機械製造技術基礎
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2023年4月
目錄機械製造工藝學課程設計任務書1
一. 零件分析2
（一）零件作用2
（二）零件的工藝分析2
二．確定毛坯4
（一）確定毛坯種類4
（二）確定鑄件加工餘量狀4
三．工藝規程設計4
（一）基面的選擇4
（二）制定工藝路線5
（三）確定切削用量及時間定額7
四． 夾具設計18
（一）粗銑專用夾具的設計18
（二）銑斷專用夾具的設計19
總結22
參考文獻23
機械製造工藝學課程設計任務書
題目: 設計撥叉的機械加工工藝以及兩道工序專用夾具
內容：1.毛坯圖1張
2.機械加工工藝過程綜合卡片 1套
3.夾具設計裝配圖2張
4.夾具體零件圖2張
5.課程設計說明書1份
一． 零件的分析
（一） 零件的作用
工具機上的撥叉是用於變速的，主要用在操縱機構中，就是把2個咬合的齒輪撥開來再把其中乙個可以在軸上滑動的齒輪撥到另外乙個齒輪上以獲得另乙個速度。即改變車床滑移齒輪的位置，實現變速。
撥叉位於車床變速機構中，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φ20孔與操縱機構相連，下方的φ50半孔則是用於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。
（二） 零件的工藝分析
撥叉的零件圖
撥叉的實體圖
撥叉共有兩處加工表面。其間有一定的位置要求，分述如下：
1.以ф20mm為中心的加工表面
這一組加工表面包括：ф20mm的孔，以及其上下表面，孔壁上有乙個裝配時要鑽鉸的ф8mm的錐孔，乙個m6的螺紋孔，和乙個凸台。
2. 以ф50mm為中心的加工表面
這一組加工表面包括：ф50mm的孔，以及其上、下端麵；
這兩組表面有一定的位置要求；
（1） ф50mm的孔的上、下表面與ф20的孔的垂直度誤差為0.07mm。
（2） ф20mm的孔的上、下表面與ф20的孔的垂直度誤差為0.05mm。
（3） ф50mm、ф20mm的孔的上、下表面以及ф50mm的孔的內表面的粗糙度誤差為3.2μm。
（4） ф20mm的孔的內表面的粗糙度誤差為1.6μm。
（5） 凸台表面的粗糙度誤差為12.5μm。
3. 由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然後以此作為粗基準採用專用夾具進行加工，並且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經濟性及工具機所能達到的位置精度，而且此撥叉零件沒有複雜的加工曲面，所以根據上述技術要求採用常規的加工工藝均可保證。
二．確定毛坯
（一）、確定毛坯種類：
零件材料為ht200。考慮零件在工具機執行過程中所受衝擊不大，零件結構又比較簡單，生產型別為大批生產，故選擇機器造型金屬模。查《金屬機械加工工藝人員手冊》（第三版）（以下簡稱《金屬加工手冊》）表12-5，選用鑄件尺寸公差等級為5-6。
（二）、確定鑄件加工餘量及形狀：
查《金屬加工手冊》表12-2，確定各個加工面的鑄件機械加工餘量。綜合表中各項資料，取加工餘量統一為5mm。
三．工藝規程設計
（一）基面的選擇
基面選擇是工藝規程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產無法正常進行。
（1）粗基準的選擇。對於零件而言，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φ20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φ32作主要定位面，限制5個自由度，再以乙個銷釘限制最後1個自由度，達到完全定位,然後進行銑削。
（2）精基準的選擇。主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。
（二）制定工藝路線
制定工藝路線得出發點,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,可以考慮採用萬能性工具機配以專用夾具,由於是大批量生產，盡量使工序分散來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。
1.工藝路線
方案一工序1 鑽、擴、粗鉸、精鉸φ20孔，以φ32外圓和φ20孔下端麵為基準。
工序2 粗銑φ20、φ50下端麵，以φ20孔上端麵為基準。
工序3 精銑φ20下端麵、φ50下端麵，以φ20孔上端麵為基準。
工序4 粗銑φ20上端麵，以φ20孔下端麵為基準。
工序5 精銑φ20上端麵，以φ20孔下端麵為基準。
工序6 粗銑、精銑φ50上端麵，用一面兩銷定位。
工序7 銑凸台，用一面兩銷定位。
工序8 粗鏜、半精鏜φ50孔，用一面兩銷定位。
工序9 鑽φ8孔的一半φ4孔，以φ20孔下端麵和φ32外圓為基準。
工序10 鑽φ5底孔，攻螺紋，以φ20孔下端麵和φ32外圓為基準。
工序11 銑斷，用一面兩銷定位。
工序12 清洗、去毛刺、倒角。。
工序13 終檢。
通過此工藝加工，零件位置精度高，但是由於是大批量生產，工序過於集中，成本過高。
方案二工序1 粗銑φ20、φ50下端麵，以φ20孔上端麵為基準。
工序2 粗銑φ20上端麵，以φ20孔下端麵為基準。
工序3 精銑φ20下端麵、φ50下端麵，以φ20孔上端麵為基準。
工序4 精銑φ20上端麵，以φ20孔下端麵為基準。
工序5 粗銑、精銑φ50上端麵，以φ20下端麵為基準。
工序6 鑽、擴、粗鉸、精鉸φ20孔，以φ32外圓和φ20孔下端麵為基準。
工序7 粗鏜、半精鏜φ50孔，用一面兩銷定位。
工序8 鑽φ8孔的一半φ4孔，以φ20孔下端麵和φ32外圓為基準。
工序9 鑽φ5底孔，攻螺紋，以φ20孔下端麵和φ32外圓為基準。
工序10 銑凸台，用一面兩銷定位。
工序11 銑斷，用一面兩銷定位。
工序12 清洗、去毛刺、倒角。。
工序13 終檢。
此方案雖然注重加工分散，降低了成本，但是由於先加工φ20上下端麵和φ50上端麵後加工φ20孔，無法保證端麵和φ20孔間的垂直度要求。
綜合以上兩種方案，總結出我的加工工藝：
方案三工序1 粗銑φ20、φ50下端麵，以φ20孔上端麵基準；粗銑φ20上端麵，以φ20孔下端麵為基準。
工序2 精銑φ20下端麵、φ50下端麵，以φ20孔上端麵為基準；精銑φ20上端麵，以φ20孔下端麵為基準。
工序3 鑽、擴、粗鉸、精鉸φ20孔，以φ32外圓和φ20孔下端麵為基準。
工序4 粗銑φ50上端麵，用一面兩銷定位。
工序5 精銑φ50上端麵，用一面兩銷定位。
工序6 粗鏜、半精鏜φ50孔，用一面兩銷定位。
工序7 鑽φ8孔的一半φ4孔，以φ20孔下端麵和φ32外圓為基準。
工序8 鑽φ5底孔，攻螺紋，以φ20孔下端麵和φ32外圓為基準。
工序9 銑凸台，用一面兩銷定位。
工序10 銑斷，用一面兩銷定位。
工序11 清洗、去毛刺、倒角。
工序12 檢驗。
此方案既注重加工分散，降低了成本，又可以保證零件的形位公差。所以選擇方案三。
2、選擇加工裝置和工藝裝置
1) 工具機的選擇：
工序1-2、4-5、9均為銑平面，可採用x5025立式銑床。
工序3、7-8採用z525立式鑽床。
工序6採用t68（i）臥式鏜床。
工序10採用x6025臥式銑床
工具機引數
x5025：功率 4kw、主軸轉數範圍 35-1600r/min、主軸轉數級數 12、t形槽數 3、t形槽寬度 14、t形槽間距離 50。
x6025：功率 4kw、主軸轉數範圍 32-1600r/min、主軸轉數級數 12、t形槽數 3、t形槽寬度 14、t形槽間距離 60。
2）選擇夾具：該撥叉的生產綱領為大批生產，所以採用專用夾具。
3）選擇刀具：在銑床上加工的各工序，採用硬質合金銑刀即可保證加工質
量。 4）選擇量具：兩小頭孔、中間孔均採用極限量規。
5）其他：對垂直度誤差採用千分表進行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸採用通用量具即可。
（三） 確定切削用量及時間定額
工序1 粗銑φ20、φ50下端麵，以φ20孔上端麵基準；粗銑φ20上端麵，以φ20孔下端麵為基準。
1.加工條件
工件材料：ht200,σb =0.16gpa hb=190~241,鑄造。
工具機：x5025立式銑床。
刀具：硬質合金鋼端銑刀,牌號yg6。銑削寬度ae<=90,深度ap<=6,齒數z=10,故根據《切削用量簡明手冊》表3.1取刀具直徑do=100mm。
2.切削用量
1）銑削深度
因為切削量較小，故可以選擇ap=3.5mm，一次走刀即可完成所需長度。
2）每齒進給量
根據x5025立式銑床說明書，工具機功率為4kw。查《切削用量簡明手冊》表3.5，f=0.14-0.24mm/z。由於是對稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
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