拨叉831002毕业设计说明书

序言之公保含烟创作机械制造工艺学课程设计使我们学完了年夜学的全部根底课、技术根底课以及年夜局部专业课之后停止的.这是我们在停止结业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总温习,也是一次实际联络实际的训练,因此,它在我们四年的年夜学生活中占有重要的位置.就我团体而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的任务停止一次适应性训练，从中锤炼自己剖析问题、解决问题的能力，为今后介入祖国的“四化”建立打下一个良好的根底.一、零件的剖析（一）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，使主轴回转运动依照任务者的要求任务，取得所需的速度和扭矩的作用.零件上方的φ25孔与把持机构相连，二下方的φ60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.（二）零件的工艺剖析CA6140车床共有两处加工概略，其间有一定位置要求.分述如下：1. 以φ25mm孔为中心的加工概略这一组加工概略包括：φ25H7mm的孔，以及φ42mm的圆柱两端面，其中主要加工概略为φ25H7mm通孔.2. 以φ60mm孔为中心的加工概略这一组加工概略包括：φ60H12的孔，以及φ60H12的两个端面.主要是φ60H12的孔.3. 铣16H11的槽这一组加工概略包括：此槽的端面，16H11mm的槽的底面，16H11mm的槽两正面.4. 以M22×1.5螺纹孔为中心的加工概略.这一组加工概略包括：M22×1.5的螺纹孔，长32mm的端面.主要加工概略为M22×1.5螺纹孔.这两组加工概略之间有着一定的位置要求，主要是：（1）φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm..（2）16H11mm的槽与φ25H7的孔垂直度公差为0.08mm.由上面剖析可知，加工时应先加工一组概略，再以这组加工后概略为基准加工另外一组.二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件资料为HT200.思索零件在机床运行进程中所受冲击不年夜，零件构造又比拟复杂，故选择铸件毛坯.（二）基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要任务之一.基面选择得正确与合理可以使加工质量失掉担保，生产率得以提高.否则，加工工艺进程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的年夜批报废，是生产无法正常停止.（1）粗基准的选择.关于零件而言，尽能够选择不加工概略为粗基准.而对有若干个不加工概略的工件，则应以与加工概略要求相对位置精度较高的不加工概略作粗基准.依据这个基准选择原则，现选取φ25021.00 孔的不加工外轮廓概略作为粗基准，应用一组共两块V形块支承这两个φ42作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，到达完全定位,然后停止铣削.（2）精基准的选择.主要应该思索基准重合的问题.当设计基准与工序基准不重合时，应该停止尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复.（三）制定工艺道路制定工艺道路的动身点,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失掉合理的担保,在生产纲领已确定的情况下,可以思索采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率.除此之外，还应当思索经济效果，以便使生产本钱尽量下降.1. 工艺道路方案一工序一粗、钻、扩、铰、精铰φ25、φ60孔工序二粗、精铣φ60、φ25孔下端面.工序三粗、精铣φ25孔上端面工序四粗、精铣φ60孔上端面工序五切断.工序六铣螺纹孔端面.工序七钻φ22孔（装配时钻铰锥孔）.工序八攻M22×螺纹.工序九粗铣半精铣精铣槽所在的端面工序十粗铣半精铣精铣16H11的槽.工序十一反省.上面的工序加工不太合理，因为由经历通知我们年夜少数都应该先铣平面再加工孔，那样会更能容易满足零件的加工要求，效率不高，但同时钻两个孔，对设备有一定要求.且看另一个方案.2. 工艺道路方案二工序一粗、精铣φ25孔上端面.工序二粗、精铣φ25孔下端面.工序三钻、扩、铰、精铰φ25孔.工序四钻、扩、铰、精铰φ60孔.工序五粗、精铣φ60孔上端面工序六粗、精铣φ60孔下端面.工序七切断.工序八铣螺纹孔端面.工序九钻φ22孔（装配时钻铰锥孔）.工序十攻M22×螺纹.工序十一粗铣半精铣精铣槽所在的端面工序十二粗、半精铣精铣16H11的槽.工序十三反省.上面工序可以适合年夜少数生产，然则在全部工序中间的工序七把两件铣断，对以后的各工序的加工定位夹紧不方便，从而招致效率较低.再看另一方案.3. 工艺道路方案三工序一粗、精铣φ25孔上端面.工序二粗、精铣φ25孔下端面.工序三钻、扩、铰、精铰φ25孔.工序四钻、扩、铰、精铰φ60孔.工序五粗、精铣φ60孔上端面工序六粗、精铣φ60孔下端面.工序七铣螺纹孔端面.工序八钻φ22孔（装配时钻铰锥孔）.工序九攻M22×螺纹.工序十粗铣半精铣精铣槽所在的端面.工序十一粗、半精铣精铣16H11的槽.工序十二切断.工序十三反省.此方案仍有先钻孔再铣平面的缺乏，所以这个方案仍不是最好的工艺道路综合思索以上各方案的各缺乏因素，失掉以下我的工艺道路.4. 工艺道路方案四工序一以φ42外圆为粗基准，粗铣φ25孔下端面.工序二精铣φ25孔上下端面.工序三以φ25孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰φ25孔,孔的精度到达IT7.工序四以φ25孔为精基准，粗铣φ60孔上下端面.工序五以φ25孔为精基准，精铣φ60孔上下端面，担保端面相对孔的垂直度误差不超越0.1.工序六以φ25孔为精基准，钻、镗、铰φ60孔，担保空的精度到达IT8.工序七以φ25孔为精基准，铣螺纹孔端面.工序八以φ25孔为精基准，钻φ20孔（装配时钻铰锥孔）.工序九以φ25孔为精基准，钻一个φ20孔，攻M22×螺纹.工序十以φ25孔为精基准，铣槽端面.工序十一以φ25孔为精基准，铣16H11的槽担保槽的正面相对孔的垂直度误差是0.08.工序十二两件铣断工序十三反省.虽然工序仍然是十三步，然则效率年夜年夜提高了.工序一和工序二比起工艺道路方案二快了一倍（实际铣削只有两次，而且刀具不用调整）.屡次加工φ60、φ25孔是精度要求所致.以上工艺进程详见图3.（四）机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸确实定”CA6140车床拨叉”；零件资料为HT200，硬度190～210HB，毛坯重量1.45kg，生产类型为中批量，铸造毛坯.据以上原始资料及加工道路，辨别确定各家工概略的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.外圆概略（φ42）思索其零件外圆概略为非加工概略，所以外圆概略为铸造毛坯，没有粗拙度要求，因此直接铸造而成.2. 外圆概略沿轴线方向长度方向的加工余量及公差（φ25，φ60端面）.查《机械制造工艺设计简明手册》（以下称《工艺手册》）表3.1～26，取φ25，φ60端面长度余量均为2.5（均为双边加工）铣削加工余量为：粗铣 2mm3. 内孔（φ60已铸成φ50的孔）查《工艺手册》表2.2～2.5，为了节省资料，取φ60孔已铸成孔长度余量为3，即铸成孔半径为50mm.工序尺寸加工余量：钻孔 5mm精铰 0mm同上，零件φ25的孔也已铸出φ15的孔.工序尺寸加工余量：钻孔至φ23 余量为8mm扩孔钻 1.8 mm粗铰孔 0.14 mm精铰孔 0.06 mm4. 槽端面至中心线垂直中心线方向长度加工余量铸出槽端面至中心线47mm的间隔，余量为3mm.工序尺寸加工余量：粗铣端面 2.1 mm半精铣 0.7 mm精铣 0.2 mm5. 螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至φ25孔轴线且垂直轴线方向40mm的间隔，余量为4 mm工序尺寸加工余量：粗铣顶面 3.1 mm半精铣 0.7 mm精铣 0.2 mm6. 其他尺寸直接铸造失掉由于本设计规则的零件为中批量生产，应该采用调整加工.因此在计算最年夜、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认.（五）确立切削用量及根本工时工序一以φ42外圆为粗基准，粗铣φ25孔上下端面.1. 加工条件工件资料：HT200,σb =0.16GPa HB=200~241,铸造.加工要求：粗铣φ25孔上下端面.机床： X53立式铣床.刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6.铣削宽度a e<=60,深度a p<=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径d o=80mm.选择刀具前角γo＝0°后角αo＝15°，副后角αo’=10°，刀齿斜角λs=－15°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1.5mm.2. 切削用量1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择a p=1.3mm，一次走刀即可完成所需长度.2）每齿进给量机床功率为10kw.查《切削手册》f=0.08~0.15mm/z.由于是对称铣，选较小量f=0.15 mm/z.3）查后刀面最年夜磨损及寿命查《机械切削用量手册》表8，寿命T=180min4）计算切削速度按《2》表14，5）计算根本工时t m＝L/ V f=6.99min.工序二精铣φ25孔上下端面.1. 加工条件工件资料：HT200,σb =0.16GPa HB=200~241,铸造.加工要求：精铣φ25上下端面.机床： X6140卧式铣床.刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6.铣削宽度a e<=60,深度a p<=4,齿数z=10,故据《切削用量简明手册》（后简称《切削手册》）取刀具直径d o=80mm.选择刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齿斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,过渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°过渡刃宽bε=1mm.2. 切削用量1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择a p=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度. 2）每齿进给量机床功率为7.5kw.查《切削手册》表5 f=0.14~0.24mm/z.由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/z.3）查后刀面最年夜磨损及寿命查《切削手册》表8，寿命T=180min4）计算切削速度按《切削手册》表14，查得 V f＝6.44mm/s，5）计算根本工时t m＝L+18⨯2/ V f=(2+18⨯=5.9min.工序三以φ25孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰φ25孔，孔的精度到达IT7.1. 选择钻床及钻头选择Z5125A钻床，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时d o=23mm，钻头采用双头刃磨法，（1）决议进给量由d o=23mm,查《2》表5按钻头r47~.0=57.0mmf/最终决议选择机床已有的进给量r.0=48mmf/（2）耐用度查[2]表9T=4500s=75min（3）切削速度n=50-2000r/min取n=1000r/min. 由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以增加辅佐时间.扩铰和精铰的切削用量如下：扩钻：选高速钢扩孔钻 min /1000r n =r mm f /8.0~7.0=mm d 8.240=铰孔：选高速钢铰刀min/1000r n =rmm f /6.2~3.1=mm d 94.240=精铰：选高速钢铰刀min/1000r n =rmm f /6.2~3.1=7250H d =工序四 以φ25孔为精基准，钻、粗镗、 精镗φ60孔，担保孔的精度到达IT7.1. 选择钻头选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时d o=55mm，钻头采用双头刃磨法.（1）决议进给量查《2》表5钻头进给量r0.1=~2.1f/mm 按钻头强度选择r=按机床强度选0.1mmf/择r=9.0mmf/最终决议选择Z5163A机床已有的进给量r8.0=mmf/（2）计算工时选择n=600r/min所以⨯12t23=+(=07min/).08.0600m选择高速钢镗刀，粗镗时d o选择卧式镗床T68,粗镗时v=20-35 m/min,f=0.3-1.0 mm/r精镗时v=15-30 m/min,f=0.15-0.5mm/r工序五 粗铣 半精铣 精铣槽16H11的端面1. 选择机床刀具选择立式铣床X53K 硬质合金钢Yab 端铣刀60 p a2. 切削用量3. 计算工时半精铣工序六 精铣槽16H11本道工序精铣槽之前已停止了粗铣和半精铣工步，此工序精铣槽须满足各技术要求包括：槽宽16H11，槽深8H12，槽两正面粗拙度为3.2，槽底面粗拙度为6.3.1. 选择机床及刀具机床 x61W 型万能铣床刀具 错齿三面刃铣刀铣槽d o =16mm 查[1]表8国度标准 GB1118 D=160mmd=40mmL=16mm 齿数z=242.计算切削用量（1）—1和[3]查得走刀量 f=0.67 mm/r（2）铣刀磨钝标准和耐用度——7查得耐用度为 T=150min （3）切削速度—8 得其中：修正系数0.1 v k（4）确定机床主轴速度由[3] 按机床选取主轴转速为6.33 r/s所以实际切削速度为3.计算切削工时工序七铣螺纹孔顶面1. 选择机床及刀具机床：X53K立式铣床.刀具：硬质合金钢端铣刀,牌号YG6.2. 切削用量1）铣削深度因为切削量较小，故可以选择a p=1.5mm，一次走刀即可完成所需长度.2）刀具耐用度查《2》表寿命T=180min.3）计算切削速度查[2]得V c＝0.38mm/s，n=1.53r/min,V f工序八两件铣断三、夹具设计设计工序——精铣槽16H11的夹具.（一）问题的提出本夹具要用于精铣槽16H11，对槽16H11的要求有：槽宽16H11 精度品级为IT12级，槽深8H12 精度品级为IT12级，槽两正面粗拙度为3.2，槽底面粗拙度为6.3.本道工序只精铣一下槽即到达各要求，因此，在本道工序加工时，我们应首先思索担保槽的各加工精度，如何提高生产效率，降低休息强度.（二）夹具设计1．定位基准的选择拟定加工道路的第一步是选择定位基准.定位基准的选择必需合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量.基准选择欠妥往往会增加工序或使工艺道路分歧理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求.因此我们应该依据零件图的技术要求，从担保零件的加工精度要求动身，合理选择定位基准.此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应思索如何提高休息效率，降低休息强度，提高加工精度.Φ25的孔和其两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的φ25孔和其端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以两销和两已加工好的φ25孔的端面作为定位夹具.为了提高加工效率，缩短辅佐时间，决议用复杂的螺母作为夹紧机构.2．切削力和夹紧力计算（1）刀具： 高速钢错齿三面刃铣刀 φ160mm z=24机床： x61W 型万能铣床由[3] 所列公式 得—8 得其中： 修正系数0.1=v k65.0=F y 83.0=F u 8=P a z=24 0=F w代入上式，可得 F=889.4N因在计算切削力时，须把平安系数思索在内.平安系数 K=4321K K K K其中：1K所以 N KF F 7.1775=='（2）夹紧力的计算选用夹紧螺钉夹紧机 由()F K f f N '=+21 其中f 为夹紧面上的摩擦系数，取25.021==f fF=z P +G G 为工件自重螺钉疲劳极限：MPa B 19260032.032.01=⨯==-σσ 极限应力幅：MPa k k k m a 76.511lim ==-σεσσμ许用应力幅：[][]MPa S a a a 3.17lim ==σσ螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 [][]s s στ=[s]=3.5~4 取[s]=4得 []MPa 120=τ[]τπ≤=⨯8.2242c Hd F 满足要求经校核： 满足强度要求，夹具平安牢靠， 使用疾速螺旋定位机构疾速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定牢靠的夹紧力3. 定位误差剖析（1）定位元件尺寸及公差确定.夹具的主要定位元件为一平面和两定位销，孔与销间隙配合.（2）工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最年夜，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最年夜变化量等于孔与销配合的最年夜间隙量.本夹具是用来在卧式镗床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销坚持固定接触.此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最年夜变化量为孔径公差多一半.工件的定位基准为孔心.工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： Td=Dmax-Dmin本工序采用一定位销，一挡销定位，工件始终接近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹详细底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差.然则，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求.4. 夹具设计及把持的扼要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高休息生产率避免干预.应使夹具构造复杂，便于把持，降低本钱.提高夹具性价比.本道工序为镗床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式.本工序为精镗切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能到达本工序的要求.本夹具的最年夜优点就是构造复杂紧凑.夹具的夹紧力不年夜，故使用手动夹紧.为了提高生产力，使用疾速螺旋夹紧机构.参考文献[1][2] 赵家齐主编机械制造工艺学课程设计指导书.北京：机械工业出书社[3] 西南重型机械学院，洛阳农业机械学院编.机床夹具设计手册上海：上海迷信技术出书社，1979[4] 艾兴，肖诗纲主编.切削用量手册北京：机械工业出书社[5[ 金属切削手册上海：上海迷信文化技术出书社。

第一部分设计任务书及课程设计的要求和内容加工 (2)其次部分序言 (4)第三部分拨叉Φ22mm 孔的钻床夹具设计 (5)第四部分.致谢与心得体会 (15)第五部分参考文献 (16)附录：夹具零件图与夹具装配图(草稿) .................. 17(18) CAD图另图 (19)第一部分：山西大同高校煤炭工程学院09机械设计及其自动化专业《机械制造设施设计》设计任务书设计题目：CA6140拨叉钻床夹具设计要求：设计加工孔①22mm的钻床夹具毛坯类型：铸件（两件铸在一起）设计时间：2022.1217——设计内容：1、熟识零件图2、绘制零件图（一张）3、绘制夹具总装图4、编写设计说明书备注：CA6140车床拨叉831002毛坯图其次部分：序言机械制造装备设计使我们学完了高校的全部基础课、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化的综合性的总复习, 也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的高校生活中占有重要的地位。

就我个人而言，我盼望能通过这次课程设计对自己将来将从事的工作进行一次适应性训练，从中熬炼自己分析问题、解决问题的力量，为今后参与祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。

制造背景：机械制造离不开金属切削机床，而机床夹具则是保证机械加工质量、提高生产效率、减轻劳动强度、降低对工人技术的过高要求、实现生产过程自动化不行或缺的重要工艺装备之一。

机床夹具被广泛用于制造业中，大量专用机床夹具的使用为大批量生产供应了必要条件。

在机床制造或修理中，经常遇到在圆柱上横穿孔的工件，这些工件的孔或螺纹孔的中心线不相交，需在车好圆柱后装配，画好孔的位置线，在按线加工孔或螺纹。

以前当工件画好线后，用四爪卡盘按线进行安装，再加工内孔。

在校正的过程中，调整夹在圆柱面上的两爪时，工件产生滚动，使划线孔的中心线产生角度位移，很难将工件校正, 而产生加工废品。

为此人们设计制造了夹具，通过30年的使用，效果很好。

题目：拨叉工艺（工装）设计目录任务书 (3)第1章. 零件分析 (5)1.1 零件的作用 (5)1.2 零件的工艺分析………………………………………5--61.3 零件的技术条件分析 (6)第2章. 选择毛坯、确定毛坯尺寸、设计毛坯图 (6)2.1 选择毛坯 (6)2.2 确定零件的加工余量 (6)2.3 设计毛坯图 (7)第3章. 机械加工工艺过程 (7)3.1 基准的选择 (7)3.2 表面加工方法的选择 (8)3.3 拟定机械加工工艺路线…............................................8--103.4 加工方案的比较与优化...................................10--11 第4章. 工序设计 (11)4.1 选择加工设备 (11)4.2 选择刀具、量具及夹具 (11)4.3 确定切削用量及基本工时………………………… ..11--134.4 确定工序尺寸...............................................13--14 第5章夹具设计.. (14)5.1 本工序的加工要求与应限制的自由度 (14)5.2 确定定位方案及定位误差的分析与计算……….14--155.3 夹紧方案确定及夹紧装置的选择设计…………15--185.4 确定夹具的对刀（或导向）装置………………18--195.5 夹具上其它装置的设计…………….……………19--215.6 夹具体的设计 (21)5.7 夹具技术条件的制定 (21)5.8 夹具的操作说明 (21)参考文献 (22)心得体会 (23)附录：1、机械加工工艺过程卡一套2、机械加工工序卡一张3、夹具总装图一张4、夹具体工作图一张课程设计任务书课程名称机械制造技术基础题目设计拨叉机械加工工艺工装第一章零件的分析1.1零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。