工艺课程设计倒挡拨叉加工工艺Word文件下载.docx
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学生
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，两表面归于孔8.7的对称度为0.4，表面表面粗糙度为Ra12.5，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；
孔8.7还需锪平直径为12；
孔24端面、开挡R15面、孔8.7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
拨叉脚表面
R15
尺寸19
19+0.520
IT14
12.5
Φ14H9孔
Φ14+0.0430
IT9
—
操纵槽侧面
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、粗铣拨叉脚端面8、粗铣拨叉脚表面
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、精铣拨叉脚端面12、精铣拨叉脚端面
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容。
毛坯为铸件，应经退火处理以消除铸件的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、铣圆曲面R15（以Φ14H9孔、左端面和R13孔为基准定位）
8、粗铣拨叉脚端面（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、精铣拨叉脚端面（以Φ14H9孔、右端面和R15孔为基准定位）
13、去毛刺
14、清洗
15、检验
五、工序设计
16、1选择加工设备与工艺装备
17、1）工序
（1）钻Φ13.5，选
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