拨叉设计说明书

1 机械制造工艺学课程设计说明书机械制造工艺学课程设计说明书 题目题目 设计设计 CA6140 CA6140 车床车床 拨叉零件的机械加工工艺规程 中批量生产 拨叉零件的机械加工工艺规程 中批量生产 生产纲领 生产纲领 50005000 件件 年年 技术资料 实用工人设计手册技术资料 实用工人设计手册 内容内容 1 1 零件图零件图 一张一张 2 2 毛坯图毛坯图 一张一张 3 3 机械制造加工工艺过程草图机械制造加工工艺过程草图 一份一份 4 4 机械制造加工工艺过程综合卡片 机械制造加工工艺过程综合卡片 一张一张 5 5 课程设计说明书课程设计说明书 一份一份 2 序言序言 机械制造工艺学是以机械制造中的工艺问题为研究对象 实践性较强的 一门学科 通过对此门学科的课程设计 使我在下述各方面得到了锻炼 能熟练运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的 实践知识 正确的解决一个零件在加工中的定位 夹紧以及工艺路线的安 排 工艺尺寸的确定等问题 保证零件的加工质量 提高结构设计能力 通过设计夹具的训练 获得根据被加工零件的加工 要求 设计出高效 省力 既经济合理又能保证加工质量的夹具的能力 学会使用手册及图表资料 培养了一定的创新能力 通过对拔叉的工艺设计 汇总所学专业知识如一体 如 互换性与测量技 术基础 机械设计 金属切削机床概论 机械制造工艺学 等 让 我们对所学的专业课得以巩固 复习及实用 在理论与实践上有机结合 使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解 并为以后的实际工作奠定坚 实的基础 3 1 1 零件的作用与结构分析 零件的作用与结构分析 1 1 零件的作用 该零件是拨叉 它位于变速机构中 主要起变速 使主 轴回转运动按照工作者的要求进行工 获得所需要的速度和扭矩 该零件 是以 25H7 孔套在轴上 并用销钉经 22 孔与轴定位 拨叉脚在双联齿轮 的槽中 变速操纵机构通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与轴一起在变速箱 中滑动 拨叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑移 从而实现变速 1 2 零件的结构分析 零件的材料为 HT200 灰铸铁生产工艺简单 铸造性能优良 但塑性较差 脆性高 不适合磨削 为此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 1 2 1 拨叉安装孔 孔径 25H7mm 其形状公差遵守包容要求 表面粗 糙 度 Ra1 6um 孔端面位置尺寸 1 2 2 拨叉脚端面 厚度为 12mm 端面粗糙度要求 Ra5 外端面与操纵 槽的尺寸距离为 1 5mm 两端面的平行度公差为 0 1mm 且相对于安装孔 轴线的垂直度公差为 0 1mm 1 2 3 拨叉脚内侧面 半径为 29mm 粗糙度 Ra20 1 2 4 拨叉滑道 滑道表面粗糙度 Ra3 2um 表面粗糙度 Ra3 2 形位公差 遵守尺寸要求 由上面分析可知 可以粗加小头孔端面 然后以此作为粗基准采用专用 夹具进行加工 并且保证位置精度要求 再根据各加工方法的经济精度及 机床所能达到的位置精度 并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面 所以根 4 据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证 2 2 毛坯的种类 毛坯的种类 2 1 选择毛坯 由于拨叉形状结构复杂 考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击 性载荷 所以其制造方法选用金属型浇铸 侧面浇注确定待加工表面的加 工余量为 3 0 8mm 2 2 确定机械加工余量 毛坏尺寸和公差 加工表面加工内容加工余量精度等级表面粗糙度 粗镗3IT1020 25H7 精镗1 5IT71 6 58粗扩3IT1020 钻IT1250M22 攻螺纹2IT83 2 粗铣3IT1020两端面距 离 74 5 精铣1 2IT83 2 58 圆孔 锯断 锯IT1020 粗铣IT83 2深 6mm 滑道 精铣IT71 6 2 3 要求机械加工余量 5 每一个功用的零件 最终要求的都是零件的最终尺寸及精度 但用去除 材料的方法制造零件时 都是通过从毛坯上切除一层层材料之后 最后才 能得到符合图样规定的零件 正确规定加工余量的数值是十分重要的 加 工余量规定过大 不仅浪费材料 而且耗费时机 道具和电力 但加工余 量也也不能规定的太小 如果加工余量留得过小 则本工序就不能完全切 除上工序留在加工表面上的缺陷层 这就没有达到设置这道工序的目的 2 4 毛坯尺寸设计图 3 3 定位基准的选用原则定位基准的选用原则 基准是影响拨叉零件加工精度的关键因素 基准选择得合理可以使加工 质量得到保证 生产率得以提高 否则 加工过程中将问题百出 更有甚 者 造成零件的大批报废 使生产无法正常进行 3 1 定位基准的选择 3 1 1 精基准的选择原则 1 基准重合原则 2 基准统一原则 3 互为基准原则 4 自为基准原则 5 定位准确 加紧可靠 操作方便 3 1 2 粗基准的选择原则 1 保证零件加工表面相对于不加工表面有一定位置精度原则 2 合理分配加工余量的原则 3 便于装卡的原则 4 粗基准一般不得重复使用的原则 6 5 选择加工余量小的表面做粗基准的原则 3 1 3 加工原则 1 先基准后其它 2 先主后次 3 先粗后精 4 先面后孔 3 2 零件表面加工方法的选择 3 2 1 两端面粗糙度要求不同 从而两端面的加工方法也就不同 右端 面表面粗糙度要求为 Ra3 2um 则采用卧式铣床先粗铣 在精铣 从而达 到粗糙度的要求 而拨叉头左端面粗糙度要求为 Ra20um 则粗铣便可以达 到要求 3 2 2 零件 25H7 的孔表面粗糙度要求为 Ra1 6um 则先粗镗在精镗 从 而达到粗糙度的的要求 58 的孔粗糙度要求较低 则粗镗便可以达到粗 糙度的要求 只需要保证尺寸精度即可 3 2 3 铣滑道时表面粗糙度要求分别为 Ra3 2um 和 Ra1 6um 则先粗铣 在精铣达到粗糙度的要求 并保证位置精度 3 2 4 此道序为攻螺纹 没有粗糙度的要求 则普通的螺纹丝锥就可以 达到要求 3 2 5 锯断是 粗糙度要求比较低 则用立式带锯床就可以达到要求 4 工路线的拟定 制订工艺路线的出发点 应当是使零件的几何形状 尺寸精度及位置精度 等技术要求能得到合理的保证 在生产纲领已经确定为中批量生产的条件 下 可以考虑采用万能性机床配以专用夹具 并尽量是工序集中来提高生 7 产效率 除此之外 还应当考虑经济效果 以使生产成本尽量下降 4 1 制定工艺路线 工序 1 分别粗铣拨叉左右端面 保证两端面距离为 74 5mm 精铣右端面 到符合粗糙度的要求 工序 2 钻扩铰 25H7 的孔和 58 的孔 达到规定的粗糙度的要求 工序 3 倒角 保证粗糙度的要求 工序 4 沟槽 粗铣上表面的平面 工序 5 精铣沟槽 精铣上平面至符合表面粗糙度要求 工序 6 钻螺纹孔 工序 7 攻螺纹至 M22 工序 8 锯断 工序 9 去毛刺 工序 10 热处理 工序 11 清洗 工序 12 终检 4 2 工序设计 4 2 1 粗铣拨叉头两端面 以拨叉头左端面为粗基准 选用卧式铣床和 高速钢三面刃圆盘铣刀 并用专用夹进行定位夹紧 4 2 2 钻扩铰 25H7 的孔 采用四面组合机床 并用硬质合金镗刀 以 拨叉左端面为基准 进行定位夹紧 利用四面组合机床 扩 61 的孔至 58 8 4 2 3 以拨叉左端面为基准定位 利用立式铣床粗铣精铣滑道 4 2 4 定位 25 的孔 以拨叉左端面为基准定位 采用立式钻床钻 M22 的螺纹孔 4 2 5 选用立式带锯床锯断 4 2 6 钳工台去毛刺 4 2 7 淬火机进行热处理 4 2 8 清洗机进行清洗 4 2 9 采用游标卡尺塞规终检 确定切削用量及基本时间 5 1 选择切削用量 5 1 1 确定进给量 按加工要求确定进给量 查 切削 表 2 7 f 0 43 0 53 32 18 40 d L 查 切削 表 2 7 修正系数 k 1 0 nmmf 53 0 43 0 0 1 53 0 43 0 按高速钢三面刃圆盘铣刀选择 查 切削 表 2 8 允许进给量为 4 8mm n 以上三个进给量比较得出 受限制的进给量是加工要求 其值为 0 43 0 53mm n 最终选择粗加工时进给量 f 4 8mm n 精加工时进给量 f 0 6mm n 5 1 2 切削速度 9 查 切削 表 2 30 切削速度计算公式为 min m fyv dc v xv p m aT zv ov c 其中 11 1 18 0 25 9 0 0 4 4 8 v c 0 d zv p a xv yvf m 0 125 查得修正系数 0 85 w k 5 1 3 检验机床扭矩及功率 查 切削 表 2 20 当 f 0 51 21 时 o dMNMt 16 43 修正系数为 1 2 故 43 16x1 2 51 8NM c M 查机床说明书 144 2NM m M 查 切削 表 2 23 铣刀消耗功率 1 7KW c P 查机床说明书 2 8x0 81 2 26KW E P 因为 cc p 最终确定 4 0mm P a 350mm min 24m min f v c v 11 5 2 6 计算基本工时 查 切削手册 表 1 26 入切量及超切量为 12 5mm y L l 160 12 5 172 5mm m t f v L y m t f v L min49 0 350 5 172 粗铣滑道 使达到精度 Ra50 精铣滑道 使粗糙度达到 Ra3 2 计算基本工时 查 切削 表 1 26 入切量及超切量为 12 5mm y 0 24min m t f v L m t 350 5 1273 5 3 保证 M22 螺纹孔的位置精度要求 刀具 20 的麻花钻头 机床 立式钻床 查 切削 表 1 6 进给量 f 0 25 0 4mm r 取 f 0 25mm r 查 切削 表 1 11 查得 15m min c v 900r min w s d v n 1000 40 10 1000 查 简明手册 取 700 s n 则实际切削速度 v 9m min 1000 swn d 1000 700 40 当 600r min s n 每分钟进给量 0 4x37 5 15mm f v 工时 0 25 m t f v L 1280 7160 12 5 4 铣断 以 58 中心轴线为基准 选择锯片铣刀 d 160mm l 4mm 中齿 Z 40 采用立式带锯床 查 切削 表 3 5 选择进给量 f 0 1mm z 切削速度 v 27m min 则 30r min s n w d v 1000 160 27 1000 查 简明机械加工工艺手册 表 4 2 取 100r min w n 则实际切削速度 v 50 2m min 1000 w n w d 1000 100 80 每分钟进给量 z 0 1 40 100 400mm min m f z f w n 基本工时 0 25min m t m f L m f yL 400 3060 小 结 机械制造技术基础的课程设计为期两周 我的设计为拨叉的设计 我一 直不明白拨叉在变速机构中是怎样工作的 通过这次设计我明白了拨叉主 要起变速 使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作 获得所需要的速 度和扭矩 通过拨叉的设计 解决了我一直以来的疑惑 这个拨叉是把 25H7 孔套在轴上 并用销钉经 22 孔与轴定位 拨叉脚在双联齿轮的槽中 变速操纵机构通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与轴一起在变速箱中滑动 拨叉脚拨动双联齿轮在花键轴上滑移 从而实现变速 解决了一直困在我 心里的疑惑 这次我们的设计分为两个阶段 第一阶段是拨叉机械设计工 艺过程草图的设计 第二阶段是机械设计工艺卡的填写和课程设计说明的 设计在设计的过程中 比如说定位精基准的选择需要遵循以下原则 基准 13 重合原则 统一基准原则 互为基准原则 自为基准原则 选择定位粗基 准时遵循以下原则 保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精 度的原则 合理分配加工余量原则 便于装夹的原则 粗基准一般不得重 复使用的原则 还有切削用量选择计算 机床选用 时间定额计算等方面 的知识 工件的定位夹紧等方面的知识 为了保证达到加工要求 需要划 分以下阶段 粗加工阶段 半精加工阶段 精加工阶段 光整加工阶段 划分加工阶段能够达到以下目的 保证零件加工质量 有利于及早发现毛 坯缺陷并得到及时的处理 有利于合理利用机床设备 为了在机械加工工 序中插入必要的热处理工序 同时使热处理发挥充分的效果 过此次设计 使我们基本掌握了零件的加工过程分析 工艺文件的编制 步骤等 学会 了查相关手册 选择使用工艺装备等等 总的来说 在这次