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1、 编号 毕业设计(论文) 普通车床拨叉加工工艺及夹具设计普通车床拨叉加工工艺及夹具设计 Ordinary Lathe Fork Processing Technology and Fixture Design 院（系）名称辽宁工业大学继续教育学院 专业名称机械设计制造及其自动化 学生姓名贾成真 学号142110105 指导教师王晓东 教授 2016 年 5 月 20 日 继续教育学院专科生毕业设计（论文） 2 摘 要 此毕业设计是对车床拨叉加工工艺的分析并针对镗削工序进行专用夹具的设 计，拨叉零件为铸件，是车床重要的零件之一，具有体积小，形状不规则的特点， 在加工时工装不容易实现，因此需要设计
2、一套专用夹具，完成镗孔工序的加工。 在制定工艺规程时，要确定各工序的安装工位、加工基准、刀具和加工用量。由 于面比孔易加工，因此应先加工面，再以面为基准来加工其它的表面，其中各工 序夹具采用专用夹具，特别的对于加工大头孔、槽和小头孔斜面小孔的工序中， 选一面两销的定位方式，并以操作简单的手动夹紧方式夹紧，其机构设计简单， 方便且能满足要求，为保证拨叉的加工质量，降低劳动强度，提高生产效率，降 低劳动成本，而设计一套专用车床夹具。 关键词关键词： 加工工艺，加工工序，专用夹具设计，CAD 继续教育学院专科生毕业设计（论文） 3 Abstract This graduation design is
3、 on the lathe shifting fork processing analysis and in the boring and cutting process of special fixture design, dial fork spare parts for the casting, is one of the important parts of the lathe, has the advantages of small size, characteristics of irregular shape, in the process of tooling is not e
4、asy to achieve, so it is necessary to design a special fixture, boring process of processing. In the development of the process, to determine the process of the installation station, processing standards, cutting tools and processing dosage. Due to surface pore easy processing, so it should be first
5、 processed surface to surface as a benchmark to processing the rest of the surface of the, of which each working procedure jig using special fixture, special for processing big hole, a groove and a small head hole slant hole process, select a two pin positioning and to manipulate as simple manual cl
6、amping fixture, the mechanism design simple, convenient and can meet the requirements, in order to ensure the dials the fork processing quality, reduce labor intensity, improve production efficiency, reduce the labor cost, and the design of a special lathe fixture. Keywords: machining process, machi
7、ning process, special fixture design, CAD 继续教育学院专科生毕业设计(论文) I 目 录 第 1 章 绪 论1 第 2 章 拨叉的加工工艺规程设计2 2.1 拨叉的工艺分析2 2.2 拨叉的工艺要求2 2.3 工艺规程设计3 2.3.1 确各表面加工方案.3 2.3.1.（1）影加工方法的因素.3 2.3.1.(2) 加工方案的选择3 2.4 确定定位基准.4 2.4.1 粗基准的选择.4 2.4.2 精基准选择的原则.4 2.5 拨叉加工工艺路线的拟订.5 2.5.1 工序的合理组合.5 2.5.2 工序的集中与分散.6 2.5.3 加工阶段的划分.
8、7 2.5.4 加工工艺路线方案的比较.7 2.6 拨叉的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定12 2.6.1 毛坯的结构工艺要求.12 2.6.2 拨叉的偏差计算.12 2.7 确定切削用量及基本工时（机动时间）15 2.8 时间定额计算及生产安排22 第 3 章 镗孔夹具设计24 3.1 定位、夹紧方案的选择.25 3.2 切削力及夹紧力的计算26 3.3 误差分析与计算27 3.4 夹具材料的研究.28 3.5 夹具零、部件的设计与选用.28 3.5.1 定位销选用.28 3.5.2 夹紧装置的选用.28 继续教育学院专科生毕业设计(论文) II 3.6 夹具设计及操作的简要说明.2
9、9 第 4 章 结 论30 参考文献31 致 谢32 继续教育学院专科生毕业设计(论文) - 1 - 第 1 章 绪 论 机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通三年所学的知识，将理论与实 践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下 良好的基础。 自从 20 世纪以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。 但工具（含夹具、刀具、量具和辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显 著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此， 无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方
10、法，是指导生 产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经 济效益，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来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的 质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。 机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动 强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相 对于机床或刀具有正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研 究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。 而本次对于拨叉加工工艺及夹具设
11、计的主要任务是： 1. 完成拨叉零件加工工艺规程的制定； 2. 完成镗孔专用夹具的设计。 通过对拨叉零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主 要加工面和加工粗、精基准，从而制定出拨叉加工工艺规程；对于专用夹具的 设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、 批量生产情况来选取夹紧方式，为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳 动强度。从而设计一套专用夹具。 继续教育学院专科生毕业设计 - 2 - 第 2 章 拨叉的加工工艺规程设计 2.1 拨叉的工艺分析 拨叉是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但 其加工孔和底面的精度要求较高，此外还
12、有小头孔端要求加工，对精度要求也 很高。拨叉的底面、大头孔上平面和小头孔粗糙度要求都是，所以都要6 . 1Ra 求精加工。其小头孔与底平面有垂直度的公差要求，拨叉底面与大头孔上平面 有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽边有平行度公差和对称度公差要求 等。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 质量是非常关键和重要的。 2.2 拨叉的工艺要求 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
13、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。 一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性， 也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的 劳动量最小,而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工 工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。 继续教育学院专科生毕业设计 - 3 - 图 2-1 拨叉零件图 图 2-2 拨叉零件图 该加工有七个加工表面：平面加工包括拨叉底面、大头孔上平面；孔系加
14、工包括大、小头孔、小孔；小头孔端的槽加工以及大头孔的铣断加工。6 0.3 0 20.5 继续教育学院专科生毕业设计 - 4 - 表 2-1 拨叉的工艺要求 以平面为主有 1.拨叉底面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是 ；6 . 1Ra 2.大头孔端面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是 。 6 . 1Ra 以孔系加工有 1.的大头孔粗、精镗加工，其表面粗糙度为44 ； 6.3Ra 2.的小头孔钻、扩和铰加工，其表面粗糙度要209H 求； 1.6Ra 3.的小孔钻加工，小孔表面粗糙度要求66 。 12.5Ra 小头孔端槽的加工 0.3 0 20.5 该槽的表面粗糙度要求是两槽边，而槽底的1.6Ra 表面粗
15、糙度要求是。3 . 6Ra 最后为大头孔的铣断加工要求断口粗糙度。3 . 6Ra 拨叉毛坯的选择铸造，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余 量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其13mm 年产量是 5000 件，由参考文献3表 2.13 可知是中批量生产。 上面主要是对拨叉零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选 择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计 提供了必要的准备。 继续教育学院专科生毕业设计 - 5 - 2.3 工艺规程设计 2.3.1 确各表面加工方案 一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，
16、也 就是要有加工的可能性，要便于加工，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，应选择价格较底的机床。 2.3.1.（1）影加工方法的因素 （1）要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求， 选择加工方法及分几次加工。 （2）根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小 批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工， 在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。 （3）要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有 色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用
