车床拨叉说明书

1、 -艺 课程设计说明书 设计题目 :CA6140拨叉机械加工工艺规程及夹具 设计 （831007） 设 计者： 仇恒坦 王云楠 谭逢津 高钦 指导教师：何国旗 2011年12月26日 机械制造工艺学课程设计任务书 张 张 张 张 张 份 题目：CA6140拨叉加工工艺规程及夹具设计 内容：1、零件图1 2 、毛坯图1 3 、机械加工工艺规程1 4 、夹具结构设计装配图1 5 、夹具结构设计零件图1 6 、课程设计说明书1 班 级： 机设093 学 生：仇恒坦王云楠谭逢津高钦 指导教师：何国旗 2011年12月19日 序言 通过工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体 （如公差于配合、机械设计、

2、金属切削机床、机械制造工艺等 ）。让我们对所学的专业课得以加强和巩固、复习 及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后 的实际工作奠定坚实的基础！ 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训 练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为自己以后生活打下一个良好的基础。由于 能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。 设计内容： （1）画零件图 （2）绘制毛坯图 （3）填写机械加工工艺过程综合卡片 （4）选择夹具设计方案 （5）绘制某一工序夹具草图及零件图 （6）编写课程设计说明书 原始资料： 拨叉零件图 831

3、007，生产纲领为 100000件/ 年。 一、分析零件图 （一）零件作用 拨叉是传动系统中用来拨动滑移齿轮，以实现系统调速、转向的零件。其小头通过与 轴的过盈配合来传递凸轮曲线槽传来的运动；大头的内部突起处与滑移齿轮的凹槽配合。 （二）零件的工艺分析 1、零件选用材料为HT20Q俗称灰口铸铁。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。 2、该零件主要加工表面及技术要求分析如下： （1）、零件上端面及孔 50H13的上下端面与孔 22H7的垂直度公差等级为9-10级。 表面粗糙度为Ra 3.2um。加工时应以上端面与孔 22H7的内表面为基准。又由于上端面须 加工，根

4、据“基准先行”的规则，故应先加工上端面，再加工孔 22H7,最后加工孔 50H13 的上下端面 (2) 、尺寸30、20、65、 50、 70都有其公差要求，加工时需要保证这些尺寸。使 其满足 30- 0.2、20- 0.21 、65- 0.19 0 50* 7046。 (3) 、 22H7孔内表面Raw 1.6，需要进行精铰。 70H13孔内表面RaK 6.3，铣端面 时就可以保证。 20H13内孔表面RsK 3.2只需半精镗即可。 (4) 、M8的孔只需要钻孔与攻丝，可放在后期工序中。 (5) 、 8锥销孔只要求加工一半，故可以与 M8孔同时钻出。 (6) 、花键方向保持与图样一致。两件铸

5、在一起表面应无夹渣、气孔。 根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精度，该零件没有很难加工的 表面尺寸，上述表面的技术要求采用常规加工工艺均可以保证。 二、确定生产类型 已知零件每年的生产量为100, 000件，质量为1.0Kg，可确定其生产类型为大批生产。 故初步确定工艺安排的基本倾向为：加工过程划分阶段；工艺适当集中；加工设备已通用设 备为主；大量采用专用工装。 三、确定毛坯 1、确定毛坯种类 表面 代号 基本尺 寸(mm) 加工余 量等级 加工余 量(mm ) 说明 T1 40 H 3.5 顶面，降一级，单侧加工 顶面，单侧加工 T2 70 H 3.0 底面，单侧加工 T3 7

6、0 H 3.0 孔径过小，保证铸造，余量减小 D1 22 H 1.0 孑L,降一级，双侧加工 孑L,降一级，单侧加工 D2 50 H 3.0 孑L,降一级，单侧加工 D3 70 H 3.0 D4 70 H 3.0 根 据 零 件 材 料 确 疋 毛 坯为铸件。并依其结构形状、尺寸大小和生产类型，毛坯的铸造方法选用金属模机械砂型。 根据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 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，选用加工余量为MA-G 级，并查表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

7、下表所示： 3、画零件毛坯图（图附后） 四、机械加工工艺过程设计 （一）选择定位基准 （1）、选择粗基准 为了方便装夹，以及依据以不加工表面为基准和毛坯表面质量较 好者为基准的原则，选底端面为粗基准。 （2）、选择精基准 依据基准重合原则，应选用统一的基准有利于保证零件的精度。 多用“一面两孔”的定位方式定位，所以选择小头孔轴线和底面为精基准。 （二）制订工艺过程 1、根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度（查指导手册表15-32、 15-33、15-34），选择加工方法: （1）、上端面T1 :粗铣（R6.3）精铣（R3.2） （2）、上端面T2:粗铣（R6.3）精铣（R3.2）

8、 （3）、底端面T3:粗铣（R6.3）精铣（R3.2） （4）、切断面T4:粗铣（R6.2） （5）、小端头孔 D1:扩孔（R6.3、IT10） 铰孔（R1.6、IT7） （6）、中间孔D2粗镗（R6.3）半精镗（R3.2、IT7） （7） 、中间孔 D3:粗镗（R6.3、IT13） 2、工艺过程的确定： 工序号 工序内容 定位基准 010 铸坯 D1、T5 020 粗铣小头孔的两端 D1、T1 030 粗铣中间孔上端面 D1、T1 040 粗铣中间孔下端面 D2、D5 T5 050 扩两小端头孔 D1、D5 T5 060 精镗中间孔 D1、T5 070 精镗小头孔上端面 D1、T5 080

9、半精镗中间孔 D1、T5 090 精铣中间孔上端面 D1、T1 100 精铣中间孔下端面 D2、T5、D5 110 精铰两端小头孔 D1、T5 120 铣断 D1、D2、T5 130 钻2X& M8螺纹孔，攻 M8螺纹 140 去毛刺 检验 五、选择加工设备与工艺设备 （一）、选择机床 XQ5025A 1、工序010、020、030、060、080、090均为铣端面，可采用立式升降台铣床: 2、 工序040、100、120均为钻、扩孔工艺，可采用摇臂钻床 Z3025B 3、工序050、070为镗孔，采用T68镗床。 （二）、选择夹具 各工序广泛采用专用夹具。在钻空 M8时，其夹具可采用一面两空

10、定位 （三）选择刀具 1、在铣床上加工的工序，均采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。 2、加工孔 22H7时，由于采用扩、铰的加工方案，故工序040可用扩孔刀具一次加工 而工序100精铰 22H7,因加工余量小，则选用高速钢铰刀。 3、在镗孔 50H13时，由于对精度要求不高，故采用硬质合金镗刀即可。 （四）、选择量具 亠+0.084 30- 0.24 1、对端面的尺寸精度要求不高，采用通用量具即可 2、对孔 22H7,为保证加工精度，工序100采用专用塞规进行测量。为保证 20-0.21-0.07的尺寸精度，采用专用极限量规。为保证各端面的垂直度，故采用千分表进行检测。 六、确定工序尺寸 （一

11、）、孔类加工工艺尺寸 孔类加工的设计基准与工艺基准重合，尺寸计算简单。铸造尺寸按要求其公差带对称分 布，其余偏差一律按“入体原则”确定（孔类表面为双侧，公差加倍表示）。 圆柱表面工序尺寸及公差: 加工表面 加工内容 加工余 量（mn） 精度等级 表面粗糙 度 Ra （um） 工序尺寸 工序余量 最小 最大 铸件 2 CT9 1.6 20-+0.8 0.148 1.021 22H7 精铰 0.2 IT7 3.2 +0.021 220 1 2.652 扩孔 1.8 IT10 +0.052 210 铸件 6 CT9 6.3 +1.0 44-0 2.9 5.6 50H13 粗镗 4 IT13 3.2

12、+0.46 480 1.54 2.074 半精镗 2 IT9 +0.074 500 铸件 6 CT9 +1.1 64- 70H13 粗镗 6 IT13 6.3 +0.046 700 4.9 7.146 铸件 8 IT12 12.5 +0.15 7.80 7.8 7.95 8 钻孔 7.8 IT8 1.6 0.05 0.222 +0.022 80 精铰 0.2 M8 铸件 钻孔 8 6.8 IT13 12.5 +0.18 6.80 6.8 6.98 IT7 3.2 +0.012 80 0.82 1.012 攻丝 1.2 （二）、面类加工工序 各端面加工定位基准多次相互转换，使之尺寸及偏差关系复杂

13、，余量核算也较复杂。 现用工序尺寸联系图表法确定其工序尺寸。 1、按规定符号建立工序尺寸联系图。其中 C类尺寸为铸件尺寸，A类为机械加工工序 尺寸，B类尺寸为最终保证尺寸。 2、查表确定工序基本余量。根据手册表 15-57取孔上端面粗铣余量为2.2mm底端面 粗铣余量为1.7mm，上端面、底端面精铣余量为 0.8mm 3、由最终工序向前推算工序基本尺寸及毛坯尺寸。 4、查表15-32及表15-33确定工序尺寸的经济加工精度。 5、由各加工方法的经济精度确定工序尺寸偏差。 （a）对直接保证设计尺寸的工艺尺寸，可按设计尺寸偏差要求确定其尺寸偏差。 （b）铸件尺寸按要求其公差带对称分布。 （c）其余

14、独立的中间工艺尺寸按“入体方向”确定偏差。 6、校核设计尺寸 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 工序余量 最小 最大 孔 22上 端面 铸件 3.5 CT9 66.5-+2 精铣 0.8 IT9 630+0.074 3.2 0.726 1.1 粗铣 2.7 IT12 63.8 0+0.30 6.3 0.4 4.7 孔50 上端面 铸件 3 CT9 41-+1.7 精铣 0.8 IT9 38 +0.052 3.2 0.748 0.92 粗铣 2.2 IT12 38.8 0+0 2 6.3 0.38 3.9 孔 50下 铸件 3 CT9 38-+1.7 端

15、面 精铣 0.8 IT9 C 厂 +0.052 35。 3.2 0.748 0.92 粗铣 2.2 IT12 35.8 0+0 2 6.3 0.38 3.9 七、切削用量 工序I粗铣小头孔端面，以底面为粗基准 由机械手册可以直接查出铣削速度: v = 18m/m in 采用立粗齿铣刀，D =50mm，Z 2 l 90. tm = = =1.3 min 计算工时fm 69 工序U 粗铣中间孔上端面 由机械手册可以直接查出铣削速度: v = 18m/m in 采用立粗齿铣刀，D =50mm，Z胡2 tm 计算工时 L = 78 =1.13min m 69 工序川 粗铣中间孔下端面侧 由机械手册可以

16、直接查出铣削速度: v = 18m/m in 采用错齿三面刃铣刀，d =16mm，D MOmgL mgZ =14。则 Ioo tm 计算工时 -66 =0.26min m 251 工序VI精铣小头孔上端面 由于是精加工铣削速度放大30%，其值：v = 23m/min 采用镶齿三面刃铣刀，d =48mm,D = Omm丄=亦口齿数二30。则 tm 计算工时 理=0.87min m 229 工序VII半精镗中间的孔 需要镗至 65 0+0.074，单边余量z =3m m,查手册一次镗削余量aP =1mm。3次镗完 切削速度v = 30m/min，进给量f FGmm/r l84 tm0.33 min

17、 镗一次所以需要工时：nwf 434 06 完成整个加工需要的工时就为“3 =3 0.33 =1min 八、填写工艺规程卡片 九、夹具的设计 (一)、明确任务，分析资料 1、本夹具设计工序120的钻2- 8的孔钻、攻丝M8的孔。 本工序要求如下： (1) 、保证图上所标尺寸； (2) 、保证2- 8、M8孔中心线与孔 20H7的中心线在同一平面上。 2、分析资料 (1) 、本道工序为后期加工，其他尺寸都已经保证，工件有合适的定位基准； (2) 、本工序加工的要求主要保证位置尺寸，对孔的要求不高； (3) 、大批生产，要求精度不高，所以夹具采用简化结构，降低夹具设计与制造的成 本，提高经济效益。

18、 (二)确定结构方案 1、定位方式： 为保证加工时零件的位置固定，须限定其在3个方向上的自由度，又为保证加工点的 位置准确，须限定绕X、丫两方向上的旋转自由度。 为了方便装夹故采用一面两孔完全定位，定位基准选用上端面与两个基准孔。 2、选择定位元件，设计定位装置 (1) 、类型：定位支承板、短圆柱销、销边定位销； (2) 确定定位元件尺寸及配合公差： 支承板M为标准板 短圆柱销的尺寸 20g6=15 两定位销的销心距平均尺寸130,公差为孔中心距的1/4 (3) 、确定引导元件，主要是钻套的结构类型和主要尺寸: 选用固定式钻套，但是为了维修方便，也可采用可换钻套 （4）、制作夹具主要技术条件 1 ）、钻套的轴线对表面R的垂直度不大于0.05。 2 ）、钻套的轴线对孔 20H7的中心线共面且垂直。位置度不大于 0.19。 3）、表面N对表面R的垂直度不大于0.05。 4）、通过两孔轴线的平面对表面 R的平行度不大于0.1。 （5）、绘制草图 （附图）。