倒檔撥叉加工工藝規(guī)程制訂及卡具設(shè)計及及

1、倒檔撥叉加工工藝規(guī)程制訂及卡具設(shè)計一 、 零件的分析（一）零件的作用倒檔撥叉在運輸車的變速箱中，與操縱機構(gòu)的其他零件結(jié)合，用它撥動滑動齒輪，實現(xiàn)倒車。14H9為配合面有較高精度。槽14H13為滑動撥動的配合表面。T1，T2為與滑動齒輪接觸的表面。（二）零件的工藝分析該零件是叉架零件，形狀不規(guī)則，尺寸精度、型位精度要求較高，零件的主要技術(shù)要求分析如下：（零件圖1）T1、T2兩表面對14H9孔軸線垂直度擺差不大于0.1mm，主要是保證叉面能正確地安裝在變速箱的倒檔軸上，撥差利用彈簧、滾珠在軸上進行定位，因此必須保證+0.10T1、T2面與不加工腹板5mm的平均尺寸為0.5mm，應(yīng)注意保持有一定的臺

2、面。 撥叉在操縱時軸向移動靈活，T1、T2表面受力均勻。鑄件要求不能有砂眼、疏松等缺陷，以保證零件的強度、硬度及剛度，在外力的作用下，不致于發(fā)生意外事故。由于零件的壁薄而且懸伸長，因此剛性較差，在設(shè)計夾具時應(yīng)充分注意這一點。14H9孔是一個比較重要的孔，也是以后機械加工各工序中的主要定位基準(zhǔn)。因此加工此孔的工序是比較重要的。要在夾具設(shè)計中考慮保證達到此孔的精度及粗糙度的要求。二、 工藝規(guī)程的設(shè)計（一）確定毛坯的制造形式由于零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，又是薄壁件，所以采用金屬型鑄造。工件材料為KTH350-10毛坯的尺寸精度要求為IT1112級。（二）基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析，知14

3、H9孔，槽寬，叉子面厚，叉子面與腹板的距離等均應(yīng)通過正確的定位才能保證，故對基準(zhǔn)的選擇應(yīng)予以分析。（1）粗基準(zhǔn)的選擇 按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，故此處選擇5mm厚的腹板右側(cè)為第一毛坯表面基準(zhǔn)，在加工14H9孔時，為保證24mm的外圓表面為第二毛基準(zhǔn)。（2）精基準(zhǔn)的選擇 在14H9孔加工以后，各工序則以該孔為定位精基準(zhǔn)，從靠近叉腳的24mm端面為軸向尺寸的定位基準(zhǔn)不重合，這時需要進行尺寸鏈的換算。（三）工藝路線的擬定（1）工藝路線的擬定 為保證達到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路線。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為成

4、批生產(chǎn)，所以采用通用機床配以專用的工、夾、量具，并考慮工序集中，以提高生產(chǎn)率和減少機床數(shù)量，使生產(chǎn)成本下降。工藝路線方案一： 精鑄、退火工序：鉆孔，刮端面。車孔。車端面。粗銑腳面。銑開擋。銑槽。鉆孔。精銑腳面。工藝路線二：精鑄，退火。工序：銑兩端面。鉆、擴、倒角、鉸14H9孔。倒角。粗銑腳面。銑開擋。銑槽。鉆孔。精洗腳面。兩個工藝方案的比較和分析：兩個工藝方案中除前3道工序不同外，其余的工序都相同，所以只要比較前三道工藝的優(yōu)劣性就可以。而前3道工序是為了獲取精基準(zhǔn)。方案一是用車削的方法：在車端面的 同時將孔一并完成，這樣能很好的保證孔與端面的垂直度； 方案二是銑削的方法：先銑兩個面，然后在鉆床

5、上加工出孔，應(yīng)為兩個端面一次銑出，可以有較好的平行度，然后用端面定位，用滑柱鉆模的鉆套定中心，用鉆模板直接壓緊，也能得到較好的孔與端面的垂直度。 后面的工序均以孔和端面定位，故基準(zhǔn)是重合的，兩個方案在這點上是相同的。 另外，選擇方案時還要考慮工廠的具體條件因素，如設(shè)備，能否借用工、夾、量具等。 由于方案二是兩次裝夾，制造是其夾具精度等級也相應(yīng)的要求提高，另外在效率上也沒有方案一高，故選擇方案一。根據(jù)方案一制定出相信的工序劃分如下所示： 毛坯為精鑄件，清理后，退火處理，以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力及改善機械加工性能，在毛坯車間調(diào)整撥叉爪變形，銑去澆冒口，達到毛坯的技術(shù)要求，然后送到機械加工車間來加工。工序

6、：鉆孔刮24mm端面。車14H9孔。車端面，倒角。車端面，倒角。整形。粗銑腳面。銑開檔。銑槽。銑面。鉆孔。鉆孔。去毛刺。精銑腳面。倒角，去毛刺。檢驗。根據(jù)此工序安排，編出機械加工過程卡及工序卡片，另外編出車削部分工藝卡片。見附表1：機械加工工藝過程卡；附表215：機械加工工序卡；附表16：車14H9孔及端面和倒角的工藝卡片。產(chǎn)品型號及規(guī)格10運輸車零件生產(chǎn)批量3000第1頁零件名稱I撥叉零件圖號共2頁毛坯種類鑄造材料名稱及型號KTH300-10每件毛坯制坯數(shù)1成形尺寸1036046毛坯尺寸1107050零件重量毛坯重量每臺產(chǎn)品件數(shù)1車間名稱工序號工種工序名稱單件工 時機床型號及名稱夾具名稱及型

7、號刀具名稱及編號輔助名稱及編號量具名稱及編號10鉗整形20車鉆孔刮24面，保證尺寸CL15全功能數(shù)控車撥叉車14孔夾具內(nèi)孔刀塞規(guī)30車14H9CL15全功能數(shù)控車同上內(nèi)孔刀塞規(guī)40車平端面，保證尺寸倒角145CL15全功能數(shù)控車同上外圓刀游標(biāo)卡尺50車平端面，保證尺寸46和倒角145同上同上外圓刀同上60鉗整形270銑粗銑腳面，保證尺寸XD40數(shù)控銑粗銑腳面夾具三面刃銑刀12012同上80銑銑開檔40B12XD40撥叉開檔夾具同上同上90銑銑14H13槽，保證尺寸，122XD40銑槽14DJ夾具三面刃銑刀12514H13同上100銑銑面，保證尺寸14同上銑夾具三面刃銑刀120游標(biāo)卡尺110鉆鉆

8、孔，保證尺寸尺寸Z5140鉆孔鉆孔鉆頭同上120鉗去毛刺手用鉸刀130銑精銑腳面保證尺寸140鉗倒角145去毛刺附表2 機械加工工序卡 附表3 機械加工工序卡 附表4 機械加工工序卡 附表5 機械加工工序卡 附表6 機械加工工序卡 附表7機械加工工序卡附表8機械加工工序卡附表9機械加工工序卡 附表10機械加工工序卡 附表11機械加工工序卡 （四）機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定1.毛坯尺寸的確定，畫毛坯圖。撥叉是運輸車變速箱中的一個零件，其材料為KTH300-10,由于產(chǎn)品的形狀復(fù)雜，生產(chǎn)綱領(lǐng)是成批生產(chǎn)，所以毛坯選用金屬型鑄造。毛坯鑄出后應(yīng)進行退火處理，以消除鑄件在鑄造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力

9、。由文獻1表，該種鑄件的尺寸公差等級CT為79級，加工余量等級MA為F級。故取CT為9級，MA為F級。由文獻1可用查表法確定各表面的總余量，但由于用查表法所確定的總余量與生產(chǎn)實際情況有些差距，故還應(yīng)根據(jù)工廠具體情況進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。由文獻1可查出鑄件主要尺寸的公差，現(xiàn)將調(diào)整后的主要毛坯尺寸及公差，如表1-8所示。 表1-8 主要毛坯尺寸及公差主要面寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT24mm兩端面463+3522兩腳面62+21014H13槽面142+210叉腳開檔403+3342由此，即可繪制出零件的毛坯圖 鉆，車14mm孔 該孔先由高速鋼鉆頭鉆出底孔后，再由內(nèi)孔刀車出。由文獻1表得拉孔時的余量為

10、0.5mm，故鉆孔的余量為鉆孔：工序尺寸及公差為拉孔：工序尺寸及公差：由文獻1表，取鉆孔的進給量f；又由文獻1表，用插入法求得鉆孔時的切削速度v。由此算出轉(zhuǎn)速為： 按車床的實際轉(zhuǎn)速取n，則實際切削速度為： v由文獻1表得 F=d0KF M=KM因為加工可鍛鑄鐵時KFKM，且由文獻1表，可查得KF，故 F=0.20.8 M=0.40.8=7N它們均小于機床所能提供得進給力和扭轉(zhuǎn)力矩，故機床剛性足夠。切削用量切削用量是指機床在切削加工時的狀態(tài)參數(shù)。不同類型的機床對切削用量的參數(shù)的表述也略有不同，但基本的含義都是一致的。見上圖（1）切削速度（Vc） 切削刃上的切削點相對于工件運動的瞬時速度稱為切削速

11、度。切削速度的單位為m/min。在各種金屬切削機床中，大多數(shù)切削加工的主運動都是機床主軸的運動，即都是回轉(zhuǎn)運動。切削速度與機床主軸轉(zhuǎn)速之間進行轉(zhuǎn)換的關(guān)系為：式中：-切削速度，m/min d-工件直徑，mm n-主軸轉(zhuǎn)速r/min （2）進給量（f） 不同種類的機床，進給量的單位是不同的。對于普通車床，進給量為工件（主軸）每轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)，刀具沿進給方向上相對于工件的移動量，單位為mm/r，對于數(shù)控車床，由于其控制原理與普通車床不同，進給量還可以用進給速度來表示，即刀具在單位時間內(nèi)沿著進給方向上相對于工件的位移量。在車削加工時，進給速度是指切削刃上選定點相對工件進給運動的瞬時速度。它與進給量之間的關(guān)系

12、為：（3）背吃刀量（）背吃刀量的計算公式為：式中：-待加工表面直徑，mm -已加工表面直徑，mm 切削加工中，切削速度（）、進給量（f）和背吃刀量（）這三個參數(shù)是相互關(guān)聯(lián)的，在粗加工中，為了提高效率，一般采用較大的背吃刀量。此時切削速度和進給量相對較小，而在半精加工和精加工階段，一般采用較大的切削速度、較小的進給量和背吃刀量，以獲得較好的加工質(zhì)量（包括表面粗糙度、尺寸精度和形狀精度）。（4）切削時間式中：l-刀具行程長度 A-半徑方向加工余量 （5）金屬切除率（）金屬切除率是指每分鐘切下工件材料的體積，單位為。它是衡量切削效率高低的另一個指標(biāo)，金屬切除率由下式計算： 3.加工腳面腳面由粗銑，精

13、銑兩次加工完成，采用三面刃圓盤銑刀（高速鋼），銑刀規(guī)格為12012。由文獻1表，查得精加工余量為1mm，由于兩腳面較小，根據(jù)實際情況將其調(diào)整為0.35mm，故其加工余量為（）mm2.4mm。由文獻1表，取粗銑的每齒進給量0.2mm/z，取精銑的每轉(zhuǎn)進給量為0.5mm/r，粗銑走刀一次ap2.4mm，精銑走刀一次ap0.35mm。由文獻1 表，取粗、精銑得主軸轉(zhuǎn)速分別為150r/min和300r/min，又由前面選定得刀具直徑120mm，故相應(yīng)得切削速度分別為： v粗 v精校核機床功率（只須校核粗加工即可）由文獻1表，得切削功率Pm為： Pm=取Z=16,nap2.4mm，而Kpm由文獻1表可知

14、,故，所以 Pm其所耗功率小于機床功率，故可用。4.加工14H13得槽面可用變速鋼三面刃銑刀加工，由前定余量為2mm故可一次銑出，銑刀規(guī)格為12514H13。由文獻1表，取每齒進給量為0.15mm/z，ap2mm，由文獻1表，取主軸轉(zhuǎn)速為190r/min，則相應(yīng)得切削速度為： v5.加工開檔開檔余量為3mm，也可用高速鋼三面刃銑刀一次銑出，銑刀規(guī)格為12012。由文獻1表，取每齒進給量為0.15mm/z，ap3mm，由文獻1表，取主軸轉(zhuǎn)速為190r/min，則相應(yīng)得切削速度為： v6.加工孔采用直徑為mm的高速鋼鉆頭加工，尺寸0.06mm由鉆模保證。由文獻1表，取進給量f0.3mm/r，由文獻

15、1表，用插入法求得鉆mm孔的切削速度為v0.457m/s27.42m/min由此算出轉(zhuǎn)速為 按機床實際轉(zhuǎn)速取n1000r/min，則實際切削速度為： 7. mm兩端面的加工兩端面的加工由車削來完成，工序余量為3mm。由文獻1表可得：ap3mm，f0.4mm/r，由文獻1表可得：n750r/min，則相應(yīng)的切削速度為: 時間額定計算：下面計算110工序鉆mm孔的時間定額。機動時間 由文獻1表得鉆孔的計算公式為： t式中 所以 （2）輔助時間 由文獻1表確定 開停車 0.015mm 升降鉆桿 0.015mm 主軸運轉(zhuǎn) 清楚鐵屑 卡尺測量 裝卸工件時間由由文獻1表取1min所以輔助時間：（3）作業(yè)時

16、間 （4）常量工作場地時間 Ts由文獻5表，取，則 TsTB=休息與生理需要時間Tr由文獻5表，取則 TrTB準(zhǔn)備與終結(jié)時間Te由文獻5表，取部分時間為：簡單件 26min深度定位 使用鉆模 6min由設(shè)計給定3000件，則 Te/n（26+6）/3000單件時間（8）單件時間計算 三、 工裝設(shè)計分析及設(shè)計任務(wù)書從前所述的基準(zhǔn)選擇的分析及制定的工藝規(guī)程的工序卡。選擇幾個工序的工藝裝備提出“專用工藝裝備設(shè)計任務(wù)書”以便交給工裝設(shè)計人員進行設(shè)計?，F(xiàn)經(jīng)分析提出下列二個工序的工裝設(shè)計任務(wù)書。工序02 平端面、倒角的漲套夾具。工序設(shè)計任務(wù)書見附表12。 附表12機械加工工序卡小結(jié)通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我進一步了解所學(xué)過的理論知識及具體運用了這些知識。通過這次畢業(yè)設(shè)計，使自己對工藝人員所從事的工作有了親身的體驗，學(xué)會了查圖表、資料、手冊等工具書。通過實例對工藝規(guī)程的編制和切削用量的選擇計算等做了一次練習(xí)。總之，通過這次畢業(yè)設(shè)計