叉架 拨叉加工工艺及夹具设计 铣削Ф20mm，Ф40mm孔的端面夹具设计（全套含CAD图纸）
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课程设计题目班级姓名指导教师完成日期一、设计题目学生空出，由指导教师填写二、原始资料1被加工零件的零件图1张2生产类型中批或大批大量生产三、上交材料1被加工工件的零件图1张2毛坯图1张3机械加工工艺过程综合卡片参附表11张4与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张4夹具装配图1张5夹具体零件图1张6课程设计说明书50008000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A4纸、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25准备及答辩2天五、指导教师评语成绩指导教师日期3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CA6140车床拨叉的加工效率，由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，以满足加工过程的需要。关键词拨叉工艺规程夹具设计4ABSTRACTBOCHATHEPROCESSINGMACHINESWILLDIRECTLYAFFECTTHEQUALITYOFTHEPERFORMANCEANDSERVICELIFETHISDESIGNSEEKSTOINCREASETHEBOCHACA6140LATHEPROCESSINGEFFICIENCY,WHICHWEFIRSTBOCHAOFTHESTRUCTURALFEATURESANDACAREFULANALYSIS,ANDTHENDETERMINEAREASONABLEPROCESSINGPROGRAMME,PROCESSINGPROGRAMMEREQUIRESSIMPLE,EASYTOOPERATE,ANDTOENSURETHATPARTSOFTHEPROCESSINGQUALITYINFORMULATINGAPOINTOFORDERPROCESSINGTHEORDERISASFOLLOWS1,ANALYSISOFCOMPONENTS2,THECHOICEOFROUGH3,THEDESIGNOFAPOINTOFORDERINCLUDINGTHEDEVELOPMENTOFROUTES,SUCHASBASELEVELCHOICE4,THEDESIGNPROCESSINCLUDINGTHECHOICEOFMACHINETOOLSTODETERMINEJIAGONGYULIANG,PROCESSSIZE,ROUGHSIZE,DETERMINETHEAMOUNTANDTERMSOFCUTTINGTHEBASICWORKINGHOURS5,THEPREPARATIONOFDOCUMENTSINADDITION,INORDERTORAISELABORPRODUCTIVITYANDREDUCELABORINTENSITY,THEQUALITYASSURANCEPROCESS,THENEEDFORFIXTUREDESIGNTOMEETTHEPROCESSINGNEEDSKEYWORDSBOCHAPROCESSOFORDERFIXTUREDESIGN5目录摘要31零件分析611零件的作用612零件的工艺分析62工艺规程设计621毛坯的制造形式622基准面的选择7221粗基准的选择7222精基准的选择723制定工艺路线83绘制零件图和编制工艺文件2631绘制零件图2632编制工艺文件264夹具设计28421定位基准的选择284221夹具设计任务28结论30致谢316参考文献321零件分析11零件的作用本题所给的是CA6140车床上的拨叉，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20MM的孔与操作机构相连，下方的40MM的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。12零件的工艺分析CA6140车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121以20MM为中心的加工表面这一组加工表面包括20MM的孔，以及其上下表面122以40MM为中心的加工表面这一组加工表面包括40MM的孔，以及其上、下端面和一个缺口。这两组表面有一定的精度要求；（1）40MM、20MM的孔的上、下表面以及40MM的孔的内表面的粗糙度误差为64UM。（2）20MM的孔的内表面的粗糙度误差为16UM，精度为IT7123扩孔18。124铣断槽。2工艺规程设计21毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结7构又比较简单，故选择铸件毛坯。8图一毛坯图22基准面的选择221粗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20MM的孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两个短V形块支承20MM和40MM孔的外轮廓作主要定位面，以消除3个自由度，再用一个支承板支撑在的20的下表面，以消除3个自由度。222精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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。923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、半精铣20MM、40MM的下表面，保证其粗糙度为63UM工序三以20MM的下表面为精基准，粗、半精铣20MM的孔的上表面，保证其粗糙度为63UM,其上、下表面尺寸为35MM，工序四以20MM的下表面为精基准，钻、扩、粗铰、精铰20MM的孔，保证其内表面粗糙度为16UM工序五以20MM的下表面为精基准，粗、精镗40MM的孔，保证其内表面粗糙度为16UM工序六；以20MM的下表面为精基准，粗、半精铣40MM的上表面，其上、下表面尺寸为120MM工序七铣断，以20MM的孔为精基准，铣缺口工序八去毛刺工序九清洗工序十检查上面的工序可以是大批生产，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。2、工艺路线方案二工序一；退火工序二粗、半精铣20MM、40MM的下表面，保证其10粗糙度为63UM工序三以20MM的下表面为精基准，粗铣、半精铣20MM、40MM的孔的上表面，保证其粗糙度为63UM，20MM的上、下表面尺寸为35MM，40MM的上、下表面尺寸为120MM。工序四以20MM的下表面为精基准，钻、扩、粗铰、精铰20MM的孔，保证其内表面粗糙度为16UM工序五以20MM的下表面为精基准，粗、精镗40MM的孔，保证其内表面粗糙度为16UM，两孔中心距为180MM。工序六扩钻孔18MM。工序七铣断，以40MM的孔为精基准，铣缺口。工序八去毛刺工序九清洗工序十检查24机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140车床拨叉”零件的材料为HT200，其硬度为190210HB，生产类型为大批量，铸件毛坯。由机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册表131查得毛坯的制造方法采用砂型铸造级，表224查得加工余量等级为G级，选取尺寸公差等级为CT12。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（20MM、40端面）查工艺手册表224取20MM、40MM端面长度余量为25MM均为双边加工。铣削加工余量为A粗铣15MMB精铣1MM2、内孔（40MM已铸成孔）查工艺手册表2225，取40MM已铸成长度余量为3MM，即已铸成孔34MM。镗削加工余量为A粗镗2MMB精镗1MM113、其他尺寸直接铸造得到。25确定切削用量及基本工时251工序二粗、半精铣孔20MM、40MM的下表面（1）加工条件工件材料HT200。B016GPAHBS190210，铸件机床XA5032立式铣床刀具；W18CR4V硬质合金端铣刀W18CR4V硬质合金端铣刀，牌号为YG6，由切削用量简明手册后称切削手册表31查得铣削宽度AEPCC,故校验合格。最终确定AP15MMNC475R/MINVFC600MM/MINVC1193M/MINFZ013MM/ZF计算基本工时MFLTV公式中LLY；根据切削手册表326，可得L12MM,所以L45MM故45/6000075MINT2粗铣40MM的下表面A铣削40MM的下表面与铣削20MM的下表面的相关参数及其用量等都相同。即AP15MMNC475R/MINVFC600MM/SVC1193M/MINFZ013MM/ZB计算基本工时MFLTV公式中LLY；根据切削手册表326，可得L0所以LLY80MM故80/600013MINMT3半精铣孔20MM的下表面A切削深度因切削用量较小，故可以选择AP10MM,一次走13刀即可完成所需尺寸B每齿进给量由切削手册表330可知机床的功为75KW，查切削手册表35可得F0507MM/R，由于是对称铣，选较小量F07MM/RC查后刀面最大磨损及寿命查切削手册表37，后刀面最大磨损为（1015）MM查切削手册表38,寿命T180MIND计算切削速度按切削手册表327中的公式VOCVMPRPZECDQVKAXFYU也可以由表316查得124MM/SVF395MM/MINN494R/MIN,C根据XA5032铣床参数，选N475R/MINVF375MM/MIN,则实际的切削速度为10OCCDV所以1193M/MIN,实际进给量CV3148075FCZVFZ所以008MM/ZZVF37541E校验机床功率查切削手册表324，PCC11KW,而机床所提供的功率PCM为17KW，所以PCMPCC,故校验合格。最终确定AP10MM，NC475R/MIN，VFC375MM/MINVC1193MM/MINF计算基本工时FLTV公式中LLY；根据切削手册表326，可得L0MM,所以LLY45045MM故45/375012MINMT142半精铣40MM的下表面A铣削40MM的下表面与铣削20MM的下表面的相关参数及其用量等都相同。即AP10MMNC475R/MINVFC375MM/MINVC1193MM/MB计算基本工时FLTV公式中LLY；根据切削手册表326，可得L0MM所以LLY80080MM故80/3750213MINFTV252工序三粗、半精铣孔20MM、40MM的上表面本工序的切削用量及基本工时与工序一中的粗、精铣孔20MM、40MM的下表面相同。253工序四钻、扩、铰、精铰20MM的孔（一）钻18MM的孔（1）加工条件工艺要求孔径D18MM,孔深L35MM,通孔，用乳化液冷却机床Z535型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DO18MM,钻头几何形状为由切削手册表21及表22选修磨横刃，28OO10O2118O2170OB35MMB2MML4MM2切削用量1决定进给量FA、按加工要求决定进给量根据切削手册表27，当铸铁的强度B200HBSDO18MM时，F070086MM/RMC又根据切削手册表223，当B170213MPADOMC又根据切削手册表223，当B170213MPADOMC又根据切削手册表223，当B170213MPADOMC又根据切削手册表223，当B170213MPADO20MMF1MM/RVC20M/MIN时PC17KW25根据Z535钻床说明书,PCPE所以有MCMMPCPE故选择的切削用量可用。即F095MM/RNNC380R/MINVC23M/MIN3计算基本工时MLTNFLLY由切削手册表229查得Y10MM故012MIN835MT226工序七铣断1）加工条件工件尺寸槽宽5MM深35MM刀具选高速钢细齿圆锯片刀由工艺设计手册表3127可得，又由（金属切削手册第三版）表67B5MMDO160MMZ48D80MMRO10OAO16O2）切削用量A决定每齿进给量FZ查切削手册表34可得FZ003002X14000420028MM/Z由于是对称铣取F0028MM/ZB后刀面最大磨损及寿命查切削手册表37后刀面最大磨损为（015020）MM查切削手册表38寿命T150MINC计算切削速度按切削手册表327中的公式VOCVMPPZVECDQVKTAXFYUAZ可得VC767M/MIN153R/MIN10N根据XA6132铣床选主轴转速为N150R/MIN26所以实际的切削速度为V7536M/MIN工作台每分钟进给量为FMZ0026X48X1501872MM/MIN又根据XA6132铣床的参数，取工作台进给量为190MM/Z则实际的进给量为FZ0025MM/Z4819D）校验机床功率由切削手册表328中的计算公式可知PC10FVFCYEXFUPZFCQWOCAFZKDN式中CF30XF10YF065UF083WF0QF083所以计算得FC1635NPC48KWVXA6132铣床主动电机的功率为75KW，故所选的切削用量可以采用最终确定VF190MM/MINN150R/MINV7536M/MINE计算基本工时FLTV公式中LLY；根据切削手册表326，可得L0所以LLY35MM故35/190018MINMFTV273绘制零件图和编制工艺文件31绘制零件图图二零件图2832编制工艺文件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确定工序数有两种基本原则可供选择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29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4夹具设计41问题的提出本夹具主要用于铣削20MM，40MM孔的端面，且有一定的公差粗糙度要求，还要考虑如何提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。42夹具体设计421定位基准的选择由零件图可知0MM的中心线与孔的中心线之间的公差20M等级要求较高，且铣开时的设计基准为0MM孔的中心线。为了尽量的减小定位误差，应选孔为主要的定位基准，消除三个自由2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，现同时加工两个双体，为了夹具简单，操方便，利用多点联动夹紧机构夹紧。4221夹具设计任务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。经过与老师同学协商，决定设计第一道工序铣20MM，40MM的下表面铣床夹具。本夹具所用机床为型XA5032立式铣床刀具W18CR4V硬质合金端铣刀。30确定夹具的结构方案（）确定定位元件考虑工件的加工结构，可以采用型块定位。（）确定导向装置本工序要求对被加工孔依次进行铣加工，最终达到工序简图上规定的加工要求（）确定夹紧机构针对大批生产的工艺特征，此夹具选用可调夹紧机构。画夹具装配图。铣床夹具装配图及夹具体零件图见图示图三铣端面可调夹具图31结论本次课程设计是在校学习阶段的一个重要的教学环节，其目的是培养我们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。经过三星期的课程设计，获得如下心得1运用机械制造工艺及有关课程的知识，结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。2能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法。学会拟定夹具设计方案。3熟悉并运用有关手册，能快速查表得到所需的数据。4有一定的识图制图能力。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WTO以后，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。32致谢在此对指导老师刘宏梅老师的辛勤教诲表示衷心的感谢，感谢她对我们设计的关心和帮助。本次设计是对我们大学所学知识做的一次总测验，是锻炼也是检验我们所学知识和掌握、运用知识的
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