1、1中文摘要拨杆这个课题的设计涉及到很多方面。其中包括零件加工的定位以及夹紧的问题。进行机械加工工艺路线规程的制作及挑选、还有做出加工的专用夹具进行高效、高质量的加工。还有在设计过程中，进行机械工艺方面的相关计算以及分析。计算的误差要复合图纸接受范围。利用量具进行测量是否合格。然后进行零件入库处理。完成整个规程设计。拨杆专用夹具的设计。要利用于将所学的知识与实际操作相结合，然后进行夹具定位装置以及夹紧等的相关计算，再确定其中所带来的误差值能否做到符合加工要求以及加工目的。对比加工出来的零件和实际要求的能不能一致，如果存在设计的不足之处，那么要利用知识去慢慢调整、改变。拨杆零件结构本身不是很复杂，
2、但要保证做到加工后的具体尺寸、技术要求、公差的要求符合。关键词：拨杆、工序、工艺、毛坯、夹具全套图纸加 1538937062目录前言 41. 拨杆加工工艺规程的设计 .51.1 拨杆零件的作用 51.2 拨杆零件加工的主要问题和相应措施 61.3 拨杆制定工艺路线方案 61.3.1 加工工艺规程方案一 61.3.2 加工工艺规程方案二 71.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 81.5 加工时间的确定 81.6 确定切削用量及基本工时 92夹具设计 172.1 设计要求 .172.2 夹具定位装置的设计 .182.3 夹具夹紧机构分析 .182.4 夹具钻模板的设计 .182.5 夹具
3、钻套的设计 .192.6 夹具的夹具体设计 .202.7 夹具总体设计及操作的简要说明 .21结 论 22致 谢 23参 考 文 献 243绪论机械制造业是当今社会的重要组成部分，是人类从古代到如今不断去追求完善的。机械制造方面是每个国家发展水平衡量不可缺少的一部分。总得来说，每个国家的发展都离不开机械制造方面。它占有非常重要的地位。一个强大的国家，机械制造业的高低也是一个衡量标准，都离不开机械制造业。机械这些的制造也是人类和其他动物的区别，从古代到现在，人们对机械这些的追求越来越高。古代的时候，人类为了得到生存，所以必须制造出一些工具，比如古代的刀、剑、兵器、碗与盘以及一些耕田用具等等这些。
4、由于这些的出现，这些出现过程也是机械制造业的初期。后来慢慢地人们开始了新的追求，追求高质量的产品。随着这些的追求，制造业不得不渐渐地扩大。后来，慢慢出现了高科技的机械产品，进入了如今新阶段的制造行业。渐渐的开始出现了汽车、飞机、轮船等。直至更高的宇宙飞船玤、人造卫星等。我国做为一个大国，现在我国发展得越来越快，在军事方面、交通方面、航空方面等对机械制造需求越来越大，由于这些的追求，不得不考虑到机械加工方面。为了能够满足生产的需要和质量的需求。所以在机床方面也开始有了新的需求。比如机床的不同种类、机床的性能的要更高标准，以达到目的。41. 拨杆加工工艺规程的设计1.1拨杆零件的作用拨杆零件是本次
5、设计的课题。车床拨杆这个零件在机床上属于辅助的零件。它的作用就是能够使得机床上的旋转齿轮和滑套能够相结合。机床上滑块它的结构就是，它上面存在一个凸块。这个凸块的作用就是结合机床上的齿轮凹齿位置。使得它们相结合一起。使得机床运动的时候齿轮能够通过带动机床的滑块，然后滑块能够进一步带动输出轴。利用机床拨杆的操作可以使得它两者能够相结合以及相分离，也就是进行机床操作换挡的目的。下图所示为零件图。图 1 拨杆零件图1.2 加工顺序的设计拨杆零件的工艺要求分析可以得出，拨杆零件主要的加工情况是加工表面以及孔系。那么要求是先做到加工零件表面再进行孔系的加工。本设计主要是5做到能够保证孔的尺寸精度，因为表面
6、的加工精度比孔的精度更容易达到。由此可以得出，拨杆零件加工要做到保证尺寸精度、个孔系位置精度、以及形状精度等。除了这个顺序的要求之外，拨杆的加工也要做到先粗后精的加工办法，这样有利于加工的精度。1.3 拨杆制定工艺路线方案要做到一条合理的工艺路线，那么这些依据是根据零件的结构、尺寸、和要求等方面点出发。因为本次拨杆零件是大批量生产，为了提高加工效率可以相应地制作一定的专用夹具。还有制作工艺路线的时候要做到把经济成本这些考虑上去。做到一个合理经济的工艺路线。综得这些考虑可以制作如下几种工艺路线：1.3.1 加工工艺规程方案一工序1：锻造工序2：退火处理工序3：粗铣工件的两端面工序4：半精铣工件的
7、左端面工序5：粗扩、精扩、铰22mm孔工序6：校正拨杆脚工序7：粗铣工件的脚两端面工序8：铣工件的爪口内侧面工序9：粗铣操工件槽底面和内侧面工序10：圆铣工件的脚两端面工序11：钻、粗铰、精铰12mm孔工序12：去毛刺 工序13：工件脚两面局部淬火工序14：校正工件脚工序15：磨削工件脚两端面6工序16：检查、入库1.3.2 加工工艺规程方案二工序1：锻造工序2：退火处理工序3：粗扩、精扩、铰22mm孔工序4：粗铣工件的两端面工序5：半精铣工件的左端面工序6：校正拨杆脚工序7：粗铣工件的脚两端面工序8：铣工件的爪口内侧面工序9：粗铣操工件槽底面和内侧面工序10：圆铣工件的脚两端面工序11：钻、
8、粗铰、精铰12mm孔工序12：去毛刺 工序13：工件脚两面局部淬火工序14：校正工件脚工序15：磨削工件脚两端面工序16：检查、入库根据上面的两条工艺路线的制作以及对比，得出加工工艺流程路线二的过程是在进行了 22mm 孔的加工之后再进行拨杆工件的两端面加工。这样的加工对拨杆工件孔加工的精度有一定的影响。不能达到孔的加工精度，方案一则相反。在考虑到加工保证精度和提高加工效率的基础下，所以选择加工规程方案一作为本次的工艺路线规程进行加工。具体情况见工艺过程卡所述。1.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定(1)毛坯种类的选择毛坯的材料正确选择，需要从很多方面去考虑。要根据拨杆零件的结构和工艺方
9、面去选择，它们相结合。综合可以得出拨杆零件的毛坯材料选择的是 457钢。制造毛坯的形式为锻造。它具有的性能为抗扭也抗拉等。强度适合。经济合理。这些也是根据拨杆零件选择的材料为 45 钢所考虑进行的挑选。(2)确定毛坯的加工余量依据毛坯选择的制作为锻造，所以查文献机械制造工艺手册表得出，拨杆的材料是 45 钢，本零件为成批生产类型。（3）面的加工余量工序中分工步加工，一般是先粗后精的加工。各个工步的加工余量为下所示：粗铣：参照机械加工工艺手册表 3。加工余量规定在于 范m4.371围，拨杆的加工取 。m0.2精铣：参照机械加工工艺手册表，加工余量的值为 。1.5 加工时间的确定要做到合理的时间定
10、额，可以使生产率提高。也是比较重要的一部分。在进行工件加工的时候，不仅仅是设备以及工艺装备这些加工需要时间，实际的加工时间还应该包括在整个设计过程中所需要消耗的时间。这些时间包括各个方面的使用时间。这些时间的消耗包括如下所示，整个工件的时间定额的组成有：（1）基本时间。操作过程中改变工件的尺寸。包括在刀具的磨、然后加入、切削、切出等这些消耗的时间算为基本时间。（2）辅助时间。在操作过程中，为了完成工序，进行一些需要辅助工件装配等所浪费的时间总和就是辅助时间，它包括卸工件、装工件、停止机床操作、测量工件的尺寸等所消耗的时间就是所说的辅助时间。（3）工作地点服务时间。就是说工人在操作的时候，需要时
11、间去做刀具调整、更换、收拾一些工具和清理等所消耗的时间。（4）人工休息时间。就是在一天上班时间段里，工人需要中途休息。恢复体力再接着去上班，这段时间里是人工休息时间。（5）终结整理时间。就是完成加工工件需要整理而消耗的时间段。以上都是基本时间的计算和考虑，它们这些时间的总和就是整个工作操作8的消耗时间量。1.6确定切削用量及基本工时工序1和工序2，不属于加工过程。无需计算。工序3：粗铣工件的两端面加工刀具：铣刀确定铣削背吃刀量：取 =4mmPa确定每齿进给量 ：每齿进给量 =0.080.15mm/z，取zf zf=0.08mm/zzf铣刀钝磨标准和耐用度：后刀面磨损极限为 1.8mm，T=15
12、0min确定切削速度 ：=22.5m/min0.14908.415125.15.02.0 v所以机床主轴转速为：r/min32.715.dn按照机床的实际情况取 n=60r/min=1r/s，所以实际切削速度 v：=23.55m/min1062nv每分钟进给量 如下所示 ：mzf= zn=0.081460=67.2mm/minmzf实际的每齿进给量为如下所示：=0.071mm/zzznfm/6014最后的切削用量见如下：。min/60in/60/7. frzfa mzzp ，9计算基本时间 jTmzflL21j刀具的切入值为 ： 2）1l 1(tan)(5.02rped刀具的切出值为： =13
13、2l已知式中的各个值为： =60mm/min， =94mm， =1mm，mzfl2l=0.5（125- +（12）=24mm ， + =25mm1l 60tan94-152） 1l2所以得出基本工时为： =1.98min.i5jT工序 4：半精铣工件的左端面加工得机床是：铣床（X52K)加工的刀具是：可转位端铣刀，各参数材料为 ， ，齿数15YT0Dm8。确定单边余量为见下所示：Z=1.0mm确定铣削的深度值为 ：pa1.0m确定每齿进给量值为 ：取f 5/fZ确定铣削的速度值见下;取 2.8Vs机床的主轴转速值是 ：n10.6053/min314Vnrd按照机床的时间参数选取 所以有实际铣削
14、速度 ：v3.14063.14/0dnv s从而进给量 ：fV.15860/12/ffaZnms10工作台得每分钟进给量为 ： mf12/70/inmfVs被切削层长度 为： ，l1468l刀具切入的长度 为： lD刀具切出的长度值为 为：取2ml2走刀的次数为一机动的时间 ：2jt12402.34in7jmltf工序5：粗扩、精扩、铰22mm孔工步一：粗扩加工的机床：立式铣床 Z525加工的刀具选择：麻花钻头确定进给量 ：取 。frmf/3.0确定切削的速度 ：取 。V48s所以机床主轴转速 ：n，1.659.3/in317vnrd按照钻床的实际参数取 0/ir所实际切削速度 ：v.410.
15、56/dnms计算切削工时 被切削层长度 ：l42m刀具的切入长度 ：117()1205.96rDlctgkctgm刀具的切出长度 ： 取2l4l32走刀的次数为 1计算机动时间 ： jt60.5in.3jLfn11工步二：精扩加工的刀具：扩孔钻头确定切削的深度 ：pa1.35m确定进给量 ：取 。f06/fr确定切削的速度 ：取 。V.4s所以机床主轴转速 ：n1.026.78/in319vrD按照机床的实际参数取 5/minr所以实际切削速度 ：v.4.50./06dms计算切削的工时被切削层长度 ：l42刀具的切入长度 有：11 19.7(2)20.8632rDdlctgkctgm刀具的
16、切出长度 ： ，取lm42l32走刀的次数为 1计算机动时间 ：2jt 0.16in.5jLfn工步三： 铰加工的刀具选择：机用铰刀。确定切削的深度 ： 。pa0.15m确定进给量值为 ： 取 。f r/2rmf/0.2确定切削的速度 ：取 。Vs3.所以机床主轴转速 ：n100.265.7/in14rD按照机床的实际参数取 3/mir所以实际切削速度 ：v.0.63/0nms12计算切削的工时被切削层长度 ：l42m刀具的切入长度 ，101 019.7()20.9rDdlctgkctgm刀具的切出长度 ： 取2l4l32走刀的次数为 1计算机动时间 ：3jt.09.7in15jLnf加工基本
17、时间总和是 ：jt.26.0.48mij工序6：校正拨杆脚，这工序没有进行加工无需计算工序7：粗铣工件的脚两端面，同工序3的算法工序8：铣工件的爪口内侧面，同上工序9：粗铣操工件槽底面和内侧面加工的机床为：铣床（X52K)刀具为：铣刀，材料为 ， ，齿数 。15YT0Dm5Z确定单边的余量值为见下：Z=2.2mm确定铣削的深度 ：pa2.确定每齿进给量的值 ：取f0.15/fmZ确定铣削的速度 V:取 .8/Vs机床得主轴转速为 ：n102.47601.97/in31nrd按照机床的实际参数取 5m所以实际铣削速度 ：v3.14072.49/06dnv s从而进给量值为 ：fV130.1854
18、7/60.12/ffVaZnms工作台每分钟的进给量 ：f.2/./inmfs：取a60计算切削工时被切削层的长度为 ： ， l14m68l刀具切入的长度为 ：210.5()(3lDa.601)2m刀具切出的长度为 ：查取2ll走刀的次数为一计算机动时间 ：1jt12420.36min7.5jmltf阶段机动时间 ：1jt 21680.19in47.5jmltf工序10：圆铣工件的脚两端面，同上工序11：钻、粗铰、精铰12mm孔工步一：钻孔选择的加工机床：立式钻床切屑用量：取背吃刀量 9pam进给量：由参考文献2取 0.48/fr切屑速度：，查得修正系数为 ， ，则修正后的切屑速17/minc
19、v.mvk0.75lvk14度 170.851.2/mincv机床的主轴转速为： .98.4/i16swnrdA根据机床实际参数去转速 ，5/minwn所以实际切屑速度为：。169.02/i0wcdnvr切屑用时计算如下：=10mm， ， ， 1ot(2)2rDlkm9.8,45rDk21lm2l故 ，101.2in1485jwlt sfn，10.62.3fjt s， 1().(12)0.61bxjft s117.djjfbxttts工步二：粗铰孔切屑用量：取背吃刀量 .9pam确定进给量：参考文献2可取 0.62/fr切屑速度：，查阅修正参数 ， ，修正后的切屑速度25/mincv.8mvk
20、0.75lvk为 0.8752.4/in机床的主轴转速为：，1.360./i198swvnrdA根据机床的实际参数转速取 ，27/minwn所以实际切屑速度为：。19.86.9/i00wcdnvr15切屑用时的计算：=10mm， ， ， 1cot(12)2rDlkm9.8,45rDk21lm2l故 ，0.13in767jwlt sfn，20.17.825fjt s，2()0.(.81)0.6.54bxjftt s296djjfbxs工步三：精铰孔切屑用量：取背吃刀量 0.1pam进给量：由参考文献2取 .8/fr切屑速度： ，根据修正参数 ， ，得出修8.2/incv 0.8mvk.9lvk正
21、后的切屑速度为 .0.97.14/inc机床的主轴转速为：107.143.6/i20swvnrdA根据机床的实际参数取转速 ，97/minw实际切屑速度为;。206./i1wcdnvr切屑用时：=10mm， ， ， ， 1ot()2rDlkm10Dm45rk21lm2l故 ，12350.93.2in7.87jwlt sfn，30.6.4.fjt s，3()12bxjft33321.4djjfbxttts工序12：去毛刺，无需计算16工序13：工件脚两面局部淬火，同上工序14：校正工件脚，同上工序15：磨削工件脚两端面，同上工序16：检查、入库。同上2夹具设计2.1设计要求夹具要做到考虑设计制作
22、过程的成本。制作出来的夹具要能够提高于加工效率，使得减少人工操作。设计的夹具在结构方面也有一定的要求，不能出现一些笨重等情况，体积过大。这样不但浪费材料、还使得安装加工特别地不方便。所以设计夹具要便于装卸等操作。本次设计的是设计钻夹具设计，如下所示为本次的专用夹具总装配图。17图 2 夹具总装配图具体的夹具总装配图结构以及各个夹具元件情况见 cad 图。包括本次的夹具具体轮廓尺寸。2.2 夹具定位装置的设计为了能够提高加工的效率以及操作方便，本次确定使用的材料为高速钢。所以采用手动进行安装。在进行这一步工序的加工之前，拨杆的上平面以及下平面和一些工艺孔已经得到了加工完成。所以选择的定位基准为端
23、盖的上平面和工艺孔的表面作为定位的基准进行加工。这样的目的也是为了能够保证加工的精度，还可以提高加工效率。又因为是成批生产类型。所以采用这个操作办法。设计的结构方面不但做到了简单，便于装卸等情况。2.3 夹具夹紧机构分析18进行加工的时候，把拨杆工件和夹具安装在机床上进行加工。那么需要把它们固定在上面，做到这些因素那就需要设计夹紧的机构。拨杆工件在加工的进行时，会因为机床的运动而转动。要是夹紧设计不合理或者不设计相应的夹紧机构，那么会使得拨杆工件随着加工的进行会产生震动或者飞出等危险情况。即影响加工操作的效率又威胁人身安全。所以，为了防止这些情况的发生，那么应设计一套合理的夹紧机构。设计夹紧机
24、构重点是考虑三个要素，即大小、方向和作用点。夹紧设计要围绕这三点进行设计。制作的夹紧机构考虑如下这些，要做到这些才算是一个合理的夹紧机构。由于设计的夹具要在效率和加工处理的方便。在这些方面的考虑之下。所以本次的夹紧采用手动夹紧办法。2.4夹具钻模板的设计安装钻套的时候，为了能够准确地定位钻头。能够让加工得到准确的精度。那么一般情况下都需要设计钻模板。钻模板的设计要有一定的强度和刚度，因为在安装的时候防止它受其他外力使得变形或产生压痕。如下所示为钻模板的几种类型。（1）固定式钻模板这种钻模板是加工最常用到的。它的连接方式就是直接和夹具体通过螺钉固定起来。使得它在夹具体上不能产生移动。这样的钻模板
25、类型优点是可以获得很高的位置精度。适合用于加工孔系设计的钻模板。（2）铰链式钻模板这种类型的钻模板是和夹具体连接方式为铰链式。它的优点就是在装卸方面做到比较方便。（3）可卸式钻模板这种类型的钻模板就是在加工后工件卸下的时候，相应地钻模板也要卸下来。设计这样类型的钻模板在装卸方面比较费时。它一般利用于不便于装夹得工件中。（4）悬挂式钻模板这种类型的钻模板是用于加工一些平行孔系。通常直接悬挂于机床上，19随着机床的加工运动而运动。本次的钻模板选择为固定钻模板。根据拨杆的结构形状和加工的技术要求综合得出。这样的目的也是为了能够提高加工的效率等。使得加工操作方便可靠。2.5夹具钻套的设计钻套的制作是为
26、了保证加工的刀具于正确位置，能够保证加工的位置精度，使得进行加工的刀具不因为其他外力而产生偏移或者偏斜。如下几种钻套。（1）固定钻套这样类型的钻套是直接固定于钻模板上，或者直接固定在夹具体上。结构方面相对很简单。这样的钻套设计使得加工精度特别高。（2）可换钻套这种类型的钻套设计是为了在大批量生产的情况下，使得能够提高效率，所以就设计可换钻套便于更换。（3）快换钻套一个工件需要钻扩铰等多步加工的时候，需要能够更快的更换刀具使得能够加工符合孔径。这样的加工一般选用快换钻套。本次的钻套选择为快换钻套。根据拨杆的结构形状和加工的技术要求综合得出。这样的目的也是为了能够提高加工的效率等.2.6夹具的夹具
27、体设计夹具体设计的材料为 HT200，夹具体选择的是铸件，应该要做到时效处理。夹具体的基本要求如下这些所示：（1）有一定精度和尺寸稳定性。在设计夹具体的时候为了考虑到精度稳定性等问题，所以需要把夹具体的尺寸设计为适当可靠，考虑到零件在加工后能够使得尺寸保持稳定，那么要做20到一定的表面处理。如进行时效处理。这样才能够达到设计的要求，所以设计夹具体要做到夹具体有一定的精度和尺寸稳定性。（2）要有足够的强度和刚度因为在进行加工的时候会有其他力的影响，比如夹紧力这些外在因素的影响。为了防止夹具在这些力的影响下使得夹具产生变形或者出现压痕等不良现象。（3）具有良好的结构工艺性和使用性夹具的设计，它的外
28、形一般都是想对比较大。所以会出现一些笨重的夹具。加上夹具的技术要求也是很高，固考虑到这些因素，设计要力求于方便，设计的结构不能过于太复杂、尽量把夹具体设计为体积最小化、简单。当然，在这些的基础上要保证加工的零件的加工技术要求能够达到目的。达到一定的设计精度。（4）应设计排料槽夹具在加工操作的过程中，加工的工件会有很多废料随着切削等操作会渐渐积累多。考虑到工作效率以及操作方便甚至人身安全等情况。否则，随着加工的过程废料积累多了会慢慢影响定位和工件的精度。设计的排废料槽也是为了能够在加工的时候废料得到及时向废料槽排出。操作起来方便可靠。（5）夹具在机床上的安装应可靠合理设计完后要把夹具安装到机床上
29、来加工，这时候要考虑到安装的稳定性等问题。应做到把夹具的重心降低、增加它的支撑面积等来保证安装的稳定可靠。安装夹具于机床的时候也要考虑后期的操作安全问题，要力求安装于机床能够稳定地运行进行加工。使得操作放心。做到上面的这些夹具结构要求，然后进行夹具体结构的绘制。2.7夹具总体设计及操作的简要说明本章开始分析提过，设计夹具的重要因素就是提高生产率，设计的夹具要做到其结构简单，便于加工操作。而且制作的成本要降低。做出一个性价比相对比较高的夹具。本序的夹具设计主要是用于钻孔。另外，本次设计的夹具进行设计定位销。选作的是可换定位销。当加工时夹具会在加工过程中出现磨损或者出现制造误差，这样会影响到定位以
30、及夹紧的可21靠。所以设计定位销，这样会随时根据实际情况进行相应的调整。使得操作简单方便。总结经过这段时间的学习和实践，终于完成了这次的课题设计。在这次毕业设计中完成任务包括了所有的打字、排版以及运用制图软件来绘图等等。这些毕设制作的过程是我利用到了大学期间所学到的知识得到应用，同时，也得到了22知识的牢固。当然，在设计的过程中也学会到了新的知识，充实了自己。本次设计得到最大的收益，不单单是课本的知识。还有在工作时候磨练了自己的意志、不怕困难、吃苦耐劳的精神。这些都是宝贵的。这个对于我们刚刚要毕业的大学生有很大的帮助。因为我们就踏入社会上工作，要在知识方面得到充分的学习，而且在工作方面的意志理
31、同时也得到磨练。这次毕设课题给了我知识和实践相结合的应用。总之，这段时间的设计是一个大考核，使我得到了锻炼和拥有难忘的回忆。致 谢感谢这次毕设制作过程帮助我的老师以及同学们。是大家的帮助下，我才能够顺利完成本次课题毕设。记得在制作工序卡的时候，遇到了难题我最先做23的是向我的指导老师请教，老师总是耐心地指导我关于知识方面的解析，一起商量解决的方法。还有，同学也为我提供了一些本次连接座设计的相关资料。正是因为老师和同学们的帮助下，使我最后成功地完成本次连接座的设计。其中，这段设计让我学习到了很多，不单单是课本所涉及到的知识，和工作的态度等。还有就是遇到困难或者问题的时候，要学会多向别人请教，这些
32、也是成功道路上不可缺少的。另外，感谢母校给我这次机会来完成连接座课题，并在过程中，给予我方便，使得我将要离开学校踏入社会真正工作的时间，能够再次学习新的知识，复习在学校几年所学的知识。用实践的方式来对所学的知识得到牢固，和增强了自己的操作能力。让我明白了一个道理，要学会运用所学到的知识和实践相结合，把所学的课本知识应用到实际操作中来。参 考 文 献1 艾兴，肖诗纲.切削用量简明手册M.机械工业出版社， 2001.242 洪钟德，简明机械设计手册M . 同济大学出版社， 2002 .3 濮良贵，机械设计（第七版）M .高等教育出版社， 2001.4 李益民，机械制造工艺设计简明手册）M .机械工业出版社， 1994. 6 上海工业大学汇编编，机床夹具设计M .上海科学技术出版社， 2003.7 王绍俊，机械制造工艺设计手册M .机械工业出版社， 2000 .8 李洪，机械加工工艺手册北京出版社M .机械工业出版社，1998.
