CA6140车床拨叉零件的机械加工工艺规程及夹具设计

毕业设计说明书Biyeshejishuomingshu地市：三门峡职业技术学院准考证号：120112100291姓名：彭康康河南省高等教育自学考试高等教育自学考试毕业设计任务书一、题目机械CA6140拨叉零件的加工工艺及夹具的设计二、本环节自2013年05月10日起至2013年9月30日止三、进行地点三门峡职业技术学院四、内容要求1、拨叉零件的作用和工艺分析2、工艺规程设计3、确定毛坯的制造形式4、基准的选择、制造工艺路线5、夹具的设计指导教师：任慧娟批准日期：目录机械CA6140拨叉零件的加工工艺及夹具的设计.....................1ABSTRACT...................................................2前言......................................................3一、设计的目的.............................................4二、零件的分析.............................................42.1零件的作用：........................................42.2零件的工艺分析：....................................4三、工艺规程设计...........................错误!未定义书签。3.1确定毛坯的制造形成................................53.2基准的选择..........................................53.3制定工艺路线........................................53.4机械加工余量........................................63.5确定切削用量及基本工时..............................7四、夹具设计..............................................154.1.提出问题...........................................164.2.设计思想...........................................164.3、夹具设计..........................................164.3.1、定位分析.....................................174.3.2、切削力、夹紧力、切屑用量和切屑速度的计算.....174.3.3、夹具操作说明.................................19结论.....................................................20致谢.....................................................21参考文献..................................................22械加工工序卡片............................................23附录......................................................291机械CA6140拨叉零件的加工工艺及夹具的设计摘要CA6140车床拨叉它位于车床变速机构中主要起换档，和其他零件配合，在改变转速的时候承受轻微的载荷，所以加工时应该保证本零件的重要工作表面符合技术要求。对于零件而言，尽可能选择不加工表面作为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。因此φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm，所以先把加工φ25孔的表面和孔精加工出来，再以它为精基准加工别的面，例如铣φ60孔和端面、铣槽等。同时，在设计夹具时候要考虑定位基准和加紧机构。在设计中长销限制4个自由支撑钉限制1个和侧板限制1个；螺母和心轴配合用来加紧零件，开口垫片可实现大批量和中批量的生产。关键词：定位元件,加紧机构,定为基准,自由度2Topic:thedesignprocessandfixtureCA6140latheforkpartsABSTRACTCA6140latheforkwhichislocatedmainlyonshiftlathetransmissionmechanism,coordinationandotherparts,withstandslightloadwhenchangingthespeed,sotheprocessingshouldbeanimportantworktoguaranteethesurfaceofthepartsmeetthetechnicalrequirements.Forparts,asfaraspossibletochoosenotprocessingsurfaceasaroughbenchmark.Whiletheworkpieceseveralnotprocessingsurface,shouldbebasedonthemachinedsurfacerelativenotprocessingsurfacepositionwithhighprecisionforthebenchmarkcrude.Sothe60holesurfaceandtheverticalityofφ25H7toleranceis0.1mm,sotheprocessingsurfaceandholemachining25holes,andthenitsfinebaseforothersurfacemachining,suchasmillingφ60holeandendface,millingetc..Atthesametime,inthedesignoffixturetimetoconsiderpositioningandclampingmechanism.Inthedesignofthelongpinlimitof4degreesoffreedom,supportingnaillimit1andsidelimit1;nutsandmandrelwithusedtointensifyparts,openinggasketcanrealizebatchandbatchproduction.Keywords:positioningelementclampingmechanismasthebenchmarkoffreedKEYWORDS：settingelement，Clampingmechanism，Asabenchmark，freedegree3前言通过机床工艺及夹具设计，汇总所学专业知识如一体(如《公差于配合》、《机械零件设计》、《金属切削机床》、《机械制造工艺》等)。让我们对所学的专业课得以巩固、复习及实用，在理论与实践上有机结合；使我们对各科的作用更加深刻的熟悉与理解，并为以后的实际工作奠定坚实的基础！在些次设计中我们主要是设计CA6140拨叉的铣床夹具。在此次课程设计过程中，我小组成员齐心协力、共同努力完成了此项设计。在此期间查阅了大量的书籍，并且得到了有关老师的指点，在此表示感谢！2013年9月4一、设计的目的机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。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、查询相关资料等，增强学生解决工程实际问题的独立工作能力。二、零件的分析2.1零件的作用：题目给定的零件是CA6140拨叉（见右图1）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。宽度为012.0018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012.0018mm的槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。2.2零件的工艺分析：CA6140拨叉共有两组加工表面。51.以花键孔的中心线为基准的加工面这一组面包括Ø023.0025mm的六齿方花键孔、Ø028.0022花键底孔两端的2×150到角和距中心线为27mm的平面。2.以工件右端面为基准的03.008mm的槽和12.008mm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。三、工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形成零件材料HT200、考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，因此选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件的工作可靠。由于生产纲领为中批生产而且零件的尺寸并不很大，故可采取模锻成型。经查《金属机械加工工艺人员手册》取等级为2级精度底面及侧面浇注确定待加工表面的加工余量为3±0.8mm。3.2基准的选择1.粗基准的选择：因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以Φ40的外圆表面的粗基准。2.精度基准的选择：为保证定位基准和工序基准重合，以零件的A面为精基准。3.3制定工艺路线方案一工序：1.粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。2.粗、精铣削B面。63.铣削03.008mm的槽。4.铣削012.0018mm的槽。5.拉花键。方案二工序：1.粗、精车端面，钻、扩花键底孔、倒两端15°倒角。以Ф40mm圆柱面为粗基准。选用C3163-1转塔式六角车床及三爪卡盘夹具。2.拉花键。以A面为基准，3.铣削槽B面。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具4.铣削03.008mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。5.铣削012.0018mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。选用X62W卧式铣床加专用夹具。方案分析：上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在最后一道工序。但此方案中2.3.4工序很难对工件进行定位和加紧、方案二中，把花键放在第一道工序的后边，这样，方案二中的3.4.5道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为3.4.5道工序的定位基准。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，所以采用方案二比较合理。以上工艺过程详见附表1“机械加工工艺过程综合卡片”3.4机械加工余量CA6140的拨叉材料为HT200。毛坯重量为1.0kgσb=160MPaHBS生产类型为由大、中批量生产，采用模锻锻模。根据上述的原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸以毛坯尺寸如下：71.A面的加工余量A面有3±0.8mm的加工余量，足够把铸铁的硬质表面层切除2.矩形花键底孔。要求以矩形花键的外径定心，故采用拉削加工内孔尺寸为Φ028.0022，见零件图，参照《金属机械加工工艺人员手册》确定孔加工余量的分配。钻孔Φ20mm扩孔Φ21mm拉花键花键孔要求以外径定心：拉削时加工余量参照《金属机械加工工艺人员手册》取2Ζ=1mm3.B面的加工余量。此工序分2个工步1、粗铣B面2、精铣B面。精加工余量为0.2mm粗铣加工余量为2.8mm3.5确定切削用量及基本工时工序Ⅰ：