“撥叉”的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工Ф8mm的工藝裝備畢業(yè)設(shè)計

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Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpieces turn , draw up clamp assembling picture. I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, whats more , striking the basis for the future work and thefollowing courses tudying .目 錄1 撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定11.1 撥叉的用途11.2 撥叉的技術(shù)要求11.3 審核撥叉的工藝性21.4 確定撥叉的生產(chǎn)類型22 確定毛坯、繪制毛坯簡圖22.1 選擇毛坯22.2 確定毛坯的尺寸公差和加工余量22.2.1公差等級32.2.2 鑄件重量32.2.3 鑄件的材質(zhì)系數(shù)33 擬定拔叉工藝路線33.1 定位基準(zhǔn)的選擇33.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇33.1.2 精基準(zhǔn)的選擇43.2 表面加工方法的確定43.3 加工階段的劃分43.4 工序的集中與分散53.5 工序順序的安排53.6 確定工藝路線54 加工余量、工序尺寸和公差的確定（工序9）74.1 確定加工余量（工序9）75 切削用量、時間定額的計算（工序9）75.1 切削用量的計算75.2基本時間tm的計算76、夾具設(shè)計86.1 問題的提出86.2定位方案86.2.夾緊機(jī)構(gòu)96.3.導(dǎo)向裝置9參考文獻(xiàn)91 撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1.1 撥叉的用途該撥叉產(chǎn)品主要應(yīng)用在拖拉機(jī)變速箱的換擋機(jī)構(gòu)之中，撥叉以 20+0.035 0mm孔套在變速叉軸上，并用銷釘經(jīng)8孔與變速叉軸聯(lián)結(jié)，撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當(dāng)需要變速時，操縱變速桿，變速操縱機(jī)構(gòu)就通過撥叉頭部的操縱槽帶動撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸上滑動以改換檔位，從而改變拖拉機(jī)的行駛速度。該撥叉在改換檔位時要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用,因此該零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸孔20mm和鎖銷孔8 ，在設(shè)計工藝規(guī)程時應(yīng)重點予以保證。1.2 撥叉的技術(shù)要求按表形式將該撥叉的全部技術(shù)要求列表中撥叉零件技術(shù)要求表加工表面尺寸及偏差mm尺寸精度等級表面粗糙度Ra/m撥叉頭右端面34IT1212.5撥叉頭左端面34IT102.520mm孔20IT81.610mm孔10IT103.2撥叉腳兩端面12IT116.3操縱槽端面78IT128孔8IT103.23孔3IT12叉爪口內(nèi)側(cè)面50IT116.3該撥叉形狀的比較復(fù)雜，屬典型的叉桿類零件，為實現(xiàn)換檔、變速的功能。其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉軸兩端面在工作中需承受沖擊負(fù)荷，為增強(qiáng)其耐磨性，該表面要求高頻率淬火處理，硬度為4858 HRC；為保證撥叉在叉軸上有準(zhǔn)備的位置，改換檔位準(zhǔn)確，撥叉采用鎖銷定位。鎖銷孔的尺寸為8mm。 綜上所述，該撥叉件的各項技術(shù)要求制定的較合理，符合帶零件在變速箱中的作用。1.3 審核撥叉的工藝性分析零件圖可知，撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣即減少了加工面積，又提高了換檔時叉腳端面的接觸剛度；另外，該零件除主要工作表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的剛法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。1.4 確定撥叉的生產(chǎn)類型 依設(shè)計題目。該撥叉的生產(chǎn)類型定為大批量生產(chǎn)。2 確定毛坯、繪制毛坯簡圖2.1 選擇毛坯毛坯選用鑄件，該撥叉的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型屬中批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鑄件精度，以采用機(jī)器造型方法制造毛坯。2.2 確定毛坯的尺寸公差和加工余量要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項因素。2.2.1 公差等級由于撥叉的功用和技術(shù)要求。確定該零件的公差等級為普通級。2.2.2 鑄件重量 經(jīng)計算機(jī)械加工后該撥叉件的重量為1kg，由此可初步估計機(jī)械加工前鑄件毛坯的重量為1.5kg。2.2.3 鑄件的材質(zhì)系數(shù)由于該撥叉材料為HT200，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.65%的碳素鋼，該鑄件的采制系數(shù)屬M(fèi)2級。撥叉鑄造毛坯尺寸公差及加工余量鑄件的質(zhì)量/kg 包容體質(zhì)量/kg形狀復(fù)雜系數(shù)材質(zhì)系數(shù)公差等級1.53S2M2普通級項目/mm機(jī)械加工余量/mm尺寸公差/ mm備注寬度502.42.2-厚度3422.6-厚度1222.2-中心距780.2-3 擬定拔叉工藝路線3.1 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇以撥叉頭上端面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。3.2 表面加工方法的確定根據(jù)拔叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法如表加工表面尺寸精度等級表面粗糙度Ra/m加工方案撥叉頭右端面IT1312.5粗銑撥叉頭左端面IT1325粗銑20mm孔IT81.6鉆-粗絞-精絞10mm孔IT73.2鉆-絞撥叉腳兩端面IT76.3粗銑撥叉腳下端面IT1025粗銑操縱槽端面IT1212.5粗銑8孔IT103.2鉆-絞叉爪口內(nèi)側(cè)面IT116.3鉆-絞3.3 加工階段的劃分該拔叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工，半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑拔叉頭又端面，拔叉腳內(nèi)表面，拔叉腳兩端面的粗銑。在半加工階段，完成拔叉腳兩端面的精銑加工兩個銷軸孔的鉆加工；在精加工階段，進(jìn)行拔叉腳兩端面的半精銑加工。3.4 工序的集中與分散選用工序集中原則安排拔叉的加工工序。該拔叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。3.5 工序順序的安排3.5.1 機(jī)械加工工序（1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)撥叉頭左端面和叉軸孔。（2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面拔叉頭左端面和叉軸孔和撥叉腳兩端面，后加工次要表面。（4）遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉頭端面，再加工叉軸孔。3.6 確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表列出了撥叉的工藝路線。工序號工序內(nèi)容設(shè) 備工 藝 裝 備1粗銑兩端面至35.125-34.875mm Ra12.5m立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具2半精銑撥叉頭左端面至34-33.9mm Ra3.2m立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具3鉆、粗鉸、精鉸孔至20-20.035mmRa1.6m四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)4鉆、鉸孔至10-10.090mmRa3.2m四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)5校正撥叉腳鉗工臺手錘6粗銑兩端面至12-11.982mmRa6.3m臥式雙面銑床三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具7粗銑、下端面至76-75.8mmRa25m立式銑床X51銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具8粗銑操縱槽端面至24-23.79mmRa12.5m立式銑床X51銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具9鉆孔至8-8.06mm Ra3.2m四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺10鉆孔至3-3.14mm四面組合鉆床麻花鉆、內(nèi)徑千分尺11鉆、絞內(nèi)側(cè)面至50.17-50mm Ra6.3m四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺12去毛刺鉗工臺平銼13中檢塞規(guī)、百分表、卡尺等14熱處理淬火機(jī)等15校正撥叉角鉗工臺手錘16磨削撥叉角兩端面磨床M7120A砂輪、游標(biāo)卡尺17清洗清洗機(jī)18終檢四面組合鉆床塞規(guī)、百分表、卡尺等4 加工余量、工序尺寸和公差的確定（工序9）4.1 確定加工余量（工序9） 由表2-28可查得，粗絞余量Z=0.2mm；鉆孔余量=7.8mm；查表可依次確定各工序尺寸的加工精度等級為，粗絞：IT10;鉆：IT12.根據(jù)上述結(jié)果，在查標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表可確定各工步的公差值分別為，粗絞：0.058mm；鉆：0.15mm。5 切削用量、時間定額的計算（工序9）5.1 切削用量的計算5.1.1 鉆孔工步（1）背吃刀量的確定 取ap=7.8mm。（2）進(jìn)給量的確定 由表5-22選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.15mm/r。（3）切削速度的計算 由表5-22，按工件材料為灰鑄鐵的條件選取，切削速度v取22m/min。由公式n=1000v/d可求得n=897.6r/min參照4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=960r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式可求出實際鉆削速度v=nd/1000=23.5m/min。5.1.2 粗絞工步 （1）背吃刀量的確定 取ap=0.2mm。（2）進(jìn)給量的確定 由表5-31選取該工步的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量0.4mm/r。（3）切削速度的計算 由表5-31，切削速度v取3m/min。由公式n=1000v/d可求得n=79.6r/min參照4-9所列Z525型立式鉆床的主軸轉(zhuǎn)速，取轉(zhuǎn)速n=97r/min。再將此轉(zhuǎn)速帶入公式可求出實際鉆削速度v=nd/1000=2.44m/min。5.2基本時間tm的計算（1）鉆孔工步 根據(jù)表5-43，鉆孔的基本時間可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l(wèi)=24mm;l2=1mm;l1=(D/2)cotkr+(12)=（7.8mm/2）cot54+1mm=3.8mm;f= 0.15mm/r;n= 960r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序的基本時間tj=(24mm+1mm+3.8mm)/(0.15mm/r960r/min)=0.2min=12s。（2） 精鉸工步 根據(jù)表，可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得該工序的基本時間。l1、l2由表按kr=15、ap=(D-d)/2=(8mm-7.8mm)/2=0.1mm的條件查得l1=0.37mm；l2=15mm；而l=24mm；f=0.4mm/r; n=97r/min.將上述結(jié)果代入公式，則該工序基本時間tj=（24mm+0.37mm+15mm）/（0.4mm/r97r/min）=1min=60s。6、夾具設(shè)計6.1 問題的提出本夾具主要用來絞8mm孔，有一定的精度要求和公差要求。此外，在本工序加工時還應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強(qiáng)度。6.2定位方案工件以一端面和20孔為定位基準(zhǔn)，采用平面和定位銷組合定位方案，其中平面限制3個自由度、短圓柱銷限制2個自由度，共限制了五個自由度。然后在定位平面上加一個削邊銷來限制饒Z軸旋轉(zhuǎn)的自由度，所有六個自由度都被限制了。即一面兩銷定位方案。定位孔與定位銷的配合尺寸取為20H7/f6。對于工序尺寸150.05mm而言，定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，定位誤差=0；對于加工孔的位置度公差要求，基準(zhǔn)重合=0；加工孔徑尺寸8mm由刀具直接保證，=0。由上述分析可知，該定位方案合理、可行。6.2.夾緊機(jī)構(gòu)針對成批生產(chǎn)的工藝特征，此夾具選用偏心螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)。偏心螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu)中各零件均采用標(biāo)準(zhǔn)夾具元件。6.3.導(dǎo)向裝置采用可換鉆套作為導(dǎo)向裝置，選用JB/T 8045.2-1999。（快換鉆套查表9-10，鉆套用襯套查表9-11，鉆套螺釘查表9-12）參考文獻(xiàn)1 機(jī)床夾具設(shè)計（第二版） 肖繼德、陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2000.52 機(jī)床夾具的現(xiàn)代設(shè)計方法 秦國華主編 航空工業(yè)出版社 2006.113 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 黃健求主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2005.114 機(jī)床夾具設(shè)計 秦寶榮主編 中國建材工業(yè)出版社 1998.25 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 崇凱主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2007.26 機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué) 陳國香主編 情話大學(xué)出版社 2006.57 機(jī)械精度設(shè)計與檢測技術(shù) 李彩霞主編 上海交通大學(xué)出版社 2006.18 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 方子良主編 上海交通大學(xué)出版社 2005.1 9 敏捷夾具設(shè)計理論及應(yīng)用 武良臣等主編 煤炭工業(yè)出版社 2003.9 10 機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo) 孫麗媛 冶金工業(yè)出版社 2002.1211 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程 鄒青主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8