副变速拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计Word格式.doc
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下达任务书日期:
2013年6月16日
课程设计任务书
一.设计目的:
培养学生分析和解决生产技术问题的能力,使学生初步掌握设计工艺规程和机床夹具的基本方法,并巩固、深化已学得的理论知识,进一步培养学生熟悉和运用有关图册、图表等技术资料的能力,训练学生识图、制图、运算及编制技术文件的基本技能。
二.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):
1.原始资料
1)副变速拔叉的零件图样;
2)材料:
按图纸中标注的材料,批量600件,备品率5%,废品率1%;
3)机械制造工艺设计简明手册。
2.设计内容
1)对零件图样进行工艺分析;
2)计算生产纲领;
3)绘制毛坯图样,确定毛坯尺寸及公差;
4)拟订机械加工工艺路线(每个零件都拟订两条工艺路线,填写一种机械加工工艺路线);
5)确定零件的工序内容及工艺装备(机床、夹具、量具)计算该工序加工余量、计算工序尺寸及公差,确定切削用量,计算机加工工时;
6)填写机械加工工艺卡片。
三.设计工作任务及工作量的要求(包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等):
1.制定零件在中批生产条件下的机械加工工艺规程,绘制毛坯图,编写工艺规程卡片、工序卡片;
2.课程设计任务说明书一份。
四.主要参考文献:
1.崇凯.机械制造技术基础课程设计指南.北京:
化学工业出版社,2008
2.于大国.机械制造技术基础课程设计教程.北京:
国防工业出版社,2011
3.王绍俊.机械制造工艺设计手册.哈尔滨:
哈尔滨工业大学出版社,1981
4.吴宗泽罗圣国.机械设计课程设计手册(第二版).北京:
高等教育出版社,1999
5.冯之敬.机械制造工程原理.北京:
清华大学出版社,1998
五.设计成果形式及要求:
1.编写设计说明书一份;
2.零件图、毛坯图;
3.机械加工工艺过程卡片;
4.机械加工工序卡片。
6.工作计划及进度:
课程设计时间为两周
6月17-19日:
工艺分析及绘制毛坯图,确定毛坯尺寸;
20-21日:
拟定机械加工工艺路线;
22-23日:
拟定加工路线,填写过程卡;
24-26日:
确定加工工序,填写工艺及工序卡;
27-28日:
编写说明书;
29日:
答辩。
系主任审查意见:
签字:
年月日
目录
1 概述 3
2审查零件图的工艺性 3
3选择毛坯 4
4工艺规程设计 4
4.2零件各部分加工方法的选择 4
4.3制定工艺路线 4
5确定机械加工余量及毛坯尺寸、设计毛坯图 5
5.1确定加工余量 5
5.2 确定毛坯尺寸 5
5.3 确定圆角半径 6
5.4 确定拔模角 6
5.5 确定分模位置 6
5.6 确定毛坯的热处理 6
6工序设计 7
6.1选择加工设备与工艺装备 7
6.2确定工序尺寸 9
7确定切削用量及时间定额 11
7.1铣mm外圆柱两端面以及两叉头左右两侧 11
7.2加工H9内孔 13
7.3加工mm孔 14
7.4铣槽 15
8夹具设计 16
小结 17
参考文献 18
1概述
机械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程,经过生产实习所获得的感性知识后进行的一项教学环节;
在老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前学过的全部课程,并且独立完成一项工程基本训练。
同时,也为以后搞好毕业设计打下了良好基础。
通过课程设计达到以下目的:
(1)、能熟练地运用机械制造技术基础的基本理论和夹具设计原理的知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及合理制定工艺规程等问题方法,培养自我学习能力和解决问题能力。
(2)、通过对零件某道工序的夹具设计,学会工艺装备设计的一般方法。
通过学生亲手设计夹具的训练,提高结构能力设计。
(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,增强解决实际工程问题的独立能力。
2审查零件图的工艺性
拨叉副变速拨叉图样的视图正确、完整,尺寸、公差及技术要求齐全。
零件各表面的加工并不困难。
只是φ14H9的要求精度较高,且对应轴线的直线度要求也较高,需进行半精加工。
槽14H13两壁关于孔φ8.7轴线的对称度有要求,需在数控机床上完成加工。
图1副变速零件图
3选择毛坯
零件材料为KTH350-10,考虑到零件在加工过程中所受冲击力不大,并且为大批量生产,所以,选择金属模机械砂型铸造毛坯。
查《机械设计工艺制造设计简明手册》表1.3-1。
选用铸件尺寸公差等级为CT10。
保证的尺寸公差在1-3mm。
4工艺规程设计
4.1选择定位基准:
1:
粗基准选择:
以铸件左边的端面为主要粗基准,以铸件的φ24mm外圆为辅助粗基准。
2:
精基准选择:
本零件是带孔的零件。
其中φ14H9和右端面为设计基准,根据精基准的选择原则“基准重合原则”,以及考虑到工件的装夹与加工方便。
在孔φ14H9未加工出来前可选用右端面为主要精基准,以铸件的φ24mm外圆为辅助精基准。
在孔φ14H9mm未加工出来后,以φ14H9mm的内孔面为定位精基准,右端面为辅助精基准。
4.2零件各部分加工方法的选择
本零件的加工面有:
内孔、平面以及槽,其材料为KTH350-10,参考《机械制造工艺学》其各部分加工方法如下:
(1)圆柱左/右端面:
由于表面粗糙度Ra为25μm,只需进行粗铣。
(2)两叉头左/右侧面:
由于表面粗糙度Ra为6.3μm,需进行粗铣、半精铣。
(3)φ14H9内孔:
由于公差等级为9级,且表面粗糙度为Ra3.2μm,需进行钻、扩、铰。
(4)两叉头内侧:
由于表面粗糙度Ra为12.5μm,只需进行粗铣。
(5)槽14H13:
由于公差等级为13级,且表面粗糙度为Ra12.5μm,只需进行粗铣。
(6)孔:
由于表面粗糙度Ra为25μm,只需进行钻孔即可。
4.3制定工艺路线
按照先粗后精的原则同时考虑到零件的几何形状,尺寸精度以及位置精度等技术要求,以及加工时的经济性,尽量使工序能够集中起来。
选择零件的加工方法及工艺路线如下:
工序1:
以mm外圆柱面及其左端面定位,粗铣mm右端面。
工序2:
以mm外圆柱面及其右端面定位,粗铣mm左端面。
工序3:
以mm圆柱右端面以及mm外圆柱面为定位,钻,扩,铰H9mm孔。
工序4:
以H9mm内孔面及mm外圆柱右端面定位,粗铣两叉头内侧。
工序5:
以H9mm内孔面及mm外圆柱左端面定位,粗铣14H13mm槽。
工序6:
以H9mm内孔面及mm外圆柱右端面定位,钻φ8.7mm的孔。
工序7:
以H9mm内孔面及mm外圆柱右端面定位,粗铣两叉头至8mm。
工序8:
以H9mm内孔面及mm外圆柱右端面定位,半精铣两叉头至mm。
工序9:
钳工去毛刺,并到0.5×
45°
角。
工序10:
终检。
5确定机械加工余量及毛坯尺寸、设计毛坯图
5.1确定加工余量
由于该拨叉才有啥新机器造型,材料为可锻铸铁,且为大批量生产,查《机械制造工艺设计简明手册》可选铸件的尺寸公差等级为10级,又铸件基本尺寸在63-100范围内,故取铸件尺寸公差数值为3.2,铸件机械加工余量单侧为4mm,双侧为3mm。
5.2确定毛坯尺寸
本零件的外表面均属于双侧切削,主要以粗加工为主,故取粗加工余量为3mm,但拨叉两侧面需进行半精加工,取半精加工余量为1mm。
可得毛坯尺寸表如下。
其余尺寸可以直接铸造出来。
其毛坯图如下。
表1副变速拨叉毛坯尺寸
零件尺寸
双侧余量
机加工余量
铸件尺寸
70
3
76
1
14
34
8
5.3确定圆角半径
由于采用砂型铸造,所以圆角计算公式,取,所以本铸件内外圆角取R=5mm。
对于特殊位置φ24mm圆柱与拨叉连接处的圆角要求为R=2mm,故可直接取其为2mm。
5.4确定拔模角
根据《机械制造工艺设计简明手册》可查得,砂型铸造外表面拔模斜度为0°
30′,内表面拔模斜度为1°
。
5.5确定分模位置
本零件较复杂,分型面为不同平面组合而成。
5.6确定毛坯的热处理
铸造完毛坯后应安排正火处理,以消除残留的铸造应力,以减少加工中的变形,同时改善加工性。
图2副变速拨叉毛坯图
6工序设计
6.1选择加工设备与工艺装备
6.1.1选择机床
(1)工序1、2是粗铣。
各工序的步数不多,成批生产不要求很高的生产率,故选择立式铣床就能满足要求,本零件外轮廓尺寸不大,精度要求不高,选用最常用的X51。
(2)工序3为孔加工,且一次定位需完成三个工步,可选用Z525的四联钻床,并采用随行夹具。
(3)工序4为粗铣,且工步数较少,精度要求不高,选用最常用的X51。
(4)工序5、6为半精铣,工步数较少,精度要求不高,选用最常用的X51。
(5)工序7粗铣,精度要求不高,选用最常用的X51。
(6)工序8为钻孔,精度要求不高,选用最常用的Z525。
6.1.2选择夹具
在各工序中由于是大批量生产,所以都采用专用夹具。
6.1.3选择量具
本零件属于大批生产,一般采用通用量具,对于精度要求高,不易测量的可采用专用夹具。
6.1.3.1选择各轴向测量量具
工序2中要保证φ24圆柱两端面的距离为70mm,且未标注公差,取IT14级,T=0.74mm,按计量器具的不确定度选择该表面加工时所用的量具,由于它所对应的不确定允许值为0.054mm,所以可选分度值为0.05mm的游标卡尺。
即取测量范围为0-150mm,分度值为0.05mm的游标卡尺。
在此工序中,还要保证拨叉两叉头的厚度为8mm,未标注公差,取IT14级,T=0.36mm,不确定允许值为0.029mm,所用的量具为分度值为0.02mm的游标卡尺。
即取测量范围为0-150mm,分度值为0.02mm的游标卡尺。
两个外部轴向测量在同一工序中,故可采用其中一个精度较高的游标卡尺即可,故选用范围为0-150mm,分度值为0.02mm的游标卡尺。
工序6中,加工拨叉的右侧,且保证与φ24mm圆柱右端面的距离为5mm,由于未标注公差,取IT14级,T=0.30mm,其不确定允许值为0.016mm,故选用的量具为分度值为0.01mm的游标卡尺,测量范