机械制造工艺学课程设计-汽车拨叉机械加工工艺规程设计（全套图纸） .doc

机械制造工艺学课程设计说明书 设计题目： 汽车拨叉机械加工工艺规程设计 学 生： 学 号： 学 院： 机电工程学院 班 级： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 目 录0 序言 21 零件的分析 31.1零件结构工艺性分析31.2 零件的技术要求分析42 毛坯的选择 42.1 毛坯种类的选择42.2毛坯制造方法的选择 42.3毛坯形状及尺寸的确定 43 工艺路线的拟定 53.1 定位基准的选择53.2零件表面加工方案的选择 63.3加工顺序的安排 63.3.1加工阶段的划分 73.3.2机械加工顺序的安排 73.3.3热处理工序的安排 73.3.4辅助工序的安排 74 工序设计 84.1 机床和工艺装备的选择84.2工序设计 8结束语11参考文献 1215序言机械制造工艺学课程设计，是在学完大部分专业课之后进行的，经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节；在老师的指导下，要求在设计中能初步学会综合运用以前学过的全部课程，并且独立完成的一项工程基本训练。同时，也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的： 1. 能熟练的运用所学知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及合理制定工艺规程等问题的方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。2. 课程设计也是理论联系实际的过程，并学会使用手册查询相关资料，增强解决工程实际问题的独立工作能力。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，请老师给予指教。全套图纸，加1538937061 零件的分析1.1零件结构工艺性分析拨叉大约有两组加工平面：1. 以19mm孔为中心的加工平面钻一个19mm的孔并对其倒角，一个m10的螺纹孔，铣宽16mm的槽口，两个高12mm的台阶，两个相距10mm的平面，和19mm孔的两个端面。2. 叉口处的加工平面叉口的两个侧面和叉口的两个圆弧面除尺寸及精度要求外，还有位置的要求（1） 叉口上端面对m10螺纹孔中心线的距离为mm（2） 叉口两侧面对19mm孔的中心线的垂直度为0.1mm先加工作为基准的面和孔，然后以加工好的面和孔为基准加工其他的面和孔，以保证相互之间的位置要求。零件图见图1-1图1.1 零件图1.2 零件的技术要求分析零件技术要求分析见表1-1。表1-1 零件技术要求分析序号加工表面精度等级表面粗糙度形位精度119mm孔it9102m10的螺纹孔3宽16mm的槽it1320对称度0.34高12mm的台阶205两个相距10mm的平面it1320位置度0.36叉口的上下端面4个平面it135垂直度0.17叉口的内圆弧2个曲面52. 毛坯的选择2.1 毛坯种类的选择零件材料为20号钢，考虑到汽车在行驶过程中经常变速运动，及正反向行驶，零件在工作过程中经常承受交变载荷及冲击载荷，因此应该选用锻件，保证金属纤维不被切断，保证零件工作可靠。2.2 毛坯制造方法的选择生产类型为大量，工件形状并不复杂，轮廓尺寸不大，所以采用模锻加工工艺，既可以提高生产率，也可以保证加工精度。2.3 毛坯形状及尺寸确定锻件质量约在0.4-1kg，无磨削精加工工序，形状复杂系数为s2，属于一般级别，查表得模锻件内外表面加工余量在厚度方向1.5-2.2mm，水平方向也是1.5-2.2mm。根据加工余量和零件基本尺寸，毛坯的尺寸和形状如图2-1图2-1 毛坯图3. 工艺路线的拟定3.1 定位基准的选择3.1.1 粗基准的选择如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准；如果必须首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面作为粗基准；选作粗基准的表面，应平整，没有浇口，冒口或飞边等缺陷，以便定位可靠；粗基准一般只能使用一次，即不应重复使用，以免产生较大的误差。根据以上要求，现选取19mm孔的外轮廓不加工表面作为粗基准。3.1.2 精基准的选择遵循“基准重合”，“基准统一”，“自为基准”，“互为基准”的原则。主要考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，根据该零件的技术要求和装配要求，选择19mm孔和孔左端面作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，19mm孔的轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工叉口两端面和m10螺纹孔，实现了设计基准和工艺基准的重合，可以保证被加工表面的垂直度要求。另外，由于变速叉刚性较差，受力易产生弯曲变形，为了避免在机械加工中产生夹紧变形，根据夹紧力应垂直于主要定位基面，并应该作用在刚度较大部位的原则，夹紧力作用点不能作用在叉杆上。选用19mm孔左端面作为精基准，夹紧可以作用在19mm孔的右端面上，夹紧稳定可靠。3.2 零件表面加工方案的选择各加工表面加工方案如表3-1表3-1 加工方案表序号加工表面加工方案119mm孔两端面粗铣219mm孔钻扩铰倒角39mm孔钻攻倒角4叉口上下端面粗铣精铣5叉口内圆弧面粗铣精铣612mm台阶面粗铣7间距10mm两侧面粗铣816mm槽粗铣3.3 加工顺序的安排 3.3.1 加工阶段的划分按加工性质和作用的不同，工艺路线可分成如下几个阶段：（1）粗加工阶段：首先将精基准19mm孔准备好，包括19mm及其两端面，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他的加工表面的精度要求；然后粗铣台阶面及两侧面，叉口的两端面，叉口的两内圆弧面的粗铣，钻m10螺纹孔并攻丝，粗铣16mm槽及槽两侧面（用于切除大部分加工余量，加工精度低，表面粗糙度大。完成次要表面加工，例如钻孔、攻丝、铣键槽等）（2）精加工阶段:进行19mm孔铰孔，叉口的两端面，叉口的两内圆弧面的精铣（使主要表面均达到图纸要求）3.3.2 机械加工顺序的安排 机械加工工序的安排应遵循以下原则：（1）遵循“基准先行”原则，首先加工基准19mm孔 。（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3）遵循“先主后次”原则，先加工主要表面-19mm孔的上端面和19mm孔，后加工次要表面-叉口的两端面。（4）遵循“先面后孔”原则，先加工叉轴19mm孔的两端面，后加工19mm孔。3.3.3 热处理工序安排（1）预备热处理目的是改善切削性能，消除内应力。包括退火、正火和调质，用在粗加工前后。其中退火和正火用在粗加工前，调质用于粗加工后。（2）最终热处理目的是提高工件硬度和强度。包括淬火、渗碳、氮化等。其中淬火和渗碳用于半精加工后精加工前，氮化用于精加工后。3.3.4 辅助工序安排（1）表面处理工序：金属镀层，非金属镀层，氧化膜。（2）其他工序安排：去毛刺、倒钝锐边，去磁，清洗，涂防锈油。4. 工序设计4.1 机床和工艺装备的选择根据不同的工序选择不同的机床和工艺装备（选择参考机械制造技术基础课程设计指导教程表3-13-48、4-14-27以及机床夹具设计的内容）具体选择如表4-1：表4-1 机床和工艺装备选择工序机床工艺装备铣19mm孔两端面xk1040-b双面高强切削机床专用夹具，高速钢直柄立铣刀,专用量具钻、扩、铰19mm孔，倒角数控钻床z35k专用夹具，高速钢直柄麻花钻，高速钢直柄铰刀，倒角刀具，塞规钻9mm孔，攻丝到m10孔，倒角数控钻床z35k专用夹具，塞规，高速钢直柄麻花钻，丝锥，倒角刀具粗，精铣叉口上下端面和内圆弧面立式铣床x52k，hs664rt高速加工中心专用夹具，镶高速钢三面刃，专用量具，硬质合金铣刀铣12mm台阶立式铣床x52k专用夹具，专用量具，高速钢直柄立铣刀铣间距10mm两侧面xk1040-b双面高强切削机床专用夹具，高速钢直柄立铣刀，专用量具铣16mm槽立式铣床x52k专用夹具，成型铣刀，专用量具4.2 工序设计工序1 毛坯模锻工序2 正火热处理工序3 铣19mm孔两端面用专用夹具定位工件，在xk1040-b双面高强切削机床粗铣19mm孔上下两端面。工序4 钻、扩19mm孔工件材料:20号钢，模锻。机床:数控钻床z35k刀具：麻花钻，扩孔钻，铰刀计算切削用量根据刀具材料以及加工类型，依据机械工艺简明手册查表得：a.钻孔时,查取机床转速取b.扩孔时，查取机床转速取c.铰孔时，查取机床转速取（1）计算基本时间钻孔扩孔铰孔（2）计算辅助时间一般为作业时间的10%（3）布置工作地点时间一般为作业时间的2%7%，（4）休息和自然时间一般为作业时间的2%（5）准备和终结时间一般按照作业时间的3%5%（6）单件时间计算工序5 钻9mm孔，攻丝到m10，倒角工序6 粗铣叉口上下端面和内圆弧面工序7 铣12mm台阶工序8 铣间距10mm两侧面工序9 铣16mm槽工序10 氰化处理工序11 修正内孔工序12 精铣叉口上下端面，内圆弧面用专用夹具定位工件，在hs664rt高速加工中心加工表面。结 束 语 通过机械制造工艺学课程设计的动手画图、翻阅资料、绘图和一步步的计算，让我们对该课程理解更加深入，老师的严格要求也督促了我们通过自己努力解决面前的重重难题。在这次设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰了许多的问题。但在我们的共同努力下，我们通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中遇到的一连串的问题。这次设计，我对零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计更加了解，但我觉得也还只是皮毛吧，这是一门很深厚的的学科，靠这几天也只能学会基础的；对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了同学相互之间的协同工作能力；学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。参考文献1孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社，19912李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社，19933崇 凯主编.机械制造技术基础.化学工业出版社，19934王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.机械工业出版社，19875黄如林主编.切削加工简明实用手册.化学工业出版社，20046薛源顺主编.机床夹具设计.机械工业出版社，19957崇 凯主编.机械制造技术基础课程设计指南. 化学工业出版社