【正文】 緒論 1 緒論 畢業(yè)設計在我們學完大學的全部基礎課、技術基礎課之后進行的，這是我們在進行畢業(yè)設計對所學各課程的深入 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 的 大學生活中占有重要的地位。 另外在做完這次畢業(yè)設計之后，我得到一次在畢業(yè)工作前的綜合性訓練，我在想我能在下面幾方面得到鍛煉： 運用機械制造工藝學課程中的基本理論以及在生產實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質量。 提高結構設計能力。通過設計夾具的訓練，獲得根據被加工零件的加工要求，設計出高效，省力，經濟合理而能保證加工質量的夾具的能力。 學會使用手冊以及圖表資料。掌握與本設 計有關的各種資料的名稱，出處，能夠做到熟練的運用。 就我個人而言，我希望通過這次 畢業(yè)設計 對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己 發(fā)現問題、 分析問題 和解決問題 的能力，為今后參加祖國的 “四化 ”建設打一個良好的基礎。 由于 個人 能力有限，設計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教 ，本人將表示真誠的感謝！ 東華理工大學長江學院本科畢業(yè)設計（論文） 正文 1. 零件分析 零件的作用和裝配關系 題目所給零件是車床主軸箱內摩擦離合器操縱機構的撥叉。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，獲得所需的速 度和扭矩的作用。零件上方的 φ 25 孔與操縱機構相連，二下方的 φ 60半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。 圖 11 零件三維模擬圖 材料、結構特點和主要工藝問題 零件為 HT200 鑄鋼件，無熱處理要求。 從結構上看，左部呈圓筒狀，右部為厚 12mm 的半圓叉爪。兩部分上下都不東華理工大學長江學院本科畢業(yè)設計（論文） 正文 在同一平面上，工件安裝有一定困難。 零件的主要加工表面和主要的技術要求也分兩個部分 一個是以∮ 25H7 孔為中心的加工表面，這一組加工表面包括： φ 25H7mm 的孔，以及 φ 42mm 的圓柱兩端面，其中主要加工表面為 φ 25H7mm 通孔。 一個是以半圓叉爪為中心的加工表面 ,即以 φ 60mm 孔為中心的加工表面。這一組加工表面包括： φ 60H12 的孔，以及 φ 60H12 的兩個端面。主要是 φ 60H12的孔。 銑 16H11 的槽 這一組加工表面包括：此槽的端面， 16H11mm 的槽的底面， 16H11mm 的槽兩側面。 以 M22 螺紋孔為中心的加工表面 這一組加工表面包括： M22 的螺紋孔，長 32mm 的端面。主要加工表面為 M22 。 這兩組加工表面之間有著 一定的位置要求，主要是： φ 60 孔端面與 φ 25H7 孔垂直度公差為 .。 16H11mm 的槽與 φ 25H7 的孔垂直度公差為 。 圖 12 零件二維圖 由上面分析可知，加工時應先加工一組表面，再以這組加工后表面為基準加工另外一組。 東華理工大學長江學院本科畢業(yè)設計（論文） 正文 這些加工表面和技術要求，用一般的工藝方法都能做到，唯有叉爪的內半圓面較難車和鏜。 結論是，擬定本零件工藝必須解決好安裝和叉爪內半圓面的加工兩個主要問題。 撥叉的技術要求 按 表形式將撥叉的全部技術要求列于表 1 中 , 表 1 撥叉零件技術要求 加工表面 尺寸偏差(mm) 公差及精度等級 表 面 粗 糙 度Ra(181。m) 形位公差(mm) 長槽側面 ? IT11 長槽底面 ? IT12 撥叉腳兩端面 ?? IT11 撥叉腳內表面 ?? IT12 M22螺紋孔到大槽外側 0 ? IT12 Φ 25mm 孔 ?? IT7 M22孔 撥叉頭左端面 80 撥叉頭右 端面 80 該撥叉形狀特殊 ,結構簡單 ,屬于典型的叉桿類零件 .為了實現換檔變速的功能 ,其叉軸孔與變速叉軸有較高的配合要求 ,因此加工精度要求較高 .為保證撥叉換檔時叉腳受力均勻 ,要求叉腳兩端面對叉軸孔 ?? mm 的垂直度要求為 ,改換檔位準確 ,撥叉用螺釘定位 。 綜上所述 ,該撥叉件的各項技術要求制訂得較合理 . 2. 明確生產類型和工廠條件 所生產的車床為中型機械，年產 10000 件 /年，每日 1 班， 屬于大批生產的東華理工大學長江學院本科畢業(yè)設計（論文） 正文 類型。 選用 通用設備，應充分利用，以減少投資、降低成本。故確定工藝的基本特征是：擬訂成套的工藝過程卡片和機械加工工序卡片。 3. 工藝方案的擬定 針對零件的兩個主要問題，采取將毛坯兩件合一鑄出的辦法，見圖 31。兩件合鑄后的毛坯，左右等高，便于安裝。同時叉爪合成了整圓，內半圓及其兩端面就容易加工了。待完成各面加工后，再分切成兩件。具體事項考慮如下： 制造方法和毛坯余量的確定 本零件形狀不復雜，可大批生產。若選砂型手工造型，生產效率低、鑄件質量差。也不宜采用費用高、生產周期長的鑄造復 雜形狀毛坯的熔模鑄造。最后確定采用砂型機器造型，它有較高的生產效率，也能滿足毛坯質量要求。 查機械設計手冊，按二級精度鑄鋼件查得毛坯余量如下：頂面 7mm；側面、底面 5mm；孔取頂面余量 7mm。 如圖 31： 圖 31 鑄造毛坯圖 基準選擇 精基準選擇：按照一般規(guī)則，定位精基準應是精度較高、粗糙度較小的表面。東華理工大學長江學院本科畢業(yè)設計（論文） 正文 即應選擇∮ 25H7 孔及其一端面為基準。但用∮ 25H7 孔作精基準，兩零件分切開后可能不對稱，而且 2— ∮ 25H7 孔的端面橫向尺寸小，定位穩(wěn)定性也差。若選叉爪的及其一端面為精基準，又因∮ 60H12 孔 精度太低，用一般圓柱心軸作定位元件，定位誤差太大。最后考慮仍選∮ 60H12 孔為縱向定位基準，目的是希望工件分切開后左右兩件較為對稱。但所設計的夾具，必須采用彈簧心軸或軸向可移式錐心軸作定位元件，以消除精基準尺寸公差大造成的定位誤差。垂直方向則選叉爪上端面為精基準，從尺寸關系看，以它作定位精基準便于加工其余各平面。 粗基準選擇：對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據這個基準選擇原則，現選取 φ 25H7 孔 的不加工外輪廓表面作為粗基準，利用一組共兩塊 V形塊支承這兩個 φ 42 作主要定位面，限制 5 個自由度，再以一個銷釘限制最后 1 個自由度，達到完全定位 ,然后進行銑削。既能加工出已選各精基準面，又能保證加工面對不加工毛面的位置和尺寸。 4． 工藝路線的制定 制定藝路線的出發(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 ,在生產綱領已確定的情況下 ,可以考慮采用萬能性機床配以專用夾具 ,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。經考慮選擇了 二 個可行的工藝方案。 方案一 工序 一 鑄造（砂型機器造型） 工序 二 清砂 工序 三 退火 工序 四 以φ 42外圓為粗基準，粗銑φ 25 孔上、下端面 工序 五 精銑φ 25 孔上、下端面 工序 六 以φ 25 孔上端面為精基準，粗、鉆、擴、鉸、精鉸φ 25 孔，孔的精度達到 IT7 工序 七 以φ 25孔為精基準，粗銑φ 60孔上、下端面 工序 八 以φ 25 孔為精基準，精銑φ 60 孔上、下端面，保證端面相對孔的垂直度誤差不超過 。 工序 九 以 φ 25孔為精基準，鉆 、 鏜 、 鉸 φ 60孔，保證空的精度達到IT8。 工序 十 以 φ 25孔為精基準，銑螺紋孔端面 東華理工大學長江學院本科畢業(yè)設計（論文） 正文 工序 十一 以 φ 25孔為精基準，鉆 φ 22孔（裝配時鉆鉸錐孔） 工序 十二 以 φ 25孔為精基準，攻 M22 螺紋 工序 十三 以 φ 25孔為精基準，粗銑 半精銑 精銑槽所在的端面 工序 十四 以 φ 25孔為精基準，粗銑 半精銑 精銑 16H11 的槽 工序十五 銑斷。 工序十六 去毛刺。 工序十七 終檢。 方案 一 各工序使加工效率大大提高，多次加工 φ 2 φ 60 孔，更能保證孔的加工精度。 但粗、精加工過于集中，在同 臺機床上達到上述要求對機器設備要求較高，不利于控制成本。 方案二 工序一 鉆 、 擴 φ 25 孔，以 φ 42 的外圓及其端面為基準。 工序二 粗銑 φ 60孔上下端面。 工序三 鉆、擴φ 60 孔，以φ 25 孔為基準。 工序四 銑 16H11 的槽端面，以φ 25 孔為基準。 工序五 粗銑 16H11的槽，保證槽的側面相對孔的垂直度誤差不超過 ,以φ 25 孔為基準。 工序六 粗鉸、精鉸Φ 25 孔，以Φ 60 孔為基準，使其精度達到 H7。 工序七 鉸、精鉸φ 60 孔，保證孔的精度達到 IT8，以φ 25 孔為 基準。 工序八 精銑φ 60 孔的兩端面，以φ 25 孔為基準，保證兩端面 25 孔的垂直度不超過 。 工序九 精銑 16H11 的槽，保證粗糙度。 工序十 銑螺紋孔端面，以φ 25 孔為基準。 工序十一 鉆φ 孔，以φ 25 孔為基準，（裝配時鉆鉸錐孔）。 工序十二 攻 M22 螺紋，以 φ 25孔為精基準。 工序十三 銑斷，以 φ 25 孔為基準。 工序十四 去毛刺。 工序十五 終檢。 根據零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經濟精度，還應當考慮經濟效果，以便使 生產成本盡量下降。 因此，這方案我們可以采取。 東華理工大學長江學院本科畢業(yè)設計（論文） 正文 5． 機械加工余量的確定 及切屑用量、基本工時的計算 確定機械加工余量 的確定 “ CA6140 車床撥叉 ” ；零件材料為 HT200，硬度 190～ 210HB，毛坯重量，生產類型為中批量，鑄造毛坯。 據以上原始資料及加工路線，分別確定各家工表面的機械加工余量 、 工序尺寸及毛坯圖 （ 31） 外圓表面（φ 42） 考慮其零件外圓表面為非加工表面，所以外圓表面為鑄造毛坯， 沒有粗糙度要求，因此直接鑄造而成。 外圓表面沿軸線方向長 度方向的加工余量及公差（φ 25，φ 60 端面）。 查《機械制造 技術基礎課程設計指導教程 》（以下稱《 制造基礎教程 》）表23，取 φ 25， φ 60端面長度余量均為 （均為雙邊加工）： 粗銑 2mm 半精銑 內孔（φ 60 已鑄成φ 50 的孔） 查《 制造基礎教程 》表 .24，為了節(jié)省材料，取 φ 60 孔已鑄成孔長度余量為 4，即鑄成孔直徑為 52mm。 工序尺寸加工余量： 鉆孔 6mm 擴孔 鉸孔 精鉸