年产2000件拨叉工艺规程和夹具设计.docx

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1、大连建2大学DALIAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY机械制造综合设计说明书题目：年产2000件拨叉工艺规程和夹具设计学院： 机械工程学院姓名： 学号： 班级： 指导教师：目录一、拨叉的工艺分析31.1、 拨叉零件图31.2、 拨叉简介31.3、 拨叉的生产类型31.4、 拨叉的工艺特点41.5、 拨叉的技术要求5二、毛坯的确定6三、工艺规程的设计73.1、 基准的选择73.2、 加工方式分析73.3、 两套工艺方案的比较83.4、 工艺规程的确定93.5、 切削参数的计算113.6、 时间定额的计算14四、钻床夹具的设计174.1、 定位方案与定位误差计算174.2、 夹

2、紧方案与夹紧力的计算174.3、 总体结构方案194.4、 夹具精度验算194.5、 夹具体的设计要求与技术要求194.6、 夹具三维装配图204.7、 夹具体三维零件图20五、数控程序编写21六、生产成本的估算23参考文献25一、拨叉的工艺分析L 1、拨叉零件图1.2. 拨叉简介拨叉零件主要应用在操纵机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速;或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。在上图所示的拨叉零件图中，零件上侧30的孔与操作机构相连，而下侧的R30的半孔以及端面则与被控制的中间变速齿轮的所在的轴接触，从而实现变速的功能。1.3. 拨叉的生产类型根据需求，拨叉

3、的产量为年产2000件，为大批量生产方式。依据生产的批量要求广泛采用机床设备，按流水线布置并采用高效能的专用夹具。同时考虑到加工设备与成本的情况，决定采用工序分散的加工原则。采用工序分散有利于降低对机床、夹具、刀具等工艺装备的复杂程度，方便设备的调整和维修。生产准备工作周期短，生产工人便于掌握。同时有利于选择最合理的切削用量，减少机动时间。但由于工序分散的工艺路线较长，所需的设备和工人的数量增多，生产周期长，运输量较大，生产面积也较大。1.4. 拨叉的工艺特点拨叉的结构较为简单,属于叉杆类零件。由于需要实现变速的功能，左侧30的义孔要与叉轴进行配合，因此要求其有较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度

4、Ra=1.6nn)0同时为了保证拨叉在变速时叉脚受力均匀，要求其与叉孔的垂宜度误差在0.05mm以内。同时为了定位准确，拨叉采用锥销与叉轴进行定位，要求锥销孔表面粗糙度较低Ra=l. 6卬1便于与锥销配作。田CffiA孔E面C面A孔图1.2拨叉加工方案由零件图可知，该拨叉共有5个平面，采用合铸的方式便于定位并且提高加工效率。故对合铸零件有两个30的孔，两个M8螺纹孔，两个M12螺纹孔，两个销孔，一个中间孔需要加工。5个平面包括叉孔的上下端面BB、CC、叉脚的上下端面D、E、以及侧面H。其中叉脚的上下端面D、E有相对于叉孔A有0.05的垂宣度要求，故通过车削加工可保证较高的垂宣度要求。两个30的

5、叉孔A、A需要进行钻、扩、钱已达到要求的尺寸精度及表面粗糙度要求，R30的半孔F通过车内孔去除余量。螺纹孔分别是M12的孔G以及M8的孔I,通过钻孔即可达到要求。销孔为6的孔Jo1.5. 拨叉的技术要求_根据零件图以及上节中拨叉的工艺特点，总结拨叉加工的技术要求如下表所zj O表1-1拨又的技术要求加工表面尺寸及偏差公差/mm及精度等级表面粗糙度/gm形位公差30mm A孔4)30IT8Ral.6底面B50IT8Ra6.3顶面C50IT8Ra6.3底面D7IT8Ral.60. 05A底面E20IT8Ral.60. 05AR30 F 孔R30IT11Ral2.5M12 G 孔M12H8Ra3.2

6、侧面H25IT11Ral2.5M8 I孔M8H8Ra3.2中6 J孔6IT8Ra3.2、毛坯的确定根据零件的材料以及性能要求，决定采用HT200铸件作为毛坯。考虑到大批量生产，铸件采用砂型铸造、机器微振压实造型的方式进行生产、尺寸精度等级为CT10级，铸件机械加工余量等级为G。同时为了定位方便以及加工半孔，故将两个零件铸造在一个毛坯之中，共同加工后进行铳断，得到两个工件。查询机械加工工艺手册确定各加工表面的加工余量为3mm,另外A孔、G孔、I孔、J孔铸造为实心，两零件在铸造毛坯中间距4mni,最后铳断。得到的零件-毛坯综合图如图所示。H-L!QQ5a06措锚孔技术要求1.两件铸在一起,2 .铸

7、件应无气孔.3 ,铸件精度等级为CT10级4 .未注倒角1X45。表面应无夹渣、气孔缩松、夹沙等缺陷95HT200大连理I：大学t. H. II零件毛坏综合图Itrtwnf23 9g比同图2.1毛坯-零件综合图三、工艺规程的设计3.1、 基准的选择根据零件图上的要求，需要满足基准重合原则、最短路线原则、统一基准原则，综合考虑定位方式与加工方式，选择叉孔A的轴线以及端面B-B，作为加工的精基准。由精基准以及毛坯的形状，考虑砂型铸造底面的质量较好，缩孔、缩松少,故选择粗基准为叉孔A的外侧圆柱面以及端面C-L。3.2、 加工方式分析根据表1.1拨叉的技术要求，查阅机械加工手册，选择各个加工表面的加工

8、方式如下表所示。表3-1各表面加工方式加工表面公差/mm及精度等级表面粗糙度加工方案30mm A孔IT8Ral.6钻-扩-粗钱-精锐底面BIT8Ra6.3粗铳-精铳顶面CIT8Ra6.3粗铳-精铳底面DIT8Ral.6粗车-半精车-精车粗铳-半精铳-精铳面EIT8Ral.6粗车-半精车-精车粗铳-半精铳-精铳R30 F 孔IT11Ral2.5粗车粗健M12 G 孔H8Ra3.2钻一攻丝侧面HIT11Ral2.5粗铳M8 I孔H8Ra3.2钻-钱中6 J孔IT8Ra3.2钻-攻丝3.3、 两套工艺方案的比较根据表3.1、遵循工序分散的原则制定两套工艺方案如表3-2、3-3所示表3-2工艺方案一工

9、序号加工内容定位基准定位方式1铸造2粗铳B-B面C-C，面、柱体外轮廓V型块、挡销、面定位精铳B-B面c-c,面、柱体外轮廓3粗铳C-C，面B-B面、柱体外轮廓V型块、挡销、面定位精铳C-C，面B-B面、柱体外轮廓4钻、扩、钱A孔、A孔B-B面、柱体外轮廓V型块、挡销、面定位5粗车D面C-C 面、A 孑、A孑L一面两销定位半精车D面C-C 面、A 孑、A孑L精车D面C-C,面、A孔、A孔6粗车E面B-B,面、A孔、A孔一面两销定位半精车E面B-B,面、A孔、A孔精车E面B-B面、A 孑、A孑L7粗车F孔B-B面、A孔、A孔8钻G孔、G孔B-B面、A孔、A孔9粗铳H面、H,面B-B,面、A孔、A

10、孔10钻、较J孔、J孔B-B面、A孔、A孔一面两销定位11钻孔、T孔C-C 面、A 孑、A孑L12切断B-B面、A孔、A孔13钳工倒角14攻丝15去毛刺表3-3工艺方案二工序号加工内容定位基准1铸造2粗铳C-C面B-B 面、柱体外轮廓V型块、挡销、面定位精铳C-L面B-B 面、柱体外轮廓3粗铳B-B面C-C面、柱体外轮廓V型块、挡销、面定位精铳B-B面c-c,面、柱体外轮廓4粗铳E面B-B 面、柱体外轮廓V型块、挡销、面定位半铳车E面B-B 面、柱体外轮廓精铳E面B-B 面、柱体外轮廓5粗铳D面c-c,面、柱体外轮廓V型块、挡销、面定位半精铳D面c-c,面、柱体外轮廓精铳D面C-C面、柱体外轮

11、廓6钻、扩、较A孔、A，孔c-c,面、柱体外轮廓7粗铳F孔B-B,面、A孔、A孔一面两销定位8粗铳H面、H 面B-B,面、A孔、A孔9钻G孔、G 孔B-B,面、A孔、A孔10钻、较J孔、J孔B-B面、A孔、A孔11钻I孔、I 孔C-C面、A孔、A孔12切断B-B,面、A孔、A孔13钳工倒角14攻丝15去毛刺比较上述两套工艺方案可以看出，方案二采用的设备种类较为简单，只需要铳床和钻床并且采用了先面后孔的加工方式，工艺路线较长，有利于实现工序分散的要求。但由于大量采用了柱体外轮廓V型块定位，其定位精度较差。相较之下，方案一所使用的加工设备的种类较多，但是大部分工序采用的是一面两销的定位方式，其定位

12、精度较高。同时采用车削的方式加工中心孔以及中心圆形端面方便操作，且易于保证垂直度要求，不需要数控设备。综合上述分析比较，决定采用方案一作为拨叉的加工工艺方案。3.4、 工艺规程的确定根据表3-2中的工艺方案，查询机械加工工艺手册，得到每道工序的加工设备、刀具、以及加工余量如下列各表所示。表3-4工艺规程工序名加工余量(mm)工序尺寸及公差(mm)加工精度加工机床加工刀具粗铳B-B面2r +0.080-0.080IT11立式铳床X51莫氏锥柄面铳刀63*157精铳B-B面1rn + 0.019DO-0.019IT8立式铳床X51莫氏锥柄面铳刀63*157粗铳c-cf面2r 1 +0.0800.080TT11立式铳床X51莫氏锥柄面铳刀63*157精铳c-C，而1r n + 0.019ou-0.019IT8立式铳床X51莫氏锥柄面铳刀63*157钻A孔、A，孔2828和*IT11立式钻床Z550A莫氏锥柄麻花钻28*291扩A孔、A，孔1.8中29.8护4IT10立式钻床Z550A锥柄扩孔钻029.8粗较A孔、A，孔0. 13中29.93产52IT9立式钻床Z550A锥柄机用钱刀 0