K38-SH-50型拖拉機倒擋二、三檔撥叉機械加工工藝規(guī)程的編制及銑叉檔工序夾具設計

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工 藝 過 程 卡 片 零 件 名 稱 零 件 圖 號 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 容 設 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 3 鑄坯檢驗，按毛坯圖 4 去應力退火，清除鑄造應力 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 更改標記 數(shù) 量 通知單號 簽 名 日 期 更改標記 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 容 使用機床 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 更改標記 處數(shù) 內 容 簽名 日期 更改標記 處數(shù) 內 容 簽名 日期 工 藝 過 程 卡 片 零 件 名 稱 零 件 圖 號 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 容 設 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 3 鑄坯檢驗，按毛坯圖 4 去應力退火，清除鑄造應力 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 更改標記 數(shù) 量 通知單號 簽 名 日 期 更改標記 數(shù) 量 通知單號 簽 名 日 期 簽 名 日 期 第 頁 擬 制 審 核 機械制造工藝課程設計 設計任務書 設計題目：SH-50型拖拉機倒擋二、三檔撥叉機械加工工藝規(guī)程的編制及銑叉檔工序夾具設計； 生產綱領：每年5000只； 設計要求完成： 毛坯圖1張（A3） 機械加工工藝卡1張 銑叉擋工序機械加工工序卡1張； 銑叉擋工序夾具總裝圖1張（A1）； 設計說明書1份。 前 言 本次課程設計是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學工藝課程的一次深入、全面的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。 對我個人而言，希望通過這次課程設計，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。 由于本人工作經驗及能力有限，設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 撥叉零件廣泛應用于拖拉機、汽車等變速箱中，與操縱機構的其他零件結合，用它撥動滑動齒輪，實現(xiàn)倒車。孔為配合面，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，在設計夾具時應充分注意這一點。 4. 孔是一個比較重要的孔，也是以后機械加工各工序中的主要定位基準。因此，加工此孔的工序是比較重要的。要在夾具設計中考慮保證達到此孔的精度及粗糙度的要求。 第二章 工藝規(guī)程的設計 一、確定生產類型 已知撥叉的生產綱領為每年5000只，所以為中批生產。 二、確定毛坯的制造形式 由于零件的結構比較復雜，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通過正確的定位才能保證，故對基準的選擇應予以分析。 1、粗基準的選擇 按照粗基準的選擇原則,為保證不加工表面和加工表面的位置要求,應選擇不加工表面為粗基準，故此處選擇6mm厚的腹板左側為第一毛基準，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。 2、精基準的選擇 在孔加工以后，各工序則以該孔為定位精基準，從靠近叉腳的 Ф27端面為軸向尺寸的定位精基準。這樣就滿足了基準重合的原則和互為基準的原則。在加工某些表面時，可能會出現(xiàn)基準不重合，這時需要進行尺寸鏈的換算。 四、工藝路線的擬定 為保證達到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項技術要求，必須制定合理的工藝路線。 由于生產綱領為成批生產，所以采用通用機床配以專用的工、夾、量具，并考慮工序集中，以提高生產率和減少機床數(shù)量，使生產成本下降。 根據(jù)以上，編制出零件的機械加工工藝過程卡（見附錄2）。此方案中先用車削的方法，車端面后直接鉆擴鉸孔，這樣能很好地保證孔與端面的垂直度，獲得了精基準。后面的工序均以孔及端面定位，基準重合。 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，鑄出后應先進行退火處理，以消除鑄件在鑄造過程中產生的內應力。 查文獻[1]表5-10、5-3，可確定鑄件的機械加工余量，還應根據(jù)實際加工情況進行適當?shù)恼{整。 查文獻[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 銑叉擋工裝夾具設計 由于該零件為批量生產，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面，限制4個自由度； 2.使用一根Φ10的短圓柱銷作為防轉定位基準面，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構，從而提高了工作效率，減輕了勞動強度。 本夾具結構簡單，便于制造，操作方便。 銑叉擋工裝夾具裝配圖見附錄5。 小 結 通過這次課程設計，使我認識到，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，此次課程設計不僅涉及到了夾具設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，這次課程設計，在這短短的九周內讓我受益匪淺，更使我認識到工藝的重要性，所以在以后的工作中，不僅要不斷提高機械設計的專業(yè)知識，也要不斷補充工藝方面的知識。 “要做一個好的設計師，首先要做一個好的工藝師！”這句話將引導我以后的工作和學習！ 參 考 文 獻 [1] 陳平，金屬機械加工工藝人員手冊，上海，上?？萍汲霭嫔?，1990 [2] 吳沁，機床夾具設計手冊，上海，上?？萍汲霭嫔?，1990 [3] 劉守勇，機械制造工藝與機床夾具（第2版），北京，機械工業(yè)出版社，2000 8/8