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1、大连理工大学网络教育学院毕业论文（设计）模板 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目： 机床拨叉工艺编排及工装设计 学习中心： 浙江临安奥鹏学习中心4A 层 次： 专科起点本科 专 业： 机械设计制造及其自动化 年 级： 2011年 春季 学 号： 111084311447 学 生： 周志良 指导教师： 袁喜林 完成日期： 2013年 3月2日 II机床拨叉工艺编排及工装设计内容摘要本文详细阐述了机床拨叉生产工艺的判定与铣断双体夹具的设计论证过程。题目所给的零件是机床拨叉。它位于机床变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动，按照工作者的要求工作，获得所需要的速度和扭矩的作用。一
2、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的问题。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，其加工内花键的精度要求较高，此外还有上端面要求加工，对精度要求也很高。其底槽侧面与花键孔中心轴有垂直度公差要求。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，因此对他们的加工是非常关键的。本文就拨叉的加工工艺，分析了两套加工方案，最终确定了一套科学合理的加工路线
3、，并在以后的计算过程中，验证了这套工序的科学性，数字分析表明，该工序制定比较合理。最后，就工序设计夹具，并做了切削力、夹紧力的分析。关键词：机床拨叉；工艺规程编排；夹具设计目 录内容摘要I引 言11 设计任务说明22 零件的介绍32.1零件的作用32.2 零件的工艺分析42.3选择加工方法时，需考虑的因素43 工艺路线的拟定63.1年产量和批量的确定63.2 毛坯的选择及毛坯图的绘制83.3 定位基准的分析83.4 工艺路线的拟定93.5 工艺卡的填写133.6 工艺设计的整体评估204 夹具设计224.1 工序夹具的确定224.1.1夹具概述224.1.2现代生产对夹具提出的新要求224.1
4、.3 机床夹具在机械加工中的作用244.1.4 机床夹具的组成和夹具设计的基本要求244.1.5夹具结构方案的确定254.1.6 本次夹具具体设计和定位基准的选择254.1.8 定位夹紧方案的确定264.2 夹具的具体设计264.2.1切削力及夹紧力的计算264.2.2 定位误差分析274.3 夹具设计及操作的简要说明274.4 夹具装配284.4.1 局部装配294.4.2 整体装配294.5 夹具经济性分析29结束语31参考文献32引 言随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形
5、状复杂的零件加工的生产率及加工精度。拨叉它位于机床变速机构中，主要其换挡作用。通过它的拨动使机床滑移齿轮与不同的齿轮啮合从而达到要求的主轴转速。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。为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具，再根据加工方法的经济精度和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，所以根据一般的技术要求采用常规的加工工艺均可保证。拨叉类零件以其良好的操纵性和良好的稳定性广泛应用于各种机械的变速箱中，该零件的制造工艺简单，但其过程涉及了机械加工工艺的很多方面，是机械加工的基础的体现。夹具设计作为
6、高等工科院校教学的基本训练科目，在毕业设计中占极其重要的位置。夹具结构设计在加深对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用。因此，选择拨叉的夹具设计能很好的综合考查我们大学四年来所学知识。本次所选拔叉的工艺分析及夹具设计内容主要包括：拔叉工艺路线的确定，夹具方案的优选，装配图、零件图的绘制以及拉刀设计，设计说明书的编写等。夹具是工艺装备的主要组合部分，在机械制造中占有重要地位，夹具对保证产品质量，提高生产率，减轻劳动强度，缩短产品生产周期等都具有重要意义。随着先进制造技术的发展和市场竞争的加剧，传统的夹具设计方式已成为企业中产品快速上市的瓶颈，各企业迫切需要
7、提高夹具设计的效率。1 设计任务说明一. 设计内容年产3000车床拨叉零件机械加工、工艺规程制订及：钻、扩、铰45mm、30mm、25.8mm孔的夹具进行设计。二.设计工作量 1.毛坯-零件综合图 一张 2.工艺过程卡片（统一格式） 一套 3.夹具装配图（一道工序的夹具） 一张 4.夹具体零件图 一张 5.说明书 一份三.设计资料 1. 机械加工工艺人员手册;2. 机床夹具设计手册;3. 定位夹紧符号手册4. 机械制造技术基础;5. 机械制造工艺学;2 零件的介绍2.1零件的作用拨动叉类零件广泛应用于机床、汽车、拖拉机等机械的变速箱中，作为变速箱变速的控制元件。以其良好的操纵性和良好的稳定性得
8、到广泛应用，该零件的制造工艺虽然简单，但其过程涉及了机械加工工艺的多方面，具有一定代表性，本文将对该类零件的加工工序进行一次全面的阐述。本车床拨叉零件的机械加工确定毛坯类型为3000件/年，由生产类型的参考数据确定为中批，工作制度8小时/班制。本次设计的拨叉零件如图2-1所示：图2-1 拨叉毛坯零件图这个拨叉位于机床的变速机构中，主要起换档，变速，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60孔与操纵机构相连，下方的60的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。一个拨叉的加工质量将直接影响机器的性能和使用寿命。本次设计旨在提高机床拨叉
9、的加工效率，由此我们首先对拨叉的结构特征和工艺进行了仔细的分析，然后确定了一套合理的加工方案，加工方案要求简单，操作方便，并能保证零件的加工质量。2.2 零件的工艺分析拔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，其加工内花键的精度要求较高，此外还有上端面要求加工，对精度要求也很高。其底槽侧面与花键孔中心轴有垂直度公差要求，上端面与花键孔轴线有平行度要求。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1。通过对拔叉的工艺分析，为以后工序的设计安排，夹具的设计打下理论基础，在对
10、拔叉进行工艺分析时，要充分考虑工件的材料、形状尺寸，保证工件加工时的良好工艺性，通过对拔叉的分析，确定毛坯为铸件，在后续设计中以此分析为前提，优化夹具方案。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2。如下图零件图所示，这个机床上的拨动叉是由一个花键孔的柱体及其外圆面180方向上连有两近似长方体的板翼组成，如图2-1所示。据其结构形式分析，中间花键孔是使拨动叉转动的传动连接部位，拨动叉的上端面是与其它零件连接的把合面，其下端有一槽口。其主要作用是靠花键传递转动力矩而转动，从而带动两翼板的摆动，起到拨动作用。花键联接为多齿工作，承载能力高，对中性、导向性好。又因其齿根较浅，
11、应力集中较小，轴与毂强度削弱小。矩形花键齿定心精度高，按GB/T 1144/1987矩形花键尺寸、公差和检验规定，其定心方式为小径定心。拨动叉上在垂直于圆柱面上还有一M221.5的螺丝孔，其作用是用螺栓可防止花键轴的轴向串动。在上部翼板的侧面上还有一M10且端面仅锪平的丝孔，其作用是可当顶丝用，拆卸零件方便。拨动叉整体结构尺寸不大，刚性较好，但形状较为复杂，使得结构平稳性较差3。2.3选择加工方法时，需考虑的因素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
12、备和一般的加工方法。3) 考虑被加工材料的性质。4) 考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。5) 此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法3 工艺路线的拟定3.1年产量和批量的确定一 生产纲领3000个/每年 拨叉N=Qn(1+a%)(1+b%)N-零件的年产纲领(件/年)Q-产品的年产量(台/年)n-每台产品中该零件的数量(件/台)a%-备品率b%-废品率年产量 Q生产纲领*每台件数*（1+备品率）*（1+废品
13、率）Q3000*1*（1+2）*（1+2）3121月产量Q/12=260Days=（365-52-14）/12=25天日产量（一天3班）月产量/Days=4335/25=10.41 生产量类型的确定：查金属机械加工工艺人员手册P1256表17-5机械加工车间的生产性质表3.1生产类型对照表生产类别同类零件的年产量（件）重型零件（零件重2000kg）中型零件（零件重1002000kg）小型零件（零件重100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上小型（100公斤以内）零件的生产性质：中批5005000 车床的拨叉的生产性质2 年时基数，三班制为：第一班2392小时，第二班2392小时，第三班1794小时。在女同志占25%以下：第一班 1914小时， 第二班1914小时，第三班1435小时 。总共小时数为5086小时。3 平均流水线节拍流水线实际平时基数*60*（1
