机械制造技术课程设计-倒挡拨叉机械制造工艺设计(15页).doc
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1、-机械制造技术课程设计-倒挡拨叉机械制造工艺设计-第 - 11 - 页倒挡拨叉机械制造工艺设计专业: 机械设计制造及其自动化 组别: 学号: 姓名: 完成日期: 年 月 日目 录摘 要- 1 -1 零件分析- 2 -1.1 零件作用- 2 -1.2 零件图审查- 3 -1.3 零件工艺初步分析- 3 -2 确定生产类型- 4 -3 确定毛坯- 4 -3.1 毛坯类型- 4 -3.2 确定机械加工余量及毛坯尺寸、公差- 4 -3.3 绘制毛坯图- 5 -4 工艺规程设计- 5 -4.1 选择定位基准- 5 -4.2 制定工艺路线- 6 -4.3 选择加工设备和工艺装备- 7 -4.3.1选择机床
2、- 7 -4.3.2选择夹具- 7 -4.3.3选择刀具- 7 -4.3.4选择量具- 8 -4.4 加工余量、工序尺寸及公差的确定- 8 -4.5 确定切削用量及时间定额- 9 -4.5.1切削用量- 9 -4.5.2时间定额- 10 -5 夹具设计(选做)- 11 -结 论- 12 -参考文献- 12 -摘 要机械制造技术项目训练,是以给定的一个中等复杂程度的中小型机械零件为对象,在确定其毛坯制造工艺的基础上,编制其机械加工工艺规程,并对其中某一工序进行机床专用夹具设计。是综合运用机械制造技术的基本知识、基本理论和基本技能,分析和解决实际工程问题的一个重要教学环节;是对学生运用所掌握的“机
3、械制造技术”知识及相关理论的一次全面应用训练。通过训练,培养学生制定零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力,设计机床夹具的能力,使用手册、图表及数据库资料的能力。本次课程设计对倒挡拨叉零件进行了工艺设计,拨叉是一种辅助零件,摆动拨叉可以控制滑套与不同齿轮的结合和分离,达到换挡的目的,拨叉的制作需要达到一定的精度要求,而拨叉的夹具设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,从而使拨叉产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本关键词: 拨叉; 工艺; 定位; 加紧; 夹具 1 零件分析通过对该零件图的重新绘制,知原图样的试图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全。 从零件图上看,
4、该零件是典型的叉架类零件,结构比较复杂,形位精度要求不算高。为大批量生产的铸件。其主要加工的有14H9表面粗糙度为Ra6.3um,其轴轴要保证直线度M级0.03;斜脚面尺寸要求公差尺寸为-0.48到0;开挡公差尺寸为0.1到0.2,表面粗糙度为Ra6.3um并保证与14H9轴线的垂直度为0.25;R19面粗糙度为Ra12.5um,表面要求淬火处理,硬度要求为4853HRC;下爪总长公差尺寸为-1到0;后脚面公差尺寸为0到0.52,前面到轴线尺寸18的公差尺寸为0.2;孔8.7公差尺寸为0到0.09,其轴线到开挡前脚面的尺寸41.5的公差尺寸为0.15,孔深32公差尺寸为-1到0;拨叉尺寸要求较
5、高,两内表面归于孔8.7的对称度为0.4,内表面表面粗糙度为Ra12.5,内表面满足配合14H13公差尺寸为0到0.27,其槽底部分允许呈R3max圆角或2最大长为3的倒角;孔8.7还需锪平直径为12;孔24端面、开挡内R15面、孔8.7内表面以及槽14H13底面表面粗糙度为Ra25一般的加工都可获得。通过分析该零件,其布局合理,虽结构复杂,但加工要求比较容易保证,我们通过专用夹具可保证其加工要求,整个图面清晰,尺寸完整合理,能够完整表达物体的形状和大小,符合要求。1.1 零件作用倒档拨叉是与操纵机构零件结合,用它拨动滑动齿轮实现倒车。 14H9为配合面有较高的精度。槽14H13为滑块拨动的配
6、合表面。该拨叉在换挡位时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用,因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性,以适应拨叉的工作条件。图1.1.1 倒挡拨叉图纸1.2 零件图审查通过分析该零件,其布局合理,虽结构复杂,但加工要求比较容易保证,通过专用夹具可保证其加工要求,整个图面清晰,尺寸完整合理,能够完整表达物体的形状和大小,符合要求。图1.2.1 倒挡拨叉零件图1.3 零件工艺初步分析从零件图上看,该零件是典型的叉架类零件,结构比较复杂,形位精度要求不算高。为大批量生产的铸件。其主要加工的有14H9表面粗糙度为Ra6.3um,其轴轴要保证直线度M级0.03;斜脚面尺寸要求公差尺寸为-0.48到0;开挡公差
7、尺寸为0.1到0.2,表面粗糙度为Ra6.3um并保证与14H9轴线的垂直度为0.25;R19面粗糙度为Ra12.5um,表面要求淬火处理,硬度要求为4853HRC;下爪总长公差尺寸为-1到0;后脚面公差尺寸为0到0.52,前面到轴线尺寸18的公差尺寸为0.2;孔8.7公差尺寸为0到0.09,其轴线到开挡前脚面的尺寸41.5的公差尺寸为0.15,孔深32公差尺寸为-1到0;拨叉尺寸要求较高,两内表面归于孔8.7的对称度为0.4,内表面表面粗糙度为Ra12.5,内表面满足配合14H13公差尺寸为0到0.27,其槽底部分允许呈R3max圆角或2最大长为3的倒角;孔8.7还需锪平直径为12;孔24端
8、面、开挡内R15面、孔8.7内表面以及槽14H13底面表面粗糙度为Ra25一般的加工都可获得。2 确定生产类型依设计题目,结合生产实际(年产量5000件)可知该零件的生产纲领零件是大批量生产的铸件。3 确定毛坯由于该拨叉件外形复杂。又是薄壁件,年产量为5000件(大批生产)属于成批生产,故毛坯可采用砂型铸造机器造型和壳型,从而提高毛坯生产率。工件材料ZG310-570。毛坯尺寸槽度要求为IT11IT12级。毛坯尺寸可通过加工余量大小最终确定。3.1 毛坯类型铸件的机械加工余量按GB/T11351-89确定,材料为ZG310-570。由于零件形状复杂,生产纲领是成批生产,所以毛坯选用砂型铸造机器
9、造型和壳型。3.2 确定机械加工余量及毛坯尺寸、公差铸件的机械加工余量按GB/T11351-89确定,材料为ZG310-570。由于零件形状复杂,生产纲领是成批生产,所以毛坯选用砂型铸造机器造型和壳型。根据文献【1】表2-1得,该铸件的尺寸公差CT为8-12级,由表2-5得加工余量等级MA为F,所以取CF=9级。由表2-3得各表面的公差数值:24端面尺寸46 公差CT为2mm14H13槽面尺寸14 公差CT为1.6mm右脚内端面尺寸41.5 公差CT为2mm左脚内端面尺寸23 公差CT为1.7mm内圆面R15 公差CT为1.6mm表3-1 机械加工余量及毛坯尺寸、公差零件图尺寸机械加工余量毛坯
10、基准尺寸公差值及极限偏差毛坯尺寸标注24端面尺寸4625025014H13槽面尺寸142101.610右脚内端面尺寸41.5245245左脚内端面尺寸232191.719内圆面R152131.6133.3 绘制毛坯图图3.3.1 倒挡拨叉毛胚图4 工艺规程设计4.1 选择定位基准基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。根据零件图及其使用情况分析,知14H9孔是设计基准,也是零件工作最重要的工作面。1) 粗基准的选择对于一般件而言,按照有关粗基准的选择原则(即当零件又不加工表面时,应以这些不加工表面做粗基准,若零件有若干个不加工表面时
11、,应以与加工表面要求相对位置较高的不加工表面作粗基准)。先选择拨叉头左端面和24外圆表面作为加工14H9孔时的粗基准。2) 精基准的选择在14H9孔加工以后,各工序则以该孔为定位精基准,靠近叉脚的24的端面为轴向尺寸的定位精基准。从而满足定位基准重合原则,和互为基准的原则。但有些表面的加工可能会出现基准不重合,有时需进行尺寸链的换算。4.2 制定工艺路线毛坯为铸件,应经退火处理以消除铸件的内应力及改善机械加工性能,然后送到机械加工车间加工,具体工序如下:1、 钻14孔至13.5mm(以24圆柱面和左端面为基准定位)2、 铣左端面(以13.5孔和右端面为基准定位)3、 铣右端面(以13.5孔和左
12、端面为基准定位)4、 倒角(左边)(以13.5孔和右端面为基准定位)5、 倒角(右边)(以13.5孔和左端面为基准定位)6、 铰14H9孔(以13.5孔和左端面为基准定位)7、 铣内圆曲面R15(以14H9孔、左端面和R13孔为基准定位)8、 粗铣拨叉脚内端面(以14H9孔、右端面和R15孔为基准定位)9、 铣操纵槽两面和底面(以16圆柱面和24左端面为基准定位)10、钻8.7mm孔(以16圆柱面和24圆柱面的一线为基准定位)11、锪平12孔(以16圆柱面和24圆柱面的一线为基准定位)12、精铣拨叉脚内端面(以14H9孔、右端面和R15孔为基准定位)13、去毛刺14、清洗15、检验4.3 选择
13、加工设备和工艺装备4.3.1选择机床1、工序(1)钻13.5,选择Z525型立式钻床。2、工序(2)、(3)铣24端面,选择X51立式型机床。3、工序(4)、(5)倒角和工序(6)铰14H9孔,选择Z525型立式钻床。4、工序(8)、(12)粗、精铣脚内端面,工序(7)铣曲面R15均选择X62W型机床。5、工序(6)铣槽,选用X62W型机床。6、工序(7)钻8.7孔,工序(8)锪平12孔均选Z525型机床。7、工序(13)去毛刺,选用钳工台。8、工序(14)清洗,选用清洗机。9、工序(15)检验,选用检验台。4.3.2选择夹具本零件属于大批生产因此为了满足生产率要求,各工序均采用专用夹具装夹工
14、件。4.3.3选择刀具1、工序(1)钻14H9孔至13.5mm,由文献【1】表3-5,选择d=13.5mm、L=199,2号莫氏圆锥刀。2、工序(2)、(3)铣两端面,根据文献【1】表3-23,选择镶齿套式面铣刀,规格D=80,D1=70,d=27,L=36,L1=30,齿数为10。3、工序(4)、(5)倒角根据文献【1】表3-10选择d=16mm,L=93mm,l=20mm的锥柄锥面锪钻。4、工序(6)铰14H9孔,由文献【1】表3-33,选择d=14mm、L=189、l=47,一号莫氏锥柄刀。5、工序(7)根据文献【1】表3-28选择D=30mm、d=10mm、l=12mm、 Z=10的镶
15、齿三面刃铣刀。6、工序(8)、(12),根据文献【1】表3-28,选用镶齿三面刃铣刀,选择D=38mm,d=12mm,l=12mm,Z=10的错齿三面铣刀。7、工序(9)根据文献【1】表3-26,选择D=80mm,d=22mm,l=12mm,Z=10的镶齿三面刃铣刀。7、工序(10)钻8.7孔,根据参考文献【3】表3.1-5选取d=8.7mm,l=125mm的硬质合金直柄麻花钻。8、工序(11)锪平12孔,根据文献【1】表3-12选取d=12mm,d1=6.6mm,d2=8mm,L=80mm,l=18mm的带导柱直柄平底锪钻。4.3.4选择量具因此零件属于成批生产,一般均采用通用量具1、工序(
16、1)根据文献【3】表5-24,选用锥柄圆柱塞规13.5 0+0.12 ,l=99mm。2、工序(2)、(3)根据文献【1】表3-39,均选择分度值为0.02mm的游标卡尺。3、工序(6)铰孔,根据文献【3】表5.2-1选择锥柄塞规14H9。4、工序(7)、(8)、(9)、(11)、(12)根据文献【1】表3-39,选择三用游标卡尺,分度值为0.02mm的游标卡尺。5、工序(10)根据文献【1】表3-39选用专用塞规8.7 0+0.09 。4.4 加工余量、工序尺寸及公差的确定1、工序(1)、(6)该孔由高速钢钻头钻出底孔后,再由圆孔铰刀铰出,由参考文献【3】表2.3-15查得,铰孔的余量0.5
17、mm,所以钻孔的余量,Z钻=(14-0.5)/2=6.5mm。则钻孔工序尺寸及公差为13.5 0 +0.043,铰孔工序尺寸及公差为140 +0.12。2、工序(2)、(3)24mm两端面,由铣削加工来完成,工序余量为2mm。3、工序(4)(5)倒角,有由铣削加工完成,工序余量为1.5mm。4、工序(7)内圆曲面R15,又铣削加工完成,工序余量为2mm。5、工序(8)、(12)脚内表面的Ra为6.3m,需经粗铣、精铣两次加工,由参考文献【3】表2.3-21查得精加工余量为0.5mm,所以粗加工余量为1.5mm(右端面)和1.5mm(左端面)。6、工序(9)加工14H13槽面,上面以确定加工余量
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