拨叉铣上端面夹具设计说明书.docx

拨叉铳上端面夹具设计说明书目录1、零件的分析31. 1零件的作用31 . 2零件的艺分析31.1 确定毛坯的制造形式41.2 基面的选择42.2.2精基准的选择：41.3 制定工艺路线42 . 3. 1工艺路线方案一：53 .3.2工艺路线方案二54 .3.3工艺方案的比较与分析52.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定：63、确定切削用量及基本工时7工序I以底端面为基准，铳40MM上端面，保证其尺寸要求及粗糙度，与中22MM的垂直度为0.05。.71 .加工条件72 .计算切削用量7工序n以毛坯底边为基准，钻20MM孔,扩孔至中21. 8mm,较孔至622+0. 021 0mm,保证孔的粗糙度。.81 .加工条件82 .计算切削用量8(1)查切削用量简明手册f =0 8工序III以e40为精基准，镶55+0. 50MM,馍673+0. 5 0w保证其尺寸和粗糙度，与e22MM孔的垂直度为 0.07。93 .计算切削用量94 .计算基本工时10工序IV粗镇、半精镇、精镂55MM孔至图样尺寸。101 .加工条件102 vf' 0 白 JIJ Jit10工序IV以孔中40为精基准，钻孔至中7,较孔至中8确保孔内粗糙度为L 6。101 .加工条件102 .计算切削用量11工序VI 以040上端面为精基准，攻M8螺纹。121 .加工条件122 .切削用量123 .计算切削基本工时：12工序VII 倒角，4XR5MM。12工序VII以中22mm孔为精基准，将两件两件铳断，铳断量为4,使其粗糙度为6. 3121.加工条件123.计算切削基本工时： 134、夹具设计134. 1定位基准的选择134. 2切削力和夹紧力计算144. 4夹具设计及操作的简要说明17设计总结18参考文献:18FTm课程设计使我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望能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，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后打下一个良好的基础。1、零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。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工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的22n)ni孔与操纵机构相连，二下方的655nlm半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。1. 2零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求。需要加工的表面:1 .小孔的上端面、大孔的上下端面;小 O O M).0212 .小头孔22_o mm以及与此孔相通的8mm的锥销孔、“8螺纹孔；3 .大头半圆孔55 mln；1. 3位置要求：小头孔上端面与小头孔中心线的垂直度误差为0. 05nlm、大孔的上下端面与小头孔中心线的垂直度误差为0. 07mm。由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。2、工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。考虑到零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单,生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。选用铸件尺寸公差等级CT9级，已知此拨叉零件的生产纲领为5000件/年，可确定该拨叉生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程工序划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。2. 2基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。2. 2.1粗基准的选择：以零件的底面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。这样就可以达到限制五个自由度，再加上垂直的一个机械加紧，就可以达到完全定位。2. 2.2精基准的选择：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔内圆柱表面为辅助的定位精基准。当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门的计算，此处不再重复。2. 3制定工艺路线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。再生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。处此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。2. 3.1工艺路线方案一：工序I 粗铳中40mm孔的两头的端面，中73mm孔的上下端面。工序H 精铳中40mm孔的两头的端面，中73mm孔的上下端面。工序HI粗像、半精镶、精键55nlm孔至图样尺寸。工序IV 钻、扩、较两端中22nlm孔至图样尺寸。工序V 钻M8的螺纹孔，钻中8nlm的锥销孔钻到一半，攻M8的螺纹。工序VI倒角，4XR5mmo工序VII铳断保证图样尺寸。工序VIII去毛刺，检验。2 . 3. 2工艺路线方案二工序I 以毛坯底边为基准，钻20mm孔，扩孔至21. 8mm,较孔至22+0. 0210mm,保证孔的粗糙度。工序H 以底端面为基准，铳40nlm上端面，保证其尺寸要求及粗糙度，与中22的垂直度为0.05o工序III以中40为精基准，镇中55+0. 5 0,镇中73+0.5 0保证其尺寸和粗糙度，与中22孔的垂直度为0.07o工序IV 以孔40为精基准，钻孔至 7mm,钱孔至 8mm确保孔内粗糙度为1. 6。工序V 以622孔为精基准，钻巾7mm孔。工序VI以440上端面为精基准，攻M8mm螺纹。工序VII倒角，4XR5mmo工序V111以422孔为精基准，将两件两件铳断，铳断量为4mm,使其粗糙度为6. 3。工序IX去毛刺，检验。3 .3.3工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工完与中22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反，先是加工完22nmi的孔，再以孔的中心轴线来定位加工完与之有垂直度要求的三个面。方案一的装夹次数少，但在加工中22nlm的时候最多只能保证一个面定位面与之的垂直度要求。其他两个面很难保证。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三个面时都是用22nmi孔的中心轴线来定位这样很容易就可以保证其与三个面的位置度要求。这样也体现了基准重合的原则。这样一比较最终的工艺方案为：工序I以底端面为基准，铳中40mm上端面，保证其尺寸要求及粗糙度，与中22的垂直度为0. 05o工序H 以毛坯底边为基准，钻中20nlm孔，扩孔至21.8mm,较孔至中22+0. 0210mm,保证孔的粗糙度。工序m 以中40nmi为精基准，键中55+0. 5 0mm,像中73+0. 5 0mm保证其尺寸和粗糙度，与中22mm孔的垂直度为0. 07。工序IV以孔440为精基准，钻孔至47mm,较孔至48确保孔内粗糙度为1. 6。工序V 以。22mm孔为精基准，钻 7mm孔。工序VI以640mm上端面为精基准，攻M8mm螺纹。工序VII倒角，4XR5mmo工序VHI以422rlim孔为精基准，将两件两件铳断，铳断量为4rlm1,使其粗糙度为6. 3。工序IX去毛刺，检验。2.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定："CA6140车床拨叉”零件材料为HT200,毛坯重量约为1. 6 kg,生产类型为大批生产，采用砂型铸造毛坯。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1 ,外圆表面（40mm及中73mm外表面）考虑到此表面为非加工表面，其精度为铸造精度CT9即可。又因它们是对称的两个零件最后还需铳断，故对中40mm的中心轴线的尺寸偏差为120±L25mm的范围内。2 .两小孔40 mm。毛坯为实心，两内孔精度要求界于IT7IT8之间，参照切屑加工简明实用手册表8-21确定工序尺寸及余量：钻孔： 21. 8mm2Z=21. 8mm钱孔： 0 mm2Z=0.2mm3 .中间孔（中55mm及-73mm）中间孔尺寸相对较大可以铸造，根据机械制造工艺设计手册表1-13得：孔的铸造毛坯为中49nlm、73nlm的孔是在中55nlm孔的基础之上铳削加工得到，其轴向尺寸上下表面距离为35nm）,由于其对轴向的尺寸要求不高，直接铸造得到。参照切屑加工简明实用手册表8-95确定73mm工序尺寸及余量：粗铳：71mmZ=4mm精铳： 73mmZ= 1mm参照切屑加工简明实用手册表8-95确定55mm工序尺寸及余量：粗 镇： 53nlm2Z=4mm半精舞：54mm精镇：中55mm4 .螺纹孔及销孔无可非议此销尺寸铸造为实体。参照切屑加工简明实用手册表8-70确定钻中8nlm螺纹孔和中8nlm圆柱销孔及螺纹孔的攻丝。5 .铳断3、确定切削用量及基本工时工序I以底端面为基准，铳40mm上端面，保证其尺寸要求及粗糙度，与22mm的垂直度为0.05。1 .加工条件工件材料：HT200,硬度 190260HBS,。b =0. 16Gpa,铸造。加工要求：粗铳两头端面至51nlm、粗铳大孔端面至30mm。机床：X52K立式铳床参数。刀具：涂层硬质合金盘铳刀中45mm,选择刀具前角丫0=+5。后角a 0 = 8。，副后角a o' =8° ,刀齿斜角入s=-10° ,主刃Kr=60。，过渡刃Kr£=30° ,副刃Kr'=5。过渡刃宽b e = 1mm。2 .计算切削用量（1）铳削深度因为切削量较小，故可以选择ap=2mm, 一次走刀即可完成所需长度。（2）计算切削速度按简明手册v 0二"算得 Vc = 98ms/s, n=439r/min, Vf=490mm/s据X52K立式铳床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度Vc=3. 14X80X475/1000=1. 06m/s,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(300X10)=0. 16mm/zo(3)校验机床功率 查简明手册Pcc二L5kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定 ap=2mm, nc=475r/min, Vfc=475mm/s, Vc=l. 06m/s,fz=0. 15mm/z o工序II以毛坯底边为基准，钻20mm孔，扩孔至较孔至22+0.021 0mm,保证孔的粗糙度。1 .加工条件工