机制工艺课程设计任务书

1、机械制造工艺学与机床夹具设计课程设计 设计题目： 拨 叉 设 计 者： 班 级： 指导教师： 提交日期： 2015年1月22日 天津职业技术师范大学机械工程学院二零一五年一月13目录第1章 零件分析.3页1.1 零件的作用.3页1.2 零件的工艺分析.3页第2章 确定毛坯、绘制毛坯简图.3页2.1 毛坯的选择.3页2.2 确定毛坯的机械加工余量.4页2.3 绘制毛坯简图.4页第3章 工艺规程设计.4页3.1 加工方案.4页3.2 拟定工艺路线.5页3.3 加工设备选用.6页3.4 切削用量的计算.7页3.5 时间额定计算.9页第4章 专用夹具设计.10页4.1 零件工序加工要求分析.10页4.

2、2 夹具类型.10页4.3 拟定定位方案和定位元件.10页4.4 引导元件.11页4.5 定位误差计算.11页第五章 设计总结.11页机制工艺课程设计任务书拨叉一、零件分析1.1零件的作用： 题目给定的零件是CA6140拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动按照工作者的要求进行工作，获得所需的速度和扭矩的作用。拨叉脚则夹在双联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移，通过连接装置改换档位，实现变速。1.2 零件的工艺分析： 拨叉是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂。该拨叉零件叉轴孔mm的

3、轴线是拨叉脚两端面的设计基准，主要加工部分为14孔，25圆柱的上下表面，R26圆环上下表面，R20内孔。必须保证R26圆环上下表面与基准的垂直度。考虑到R26圆环的圆弧难以加工，采取一个毛胚两个零件加工，对52圆环进行加工，然后分离即可。二、确定毛胚 ，绘制毛胚简图2.1毛胚的选择： 根据设计要求，毛胚材料为ZG310-570,毛胚为铸造件，铸造后滚抛毛刺，未注明铸造圆角R3-R5。根据对零件的分析，毛胚铸成以R20圆心左右对称的一毛胚两零件。形状如图所示。毛胚尺寸通过确定加工余量来确定。2.2确定毛胚尺寸公差和机械加工余量 根据材料ZG310-570确定毛胚为铸件，选用砂型机器造型，应安放型

4、芯。铸件尺寸公差：铸件尺寸公差等级为CT10级，MA为H级表1毛坯尺寸加工表面零件尺寸加工余量等级加工余量毛胚尺寸拨叉头端面25H631拨叉脚端面52H658拨叉脚圆弧40J236圆柱高28/10H432/142.3绘制拨叉毛胚简图（见手绘图）三、工艺规程设计3.1 加工方案：（1） 定位基准的选择： 遵循“基准重合”原则，14孔中心轴线，以及25圆柱下表面为精基准，应先对精基准进行加工，所以选择25上表面及外圆为粗基准。（2） 零件表面加工方法选择： 该零件加工面有外圆、内孔、端面等，材料为ZG310-570。其加工方法如下：25外圆面：未注明公差尺寸，直接铸造获得，不需要加工。25外圆端面

5、：未注明公差尺寸，表面粗糙度Ra12.5m,需进行粗铣和半精铣。14内孔：公差等级为IT12,表面粗糙度为Ra3.2m，需进行钻孔和半精镗。40内孔：公差等级为IT12，表面粗糙度Ram，需进行半精镗和精镗。外圆面：未注明公差尺寸，直接铸造获得，不需加工。外圆端面：公差等级为，表面粗糙度Ram，需进行粗铣和半精铣。3.2拟订工艺路线：根据工序顺序的安排原则，可按下述工序路线进行：表2 工艺规程工序号工序内容定位基准铸造时效消除内应力调制处理增加切削性涂底漆防止生锈10粗铣拨叉头两端面端面20半精铣拨叉头两端面端面30钻14内孔25外圆、下端面40粗铣52圆环上端面14圆中心轴线、拨叉头下端面半

6、精铣52圆环上端面50粗铣52圆环下端面14圆中心轴线、拨叉头上端面半精铣52圆环下端面60半精镗，精镗40内孔14圆中心轴线、下端面70切断并粗铣两零件切端面14孔中心轴线80去除毛刺90中检100热处理-拨叉脚两端面局部淬火110校正拨叉脚120清洗130终检3.3加工设备及工艺装备的选用：（1） 机床的选择：a、工序10.20 为粗铣和半精铣，零件尺寸不大，精度不是很高，采用立式铣床X5032。粗加工转速150mm/min,精加工转速300mm/min,功率7.5kw,粗铣每齿进给量0.15，半精铣每齿进给量0.08.b、工序30钻14孔，可采用立式钻床Z518立式钻床。c、工序60为粗

7、镗，半精镗，可采用TK69镗床。（2） 夹具的选择：该零件为提高加工效率，采用专用夹具。（3） 选择刀具：采用13钻头，镗刀，32盘铣刀，60盘铣刀，20立铣刀。（4） 选择量具：游标卡尺，量规（14、40）3.4切削用量的计算：确定工序尺寸一般的方法是由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。有基准转换时，工序尺寸应用工序尺寸链解算。（1） 工序10粗铣及精铣上下端面工序查有关手册平面加工余量表，得精加工余量Zn=1.5mm。已知总余量Z总=4mm。故粗加工余量Zn粗=（4-1.5）mm=

8、2.5mm。由于此公差为自由公差所以余量足够。取粗铣每齿进给量Fz=0.15mm/z,半精铣Fz=0.08mm/z,粗铣ap=2.5mm,半精铣ap=1.5mm。取粗铣主轴转速为150r/min,半精铣转速为300r/min,铣刀直径为32mm,则：粗加工Vc=Dn粗/1000=3.14x32x150/1000=15.07m/min半精加工Vc=Dn精/1000=3.14x32x300/1000=30.14m/min取Z=4（齿数） n=2.5r/s ae=25mm ap=3.5mm fz=0.15mm/z(2)粗铣及精铣大圆环上下端面工序粗加工Vc=Dn粗/1000=3.14x60x150/

9、1000=28.26m/min半精加工Vc=Dn精/1000=3.14x60x300/1000=56.52m/min表3 上端面工序余量工序名称经济精度粗糙度加工余量基本尺寸工序尺寸半精铣IT146.41.510粗 铣IT1512.52.511.5铸 造CT101414表4 下端面工序余量工序名称经济精度粗糙度加工余量基本尺寸工序尺寸半精铣IT146.41.526粗 铣IT1512.52.517.5铸 造CT103030(3)粗镗半精镗40内孔工序 粗镗加工余量为1.5mm，半精镗加工余量为0.5mm。粗镗加工ap=1.5mm,半精镗加工ap=0.5mm。粗镗Vc= 0.2 m/min f=0

10、.5mm/r n=1000v/d=1000x30/3.14x40=238.85240r/min半精镗Vc=0.607m/min f=0.3mm/r n=1000v/d=1000x36/3.14x40=286.62290 r/min表5 40内孔加工余量工序名称经济精度粗糙度加工余量基本尺寸工序尺寸半精铣A121.61R20粗 铣A126.42R19铸 造CT10R17R17（4）钻14孔以及半精镗孔查取资料，取钻孔进给f=0.4mm/r Vc=25.7m/min n=630r/min;半精镗加工余量为0.5 精度为h12.表6 14孔加工余量工序名称经济精度粗糙度加工余量基本尺寸工序尺寸半精镗

11、H123.20.514钻 孔H126.513133.5时间额定的计算：(1) 机动时间。参考有关资料，得钻孔的计算公式为： Tj=l+l1+l2/fn L1=D/2cotkr+(1-2)L2=1-4,钻盲孔时l2=0。对钻13孔有：l1=13/2cot(110/2)+1.5mm=5.4mml=28mm,取l2=3mm。将以上数据及前面已选定的f及n代入公式，得Tj=(28+5.4+3)/0.4x630min=0.14min铣上下端面：粗铣：tj1=(l+l1+l2)/fmz=（25+2+17.36)/90=0.49min精铣：tj1=(l+l1+l2)/fmz=（25+2+17.36）/96=

12、0.46min铣上下端面：粗铣：tj1=(l+l1+l2)/fmz=（52+2+31.43)/90=0.95min精铣：tj1=(l+l1+l2)/fmz=（52+2+31.43）/96=0.89min镗孔：Tj=l+l1+l2/fn=（28+6）/（0.3*290）=0.39min镗孔：粗镗：Tj=l+l1+l2/fn=（10+6）/（0.3*290）=0.18min精镗：Tj=l+l1+l2/fn=(10+6)/(0.5*240)=0.13min四、专用夹具设计4.1零件工序加工要求分析1）铣及端面，尺寸为自由公差2）钻半精镗孔3）粗镗，半精镗孔，垂直度为0.154.2夹具类型 本零件加工

13、内容比较简单，须钻，铣，镗，所以可将夹具组合。可为钻铣夹具。4.3拟定定位方案1） 钻孔，用V型块定位，V型块夹紧。2） 铣端面，以平面定位，两V型块加紧。3） 镗孔，因要求垂直度，以孔中心轴线定位，V型块夹紧。4.4定位误差计算1） 加工孔时，以V型块定位，不存在基准不重合误差和基准位移误差，定位误差为0。2） 铣平面时，以平面定位，定位误差为0.3） 镗孔时，存在基准位移误差，误差值为0.11，符合标准。4.5引导元件 钻套用快换钻套，钻套内径,外径，衬套内径，外径。麻花钻选用。4.6绘制夹具总图，零件图，如图纸所示。第5章 设计总结 这次夹具设计是在完成理论专业课学习后进行的一次总结设计

14、，是对所学的工程力学，机械制图，机械制造工程原理，CAD制图设计等大学课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，能够使我们的知识掌握更牢，并能提升我们分析问题，解决问题的能力，让我们在专业知识一次完全的提升。 作为机械制造专业的学生，最基本也是最实用的就是机械加工工艺规程的制定和工装夹具的设计。通过课程设计，我充分的掌握了机械加工工艺规程的设计和工装夹具设计的基本步骤和方法。是对我们的专业作了一个更好的诠释。这次课程设计强化了我们所学的知识，把所学的各种知识总结在一起，这就是一种最好的综合训练。这次课程设计给我们提供了一个应用自己所学知识的机会，从到图书馆查找资料到对夹具精度分析与计算和运用软件画出夹具零件图到最后夹具总图的成型