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机械制造工艺学课程设计-拨叉的工艺设计毕业设计(论文)word格式

目录第一章拨叉的工艺分析及生产类型的确定 (4)一、拨叉的用途 (4)二、拨叉的技术要求 (4)三、审查拨叉的工艺性 (5)四、确定拨叉的生产类型 (5)第二章确定毛坯、绘制毛坯简图 (6)一、选择毛坯 (6)二、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (6)1.基本参数 (6)2.公差等级 (7)3.公差带的位置 (7)4.要求的机械加工余量 (7)5.在图2-1上标注 (8)第三章拟定拨叉工艺路线 (8)一、定位基准的选择 (8)1.精基准的选择 (8)2.粗基准的选择 (8)二、表面加工方法的确定 (8)三、加工阶段的划分 (9)四、工序的集中与分散 (9)五、工序顺序的安排 (9)1.机械加工工序 (9)2.热处理工序 (9)3.辅助工序 (11)六、确定工艺路线 (11)第四章机床设备及工艺装备的选用 (12)一、机床设备的选用 (12)二、工艺装备的选用 (12)第五章加工余量、工序尺寸和公差的确定 (12)第六章切削用量、时间定额的计算 (16)一、切削用量的计算 (16)1、工序1-粗铣拨叉头前后两端面 (16)2、工序3-----精铣拨叉头后端面A (16)3、工序4---钻、扩φ22孔,孔的精度达到IT12。

(17)3、工序5-----铣拨叉脚槽内侧面 (18)4、工序6---铣拨叉头台阶面 (19)5、工序10---拉削φ25mm花键轴孔 (19)二、时间定额的计算 (19)t的计算 (19)1.基本时间mt的计算 (20)2.辅助时间a3.其他时间的计算 (21)t的计算 (21)4.单件时间dj参考文献 (29)心得体会 (30)拨叉的零件图:通孔锥孔配作第一章拨叉的工艺分析及生产类型的确定一、拨叉的用途该拨叉应用CA6140车床主轴箱的变速箱的换档机构中。

拨叉头以φ22mm孔套在变速叉轴上,并用锥销和螺钉与操纵手柄连接,拨叉脚则夹在双联变速齿轮的槽中。

当需要变速时,操纵变速杆,变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速叉轴一起在变速箱中滑移,拨叉脚拨动双联变速齿轮在花键轴上滑动以改换档位,从而改变铣床主轴的转速。

该拨叉在改换档位时要承受冲击载荷的作用,因此该零件应具有足够的强度、刚度,以适应拨叉的工作条件。

该零件的主要工作表面为拨叉脚部槽的两端面、叉轴孔φ22mm(H12),在设计工艺规程时应重点予以保证。

二、拨叉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Raμm形位公差/mm拨叉头后端面80 IT13 3.2拨叉头前端面80 IT13拨叉脚槽后端面10 IT13 3.2拨叉脚槽前端面18 IT11 3.2拨叉脚槽底面15 IT13 6.3拨叉头顶下台阶面22 IT13 3.2拨叉左端面20 IT13拨叉右端面40 IT13φ22mm孔22 IT12 6.3R20mm外圆20 IT13φ22mm孔内花键槽侧面6 IT9 3.2φ25mm花键槽底圆面25 IT7 1.6能,其叉轴孔与变速叉轴有配合要求,因此加工精度要求较高。

叉脚两端面在工作中需承受冲击载荷,为增强其耐磨性,采用铸件,其硬度为 HRC;为保证拨叉换档时叉脚受力均匀,要求叉脚两端面对轴孔φ22+0.21mm。

综上所述,该拨叉件的各项技术要求制订的较合理,符合该零件在变速箱中的功用。

三、审查拨叉的工艺性分析零件图可知,拨叉头前后两端面和叉脚左右两端面均要求切削加工,且拨叉头的前端由肋板连接,这样节省了材料,且提高了拨叉在换档时的刚度;φ22mm 孔和M8mm的螺纹孔的端面为平面,可以防止加工过程中钻头钻偏,以保证孔的加工精度;另外,该零件除主要工作表面(拨叉脚部槽的两端面、叉轴孔φ22mm (H12))和拨叉头下台阶面外,其余表面加工精度均较低,不需要高精度机床加工,通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求;而主要工作表面虽然加工精度相对较高,但也可以在正常的生产条件下,采用较经济的方法保质保量地加工出来。

由此可见,该零件的工艺性较好。

四、确定拨叉的生产类型依设计题目知:Q=5000台/年,m=1件/台;结合生产实际,备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%。

代入公式(1-1)得:N=5000台/年⨯1件/台⨯(1+3%)⨯(1+0.5%)=5175.75拨叉重量为0.84kg,由附表(1)知,拨叉属轻型零件;由附表(2)知,该拨叉的生产类型为大批生产。

机械产品类型加工零件的质量/kg重型零件中型零件轻型零件电子工业机械>30 4~30 <4 机床>50 15~50 <15 重型机械>2000 100~2000 <100零件特征年生产纲领/件生产类型产品类型重型零件中型零件轻型零件单件生产5以下20以下100以下成批生产小批5~10 20~200 100~500中批100~300 200~500 500~5000大批300~1000 500~5000 5000~50000 大量生产1000以上5000以上50000以上第二章确定毛坯、绘制毛坯简图一、选择毛坯由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷,为增强拨叉的强度和抗冲击强度,毛坯选用铸件。

该拨叉的轮廓尺寸不大,且生产类型属大批生产,为提高生产率和铸件的精度,宜采用金属型浇铸。

毛坯的起模斜度为3°。

二、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量1.基本参数(1)铸件基本尺寸机械加工前的毛坯铸件的尺寸,包括必要的机械加工余量(图2-1)(2)尺寸公差允许尺寸的变动量。

公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值;也等于上偏差与下偏差的绝对值。

CT为9级。

(3)错型(错箱)由于合型时错位,铸件的一部分与另一部分在分型面处相互错开(图2-2)图2-1 拨叉铸造毛坯的简图图2-2 错型(4)要求的机械加工余量(RMA)在毛坯铸件上为了随后可用机械加工方法去除铸造对金属表面的影响,并使之达到所要求的表面特征和必要的尺寸精度而留出的金属余量。

对圆柱形的铸件部分或在双侧机械加工的情况下,RMA应加倍。

外表面作机械加工时,RMA与铸件其他尺寸之间的关系可由公式(2-1)表示;内腔作机械加工相对应的表达式为(2-2)。

R=F+2RMA+CT/2 (2-1)R=F-2RMA-CT/2 (2-2)R-铸件毛坯的基本尺寸F-最终机械加工的尺寸CT-铸件公差计算得到:拨叉前后端面的机械加工余量为RMA1=(85-80-0.55)/2=2.225mm拨叉脚前后端面的机械加工双边余量为RMA2=(18-13+0.39)/2= 2.695mm2.公差等级铸件毛坯采用的是金属型铸造,且大批量生产,查表得取公差为CT7-CT9。

3.公差带的位置公差带应相对于基本尺寸对称分布。

4.要求的机械加工余量根据铸件的最大尺寸查《机械加工工艺手册》表JB2845-80得:铸铁件机械加工余量等级为5-7级查《机械加工工艺手册》表JB2845-80铸铁件机械加工余量:双边余量为4.5、5.0、6.0,单边余量为3.0、3.5、4.05.在图2-1上标注第三章 拟定拨叉工艺路线一、定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分,通常先确定精基准,然后再确定粗基准。

1.精基准的选择根据该拨叉零件的技术要求和装配要求,选择拨叉头后端面和叉轴孔21.0022+φmm作为精基准,零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工,即遵循了“基准统一”原则。

叉轴孔φ22+0.21mm 的轴线是设计基准,选用其作精基准定位加工拨叉脚两端面和拨叉头下台阶面,实现了设计基准和工艺基准的重合,保证了被加工表面的垂直度和平行度要求。

选用拨叉头后端面作为设计基准;另外,由于拨叉件刚度较差,受力容易产生碎裂,为了使得机械加工中产生夹紧损坏,根据夹紧力应垂直于主要定位基面,并应作用在刚度较大部位的原则,夹紧力作用点不能作用在叉杆上。

选用拨叉头后端面作精基准,夹紧可作用在拨叉头的前端面上,夹紧稳定可靠。

2.粗基准的选择作为粗基准的表面平整,没有飞边、毛刺或其他表面缺陷。

选择拨叉头前端面和拨叉脚底面作为粗基准。

采用拨叉头前端面作粗基准加工后端面,可以为后续工序准备好精基准。

二、表面加工方法的确定根据拨叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,确定加工件各表面的加工方法,如表3-1所示。

加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度Ra/μm加工方案 备注拨叉头后端面 IT13 3.2 粗铣-半精铣-附表三、加工阶段的划分该拨叉加工质量要求较高,可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。

在粗加工阶段,首先将精基准(拨叉头后端面和叉轴孔)准备好,使后续工序都可采用精基准定位加工,保证其他加工表面的精度要求;然后粗铣拨叉头前端面、粗铣拨叉脚槽内侧面和底面。

在半精加工阶段,完成拨叉头后端面的精铣、拨叉脚槽内侧面和底面的精铣加工和螺钉孔M8mm 的钻、扩加工;在精加工阶段,进行拨叉头后端面的磨削加工。

四、工序的集中与分散选用工序分散原则安排拨叉的加工工序。

该拨叉的生产类型为大批生产,可以采用普通型机床配以专用工、夹具,以降低其生产成本。

五、工序顺序的安排1.机械加工工序(1)遵循“先基准后其他”原则,首先加工精基准---拨叉头后端面和叉轴21.0022+φmm 。

(2)遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序。

(3)遵循“先主后次”原则,先加工主要表面----拨叉头后端面和叉轴孔21.0022+φmm ,后加工次要表面----拨叉脚槽内侧面、底面和拨叉头下台阶面。

(4)遵循“先面后孔”原则,先加工拨叉头端面,在加工叉轴孔φ22mm 孔;先铣拨叉头下台阶面,再钻削螺钉孔M8mm 。

2.热处理工序铸件为了消除残余应力,需在粗加工前、后各安排一次时效处理,在半精加工前、后各安排一次时效处理。

3.辅助工序在半精加工后,安排去毛刺和中间检验工序;精加工后,安排去毛刺、终检工序。

综上所述,该拨叉工序的安排顺序为:基准加工----主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工----主要表面半精加工和次要表面加工----热处理----主要表面精加工。

六、确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上,表3-2列出了拨叉的工艺路线。

第四章 机床设备及工艺装备的选用一、机床设备的选用在大批生产条件下,可以选用高效的专用设备,也可选用通用设备。

所选用的通用设备应提出机床型号,如“立式铣床X51”。

二、工艺装备的选用工艺装备主要包括刀具、夹具和量具。

在工艺卡片中应简要写出它们的名称,如“钻头”、“百分表”等。

拨叉的生产类型为大批生产,所选用的夹具均为专用夹具。

第五章 加工余量、工序尺寸和公差的确定一、工序1和3----加工拨叉头前后两端面至设计尺寸的加工余量、工序尺寸和公差的确定。

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