CA6140車床831007撥叉零件加工工藝及鉆φ22孔夾具設(shè)計(jì)

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Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpieces turn , draw up clamp assembling picture.As far as my individual be concerned, I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, whats more , striking the basis for the future work and the following courses studying .目 錄1.撥叉的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定-11.1撥叉的用途-11.2撥叉的技術(shù)要求-11.3審核撥叉的工藝性-31.4.確定撥叉的生產(chǎn)類型-32確定毛坯、繪制毛坯簡(jiǎn)圖-32.1選擇毛坯-32.2確定毛坯的尺寸公差和加工余量-43擬定拔叉工藝路線-43.1定位基準(zhǔn)的選擇-43.2表面加工方法的確定-53.3加工階段的劃分-53.4工序的集中與分散-63.5，工序順序的安排-63.6：確定工藝路線-64、夾具設(shè)計(jì)-74.1問(wèn)題的提出-74.2夾具設(shè)計(jì)-8參考文獻(xiàn)-101. 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22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，下方的55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)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(kāi)。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22+0.021和螺紋孔8mm，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Ram形位公差/mm撥叉頭上端面50IT83.20.05A撥叉頭下端面50IT8撥叉腳內(nèi)表面 55+00.5IT133.2撥叉腳兩端面20-0.07-0.21IT113.20.07A22+00.021的孔22+00.021IT71.6M8mm孔M8螺紋孔IT11撥叉腳內(nèi)表面73+00.5IT136.3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4858 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8mm。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(guò)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(lái)。由此可見(jiàn)，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(guò)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)二 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 由表2-12-5可知，要確定毛坯的尺寸公差及機(jī)械加工余量，應(yīng)先確定如下各因素：1.公差等級(jí)：由撥叉零件的毛坯制造方法和材料的選擇，確定該零件的公差等級(jí)為CT9。2.公差帶的位置：公差帶應(yīng)相對(duì)于基本尺寸對(duì)稱分布，即一半在基本尺寸之上，一半在基本尺寸之下。3.機(jī)械加工余量等級(jí)：由零件毛坯制造方法和鑄件選用的材料可以確定加工余量等級(jí)為E。4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 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。 2.2.3 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)1.53S2M2普通級(jí)項(xiàng)目/mm機(jī)械加工余量/mm尺寸公差/ mm 備注寬D5512.4-厚度5012.6-厚度2012.2-孔徑2212.4-中心距6013.2-3擬定拔叉工藝路線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IT83.2粗銑半精銑撥叉頭下端面IT8粗銑半精銑撥叉腳內(nèi)表面IT113.2粗銑半精銑撥叉腳端面IT93.2粗銑半精銑22mm孔IT71.6鉆粗鉸精鉸8mm孔IT11鉆8mm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)類型為中批生產(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)撥叉頭上端面和叉軸孔。（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上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20mm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8孔四面組合鉆床麻花鉆、鉸刀、內(nèi)徑千分尺10鉆6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7鉆22mm孔的夾具。本夾具將用于Z515立式鉆床，刀具為高速鋼麻花鉆。4.1問(wèn)題的提出本夾具主要用來(lái)鉆22mm孔，在本工序加工時(shí)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(wèn)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，22mm孔在零件的旁邊，應(yīng)該用外表面定位，然后用兩個(gè)V形塊夾緊，一個(gè)固定V形塊，一個(gè)活動(dòng)V形塊。還要以底面為基準(zhǔn)來(lái)加工。為了提高加工效率，現(xiàn)決定采用單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)來(lái)夾緊工件。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)V形塊，這兩個(gè)V形塊的尺寸與公差規(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。此外，這兩V形塊用一個(gè)固定的一個(gè)活動(dòng)的，保證限制自由度。（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。4.2.3 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該考慮提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。為此，設(shè)計(jì)采用了快換裝置。拆卸時(shí)，松開(kāi)夾緊螺母10和11，利用單螺旋夾緊機(jī)構(gòu)拿下加工零件，實(shí)現(xiàn)工件的快換。參考文獻(xiàn)1、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)（第二版） 肖繼德、陳寧平主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2000.52、機(jī)床夾具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 秦國(guó)華、張衛(wèi)紅主編 航空工業(yè)出版社 2006.113、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 黃健求主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2005.114、機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 秦寶榮主編 中國(guó)建材工業(yè)出版社 1998.25、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南 崇凱主編 化學(xué)工業(yè)出版社 2007.26、機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué) 陳國(guó)香主編 情話大學(xué)出版社 2006.57、機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)技術(shù) 李彩霞主編 上海交通大學(xué)出版社 2006.18、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 方子良主編 上海交通大學(xué)出版社 2005.1 9、敏捷夾具設(shè)計(jì)理論及應(yīng)用 武良臣、郭培紅等主編 煤炭工業(yè)出版社 2003.9 10、機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 孫麗媛 冶金工業(yè)出版社 2002.1211、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 鄒青主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8