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1、毕业设计说明书毕业设计说明书 中文摘要中文摘要CA6140 车床拨叉加工工装设计摘要 车床变速用拨叉是某企业产品的主要零件之一。于是需要设计关键工序的专用夹具及加工用组合机床，而且夹具采用液压驱动，组合机床采用液压滑台。工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。对工件进行加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，首先要将工件装夹好。用夹具装夹工件有下列优点：能稳定地保证工件的加工精度；能提高劳动生产率；能扩大机床的使用范围；能降低成本。关键词 拨叉 工艺设计 机床 加工过程- 2 -毕业设计说明书毕业
2、设计说明书 外文摘要外文摘要Variable-speed lathe processing equipment designAbstractVariable speed lathe with a fork is the product of one of the main parts. So the key processes necessary to design a special fixture and the combination of processing machine tools, fixtures and the use of hydraulic drives, hydrau
3、lic slide combination of the use of Taiwan machine tool. Process design to ensure stable quality, reliable production of principle. Processing of the workpiece, the processing requirements in order to ensure, first of all to the workpiece and the machine tool relative to a correct position, and this
4、 location is not in the process due to the impact of external changes. To this end, during the pre-machining the first workpiece to a good setup. Workpiece clamping fixture with the following advantages: can guarantee the stability of the machining accuracy of workpiece; will increase labor producti
5、vity; to expand the use of machine tools; to reduce costs. Keywords fork Process design Machine tool Process目录目录- 1 -CA6140CA6140 车床拨叉加工工装设计车床拨叉加工工装设计引言引言机械制造工艺学课毕业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,它在我们四年的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
6、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，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。1 1 零零 件件 的的 分分 析析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22 孔与操纵机构相连，二下方的 55mm 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
7、较差、脆性- 2 -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；2.小头孔mm 以及与此孔相通的mm 的锥孔、螺纹0.021 02288M孔；3.大头半圆孔mm；55位置要求：小头孔上端面与小头孔中心线的垂直度误差为 0.05mm、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
8、 2 工工 艺艺 规规 程程 设设 计计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 4000 件/年，零件的质量是 1.0Kg/个，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- 3 -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
9、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
10、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 粗铣 40mm 孔的两头的端面，73mm 孔的上下端面。工序 精铣 40mm 孔的两头的端面，73mm 孔的上下端面。工序 粗镗、半精镗、精镗 55mm 孔至图样尺寸。工序 钻、扩、铰两端 22mm 孔至图样尺寸。工序 钻 M8 的螺纹孔，钻 8 的锥销孔钻到一半，攻 M8 的螺纹。工序 铣断保证图样尺寸。工序 去毛刺，检查。2.3.2 工艺路线方案二- 4 -工序 粗铣 40mm 孔的两头的端面。工序 钻、铰两端
11、22mm 孔之图样尺寸。工序 粗铣中间孔上端面至 25mm，周径至 71mm；粗铣中间孔下端面至22mm，周径至 71mm；精铣两头孔的端面至 50mm；精铣中间孔上端面至25mm，周径至 73mm；精铣中间孔下端面至周径至 73mm；工序 粗镗、半精镗、精镗 55mm 孔至图样尺寸。工序 钻 8mm 的锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻 M8x1mm 的螺纹孔，攻 M8x1mm 的螺纹。工序 铣断保证图样尺寸工序 去毛刺，检查。2.3.3 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 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 22mm 的
12、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 22mm 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 22mm 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。很是审美！其他的工序尤为平常简单无需再议。这样一比较最终的工艺方案为：工序 粗铣 40mm 孔的两头的端面。工序 钻、铰两端 22mm 孔之图样尺寸。工序 粗铣中间孔上端面至 25mm，周径至 71mm；粗铣中间孔下端面至22mm，周径至 71mm；精铣两头孔的端面至 50mm；
13、精铣中间孔上端面至25mm，周径至 73mm；精铣中间孔下端面至周径至 73mm；工序 粗镗、半精镗、精镗 55mm 孔至图样尺寸。工序 钻 8mm 的锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻 M8x1mm 的螺纹孔，攻 M8x1mm 的螺纹。- 5 -工序 铣断保证图样尺寸工序 去毛刺，检查。以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片” 。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA6140 车床拨叉”零件材料为 HT200，毛坯重量约为 1.6,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（4
14、0mm 及 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铣断，故对 40mm 的中心轴线的尺寸偏差为 1201.25 的范围内。2. 两小孔0.21 022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：21.8mm 2Z=21.8mm铰孔：mm 2Z=0.2mm0.21 0223.中间孔（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 49. 73 的孔是在 55 孔的基础之上铣削加工得到，其轴向尺寸
15、上下表面距离为 30mm，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：粗铣：71mm Z=4mm精铣：73mm Z=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 镗：53mm 2Z=4mm- 6 -半精镗：54mm精 镗：55mm 4.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 8 螺纹孔和 8 圆柱销孔及螺纹孔的攻丝。5.铣断2.5 确定切削量及基本工时工序 粗铣 40mm 孔的两头的端面。1. 加工条件工件材料：HT200，硬度 190260HBS，b =0.16Gpa，铸造。加工要求：粗铣两头端面至 51mm、粗铣大孔端面至 30mm。机床：X52K 立式铣床参数。刀具：涂层硬质合金盘铣刀 45mm，选择刀具前角 o5后角 o8，副后角 o=8，刀齿斜角 s=10,主刃 Kr=60,过渡刃 Kr=30,副刃 Kr=5过渡刃宽 b=1mm。2.计算切削用量
