拨叉说明书解析

1、学号06120114成绩吉林大学珠海学院i课程设计说明书系另寸 机械与车辆工程专业机械制造及其自动化课程名称CA6140拨叉课程设计学号06120114姓名叶俊超指导教师栾兰任务名称 设计时间2015年4月2日2015 年 7 月 3_ 日目录一、零件的分析 21、零件的作用 22、零件的工艺分析 23、确定生产类型 34、确定毛坯 4二、工艺规划设计 61、选择定位基准 62、制定工艺路线 63、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 7三、夹具设计 91、问题的提出 92、夹具设计 93、定位误差分析 9四、铳床夹具装配图及夹具体零件图见图示 10五、设计感言 12六、参考文献 13七、附录

2、13拨叉零件的工艺规程及夹具设计（一）、零件的分析、零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，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的作用。零件上方的 22孔与操纵机构相连，下方的 55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。两件零件铸为一体，加工时分开。二、零件的工艺分析零件的材料为HT20Q灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此，以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：1、小头孔：22以及与此孔相通的8的锥孔、M8螺纹孔2、大头半圆孔550.53、拨叉底面

3、、小头孔端面、大头半圆孔端面。大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。三、确定生产类型已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工具。四、确定毛坯1、确定毛坯种类：零件材料为 HT2O0考虑零件在机床运行过程中所受冲

4、击不大，零件结 构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯。查机械制造工艺及设备设计指导 手册（后称指导手册）选用铸件尺寸公差等级 CT9级2、确定铸件加工余量及形状:机械制造工艺及设备设计指导手册325页表15-7，查表15-8确定各个加工面的铸件 机械加工余量，铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示：加工面代号基本尺寸加工余量说明D122mm1.6 x2孔降一级双侧加工D255mm2.5 X2孔降一级双侧加工T273mm2.2单侧加工T350mm2.2 汇 2单侧加工T473mm5单侧加工3、绘制铸件零件图: 1A（二）、选择毛坯、确定毛坯尺寸、绘制毛坯简图（一）选择毛坯由于该拨叉在

5、工作过程中要承受冲击载荷，拨叉的强度和韧度要求较高， 且需要耐磨、耐高温和低温、耐腐蚀等，所以毛坯选用铸件。该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型为大批生产，为提高生产率和铸件精 度，宜采用金属型铸造。毛坯的拔模斜度为5度。（一）毛坯尺寸公差与机械加工余量 、求最大轮廓尺寸 根据零件图计算轮廓尺寸，长160mm宽73mm高52.4mm,故最大轮廓尺寸为160mm 、选取公差等级 CT由表3-1 ,铸造方法按金属型铸造、铸件材料按灰铸铁， 得公差等级CT范围810级，取为10级。表2-1大批量生产的毛坯铸件的公差等级公垫等级CI方馬杵材料钢可锻铸跌阳1锌合金砂理蒔造手工造型11-1411 * 1411

6、-UII- 1410- 1310- B酢型铸造 机器型 12B-12g“l28* J0肌金属型诗造8*10a-io8-10&107-9压力穩造6-84-6熔模水披舉7-95-8铸淮硅溶胶4“4丸4-64-6注：表中所列的公差等级是指在大批址生产n影崛蒔件尺扌精度的生产因盘已得到允分改进时错件通常能够达到的公差等圾 、求机械加工余量等级由表2-2,铸造方法按金属型铸造、铸件材料按灰铸铁，得机械加工余量等级范围DF级，取为F级。表2-2毛坯铸件典型的机械加工余量等级方法更求的机械加工-余H帝镰W ft li 料钢球年传秋吋讯铸铁于工匙克G- hK* Fi1F HF-HFEIFHHE-CE-G 、求

7、铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT,查表3-3,其中公差带相对于基本尺寸按对称分布。表2-3铸件尺寸公差/mm铸件尺寸公楚等圾CT毛坯铸件基本尺寸畑皿大于至4l2.789101213L-s0.260.36尹0,74I1.522.84.210160.280.540.78L1L62.23.04,4L625OJO0,420.580.82L2L72.43卫4.662540OJ20.460.640.91.31.82.6S,65740630360.500.7011 422,845.6g631000.400.560J8L1L62.23.24.46g1001600.440.62僅稱1,2LS2

8、.5丄657101602500.500.72L1.422.845,6&ii2504000.560.78IJ1,62,23,24.46.2g124006300.640.91.21.S2.63.657io14注：I.在等级中对壁厚采用粗一级公羞；2一对于不1116mm的尺寸，不采用CT13-CT16的仑盘，对于这些尺寸应标注个别分臺160mm、 、求RMA （要求的机械加工余量）对所有加工表面取同一个数值，由表3-4查最大轮廓尺寸为 机械加工余量等级为 F级，得RMA数值为2mm。表2-4铸件机械加工余量（RMA）/mm摄大尺寸。要求的机械加工余1W大于至CDEFGHJK400J0.30.40.5

9、L(U0/711.440630.30J0.40,50.711-4=631000.40.50.7L1422.841001600,50.81.11.52.2346血2500J11,422,845.582504000J1.31.42.53d57104006301.1L52.2346g12咼鉴机械加工后铸件的虽丸轮廉尺寸。 、求毛坯基本尺寸拨叉上端面为单侧加工，毛坯基本尺寸由式（5-1）求出，即R =F RMA CT /2 =50 1.22.4/2 =.52.4mm直径为22的孔属内腔加工，应由式（5-3）求出，即r =F - RMA -CT /2 =22 -2 -2.4/2 =18.8mm 其余计算

10、略毛坯尺寸公差与机械加工余量见表2-5。表2-5毛坯尺寸公差与机械加工余量项目公差等级CT加工面基本尺 寸铸件尺寸公 差机械加工 余量等级RMA毛坏基 本尺寸拨叉上端面10503.2F252.40 22孔10225.2F218.8拨叉前后工 作面1073、555.1F270.6、52.6拨叉上下工 作面10203.2F222. 4（三）、工艺规程设计一、选择定位基准：1、粗基准的选择：以零件的底面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基 准。以工件底面为粗基准，加工下端面。2、 精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便， 依据“基准重合”原则和“基 准统一”原则，以粗加工

11、后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。以底面为基准加工上端面作为精基准，再加工出0 22的孔作为精基准加工0 55的孔，并加工半圆工作面。拨叉零件各表面加工方案加工表面尺寸标准公差表面粗糙度Ra/um加工方法拨叉上端面IT123.2粗铣-半精铣0 22孔IT101.6钻孔一精铰上下工作面IT123.2粗铣-半精铣前后工作面IT146.3粗铣、工序顺序的安排:机械加工工序(1) 遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。(2) 遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准。(3) 遵循“先主后次”原则，先加工主要表面一一叉轴孔$ 22孑L以及拨叉脚0

12、55mm内圆面和端面，后 加工次要表面普通 $ 8孔，螺纹孔。三、制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度， 在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并尽量使工序集中来 提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查指导手册 选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序工序名称八II1II工序内容，车间电工段中设备7工艺装备1P退火审P4粗铁粗铳下錨面卫殆2卧式铁床+J台虎钳口钻扎，钻审曲的大孔4+?二Z3025钻床卫三爪自定心卡盘J4+-1措較22的孔亠Z3025钻廉J三爪自定応卡盘粗船粗壯端面a

13、殆卧式铁床a台虎钳+6P半精以鹿面宵基准半精铁上端面肪2卧式钱床Q台虎钳匸2初检门搜照公差姜求检杳基准门P鬧粗铳上下刖工作面卧式铳床a台虎钳弘叹上躺面初基准，半楕铁上下工作面， 对称扣工口K62卧式钱床台虎钳710*J切師中间切断丁切断床台虎钳11*J法孔為基准，加工刖工作面爭瓯#73*数控铳床专用夹具半精门22的孔为精基准，半精铳切断面*立式铳床门专用夹具门1彌钻孔钻眶的螺纹孔攻憔纹门Z3025钻床丁专用夹具13钻孔卫以上表面以基准钻的通孔，装配枳*Z3025钻床“专用夹具门15口去毛刺心去除全部毛刺心钳工台4p终检心按零件图样面聲求全面检查匸*其他：对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺

14、寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。四、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：1平面加工工序尺寸：表3加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度Ra（pm）工序余量最小最大铸件CT9粗铳两端小头孔两端面1mmIT10051 -15_0.156.30.551.45精铳两端小头孔上端面0.8mmIT9050.3.63.20.351.25粗铳中间孔两端面10mmIT1222.105.216.33.794.21精铳中间孔上端面1mmIT1021 .042_0.0843.20.8531.147精铳中间孔下端面1

15、mmIT1020.07；.283.20.7481.2522、圆柱表面工序尺寸：表4加工表面加工 内容加工余量精度 等级工序尺寸表面粗糙度Ra（m）工序余量最小最大55（D2）铸件2.4CT950 0.56.3扩孔1.4IT1154.9；.36.31.751.9粗铰0.18IT10 55：0463.20.010.19精铰0.07IT755.O3；.063.200.0622严铸件3.2CT9州8.80.56.31扩孔3IT12*21.905.216.32.6952.905粗铰0.14IT10*21.9820.0843.20.070.287精铰0.06IT7*22.01050.01051.60.00

16、750.0285（三）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。本次设计选择的是工序17的铣断夹具，主要是针对工件进行切断,它将用于X51立式铣床。1、问题的提出本夹具是用来将工件按对称中心铣断，零件图中大小孔的中心距有公差要求，因此这两个小头孔的中心距也有一定的公差要求另外，此中心线为孔内表面的设计基准，有一定的垂直 公差要求.该工序要求 22孔中心线与 55孔中心线有0.2mm的偏差， 22孔的上端面和 其自身的轴线有0.05mm的垂直度要求， 55孔的上下端面和其自身的轴线有 0.07mm的垂直 度要求。故工件以 22H7孔的中心线，以及 55两端面为定位

17、基准。夹具设计应首先满足这些要求，在保证较高的生产效率的前提下，还应考虑夹具体制造 工艺性和生产经济性。加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定可靠，并且夹具体应具 有较好的刚性。2、夹具设计定位基准选择底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求，因此应以底面为主要定位基准.工件以-220.021的中心线 为定位基准，采用两面一轴实现完全定位3、定位误差分析定位误差是指由于定位不准确引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工误差。 对于夹具设计中采用的定位方案，只要可能产生的定位误差小于工件相应尺寸或位置公差的 1/3 1/2 ，即可认为定位方案符合加工要求。零件图规定大孔与小孔的中心距为 60

18、mm? 55mm勺孔两端面距离为20mm采用自动夹紧夹 具后,定位误差取决于两个定位销的制造误差，以及？55mn两端间的平行度误差。对于本次设计的夹具，需要保证的尺寸要求：保证两个小头孔中心轴线与？55mn距离均为60mm保证？ 55mn两端面距离为20mm且和小头孔中心轴线垂直。现在分析60mm尺寸要求。查指导教程得，定位销的配合公差为 H7,其公差范为 00.018mm因此，两个定位销的总的位置误差范围为 00.036mm可见，其误差范围远小于 0-0.2mm。因此，选择公差为H7的定位销符合本设计的公差要求。现在分析？ 55mm的尺寸要求。在该工步中，由于定位基准是 55mn孔的两端面，

19、工序基准和定位基准重合，故基准不重和误差为0,且由于 55mm圆柱小端面经过精铣，表面粗糙度达到Ra3.2mm可见 55mnH孔两端面的平行度误差为很小，最大值为 0.14，恰好在其 尺寸限制范围内。综上所述，只要两个定位销符合国家标准，以及 55mn孔两端面的加工精度得到保证，即可将误差限制在一定的范围内。4. 铣床夹具装配图及夹具体零件图见图示4-1夹具装配图1 |*|ECriOli 4 4-2夹具体零件图SEC1I3M * AF 盹H l 碎娜,DI 2F .&0!|J&|riR 30190-1* - 1昨也烦询衍厕 frlSftsmiJHiJgJEIZTS0i3li J - J 939.4-3 对刀块（五）