拨叉设计论文
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本科课程设计(论文)题目机械制造工艺规程CA6140车床拨叉设计,型号831002学院机械工程学院年级09 专业机电工程班级学号学生姓名指导教师论文提交日期目录任务书序言第1章零件的分析 (1)1.1 零件的作用 (1)1.2 拨叉的技术要求 (1)1.3 零件的工艺分析 (2)第2章工艺规程的设计 (3)2.1 确定毛坯的制造形式 (3)2.2 基面的选择 (3)2.3 制定工艺路线 (3)2.4 机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6)2.5 确立切削用量及基本工时................................................. (9)第3章夹具设计 (18)3.1 问题的提出 (18)3.2 夹具设计 (18)3.3 切削力及夹紧力的计算 (18)3.4 定位误差分析 (19)3.5 夹具设计及简要操作说明 (19)第4章结论 (20)参考文献 (21)第1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。
该拨叉应用在CA6140型车床变速箱传动轴上的换档机构中.该拨叉头以Φ25mm 孔套在变速叉轴上,并用螺钉经螺纹孔M22mm 与变速叉轴联结,拨叉脚则夹在两齿轮之间.当需要变速时,操纵变速手柄,变速操纵机构就通过拨叉壁部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移,拨叉脚拨动三联滑移变速齿轮在花键轴上滑动以改变档位,从而改变车床主轴的旋转速度.该拨叉是在停车时用于换档的,承受的弯曲应力和冲击载荷较小,因此零件应具有的强度和韧性均不高.该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴Φ25H7、锁销螺纹孔M22×1.5mm 、拨叉长槽,在设计工艺规程时应予以保证.1.2 拨叉的技术要求表1 拨叉零件技术要求加工表面尺寸偏差(mm) 公差及精度等级 表面粗糙度Ra(µm )形位公差(mm)长槽侧面11.0016+ IT11 3.2长槽底面 15.008+ IT12 6.3拨叉脚两端面 055.0055.012+- IT11 3.2拨叉脚内表面 3.0060+Φ IT12 3.2 M22×1.5mm 螺纹孔到大槽外侧 03.0.44-IT12Φ25mm 孔 021.0025+Φ IT7 1.6 M22×1.5mm 孔该拨叉形状特殊,结构简单,属于典型的叉杆类零件.为了实现换档变速的功能,其叉轴孔与变速叉轴有较高的配合要求,因此加工精度要求较高.为保证拨叉换档时叉脚受力均匀,要求叉脚两端面对叉轴孔021.0025+Φmm 的垂直度要求为0.1mm.为保证拨叉在叉轴上有准确的位置,改换档位准确,拨叉用螺钉定位.综上所述,该拨叉件的各项技术要求制订得较合理.1.3 零件的工艺分析CA6140车床共有两处加工表面,其间有一定位置要求。
拨叉的作用一、零件分析(一)拨叉的作用拨叉是车床变速箱换挡机构中的一个主要零件(位置如图1所示),主要起换挡作用。
通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与不同的齿轮啮合从而达到要求的主轴转速。
如果拨叉槽口的配合尺寸精度不高时,滑移齿轮就达不到要求的定位精度,这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确有效的啮合,从而影响整个传动系统的工作。
所以拨叉宽度为30mm 的上端面和宽度为18H11槽的侧面以及内花键的精度要求较高。
图1 卧式车床主轴展开图(二)拨叉的工艺分析该拨叉尺寸比较小,结构形状较复杂,属于典型的叉杆类零件。
为实现换挡、变速的功能,其叉轴孔与叉轴有配合要求,因此加工精度要求较高。
叉脚两端面在工作过程中受轻微冲击载荷,为保证拨叉换挡时叉脚受力均匀,要求底槽侧面与花键孔中心轴有垂直度公差要求为0.08mm。
拨叉的顶面要与换挡手柄等零件相配合,因此为使工作时拨叉承受水平方向上的力要求上端面与叉轴孔轴线有平行度要求为0.10mm。
故该零件的主要加工表面为叉轴孔、叉脚底槽侧面和拨叉上端面,由于这些主要加工表面的精度相对较低,因此采用较经济的方法保质保量的加工即可。
二、工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式根据零件材料HT200确定毛坯为铸件,零件生产类型为中批生产。
故从提高生产效率,保证经济性的角度讲,应该采用铸造成型中的金属模铸造的方法制造毛坯。
又因为零件形状相对简单,故毛坯形状需与零件的形状尽量接近,内孔很小,可不铸出。
(二)基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基准选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。
否则,加工工艺过程中会出现很多问题,使生产无法正常进行。
通常先选精基准后选粗基准。
1.精基准的选择精基准的选择有利于保证加工精度,并使工件装夹方便。
在选择时,主要应该考虑基准重合、基准统一等问题。
当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算。
在本零件中花键孔的中心线为叉脚部分沟槽和顶面的设计基准,故以花键孔的中心线为精基准,实现了设计基准与工艺基准相重合,保证了被加工表面的垂直度和平行度要求。
序言宛若流沙一般,总是在不经意间流逝,没有停留、没有迷茫,总是若此毫不犹豫。
在这逝去的四年中,我曾高兴、悲伤、迷茫、犹豫、惊讶、兴奋,这些都是人生不可或缺的情感,伴随着各种丰富情感,我感觉到了生活的充实。
在此,对于在四年中所帮助过我的同学以及老师表示由衷的感谢!毕业设计是检验我们大学四年所学知识的实际应用,要求我们从多角度、多方面、更全面分析问题,解决问题。
同时,在毕业设计过程中,我们也对四年所学的知识重新回顾和总结,对所学各科知识综合运用,在进行设计过程中我们要理论联系实际,我们即将走入社会,面对实际的生产活动,做好准备!机械工艺设计是产品设计,产品制造的过程。
通过制定设计方案,合理安排生产制造工序,是企业能够在现有的加工设备中,使用最低的生产成本,生产出满足使用要求的零件。
这一过程的确定要求设计人员能够全面考虑零件制造工艺、使用和维护方面的要求,同时在确定零件加工零件尺寸、零件强度计算与结构、工艺等关系的过程中,我们需理论联系实际,要考虑实际加工条件。
机床夹具在保证产品优质、高产、低成本,充分发挥现有设备的潜力,便于工人掌握复杂或精密零件加工技术,减轻工人的劳动强度,夹具在机械制造各行业的运用,大幅度提高了机械零件的质量和产品的稳定性,提高了劳动生产率,降低了产品的成本。
我的毕业设计的题目是“设计拨叉零件的加工工艺及夹具的设计”,专题是拨叉零件的加工工艺规程制定,铣削零件表面专用夹具的设计。
作为一个即将从事机械行业的工作者,选择这一课题将为我自己今后的设计工作打下良好的基础。
由于在学校对于本门课程,也只了解到了皮毛而已,在学多地方还有很多不甚明白的地方,希望老师对于错误的地方能够给予纠正与批评,对此不胜感激!车辆工程xxxxx班xx2012年9月20日1目录序言 (1)第一章零件分析及任务书1.1零件公用、要求 (3)1.2零件结构特点 (3)1.3零件的技术要求 (3)1.4设计任务 (3)第二章零件加工工艺规程制定2.1确定生产类型 (4)2.2确定毛坯 (4)2.3确定机械加工工艺过程 (5)2.4确定工序尺寸 (7)2.5主要切削用量及时间定额 (9)第三章铣削零件专用夹具设计3.1铣床夹具选择、结构设计及主要技术要求 (13)3.2明确设计任务,收集分析原始资料 (14)3.3拟定夹具的结构方案 (15)3.4分析计算定位误差 (18)3.5夹具加紧结构 (19)3.6拟订总装图尺寸、公差与配合和技术要求 (23)3.7夹具设计及操作简要说明 (23)第四章参考文献4.1 参考文献 (24)21.1拨叉零件功用、要求拨叉零件是日常生活中常见的机械传动零件,但在不同的应用场合起机构形状也不尽相同。
毕业论文(设计)题目:机床“羊角”拨叉加工工艺及(一道工序)夹具设计专业: ________________________年级: ________________________学号: ________________________学生: ________________________指导教师: _____________________完成日期: _____________________内容摘要本论文完成了对机床羊角“拨叉”的工艺设计方面的详细分析和设计及其中的一道工序的加工所需的夹具进行详细分析论述及设计。
在设计的前一部分,主要进行工艺卡的填写;首先,“拨叉”的产量的确定,毛坯的选择及毛坯图的绘制然后是“拨叉“机械加工的定位基准的分析与选择的论述,工艺路线的确定,最后是,用CAD文档来填写“拨叉”的机械加工工艺卡。
第二阶段,进行夹具设计。
纵观整条工艺路线,结合难易程度和夹具本身的特色,选定第川工序(加工2-电14D4进行夹具的总体装配和夹具体的设计。
首先,结合零件在该工序中需要达到的各项技术要求,初步拟定工件的定位、夹紧方案;然后,根据夹具设计原则以及夹紧力和夹紧点的确定原则进行局部零部件和夹具体的设计;最后,校核该夹具的精度。
最后是论文的总结及列出论文所引用的文献。
内容摘要 (1)引言 (3)1.1羊角拨叉的功用 (4)1.2 设计任务 (4)2 零件工艺规程设计 (5)2.1 产量的确定 (5)生产类型的确定 (5)日生产量的确定 (5)2.2 毛坯的选择及毛坯图的绘制 (6)毛坯的选择 (6)毛坯-零件综合图的绘制方法 (6)2.3 定位基准的分析与选择 (7)基准的概念 (7)基准选择原则 (7)定位基准的选择 (8)2.4工艺路线的制定 (8)2.5 工艺卡的填写 (8)3夹具设计 (9)3.1夹具的整体设计 (9)夹具设计分析 (9)夹具结构方案的确定 (9)夹具的具体设计 (10)3.2夹具的装配 (11)3.3夹具的经济性分析 (11)结论 (12)参考文献 (13)引言机床羊角“拨叉”零件的加工,可从以下几方面入手:1、需要考虑零件的功用,重要的、核心零件,则需要考虑的问题就多;若是一般零件,则采用常规加工即可。
本科毕业设计论文变速拨叉加工工艺及工装引言随着社会的不断发展和人们生活水平的提高,自行车作为一种绿色环保、健康便捷的交通工具得到了越来越多人的喜爱。
变速拨叉作为自行车的重要组成部分之一,起到了连接车把和后轮的作用,对自行车的行驶效果起到了至关重要的影响。
因此,对变速拨叉的加工工艺及工装进行研究和改进,可以提高自行车的品质和性能。
本篇文档将介绍本科毕业设计论文所涉及的变速拨叉的加工工艺及工装的研究内容。
通过对变速拨叉的工艺流程和工装设计的分析和研究,提出一种改进的变速拨叉加工工艺及工装方案,以期提高变速拨叉的加工效率和产品质量。
变速拨叉加工工艺分析变速拨叉的结构相对复杂,通常由多个零部件组成,包括拨叉臂、连接杆、轴承等。
针对变速拨叉的加工工艺进行分析和优化,可以有助于减少加工过程中的误差和损耗,提高产品的加工质量和精度。
变速拨叉加工流程变速拨叉的加工流程通常包括以下几个步骤:1.材料选择:根据设计要求和产品性能要求,选择适合的材料进行加工。
2.下料:根据产品的尺寸要求,将材料进行切割成合适的长度和宽度。
3.零件加工:根据变速拨叉的设计图纸,进行拨叉臂、连接杆等零件的加工。
这些零件通常需要进行车削、铣削和钻孔等工艺。
4.零件焊接:将各个零件进行焊接组装,形成变速拨叉的基本结构。
5.表面处理:对变速拨叉进行除锈、打磨和喷涂等表面处理,提高产品的耐腐蚀性和美观度。
6.组装和调试:将变速拨叉的各个零部件进行组装,进行调试和测试,确保产品的功能和性能符合设计要求。
加工工艺问题分析在变速拨叉的加工过程中,可能会遇到一些工艺问题,例如:•加工误差:由于材料、设备和操作等问题,可能导致加工误差,影响产品的精度和质量。
•刀具选择:对于不同材料和形状的工件,需要选择合适的刀具进行加工,以提高加工效率和质量。
•零件组装:变速拨叉的零部件之间需要进行精确的组装,以确保产品的稳定性和可靠性。
针对这些问题,需要进行详细的分析和研究,提出相应的解决方案,以优化加工工艺和提高产品的质量和效率。
机械制造技术基础课程设计零件的机械加工工艺规程及夹具设计学生姓名赵思佳所在专业机械设计制造及其自动化所在班级机电1081指导教师谭光宇职称教授副指导教师职称答辩时间2011年7 月5 日目录设计总说明 (I)课程设计题目 (1)1 拔叉的工艺分析及生产类型的确定 (2)1.1 拨叉的用途 (2)1.2 拔叉的技术要求 (2)1.3 审查拨叉的工艺性 (2)1.4 确定拨叉的生产类型 (3)2 确定毛坯、绘制毛坯简图 (3)2.1 选择毛坯 (3)2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (3)2.3 绘制毛坯简图 (4)3 拟定拔叉工艺路线 (5)3.1 定位基准的选择 (5)3.2 表面加工方法的确定 (6)3.3 加工阶段的划分 (7)3.4 工序的集中与分散 (7)3.5 工序顺序的安排 (7)3.6 确定工艺路线 (7)4 机床设备及工艺装备的选用 (8)4.1 机床设备的选用 (8)4.1 工艺装备的选用 (8)5 加工余量、工序尺寸及公差的确定 (8)6 切削用量的计算 (8)6.1 钻孔工步切削用量 (8)6.2 攻螺纹工步切削用量 (8)7 时间定额的计算 (9)7.1 基本时间tj的计算 (9)7.2 辅助时间tf的计算 (10)7.3 其他时间的计算 (10)7.4 单件时间tdj的计算 (10)8 夹具设计 (10)8.1 夹具作用及其组成 (10)8.2 夹具设计 (11)8.3 定位误差分析与计算 (12)8.4 夹具设计及操作的简要说明 (12)参考文献 (13)小结 (14)设计总说明机械制造技术基础课程设计是我们完成了机械制造技术基础课程和部分基础课程之后进行的。
它一方面要求我们通过设计能够获得综合运用过去学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力;同时也是我们一次理论联系实际的实际训练。
因此,它在我们的大学生活中占据在相当重要的地位,为以后从事本专业工作作充分的准备。
车床拨叉机械加工工艺规程及工艺装备设计序言机械制造工艺学课程设计是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,了解并认识一般机器零件的生产工艺过程,巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识,理论联系实际,对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后的工作打下一个良好的基础,并且为后续课程的学习大好基础。
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导。
图1-1 工件零件图目录1、零件的分析 (4)1.1.零件的作用 (4)1.2.零件的工艺分析 (4)1.3. 确定零件的生产类型 (5)2、确定毛坯、绘制毛坯简图 (5)2.1. 选择毛坯 (5)2.2.确定毛坯加工余量 (5)2.3确定铸件毛坯尺寸 (6)2.4 绘制毛坯图 (7)3、工艺规程设计 (8)3.1. 基面的选择 (9)3.2.制定工艺路线 (9)3.3工序设计 (11)3.4.确定切削用量及基本工时的计算 (13)4、夹具设计 (20)4.1、问题的提出 (20)4.2、确定夹具的结构方案 (21)4.3、切削力及夹紧力计算 (21)4.4、定位误差分析 (23)5、总结 (23)6、参考文献 (24)1、零件的分析1.1.零件的作用题目所给的零件是车床的拨叉。
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。
零件左边的Φ14孔与操纵机构相连,右边的Φ40半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴或滑移齿轮接触。
通过操纵机构,使拨叉拨动齿轮变速。
为了便于定位加工,两零件的毛坯铸为一体,加工时分开。
1.2.零件的工艺分析零件的材料为ZG45,该材料具有足够的强度、刚度和韧性,适用于承受弯曲应力和冲击载荷作用的工作条件。
拨叉夹具设计范文
拨叉夹具是一种常用于工业生产线上的装卸设备,用于夹持物体并将
其安全放置在指定位置。
它广泛应用于物流业、制造业、仓储业等领域。
在拨叉夹具的设计中,需要考虑多个方面的因素,包括夹持力、结构稳定
性和安全性等。
下面将详细介绍拨叉夹具的设计。
首先,拨叉夹具的夹持力是设计中最重要的考虑因素之一、夹具必须
能够夹紧不同形状和大小的物体,并保持其稳定。
为了实现这一点,夹具
通常采用可调节的机构,以适应各种物体的尺寸。
夹具的夹持力应该能够
满足生产线上的实际需求,并且在不同情况下都能保持稳定。
其次,拨叉夹具的结构稳定性也是设计中需要考虑的重要因素之一、
夹具的结构应简单而稳定,具有足够的强度和刚度,以承受工作时的负荷。
在设计中,应遵循工程力学的基本原理,通过合理的结构设计和材料选择
来确保夹具的稳定性。
在拨叉夹具的设计过程中,还需要考虑其他一些因素,如重量和尺寸等。
夹具应尽量轻巧,以减轻操作人员的负担。
同时,夹具的尺寸应根据
生产线的要求进行合理地设计,以便于操作和布局。
在具体的设计过程中,可以采用计算机辅助设计软件来辅助完成。
通
过建立夹具的三维模型,进行力学分析和仿真,可以在设计阶段就发现可
能存在的问题,并进行相应的修改。
这样可以提高设计效率,减少设计成本,并确保最终的产品符合要求。
目录序言 (3)一、零件分析 (2)(一)零件的作用 (4)(二)零件的工艺分析 (4)(三)绘制三维图 (5)二、工艺规程设计 (6)(一)基面的选择 (6)(二)精基准的选择 (8)(三)制定工艺路线 (10)(四)机械加工余量,工序尺寸及毛坯的确定 (13)(五)设计总结 (16)参考文献 (17)序言毕业设计是学生在学校完成了大学三年的全部课程,并在进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节,也是学生在校学习阶段的最后一个重要的教学环节,是完成工程师基本训练的一个必不可少的过程。
通过毕业设计培养学生综合运用所学知识独立解决本专业一般工程技术问题的能力,树立正确的设计思想和工作作风。
毕业设计是在毕业实习的基础上进行的,根据自己的设计课题,在毕业实习期间认真调查研究、搜索资料。
本次设计是提高车床上拨叉的加工效率,设计正确的加工工艺路线,以及某道工序的夹具。
这次设计涉及到机床,机械加工工艺,工装夹具等机制专业的几乎所有的专业基础知识。
是一次全面地,系统地检查自己在大学期间对专业知识学习的情况,在整个设计过程中做到严谨认真,一丝不苟的精神,尽量使自己的设计达到理想的水平,通过独立的查找资料,分析,计算完成方案设计,图纸设计和编写技术文件等,设计了这套比较完整的加工工艺路线,使自己对机制专业有了更深刻的认识。
由于时间短促,经验不足以及水平有限,本次设计难免许多不妥和错误之处,敬请批评指正,以便及时改正。
一、零件分析(一)零件的作用题目所给的零件是车床拔叉。
它位于车床变速机构中,主要起换挡使主轴回转运动按照工作者要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用,零件上方的φ20孔与操纵机构相连,Φ50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴相接触,通过上方的力拨动下方的齿轮变速,俩件零件铸为一体,加工时分开。
(二)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,但塑性较差,不适合磨削,以下则是拨叉零件需要加工的表面以及表面之间的位置要求。
摘要本设计是车床拨叉零件的专用夹具设计。
从零件的结构外型分析,它的外型复杂,且不易加工,因此该零件选用是铸造件。
Pro/E是基于单一数据库的大型设计软件,参数与参数之间的关系构成了Pro/E设计的灵魂,对Pro/E的高级设计起着重要的作用。
在拨叉夹具的虚拟设计过程中,首先分析了夹具的结构功能和类型,然后选定了研究对象,并确定了其结构、组成元件及相关尺寸,本文采用了由底向上的设计方法,同时对自顶向下的设计方法也作了研究,并分析比较了俩种设计方法的差别和各自的特点。
在完成零件的建模后,用Pro/E的虚拟装配功能对零部件进行了装配。
关键词:铣床夹具、Pro/E、由底向上、装配BASED ON PRO / E DESIGN OF MILLING MACHINEFIXTUREAbstractThe design is dedicated lathe parts fork fixture design. Appearance from the analysis of the structure of parts, it looks complicated and difficult process, so the choice is casting parts. Pro / E is based on a single large-scale database design software, parameters and parameters of the relationship between the composition of the Pro / E design of the soul of the Pro / E's senior design plays an important role. Fork of the virtual fixture in the design process, first of all an analysis of the structure and function of fixture and type, and then selected the study and to determine its structure, composition and size of components, the paper used by the design of bottom-up approach, At the same time, from top-down design method is also studied and analyzed and compared the two kinds of design methods and their differences in the characteristics. Upon completion of the modeling components, the use of Pro / E features of the virtual assembly of parts and components for the assembly.Keywords: milling machine fixture, Pro / E, by the bottom-up, assembly目录1绪论 (1)2设计理念 (4)概念设计 (4)夹具的发展及现状 (4)夹具的分类 (5)夹具的组成 (6) (7)3 铣床夹具设计 (8)定位基准的选择 (8)制定夹具方案 (9)定位元件的选择及计算 (10)定位误差分析 (12)铣削力与夹紧力计算 (12)定向键与对刀装置选择 (13)本章小结 (15)4实体建模 (15)0.1216 (16) (16)夹具体的建模 (18)对刀块的建模 (19)其他零件的建模 (19) (20)支承板的装配 (21)拨叉的装配 (22)5结论 (22)致谢 (23)参考文献 (23)1绪论当前三维设计技术已经达到了一个很高的境界,它能为产品开发人员提供更先进的设计方法和设计手段,具有形象生动、直观明了、快速响应等设计特点,其开发过程很符合设计人员的设计思维[1]。
序言宛若流沙一般,总是在不经意间流逝,没有停留、没有迷茫,总是若此毫不犹豫。
在这逝去的四年中,我曾高兴、悲伤、迷茫、犹豫、惊讶、兴奋,这些都是人生不可或缺的情感,伴随着各种丰富情感,我感觉到了生活的充实。
在此,对于在四年中所帮助过我的同学以及老师表示由衷的感谢!毕业设计是检验我们大学四年所学知识的实际应用,要求我们从多角度、多方面、更全面分析问题,解决问题。
同时,在毕业设计过程中,我们也对四年所学的知识重新回顾和总结,对所学各科知识综合运用,在进行设计过程中我们要理论联系实际,我们即将走入社会,面对实际的生产活动,做好准备!机械工艺设计是产品设计,产品制造的过程。
通过制定设计方案,合理安排生产制造工序,是企业能够在现有的加工设备中,使用最低的生产成本,生产出满足使用要求的零件。
这一过程的确定要求设计人员能够全面考虑零件制造工艺、使用和维护方面的要求,同时在确定零件加工零件尺寸、零件强度计算与结构、工艺等关系的过程中,我们需理论联系实际,要考虑实际加工条件。
机床夹具在保证产品优质、高产、低成本,充分发挥现有设备的潜力,便于工人掌握复杂或精密零件加工技术,减轻工人的劳动强度,夹具在机械制造各行业的运用,大幅度提高了机械零件的质量和产品的稳定性,提高了劳动生产率,降低了产品的成本。
我的毕业设计的题目是“设计拨叉零件的加工工艺及夹具的设计”,专题是拨叉零件的加工工艺规程制定,铣削零件表面专用夹具的设计。
作为一个即将从事机械行业的工作者,选择这一课题将为我自己今后的设计工作打下良好的基础。
由于在学校对于本门课程,也只了解到了皮毛而已,在学多地方还有很多不甚明白的地方,希望老师对于错误的地方能够给予纠正与批评,对此不胜感激!车辆工程xxxxx班xx2012年9月20日1目录序言 (1)第一章零件分析及任务书1.1零件公用、要求 (3)1.2零件结构特点 (3)1.3零件的技术要求 (3)1.4设计任务 (3)第二章零件加工工艺规程制定2.1确定生产类型 (4)2.2确定毛坯 (4)2.3确定机械加工工艺过程 (5)2.4确定工序尺寸 (7)2.5主要切削用量及时间定额 (9)第三章铣削零件专用夹具设计3.1铣床夹具选择、结构设计及主要技术要求 (13)3.2明确设计任务,收集分析原始资料 (14)3.3拟定夹具的结构方案 (15)3.4分析计算定位误差 (18)3.5夹具加紧结构 (19)3.6拟订总装图尺寸、公差与配合和技术要求 (23)3.7夹具设计及操作简要说明 (23)第四章参考文献4.1 参考文献 (24)21.1拨叉零件功用、要求拨叉零件是日常生活中常见的机械传动零件,但在不同的应用场合起机构形状也不尽相同。
由于零件的使用场合要求,要求零件有一定的2强度、韧性及耐磨性要求。
1.2零件的结构特点设计所给拨叉零件视图正确:尺寸标注完整,零件技术要求规范正确,零件的结构工艺合理;零件所选材料为ZG45,材料δη=570MP。
该材料具有较高的强度,韧性和塑性,切削性能良好;结构工艺性比较好。
该零件主要加工表面及技术要求分析如下:⑴同轴孔φ16H9、φ9H9的同轴度要求小于0.08mm,再设计家具时应考虑加工要求。
⑵零件小端面(8h12mm)两拨叉对称度要求不小于0.08mm,在加工时可考虑在一次装夹下将两表面同时加工。
⑶零件加工表面粗糙度最高要求Rα=6.3μm,技工要求不高,尺寸精度等级亦不算太高,降低了加工的复杂性。
综上所述,根据个加工方法的经济度及一般机床所能达到的位置精度,该零件没有很难的加工表面,上述各表面的技术要求采用常规加工工艺均可保证。
此外,在加工过程中影充分考虑零件结构特点。
1.3零件的技术要求⑴铸件应该经正火处理,目的改善了切削加工性能,减小表面粗糙度,材料正火后硬度为140~163HBS⑵未注圆角半径为R3~5mm。
⑶加工表面不应该有毛刺、裂缝、结疤、夹渣等缺陷,并应清理清洁⑷所有加工表面应光洁,不可有裂缝、压痕、毛刺、气孔、凹痕以及金属夹杂物,在磨光表面上不该有深痕和黑点。
⑸清除油道及其它部分的金属削,污染物及其它杂物并清洗吸干⑹精加工后,应经磁力探伤并退磁。
1.4设计任务设计题目:设计拨叉零件的加工工艺及夹具的设计1,、零件图、毛坯图;2、编写拨叉体的加工工艺;3、绘制变速拨叉的工艺卡;铣削56H12内侧面)4、设计一套铣削56H12内侧面夹具;5、设计说明书一套。
32.1确定生产类型N1=N·n(1+α)·(1+β)式中:N1—零件的生产纲领(件/年)N—产品的生产纲领;n—每台产品中包含零件的数量;α—该零件设备的百分率;β—改零件废品的百分率;已知零件的年生产纲领为10000件,零件的质量约为2kg,由参考文献(1)表15-2可确定其生产类型为大批生产。
鼓初步确定工艺安排的基本倾向为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备一通用设备为主;大量采用专用工装。
这样生产准备工作投资较少,投资快、生产率高。
2.2确定毛坯2.2.1确定毛坯种类根据零件材料确定毛坯为铸铁。
并依其结构形状、尺寸大小和生产类型,有参考文献(1)表15-4确定毛坯的铸造方法选用金属型浇注造型。
根据参考文献(1)表15-5铸件尺寸公差等级才哟个CT9级。
2.2.2确定铸件余量及形状铸件各加工表面机械加工余量见表表2-1零件各端面加工余量16mm及一下尺寸的孔均不铸出,零件两侧面不需机械加工,可直接铸造成型。
4图1拨叉毛坯简图2.3确定机械加工工艺过程2.3.1选择定位基准(一)精基准的选择原则(1)尽可能的轩加工表面的设计基准为精基准,即“基准重合”原则。
目的:避免产生基准不重合误差。
(2)应经可能在多数工序中采用同一组精基准定位,即“基准统一”原则。
目的:家少设计和制造费用并减少基准交换所带来的定位误差。
(3)有些精加工工序,可轩加工表面本身为定位基准,即“自由基准”原则。
(4)对位置精度要求高的表面,可采用“互为基准”,反复加工。
目的:以保证高的位置精度。
(5)选定位准确、稳定、加紧简单的表面为精基准。
目的:便于弓箭的安装和加工。
为保证同轴孔的平行度要求,并尽量遵循“基准重合”的原则,选精基准为“一面一长孔”的定位方式,及已φ16h12的一端面为精基准,在加工过程中优先加工基准,在加工其余加工免时都以它为基准。
(二)选择粗基准遵循“基准先行”的原则,以拨叉圆弧口内表面及一段面为加工的粗基准先加工内孔及44h12的端面。
52.3.2拟订工艺规程(一)选择表面加工方法根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度,根据参考文献(1)表15-32~15-34选择零件主要表面的加工方法与方案如下:44h12的上下端面:粗铣(IT10)—半精铣(IT8)。
56H12的内侧面:粗铣(IT10)—半精铣(IT8)。
8h12的外侧面:粗铣(IT10)—半精铣(IT8)。
φ16H9的内孔:钻(IT12)—扩(IT10)—铰(IT8)。
深为2mm的沟槽:拉削(IT6)。
φ9H9的内孔:钻(IT12)—铰(IT8)。
(二)确定工艺过程方案(1)拟订方案由于各表面加工方法及粗精基准已基本确定,现按照“先粗后精“先主后次”“先面后孔”“基准先行”的原则,初步拟定两种工艺过程方案,见表2-2(2)方案论证两种方案的主要区别在于加工过程中粗精加工顺序的排列,还有两种方案中队φ9H9的孔的加工工序的安排。
方案一的优点在于:①粗精加工划分了明确的加工阶段:工序3~4为粗加工阶段,工序5~6为半精加工阶段,个表面加工互不影响,精度逐渐提高,有利于保证表面加工质量。
②工序中吧加工56H12内侧面的工序安排到φ9H9的孔侠义道工序,为了方便在加工56H12内侧面时的定位需要。
6该方案的明显弊端是:①村精加工工序分开增加了供需数量和安装次数,安装误差较大。
②工序过程中把加工56H12内侧面和8h12外侧面工序分开,由于中间的钻、铰工序需换机床,增加了装夹次数,对拨叉爪的对称度要求有影响。
方案二的特点是:①基本遵循了粗精加工划分原则。
②粗精铣在一次装夹中完成,减小由零件多次装夹产生的误差。
③加工56H12内侧面和8h12外侧面是虽然需两次装夹工件,但不需要换机床加工,有利于拨叉对成都的要求。
方案二的不足之处,加工过程中采用铸造表面未经加工的基准,加工误差大,不能保证零件精度要求。
在铣削56H12内侧面时,采用了零件侧面(铸造表面)定位的方法,精度低,误差大。
根据以上分析,确定方案一为拨叉零件加工的工艺路线。
2.4确定工序尺寸(一)确定工序尺寸的一般方法是,有加工表面的最后工序往前推算,最后工学尺寸岸零件图的要求标注。
当无基准转换时,统一表面多次加工的工序尺寸至于工序(或工号)的加工余量有关。
当基准不重合时,工序尺寸应用工艺尺寸链解算。
选择工序间加工余量的主要原则:(1)采用最小的加工余量。
以缩短加工时间,并降低零件的制造费用;(2)加工余量应能保证得到图纸上所规定的表面粗糙度及精度;(3)决定加工余量时应考虑到零件热处理时引起的变形,否则可能产生废品;(4)决定加工余量时应考虑到所采用的加工方法和设备,以及加工过程中零件可能发生的变形;(5)决定零件加工余量时应考虑到被加工零件的大小,零件愈大,则加工余量也愈大。
公差的选择原则:(1)公差不应超出经济的加工精度范围;(2)选择公差时应考虑到加工余量的大小,因公差的界限决定加工余量的最大与最小尺寸;(二)零件中加工工序尺寸确定各加工方法的经济精度确定其尺寸偏差。
①对直接保证设计尺寸的工序尺寸,可按实际尺寸偏差要求确定其尺寸偏差。
②铸件尺寸按要求其公差带对称分布。
③其余独立的中间尺寸按“入体方向”确定偏差。
(1)该报差两件孔的加工,零件中有两个孔需加工,切凌空的直径都小于20mm,采用的加工方式钻—扩—铰,各加工步骤的加工余量及公差等级及加工所能达到的表面粗糙度见表2-37表2-3孔加工尺寸及公差(2)确定铣削加工时的余量,本零件中,56H12内侧面和8h12的外侧面需铣削加工,加工时的工艺基准与设计基准重合。
前面确定了工件表面的总加工余量,现更具刀具切削用量及相关资料确定个表面精加工、半径加工余量,有后向前推算工序尺寸,并确定其公差。
见表2-4表2-4各端面的加工工序余量及公差82.5主要切削用量及时间定额2.5.1工序(3~6)铣削端面的切削用量及时间定额工序过程中,在能够达到表面加工精度的情况下,粗精加工采用同一把车刀,加工材料为ZG45,δb =570MP H ,铸件,机床为X62卧式铣床,工件采用夹具装夹。
(一)选择道具 刀具选用硬质合金整体套式面铣刀,铣刀直径d o =80mm ,Z=10,根据参考文献(1)表3.1-37。