學院機械工程
專業機械設計製造及其自動化
年級班級組別
小組成員
指導教師
2023年 10 月 10 日
機械製造技術基礎課程設計任務書
第一章零件分析
1.1 零件的作用1
1.2 零件的工藝分析1
1.3 確定零件生產型別1
第二章確定毛坯型別繪製毛坯簡圖
2.1選擇毛坯2
2.2確定毛坯尺寸公差和機加工餘量2
2.3繪製撥叉毛坯簡圖3
第三章工藝規程設計
3.1定位基準的選擇4
3.2擬定工藝路線4
3.3工序尺寸及公差確定6
3.3切削用量的確定7
第四章工具機夾具設計
4.1定位及加緊機構設計8
4.2切削力及夾緊力計算11
4.3夾緊元件的強度校核13
4.4定位誤差分析14
參考文獻18
附錄19
第一章零件分析
1.1 零件的作用
題目所給的零件是撥叉。它位於變速機構中，主要起換檔、使主軸迴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φ20h7孔與操縱機構相連，並用螺釘經m5孔與變速叉軸連線。
撥叉腳則夾在雙聯變換齒輪的槽中。當需要變速時，操縱變速桿，變速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，通過連線裝置改換檔位，實現變速。
1.2 零件的工藝分析
零件的材料為qt400，球墨鑄鐵是通過球化和孕育處理得到球狀石墨，有效地提高了鑄鐵的機械效能，特別是提高了塑性和韌性，從而得到比碳鋼還高的強度。
該撥叉零件叉軸孔φ20h7 mm的軸線是撥叉腳兩端面和螺紋孔m5的設計基準，撥叉頭左端麵是撥叉軸向方向上尺寸設計基準。選用叉軸孔φ20h7 mm的軸線和撥叉頭左端麵作為精基準。選用叉軸孔φ20h7 mm的軸線和撥叉頭左端麵作為精基準定位加工撥叉腳兩端面和螺紋孔m5,實現了設計基準和工藝基準重合，保證了被加工表面的垂直度要求。
另外，由於撥叉件剛性較差，受力易發生彎曲變形，選用撥叉頭左端麵作為精基準，夾緊力作用在插頭的右端面上，可以避免在機械加工中產生夾緊變形，夾緊穩定可靠。由於有5mm的尺寸要求，所以選擇撥叉腳左端麵作為粗基準。採用φ32 mm的外圓面定位加工內孔尅保證孔的壁厚均勻；採用撥叉腳左端麵作為粗基準加工左端麵，可以為後續工序準備好精基準。
該撥叉的加工質量要求較高，可將加工階段分為粗加工、半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段，首先用車床將精基準（撥叉頭左端麵和叉軸孔）準備好，因為車床可以一次性將兩個精基準都加工出來，從而提高了精度，也為使後續工序都採用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；由於精度要求不高，故而粗銑，半精銑撥叉腳左右端麵、撥叉腳內表面、螺紋孔端麵，最後完成m5螺紋孔的加工，這也體現了工序集中的原則。
1.3 確定零件生產型別
由零件圖標的生產批量200件可知，該零件為單件小批量生產。
第二章確定毛坯型別繪製毛坯簡圖
2.1 選擇毛坯
該撥叉的尺寸不大，且生產型別為單間小批量，為提高生產效率和毛坯精度，宜採用手工砂型鑄造。毛坯的材料為qt400。
2.2 確定毛坯尺寸公差和機加工餘量
表2-2 小批量生產毛坯鑄件公差等級
由表可知，選擇11級公差
表2-3 小批量生產毛坯鑄件公差等級mm
表2-5 毛坯鑄件典型機械加工餘量等級
由表可知，選擇h級機加工餘量
表2-4 鑄件f-h級機械加工餘量mm
由於撥叉零件最大尺寸h+h=72+20=92mm，故而選擇機加工餘量2mm。
由零件圖上的基本尺寸，以及毛坯的製造方式，查表2-2 ，2-3，2-4，2-5可以確定該鑄件的尺寸公差和機械加工餘量如下表2-6所示
表2-6mm
2.3 繪製撥叉毛坯簡圖
第三章工藝規程設計
3.1定位基準的選擇
3.11精基準的選擇
撥叉軸孔φ20 mm的軸線是撥叉腳兩端面和螺紋孔m5的設計基準，撥叉頭左端麵是撥叉軸向方向上尺寸設計基準。選用叉軸孔φ20mm的軸線和撥叉頭左端麵作為精基準定位加工撥叉腳兩端面和螺紋孔m5,實現了設計基準和工藝基準重合，保證了被加工表面的垂直度要求。另外，由於撥叉件剛性較差，受力易發生彎曲變形，選用撥叉頭左端麵作為精基準，夾緊力作用在插頭的右端面上，可以避免在機械加工中產生夾緊變形，夾緊穩定可靠。
3.12粗基準的選擇
由於精基準撥叉頭左端麵與撥叉腳左端麵有尺寸5mm要求，故而使撥叉腳左端麵為粗基準加工加工精基準，為後續加工做好準備。
3.2擬定工藝路線
3.21表面加工方法確
由各個加工表面的尺寸精度以及表面粗糙度，查表得
3.22工序的分散與集中
由於是單件小批量生產，故而工序應該盡量集中，所以可以採用工具機配以不同工具、夾具，以提高生產效率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不斷可縮短輔助時間，而且由於在一次裝夾中加工了許多表面，有利於保證各加工表面之間的相對位置精度要求。故而在加工精基準時，採用車床一次性加工出，撥叉頭左端麵及撥叉孔。再通過銑床和鑽床加工其他表面。
3.23 工序順序的安排
遵循「先基準後其他」原則，首先加工精基準-撥叉頭左端麵和撥叉軸孔φ20h7 mm；遵循「先粗後精」原則，先安排粗加工工序，後安排半精加工工序；遵循「先主後次」原則，先加工主要表面——撥叉頭左端和撥叉軸孔φ20h7mm，再銑撥叉其他表面；遵循「先面後孔」原則，先銑螺紋孔端麵，再鑽削m5螺紋孔；先加工撥叉頭端麵，再加工撥叉軸孔φ20h7mm。
《機械製造技術基礎》課程考核綱要
3.考核知識點 切屑的形態及形成過程，積屑瘤的成因，影響切削力的因素及其計算方法 影響切削溫度的因素和刀具磨損的機理 磨削原理及特點，影響砂輪的性質的因素，磨床所需的基本運動。4.考核要求 掌握基本的切屑形態，能夠分析積屑瘤的成因 影響切削力的因素和影響切削溫度的因素，能夠闡述刀具磨損 磨削加工的機...
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機械製造技術基礎課程設計修改要求
一 數控41101 1 13a設計組 1 無說明書，補上 2 工件零件圖按國家製圖標準，要加圖框和標題欄 3 缺工件毛坯圖，補上 4 工序卡不對，應按每一道工序一張卡重新填寫，補齊。2 604設計組 1 工序卡不對，應按每一道工序一張卡重新填寫，補齊 2 缺工件毛坯圖，補上。3 603設計組 1 工...