CA6140拔叉零件机械加工工艺规程及钻床夹具设计

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车拨叉的加工效率此我们首先对拨叉的结构特征和工艺进行了仔细的分析后定了一套合理的加工方案，加工方案要求简单，操作方便保证零件的加工质量。在制定加工工艺规程的顺序如下：分析零件；选择毛坯；设计工艺规程：包括制定工艺路线，选择基准面等；工序设计：包括选择机床，确定加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸，确定切削用量及计算基本工时等；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，本次设计选择了第六道工序铣断双体的专用夹具设计，以满足加工过程的需要。关键词：拨;工规;

夹具设计前言“机械制造技术基础课程设计机类专业重要的实践教学环节在养学生设计“机械加工工艺规程”和“机床卡具”的工程实践能力。机械制造工艺规程课程设计是在我们完成了全部基础课术基础课部分专业课进行的。大学两年半年来对机械相关知识学习的一次总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。通过本次课程设计，我们应该得到下述几方面的锻炼：1、能练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识确地解决一个零件在加工中的定位紧以及工艺路线安排工艺尺寸的确定等问题保证零件的加工质量。提高机械结构设计的能力通过设计夹具的训练应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。学会使用手册及图表资料握本设计有关的各种资料的名称出处、能够做到熟练运用。由于能力有限，本课程设计尚有很多不足之处，希望老师给予指导。目录前言.......................................................................11.零的工艺分析...........................................................1.1零的用途........................................................31.2审零件的工艺性....................................................41.3零的生产类型.....................................................42、定毛坯、绘制毛皮的简图................................................2.1选毛坯.............................................................52确毛坯的尺寸公差和机械加工余量.....................................5拟定拨叉工艺路..........................................................53.1定基准的选择......................................................2确工艺路线.........................................................6机械加工余量、工序尺寸及公差的确:.......................................6圆柱表面工序尺寸：.....................................................平面工序尺寸：7精铣φ50孔面.............................................................75.确切削用量及基本工时...................................................工序4...................................................................工序5...................................................................6.专夹具设..............................................................9问题的提出..........................................................9夹具设计.............................................................9总结.......................................................................10致谢.......................................................................11参考文....................................................................12零件的工艺分析

零的途参阅车零图题目所给的零件是CA6140车的拨叉它于车床变速机构中，主要起换挡作用按照工作者的要求工作主轴回转运动，获得所需的速度和扭矩。零件上方的φ20孔与操纵机构相连，下方的半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。该拨叉在改变档位时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用,因该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。查件工性零件共有两处加工表面，其间有一定位要求。分述如下：0.021φ20为心的加工表面。这一组加工表面包括φ20

的孔，以及其上下端面，上端面与孔有位置要求，孔壁上有一个装配时钻铰的锥孔，一M6的纹孔。下端有一个47的缺口。这三个都没有高的位置度要求。φ50为心的加工表面。这一组加工表面包括φ50的，以及其上两个端面。0.500.021这两组表面有一定的位置度要即0.25的上下两个端面与0度要求，主要是：

的孔有垂直Ф50mm的的上、下表面与Ф20的的垂直度误差为0.07mmФ20mm的孔的上面及Ф50mm的的内表面的糙度误差为。Ф20mm的的内表面的粗糙度误差为，精度为IT7。Ф20mm的的上、下表面与Ф20的的垂直度误差为0.05mm由上面分析可知工应先加一组表面以组加工后表面为基准采用专用夹具加工另外一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。件生类该零件生产为中批量生产。2、确定毛坯、绘制毛皮的简图选毛由于考件在机床运行过程中所受冲击不大构又比较简单材为HT200且生产类型为中批生产，综合考虑选选择铸件毛坯。采用砂型铸造方法制造毛坯。确定毛坯的寸差机加余查《机械制造工艺设计简明手册页，选用加工余量为MA-H级，并查表2.2-4确各加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选用及加工余量，如下表所示：加工

基

加工

加工

说本简

图

面代

尺

余量

余量号D1D2

寸2050301212

等级HHHHH

102×233

明孔降一双侧加工孔降一双侧加工单侧加工单侧加工单侧加工拟定拨叉工艺路线定基的择粗准的选择：以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小孔外圆表面为辅助粗基准。精准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便据基重合”则和“基准统一原以加工后底面为主要的定位精基准两小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。确定工艺路制定工艺路线的出发点当是使零件的几何形状寸度及位置精度等技术要求能得到合理的保证生产纲领已确定为中批生产的条件下以虑采用万能性机床配以专用夹具并量使工序集中来高生产率除以外还当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案：工序铣：尺寸30端面为基准，用V形定位，粗精尺寸30端面。工序铣:以尺寸30端面为基准，用V形定，粗精铣尺寸上端面。工序钻：尺寸30端面为基准，Φ18mm孔，扩至，铰至要求。工序钻：Φ20-2为基，钻M6底Φ5工序钻：Φ20-2为基，钻锥Φ。工序车：Φ20-2为基，粗Φ孔48mm，车至要求，Φ72上端面至要求。工序铣：Φ20-2为基，粗铣斜肩至要求。工序铣：Φ20-2为基，将工件双体铣开。工序钳：螺孔，去毛刺。工序10检：检机械加工余量、工序尺寸及公差的确定1.圆柱面序寸前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：加工

加工

加工余

精度

工序

表面粗

工序余量表面

内容

量

等级

尺寸

糙度

最小

最大铸件

7.0

43φ50IT12

粗镗

4.0

IT12

0

6.3

6.8（D2）

半精镗钻

3.018IT11

18

00

3.2

2.917.89

18φ20IT7

扩

1.8

19.8

0

6.3

1.716

1.910（D1）

粗铰

IT8

19.94

3.2

0.107

0.224精铰

IT7

0

1.60.0390.0932.平面序寸工序

工序

加工

基本

经济

工序尺寸

工序余量号

内容

余量

尺寸

精度

偏差

最小

最大铸件

5.0

01

粗铣φ20孔

4.0

12

0

1.5

下端面02

粗铣φ20孔

4.012

0

1.57.75上端面03

粗铣φ50孔

4.012

0

1.86.38上端面07

精铣φ20孔

1.0

0

1.283下端面08

精铣φ20孔

1.0

0

1.283上端面10

精铣φ50孔

1.0×212.08

0.016

0.951端面确定切削用量及基本工时工4

钻M6底孔，攻螺纹，以和件中线为基准（1钻螺纹底孔5mm机床：立钻床刀具：高速钢麻花钻根据《切削手册》查得，进给量为

f

取，，则：

s

v

174.8

1128rmin查《简明手册》表4.2-15，取n

960r

。所以实际切削速度为：

nw

14.48m/min计算切削基本工时：t

m

ly6f9600.22

0.047min工5

m钻、铰Φ8锥孔，以和件中线为基准。刀具：专用刀具机床：立钻床确定进给量

f

：根据《切削手册》表2查，

f~/r

，查Z525机使用说明书，现取

fmm/r

。查《切削手册》表，

vm/min

，计算机床主轴转速：n

s

1000vw

1000

694r按机床选取n

/min

，所以实际切削速度为：n

680

16.66/min计算切削基本工时：t

m

ly6f6800.22

0.066minm专用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，需要设计专用夹具计工序—钻Φ的夹具。本夹具将用于Z525式钻床，刀具为高速钢麻花钻。一问的出本夹具主要用来Φ孔该孔为斜孔，跟拨叉的中线有一定的角度要，在加工时应保证孔的角度要求。此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。二夹设、定位基准选择由零件图可知，Φ8为孔，相对于拨叉中线有30的求，为使定位误差为零，应该选择拨叉中线为定位基准保证该角度外还以Φ20孔端面为基准从而保证Φ8孔拨叉体上的位置。、切削力及夹紧力计算刀具：硬质合金麻花钻，。由实际加工的经验可钻削时的主要切削力为钻头的切削方即垂直于工作台,《切削手册》表，削力计算公式为：FFf0

f

y

F

kF其中

F

4100.75FF

mm，f0.22

kF

MF

，hFk与工材料有关取；与具刃磨形状有关取1.33；k与刀具磨钝标准有关MFxFhF取1.0，则：F4101.2

0.220.75

1.25在孔个端面只需要采用开垫圈和六角螺母适当夹紧后本夹具即可安全工.、定位误差分析（1定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为两个定位销，这两个定位销的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配轴的尺寸与公差相同外这两定位销共同保证加工孔偏斜的角度，其中心连线与工作台面成°角。（2计算钻套中心线与工作台的垂直度误差。钻套外径

g

与钻模板孔的最大间隙为：

0.0150.011)max则钻套中心与工作台平面的垂直度误差为0.026（3计算定位销轴与工作台的平行度误差。定位销轴与夹具体孔的最大间隙为：

0.035max夹具体孔的长度为述隙引起的最平行度误差为。、夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该考虑提高劳动生产率。为此，设计采用了快换装置。拆卸时，松开夹紧螺母，拔下开口垫圈，实现工件的快换。总结说实话，课程设计真的有点累．然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这四周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消．虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利而令我感到自己成熟的许多我有了一中眠知晓”的感悟．通过课程设计，使我深体会到，干任何事都必须耐心，细致．课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱因为不小心我计算出错能不情意地重来但想起老师平时对我们心的教导到今后自己应当承担的社会责任到界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故不禁时刻提示自己定呀养成一种高度负责，认真对待的良好习惯．这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练．短短周的课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足年来的学习了那么多的课程天才知道自己并不会用．想到这里，我真的心急了，老师却对我说，这说明课程设计确实使我你有收获了。师的亲切鼓励了我的信心，使我更加自信。由于时间短暂课程设计中还有些地方值得改进如压紧螺钉所选类型是否最合适夹各零件是否便于加工装配的布局安排是否最为合理等还有待探讨我会利用其它时间进一步思考致谢这次的课程设计，我们算是真正的做了一次工艺人员，由方案的出台计算到夹具的设计都我们自己独立思亲