机械制造技术课程设计-拨叉[831003]加工工艺及铣18槽夹具设计.docx

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1、设计题目：CA6140车床拨叉铳18mm槽夹具设计第一章绪论11.1 数控加工技术的发展11.2 数控加工工艺的特点22.1 年产量和批量的确定32.2 零件的分析42.3 毛坯余量和加工余量的确定42.4 定位基准的选择和优选62.5 工艺方案的确定82. 5.1平面加工83. 5.2孔的加工82.6工艺路线的拟定8一）机床的选择9二）刀具的选择9三）夹具的选择9四）量具的选择10五）加工面尺寸的选择10六）削用量的确定10第三章拨叉铳18槽的专用夹具设计143.1 夹具设计的基础143.2 夹具设计的要求153.3 定位基准的选择163.4 定位元件的选择163.5 切削力及夹紧力分析计算

2、163.6 机械夹具的机动时间的计算18第四章总结20参考文献21第一章绪论1.1 数控加工技术的发展随着现有的科技技术的进步,在国内的机械制造业的发展中，铳削加工也正日新月异地发展着，技术不断的变化着，机械产品对铳削加工的要求也越来越高，精密度要求更加的严格，主要表现在加工精度的保证方面。为了保证数控铳削加工产品的精度能够达到要求，必须协调加工生产的产品在加工中的满足每一个方面的要求，因为在加工生产中，在现有的发展水平中科院使得产品生产过程中实现按照特定设定的工艺完成加工生产，不论机械制造产品的生产规模发展如何，现代机械制造都需要更多种类繁多的机械加工工艺装备来完成加工生产，而目前的制造业加

3、工生产的产品的质量、保证的生产率、生产零件的成本，零件的工艺装备设计都是对零件成品的生产有很大的作用。现代加工工业随着技术的创新和进步，数控加工技术的编程在现阶段的发展也是有了迅速的提高，目前的数控加工编程都是采用自动化的编程，借助外来软件完成CAM的编程，直接导入数控机床就能完成相应的加工路径。1.2 数控加工工艺的特点在拨叉铳削加工的设计中。可以很好的运用数控加工来完成,首先对数控加工进行了解。使用数控机床加工拨叉铳削的精度较高、数控加工拨叉零件的一般只需要进行一次加工就可以达到拨叉零件的加工要求，实现拨叉零件的加工部位的精度要求，在拨叉零件数控加工上很大程度上可以不需分拨叉零件粗加工和拨

4、叉零件精加工两次进行加工。现有能对拨叉零件的加工方式中，基本都是在依靠数控机床上完成拨叉零件的加工，实现拨叉零件装夹上完成工件的一次性装夹后，就可以完成拨叉零件的整个铳槽工序的全部加工，在比较复杂的结构和难度零件特殊的零件上，有时一装夹就可以全部的完成整个额工件的全部需要加工的内容。现在的数控铳床以及数控加工设备，在设计的时候刀具库的设计或刀架的设计上都是同时装有几把刀具，甚至有很多更多的刀具来实现备用刀具。第二章拨叉加工工艺规程设计2.1 年产和批的确定生产纲领为中大批量生产，已知的叉年生产能力，1公斤的质量，可以确定生产的小规模生产的类型。因此，基本倾向初步安排，以确定过程如下：分割处理阶

5、段;构思适当的浓度;主要加工设备已通用设备。由零件图可知：生产纲领5000件/年，备品率为2%,废品率为2%,因此年产量：Q=生产纲领X每台件数（1+备品率）x（1+废品率）Q=5000x1X（1+0.02）X（1+0.02）件Q=5200件日产量=Q260=20（件）日产量（一天2班）=日产量Days=10件/天查工艺人员手册，轻型（IOO公斤以内）零件的生产性质：中批500-5000大批5000-50000考虑到保证产品按时定量完成，生产该产品的每一道工序的单件核算时间必须小于生产节拍（工艺卡填写过程考虑到客观随机因素的影响，将节拍乘80%后与单件核算时间比较），若大于生产节拍，就会造成完

6、不成年产量，因此应改用单台机床加工。2.2 零件的分析CA6140拨叉是机械设计基础上用来支撑的构件，起定位、夹紧的作用。CA6140拨叉是一种可以接受综合载荷的加工、使得构造特别的大型和特大型的CA6140拨叉，具有以下优点“构造紧凑、回转灵敏、装置维护方便等特点“。磨损作为CA6140拨叉最为常见的问题，C6140拨叉在加工中磨损的情况也精车发生。CA6140拨叉在加工使用过程中需要引起以下几点注意内容：(1) CA6140拨叉的材料一般都是铸铁，再好的CA6140拨叉也都有它们使用的极限性，就比如温度。(2) C6140拨叉在开始加工产的过程中必须对CA6140拨叉进行预热后再开始加工，

7、防止对加工精度有影响。1、CA6140拨叉选用材料为HT250,俗称球铸铁。2、该CA6140拨叉主要加工表面及技术要求分析如下：(1)、CA6140拨叉上端面及孔622的上下端面与孔中12H7的垂直度公差等级为970级。(2)、尺寸72、20、40都有其尺寸要求，加工时需要保证这些尺寸。(3)、25H7孔内拉花表面RaW1.6,需要进行精加工。2.3 毛坯余和加工余的确定(一)确定加工余量该CA6140拨叉材料为：HT250,r=320mpa,=5OOmpa,c采用模铸制造，且为成批生产，根据机械加工后铸件的最大轮廓尺寸及由表可知，选择加工余量及公差值为21.5。（二）确定毛坯基本尺寸表毛坯

8、尺寸零件尺寸单边加工余量毛坯尺寸22顶面顶面、底面为28240侧面顶面、底面为24472台面顶面、底面为27625拉花00选择毛坯时候应该考虑一下几点因素:（1）CA6140拨叉的力学性能要求：相同的材料具有不同的毛坯的制造方法，机械性能而变化。离心铸造铸件，铸件的压力铸造，金属铸件铸造，砂型铸造浇注，一旦降低机械性能。（2）结构形状和外形尺寸：直径小于阶梯轴宜采用棒，其差额应当在大型锻件使用;形状复杂，钢铸件的机械性能可能不太苛刻，复杂形状和薄壁金属铸造毛坯不宜采用;较大的尺寸不应该使用粗锻造，铸造和铸造，砂型铸造和使用更多自由锻造;小叉形状复杂的精密锻造方法应采取以避免加工。（3）计划和批

9、量生产：生产计划大的毛坯制造方法时，应用高精确度和高生产率，生产纲领小时应采取装备的空白制造方法。（4）现场生产条件要求：此条受到技术经济分析和论证。后分析的考虑，材料选择叉HT250,由于叉结构一般，进行生产,小批量生产的类型，在操作过程中遭受的影响不大，机械性能要求的机器，考虑叉在机器遭受小操作过程中的影响，结构相对简单的叉属于批量叉，叉尺寸小外形，根据参考文献。8表3-1选择的金属型铸造铸件毛坯。查书第41页表2.2-5,铸件尺寸公差等级为9的选择。1.确定的那种粗糙根据叉确定毛坯铸造材料。并根据它们的结构和形状，尺寸和生产类型，粗糙的金属模铸造方法中所选择的机械砂。表15-5使用九号货

10、柜码头级铸件尺寸公差等级。2、画CA6140拨叉毛坯图（图附后）2.4定位基准的选择和优选（一）选择定位基准（1）以便选择粗基准，以便夹紧原理，而不是基准和粗糙表面，用于更好的质量的人作为参考的基础上的加工表面，选择的底表面是粗糙的基准。（2）选择的参考基准重合原则的基础上的精细，应使用统一的参考，将有助于确保CA6140拨叉的准确性。多用“一面两孔”的定位.CA6M0拨叉零件基面选择是CA6140拨叉零件加工工艺规程，加工设计的中的重要考量的内容工作之一，CA6140拨叉零件加工工艺基面选择是否正确与合理，可以使CA6140拨叉零件加工质量能否得到保证，CA6140拨叉零件生产率能否得以提高

11、。基准的选择不但使CA6140拨叉零件加工工艺过程中的问题出现，更有可能因为选择不当，还会造成CA6140拨叉零件大批报废，使CA6140拨叉零件生产无法正常得到很好的进行。CA6140拨叉零件粗基准的选择：对于CA6140拨叉零件的加工而言，粗基准的选择是否合理，对后面的拨叉座零件精加工至关重要。对于CA6140拨叉零件的精基准的可靠性选择而言，主要需要考虑的问题是，在加工的时候拨叉零件基准能否重合的问题，当设计CA6140拨叉零件基准与CA6140拨叉零件工序基准不重合时，应该进行CA6140拨叉零件尺寸换算，这在以后还要专门对CA6140拨叉零件进行加工分析计算，不再重复说明。挡加工完精

12、基准A后，其余加工工序的基准都以基准A为定位和装夹，完成孔的加工和端面的铳削加工。2.5工艺方案的确定2.5.1平面加工22轴向上下端面通过铳削来实现加工精度,分别对两端面进行粗铳，半精铳、精铳，使表面粗糙度达到Ra1.6umo粗面的加工采要粗铳和精铳的方式实现加工。2.5.2孔的加工20的孔，因为把内孔面作为定位基准面，保证定位误差偏小，则需通过钻、扩孔来实现，达到公差等级IT7级；Ra1.6umo25mm的孔，因不作为后加工的定位基准面，则只需使用拉花粗精加工，使公差等级达到IT8级,表面粗糙度Ra1.6um,M8的孔采要钻孔加工，作为后续加工的加工工艺孔。2.6工艺路线的拟定在制订工艺路

13、线的时候，出发点应当是使CA6140拨叉的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求都能得到合理的公差及行为公差要求保证。工序号工序名称工序内容车间1粗铳下端面粗铳底面，保留0.2mm精铳余量，毛坯均加工。金工2精铳下端面精洗底面至图纸尺寸要求，保证尺寸75mm,表面6.3.金工3钻花键孔钻孔中22至尺寸中22.8mm,保留校孔余量0.2mm金工4较花键孔锐孔中22(0,0.21)至图纸尺寸要求。金工5倒角倒角孔两边至尺寸15公1.6拉花键槽拉六齿方型花键槽至图纸尺寸要求，保证基准A精度。金工7粗铳台粗铳72mm台至尺寸72.5mm,保留0.5mm精洗余量。金工8精洗台精铳72un槽至图纸尺寸要求

14、，保证深度尺寸72mu金工9粗铳槽粗铳18o011mm槽至尺寸17.5mm,保留0.5mm精洗余量。金工10精洗槽粗铳1&0,nmm槽至图纸尺寸要求，保证深度尺寸15mm。金工11钻工钻M8D底孔至2-6.7mm;攻丝2-M8至图纸要求。金工12钳钳工去毛刺，清洗13检验14入库一）机床的选择在本次的拨叉的加工中，主要用到的机床有铳削加工的普铳机床，内孔加工的钻床，内槽加工的插铳机床等。在实际的加工中，我们选择铳削加工机床型号为：普铳X6012；钻销加工钻床型号：钻床Z525；拉花机床等。二）刀具的选择本次使用的铳削刀具为：合金立铳刀中10;钻孔使用中6.7麻花钻；铳加工选择使用中12铳刀；插

15、铳加工选择使用专用的插铳成型刀具。三）夹具的选择本次设计的拨叉零件，在加工中需要设计一下夹具满足加工的要求,提高零件的生产速度和加工质量。在铳削加工中，需要设计铳床专用夹具,钻孔时需要设计钻销加工钻床专用夹具，钻孔装有夹具等。本次的设计中,选择以上夹具中的上表面铳削装有夹具。四）具的选择面的加工中，需要选择0-20Omm游标卡尺，孔的加工中需要选择内径千分尺，塞规等专用量具。五）加工面尺寸的选择拨叉各加工表面的加工余量加工表面单边余量双边余量备注72台面24顶面、底面双侧均加工22孔24钻较孔均加工25孔24拉花均加工M800钻攻孔均加工六）削用量的确定铳削加工（A）确定切削用量a.确定背吃刀量“半精铳时，背吃刀量一般为0.52m,所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量,BPa=1