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1、机械制造技术课程设计课程设计说明书题目:拨叉零件加工工艺及粗铳8槽夹具设计机械工程及自动化专业学号:学生姓名:指导教师:2023年1月29日摘要摘要此次设计是对C6140车床831005拨叉零件加工工艺和夹具设计,其零件为铸造件,具有体积小、形状复杂的特点。在工艺过程中的任何工序,用来迅速、方便、安全地安装工件的装置,都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见。夹具通常由定位元件(确定工件在夹具中的正确位置)、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置(使工件在一次安装中能完成数个工位的加工,有回转分度装置和直线移动分度装置
2、两类)、连接元件以及夹具体(夹具底座)等组成。本次设计的是拨叉零件的专用夹具。专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑,操作迅速、方便、省力,可以保证较高的加工精度和生产效率,但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时,夹具将由于无法再使用而报废,一般适用于产品固定且批量较大的生产中。关键词:拨叉;工艺;定位基准;夹具设计;ABSTRACTThisdesignisdesignedfortheprocessingtechno1ogyandfixtureofthe831005forkpartsoftheC61401athe.Thepartsarecast,with
3、sma11sizeandcomp1exshape.Inanyprocessintheprocess,thedeviceusedforquick,convenientandsafeinsta11ationoftheworkpiececanbeca11edafixture.Forexamp1e,we1dingjig,inspectionfixture,assemb1yfixture,machinetoo1jigandsoon.Thejigofmachinetoo1isthemostcommon.Afixtureisusua11ythepositioninge1ement(todetermineth
4、ecorrectpositionofaworkpieceinthefixture),c1ampingdevice,too1guidee1ement(todeterminethetoo1andworkpiecere1ativepositionordirectionguidingtoo1),indexingdevice(processing,sothattheworkpiececancomp1etethenumberofstationsinasing1esetupoftherotaryindexingdeviceandamobi1e1inedividingdevicetwo),connecting
5、e1ementandfixture(jigbase).Thisdesignisaspecia1fixturefortheforkparts.Aspecia1fixtureisafixturedesignedspecia11yforacertainprocessofaworkpiece.Itscharacteristicsarecompactstructure,quickoperation,convenienceand1aborsaving,whichcanguaranteehighermachiningaccuracyandproductionefficiency,butthedesignan
6、dmanufacturingcyc1eis1ongerandthemanufacturingcostishigher.Whentheproductischanged,thefixturewi11bescrappedbecauseitcantbeusedagain.Itison1ysuitab1efor1argebatchproduction.Keywords:dia1ingfork;techno1ogy;positioningdatum;fixturedesign;目录目录摘要1ABSTRACT1第1章绪论1.1 本课题的研究内容和意义11.2 国内外的发展概况11.3 本课题应达到的要求1第
7、2章零件分析32.1 零件功用分析32.2 零件结构分析32.3 零件技术要求分析4第3章零件工艺分析53.1 表面加工方法的确定53.2 确定毛坯的类型及制造方法53.3 机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定5第4章拟定零件机械加工工艺路线74.1 定位基准的选择74.2 拟定零件的工艺路线74.3 选择工艺装备84.4 确定切削用量及基本工时的计算8第5章粗铳8槽专用夹具设计115.1 明确夹具设计任务(问题的提出)115.2 确定夹具设计方案,绘制结构示意图115.2.1 确定工件的定位方式及定位元件的结构115.2.2 确定工件的夹紧方式,选择合适的夹紧机构115.2.3 确定刀具的
8、对刀、导向方式,选择对刀、导向元件135.2.4 确定其他元件或装置结构形式155.2.5 绘制结构示意图,标注出主要的尺寸公差和技术要求165.2.6 夹具精度的分析计算165.2.8 绘制结构示意图(草图)185.3 绘制夹具装配图185.6 夹具的经济概算20第6章木设计所涉及到的法律、规范和标准21第7章本设计对环境、健康和社会的影响22结论24设计小结25致谢26参考文献27第1章绪论1.1本课题的研究内容和意义拨叉是一种辅助零件,通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的啮合,用来推动变速器齿轮,改变齿轮位置的工具,通过将齿轮改变位置来改变齿比,以达到变速的目的,变速器的齿轮都是装在主轴和副轴上
9、,通过拨叉来推动它们的前进或后退,就可以改变齿比。高度发达的制造业和先进的制造技术,已成为衡量一个国家实力和技术水平的重要标志之一,成为一个国家在竞争激烈的国际市场上获胜的关键因素。机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段,是业进行生产准备,计划调度、加工操作、生产安全、技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品质、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。然而夹具又是制造系统的重要组成部分,不论是传统制造,还是现代制造系统,夹具都是十分重要的。因此,好的夹具设计可以提高产品劳动生产率,保证和提高加工精度,降低生产成本等,还可以扩大机床的使用范围,
10、从而使产品生产在保证精度的前提下提高效率、降低成本。当今激烈的市场竞争和企业信息化的要求,企业对夹具的设计及制造提出更高的要求。1.2国内外的发展概况夹具的发展200已经有多年的历史,大致经历了三个阶段:第一阶段,夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置,发挥着夹固工件的最基本功用。第二阶段,随着军工生产及内燃机,汽车工业的不断发展,夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性,各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善,夹具逐步发展成为机床一工件一工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这一阶段夹具发展的主要特点是高率。第三阶段,在现代化生产的今天,各类高效率,自动化夹具在高效,高
11、精度及适应性方面,已有了相当大的提m随着电子技术,数控技术的发展,现代夹具的自动化和高适应性,已经使夹具与机床逐渐融为一体,使得中,小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这一阶段,夹具的主要特点是高精度,高适应性。可以预见,夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。械制造工艺学课程设计,是在学完机械制造工艺学及夹具设计原理课程,经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节;在老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程,并且独立完成的一项工程基本训练。同时,也为以后搞好毕业设计打下良好基础。13本课题应达到的要求机械制造工艺学课程设计,是在学完
12、机械制造工艺学及夹具设计原理课程,经过生产实习取得感性知识后进行的一项教学环节;在老师的指导下,要求在设计中能初步学会综合运用以前所学过的全部课程,并且独立完成的一项工程基本训练。同时.,也为以后搞好毕业设计打下良好基础。通过课程设计达到以下目的:1、能熟练的运用机械制造工艺学的基本理论和夹具设计原理的知识,正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及合理制订工艺规程等问题的方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。2、通过对零件某道工序的夹具设计,学会工艺装备设计的一般方法。通过学生亲手设计夹具(或量具)的训练,提高结构设计的能力。3、课程设计过程也是理论联系实际的过程,并学会使用手册、查询相关
13、资料等,增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。第2章零件分析2.1 零件功用分析给定的零件是CA6140车床中的813005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进行工作,获得所需的速度和扭矩的作用。拨叉头以022田,孔套在变速叉轴上,并用花键与变速叉轴连接,拨叉教夹在变换齿轮的槽中,当需要变速时,操纵变速杆,变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移,拨叉脚拨动齿轮在化简轴上滑动以变换档位,从而改变主轴转速。该拨叉在变换档位时要承受弯曲应力及冲击载荷作用,因此该零件应有足够强度,刚度和韧性,以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表
14、面为叉轴孔2288o,拨叉脚内表面及操纵槽。宽度为18+oo%mm的槽尺寸精度要求很高,因为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时,滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以,宽度为18+oS2omm的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。图1.1(831005拨叉)2.2 零件结构分析具有良好结构工艺性的零件,能在满足使用要求的前提下,较经济地、高效地、合格地被加工出来。零件的制造一般要经过毛坏产生,切削加工,热处理,装配等阶段。进行零件结构设计时,应尽量使其在各个生产阶段具有良好的结构工艺性。零件结构工艺性的分析,可从零件尺寸和公差的标注,零件的组成要素和零件的整体结构等三方面来分析。C
15、A6140拨叉共有两组加工表面:1 .以花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括25+0.023Omm的六齿矩形花键孔22+0.280花键底孔两端的2X15。倒角和距中心线为27mm的平面。2 .以工件右端面为基准的8+0.030mm的槽和18+0.012Omm的槽经上述分析可知,对于两组加工表面,可先加工其中一组表面,然后借助于专用夹具加工另一组表面。2.3 零件技术要求分析表2-1拨叉技术要求加工表面尺寸及偏差mm公差及精度等级表面粗糙度Ra(Hm)形位公差mm拨叉右端面28IT123.2宽8凹槽g*I.O3IT81.6宽18凹槽18,2IT63.2拨叉内通孔22呢8IT83.2花键槽宽*.06IT93.2花键槽直径G25浮IT71.6-1.1 零件工艺分析1.2 表面加工方法的确定一个好的结构不但应该达到设计要求,而且要有好的机械加工工艺性,也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能保证加工的质量,同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的,又是相辅相成的。对于设计拨叉的加工工艺来说,应选择能够满足内花键加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考