机械制造技术课程设计-拨叉加工工艺及铣槽夹具设计.docx

机械制造技术课程设计说明书设计题目：制定拨叉V1.的零件机械加工工艺规程及二槽夹具设计专业：班.级：学.号，姓.名I.指导教如：20年月曰序HII计和生产纲领、确定生产类型21.1.生产纲领21.2 生产效率分析21.3 生产类型22零件的分析42.1 零件的作用42.2 零件的分析43确定毛坯制造形式54拟定工艺路线64.1 基面的选择64.1.1 粗基准的选择原则64.1.2 精基准选择的原则64.2 选择加工方法74.3 划分加工阶段74.4 工序的集中与分散74.5 确定工序顺序85拟定工艺设计105.1 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差105.2 选择机床及工装I1.5. 3制订工艺路线125.4确定切削用量以及时间定额126铳床夹具设计246.1 问题的提出246.2 定位基准的选择246.3 定位误差分析246.4 切削力的计算与夹紧力分析246.5 定向键与对刀装置设计256.6 夹具设计及操作简要说明27参考文献28机械制造业是制造具有定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业，是个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡at一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。拨叉V1.的加工工艺规程和铳叉爪口内侧面的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分是在学完j'机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行毕业设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量“本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本设计选用拨叉V1.来进行工艺编制与夹具设计，以说明书、绘图为主，设计手册与国家标准为附来进行详细说明。1计算生产纲领、确定生产类型1.1生产纲领生产纲象：企业在计划期内应当生产的产品产忌和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的生产纲领按下式计算.N=Qn（I+a+#）式中：N一零件的生产纲领（件/年）Q机器产品的年产量（台/年）n一一每台产品中该零件的数用（件/台）a一一备品百分率一一废品百分率1.2生产效率分析操作者按规定的作业方法工作时，他的能力或努力程度叫效率。主要用来考核纯生产能力，不包括由技术、楙愕其它问题所引起的能力损检I）标准工时：标准工时=标准作业时间+辅助时间指在正常情况下，从零件到成品直接影响成品完成的有效动作时间，其包含直接工时与间接工时。即加工每件（套）产品的所有工位有效作业时间的总和。a标准工时：标准工时=生产一个良品的作业时间。b标准工时=正常工时+宽放时间=正常工时×（"宽放率）c工厂使用的宽放率一般在IO%2O%,对一些特殊的工种，如体力消耗较大的工种，宽放率可适当放宽一些d正常工时是人工操作单元工时+机器自动作业工时的总和。2）制定方法：对现有各个工位（熟练工人）所有的有效工作时间进行测定，把所有细设产品的加工工位的工时，考虑车间生产的邮得度、环境对工人的影响、以及工人的疲劳生产信息等因素后，计算得到标准工时。生产率=（产出数址X标准工时）÷（日工作小时X直接人工数）×I（X）%1.3生产类型根据生产纲领的大小，可分为三种不同的生产类型：1.单件生产：少量地制造不同结构和尺寸的产品，且很少重更.如新产品试制,专用设备和修配件的制造等。2 .成批生产：产品数量较大，年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性重曳。而小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产。3 .大量生产：当一种零件或产品数量很大，而在大多数工作地点经常是垂竟性地进行相同的工序。生产类型的划别要根据零件的生产数量（生产纲领）及其自身特点，具体情况见表1-1.表1-1：生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件侦量大于2000kg）中型（零件质任为100-200Okg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产小等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50000大量生产大于100O大于5000大于50000依设计题目知：Q=3000台/年，n=2件/台：结合生产实际，备品率和废品率B分别取为10%和1%«带入公式得该零件的生产纲领N3000×2×（1+10%）×（1+1%）=6666件/年零件是轻型零件，根据表IT可知生.产类型为中批牛产。2零件的分析2.1 零件的作用拨叉主要是用在操纵机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速：或者应用于控制离合法的岫合断开的机构中，从而控制横向或纵向进绐。拨叉是汽车变速箱上的部件，与变速手柄相连，位丁手柄下端，拨动中间变速轮，使输入/输出转速比改变。如果是机床上的拨叉是用于变速的，主要用在操纵机构中。就是把2个咬合的齿轮拨开来再把其中一个可以在轴上滑动的齿轮拨到另外一个齿轮上以获得另一个速度。即改变车床滑移齿轮的位置，实现变速。2.2 零件的分析序号加工表面尺寸新度粗糙度形状、位置1拨义头右端面3.2垂直于基准C0.052拨叉脚右端而3.2垂直于基准C0.05320H9孔0.0523.24叉爪口内仰面3.2对称于M准C0.55叉爪门底面6.36拨义脚左端面3.2平行于基准D0.05706孔0.163.28底面6.39操纵槽内例面6.33确定毛坯制造形式零件材料为ZG450,考虑到零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单,生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯。选用铸件尺寸公差等级CT9级,已知此拨叉零件的生产纲领中批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程工序划分阶段：工序适当集中：加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。铸件有多种分类方法：按其所用金属材料的不同，分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等.而每类铸件又可按其化学成分或金相组织进一步分成不同的种类。如铸铁件叫分为灰铸铁件、球墨铸铁件、蜻墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁件等：按铸型成型方法的不同，可以把铸件分为普通砂型铸件.金属型铸件、压铸件、离心铸件、连续浇注件、熔模铸件、陶变型铸件,电渣至熔铸件、双金属铸件等。其中以普通砂型铸件应用最多，约占全部铸件产量的80%。而铝、镁、锌等有色金属铸件，多是用铸件。4拟定工艺路线4.1 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之%基面选择的正确、合理，可以保证质量，提尚生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。4.1.1 租基准的选择原则I）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为祖基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基点。2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准.3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠.5）租基准-一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。由以上及零件知，选用工件中心线作为定位粗基准。4.1.2 精基准选择的原则选择精战准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹椎确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求：用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不全合误差。当工件以某组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证.为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠,可使夹具结构简单的表面作为精基准。4.2 选择加工方法序号加工表面尺寸粗糙度形位加工方法1拨叉头右战面193.2垂直于堪准C0.05粗钱、半精挑2拨叉脚右端面1093.2垂宜于基准C0.05粗诜、半精洗320119孔423.2怙、扩、校1叉爪口内侧I1.S653.2对称于基准C0.5粗跣、半精蜕5叉爪口底面156.3粗诜6拨叉脚左端面1093.2平行于法准D0.05粗铳、半精钱76孔6.53.2粗蜕8底而126.3利洗9操纵梢内侧面156.3-粗铳、半精优4.3 划分加工阶段按加工的精度高低，加工阶段一般可分为三个阶段：一、粗加工阶段主要加工方法有：粗车、粗铳、粗刨、粗悭和钻孔。二、半精加工阶段主要加工方法有：半精车精车、半精铳精铳、半精创精刨、半精镣精镣和扩孔校孔。三、半精加工阶段主要加工方法是各种类型的磨削，也有宽刃精刨、浮动镣和刮削在不同的加工阶段不仅所选择的机床、切削用量不同，而且所使用的夹具、刀具、检具的精度也是不同的,从粗加工到精加工，机床、夹具、刀具、检具的精度由低到高，切削用量中背吃刀量、走刀量由大到小、切削速度由低至高进行变化因此，在不同的加工阶段应选择合适的加工设备。4.4 工序的集中与分散一、工序集中按工序集中原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些，将许多工序组成个集中工序。最大限度的工序集中，就是在一道工序内完成工件所有表面的加工.二、工序分散按工序分散原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量少些。最大限度的工序分散就是每个工序只包括一个简单工步4.5 确定工序顺序一、机械加工工序的安排原则：I）先粗后精：粗加工在前，精加工在后,粗精分开.2）基准先行：先把基准面加工出来，再以基准面定位来加工其表面，以保证加工质珏.3）先主后次：主要表面是指装配表面、工作表面，次要表面是指键槽、联接用的光孔等。次要表面殷放在主要表面的主要加工结束后，最终精加工之前进行。4）先面后孔：平面轮廓尺寸较大，平面定位安装稔定，通常均以平面定位来加工孔。先面后孔的另一含义：在从面上加工孔之前、先加工这个面，然后再从加工好的面上钻孔.二、热处理工序的安排I）退火应用：高碳钢采用退火，以降低饿度；放在粗