机械制造技术课程设计-CA6140车床拨叉[831005]工艺及铣左右端面夹具设计.docx

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1、目录1摘要1第1章绪论211课题背景21.2 目的21.3 夹具设计中的特点21.4 夹具设计需保证的条件21.5 夹具的发展趋势3第2章零件分析42.1 零件分析42.2 确定毛坯制定形式42.3 基准选择52.3.1 精基准选择52.3.2 粗基准选择62.4 工艺规程设计7第3章切削工时计算8第4章铳左右端面夹具设计164.1 问题的提出164.2 定位基准的选择164.3 定位误差分析164.4 切削力的计算与夹紧力分析164.5 夹具设计及操作简要说明18总结与体会19参考文献20摘要制造业中广泛应用的夹具，是产品制造各工艺阶段中十分重要的工艺装备之一,生产中所使用夹具的质量、工作效

2、率，及夹具使用的可靠性，都对产品的加工质量及生产效率有着决定性的影响。首先对夹具的概念进行了解，再进行机床夹具的设计，从定位到误差分析再到确保加工精度，然后计算出加紧力确定加紧点位数等细节计算。本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。拨叉零件的工艺规程及铳左右端面的工装夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的

3、设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：拨叉；机械加工工艺；铳左右端面夹具第1章绪论1.1 课题背景制定拨叉的加工工艺，设计铳左右端面的铳床夹具，运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。学会使用

4、手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。1.2 目的课程设计是我们对所学课程的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。另外在做完这次课程设计之后，我得到一次综合性训练，我在想我能在多个方面得到锻炼。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，为今后参加祖国建设打一个良好的基础。由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教，本人将表示真诚的感谢！1.3 夹具设计中的特点1 .夹具的设计周期较短，一般不用进行强度和

5、刚度的计算。2 .专用夹具的设计对产品零件有很强的针对性。3 .“确保产品加工质量，提高劳动生产率”是夹具设计工作的主要任务，加工质量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夹具来保证。夹紧装置的设计对整个夹具的结局有具定性的影响。设计一个好的夹具可以减少废品率。1.4 夹具设计需保证的条件1 .夹具的结构应与其用途及生产规模相适应。2 .保证工件的精度。3 .保证使用方便与安全。4 .正确处理作用力的平衡问题。5 .注意结构的工艺性，便于制造和维修。注意夹具与机床、辅助工具、刀具、量具之间的联系。1.5 夹具的发展趋势1 .发展通用夹具的新品种，由于机械产品的加工精度日益提高，因此需要

6、发展高精度通用夹具。广泛的采用高效率夹具，可以压缩辅助时间，提高生产效率。2 .发展调整式夹具。3 .推广和发展组合夹具及拼拆夹具。4 .加强专用夹具的标准化和规范化。5 .大力推广和使用机械化及自动化夹具。6 .采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具。第2章零件分析2.1 零件分析题目所给的零件是拨叉，机械中的拨叉，一般分为拨叉爪子，拨叉轴和拨叉手柄座。主要是拨动滑移齿轮，改变其在齿轮轴上的位置，可以上下移动或左右移动,从而实现不同的速度。或则是机械产品中离合器的控制，比如端面结合齿的结构，内外齿的结构，都需要用拨叉控制其一部分来实现结合与分离。还有一种是机械产品中电器的控制也是需要拨叉

7、来实现开关的闭合与断开，一般是电器盒中两边各一个碰卡开关，拨叉左右或上下拨动，从而实现机床不同方向的运转。宽6之篇键槽粗糙度Ra16,宽18产2槽粗糙度Ra3.2,宽8产孔粗糙度Ra6.3,顶部40x28端面粗糙度Ra3.2o2.2 确定毛坯制定形式拨叉零件材料为HT200,由机械制造工艺设计简明手册表1.3T常用毛坯的制造方法与工艺特点，拨叉采用机械砂型铸造，精度等级CT810,加工余量等级MA-Go1 .拨叉左端中40而的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=3.Omm,铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-

8、8,一步铳削即可满足其精度要求。2 .拨叉右端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=3.Omm,铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra3.2.根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,两步铳削即粗铳一一半精铳方可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=2.5mm半精铳单边余量Z=0.5mm3 .拨叉622孔的加工余量采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra6.3.根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步钻削即可满足其精度要求。4 .拨叉宽6键槽的加工余量采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT9级，表而粗糙度Ra6.30根据机械制造工艺设计简明手册表1.

9、4-8,一步钻削即可满足其精度要求。5 .拨叉宽18*m槽的加工余量采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra3.20根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,两步铳削即粗铳一一半精铳方可满足其精度要求。粗铳到宽16槽,然后再半精铳宽18槽。6 .拨叉宽873槽的加工余量采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra6.3.根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铳削即可满足其精度要求。7 .拨叉顶部40x28端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,得铸件的单边加工余量Z=3.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra3.2.根据机械制造工艺设计简明手册

10、表1.4-8,两步铳削即粗铳一一半精铳方可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=2.5mm半精铳单边余量Z=0.5mm2.3.1精基准选择1“基准重合”原则2.3 基准选择应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。2 .“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。3 .“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。4 .“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基

11、准”方法，反复加工。5 .所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。上述基准选择原则，常常不能全部满足，实际应用时往往会出现相互矛盾的情况，这就要求综合考虑，分清主次，着重解决主要矛盾。由拨叉零件图及基准统一原则，采用拨叉右端面、22孔和后端面作为定位精基准。2.3.2粗基准选择1 .粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。2 .选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量

12、要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面,再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。3 .应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。4 .应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。5 .粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。由拨叉零件图及粗基准选择原则（如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为

13、粗基准），选择由拨叉零件图及粗基准选择原则，采用拨叉右端面、40外圆和后端面作为定位粗基准。2.4工艺规程设计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。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，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。工序01：金属性浇铸工序02：时效处理以消除内应力工序03：铳左端中40面；粗铳右端面；半精铳右端面工序04：钻、钱中22孔工序05：粗铳顶部40x28面；半精铳顶部40x28面工序06：铳宽槽工序07：粗铳宽16槽；半精铳宽18槽工序0

14、8：倒角2x45工序09：拉花键工序10：去毛刺工序11：检验至图纸要求并入库第3章切削工时计算工序03：铳左端40面；粗铳右端面；半精铳右端面工步一：铳左端640面1 .选择刀具刀具选取硬质合金立铳刀，刀片采用YG8,=45mm,v=30m/min,z=42 .决定铳削用量决定铳削深度表面粗糙Ra6.3,一步铳削即可满足其精度要求，故p=3.0mm决定每次进给量及切削速度根据立式铳床X52K说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度根据表查出工=O.25加7?/齿，则按机床标准选取”,=190min进给量mz当nw=190rmin时/=Pw=0.254x140mmmin=190mmmin按机

15、床标准选取fm=190nm/min3 .计算工时切削工时：1=40mm,I2=3.0m,Z3=2mm,走刀次数i=1则机动工时为1n=+,=加+3+2XmnX0.237nnfm190工步二：粗铳右端面1 .选择刀具刀具选取硬质合金立铳刀，刀片采用YG8,J0=45mm,v=30mmin,z=42 .决定铳削用量决定铳削深度表面粗糙Ra3.2,两步铳削即可满足其精度要求，粗铳单边余量2.5mm,半精铳单边余量0.5mm,此工步为粗铳，故p=2.5mm决定每次进给量及切削速度根据立式铳床X52K说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度根据表查出fz=0.25/n/w/S,则IOOOv兀dIOooX30乃X45r/min212rmin按机床标准选取nw=190rmin进给量Zmz当nw=190rmin时fm=f=0.254140mm/rrrin=190nmmin按机床标准选取fm=190m