CA6140拨叉831005专用夹具设计说明书【毕业论文+CAD图纸全套】

序 言 机械制造工艺 学 课程设计是 我们学完大学全部基础课，技术基础课以及大部分专业课之后进行的， 机械制造工艺与机床夹具课程教学的一个不可 缺少 的辅助环节。它是 我们 全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识进行加工工艺及夹具结构设计的一次重要实践 ， 对于培养 我们 编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，为以后搞好毕业设计和去工厂从事工艺与夹具设计具有十分重要的意义。 本次课程设计 培养 了我们 综合运用机械制造工艺学及相关专业课程的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工 艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力 。让我们 初步具备设计保证加工质量的高效、省力、经济合理的专用夹具的能力。掌握从事工艺设计的方法和步骤 ， 为学生今后进行毕业设计和去工厂从事工艺与夹具设计打下良好的基础。 由于能力有限，设计有许多不足之处，恳求各位老师给予指教。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 一 零件的分析 (一 ) 零件的作用 众所周知，现在的机床有许多半自动控制的，这类机床能实现有级调速，靠的是拨叉拨动从动装置而实现。本工艺学课程就是针对 床的拨叉而设计的，此零件的结构如图所示。它安装在机床齿条的末端，调速时扇形齿 由人工拨动，使齿条左右移动，此时拨叉拨动从动装置末端的轴套也作左右移动，从而使得转换齿轮的啮合，达到调速的目的。零件有花键，可以保证零件使用时不发生转动。零件工作时所受的载荷主要是两槽在花键孔方向上的载荷。 (二 ) 零件的工艺分析 拨叉共有两组加工表面，现分述如下： 1. 以右端面为基准的加工表面 这组加工表面包括： 宽槽内外表面至该基准面的距离，槽 表面至基准面的距离。 2. 以 花键孔为中心的加工表面 这组加工表面包括： 孔， 六齿方齿花键孔，以及 215倒角。 和 上下表面。 由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可先加工右端面，然后借助专用夹具加工另外的表面。 二 工艺规程设计 (一 ) 确定毛坯的制造形式 零件材料为 铸铁，考虑到机床经常要变速和该零件的表面要求、产量、经济性等因素，决定选用铸 造。由于零件年产量为 2000 件，达到中批量生产水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故采用金属型浇注铸造，这从生产率、保证加工精度上考虑，也是可行的。 (二 ) 基面的选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 基面选择是工艺规程式设计工作中的重要工作之一。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，加工工艺过程中会问题百出。更严重的还会造成成零件的大批报废，使生产无法正常进行。 1. 粗基准的选择 粗基准的选择：对零件毛坯右端面的加工，按照粗基准选择原则，以左端面为粗基准来加工是合理的，对孔 而言， 本来选择 V 型块以外圆为粗基准来钻、扩孔是很方便的，似乎也合理，但因为槽 上表面与该零件的侧面均为不加工的表面，若选用此法钻、扩钻，尺寸 以保证，故钻、扩孔时选择 槽上表面。现选择零件右侧面为粗基准，以消除 个自由度，再用左端面和 槽上表面为粗基准，消除 个 自由度，达到完全定位。 2. 精基准的选择 精基准的选择：主要应该考虑基准重合问题，当设计基准与工序基准不重合时，应进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，这里不再重复了。 (三 ) 制订工艺路线 零件的机械加工工艺过程是工艺规程设计的核心问题。对于复杂零件，设计时通常应以 “ 优质、高产、低消耗 ” 为宗旨 。制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为中批量生产的条件下，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。除此以外，还应当考 虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。 1. 工艺路线方案一 工序 粗、精铣左右两端面 工序 粗、精铣 槽上表面 工序 粗、精铣 上表面 工序 粗、精铣 工序 粗、精铣 槽 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 工序 钻、扩孔 工序 倒角 152 工序 拉花键 孔 工序 检查 2. 工艺路线方案二 工序 粗、精铣右端面 工序 钻、扩孔 工序 倒角 152 工序 拉花键孔 工序 粗、精铣 上表面 工序 粗、精铣 工序 铣 槽 工序 检查 3. 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工 上表面，然后以此为基面加工花键孔；而方案二与其相反，先加工花键孔，然后再以此为基准加工 上表面。两者比较可以看出，槽上表面，这时的位置精度较易保证， 槽上表面，这两步在零件图里没有精度要求，所以选择不加工是合理的。从经济和效率的角度和易加工性等方面考虑，此两面也不加工。由于此零件是大批量生 产，如果把铣 和 槽两步合为一步铣会大大提高生产效率，具体工艺过程如下： 工序 粗、精铣右端面。以左端面为粗基准选用 铣床，并加专用夹具。 工序 钻、扩孔 并倒角 152 ，以 槽上表面工件侧面买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 为粗基准，选用 床加工。 工序 精、细镗孔 ，选用 卧式金刚镗床及专用夹具加工，以右端面及 槽上表面定位。 工序 拉花键，利用 孔轴线及右端面定位，选用卧式拉床 工序 粗、精铣 上表面，以 孔轴线为基准并以此孔定位，选用 万能铣床。 工序 粗、半精铣 和 槽，定位同上，使用专用夹具，选用 式铣床。 工序 检查 (四 ) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 叉”零件材料为 坯重量约为 1产类型为大批量生产，采用金属型浇注铸造毛坯。 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、工尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圆表面（ ） 由零件图可知此表面并非加工表面，也没有粗糙度要求，固取外圆表面直径为 2. 上端面的加工余量及公差 毛坯采用金属型浇注铸造，材料为 机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）表 中铸件加工余量等级为 F，公差等级8，公差值为 上端面为单侧平面加工，加工余量为 粗铣公差：现规定本工序的加工精度为 据互换性与技术测量表 1其公差为 精铣余量：单边 见工艺手册表 为保证其表面粗糙度为 选精铣的加工精度等级为 据互换性与技术测量表 1其买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 公差为 由于毛坯及以后各道工序的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。实际上，加工余量有最大加工余量和最小加工余量之分。因为本设计规定的零件为中批生产，应采用调整加工，所以在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式 予以确定。 毛坯名义尺寸： 毛坯最大尺寸： 毛坯最小尺寸： 粗铣后最大尺寸： 粗铣后最小尺寸： 精铣后尺寸与零件图尺寸应相符，既 3. 的加工余量和工序的余量及公差 参照工艺手册表 定工序尺寸及余量为： 1) 槽深 槽未加工前名义尺寸： 深度方向），槽深为 粗铣后尺寸： 2 精铣后尺寸： 2 2) 槽宽 粗铣后半精铣单边余量为 半精铣偏差为 ，尺寸如下： 粗铣后名义尺寸： 粗铣后最大尺寸： 粗铣后最小尺寸： 半精铣后尺寸与零件图尺寸相符。即 . 槽的加工余量和工序的余量及公差 参照工艺手册表 定工序尺寸及余量为： 1) 槽深 加工前的名义尺寸为 槽深为 粗铣后尺寸： 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 精铣后尺寸： 2) 槽宽 粗铣后半精铣单边余量为 半精铣偏差为 ，尺寸如下： 粗铣后名义尺寸： 粗铣后最大尺寸： 粗铣后最小尺寸： 半精铣后尺寸与零件图尺寸相符。即 5. 右端面的加工余量 参考工艺手册表 中铸件加工余量等级为 F，公差等级为 8，公差值为 右端面为单侧平面加工，加工 余量为 粗铣公差：现规定本工序的加工精度为 据互换性与技术测量表 1其公差为 精铣余量：单边 见工艺手册表 毛坯名义尺寸： 毛坯最大尺寸： 毛坯最小尺寸： 粗铣后最大尺寸： 粗铣后最小尺寸： 精铣后尺寸与零件图尺寸应相符，既 6. 内孔 的加工余量 毛坯为实心，不铸出孔。参照工艺手册表 表 定工序尺寸及余量如下： 钻孔： 扩孔： 精镗： 细镗： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 7. 花键孔（ 22256 ） 要求 花键孔为外径定心，故采用拉削加工。 内孔尺寸为 ，参照工艺手册表 表 定孔和花键孔的加工余量分配： 拉花键孔： 22256 (五 ) 确定切削用量及基本工时 工序： 粗、精铣右端面。 A. 粗铣右端面 1. 加工条件 工件材料： 件 工件尺寸：宽度 长度 加工要求：粗 铣右端面，加工余量为 用乳化液冷却 机床： 铣床 刀具：由于切削深度 切削宽度 0，参考切削用量简明手册（以下简称切削手册）表 铣刀直径 0，选择高速钢镶齿圆柱铣刀。查表 6z 。 铣刀几何形状：参考表 角 10o， 后角 12o2. 计算切削用量 1) 决定铣削宽度可以在一次走刀内切完，则 ) 决定每齿进给量 根据切削手册表 铣床其功率为 中等系统刚度。根据表 z /， 现取 z / 3) 选 择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 根据表 齿铣刀 0的刀具寿命 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 4) 决定切削速度 0， ， 040， z /时， 6 ， 1 ， 6 。 各修正系数为： M ： m i n/i n/ ； m i n/i n/ ； m i n/i n/ 。 根据以上数据结合表 择 ， 5 。 因此实际切削速度和每齿进给量为： m i n/i n/1000 5 5) 检验机床功率 根据表 铸铁硬度 74 ， z /，p 40 ， ， mv c 时， 。切削功率的修正系数 1实际的切削功率为： 。 根据表 床主轴允许的功率为： 故P ，因此所决定的切削用量可以采用，既 5 f ， rn c ， mv c ， z /。 3. 计算基本工时 fm ，式中 ，入切量及超切量 3 ，则 ，故 m B. 精铣右端面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 1. 加工条件 工件材料： 件 工件尺寸：宽度 长度 加工要求：精铣右端面，加工余量为 用乳化液冷却 机床： 铣床 刀具：由于切削深度 0，切削宽度 参考切削手册表 铣刀直径 0，选择高速钢细齿圆柱铣刀。查表 3. 12 知 12z 。 铣刀几何形状：参考表 角 5o， 后角 16o2. 计算切削用量 1) 决定铣削宽度可以在一次走刀内切完，则 ) 决定每齿进给量 根据切削手册表 铣床其功率为 中等系统刚度。根据表 z /， 现取 z / 3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 根据表 齿铣刀 0的刀具寿命 。 4) 决定切削速度 0， 2 ， 040， z /时， 1 ， 4 ， 75 。 各修正系数为： M ： m i n/i n/ ； m i n/i n/ ； m i n/i n/ 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 根据以上数据并结合表 择 5 ， 50 。 因此实际切削速度和每齿进给量为： m i n/i n/1000 275 150 5) 检验机床功率 根据表 当铸铁硬度 74 ， z /，p 40 ， ， mv c 时， 。切削功率的修正系数 1实际的切削功率为： 。 根据表 床主轴允许的功率为： 故P ，因此所决定的切削用量可以采用，既 50 f ， 5 ， mv c ， z /。 3. 计算基本工时 fm ，式中 ，入切量及超切量 1 ，则 ，故 m 本工序总工时为： m 钻、扩孔 并倒角 152 ， 选用 床加工。 1. 钻孔 根据切削手册表 。 查表 表 按 5 类 加 工 性 考 虑 ， 12 ，m 9 21 0 0 01 0 0 0 rd 。 参照工艺手 册表 机床选取 95 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 所以实际切削速度： m 切削工时：参照切削手册表 用 标准钻头，则 ，0 。所以： m i 5 8801 fn 扩孔 根据切削手册表 定，查得扩孔钻扩 孔时的进给量，并根据机床规格选 扩孔钻扩孔时的切削速度，根据其他有关材料，确定为：钻其中钻： m 24.0 m 0 01 0 0 0 rd 参照工艺手册表 机床选取 7 切削工时：参照切削手册表 ， 0 。所以： m 802 fn 倒角 152 采用采用成形刀，为了缩短辅助时间，把刀架向左偏移 15 ，取倒角时的主轴转速与扩孔时相同： 7 手动进给。 本工序总工时为： m 精、细镗孔 ，选用 卧式金刚镗床 1. 精镗孔 精镗至 ，单边余量 ，一次镗去全部余量， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 进给量为 。 根据有关手册，确定金刚镗床的切削速度为 00 ，则： m 4 001 0 001 0 00 rD vn w 由于 刚镗床主轴转速为无级 调速，故以上转速可以作为加工时使用的转速。 切削工时：查阅相关资料得： ， 0 ，所以： m i 4 8 8801 fn 细镗孔 细镗孔至 。由于细镗与精镗孔共用一个镗杆，利用金刚镗床同时对工件精、细镗孔，故切削用量及工时与精镗相同： p ， ， 448 rn w ， 00 ， 本工序总工时为： m 拉花键，用卧式拉床 单面齿升：根据机械加工工艺手册 2，确定拉花键孔时花键拉刀的单面齿升为 拉削速度 切削工时：， 式中各符号表示意 思及数值如下： 面余量 拉削至 ） l ：拉削表面长度 ：考虑校准部分的长度系数，取 1.2 k ：考虑机床返回行程系数，取 1.4 v ：拉削速度 （ m ） 拉刀单面齿升 z ：拉刀同时工作齿数 p ：拉刀齿距 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 所以拉刀同时工作齿数 61280 m i 粗、精铣 上表面，选用 万能铣床。 A. 粗铣 上表面 1. 加工条件 工件材料： 件 工件尺寸：宽度 长度 加工要求：粗铣 上表面，加工余量为 用乳化液冷却 机床： 铣床 刀具：由于切削深度 0，切削宽度 参考切削手册表 铣刀直径 0，选择高速钢镶齿圆柱铣刀。查表 6z 。 铣刀几何形状：参考表 角 10o， 后角 12o2. 计算切削用量 1) 决定铣削宽度可以在一次走刀内切完，则 ) 决定每齿进给量 根据切削手册表 铣床其功率为 中等系统刚度。根据表 z /， 现取 z / 3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 根据表 齿铣刀 0的刀具寿命 。 4) 决定切削速 度纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 根据表 0， ， 040， z /时， 6 ， 1 ， 6 。 各修正系数为： M ： m i n/i n/ ； m i n/i n/ ； m i n/i n/ 。 根据表 择 ， 5 。 因此实际切削速度和每齿进给量为： m i n/i n/1000 5 5) 检验机床功率 根据表 铸铁硬度 74 ， z /，p 40 ， ， mv c 时， 。切削功率的修正系数 1实际的切削功率为： 。 根据表 床主轴允许的功率为： 故P ，因此所决定的切削用量可以采用，既 5 f ， rn c ， mv c ， z /。 3. 计算基本工时 fm ，式中 8 ，入切量及超切量 2 ，则0)1228( ，故 m B. 精铣 上表面 1. 加工条件 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 工件材料： 件 工件尺寸：宽度 长度 加工要求：精铣 上表面，加工余量为 用乳化液冷却 机床： 铣床 刀具：由于切削深度 0，切削宽度 参考切削手册表 铣刀直径 0，选择高速钢细齿圆柱铣刀。查表 3. 12 知 12z 。 铣刀几何形状：参考表 角 5o， 后角 16o2. 计算切削用量 1) 决定铣削宽度可以在一次走刀内切完，则 ) 决定每齿进给量 根据切削手册表 铣床其功率为 中等系统刚度。根据表 z /， 现取 z / 3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 根据表 齿铣刀 0的刀具寿命 。 4) 决定切削速度 0， 2 ， 040， z /时， 1 ， 4 ， 75 。 各修正系数为： M ： m i n/i n/ ； m i n/i n/ ； m i n/i n/ 。 根据表 择 5 ， 50 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 因此实际切削速度和每齿进给量为： m i n/i n/1000 275 150 5) 检验机床功率 根据表 当铸铁硬度 74 ， z /，p 40 ， ， mv c 时， 。切削功率 的修正系数 1实际的切削功率为： 。 根据表 床主轴允许的功率为： 故P ，因此所决定的切削用量可以采用，既 50 f ， 5 ， mv c ， z /。 3. 计算基本工时 fm ，式中 8 ，入切量及超切量 1 （切削手册表 则 9)1128( ，故 m m 粗、半精铣 和 槽，选用 式铣床。 由于是两个槽一起加工的，在切削用量，进给速度一样的情况下，小槽的工时比大槽小，所以工时只要计算加工大槽的。 A. 粗铣 槽 1. 加工条件 工件材料： 件 工件尺寸：宽度 长度 深度 加工要求：粗铣 槽，加工余量为 用柴油冷却 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 机床： 式铣床 刀具：根据简明手册表 择高速钢错齿三面刃铣刀，铣刀直径00 ，宽度 6 ，齿数 16z 2. 计算切削用量 1) 决定铣削宽度次切削宽度 切削深度 6。 2) 决 定每齿进给量 根据切削手册表 卧式铣床的功率为 中等系统刚度。根据表 z /， 现取 z / 3) 选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 根据表 高速钢盘铣刀粗加工材料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为 根据表 刀直径 00，刀具寿命 。 4) 决定切削速度削手册表 公式计算：，式中各符号及其数值如下： 35 2.0 1.0 4.0 5.0 1.0 15.0m ， ， p 16 ， ， z /， 16z ， o 100 ，0.1 m i n/ 0 1 0 035 .0 m 根据简明手册表 择 0 m 44m 01615.0 z 根据简明手册表 择 50 z 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 则实际的每齿进给量为： 15 5 0 5) 检验机床功率 根据切削手册表 公式计算： ，式中各符号及其数值如下： 650 x ， y ， u ， 0 q ， 63.0p 16 ， ， z /， 16z ， 0 。