拨叉831006加工工艺及夹具设计

毕业设计题目 ： 拨叉 831006加工工艺及夹具设计 姓名：任耀亮 学号： 20040315008 班级：机教 043 导师：田峰 欢迎各位老师指导！ 2009年 5月 22日 摘要 本设计是车床拨叉零件的加工工艺及专用夹具设计。从零件的结构外型分析，它的外型复杂，且不易加工，因此该零件选用铸造件。它的主要加工面是孔、拨叉叉口两端面和槽，在设计中采用先面后孔的原则，先以一个面加工出一个基准面，然后，再以该基准面加工相应的孔。在后面的工序中，均以该孔为定位基准，加工其他部位，在整个加工过程中，分别采用了铣床、钻床和镗床。按要求设计了镗孔专用夹具，采用一面两销定位。由于该零件的尺寸不大，所需的夹紧力不大。因此，夹紧方式都采用手动夹紧，它的夹紧简单，机构的设计更为方便，满足夹紧要求。 关键词 拨叉、加工工艺、专用夹具、定位 选题的目的意义 机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业上品种、上质量、上水平，加速产品更新，提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品生产在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求 ,企业对夹具的设计及制造提出了更高的要求。 国内外研究现状 及发展趋势 在我国现阶段拨叉类零件的加工还没有达到现代自动化的加工水平。在批量的生产中，它的加工工艺还需要人工画线的方法来保证其精度，而对工件的装夹也是通过人工的方法进行的。因此，我国对拨叉类不规则零件的加工还处于效率低、加工成本高的阶段。 国外已经把柔性制造系统作为开发新产品的有效手段，气动、液压等装备将其作为机械制造业的主要发展。 为了适应这种生产模式，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展 零件的分析 （ 1）以孔为中心的一组表面。 （ 2）以孔为中心的一组加工表面。这一组表面包括： 孔的内表面及其两端面，孔截断部分平面。 （ 3）零件的下底面。（ 4）圆柱面上的斜面。 （ 5）零件下底面的槽的三个面。 其中孔的两端面以及的槽两个侧面都与孔又一定的位置要求，分别为：孔的两端面与孔轴线的垂直度误差为 的两侧面与孔轴线的垂直度误差为 由以上分析可知，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，因此要选择合理的方法进行零件的加工可选择加工其中一组表面，然后借助于夹具加工其余表面。 工艺路线的设计及分析 工序方案一 工序方案二 方案比较 方案一工艺路线在工序三就将孔锯开，在后面的工序铣孔的两侧面的时候，工件的加工面可以减少不少的设，但是在后面的工序中进行的加工，特别是定位和孔的加工就有相当大的难度，如果用方案一进行孔的加工时，在上面的工序中已经锯断，只有进行半圆的加工。这样的加工在一般的机床上是不保证精度的，若想要保证精度只有在数控机床上，那样的话生产成本将提高了很多。方案二就解决了上述产生的问题，将的孔到了最后的时候才将其锯开，这样不仅保证了孔的精度，而且在后面工序中的加工也可以用的孔来作为定位基准。这样的加工可以在一般的机床上就可以进行加工了，不仅保证了精度，还降低了生产成本。由以上分析：方案二为合理、经济的加工工艺路线方案。 工艺路线确定之后，我们可以查手册计算出机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 ，由于这部分内容比较多，详细可以参照论文，通过这些计算我们可以设计出零件的毛坯图，如下图： 镗孔夹具设计及分析 为了达到提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度的目的。在加工车床拨叉零件时，需要设计专用夹具 。本 设计主要设计加工 55 的夹具，由零件图可知： 55 的轴线与底孔有位置度要求，在对孔进行加工前，小头孔进行了粗、精加工。因此，选底孔为定位精基准（设计基准）来满足位置度公差要求。如下图所示 夹具方案的确定 设计专用夹具的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等的技术要求能够得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，应该使所设计的专用夹具在加工过程中装夹方便，有较高的生产效率。因此，我设计了两个夹具方案以供选择，其方案如下： （ 1）夹具设计方案一 在加工本工序之前，工件的大头孔两端面、小头孔及它的端面都均已经加工过。因此，我选择小头孔用长心轴定位，以大小头孔的左端面为定位面，并在大头孔的下方用一档销定位，以实现典型的一面两销定位。在大小头孔之间用一个移动压板压在连接板上，实现夹紧。并选用固定镗套作为刀具的导向装置。 （ 2）夹具设计方案二 在加工本工序之前，工件的大头孔两端面、小头孔及它的端面都均已经加工过。在小头孔用一长销定位，以小头孔的左端面作为定位面，在大头孔下方用一定位块作为档销以实现一面两销定位。在小头孔的心轴右端用一个带肩的螺母和开口垫圈作为压紧，在加工处用一辅助支撑以抵消加工时所产生的轴向力。 方案的比较分析 上述两个夹具方案的特点在于：它们都采用了典型的一面两销定位，它们的不同之处在于，方案一是以两个平面同时作为一个定位面，采用移动压板作为夹紧机构。方案二是以定位环作为定位面，在心轴上加一个螺母进行了夹紧，在加工处用一螺钉作为辅助支撑。通过对它们的比较方案一以两个不同的平面同时作为定位面，如果那两个平面在加工的时候，出现了加工误差，则在以这两个面作为定位面进行孔的加工会出现受力不均的情况，使工件受较大的外力而变形。而方案二用一个定位环作为定位面就解决了这个问题，因此，我选择方案二作为加工本工序的专用夹具。（如下图）： 夹具方案 确定了工件的加紧方案之后，我们可以通过查阅 机床夹具设计手册 计算出切削力和夹紧力，选择合适的标准件以完成本工序夹具的设计，夹具体及装配图详见下图： 装配图 夹具体 总结 通过对拨叉 831006零件加工工艺的编制和专用夹具的设计，对零件的加工过程和夹具设计的认识有进一步的提高。在这次的设计中也遇到了不少的问题，如在编写加工工艺时，对所需加工面的先后顺序编排，零件的定位面的选择，采用什么方式定位，夹紧方式及夹紧力方向的确定等等。这些问题都直接影响到零件的加工精度和劳动生产率，为使零件能在保证精度的前提下进行加工，而且方便快速，以提高劳动生产率，降低成本的目的。通