CA6140车床831008拨叉零件工艺及钻Φ20孔夹具设计
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夹具装配图.dwg
拨叉毛坯图.dwg
拨叉零件图.dwg
目 录
1 绪论 1
2 数控加工工艺概述 1
2.1 数控加工工艺分析的一般步骤与方法 1
2.2 机床的合理选用 1
2.3 数控加工零件工艺性分析 2
2.3.1 零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则 2
2.3.2 零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点 2
2.4 加工方法的选择与加工方案的确定 2
2.4.1 加工方法的选择 2
2.4.2 加工方案确定的原则 3
2.5 工序与工步的划分及加工顺序安排 3
2.5.1 工序的划分 3
2.5.2 工步的划分 3
2.5.3 加工顺序安排 4
2.6 零件的安装与夹具的选择 4
2.6.1 定位安装的基本原则 4
2.6.2 选择夹具的基本原则 4
2.7 刀具的选择与切削用量的确定 4
2.7.1 刀具的选择 4
2.7.2 切削用量的确定 5
2.8 对刀点与换刀点的确定 5
2.9 加工路线的确定 5
3 拨叉零件数控加工工艺分析 6
3.1 拨叉零件的作用 6
3.2 拨叉零件的工艺分析 7
3.3 确定拨叉零件生产类型 7
3.4 确定拨叉零件毛坯类型 7
3.4.1 确定毛坯种类 7
3.4.2 确定铸件加工余量及形状 7
3.4.3 绘制铸件零件图 8
3.5 拨叉零件数控加工工艺规程设计 8
3.5.1 选择定位基准 8
3.5.2 制定数控加工工艺路线 8
3.6 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 9
3.6.1 圆柱表面工序尺寸 9
3.6.2 平面工序尺寸 10
3.6.3 确定切削用量及时间定额 10
4 夹具设计 19
4.1 问题的提出 19
4.2 夹具设计 19
4.2.1 定位基准选择 19
4.2.2切削力及夹紧力计算 20
4.3定位误差分析 20
4.3.1定位元件尺寸及公差的确定 20
4.3.2计算钻套中心线与工作台的垂直度误差 20
4.3.3计算定位销轴与工作台的平行度误差 21
4.4夹具设计及操作的简要说明 21
5结束语 23
致谢 24
参考文献 25
摘 要
本设计分析研究了CA6140车床变速箱中拔叉零件的加工工艺规程及夹具设计。由于拔叉零件的结构较为复杂，工序较多，因此为保证加工精度提高生产率及降低劳动强度，考虑采用数控机床进行加工，首先进行了拨叉零件工艺性分析、确定了工艺方案及加工顺序，进行了拨叉零件数控加工工艺规程设计和钻孔工序的夹具设计，为拨叉零件在数控机床上加工提供了理论依据和有效的硬件保证。
关键词：数控加工工艺，定位，夹紧，专用夹具
CA6140 Lathe 831008 Fork Parts CNC Machining
Technology and Equipment Design
Abstract
Analysis of the design of the gearbox in the CA6140 lathe machining fork and Fixture Design Process.Fork parts as a result of the more complex the structure, process more, so in order to ensure the accuracy of processing to increase productivity and reduce labor intensity, consider the use of CNC machine tools for processing, first of all, a fork components analysis process to determine the technology solutions and processing order , a fork parts Process Design CNC machining and drilling of the fixture design process, fork parts for CNC machine tools in the processing provides a theoretical basis and an effective assurance of hardware.
Keywords: NC Machining Process, Positioning, Clamping, Special Fixture
1 绪论
随着我国现代制造技术的发展，数控机床的普及和从事数控加工人员的增多，数控加工越来越受到人们的重视。拨叉零件广泛应用于我们的日常生活及生产当中，拨叉零件的制造精度能不能够满足技术要求,如何更大限度的降低机加工的基本劳动时间及提高单位时间内的生产率,都成为机械行业势待解决的技术性问题。随着数控技术的不断发展及数控技术应用的不断广泛化、深入化，我们意识到，采用数控机床来加工拨叉零件既能够提高零件的精度又能够完成采用普通机床加工应运受限的瓶颈，对提高加工效率、以及降低劳动强度都有不可估量之好处。
随着计算机科学、信息技术的迅速发展，传统的制造业已发生了十分显著的变化，发达国家正进行由传统的制造技术向现代制造技术的转变，并提出了全新的制造模式。数控加工技术将逐步引航现代机械制造业的发展。数控机床的应用范围日益扩大，其产生的经济效益与社会效益十分明显。
对传统零件的数控加工技术也得到越来越广泛的应用。面对新技术、新工艺的不断出现，提高数控加工技术在传统拨叉类零件的应用也受到越来越多的重视。如何使数控技术在加工这一类零件中表现出其高质量、高精度、高效率，都成为各国争先要解决的问题。因此研究它对我国的制造行业很有借鉴作用。
2 数控加工工艺概述
2.1 数控加工工艺分析的一般步骤与方法
工作人员在进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，根据被加工工件的材料、轮廓形状、加工精度等选用合适的机床，制定加工方案，确定零件的加工顺序，各工序所用刀具，夹具和切削用量等。
2.2 机床的合理选用
在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的因素主要有，毛坯的材料和类、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点：
（1）要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品；
（2）有利于提高生产率；
（3）尽可能降低生产成本(加工费用)。
2.3 数控加工零件工艺性分析
数控加工工艺性分析涉及面很广，在此仅从数控加工的可能性和方便性两方面加以分析。
2.3.1 零件图样上尺寸数据的给出应符合编程方便的原则
（1）零件图上尺寸标注方法应适应数控加工的特点在数控加工零件图上，应以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。在保持设计基准、工艺基准、检测基准与编程原点设置的一致性方面带来很大方便。由于零件设计人员一般在尺寸标注中较多地考虑装配等使用特性方面，而不得不采用局部分散的标注方法，这样就会给工序安排与数控加工带来许多不便。由于数控加工精度和重复定位精度都很高，不会因产生较大的积累误差而破坏使用特性，因此可将局部的分散标注法改为同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸的标注法。
（2）构成零件轮廓的几何元素的条件应充分。在分析零件图时，要分析几何元素的给定条件是否充分。如圆弧与直线，圆弧与圆弧在图样上相切，但根据图上给出的尺寸，在计算相切条件时，变成了相交或相离状态。由于构成零件几何元素条件的不充分，使编程时无法下手。遇到这种情况时，应与零件设计者协商解决。
2.3.2 零件各加工部位的结构工艺性应符合数控加工的特点
（1）零件的内腔和外形最好采用统一的几何类型和尺寸。这样可以减少刀具规格和换刀次数，使编程方便，生产效益提高。
（2）内槽圆角的大小决定着刀具直径的大小，因而内槽圆角半径不应过小。零件工艺性的好坏与被加工轮廓的高低、转接圆弧半径的大小等有关。
（3）零件铣削底平面时，槽底圆角半径r不应过大。
（4）应采用统一的基准定位。在数控加工中，若没有统一基准定位，会因工件的重新安装而导致加工后的两个面上轮廓位置及尺寸不协调现象。因此要避免上述问题的产生，保证两次装夹加工后其相对位置的准确性，应采用统一的基准定位。零件上最好有合适的孔作为定位基准孔，若没有，要设置工艺孔作为定位基准孔。若无法制出工艺孔时，最起码也要用经过精加工的表面作为统一基准，以减少两次装夹产生的误差。此外，还应分析零件所要求的加工精度、尺寸公差等是否可以得到保证、有无引起矛盾的多余尺寸或影响工序安排的封闭尺寸等。
2.4 加工方法的选择与加工方案的确定
2.4.1 加工方法的选择
5结束语
经过了两个多月的学习和工作，我终于完成了《拨叉零件数控加工工艺及工装设计》的毕业论文。从开始接到论文题目到系统的实现，再到论文文章的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战，这也是我在大学期间独立完成的最大的项目。在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感受，从对数控工艺一无所知，对数控工艺加工很不了解的状态，我开始了独立的学习和试验，查看相关的资料和书籍，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起来，每一次改进都是我学习的收获，每一次试验的成功都会让我兴奋好一段时间。从中我也充分认识到了数控加工技术在我们的生活生产中将扮演越来越重要的角色，更是我们以后工作的首选目标。因此学好它、用好它不论是现在还是在以后工作学习当中都有无可估量的作用。
虽然我的论文作品不是很成熟，还有很多不足之处，但我可以自豪的说，这里面的每一段步骤，都有我的劳动。当看着自己的设计成果，自己成天相伴的系统能够健康的运行，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。
这次做论文的经历也会使我终身受益，我感受到做论文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力，没有自己的研究，就不会有所突破，那也就不叫论文了。希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。
致谢
本文作为一名本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有老师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。
本文是在机电系老师的悉心指导下完成的。承蒙杜老师的亲切关怀和精心指导，虽然有繁忙的工作，但仍抽出时间给予我学术上的指导和帮助，使我从中受益非浅。杜老师对学生认真负责的态度、严谨的科学研究方法、敏锐的学术洞察力、勤勉的工作作风以及勇于创新、勇于开拓的精神是我永远学习的榜样。在此，谨向杜老师致以深深的敬意和由衷的感谢。
其次，还要感谢大学几年来所有指导过,教育过我的老师们，正是你们不倦的教诲,使我打下了扎实的专业基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励，此次毕业设计才会顺利完成。
最后感谢河南科技学院机电系几年来对我的大力栽培。
在这里，我仅用一句话来表明我无法言语的心情：感谢你们！
参考文献
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