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上海交通大學(xué) 工 藝 過 程 卡 片 零 件 名 稱 零 件 圖 號 繼續(xù)教育學(xué)院 倒 擋 二 三 擋 撥 叉 45-37119 材料名稱 及 牌 號 ZG45 精 鑄 毛 坯 形 狀 及 尺 寸 毛 坯 中 號 件 數(shù) 每 批 數(shù) 量 簡 圖 45-37119M 5000EA 車 間 序 號 名 稱 操 作 內(nèi) 容 設(shè) 備 工 藝 裝 備 同時加 工數(shù)量 工 種專 用 通 用 1 精鑄坯，排除裂紋、縮孔、疏松等缺陷 精鑄 2 清砂 拋丸機(jī) 3 鑄坯檢驗，按毛坯圖 4 去應(yīng)力退火，清除鑄造應(yīng)力 退火爐 5 非加工表面涂防銹漆 油漆 6 整形 整形夾具 塞尺 1 鉗 7 車端面、倒角、鉆擴(kuò)鉸孔 車床 車夾具 卡尺塞規(guī) 1 車 8 車另一端面和倒角，總長到尺寸 車床 芯軸 卡尺 1 車 9 整形，保證叉腳兩側(cè)與Ф20孔垂直 整形夾具 塞尺 1 鉗 10 銑叉腳厚 8.5 臥銑 銑夾具 三面刃銑刀 1 銑 11 銑叉擋 80（+0.4，+0.2） 臥銑 銑夾具 三面刃銑刀 2 銑 12 銑兩撥槽 臥銑 銑夾具 三面刃銑刀 1 銑 13 （銑端面后）鉆孔、倒角、攻絲M10x1 鉆床 鉆夾具 絲錐 1 鉆 14 去毛刺,倒銳 鉗 15 高頻淬火、回火，確保指定表面硬度HRC45o 16 硬度檢驗 17 整形 18 磨叉腳厚 8（-0.2，-0.3） 磨床 磨夾具 砂輪 19 裝配前清洗 20 按零件圖檢驗 檢驗 21 上油、入庫 成品倉庫 更改標(biāo)記 數(shù) 量 通知單號 簽 名 日 期 更改標(biāo)記 數(shù) 量 通知單號 簽 名 日 期 簽 名 日 期 第 頁 擬 制 審 核 工藝過程圖 工序11 銑叉擋 工步 加 工 內(nèi) 容 使用機(jī)床 刀具 工 裝 1 銑叉擋 80（+0.4，+0.2） 臥銑X62 三面刃銑刀 銑夾具 2 3 4 更改標(biāo)記 處數(shù) 內(nèi) 容 簽名 日期 更改標(biāo)記 處數(shù) 內(nèi) 容 簽名 日期 10/5/12 上海交通大學(xué) 工 藝 過 程 卡 片 零 件 名 稱 零 件 圖 號 繼續(xù)教育學(xué)院 倒 擋 二 三 擋 撥 叉 45-37119 材料名稱 及 牌 號 ZG45 精 鑄 毛 坯 形 狀 及 尺 寸 毛 坯 中 號 件 數(shù) 每 批 數(shù) 量 簡 圖 45-37119M 5000EA 車 間 序 號 名 稱 操 作 內(nèi) 容 設(shè) 備 工 藝 裝 備 同時加 工數(shù)量 工 種專 用 通 用 1 精鑄坯，裂紋、縮孔、疏松等缺陷 精鑄 2 清砂 拋丸機(jī) 3 鑄坯檢驗，按毛坯圖 4 去應(yīng)力退火，清除鑄造應(yīng)力 退火爐 5 非加工表面涂防銹漆 油漆 6 整形 整形夾具 塞尺 1 鉗 7 車端面、倒角、鉆擴(kuò)鉸孔 車床 車夾具 卡尺塞規(guī) 1 車 8 車另一端面和倒角，總長到尺寸 車床 芯軸 卡尺 1 車 9 整形，保證叉腳兩側(cè)與Ф20孔垂直 整形夾具 塞尺 1 鉗 10 銑叉腳厚 8.5（-0.2，-0.3） 臥銑 銑夾具 三面刃銑刀 1 銑 11 銑叉擋 80（+0.4，+0.2） 臥銑 銑夾具 三面刃銑刀 1 銑 12 銑兩撥槽 臥銑 銑夾具 三面刃銑刀 1 銑 13 （銑端面后）鉆孔、倒角、攻絲M10x1 鉆床 鉆夾具 絲錐 1 鉆 14 去毛倒銳 鉗 15 高頻淬火、回火，確保指定表面硬度HRC45o 16 硬度檢驗 17 整形 18 磨叉腳厚 8（-0.2，-0.3） 磨床 磨夾具 砂輪 19 裝配前清洗 20 按零件圖檢驗 檢驗 21 上油、入庫 成品倉庫 更改標(biāo)記 數(shù) 量 通知單號 簽 名 日 期 更改標(biāo)記 數(shù) 量 通知單號 簽 名 日 期 簽 名 日 期 第 頁 擬 制 2010年5月 審 核 機(jī)械制造工藝課程設(shè)計 設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計題目：SH-50型拖拉機(jī)倒擋二、三檔撥叉機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制及銑叉檔工序夾具設(shè)計； 生產(chǎn)綱領(lǐng)：每年5000只； 設(shè)計要求完成： 毛坯圖1張（A3） 機(jī)械加工工藝卡1張 銑叉擋工序機(jī)械加工工序卡1張； 銑叉擋工序夾具總裝圖1張（A1）； 設(shè)計說明書1份。 前 言 本次課程設(shè)計是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)工藝課程的一次深入、全面的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。 對我個人而言，希望通過這次課程設(shè)計，提高自己分析問題、解決問題的能力，為今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 由于本人工作經(jīng)驗及能力有限，設(shè)計中難免有許多不足之處，請老師給予批評、指正。 第一章 零件的分析 一、零件的作用 撥叉零件廣泛應(yīng)用于拖拉機(jī)、汽車等變速箱中，與操縱機(jī)構(gòu)的其他零件結(jié)合，用它撥動滑動齒輪，實現(xiàn)倒車?？诪榕浜厦?，有較高精度。槽為滑塊撥動的配合表面。兩個F表面為與滑動齒輪接觸之表面。 二、零件的工藝分析 該零件是叉架類零件，形狀不規(guī)則，尺寸精度、形位精度要求均較高，零件的主要技術(shù)要求分析如下：（見附錄1-零件圖） 1．兩F表面對孔軸線垂直度誤差不大于0.1mm，主要是保證撥叉面能正確地安裝在變速箱的倒檔軸上，撥叉利用彈簧、滾珠在軸上進(jìn)行定位，因此必須保證螺紋孔M10X1-6H及撥叉槽的尺寸精度。 兩F表面與不加工腹板6mm的平均尺寸為1mm，應(yīng)注意保持有一定的臺面。撥叉在操縱時軸向移動靈活，兩F表面受力均勻。 2. 鑄件要求不能有砂眼、縮孔、裂紋、疏松等缺陷，以保證零件的強(qiáng)度、硬度及剛度，在外力作用下不至于發(fā)生意外事故。 3. 由于零件的壁薄而且懸伸長，因此剛性較差，在設(shè)計夾具時應(yīng)充分注意這一點。 4. 孔是一個比較重要的孔，也是以后機(jī)械加工各工序中的主要定位基準(zhǔn)。因此，加工此孔的工序是比較重要的。要在夾具設(shè)計中考慮保證達(dá)到此孔的精度及粗糙度的要求。 第二章 工藝規(guī)程的設(shè)計 一、確定生產(chǎn)類型 已知撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為每年5000只，所以為中批生產(chǎn)。 二、確定毛坯的制造形式 由于零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，又是薄壁件，所以采用失蠟精密鑄造。工件材料為45鋼,毛坯的尺寸精度要求為IT1級。 三、基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析，知孔，槽寬，叉子面厚，叉子面與腹板的距離等均應(yīng)通過正確的定位才能保證，故對基準(zhǔn)的選擇應(yīng)予以分析。 1、粗基準(zhǔn)的選擇 按照粗基準(zhǔn)的選擇原則,為保證不加工表面和加工表面的位置要求,應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，故此處選擇6mm厚的腹板左側(cè)為第一毛基準(zhǔn)，在加工孔時，為保證壁厚均勻，選擇Ф27的外圓表面為第二毛基準(zhǔn)。 2、精基準(zhǔn)的選擇 在孔加工以后，各工序則以該孔為定位精基準(zhǔn)，從靠近叉腳的 Ф27端面為軸向尺寸的定位精基準(zhǔn)。這樣就滿足了基準(zhǔn)重合的原則和互為基準(zhǔn)的原則。在加工某些表面時，可能會出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合，這時需要進(jìn)行尺寸鏈的換算。 四、工藝路線的擬定 為保證達(dá)到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項技術(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)，所以采用通用機(jī)床配以專用的工、夾、量具，并考慮工序集中，以提高生產(chǎn)率和減少機(jī)床數(shù)量，使生產(chǎn)成本下降。 根據(jù)以上，編制出零件的機(jī)械加工工藝過程卡（見附錄2）。此方案中先用車削的方法，車端面后直接鉆擴(kuò)鉸孔，這樣能很好地保證孔與端面的垂直度，獲得了精基準(zhǔn)。后面的工序均以孔及端面定位，基準(zhǔn)重合。 五、毛坯圖尺寸及工序尺寸的確定 1、毛坯圖尺寸的確定 由于毛坯為鑄鋼件，鑄出后應(yīng)先進(jìn)行退火處理，以消除鑄件在鑄造過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。 查文獻(xiàn)[1]表5-10、5-3，可確定鑄件的機(jī)械加工余量，還應(yīng)根據(jù)實際加工情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 查文獻(xiàn)[1]表5-11、5-4，可確定鑄件的尺寸偏差。現(xiàn)將主要毛坯尺寸及偏差，列于下表中。零件的毛坯圖見附錄3。 主要尺寸 零件尺寸 總余量 毛坯尺寸 偏差 Φ27mm兩端面 63.5 3+3 69.5 ±0.4 兩F面（叉厚） 2.25+2.25 12.5 ±0.3 兩E面（叉檔） 3+3 74 ±0.4 雙槽 2+2 12 ±0.3 雙槽 R45 2 R43 ±0.3 M10的端面 23 2 25 ±0.3 2、工序尺寸的確定 (1)工序7 車端面至66.5倒角鉆孔Φ18擴(kuò)孔Φ19.8鉸孔 (2)工序8 車另一端面至63.5倒角 (3)工序10 銑叉腳厚至,放余量0.5mm給磨叉腳厚。 (4)工序11 銑叉擋至 (5)工序12 銑兩撥槽至指定尺寸。 此工序所需的尺寸計算如下： 圖1 工序12尺寸鏈1 工序12尺寸鏈1如圖1所示：是封閉環(huán)，和是增環(huán) 則 19.25=16+A A=3.25 +0.25=+0.36+X X=-0.11 =2= -0.25=+0.12+Y Y=-0.37 所以，兩槽之間的壁厚為，即為兩銑刀中間加套的寬度。 圖2 工序12尺寸鏈2 工序12尺寸鏈2如圖2所示： 是封閉環(huán)，和是增環(huán)，是減環(huán) 則 19.25=8+25.5-B B=14.25 +0.25=(-0.2)+(+0.15)-Y Y=-0.3 = -0.25=(-0.3)+(-0.15)-X X=-0.2 (6)工序13 銑端面鉆孔Ф9倒角攻絲M10x1-6H 圖3 工序13尺寸鏈1 工序13尺寸鏈1如圖3所示：是封閉環(huán)，是增環(huán)，是減環(huán) 則 25.5=C-8 C=33.5 +0.15=X-(-0.3) X=-0.15 = -0.15=Y-(-0.2) Y=-0.35 (7)工序18-1 磨叉腳厚（上）至25.5±0.15 (8)工序18-2 磨叉腳厚（下）至 各工序卡片見附錄4。 第三章 銑叉擋工裝夾具設(shè)計 由于該零件為批量生產(chǎn)，基于成本考慮，銑叉厚工裝夾具的底座采用HT200的灰鑄鐵鑄造加工。 一、工件定位方案的確定 1.孔使用一根長圓柱銷作為定位基準(zhǔn)面，限制4個自由度； 2.使用一根Φ10的短圓柱銷作為防轉(zhuǎn)定位基準(zhǔn)面，限制1個自由度； 3. 由于工件為鑄件，腹板的兩腳不會非常平整，所以使用一個浮動壓塊作為自位支承，限制1個自由度。 從而限制了工件的六個自由度，實現(xiàn)了六點定位。 二、工件夾緊方案的確定 本夾具使用一個U型壓板、一個懸式墊圈、一個帶肩球面厚螺母、一個平墊、一個普通螺母及一根雙頭螺柱來實現(xiàn)工件的夾緊。 三、夾具在銑床上的定位 本工序選擇在X62臥式銑床上加工，夾具放在銑床工作臺上，使用兩個定位鍵與工作臺的T型槽配合，由工作臺上的壓板夾緊夾具底座，實現(xiàn)定位。定位鍵用螺絲與夾具體底座連接。 四、夾具操作使用說明 工件加工完成后，松開帶肩球面螺母（懸式墊圈同時松開），抽出U型壓板，即可取出工件，而無需卸下整個夾緊機(jī)構(gòu)，從而提高了工作效率，減輕了勞動強(qiáng)度。 本夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，操作方便。 銑叉擋工裝夾具裝配圖見附錄5。 小 結(jié) 通過這次課程設(shè)計，使我認(rèn)識到，自己日常工作中工藝知識的不足，所以對待此次課程非常重視，此次課程設(shè)計不僅涉及到了夾具設(shè)計中常用到的六點定位還涉及到了加工余量計算、尺寸鏈計算等，這次課程設(shè)計，在這短短的九周內(nèi)讓我受益匪淺，更使我認(rèn)識到工藝的重要性，所以在以后的工作中，不僅要不斷提高機(jī)械設(shè)計的專業(yè)知識，也要不斷補(bǔ)充工藝方面的知識。 “要做一個好的設(shè)計師，首先要做一個好的工藝師！”這句話將引導(dǎo)我以后的工作和學(xué)習(xí)！ 參 考 文 獻(xiàn) [1] 陳平，金屬機(jī)械加工工藝人員手冊，上海，上海科技出版社，1990 [2] 吳沁，機(jī)床夾具設(shè)計手冊，上海，上?？萍汲霭嫔?，1990 [3] 劉守勇，機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具（第2版），北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2000 8/8