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1、设计 (论文 )网设计拨叉的机械加工工艺规程及工艺装备1 引言机械制造技术基础是我们联系大学所学的专业知识的一门的综合的学科，也是让我们对所学的课程的一次复习和综合的运用。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。因此在我们的大学学习中占有重要的地位。在此次设计中我们主要是设计KCSJ-10 拨叉的铣床夹具。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点，在此表示感谢！2 设计目的（ 1）在加工中的定位、夹紧及工艺路线安排。工艺尺寸的确定，保证零件的加工质量。（ 2）提高结构设计的能力，使其设
2、计高效、省力、经济合理。（ 3）课程设计过程也是理论联系实际的过程，并学会使用手册、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。3 零件的分析3.1零件的作用拨叉它位于 CA6140 车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作。宽度为 18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以宽度为18+0.0120mm的槽精度要求较高3.2零件的工艺分析拨叉共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：22+00.28铣 40 47mm的平面，保证长度尺寸80mm，钻
3、、扩花键底孔，保证尺寸mm，拉花键，保证尺寸+0.23250 mm。0.03 mm的槽，铣宽度为 1800.012 mm的槽。倒 15角，铣28 40mm平面，铣宽度为 80由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证他们的表面质量要求。4 毛坯的选择题目给定的是拨叉零件，该零件年为中批或大批生产，设定产量为4000 件，设其备品率为 4%，机械加工废品率 为 1%，则该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+ %)（ 1+ %)=4200( 件 / 年 ) 。查表可知该产品为批量生产。考虑到机床在运行中要经常地变速，以及实现正反转，零件
4、在工作工程中经常承受变载荷，又由于零件结构比较复杂，零件毛坯比较适合铸造成型。因此，应选用 HT250，以保证足够的强度、硬度，从而保证零件的工作可靠性。由于零件批量生产，已经达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用金属模机器造型砂型铸造。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。5 机械加工工艺路线的制定拨叉的工艺特点是：外形较复杂， 尺寸精度、 形状精度、 和位置精度及表面粗糙度要求较高。上诉工艺特点决定了拨叉在机械加工时存在一定的困难， 因此在确定拨叉的工艺过程时应注意定位基准的选择，以减少定位误差；夹紧力方向和夹紧点的选择要尽量减少夹紧变形；对于主要表面，应粗、精加工
5、分阶段进行，以减少变形对加工精度的影响。5.1定位基准的选择基面选择是工艺规程中的重要工作之一。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。 否则，加工工艺过程中会问题百出， 更有甚者， 还会造成零件的大批报废，使生产无法正常运行。粗基准的选择零件加工时粗基准是必须选用的。在选用时要考虑如何保证各个加工表面有足够的余量，如何保证各个表面间的相互位置精度和自身的尺寸精度。因此，选择粗基准时，应遵循以下几个原则：以不加工表面为粗基准；选择毛坯余量最小的表面作为粗基准；选择零件上重要的表面作为粗基准；选择零件上加工面积大，形状复杂的表面作为粗基准；粗基准在同一尺寸方向上通常只能使用
6、一次，不应重复使用，以免产生不必要的定位误差。按照有关粗基准的选择原则(选择零件的不加工平面为粗基准；若零件有若干个不加工平面时，则应以与加工表面面积较大的为粗基准)，选择 40 的端面为粗基准，利用一组一长一短两个 V 型块夹紧零件的圆柱轮廓部分作为定位面，以消除X 方向的移动， X 方向的转动， Y 方向的移动和转动，Z 方向的转动，以达到完全定位。精基准的选择精基准的选择应使工件的定位误差较小，能保证工件的加工精度，同时还应使加工过程操作方便，夹具结构简单。选择时应遵循以下原则：基准重合；一次安装的原则；互为基准的原则；自为基准的原则。1设计 (论文 )网主要应该考虑基准重合的问题。当设
7、计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。5.2拟定工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量是工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。5.2.1 工艺路线的拟定工艺路线方案一工序 10铣 40 47mm的平面工序 20铣 28 40mm平面工序 30铣宽度为 80+0.03mm的槽工序 40铣宽度为 180+0.012 mm的槽工序 50扩花键底孔工序 60拉花键工序 70锪
8、15工艺路线方案二工序 10铣 40 47mm的平面工序 20铣 28 40mm平面工序 30铣宽度为 80+0.03mm的槽工序 40铣宽度为 180+0.012 mm的槽工序 50扩花键底孔工序 60拉花键工序 70锪 15角5.2.2 工艺方案的比较与分析22+00.28 ，然后铣 28上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先钻、扩花键底孔，保证尺寸 40mm平面， 以车削的方法来倒15角。 方案二是先铣 28 40mm平面，然后再钻、 扩花键底孔，并其以锪的方式倒 15角。总体上来看，两个方案各有优缺点：方案一先钻、扩花键底孔、拉花键槽，然后以花键孔的中心为基准铣28 40mm平面，这样
9、就能保证设计基准与工艺基准的重合，尺寸精度和位置精度都易于实现，且定位和装夹也易于实现。但是，方案一中倒角采用车削的方法，由于零件结构的不规则性，不易于定位与装夹，若要保证尺寸及位置精度还要设计专用夹具，这样不利于生产效率的提高和成本的降低；方案二刚好与方案一相反，先铣 2840mm平面，然后铣宽度为 8+00.03 mm的槽，再钻、扩花键底孔，这样设计基准与工艺基准就不重合，容易产生加工误差，若要尺寸精度和位置精度，还需要基准的转换，这样就给设计与计算带来不便。但是，方案二采取锪的方式倒 15角， 这样的加工易于实现。 因此， 综合以上两个方案得出具体合理的工艺过程如下：工序 10铣 40
10、47mm的平面工序 20钻、扩花键底孔工序 30拉花键工序 40锪 15角工序 50铣 28 40mm平面工序 60铣宽度为 80+0.03 mm的槽工序 70铣宽度为 1800.012 mm的槽工序 80检验5.3加工余量和工序尺寸的拟定“拨叉”零件材料为铸铁HT250，生产类型为中批量生产（300010000 件）采用金属型铸造法铸造毛坯件。根据上述原始材料以及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.40 47mm端面考虑零件加工长度并无要求，40 47 表面粗糙度要求为，参照机械制造工艺设计2设计 (论文 )网简明手册查表得知粗铣至精铣的工艺路线可以满足要
11、求，需两次加工可达到精度。因此确定加工余量 Z=3mm可以满足加工要求。其中第一步粗铣要求达到长度80.2mm。2钻扩孔 220+0.28 mm毛坯为实心，不冲出孔。内孔精度粗糙度要求。需要由钻孔，扩孔，铰孔的工艺路线可以达到要求。内孔尺寸为： 22+00.28 。参照机械制造工艺设计简明手册查表得知孔的加工余量分配如下：钻孔： 20mm扩孔： 22mm2Z=1.8mm精镗： 220+0.28 mm2Z=0.2mm3花键孔 250+0. 03 mm，应取 2Z=2mm。但查刀具尺寸可知花键要求外径定心，拉削时的加工余量参照工艺手册花键拉刀标准尺寸为 22mm、 25mm。此步骤不要求加工余量。
12、4铣削 28 40mm 的平面铣削余量：铣削的公称余量（单边）为：Z=2.0-0.2=1.8mm由于毛坯及以后每道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量只是名义上的加工余量。实际上，加工余量有最大加工余量和最小加工余量之分。由于本设计规定零件为中批量生产，此加工表面要求达到粗糙度。因此在计算最大、 最小加工余量时，应查表予以确定。查工艺手册，确定加工路线为粗铣到精铣的两步加工。查得单边铸造余量为Z=3mm。要求精铣铣削余量为0.2mm，所以第一步粗铣余量为：铣削余量：Z= 3-0.2 = 2.8mm5铣削槽800 .03 mm单边铸造余量为Z=3mm，槽两侧面精度要求达到，精铣
13、可以达到此精度。查表取两边精铣加工余量为 0.5mm,槽底面加工余量为 1mm,粗铣单边加工余量为 Z=3-1=2mm。选用硬质合金三面刃圆盘铣刀。6铣削槽180 0.012 mm因为平面没有精度要求，故铸造时平面无加工余量。槽内底面与两侧面要求达到表面粗糙度。参照机械制造工艺设计简明手册 ，查表取底面精铣加工余量为 1mm,两侧面留加工余量0.5mm。粗铣分 4 次进刀达到精铣加工余量。5.4切削用量的确定铣削 4047mm端面。本工序采用计算法确定切削用量。1.加工条件工件材料： HT250 铸铁 2=200N/mm加工要求：铣 40 47mm平面达到，粗铣，精铣。机床： X63 卧式铣床刀具：高速钢圆柱铣刀2. 计算切削用量（ 1） 粗铣 40 47mm平面，保证尺寸 80.2mm铣削深度因为切削量较小，故可选择a p = 2.8mm , 一次走刀即可完成所需长度。每齿进给量查切削用量简明手册表3-5 ，得f z = 0.2 0.3mm/ z ， 由于是对称铣，选较小量f=0.2 mm / z查后刀面最大磨损及寿命查切削用量简明手册表3.7，后刀面最大磨损为0.50.8mm 。查切削用量简明手册表3.8，寿命 T=1
