出合格产品。
(五)确定拨叉的生产类型
已知:Q=6500台/年,m=2件/台,ρ=7.0×10-6kg/mm3;结合生产实际,备品率a%和废品率b%分别取3%和0.6%.代入 有 N=Qm(1+a%)(1+b%)=6500×2×(1+3%)(1+0.6%)=13470件/年
根据拨叉的质量查表1-4知,该拨叉属于轻型零件;再由表1-5可知,该拨叉的生产类型为大批生产。
二、确定毛坯、绘制毛坯简图
(一)选择毛坯种类
由于该拨叉在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,轮廓尺寸小,零件材料为HT200,且生产类型为大批生产,综合考虑选择铸件毛坯。采用砂型铸造方法制造毛坯。 (二)确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸,长170mm,宽80mm,高82mm,故最大轮廓尺寸为170mm。
选取公差等级CT 由表5-1,铸造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁,得公差等级CT范围8~12级,取为10级。
求铸件尺寸公差 根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT,查表5-3可知公差相对基本尺寸对称分布。
求机械加工余量等级 由表5-5,铸造方法按机器造型、铸件材料灰铸铁,得机械加工余量等级范围E~G级,取为F级。
求RMA 对所有加工表面取同一个数值,又表5-4查最大轮廓尺寸为170mm、机械加工余量等级为F级,得RAM数值为2mm。 确定毛坯的基本尺寸
M22X1.5的螺纹孔直接铸成实心,再通过钻孔、攻丝等方法加工出来。 拨叉脚两端面属于双侧加工,有式(5-2)求出,即
CT2.2R?F?2RMA??12?2?2??17.1mm22
拨叉脚内表面属于内腔加工,由式(5-3)求出,即
CT2.8R?F?2RMA??60?2?2??44.6mm22
螺纹孔端面为单侧加工,由式(5-1)求出,即
CT2.6R?F?RMA??36?2??39.3mm22
滑槽底面为内腔加工,由式(5-3)求出,即
CT2R?F?2RMA??8?2?2??3mm22
滑槽顶面为单侧加工,由式(5-1)求得,即
CT2.8R?F?RMA??44?2??47.4mm22
滑槽内侧面为内腔加工,由式(5-3)求出,即
CT2.4R?F?2RMA??16?2?2??10.8mm22
拨叉脚底面为单侧加工,由式(5-1)求出,即
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R?F?RMA?CT3.6?124.11?2??127.91mm22
?25mm的孔为内腔加工,由式(5-3)求出,即
CT2.6?25?2?2??19.7mm22
(三)绘制毛坯简图
由上数据得,绘制毛坯简图如图2所示
R?F?2RMA?
图2 拨叉铸造毛坯简图
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三、拟定拨叉工艺路线
(一)基准的选择 1、精基准的选择
根据零件的技术要求和装配要求以及选择精基准的四大原则,选择拨叉孔Φ 25H7以及其左端面作为精基准,零件上很多表面都可以采用他们作为基准进行加工,即遵循了“基准统一”原则。又叉轴孔Φ25H7的轴线是设计基准,选用其作基准定位加工换挡叉叉脚的内侧面实现了设计基准和工艺基准的重合,保证了被加工表面的垂直度要求。由于换挡叉的刚性较差,受力易产生变形弯曲,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,并应作用在刚度较大部位的原则,夹紧力作用点不能作用在叉脚或者叉杆上。选用换挡叉头凸台左端面作精基准,夹紧可作用在换挡叉头凸台的右端面上,夹紧稳定可靠。 2、粗基准的选择
作为粗基准的表面应平整,没有飞边、毛刺或其他表面缺陷。选择换挡叉的 叉头Φ25H7孔的外圆面作粗基准。采用Φ25H7外圆面定位加工内孔可保证孔壁厚均匀。 (二)表面加工方法的确定 加工表面 拨叉脚内表面 拨叉脚底面 拨叉脚两端面 ?25mm的孔 滑槽顶面 滑槽底面 滑槽内侧面 螺纹孔端面 尺寸精度等级 IT10 IT12 IT8 IT7 IT12 IT12 IT8 IT12 表面粗糙度Ra/μm 3.2 6.3 3.2 1.6 6.3 6.3 3.2 6.3 加工方案 粗铣 粗铣 粗铣—半精铣 钻 扩 绞 粗铣 粗铣 粗铣—半精铣 粗铣 钻孔—攻丝 M22X1.5螺纹孔 (三)加工阶段的划分 该换挡叉的加工质量要求较高,可将加工阶段划分为粗加工、半精加工两个阶段。 在粗加工阶段,首先将精基准准备好,使后续工序都可采用精基准定位加工,保证其他加工表面的精度要求;然后粗镗Φ60孔,粗铣槽外端面,粗铣槽内侧和底面,完成Φ25孔的钻、扩和粗铰,钻Φ20.5孔,用丝锥攻M22*1.5螺纹。在半精加工阶段,完成进Φ60孔的半精镗,槽内侧面的半精铣,Φ60孔左右端面的半精铣; (四)工序顺序的安排 1、机械加工工序的安排
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(1)遵循“先基准后其他”的原则,首先加工精基准——拨叉头Φ25 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——轴孔Φ25孔和拨叉Φ60孔左右端面,后加工次要表面——操纵槽内侧面。
(4)遵循“先面后孔”原则,先加工螺纹孔端面,再加工M22X1.5的螺纹孔。 2、热处理工序
模锻成型后切边,进行调质,调质硬度为241~285HBS,并进行酸洗、喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度,增加耐磨性,消除毛坯表面因脱碳而对机械加工带来的不利影响。叉脚两端面在精加工之前进行局部高频淬火,提高其耐磨性和在工作中承受冲击载荷的能力。 3、辅助工序
精加工后,安排去毛刺、终检工序 (五)确定工艺路线
在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上,列出拨叉的工艺路线。 工序工序名称 机床设备 刀具 号 量具 1 2 3 4 5 6 7 8 9 初检 退火 钳工台 钳工台 游标卡尺 游标卡尺 钻扩铰-精铰Φ25H7孔 立式钻床Z535 麻花钻、扩孔卡尺、塞规 钻、铰刀 粗铣-半精铣拨叉脚两立式铣床X51 面铣刀 游标卡尺 端面 粗铣滑槽顶面 立式铣床X51 面铣刀 游标卡尺 粗铣滑槽底面 粗铣滑槽两内侧面 半精铣滑槽两内侧面 立式铣床X51 立铣刀 立式铣床X51 立铣刀 立式铣床X51 立铣刀 卡规、深度游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 游标卡尺 塞规、百分表、卡尺等 游标卡尺 粗铣,半精铣拨叉脚内立式铣床X51 立铣刀 表面 10 粗铣螺纹孔端面 立式铣床X51 面铣刀 12 时效处理 13 去毛刺 14 中检 17 局部淬火 18 磨削拨叉脚两端面 19 清洗 11 钻、攻M22?1.5螺纹孔 立式钻床Z535 麻花钻、丝锥 游标卡尺 平锉 钳工台 钳工台 淬火机等 平面磨床砂轮 M7120A 清洗机 9
20 终检
钳工台 塞规、百分表、卡尺等 四、机床设备及工艺装备的选用
(一)机床设备的选用
在大批生产条件下,可以选用高效的专用设备和组合机床,也可选用通用设备。本题目选用普通机床或数控机床。 (二)工艺装备的选用
工艺装备主要包括刀具、夹具和量具。本题目的生产类型为大批生产,所选用的夹具均为专用夹具。
五、确定切削用量及时间定额
(一)确定切削用量 1、工序11-粗铣拨叉顶面
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工序11毛坯图