K002-CA6140车床拨叉[831002] 加工工艺和叉口铣断夹具设计-带夹具体[版本4].zip

机械制造技术课程设计设计题目 零件的机械加工工艺规程及夹具设计学生姓名曾宪涛学号201311411429班级机电 1134成绩指导教师嵇海旭职称讲师设计时间 2016 年 7 月 8 日装袋清单： 1零件图 2毛坯图 3夹具装配图和零件图（一个零件） 4机械加工工艺过程卡和工序卡（一个工序） 5设计说明书 6其它评阅（签名）： 年 月 日 产品型号CA6140零件图号831002共 2 页广东海洋大学机械设计制造及自动化专业机械加工工艺过程卡片产品名称车床零件名称拨叉第 1 页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外型尺寸每毛坯可制件数1每台件数1设备夹具刀具量具工序号工序名称工序内容名称型号名称规格名称规格名称规格工时1铣粗铣 25 孔端面立式铣床X53K专用夹具端铣刀80游标卡尺2铣精铣 25 孔端面立式铣床X53K专用夹具端铣刀80游标卡尺3钻以 42 外圆及端面和 25 孔上端面为定位基准钻、扩、铰25 孔立式钻床Z5125A专用夹具麻花钻23卡尺塞规扩孔钻24.8卡尺塞规铰刀24.94卡尺塞规4铣以 25H7 孔及其端面和侧板为定位基准粗铣60 孔两端面立式铣床X53K专用夹具端铣刀125游标卡尺5铣以 25H7 孔及其端面和侧板为定位基准精铣60 孔两端面立式铣床X53K专用夹具端铣刀125游标卡尺6钻以 25H7 孔及 60 孔端面和侧扳为定位甚准钻、扩、铰 60 孔立式钻床Z5163A专用夹具麻花钻55卡尺塞规扩孔钻59.5卡尺塞规铰刀59.9卡尺塞规7铣铣螺纹孔端面立式铣床X53K专用夹具端铣刀80游标卡尺8钻钻 20 孔立式钻床Z525专用夹具麻花钻20卡尺塞规9攻攻 M22x1.5 螺纹丝锥螺纹塞规10铣铣 16H11 槽端面立式铣床X53K专用夹具端铣刀80游标卡尺产品型号CA6140零件图号831002共 2 页广东海洋大学机械设计制造及自动化专业机械加工工艺过程卡片产品名称车床零件名称拨叉第 2 页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外型尺寸每毛坯可制件数1每台件数设备夹具刀具量具工序号工序名称工序内容名称型号名称规格名称规格名称规格工时11铣以 25H7 孔、叉口侧面及 60H12 叉口为定位基准铣 16H11 槽万能铣床X61W专用夹具三面刃铣刀16卡尺塞规12铣以 60H12 孔及其端面和 25H7 孔为定位基准粗铣断叉口万能铣床X61W专用夹具锯片铣刀80游标卡尺13去毛刺14检查广东海洋大学工程学院机械系班级：机电 1134姓名：曾宪涛编制日期：2016 年 7 月 8 号产品型号831002零件图号共 页机械加工工序卡片产品名称CA6140 车床零件名称拨叉第 页车间工序号工序名称材料牌号铣削车间12铣HT200毛坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件2设备名称设备型号设备编号同时加工件数万能铣床X61W1夹具编号夹具名称切削液铣断叉口夹具MB103工序工时工位器具编号工位器具名称准终单件 27.5s工时定额工步号工步内容工艺装备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)进给次数机动(s)辅助1粗铣断叉口万能铣床 X61W、锯片铣刀、游标卡尺10025.131.924127.5广东海洋大学工程学院机械系班级：机电 1134 班姓名：曾宪涛编制日期：2016 年 7 月 8 号 机械制造技术课程设计说明书设计题目设计题目 CA6140CA6140 车床拨叉车床拨叉 零件的机械加工工艺规程及夹具设计设设 计计 者者 曾宪涛 所在班级所在班级 机电 1134 指导教师指导教师 嵇海旭 广东海洋大学工程学院2016 年 7 月 8 日 2目 录一、设计任务和设计要求 .21.1 设计任务 .21.2 设计要求 .2二、拨叉 831002 的加工工艺规程设计 .32.1 零件的分析 .32.1.1 零件的作用 .32.1.2 零件的技术要求 .32.1.3 零件的工艺分析 .42.3 确定毛坯 .52.3.1 确定毛坯种类 .52.3.2 确定铸件加工余量和形状 .52.4 工艺规程设计 .62.4.1 基面的选择 .62.4.2 制定工艺路线 .72.4.3 机械加工余量 .72.5 确定切削用量及基本工时 .102.5.1 选择机床及刀具 .102.5.2 计算切削用量 .11三、夹具设计 .143.1 问题的提出 .143.2 夹具设计 .143.2.1 定位基准的选择 .143.2.2 切削力和夹紧力计算 .143.3 定位误差分析 .163.4 夹具设计及操作的简要说明 .16四、设计总结 .18五、鸣谢 .19六、参考文献 .20 3一、设计任务和设计要求1.1 设计任务1.对零件进行工艺分析,画零件图；2.确定毛坯的制造方式,绘制毛坯简图；3.制定零件的机械加工工艺路线,填写机械加工工艺过程卡；4.对指定工序,选择机床及工、夹、量、刃具，确定加工余量及工序间尺寸与公差，确定切削用量，填写工艺过程卡；5.对指定工序进行机床夹具设计计算和机构设计，画夹具装配装配图；6.对夹具的一个零件设计零件图；7.编写设计计算说明书。1.2 设计要求 1零件图 1 张（A4A3）2毛坯图 1 张（A4A3）3机械加工工艺过程卡 1 张4机械加工工序卡 1 张5夹具结构设计装配图 1 张（A1A0）6夹具结构设计零件图 2 张（A4A1，夹具体+主要非标零件）7课程设计说明书 1 份，参考广东海洋大学毕业设计说明书撰写格式 4二、拨叉 831002 的加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用如图 2-1 所示，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25 孔与操纵机构相连，二下方的 60 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。该拨叉在改变档位时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用,因此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。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面和叉轴孔 25H7，在设计工艺规程时应重点予以保证。图 2-1 零件正视左视图2.1.2 零件的技术要求由机械制造技术基础课程设计指导教程1（以下称指导教程）表 1-1 形式将该拨叉的全部技术要求列于表 2-1 中。 5表 2-1 拨叉零件技术要求表加工表面尺寸及偏差（mm）公差/mm 及精度等级表面粗糙度Ra/um形位公差/mm25 孔两端面800.300，IT1225 孔25H70.021，IT71.660 孔60H120.300，IT123.260 孔两端面12d110.190，IT113.2螺纹孔顶面距 25 孔中心线 360.210，IT126.3M22x1.5 螺纹M22x1.5铣槽端面距槽底面 8H120.150，IT126.3铣 16H11 槽16H110.110，IT113.2叉口铣断距 60 孔中心线 20.100，IT126.32.1.3 零件的工艺分析 零件的材料为 HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能良好,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. 以 25mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：25H7 的孔，以及 42mm 的圆柱两端面，其中主要加工表面为 25H7mm 通孔2. 以 60mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：60H12 的孔，以及 60H12 的两个端面，二者都是重要加工面。3. 以 M221.5 螺纹孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：M221.5 的螺纹孔，长 32mm 的端面，主要加工表面为M221.5 螺纹孔。4. 铣 16H11 的槽这一组加工表面包括：8H12 的槽端面，16H11 的槽两侧面，二者都是重要加工面。5. 叉口铣断这一组加工表面包括：铣断 60 的孔。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。 62.2 确定零件的生产类型依要求知:Q=5000 台/年,m=1 件/台；结合生产实际,备品率 a%和废品率 b%分别取 4%和0.7%.查指导教程得公式(1-1) N=Qm (1+a%)(1+b%) N=5000 台/年1 件/台(1+4%)(1+0.7%)=5236.4 件/年=5237 件/年拨叉重量为 1.45 千克,按指导教程P3 表 2-2 可知拨叉属于轻型零件；由表 2-3 知该拨叉的生产类型为成批生产中的大批量生产.所以初步确定工艺安排为：工序适当集中，加工设备以通用设备为主，大量采用专用夹具安装。表 2-2 不同机械产品的零件质量型别表表 2-3 机械加工零件生产类型的划分2.3 确定毛坯2.3.1 确定毛坯种类零件材料为 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，生产类型为大批量生产，故选择铸件毛坯。2.3.2 确定铸件加工余量和形状由指导教程表 3-4 得，选用各个加工面的机械加工余量为 2mm。 72.3.3 绘制铸件零件图铸件毛坯图如 2-2 所示图 2-2 零件毛坯图2.4 工艺规程设计2.4.1 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有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。根据这个基准选择原则，现选取 25孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组 V 形021. 00块（两块）支承这两个 42 作主要定位面，限制 4 个自由度，达到定位要求,通过夹紧装置后进行加工。 8（2）精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。2.4.2 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,在生产纲领已确定的情况下,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。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案：工序一 以 42 外圆为粗基准，粗铣 25 孔下端面；工序二 精铣 25 孔上下端面；工序三 以 25 孔上端面为精基准，钻、扩、铰 25 孔,孔的精度达到 IT7；工序四 以 25 孔为精基准，粗铣 60 孔上下端面；工序五 以 25 孔为精基准，精铣 60 孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过 0.1；工序六 以 25 孔为精基准，钻、镗、铰 60 孔，保证空的精度达到 IT12；工序七 以 25 孔为精基准，铣螺纹孔端面；工序八 以 25 孔为精基准，钻 20 孔（装配时钻铰锥孔）；工序九 以 25 孔为精基准，钻一个 20 孔，攻 M221.5 螺纹；工序十 以 25 孔为精基准，铣槽端面；工序十一 以 25 孔为精基准，铣 16H11 的槽保证槽的侧面相对孔的垂直度误差是 0.08；工序十二 叉口铣断；工序十三 去毛刺。工序十四 检查选择此工艺路线的理由有：1、经验告诉我们，应该先铣平面再加工孔，那样会更容易满足零件的加工要求。故钻 25、60 孔时应先铣这两个孔的端面。2、60 孔端面与 25H7 孔垂直度公差为 0.1mm.，16H11mm 的槽与 25H7 的孔垂直度公差为 0.08mm。加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。3、若把拨叉叉口铣断放在中间，则对前面的各工序的加工定位夹紧不方便，从而导致效率较低。故把拨叉叉口铣断放在后面。把上面工序路线方案以及选用的