拨叉零件的加工工艺规程及夹具设计方案 .docx

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1、精品名师归纳总结任务书题目： “ CA6140 车床拨叉 831007 型号）”零件的机械加工艺规程及夹具设计 年产量为 4000 件）内容： 1. 零件图1张2. 毛坯图1 张3. 机械加工工艺过程综合卡片1 张4. 结构设计装配图1 张5. 结构设计零件图6. 课程设计说明书1份5 张班级学生指 导 老 师教研室主 任可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结序言机械制造工艺学课程设计使我们学完了高校的全部基础课、技术基础课以 及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深化的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的高校生活中占有重要

2、的位置。就我个人而言，我期望能通过这次课程设计对自己将来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锤炼自己分析问题、解决问题的才能，为今后参与祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于才能所限，设计尚有很多不足之处，恳请各位老师赐予指教。目录序言 1目录 2一、零件的分析 3一）零件的作用 3二）零件的工艺分析 3二、工艺规程设计 4一）确定毛坯的制造形式 4二）基面的挑选 4三）制定工艺路线 5四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定8问题的提出 18 二夹具设计 18参考文献 :20可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、零 件 的 分 析一）零件的作用题目所给的零件是车床的拨叉。

3、它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动依据工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 22 孔与操纵机构相连，二下方的 55mm 半孔就是用于与所掌握齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。二）零件的工艺分析零件的材料为 HT200，灰铸铁生产工艺简洁，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求需要加工的表面：1. 小孔的上端面、大孔的上下端面。2. 小头孔mm 以及与此孔相通的mm 的锥孔、螺纹孔。3. 大头半圆孔mm。 位置要求：小头孔上端面与小头孔中心线的垂直度误差为

4、0.05mm、大孔的上下端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm。由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采纳专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再依据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以依据上述技术要求采纳常规的加工工艺均可保证。二、 工 艺 规 程 设 计一）确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200 。考虑到零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简洁，生产类型为大批生产，故挑选铸件毛坯。选用铸件尺寸公差等级 CT9 级，已知此拨叉零件的生产纲领为4000 件/ 年，零件的质量是 1.0Kg/个，可确定该拨叉生产

5、类型为大批生产，所以初步确定工艺支配为：加工过程工序划分阶段。工序适当集中。加工设备以通用设备为主，大量采纳专用工 装。二）基面的挑选基面的挑选是工艺规程设计中的重要工作之一。基面挑选得正确与合理， 可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否就，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，仍会造成大批报废，使生产无法正常进行。1） 粗基准的挑选：以零件的底面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为帮助粗基准。这样就可以达到限制五个自由度，再加上垂直的一个可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结机械加紧，就可以达到完全定位。2） 精基准的挑选：考虑要保证零件的加工精度和装夹精确便利，依据“基

6、准重合”原就和“基准统一”原就，以粗加工后的底面为主要的定位精基准， 以两个小头孔内圆柱表面为帮助的定位精基准。当设计基准和工序基准不重合时，应当进行尺寸换算，这在以后仍要特的的运算，此处不再重复。三） 制定工艺路线制定工艺路线的动身点，应当是使零件的几何外形、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。再生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采纳万能性机床配以专用的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。处此之外，仍应当考虑经济成效，以便使生产成本尽量下降。1. 工艺路线方案一工序粗铣 40mm 孔的两头的端面， 73mm 孔的上下端面。工序 精铣 40mm 孔的两头的端面， 73mm 孔

7、的上下端面。工序 粗镗、半精镗、精镗 55mm 孔至图样尺寸。工序 钻、扩、铰两端 22mm 孔至图样尺寸。工序 钻 M8 的螺纹孔，钻 8 的锥销孔钻到一半，攻 M8 的螺纹。工序 铣断保证图样尺寸。工序 去毛刺，检查。2. 工艺路线方案二工序粗铣 40mm 孔的两头的端面。工序 钻、铰两端 22mm 孔之图样尺寸。工序粗铣中间孔上端面至25mm，周径至 71mm。粗铣中间孔下端面至 22mm，周径至 71mm。精铣两头孔的端面至 50mm。精铣中间孔上端面至 25mm，周径至 73mm。精铣中间孔下端面至周径至 73mm。工序 粗镗、半精镗、精镗 55mm 孔至图样尺寸。工序 钻 8mm

8、的锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻M8x1mm的螺纹孔，攻 M8x1mm 的螺纹。工序 铣断保证图样尺寸工序 去毛刺，检查。3. 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工完与 22mm 的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二静静相反，先是加工完 22mm 的孔，再以孔的中心轴线来定位加工完与之有垂直度要求的三个面。方案一的装夹次数少，但在加工 22mm 的时候最多只能保证一个面定位面与之的垂直度要求。其他两个面很难保证。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三个面时都是用22mm 孔的中心轴线来定位这样很简洁就可以保证其与三个面的位置度要求。这样也表达了基准重合的原

9、就。很是审美！其他的工序尤为平常简洁无需再 议。这样一比较最终的工艺方案为：工序粗铣 40mm 孔的两头的端面。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工序 钻、铰两端 22mm 孔之图样尺寸。工序粗铣中间孔上端面至25mm，周径至 71mm。粗铣中间孔下端面至 22mm，周径至 71mm。精铣两头孔的端面至 50mm。精铣中间孔上端面至 25mm，周径至 73mm。精铣中间孔下端面至周径至 73mm。工序 粗镗、半精镗、精镗 55mm 孔至图样尺寸。工序 钻 8mm 的锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻M8x1mm的螺纹孔，攻 M8x1mm 的螺纹。工序 铣断保证图样尺寸工序 去

10、毛刺，检查。以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“ CA6140 车床拨叉”零件材料为 HT200，毛坯重量约为 1.6 , 生产类型为大批生产，采纳砂型铸造毛坯。依据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 外圆表面 40mm 及 73mm 外表面）考虑到此表面为非加工表面，其精度为铸造精度CT9 即可。又因它们是对称的两个零件最终仍需铣断，故对40mm 的中心轴线的尺寸偏差为 1201.25 的范畴内。2. 两小孔毛坯为实心，两内孔精度要求界于IT7IT8 之间，参照切屑加工简明有用手册表

11、8-21 确定工序尺寸及余量：钻孔： 21.8mm2Z=21.8mm铰孔：mm2Z=0.2mm3. 中间孔 55mm 及 73mm）中间孔尺寸相对较大可以铸造，依据机械制造工艺设计手册表1-13 得：孔的铸造毛坯为 49. 73 的孔是在 55 孔的基础之上铣削加工得到，其轴向尺寸上下表面距离为30mm，由于其对轴向的尺寸要求不高，直接铸造得到。参 照切屑加工简明有用手册表8-95 确定 73mm 工序尺寸及余量：粗铣： 71mmZ=4mm精铣： 73mmZ=1mm参照切屑加工简明有用手册表8-95 确定 55mm 工序尺寸及余量： 粗 镗： 53mm2Z=4mm半精镗： 54mm精 镗： 5

12、5mm4. 螺纹孔及销孔无可非议此销尺寸铸造为实体。参照切屑加工简明有用手册表8-70 确定钻 8 螺纹孔和 8 圆柱销孔可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结及螺纹孔的攻丝。5. 铣断=0.16mm/z。3校 验机 床功 率 查 简 明手 册 Pcc=1.5kw,而机床所能供应功 率为PcmPcc。故校验合格。最 终 确 定ap=2mm ， nc=475r/min,V fc=475mm/s ， Vc=1.06m/s ， fz=0.15mm/z。4）运算基本工时tmL/ V f =9.4s。工序 钻、铰两端 22mm 孔之图样尺寸。1. 加工条件工件材料： HT200，硬度 1902

13、60HBS， b =0.16Gpa，铸造。加工 要 求 ： 钻孔 至 21.8mm ， 精 铰至 22mm ， 保 证孔 壁粗 糙 度Ra=1.6m。机床： Z512 台式钻床。刀具： YG8 硬质合金麻花钻 21.8mm，钻头采纳双头刃磨法，后角12 、 二 重 刃 长 度=2.5mm、 横 刀 长 b=1.5mm、 宽 l=3mm、 棱带 长 度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结、。YG8硬质合金铰刀 22mm。2. 运算切削用量1） 查切削用量简明手册。按钻头强度挑选按机床强度挑选， 最终打算挑选机床已有的进给量。2） 钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度 =0.25mm/

14、z。3 校验 机床 功率 查 简 明 手册 Pcc=2kw,而机 床所 能提 供功 率为PcmPcc。故校验合格。最终 确 定 ap=1mm ， nc=750r/min,V fc=475mm/s ， Vc=1.78m/s ，fz=0.15mm/z。4）运算基本工时粗铣中间孔上端面至 25 mm，周径至 71mm。tm1=L/ V f=13s 粗铣中间孔下端面至 22mm，周径至 71mm。 tm2=L/ V f =13s 精铣小孔上端面至 50mm，tm3=L/ V f=8s。精铣中间孔上端面至周径至 73mm， tm4= L/ V f=10s。 精铣中间孔下端面至周径至 73mm， tm5=

15、 L/ V f=10s。工序 粗镗、半精镗、精镗 55mm 孔至图样尺寸。1. 加工条件工件材料： HT200，硬度 190260HBS， b =0.16Gpa，铸造。加工要求：粗镗中间孔至53mm、半精镗中间孔至 54mm、精镗中间孔至 55mm。机床： T616 卧式镗床。刀具： YG8硬质合金镗刀。2. 运算切削用量单边余量分三次切除，就 第一次。依据简明手册可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.2-20 查 得 ， 取。 根 据 简 明 手 册 4.2-21 查 得 ， 取 ：。3. 运算切削基本工时：同理，当其次次，第三次时，进给量和，机床主轴转速都取64r/min，切

16、削基本工时分别为100s 和80s。工序 钻 8mm 的锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻M8x1mm的螺纹孔，攻 M8x1mm 的螺纹。1. 加工条件工件材料： HT200，硬度 190260HBS， b =0.16Gpa，铸造。加工要求：先钻 8mm 的锥销孔，钻到一半后将与该孔协作的轴安装进去，把两者配做加工，为的使保证孔与轴的同轴度，同时在尺寸上保证距上端面 10mm。再钻 M8x1mm 的螺纹孔，攻 M8x1mm 的螺纹。机床：组合机床。刀具： 8mm 麻花钻、 7.5mm 麻花钻、 8mm 的丝锥。2. 运算切削用量1）钻 8mm 的锥销孔依据切削手册查得，进给量为0.18 0

17、.33mm/z,现取 f=0.3mm/z， v=5m/min ，就：查简明手册表 4.2-15，取。所以实际切削速度为：运算切削基本工时：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2）钻 M8 的螺纹孔刀具： 7.5mm 麻花钻。依据切削手册查得，进给量为0.18 0.33mm/z,现取 f=0.3mm/z， v=5m/min ，就：查简明手册表 4.2-15，取。所以实际切削速度为：运算切削基本工时：问题的提出本夹具是用来粗铣 40mm 孔的两头的端面 ,包括后面工序的精铣，该工序完成后此端面主要作为后道工序的精基准，所以主要考虑如何提高劳动生产率, 降低劳动强度和表面粗糙度要求。二夹

18、具设计1定位基准挑选由于是第一道工序，只能是以底面为粗基准。由于底面是粗基准，所以采纳四个球头支撑钉。2. 切削力及夹紧力运算1）.切削力查表得其中： 修正系数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结z=24代入上式，可得 F=889.4N因在运算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中：为基本安全系数 1.5为加工性质系数 1.1为刀具钝化系数 1.1为断续切削系数 1.1所以2 夹紧力采纳 V 型块夹紧防止转动=K=2.5=0.16R=18得出=11.2防止移动=K=2.5=0.2得出=8686.1N由于工件所受夹紧力大于工件所受的切削力，而且实际夹紧力大于所需夹紧力。故

19、本夹具安全牢靠。3. 详细夹具的装配图见附图4. 夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应当留意提高劳动生产率防止干涉。应使夹具结构简洁，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为镗床夹具挑选了压紧螺钉夹紧方式。本工序为精镗切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。本夹具的最大优点就是结构简洁紧凑。夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结参考文献 :1. 黄如林 .切屑加工简明有用手册北京：化学工业出版社 ,2004.7.2. 王绍俊 .机械制造工艺手册 . 北京:机械工业出版社

20、,1985.3. 孟少农 .机械加工工艺手册 .北京:机械工业出版社 ,1991.5. 王光斗、王春福机床夹具设计手册上海：上海科学技术出版社，2001.4. 杨叔子. 机械加工工艺师手册 . 北京: 机械工业出版社， 2001.6.吴宗泽、罗圣国 .机械设计课程设计手册. 北京 : 高等训练出版社2006.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结附件图纸可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结毛坯图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结V 形块可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结对中块可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结滑块可编辑资料 - -

21、 - 欢迎下载精品名师归纳总结螺杆可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结夹详细零件图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结装配图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工艺卡片可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结理工高校零件号 7材料HT200编制机械加工工艺过程综合卡片零件名称拨叉毛胚重量.KG指导老师生产类型大批量毛胚种类铸件审核工安工工机辅刀量走走切进主切序装步序床助具具刀刀削给轴削说工次长深量转速工作定额 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工位） 明工序简图粗 铣 两 小 头 孔 端 面 T3至X6140卧式 铣床。具数度度或夹具专

22、千用YG8分夹硬表具制合金刀具速度基本时间 . . . . . . . . . . . 辅时 工助务 作时间 的间服可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 粗铣中间孔上端面 T2 至X614专0卧用具式 铣夹床。千YG8 分硬 表制合金刀具 . 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0 / 27可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11030专铣13590.41357.61.81350.5684.20.7590.8用刀粗铣中间孔下端面至X6140夹卧 具式铣床可编辑资料

23、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结010412精铣两小头上端面至精铣中间孔上端面至12013511513520.70.0.8882.0.250.2686896096010.310.615.10.540.75可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结摇专铣臂钻床用夹具刀Z3025B摇专铣臂钻床用夹具刀Z3025B11050424.1 . . 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 精 铣 中 间 孔 下 端 面 至攻专铣丝用刀机夹具.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结

24、立式专用YG8千07011扩两端小头孔至 21.88升降台铣床夹具硬合刀片表 . . 分质金XQ5025A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结08011精铰两端小头孔至立 专 千式 用 YG8 分升 夹 硬 表降 具 质台合铣金床刀片.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结XQ5025A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10901粗镗中间孔至 55.8立专硬式用质升夹合降具金台刀铣片床千分表 . . . . 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结XQ5025A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10011半精镗中间孔至摇专硬塞臂用质规钻

25、夹合床具金刀片Z3025B.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11011钻 2-锥销孔、螺纹孔、功螺纹组 专 塞合 用 麻 规机 夹 花床具钻刀具.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结12011铣断组专圆塞合用盘规机床夹具铣刀.3.01950.6.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结13011专专用用铣夹断具机床去毛刺可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结14011检查可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载