机械大作业拨叉加工工艺及夹具设计

河 南 工 业 职 业 技 术 学 院Henan Polytechnic Institute毕业设计（论文）题 目 拨叉加工工艺及夹具设计班 级 机制1701 姓 名 董统帅 指导教师 王 哲 河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 河南工业职业技术学院机械工程系2020届毕业生毕业设计任务书二零一九年十一月姓名：董统帅 班级：机制1701 专业：机械设计与制造 学号： 0107170102 设计题目： 拨叉加工工艺及夹具设计 进度安排： 9.25-10.10收集材料 确定课题 列出大纲 10.11-10.22绘制零件图及部分数据计算 10.23-10.30工序卡，装配图等一系列剩余工作 11.1-11.6编写说明书及剩余工作的完善 III摘 要拨叉在车床中的变速机构里面起换档的作用，在同其他零件配合改变转速需要承受轻微载荷，因此加工同时应该保证重要表面应该达到技术要求。对于零件本身而言，加工时尽量选择不需要加工的表面作粗基准。而有几个不需要加工表面的零件，就应该以与加工表面有相对位置精度要求的不加工表面当做粗基准。因为该零件的上端面还有底槽两边均与花键孔中心轴有位置关系，所以我们首先应该加工花键预制孔，通过花键预制孔来定位底槽还有上端面，最后再钻、攻螺纹孔。此零件铣18H11槽所使用的夹具应该是专用夹具，由于拨叉属于车床里面的一个小的零件，它的的尺寸比较小，加工的时候需要夹紧力并不是很大，因此加工时候大都使用用手动夹紧的方法，并且还因为拨叉的机构简单，容易满足夹紧所需要求。关键词：拨叉；加工工艺；定位；夹具Abstract The fork in the shifting mechanism of lathe plays a role of gear, and it needs to change speed to withstand a slight load while cooperating with other parts, so it is necessary to ensure the important surface meet the technical requirements during the process period. To the part itself, it is better to choose a not processing surface as crude benchmarks. When there exists many unnecessary surface, it is to choose the surface which has relative position accuracy as the crude benchmarks. Because there exists location relationship between the upper end face the center axis of the spline hole, so does the bottom groove and the hole, so we should process the prefabricated holes of the spline at first, through which we could locate the bottom groove and the upper end face, and finally drill and tap holes. This part uses dedicated jig to mill the 18H11 groove. Since the fork is a small part of the lathe, and it is small in size, which causes that the clamping force is not large when processing it, so it is better to use manual method to clamp, and also easy to meet the clamp requirements because of its simple mechanism.Keywords：Fork;Processing Technology;Positioning;Clamp目 录摘 要I1.绪论12.拨叉的分析22.1 拨叉的功用22.2拨叉的工艺分析22.3毛坯的选择32.3.1拨叉对毛坯的工艺要求32.3.2 设计毛坯的形状和尺寸还应该考虑到43 工艺规程设计53.1拨叉的加工工艺过程53.2确定各表面加工方案53.2.1 面的加工53.2.2 孔的加工63.2.3 槽的加工63.3 确定加工的定位基准63.3.1 粗基准的选择原则63.3.2 精基准选择的原则73.3.3 工艺规程的设计原则73.3.4工序加工阶段的划分83.3.5 机械加工工艺路线方案的确定83.4 拨叉的偏差，加工余量，工序尺寸的确定93.5确定切削用量及基本工时（机动时间）123.5.1.铣侧面123.5.2.钻预制孔133.5.3. 精铣 18 槽143.5.4.粗、精铣上端面153.5.5.钻M8孔并攻丝174.应用软件184.1 AutoCAD的介绍184.2 UG的介绍195.铣18H11槽的专用夹具设计205.1定位基准的选择215.2定位误差分析2153夹具设计方案确定2154 切削力及夹紧分析计算255.5 误差分析与计算26结 论28参 考 文 献29致 谢301.绪论普通车床在车床中是使用最为广泛的一种，大约占车床类别总数的三分之二，因为它的主轴是水平方式放置的，因此我们通常称它为卧式车床。CA6140车床的主要组成结构有：主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、光杆、丝杠和床身八个。其中的进给箱体，又被称为走刀箱，进给箱里面装有车床的变速机构，而拨叉就在就在这个变速机构中，起到给主轴转速换挡的作用。 机械制造技术基础这门课程是在机械设计领域中比较重要的课程，工件的工艺规程设计以及其夹具结构的设计需要对所学专业知识有很全面的理解以及应用的能力，更是对未来工作中做相关工作的一次预热，加强了以后处理实际问题的能力，因此，我很高兴能选择这一课题进行研究。本次所选831005拨叉的工艺分析还有它的夹具设计的内容主要包括：拨叉加工工艺规程设计还有铣18H11槽的专用夹具设计，夹具属于工艺装备的重要组成部分，在机械加工领域里面占有很重要的地位，它对保证产品加工质量，提高产品的生产效率，减轻工人的劳动强度，缩短生产周期都有着突出的贡献。图1.1拨叉零件图2.拨叉的分析2.1 拨叉的功用毕业课题我选择的是车床拨叉（831005）的工艺设计还有它的18H11槽的夹具设计。它是被安装在车床进给箱里的变速机构中，其主要作用是换挡，使车床主轴的回转运动能按照使用者的要求来工作，获得所需要的扭矩和回转速度。2.2拨叉的工艺分析一个成熟的零件不仅需要达到预期的设计要求，还需要有好的机械加工工艺性，也就是说需要保证加工质量同时也要让工件加工方便。拨叉在车床上是一个很重要的零件，但其零件尺寸较小，内花键的精度要求较高，还有上端面需要以内花键为基准加工，所以拨叉的加工精度也要求很高。拨叉底槽两边侧面与花键孔的中心轴有垂直度公差要求，它的上端面与花键孔的中心轴有平行度公差要求。因为它的尺寸精度，还有各表面的表面加工质量都会影响机器的装配质量，从而进一步影响其性能与工作寿命，因此加工工艺规程设计是否完美是非常关键和重要的。 拨叉加工的步骤应该按照以下几个原则来说：首先加工基面再加工主要表面，先安排进行粗加工的工序再安排精加工工序，先铣出平面再加工孔。根据这几条原则来进行分析，我们就可以把拨叉加工的步骤划分为五步：1.铣侧面；2.拉内花键；3.粗精铣上端面；4.粗精铣底槽；5.钻通孔，并攻丝。（1） 侧面需要最先加工是因为在后面的工序中需要一个好的定位面，粗糙度要求是Ra=6.3 。（2） 以 22H12当做主要的加工面，拉内花键槽 25H7，键槽槽个数为6 个，键槽的粗糙度要求底边为Ra = 1.6，侧边为Ra = 3.2， 22H12内孔壁粗糙度Ra = 6.3。（3） 粗、精铣上端平面，它的表面粗糙度要求是Ra = 3.2。（4） 粗、精铣18H11 底槽，槽两边的粗糙度要求是Ra = 3.2，槽底边要求的是Ra = 6.3。（5） 钻、攻丝2-M8，并需要保证两螺纹孔的中心距为50mm。2.3毛坯的选择 2.3.1拨叉对毛坯的工艺要求1. 铸件的壁应该薄厚均匀，不能有形状突变。2. 铸造圆角的大小要合适，不能有尖棱、尖角。3. 铸件的形状要尽可能的简化。图2.1拨叉三维图4. 肋板的厚度和位置分布必须要合理，防止冷却的时候铸件变形甚至产生裂纹。5. 铸件材料的选择要适当，应该充分的考虑到材料的性能应该有较好的可铸造性。2.3.2 设计毛坯的形状和尺寸还应该考虑到1.所有加工面的形状尽量要求简单。2.工艺基准同设计基准应该相一致。3.方便加工时装夹和检查。4.结构统一，尽可能的使用普通机床和标准刀具进行加工。提高毛坯的制造质量，可以在一定程度上减少机械加工的劳动强度，降低生产成本，但于此同时也会增