机械制造工艺课程设计

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1、机械制造工程学课程设计说明书设计题目：“拨叉”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计(年产量4000件)设计者：孔xx指导教师：修xx青岛理工大学车辆工程教研室2012年7月12日序言机械制造工艺学课程设计是在我们进行毕业设计之前一次综合性的总复习，是一次理论联系实际的机会。应好好把握这次机会提高自己分析问题、解决问题的能力，为今后的学习工作打下扎实的基础。一、零件分析（一）零件的作用：所给零件为CA6140车床的拨叉（），其作用为换挡，使得机床主轴按照操纵者的要求工作。拨叉上的φ20孔与操纵机构相连，由操纵机构带动拨叉，再由另一端φ50的半孔(与传动

2、轴接触）带动齿轮，完成换挡工作。（二）零件工艺分析：零件加工表面有如下几组：1.孔φ20上下端面，表面粗糙度为3.2μm，上端面与φ20孔轴线有垂直度公差要求；2.孔φ50上下端面，表面粗糙度为3.2μm，上下端面宽度尺寸公差为（-0.06，-0.18），且与φ20孔轴线有垂直度公差要求；3.孔φ20尺寸公差为（+0.021，0)，孔φ50尺寸公差为（+0.50，+0.25）；4.孔φ20圆柱体上部螺纹孔M6、φ8通孔；该圆柱体下部与两孔轴线连线成47°夹角的平面，其两加工平面粗糙度均为3.2μm。由以上表面尺寸、位置精度、设计基准等分析可知，可先加

3、工一孔的上下两端面，再以已加工端面为精基准加工其他端面。二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式：零件的材料为HT200，塑性较差，易于铸造。拨叉在工作中受到冲击较小，且零件形状并不复杂，因此采用铸件毛坯。零件重1.0Kg，年产量为4000件。由《机械制造工艺及设备设计指导手册》321页，表15-2查得，为中批生产。由《机械加工余量手册》表1-3，选用金属型浇注，表面粗糙度可达12.5μm--6.3μm，尺寸精度达0.1mm--0.5mm。（二）基面的选择：1.粗基准的选择：粗基准的选择主要遵循两条原则：（1）尽量选择精度要求高的主要表面；（2）选择

4、非加工表面。在本设计中，即选择底面或选择非加工表面作为粗基准。若选择底面作为粗基准，则可保证底面在后续加工中有足够且均匀的加工余量。但底面与φ20孔之见有垂直度要求，选择底面为粗基准不易保证其位置精度。而选择非加工表面作为粗基准，则可以先加工底面，再以之为基准加工φ20孔，这样可保证位置精度。因此，选择φ20孔圆柱体的非加工表面作为粗基准。2.精基准的选择：精基准的选择应尽量符合基准重合原则，此零件的设计基准为底面、φ20孔上端面与φ20孔轴线。具体设计在制订工艺路线时，根据工序安排具体确定。3.制订工艺路线制订加工工艺路线时，首先要确保工序安排合理

5、。即：先加工基准表面，后加工其他表面；先安排粗加工，后安排精加工；先加工平面，后加工孔；先加工主要表面，后加工次要表面。查《机械手册》，得φ20孔的公差等级为IT7，φ50孔的公差等级为IT12，表面粗糙度为3.2μm。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》与教材《汽车制造工艺学》，设计出一下方案：工艺路线方案一：工序1铸造毛坯；工序2以φ20孔圆柱外表面为粗基准，钻、扩两φ20两孔；工序3以φ20孔为精基准，粗铣、半精铣底面；工序4以φ20孔为精基准，粗铣、半精铣φ50孔上端面与φ20孔上端面；工序5以φ20孔为精基准，粗镗、半精镗φ50孔；工序6切

6、断工序7以φ20上端面为精基准，钻φ8孔；工序8攻螺纹M6；工序9以φ20孔为精基准，粗铣、半精铣47°平面；工序10清洗；工序11检查。工艺路线方案二：工序1以φ20圆柱外表面为粗基准，粗铣、半精铣底面；工序2以底面为精基准，钻、扩、铰、精铰两φ20孔；工序3以底面为精基准，粗铣、半精铣两φ20孔上端面、φ50孔上端面；工序4以φ20孔为精基准，粗镗、半精镗φ50孔；工序5切断；工序6以φ20孔为精基准，钻φ8孔；工序7攻螺纹M6；工序8以φ20孔为精基准，粗铣、半精铣47°平面；工序9清洗；工序10检查。方案比较分析比较上述两个方案。方案一以非加

7、工表面为粗基准，先加工φ20孔，再以φ20孔为精基准加工平面。虽然该方案理论上可得到较好的位置精度，但由于先加工孔再加工面，不利于定位装夹与对刀，道具不易定心，刀具易磨损、打刀。方案二先加工底面，再以底面为精基准加工φ20孔，通过相对位置保证垂直度，可避免出现方案一的不利情况发生，但以底面为精基准铣上端面是间接保证上端面与φ20孔垂直度的方法，难以保证位置精度质量。综合上述分析，得到最终加工工艺路线方案：工序1以φ20圆柱上端面为粗基准，粗铣、半精铣底面；工序2以底面为精基准，钻、扩、铰、精铰两φ20孔；工序3以φ20孔为精基准，粗镗、半精镗φ50孔

8、；工序4切断；工序5以φ20孔与底面为精基准，粗铣、半精铣φ20孔上端面与φ50孔上端面；工序6以φ20孔为