CA6140拨叉（831005型号）零件的加工工艺规程及专用夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀设计 课 程 设 计 题 目： 设计 叉（ 831005）零件的加工工艺规程及拉 削 6 毛坯孔的专用夹具设计 班 级： 姓 名： 指导教师： 完成日期： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 课程设计任务书 一、设计题目 孔的夹具设计 。 二、 原始资料 (1) 被加工零件的零件图 1 张 (2) 生产类型 :大批生产 三、上交材料 (1) 被加工工件的零件图 1 张 (2) 工件的毛坯图 1 张 (3) 机械加工工艺过程卡片 1 张 (4) 与所设计夹具对应那道工序的工序卡片 1 张 (5) 夹具装配图 1 张 (6) 夹具体图 1 张 (7) 课程设计说明书 (6000 8000 字 ) 1 份 说明书主要包括以下内容（章节） 目录 摘要（中外文对照的，各占一页） 零件工艺性分析 机械加工工艺规程设计 指定工序的专用机床夹具设计 方案综合评价与结论 体会与展望 参考文献 列出参考文献 (包括书、期刊、报告等， 10 条以上 ) 课程设计说明书一律用 、纵向打印 . 四、进度安排 (参考 ) (1) 熟悉零件 ,画零件图 2 天 (2) 选择工艺方案 ,确定工艺路线 ,填写工艺过程综合卡片 5 天 (3) 工艺装备设计 (画夹具装配图及夹具体图 ) 9 天 (4) 编写说明书 3 天 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (5) 准备及答辩 2 天 五 、指导教师评语 成 绩： 指导教师 日 期 成绩评定 采用五级分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。 优秀：设计方案合理并新颖，设计说明书及设计图纸规范、内容丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 良好：设计方案合理，设计说明书及设计图纸比较规范、内容比较丰富。在设计过程中勤奋好学、有创新思想； 中等：设计方案一般，设计说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中比较勤奋、创新思想不明显； 及格：设计方案不完善，存在一些小 错误，说明书及设计图纸欠规范、内容一般。在设计过程中勤奋精神不够： 不及格：设计方案有严重错误，设计说明书及设计图纸不规范、内容浅薄。在设计过程中勤奋好学精神不够。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 这次设计的是 床（ 831005）拨叉，包括零件图、毛坯图、装配图各一张，机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件和了解其作用，它位于车床变速机构中，主要起换档作用。然后，根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定拨差的工艺路线图，制定该工件的夹紧方案， 画出夹具装配 图。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计，了解并认识一般机器零件的生产工艺过程，巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识，理论联系实际，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的工作打下一个良好的基础，并且为后续课程的学习打好基础。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 31005), it is in a a to I s up As as my be I of of to s s 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 一、零件工艺性分析 . 1 件的作用 . 1 件的工艺分析 . 1 二、机械加工工艺规程设计 . 2 定毛坯的制造形成 . 2 准的选择 . 2 基准的选择 . 2 基准的选择 . 2 定工艺路线 . 2 艺路线方案一 . 3 艺路线方案二 . 3 三、机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确 定 . 4 坯余量及尺寸的确定 . 4 定工序 . 4 四、夹具的设计 . 12 出问题 . 12 计思想 . 13 具设计 . 13 位分析 . 14 削力、夹紧力、切屑用量和切屑速度的计算 . 14 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 具操作说明 . 15 五 . 15 六参考文献 . 16 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一、 零件 工艺 性 分析 件的 作用 题目给定的零件是 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进行工作。宽度为 18+槽尺寸精度要求很高，因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以，宽度为 18+槽和滑 移齿轮的配合精度要求很高。 零件的工艺分析 该拨叉的全部技术要求列如下表 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 项目 公差等级 偏差（ 粗糙度 定位基准 25 的 六齿方花键孔 键孔中心线 22 的花键底孔 键孔中心线 两端的 2*150倒角 键孔中心线 尺寸 8 的槽 键孔中心线 尺寸 18 的槽 键孔中心线 6 的花键槽宽 键孔中心线 二 、 机械加工 工艺规程设计 定毛坯的制造形成 零件材料 虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取模锻成型。经查金属机械加工工艺人员手册表 5级精度底面及侧面浇注 确定待加工表面的加工余量为 3 基准的选择 因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以 40 的外圆表面的粗基准。 基准的选 择 为保证定位基准和工序基准重合，以零件的下低面为精基准。 制定工艺路线 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 制定工艺路线得出发点 ,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工卡具 ,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。 工艺路线方案一 工序： 1. 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端 15倒角。 2. 粗、精铣削 3. 铣削 8+ 4. 铣削 18+ 5. 拉花键。 工序： 1. 粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端 15倒角。 以 40用 2. 拉花键。以花键中心线及右端面为基准， 3. 铣削槽 B 面。以花键的中心线及下低面为基准。选用 4. 铣削 8+槽。以花键的中心线及下低面 为基准。选用 式铣床加专用夹具。 5. 铣削 18+槽。以花键的中心线及下低面为基准。选用 方案分析： 上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。但此方案中 案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的 工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和下低面作为 方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 三、 机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定 零件材料为 毛坯重量为 1.0 b =160根据机械加工工艺师手册（以下简称工艺手册机械工业出版出版社、杨叔子主编）知生产类型为大批生产，采用 模锻锻模 造毛坯 。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 下端面的加工余量：下端面有 3 加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除 2. 矩形花键底孔。 要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为 22 0+零件图，参照金 属机械加工工艺人员手册 表 3定孔加工余量的分配。钻孔 20孔 21花键 ，花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照金属机械加工工艺人员手册取 2 =1. 右端面的加工余量。 此工序分 2 个工步 1、粗铣右端面 2、精铣右端面。铣加工余量为 定工序 工序 ：车削 下底 面。 1加工条件。 工件材料：灰口铸铁 b=145 造。 加工要求：粗、半精车 8 床 塔式六角卧式车床。 刀具：刀片材料。 r =12. b= o= 0 n=15 2、计算切削用量。 （ 1）已知长度方向的加工余量为 3 故分二次加工（粗车和半精车）。长度加工公差 级 取 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （入 体方向） （ 2）进给量、根据切削简明手册（第 3 版）表 刀杆尺寸为 1625 及工件直径为 60（由于凸台 取 60 = . 按 车床说明书 取 = mm/n。 由于存在间歇加工所以进给量乘以 k=所以：实际进给量 f= 按 车床说明书 （ 3）计算切削速度。按切削简明手册表 切削速度的计算公式为（寿命选 T=60 刀具材料 V=ap f 中： 58 M=削手册表 158/( 46.9(m/（ 4）确定机床主轴转速 000 r/ 按 车床说明书 200 r 以实际切削速 度 V=（ 5）切削工时，按工艺手册表 由于铸造毛坯表面粗糙不平以及存在硬皮，为了切除硬皮表层以及为下一道工步做好准备 L+2+nw x f= L=(652= 、 工序 精车 下底面 1) 已知粗加工余量为 2) 进给量 f. 根据切削用量简明手册表 f=r 按 车床说明书 mm/r 计算切削速度 按切削用量简明 手册表 削速度的计算公式为（寿命选 T=60 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V=ap f 158/( =m/3) 确定机床主轴转速 . 000 r/ 车床说明书 取 00（ r/ 实际切削速度 V=) 切削工时，查工艺手册表 L+2+ 由于下一道 工序是 钻孔，所以 留下 20台阶， 所以L=(652=22.5 . 工序 花键孔 钻头选择：见切削用量简明手册表 头几何形状为（表 双锥修磨具刃，钻头参数： 20 =30， 2 =118， 2 =70， 2 , =55 ,b=2=4 根据切削用量简明 手册表 2f=、按机床进给强度决定进给量：根据表 当 b 210 0 可确定 f= 按 床说明书 取 f=n. 、 决定钻头磨钝标准及寿命 表 0头最大磨损量取 命 T=45、切削速度 由切削用量简明手册，表 =21m/n=1000V/ D=由机床技术资料得和 的有 280n/取 280n/ n=280m/实际 =17 m/、 基本工时， (80+10)/ 入切量及超切量由表 查出 + =10 所以 (80+10)/ 工序 扩花键孔 刀具直径 1具几何参数同上。 由于两孔直径相差不大，为了节省停车和调换走刀量等辅助时间， 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 和 以 倒角刀具 15锪钻由于两孔直径相差不大，以表面粗度要求不高手动进给。 工序 V 车 倒角 刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。 检验机床功率 按切削用量简明手册表 可以查出 当 160 245 41 车床说明书 主电机功率 11 可见比小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求 钻削功率检验按切削用量简明手册表 21 查得转矩 切削用量简明手册表由表 功率公式 C 00 车床说明书 主电机功率 11 可见 以机床功率足够，所用切削用量符合要 工序 拉花键孔 单面齿升：根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿 为 拉削速度 v=s(切削工时 t=k/1000中： 单面余量 21 25 L 拉削表面长度， 80 考虑校准部分的长度系数，取 k 考虑机床返回行程系数，取 v 拉削速度（ m/ 拉刀单面齿升； Z 拉刀同时工作齿数， Z=l/p； P 拉刀齿距。 P=()2拉刀同时工作齿数 z=l/p=80/12 7 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 其本工时 80 000 7=工序 粗铣右端面 加工要求：粗铣 铣 用标准镶齿圆柱铣刀粗铣 加工余量 3床 ： 62W 加工工件尺寸：宽度： 40度： 28) 选择刀具 根据切削用量简明手册表 削宽度 5径为 0齿数，由于采用标准镶齿圆柱铣刀 铣刀几何参数（表 0 6 2) 切削用量 留精铣的加工余量为 以本道工步切削宽度 于加工表面精度要求 .2 每转进给量 mm/r 就能满足要求，但考虑到 62W 功率为 床为中等系统刚度和 62 所以每转进给量 r 3) 选择刀具磨钝标准及刀具寿命。根据切削用量简明手册刀刀齿后刀面 的最大磨损量为 齿铣刀 0 刀具寿命 T=120 4) 决定切削速度 根据切削用量简明手册表 定 Z=8, 0 fz=f/z=z ( 0,v=0.3,.2,.5,.3,m=m=v=c=(23.7(m/ n=1000V/ d=(151r/ 根据 铣床说明书选 n=160r/c=000=(1000=Vf=6mm/选 0mm/际 f/(z 5) 机床功率：根据切削用量简明手册表 1m/ 1 切削功率的修正系数： 故 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 根据 铣床说明书，机床主轴允许的功率为 故 因此所决定的切削用量可以采用。 f=80m/60r/c=z 6) 基本工时根据 切削用量简明手册表 m=(L+ )/28+14)/80= =14序 精铣右端面 1）选择刀具 刀具与上道工步是同一把刀。 2）切削用量 精铣的加工余量为 以本道工步切削宽度 ）决定切削速度 根据切削用量简明手册表 (n=1000V/ d=(211r/据 铣床说明书选 n=210r/f=26mm/25mm/f/( 4）基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表 m=(L+ )/28+14)/125= =14序 铣削 8+ 加工工件尺寸： 8+ 长度 L=40工要求：高速钢错齿三面刃铣刀（精密级 工余量 8 用乳化液冷却 机床： ) 选择刀具：由加工尺寸公差 所以铣刀精度为精密级 刀参数： L=8D=63 d=22 4 5 2 Z=16 2) 选择切削量 由于槽的深度为 8故一次走完， mm 切削用量简明手册表 确定 f=r 现取f=r 6=z 3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根据切削用量简明手册表 最大磨损量为 表 T=100买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4) 决定切削速度 f、由切削用量简明手册 ( 5,v=0.1,.2,.5,.1,m=m= ( n=1000 000 63=据 铣床说明书选 75r/际速度 000=选 根据 铣床说明书选选10mm/10/375 16=z 5) 机床功率：根据切削用量简明手册表 式 圆周力 由表 28 得 0， ， c=(0 X 8 X 8/ 63 X 375 = M= 103= 000=据 率足够。 6) 基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表 m=(L+ )/40+14)/110= =14序 X 铣宽为 180+加工要求：用乳化液冷却，加工工件尺寸，宽 180+ L=40工余量 23于此工步的设计尺寸精度要求很高，用铣削加工很难达到尺寸精度的要求，所以为了留给下一道公序磨削的加工余量，所以分两步走， 3， 0 1) 选择刀具 铣刀参数： L=10 D=100mm d=30mm 5 2 Z=24 2) 选择铣削用量 由于槽的宽度为 18故二次走完， 3mm 0文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由切削用量简明手册表 确定 f=r 现取 f=r 4=z 3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命：根 据切削用量简明手册表 最大磨损量为 表 T=1004）确定切削速度 定切削速度 f、由切削用量简明手册 ( 5,v=0.1,.2,.5,.1,m=m= ( n=1000 000 100=314r/据 00r/际速度 000=选 50mm/ 根据 铣 床 说 明 书 选 选50mm/50/300 24=z 5）基本工时基本工时根据 切削用量简明手册表 m=(L+ )i/40+20)50= =20mm i=2(走两次 ) 工序 磨 18， 保证尺寸 181) 选择砂轮。 见切削手册第三章中磨料选择各表，结果为 40 127 其含义为：磨轮磨料为棕刚玉，为了防止粒度过小而磨轮堵塞，所以选用为粒度为 46#，硬度为软 2 级。 平型砂轮，其尺寸为 16 6 40（ D d H）。 2) 切削用量的选择。砂轮转速 n 砂 =3000r/机床说明书 )， v 砂 =s 进给量 f=50mm/单行程 ) 切削工时。当加工 1个表面时 L+y+ ) i K/50= 最后，将以上各个工序切削用、工时定额的计算结果，连同其它加工数据，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一起填入机械加工工艺卡片中。 工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具 I 粗车下端面 卧式车床 车刀 游标卡尺 车下端面 卧式车床 车 刀 游标卡尺 花键孔 立式钻床 钻刀 游标卡尺 花键孔 立式钻床 钻刀 游标卡尺 倒角 2 卧室车床 车刀 游标卡尺 六齿方型花键 立式拉床 拉刀 游标卡尺 铣右端面 立式铣床 铣刀 游标卡尺 铣右端面 立式铣床 铣刀 游标卡尺 800。 03立式铣床 铣刀 量块 X 铣 1800。 12立式铣床 铣刀 量块 宽为 1800 。12槽 磨床 砂轮 量块 四 、 夹具设计 夹具是一种能够使工件按一 定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。 （ 1）怎样限制零件的自由度； V 形块 加小平面 限制 5 个自由度，定位买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 销 限制 1 个自由度 。 （ 2）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧配合 V 形块夹紧工件。 （ 3）设计的夹具怎样排削 ；此次加工利用 拉刀拉削 ，通过 下底面 排削。 （ 4）怎样使夹具使用合理，便于装卸。 设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。 本夹具主要用来对 6 孔进行加工，这个孔尺寸精度要求为 面粗糙度 刀具为高速钢直齿三面刃铣刀，来对工件进行加工，考虑到提高劳动生产率，降低劳动强度，采用一次拉削完成。 具设计 零件的上半部分为圆柱型，根据这个特点采用 V 型块、小平面的夹具 来定位。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 位分析 （ 1）定位基准的选择 据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。 宽为 6 +设计基准为花键孔中心线和工件的右加工表面为定位基准。因此选用工件以加工右端面和花键心轴的中心线为主定位基准。 （ 2）定位误差的分析 定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为 V 形块与定位块，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合 B=0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。 Y=d=、切削力、 夹紧力 、切屑用量和切屑速度 的计算 该工序就是通过一次走刀，完成花键槽的拉削加工。由于加工方法的特殊性，刀具选择的特殊性，被吃刀量暂不用选择。只要选择合适的切削速度和进给量就可 以。 根据机床刚度和刀具尺寸，此工序需要一次走刀，完成要求的机械加工要求。加工总深度为 Z=76走刀次数为 1 次。 根据有关手册，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿为 削速度 v=s(切削工时 t=k/1000中： 单面余量 21 25 L 拉削表面长度， 80 考虑校准部分的长度系数，取 k 考虑机床返回行程系数，取 v 拉削速度（ m/ 拉刀单面齿升； Z 拉刀同时工作齿数， Z=l/p； P 拉刀齿距。 P=()2文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 拉刀同时工作齿数 z=l/p=80/12 7 其本工时 80 000 7=。 3. 切削力及夹紧力的计算 刀具：花键拉刀。 切削力：由于本工序拉刀由上至下垂直向下拉，切削力方向也是由上向下， 只要底面三个支承钉能够保证强度，刚度。就能精确加工。保证加工精度。而支承钉能够保证。所以此处不用算切削力。 由于切削力和夹紧力的方向垂直。平面定位。 H+L)=50*24/46+24=214N 夹紧力的计算：由于 切削力和夹紧力的方向一致。所以夹紧力定位较小夹紧力来防止工件在加工过程中产生振动和转动。 具操作说明 如前所述 ,在设计夹具时 ,应该注意提高劳动率 在螺母夹紧时采用开口垫圈 ,以便装卸 。 五 为期两周的夹具课程设计已经接近尾声，回顾整个过程，我组五名同学在老师的指导下，取得了可喜的成绩，课程设计作为机械制造工艺学、机床夹具设计课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。 主要是钻模板与钻套的选择与设计。本设计采用了快换钻套和手动螺旋快速加紧机构，从而大大提高了由于钻、扩、绞孔而频繁换钻套的生产效率，夹具的加工精度都采用普通级，充分考虑了制造成本。缺点是本设计的操作需要人力，所以在生产自动化方面有待改进。 通过本次课程设计，使我将所学理论与生产实践相结合，得到了解决问题和分析问题的能力的初步培养，另外也为以后搞好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 本次课程设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。 通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工 艺装备等等。 总的来说，这次设计，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。 由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正！ 六参考文献 1、 朱淑萍 主编 . 机械加工工艺及装备 械工业出版社， 1999 2、李益民主编 北京：机械工业出版社， 1994 3、孙本绪、熊万武编 北京：国防工业出版社， 1999 4、机床夹具设计手册 国科学技术出版社 5、赵家齐主编 北京 000 6、田春霞主编 北京：机械工业出版社， 2006 7、吴拓、方琼珊主编 . 机械制造工艺与机床夹具课程设计指导书 械工业出版社， 2005 8、黄云清主编 北京：机械工业出版社， 2001 9、梁炳文主编，机械加工工艺与窍门精选，北京：机械工业出版社， 2001 10、杨峻峰主编，机床及夹具，清华大学出版社， 2005 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 机械加工工艺卡片