CA6140車床撥叉831007的鉆Φ8錐銷孔夾具設計及加工工藝裝備課程設計

CA6140車床撥叉831007的鉆8錐銷孔夾具設計及加工工藝裝備課程設計,ca6140,車床,錐銷孔,夾具,設計,加工,工藝,裝備,設備,課程設計 遼寧工程技術大學課程設計2 課 程 設 計題 目：設計“撥叉”零件加工工藝規程及鉆削8mm孔工序專用夾具班級：姓名：指導教師：完成日期：一、 設計題目設計“撥叉”零件加工工藝規程及鉆削8mm孔工序專用夾具二、設計要求1.繪制零件圖 1張2.毛坯圖 1張3.編制機械加工工藝過程綜合卡片 1張4.編制零件的機械加工工藝卡片 1張5繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張6.繪制夾具零件圖 1張7.編寫課程設計說明書（約5000-8000字） 1份三、上交材料1.繪制零件圖2.毛坯圖 3.編制機械加工工藝過程綜合卡片4.編制零件的機械加工工藝卡片5繪制夾具裝配圖（A0或A1）6.繪制夾具零件圖7.編寫課程設計說明書四、進度安排本課程設計要求在3周內完成。1. 第l2天查資料，熟悉題目階段。2. 第37天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機械加工工藝規程的設計并編制出零件的工藝過程綜合卡片和機械加工工藝卡片。3第810天，完成夾具總體方案設計（畫出草圖，與指導教師溝通，在其同意的前提下，進行課程設計的下一步）。4第1113天，完成夾具總裝圖的繪制。5第1415天，零件圖的繪制。6第1618天，整理并完成設計說明書的編寫。7第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。8第2021天，答辯。五、指導教師評語成 績： 指導教師日期目錄摘要1Abstract31.撥叉的工藝分析及生產類型的確定41.1撥叉的用途41.2撥叉的技術要求41.3審核撥叉的工藝性61.4.確定撥叉的生產類型62確定毛坯、繪制毛坯簡圖62.1選擇毛坯62.2確定毛坯的尺寸公差和加工余量72.2.1公差等級72.2.2鑄件的材質系數73擬定拔叉工藝路線83.1定位基準的選擇83.1.1 粗基準的選擇83.1.2 精基準的選擇83.2表面加工方法的確定83.3加工階段的劃分93.4工序的集中與分散93.5，工序順序的安排93.5.1：機械加工工序93.6：確定工藝路線104、夾具設計104.1問題的提出114.2夾具設計114.2.1、定位基準選擇114.2.2、定位誤差分析114.2.3、夾具設計及操作的簡要說明12參考文獻13摘要制造商不斷推出各種各樣先進的汽車零部件制造技術,撥叉裂解技術就是20世紀90年代出現的一種先進的撥叉加工新技術,和傳統加工技術相比,該技術具有大幅度提高產品質量、提高生產率、降低生產成本等突出優點而備受業界關注。目前該技術在國外一些大汽車公司如美國三大汽車公司,德隨著汽車工業的飛速發展,國際汽車制造業市場的競爭更加激烈,為提高產品的競爭力,寶馬、大眾等汽車公司廣為應用。該技術從根本上改變了撥叉的傳統加工方法,是對傳統撥叉加工技術的重大變革。 我們國家正在不斷地改變撥叉的傳統加工方法，加快提高撥叉的加工水平，不斷縮小同先進汽車生產國家的差距，例如一汽，二汽，上汽，奇瑞等生產廠與世界先進撥叉生產水平的差距越來越小，不斷加強了我國汽車整體的生產水平。機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業課之后進行的.這是我們在進行畢業設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。 Abstract The manufactory continuously releases the forerunners car of various each kind zero parts manufacturing technique, stir the fork crack solution technique is the stir of a kind of forerunner fork which appears in 90s for 20 centuries to process a new technique, compared with the traditional processing technology, that technique have significant exaltation product quality, raise rate of production and lower production cost etc. outstanding advantage but fully is pay attention to by industry.Currently that technique some big car companies are like three greatest cars in the United States company abroad, virtuous along with car industry of fly to soon develop, international car manufacturing industry the competition of the market is getting more vigorous, in order to raise the competition ability of product, treasure horse, the public etc. car company widely is application.That technique by the root changed to stir the tradition of fork to process a method, was the important change which stirs fork processing technology to the tradition. We are just national at constantly the change stir fork of tradition process a method, speed an exaltation to stir process of fork level, continuously contract a together advanced car to produce a national margin, for example one vapor, two vapors, up the vapor, strange Rui etc. produce factory and world forerunner stir fork production the margin of the level more and more small, continuously strengthenned our country the car whole production level.The machine manufacturing craft learns a course design to make us to carry on after finishing learn all foundation lessons, lesson and greatly part of professional lessons of the technique foundation of university.This is that we are before carry on graduation design to once go deep into of each course learn of synthetic always review, is also an ories to contact actual training, therefore, it occupies an important position in we the university of four years the life.I am personal but speech, I hope to pass this course design to oneself will carry on the work for be engaged in an adaptability training in the future, toughen oneself to analyze a problem, problem-solving ability from it, lay the next and good foundation for the four turn construction that aftertime attends a motherland.1.撥叉的工藝分析及生產類型的確定1.1撥叉的用途題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的20孔與操縱機構相連，下方的50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。該撥叉在改換檔位時要承受彎曲應力和沖擊載荷的作用，因此該零件應具有足夠的強度、鋼度和韌性，以適應撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸孔N=4000件/年，撥叉重量為1.0kg，撥叉屬輕型零件。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸孔20+0.020和鎖銷孔8mm，在設計工藝規程時應重點予以保證1.2撥叉的技術要求按表形式將該撥叉的全部技術要求列表中撥叉零件技術要求表加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等級表面粗糙度Ra(m)形位公差/ (mm)撥叉頭上端面30IT83.20.05A撥叉頭下端面30IT83.20.05A撥叉腳內表面R25+0.25+0.125IT113.2撥叉腳兩端面12-0.06-0.016IT93.20.07A20mm孔20+0.020IT78mm孔8IT116mm孔6IT11該撥叉形狀的特殊、結構簡單，屬典型的叉桿類零件，為實現換檔、變速的功能。其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉軸兩端面在工作中需承受沖擊負荷，為增強其耐磨性，該表面要求高頻率淬火處理，硬度為4858 HRC；為保證撥叉在叉軸上有準備的位置，改換檔位準確，撥叉采用鎖銷定位。鎖銷孔的尺寸為8。 綜上所述，該撥叉件的各項技術要求制定的較合理，符合帶零件在變速箱中的作用。1.3審核撥叉的工藝性分析零件圖可知，撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣即減少了加工面積，又提高了換檔時叉腳端面的接觸剛度；另外，該零件除主要工作表面加工精度均較低，不需要高竣工度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產條件下，采用較經濟的剛法保質保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。1.4.確定撥叉的生產類型 依設計題目知：N=4000件/年，撥叉重量為1.0kg，撥叉屬輕型零件。該撥叉的生產類型為中批生產。2確定毛坯、繪制毛坯簡圖2.1選擇毛坯由于該撥叉在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強撥叉的強度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鑄件，該撥叉的輪廓尺寸不大，且生產類型屬中批生產，為提高生產率和鑄件精度，以采用機器造型方法只草毛坯。毛坯的撥模斜度為5。2.2確定毛坯的尺寸公差和加工余量要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量，應先確定如下各項因素。2.2.1公差等級由于撥差的功用和技術要求。確定該零件的公差等級為普通級.已知機械加工后撥叉件的重量為1kg，由此可初步估計機械加工前鑄件毛坯的重量為1.5kg。2.2.2鑄件的材質系數由于該撥叉材料為HT200，是碳的質量分數大于0.65%的碳素鋼，該鑄件的采制系數屬M2級。撥叉鑄造毛坯尺寸公差及加工余量鑄件的質量/kg 包容體質量/kg形狀復雜系數材質系數公差等級1.53S2M2普通級項目/mm機械加工余量/mm尺寸公差/ mm 備注寬度R2512.4-厚度3012.6-厚度1212.2-孔徑2012.4-中心距6013.2-3擬定拔叉工藝路線3.1定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。3.1.1 粗基準的選擇 以撥叉頭上端面為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。3.1.2 精基準的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準。3.2表面加工方法的確定 根據拔叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法如表加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案撥叉頭上端面IT83.2粗銑半精銑撥叉頭下端面IT83.2粗銑半精銑撥叉腳內表面IT113.2粗銑半精銑撥叉腳端面IT93.2粗銑半精銑20mm孔IT7鉆粗鉸精鉸8mm孔IT11鉆6mm孔IT11鉆3.3加工階段的劃分該拔叉加工質量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工，半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段。首先將精基準準備好，使后續工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑拔叉頭又端面，拔叉腳內表面，拔叉腳兩端面的粗銑。在半加工階段，完成拔叉腳兩端面的精銑加工兩個銷軸孔的鉆加工；在精加工階段，進行拔叉腳兩端面的半精銑加工。3.4工序的集中與分散選用工序集中原則安排拔叉的加工工序。該拔叉的生產類型為大批生產，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不但可以縮短輔助時間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。3.5，工序順序的安排3.5.1：機械加工工序（1.）遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準撥叉頭左端面和叉軸孔。（2.）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3.）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面拔叉頭左端面和叉軸孔和撥叉腳兩端面，后加工次要表面。（4.）遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉頭端面，再加工叉軸孔。3.6：確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，表列出了撥叉的工藝路線。 工 序 號 工 序 內 容設 備工 藝 裝 備1粗銑撥叉頭兩端面立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具2半精銑撥叉頭上端面立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具3鉆、粗鉸、精鉸20mm孔四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀、卡尺、塞規4校正撥叉角鉗工臺手錘5粗銑撥叉角兩端面臥式雙面銑床三面刃銑刀、游標卡尺、專用夾具6粗銑叉爪口內側面立式銑床X51銑刀、游標卡尺、專用夾具7半精銑叉爪口內側面立式銑床X51銑刀、游標卡尺、專用夾具8半精銑撥叉角兩端面臥式雙面銑床三面刃銑刀、游標卡尺、專用夾具9鉆8孔四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀、內徑千分尺10鉆6孔四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀、內徑千分尺11去毛刺鉗工臺平銼12中檢塞規、百分表、卡尺等13熱處理淬火機等4、夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。并設計工序13鉆M6螺紋底孔的夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。4.1問題的提出本夾具主要用來鉆8孔，跟撥叉的中線有一定的角度要求，在加工時應保證孔的角度要求。此外，在本工序加工時還應考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。4.2夾具設計4.2.1、定位基準選擇 由零件圖可知，8孔為斜孔，相對于撥叉中線有要求，為使定位誤差為零，應該選擇撥叉中線為定位基準保證該角度。此外，還應以20孔端面為基準，從而保證螺紋孔在撥叉體上的位置。 為了提高加工效率，現決定采用手動夾緊工件快換裝置，并采用快換鉆套以利于在鉆底孔后攻螺紋。4.2.2、定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為兩個定位銷，這兩個定位銷的尺寸與公差規定為與本零件在工作時與其相匹配軸的尺寸與公差相同，即。此外，這兩定位銷共同保證加工孔偏斜的角度，其中心連線與工作臺面成10角。（2）計算鉆套中心線與工作臺的垂直度誤差。鉆套外徑與襯套孔的最大間隙為：襯套外徑與鉆模板孔的最大間隙為：則鉆套中心與工作臺平面的垂直度誤差為：0.026-0.005=0.021。（3）計算定位銷軸與工作臺的平行度誤差。定位銷軸與夾具體孔的最大間隙為：夾具體孔的長度為14mm，則上述間隙引起的最大平行度誤差為： 0.034/14，即0.24/1004.2.3、夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾具，應考慮提高勞動生產率。為此，設計采用快換裝置。拆裝時松開加進螺栓12扣，拔下開口墊圈，實現工件的快換。攻螺紋時，松開壓緊螺母即可替換可換鉆套進行攻螺紋加工參考文獻1、機床夾具設計（第二版） 肖繼德、陳寧平主編 機械工業出版社 2000.52、機床夾具的現代設計方法 秦國華、張衛紅主編 航空工業出版社 2006.113、機械制造技術基礎 黃健求主編 機械工業出版社 2005.114、機床夾具設計 秦寶榮主編 中國建材工業出版社 1998.25、機械制造技術基礎課程設計指南 崇凱主編 化學工業出版社 2007.26、機械制造與模具制造工藝學 陳國香主編 情話大學出版社 2006.57、機械精度設計與檢測技術 李彩霞主編 上海交通大學出版社 2006.18、機械制造技術基礎 方子良主編 上海交通大學出版社 2005.1 9、敏捷夾具設計理論及應用 武良臣、郭培紅等主編 煤炭工業出版社 2003.9 10、機械制造工藝及專用夾具設計指導 孫麗媛 冶金工業出版社 2002.1211、機械制造技術基礎課程設計指導教程 鄒青主編 機械工業出版社 2004.8機 械 加 工 工 序 卡產品型號零（部）件圖號共8 頁產品名稱零（部）件名稱CA6140撥叉第 1 頁 車 間工序號工序名稱材料牌號03銑HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數立式銑床X51夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液專用夾具工序工時準終單件序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1粗銑工件底面端面銑刀，游標卡尺3809.50.22.011.382編制（日期）審核（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產品型號零（部）件圖號共8頁產品名稱零（部）件名稱CA6140撥叉第 2 頁 車 間工序號工序名稱材料牌號04銑HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數立式銑床X51夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液專用夾具工序工時準終單件序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1粗銑40端面端面銑刀，游標卡尺49076.90.21.720.8922精銑40端面端面銑刀，游標卡尺59092.60.120.321.195編制（日期）審核（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產品型號零（部）件圖號共8 頁產品名稱零（部）件名稱CA6140撥叉第 3 頁 車 間工序號工序名稱材料牌號05鉆擴鉸HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數立式鉆床Z525夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液專用夾具工序工時準終單件序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1鉆孔至20麻花鉆，游標卡尺47529.80.221021.2062擴20孔至21.8端面銑刀，游標卡尺654.70.570.922.7813鉸21.8孔至22H727212.50.130.122.947編制（日期）審核（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產品型號零（部）件圖號共8 頁產品名稱零（部）件名稱CA6140撥叉第 4 頁 車 間工序號工序名稱材料牌號06鏜HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數坐標鏜床T4240夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液專用夾具工序工時準終單件序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1粗鏜51孔至54.4硬質合金鏜刀，內徑百分尺4001170.271.710.2382粗鏜69孔至72.4硬質合金鏜刀，內徑百分尺4001170.271.710.0993精鏜54.4孔至55硬質合金鏜刀，內徑百分尺5001300.190.310.2564精鏜72.4孔至73硬質合金鏜刀，內徑百分尺5001300.190.310.098編制（日期）審核（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產品型號零（部）件圖號共8 頁產品名稱零（部）件名稱CA6140撥叉第 5 頁 車 間工序號工序名稱材料牌號07鏜HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數坐標鏜床T4240夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液專用夾具工序工時準終單件序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1粗鏜69孔至72.4硬質合金鏜刀，內徑百分尺4001170.271.710.0992精鏜72.4孔至73硬質合金鏜刀，內徑百分尺5001300.190.310.098編制（日期）審核（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產品型號零（部）件圖號共8 頁產品名稱零（部）件名稱CA6140撥叉第 6 頁 車 間工序號工序名稱材料牌號08鉆鉸HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數立式鉆床Z525夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液專用夾具工序工時準終單件序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1鉆孔至7.8麻花鉆，內徑百分尺60014.70.253.920.6252鉸7.8孔至8鉸刀，內徑百分尺1989.30.350.121.244編制（日期）審核（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產品型號零（部）件圖號共8 頁產品名稱零（部）件名稱CA6140撥叉第 7 頁 車 間工序號工序名稱材料牌號09鉆攻HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數立式鉆床Z525夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液專用夾具工序工時準終單件序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1鉆M8螺紋底孔6.8麻花鉆，內徑百分尺5009.60.253.420.3242攻M8螺紋絲錐，螺紋量規3007.50.60.620.237編制（日期）審核（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機 械 加 工 工 序 卡產品型號零（部）件圖號共8 頁產品名稱零（部）件名稱CA6140撥叉第 8 頁 車 間工序號工序名稱材料牌號10銑HT200毛坯種類毛坯外形尺寸每毛坯件數每臺件數鑄件11設備名稱設備型號設備編號同時加工件數臥式銑床X62夾 具 編 號夾 具 名 稱切 削 液專用夾具工序工時準終單件序號工 步 內 容工 藝 裝 備主軸轉速(r/min)切削速度(m/min)進給量(mm/r)切削深度(mm)走刀次數時間定額機動輔助1銑斷三面刃銑刀，游標卡尺60750.0634.020.853編制（日期）審核（日期）會簽（日期）標記處數更改文件號簽字日期標記更改文件號簽字日期機械加工工藝過程卡片產品型號零件圖號產品名稱零件名稱CA6140撥叉共1頁第1頁材 料 牌 號HT200毛 坯 種 類鑄件毛坯外形尺寸每毛坯件數2每 臺 件 數2備 注 工序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段設 備工 藝 裝 備 工 時 準終 單件01備料金屬型澆注02熱處理時效處理03銑粗銑工件底面金工X51端面銑刀、游標卡尺04銑粗銑、精銑40端面金工X51端面銑刀、游標卡尺05鉆鉆、擴、鉸22孔金工Z525麻花鉆、擴孔鉆、鉸刀、游標卡尺06鏜粗鏜、精鏜55孔、粗鏜、精鏜上面73孔金工T4240鏜刀、內徑百分尺07鏜粗鏜、精鏜底面73孔金工T4240鏜刀、內徑百分尺08鉆鉆、鉸8金工Z525麻花鉆、鉸刀、內徑百分尺09鉆鉆、攻M8螺紋金工Z525麻花鉆、絲錐、螺紋量規、內徑百分尺10銑銑斷金工X62三面刃銑刀、游標卡尺11去毛刺去毛刺鉗工12質檢檢驗至圖紙要求13涂漆涂漆14入庫入庫設 計（日 期）校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字 日 期標記處數更改文件號簽 字日 期目錄1.撥叉的工藝分析及生產類型的確定11.1撥叉的用途：11.2撥叉的技術要求11.3審核撥叉的工藝性31.4.確定撥叉的生產類型32確定毛坯、繪制毛坯簡圖32.1選擇毛坯32.2確定毛坯的尺寸公差和加工余量42.2.1公差等級42.2.2鑄件的材質系數43擬定拔叉工藝路線53.1定位基準的選擇53.1.1 粗基準的選擇：53.1.2 精基準的選擇：53.2表面加工方法的確定53.3加工階段的劃分63.4工序的集中與分散63.5，工序順序的安排63.5.1：機械加工工序63.6：確定工藝路線74、夾具設計74.1問題的提出84.2夾具設計84.2.1、定位基準選擇84.2.2、定位誤差分析84.2.3、夾具設計及操作的簡要說明91.撥叉的工藝分析及生產類型的確定1.1撥叉的用途：題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的20孔與操縱機構相連，下方的50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時分開。該撥叉在改換檔位時要承受彎曲應力和沖擊載荷的作用，因此該零件應具有足夠的強度、鋼度和韌性，以適應撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸孔N=4000件/年，撥叉重量為1.0kg，撥叉屬輕型零件。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸孔20+0.020和鎖銷孔8mm，在設計工藝規程時應重點予以保證1.2撥叉的技術要求按表形式將該撥叉的全部技術要求列表中撥叉零件技術要求表加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等級表面粗糙度Ra(m)形位公差/ (mm)撥叉頭上端面30IT83.20.05A撥叉頭下端面30IT83.20.05A撥叉腳內表面R25+0.25+0.125IT113.2撥叉腳兩端面12-0.06-0.016IT93.20.07A20mm孔20+0.020IT78mm孔8IT116mm孔6IT11該撥叉形狀的特殊、結構簡單，屬典型的叉桿類零件，為實現換檔、變速的功能。其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉軸兩端面在工作中需承受沖擊負荷，為增強其耐磨性，該表面要求高頻率淬火處理，硬度為4858 HRC；為保證撥叉在叉軸上有準備的位置，改換檔位準確，撥叉采用鎖銷定位。鎖銷孔的尺寸為8。 綜上所述，該撥叉件的各項技術要求制定的較合理，符合帶零件在變速箱中的作用。1.3審核撥叉的工藝性分析零件圖可知，撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣即減少了加工面積，又提高了換檔時叉腳端面的接觸剛度；另外，該零件除主要工作表面加工精度均較低，不需要高竣工度機床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對較高，但也可以在正常的生產條件下，采用較經濟的剛法保質保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。1.4.確定撥叉的生產類型 依設計題目知：N=4000件/年，撥叉重量為1.0kg，撥叉屬輕型零件。該撥叉的生產類型為中批生產。2確定毛坯、繪制毛坯簡圖2.1選擇毛坯由于該撥叉在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強撥叉的強度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鑄件，該撥叉的輪廓尺寸不大，且生產類型屬中批生產，為提高生產率和鑄件精度，以采用機器造型方法只草毛坯。毛坯的撥模斜度為5。2.2確定毛坯的尺寸公差和加工余量要確定毛坯的尺寸公差及機械加工余量，應先確定如下各項因素。2.2.1公差等級由于撥差的功用和技術要求。確定該零件的公差等級為普通級.已知機械加工后撥叉件的重量為1kg，由此可初步估計機械加工前鑄件毛坯的重量為1.5kg。2.2.2鑄件的材質系數由于該撥叉材料為HT200，是碳的質量分數大于0.65%的碳素鋼，該鑄件的采制系數屬M2級。撥叉鑄造毛坯尺寸公差及加工余量鑄件的質量/kg 包容體質量/kg形狀復雜系數材質系數公差等級1.53S2M2普通級項目/mm機械加工余量/mm尺寸公差/ mm 備注寬度R2512.4-厚度3012.6-厚度1212.2-孔徑2012.4-中心距6013.2-3擬定拔叉工藝路線3.1定位基準的選擇定位基準有粗基準和精基準之分，通常先確定精基準，然后再確定粗基準。3.1.1 粗基準的選擇： 以撥叉頭上端面為主要的定位粗基準，以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。3.1.2 精基準的選擇： 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準，以兩個小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準。3.2表面加工方法的確定 根據拔叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法如表加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案撥叉頭上端面IT83.2粗銑半精銑撥叉頭下端面IT83.2粗銑半精銑撥叉腳內表面IT113.2粗銑半精銑撥叉腳端面IT93.2粗銑半精銑20mm孔IT7鉆粗鉸精鉸8mm孔IT11鉆6mm孔IT11鉆3.3加工階段的劃分該拔叉加工質量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工，半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段。首先將精基準準備好，使后續工序都可以采用精基準定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑拔叉頭又端面，拔叉腳內表面，拔叉腳兩端面的粗銑。在半加工階段，完成拔叉腳兩端面的精銑加工兩個銷軸孔的鉆加工；在精加工階段，進行拔叉腳兩端面的半精銑加工。3.4工序的集中與分散選用工序集中原則安排拔叉的加工工序。該拔叉的生產類型為大批生產，可以采用萬能型機床配以專用工、夾具，以提高生產率；而且運用工序集中原則使工件的裝夾次數少，不但可以縮短輔助時間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對位置精度要求。3.5，工序順序的安排3.5.1：機械加工工序（1.）遵循“先基準后其他”原則，首先加工基準撥叉頭左端面和叉軸孔。（2.）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。（3.）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面拔叉頭左端面和叉軸孔和撥叉腳兩端面，后加工次要表面。（4.）遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉頭端面，再加工叉軸孔。3.6：確定工藝路線在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎上，表列出了撥叉的工藝路線。 工 序 號 工 序 內 容設 備工 藝 裝 備1粗銑撥叉頭兩端面立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具2半精銑撥叉頭上端面立式銑床X51高速鋼套式面銑刀、游標卡尺、專用夾具3鉆、粗鉸、精鉸20mm孔四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀、卡尺、塞規4校正撥叉角鉗工臺手錘5粗銑撥叉角兩端面臥式雙面銑床三面刃銑刀、游標卡尺、專用夾具6粗銑叉爪口內側面立式銑床X51銑刀、游標卡尺、專用夾具7半精銑叉爪口內側面立式銑床X51銑刀、游標卡尺、專用夾具8半精銑撥叉角兩端面臥式雙面銑床三面刃銑刀、游標卡尺、專用夾具9鉆8孔四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀、內徑千分尺10鉆6孔四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀、內徑千分尺11去毛刺鉗工臺平銼12中檢塞規、百分表、卡尺等13熱處理淬火機等4、夾具設計為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。并設計工序13鉆M6螺紋底孔的夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。4.1問題的提出本夾具主要用來鉆M6螺紋底孔，該孔為斜孔，跟撥叉的中線有一定的角度要求，在加工時應保證孔的角度要求。此外，在本工序加工時還應考慮如何提高勞動生產率，降低勞動強度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。4.2夾具設計4.2.1、定位基準選擇 由零件圖可知，M6螺紋孔為斜孔，相對于撥叉中線有的要求，為使定位誤差為零，應該選擇撥叉中線為定位基準保證該角度。此外，還應以20孔端面為基準，從而保證螺紋孔在撥叉體上的位置。 為了提高加工效率，現決定采用手動夾緊工件快換裝置，并采用快換鉆套以利于在鉆底孔后攻螺紋。4.2.2、定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為兩個定位銷，這兩個定位銷的尺寸與公差規定為與本零件在工作時與其相匹配軸的尺寸與公差相同，即。此外，這兩定位銷共同保證加工孔偏斜的角度，其中心連線與工作臺面成10角。（2）計算鉆套中心線與工作臺的垂直度誤差。鉆套外徑與襯套孔的最大間隙為：襯套外徑與鉆模板孔的最大間隙為：則鉆套中心與工作臺平面的垂直度誤差為：0.026-0.005=0.021。（3）計算定位銷軸與工作臺的平行度誤差。定位銷軸與夾具體孔的最大間隙為：夾具體孔的長度為14mm，則上述間隙引起的最大平行度誤差為： 0.034/14，即0.24/1004.2.3、夾具設計及操作的簡要說明 如前所述，在設計夾具，應考慮提高勞動生產率。為此，設計采用快換裝置。拆裝時松開加進螺栓12扣，拔下開口墊圈，實現工件的快換。攻螺紋時，松開壓緊螺母即可替換可換鉆套進行攻螺紋加工參考文獻1、機床夾具設計（第二版） 肖繼德、陳寧平主編 機械工業出版社 2000.52、機床夾具的現代設計方法 秦國華、張衛紅主編 航空工業出版社 2006.113、機械制造技術基礎 黃健求主編 機械工業出版社 2005.114、機床夾具設計 秦寶榮主編 中國建材工業出版社 1998.25、機械制造技術基礎課程設計指南 崇凱主編 化學工業出版社 2007.26、機械制造與模具制造工藝學 陳國香主編 情話大學出版社 2006.57、機械精度設計與檢測技術 李彩霞主編 上海交通大學出版社 2006.18、機械制造技術基礎 方子良主編 上海交通大學出版社 2005.1 9、敏捷夾具設計理論及應用 武良臣、郭培紅等主編 煤炭工業出版社 2003.9 10、機械制造工藝及專用夾具設計指導 孫麗媛 冶金工業出版社 2002.1211、機械制造技術基礎課程設計指導教程 鄒青主編 機械工業出版社 2004.8