副變速撥叉零件的機械加工工藝規程及夾具設計

2022-12-02 03:57:03 字數 3573 閱讀 6829

中北大學

課程設計任務書

2012~2013學年第二學期

學院: 機械工程與自動化學院

專業工業工程

學生姓名學號: 1002074x17

課程設計題目: 副變速撥叉零件的工藝規程設計

起迄日期: 06月 17 日~ 06 月 29 日

課程設計地點中北大學

指導教師: 辛志傑劉永姜

系主任李瑞琴

下達任務書日期: 2023年6月16日

課程設計任務書

1 概述

機械製造工藝學課程設計,是在學完機械製造工藝學及夾具設計原理課程,經過生產實習所獲得的感性知識後進行的一項教學環節;在老師的指導下,要求在設計中能初步學會綜合運用以前學過的全部課程,並且獨立完成一項工程基本訓練。同時,也為以後搞好畢業設計打下了良好基礎。通過課程設計達到以下目的:

(1)、能熟練地運用機械製造技術基礎的基本理論和夾具設計原理的知識,正確地解決乙個零件在加工中的定位,夾緊以及合理制定工藝規程等問題方法,培養自我學習能力和解決問題能力。

(2)、通過對零件某道工序的夾具設計,學會工藝裝備設計的一般方法。通過學生親手設計夾具的訓練,提高結構能力設計。

(3)、課程設計過程也是理論聯絡實際的過程,並學會使用手冊,查詢相關資料等,增強解決實際工程問題的獨立能力。

2 審查零件圖的工藝性

撥叉副變速撥叉圖樣的檢視正確、完整,尺寸、公差及技術要求齊全。零件各表面的加工並不困難。只是φ14h9的要求精度較高,且對應軸線的直線度要求也較高,需進行半精加工。

槽14h13兩壁關於孔φ8.7軸線的對稱度有要求,需在數控工具機上完成加工。

圖1 副變速零件圖

3 選擇毛坯

零件材料為kth350-10,考慮到零件在加工過程中所受衝擊力不大,並且為大批量生產,所以,選擇金屬模機械砂型鑄造毛坯。查《機械設計工藝製造設計簡明手冊》表1.3-1。

選用鑄件尺寸公差等級為ct10。保證的尺寸公差在1-3mm。

4 工藝規程設計

4.1 選擇定位基準:

1:粗基準選擇:以鑄件左邊的端麵為主要粗基準,以鑄件的φ24mm外圓為輔助粗基準。

2:精基準選擇:本零件是帶孔的零件。

其中φ14h9和右端麵為設計基準,根據精基準的選擇原則「基準重合原則」,以及考慮到工件的裝夾與加工方便。在孔φ14h9未加工出來前可選用右端麵為主要精基準,以鑄件的φ24mm外圓為輔助精基準。在孔φ14h9mm未加工出來後,以φ14h9mm的內孔面為定位精基準,右端麵為輔助精基準。

4.2零件各部分加工方法的選擇

本零件的加工面有:內孔、平面以及槽,其材料為kth350-10,參考《機械製造工藝學》其各部分加工方法如下:

(1)圓柱左/右端麵:由於表面粗糙度ra為25μm,只需進行粗銑。

(2)兩叉頭左/右側面:由於表面粗糙度ra為6.3μm,需進行粗銑、半精銑。

(3)φ14h9內孔:由於公差等級為9級,且表面粗糙度為ra3.2μm,需進行鑽、擴、鉸。

(4)兩叉頭內側:由於表面粗糙度ra為12.5μm,只需進行粗銑。

(5)槽14h13:由於公差等級為13級,且表面粗糙度為ra12.5μm,只需進行粗銑。

(6)孔:由於表面粗糙度ra為25μm,只需進行鑽孔即可。

4.3制定工藝路線

按照先粗後精的原則同時考慮到零件的幾何形狀,尺寸精度以及位置精度等技術要求,以及加工時的經濟性,盡量使工序能夠集中起來。選擇零件的加工方法及工藝路線如下:

工序1:以mm外圓柱面及其左端麵定位,粗銑mm右端麵。

工序2: 以mm外圓柱面及其右端麵定位,粗銑mm左端麵。

工序3:以mm圓柱右端麵以及mm外圓柱面為定位,鑽,擴,鉸h9mm孔。

工序4:以h9mm內孔面及mm外圓柱右端麵定位,粗銑兩叉頭內側。

工序5:以h9mm內孔面及mm外圓柱左端麵定位,粗銑14h13mm槽。

工序6:以h9mm內孔面及mm外圓柱右端麵定位,鑽φ8.7mm的孔。

工序7:以h9mm內孔面及mm外圓柱右端麵定位,粗銑兩叉頭至8mm。

工序8:以h9mm內孔面及mm外圓柱右端麵定位,半精銑兩叉頭至mm。

工序9:鉗工去毛刺,並到0.5×45°角。

工序10:終檢。

5確定機械加工餘量及毛坯尺寸、設計毛坯圖

5.1確定加工餘量

由於該撥叉才有啥新機器造型,材料為可鍛鑄鐵,且為大批量生產,查《機械製造工藝設計簡明手冊》可選鑄件的尺寸公差等級為10級,又鑄件基本尺寸在63-100範圍內,故取鑄件尺寸公差數值為3.2,鑄件機械加工餘量單側為4mm,雙側為3mm。

5.2 確定毛坯尺寸

本零件的外表面均屬於雙側切削,主要以粗加工為主,故取粗加工餘量為3mm,但撥叉兩側面需進行半精加工,取半精加工餘量為1mm。可得毛坯尺寸表如下。其餘尺寸可以直接鑄造出來。

其毛坯圖如下。

表1 副變速撥叉毛坯尺寸

5.3 確定圓角半徑

由於採用砂型鑄造,所以圓角計算公式,取,所以本鑄件內外圓角取r=5mm。對於特殊位置φ24mm圓柱與撥叉連線處的圓角要求為r=2mm,故可直接取其為2mm。

5.4 確定拔模角

根據《機械製造工藝設計簡明手冊》可查得,砂型鑄造外表面拔模斜度為0°30′,內表面拔模斜度為1°。

5.5 確定分模位置

本零件較複雜,分型面為不同平面組合而成。

5.6 確定毛坯的熱處理

鑄造完毛坯後應安排正火處理,以消除殘留的鑄造應力,以減少加工中的變形,同時改善加工性。

圖2 副變速撥叉毛坯圖

6 工序設計

6.1 選擇加工裝置與工藝裝備

6.1.1 選擇工具機

(1) 工序1、2是粗銑。各工序的步數不多,成批生產不要求很高的生產率,故選擇立式銑床就能滿足要求,本零件外輪廓尺寸不大,精度要求不高,選用最常用的x51。

(2) 工序3為孔加工,且一次定位需完成三個工步,可選用z525的四聯鑽床,並採用隨行夾具。

(3) 工序4為粗銑,且工步數較少,精度要求不高,選用最常用的x51。

(4) 工序5、6為半精銑,工步數較少,精度要求不高,選用最常用的x51。

(5) 工序7粗銑,精度要求不高,選用最常用的x51。

(6) 工序8為鑽孔,精度要求不高,選用最常用的z525。

6.1.2 選擇夾具

在各工序中由於是大批量生產,所以都採用專用夾具。

6.1.3 選擇量具

本零件屬於大批生產,一般採用通用量具,對於精度要求高,不易測量的可採用專用夾具。

6.1.3.1 選擇各軸向測量量具

工序2中要保證φ24圓柱兩端面的距離為70mm,且未標註公差,取it14級,t=0.74mm,按計量器具的不確定度選擇該表面加工時所用的量具,由於它所對應的不確定允許值為0.054mm,所以可選分度值為0.

05mm的游標卡尺。即取測量範圍為0-150mm,分度值為0.05mm的游標卡尺。

在此工序中,還要保證撥叉兩叉頭的厚度為8mm,未標註公差,取it14級,t=0.36mm,不確定允許值為0.029mm,所用的量具為分度值為0.

02mm的游標卡尺。即取測量範圍為0-150mm,分度值為0.02mm的游標卡尺。

兩個外部軸向測量在同一工序中,故可採用其中乙個精度較高的游標卡尺即可,故選用範圍為0-150mm,分度值為0.02mm的游標卡尺。

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目錄1 零件的工藝分析及生產型別的確定1 1.1零件的工藝分析1 1.2零件的生產型別1 2 選擇毛坯,確定毛坯尺寸,設計毛坯圖 2 2.1選擇毛坯2 2.2確定機械加工餘量2 2.3確定毛坯尺寸2 2.4設計毛坯2 3 選擇加工方法,制定工藝路線3 3.1定位基準的選擇3 3.2零件表面加工方法的...

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