毕业论文机械工艺课程设计有CAD图.pdf

课程设计说明书课程设计说明书 设计题目设计题目：拨叉机械加工工艺规程及夹具设计拨叉机械加工工艺规程及夹具设计 机械工艺课程设计-说明书1 设计设计题目：题目：拨叉机械加工工艺规程及夹具设计 设计清单：设计清单： 1、零件图 1 张 2、零件毛坯图 1 张 3、机械加工工艺过程综合卡片 1 套 4、夹具设计 1 套 5、课程设计说明书 1 套 设计内容：设计内容： （1）画零件图 （2）绘制毛坯图 （3）填写机械加工工艺过程综合卡片 （4）选择夹具设计方案 （5）绘制某一工序夹具草图及零件图 （6）编写课程设计说明书 原始资料：原始资料：拨叉零件图 831007，生产纲领为 100000 件/年。 一、一、分析零件图分析零件图 （一）零件作用（一）零件作用 拨叉是传动系统中用来拨动滑移齿轮，以实现系统调速、转向的零件。其小 头通过与轴的过盈配合来传递凸轮曲线槽传来的运动；大头的内部突起处与滑移 齿轮的凹槽配合。 （二）零件的工艺分析（二）零件的工艺分析 1 1、零件选用材料为 HT200，俗称灰口铸铁。灰铸铁生产工艺简单，铸造性能 机械工艺课程设计-说明书2 优良，但塑性较差，脆性高，不适合磨削。 2 2、该零件主要加工表面及技术要求分析如下： (1)(1)、零件上端面及孔50H13 的上下端面与孔22H7 的垂直度公差等级为 9-10 级。表面粗糙度为 Ra3.2um。加工时应以上端面与孔22H7 的内表面为基 准。又由于上端面须加工，根据“基准先行”的规则，故应先加工上端面，再加 工孔22H7，最后加工孔50H13 的上下端面。 (2)(2)、尺寸 30、20、65、50、70 都有其公差要求，加工时需要保证这些 尺寸。使其满足30-0.24+0.084、20-0.21-0.07、65-0.190500+0.46700+0.46。 ( (3)3)、22H7 孔内表面 Ra1.6，需要进行精铰。70H13 孔内表面 Ra6.3， 铣端面时就可以保证。20H13 内孔表面 Ra3.2 只需半精镗即可。 (4)(4)、M8 的孔只需要钻孔与攻丝，可放在后期工序中。 (5)(5)、8 锥销孔只要求加工一半，故可以与 M8 孔同时钻出。 (6)(6)、花键方向保持与图样一致。两件铸在一起表面应无夹渣、气孔。 根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很 难加工的表面尺寸，上述表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。 二、二、确定生产类型确定生产类型 已知零件每年的生产量为 100，000 件，质量为 1.0Kg，可确定其生产类型为 大批生产。故初步确定工艺安排的基本倾向为：加工过程划分阶段；工艺适当集 中；加工设备已通用设备为主；大量采用专用工装。 三、三、确定毛坯确定毛坯 1、确定毛坯种类 根据零件材料确定毛坯为铸件。并依其结构形状、尺寸大小和生产类型，毛 坯的铸造方法选用金属模机械砂型。 根据表 15-5 铸件尺寸公差等级采用CT9 级。 2、确定铸件余量及形状 根据表 15-7，取加工余量为 MA-G 级。查表 15-8 确定各表面的铸件机械加工 余量。铸件的分型面选择及各加工表面铸件机械加工余量见下表： 机械工艺课程设计-说明书3 表面 代号 基本尺 寸（mm） 加工余 量等级 加工余 量（mm） 说明 T1 T2 T3 D1 D2 D3 D4 40 70 70 22 50 70 70 H H H H H H H 3.5 3.0 3.0 1.0 3.0 3.0 3.0 顶面，降一级，单侧加工 顶面，单侧加工 底面，单侧加工 孔径过小，保证铸造，余量减小 孔，降一级，双侧加工 孔，降一级，单侧加工 孔，降一级，单侧加工 3、画零件毛坯图(图附后) 四、四、机械加工工艺过程设计机械加工工艺过程设计 （一）选择定位基准（一）选择定位基准 （1） 、选择粗基准为了方便装夹，以及依据以不加工表面为基准和毛坯表 面质量较好者为基准的原则，选底端面为粗基准。 （2） 、选择精基准依据基准重合原则，应选用统一的基准有利于保证零件 的精度。多用“一面两孔”的定位方式定位，所以选择小头孔轴线和底面为精基 准。 （二）制订工艺过程（二）制订工艺过程 1、根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度（查表 15-32、 15-33、15-34） ，选择加工方法： （1） 、上端面 T1：粗铣（R6.3）精铣（R3.2） （2） 、上端面 T2：粗铣（R6.3）精铣（R3.2） （3） 、底端面 T3：粗铣（R6.3）精铣（R3.2） （4） 、切断面 T4：粗铣（R6.2） （5） 、小端头孔 D1：扩孔（R6.3、IT10）铰孔（R1.6、IT7） 机械工艺课程设计-说明书4 （6） 、中间孔 D2：粗镗（R6.3）半精镗（R3.2、IT7） （7） 、中间孔 D3：粗镗（R6.3、IT13） 2、工艺过程的确定: 工序号工序内容定位基准 010 020 030 040 050 060 070 080 090 100 110 120 130 140 铸坯 粗铣小头孔的两端 粗铣中间孔上端面 粗铣中间孔下端面 扩两小端头孔 精镗中间孔 精镗小头孔上端面 半精镗中间孔 精铣中间孔上端面 精铣中间孔下端面 精铰两端小头孔 铣断 钻 2X8、M8 螺纹孔，攻 M8 螺纹 去毛刺 检验 D1、T5 D1、T1 D1、T1 D2、D5、T5 D1、D5、T5 D1、T5 D1、T5 D1、T5 D1、T1 D2、T5、D5 D1、T5 D1、D2、T5 五、五、选择加工设备与工艺设备选择加工设备与工艺设备 （一（一） 、选择机床、选择机床 1、工序 010、020、030、060、080、090 均为铣端面，可采用立式升降台铣 床：XQ5025A。 2、工序 040、100、120 均为钻、扩孔工艺，可采用摇臂钻床 Z3025B。 3、工序 050、070 为镗孔，采用 T68 镗床。 （二（二） 、选择夹具、选择夹具 机械工艺课程设计-说明书5 各工序广泛采用专用夹具。在钻空 M8 时，其夹具可采用一面两空定位。 （三（三） 、选择刀具、选择刀具 1、在铣床上加工的工序，均采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。 2、加工孔22H7 时，由于采用扩、铰的加工方案，故工序 040 可用扩孔刀 具一次加工。而工序 100 精铰22H7，因加工余量小，则选用高速钢铰刀。 3、在镗孔50H13 时，由于对精度要求不高，故采用硬质合金镗刀即可。 （四（四） 、选择量具、选择量具 1、对端面的尺寸精度要求不高，采用通用量具即可。 2、对孔22H7，为保证加工精度，工序 100 采用专用塞规进行测量。为保证 30-0.24+0.084、20-0.21-0.07的尺寸精度，采用专用极限量规。为保证各端面的垂直度，故采 用千分表进行检测。 六、六、确定工序尺寸确定工序尺寸 （一（一） 、孔类加工工艺尺寸、孔类加工工艺尺寸 孔类加工的设计基准与工艺基准重合，尺寸计算简单。铸造尺寸按要求其公 差带对称分布，其余偏差一律按“入体原则”确定（孔类表面为双侧，公差加倍 表示） 。 圆柱表面工序尺寸及公差：圆柱表面工序尺寸及公差： 机械工艺课程设计-说明书6 加工表面加工内容 加工余 量 （mm） 精度等级 表面粗糙 度 Ra（um） 工序尺寸 工序余量 最小最大 22H7 铸件 精铰 扩孔 2 0.2 1.8 CT9 IT7 IT10 1.6 3.2 20-+0.8 220+0.021 210+0.052 0.148 1 1.021 2.652 50H13 铸件 粗镗 半精镗 6 4 2 CT9 IT13 IT9 6.3 3.2 44-0+1.0 480+0.46 500+0.074 2.9 1.54 5.6 2.074 70H13 铸件 粗镗 6 6 CT9 IT136.3 64-+1.1 700+0.0464.97.146 8 铸件 钻孔 精铰 8 7.8 0.2 IT12 IT8 12.5 1.6 7.80+0.15 80+0.022 7.8 0.05 7.95 0.222 M8 铸件 钻孔 攻丝 8 6.8 1.2 IT13 IT7 12.5 3.2 6.80+0.18 80+0.012 6.8 0.82 6.98 1.012 （二（二） 、面类加工工序、面类加工工序 各端面加工定位基准多次相互转换，使之尺寸及偏差关系复杂，余量核算也 较复杂。现用工序尺寸联系图表法确定其工序尺寸。 1、按规定符号建立工序尺寸联系图。其中 C 类尺寸为铸件尺寸，A 类为机械 加工工序尺寸，B 类尺寸为最终保证尺寸。 2、 查表确定工序基本余量。 根据手册表 15-57 取孔上端面粗铣余量为 2.2mm， 底端面粗铣余量为 1.7mm，上端面、底端面精铣余量为 0.8mm。 3、由最终工序向前推算工序基本尺寸及毛坯尺寸。 4、查表 15-32 及表 15-33 确定工序尺寸的经济加工精度。 机械工艺课程设计-说明书7 5、由各加工方法的经济精度确定工序尺寸偏差。 （a）对直接保证设计尺寸的工艺尺寸，可按设计尺寸偏差要求确定其尺寸 偏差。 （b）铸件尺寸按要求其公差带对称分布。 （c）其余独立的中间工艺尺寸按“入体方向”确定偏差。 6、校核设计尺寸。 加工 表面 加工 内容 加工 余量 精度 等级 工序 尺寸 表面粗 糙度 工序余量 最小最大 孔22 上 端面 铸件3.5CT966.5-+2 精铣0.8IT9630+0.0743.20.7261.1 粗铣2.7IT1263.80+0.306.30.44.7 孔50 上 端面 铸件3CT941-+1.7 精铣0.8IT9380+0.0523.20.7480.92 粗铣2.2IT1238.80+0.126.30.383.9 孔50 下 端面 铸件3CT938-+1.7 精铣0.8IT9350+0.0523.20.7480.92 粗铣2.2IT1235.80+0.126.30.383.9 七、切削用量七、切削用量 工工序序粗铣小头孔端面，以底面为粗基准 齿/05. 0mmfz 由机械手册可以直接查出铣削速度： min/18mv 采用立粗齿铣刀， 12,50ZmmD 。则 min/115 50 1810001000 r D v ns min/691151205. 0mmznff szm 机械工艺课程设计-说明书8 计算工时 min3 . 1 69 90 m m f l t 工序工序粗铣中间孔上端面 齿/05. 0mmfz 由机械手册可以直接查出铣削速度： min/18mv 采用立粗齿铣刀， 12,50ZmmD 。则 min/115 50 1810001000 r D v ns min/691151205. 0mmznff szm 计算工时 min13. 1 69 78 m m f l t 工序工序粗铣中间孔下端面侧 齿/05. 0mmfz 由机械手册可以直接查出铣削速度： min/18mv 采用错齿三面刃铣刀， 14,4,50,16ZmmLmmDmmd 。则 min/358 16 1810001000 r d v ns min/2513581405. 0mmznff szm 计算工时 min26. 0 251 66 m m f l t 工序工序 VIVI精铣小头孔上端面 齿/05. 0mmfz 由于是精加工铣削速度放大 30，其值： min/23mv 采用镶齿三面刃铣刀， 30,12,150,48齿数mmLmmDmmd 。则 min/153 48 2310001000 r d v ns min/2291533005. 0mmznff szm 机械工艺课程设计-说明书9 计算工时 min87. 0 229 200 m m f l t 工序工序 VIIVII半精镗中间的孔 需要镗至650 +0.074，单边余量 mmZ3 ，查手册一次镗削余量 mmap1 。3 次镗 完 切削速度 min/30mv ，进给量 rmmf/6 . 0 min/434 22 3010001000 r D v nw 镗一次所以需要工时： min33. 0 6 . 0434 84 fn l t w m 完成整个加工需要的工时就为 min133. 033 m tt 八、八、填写工艺规程卡片填写工艺规程卡片 九、九、夹具的设计夹具的设计 ( (一一) )、明确任务，分析资料、明确任务，分析资料 1、本夹具设计工序 120 的钻 2-8 的孔钻、攻丝 M8 的孔。 本工序要求如下： （1） 、保证图上所标尺寸； （2） 、保证 2-8、M8 孔中心线与孔20H7 的中心线在同一平面上。 2、分析资料 （1） 、本道工序为后期加工，其他尺寸都已经保证，工件有合适的定位基准； （2） 、本工序加工的要求主要保证位置尺寸，对孔的要求不高； （3） 、大批生产，要求精度不高，所以夹具采用简化结构，降低夹具设计与 制造的成本，提高经济效益。 （二）确定结构方案（二）确定结构方案 机械工艺课程设计-说明书10 1、定位方式： 为保证加工时零件的位置固定，须限定其在 3 个方向上的自由度，又为保证 加工点的位置准确，须限定绕 X、Y 两方向上的旋转自由度。 为了方便装夹故采用一面两孔完全定位， 定位基准选用上端面与两个基准孔。 2、选择定位元件，设计定位装置 （1） 、类型：定位支承板、短圆柱销、销边定位销； （2） 、确定定位元件尺寸及配