1、精選文庫課程設計說明書設計題目：設計倒擋撥叉加工工藝規(guī)程及工藝裝備 設 計 者： 班 級： 學 號： 指導老師： 江蘇大學機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計任務書內(nèi)容：1.零件圖 1張 2毛坯圖 1張 3.機械加工工藝過程綜合卡片 1張 4.夾具裝備圖 1張 5.夾具體零件圖 1張 6課程設計說明書 1份 班 級 學 號 學 生 指導老師 2010年6月 28日 目 錄 一、序言2二、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定2三、毛坯的選擇與設計4四、加工方法和工藝路線的設計6五、工序設計9六、確定切削用量及基本時間12七、夾具設計16八、設計小結(jié)17九、參考文獻17一、序言這次設計我們能綜合運用機械制造基礎(chǔ)中的

2、基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，獨立地分析和解決了零件機械制造工藝問題，在老師和同學的幫助下，我還對夾具，機床，刀具的的結(jié)構(gòu)和工作原理有了更深的了解，不知不覺中我的圖紙分析、結(jié)構(gòu)設計能力都得到了提高，為今后的畢業(yè)設計及未來從事的工作打下了良好的基礎(chǔ)。 在結(jié)束了機械制造基礎(chǔ)及有關(guān)課程的學習后，通過本次的設計使我們所學的知識得到了鞏固和加深，并培養(yǎng)了我們學會全面綜合地運用所學知識，去分析和解決機械制造中的問題的能力。二、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1 零件的作用 題目所給的零件為倒擋撥叉，是與操縱機構(gòu)零件結(jié)合用與撥動滑動齒輪實現(xiàn)輸出軸的倒轉(zhuǎn)。故對配合面、14H13槽以及下?lián)懿嬗芯纫?/p>

3、。2 零件的工藝分析通過對該零件圖的重新繪制，知原圖樣的試圖正確、完整，尺寸、公差及技術(shù)要求齊全。從零件圖上看，該零件是典型的叉架類零件，結(jié)構(gòu)比較復雜，形位精度要求不算高。為大批量生產(chǎn)的鑄件。其主要加工的有14H9表面粗糙度為Ra6.3um，其軸軸要保證直線度M級0.03；斜腳面尺寸要求公差尺寸為-0.48到0；開擋公差尺寸為0.1到0.2，表面粗糙度為Ra6.3um并保證與14H9軸線的垂直度為0.25；R19面粗糙度為Ra12.5um，表面要求淬火處理，硬度要求為4853HRC；下爪總長公差尺寸為-1到0；后腳面公差尺寸為0到0.52，前面到軸線尺寸18的公差尺寸為0.2；孔8.7公差尺寸

4、為0到0.09，其軸線到開擋前腳面的尺寸41.5的公差尺寸為0.15，孔深32公差尺寸為-1到0；撥叉尺寸要求較高，兩內(nèi)表面歸于孔8.7的對稱度為0.4，內(nèi)表面表面粗糙度為Ra12.5，內(nèi)表面滿足配合14H13公差尺寸為0到0.27，其槽底部分允許呈R3max圓角或2最大長為3的倒角；孔8.7還需锪平直徑為12；孔24端面、開擋內(nèi)R15面、孔8.7內(nèi)表面以及槽14H13底面表面粗糙度為Ra25一般的加工都可獲得。通過分析該零件，其布局合理，雖結(jié)構(gòu)復雜，但加工要求比較容易保證，我們通過專用夾具可保證其加工要求，整個圖面清晰，尺寸完整合理，能夠完整表達物體的形狀和大小，符合要求。（二）零件的技術(shù)要

5、求加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度等級表面粗糙度Ra/m形位公差/mm撥叉頭左端面4625撥叉頭右端面4625尺寸41.541.5+0.15 -0.15IT126.30.25G尺寸2323+0.2 -0.1IT106.30.25G撥叉腳內(nèi)表面R1525尺寸1919+0.52 0IT1412.514H9孔14+0.043 0IT96.30.25G操縱槽內(nèi)側(cè)面14+0.27 0IT1312.50.25G操縱槽底面18258.7孔8.7+0.09 0IT1125锪平1212253 零件的生產(chǎn)類型依設計題目，結(jié)合生產(chǎn)實際可知該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)零件是大批量生產(chǎn)的鑄件。三、毛坯的選擇與設計1 選擇毛坯 該

6、零件材料為ZG310-570，屬于批量生產(chǎn)，而且零件的結(jié)構(gòu)復雜，采用鑄件成型。2 確定機械加工余量 鑄件的尺寸公差按GB/T6414-1999確定，機械加工余量按GB/T11351-89確定，材料為ZG310-570。由于是大批量且形狀復雜的零件，所以毛坯選擇砂型鑄造。根據(jù)GB/T6414-1999查表得尺寸公差CT為8-12級。加工余量等級為FH。所以，可取CT=9級。查表（GB/T6414）查出各表面的公差數(shù)值。零件尺寸公差CT端面462腳面圓柱面151.6腳面圓柱面191.7兩腳面尺寸61.514H13槽面尺寸141.6槽底面141.6叉腳開擋尺寸231.73 設計毛坯圖 撥叉毛坯圖尺寸

7、（單位：mm）零件表面總余量毛坯尺寸公差CT端面460.7482腳面圓柱面150.5131.6腳面圓柱面190.5171.7兩腳面尺寸60.581.514H13槽面尺寸140.5121.6槽底面140.5121.6叉腳開擋尺寸230.5201.7下圖為該零件的毛坯圖（具體尺寸請看毛坯圖）：四、加工方法和工藝路線的設計1 定位基準的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。根據(jù)零件圖及其使用情況分析，知14H9孔是設計基準，也是零件工作最重要的工作面。（1） 粗基準的選擇對于一般件而言，按照有關(guān)粗基準的選擇原則（即當零件又不加工表面

8、時，應以這些不加工表面做粗基準，若零件有若干個不加工表面時，應以與加工表面要求相對位置較高的不加工表面作粗基準）。先選擇撥叉頭左端面和24外圓表面作為加工14H9孔時的粗基準。（2）精基準的選擇在14H9孔加工以后，各工序則以該孔為定位精基準，靠近叉腳的24的端面為軸向尺寸的定位精基準。從而滿足定位基準重合原則，和互為基準的原則。2 零件表面加工方法的選擇本零件的加工面有內(nèi)孔、倒角、槽、下底面、圓環(huán)面等，材料為ZG310-570。以公差等級和表面粗糙度要求，參考有關(guān)資料，其加工方法選擇如下。（1）24端面:表面粗糙度為Ra25um，可選粗銑即可滿足要求。（2）14H9孔：公差等級為9級，表面粗

9、糙度為Ra6.3um，公差尺寸0到0.043，根據(jù)GB/T1800.3-1998規(guī)定其公差等級按IT9，可以先鉆后擴孔來滿足要求。（3）開擋15內(nèi)圓柱面：表面粗糙度為Ra25um，未標注公差等級，故粗銑即可滿足要求。（4）腳面：表面粗糙度Ra6.3um，加工方法可采用粗銑即可達到要求。（4）開擋：表面粗糙度為Ra12.5um，加工方法可采用粗銑即可達到要求。（5）槽14H13：表面粗糙度為Ra12.5um，公差等級13，加工方法可采用粗銑即可達到要求。（6）槽14H13底面：表面粗糙度為Ra25um，加工方法可采用粗銑即可達到要求。（7）孔：表面粗糙度Ra25um，公差尺寸為0到0.1，根據(jù)G

10、B1800-79規(guī)定其公差等級按IT11，采用鉆孔即可達到要求。（三）零件表面加工方法的選擇加工表面公差及精度等級表面粗糙度Ra/m加工方案備注撥叉頭左端面25粗銑表1-8撥叉頭右端面25粗銑表1-8倒角銑表1-8尺寸41.5IT126.3粗銑-精銑表1-8尺寸23IT106.3粗銑-精銑表1-8撥叉腳內(nèi)表面25粗銑表1-8尺寸19IT1412.5粗銑表1-814H9孔IT96.3鉆-鉸表1-7操縱槽內(nèi)側(cè)面IT1312.5粗銑表1-8操縱槽底面25粗銑表1-88.7孔IT1125鉆表1-7锪平1225粗銑表1-83 制訂工藝路線 工藝路線的擬定為保證達到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項

11、技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路線。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為成批生產(chǎn)所采用的通用機床配以專用加工夾具，并考慮工序集中以提高生產(chǎn)率和減少機床數(shù)量，使生產(chǎn)成本下降。工藝路線一 工藝路線二1、 鉆孔 1、銑左端面2、 銑左端面 2、銑右端面3、 銑右端面 3、鉆、擴14H9孔至13.5mm4、 倒角（左邊） 4、倒角（左邊）5、 倒角（右邊） 5、倒角（右邊）6、 鉸14H9孔 6、鉸14H9孔7、 銑曲面R15 7、銑曲面R158、 粗銑撥叉腳內(nèi)端面 8、粗銑撥叉腳內(nèi)表面 9、 銑操縱槽兩側(cè)面和底面 9、銑操縱槽兩側(cè)面和底面10、 鉆孔8.7 10、鉆孔8.7 11、 锪平12 11、 锪平12 12、 精銑

12、撥叉腳內(nèi)端面 12、精銑撥叉腳內(nèi)端面 13、 去毛刺 13、去毛刺14、 清洗 14、清洗15、 終檢 15、終檢 兩工藝方案的比較分析：兩工藝方案除前三道工序不同之外，其余各工序均相同。前三道工序是為了獲得精基準。方案一是先鉆孔鉆成13.5再銑端面和倒角，這樣能很好地保證與端面的垂直度；方案二是先銑兩個端面然后再鉆床上加工出孔14。因為兩個端面一次銑出可以有較好的平行度，然后用端面定位，也能得到較好的孔與端面的垂直度。后面的工序以14H9孔及端面定位，所以基準是重合的，由此可見，可選方案一，從而制定詳細的工序內(nèi)容。毛坯為鑄件，應經(jīng)退火處理以消除鑄件的內(nèi)應力及改善機械加工性能，然后送到機械加工

13、車間加工，具體工序如下：1、 鉆14孔至13.5mm（以24圓柱面和左端面為基準定位）2、 銑左端面（以13.5孔和右端面為基準定位）3、 銑右端面（以13.5孔和左端面為基準定位）4、 倒角（左邊）（以13.5孔和右端面為基準定位）5、 倒角（右邊）（以13.5孔和左端面為基準定位）6、 鉸14H9孔（以13.5孔和左端面為基準定位）7、 銑內(nèi)圓曲面R15（以14H9孔、左端面和R13孔為基準定位）8、 粗銑撥叉腳內(nèi)端面（以14H9孔、右端面和R15孔為基準定位）9、 銑槽兩面和底面（以16圓柱面和24左端面為基準定位）10、 鉆8.7mm孔（以16圓柱面和24圓柱面的一線為基準定位）11、

14、 锪平12孔（以16圓柱面和24圓柱面的一線為基準定位）12、 精銑撥叉腳內(nèi)端面（以14H9孔、右端面和R15孔為基準定位）13、 去毛刺14、 清洗15、 檢驗五、工序設計16、 1 選擇加工設備與工藝裝備17、 1）工序（1）鉆13.5，選擇Z525型立式鉆床 (表5-64)。18、 2）工序（2）、（3）銑24端面，選擇X51立式型機床（表5-71）。19、 3）工序（4）、（5）倒角和工序（6）鉸14H9孔，選擇Z525型立式鉆床（表5-64）。20、 4）工序（8）、（12）粗、精銑腳內(nèi)端面，工序（7）銑曲面R15均選擇X62W型機床（表5-74）。21、 5）工序（6）銑槽，選用X

15、62W型機床（表5-74）。22、 6）工序（7）鉆8.7孔，工序（8）锪平12孔均選Z525型機床(表5-64)。23、 7）工序（13）去毛刺，選用鉗工臺。24、 8）工序(14)清洗，選用清洗機。25、 9）工序（15）檢驗，選用檢驗臺（2） 選擇刀具（參考指南） 1）工序（1）鉆14H9孔至13mm，選擇d=13mm、L1=101、L=182、莫氏圓錐號1（表5-83）2）工序（2）、（3）銑兩端面，選擇鑲齒三面刃銑刀，D=100, d=27, 齒數(shù)=12（表5-105）3）工序（4）、（5）倒角，選擇d=16mm，L=93mm，l=20mm的錐柄錐面锪鉆（表5-88）4）工序（6）鉸

16、14H9孔，選擇d=14mm、L=189、L1=108 ，莫氏圓錐號1（表5-84）5）工序（7）選擇D=30mm、d=10mm、l=12mm、 Z=10的鑲齒三面刃銑刀（表5-105）6）工序（8）、（12），選用鑲齒三面刃銑刀，選擇D=38mm，d=12mm，l=12mm，Z=10的鑲齒三面銑刀（表5-105）7）工序（9）選擇D=80mm，d=22mm，l=12mm，Z=10的鑲齒三面刃銑刀（表5-105）7）工序（10）鉆8.7孔，選取d=8.7mm，l=81,錐柄擴孔鉆（表5-86）8）工序（11）锪平12孔，根據(jù)文獻【1】表3-12選取d=12mm，d1=6.6mm，d2=8mm，

17、L=80mm，l=18mm的帶導柱直柄平底锪鉆。（3）選擇量具本零件為中批量生產(chǎn)，一般盡可能采用通用量具，根據(jù)表面精度、尺寸和形狀等要求，參考有關(guān)手冊資料，選擇量具如下表：工序工序名稱量具3銑端面游標卡尺、粗糙塊4鉆13孔擴、14H9孔游標卡尺、塞規(guī)5倒角游標卡尺6銑腳面、開擋游標卡尺、粗糙塊7銑槽游標卡尺、粗糙塊8鉆8.7游標卡尺、塞規(guī)2 確定工序尺寸1）工序（1）、（6）該孔由高速鋼鉆頭鉆出底孔后，再由圓孔鉸刀鉸出，由參考文獻【3】表2.3-15查得，鉸孔的余量0.5mm，所以鉆孔的余量，Z鉆=14/2-0.5=6.5mm。則鉆孔工序尺寸13.5公差為+0.12 0，鉸孔工序尺寸及公差為1

18、4+0.043 。2）工序（2）、（3）24mm兩端面，由銑削加工來完成，工序余量為2mm。3）工序（4）（5）倒角，有由銑削加工完成，工序余量為1.5mm。4）工序（7）內(nèi)圓曲面R15，又銑削加工完成，工序余量為2mm。4）工序（8）、（12）腳內(nèi)表面的Ra為6.3m，需經(jīng)粗銑、精銑兩次加工，由參考文獻【3】表2.3-21查得精加工余量為0.5mm，所以粗加工余量為1.5mm（右端面）和1.5mm（左端面）。5）工序（9）加工14H13槽面，上面以確定加工余量2mm，故可一次銑出。6）工序（10）加工8.7+0.09 0孔，采用直徑為8.7的高速鋼鉆頭加工即可。7）工序（11）锪12孔，由文

19、獻【1】表5-41得孔深l1=12取2mm。六、確定切削用量及基本時間1工序3切削用量：本工序為粗車端面，已知加工材料為ZG310-570，表面淬火處理后HRC40-50。確定粗銑端面的切削用量。所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。=2mm,查表得進給量f =0.2mm/z，又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min，精度要求不高，選擇n=150r/min。由前面可知刀具直徑為100mm，則切削速度為。校核機床功率： 參考公式其中 d=100mm z=12 n=150/60r/s kpm=1，解得kw7.5kw ，故可用。2 工序4切削用量：本工序為鉆13mm、擴14H9。2.1確定鉆13mm孔的切

20、削用量。所選刀具為莫氏錐柄麻花鉆，其直徑為13mm，工作長度101mm，莫氏錐度為1號，總長182mm。 確定切削用量=13/2=6.5mm，查表得進給量f =0.28mm/r，切削速度v =21m/min。則主軸轉(zhuǎn)速n=514.19r/min,故取n=545r/min，此時v=22.26m/min。2.2確定擴14H9孔的切削用量。所選刀具為14 GB/T 1141-1984，其直徑為14mm，工作長度108mm，莫氏錐度為1號，總長189mm。 確定切削用量=1/2=0.5mm，查表得進給量f =0.45mm/r，切削速度v =60m/min。則主軸轉(zhuǎn)速n=1364.19r/min,故取n

21、=960r/min，此時v=42.2m/min。 2.3基本時間確定鉆13mm孔的基本時間=確定擴14H9孔的基本時間=3工序6 切削用量：本工序是銑腳面、開擋，先粗銑，后半精銑。3.1確定銑開擋底面圓柱面R15的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。=2mm,查表得進給量f =0.2mm/z，又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min，精度要求不高（Ra=25um），選擇n=150r/min。由前面可知刀具直徑為100mm，則切削速度為。校核機床功率： 參考公式 其中 d=100mm z=12 n=150/60r/s kpm=1，解得kw7.5kw ，故可用。3.2 確定銑開擋底面圓柱面R

22、19的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。=2mm,查表得進給量f =0.2mm/z，又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min，精度要求不高（Ra=12.5um），選擇n=200r/min。由前面可知刀具直徑為100mm，則切削速度為。校核機床功率： 參考公式 其中 d=100mm z=12 n=200/60r/s kpm=1，解得kw7.5kw ，故可用。 3.3確定開擋腳面的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。=4mm,查表得進給量f =0.2mm/z，又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min，精度要求較高（Ra=6.3um及有垂直度要求），選擇n=250r/min。由前面可知

23、刀具直徑為100mm，則切削速度為。校核機床功率： 參考公式 其中 d=100mm z=12 n=250/60r/s kpm=1，解得kw7.5kw ，故可用。4工序7本工序為銑槽，先粗銑槽底，再銑槽。4.1確定槽底面的切削用量 所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。=2mm,查表得進給量f =0.2mm/z，又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min，精度要求不高（Ra=25um），選擇n=150r/min。由前面可知刀具直徑為100mm，則切削速度為。校核機床功率： 參考公式 其中 d=100mm z=12 n=150/60r/s kpm=1，解得kw7.5kw ，故可用。4.2確定槽的切削用量

24、所選刀具為鑲齒三面刃銑刀。=4mm,查表得進給量f =0.2mm/z，又X62銑床主軸轉(zhuǎn)速30-1500 r/min，精度要求較高（Ra=12.5um且對稱度為0.4），選擇n=220r/min。由前面可知刀具直徑為100mm，則切削速度為。校核機床功率： 參考公式 其中 d=100mm z=12 n=220/60r/s kpm=1，解得kw7.5kw ，故可用。5 、工序8 本工序為鉆8.7，并锪平12。確定鉆8.7孔的切削用量。所選刀具為直柄麻花鉆，其直徑為8.7mm，工作長度80mm，總長122mm。 確定切削用量=8.7/2=4.35mm，查表得進給量f =0.49mm/r，切削速度v =27m/min。則主軸轉(zhuǎn)速n=987.8r/min,故取n=960r/min，此時v=26.24m/min。七、夾具設計本夾具是銑14H13槽的專用夾具。（1） 定位方案 工件以肋板右端面、14H9孔及撥叉為定位基準。肋板右端面為未加工端面，做粗基準，選擇3個網(wǎng)紋頂面支承釘釘（C型），3個支承釘不在同一直線上，可限制3個自由度（2個轉(zhuǎn)動，一個移動），選擇C型支承釘還可以