工艺课程设计倒挡拨叉加工工艺Word下载.docx

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指导老师

2010年6月28日

一、序言·

·

2

二、零件的工艺分析及生产类型的确定·

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、设计小结·

17

九、参考文献·

一、序言

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。

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

、14H13槽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。

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

14H9表面粗糙度为Ra6.3um，其轴轴要保证直线度M级

0.03；

斜脚面尺寸要求公差尺寸为-0.48到0；

开挡公差尺寸为0.1到0.2，表面粗糙度为Ra6.3um并保证与

14H9轴线的垂直度为0.25；

R19面粗糙度为Ra12.5um，表面要求淬火处理，硬度要求为48~53HRC；

下爪总长公差尺寸为-1到0；

后脚面公差尺寸为0到0.52，前面到轴线尺寸18的公差尺寸为±

0.2；

孔

8.7公差尺寸为0到0.09，其轴线到开挡前脚面的尺寸41.5的公差尺寸为±

0.15，孔深32公差尺寸为-1到0；

拨叉尺寸要求较高，两内表面归于孔

8.7的对称度为0.4，内表面表面粗糙度为Ra12.5，内表面满足配合14H13公差尺寸为0到0.27，其槽底部分允许呈R3max圆角或2最大长为3的倒角；

8.7还需锪平直径为

12；

24端面、开挡内R15面、孔

8.7内表面以及槽14H13底面表面粗糙度为Ra25一般的加工都可获得。

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。

（二）零件的技术要求

加工表面

尺寸及偏差/mm

公差及精度等级

表面粗糙度Ra/μm

形位公差

/mm

拨叉头左端面

46

25

拨叉头右端面

尺寸41.5

41.5+0.15-0.15

IT12

6.3

⊥

0.25

G

尺寸23

23+0.2-0.1

IT10

拨叉脚内表面

R15

尺寸19

19+0.520

IT14

12.5

Φ14H9孔

Φ14+0.0430

IT9

—

操纵槽内侧面

14+0.270

IT13

≡

操纵槽底面

18

Φ8.7孔

8.7+0.090

IT11

锪平Φ12

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。

三、毛坯的选择与设计

1选择毛坯

该零件材料为ZG310-570，属于批量生产，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GB/T6414-1999确定，机械加工余量按GB/T11351-89确定，材料为ZG310-570。

由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GB/T6414-1999查表得尺寸公差CT为8-12级。

加工余量等级为F~H。

所以，可取CT=9级。

查表（GB/T6414）查出各表面的公差数值。

零件尺寸

公差CT

端面46

脚面圆柱面15

1.6

脚面圆柱面19

1.7

两脚面尺寸6

1.5

14H13槽面尺寸14

槽底面14

叉脚开挡尺寸23

3设计毛坯图

拨叉毛坯图尺寸（单位：

mm）

零件表面

总余量

毛坯尺寸

0.7

48

0.5

13

8

20

下图为该零件的毛坯图（具体尺寸请看毛坯图）：

四、加工方法和工艺路线的设计

1定位基准的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。

根据零件图及其使用情况分析，知Φ14H9孔是设计基准，也是零件工作最重要的工作面。

（1）粗基准的选择

对于一般件而言，按照有关粗基准的选择原则（即当零件又不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，应以与加工表面要求相对位置较高的不加工表面作粗基准）。

先选择拨叉头左端面和Φ24外圆表面作为加工Φ14H9孔时的粗基准。

（2）精基准的选择

在Φ14H9孔加工以后，各工序则以该孔为定位精基准，靠近叉脚的Φ24的端面为轴向尺寸的定位精基准。

从而满足定位基准重合原则，和互为基准的原则。

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ZG310-570。

以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）φ24端面:

表面粗糙度为Ra25um，可选粗铣即可满足要求。

（2）φ14H9孔：

公差等级为9级，表面粗糙度为Ra6.3um，公差尺寸0到0.043，根据GB/T1800.3-1998规定其公差等级按IT9，可以先钻后扩孔来满足要求。

（3）开挡φ15内圆柱面：

表面粗糙度为Ra25um，未标注公差等级，故粗铣即可满足要求。

（4）脚面：

表面粗糙度Ra6.3um，加工方法可采用粗铣即可达到要求。

（4）开挡：

表面粗糙度为Ra12.5um，加工方法可采用粗铣即可达到要求。

（5）槽14H13：

表面粗糙度为Ra12.5um，公差等级13，加工方法可采用粗铣即可达到要求。

（6）槽14H13底面：

表面粗糙度为Ra25um，加工方法可采用粗铣即可达到要求。

（7）孔φ

：

表面粗糙度Ra25um，公差尺寸为0到0.1，根据GB1800-79规定其公差等级按IT11，采用钻孔即可达到要求。

（三）零件表面加工方法的选择

加工方案

备注

粗铣

表1-8

倒角

铣

粗铣-精铣

钻-铰

表1-7

钻

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。

工艺路线一工艺路线二

1、钻孔1、铣左端面

2、铣左端面2、铣右端面

3、铣右端面3、钻、扩Φ14H9孔至13.5mm

4、倒角（左边）4、倒角（左边）

5、倒角（右边）5、倒角（右边）

6、铰Φ14H9孔6、铰Φ14H9孔

7、铣曲面R157、铣曲面R15

8、粗铣拨叉脚内端面8、粗铣拨叉脚内表面

9、铣操纵槽两侧面和底面9、铣操纵槽两侧面和底面

10、钻孔8.710、钻孔8.7

11、锪平Φ1211、锪平Φ12

12、精铣拨叉脚内端面12、精铣拨叉脚内端面

13、去毛刺13、去毛刺

14、清洗14、清洗

15、终检15、终检

两工艺方案的比较分析：

两工艺方案除前三道工序不同之外，其余各工序均相同。

前三道工序是为了获得精基准。

方案一是先钻孔钻成Φ13.5再铣端面和倒角，这样能很好地保证与端面的垂直度；

方案二是先铣两个端面然后再钻床上加工出孔14。

因为两个端面一次铣出可以有较好的平行度，然后用端面定位，也能得到较好的孔与端面的垂直度。

后面的工序以Φ14H9孔及端面定位，所以基准是重合的，由此可见，可选方案一，从而制定详细的工序内容。

毛坯为铸件，应经退火处理以消除铸件的内应力及改善机械加工性能，然后送到机械加工车间加工，具体工序如下：

1、钻Φ14孔至13.5mm（以Φ24圆柱面和左端面为基准定位）

2、铣左端面（以Φ13.5孔和右端面为基准定位）

3、铣右端面（以Φ13.5孔和左端面为基准定位）

4、倒角（左边）（以Φ13.5孔和右端面为基准定位）

5、倒角（右边）（以Φ13.5孔和左端面为基准定位）

6、铰Φ14H9孔（以Φ13.5孔和左端面为基准定位）

7、铣内圆曲面R15（以Φ14H9孔、左端面和R13孔为基准定位）

8、粗铣拨叉脚内端面（以Φ14H9孔、右端面和R15孔为基准定位）

9、铣槽两面和底面（以Φ16圆柱面和Φ24左端面为基准定位）

10、钻Φ8.7mm孔（以Φ16圆柱面和Φ24圆柱面的一线为基准定位）

11、锪平Φ12孔（以Φ16圆柱面和Φ24圆柱面的一线为基准定位）

12、精铣拨叉脚内端面（以Φ14H9孔、右端面和R15孔为基准定位）

13、去毛刺

14、清洗