CA6140车床拨叉型号861002零件的机械加工工艺及工艺设备毕业设计说明书 卡具设计

机械制造专业毕业设计说明书设计题目设计“CA6140车床拨叉，型号861002”零件的机械加工工艺及工艺设备学生姓名：黄忠学生学号：0524314院（系）：机械工程系年级专业：05级机械设计制造及其自动化指导教师：刘永安教授二００八年五月目录摘要………………………………………….Ⅰ序言………………………………………….Ⅱ一．零件的分析…………………………………1（一）零件的作用…………………...................1（二）零件的工艺分析……………….................3二．工艺规程的设计……………………………..4（一）确定毛坯的制造形式………………........4（二）基面的选择…………………....................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（五）确立切削用量及基本工时………….......10三．夹具设计……………………...…..................16（一）问题的提出………………………………16（二）夹具设计……………………....................16四．参考文献………………………….…….......26摘要此次设计是对拨叉零件的加工工艺和夹具设计，其零件为锻件，具有体积小，零件复杂的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，特别的对于加工大头孔、槽和钻小头孔斜面小孔的工序中，选一面两销的定位方式，并以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。ABSTRACTThisdesignistodialsforksthecomponentstheprocessingcraftandthejigdesign,itscomponentsaretheforging,hasthevolumetobesmall,componentscomplexcharacteristic,Becausethesurfaceiseasierthantheholetoprocess,whenformulationtechnologicalprocess,firstthemachinedsurface,thenprocessesothertakethesurfaceasthedatum,Inwhichvariousworkingproceduresjigallusestheunitclamp,specialregardingprocessesthebigendofhole,thetroughanddrillsthecapitellumholeinclineeyeletintheworkingprocedure,Chooseslocatemodewhichtwosellsatthesametime,andoperatesthesimplemanualclampwayclamp,itsorganizationdesignissimple,theconveniencealsocansatisfytherequest序言机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通三年所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。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。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。而本次对于拨叉加工工艺及夹具设计的主要任务是：⑴完成拨叉零件加工工艺规程的制定；⑵完成镗孔、铣槽、钻孔三个专用夹具的设计。通过对拨叉零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出拨叉加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。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，二下方的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。16H1112d111.63.23.23.23.2AAA440-0,332M22x1.560H126.36.33.26.3127+0,1-0,2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、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。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。根据这个基准选择原则，现选取φ25021.00孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个φ42作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,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合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。（三）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。影响加工方法的因素⑴要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。⑵根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。⑶要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。⑷要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。⑸此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT6，表面粗糙度为Ra0.63μm，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车——半精车——淬火——粗磨。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。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。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。以上工艺过程详见图3。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定CA6140车床拨叉”；零件材料为HT200，硬度190～210HB，毛坯重量1.45kg，生产类型为中批量，铸造毛坯。拨叉为锻造件，对毛坯的结构工艺性有一定要求：⑴由于模锻件尺寸精度较高和表面粗糙度值低，因此零件上