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1、机械设计工艺学课程设计设计题目：方案9“拨叉”零件的机械加工工艺规程设计及铣床专用夹具的设计（成批生产）设计者：学号： 学院： 机电学院指导教师： 2011年6月22日 目录1. 序言 32. 零件的分析 53. 工艺规程设计 84. 量具选择 125. 夹具设计 135.心得与体会 166.参考文献 17 本篇说明书分析了拨叉的基本概况，例如：工作环境，结构特点，材料的性质及其加工特性等。分析了零件的主要加工表面的方法，比较详细地分析了工艺路线的制定和选择。并且对有关设备的选择与应用进行了简单的介绍，以及对加工中易产生的缺陷和防范措施也做了说明。在夹具设计中，根据车床、铣床、钻床夹具的特点，
2、说明了如何进行定位、加紧、以及误差分析、技术条件的制定。说明书在编写和设计中，参考了有关文献和资料，在参考资料索引中有详细说明。关键词：拨叉；工作表面粗糙度；定位；夹具；第一章 零件图样的工艺分析 课程设计的目的机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学课程，进行生产实习之后的一个重要教学实践环节。他要求学生综合应用本课程及有关先修课程（工程材料与热处理、机械设计、互换性与测量技术、金属切削机床、金属切削原理与刀具等）的理论以及在生产实习中学到的实践知识进行工艺规程设计，是毕业设计前的一次综合训练。通过本次机械制造工艺学课程设计，应达到以下目的：1 学生能熟练运用“机械制造工艺学”课程中的
3、基本理论以及生产实践中学到的实践知识，正确制定一个中等复杂零件的工艺规程。2 学生能根据被加工零件的工艺规程，运用夹具设计的基本原理和方法，设计一套专用夹具。3 培养学生熟悉并快速高效运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。4 进一步培养了学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。一零件的分析（一）零件的作用题目所给定的是变速箱中的变速叉，主要作用通过拨动实现不同转速之间的转换。（二）零件的工艺分析工作状态：工作频繁。工作条件：工作表面有冲击，受力较大。从零件图上可以看出，拨叉大致有两组加工平面：1.以19mm孔为中心的加工平面包括钻一个19mm的孔以及对其倒角，一个M10的螺纹孔，铣宽
4、16mm的槽口，两个高12mm的台阶，一个18mm的平面以及19mm孔的两端面。2.叉口处的加工平面包括：铣叉口的两侧面和叉口除了各自的尺寸及精度要求外，这两组加工面之间还有位置的要求：（1）叉口上端面对M10的螺纹孔的中心线距离为63.70-0.2mm（2）叉口两侧面对19mm的孔的中心线的垂直度为0.1mm由以上分析可知，我们可以先加工作为基准的面和孔，然后再以这些已加工好的面和孔作为基准加工其他的面和孔，以保证相互之间的位置要求。 拨叉零件工艺分析示意图零件等轴测图二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式零件的材料为35钢，考虑到零件在工作中经常受到冲击性载荷，采用这种材料能够保证所需的
5、强度和韧性。由于零件生产类型为成批生产，形状相对较复杂，因此采用普通模锻。既能保证零件的尺寸精度要求，也能保证较高的生产率，稳定的质量。（二）毛坯设计根据以上确定的原始数据资料及加工工艺，分别确定各个加工余量。 因此，可确定出毛坯的尺寸。毛坯的尺寸简图如下：图2.零件毛坯尺寸简图（三）基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确与合理，可以保证加工质量，提高生产率。否则，不但使加工过程中错误百出，而且加工精度不易保证，容易造成废品。根据基准的选择原则，当零件有不加工的表面时，应当以这些不加工的表面作为粗基准；若有若干个不加工表面时，则应以加工表面要求相对精度较高的不加工表
6、面作为粗基准，因此：（1）铣19mm的孔两端面时，应互为基准加工（2）钻19mm的孔时，应以以加工好的端面为基准（3）钻9mm孔时，以19mm孔端面作为基准（4）铣凸台侧面时，互为基准加工（5）铣叉口上端面时， 以9mm孔的中心线为基准（6）铣叉口下端面时，以叉口上端面为基准（7）铣槽口时，以9mm孔的中心线为基准（四）制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应是使零件的几何形状、尺寸精度、位置精度等技术要求能得到合理地保证。在成批生产中，应采用专用夹具，并尽量使工序集中在提高加工生产率。再此基础上，尽量降低加工成本。工序1 毛坯模锻工序2 正火热处理工序3 铣19mm孔两端面 互为基准加工 选用X
7、6225铣床加工，采用专用夹具工序4 钻、扩、铰19mm孔，倒角 以孔端面为基准定位 选用X5132A钻床加工，采用专用夹具工序5 钻9mm的孔 以19mm孔的端面为基准定位加工 选用X5132A钻床加工，采用专用夹具攻丝至M10，倒角工序6 铣叉口上端面 以19mm孔为基准定位加工 选用X6225铣床加工，采用专用夹具 工序7 铣叉口下端面 以19mm孔为基准定位加工 选用X6225铣床加工，采用专用夹具工序8 磨叉口内圆弧 以19mm孔，凸台侧面为基准定位加工 选用磨床MQ1420加工，采用专用夹具工序9 粗铣凸台两侧面 以19mm孔定位，互为基准加工 选用X6225铣床加工，采用专用夹具
8、工序10 铣槽口 以9mm孔为基准定位加工 选用X6225铣床加工，采用专用夹具工序11 精磨叉口内圆弧 以19mm孔，凸台侧面为基准定位加工 选用磨床MQ1420加工，采用专用夹具工序12 精磨叉口上下断面 以19mm孔为基准定位加工选用平面磨床M7130，采用专用夹具工序13 去毛刺工序14 检验 工序15 入库工艺方案的分析：毛坯锻造之后应马上安排热处理工序，以消除锻造过程中的各种应力；钻19mm孔之前应先铣孔的两端面；钻9mm孔之前应先将台阶面铣平。以上的工艺方案中，都在钻孔之前将孔所在平面铣平，保证了孔的位置精度以及降低的孔的加工难度。并且先将后面作为基准的表面先进行加工，这样更易保
9、证其他表面的加工精度和位置精度，并能降低加工成本。因此，此工艺方案比较合理。三、量具选择 本次加工涉及到外圆加工、孔的加工、槽的加工、端面的加工、倒角的加工、成型面的加工。因此可选用量具： 游标卡尺：长度测量 轴径测量塞 规：孔径的测量角规：倒角的测量外径千分尺：大端外径测量（因为表面粗糙度很高，径向尺寸误差要求也很高）第三章 夹具设计一、铣床夹具设计加工出来是我们设计的重点。本套夹具有铣叉口上端面时所用夹具从零件图上可以看出，零件体很简单，而且具有一定的位置关系，如何能把叉口二、加工工序 零件如图5.1所示：图5.1三、定位方案（一）问题的提出根据叉口平面的精度要求，应该以前面工序以加工面精
10、确定位。（二）定位基准的选择分析零件图可知，应以10mm螺纹孔的中心线为定位基准，可以保证定位基准与工序基准重合，保证加工精度。在19mm孔上使用长销小平面，就可以限制五个自由度，加上10mm螺纹孔上的菱形销为定位基准，从而达到定位。图5.2（三）定位误差的计算因定位基准与工序基准重合，因此没有定位误差。只要保证定位元件的精度，就能保证加工精度。四、综合分析为了提高生产率，应在能保证加工精度的条件下，夹具应尽量便于操作与工件的装卸。由于叉口很薄，且离圆柱台较远，易产生变形，所以要加一块辅助支撑块，防止它变形。综合以上分析，此套夹具不仅能方便地装卸工件，而且能较好地定位、夹紧工件，从而保证加工精
11、度的要求。五、对刀引刀方案机床夹具装在机床上后，应还应使刀具切削刃相对于工件或夹具定位元件能处于正确位置，这里我们可以采用是铣床的对刀块元件，对刀块是引导加工刀具的元件，其作用是确定刀具相对夹具定位元件的位置，引导铣刀等加工刀具，确定刀具的高度位置。六、尺寸确定与工艺要求的标注 1、有国家标准的零件均采用标准件； 2、夹具的轮廓尺寸：20090120mm七、夹具构造特点及原理构造特点：箱式结构原 理：用工件定位基准与夹具上确定工件位置的定位原件接触实现定位。课设总结 通过两周周时间的努力工作，终于及时的圆满完成了拨叉工艺规程以及夹具的设计的课设任务。通过本次课设对它的结构、功能，对变速器的重要
12、性有了更进一步的了解，以及它的工艺规程而且还学会了如何去设计专用夹具，如何根据零件去选择机床、选择刀具、选择量具。在本次课设的过程中，我们通过不断的查阅资料，和互相讨论，不仅巩固了了基本知识，还扩展了知识面，而且对于对知识的运用方面也有了显著的提高总之，这次课设既巩固了知识，还提高了能力。这是锻炼大学生的一种非常好的方法。我们要在这样一些实践中不断的累积知识和经验，掌握更多的技巧和能力，在将来的工作中才能得心应手。最后，我要感谢这几周为我们付出辛勤汗水的老师们，没有你们的细心指导和安排，我们是不可能完成任务的，你们就像课设海洋中的灯塔，指引我们的方向，再次感谢你们参考文献1 机床夹具设计手册 东北重型机械学院等编 上海科技技术出版社2 机械设计课程设计 朱如鹏、郭学陶编 南京航天航空大学3 机械制造工艺与装配 叶文华、马万太主编 南京航空航天大学4 机械加工工艺手册 孟少农主编 机械工业出版社
