process of reciprocating part and the design of dedicated milling fixture. Machining process

5、 is the fundamental guarantee for the quality of mechanical products, development different process routes for machining parts, then chose a reasonable option from them, using the shortest process and the least input to process the qualified. We can see from the design task, the back and forth lever

6、 is forging parts, the contour size of this part is not large, light weight, precision is not too high, large production quantities. For the processing of plane is easy than drilling, it is first to process the plane when develop processing rout, then use the plane as the base to process other par

7、ts of the part, and these processes are using special fixture. To the design of special milling fixture, this paper introduces the selection and design of the positioning, positioning component and clamping mechanism of workpiece in the fixture. Most of the modern fixture use motor clamping, they ar

8、e divided into pneumatic, hydraulic, liquid joint, electric transmission and so on by power to clamp the workpiece. These methods have the advantages of faster drive, more stable clamping force, reduce the strength of workers and so on. The power of the clamping device is pneumatic. Using the cylind

9、er to control the workpieces’ clamping on the fixture. In addition, the paper also carried a simple accuracy analysis and calculation of fixture. KEY WORDS processing, fixture , clamping 錄 前言 5 1.零件的分析 1 1.1 零件的作用 1 1.2 零件的工藝分析 1 2. 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) 2 2.1確定毛坯的制造形式 2 2.2

10、毛坯設(shè)計(jì) 2 2.3基面的選擇 3 2.4制訂工藝路線 4 2.5 工藝方案的比較與分析 4 2.6機(jī)械加工余量及工步的初步確定 6 3.夾具的設(shè)計(jì) 16 3.1確定設(shè)計(jì)方案 16 3.2計(jì)算夾緊力 17 3.3定位精度分析 17 3.4裝卸工件的操作說(shuō)明 17 結(jié)束語(yǔ) 19 參考文獻(xiàn) 20 畢業(yè)設(shè)計(jì) 1.零件的分析 1.1 零件的作用 題目所給的零件是拖拉機(jī)變速箱中的倒檔撥叉，它位于倒檔撥叉桿上的零件，主要作用：一是通過(guò)倒檔撥叉桿將扭矩傳遞給倒檔撥叉，撥動(dòng)倒檔同步器，改變齒輪的嚙合方向，實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)的倒檔；二是在倒檔撥叉上有一個(gè)配合槽，與其他零件配合裝配

11、，在撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。零件上的孔?15H7mm裝配在倒檔撥桿上，用螺釘固定保證撥叉和撥叉桿的相對(duì)位置。撥叉槽寬13mm與其他零件相配合，撥叉叉口撥動(dòng)同步器。 1.2 零件的工藝分析 從倒檔撥叉的零件圖上可以看出，它有兩組加工表面，這兩組加工面之間也有一定的位置要求，現(xiàn)將這兩組加工面分述如下： 1.2.1以?15H7mm的孔為中心的加工面 這一組加工面包括：一個(gè)的 ?15H7mm 孔以及對(duì)其倒角，寬 13mm 深10mm 的槽口，在 ?15H7mm 孔所在的輪轂上鉆孔，大小為? 5H11mm，用來(lái)做為固定倒檔撥叉和撥叉桿之用. 1.2.2 叉口處的加工面 這一組加工面包括：銑叉

12、口的側(cè)面，銑叉口內(nèi)圓面，內(nèi)圓面所在的圓弧半徑為 R26mm。 這兩組加工面之間有一定的位置要求： 叉口側(cè)面和孔中心線的位置要求是 45H11。 由以上分析可知，對(duì)于這兩組加工表面而言，我們可以先加工其中一 組表面，然后借助于專用夾具進(jìn)行另一組表面的加工，并保證他們之間的位置精度要求。 圖.1 “拖拉機(jī)倒擋撥叉”零件工藝分析示意圖 2. 工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) 2.1確定毛坯的制造形式 零件材料為45鋼，考慮到拖拉機(jī)運(yùn)行時(shí)經(jīng)常需要掛倒檔以倒行或輔助轉(zhuǎn)向，因此零件在工作過(guò)程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件年產(chǎn)量為 6000 件，已

13、達(dá)到大批生產(chǎn)水平，而且零件的輪廓尺寸不大，選用錘上模鍛鍛造。錘上模鍛比合模鍛好，一是錘上模鍛錘頭運(yùn)動(dòng)精度高，保證上下模對(duì)準(zhǔn);二是精度高，剛度大，用于大批生產(chǎn)，能保證鍛件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 2.2毛坯設(shè)計(jì) 拖拉機(jī)的倒檔撥叉零件材料為45鋼，硬度選用 260HBS，毛坯重約1Kg。生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)，采用錘上模鍛鍛造，2級(jí)精度組。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對(duì)毛坯初步設(shè)計(jì)如下： 2.2.1 ?15H7mm 的孔 為了便于加工，在毛坯的設(shè)計(jì)時(shí)，不用設(shè)計(jì)底孔。根據(jù)常用刀具的規(guī)格和合理的切削用量，不需鑄造底孔，直接鉆、

14、擴(kuò)、鉸，這樣加工這個(gè)孔到規(guī)定的尺寸，能夠達(dá)到規(guī)定的要求。 2.2.2 叉口側(cè)面 該兩側(cè)面分別進(jìn)行一次粗、精銑，并粗、精磨。根據(jù)資料可知，選取加工余量等級(jí)為 G，選取尺寸公差等級(jí)為 9 級(jí)。 所以根據(jù)相關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)可知，毛坯的叉口厚度定為7b11mm， 符合要求。 2.2.3. 銑叉口內(nèi)圓面的側(cè)面 叉口內(nèi)圓面的圓弧半徑為 R26mm，叉口精度要求不是很高，可以進(jìn)行一 次精加工。所以其加工余量不宜取得過(guò)大，但為了能保證其加工精度，而進(jìn)行一次精銑，所以在毛坯鑄造時(shí)給出 2mm 的加工余量。 2.2.4. 銑槽 槽寬為 13mm,深為 10mm,查資料知，鍛造所能達(dá)到的尺寸公

15、差等級(jí)為 8－10級(jí)，加工余量等級(jí)為G。取尺寸公差等級(jí)為9 級(jí)，在鍛造時(shí)不留加工余量，直接采用銑刀一次銑銷(xiāo)，就能滿足加工要求。 2.2.5. 鉆孔?5H11 在 ?15H11mm的孔及寬為13mm的槽處鉆孔。 在此處，因?yàn)榧庸さ目撞皇呛艽?，所以可以不必留鍛造底孔。采用專門(mén)的鉆床夾具直接鉆出孔?5H11mm。 因其它表面均為不加工表面，而且錘上模鍛鍛造出的毛坯表面就能滿足它們的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，這樣毛坯的尺寸就可以定下來(lái)了，毛坯的具體形狀和尺寸見(jiàn)圖.2 “拖拉機(jī)倒擋撥叉”零件毛坯簡(jiǎn)圖。

16、 圖.2 “拖拉機(jī)倒擋撥叉”零件毛坯簡(jiǎn)圖 2.3基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于零件的加工而言，粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)后面的精加工至關(guān)重要。從零件圖上可以看出，拖拉機(jī)倒檔撥叉較不規(guī)則，所以粗基準(zhǔn)不太容易選擇。為了保證 ?15H7mm 孔及撥叉口的位置精度的要求，選擇尺寸30mm的端面作為粗基準(zhǔn)，以保證孔的軸心線與叉口的 X、Y 方向的位置要求以及 ?15H7mm 孔軸心線的垂直度，依照粗基準(zhǔn)的選擇原則

17、（即當(dāng)零件有不加工表面時(shí)，應(yīng)該以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn)，若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí)，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面做為粗基準(zhǔn)）來(lái)選取。 工件被放在支撐板上，限制三個(gè)自由度；工件的大叉口內(nèi)表面緊靠在兩個(gè)支承釘?shù)耐鈭A柱面上，限制兩個(gè)自由度；小頭 ?15H7mm 孔的端面緊靠在支承釘上，限制一個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。 對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(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，這在以后還要專門(mén)計(jì)算，此處不再重復(fù)。 2.4制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(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等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生

18、產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中以提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來(lái)。 （1）工藝路線方案一 工序Ⅰ 銑30mm的平面。 工序Ⅱ 立式鉆床上擴(kuò)、鉸孔 ?15H7mm 并倒角。 工序Ⅲ 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 工序Ⅳ 磨床上粗磨叉口側(cè)面。 工序Ⅴ 叉口處淬火。 工序Ⅵ 銑床上銑叉口內(nèi)圓?26mm的側(cè)面。 工序Ⅶ 精磨叉口側(cè)面。 工序Ⅷ 銑寬為13mm的槽。 工序Ⅸ 鉆?5H11mm的孔。 工序Ⅹ 檢驗(yàn)。 （2）工藝路線方案二

19、 工序Ⅰ 銑30mm的平面。 工序Ⅱ 立式鉆床上擴(kuò)、鉸孔 ?15H7mm 并倒角。 工序Ⅲ 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 工序Ⅳ 磨床上粗磨叉口側(cè)面。 工序Ⅴ 叉口處淬火。 工序Ⅵ 精磨叉口側(cè)面。 工序Ⅶ 銑床上銑叉口內(nèi)圓?26mm的側(cè)面。 工序Ⅷ 銑寬為13mm的槽。 工序Ⅸ 鉆?5H11mm的孔。 工序Ⅹ 檢驗(yàn)。 臺(tái)鉆體積比較小，操作簡(jiǎn)單，夾具結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單，這樣零件的加工工時(shí)降下來(lái)了，生產(chǎn)效率上來(lái)了，降低了零件的成本。 估算每一步工序所用夾具的大體尺寸，根據(jù)《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 手冊(cè)》（第二版）上給出的各種切削

20、機(jī)床的規(guī)格尺寸，選擇每一道工序所用的合適的機(jī)床。 因此，最后的加工路線確定如下： 工序Ⅰ 銑30mm的平面。 以撥叉叉口一側(cè)面作為定位基準(zhǔn)定位。 選用X62w采用專用夾具 工序Ⅱ 立式鉆床上擴(kuò)、鉸孔 ?15H7mm 并倒角。 以30mm的端面為基準(zhǔn)定位。 選用Z525立式鉆床加工，采用專用夾具。 工序Ⅲ 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 以 ?15H7mm 孔和端面為基準(zhǔn)定位。 選用 X62W 臥式銑床加工，采用專用夾具。 工序Ⅳ

21、 磨床上粗磨叉口側(cè)面。 以 ?15H7mm 孔和端面為基準(zhǔn)定位。 選用M7120加工，采用專用夾具。 工序Ⅴ 銑床上銑叉口內(nèi)圓?26mm的側(cè)面。 以 ?15H7mm 孔及其端面為基準(zhǔn)定位。 選用X62W加工，采用專用夾具。 工序Ⅵ 叉口處淬火。 在叉口30mm處淬火。 工序Ⅶ 精磨叉口側(cè)面。 以 ?15H7mm孔和端面為基準(zhǔn)定位。 選用M7120加工，采用專用夾具。 工序Ⅷ 銑寬為13mm的槽。 以

22、 ?15H7mm 孔及其端面為基準(zhǔn)定位。 選用X62W加工，采用專用夾具。 工序Ⅸ 鉆?5H11mm的孔。 以 ?15H7mm 孔及其端面為基準(zhǔn)定位。 選用Z525立式鉆床加工，采用專用夾具。 工序Ⅹ 檢驗(yàn)。 以上工藝過(guò)程相見(jiàn)“拖拉機(jī)倒檔撥叉機(jī)械加工工序卡片”。 2.6機(jī)械加工余量及工步的初步確定 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工 步如下： 2.6.1 銑30mm的面 半精銑： Z=2mm 2.6.2 ?15H7mm 的孔 鉆孔：

23、?12mm 2Z=12mm 擴(kuò)孔： ?14mm 2Z=2mm 鉸孔： ?15mm 2Z=1mm 2.6.3 銑叉口側(cè)面 精銑： Z=2mm 2.6.4磨叉口側(cè)面 粗磨： Z=1mm 精磨： Z=0.6mm 2.6.5銑叉口內(nèi)圓R26mm的側(cè)面 精銑： Z=2mm 2.6.6 銑槽 銑寬為13mm的槽 2.6.7 鉆?5H11mm的孔 在?15H7m

24、m處鉆?5H11mm的孔 2.7確定切削用量及基本工時(shí) 2.7.1 銑30mm處的端面 根據(jù)文獻(xiàn)機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)可知 =0.09mm/r v=0.45m/s即27m/min 根據(jù)參考資料4 表3.1-39 選取硬質(zhì)合金鑲齒三面刃銑刀 直徑為d=50mm 齒數(shù)為z=12 齒寬 l=8mm 則： n= ==172r/min 根據(jù)參考資料1 按照機(jī)床型號(hào)選取 n=190r/min 所以實(shí)際切削速度為 v===29.83m/min 當(dāng)n=190r/min時(shí)，

25、工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ==0.09×12×190=205.2mm/mm 根據(jù)參考資料1 按機(jī)床型號(hào)選取 =235mm/min 銑削加工時(shí)間： 刀具整個(gè)行程為：=150mm t===0.64min f=0.28 v=12m/min n= ==255r/min 根據(jù)參考資料1 按照機(jī)床型號(hào)選取n=275r/min 所以該鉆床的實(shí)際切削速度為 v===12.95m/min 切削工時(shí)為 t===0.45min 切入時(shí)=3mm 切出時(shí)=

26、1.5mm 2.7.3銑7b11mm的兩個(gè)面 根據(jù)參考資料1 查出加工余量為2mm，可得知x62w臥式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw。因此，再根據(jù)參考資料可查得 =0.20mm/z 切削速度為 v=0.45m/s即27m/min 選用YG8硬質(zhì)合金刀片 d=125mm 齒數(shù)為z=12 則： n= ==68.4r/min 根據(jù)參考資料1 按機(jī)床型號(hào)選取n=75r/min 故實(shí)際切削速度為： v===29.44m/min 當(dāng)n=75r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ==0.2×12×7

27、5=180mm/min 根據(jù)參考資料1按機(jī)床型號(hào)選取=190mm/min 銑削加工時(shí)間： 利用作圖法，可知總行程為=150mm t===0.79min 故切削時(shí)間為t=0.79min 2.7.4粗磨7b11的兩個(gè)面 粗磨7b11的一個(gè)面 根據(jù)參考資料2 選取加工余量為0.6mm；根據(jù)參考資料1 表10-230 “磨輪的選擇”，選擇磨輪為：砂輪350x40x127，棕剛玉，粒度為36，硬度為2R-Z的平面磨磨輪，耐磨時(shí)間為6min 由表10-233查得：s=0.6 v=8m/min s=0.041mm/行程 軸

28、向進(jìn)給=20mm/單行程、徑向進(jìn)給=0.015mm/單行程、工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度為v=10m/min、=0.075mm 切削加工時(shí)間為： ===0.077min 8=8×0.077=0.62 min 經(jīng)計(jì)算得機(jī)動(dòng)時(shí)間t=0.62min 粗磨7b11的另一個(gè)面 軸向進(jìn)給=20mm/單行程、徑向進(jìn)給=0.015mm/單行程、工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度為v=10m/min、=0.075mm 切削加工時(shí)間為： ===0.077min 8=8×0.077=0.62min 經(jīng)計(jì)算得機(jī)動(dòng)時(shí)間t=0.62min 2.7.5銑叉口內(nèi)圓R26

29、mm的側(cè)面 根據(jù)參考資料1 查出加工余量為2mm，可得知x62w臥式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw。因此，再根據(jù)參考資料可查得 =0.20mm/z 切削速度為 v=0.45m/s即27m/min 選用YG8硬質(zhì)合金刀片 d=125mm 齒數(shù)為z=12 則： n= ==68.4r/min 根據(jù)參考資料1 按機(jī)床型號(hào)選取n=75r/min 故實(shí)際切削速度為： v===29.44m/min 當(dāng)n=75r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ==0.2×12×75=180mm/min 根據(jù)參考資

30、料1按機(jī)床型號(hào)選取=190mm/min 銑削加工時(shí)間： 利用作圖法，可知總行程為=180mm t===0.95min 因?yàn)槭莾蓚€(gè)面，所以，總的切削時(shí)間為 2t=2×0.95=1.9min 故切削加工時(shí)間為1.9min 2.7.6精磨7b11兩面 精磨7b11一面 根據(jù)參考資料2 選取加工余量為0.3mm；根據(jù)參考資料1 表10-230 “磨輪的選擇”，選擇磨輪為：砂輪350x40x127，棕剛玉，粒度為36，硬度為2R-Z的平面磨磨輪，耐磨時(shí)間為6min 由表10-233查得：s=0.6 v=8m/m

31、in s=0.041mm/行程 軸向進(jìn)給=20mm/單行程、徑向進(jìn)給=0.015mm/單行程、工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度為v=10m/min、=0.075mm 切削加工時(shí)間為： ===0.077min 4=4×0.077=0.31min 經(jīng)計(jì)算得機(jī)動(dòng)時(shí)間t=0.31min 粗磨7b11的另一個(gè)面 根據(jù)參考資料2 選取加工余量為0.2mm；根據(jù)參考資料1 表10-230 “磨輪的選擇”，選擇磨輪為：砂輪350x40x127，棕剛玉，粒度為36，硬度為2R-Z的平面磨磨輪，耐磨時(shí)間為6min 由表10-233查得：s=0.6 v=8m/min

32、 s=0.041mm/行程 軸向進(jìn)給=20mm/單行程、徑向進(jìn)給=0.015mm/單行程、工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度為v=10m/min、=0.075mm 切削加工時(shí)間為： ===0.077min 4=4×0.077=0.31min 經(jīng)計(jì)算得切削加工時(shí)間為t=0.31min 2.7.7銑寬為13mm的槽 根據(jù)參考資料1 查出x62w臥式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw。因此，再根據(jù)參考資料可查得 =0.20mm/z 切削速度為 v=0.45m/s即27m/min 選用YG8硬質(zhì)合金刀片 d=125mm 齒數(shù)為z=12 則： n=

33、==68.4r/min 根據(jù)參考資料1 按機(jī)床型號(hào)選取n=75r/min 故實(shí)際切削速度為： v===29.44m/min 當(dāng)n=75r/min時(shí)，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為： ==0.2×12×75=180mm/min 根據(jù)參考資料1按機(jī)床型號(hào)選取=190mm/min 銑削加工時(shí)間： 利用作圖法，可知總行程為=130mm t===0.68min 故切削加工時(shí)間為t=0.68min 2.7.8鉆?5H11mm的孔 根據(jù)參考資料1查得 f=0.1mm/r v=0.33mm

34、/s d=5mm n= ==1261.2r/min 根據(jù)參考資料1 按機(jī)床型號(hào)選取n=1380r/min 所以，該鉆床的實(shí)際切削速度為 v===24.67m/min 切削行程為：=44+10+4=58mm 切削工時(shí)為：t===0.42 其中，切入深度=10mm，切除深度=4mm 3.夾具的設(shè)計(jì) 本次夾具設(shè)計(jì)的夾具是為第五道工序——磨撥叉口7b11mm的兩個(gè)面。 3.1確定設(shè)計(jì)方案 這道工序所加工的面位于撥叉口，撥叉口的厚度小，只有7mm 工件N面在夾具上定位，限制了3個(gè)自由度。一個(gè)短銷(xiāo)定位，限制了2個(gè)自由度，在撥叉口的側(cè)面有一

35、個(gè)擋銷(xiāo)，限制了1個(gè)自由度?，F(xiàn)有兩種方案，用哪一種方案合理呢？ 方案一 在?15H7mm的孔內(nèi)插入一短銷(xiāo)，限制兩個(gè)移動(dòng)的自由度，再用孔?15H7mm的端面支承定位，限制了3個(gè)自由度，一個(gè)移動(dòng)自由度和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度被限制了，最后用一擋銷(xiāo)擋在撥叉口的側(cè)面，限制一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。這樣總共限制了6個(gè)自由度。這種工件的定位原理是：一個(gè)平面，一個(gè)短銷(xiāo)，一個(gè)擋銷(xiāo)，限制6個(gè)自由度。這樣定位的話，夾緊機(jī)構(gòu)自然就設(shè)在?15H7mm的孔處。而我們加工的是撥叉口端面，撥叉的剛度較差，受力不好，工件易變形，加工表面尺寸形狀難以保證，用這種方法還要設(shè)一輔助支承，輔助夾緊。這樣工件不易變形，有足夠的剛性保證加工正常，保證工

36、件質(zhì)量。夾具的輔助夾緊應(yīng)設(shè)在撥叉口的位置，這樣易保證在中工時(shí)工件不會(huì)在外力的作用下離開(kāi)定位表面而損壞工件表面和使工件報(bào)廢。既然工件的輔助夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)在撥叉口處，那么輔助支承也就設(shè)在了撥叉口的位置。這樣易輔助支承與夾緊機(jī)構(gòu)保證工件順利加工，為了方便加工與輔助夾緊，夾緊機(jī)構(gòu)為一對(duì)，也就是撥叉口兩邊一邊一個(gè)螺旋壓板來(lái)夾緊。這樣工件的加工就得到保證。 方案二 在?15H7mm的孔內(nèi)插入一短銷(xiāo)，限制兩個(gè)移動(dòng)的自由度，再用?15H7mm的端面立一支承定位，限制3個(gè)自由度，一個(gè)移動(dòng)自由度和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度被限制了，最后用一擋銷(xiāo)擋住撥叉口的位置，限制一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。這樣總共也限制了6個(gè)自由度。這種工件的定位原

37、理是：一個(gè)平面，一個(gè)短銷(xiāo)，一個(gè)擋銷(xiāo)，限制6個(gè)自由度。但是，這樣加工太麻煩。應(yīng)為本工序所在的機(jī)床是磨床，在磨床上磨削限制的自由度只需三個(gè)，這樣限制六個(gè)自由度對(duì)夾具的制造增加困難。我們最后選擇在7b11mm處加一個(gè)輔助支承，這樣就能夠保證在加工時(shí)有足夠的剛度。而?15H7mm孔內(nèi)的短銷(xiāo)也不需要，直接用一螺栓與開(kāi)口墊圈夾緊，這樣，夾緊機(jī)構(gòu)也為螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 本道工序無(wú)論采用哪種方案，都采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊機(jī)構(gòu)由于確定后，考慮到工件的安放，工件安放時(shí)需要轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，用壓板壓在工件上。上工件、取工件時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)壓板，將工件放上去后，再轉(zhuǎn)動(dòng)壓板，然后夾緊。 經(jīng)過(guò)最后多次考慮，選擇方案二，

38、因?yàn)榉桨付?duì)這種撥叉類(lèi)零件加工的剛度更好。 3.2計(jì)算夾緊力 因?yàn)閵A具的夾緊力與切削力方向相反，實(shí)際所需夾緊力F夾與切削力之間的關(guān)系為F夾＝KF 式中K為安全系數(shù)。當(dāng)夾緊力與切削力方向相反時(shí)，取K＝3 由前面的計(jì)算可知F＝2616N 所以 F夾＝KF＝3×2616=7848N 因一個(gè)M8的螺栓完全可以承受7848N的力。M8的螺栓完全能滿足強(qiáng)度要求。 3.3定位精度分析 工件是在?15H7mm的孔的端面定位，只限制三個(gè)自由度。磨7b11mm的面的垂直度和平行度由?15H7mm的孔的端面保證。定位精度為定位面的制造精度。 所以磨7b11mm的定位精度

39、為： d=0.01mm 本夾具的定位精度為0.01mm 3.4裝卸工件的操作說(shuō)明 利用本夾具磨7b11mm的面，安裝工件時(shí)，首先將開(kāi)口墊圈取下來(lái)，清除留在定位表面的切屑；其次將工件前一道工序所加工的孔對(duì)準(zhǔn)螺栓放下去，工件拖拉機(jī)倒檔撥叉的撥叉口處對(duì)準(zhǔn)輔助支承放下去；最后，用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)螺母，將開(kāi)口墊圈墊在螺母下，轉(zhuǎn)動(dòng)扳手，將螺母夾緊，夾緊工件，再用扳手扳動(dòng)輔助支承，將輔助支承抵緊工件，扳動(dòng)鎖緊螺母，鎖緊輔助支承。這樣就可以加工了。拆卸時(shí)，與工件安裝時(shí)正好相反。先松開(kāi)輔助支承的鎖緊螺母，轉(zhuǎn)動(dòng)輔助支承，再將夾緊裝置的螺母用扳手松開(kāi)，將開(kāi)口墊圈取出來(lái)，最后將工件從?15

40、H7mm孔取出。 結(jié)束語(yǔ) 拖拉機(jī)倒檔撥叉的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)，主要是對(duì)拖拉機(jī)倒檔撥叉的加工工藝和夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。拖拉機(jī)倒檔撥叉的加工工藝設(shè)計(jì)主要是確定加工工藝路線，機(jī)械加工余量和切削用量、基本工時(shí)的確定，夾具的設(shè)計(jì)主要是要設(shè)計(jì)出正確的定位夾緊機(jī)構(gòu)。在本設(shè)計(jì)中工件的加工工藝路線正確合理，夾具的定位夾緊機(jī)構(gòu)也能達(dá)到定位夾緊的目的，能保證加工工件的精度。在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，如出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達(dá)到的精度。在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí)，因定位基準(zhǔn)選擇不合理，出現(xiàn)過(guò)定位或欠定位造成加工的零件的精度得不

41、到保證。在選擇夾緊機(jī)構(gòu)時(shí)由于機(jī)構(gòu)的大小，尺寸等不合理，而達(dá)不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點(diǎn)或作用面的位置不合理而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。不過(guò)在指導(dǎo)老師的悉心認(rèn)真的指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)兩個(gè)月自身的不斷努力，這些問(wèn)題都一一解決。在這個(gè)過(guò)程中，對(duì)機(jī)械加工工藝和夾具設(shè)計(jì)有關(guān)的知識(shí)有了更深的理解，增強(qiáng)了對(duì)本專業(yè)綜合知識(shí)運(yùn)用的能力，使我對(duì)專業(yè)知識(shí)、技能有了進(jìn)一步的提高，為以后從事專業(yè)技術(shù)的工作打下基礎(chǔ)。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我感到要設(shè)計(jì)一個(gè)夾具的不易，也感到團(tuán)隊(duì)合作的重要性，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中遇到了不少的問(wèn)題，但在老師和同學(xué)的幫助之下一一解決。在這里我要感謝老師和同學(xué)對(duì)我的幫助。畢業(yè)設(shè)計(jì)中我學(xué)到了 不少，不僅把以前的知

42、識(shí)進(jìn)一步鞏固，還從中學(xué)到很多的新知識(shí)，使我受益匪淺。 畢竟是畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于自己能力有限，在此之中肯定有很多的不足之處，希望老師給予指點(diǎn)。 參考文獻(xiàn) 1.《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)》修訂組， 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè).上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1979。 2. 李洪.機(jī)械加工工藝師手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1990。 3. 東北重型機(jī)械學(xué)院.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979。 4. 機(jī)械工程基礎(chǔ)與通用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用叢書(shū)編委會(huì).形狀和位置公差.中國(guó)計(jì)劃出版社，2004。 5. 淘濟(jì)賢等.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1986。 6. 李洪.機(jī)械加工工藝師手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990。 7. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)卷4.：機(jī)械工業(yè)出版社，1998。 8. 賀光誼等.畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖.重慶大學(xué)出版社，1994。 9. 丁駿一.典型零件制造工藝.機(jī)械工業(yè)出版社,1989。 10.孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo).冶金工業(yè)出版社，2002。 11.上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì).金屬切削手冊(cè).上海科學(xué)技術(shù)出版社，1984。 第 16 頁(yè) 共 20 頁(yè)