拖拉機(jī)撥叉畢業(yè)設(shè)計(jì)
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摘要：本設(shè)計(jì)課題主要是通過(guò)對(duì)拖拉機(jī)撥叉進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，完成實(shí)體造型，并根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況，重點(diǎn)進(jìn)行機(jī)械加工工藝編制、操縱槽銑夾具設(shè)計(jì)及動(dòng)畫制作，最后進(jìn)行數(shù)控編程加工。
本課題的意義在于：工學(xué)結(jié)合，在學(xué)校指導(dǎo)老師和企業(yè)工程師共同輔導(dǎo)下，在零件實(shí)體設(shè)計(jì)、機(jī)械加工工藝編制、夾具設(shè)計(jì)、夾具動(dòng)畫制作、數(shù)控加工程序編制、收集資料、查閱手冊(cè)等專業(yè)知識(shí)與技能方面得到較全面的訓(xùn)練與提高，從生產(chǎn)第一線獲得生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)和技能，獲得工程技術(shù)應(yīng)用性崗位工作的基本訓(xùn)練，培養(yǎng)利用所學(xué)專業(yè)知識(shí)與技能解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)課題具有一定的綜合性，有利于樹立正確的生產(chǎn)觀念、經(jīng)濟(jì)觀念和全局觀念，實(shí)現(xiàn)由學(xué)生向工程技術(shù)人員的過(guò)渡。
關(guān)鍵詞：撥叉，實(shí)體造型，工藝編制，夾具設(shè)計(jì)，動(dòng)畫制作，數(shù)控編程，過(guò)渡
序 言
學(xué)完了大學(xué)三年的所有課程，就要開始做畢業(yè)設(shè)計(jì)了，畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是要集合我們所學(xué)的各門專業(yè)知識(shí)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，完成設(shè)計(jì)項(xiàng)目，解決工程實(shí)際問(wèn)題，因此我們必須首先對(duì)所學(xué)課程全面掌握，融會(huì)貫通。
本設(shè)計(jì)課題來(lái)自本人實(shí)習(xí)單位江蘇江旭鑄造有限公司，零件加工與實(shí)習(xí)企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，由學(xué)校指導(dǎo)老師和企業(yè)技師共同輔導(dǎo)，由本人獨(dú)立完成，著重于從生產(chǎn)第一線獲得生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)和技能，獲得工程技術(shù)應(yīng)用性崗位的基本技能，我們通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以更好地樹立正確的生產(chǎn)觀念、經(jīng)濟(jì)觀念和全局觀念，真正實(shí)現(xiàn)由學(xué)生向工程技術(shù)人員的過(guò)渡。本課題包括拖拉機(jī)撥叉結(jié)構(gòu)分析、三維造型設(shè)計(jì)、編制機(jī)械加工工藝規(guī)程（毛坯圖、工藝過(guò)程卡、工序卡），以及典型工序?qū)Ｓ脢A具的設(shè)計(jì)及數(shù)控加工程序編制，充分體現(xiàn)數(shù)控技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。
此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，能讓我在計(jì)算機(jī)二維與三維設(shè)計(jì)、機(jī)械加工工藝、工裝設(shè)計(jì)、夾具動(dòng)畫制作、數(shù)控加工程序編制等方面得到較全面的訓(xùn)練與提高，并培養(yǎng)利用所學(xué)專業(yè)知識(shí)與技能解決生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題的能力。在設(shè)計(jì)調(diào)研的過(guò)程中，進(jìn)一步了解了機(jī)械零件的生產(chǎn)工藝過(guò)程，鞏固和加深已學(xué)過(guò)的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，是對(duì)自己大專階段的學(xué)習(xí)總結(jié)，進(jìn)一步鍛煉分析問(wèn)題的能力，并且為后續(xù)的工作和學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。
第一章 零件的實(shí)體造型
隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技的發(fā)展，許多高科技手段逐步代替了手工勞動(dòng)方式，比如機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)進(jìn)入到了一種先進(jìn)的、全新的三維虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的數(shù)字化三維設(shè)計(jì)。CAD/CAM軟件即是實(shí)現(xiàn)這種數(shù)字化三維設(shè)計(jì)的有效工具。利用CAD/CAM軟件制圖和手工制圖相比，不僅縮短設(shè)計(jì)周期，而且大大提高設(shè)計(jì)效率。
1.1 撥叉的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
撥叉形狀不規(guī)則，它由三部分組成，即工作部分、結(jié)合部分和連接部分，見圖1-1所示。
工作部分——撥叉腳，由于與結(jié)合部分被連接部分割離，加工面之間的相關(guān)尺寸不易測(cè)量，定位也相對(duì)比較困難。
結(jié)合部分——撥叉頭，有圓孔、凸臺(tái)、定位平面及螺孔和操縱槽等結(jié)構(gòu)。
連接部分有筋板、鑄造圓角和拔模斜度。
圖1-1 撥叉的結(jié)構(gòu)
1.2 零件的實(shí)體設(shè)計(jì)
零件實(shí)體的繪制可選的軟件有：Pro/E、UG、AutoCAD、CAXA實(shí)體造型以及CAXA制造工程師等，由于CAXA制造工程師價(jià)格便宜，使用方便，并且實(shí)習(xí)單位技術(shù)人員的實(shí)體設(shè)計(jì)和數(shù)控編程都習(xí)慣使用這一國(guó)產(chǎn)軟件，所以這次零件的實(shí)體造型過(guò)程中我選用了CAXA制造工程師2006，也鞏固了之前CAM課程學(xué)習(xí)的知識(shí)和技能。
前面已經(jīng)分析了零件的基本結(jié)構(gòu)：撥叉頭、撥叉腳通過(guò)連接部分連接成一體。因此撥叉實(shí)體由三個(gè)基本實(shí)體組合，撥叉實(shí)體設(shè)計(jì)操作步驟如下表。
表1-1 撥叉實(shí)體設(shè)計(jì)操作步驟
序號(hào) 操作內(nèi)容 實(shí)體圖
1 在x0y面繪制草圖，然后使用拉伸增料生成出撥叉頭部分。
2 在撥叉頂面創(chuàng)建草圖，繪制出要除去的槽截面，使用拉伸除料生成出槽。
3 在頂面再創(chuàng)建一幅草圖，畫出要生成的孔的截面，使用拉伸除料生成孔。
4 在x0y面繪制草圖，利用拉伸增料生成撥叉體。
5 在y0z面創(chuàng)建草圖，畫出切割的界限，使用拉伸除料生成撥叉腳輪廓。
6 最后在繪制撥叉腳兩側(cè)端面的草圖，然后使用拉伸增料完成整個(gè)繪制撥叉的實(shí)體的過(guò)程。并倒圓。
第二章 撥叉的機(jī)械加工工藝編制
機(jī)械加工工藝規(guī)程是規(guī)定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程和操作方法等的工藝文件，是機(jī)械加工中最主要的技術(shù)文件，主要包括工藝過(guò)程卡和工序卡。編制機(jī)械加工工藝規(guī)程分以下幾個(gè)階段：
2. 1 分析撥叉的技術(shù)資料
1．撥叉的功用
該撥叉是主要用于拖拉機(jī)變速箱機(jī)構(gòu)中，拖拉機(jī)行進(jìn)速度的變化主要通過(guò)操縱手柄撥動(dòng)撥叉改變變速箱中齒輪位置，得到不同齒數(shù)的齒輪組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。不同齒數(shù)的齒輪相互嚙合，得到的傳動(dòng)比也不同。
該撥叉結(jié)構(gòu)如圖2-1所示，撥叉頭以直徑φ15的孔套在軸上，撥叉腳卡在雙聯(lián)交換齒輪的槽中，變速操縱機(jī)構(gòu)通過(guò)撥叉頭部的操縱槽帶動(dòng)撥叉與軸一起在變速箱中滑移，撥叉腳撥動(dòng)雙聯(lián)交換齒輪在軸上移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)的變速。
2．撥叉的結(jié)構(gòu)及加工精度分析
前一章已經(jīng)分析過(guò)，撥叉三部分作用不同，因此加工要求也有所不同。
（1）．主要加工精度要求：
尺寸公差：φ15H8，撥叉腳距離公差50H12，、撥叉腳厚度公差7 ，操縱槽寬度13 ;
位置公差：φ5孔的位置度公差、撥叉腳后面對(duì)φ15孔軸線的垂直度公差;
粗糙度：φ15H8孔粗糙度要求最高，Ra=3.2μm，撥叉腳兩端面粗糙度要求Ra=6.3μm，其余粗糙度要求一般。
（2）．其余技術(shù)要求：
鑄件表面應(yīng)清除毛刺、披縫結(jié)瘤和粘沙，不應(yīng)有裂縫、砂眼和局部疏松、多針孔及夾渣等缺陷;
正火處理，硬度180~229HB，撥叉腳局部淬火，硬度不小于50HRC，淬深0.7~1.2mm;
去除銳邊毛刺;
不加工表面清砂洗凈，涂鐵紅環(huán)氧底漆。
加工過(guò)程中要合理穿插熱處理，鉗修等輔助工序。
圖2-1 撥叉零件簡(jiǎn)圖
3．確定關(guān)鍵加工表面
根據(jù)圖紙標(biāo)注，將精度要求高的裝配表面定為關(guān)鍵加工表面。
（1）撥叉頭孔徑為15的尺寸精度為IT8，粗糙度Ra=3.2μm,其軸線是直徑為5的小孔的位置度基準(zhǔn)和撥叉角的垂直度基準(zhǔn)，所以是關(guān)鍵加工表面。
（2）撥叉腳的50H12以及厚度7有尺寸公差要求IT11，厚度7對(duì)φ15孔軸線有垂直度要求，作為工作表面需要局部淬火，也是關(guān)鍵加工表面。
2.2 確定零件毛坯的類型及其制造方法
毛坯的類型及其制造方法的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費(fèi)用，而且與零件的機(jī)械加工工藝和加工質(zhì)量密切相關(guān)。
1．毛坯的類型及其制造方法的選擇
選擇毛坯時(shí)應(yīng)該考慮的因素有：零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)、零件材料的工藝性、零件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸、現(xiàn)有的生產(chǎn)條件。
由于撥叉零件的材料要求為ZG310-570，因此應(yīng)選用毛坯類型為鑄件。該零件是大批量生產(chǎn)，零件的輪廓尺寸不大，所以企業(yè)選用機(jī)械砂型鑄造。江旭鑄造公司有一條機(jī)械砂型鑄造流水線，生產(chǎn)效率比手工制砂型高數(shù)倍至數(shù)十倍，特別適合大批量生產(chǎn)，雖然設(shè)備昂貴，但工人的技術(shù)水平要求較低，對(duì)中小型鑄件的質(zhì)量穩(wěn)定性也有明顯提高。
2． 確定撥叉毛坯的機(jī)械加工余量
毛坯選擇過(guò)零件最高線且平行與叉腳對(duì)稱面的平面作為分型面。鑄件采用帶型芯的分模造型，多件同時(shí)澆注，鐵水經(jīng)兩撥叉腳位置經(jīng)橫澆口流入。由于該零件屬特形零件，且利用不加工表面進(jìn)行定位的情形較多，所以確定鑄件尺寸公差等級(jí)為GB6414—1999的F，機(jī)械加工余量等級(jí)為H。
查機(jī)械工藝師手冊(cè)，結(jié)合公司實(shí)際情況，將零件各加工面毛坯余量及公差列入下表2-1。
表2-1 各加工面毛坯余量表
簡(jiǎn)圖 表面代號(hào) 基本尺寸 余量 余量
公差 備注
A1-A3 - - - 實(shí)心
B1 30 3 ±1
B2 50 3 ±1
B3 50 3 ±1
B4 7 2 ±0.5
B5 7 2 ±0.5
3．繪制毛坯圖
毛坯圖是在零件圖基礎(chǔ)上增加了毛坯余量并簡(jiǎn)化了尺寸后的視圖，視圖中用填充了交叉線圖案來(lái)表示加工余量，如圖2-2所示。
圖2-2 撥叉毛坯圖。 ...
熱門關(guān)鍵詞：
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