撥叉課程設(shè)計(jì)---撥叉加工工藝過程

1、<p>　　機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 撥叉加工工藝過程 </p><p>　　學(xué) 院： </p><p>　　系 別： 機(jī)械系 </p><p>　　

2、專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué)生姓名: 學(xué)號(hào): </p><p>　　起迄日期: 2012年06月6日~2012年06月15日 </p><p>　　指導(dǎo)教師: </p><p><b>　　目

3、 錄</b></p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)題目3</b></p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)要求3</b></p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)任務(wù)3</b></p><p>　　四、零件圖樣的工藝分析3</p><p>　

4、?。ㄒ唬┝慵墓ぷ鳡顟B(tài)及工作條件3</p><p>　?。ǘ┝慵慕Y(jié)構(gòu)分析3</p><p>　　（三）零件技術(shù)條件分析4</p><p>　?。ㄋ模?零件材料及切削加工性4</p><p>　?。ㄎ澹┝慵D尺寸標(biāo)注分析以及基準(zhǔn)的確定4</p><p>　?。┝慵墓に囆苑治?</p>

5、<p><b>　　五、毛坯的設(shè)計(jì)5</b></p><p>　?。ㄒ唬┟鞣N類的確定5</p><p>　　（二） 毛坯的工藝要求5</p><p>　　六、零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)5</p><p>　?。ㄒ唬┕に嚶肪€的制定5</p><p><b>　　七、設(shè)備的選擇

6、8</b></p><p>　?。ㄒ唬C(jī)床的選擇8</p><p>　?。ǘ┝烤叩倪x擇8</p><p><b>　　八、夾具設(shè)計(jì)9</b></p><p>　?。ㄒ唬┿@床夾具設(shè)計(jì)9</p><p>　　（二）夾具構(gòu)造特點(diǎn)及原理10</p><p>

7、;<b>　　一、設(shè)計(jì)題目</b></p><p><b>　　撥叉加工工藝過程</b></p><p>　　分析了撥叉的基本概況，例如：工作環(huán)境，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，材料的性質(zhì)及其加工特性等。分析了零件的主要加工表面的方法，比較詳細(xì)地分析了工藝路線的制定和選擇。并且對有關(guān)設(shè)備的選擇與應(yīng)用進(jìn)行了簡單的介紹，以及對加工中易產(chǎn)生的缺陷和防范措施也做了說明。在夾

8、具設(shè)計(jì)中，根據(jù)車床、銑床、鉆床夾具的特點(diǎn)，說明了如何進(jìn)行定位、加緊、以及誤差分析、技術(shù)條件的制定。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　?。ㄒ唬┻M(jìn)一步掌握機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程所學(xué)的理論知識(shí)；</p><p>　?。ǘ┝私獠⒄莆樟慵に囈?guī)程設(shè)計(jì)的基本思想和方法，學(xué)會(huì)科學(xué)分析和解決問題； </p>&

9、lt;p>　　（三）熟悉典型零件的工藝規(guī)程； </p><p>　?。ㄋ模┱莆誄APP軟件的應(yīng)用；</p><p>　?。ㄎ澹┡囵B(yǎng)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和實(shí)事求是的工作態(tài)度；</p><p>　?。┡囵B(yǎng)愛護(hù)公物的良好習(xí)慣。</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>&

10、lt;b>　?。ㄒ唬├L制零件圖；</b></p><p>　?。ǘ┰O(shè)計(jì)零件加工工藝規(guī)程并用CAPP軟件繪制成圖；</p><p>　?。ㄈ┳珜懺O(shè)計(jì)報(bào)告（包括調(diào)試總結(jié)報(bào)告）；</p><p>　?。ㄋ模┥辖涣慵D及加工工藝規(guī)程卡片及工序卡片。</p><p>　　四、零件圖樣的工藝分析</p><p&g

11、t;　?。ㄒ唬┝慵墓ぷ鳡顟B(tài)及工作條件</p><p>　　工作狀態(tài)：工作頻繁。</p><p>　　工作條件：工作表面有沖擊，受力較大。</p><p>　?。ǘ┝慵慕Y(jié)構(gòu)分析</p><p>　　從給出的零件圖可以看出，換擋撥叉是由鑄鋼經(jīng)銑削、車削，鉆削、磨削等多種加工手段加工而成的零件?？傮w看來，整體的精度要求并不是很高，只有內(nèi)換擋軸

12、孔的公稱尺寸達(dá)到八級，零件的表面粗糙度的要求并不是很高。</p><p>　　內(nèi)換擋軸孔的公稱尺寸為15H8表面粗糙度為3.2，并且加工出半徑為1mm的倒角，表面粗糙度為12.5，中線為后續(xù)各個(gè)形位公差的基準(zhǔn)。定位銷孔公稱尺寸為5H14，其表面粗糙度為12.5?？v槽的公稱尺寸粗糙度為12.5其對稱中心距離端面為12mm。零件的工作部分是撥叉腳，兩腳間的距離為50H12，內(nèi)側(cè)粗糙度為12.5.撥叉腳高20mm，需經(jīng)

13、過淬火處理，增加其硬度和耐磨度。工作表面的粗糙度為6.3. 兩叉腳由半徑為28mm的圓弧連接。其厚度為5.5mm，未作熱處理。</p><p>　?。ㄈ┝慵夹g(shù)條件分析</p><p><b>　　1、表面精度</b></p><p>　　總體看來換擋撥叉的表面精度要求不是很高，因?yàn)樗亲兯倨鞯膿懿?，只有叉腳工作，其整個(gè)零件的機(jī)械強(qiáng)度不是很高

14、，從使用的材料就能看出，鑄鋼耐磨，但是叉腳卻需淬火處理，增加其強(qiáng)度。內(nèi)換擋軸孔粗糙度要求最高是只達(dá)到3.2，因?yàn)樾枰c軸配合，而其他部分幾乎不與別的零件相接處，所以其最低粗糙度一般較低。</p><p>　　2、表面間的位置精度</p><p>　　在零件加工過程中內(nèi)換擋軸孔中線為表面間的位置精度基準(zhǔn)，叉腳要保持一定的垂直度，垂直度誤差不得超過0.1。</p><p&g

15、t;　　3、零件的其他技術(shù)要求</p><p>　　零件毛坯選用，需要進(jìn)行熱處理（正火）使表面硬度達(dá)到要求,淬硬深度為0，7-1.2mm，使材料的硬度提高，達(dá)到工作要求(HRC50)。最終檢驗(yàn)時(shí)要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸以及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢驗(yàn)。</p><p>　?。ㄋ模?零件材料及切削加工性</p><p>　　撥叉毛坯選用材料ZG310-570。</p>&

16、lt;p>　　熱處理后HRC50 （查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊第三版）</p><p>　　化學(xué)成分：含C 0.50%，Si 0.6%，Mn 0.9%，P 0.04%，S 0.04%。</p><p>　?。ㄎ澹┝慵D尺寸標(biāo)注分析以及基準(zhǔn)的確定</p><p>　　如零件圖尺寸標(biāo)注所示，以加工后內(nèi)換擋軸孔中心線為工序基準(zhǔn)，將內(nèi)換擋軸孔絞制后確定，以后工序中孔的

17、位置，槽的位置，成型面的位置都是以大圓端面為工序基準(zhǔn)確定的，而孔的深度，槽的深度等都是以軸線為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的。</p><p>　?。┝慵墓に囆苑治?lt;/p><p>　　零件中撥叉腳的加工為加工重點(diǎn)，粗加工后淬火使其表面硬度達(dá)到HRC50，所以需要通過磨削才能加工。撥叉腳的垂直度誤差不超過0.1.其他一些表面粗銑半精銑即可達(dá)到其所需要的粗糙度要求。 </p>

18、;<p><b>　　五、毛坯的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（一）毛坯種類的確定</p><p>　　毛坯尺寸、形狀、材料的選擇是根據(jù)所要加工的零件的形狀、尺寸、工作條件、狀態(tài)、生產(chǎn)類型等諸多因素決定的。由于零件的基本外形并不規(guī)則，且生產(chǎn)類型是批量生產(chǎn)，為了保證高生產(chǎn)率，毛坯可以選擇鑄鋼，以便于進(jìn)行連續(xù)加工，避免裝卸麻煩，耽誤時(shí)間。因ZG310-5

19、70屬一般鑄鋼，由于材料的剛度較差，在工作部分撥叉腳處粗加工后需要淬火處理后才可以進(jìn)行磨削加工。</p><p>　?。ǘ?毛坯的工藝要求</p><p>　　1、毛坯的余量和公差</p><p>　　由于材料比較好加工，所以毛坯零件頭部可選長33mm寬22mm，撥叉腳厚度為11mm撥叉腳間距離為45mm。（查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊第三版 表12-26）&l

20、t;/p><p>　　2、毛坯的技術(shù)要求及說明</p><p>　　（1）鑄件正火熱處理后的硬度達(dá)到180-129HB。</p><p>　　（2）鑄件表面應(yīng)去除毛刺、披縫結(jié)構(gòu)瘤和粘沙等，不應(yīng)有裂紋、沙眼和局部疏松、多針孔及夾渣缺陷。</p><p>　?。?）去除銳邊毛刺。</p><p>　　六、零件的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)&l

21、t;/p><p>　?。ㄒ唬┕に嚶肪€的制定</p><p><b>　　1、工藝路線的選擇</b></p><p>　　由零件結(jié)構(gòu)分析可知：主要包括孔、槽、成型面。其中孔包括定位銷孔；槽包括操縱槽。以已加工表面為定位基準(zhǔn)，再綜合其它精度要求和一些細(xì)節(jié)問題可以初步確定如下方案：</p><p><b>　　00.毛坯

22、</b></p><p>　　10. 粗車端面（尺寸為30mm）</p><p>　　15. 鉆內(nèi)換擋軸孔（尺寸為15mm）</p><p>　　包括鉆孔和車倒角1mm</p><p>　　20. 校正拔插腳，保證兩端面余量均勻</p><p>　　30. 粗銑拔叉腳兩端面 達(dá)到厚度為7.6mm</p

23、><p>　　40. 銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面保證50H12mm</p><p>　　50. 銑操縱槽（即尺寸為13mm槽）對稱面距端面12mm</p><p>　　60. 鉆定位銷孔（即5H14mm的孔）</p><p>　　70. 撥叉腳局部淬火，硬度為HRC50淬深0.7-0.2mm</p><p>　　80. 校正撥叉腳端面

24、對15H8的垂直度小于等于0.1mm</p><p>　　90. 磨撥叉腳兩端面至mm，對15H8的垂直度小于等于0.1mm</p><p><b>　　100. 清洗</b></p><p><b>　　110．檢驗(yàn) </b></p><p><b>　　此方案優(yōu)點(diǎn)：</b>

25、</p><p>　?。?）同種類加工盡量在該種類加工機(jī)床上一次完成。</p><p>　?。?）一端上的加工盡量一次完成，省去的裝卸工件的時(shí)間，在一定程度上提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。</p><p>　?。?）加工次序安排合理，保證了工件加工的精度要求。</p><p>　?。?）定位準(zhǔn)確，提高了工作精度要求。</p><p&g

26、t;<b>　　重要工序分析：</b></p><p>　　40.粗加工，使撥叉腳成為定位基準(zhǔn)</p><p>　　80.先淬火，保證硬度，若后淬火則變形，不能保證精度要求。</p><p>　　100．銑撥叉腳兩端同時(shí)進(jìn)行磨削加工，提高加工作速度，且保證一定的垂直度要求。</p><p>　　15.大端面沒有精度要求，

27、直接用車刀進(jìn)行加工。</p><p>　　70. 加工定位銷孔，固定內(nèi)換擋軸孔，操縱槽固定，撥叉腳固定。</p><p>　　110．壓力沖洗，由于在加工孔時(shí)，孔徑較小，產(chǎn)生毛刺不易清除，采用壓力沖洗的辦法沖洗殘留在孔中的毛刺。</p><p>　　2、加工方法及所用刀具的選擇</p><p>　　車刀：YT15外圓車刀</p>

28、<p>　　鉆孔至14mm：麻花鉆</p><p>　　鏜孔至14.8mm：YT15擴(kuò)孔刀</p><p>　　鉸孔15H8：YT15鉸刀</p><p>　　粗銑撥叉腳端面：L25X12直齒三面刃銑刀，YT15刀片，20齒</p><p>　　銑撥叉內(nèi)腳面：L25X12直齒三面刃銑刀，YT15刀片，20齒</p>

29、<p>　　銑操縱槽：L25X12直齒三面刃銑刀，YT15刀片，20齒</p><p>　　鉆5H14孔：麻花鉆5mm</p><p>　　磨撥叉腳端面：WA46KP350*40*127砂輪 </p><p><b>　　3、工序的階段劃分</b></p><p>　　（1）對于內(nèi)軸孔加工：鉆—鏜—鉸</

30、p><p>　?。?）對于銷孔的加工：鉆</p><p>　?。?）對于操縱槽的加工：粗銑即可達(dá)到加工要求</p><p>　?。?）撥叉腳加工：粗銑—熱處理—磨</p><p><b>　　4、工序尺寸的確定</b></p><p><b>　　10、15：車端面</b><

31、;/p><p>　　端面粗車加工余量為：a=3mm</p><p>　?。ú榻饘贆C(jī)械加工工藝人員手冊第三版）</p><p>　　20： 鉆15H8內(nèi)換擋軸孔加工余量為</p><p>　　a=1保證14H8（查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊第三版）</p><p>　　鏜15H8內(nèi)換擋軸孔加工余量為</p>

32、<p>　　a=0.8mm保證14.8H8</p><p>　　鉸15H8內(nèi)換擋軸孔至15加工余量為</p><p>　　a=0.2mm，保證15H8（查金屬機(jī)械加工工藝人員手冊第三版）</p><p><b>　　倒角直接加工</b></p><p>　　40，100：加工撥叉腳兩端面</p>

33、<p><b>　　粗銑撥叉腳兩端面</b></p><p>　　加工余量：a=3.4</p><p><b>　　經(jīng)熱處理后（淬火）</b></p><p><b>　　磨平面</b></p><p>　　其加工余量a=0.6mm，達(dá)到公稱尺寸mm（查金屬機(jī)械加工

34、工藝人員手冊第三版）</p><p>　　50： 直接銑出撥叉腳內(nèi)端面</p><p>　　加工余量為a=2.5mm</p><p>　　60： 直接銑出操縱槽</p><p>　　達(dá)到公稱尺寸要求mm</p><p>　　10： 熱處理</p><p>　　保證硬度在180-

35、129HB之間</p><p><b>　　七、設(shè)備的選擇</b></p><p><b>　?。ㄒ唬C(jī)床的選擇</b></p><p><b>　　1、車床的選擇</b></p><p>　　該機(jī)床應(yīng)該具有車外圓、端面、銑端面、鉆孔等能力，并且能在保證一定的加工精度的同時(shí)，適

36、應(yīng)大批量生產(chǎn)要求；從工件自身的外形和尺寸來看，應(yīng)該選擇小型機(jī)床，這樣不僅便于加工，同時(shí)也增加了工件定位的精確性。根據(jù)這個(gè)原則進(jìn)行選擇。</p><p>　　經(jīng)篩選，選擇C336-1為加換擋撥叉的六角機(jī)床。</p><p>　　2、銑床的選擇：X62W萬能銑床。</p><p>　　3、鉆床的選擇：立式鉆床Z518 主要參數(shù)：</p><p>

37、　　最大鉆孔直徑：18 滿足工件鉆削加工要求。</p><p>　　4、磨床的選擇：外圓磨床M7120A 主要參數(shù)如下：</p><p>　　磨削工件最大尺寸：高度320mm，長度630mm，寬度200mm。</p><p><b>　?。ǘ┝烤叩倪x擇</b></p><p>　　本次加工涉及到外圓加工、孔的加工、槽的

38、加工、端面的加工、倒角的加工、成型面的加工。因此可選用量具：</p><p>　　游標(biāo)卡尺：長度測量 軸徑測量</p><p>　　塞 規(guī)：孔徑的測量</p><p>　　樣 板：倒角的測量</p><p>　　外徑千分尺：大端外徑測量（因?yàn)楸砻娲植诙群芨?，徑向尺寸誤差要求也很高）</p><p><

39、b>　　八、夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　（一）鉆床夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　從零件圖上可以看出，零件體很簡單，而且具有一定的位置關(guān)系，如何能把孔精確的加工出來是我們設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。</p><p><b>　　1、加工工序 </b></p><p>　　要

40、保證定位銷孔尺寸精度，還要保證小孔的位置精度。要保證裝夾的穩(wěn)定與精度，務(wù)必保證所有的定位基面是加工過的，即保證大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)位置精度和尺寸保持一致。</p><p><b>　　2、定位方案</b></p><p>　　零件的定位是通過夾具來定位的，以鉆定位銷孔為例，如下圖所示。零件的橫向定位是通過偏心輪實(shí)現(xiàn)的，操縱槽經(jīng)過了前一步加工，保證了平行度、公稱尺寸和表面粗糙度

41、的要求?？v向定位由15h6的心軸來定位，內(nèi)換擋軸孔經(jīng)過加工后保證了平行度和形位公差。其軸線作為夾具的形位公差的基準(zhǔn)。繞橫向轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度由定位銷來限制。這樣零件就固定了。既保證了定位的可靠，又保證了大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)位置精度和尺寸保持一致。</p><p><b>　　3、對刀引刀方案</b></p><p>　　機(jī)床夾具裝在機(jī)床上后，應(yīng)還應(yīng)使刀具切削刃相對于工件或夾具定位元

42、件能處于正確位置，這里我們可以采用鉆床夾具的鉆套——導(dǎo)向元件，鉆套是引導(dǎo)加工刀具的元件，其作用是確定刀具相對夾具定位元件的位置，引導(dǎo)鉆頭等孔加工刀具，提高其剛性，防止在加工中發(fā)生偏斜。</p><p>　　該零件上的定位銷孔直徑5H14，因此，可選擇下面尺寸的固定鉆套 5F710M620和襯套 A1015。</p><p>　　4、尺寸確定與工藝要求的標(biāo)注</p><p

43、>　?。?）有國家標(biāo)準(zhǔn)的零件均采用標(biāo)準(zhǔn)件；</p><p>　　（2）夾具的輪廓尺寸：150110190mm</p><p>　?。ǘA具構(gòu)造特點(diǎn)及原理</p><p>　　1、構(gòu)造特點(diǎn)：箱式結(jié)構(gòu)</p><p>　　2、原 理：用工件定位基準(zhǔn)與夾具上確定工件位置的定位原件接觸實(shí)現(xiàn)定位。</p><p>

44、<b>　　參考資料</b></p><p>　　[1]《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》. 哈爾濱工業(yè)大學(xué).趙家齊主編.機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[2]《機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊》.華東紡織工業(yè)學(xué)院 哈爾濱工業(yè)大學(xué)主編.上海科學(xué)技術(shù)出版社</p><p>　　[3]《金屬切削機(jī)床概論》.吉林大學(xué).賈亞洲主編.機(jī)械工業(yè)出版社</p>

45、<p>　　[4]《機(jī)械制造工藝學(xué)》.趙志修主編.機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[5]《互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》.廖念釗主編.中國計(jì)量出版社</p><p>　　[6]《畫法幾何及機(jī)械制圖》.朱冬梅 朱北瀾主編.高等教育出版社</p><p>　　[7]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.余光國 馬俊 張法光主編.重慶大學(xué)出版社</p><p>

46、　　[8]《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》.肖繼德 陳寧平主編.機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[9]《金屬切削機(jī)床》.大連理工大學(xué).戴曙主編.機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[10]《機(jī)械制造工藝簡明手冊》. 哈爾濱工業(yè)大學(xué).李益明主編.機(jī)械工業(yè)出版社</p><p><b>　　課設(shè)總結(jié)</b></p><p>　　通過老師

47、的幫助和自己的努力，終于及時(shí)的圓滿完成了變速器撥叉工藝規(guī)程以及夾具的設(shè)計(jì)的課設(shè)任務(wù)。</p><p>　　通過本次課設(shè)，我對它的結(jié)構(gòu)、功能，對變速器的重要性有了更進(jìn)一步的了解，以及它的工藝規(guī)程而且還學(xué)會(huì)了如何去設(shè)計(jì)專用夾具，如何根據(jù)零件去選擇機(jī)床、選擇刀具、選擇量具。</p><p>　　在本次課程設(shè)計(jì)的過程中，我們通過不斷的查閱資料，互相討論，不僅鞏固了了基本知識(shí)，還擴(kuò)展了知識(shí)面，而且對