倒檔撥叉加工工藝規(guī)程制訂及卡具設(shè)計(jì)及及

1、倒檔撥叉加工工藝規(guī)程制訂及卡具設(shè)計(jì)一 、 零件的分析（一）零件的作用倒檔撥叉在運(yùn)輸車的變速箱中，與操縱機(jī)構(gòu)的其他零件結(jié)合，用它撥動(dòng)滑動(dòng)齒輪，實(shí)現(xiàn)倒車。14H9為配合面有較高精度。槽14H13為滑動(dòng)撥動(dòng)的配合表面。T1，T2為與滑動(dòng)齒輪接觸的表面。（二）零件的工藝分析該零件是叉架零件，形狀不規(guī)則，尺寸精度、型位精度要求較高，零件的主要技術(shù)要求分析如下：（零件圖1）T1、T2兩表面對(duì)14H9孔軸線垂直度擺差不大于0.1mm，主要是保證叉面能正確地安裝在變速箱的倒檔軸上，撥差利用彈簧、滾珠在軸上進(jìn)行定位，因此必須保證+0.10T1、T2面與不加工腹板5mm的平均尺寸為0.5mm，應(yīng)注意保持有一定的臺(tái)

2、面。 撥叉在操縱時(shí)軸向移動(dòng)靈活，T1、T2表面受力均勻。鑄件要求不能有砂眼、疏松等缺陷，以保證零件的強(qiáng)度、硬度及剛度，在外力的作用下，不致于發(fā)生意外事故。由于零件的壁薄而且懸伸長(zhǎng)，因此剛性較差，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)應(yīng)充分注意這一點(diǎn)。14H9孔是一個(gè)比較重要的孔，也是以后機(jī)械加工各工序中的主要定位基準(zhǔn)。因此加工此孔的工序是比較重要的。要在夾具設(shè)計(jì)中考慮保證達(dá)到此孔的精度及粗糙度的要求。二、 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)（一）確定毛坯的制造形式由于零件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，又是薄壁件，所以采用金屬型鑄造。工件材料為KTH350-10毛坯的尺寸精度要求為IT1112級(jí)。（二）基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)零件圖紙及零件的使用情況分析，知14

3、H9孔，槽寬，叉子面厚，叉子面與腹板的距離等均應(yīng)通過(guò)正確的定位才能保證，故對(duì)基準(zhǔn)的選擇應(yīng)予以分析。（1）粗基準(zhǔn)的選擇 按照粗基準(zhǔn)的選擇原則，為保證不加工表面和加工表面的位置要求，應(yīng)選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，故此處選擇5mm厚的腹板右側(cè)為第一毛坯表面基準(zhǔn)，在加工14H9孔時(shí)，為保證24mm的外圓表面為第二毛基準(zhǔn)。（2）精基準(zhǔn)的選擇 在14H9孔加工以后，各工序則以該孔為定位精基準(zhǔn)，從靠近叉腳的24mm端面為軸向尺寸的定位基準(zhǔn)不重合，這時(shí)需要進(jìn)行尺寸鏈的換算。（三）工藝路線的擬定（1）工藝路線的擬定 為保證達(dá)到零件的幾何形狀、尺寸精度、位置精度及各項(xiàng)技術(shù)要求，必須制定合理的工藝路線。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為成

4、批生產(chǎn)，所以采用通用機(jī)床配以專用的工、夾、量具，并考慮工序集中，以提高生產(chǎn)率和減少機(jī)床數(shù)量，使生產(chǎn)成本下降。工藝路線方案一： 精鑄、退火工序：鉆孔，刮端面。車孔。車端面。粗銑腳面。銑開(kāi)擋。銑槽。鉆孔。精銑腳面。工藝路線二：精鑄，退火。工序：銑兩端面。鉆、擴(kuò)、倒角、鉸14H9孔。倒角。粗銑腳面。銑開(kāi)擋。銑槽。鉆孔。精洗腳面。兩個(gè)工藝方案的比較和分析：兩個(gè)工藝方案中除前3道工序不同外，其余的工序都相同，所以只要比較前三道工藝的優(yōu)劣性就可以。而前3道工序是為了獲取精基準(zhǔn)。方案一是用車削的方法：在車端面的 同時(shí)將孔一并完成，這樣能很好的保證孔與端面的垂直度； 方案二是銑削的方法：先銑兩個(gè)面，然后在鉆床

5、上加工出孔，應(yīng)為兩個(gè)端面一次銑出，可以有較好的平行度，然后用端面定位，用滑柱鉆模的鉆套定中心，用鉆模板直接壓緊，也能得到較好的孔與端面的垂直度。 后面的工序均以孔和端面定位，故基準(zhǔn)是重合的，兩個(gè)方案在這點(diǎn)上是相同的。 另外，選擇方案時(shí)還要考慮工廠的具體條件因素，如設(shè)備，能否借用工、夾、量具等。 由于方案二是兩次裝夾，制造是其夾具精度等級(jí)也相應(yīng)的要求提高，另外在效率上也沒(méi)有方案一高，故選擇方案一。根據(jù)方案一制定出相信的工序劃分如下所示： 毛坯為精鑄件，清理后，退火處理，以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力及改善機(jī)械加工性能，在毛坯車間調(diào)整撥叉爪變形，銑去澆冒口，達(dá)到毛坯的技術(shù)要求，然后送到機(jī)械加工車間來(lái)加工。工序

6、：鉆孔刮24mm端面。車14H9孔。車端面，倒角。車端面，倒角。整形。粗銑腳面。銑開(kāi)檔。銑槽。銑面。鉆孔。鉆孔。去毛刺。精銑腳面。倒角，去毛刺。檢驗(yàn)。根據(jù)此工序安排，編出機(jī)械加工過(guò)程卡及工序卡片，另外編出車削部分工藝卡片。見(jiàn)附表1：機(jī)械加工工藝過(guò)程卡；附表215：機(jī)械加工工序卡；附表16：車14H9孔及端面和倒角的工藝卡片。產(chǎn)品型號(hào)及規(guī)格10運(yùn)輸車零件生產(chǎn)批量3000第1頁(yè)零件名稱I撥叉零件圖號(hào)共2頁(yè)毛坯種類鑄造材料名稱及型號(hào)KTH300-10每件毛坯制坯數(shù)1成形尺寸1036046毛坯尺寸1107050零件重量毛坯重量每臺(tái)產(chǎn)品件數(shù)1車間名稱工序號(hào)工種工序名稱單件工 時(shí)機(jī)床型號(hào)及名稱夾具名稱及型

7、號(hào)刀具名稱及編號(hào)輔助名稱及編號(hào)量具名稱及編號(hào)10鉗整形20車鉆孔刮24面，保證尺寸CL15全功能數(shù)控車撥叉車14孔夾具內(nèi)孔刀塞規(guī)30車14H9CL15全功能數(shù)控車同上內(nèi)孔刀塞規(guī)40車平端面，保證尺寸倒角145CL15全功能數(shù)控車同上外圓刀游標(biāo)卡尺50車平端面，保證尺寸46和倒角145同上同上外圓刀同上60鉗整形270銑粗銑腳面，保證尺寸XD40數(shù)控銑粗銑腳面夾具三面刃銑刀12012同上80銑銑開(kāi)檔40B12XD40撥叉開(kāi)檔夾具同上同上90銑銑14H13槽，保證尺寸，122XD40銑槽14DJ夾具三面刃銑刀12514H13同上100銑銑面，保證尺寸14同上銑夾具三面刃銑刀120游標(biāo)卡尺110鉆鉆

8、孔，保證尺寸尺寸Z5140鉆孔鉆孔鉆頭同上120鉗去毛刺手用鉸刀130銑精銑腳面保證尺寸140鉗倒角145去毛刺附表2 機(jī)械加工工序卡 附表3 機(jī)械加工工序卡 附表4 機(jī)械加工工序卡 附表5 機(jī)械加工工序卡 附表6 機(jī)械加工工序卡 附表7機(jī)械加工工序卡附表8機(jī)械加工工序卡附表9機(jī)械加工工序卡 附表10機(jī)械加工工序卡 附表11機(jī)械加工工序卡 （四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定1.毛坯尺寸的確定，畫(huà)毛坯圖。撥叉是運(yùn)輸車變速箱中的一個(gè)零件，其材料為KTH300-10,由于產(chǎn)品的形狀復(fù)雜，生產(chǎn)綱領(lǐng)是成批生產(chǎn)，所以毛坯選用金屬型鑄造。毛坯鑄出后應(yīng)進(jìn)行退火處理，以消除鑄件在鑄造過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力

9、。由文獻(xiàn)1表，該種鑄件的尺寸公差等級(jí)CT為79級(jí)，加工余量等級(jí)MA為F級(jí)。故取CT為9級(jí)，MA為F級(jí)。由文獻(xiàn)1可用查表法確定各表面的總余量，但由于用查表法所確定的總余量與生產(chǎn)實(shí)際情況有些差距，故還應(yīng)根據(jù)工廠具體情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。由文獻(xiàn)1可查出鑄件主要尺寸的公差，現(xiàn)將調(diào)整后的主要毛坯尺寸及公差，如表1-8所示。 表1-8 主要毛坯尺寸及公差主要面寸零件尺寸總余量毛坯尺寸公差CT24mm兩端面463+3522兩腳面62+21014H13槽面142+210叉腳開(kāi)檔403+3342由此，即可繪制出零件的毛坯圖 鉆，車14mm孔 該孔先由高速鋼鉆頭鉆出底孔后，再由內(nèi)孔刀車出。由文獻(xiàn)1表得拉孔時(shí)的余量為

10、0.5mm，故鉆孔的余量為鉆孔：工序尺寸及公差為拉孔：工序尺寸及公差：由文獻(xiàn)1表，取鉆孔的進(jìn)給量f；又由文獻(xiàn)1表，用插入法求得鉆孔時(shí)的切削速度v。由此算出轉(zhuǎn)速為： 按車床的實(shí)際轉(zhuǎn)速取n，則實(shí)際切削速度為： v由文獻(xiàn)1表得 F=d0KF M=KM因?yàn)榧庸た慑戣T鐵時(shí)KFKM，且由文獻(xiàn)1表，可查得KF，故 F=0.20.8 M=0.40.8=7N它們均小于機(jī)床所能提供得進(jìn)給力和扭轉(zhuǎn)力矩，故機(jī)床剛性足夠。切削用量切削用量是指機(jī)床在切削加工時(shí)的狀態(tài)參數(shù)。不同類型的機(jī)床對(duì)切削用量的參數(shù)的表述也略有不同，但基本的含義都是一致的。見(jiàn)上圖（1）切削速度（Vc） 切削刃上的切削點(diǎn)相對(duì)于工件運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度稱為切削速

11、度。切削速度的單位為m/min。在各種金屬切削機(jī)床中，大多數(shù)切削加工的主運(yùn)動(dòng)都是機(jī)床主軸的運(yùn)動(dòng)，即都是回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。切削速度與機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的關(guān)系為：式中：-切削速度，m/min d-工件直徑，mm n-主軸轉(zhuǎn)速r/min （2）進(jìn)給量（f） 不同種類的機(jī)床，進(jìn)給量的單位是不同的。對(duì)于普通車床，進(jìn)給量為工件（主軸）每轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)，刀具沿進(jìn)給方向上相對(duì)于工件的移動(dòng)量，單位為mm/r，對(duì)于數(shù)控車床，由于其控制原理與普通車床不同，進(jìn)給量還可以用進(jìn)給速度來(lái)表示，即刀具在單位時(shí)間內(nèi)沿著進(jìn)給方向上相對(duì)于工件的位移量。在車削加工時(shí)，進(jìn)給速度是指切削刃上選定點(diǎn)相對(duì)工件進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度。它與進(jìn)給量之間的關(guān)系

12、為：（3）背吃刀量（）背吃刀量的計(jì)算公式為：式中：-待加工表面直徑，mm -已加工表面直徑，mm 切削加工中，切削速度（）、進(jìn)給量（f）和背吃刀量（）這三個(gè)參數(shù)是相互關(guān)聯(lián)的，在粗加工中，為了提高效率，一般采用較大的背吃刀量。此時(shí)切削速度和進(jìn)給量相對(duì)較小，而在半精加工和精加工階段，一般采用較大的切削速度、較小的進(jìn)給量和背吃刀量，以獲得較好的加工質(zhì)量（包括表面粗糙度、尺寸精度和形狀精度）。（4）切削時(shí)間式中：l-刀具行程長(zhǎng)度 A-半徑方向加工余量 （5）金屬切除率（）金屬切除率是指每分鐘切下工件材料的體積，單位為。它是衡量切削效率高低的另一個(gè)指標(biāo)，金屬切除率由下式計(jì)算： 3.加工腳面腳面由粗銑，精

13、銑兩次加工完成，采用三面刃圓盤(pán)銑刀（高速鋼），銑刀規(guī)格為12012。由文獻(xiàn)1表，查得精加工余量為1mm，由于兩腳面較小，根據(jù)實(shí)際情況將其調(diào)整為0.35mm，故其加工余量為（）mm2.4mm。由文獻(xiàn)1表，取粗銑的每齒進(jìn)給量0.2mm/z，取精銑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量為0.5mm/r，粗銑走刀一次ap2.4mm，精銑走刀一次ap0.35mm。由文獻(xiàn)1 表，取粗、精銑得主軸轉(zhuǎn)速分別為150r/min和300r/min，又由前面選定得刀具直徑120mm，故相應(yīng)得切削速度分別為： v粗 v精校核機(jī)床功率（只須校核粗加工即可）由文獻(xiàn)1表，得切削功率Pm為： Pm=取Z=16,nap2.4mm，而Kpm由文獻(xiàn)1表可知

14、,故，所以 Pm其所耗功率小于機(jī)床功率，故可用。4.加工14H13得槽面可用變速鋼三面刃銑刀加工，由前定余量為2mm故可一次銑出，銑刀規(guī)格為12514H13。由文獻(xiàn)1表，取每齒進(jìn)給量為0.15mm/z，ap2mm，由文獻(xiàn)1表，取主軸轉(zhuǎn)速為190r/min，則相應(yīng)得切削速度為： v5.加工開(kāi)檔開(kāi)檔余量為3mm，也可用高速鋼三面刃銑刀一次銑出，銑刀規(guī)格為12012。由文獻(xiàn)1表，取每齒進(jìn)給量為0.15mm/z，ap3mm，由文獻(xiàn)1表，取主軸轉(zhuǎn)速為190r/min，則相應(yīng)得切削速度為： v6.加工孔采用直徑為mm的高速鋼鉆頭加工，尺寸0.06mm由鉆模保證。由文獻(xiàn)1表，取進(jìn)給量f0.3mm/r，由文獻(xiàn)

15、1表，用插入法求得鉆mm孔的切削速度為v0.457m/s27.42m/min由此算出轉(zhuǎn)速為 按機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速取n1000r/min，則實(shí)際切削速度為： 7. mm兩端面的加工兩端面的加工由車削來(lái)完成，工序余量為3mm。由文獻(xiàn)1表可得：ap3mm，f0.4mm/r，由文獻(xiàn)1表可得：n750r/min，則相應(yīng)的切削速度為: 時(shí)間額定計(jì)算：下面計(jì)算110工序鉆mm孔的時(shí)間定額。機(jī)動(dòng)時(shí)間 由文獻(xiàn)1表得鉆孔的計(jì)算公式為： t式中 所以 （2）輔助時(shí)間 由文獻(xiàn)1表確定 開(kāi)停車 0.015mm 升降鉆桿 0.015mm 主軸運(yùn)轉(zhuǎn) 清楚鐵屑 卡尺測(cè)量 裝卸工件時(shí)間由由文獻(xiàn)1表取1min所以輔助時(shí)間：（3）作業(yè)時(shí)

16、間 （4）常量工作場(chǎng)地時(shí)間 Ts由文獻(xiàn)5表，取，則 TsTB=休息與生理需要時(shí)間Tr由文獻(xiàn)5表，取則 TrTB準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間Te由文獻(xiàn)5表，取部分時(shí)間為：簡(jiǎn)單件 26min深度定位 使用鉆模 6min由設(shè)計(jì)給定3000件，則 Te/n（26+6）/3000單件時(shí)間（8）單件時(shí)間計(jì)算 三、 工裝設(shè)計(jì)分析及設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)從前所述的基準(zhǔn)選擇的分析及制定的工藝規(guī)程的工序卡。選擇幾個(gè)工序的工藝裝備提出“專用工藝裝備設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)”以便交給工裝設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)?，F(xiàn)經(jīng)分析提出下列二個(gè)工序的工裝設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。工序02 平端面、倒角的漲套夾具。工序設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)見(jiàn)附表12。 附表12機(jī)械加工工序卡小結(jié)通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我進(jìn)一步了解所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)及具體運(yùn)用了這些知識(shí)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使自己對(duì)工藝人員所從事的工作有了親身的體驗(yàn)，學(xué)會(huì)了查圖表、資料、手冊(cè)等工具書(shū)。通過(guò)實(shí)例對(duì)工藝規(guī)程的編制和切削用量的選擇計(jì)算等做了一次練習(xí)。總之，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)