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倒挡拨叉
加工
工艺
专用
夹具
设计
- 资源描述：
-
该方案是设计倒挡拨叉设计，主要介绍制订工艺路线，工艺路线的拟定为保证达到零件的几何形状，尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。由于生产纲领为成批生产所采用的通用机床配以专用加工夹具，并考虑工序集中以提高生产率和减少机床数量，使生产成本下降。现有工艺路线如下：先铣脚面虽然满足了先面后孔的原则，但是对于后面工序的基准选定却不够方便，所以不合理，根据根据经济性级工序内容的简便性可选择方案一，并制定出详细的工序内容。
毛坯为精铸件，拿到毛坯后应该先退火处理下，消除掉铸件在铸造过程中产生的内应力及误差。并在毛坯车间调整好毛坯的机械性能以达到技术要求，然后送到机械加工车间加工，具体工序如下：
1.铸造
2.热处理
3.铣端面
4.钻13孔、扩14H9孔
5.倒角
6.铣脚面、开挡
7.铣槽
8.钻8.7
9.去毛刺
10.检验
- 内容简介：
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机自 0707 李银正 0401070717 机械加工工序卡片 文件编号 (厂名全称 ) 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零 (部 )件图号 共 6 页 产品名称 倒挡拨叉 零 (部 )件名称 倒挡拨叉 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 3 铣端面 坯种类 毛坯外形尺寸 每坯件数 每台件数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 卧式铣床 1 夹具编号 夹具名称 冷却 液 1 专用夹具 工序时间 准终 单件 工步 号 工步内容 工艺装备 主轴 转速 / (r/切削 速度 / (m/进给 量 / (mm/r) 背吃 刀量 / (走刀次数 工时定额 基本 辅助 1 铣右端面 镶齿三面刃铣刀，游标卡尺、粗糙块 150 1 2 铣左端面 150 1 描图 描校 底图号 装订号 * 编制 (日期 ) 审核 (日期 ) 会签 (日期 ) * * a 标记 处数 更改文 件号 签字 日期 标记 处数 更改文 件号 签字 日期 江南大学机械学院课程设计机械加工工序卡片文件编号(厂名全称)机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号共 3 页产品名称倒挡拨叉零(部)件名称倒挡拨叉第 6 页车间工序号工序名称材料牌号倒角5倒角ZG310-570毛坯种类毛坯外形尺寸每坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称冷却液专用夹具工序时间准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/(r/min)切削速度/(m/min)进给量/(mm/r)背吃刀量/(mm)走刀次数工时定额基本辅助123描图描校底图号装订号*编制(日期)审核(日期)会签(日期)*a标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机自 0707 李银正 0401070717江南大学机械学院课程设计机械加工工序卡片文件编号(厂名全称)机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号共 6 页产品名称倒挡拨叉零(部)件名称倒挡拨叉第 4 页车间工序号工序名称材料牌号铣6铣脚面开挡ZG310-570毛坯种类毛坯外形尺寸每坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数X621夹具编号夹具名称冷却液专用夹具工序时间准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/(r/min)切削速度/(m/min)进给量/(mm/z)背吃刀量/(mm)走刀次数工时定额基本辅助1铣R15面镶齿三面刃铣刀，游标卡尺、粗糙块15047.10.2212铣R19面20062.830.2213铣圆环面25078.50.241描图描校底图号装订号*编制(日期)审核(日期)会签(日期)*a标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机自 0707 李银正 0401070717江南大学机械学院课程设计机械加工工序卡片文件编号(厂名全称)机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号共 6 页产品名称倒挡拨叉零(部)件名称倒挡拨叉第 5 页车间工序号工序名称材料牌号机加工车间7铣ZG310-570毛坯种类毛坯外形尺寸每坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X621夹具编号夹具名称冷却液专用夹具工序时间准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速/(r/min)切削速度/(m/min)进给量/(mm/z)背吃刀量/(mm)走刀次数工时定额基本辅助1铣槽底面镶齿三面刃铣刀、游标卡尺、粗糙块15047.10.2 212铣槽镶齿三面刃铣刀、游标卡尺、粗糙块22069.10.241描图描校底图号装订号*a编制(日期)审核(日期)会签(日期)*标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期机自 0707 李银正 0401070717该方案是设计倒挡拨叉设计，主要介绍制订工艺路线，工艺路线的拟定为保证达到零件的几何形状，尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。由于生产纲领为成批生产所采用的通用机床配以专用加工夹具，并考虑工序集中以提高生产率和减少机床数量，使生产成本下降。现有工艺路线如下：先铣脚面虽然满足了先面后孔的原则，但是对于后面工序的基准选定却不够方便，所以不合理，根据根据经济性级工序内容的简便性可选 方案 ，并制定 的工序内容。为精 件， 到 后 该先 理下， 件 中产生的内 及 。并 的机 性 以达到技术要求，然后 到机 加工 加工，具 工序如下：1. 2. 4.13孔、 “机械加工工艺过程卡片 文件编号(厂名全称)机械加工工艺过程卡片产品型号零(部)件图号共 1 页产品名称倒挡拨叉零(部)件名称第 1 页材料牌号ZG310-570毛坯种类铸钢毛坯外形尺寸66*67*91每坯件数1每台件数1备注工序号工序名称工序内容车间工段设备工艺装备工序时间准终单件1铸造2热处理退火 3铣端面铣端面24机加工X62专用夹具4钻孔扩孔钻13内孔、扩14H13孔机加工Z525专用夹具5倒角两端145机加工Z525专用夹具6铣脚面开挡粗铣R15、铣R19、铣开挡机加工X62专用夹具7铣槽铣槽14H13 底面及拨叉机加工X62专用夹具8钻孔钻8.7机加工Z525专用夹具9去毛刺10检验描校底图号装订号*a标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字编制 (日期)审核会签(日期)*日期 - 1 - 课程设计说明书 设计题目 ： 设计倒挡拨叉加工工艺 规程及工艺装备 设 计 者： 班 级： 学 号： 指导老师： - 2 - 机械制造技术基础课程设计任务书 内容： 1 张 2毛坯图 1 张 1 张 1 张 1 张 6 课程设计说明书 1 份 - 3 - 目 录 一、 序言 2 二、 零件的工艺分析及生产 类型的确定 2 三、 毛坯的选择与设计 4 四 、 加工方法和工艺路线的设计 6 五 、 工序设计 9 六 、 确定切削用量及基本时间 12 七 、 夹具设计 16 八 、 设计小节 17 九 、 参考文献 17 - 4 - 一、序言 机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践教学环节。这次设计我们能综合运用机械制造基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，在老师和同学的帮助下，我还对夹具，机床，刀具的的结构和工作原理有了更深 的了解，不知不觉中我的图纸分析、结构设计能力都得到了提高，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 在结束了机械制造基础及有关课程的学习后，通过本次的设计使我们所学的知识得到了巩固和加深，并培养了我们学会全面综合地运用所学知识，去分析和解决机械制造中的问题的能力。 由于能力有限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教。 二 、零件的工艺分析及生产类型的确定 1 零件的作用 题目所给的零件为倒挡拨叉，是与操纵机构零件结合用与拨动滑动齿轮实现输出轴的倒转。故对配合面 914H 、 14以及下拨叉有精度要求。 2 零件的工艺分析 通过对该零件图的重新绘制，知原图样的试图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。 - 5 - 从零件图上看，该零件是 典型 的 叉架类 零件，结构比较 复杂 ， 形位精度要求不算高。为大批量生产的铸件。 其主要加工 的有 14轴轴要保证直线度 M 级 脚面尺寸要求公差尺寸为 0；开挡公差尺寸为 面粗糙度为 保证与 14线的垂直度为 粗糙度为 面要求淬火处理，硬度要求为 4853爪总长公差尺寸为 0；后脚面公差尺寸为 0 到 面到轴线尺寸18 的公差尺寸为 差尺寸为 0 到 轴线到开挡前脚面的尺寸 公差尺寸为 深 32 公差尺寸为 0；拨叉尺寸要求较高，两内表面归于孔 对称度为 表面表面粗糙度为 表面满足配合 14差尺寸为 0 到 槽底部分允许呈 角或 2 最大长为 3 的倒角；孔 需锪平直 径为 12；孔 24 端面、开挡内 、孔 表面以及槽14面表面粗糙度为 般的加工都可获得。 通过分析该零件，其布局合理， 虽结构复杂，但加工要求比较容易保证， 我们通过专用夹具 可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状 和大小，符合要求。 3 零件的生产类型 依设计题目，结合生产实际可知该零件的生产纲领零件是大批量生产的铸件。 - 6 - 三、 毛坯的选择与设计 1 选择毛坯 该零件材料为 于批量生产，而且零件的结构复杂，采用铸件成型。 2 确定机械加工余量 铸件的尺寸公差按 6414定，机械加工余量按11351定，材料为 于是大批量且形状复杂的零件，所以毛坯选择砂型铸造。 根据 6414表得尺寸公差 8工余量等 级为FH。 所以，可取 级。查表（ 6414）查出各表面的公差数值。 零件尺寸 公差 4 端面 46 2 脚面圆柱面 15 面圆柱面 19 脚面尺寸 6 4面尺寸 14 底面 14 脚开挡尺寸 23 - 7 - 3 设计毛坯图 拨叉毛坯图尺寸（单位： 零件表面 总余量 毛坯尺寸 公差 4 端面 46 2 50 2 脚面圆柱面 15 2 13 面圆柱面 19 2 17 脚面尺寸 6 2 10 4面尺寸 14 2 10 底面 14 2 12 脚开挡尺寸 23 2 19 图为该零件的毛坯图（具体尺寸请看毛坯图）： - 8 - 四、 加工方法和工艺路线的设计 1 定位基准的选择 （ 1）粗基准的选择 工件在加工第一道或最初几道工序时，一般选毛坯上未加工的表面作为定位基准，这个是粗基准，该零件选用 肋 板 6的左端面 作为粗基准来加工 14 。以上选择符合粗基准的选择原则中的余量最小原则、便于装夹原则， 以及当零件有不加工表面应该以这些不加工表面做粗基准的原则， 在以后的工序中，则使用经过加工的表面作为定位基准， 加工 14，保证其轴线的直线度，并作为以后工序的 定位基准，这个基准就是精基准。 （ 2）精基准的选择 在选精基准时采用有基准重合，基准统一。这样定位比较简单可靠，为以后加工重要表面做好准备。 2 零件表面加工方法的选择 本零件的加工面有内孔、倒角、槽、下底面、圆环面等，材料为 公差等级和表面粗糙度要求，参考有关资料，其加工方法选择如下。 （ 1） 24端面 :表面粗糙度为 选粗铣 即可满足要求 。 （ 2） 14：公差等级为 9 级， 表面粗糙度为 公差尺寸 0 到 据 定其公差等级按 以先钻后扩孔来满足要求。 （ 3）开挡 15 内圆柱面：表面粗糙度为 标注公差等 - 9 - 级，故粗铣即可满足要求。 （ 4）脚面：表面粗糙度 加工方法可 采用粗铣即可达到要求。 （ 4）开挡：表面粗糙度为 工 方法可采用粗铣即可达到要求。 （ 5）槽 14面粗糙度为 差等级 13，加工方法可采用粗铣即可达到要求。 （ 6）槽 14面：表面粗糙度为 工方法可采用粗铣即可达到要求。 （ 7）孔 ：表面粗糙度 差尺寸为 0 到 根据 定其公差等级按 采用钻孔即可达到要求。 3 制订工艺路线 工艺路线的拟定为保证达到零件的几何形状，尺寸精度、位置精度 及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。由于生产纲领为成批生产所采用的通用机床配以专用加工夹具，并考虑工序集中以提高生产率和减少机床数量，使生产成本下降。现有工艺路线如下： - 10 - 工艺路线一 工艺路线二 精铸退火 精铸退火 工序 工序 11 方案的比较选择： 方案 2 先铣脚面虽然满足了先面后孔的原则，但是对于后面工序的基准选定却不够方便，所以不合理， 根据根据经 济性级工序内容的简便性可选择方案一，并制定出详细的工序内容。 毛坯为精铸件，拿到毛坯后应该先退火处理下，消除掉铸件在铸造过程中产生的内应力及误差。并在毛坯车间调整好毛坯的机械性能以达到技术要求，然后送到机械加工车间加工，具体工序如下： 13 孔、扩 14 挡 根据工序安排编出机械加工工序卡，共 6 张。 五、工序设计 1 选择加工设备与工艺装备 （ 1）选择机床 1序 4 钻 13 孔、扩 14、工序 5 倒角及 工序 8 钻 工 12 步不多，选用立式钻床就 能满足要求，本零件外廓尺寸不大，选用式钻床。 1序 3、 6、 7 是粗铣和精铣，各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，故选用卧式铣床就能满足要求，选用 式铣床即可。 （ 2） 选择刀具（ 参考指南） 1序 3 铣端面 1序 4 钻 13 孔。选择莫氏锥柄麻花钻 13 直径为 13作长度 101氏锥度为 1 号，总长 182 1扩 14择 14 1141直径为 14作长度 108氏锥度为 1 号，总长 189 1序 5 倒角。 1序 3、 6、 7 都是铣。 铣刀按表 5镶齿三面刃铣刀，直径为 100，孔径 d=27，齿数 z=12。 1序 8 钻 。孔径为 通用刀具，故可制造专用刀具，方便制造及经济效益，可做成直柄麻花钻。 （ 3）选择量具 本零件为中批量生产，一般尽可能采用通用量具，根据表面精度、尺寸和形状等要求，参考有关手册资料，选择量具如下表： 工序 工序名称 量具 3 铣端面 游标卡尺、粗糙块 13 4 钻 13 孔扩、 14 游标卡尺、塞规 5 倒角 游标卡尺 6 铣脚面、开挡 游标卡尺、粗糙块 7 铣槽 游标卡尺、粗糙块 8 钻 标卡尺、塞规 2 确定工序尺寸 （ 1） 24 端面加工余量 加工表面 工序双边余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗铣 粗铣 粗铣 端面 50 4 46 2）钻 13、 扩 14 加工表面 工序双边余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 钻扩孔 钻 孔 扩孔 钻孔 扩孔 钻孔 扩孔 13 1 13 3）面加工余量 14 加工表面 工序余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 粗铣 精铣 粗铣 精铣 粗铣 精铣 柱面 2 15 柱面 2 脚面 3 4底面 2 10 14 3）钻 孔 加工表面 工序双边余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 孔 、确定切削用量及基本时间 1 工序 3 切削用量：本工序为粗车端面，已知加工材料为 面淬火处理后 确定粗铣端面的切削用量。所选刀具为镶齿三面刃铣刀。 表得进给量 f =z，又 床主轴转速 30r/精度要求不高，选择 n=150r/前面可知刀具直径为 15 100切削速度为 m 。 校核机床功率： 参考公式 z n k p d=100mm 42.0z=12 n=150/60r/s ，解得 61.1故可用。 2 工序 4 切削用量：本工序为钻 13 14( 定钻 13的切削用量。所选刀具为 莫氏锥柄麻花钻，其直径为 13作长度 101氏锥度为 1 号，总长 182 确定切削用量3/2=表得 进给量 f =r，切削速度 v =21m/主轴转速 n=000=取 n=545r/时 v=1000 定扩 14( 的切削用量。所选刀具为 14 1141直径为 14作长度 108氏锥度为 1 号，总长 189 确定切削用量，查表得 进给量 f =r，切削速度 v =60m/主轴转速 n=000=取 n=960r/时 v=1000 确定 钻 13 的基本时间 1 确定 扩 14( 的基本时间 16 1 3 工序 6 切削用量：本工序是铣脚面、开挡，先粗铣，后半精铣。 15的切削用量 所选刀具为镶齿三面刃铣刀。 表得进给量 f =z，又 床主轴转速 30r/度要求不高（ 5选择 n=150r/前面可知刀具直径为 100切削速度为 m 。 校核机床功率： 参考公式 z n k p d=100mm 12.0z=12 n=150/60r/s ，解得 01.2故可用。 定铣开挡底面圆柱面 切削用量 所选刀具为镶齿三面刃铣刀。 表得进给量 f =z，又 床主轴转速 30r/度要求不高（ 选择 n=200r/前面可知刀具直径为 100切削速度为 m 。 校核机床功率： 参考公式 z n k p d=100mm 2.0z=12 n=200/60r/s ，解得 72.0故可用。 定开挡脚面的切削用量 所选刀具为镶齿三面刃铣刀。 表得进给量 f =z，又 床主轴转速 3017 r/度要求较高（ 有垂直度要求），选择 n=250r/ 前 面 可 知 刀 具 直 径 为 100 则 切 削 速 度 为m 。 校核机床功率： 参考公式 z n k p 5.0d=100mm 2.0z=12 n=250/60r/s ，解得 1.0故可用。 4 工序 7 本工序为 铣槽，先粗铣槽底，再铣槽。 定槽底面的切削用量 所选刀具为镶齿三面刃铣刀。 表得进给量 f =z，又 床主轴转速 30r/度要求不高（ 5选择 n=150r/前面可知刀具直径为 100切削速度为 m 。 校核机床功率： 参考公式 z n k p d=100mm 02.0z=12 n=150/60r/s ，解得 74.0故可用。 定槽的切削用量 所选刀具为镶齿三面刃铣刀。 表得进给量 f =z，又 床主轴转速 30r/度要求较高（ 对称度为 选择 n=220r/ 前 面 可 知 刀 具 直 径 为 100 则 切 削 速 度 为m 。 校核机床功率： 参考公式 z n k p d=100mm 82.0z=12 18 n=220/60r/s ，解得 66.3故可用。 5 、工序 8 本工序为 钻 锪平 12。 确定钻 的切削用量。所选刀具为直 柄麻花钻，作长度 80总长 122 确定切削用量=表得 进给量 f =r，切削速度v =27m/主轴转速 n=000=取 n=960r/时v=1000 七、夹具设计 本夹具是铣 14专用夹具。 （ 1） 定 位方案 工件以肋板右端面、 14 及拨叉为定位基准。肋板右端面为未加工端面，做粗基准，选择 3 个网纹顶面支承钉钉（ C 型）， 3 个支承钉不在同一直线上，可限制 3 个自由度（ 2 个转动，一个移动），选择 C 型支承钉还可以增加摩擦力平衡部分铣削力。 14用短销（短销为短销与螺杆结合，螺杆不与内孔接触，故不限制自由度，螺杆做加紧
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