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1、目 录1零件的工艺分析及生产类型的确定 1 1.1零件的作用 1 1.2零件的工艺分析 1 1.3确定零件的生产类型 12确定毛胚类型绘制毛胚简图 1 2.1选择毛胚 1 2.2确定毛胚尺寸和机加工余量 1 2.3铸件毛胚图 23工艺规程设计 2 3.1定位基准的选择 2 3.2拟定工艺路线 4 3.3加工设备及工艺装备的选用 6 3.4加工余量、工序尺寸和公差的确定 7 3.5确立切削用量及基本工时 84专用钻床夹具设计13 4.1 夹具设计任务 13 4.2 拟定钻床夹具结构方案与绘制夹具草图 14 4.3 绘制夹具装配总图 14 4.4 夹具装配图上标注尺寸,定位误差分析 15课程设计总
2、结 17参考文献 171零件的工艺分析及生产类型的确定1.1零件的作用副变速拨叉是变速箱换挡机构中的一个重要零件。拨叉头以孔套在变速叉轴上,并用销钉经孔与变速叉轴连接,拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时,操作变速杆,变速操作机构就通过拨叉头部的操作槽带动拨叉与变速拨叉轴一起在变速箱中滑移,拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换档位。1.2零件的工艺分析由零件图可知,其材料为KTH350-10该材料具有一定的强度、刚度和韧性,易于锻造、铸造加工。该零件形状特殊,结构一般复杂,属叉杆类零件。拨叉脚两端面、变速叉轴孔和两耳内表面是重要工作表面,其他表面加工精度均较低,不需要高精度机床加
3、工,通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求,而主要加工表面虽然加工精度相对较高,但也可以再正常的生产条件下,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。该零件的主要加工表面为拨叉脚两端面、变速叉轴孔和锁销孔,在设计工艺规程时应重点予以保证。1.3确定零件的生产类型按照教学要求,该副变速拨叉的生产类型为大批量生产。2确定毛胚类型绘制毛胚简图2.1选择毛胚根据零件材料为KTH350-10,零件结构一般复杂,生产类型为大批量生产,确定毛胚为铸件。毛胚的铸造方法选用砂型机器造型,由于孔需铸出,故还应安放型芯,此外,为消除残余应力,铸造后应安排人工时效。2.2确定毛胚尺寸和机加工
4、余量1. 铸件尺寸公差等级 根据铸件采用砂型机器造型,材料为可锻黑铸铁,其加工表面的铸造尺寸精度等级由机械制造技术基础课程设计高等教育版以下简称参考一表2.8查得加工余量等级为G,铸件尺寸公差等级为CT8-CT10,取CT8。2. 铸件机械加工余量由参考一表2.7,2.8,2.11确定零件各面加工余量及毛胚尺寸如下表：主要毛胚尺寸 加工表面两件尺寸加工余量毛胚尺寸公差CT拨叉头孔14mm双侧余量一半2.0mm10mm1.0mm两耳内表面14mm双侧余量一半2.0mm10mm1.0mm拨叉脚两端面6mm双侧余量一半2.0mm10mm1.0mm拨叉脚内表面40mm双侧余量一半2.0mm36mm1.
5、0mm拨叉头左右端面70mm双侧余量一半2.0mm74mm1.0mm2.3铸件毛胚图零件毛胚图一般包括铸造毛胚形状、尺寸及公差、加工余量与工艺余量、铸造斜度及圆角、分型面、浇冒口残根位置、工艺基准及其他有关技术要求等。根据主要毛胚尺寸,该铸件毛胚图如下图一图二所示3工艺规程设计3.1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. 精基准的选择叉轴孔的轴线是拨叉脚两端面和两耳内表面的设计基准,拨叉头左端面是拨叉轴方向上的设计基准。选用叉轴孔的轴线和拨叉头左端面做精基准定位加工拨叉脚两端面和两耳内表面,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要
6、求。另外,由于拨叉图一图二件刚性较差,受力易产生变形,选用拨叉头左端面做精基准,夹紧力作用在拨叉头的右端面上,可避免在机械加工中产生夹紧变形,加紧稳定可靠。2. 粗基准的选择选择变速叉轴孔的外圆面和拨叉头右端面做粗基准。采用的外圆面定位内孔可保证孔的壁厚均匀；采用拨叉头右端面做粗基准加工左端面,可以为后续准备好精基准。3.2拟定工艺路线工艺路线的拟定是制定工艺规程的总体布局,包括确定加工方法划分加工阶段决定工序的集中与分散、加工顺序的安排以及安排热处理、检验及其他辅助工序去毛刺、倒角等。他不但影响加工的质量和效率,而且影响工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。因此拟定工艺路线是制定工
7、艺规程的关键性一步,必须在充分调查研究的基础上提出工艺方案,并加以分析比较,最终确定一个最经济合理的方案。1. 表面加工方法的确定根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度要求,查参考一表2.25平面加工方案的经济精度和表面粗糙度；查参考一表2.24孔加工方案的经济精度和表面粗糙度,确定变速副拨叉零件各表面的加工方法,如下表所示：各表面加工方案加工表面尺寸及偏差/mm尺寸精度等级表面粗糙度/加工方案拨叉头孔IT93.2粗镗-半精镗两耳内表面IT1312.5粗铣拨叉脚两端面IT126.3粗铣拨叉脚内表面IT1212.5粗铣拨叉头左端面70IT1225粗铣拨叉头右端面70IT1225粗铣锁销孔I
8、T1225钻2.加工阶段的划分该副变速拨叉加工质量较高,可将加工阶段划分为粗加工、半精加工几个阶段。在粗加工阶段,首先将精基准拨叉头左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；然后粗铣拨叉头右端面、两耳内表面、拨叉脚两端面、拨叉脚内表面。在半精加工阶段,完成拨叉头孔的镗和轴销孔的钻加工。3. 工序的集中与分散选用工序集中原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为大批生产,可以采用万能型机床配以专用工、夹具,以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少,不但可缩短辅助时间,而且由于在一次装夹中加工了许多表面,有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要
9、求。4. 工序顺序的安排 1机械加工工序遵循先基准后其他原则,首先加工精基准拨叉头左端面和叉轴孔；遵循先粗后精原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序；遵循先主后次原则,先加工主要表面叉轴孔和拨叉脚两端面,后加工次要表面两耳内表面、拨叉脚两内表面；遵循先面后孔原则,先加工拨叉头端面再加工叉轴孔,先加工两耳内表面再钻销轴孔。由此初拟定副变速拨叉机械加工工序安排,如下：副变速拨叉机械加工工序安排初拟工序号工序内容简要说明10粗铣拨叉头两端面先基准后其他20粗镗、半粗镗孔主要表面先面后孔先主后次30铣拨叉脚两端面主要表面先主后次40铣拨叉脚内表面次要表面先主后次工序号工序内容简要说明50铣两耳内表面
10、次要表面先主后次60钻孔次要表面先面后孔 2辅助工序在镗孔后应安排倒角,在钻孔完成后应安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述,该变速副拨叉工序的安排顺序为：基准加工主要表面加工次要表面加工。5. 确定工艺路线图在综合考虑工艺顺序安排原则的基础上,拟定拨叉的机械加工工艺路线,见下图：变速副拨叉机械加工工艺路线修改后工序号工序内容定位基准10粗铣拨叉头两端面端面、mm孔、拨叉脚内表面20粗镗、半粗镗、倒角孔右端面、mm、拨叉脚内表面30铣拨叉脚两端面左端面、mm40铣拨叉脚内表面左端面、mm、拨叉脚内表面50铣两耳内表面左端面、mm、拨叉脚内表面60钻孔左端面、mm、拨叉脚内表面70去毛刺80校正拨
11、叉脚90清洗100终检3.3加工设备及工艺装备的选用机床和工艺装备的选择应在满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的前提下,与生产批量和生产节拍相适应,并应优先考虑采用标准化的工艺装备和充分利用现有条件,以降低生产准备费用。副变速拨叉的生产类型为大批生产,可以选用高效的专用设备和组合机床,也可选用通用设备,所选用的夹具均为专用夹具。根据参考一表3.6立式铣床各种型号及主要参数、表4.16铣刀的种类用途、表4.2孔加工刀具的类型及应用、表4.38游标卡尺,各工序加工设备及工艺装备的选用见下表：加工设备及工艺装备工序号工序内容加工设备工艺装备10粗铣拨叉头两端面立式铣床X51高速钢套式铣刀
12、、游标卡尺20粗镗、半粗镗、倒角孔立式铣床X51镗刀、卡尺、锥柄圆柱塞规30铣拨叉脚两端面立式铣床X51高速钢套式铣刀、游标卡尺40铣拨叉脚内表面立式铣床X51高速直齿三面刃铣刀、游标卡尺50铣两耳内表面立式铣床X51高速直齿三面刃铣刀、游标卡尺60钻孔立式钻床Z525麻花钻、游标卡尺、锥柄圆柱塞规70去毛刺钳工台80校正拨叉脚钳工台手锤90清洗清洗机100终检塞规、百分尺、卡尺等3.4加工余量、工序尺寸和公差的确定1.工序10粗铣拨叉头两端面以右端面定位,粗铣左端面,铣削量2mm,以左端面定位,粗铣右端面,铣削量为2mm。2. 工序20粗镗、半粗镗孔铸造后双侧余量一半为2mm,粗镗双侧余量3
13、mm,半精镗双侧余量1mm。3. 工序30铣拨叉脚两端面铸造后双侧余量一半为2mm粗铣双侧余量4mm。4.工序40铣拨叉脚内表面铸造后双侧余量一半为2mm粗铣双侧余量4mm。5.工序50铣两耳内表面铸造后双侧余量一半为2mm粗铣双侧余量4mm。6. 工序60钻孔一次钻孔。3.5确立切削用量及基本工时1.工序10粗铣拨叉头两端面该工序分两个公步,公步1是以右端面定位,粗铣左端面；工步2是以左端面定位,粗铣右端面,它们所选用的背吃刀量、切削速度和进给量是一样的。 1背吃刀量 由于切削量较小,故选择 =2mm。一次走刀即可完成。 2进给量X51型立式铣床功率为4.5KW,查参考一表5.8高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量,按机床
