CA6140车床拨叉加工工艺及工装设计(共38页).doc

目录课程设计任务书 　　 　 　 　 　 　 　 　　 21 绪论　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　 32 拨叉的分析 　 　 　 　 　 　　 　　 　 　 　 43　工艺规程设计 　 　 　　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　 　 64 工序参数选择、计算　 　　 　 　 　 　 　 　 1１4.1 毛坯的确定 　 　 　　　 　 　　 　 　　 　 ４.2 拨叉的偏差计算　 　　 　 　 　 　　 　 　　 　 ４．3　确定切削用量及基本工时（机动时间） 　 　　　 　 　 　 　 　　 　　　4.4 时间定额计算及生产安排 　 　　 　 　 　　 　 　 4.５小结　5铣侧面夹具设计　 　 　 　 　　　 　　 　　　　 　 　　　 　 ３15.１定位基准的选择5.２ 夹具方案的确定5.3 定位误差的分析及计算5.4切削力及夹紧力的计算5.５定向键与对刀装置的选择5.6小结6心得　　 　　 　 　 　　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 377　参考文献　 　 　 　 　 　 　 　 　 38课程设计Ⅲ任务书班级: 机自087 　　 　 　　　 姓名:题目: “ＣＡ614０车床拨叉”加工工艺及工装设计（铣上下表面)要求:生产纲领5000件／年，工艺装备采用通用机床与通用刀具及专用夹具时间： ２011年11月日至2０11年12月日共６周 　具体任务:1、绘制零件图（A3);2、确定及加工工艺路线并进行工序设计,填写工艺文件1套;3、绘制毛坯图(Ａ３)；4、绘制铣上下表面夹具装配图（A０）;5、绘制夹具零件图1～3张；6、编写设计说明书(不少于１００００字)。

学　 生:(签名）日 　 期：指导老师：　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　 　　 　 　　　　机电工程系 　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　　　 　 2０１1年11月1 绪论机械制造加工工艺与机床夹具设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及全部专业课之后进行的一次理论联系实际的综合运用,进而使对机械有了进一步的认识,为以后的工作打下基础它是主要是对零件的加工工艺和对零件的某几个工序加工进行专用夹具的设计,从零件的工艺来说,它主要是分析零件在进行加工时应注意什么问题,采用什么方法和工艺路线加工才能更好的保证精度，提高劳动生产率就专用夹具而言,好的夹具设计可以提高产品生产率、精度、降低成本等,还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本在本设计中，就针对拨叉的加工工艺进行分析，制定和比较加工工艺路线，选择较好的加工工艺路线进行加工并对拨叉叉口两侧面、孔和槽进行专用夹具的设计，在这过程中,制定多套夹具方案分别对各夹具的定位误差和精度进行分析计算,选择其一进行下一步的设计，以完成本次设计。

通过这次设计，培养了编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力,这也是在进行毕业之前对所学课程进行的最后一次深入的综合性复习,也是一次理论联系实际的训练因此,它在我们的大学生活中占有十分重要的地位　 　就个人而言,希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础　 由于能力有限，设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指教2 拨叉的分析2.1 零件的作用车床的拨叉位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照操作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用零件下方的孔与操纵机构相连,而上方的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2．2　拨叉的工艺分析拨叉是机车变速箱中一个重要的零件,因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂,但其加工孔和侧面有精度要求,此外还有小头孔上的槽要求加工,对精度有一定的要求拨叉的底面、大头孔上两侧面和大小头孔粗糙度要求都是，所以都要求精加工其大头孔与侧面有垂直度的公差要求,所要加工的槽,在其槽两侧面有平行度公差和对称度公差要求等因为零件的尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度,以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工必须保证精度要求。

２.３ 拨叉的工艺零件要有好的机械加工工艺性,也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能够保证加工质量,同时使加工的劳动量最小而设计和工艺是密切相关的,又是相辅相成的设计者要考虑加工工艺问题工艺师要考虑如何从工艺上保证设计者的要求从设计拨叉的加工工艺来说，应选择能够满足孔和槽加工精度要求的加工方法及设备除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床 加工要求在选择各表面、孔及槽的加工方法时,要考虑加工表面的精度和表面粗糙度要求,根据各加工表面的技术要求,选择加工方法及分几次加工;要根据生产类型选择设备,在大批量生产中可采用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；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；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；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。

该零件所需的加工部位为：拨叉小头孔端面、大头孔上两侧面；大小头孔以及小头孔端的槽 平面的加工由参考文献[3]表2.1－12可以确定,底面的加工方案为底平面:粗铣——精铣（），粗糙度为,一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小 大头孔的加工由参考文献[3]表2．1-１1确定,孔的表面粗糙度要求为3.２,则选择孔的加工顺序为:粗、精镗 小头孔的加工的孔选择的加工方法是钻,但其表面粗糙度的要求为，所以选择加工的方法是钻——扩——铰图１　拨叉零件图2.4小结主要是对拨叉的分析，主要从拨叉的作用、工艺和加工要求等方面进行了分析，对各个所须加工的表面进行了粗略的分析，并进行加工方法的确定经过查阅大量的参考资料，和上面的分析使对拨叉有了进一步的认识,为后面的设计打下了坚实的基础3 　工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT20０,考虑到车床在加工中的变速虽然不像其它机器那么频繁但是,零件在工作过程中,也经常要承受变载荷及冲击性载荷，且它的外型复杂，不易加工因此，应该选用铸件以提高劳动生产率，保证精度，由于零件的年生产量为5000件已达到大批生产的水平,而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用金属型铸造，这样可以提高生产率，保证精度。

３.2 加工工艺过程由以上分析可知该拨叉零件的主要加工表面是平面、孔和槽等面一般来说,保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易因此,对于拨叉来说,加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系以及槽的各尺寸精度由上面的一些技术条件分析得知:拨叉的尺寸精度，形位公差精度要求都很高，就给加工带来了困难,必须重视３.3 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证，生产率得以提高否则，加工工艺过程中会问题百出，更严重的还会造成零件大批量报废，使生产无法正常进行 粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位置符合图纸要求选择定位粗基准是要能加工出精基准，同时要明确哪一方面的要求是主要的粗基准的选择应以下面的几点为原则：a应选能加工出精基准的毛坯表面作粗基准b当必须保证加工表面与不加工表面的位置和尺寸时,应选不加工的表面作为粗基准c要保证工件上某重要表面的余量均匀时，则应选择该表面为定位粗基准ｄ当全部表面都需要加工时，应选余量最小的表面作为基准,以保证该表面有足够的加工余量。

要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发,进而保证拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位从拨叉零件图分析可知，选择平面作为拨叉加工粗基准 精基准的选择基准重合原则即尽可能选择设计基准作为定位基准这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差基准统一原则,应尽可能选用统一的定位基准基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差,并且各工序所采用的夹具比较统一,从而可减少夹具设计和制造工作例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准车削、磨削都以顶针孔定位,这样不但在一次装夹中能加工大多书表面,而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度互为基准的原则选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工例如:对淬火后的齿轮磨齿,是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀自为基准原则有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准例如:磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的此外,像拉孔在无心磨床上磨外圆等,都是自为基准的例子此外，还应选择工件上精度高尺寸较大的表面为精基准,以保证定位稳固可靠并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。

要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置出发,进而保证拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位从拨叉零件图分析可知，该零件的底平面与小头孔，适于作精基准使用但用一个平面和一个孔定位限制工件的自由度是不够的，它只限制了五个自由度，如果采用典型的一面两孔定位方法,则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求选择精基准的原则时，重点考虑的是有利于保证工件的加工精度并使装夹更为方便3．4工艺路线的拟订对于批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准拨叉的加工的第一个工序也是加工统一的基准具体工序是先以小头孔左端面为粗基准，粗、精加工小头孔右端面,再以右端面为基准加工小头孔，在后续的工序安排中都是以小头孔为基准定位后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则 确定工序的原则确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数确定工序数的基本原则:（1）工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量便于采用通用设备简单的机床工艺装备生产准备工作量少,产品更换容易对工人的技术要求水平不高。