某機(jī)床撥叉零件機(jī)械加工工藝分析及鉆φ8銷錐孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙和說明書】
某機(jī)床撥叉零件機(jī)械加工工藝分析及鉆φ8銷錐孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙和說明書】,含CAD圖紙和說明書,機(jī)床,零件,機(jī)械,加工,工藝,分析,銷錐孔,夾具,設(shè)計(jì),cad,圖紙,以及,說明書,仿單
機(jī)械加工工藝過程卡片
產(chǎn)品型號(hào)
零件圖號(hào)
產(chǎn)品名稱
零件名稱
撥叉
共1頁(yè)
第1頁(yè)
材料牌號(hào)
QT200
毛坯種類
鑄件
毛坯外形尺寸
每壞件數(shù)
1
每臺(tái)件數(shù)
備注
工序號(hào)
工序名稱
工序內(nèi)容
車間
工段
設(shè)備
工藝裝備
工序時(shí)間
準(zhǔn)終
單件
Ⅰ
粗銑
粗銑兩端小頭孔上端面
銑床
專用夾具
Ⅱ
粗銑
粗銑中間孔上端面
銑床
專用夾具
Ⅲ
粗銑
粗銑中間孔下端面，
鉆床
專用夾具
描圖
Ⅳ
精銑
精銑兩端小頭孔上端面
鉆床
專用夾具
Ⅴ
精銑
精銑中間孔上端面
車床
專用夾具
Ⅵ
精銑
精銑中間孔下端面
銑床
專用夾具
描校
Ⅶ
擴(kuò)孔
擴(kuò)兩端小頭孔
鉆床
專用夾具
Ⅷ
精鉸
精鉸兩端小頭孔
鉆床
專用夾具
Ⅸ
粗鏜
粗鏜中間孔,
鏜床
專用夾具
X
半精鏜
半精鏜中間孔
鏜床
專用夾具
底圖號(hào)
XI
螺紋
螺紋2-錐銷孔、螺紋孔
鉆床
專用夾具
XII
功螺紋
功螺紋
鉆床
專用夾具
XIII
銑斷
銑斷
專用銑斷機(jī)床
專用夾具
XIV
去毛刺
去毛刺
xV
終檢
檢查
裝訂號(hào)
設(shè)計(jì)
（日期）
審核
（日期）
標(biāo)準(zhǔn)化
（日期）
會(huì)簽
（日期）
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
標(biāo)記
處數(shù)
更改文件號(hào)
簽字
日期
撥叉零件的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)
1前言
? ?
? ?機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
? ?就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國(guó)的建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
? ?由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)。
2零件的分析
2.1零件的作用
? ?題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。
2.2零件的工藝分析
零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
2.2.1小頭孔以及與此孔相通的的錐孔、螺紋孔
2.2.2大頭半圓孔Ф
2.2.3撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm，小頭孔上端面與其中心線的垂直度誤差為0.05mm。
? ?
? ?由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。
3 確定生產(chǎn)類型
? ?已知此撥叉零件的生產(chǎn)類型為中批量生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。
4確定毛坯
4.1 確定毛坯種類：零件材料為HT200?？紤]零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》（后稱《指導(dǎo)手冊(cè)》）選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)。
4.2 確定鑄件加工余量及形狀：
? ?
? ?《機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)》325頁(yè)表15-7，選用加工余量為MA-G級(jí)，并查表15-8確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：
? ?簡(jiǎn)圖
? ? ? ?加工面代號(hào) ? ?基本尺寸 ? ?加工余量等級(jí) ? ?加工余量 ? ?說明 ? ?
? ?D1 ? ?22mm ? ?G ? ?3.02 ? ?孔降一級(jí)雙側(cè)加工 ? ?
? ?D2
? ?55mm ? ?G ? ?3.02 ? ?孔降一級(jí)雙側(cè)加工 ? ?
? ?T2 ? ?73mm ? ? ? ?3 ? ?單側(cè)加工 ? ?
? ?T3 ? ?50mm ? ?G ? ?2.5 ? ?單側(cè)加工 ? ?
? ?T4 ? ?73mm ? ? ? ?3 ? ?單側(cè)加工 ? ?
? ?表 1
4.3繪制鑄件零件圖：
5工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
5.1選擇定位基準(zhǔn)：
工序 ? ?工序內(nèi)容 ? ?定位基準(zhǔn) ? ?工序 ? ?工序內(nèi)容 ? ?定位基準(zhǔn) ? ?
010 ? ?粗銑兩端小頭孔上端面 ? ?T1及小頭孔外圓 ? ?090 ? ?擴(kuò)中間孔 ? ?T1及小頭孔外圓 ? ?
020 ? ?粗銑中間孔上端面 ? ?T1及小頭孔外圓 ? ?100 ? ?半精鏜中間孔 ? ?T1及小頭孔外圓 ? ?
030 ? ?粗銑中間孔下端面 ? ?T3及小頭孔外圓 ? ?110 ? ?鉆2-錐銷孔、螺紋孔、功螺紋 ? ?T1及小頭孔 ? ?
040 ? ?精銑兩端小頭孔上端面 ? ?T1及小頭孔外圓 ? ?120 ? ?銑斷 ? ?T1、D1 ? ?
050 ? ?精銑中間孔上端面 ? ?T1及小頭孔外圓 ? ?130 ? ?去毛刺 ? ? ? ?
060 ? ?精銑中間孔下端面 ? ?T3及小頭孔外圓 ? ?140 ? ?檢查 ? ? ? ?
070 ? ?擴(kuò)兩端小頭孔 ? ?T1及小頭孔外圓 ? ?150 ? ?若某道工序有誤返工 ? ? ? ?
080 ? ?精鉸兩端小頭孔 ? ?T1及小頭孔外圓 ? ?
? ?表 2
5.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇：以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。
?
5.1.2 精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。
5.2制定工藝路線
? ? ? ?根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。查《指導(dǎo)手冊(cè)》，選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：
? ?
5.3選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備
? ?
? ?5.3.1 機(jī)床的選擇：
? ? ? 工序010～060均為銑平面，可采用XA5032立式銑床。
? ? ? 工序070～080采用Z550鉆床。
? ? ? 工序090～100采用鏜床。
? ? ? 工序110采用鉆床。多刀具組合機(jī)床。
? ? ? 工序120采用銑斷機(jī)床。
? ? ?
? ?5.3.2 選擇夾具：該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)，所以采用專用夾具。
? ?
? ?5.3.3 選擇刀具：在銑床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。在鉸孔，由于精度不高，可采用硬質(zhì)合金鉸刀。
? ?
? ?5.3.4選擇量具：兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)。
? ?
? ?5.3.5其他：對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。
5.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定
5.4.1圓柱表面工序尺寸：
? 前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下：
加工表面 ? ?加工內(nèi)容 ? ?加工余量 ? ?精度等級(jí) ? ?工序尺寸 ? ?表面粗糙度 ? ?工序余量 ? ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?最小 ? ?最大 ? ?
（D2） ? ?鑄件 ? ?6 ? ?CT9 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
? ?擴(kuò)孔 ? ?5.8 ? ?IT12 ? ? ? ?6.3 ? ?2.0 ? ?6.25 ? ?
? ?半精鏜 ? ?0.2 ? ?IT10 ? ? ? ?3.2 ? ?0.05 ? ?0.25 ? ?
? ?擴(kuò)孔 ? ?5.84 ? ?IT12 ? ? ? ?6.3 ? ?2.0 ? ?6.25 ? ?
? ?精鉸孔 ? ?0.06 ? ?IT7 ? ? ? ?1.6 ? ?0.05 ? ?0.25 ? ?
? ?表 3
5.4.2 平面工序尺寸：
工序號(hào) ? ?工序內(nèi)容 ? ?加工余量 ? ?基本尺寸 ? ?經(jīng)濟(jì)精度 ? ?工序尺寸偏差 ? ?工序余量 ? ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?最小 ? ?最大 ? ?
? ?鑄件 ? ?2.5 ? ? ? ?CT9 ? ? ? ? ? ? ? ?
010 ? ?粗銑兩端小頭孔上端面 ? ?2 ? ?50.5 ? ?12 ? ? ? ?1.60 ? ?3.60 ? ?
020 ? ?粗銑中間孔上端面 ? ?2.5 ? ?27 ? ?12 ? ? ? ?1.65 ? ?6.5 ? ?
030 ? ?粗銑中間孔下端面 ? ?2.5 ? ?21 ? ?12 ? ? ? ?1.75 ? ?6.5 ? ?
040 ? ?精銑兩端小頭孔上端面 ? ?0.5 ? ?50 ? ?11 ? ? ? ?0. 35 ? ?1.16 ? ?
050 ? ?精銑中間孔上端面 ? ?0.5 ? ?20.5 ? ?10 ? ? ? ?0.47 ? ?1.12 ? ?
060 ? ?精銑中間孔下端面 ? ?0.5 ? ?20 ? ?10 ? ? ? ?0.47 ? ?1.12 ? ?
? ?表 4
5.4.3確定切削用量及時(shí)間定額：
工序010 以T1為粗基準(zhǔn)，粗銑φ22孔上端面。
5.4.4. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：粗銑φ22孔上端面。
機(jī)床：XA5032立式銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
5.4.5 切削用量
5.4.5.1銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.5mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
5.4.5.2計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》，V c=
算得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)XA5032立式銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5.4.6)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
5.4.7計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。
5.5.工序020和工序030 以T1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)φ55孔上下端面。
5.5.1. 加工條件
工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求：精銑φ55上端面。
機(jī)床：XA5032立式銑床。
刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《簡(jiǎn)明手冊(cè)》取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，
刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
5.5.2. 切削用量
5.5.2.1 銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。
5.5.2.2 每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。由于是對(duì)稱銑，選較小量f=0.14 mm/z。
5.5.2.3 查后刀面最大磨損及壽命
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min
5.5.2.4 計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s
據(jù)XA5032立式銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。
5.5.2.5校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。
最終確定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。
5.5.2.6計(jì)算基本工時(shí)
tm＝L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。
工序070和080以T1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)，擴(kuò)、精鉸φ22孔，保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
5.5.3. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=18mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12°，二重刃長(zhǎng)度bε=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 ° ° °
5.5.4.選擇切削用量
5.5.4.1）決定進(jìn)給量
查《切》 ?
所以，
? 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
5.5.4.2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）為0.5～０.８mm，壽命．
5.5.4.3）切削速度
查《切》 ? 修正系數(shù) ?
? 故。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
5.5.5.計(jì)算工時(shí)
? ?
? ?由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。
? ?擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下：
? ?擴(kuò)鉆： ? ?
? ?精鉸： ? ?
5.6.工序090和100 T1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)，擴(kuò)、半精鏜φ55孔。
5.6.1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=48mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝11°，二重刃長(zhǎng)度bε=11mm,橫刀長(zhǎng)b=5mm,弧面長(zhǎng)l=9mm,棱帶長(zhǎng)度 ° ° °
5.6.2.選擇切削用量
5.6.2.1）決定進(jìn)給量
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》 ?
? 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇Z550機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
5.6.2.2鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度（查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）為0.8～1.2mm，壽命
擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度（查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）為0.9～１.４mm，壽命
鉸和精鉸孔后刀面最大磨損限度（查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）為０.６～０.９mm，壽命
5.6.2.3切削速度
查《切》 ? 修正系數(shù) ?
? 故。
查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
? ?擴(kuò)鉸和半精鉸的切削用量同理如下：
? ?擴(kuò)鉆： ? ?
? ?半精鉸： ? ?
5.6.3.計(jì)算工時(shí)
? ?
? ?所有工步工時(shí)相同。
6夾具設(shè)計(jì)
? ?為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序110——鉆2-錐銷孔。本夾具將用于組合機(jī)床，刀具為兩根麻花鉆，對(duì)兩個(gè)孔同時(shí)加工。
6.1問題的提出
? ?
? ?本夾具是用來鉆兩個(gè)22mm的小頭孔,零件圖中大小孔的中心距有公差要求,因此這兩個(gè)小頭孔的中心距也有一定的公差要求.另外,此中心線為三個(gè)側(cè)平面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn),有一定的垂直公差要求.但此工序只是粗加工,因此本工序加工時(shí)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,而精度則不是主要問題.
6.2夾具設(shè)計(jì)
6.2.1定位基準(zhǔn)選擇
底面對(duì)孔的中心線有一定的垂直度公差要求,因此應(yīng)以地面為主要定位基準(zhǔn)..由于鑄件的公差要求較大,利用小頭孔的外圓表面作為輔助定位基準(zhǔn)時(shí),只有采用自動(dòng)對(duì)中夾具才能同時(shí)保證對(duì)稱的兩個(gè)零件的大小孔的中心距的公差要求.為了提高加工效率,現(xiàn)決定采用兩把麻花鉆同時(shí)加工出兩個(gè)8mm的通孔.
6.2.2切削力及夾緊力計(jì)算
? ?由于實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知,鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削方向,即垂直于第一定位基準(zhǔn)面,在兩側(cè)只需要采用兩個(gè)V型塊適當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作.因此,無須再對(duì)切削力進(jìn)行計(jì)算.
6.2.3定位誤差分析
? 零件圖規(guī)定大孔與小孔的中心距為65mm.采用自動(dòng)對(duì)中夾具后,定位誤差取決于對(duì)中塊\螺桿以及滑塊的制造誤差.同時(shí),對(duì)對(duì)中塊利用調(diào)整螺釘進(jìn)行調(diào)整并加裝鉆套后,鉆孔后的誤差只有0.08mm.在后續(xù)的銑斷工序中,利用中間大孔定位,孔壁與定位銷的配合間隙為0.05mm.因此加工完成后大孔與小孔的中心距的最大誤差為
? ? ? ? ? 0.08+0.05=0.130.2mm
所以能滿足精度要求.
6.2.4該夾具用于加工位置在同一中心線上的非回轉(zhuǎn)零件上半徑R=5~20㎜的孔，被加工孔中心距可達(dá)123㎜。
? ?使用時(shí)，只需按被加工零件的要求，配置專門的鉆模板，通過手柄，使絲桿帶動(dòng)V型塊做自定心式移動(dòng)，以便夾緊或松開零件。
6.3鉆床夾具的裝配圖（見附圖）
7參考文獻(xiàn)
趙家奇編,機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書—2版.---北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.10.
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孟少農(nóng)主編,機(jī)械加工工藝手冊(cè).---2---北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991.9.
徐圣群主編，簡(jiǎn)明加工工藝手冊(cè)。上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1991.2
遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 2
課 程 設(shè) 計(jì)
題 目：設(shè)計(jì)“撥叉”零件加工工藝規(guī)程及鉆削φ8mm孔工序?qū)Ｓ脢A具
班 級(jí)
姓 名
指導(dǎo)教師
完成日期
一、 設(shè)計(jì)題目
設(shè)計(jì)“撥叉”零件加工工藝規(guī)程及鉆削φ8mm孔工序?qū)Ｓ脢A具
二、設(shè)計(jì)要求
1.繪制零件圖 1張
2.毛坯圖 1張
3.編制機(jī)械加工工藝過程綜合卡片 1張
4.編制零件的機(jī)械加工工藝卡片 1張
5繪制夾具裝配圖（A0或A1） 1張
6.繪制夾具零件圖 1張
7.編寫課程設(shè)計(jì)說明書（約5000-8000字） 1份
三、上交材料
1.繪制零件圖
2.毛坯圖
3.編制機(jī)械加工工藝過程綜合卡片
4.編制零件的機(jī)械加工工藝卡片
5繪制夾具裝配圖（A0或A1）
6.繪制夾具零件圖
7.編寫課程設(shè)計(jì)說明書
四、進(jìn)度安排
本課程設(shè)計(jì)要求在3周內(nèi)完成。
1. 第l～2天查資料，熟悉題目階段。
2. 第3～7天，完成零件的工藝性分析,確定毛坯的類型、制造方法和機(jī)械加工工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)并編制出零件的工藝過程綜合卡片和機(jī)械加工工藝卡片。
3．第8～10天，完成夾具總體方案設(shè)計(jì)（畫出草圖，與指導(dǎo)教師溝通，在其同意的前提下，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的下一步）。
4．第11～13天，完成夾具總裝圖的繪制。
5．第14～15天，零件圖的繪制。
6．第16～18天，整理并完成設(shè)計(jì)說明書的編寫。
7．第19天，完成圖紙和說明書的輸出打印。
8．第20～21天，答辯。
五、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)
成 績(jī)：
指導(dǎo)教師
日 期
摘 要
制造商不斷推出各種各樣先進(jìn)的汽車零部件制造技術(shù),撥叉裂解技術(shù)就是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的一種先進(jìn)的撥叉加工新技術(shù),和傳統(tǒng)加工技術(shù)相比,該技術(shù)具有大幅度提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本等突出優(yōu)點(diǎn)而備受業(yè)界關(guān)注。目前該技術(shù)在國(guó)外一些大汽車公司如美國(guó)三大汽車公司,德隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展,國(guó)際汽車制造業(yè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈,為提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,寶馬、大眾等汽車公司廣為應(yīng)用。該技術(shù)從根本上改變了撥叉的傳統(tǒng)加工方法,是對(duì)傳統(tǒng)撥叉加工技術(shù)的重大變革。
我們國(guó)家正在不斷地改變撥叉的傳統(tǒng)加工方法，加快提高撥叉的加工水平，不斷縮小同先進(jìn)汽車生產(chǎn)國(guó)家的差距，例如一汽，二汽，上汽，奇瑞等生產(chǎn)廠與世界先進(jìn)撥叉生產(chǎn)水平的差距越來越小，不斷加強(qiáng)了我國(guó)汽車整體的生產(chǎn)水平。
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為今后參加祖國(guó)的“四化”建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
Abstract
The manufactory continuously releases the forerunner's car of various each kind zero parts manufacturing technique, stir the fork crack solution technique is the stir of a kind of forerunner fork which appears in 90's for 20 centuries to process a new technique, compared with the traditional processing technology, that technique have significant exaltation product quality, raise rate of production and lower production cost etc. outstanding advantage but fully is pay attention to by industry.Currently that technique some big car companies are like three greatest cars in the United States company abroad, virtuous along with car industry of fly to soon develop, international car manufacturing industry the competition of the market is getting more vigorous, in order to raise the competition ability of product, treasure horse, the public etc. car company widely is application.That technique by the root changed to stir the tradition of fork to process a method, was the important change which stirs fork processing technology to the tradition.
We are just national at constantly the change stir fork of tradition process a method, speed an exaltation to stir process of fork level, continuously contract a together advanced car to produce a national margin, for example one vapor, two vapors, up the vapor, strange Rui etc. produce factory and world forerunner stir fork production the margin of the level more and more small, continuously strengthenned our country the car whole production level.
The machine manufacturing craft learns a course design to make us to carry on after finishing learn all foundation lessons, lesson and greatly part of professional lessons of the technique foundation of university.This is that we are before carry on graduation design to once go deep into of each course learn of synthetic always review, is also an ories to contact actual training, therefore, it occupies an important position in we the university of four years the life.
I am personal but speech, I hope to pass this course design to oneself will carry on the work for be engaged in an adaptability training in the future, toughen oneself to analyze a problem, problem-solving ability from it, lay the next and good foundation for the "four turn" construction that aftertime attends a motherland.
1.撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定
1.1撥叉的用途：
題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的Φ20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方的Φ50半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開。
該撥叉在改換檔位時(shí)要承受彎曲應(yīng)力和沖擊載荷的作用，因此該零件應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、鋼度和韌性，以適應(yīng)撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸孔N=4000件/年，撥叉重量為1.0kg，撥叉屬輕型零件。該零件的主要工作表面為撥叉腳兩端面、叉軸孔φ20+0.020和鎖銷孔φ8mm，在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)應(yīng)重點(diǎn)予以保證
1.2．撥叉的技術(shù)要求
按表形式將該撥叉的全部技術(shù)要求列表中
撥叉零件技術(shù)要求表
加工表面
尺寸及偏差(mm)
公差及精度等級(jí)
表面粗糙度Ra
(μm)
形位公差/
(mm)
撥叉頭上端面
30
IT8
3.2
⊥
0.05
A
撥叉頭下端面
30
IT8
3.2
⊥
0.05
A
撥叉腳內(nèi)表面
R25+0.25+0.125
IT11
3.2
撥叉腳兩端面
12-0.06-0.016
IT9
3.2
⊥
0.07
A
φ20mm孔
20+0.020
IT7
φ8mm孔
8
IT11
φ6mm孔
6
IT11
該撥叉形狀的特殊、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬典型的叉桿類零件，為實(shí)現(xiàn)換檔、變速的功能。其叉軸孔與變速叉軸有配合要求，因此加工精度要求較高。叉軸兩端面在工作中需承受沖擊負(fù)荷，為增強(qiáng)其耐磨性，該表面要求高頻率淬火處理，硬度為48~58 HRC；為保證撥叉在叉軸上有準(zhǔn)備的位置，改換檔位準(zhǔn)確，撥叉采用鎖銷定位。鎖銷孔的尺寸為φ8。
綜上所述，該撥叉件的各項(xiàng)技術(shù)要求制定的較合理，符合帶零件在變速箱中的作用。
1.3．審核撥叉的工藝性
分析零件圖可知，撥叉頭兩端面和叉腳兩端面均要求切削加工，并在軸向方向上均高于相鄰表面，這樣即減少了加工面積，又提高了換檔時(shí)叉腳端面的接觸剛度；另外，該零件除主要工作表面加工精度均較低，不需要高竣工度機(jī)床加工，通過銑削、鉆床的粗加工就可以達(dá)到加工要求；而主要工作表面雖然加工精度相對(duì)較高，但也可以在正常的生產(chǎn)條件下，采用較經(jīng)濟(jì)的剛法保質(zhì)保量地加工出來。由此可見，該零件的工藝性較好。
1.4.確定撥叉的生產(chǎn)類型
依設(shè)計(jì)題目知：N=4000件/年，撥叉重量為1.0kg，撥叉屬輕型零件。該撥叉的生產(chǎn)類型為中批生產(chǎn)。
2．確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖
2.1．選擇毛坯
由于該撥叉在工作過程中要承受沖擊載荷，為增強(qiáng)撥叉的強(qiáng)度和沖擊韌度，獲得纖維組織，毛坯選用鑄件，該撥叉的輪廓尺寸不大，且生產(chǎn)類型屬中批生產(chǎn)，為提高生產(chǎn)率和鑄件精度，以采用機(jī)器造型方法只草毛坯。毛坯的撥模斜度為5°。
2.2．確定毛坯的尺寸公差和加工余量
要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各項(xiàng)因素。
2.2.1公差等級(jí)
由于撥差的功用和技術(shù)要求。確定該零件的公差等級(jí)為普通級(jí).
已知機(jī)械加工后撥叉件的重量為1kg，由此可初步估計(jì)機(jī)械加工前鑄件毛坯的重量為1.5kg。
2.2.2鑄件的材質(zhì)系數(shù)
由于該撥叉材料為HT200，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.65%的碳素鋼，該鑄件的采制系數(shù)屬M(fèi)2級(jí)。
撥叉鑄造毛坯尺寸公差及加工余量
鑄件的質(zhì)量/kg
包容體質(zhì)量/kg
形狀復(fù)雜系數(shù)
材質(zhì)系數(shù)
公差等級(jí)
1.5
3
S2
M2
普通級(jí)
項(xiàng)目/mm
機(jī)械加工余量/mm
尺寸公差/ mm
備注
寬度R25
1
2.4
-----
厚度30
1
2.6
-----
厚度12
1
2.2
-----
孔徑φ20
1
2.4
------
中心距60
1
3.2
-------
3．?dāng)M定拔叉工藝路線
3.1．定位基準(zhǔn)的選擇
定位基準(zhǔn)有粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分，通常先確定精基準(zhǔn)，然后再確定粗基準(zhǔn)。
3.1.1 粗基準(zhǔn)的選擇：
以撥叉頭上端面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。
3.1.2 精基準(zhǔn)的選擇：
考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。
3.2．表面加工方法的確定
根據(jù)拔叉零件圖上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，確定加工件各表面的加工方法如表
加工表面
尺寸精度
表面粗糙度
加工方案
撥叉頭上端面
IT8
3.2
粗銑—半精銑
撥叉頭下端面
IT8
3.2
粗銑—半精銑
撥叉腳內(nèi)表面
IT11
3.2
粗銑—半精銑
撥叉腳端面
IT9
3.2
粗銑—半精銑
φ20mm孔
IT7
鉆—粗鉸—精鉸
φ8mm孔
IT11
鉆
φ6mm孔
IT11
鉆
3.3加工階段的劃分
該拔叉加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工，半精加工和精加工幾個(gè)階段。
在粗加工階段。首先將精基準(zhǔn)準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可以采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑拔叉頭又端面，拔叉腳內(nèi)表面，拔叉腳兩端面的粗銑。在半加工階段，完成拔叉腳兩端面的精銑加工兩個(gè)銷軸孔的鉆加工；在精加工階段，進(jìn)行拔叉腳兩端面的半精銑加工。
3.4工序的集中與分散
選用工序集中原則安排拔叉的加工工序。該拔叉的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可以縮短輔助時(shí)間，而且由于與一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各種加工表面之間的相對(duì)位置精度要求。
3.5，工序順序的安排
3.5.1：機(jī)械加工工序
（1.）遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)——撥叉頭左端面和叉軸孔。
（2.）遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
（3.）遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——拔叉頭左端面和叉軸孔和撥叉腳兩端面，后加工次要表面。
（4.）遵循“先面后孔”原則，先加工撥叉頭端面，再加工叉軸孔。
3.6：確定工藝路線
在綜合考慮上述工序順序安排原則的基礎(chǔ)上，表列出了撥叉的工藝路線。
工
序
號(hào)
工 序 內(nèi) 容
設(shè) 備
工 藝 裝 備
1
粗銑撥叉頭兩端面
立式銑床X51
高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
2
半精銑撥叉頭上端面
立式銑床X51
高速鋼套式面銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
3
鉆、粗鉸、精鉸φ20mm孔
四面組合鉆床
麻花鉆、鉸刀、卡尺、塞規(guī)
4
校正撥叉角
鉗工臺(tái)
手錘
5
粗銑撥叉角兩端面
臥式雙面銑床
三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
6
粗銑叉爪口內(nèi)側(cè)面
立式銑床X51
銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
7
半精銑叉爪口內(nèi)側(cè)面
立式銑床X51
銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
8
半精銑撥叉角兩端面
臥式雙面銑床
三面刃銑刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具
9
鉆φ8孔
四面組合鉆床
麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺
10
鉆φ6孔
四面組合鉆床
麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺
11
去毛刺
鉗工臺(tái)
平銼
12
中檢
塞規(guī)、百分表、卡尺等
13
熱處理
淬火機(jī)等
4、夾具設(shè)計(jì)
為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)工序13——鉆M6螺紋底孔的夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。
4.1問題的提出
本夾具主要用來鉆M6螺紋底孔，該孔為斜孔，跟撥叉的中線有一定的角度要求，在加工時(shí)應(yīng)保證孔的角度要求。此外，在本工序加工時(shí)還應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而其位置尺寸為自由公差，精度不是主要問題。
4.2夾具設(shè)計(jì)
4.2.1、定位基準(zhǔn)選擇
由零件圖可知，M6螺紋孔為斜孔，相對(duì)于撥叉中線有的要求，為使定位誤差為零，應(yīng)該選擇撥叉中線為定位基準(zhǔn)保證該角度。此外，還應(yīng)以Φ20孔端面為基準(zhǔn)，從而保證螺紋孔在撥叉體上的位置。
為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用手動(dòng)夾緊工件快換裝置，并采用快換鉆套以利于在鉆底孔后攻螺紋。
4.2.2、定位誤差分析
（1）定位元件尺寸及公差的確定。夾具的主要定位元件為兩個(gè)定位銷，這兩個(gè)定位銷的尺寸與公差規(guī)定為與本零件在工作時(shí)與其相匹配軸的尺寸與公差相同，即。此外，這兩定位銷共同保證加工孔偏斜的角度，其中心連線與工作臺(tái)面成10°角。
（2）計(jì)算鉆套中心線與工作臺(tái)的垂直度誤差。
鉆套外徑與襯套孔的最大間隙為：
襯套外徑與鉆模板孔的最大間隙為：
則鉆套中心與工作臺(tái)平面的垂直度誤差為：0.026-0.005=0.021。
（3）計(jì)算定位銷軸與工作臺(tái)的平行度誤差。
定位銷軸與夾具體孔的最大間隙為：
夾具體孔的長(zhǎng)度為14mm，則上述間隙引起的最大平行度誤差為：
0.034/14，即0.24/100
4.2.3、夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說明
如前所述，在設(shè)計(jì)夾具，應(yīng)考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，設(shè)計(jì)采用快換裝置。拆裝時(shí)松開加進(jìn)螺栓1~2扣，拔下開口墊圈，實(shí)現(xiàn)工件的快換。攻螺紋時(shí)，松開壓緊螺母即可替換可換鉆套進(jìn)行攻螺紋加工
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