拨叉七设计说明书钻交绞2x10H7孔夹具设计说明书

湖南科技大学毕业设计说明书1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，工序尺寸及毛坯尺寸，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，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：拨叉; 工艺规程; 夹具设计AbstractDials the fork processing quality directly will affect the machine the performance and the service life. This design is for the purpose of enhancing the CA6140 Lathe machine Dials the fork the processing efficiency, first has carried on the careful analysis from this us to the Dials the fork structure characteristic and the craft, then had determined set of reasonable processings plans, the processing plan request are simple, the ease of operation, and can guarantee the components the processing quality. In formulation processing technological process order as follows:1 analysis the components;2 choices semifinished materials;3 designs technological process: Including division Craft route, preferred orientation datum and so on;4 working procedures designs: Including chooses the engine bed, the determination processing remainder, the computation working procedure size and its the Semifinished materials size, the determination cutting specifications and the computation man-hour and so on;5 establishments technological document.In addition, in order to enhance the labor productivity, reduces the labor intensity, guaranteed the processing quality, must design the unit clamp, this design chose the six working procedure to The mill breaks Catarmaran Special-purpose jig design, by satisfied the processing process the need.湖南科技大学毕业设计说明书2Key words: Dials the fork; technological process; jig desin。目 录摘要1前言4 1 零件的分析511 零件的作用512 零件的工艺分析52 工艺规程的设计621 毛坯的制造形式622 基准面的选择6221 粗基准的选择6222 精基准的选择623 制定工艺路线624 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定825 确定切削用量及基本工时83 绘制零件图和编制工艺卡2631 绘制零件图263. 2 编制工艺文件264 夹具设计2841 问题的提出2842 夹具体设计28421 定位基准的选择28422 切削力及夹紧力的计算28423 定位误差分析30424 夹具设计及操作的简要说明30湖南科技大学毕业设计说明书35 结论326 致谢337 参考文献34前 言毕业设计是学生在学校完成了大学四年的全部课程，并在进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，也是学生在校学习阶段的最后一个重要的教学环节，是完成工程师基本训练的一个必不可少的过程。通过毕业设计培养学生综合运用所学知识独立解决本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。毕业设计是在毕业实习的基础上进行的，根据自己的设计课题，在毕业实习期间认真调查研究、搜索资料。本次设计是提高 CA6140 车床上拨叉的加工效率，设计正确的加工工艺路线，以及某道工序的夹具。这次设计涉及到机床，机械加工工艺，工装夹具等机制专业的几乎所有的专业基础知识。是一次全面地，系统地检查自己在大学期间对专业知识学习的情况，在整个设计过程中做到严谨认真，一丝不苟的精神，尽量使自己的设计达到理想的水平，通过独立的查找资料，分析，计算完成方案设计，图纸设计和编写技术文件等，设计了这套比较完整的加工工艺路线，使自己对机制专业有了更深刻的认识。由于时间短促，经验不足以及水平有限，本次设计难免许多不妥和错误之处，敬请批评指正，以便及时改正。1.零件分析1.1 零件的作用题所给的是 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 50mm 的半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触，通过上方的力拨动下方的齿轮变速，两零件铸造为一体，加工时分开。1.2 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：1.2.1 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，孔壁上有一个装配时要钻铰的 8mm湖南科技大学毕业设计说明书4的锥孔，一个 M6 的螺纹孔，和一个缺口。1.2.2 以 50mm 为中心的加工表面这一组加工表面包括：50mm 的孔，以及其上、下端面；这两组表面有一定的位置要求；（1） 50mm 的孔的上、下表面与 20 的孔的垂直度误差为 0.07mm。（2） 20mm 的孔的上、下表面与 20 的孔的垂直度误差为 0.05mm。（3） 50mm、20mm 的孔的上、下表面以及 50mm 的孔的内表面的粗糙度误差为3.2um。（4） 20mm 的孔的内表面的粗糙度误差为 1.6um，精度为 IT7。2. 工艺规程设计2.1 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，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。图一 毛坯图2.2 基准面的选择2.2.1 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 形块支承两个 20mm 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 72mm 的上表面，以消除 3 个自由度。湖南科技大学毕业设计说明书52.2.2 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。2.3 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、精铣 20 mm、50 mm 的下表面，保证其粗糙度为 3.2 um工序三：以 20 mm 的下表面为精基准，粗、精铣 20 mm 的孔的上表面，保证其粗糙度为 3.2 um,其上、下表面尺寸为 30mm，工序四：以 20 mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰 20 mm 的孔，保证其内表面粗糙度为 1.6 um，垂直度误差不超过 0.05mm 工序五：以 20 mm 的下表面为精基准，粗、半精镗 50 mm 的孔，保证其内表面粗糙度为 3.2 um工序六；以 20 mm 的下表面为精基准，粗、精铣 50 mm 的上表面，保证其与孔的垂直度误差不超过 0.07mm，其上、下表面尺寸为 12mm工序七：铣断工序八：以 20 mm 的孔为精基准，钻 8 mm 的锥孔的一半 4 mm，装配时钻铰 工序九：以 20mm 的孔为精基准，钻 5mm 的孔，攻 M6 的螺纹工序十：以 20 mm 的孔为精基准，铣缺口，保证其粗糙度为 12.5um工序十一：检查上面的工序可以是中批生产，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。工艺路线方案二：工序一；退火工序二：粗、精铣 20 mm、50 mm 的下表面，保证其粗糙度为 3.2 um工序三：以 20 mm 的下表面为精基准，粗、精铣 20 mm、50 mm 的孔的上表面，保证其粗糙度为 3.2 um，20 mm 的上、下表面尺寸为 30mm，50 mm 的上、下表面尺寸为 12mm工序四：以 20 mm 的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰 2 0 mm 的孔，保证其内表面粗糙度为 1.6 um，垂直度误差不超过 0.05 mm 工序五：以 20 mm 的下表面为精基准，粗、半精镗 50 mm 的孔，保证其内表面粗糙度为 3.2 um湖南科技大学毕业设计说明书6工序六：铣断工序七：以 20 mm 的孔为精基准，钻 8 mm 的锥孔的一半 4 mm，装配时钻铰 工序八：以 20 mm 的孔为精基准，钻 5 mm 的孔，攻 M6 的螺纹工序九：以 20 mm 的孔为精基准，铣缺口，保证其粗糙度为 12.5 um工序十：检查2.4 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 硬度为 190210HB，毛坯重量为 2.2Kg,生产类型为中批量，铸件毛坯。又由（以下称工艺手册 表 1.3-1 查得毛坯的制造方法采用壳模铸造级，表 2.2-4 查得加工余量等级为 G 级，选取尺寸公差等级为CT10。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、50mm 端面） 查工艺手册表2.24 取 20mm、50mm 端面长度余量为 2.5mm(均为双边加工)。铣削加工余量为：a)粗铣：1.5mm b)精铣：1mm毛坯尺寸及公差为：（35 土 0.3）mm （ 17 土 0.25）mm2、内孔（50mm 已铸成孔）查工艺手册表 2.22.5，取 50mm 已铸成长度余量为3mm，即已铸成孔 44mm。镗削加工余量为：a)粗镗：2mm b)半精镗：1mm毛坯尺寸及公差为：（48 土 0.3）mm （ ）mm0.523、其他尺寸直接铸造得到。 2.5 确定切削用量及基本工时2.5.1 工序二：粗、精铣孔 20mm、50mm 的下表面（1） 加工条件工件材料：HT200。 b=0.16GPa HBS=190210，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 3.1 查得铣削宽度 ae Pcc,故校验合格。最终确定 ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/min vc=119.3m/min fz=0.13mm/zf)计算基本工时mfLtV公式中： L=l+y+；根据 切削手册表 3.26，可得 l+=12mm,所以 L=l+y+=32+12=44mm故 =44/600=0.073minmt2)粗铣 50mm 的下表面a)铣削 50mm 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 ap=1.5mm nc=475r/min vfc=600mm/s vc=119.3m/min fz=0.13mm/zb)计算基本工时mfLtV湖南科技大学毕业设计说明书8公式中： L=l+y+；根据 切削手册表 3.26，可得 l+=0 所以 L=l+y+=72mm故 =72/600=0.12minmt3)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 ap=1.0mm, 一次走刀即可完成所需尺寸b)每齿进给量：由切削手册表 3.30 可知机床的功为 7.5KW，查切削手册表 3.5 可得f=0.50.7mm/r，由于是对称铣，选较小量 f=0.7mm/rc)查后刀面最大磨损及寿命查切削手册表 3.7，后刀面最大磨损为（1.01.5）mm查切削手册表 3.8, 寿命 T=180mind)计算切削速度 按切削手册表 3.27 中的公式：voc vmprpzecdqvkTaxfyu也可以由表 3.16 查得 =124mm/s vf =395mm/min n=494r/min,根据 XA5032 铣床参数，选 cvn=475r/min vf =375mm/min , 则实际的切削速度为10occdnv所以 = =119.3m/min,实际进给量c3.148075fczvfnz所以 = =0.08mm/zzvf375410e)校验机床功率 查切削手册表 3.24，Pcc=1.1KW,而机床所提供的功率 Pcm 为 1.7KW，所以 Pcm Pcc,故校验合格。最终确定 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/minf)计算基本工时mfLtV公式中： L=l+y+；根据 切削手册表 3.26，可得 l+=80mm, 所以 L=l+y+=32+80=112mm故 =112/375=0.3minmt2)精铣 50mm 的下表面湖南科技大学毕业设计说明书9a)铣削 50mm 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 ap=1.0mm nc=475r/min vfc=375mm/min vc=119.3mm/mb)计算基本工时mfLtV公式中： L=l+y+；根据 切削手册 表 3.26，可得 l+=80mm 所以 L=l+y+=7