CA6140車床撥叉831003加工工藝及鉆2-M8螺紋孔的鉆床夾具設計
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設計說明書
題目：撥叉的工藝規(guī)程及夾具設計
目錄
序言 1
第1章 零件的分析 2
1.1零件的作用 2
1.2零件的工藝分析 3
第2章 工藝規(guī)程設計 4
2.1確定毛坯的制造形式 4
2.2 定位基準的選擇 5
2.3 零件表面加工方法的選擇 5
2.4 制定工藝路線 6
2.5確定切削用量及基本時間 7
第3章 夾具設計 10
3.1問題的提出 10
3.2定位基準的選擇 10
3.3切削力和夾緊力的計算 11
3.4定位誤差分析 11
3.5夾具設計及操作的簡要說明 12
總 結 13
致 謝 15
參 考 文 獻 16
16
序言
機械制造業(yè)是組件的大小和位置和產品制造、裝備機械設備行業(yè)。機械制造的產品可以直接使用,也可以提供其他行業(yè)生產設置,社會許多機器或生產產品。我們的生活離不開制造業(yè),制造業(yè)是非常重要的在一個國家的經濟發(fā)展,因此,是一個重要的基礎,一個國家或一個地區(qū)的發(fā)展和支持。從某種意義上說,機械制造的程度是衡量一個國家國民經濟重要指標綜合能力和科學技術水平。撥叉工藝規(guī)程及夾具設計是完成學習機械制圖、設計、工程材料課程計劃下一個演講的關鍵。嚴肅處理的一部分,定位,夾緊和流程線,很難確定大小,和專用夾具設計,確保零件質量。這種設計也想讓自己的學習學習技巧和智慧改造。所以這個設計是一個綜合性、實用性強,范圍廣泛。所以在設計不僅應該注意的基本概念,基本理論,并要注意生產實踐的需要,只有各種各樣的理論與生產實踐相結合,可以很好的完成設計。缺點設計水平有限,難以避免的錯誤,請老師指點建議。
第1章 零件的分析
1.1零件的作用
撥叉是一種輔助零件，通過撥叉控制滑套與旋轉齒輪的接合?；咨厦嬗型箟K，滑套的凸塊插入齒輪的凹面，把滑塊與齒輪連在一起，使齒輪帶動滑塊，滑套帶動輸出軸，將動力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動撥叉可以控制滑套與不同齒輪的結合與分離，達到換檔的目的。分析這種動力聯(lián)接方式可知，車換檔時要減速，這樣可以減少滑套與齒輪之間的沖擊，延長零件的使用壽命。
該撥叉在變換檔位時要承受彎曲應力及沖擊載荷作用，因此該零件應有足夠強度，剛度和韌性，以適應撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為叉軸孔?22+0.280，撥叉腳內表面及操縱槽。
1.2零件的工藝分析
工藝分析的目的，一是審查零件的結構形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術要求是否合理，是否便于加工和裝配；二是通過工藝分析，對零件的工藝要求有進一步的了解，以便制訂出合理的工藝規(guī)程。
該零件為大量生產的小型零件，在生產時要注意零件的：
1 ．便于裝夾 零件的結構應便于加工時的定位和夾緊，裝夾次數(shù)要少。
2 ．便于加工 零件的結構應盡量采用標準化數(shù)值，以便使用標準化刀具和量具。同時還注意退刀和進刀，易于保證加工精度要求，減少加工面積及難加工表面等。
CA6140撥叉共有兩組加工表面:
1.2.1以花鍵孔的中心線為基準的加工面
這一組面包括?25+0.0230mm的六齒矩形花鍵孔?22+0.280花鍵底孔兩端的2X150倒角和距中心線為27mm的平面。
1.2.2以工件右端面為基準的30×80mm的槽面
經上述分析可知， 對于兩組加工表面，可先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面。
第2章 工藝規(guī)程設計
2.1確定毛坯的制造形式
本零件材料為HT200，考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，故采用砂型手工鑄造，中批量生產，可滿足制造精度及工藝要求，且經濟合算。零件形狀簡單，因此毛坯形狀需與零件的形狀盡量接近，又因內孔很小，不可鑄出。
2.2 定位基準的選擇
基準選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質量得到保證，生產率得以提高。否則，加工工藝過程中會問題百出，更有甚者，還會造成零件的大批報廢，是生產無法正常進行。
粗基準的選擇
對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準。并且作為粗基準的表面應平整，無毛刺，飛邊或其他表面缺陷。該零件屬于一般軸類零件，選用撥叉頭左端面及?40mm外圓面做粗基準。采用?40mm的外圓面定位加工內孔可保證壁厚均勻，采用撥叉頭左端面A面做粗基準加工右端面可為后續(xù)工序準備好精基準。
精基準的選擇
主要應該考慮基準重合的問題。根據(jù)該撥叉零件圖的技術要求及裝配要求，選擇撥叉頭的右端面和叉軸孔?220+0.28作為精基準。因為零件上很多表面都可以用它們做基準進行加工，叉軸孔?220+0.28的軸線使設計基準，選用其作精基準加工操縱槽上表面及下表面，以及叉腳內表面。撥叉頭右端面作精基準遵循了基準重合原則，因為該撥叉在軸向的尺寸多以該端面為設計基準。
2.3 零件表面加工方法的選擇
（1） 工件被選為精基準的右端面為未注公差尺寸，根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級按IT14表面粗糙度Ra3.2，需進行粗車和半精車。
（2） 花鍵底孔公差等級IT12，表面粗糙度Ra6.3，需進行鉆孔和擴孔。
（3） 工件上表面B面，表面粗糙度Ra3.2，公差等級IT14，需進行粗銑和半精銑。
（4） 槽80+0.03深表面粗糙度Ra6.3，公差等級IT14，只需粗銑，槽80+0.03寬表面粗糙度Ra1.6，公差等級IT8，需進行粗銑和精銑。
（5） 槽20深表面粗糙度Ra3.2，公差等級IT14，需進行粗銑和半精銑，槽80+0.03寬表面粗糙度Ra3.2，公差等級IT6，需進行粗銑—精銑—磨削。
（6） 花鍵大徑?25+0.0230公差等級IT7，表面粗糙度Ra1.6
花鍵寬6+0.06+0.03公差等級IT9，表面粗糙度Ra3.2
采用同心式小徑定心矩形花鍵拉刀拉花鍵，并進行滲碳淬火—低溫回火熱處理。
2.4 制定工藝路線
方案一：
工序一：粗車和半精車A端面，鉆和擴花鍵底孔，兩端倒角150
工序二：粗銑、精銑槽B面
工序三：銑削槽面30×80
工序四：拉花鍵
工序五：鉆2-M8的通孔，攻絲
工序六：鉆Φ5的錐孔
工序七：鉗工
工序八：終檢
方案二：
工序一：以?40外圓定位，粗車、半精車端面A，鉆、擴花鍵底孔?220+0.28，兩端倒角150
工序二： 拉花鍵，以A面為定位基準。
工序三：以花鍵孔中心線及A面為定位基準，粗銑、精銑槽B面
工序四：以花鍵孔中心線及A面為定位基準，銑削槽20
工序五：鉆2-M8的通孔，攻絲
工序六：鉆Φ5的錐孔
工序七：鉗工
工序八：終檢
方案分析：
上述兩方案中，工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序。但此方案中第二、三、四道工序很難對工件進行定位和夾緊、方案二中，把花鍵放在第一道工序的后邊，這樣，方案二中的第三、四、五道工序很容易對工件進行定位與加緊即以花鍵中心線和A面作為三、四、五道工序的定位基準。此方案定位精度高，專用夾具結構簡單、可靠，所以采用方案二比較合理。
2.5確定切削用量及基本時間
工序：以?40外圓定位，粗車、半精車端面A，鉆、擴花鍵底孔?22+0.28，兩端倒角15°
1) 切削深度 單邊余量為Z=2mm
2) 進給量 根據(jù)《機械加工工藝手冊》取f=0.8mm/r
3) 計算切削速度
其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見《切削手冊》表1.28,即
=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。
所以 1.440.81.040.810.97=89m/min
4) 確定機床主軸轉速
ns== 753r/min
與753r/min相近的機床轉速為750r/min?，F(xiàn)選取=750r/min。
所以實際切削速度==
5) 切削工時，
t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm;
t=i=x2=0.966(min)
工序：拉花鍵，以A面為定位基準
1)選擇拉刀。見《機械加工工藝手冊》第三章中拉床
選用花鍵拉刀
2)切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有
工件速度 ?。?8m/min
縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程)
切削深度 ?。?.0157mm/st
3)切削工時
式中 D---被加工直徑
b----加工寬度
Z--單邊加工余量
K---系數(shù)
V---工作臺移動速度
--工作臺往返一次砂輪軸向進給量
--工作臺往返一次砂輪徑向進給量
?。?.55(min)
工序：以花鍵孔中心線及A面為定位基準，銑削槽面30×80
1. 選擇刀具
刀具選取不重磨損硬質合金套式面銑刀，刀片采用YG8,
，，，。
2. 決定銑削用量
1） 決定銑削深度
因為加工余量不大，一次加工完成
2） 決定每次進給量及切削速度
根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。
根據(jù)表查出 ，則
按機床標準選?。?50
當＝750r/min時
按機床標準選取
3） 計算工時
切削工時：，，，則機動工時為
工序：以花鍵孔中心線及A面為定位基準，銑削、磨槽30×80
1) 選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料
A46KV6P 350×40×127
其含義為：砂輪磨料為剛玉，粒度為46#,硬度為中輪1級，陶瓷結合劑，6號組織，平型砂輪，其尺寸為350×40×127
2) 切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有
工件速度 ＝18m/min
縱向進給量 ＝0.5B＝20mm(雙行程)
切削深度 ?。?.0157mm/st
3) 切削工時
式中 D---被加工直徑
b----加工寬度
Z--單邊加工余量
K---系數(shù)
V---工作臺移動速度
--工作臺往返一次砂輪軸向進給量
--工作臺往返一次砂輪徑向進給量
?。?.5(min)
第3章 夾具設計
為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。
由指導老師的分配工序的鉆2-M8螺紋孔的鉆床夾具。
3.1問題的提出
本夾具主要用于鉆2-M8螺紋孔，精度要求不高，和其他面沒有任何為主度要求，為此，只考慮如何提高生產效率上，精度則不予考慮。
3.2定位基準的選擇
基準是用來確定生產對象上幾何要素間的幾何關系所依據(jù)的那些點、線、面。根據(jù)基準的不同功能，基準分為設計基準和工藝基準兩大類。
1. 設計基準
在零件圖樣上所采用的基準，稱為設計基準。
2. 工藝基準
零件在工藝過程中所采用的基準，稱為工藝基準。工藝基準按用途不同，又分為裝配基準、測量基準、工序基準和定位基準。
（1）裝配基準
裝配時用以確定零件在部件或產品中的位置的基準，稱為裝配基準。
（2）測量基準
測量時用以檢驗已加工表面尺寸幾 位置的基準，稱為測量基準。
（3）工序基準
在加工工序中，用以確定本工序被加工表面家工后的尺寸、形狀及位置的基準，稱為工序基準。
（4）定位基準
工件定位時所采用的基準，稱為定位基準。
本道工序鉆2-M8螺紋孔，精度不高，因此我們采用已加工好的Φ22孔定位，因為孔徑自身較小，切削力較小，因此不在采用其他的輔助定位，開口墊圈的壓緊力即可以滿足要求。
3.3切削力和夾緊力的計算
由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得：
鉆削力 式（5-2）
鉆削力矩 式（5-3）
式中：
代入公式（5-2）和（5-3）得
本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。
3.4定位誤差分析
本工序選用的工件以圓孔在心軸上定位，心軸為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸，故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。
式中 ——定位副間的最小配合間隙（mm）；
——工件圓孔直徑公差（mm）；
——定位銷外圓直徑公差（mm）。
圖 心軸水平放置時定位分析圖
3.5夾具設計及操作的簡要說明
使用心軸定位，開口墊圈的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時我們采用快換鉆套，當導向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以快速地換下鉆套。保證導向的精度，這樣就大大的提高了生產效率，適合于大批量生產。
總 結
這次設計是大學學習中最重要的一個設計作業(yè)，它需要我們把大學幾年里學到的機械相關的知識系統(tǒng)的融合起來，然后把這些知識和我們做的設計進行很好的結合，這需要我們把金屬切削原理夾具與刀具、機床夾具設計、互換性測量技術、鉆床夾具設計，等系統(tǒng)的結合起來，通過查閱上面學習過的資料，很好的復習和鞏固以前學過的知識，并把這些知識很好的運用到鉆床夾具設計中。同時通過查閱資料和文獻也培養(yǎng)了我自己的自學能力與創(chuàng)新能力。本次設計涉及知識面較廣，理論聯(lián)系實際較強，做好本次設計即需要有很好的教材和文獻上的理論作為支撐，有需要注意好生產加工的實踐需要，需要很好的吧理論和實踐進行融合，因此他是一個綜合性系統(tǒng)性的訓練，使我的知識水平和實踐能力得到顯著的提高。
這次機床夾具畢業(yè)設計是培養(yǎng)我們機械專業(yè)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn)夾具設計方案,提出多種方案,分析和解決實際問題找到合理方案,鍛煉我們運用系統(tǒng)知識聯(lián)系實際情況解決生產加工中實際問題的的重要環(huán)節(jié),更是在學完大學所學機械所有專業(yè)課的基礎上及生產實習的一次理論與實踐相結合的綜合系統(tǒng)性訓練。這次機床夾具畢業(yè)設計使我以前所學習和掌握的關于零件加工方面比較散亂的知識，通過本次設計，系統(tǒng)的串聯(lián)起來，使我對這些機械加工知識有了更加系統(tǒng)化和深入的理解掌握。比如機床的選擇，機床的特性，機床的參數(shù)，切削i加工的參數(shù)的確定、計算、材料的選取、背吃刀量的選擇，加工順序的安排，加工記賬的選擇，加工方式的選取、刀具選擇、量具選擇等； 同時也培養(yǎng)了自己綜合運用自己所學知識，完成工藝和夾具方面的設計，以及根據(jù)自己所掌握的系統(tǒng)的理論知識，培養(yǎng)出自己獨立思考能力和創(chuàng)新能力，并通過設計把這些能力得到更進一步的鍛煉與提高；通過本次設計，我再次體會到理論聯(lián)系實踐重要性，理論聯(lián)系實踐，兩者相互相成，缺一不可，正如我們偉大領袖毛主席所說，從理論中來，到實踐中去，理論指導實踐，實踐反過來完善理論，單純的理論是紙上談兵，單純的實踐是沒理論依據(jù)做支撐就是盲目，二者聯(lián)系起來才相得益彰，才能事半功倍，威力無窮。
回顧起此次銑床夾具設計，歷經幾個月時間，中間遇到了很多的困難和疑惑，每次遇到巨大的困難和疑問 埋頭查資料，問老師，請教同學，這中間的點點滴滴，至今回想起來我仍歷歷在目，感慨頗多，的確，從選機床夾具設計課題，對機床夾具設計相關知識一無所知，到最后通過學習到完成定稿，通過查閱資料，文獻，請教老師，同學，使我系統(tǒng)的掌握了機床夾具方面的系統(tǒng)的知識，這些知識很好的武裝了我的大腦，然后又帶著這些知識到工廠里請教機械加工的師傅，最終通過我不懈的努力，從理論到實踐，在整整幾個月的時間里，可以說學到了很多很多的的東西，同時鞏固了以前所學過的知識，實現(xiàn)了我人生的蛻變，對我的大學生活做了一個完整的交待，并且通過給工廠師傅的交流，大大開闊了我的眼界，讓我學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次努力的完成我的畢業(yè)設計的過程，使我懂得了理論與實際相結合是非常非常重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，才會有更大的價值，從理論中得出結論，去指導生產，才能真正的實用，同時在使用中發(fā)現(xiàn)不足，及時的反饋，然后再去完善理論，這樣才會越做越好，當然在本次設計的過程中遇到了許多問題，同時也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，以前自以為學習不錯的我，總以為自己掌握的知識已經足夠豐富和多，但是通過這次畢業(yè)設計，我發(fā)現(xiàn)我掌握的知識，僅僅是冰山一角，并且還掌握的不太牢固，到用的時候才發(fā)現(xiàn)以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，還好這次畢業(yè)設計讓我有了很好的復習和提高，同時也對我的人生有很深刻的體會，做事情要腳踏實地，戒驕戒躁，虛心學習，多多請教。
這次畢業(yè)設計雖然最后順利完成了，在設計過程中雖然碰到了許多問題，了，老師的辛勤指導下，在同學的幫咱下，這些問題都迎刃而解。同時，在老師的身上我學到了很多我不具備的優(yōu)點，在此非常感謝！
同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位教研室指導老師再次表示忠心的感謝！
致 謝
這次機械畢業(yè)設計讓我收益匪淺，做這個設計過程中，我獲得的心得和體會，為我今后的學習和工作打下了堅實和良好的基礎。通過這次畢業(yè)設計，我學會了遇到問題，通過自己查閱資料，請教老師，請教同學快速解決問題的能力，讓我深深的明白了，天下并沒有難 的事情，只要敢于攀登和克服就沒有解決不了的問題。所謂天下事 會者不難，難者不會也。同時他也更深刻的讓我明白，系統(tǒng)的知識對解決問題的重要性，知識不系統(tǒng)看問題就容易一點帶面，以偏概全，以小蓋大，通過對這些知識系統(tǒng)的學習和掌握，讓我了解到做任何事情都要多查資料，多讀書，系統(tǒng)的掌握相關的知識，然后才能做出正確的判斷和選擇，這些心得和體會也必將以后帶到我今后的工作和人生當中，同時也讓我明白，做任何事情要有一定的理論去支撐，要讓理論和實踐很好的結合起來，不能坐而論道，紙上談兵，要把理論落地，充分的和實踐結合，然后通過實踐再很好的完善理論，同時也不能盲目的去干，要一定的理論和系統(tǒng)的知識作為依據(jù)，然后才可以做出非?？煽靠尚械臎Q定，才能觸類旁通，舉一反三。
總之通過我不懈的努力，和老師的辛勤知道，最終我完成了這次畢業(yè)設計，這次設計成績的取得，與指導老師的細心指導是分不開的。在這里，我非常感謝我的指導老師，每次我問他問題的時候，他都放下他的休息時間和手頭的工作，耐心地幫助我解決我遇到的技術上的一些難題，他的精益求精的工作態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，作為老師的責任擔當，深深地感染和激勵著我，讓我終身難忘
從前期課題的選擇到最后項目的完成，他都始終給予我這個學生悉心的指導和講解。幾個月的時間，他不僅在這套畢業(yè)設計中遇到的問題給與很好的指導，同時還在思想、給與我很好的方向，通過這個設計，我更加敬佩指導老師的專業(yè)水平，同時他治學嚴謹和科學研究的精神也是心中的標桿，他的舉動必將影響我今后的學習和生活。
在此 我再次感謝我的指導老師，感謝他對于我無私的幫助和指導。
參 考 文 獻
1. 崇凱主編.機械制造技術基礎課程設計指南.北京.化學工業(yè)出版社，2006
2. 王先逵主編.機械制造工藝學.北京.機械工業(yè)出版社，2005
3. 王先逵主編.機械加工工藝手冊.北京.機械工業(yè)出版社，2006
4. 楊叔子主編.機械加工工藝師手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001
5. 李旦、王杰主編.機床專用夾具圖冊.哈爾濱工業(yè)大學出版社，1998
6. 趙家齊主編.機床制造工藝學課程設計指導書.北京.機械工藝出版社，2000
7. 陳于萍、周兆元主編.互換性與測量技術基礎.北京.機械工業(yè)出版社，2005
8. 王光斗、王春福主編.機床夾具設計手冊.上海.上海科學技術出版社，2000
9. 李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1994
10. 孫本緒、熊萬武編.機械加工余量手冊.北京：國防工業(yè)出版社，1999
11. 劉守勇主編.機械制造工業(yè)與機床夾具.北京：機械工業(yè)出版社，2000
12 Huang Yunqing editor. Tolerance and measurement techniques. Beijing: Mechanical Industry Press, 2001
13 Xue Yuen Shun machine fixture design. Beijing: Mechanical Industry Press, 2001
14、Morgan, M.N, Rowe, W.B., Black, S.C.E. and Alanson, D.R. Machining of Engineering Ceramics(J).Engineering Manufacture, 1998, 212(B8), 661-669
15、Rowe, W.B. Mechanical Engineering in the information(J). Engineering Manufacture, 2001, 215(B4), 473-491
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