课程设计拨叉CA6140831002

1XX大学机械制造技术基础课程设计任务书题目：设计“拨叉（CA6140）车床”零件机械加工工艺规程及相关工序的专用夹具内容：1.零件图1张2.工艺路线3.夹具设计装配图1张4.课程设计说明书1份班级学号：动力机械XXXX学生：指导教师：2目录一．零件的分析…………………………3（一）零件的作用…………………....3（二）零件的工艺分析………………....3二．制定工艺路线………………………4三．夹具设计……………………...…...7（一）问题的提出……………………7（二）夹具设计…………………….8四．参考文献………………………….113一、零件的分析（一）、零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ25孔与操纵机构相连，而下方的φ60半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。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CA6140车床共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1.以φ25mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ25H7mm的孔，以及φ42mm的圆柱两端面，其中主要加工表面为φ25H7mm通孔。2.以φ60mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ60H12的孔，以及φ60H12的两个端面。主要是φ60H12的孔。3.铣16H11的槽这一组加工表面包括：此槽的端面，16H11mm的槽的底面，16H11mm的槽两侧面。4.以M22×1.5螺纹孔为中心的加工表面。这一组加工表4面包括：M22×1.5的螺纹孔，长32mm的端面。主要加工表面为M22×1.5螺纹孔。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：（1）φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm.。（2）16H11mm的槽与φ25H7的孔垂直度公差为0.08mm。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。二、制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。1）.工艺路线方案一工序一粗、钻、扩、铰、精铰φ25、φ60孔工序二粗、精铣φ60、φ25孔下端面。工序三粗、精铣φ25孔上端面工序四粗、精铣φ60孔上端面工序五切断。工序六铣螺纹孔端面。工序七钻φ22孔（装配时钻铰锥孔）。工序八攻M22×1.5螺纹。5工序九粗铣半精铣精铣槽所在的端面工序十粗铣半精铣精铣16H11的槽。工序十一检查。上面的工序加工不太合理，因为由经验告诉我们大多数都应该先铣平面再加工孔，那样会更能容易满足零件的加工要求，效率不高，但同时钻两个孔，对设备有一定要求。且看另一个方案。2）.工艺路线方案二工序一粗、精铣φ25孔上端面。工序二粗、精铣φ25孔下端面。工序三钻、扩、铰、精铰φ25孔。工序四钻、扩、铰、精铰φ60孔。工序五粗、精铣φ60孔上端面工序六粗、精铣φ60孔下端面。工序七切断。工序八铣螺纹孔端面。工序九钻φ22孔（装配时钻铰锥孔）。工序十攻M22×1.5螺纹。工序十一粗铣半精铣精铣槽所在的端面工序十二粗、半精铣精铣16H11的槽。工序十三检查。上面工序可以适合大多数生产，但是在全部工序中间的工6序七把两件铣断，对以后的各工序的加工定位夹紧不方便，从而导致效率较低。再看另一方案。3）.工艺路线方案三工序一粗、精铣φ25孔上端面。工序二粗、精铣φ25孔下端面。工序三钻、扩、铰、精铰φ25孔。工序四钻、扩、铰、精铰φ60孔。工序五粗、精铣φ60孔上端面工序六粗、精铣φ60孔下端面。工序七铣螺纹孔端面。工序八钻φ22孔（装配时钻铰锥孔）。工序九攻M22×1.5螺纹。工序十粗铣半精铣精铣槽所在的端面。工序十一粗、半精铣精铣16H11的槽。工序十二切断。工序十三检查。此方案仍有先钻孔再铣平面的不足，所以这个方案仍不是最好的工艺路线综合考虑以上各方案的各不足因素，得到以下我的工艺路线。4）.工艺路线方案四工序一以φ42外圆为粗基准，粗铣φ25孔下端面。工序二精铣φ25孔上下端面。7工序三以φ25孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰φ25孔,孔的精度达到IT7。工序四以φ25孔为精基准，粗铣φ60孔上下端面。工序五以φ25孔为精基准，精铣φ60孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.1。工序六以φ25孔为精基准，钻、镗、铰φ60孔，保证空的精度达到IT8。工序七以φ25孔为精基准，铣螺纹孔端面。工序八以φ25孔为精基准，钻φ20孔（装配时钻铰锥孔）。工序九以φ25孔为精基准，钻一个φ20孔，攻M22×1.5螺纹。工序十以φ25孔为精基准，铣槽端面。工序十一以φ25孔为精基准，铣16H11的槽保证槽的侧面相对孔的垂直度误差是0.08。工序十二两件铣断工序十三检查。虽然工序仍然是十三步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺路线方案二快了一倍（实际铣削只有两次，而且刀具不用调整）。多次加工φ60、φ25孔是精度要求所致。三、夹具设计设计工序——两件的铣断。（一）问题的提出8本夹具要用于两件的铣断，对铣断的要求有：16H11精度等级为IT12级，槽两侧面粗糙度为3.2，槽底面粗糙度为6.3。本道工序只铣断两件即达到各要求，因此，在本道工序加工时，我们应首先考虑保证叉脚的各加工精度，如何提高生产效率，降低劳动强度。（二）夹具设计2、基面的选择（1）粗基准的选择。拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。利用两个定位销对两个φ42作主要定位，限制6个自由度，达到完全定位。为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构，然后进行铣削。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重9合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算。3、机床的选择选择机床及刀具机床：X53K立式铣床。刀具：硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。4、具体的夹具装配图见附图5.定位误差分析（1）定位元件尺寸及公差确定。夹具的主要定位元件为两定位销，孔与销间隙配合。（2）工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在立式铣床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。本工序采用两定位销，工件始终固定在夹具体上，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。4、夹具设计及操作的简要说明如前说述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。本夹具最大的优点就是结构紧凑。夹具的夹紧力不打，故使用手动夹紧。10四、总结本次课程设计是对我们大学三年课程学习的一个总结，这次题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。对于拨叉我们了解不深但是通过我们整个小组的努力我们对拨叉有了一定的了解，从工件的选材到最后的设计完成，我们通过查表查资料把我再设计时遇到的问题一一解决了，使的我们对所学课程有了更好的应用。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。本次设计是车床变速箱中拔叉零件的加工工艺规程及实体设计。此拔叉零件的结构较为复杂，其加工的地方主要是孔和平面。本设计先加工孔后加工面。将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证它们的加工精度。基准选择以拔叉右面的最大的平面作为粗基准，来加工中间的通孔，然后以此加工过的孔作为精基准。主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出顶平面和右侧平面以及下面的大孔的两平面，再以中心孔11定位加工出下端的大孔。加工是用镗床镗孔。最后以这两个孔为基准，分别加工右侧的槽和顶面的螺纹底孔。整个加工过程选用了钻床、铣床和镗床。因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求参考文献[1]赵家齐主编机械制造工艺学课程设计指导书。北京：机械工业出版社[2]东北重型机械学院，洛阳农业机械学院编。机床夹具设计手册上海：上海科学技术出版社，1979[3]艾兴，肖诗纲主编。切削用量手册北京：机械工业出版社[4[金属切削手册上海：上海科学文化技术出版社