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遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　9 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 題 目： “撥叉”的機(jī)械加工工藝規(guī)程及加工Ф50mm的工藝裝備設(shè)計(jì) 班　　級(jí)： 姓　　名：　 指導(dǎo)教師： 完成日期：　 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 一、設(shè)計(jì)題目 “撥叉”的機(jī)械加工工藝規(guī)程及Φ50+0.17 0尺寸加工的專用夾具設(shè)計(jì) 二、原始資料 (1) 被加工零件的零件草圖 1張 (2) 生產(chǎn)類型: 中批量生產(chǎn) 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件圖 1張 (2) 工件的毛坯圖 1張 (3) 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片　　　　　 1張 (4) 與所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)那道工序的工序卡片 1張 (5) 夾具裝配圖 1張 (6) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(5000～8000字) 1份 說(shuō)明書(shū)主要包括以下內(nèi)容（章節(jié)） ①目錄 ②摘要（中外文對(duì)照的，各占一頁(yè)） ③零件工藝性分析 ④機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì) ⑤指定工序的專用機(jī)床夾具設(shè)計(jì) ⑥方案綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論 ⑦體會(huì)與展望 ⑧參考文獻(xiàn) 列出參考文獻(xiàn)(包括書(shū)、期刊、報(bào)告等，10條以上) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一律用A4紙、縱向打印. 四、進(jìn)度安排(參考) (1) 熟悉零件,畫(huà)零件圖 2天 (2) 選擇工藝方案,確定工藝路線,填寫(xiě)工藝過(guò)程綜合卡片 5天 (3) 工藝裝備設(shè)計(jì)(畫(huà)夾具裝配圖及夾具體圖) 9天 (4) 編寫(xiě)說(shuō)明書(shū) 3天 (5) 準(zhǔn)備及答辯 2天 五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 成 績(jī)： 指導(dǎo)教師　　　　　　　 日　　期　　　　　　　 成績(jī)?cè)u(píng)定 采用五級(jí)分制，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。 優(yōu)秀：設(shè)計(jì)方案合理并新穎，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范、內(nèi)容豐富。在設(shè)計(jì)過(guò)程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想； 良好：設(shè)計(jì)方案合理，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙比較規(guī)范、內(nèi)容比較豐富。在設(shè)計(jì)過(guò)程中勤奮好學(xué)、有創(chuàng)新思想； 中等：設(shè)計(jì)方案一般，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計(jì)過(guò)程中比較勤奮、創(chuàng)新思想不明顯； 及格：設(shè)計(jì)方案不完善，存在一些小錯(cuò)誤，說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙欠規(guī)范、內(nèi)容一般。在設(shè)計(jì)過(guò)程中勤奮精神不夠： 不及格：設(shè)計(jì)方案有嚴(yán)重錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙不規(guī)范、內(nèi)容淺薄。在設(shè)計(jì)過(guò)程中勤奮好學(xué)精神不夠。 摘　要 這次設(shè)計(jì)的是拖拉機(jī)用撥叉零件，包括零件圖、毛坯圖、裝配圖各一張，機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片和與工序卡片各一張。首先我們要熟悉零件和了解其作用，它位于拖拉機(jī)變速箱的換擋機(jī)構(gòu)中，主要起換檔作用。然后，根據(jù)零件的性質(zhì)和零件圖上各端面的粗糙度確定毛坯的尺寸和械加工余量。最后擬定撥叉的工藝路線圖，制定該工件的夾緊方案，畫(huà)出夾具裝配圖。 我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，了解并認(rèn)識(shí)一般機(jī)器零件的生產(chǎn)工藝過(guò)程，鞏固和加深已學(xué)過(guò)的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，并且為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。 Abstract This time I design the tractors of the shift forks , including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a tractor, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpiece's turn , draw up clamp assembling picture. I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, what’s more , striking the basis for the future work and thefollowing course’s tudying . . 目 錄 1.撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定-----------------1 1.1撥叉的用途-----------------------------------1 1.2．撥叉的技術(shù)要求------------------------------1 1.3．審核撥叉的工藝性----------------------------2 1.4.確定撥叉的生產(chǎn)類型---------------------------2 2．確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖------------------------2 2.1．選擇毛坯------------------------------------2 2.2．確定毛坯的尺寸公差和加工余量----------------2 3．?dāng)M定拔叉工藝路線------------------------------3 3.1．定位基準(zhǔn)的選擇------------------------------3 3.2．表面加工方法的確定--------------------------4 3.3加工階段的劃分-------------------------------4 3.4工序的集中與分散-----------------------------5 3.5，工序順序的安排------------------------------5 3.6：確定工藝路線--------------------------------5 4、夾具設(shè)計(jì)---------------------------------------7 4.1問(wèn)題的提出-----------------------------------7 4.2夾具設(shè)計(jì)-------------------------------------7 參考文獻(xiàn)----------------------------------------9 1 撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定 1.1 撥叉的用途 該撥叉產(chǎn)品主要應(yīng)用在拖拉機(jī)變速箱的換擋機(jī)構(gòu)之中，撥叉以 φ20+0.035 0mm孔套在變速叉軸上，并用銷釘經(jīng)φ8孔與變速叉軸聯(lián)結(jié)，撥叉腳則夾在雙聯(lián)變換齒輪的槽中。當(dāng)需要變速時(shí)，操縱變速桿，變速操縱機(jī)構(gòu)就通過(guò)撥叉頭部的操縱槽帶動(dòng)撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動(dòng)雙聯(lián)變換齒輪在花鍵軸上滑動(dòng)以改換檔位，從而改變拖拉機(jī)的行駛速度。 該撥叉在改換檔位時(shí)要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用,因此該零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸孔φ20mm和鎖銷孔φ8 ，在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)重點(diǎn)予以保證。 1.2 撥叉的技術(shù)要求 按表形式將該撥叉的全部技術(shù)要求列表中 撥叉零件技術(shù)要求表 加工表面 尺寸及偏差mm 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度Ra/μm 撥叉頭右端面 34 IT12 12.5 撥叉頭左端面 34 IT10 2.5 φ20mm孔 20 IT8 1.6 φ10mm孔 10 IT10 3.2 撥叉腳兩端面 12 IT11 6.3 操縱槽端面 78 IT12 φ8孔 8 IT10 3.2 φ3孔 3 IT12 叉爪口內(nèi)側(cè)面 50 IT11 6.3 該撥叉形狀的特殊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬典型的叉桿類零件，為實(shí)現(xiàn)換檔、變速的功能。其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉軸兩端面在工作中需承受沖擊負(fù)荷，為增強(qiáng)其耐磨性，該表面要求高頻率淬火處理，硬度為48~58 HRC；為保證撥叉在叉軸上有準(zhǔn)備的位置，改換檔位準(zhǔn)確，撥叉采用鎖銷定位。鎖銷孔的尺寸為φ8mm。 綜上所述，該撥叉件的各項(xiàng)技術(shù)要求制定的較合理，符合帶零件在變速箱中的作用。 1.3 審核撥叉的工藝性 分析零件圖可知，撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣即減少了加工面積，又提高了換檔時(shí)叉腳端面的接觸剛度；另外，該零件除主要工作表面加工精度均較低，不需要高精度機(jī)床加工，通過(guò)銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對(duì)較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的剛法保質(zhì)保量地加工出來(lái)。由此可見(jiàn)，該零件的工藝性較好。 1.4 確定撥叉的生產(chǎn)類型 依設(shè)計(jì)題目。該撥叉的生產(chǎn)類型定為中批量生產(chǎn)。 2 確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖 2.1 選擇毛坯 由于該撥叉在工作過(guò)程中要承受沖擊載荷，為增強(qiáng)撥叉的強(qiáng)度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鑄件，該撥叉的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型屬中批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鑄件精度，以采用機(jī)器造型方法制造毛坯。 2.2 確定毛坯的尺寸公差和加工余量 要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。 2.2.1 公差等級(jí) 由于撥叉的功用和技術(shù)要求。確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí)。 2.2.2 鑄件重量 經(jīng)計(jì)算機(jī)械加工后該撥叉件的重量為1kg，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鑄件毛坯的重量為1.5kg。 2.2.3 鑄件的材質(zhì)系數(shù) 由于該撥叉材料為HT200，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.65%的碳素鋼，該鑄件的采制系數(shù)屬M(fèi)2級(jí)。 撥叉鑄造毛坯尺寸公差及加工余量 鑄件的質(zhì)量/kg 包容體質(zhì)量/kg 形狀復(fù)雜系數(shù) 材質(zhì)系數(shù) 公差等級(jí) 1.5 3 S2 M2 普通級(jí) 項(xiàng)目/mm 機(jī)械加工余量/mm 尺寸公差/ mm 備注 寬度φ50 2.4 2.2 ----- 厚度34 2.3 2.6 ----- 厚度12 2.1 2.2 ----- 孔徑φ20 2.2 2.4 ------ 中心距78 1 ±0.2 ------- 3 擬定拔叉工藝路線 3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。 3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇 以撥叉頭上端面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。 3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。 3.2 表面加工方法的確定 根據(jù)拔叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法如表 加工表面 尺寸精度等級(jí) 表面粗糙度Ra/μm 加工方案 撥叉頭右端面 IT12 12.5 粗銑 撥叉頭左端面 IT10 2.5 粗銑-半精銑 φ20mm孔 IT8 1.6 鉆-粗絞-精絞 φ10mm孔 IT10 3.2 鉆-絞 撥叉腳兩端面 IT11 6.3 粗銑 撥叉腳下端面 IT10 2.5 粗銑-半精銑 操縱槽端面 IT12 粗銑 φ8孔 IT10 3.2 鉆-絞 φ3孔 IT12 鉆 叉爪口內(nèi)側(cè)面 IT11 6.3 鉆-絞 3.3 加工階段的劃分 該拔叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工，半精加工和精加工幾個(gè)階段。 在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑拔叉頭又端面，拔叉腳內(nèi)表面，拔叉腳兩端面的粗銑。在半加工階段，完成拔叉腳兩端面的精銑加工兩個(gè)銷軸孔的鉆加工；在精加工階段，進(jìn)行拔叉腳兩端面的半精銑加工。 3.4 工序的集中與分散 選用工序集中原則安排拔叉的加工工序。該拔叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時(shí)間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。 3.5 工序順序的安排 3.5.1 機(jī)械加工工序 （1）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)——撥叉頭左端面和叉軸孔。 （2）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。 （3）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——拔叉頭左端面和叉軸孔和撥叉腳兩端面，后加工次要表面。 （4）遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉頭端面，再加工叉軸孔。 3.6 確定工藝路線 在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表列出了撥叉的工藝路線。 工 序 號(hào) 工序內(nèi)容 設(shè) 備 工 藝 裝 備 1 粗銑兩端面至35.125-34.875mm Ra12.5μm 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 2 半精銑撥叉頭左端面至34-33.9mm Ra3.2μm 立式銑床X51 高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 3 鉆、粗鉸、精鉸孔至φ20-20.035mm Ra1.6μm 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī) 4 鉆、鉸孔至φ10-10.090mm Ra3.2μm 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī) 5 校正撥叉腳 鉗工臺(tái) 手錘 6 粗銑兩端面至12-11.982mm Ra6.3μm 臥式雙面銑床 三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 7 粗銑、半精銑下端面至76-75.8mm Ra2.5μm 立式銑床X51 銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 8 粗銑操縱槽端面至24-23.79mm Ra12.5μm 立式銑床X51 銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具 9 鉆孔至φ8-8.06mm Ra3.2μm 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺 10 鉆孔至φ3-3.14mm 四面組合鉆床 麻花鉆、內(nèi)徑千分尺 11 鉆、絞內(nèi)側(cè)面至φ50.17-50mm Ra6.3μm 四面組合鉆床 麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺 12 去毛刺 鉗工臺(tái) 平銼 13 中檢 塞規(guī)、百分表、卡尺等 14 熱處理 淬火機(jī)等 15 校正撥叉角 鉗工臺(tái) 手錘 16 磨削撥叉角兩端面 磨床M7120A 砂輪、游標(biāo)卡尺 17 清洗 清洗機(jī) 18 終檢 四面組合鉆床 塞規(guī)、百分表、卡尺等 4 夾具設(shè)計(jì) 4.1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用來(lái)絞φ50mm孔，有一定的精度要求和公差要求。此外，在本工序加工時(shí)還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 4.2 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序11——鉆絞φ50的夾具。本夾具將用于四面組合機(jī)床，刀具為麻花鉆、絞刀。 4.2.1 定位基準(zhǔn)選擇 由為了保證大孔和小孔中心距的尺寸和公差要求，因此采用兩小孔的軸心為定位基準(zhǔn)。從而保證了加工部位的尺寸和位置要求。為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動(dòng)夾緊工件快換裝置，并采用快換鉆套。 4.2.2 定位誤差分析 （1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為兩個(gè)定位銷，這兩個(gè)定位銷的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時(shí)與其相匹配軸的尺寸與公差相同。此外，這兩定位銷共同保證加工尺寸的精度。 （2）計(jì)算鉆套中心線與工作臺(tái)的垂直度誤差。 鉆套外徑φ50g5與襯套孔φ50H7的最大間隙為： 襯套外徑φ60r6與鉆模板孔φ60H7的最大間隙為： 則鉆套中心與工作臺(tái)平面的垂直度誤差為：0.026-0.005=0.021。 （3）計(jì)算定位銷軸與工作臺(tái)的平行度誤差。 定位銷軸與夾具體孔的最大間隙為： 根據(jù)夾具體孔的長(zhǎng)度，則上述間隙引起的最大平行度誤差為： 0.034/14，即0.24/100。 4.2.3夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，設(shè)計(jì)采用了快換裝置。鉆床的夾具體裝配圖見(jiàn)附圖。 參考文獻(xiàn) [1] 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)（第二版） 肖繼德、陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2000.5 [2] 機(jī)床夾具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 秦國(guó)華主編 航空工業(yè)出版社 2006.11 [3] 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 黃健求主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2005.11 [4] 機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 秦寶榮主編 中國(guó)建材工業(yè)出版社 1998.2 [5] 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南 崇凱主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2007.2 [6] 機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué) 陳國(guó)香主編 情話大學(xué)出版社 2006.5 [7] 機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)技術(shù) 李彩霞主編 上海交通大學(xué)出版社 2006.1 [8] 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 方子良主編 上海交通大學(xué)出版社 2005.1 [9] 敏捷夾具設(shè)計(jì)理論及應(yīng)用 武良臣等主編 煤炭工業(yè)出版社 2003.9 [10] 機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 孫麗媛 冶金工業(yè)出版社 2002.12 [11] 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 鄒青主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8