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机械制造工艺课程设计设计任务书设计题目：SH-50型拖拉机倒挡二、三档拨叉机械加工工艺规程的编制及铣叉档工序夹具设计；生产纲领：每年5000只；设计要求完成：毛坯图1张（A3）机械加工工艺卡1张铣叉挡工序机械加工工序卡1张；铣叉挡工序夹具总装图1张（A1）；设计说明书1份。全套图纸等，加153893706前 言本次课程设计是我们在进行毕业设计之前对所学工艺课程的一次深入、全面的总复习，也是一次理论联系实际的训练。对我个人而言，希望通过这次课程设计，提高自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下良好的基础。由于本人工作经验及能力有限，设计中难免有许多不足之处，请老师给予批评、指正。第一章 零件的分析一、零件的作用拨叉零件广泛应用于拖拉机、汽车等变速箱中，与操纵机构的其他零件结合，用它拨动滑动齿轮，实现倒车。孔为配合面，有较高精度。槽为滑块拨动的配合表面。两个F表面为与滑动齿轮接触之表面。二、零件的工艺分析该零件是叉架类零件，形状不规则，尺寸精度、形位精度要求均较高，零件的主要技术要求分析如下：（见附录1-零件图）1两F表面对孔轴线垂直度误差不大于0.1mm，主要是保证拨叉面能正确地安装在变速箱的倒档轴上，拨叉利用弹簧、滚珠在轴上进行定位，因此必须保证螺纹孔M10X1-6H及拨叉槽的尺寸精度。两F表面与不加工腹板6mm的平均尺寸为1mm，应注意保持有一定的台面。拨叉在操纵时轴向移动灵活，两F表面受力均匀。 2. 铸件要求不能有砂眼、缩孔、裂纹、疏松等缺陷，以保证零件的强度、硬度及刚度，在外力作用下不至于发生意外事故。 3. 由于零件的壁薄而且悬伸长，因此刚性较差，在设计夹具时应充分注意这一点。 4. 孔是一个比较重要的孔，也是以后机械加工各工序中的主要定位基准。因此，加工此孔的工序是比较重要的。要在夹具设计中考虑保证达到此孔的精度及粗糙度的要求。第二章 工艺规程的设计一、确定生产类型已知拨叉的生产纲领为每年5000只，所以为中批生产。二、确定毛坯的制造形式 由于零件的结构比较复杂，又是薄壁件，所以采用失蜡精密铸造。工件材料为45钢,毛坯的尺寸精度要求为IT1级。三、基准的选择根据零件图纸及零件的使用情况分析，知孔，槽宽，叉子面厚，叉子面与腹板的距离等均应通过正确的定位才能保证，故对基准的选择应予以分析。1、粗基准的选择 按照粗基准的选择原则,为保证不加工表面和加工表面的位置要求,应选择不加工表面为粗基准，故此处选择6mm厚的腹板左侧为第一毛基准，在加工孔时，为保证壁厚均匀，选择27的外圆表面为第二毛基准。2、精基准的选择在孔加工以后，各工序则以该孔为定位精基准，从靠近叉脚的27端面为轴向尺寸的定位精基准。这样就满足了基准重合的原则和互为基准的原则。在加工某些表面时，可能会出现基准不重合，这时需要进行尺寸链的换算。四、工艺路线的拟定为保证达到零件的几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。由于生产纲领为成批生产，所以采用通用机床配以专用的工、夹、量具，并考虑工序集中，以提高生产率和减少机床数量，使生产成本下降。根据以上，编制出零件的机械加工工艺过程卡（见附录2）。此方案中先用车削的方法，车端面后直接钻扩铰孔，这样能很好地保证孔与端面的垂直度，获得了精基准。后面的工序均以孔及端面定位，基准重合。五、毛坯图尺寸及工序尺寸的确定1、毛坯图尺寸的确定 由于毛坯为铸钢件，铸出后应先进行退火处理，以消除铸件在铸造过程中产生的内应力。 查文献1表5-10、5-3，可确定铸件的机械加工余量，还应根据实际加工情况进行适当的调整。 查文献1表5-11、5-4，可确定铸件的尺寸偏差。现将主要毛坯尺寸及偏差，列于下表中。零件的毛坯图见附录3。主要尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸偏差27mm两端面63.53+369.50.4两F面（叉厚）2.25+2.2512.50.3两E面（叉档）3+3740.4双槽2+2120.3双槽R452R430.3M10的端面232250.32、工序尺寸的确定(1)工序7 车端面至66.5倒角钻孔18扩孔19.8铰孔(2)工序8 车另一端面至63.5倒角(3)工序10 铣叉脚厚至,放余量0.5mm给磨叉脚厚。(4)工序11 铣叉挡至(5)工序12 铣两拨槽至指定尺寸。 此工序所需的尺寸计算如下：图1 工序12尺寸链1工序12尺寸链1如图1所示：是封闭环，和是增环则 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，两槽之间的壁厚为，即为两铣刀中间加套的宽度。图2 工序12尺寸链2工序12尺寸链2如图2所示：是封闭环，和是增环，是减环则 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 铣端面钻孔9倒角攻丝M10x1-6H图3 工序13尺寸链1工序13尺寸链1如图3所示：是封闭环，是增环，是减环则 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 磨叉脚厚（上）至25.50.15(8)工序18-2 磨叉脚厚（下）至各工序卡片见附录4。第三章 铣叉挡工装夹具设计由于该零件为批量生产，基于成本考虑，铣叉厚工装夹具的底座采用HT200的灰铸铁铸造加工。一、工件定位方案的确定 1.孔使用一根长圆柱销作为定位基准面，限制4个自由度； 2.使用一根10的短圆柱销作为防转定位基准面，限制1个自由度； 3. 由于工件为铸件，腹板的两脚不会非常平整，所以使用一个浮动压块作为自位支承，限制1个自由度。从而限制了工件的六个自由度，实现了六点定位。二、工件夹紧方案的确定本夹具使用一个U型压板、一个悬式垫圈、一个带肩球面厚螺母、一个平垫、一个普通螺母及一根双头螺柱来实现工件的夹紧。三、夹具在铣床上的定位 本工序选择在X62卧式铣床上加工，夹具放在铣床工作台上，使用两个定位键与工作台的T型槽配合，由工作台上的压板夹紧夹具底座，实现定位。定位键用螺丝与夹具体底座连接。四、夹具操作使用说明工件加工完成后，松开带肩球面螺母（悬式垫圈同时松开），抽出U型压板，即可取出工件，而无需卸下整个夹紧机构，从而提高了工作效率，减轻了劳动强度。 本夹具结构简单，便于制造，操作方便。 铣叉挡工装夹具装配图见附录5。小 结通过这次课程设计，使我认识到，自己日常工作中工艺知识的不足，所以对待此次课程非常重视，此次课程设计不仅涉及到了夹具设计中常用到的六点定位还涉及到了加工余量计算、尺寸链计算等，这次课程设计，在这短短的九周内让我受益匪浅，更使我认识到工艺的重要性，所以在以后的工作中，不仅要不断提高机械设计的专业知识，也要不断补充工艺方面的知识。“要做一个好的设计师，首先要做一个好的工艺师！”这句话将引导我以后的工作和学习！参 考 文 献1 陈平，金属机械加工工艺人员手册，上海，上海科技出版社，19902 吴沁，机床夹具设计手册，上海，上海科技出版社，19903 刘守勇，机械制造工艺与机床夹具（第2版），北京，机械工业出版社，20008/8
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