【正文】 坯）形狀、尺寸和性能，使之變?yōu)槌善返倪^程，稱為工藝過程。它是生產(chǎn)過程的主要部分。例如毛坯的鑄造、鍛造和焊接；改變材料性能的熱處理；零件的機械加工等，都屬于工藝過程。工藝過程又是由一個或若干個順序排列的工序組成的。 工序是工藝過程的基本組成單位。所謂工序是指在一個工作地點，對一個或一組工件所連續(xù)完成的那部分工藝過程。構(gòu)成一 個工序的主要特點是不改變加工對象、設(shè)備和操作者，而且工序的內(nèi)容是連續(xù)完成的。在同一道工序中，工件可能要經(jīng)過幾次安裝。工件在一次裝夾中所完成的那部分工序，稱為安裝。 生產(chǎn)類型 生產(chǎn)類型通常分為三類。 1．單件生產(chǎn) 單個地生產(chǎn)某個零件，很少重復(fù)地生產(chǎn)。 2．成批生產(chǎn) 成批地制造相同的零件的生產(chǎn)。 3．大量生產(chǎn) 當產(chǎn)品的制造數(shù)量很大，大多數(shù)工作地點經(jīng)常是重復(fù)進行一種零件的某一工序的生產(chǎn)。 擬定零件的工藝過程時，由于零件的生產(chǎn)類型不同，所采用的加方法、機床設(shè)備、工夾量具、毛坯及對工人的技術(shù)要求等，都 有很大的不同。 工藝基準 零件在加工和裝配過程中所使用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同又分為裝配基準、測量基準及定位基準。 （ 1）裝配基準 裝配時用以確定零件在部件或產(chǎn)品中的位置的基準，稱為裝配基準。 （ 2）測量基準 用以檢驗已加工表面的尺寸及位置的基準，稱為測量基準。如圖322 中的零件，內(nèi)孔軸線是檢驗外圓徑向跳動的測量基準；表面 A 是檢驗長度 L 尺寸 lII— III 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計 第 8 頁 共 39頁 和的測量基準。 （ 3）定位基準 加工時工件定位所用的基準，稱為定位基準。作為定位基準的表面（或線、點），在第一道工序中只能選擇未加工的 毛坯表面，這種定位表面稱粗基準 .在以后的各個工序中就可采用已加工表面作為定位基準，這種定位表面稱精基準。 零件技術(shù)要求分析 ① 加工表面的尺寸精度 ② 主要加工表面的形狀精度 ③ 主要加工表面之間的相互位置精度 ④ 各加工表面粗糙度以及表面質(zhì)量方面的其他要求 ⑤ 熱處理要求及其它技術(shù)要求（如動平衡等）。 1）零件的視圖、技術(shù)要求是否齊全 —— 主要技術(shù)要求和加工關(guān) 鍵 2）零件圖所規(guī)定的加工要求是否合理 3）零件的選材是否恰當，熱處理要求是否合理 零件結(jié)構(gòu)及其工藝性分析 ① 結(jié)構(gòu)組成 —— 內(nèi)外圓柱面、圓錐面、平面、螺旋面、齒形面、成形面 ② 結(jié)構(gòu)組合 —— 軸類、套筒類、盤環(huán)類、叉架類、箱體類 ③ 結(jié)構(gòu)工藝性 —— 保證使用要求的前提下，能否以高生產(chǎn)率和低成本制造 表面加工方法和加工方案的選擇 （ 1）加工面的技術(shù)要求 —— 經(jīng)濟精度 —— 正常工作條件下所達到的加 工精度 （ 2）工件材料的性質(zhì)及熱處理 （ 3）工件的形狀和尺寸 （ 4）結(jié)合生產(chǎn)類型考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性 （ 5）現(xiàn)有生產(chǎn)條件 加工階段的劃分 粗加工階段 —— 盡快切除余量 —— 高生產(chǎn)率 半精加工階段 —— 繼續(xù)減少加工余量，為精加工作準備，次要面加工 精加工階段 —— 達到要求的加工精度和表面粗糙度 光整加工和超精密階段 —— 降低表面粗糙度值 原因： ① 保證加工質(zhì)量 ② 合理使用設(shè)備 畢業(yè)設(shè)計論文 第 9 頁 共 39頁 ③ 便于安排熱處理 ④ 及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷，保護精加工表面 輔助工序的安排 檢驗 —— 粗加工后，精加工 0 前；轉(zhuǎn)車間前后；重要工序前后，完工后 去毛刺 —— 鉆、銑、刨、拉后，淬火前輔助工序 —— 清洗、防銹、去磁、平衡等 3 .零件的加工工藝設(shè)計 零件的結(jié)構(gòu)特點 IIIII 檔撥叉零件圖如附圖 1 所示。該零件是 XX－ 150 型拖拉機變速箱 II－ III檔變速齒輪操縱撥叉。撥叉頭以 248。15H8 孔套在軸上，并用銷釘經(jīng) 248。5H14 孔與軸聯(lián)接，撥叉腳在雙連交換齒輪的槽中，變速箱操縱機構(gòu)通過撥叉頭部的操縱槽帶 動撥叉與軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動雙連交換齒輪在花鍵軸上滑動，從而實現(xiàn)拖拉機的變速。 零件的主要工作表面為操縱槽、撥叉腳兩端面，主要配合面為 248。15H8 孔、 248。5H14 孔和撥叉腳內(nèi)側(cè)面。零件的形狀較特殊，屬特形零件，結(jié)構(gòu)簡單。由于撥叉在工作的時候承受一定的力，因此要有足夠的強度、剛度和韌性。 主要技術(shù)要求 零件圖上的主要技術(shù)參數(shù)要求為：撥叉腳表面淬火回火后硬度不小于 50HRC。去毛刺、銳楞。 加工表面及其要求 ① 248。15H8 孔：孔徑 0? ? mm，兩 端倒角 1mmx45176。，表面粗糙度 Ra m。 ②撥叉頭端面：保證尺寸 30，表面粗糙度為 Ra m。 ③操縱槽：寬度為 13 ? mm，深度為 12mm，對稱面與撥頭端面的距離為 12mm，兩側(cè)面及底面的表面粗糙度為 Ra m。 ④波插腳端面：厚度尺寸為 7 ?? mm，表面粗糙度為 Ra m，對 248。15H8 孔軸線的垂直度為 ，外端面與操縱槽對稱面的距離為 31mm。 ⑤撥叉腳內(nèi)側(cè)面：寬度尺寸為 50H12（ ? ） mm，其對稱面與撥叉頭對稱面間的夾角為 20176。 11′，表面粗糙度為 Ra m。 ⑥ 248。5H14 孔：孔徑￠ 5 ? mm，表面粗糙度為 Ra m，孔的軸線對孔 248。15H8 軸線的位置度誤差不超過 。 II— III 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計 第 10 頁 共 39頁 零件材料 零件材料為 ZG310－ 570（ GB11352－ 89），是中碳鋼，其強度與球鐵相近，但其沖擊韌性和疲勞極限卻比球鐵高的多，其鑄造工藝性介于低碳鋼和高碳鋼之間，可進行熱處理，以獲得所需要的機械性能。 確定毛坯的類型及制造方法 由于毛坯的材料為 ZG310－ 570，零件形狀不規(guī)則，因此應(yīng)選用鑄造毛坯。由于零件的年生產(chǎn)能力為 8000 件，屬大批量生產(chǎn)，零件的輪廓尺寸不大，而且工件上有許多表面不切削加工，所以選用砂型機器造型。 確定毛坯的形狀、尺寸及公差 毛坯的形狀及尺寸如附圖 2 所示。選擇國零件最高且平行與叉腳對稱面的平面（撥叉腳對層面偏右 ）作分型面。鑄件采用帶型芯的分模造型，多件同時澆注，鋼水經(jīng)兩波插腳位置經(jīng)橫澆口流入。 由于該零件屬特型零件，且利用不加工表面進行定位的情形較多，零件圖上列出精鑄，所以確定鑄件尺寸公差等級為 GB6414－ 86 的 CT－ 9，機械加工余量等級為 AM－ H。 確定毛坯的技術(shù)要求 ①鑄件無明顯的鑄造缺陷； ②未注圓角為 R3～ 5； ③撥模斜度為 30′； ④機加工前正火，清除內(nèi)應(yīng)力。 繪毛坯圖 根據(jù)附圖 1 所示的零件結(jié)構(gòu)形狀，在各加工表面加上加工余量，繪制毛坯圖如附圖2 所示。 基準是確定零件上某一點、線、面時所依據(jù)的那些電線面?；鶞实倪x擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一?；鶞蔬x擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進行?；鶞史譃椋涸O(shè)計基準、工序基準、測量基準、定位基準、裝配基準。 精基準的選擇原則： （ 1）選設(shè)計基準為精基準及“基準重合”，避免產(chǎn)生基準不重合誤差； 畢業(yè)設(shè)計論文 第 11 頁 共 39頁 （ 2）盡可能 在多數(shù)工序中采用一組精基準定位，及“基準統(tǒng)一”，減少設(shè)計制造費用，減少基準交換帶來的定位誤差； （ 3）有些加工工序可選加工表面本身為定位基準，即“自為基準”，保證加工表面的加工余量小而均勻； （ 4）對位置精度要求高的表面可采用“互為基準”反復(fù)加工，保證高的位置精度； （ 5）選定位準確、穩(wěn)定、加緊可靠、夾具簡單的表面為精基準，便于工件安裝和加工 粗基準的選擇原則： （ 1）選不加工表面，尤其與加工表面有位置精度要求時，選不加工表面做粗基準可以保證加工表面與不加工表面間的位置精度； （ 2）選重要表面為粗基準，可保 證重要表面的加工余量均勻，使加工精度較高； （ 3）選加工余量較少的表面為粗基準，可保證各加工表面都有足夠的加工余量； （ 4）選平整、光潔、無飛邊、澆冒口等缺陷表面為粗基準，可使工件定位可靠、夾緊方便； （ 5）粗基準只可用一次，應(yīng)避免重復(fù)使用，以避免產(chǎn)生較大的定位誤差，避免加工表面間出現(xiàn)較大的位置誤差。 由于附圖 1所示的撥叉零件圖上多數(shù)尺寸及形位公差以 248。15H8孔及其端面為設(shè)計基準，因此必須首先將 248。15H8 孔及其端面加工好，為后續(xù)工序準備基準。根據(jù)粗、精基準選擇的原則，確定各加工表面的基準如下： 248。15H8 孔 及其端面：撥叉頭的外輪廓及端面（粗基準）。 撥叉腳端面（粗加工）： 248。15H8 孔及端面。 撥叉腳端面（精加工）： 248。15H8 孔及撥叉腳端面。 撥叉腳內(nèi)側(cè)面： 248。15H8 孔、撥叉腳端面及撥叉腳外側(cè)面。 操縱槽： 248。15H8 孔及其端面、撥叉腳內(nèi)側(cè)面。 216。5H14 孔： 248。15H操縱槽、撥叉腳內(nèi)側(cè)面。 確定各加工表面的加工方法及加工路線 該撥叉的加工表面為： 248。15H8 孔端面、撥叉腳的兩側(cè)面及內(nèi)側(cè)面、操縱槽、 248。5H14孔。根據(jù)各加工表面的精度要求和表面粗糙度要求， 248。15H8 孔的加工路線 為鈷－鏜－鉸；端面的加工方法為車；撥叉腳端面的加工路線為粗銑－磨；撥叉腳內(nèi)側(cè)面的加工方法為II— III 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計 第 12 頁 共 39頁 銑削；操縱槽的加工方法為銑削； 248。5H14 孔的加工方法為鉆削。 擬定加工工藝路線 ①工藝路線方案一 工序Ⅰ 車撥叉頭端面，鉆、鏜、鉸 248。15H8 孔，孔口倒角。 工序Ⅱ 校正撥叉腳。 工序Ⅲ 粗銑撥叉腳兩端面。 工序Ⅳ 銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面。 工序Ⅴ 銑操縱槽。 工序Ⅵ 鉆 248。5H14 孔。 工序Ⅶ 去毛刺。 工序Ⅷ 撥叉腳局部淬火。 工序Ⅸ 校正撥叉腳。 工序Ⅹ 磨撥叉腳兩端面。 工序Ⅺ 清洗。 工序Ⅻ 檢驗。 ②工藝路線 方案二 工序Ⅰ 車撥叉頭端面。 工序Ⅱ 鉆、鏜、鉸 248。15H8 孔。 工序Ⅲ 248。15H8 孔口倒角。 工序Ⅳ 校正撥叉腳。 工序Ⅴ 粗銑撥叉腳兩端面。 工序Ⅵ 銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面。 工序Ⅶ 銑操縱槽。 工序Ⅷ 鉆 248。5H14 孔。 工序Ⅸ 去毛刺。 工序Ⅹ 撥叉腳局部淬火。 工序Ⅺ 校正撥叉腳。 工序Ⅻ 磨撥叉腳兩端面。 工序ⅩⅢ 清洗。 工序ⅩⅣ 檢驗。 畢業(yè)設(shè)計論文 第 13 頁 共 39頁 工藝方案一斯按工序集中原則組織工序， 248。15H8 孔及端面需采用六角車床和專用夾具加工，優(yōu)點是工藝路線短， 248。15H8 孔及端面的加工在一臺機床上完成，減少工件裝夾次數(shù)，易于 保證加工面相互位置精度，需要的機床數(shù)量少，減少工件在工序間的運輸，減少輔助時間和準備終結(jié)時間。工藝路線方案二是按工序分散原則組織工序，撥叉頭端面可在普通車床上用通用卡盤裝夾加工， 248。15H8 孔可在普通鉆床上用鉆模加工，孔口倒角在另一臺車床上加工。優(yōu)點是可以采用通用機床和通用夾具，缺點是工藝路線長，增加了工件的裝夾次數(shù)，而且生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)，可以采用萬能性機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。綜合上述兩個工藝路線方案的優(yōu)缺點，選擇第一方案。 、工序尺寸及公差 根據(jù)上述原始 資料及加工工藝，查《機械制造工藝設(shè)計簡明手冊》，分別確定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差如下表： II— III 檔撥叉結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計 第 14 頁 共 39頁 工序 工序內(nèi)容 單邊余量 工序尺寸 表面 粗糙度 Ra 工序Ⅰ 30mm m 248。15H8 孔 7 248。14mm m 248。15H8 孔 m 248。15H8 孔 ￠ 15H8 ? m 1mm 1mmX45176。 m 工序Ⅲ 粗銑撥叉腳兩端面 ? mm m 工序Ⅳ 銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面 50H12 0? mm m 工序Ⅴ 銑操縱槽 13 ? mm m 工序Ⅵ 鉆 248。5H14 孔 5H14 ? mm m 工序Ⅹ 磨撥叉腳兩端面 7 ?? mm m 根據(jù)一般工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，為了滿足生產(chǎn)需要，現(xiàn)選用各工序所用的設(shè)備為： 工序Ⅰ C3361回轉(zhuǎn)式六角車床， YT15外圓車刀、 248。14mm標準錐柄麻花鉆、 擴孔刀及 248。15H8YT15 錐柄機用鉸刀， 0～ 200/ 游標卡尺、鋼直尺、 248。15H8 孔用塞規(guī)。 工序Ⅱ 鉗工臺、校正工具。 工序Ⅲ X62W 臥式銑床， YT15 三面刃銑刀，專用夾具， 0～ 200/ 游標卡尺。 工序Ⅳ X62W 臥式銑 床， YT15 三面刃銑刀，專用夾具， 0～ 200/ 游標卡尺。 工序Ⅴ X62W 臥式銑床， YT15 三面刃銑刀，專用夾具， 0～ 200/ 游標卡尺。 工序Ⅵ Z515 鉆床， 248。5 錐柄麻花鉆，專用夾具， 0～ 200/ 游標卡尺。 工序Ⅸ 鉗工臺，校正工具， 0～ 200/ 游標卡尺