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1、1目 录摘要 1关键词11 前言 12 车床拨叉加工工艺规程的编制22.1 拨叉的工艺性分析及毛坯确定22.1.1 拔叉的工艺分析 22.1.2 确定生产类型32.1.3 确定零件毛坯32.2 工艺路线的拟定42.2.1 加工工艺过程42.2.2 定位基准的选择42.2.3 零件各加工面加工方法的选择42.2.4 加工工艺路线方案的比较52.3 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定82.4 切削用量及时间定额的确定 92.4.1 切削用量的确定92.4.2 时间定额103 专用夹具的设计113.1 钻床夹具的设计113.1.1 精度与批量分析11 3.1.2 夹具装配图的绘制11 3.1.3 夹
2、具设计方案的确定123.1.4 夹紧力的计算 123.2 铣床夹具的设2计143.2.1 精度与批量分析143.2.2 夹具装配图的绘制143.2.3 夹具设计方案的确定153.2.4 夹紧力的计算153.2.5 心轴强度的校核164 结论17参考文献 18致谢18附录18摘 要：车床拔叉是属于操纵控制系统中的一个零件，它主要是用来实现其变速机构的换挡，实现机械速度的改变。本设计书是对该拔叉零件的加工工艺及其夹具进行设计，其零件为铸件，具有体积小，零件复杂的特点。根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和机械加工余量；最后拟定拔叉的工艺路线，制定相关工序的定位夹紧方案，画出夹具装配
3、图。关键词：加工工艺、夹具设计、拔叉零件、定位、夹紧3Student: Zeng shuangchengTutor: Chen zhiliang(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract: Lathe fork is a component that belongs to the control system. It is mainly used to shift the gears mechanisms, realizing the speed
4、change of the mechanical. The purpose of this paper is to design the processing technology of the fork and its fixture. Lathe fork is a casting which is complex and small. According to its properties and the roughness of every end, the blank size and the machining allowance are determined. Finally,
5、The processing routes of the fork and the positioned clamping program of some relevant parts are formulated , the assembly drawing of the fixture is also drawn .Key words: Processing technology; Fixture design； Fork parts; Fixed position; Clamp41 前言CA6140 车床拨叉,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
6、的速度和扭矩的作用。零件上方的 25 孔与操纵机构相连，下方的 60 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。而生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺规程来体现。工艺规程是指导施工的技术文件。机械产品的用途和零件的结构各异，其制造工艺所依据的原理、方法及步骤却有类似之处。制订工艺规程就是设计零件加工的工艺路线，确定各工序的具体加工内容，如切削用量、工时定额及所采用的设备，或是设计一台产品的完整装配工艺。另外，机械产品质量，劳动生产率，生产成本与机械制造工艺方案关系密切。在实际生产中，同一零件可用多个工艺方案来完成；不同的
7、工艺方案，使加工的质量、加工的难易程度、生产率及加工成本也有很大差别。对工艺问题的正确分析，在高质量、高效率、低成本的目标下，设计出最优的工艺过程方案，正确地分析解决生产中出现的质量问题。机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。夹具对保证产品质量，提高生产率，减轻劳动强度，扩大机床使用范围，缩短产品试制周期等都具有重要意义。52 车床拨叉加工工艺规程的编制2.1 拨叉的工艺分析及毛坯确定2.1.1 拨叉的工艺分析本次设计的车床拨叉零件毛坯如图1所示，它位于车床变速机构中，主要起换挡作用，使主轴回转运动
8、按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。拨叉是一个很重要的零件，其零件尺寸比较小，结构形状复杂，且主轴孔的精度要求较高，主轴孔与底平面，加工槽有垂直度的公差要求。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。下面对各加工部位进行详细阐述：（1）以 25mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：25H7mm 的孔，以及 42mm 的圆柱两端面，其中主要加工表面为 25H7mm 通孔。（2）以 60mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：60H12mm 的孔，以及 60H12m
9、m 的两个端面。主要是 60H12mm 的孔。（3）铣 16H11 的槽这一组加工表面包括：此槽的端面，16H11mm 的槽的底面，16H11mm 的槽两侧面。（4）以 M221.5 螺纹孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：M221.5 的螺纹孔，长度为 32mm 的端面。主要加工表面为 M221.5 螺纹孔。（5）这几组加工表面之间有着一定的位置要求1)60H12mm 孔端面与 25H7mm 孔垂直度公差为 0.1mm。2)16H11mm 的槽与 25H7mm 的孔垂直度公差为 0.08mm。2.1.2 确定生产类型车床拨叉是一种辅助零件，它位于车床变速机构中，主要起换档作用，通过拨叉控制
10、滑套与旋转齿轮的接合。已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：工序的安排采用分散原则；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装；工艺手段选择以常规工艺为主，新工艺为辅的原则。2.1.3 确定零件毛坯6A 向浇 口分 型 面 A由零件要求可知，零件的材料为HT200，考虑到本零件在具体工作的受力情况，我们选择砂型铸造，足以满足要求，又因为零件是中批量生产，所以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。车床拔叉，零件材料为HT200，生产类型为中批量生产，毛坯为铸件，灰铸铁的机械加工余量按JZ67-62规定了灰铸铁铸件的三种精度等级和相应的铸件机械加工余量、尺寸偏差和重量偏差
11、，在中批量生产的铸件，采用2级精度铸件，查金属机械加工工艺人员手册 5单边余量一般在1-4mm之间。毛坯图如下图1所示：图 1 毛坯图Fig l Blank drawing2.2 工艺路线的拟定2.2.1 加工工艺过程由以上分析可知，该拨叉零件的主要加工表面是平面、孔系和槽系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于拨叉来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系以及槽的各尺寸精度。由上面的一些技术条件分析得知：拨叉的尺寸精度，形状精度以及位置关系精度要求都不是很高，这样对加工要求也就不是很高。一个好的结构不但应该达到设计要求，
12、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7加工，要能保证加工的质量，同时使加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计拨叉的加工工艺来说，应选择能够满足平面孔系和槽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，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较低的机床。2.2.2 定位基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对于零件而言，
13、尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，选择主轴孔两端面，螺纹孔端面，大头端半圆两端面作为粗基准。（2）精基准的选择。选择精基准应遵循基准重合的原则，尽可能选择被加工表面的设计基准为精基准。先选择铣好的凹槽端面和半精铣大头端半圆面作为钻主轴孔的精基准；根据精基准互为基准和自为基准的原则，在后续的加工过程中，选择表面质量高的作为精基准，这样可以有效的减小定位误差。 2.2.3 零件各加工面的加工方法的选择分析毛坯图 1，可以知道零件需要加工的有：平面、孔、槽和内圆弧。在加工开始之前，要进行必要的清洗热处理工序，以改变毛坯的切削性能。根据工序顺序的安排中，先加工基准面，再加工其他表面；先加工平面，后加工孔；先加工主要表面，后加工次要表面；先安排粗加工工序，后安排精加工工序的原则，所以选择先加工零件基准面，再加工零件主轴孔，再加工凹槽，最后攻螺纹孔。在选择加工方法时，应该考虑所选加工方法能否满足其精度要求以及零件材料的可加工性能如何，还应该考虑生产率和工厂现有设备情况。由于零件材料为 HT200，宜采用切削加工，而不宜采用磨削加工，因而，在安排工序过程中应尽量
