“撥叉”零件的機械加工工藝規(guī)程及工藝裝備

1、機 械 制 造 工 藝 學(xué)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目 設(shè)計“撥叉零件的機械加工工藝規(guī) 程及工藝裝備指 導(dǎo) 教 師： 朱順先 設(shè) 計 者： 劉曉勇南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院機械系教研室2022年4月20日南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書 題目: 設(shè)計“撥叉零件的機械加工 工藝規(guī)程及工藝裝備中批量生產(chǎn) 內(nèi)容：1.零件圖 1張 2.機械加工工藝過程綜合卡片 1張 3.工序卡 1張 4.夾具設(shè)計裝配圖 1張 5.課程設(shè)計說明書 1份 班 級： 農(nóng)機82班 學(xué) 生： 劉曉勇 指導(dǎo)教師： 朱順先 教研室主任: 劉學(xué)軍 目錄 序 言 第 5 頁一、零 件 分 析 第 5 頁 一零件的工藝分析 第 5 頁

2、二零件的作用 第 5 頁二、工藝規(guī)程設(shè)計 第6 頁 一確定毛坯的制造形式 第 6頁 1.確定毛坯種類 第 6 頁 2.確定鑄件加工余量及形狀 第 6 頁 二基準(zhǔn)面的選擇第 6頁 1.粗基準(zhǔn)的選擇第 6 頁 2.精基準(zhǔn)的選擇第 6 頁 三制定工藝路線第 6 頁 1.制定工藝路線方案第 6 頁 2.方案比擬第 9 頁 四機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實定 第 10 頁 五加工M10螺紋孔工序卡片第 10 頁 1、刀具選擇第 10 頁 2、切削參數(shù)的選擇第 10 頁 三、夾 具 設(shè) 計第 10 頁 一問題提出第11 頁 二夾具設(shè)計第 11頁 1、確定定位方案第 11 頁 2、夾緊裝置的設(shè)計第 1

3、1 頁 3、鉆模板的選擇第 11 頁 4、夾緊機構(gòu)確實定第 11 頁 四、夾具使用說明第 13 頁 五、設(shè)計心得第 13 頁 六、參 考 文 獻第 13頁 序 言機械制造技術(shù)根底課程設(shè)計是我們在學(xué)完了大學(xué)的全部根底課，專業(yè)根底課以及專業(yè)課后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)計對自己未來將從事的工作進一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的根底。由于能力有限，設(shè)計尚有很多缺乏之處，希望各

4、位老師給予指導(dǎo)。一、零件的分析 一零件的作用 題目所給的零件是車床的撥叉。它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)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。 二零件的工藝分析零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的外表以及加工外表之間的位置要求： 25孔的外表，以及其下方的鍵槽： 其軸線相對于耳板通孔14軸線之間的平行度要求為0.03mm； 兩個耳板上14H8通孔，以及兩通孔所在的四個端面， 兩個耳板之間的底面和兩側(cè)面用三刃銑刀同時加工； 3.撥叉左端面及在其上面所鉆的圓錐孔； 4.M10螺紋孔，與豎直方

5、向傾斜30度； 5.由上面分析可知，可以粗加工撥叉。后端面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能到達的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。二、工藝規(guī)程設(shè)計 一 確定毛坯的制造形式1、確定毛坯種類：零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比擬簡單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，應(yīng)選擇鑄件毛坯。查?公差與配合實用手冊?1103頁表12-2選用鑄件尺寸公 差等級CT12級，待加工外表的加工余量為1.4mm。 2、確定鑄件加工余量及形狀：查?公差與配合實用手冊?32

6、5頁表12-5，選用加工余量為MA-G級，并查表12-4確定各個加工面的鑄件機械加工余量。 二基準(zhǔn)面的選擇 1、粗基準(zhǔn)的選擇：對于零件而言，盡可能選擇不加工外表為粗基準(zhǔn)。而對有假設(shè)干個不加工外表的工件，那么應(yīng)以與加工外表要求相對位置精度較高的不加工外表作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原那么，現(xiàn)選取零件后端面為粗基準(zhǔn)，利用兩個銷分別支承25、14的孔，從而限制了6個自由度，然后進 行鉆孔。2、 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合原那么和“基準(zhǔn)統(tǒng)一原那么，以零件的后端 面為主要的定位精基準(zhǔn)，以25孔的左右對成平面為輔助的定位精基準(zhǔn)。 三制定工藝路線 1、制定工藝路線方案

7、 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能到達的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下, 選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下： 方案一：工序號工序內(nèi)容01鑄造02清砂03熱處理04粗銑前端面 05粗銑后端面精銑后端面06粗銑后耳板的后端面精銑后耳板的后端面07粗銑耳板之間的三個平面精銑耳板之間的三個平面08粗銑前耳板的前端面精銑前耳板的前端面09粗鏜撥叉軸內(nèi)孔10粗鏜兩耳板內(nèi)孔精鏜兩耳板內(nèi)孔11精鏜撥叉軸內(nèi)孔12粗鏜鍵槽精鏜鍵槽13粗銑左端面精銑左端面14鉆5通孔15鉆14錐孔鉸14錐孔16鉆M10螺紋孔攻M10螺紋孔螺紋17去毛刺、清洗18終檢 方案二：工序號工序內(nèi)容

8、01鑄造02清砂03熱處理04粗銑前端面 05粗銑后端面精銑后端面06粗銑后耳板的后端面精銑后耳板的后端面07粗銑耳板之間的三個平面精銑耳板之間的三個平面08粗銑前耳板的前端面精銑前耳板的前端面09粗鏜撥叉軸內(nèi)孔25精鏜撥叉軸內(nèi)孔2510粗鏜兩耳板內(nèi)孔14精鏜兩耳板內(nèi)孔1411粗鏜鍵槽精鏜鍵槽12粗銑左端面精銑左端面13鉆5通孔14鉆14錐孔鉸14錐孔15鉆M10螺紋孔攻M10螺紋孔螺紋16去毛刺、清洗17終檢 2、工藝方案的比擬與分析： 方案二在工序上面比方案一少了一個工序，固然減少了換刀與裝夾次數(shù)，從而提高了生產(chǎn)效率，但其沒有慎重考慮25與14兩孔軸線之間的平行度誤差，方案二在工序上面較二

9、多一個，但其采用了互為基準(zhǔn)的原那么，保證了兩孔軸線的平行度，保證了加工工藝。所以，選擇方案一比擬合理。（4） 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實定 1.、M10螺紋孔機械加工余量由于孔較小，所以采用一次鉆孔，查手冊?金屬機械加工工藝人員手冊?表5-56，選那么7級精度。 2、由于螺紋孔較小，不能鑄造，所以無毛坯尺寸。 五 加工M10螺紋孔工序卡片1、刀具選擇螺文孔大徑為10mm，孔深20mm，查手冊?金屬機械加工工藝人員手冊?表6-20 ，選用Z518立式鉆床。查表2-58，知螺紋小徑為8.376mm，螺距為1.5mm ，結(jié)合表 8-17，選擇直徑為8.5mm的直柄短麻花鉆，查表8-50，選

10、用直徑為10mm的機用絲錐。2、切削參數(shù)選擇鉆孔：查表10-67，選擇組別yi大寫進給量為0.37mm/r，查表10-70， 得到切削速度v為23.7m/min, ， 根據(jù)機床型號知，轉(zhuǎn)速范圍在3303040r/min， 所以，選擇轉(zhuǎn)速n = 888 r/min攻螺紋：查表10-167 , 得切削速度v= 8.9m/min， 根據(jù)機床型號選擇轉(zhuǎn)速 。 三、夾具設(shè)計為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具。(一)問題的提出本夾具是用來鉆、攻M10螺紋孔,零件圖中對螺紋孔外表精度沒有做要求。另外,此中心線與撥叉軸內(nèi)孔左右對稱平面之間有30夾角，但此工序只是粗加工,因此本工序

11、加工時主要考慮如何提高勞動生產(chǎn)率,降低勞動強度,而精度那么不是主要問題。 (二)夾具設(shè)計 1、確定定位方案 本工序為鉆孔并對其攻螺紋，理論上應(yīng)限制4個自由度，但由于該螺紋孔中心線與撥叉軸孔對稱平面之間有一30夾角，所以采用一面兩銷對其進行定位。 2、夾緊裝置的設(shè)計 當(dāng)工件定位完畢，通過不等厚圓盤將其夾緊，同時實現(xiàn)夾緊與自鎖功能。 3、鉆模板的選擇 由于本工件是中批量生產(chǎn)，所以鉆模板選用固定式鉆模板，當(dāng)不需要使用時，通過拆卸螺釘，將其取下。 4、夾緊機構(gòu)確實定： 方案一： 使用一面兩銷定位后，擰緊螺母7，實現(xiàn)對工件的夾緊。 方案一在零件結(jié)構(gòu)上面比擬簡單，但改工件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)， 如果依靠

12、擰緊螺母來夾緊工件，在工件的夾緊過程上浪費了大量時間，大 大降低了生產(chǎn)效率；方案二： 將方案一中的零件6與8做成一體，依靠左端不等厚圓盤實現(xiàn)對工件的夾緊，同時到達自鎖。方案一在零件結(jié)構(gòu)上面比擬簡單，但改工件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，如果依靠擰緊螺母來夾緊工件，在工件的夾緊過程上浪費了大量時間，大大降低了生產(chǎn)效率；方案二在定位后直接插入壓緊拉桿，向下轉(zhuǎn)動手柄，利用圓盤的厚度逐漸變大，到達可同時夾緊工件與自鎖的功能，向上旋轉(zhuǎn)手柄，取出拉桿，即可卸下工件，操作簡單，耗時較少，對操作人員的技術(shù)要求較低，提高了生產(chǎn)效率。故，選擇方案二。4、 夾具使用說明 1.將撥叉軸內(nèi)孔和耳板內(nèi)孔分別套入夾具上對應(yīng)的兩個

13、定位銷，撥叉軸后端平面依靠夾具左端擋板定位，限制了6個自由度，定位完成； 2.插入壓緊拉桿，向下旋轉(zhuǎn)手柄，使其壓入拉桿左端的以段槽內(nèi)，這時圓盤厚度越來越大，使壓緊力逐漸變大，最終夾緊工件。 3.當(dāng)本工序完成后，向上旋轉(zhuǎn)手柄，取出壓緊拉桿，即可拿出工件。五、設(shè)計心得 三周的機械制造工藝課程設(shè)計到今天已經(jīng)劃上句號。三周以來，我們先后參觀了南京三個汽車零部件制造企業(yè)，并順利完成了課程設(shè)計這個任務(wù)，從中一方面穩(wěn)固了之前的理論學(xué)習(xí)，另一方面也發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)習(xí)工程中存在的薄弱環(huán)節(jié)。經(jīng)過老師的指導(dǎo)，和自己的認真學(xué)習(xí)，自己把一些沒有掌握好的知識點進一步加深理解，把在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)的問題，作為今后學(xué)習(xí)過程中努力的方向。課程設(shè)計，是一個系統(tǒng)性、知識點廣泛的學(xué)習(xí)過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)和結(jié)合，自己把學(xué)過的知識和實際運用聯(lián)系起來，運用在各個方面上去。同時，廣泛地運用設(shè)計手冊，學(xué)會了在實際中運用工具書，和獨立完成每一步查找工作；在整個零件的加工過程是和其他同學(xué)分工完成，所以在設(shè)計過程中需要和同學(xué)一起討論分析，在夾具設(shè)計過程中也想同征求了學(xué)意見，使設(shè)計更加符合實際要求。六、參考文獻1. 方昆凡主編，?公差與配合使用手冊?，北京：機械工業(yè)出版社， 2022.112. 吳拓主編,?簡明機床夾具設(shè)計手冊?，北京：化學(xué)