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機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)任務(wù)書
設(shè)計(jì)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(jì)；
生產(chǎn)綱領(lǐng)：每年5000只；
設(shè)計(jì)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(jì)說明書1份。
前 言
本次課程設(shè)計(jì)是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)際的訓(xùn)練。
對我個(gè)人而言，希望通過這次課程設(shè)計(jì)，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(yàn)及能力有限，設(shè)計(jì)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(dòng)滑動(dòng)齒輪，實(shí)現(xiàn)倒車?？诪榕浜厦妫休^高精度。槽為滑塊撥動(dòng)的配合表面。兩個(gè)F表面為與滑動(dòng)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(tái)面。撥叉在操縱時(shí)軸向移動(dòng)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(jì)夾具時(shí)應(yīng)充分注意這一點(diǎn)。
4. 孔是一個(gè)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(jì)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(jì)
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(jí)。
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(shí)，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(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)基準(zhǔn)不重合，這時(shí)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(xiàng)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(shí)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?，F(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(jì)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(jì)
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(gè)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(gè)自由度；
3. 由于工件為鑄件，腹板的兩腳不會(huì)非常平整，所以使用一個(gè)浮動(dòng)壓塊作為自位支承，限制1個(gè)自由度。
從而限制了工件的六個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)了六點(diǎn)定位。
二、工件夾緊方案的確定
本夾具使用一個(gè)U型壓板、一個(gè)懸式墊圈、一個(gè)帶肩球面厚螺母、一個(gè)平墊、一個(gè)普通螺母及一根雙頭螺柱來實(shí)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(tái)上，使用兩個(gè)定位鍵與工作臺(tái)的T型槽配合，由工作臺(tái)上的壓板夾緊夾具底座，實(shí)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(shí)松開），抽出U型壓板，即可取出工件，而無需卸下整個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)，從而提高了工作效率，減輕了勞動(dòng)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(jì)，使我認(rèn)識(shí)到，自己日常工作中工藝知識(shí)的不足，所以對待此次課程非常重視，此次課程設(shè)計(jì)不僅涉及到了夾具設(shè)計(jì)中常用到的六點(diǎn)定位還涉及到了加工余量計(jì)算、尺寸鏈計(jì)算等，這次課程設(shè)計(jì)，在這短短的九周內(nèi)讓我受益匪淺，更使我認(rèn)識(shí)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(jì)的專業(yè)知識(shí)，也要不斷補(bǔ)充工藝方面的知識(shí)。
“要做一個(gè)好的設(shè)計(jì)師，首先要做一個(gè)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?？萍汲霭嫔纾?990
[2] 吳沁，機(jī)床夾具設(shè)計(jì)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
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