CA6140车床831008拨叉零件工艺及夹具设计【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 摘 要 拨叉的加工质量将直接影响机器的性能和使用寿命。本次设计旨在提高 此我们首先对拨叉的结构特征和工艺进行了仔细的分析，然后确定了一套合理的加工方案，加工方案要求简单，操作方便，并能保证零件的加工质量。在制定加工工艺规程的顺序如下： 1分析零件； 2选择毛坯； 3设计工艺规程：包括制定工艺路线，选择基准面等； 4工序设计：包括选择机床，确定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸，确定切削用量及计算基本工时等； 5编制工艺文件。 此外，为了提高劳动生 产率，降低劳动强度，保证加工质量，需设计专用夹具，本次设计选择了第六道工序铣断双体的专用夹具设计，以满足加工过程的需要。 关键词 ： 拨叉 ; 工艺规程 ; 夹具 设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is of on us to of of In as 1 2 3 so 4 so 5 In in to he by 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘 要 1 前 言 4 1 零件的分析 5 1 1 零 件 的 作用 5 1 2 零 件 的 工 艺 分析 5 2 工 艺 规 程 的 设计 6 2 1 毛 坯 的 制 造 形式 6 2 2 基 准 面 的 选择 6 2 2 1 粗 基 准 的 选择 6 2 2 2 精 基 准 的 选择 6 2 3 制 定 工 艺 路线 6 2 4 机 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 的 确买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 定 8 2 5 确 定 切 削 用 量 及 基 本 工时 8 3 绘制 零件 图和编制工艺卡 26 3 1 绘制 零件图 26 3. 2 编 制 工 艺 文件 26 4 夹具设计 28 4 1 问 题 的 提出 28 4 2 夹 具 体 设计 28 4 2 1 定 位 基 准 的 选择 28 4 2 2 切 削 力 及 夹 紧 力 的 计算 28 4 2 3 定 位 误 差 分析 30 4 2 4 夹 具 设 计 及 操 作 的 简 要 说明 30 5 结论 32 6 致谢 33 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 参考文献 34 前 言 毕业设计是学生在学校完成了大学四年的全部课程，并在进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，也是学生在校学习阶段的最后一个重要的教学环节，是完成工程师基本训练的一个必不可少的过程。通过毕业设计培养学生综合运用所学知识独立解决本专业一般工程技术问题的能力，树立正确的设计思想和工作作风。 毕业设计是在毕业实习的基础上进行的，根据自己的设计课题，在毕业实习期间认真调查研究、搜索资料。 本次设计是提高 床上拨叉的加工效率，设计正确的加工工艺路线，以及某 道工序的夹具。这次设计涉及到机床，机械加工工艺，工装夹具等机制专业的几乎所有的专业基础知识。是一次全面地，系统地检查自己在大学期间对专业知识学习的情况，在整个设计过程中做到严谨认真，一丝不苟的精神，尽量使自己的设计达到理想的水平，通过独立的查找资料，分析，计算完成方案设计，图纸设计和编写技术文件等，设计了这套比较完整的加工工艺路线，使自己对机制专业有了更深刻的认识。 由于时间短促，经验不足以及水平有限，本次设计难免许多不妥和错误之处，敬请批评指正，以便及时改正。 件的作用 题所 给的是 床上的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡作用，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩。零件上方的 20孔与操作机构相连，下方的 50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，两零件铸造为一体，加工时分开。 件的工艺分析 床上的拨叉共有两处加工表面。其间有一定的位置要求，分述如下： 20这一组加工表面包括： 20孔，以及其上下表面，孔壁上有一个装配时要钻铰的 8纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 的锥孔，一个 螺纹孔，和一个缺口。 50这一组加工表面包括： 50及其上、下端面； 这两组表面有一定的位置要求； （ 1） 50表面与 20的孔的垂直度误差为 （ 2） 20表面与 20的孔的垂直度误差为 （ 3） 5020表面以及 50 （ 4） 20度为 2. 工艺规程设计 坯的制造形式 零件 材料为 虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。图一 毛坯 图 基准面的选择 基准的选择 对零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准，而对若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准，根据这个基准原则，现取20准，利用一组共两个短 20消除 3 个自由度，再用一个支承板支撑在 72上表面，以消除 3 个自由度。 基准的选择 主要应考虑基准重合问题。当设计基准不重合时，应该进行尺寸换算，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 这在以后还要专门计算，此处不再重复。 制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，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下降。 1、 工艺路线方案一： 工序一：退火 工序二：粗、精铣 20 50 证其粗糙度为 3.2 序三：以 20 、精铣 20 证其粗糙度为 3.2 上、下表面尺寸为 30 工序四：以 20 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰 20 证其内表面粗糙度为 1.6 直度误差不超过 工序五：以 20 、半精镗 50 证其内表面 粗糙度为 3.2 序六；以 20 、精铣 50 证其与孔的垂直度误差不超过 上、下表面尺寸为 12序七：铣断 工序八：以 20 8 4 配时钻铰 工序九：以 20 5孔，攻 螺纹 工序十：以 20 缺口，保证其粗糙度为 序十一：检查 上面的工序可以是中批生产，但是其效率 不高，并且工序四中的钻孔方法在钻孔是可能会偏离中心。经综合考虑，采用下面的方案二。 工艺路线方案二： 工序一；退火 工序二：粗、精铣 20 50 证其粗糙度为 3.2 序三：以 20 、精铣 20 50 证其粗糙度为 3.2 20 表面尺寸为 3050 表面尺寸为 12序四：以 20 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰 2 0 证其内表面粗糙度为 1.6 直度误差不超过 工序五：以 20 的下表面为精基准，粗、半精镗 50 证其内表面粗糙度为 3.2 序六：铣断 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工序七：以 20 8 4 配时钻铰 工序八：以 20 5 孔，攻 螺纹 工序九：以 20 缺口，保证其粗糙度为 12.5 序十：检查 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 床拨叉”零件的材料为 度为 190210坯重量为 产类型为中批量，铸件毛坯。又由 （以下称工艺手册表 得毛坯的制造方法采用壳模铸造级，表 得加工余量等级为 G 级，选取尺寸公差等级为 根据以上资料及路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯如下： 1、延轴线方向长度方向的加工余量及公差（ 2050 查工艺手册表 取 2050为双边加工 )。 铣削加工余量为： a)粗铣 ： b)精铣： 1坯尺寸及公差为： （ 35 土 （ 17 土 、 内孔（ 50工艺手册表 50已铸成孔 44 镗削加工余量为： a)粗镗： 2 b)半精镗： 1坯尺寸及公差为： （ 48 土 （ ） 、 其他尺寸直接铸造得到。 定切削用量及基本工时 工序二：粗、精铣孔 2050面 （ 1） 加工条件 工件材料： b= 90210，铸件 机床： 式铣床 刀具； 质合金端铣刀 质合金端铣刀，牌号为 切削用量简明手册后称切削手册表 得铣削宽度 校验合格。 最终确定 75r/00mm/z f)计算基本工时 m 式中： L=l+y+；根据切削手册表 得 l+=12以 L=l+y+=32+12=44 4/600=)粗铣 50a)铣削 50下表面与铣削 20下表面的相关参数及其用量等都相同。即 75r/00mm/s z b)计算基本工时 m 式中： L=l+y+；根据切削手册表 可得 l+=0所以 L=l+y+=72 2/600=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3)精铣孔 20a) 切削深度 因切削用量较小，故可以选择 一次走刀即可完成所需尺寸 b)每齿进给量：由切削手册表 知机床的 功为 切削手册表 得f=r，由于是对称铣，选较小量 f=r c)查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 （ 切削手册表 寿命 T=180d)计算切削速度 按切削手册表 的公式： v o p rp v z v v ec d a x f y u a z也可以由表 得24mm/s 395mm/ n=494r/据 床参数，选 n=475r/375mm/ 则实际的切削速度为 1000所以3 8 0 4 7 51000=际进给量 以375475 10=z e)校验机床功率 查切削手册表 机床所提供的功率 以校验合格。 最终确定 75r/75mm/f)计算基本工时 m 式中： L=l+y+；根据切削手册表 得 l+=80所以 L=l+y+=32+80=112 12/375=)精铣 50a)铣削 50下表面与铣削 20下表面的相关参数及其用量等都相同。即 75r/75mm/m b)计算基本工时 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 m 式中： L=l+y+；根据切削手册表 得 l+=80=l+y+=72+80=152 m 152/375= 工序三：粗、精铣孔 2050本工序的切削用量及基本工时与工序一中的粗、精铣孔 2050 序四：钻、扩、铰、精铰 20（一） 钻 18（ 1）加工条件 工艺要求：孔径 d=18孔深 l=30孔 ，用乳化液冷却 机床 ： 立式钻床 刀具 ：高速钢麻花钻头 选择高速钢麻花钻头，其直径 8头几何形状为： 由切削手册表 表 选修磨横刃， =28o o=10o 2=118o 21=70o b=2l=42) 切削用量 1) 决定进给量 f a)、按加工要求决定进给量 根据切削手册表 铸铁的强度 b 又根据切削手册表 b=(170213) c 又根据切削手册表 b=(170213) c 又根据切削手册表 b=(170213) 取修正系数 K=以 f=(mm/r b) 按钻 头强度决定进给量 根据表 b=190c 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 又根据切削手册表 b=(170213) c 又根据切削手册表 b=(170213) 10f=r 据 床说明书 , E 所以有 E 故选择的切削用量可用。 即 f=r n=60r/3)计算基本工时 =l+y+ 由切削手册表 得 y+= 6 2 0 0 = 2）攻 螺纹 由工艺设计手册表 知 1 2 1 2l l L l n f n 其中： 13)p 23)p 公式中的 r/; i 为使用丝锥的数量； n 为丝锥或工 件每分钟转数（ r/ d 为螺纹大径； f 为工件每转进给量 等于工件螺纹的螺距 p 由上述条件及相关资料有； f=p=1mm/r d=6 n=680r/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 80r/i=1 所以 (1) 切削速度 1000所以 v = 3 6 6 8 01000=2) 基本工时 26 2 2 . 5 6 2 2 . 5 16 8 0 1 6 8 0 1 = 工序九：铣缺口 （ 1）加工条件 工件尺寸：长为 25 宽为 10床： 式铣床 刀具； 质合金端铣刀 质合金端铣刀，牌号为 切削用量简明手册后称切削手册表 得铣削宽度 90度 6数 Z=10时，取刀具直径 00由切削手册表 5o;后角 o;副后角 ao=8o,刀齿斜角 s=刃 0o,过渡刃 0o,副刃5o,过渡刃宽 2)切削用量 a)切削深度 因切削用量较小，故可以选择 次走刀即可完成所需尺寸。 b)每齿进给量：由切削手册表 知机床的功为 切削手册表 得f=z,由于是对称铣，选较小量 f=z c)查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 （ 切削手册表 寿命 T=180d)计算切削速度 按切削手册表 的公式 v o p rp v z v v ec d a x f y u a z也可以由表 得7m/45r/ 385m/ 各修正系数为： n= 96r/买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 vf=08mm/根据 床参数，选 n=235r/ 375mm/s，则实际的切削速度为： 1000所以3 1 0 0 2 3 51000=际进给量为： 以375235 10=z e)校验机床功率 查切削手册表 当 b=(174207)70600Z=10 385mm/近似为 据 立铣说明书（切削手册表 机床主轴允许的功率为 5= 因此选择的切削用量可以采用 即 75mm/n=235r/z f)计算基本工时 m 式中： L=l+y+；根据切削手册表 可得 l+=0所以 L=l+y+=25 m 25/375=. 绘制 零件 图和编制工艺文件 制 零件 图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 二 :零件 图 制工艺文件 1 机械加工工艺过程的组成 工艺过程 改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等 ,使其成为成品或半成品的过程。工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程。 机械加工工艺过程 用机械加工方法 ,改变毛坯的形状、尺寸和表面质量 ,使其成为零件的过程。 零件的机械加工工艺过程由许多工序组合而成 ,每个工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。 工序 一个或一组工人 ,在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。 安装 工件经一次装夹 (定位和夹紧 )后所完成的那一 部分工序。 工位 为了完成一定的工序部分 ,一次装夹工件后 ,工件与夹具或设备的可动部分一起 ,相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。 工步 当加工表面、加工工具和切削用量中的转速和进给量均保持不变的情况下完成的那一部分工序。 2 工序的合理组合 确定加工方法以后 ,就要按生产类型、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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工序分散原则 工序多 ,工艺过程长 ,每个工序所包含的加工内容很少 ,极端情况下每个工序只有一个工步 ,所使用的工艺设备与装备 比较简单 ,易于调整和掌握 ,有利于选用合理的切削用量 ,减少基本时间 ,设备数量多 ,生产面积大 . 工序集中原则 零件的各个表面的加工集中在少数几个工序内完成 ,每个工序的内容和工步都较多 ,有利于采用高效的机床 ,生产计划和生产组织工作得到简化 ,生产面积和操作工人数量减少 ,工件装夹次数减少 ,辅助时间缩短 ,加工表面间的位置精度易于保证 ,设备、工装投资大 ,调整、维护复杂 ,生产准备工作量大 . 批量小时往往采用在通用机床上工序集中的原则 ,批量大时即可按工序分散原则组织流水线生产 ,也可利用高生产率的通用设备按工序集中原则组织 生产 . 将工艺规程的内容，填入具有规定的格式的卡片中，使之成为生产准备和施工依据的工艺规程文件。 “机械加工工艺过程卡”和“机械加工工序卡”附后所示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4. 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 经过与指导老师的协商，决定设计第 道工序 铣断双体，本夹具将用于 式铣床，刀具为高速钢细齿圆锯片铣刀，对工件进行加工 。 题的提出 本夹具主要用于铣开双体，并且铣开的表面与 20孔有一定的公差要求，又在加工本 道工序时， 20孔已经进行了加工，因此，在本道工序中主要考虑加工面与 20之间的要求，其次是考虑如何提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。 夹具体设计 位基准的选择 图 三 定位原理图由零件图可知：被铣开的那 50中心线与 20的中心线 之间的公差等级要求较高，且铣开时的设计基准为 50的中心线。为了尽量的减小定位误差，应选 20为主要的定位基准，利用一个圆柱销和一个菱形销定位，消除三个自由度，再在底面用夹具体定位消除三个自由度。以便达到所需要求。 为了提高加工效率，现同时加工四个双体，同时，为了夹具简单，操作方便，利用多点联动夹紧机构夹 紧。 削力及夹紧力的计算 刀具：高速钢细齿圆锯片铣刀 直径 160od 数 Z=50 又由切削手册表 F F y uF p z a f a 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 其中： 300160od =50 4pa 2ea . 0 2 5 /zf m m z所以 F=平分力： 1 . 1 6 3 . 5 1 . 1 6 9 . 9 N 垂直分力； 0 . 3 0 . 3 6 3 . 5 1 9 . 1F V F N 又在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数1 2 3 4K K K K K其中 基本安全系数 2为加工性质系数 3 刀具钝化系数 4 为切削特点系数（断续切削） 以 F =了克服水平方向的力，实际的夹紧力为 N（ f1+= 其中 压板）间的摩擦系数 又查得 12所以 1 8 1 . 2 5660 . 1 6 0 . 1 6又选择的螺旋夹紧机构的基本尺寸如下（根据机床夹具设计 第三版表 111得： r=0 12M 1p 36a 30 2 9 50L=120Q=30N 则 可以提供的夹紧力为： 12()r tg r a 所以 w = 1 2 0 3 05 . 6 7 5 (1 3 6 9 5 0 ) =3140N 又由机床夹具设计 第三版表 1得 当螺纹的公称直径为 12 ，螺栓许 用的夹紧买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 力为 5690N 由以上的数据可知：所选的螺旋机构提供的夹紧力大于所需的，且满足螺栓的许用夹紧力，故本夹具可以安全工作。 位误差分析 1）定位元件尺寸及公差的确定 本夹具的定位元件为一圆柱销和一菱形销，其参数由（机床夹具设计手册图 5其表选 两定位销的尺寸及公差为： （ 定位销的公差取。 2）零件图样规定 20孔的中心线与 50的中心线的长度误差为 0中的定位销与夹具体的垂直度误差为 ，此项技术要求应由定位销宽配合中的侧向间隙保证。已知 20宽为 ，定位销为 （定位销的公差取，则 一个定位销与一个孔的定位误差为： m a x 0 . 0 2 1 ( 0 . 0 3 3 ) / 2 0 . 0 2 7b m m 此处引起零件的定位误差为 0 . 0 2 7 2 0 . 0 5 4x m m 最大侧向间隙能满足零件的精度要求。 （ 2）计算 20位销的中心线与夹具体垂直度误差 定位销的宽度为 夹具体表面的粗糙度 m a x 0 . 0 0 1 6 ( 0 . 0 3 3 ) 0 . 0 3 3 6 0 . 0 5 以最大垂直度误 差能满足零件精度要求 夹具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时，首先要考虑到能保证零件的加工精度，其次是要提高劳动生产率。为此，应先考虑所设计的夹具体与零件在夹具上的定位，在本道工序中，由于零件的底面的定位是用的夹具体，所以其表面粗糙度要求应比较高，视为关键面。又本道工序是铣断，其切削力不大，故在设计夹具时应考虑夹具的简单及利用常用的一些零件。为了提高生产率，可以考虑同时装夹几个零件，并且用了活动杠杆使操作更加节省时间。可以同时装夹四个零件，提高了生产率。 夹具上装有 对刀块，可以使夹具在一批零件加工之前很好的对刀；同时，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以利于铣削加工。 铣床夹具装配图及夹具体零件图见图示 ： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图四：夹紧原理图 结 论 毕业设计是学生在校学习阶段的最后一个重要的教学环节，其目的是培养学生综合运用所学的专业和基础理论知识，独立解决专业一般工程技术问题的能力。树立正确的设计思想和工作作风。 经过两个月的毕业 设计，获得如下心得： 合生产实习中学到的实践知识。独立地分析和解决工艺问题。初步具有设计一些中等复杂零件的能力。 用夹具设计的基本原理和方法。学会拟定夹具设计方案。 快速查表得到所需的数据。 通过设计，培养了我综合运用理论知识和专业知识的技能。熟悉一般机械零件的加工工艺过程，设计夹具的能力。 中国加入 后，大量的机械产品技术进入我国市场。中国企业能够与国外产品竞争 ，拥有自己的国内外市场就必须产品的质量好，技术含量高，价格低廉，这就要求我们扎实学习先进的技术，认真研究。 致 谢 本学期是我在学校求学的最后一个学期，也是完成我的毕业设计的时间表，在这最后一个学期里面，我学到了很多知识，其中有很多是很好实用价值的，这在我以后的工作中有大帮助，在此我对我的指导老师邓兴贵老师的辛勤教诲表示衷心的感谢，感谢他对我们设计的关心和帮助。本次毕买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 业设计是我们大学四年所学知识做的一次总测验，是锻炼也是检验自己四年来所学知