机械制造技术基础课程设计拨叉.doc

机械制造技术课程设计说明书设计题目：5-拨叉 学 生：XX学 号：XX专 业：机械设计制造及其自动化班 级：机日122指导教师：XX1目录一设计题目-5-拨叉1.1 零件的功用1.2 零件工艺分析二 确定毛坯2.1 确定毛坯制造方法2.2 确定总余量2.3 绘制毛坯图三制定零件工艺规程3.1 选择表面加工方法3.2 选择定位基准3.3 拟定零件加工工艺路线3.4填写工艺过程卡片3.5 机械加工工序设计 四夹具设计（以13工序夹具为例进行说明）4.1 功能分析与夹具总体结构设计4.2 夹具设计计算4.3 夹具制造与操作说明五总结六参考文献一设计题目-5-拨叉三维图：1.1 零件的功用 如图所示的零件，它是车床上的拨叉。它是车床机构中变速机构的一部分，主要作用是在换挡过程中起作用，换挡之后使主轴在使用者的意图下达到需要的转速。具体换档过程是通过拨叉拨动滑套与旋转齿轮的啮合实现换挡，从而使车床主轴获得不同的转速。滑套上有凸块，凸块与旋转齿轮的凹块固连在一起，让齿轮带动滑套，滑套带动输出轴。控制滑套与不同的齿轮啮合与分离，使输出轴获得不同转速。1.2 零件工艺分析 确定零件的材料为HT200,灰铸铁具有生产工艺简单，铸造性好的特点，但灰铸铁的塑性比较差，脆性高，因此不适合磨削。以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求。铸拨叉前端面和后端面左端面和左端面U型台以及右端面上端面和9524面25锥型销孔和2M8螺孔内花键孔M10螺孔M22螺孔4216槽二 确定毛坯2.1 确定毛坯制造方法 零件材料为HT200。由于拨叉在换挡过程中经常会受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能得到保证。又由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大。所以选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度1级，能保证铸件的尺寸要求，从而提高生产率和保证了加工精度。零件材料HT200,硬度200HBS。生产类型为成批生产，采用砂型铸造，机械翻砂造型，1级精度。2.2 确定总余量 查工艺手册，平面铣削粗加工余量为2mm，精加工为1mm。所以毛坯总的加工余量为37+43.5+4=39mm。2.3 绘制毛坯图图2.3毛坯图三维图：三制定零件工艺规程3.1 选择表面加工方法铸拨叉 采用机械翻砂造型前端面和后端面 采用卧式铣床X60，粗铣-精铣左端面和左端面U型台以及右端面 采用卧式铣床X60，粗铣-精铣上端面和9524面 采用卧式铣床X60，粗铣-精铣 25锥型销孔和2M8螺孔 采用立式钻床2525,硬质合金铰刀，机用丝锥内花键孔 采用立式钻床2525，卧式内拉床L6110M10螺孔 采用立式钻床2525，机用丝锥M22螺孔 采用立式钻床2525，机用丝锥4216槽 采用卧式铣床X60，粗铣-精铣3.2 选择定位基准3.2.1粗基准的选择 从零件图上来看，按照基准的选择原则（当零件有不加工表面时，应该以不加工表面为粗基准，当零件有若干个不加工表面时，则以与加工表面相对位置精度较高的不加工面为粗基准），因此选择后端面为粗基准。3.2.2精基准的选择 对于精基准应该考虑基准重合和基准位移定位误差，根据工艺手册，选择“一面一孔”定位。因此选择后端面和内花键孔定位。3.3 拟定零件加工工艺路线3.3.1方案1：铸拨叉热处理粗铣前端面35 粗铣后端面 精铣前端面35精铣后端面粗铣U型台及左端面 粗铣右端面精铣U型台及左端面 精铣右端面拉内花键孔铣上端面铣9524端面25锥型销孔2M8螺孔铣4216槽M10螺孔M22螺孔去毛刺检验3.3.2方案2： 铸拨叉热处理铣前端面35 M22螺孔 铣后端面 铣U型台及左端面M10螺孔铣右端面拉内花键孔铣上端面铣9524端面25锥型销孔2M8螺孔铣4216槽去毛刺检验3.3.3方案比较： 方案2相对于方案1工序相对集中，但是其以粗基准定位的次数比方案1多。因此综合比较选择方案1。3.4填写工艺过程卡片零件名称 拨叉 产品名称零件材料HT200年 产 量10000毛坯种类HT200备 注工 序 号工 序 内 容1铸拨叉2热处理3粗铣前端面4粗铣后端面5精铣前端面6精铣后端面7粗铣U型台及左端面8粗铣右端面9精铣U型台及左端面10精铣右端面11拉内花键孔12铣上端面13铣上端面中9524面1425锥型销孔152M8螺孔16铣4216槽17M10螺孔18M22螺孔19去毛刺20检验表3.4填写工艺过程卡片3.5 机械加工工序设计 3.5.1 工序1 铸拨叉选择材料 HT200机械翻砂造型1级精度,量具卡尺工序卡如图所示：表3.5.1 工序1工序卡3.5.2 工序2 热处理工步 电阻炉加热到530620工步 温度为25的空气中冷却工序卡如图所示：表3.5.2 工序2工序卡3.5.3 工序3 粗铣前端面3.5.3.1 工步 粗铣前端面35至尺寸58mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm,量具卡尺 Z（加工余量）=2mm主轴转速n查工艺手册，n=800r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工步 粗铣前端面上部至尺寸35mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm,量具卡尺 Z（加工余量）=2mm主轴转速n查工艺手册，n=800r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工序卡如图所示：表3.5.3 工序3工序卡3.5.3.2 定位误差3.5.4 工序4 粗铣后端面3.5.4.1 工步 粗铣后端面上部凸台至尺寸59mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm,量具卡尺 Z（加工余量）=2mm主轴转速n查工艺手册，n=800r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工步 粗铣后端面下部至尺寸56mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm,量具卡尺 Z（加工余量）=2mm主轴转速n查工艺手册，n=800r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工序卡如图所示：表3.5.4 工序4工序卡3.5.4.2 定位误差3.5.5 工序5 精铣前端面工步 精铣35面至尺寸55mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm,量具卡尺 Z（加工余量）=1mm主轴转速n查工艺手册，n=1000r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工步 精铣前端面上部至尺寸32mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm,量具卡尺 Z（加工余量）=1mm主轴转速n查工艺手册，n=1000r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工序卡如图所示：表3.5.5 工序5工序卡3.5.5.2 定位误差3.5.6 工序6 精铣后端面3.5.6.1 工步 精铣后端面上部凸台至尺寸57mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm,量具卡尺 Z（加工余量）=1mm主轴转速n查工艺手册，n=1000r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工步 精铣后端面下部至尺寸54mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm,量具卡尺 Z（加工余量）=1mm主轴转速n查工艺手册，n=1000r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工序卡如图所示：表3.5.6 工序6工序卡3.5.6.2 定位误差3.5.7 工序7 粗铣U型台及左端面3.5.7.1 工步 粗铣U型台面至尺寸110mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm,量具卡尺 Z（加工余量）=2mm主轴转速n查工艺手册，n=800r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工步 粗铣左端面至尺寸102mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm,量具卡尺 Z（加工余量）=2mm主轴转速n查工艺手册，n=800r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工序卡如图所示：表3.5.7工序7工序卡3.5.7.2 定位误差3.5.8 工序8 粗铣右端面3.5.8.1 工步 粗铣右端面至尺寸100mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm,量具卡尺 Z（加工余量）=2mm主轴转速n查工艺手册，n=800r/min切削时间t走到次数=（次）t=min 工序卡如图所示：表3.5.8工序8工序卡3.5.8.2 定位误差3.5.9工序9 精铣U型台及左端面3.5.9.1 工步 精铣U型台面至尺寸107mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm,量具卡尺 Z（加工余量）=1mm主轴转速n查工艺手册，n=1000r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工步 精铣左端面至尺寸99mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm,量具卡尺 Z（加工余量）=1mm主轴转速n查工艺手册，n=1000r/min 切削时间t走到次数=（次）t=min工序卡如图所示：表3.5.9工序9工序卡3.5.9.2 定位误差3.5.10 工序10 精铣右端面3.5.10.1 工步 精铣右端面尺寸98mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm,量具卡尺 Z（加工余量）=1mm主轴转速n查工艺手册，n=800r/min切削时间t走到次数=（次）t=min 工序卡如图所示：表3.5.10工序10工序卡3.5.10.2 定位误差3.5.11 工序11 拉内花键孔3.5.11.1 工步 钻孔20,深度H=98mm选择刀具查工艺手册，莫氏锥柄长麻花钻20 GB/T 1438.1-2008，量具塞规 主轴转速n查工艺手册，n=250r/min切削时间t走到次数=1（次）t=min工步 扩内花键孔至尺寸22，深度H=98mm选择刀具查工艺手册，锥柄扩孔钻22,量具塞规 主轴转速n查工艺手册，n=250r/min切削时间t走到次数=1（次）t=min工步 拉削内花键，深度H=98mm选择刀具查工艺手册，硬质合金拉花键刀具,量具塞规走到次数=1（次）工序卡如图所示：表3.5.11工序11工序卡3.5.11.2 定位误差3.5.12工序12 铣上端面3.5.12.1 工步 粗铣上端面至尺寸66mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm，量具卡尺 Z（加工余量）=2mm主轴转速n查工艺手册，n=800r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工步 精铣上端面至尺寸65mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=50mm，量具卡尺 Z（加工余量）=1mm主轴转速n查工艺手册，n=1000r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工序卡如图所示：表3.5.12 工序12工序卡3.5.12.2 定位误差3.5.13 工序13 铣9524端面3.5.13.1 工步 粗铣9524端面至尺寸61mm，并保证尺寸选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=30mm，量具卡尺 Z（加工余量）=2mm主轴转速n查工艺手册，n=800r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工步 精铣9524端面至尺寸60mm，并保证尺寸选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=30mm，量具卡尺 Z（加工余量）=1mm主轴转速n查工艺手册，n=1000r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工序卡如图所示：表3.5.13 工序13工序卡3.5.13.2 定位误差3.5.14 工序14 25锥型销孔3.5.14.1 工步 钻孔14，并保证孔1的11mm和20mm两个尺寸，深度H=18mm选择刀具查工艺手册，锥形麻花钻4，量具塞规 主轴转速n查工艺手册，n=1250r/min切削时间t走到次数=1（次）t=min工步 铰锥形孔1，深度H=18mm选择刀具查工艺手册，高速钢铰刀4,量具塞规 主轴转速n查工艺手册，n=800r/min切削时间t走到次数=1（次）t=min工步 钻孔24mm，并保证孔2的11mm和35mm两个尺寸，深度H=18mm选择刀具查工艺手册，锥形麻花钻4，量具塞规 主轴转速n查工艺手册，n=1250r/min切削时间t走到次数=1（次）t=min工步 铰锥形孔2，深度H=18mm选择刀具查工艺手册，高速钢铰刀4,量具塞规 主轴转速n查工艺手册，n=800r/min切削时间t走到次数=1（次）t=min工序卡如图所示：表3.5.14 工序14工序卡3.5.14.2 定位误差3.5.15 工序15 2M8螺孔3.5.15.1 工步 钻孔1，孔27,并保证孔1，孔2的11mm和67mm以及11mm和82mm两个尺寸，深度H=22mm选择刀具查工艺手册，直柄麻花钻7 GB/T6135.2-2008，量具塞规 主轴转速n查工艺手册，n=800r/min切削时间t走到次数=1（次）t=min工步 攻丝M8,深度H=18mm，并保证孔1，孔2的11mm和67mm以及11mm和82mm两个尺寸选择刀具查工艺手册，细柄机用丝锥M8,量具塞规 主轴转速n查工艺手册，n=630/min切削时间t走到次数=1（次）t=min工序卡如图所示：表3.5.15 工序15 工序卡3.5.15.2 定位误差3.5.16 工序16 铣4216槽3.5.16.1 工步 粗铣4216槽至尺寸47.5mm，并保证尺寸42mm，9mm和25mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=10mm，量具卡尺 Z（加工余量）=2mm主轴转速n查工艺手册，n=800r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工步 半精铣4216槽至尺寸mm，并保证尺寸42mm，9mm和25mm选择刀具查工艺手册，高速钢立铣刀，直径d=10mm，量具卡尺 Z（加工余量）=1mm主轴转速n查工艺手册，n=1000r/min切削时间t走到次数=（次）t=min工序卡如图所示：表3.5.16 工序16 工序卡3.5.16.2 定位误差3.5.17 工序17 M10螺孔3.5.17.1 工步 钻孔5,并保证左右尺寸21mm和21mm，深度H=25mm选择刀具查工艺手册，直柄麻花钻9 GB/T 6135.3-2008，量具塞规 主轴转速n查工艺手册，n=630r/min切削时间t走到次数=1（次）t=min工步 攻丝M10,并保证左右尺寸21mm和21mm，深度H=18mm选择刀具查工艺手册，细柄机用丝锥M10,量具塞规 主轴转速n查工艺手册，n=500/min切削时间t走到次数=1（次）t=min工序卡如图所示：表3.5.17 工序17 工序卡3.5.17.2 定位误差3.5.18工序18 M22螺孔3.5.18.1 工步 钻孔21,并保证尺寸22mm和65mm，深度H=30mm选择刀具查工艺手册，莫氏锥柄麻花钻20 GB/T1438.1-2008，量具塞规 主轴转速n查工艺手册，n=250r/min切削时间t走到次数=1（次）t=min工步 攻丝M22,并保证尺寸22mm和65mm，深度H=30mm选择刀具查工艺手册，机用丝锥M22,量具塞规 主轴转速n查工艺手册，n=250r/min切削时间t走到次数=1（次）t=min工序卡如图所示：表3.5.18工序18 工序卡3.5.18.2 定位误差3.5.19工序19 去毛刺工序卡如图所示：表3.5.19工序19 工序卡3.5.20工序20 检验工序卡如图所示：表3.5.20工序20 工序卡四夹具设计（以13工序夹具为例进行说明）4.1 功能分析与夹具总体结构设计 本工序要求以内花键孔和已加工好的左端面定位，铣上端面中9524面，并要求保证尺寸和95以及Ra6.3。夹具方案设计 工件以内花键孔为主要定位基准，多采用心轴。而要实现完全定位，应采用轴向夹紧，向夹紧。可有以下几种不同的