拨叉夹具设计

目录一. 零件的分析-2(一) 零件作用-2(二) 零件工艺分析-2二. 确定毛坯-2(一) 确定毛坯种类-2(二) 毛坯各加工面加工余量确定-3(三) 绘制铸件毛坯图-3三. 合铸铣开拔叉的机械加工工艺路线-3(一) 选择定位基准-4(二) 制定工艺路线-4(三) 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定-7四. 夹具设计-8(一) 问题的提出-8(二) 夹具设计-9(三) 夹具装配图及夹具体零件图-11五.参考文献-12六.小结-12一、零件的分析（一）零件的作用合铸铣开拔叉,它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照设计者的要求工作，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55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，加工完成时从中间分开。（二）零件的工艺分析零件的材料为HT250，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，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：1、小头孔22以及与此孔相通的8的锥孔、M8螺纹孔2、大头半圆孔553、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两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，可以粗加工拨叉下端面，然后以此作为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。二、确定毛坯（一）确定毛坯种类：零件材料为HT250。考虑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，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查机械制造技术基础课程设计第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12 H级。（二）毛坯各加工面加工余量确定：序号基本尺寸/mm余量等级加工余量/mm1孔55H单侧余量52面73H单侧余量53孔22H单侧余量54面40H单侧余量5（三）绘制铸件毛坯图(长*宽*高：1607355)三、合铸铣开拔叉的机械加工工艺路线(一)选择定位基准：1 粗基准的选择：以底面和两个小头孔外圆表面为粗精准.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，以已加工好55的孔为精基准。（二）制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。为此我们提出了2种方案：方案一：工序 粗铣73上端面和40上端面，以底面和2个40的外圆为粗基准. 采用CA6140车床加专用夹具进行铣.工序 粗镗,半精镗55的孔,以底面和2个40的外圆为粗基准.采用CA6140车床加专用夹具进行镗.工序，铣73下底面.以已加工好的40上端面和55的孔为基准工序 粗镗,半精镗22孔，以55孔和底面为基准，采用车床CA6140加专用夹具；工序 钻8通孔，以55孔和底面为基准，采用立式钻床加专用夹具工序 铣、攻M8螺纹，以55孔和底面为基准，采用加工中心加专用夹具；工序 铣断73孔，以40孔和底面为基准，采用卧式铣床加专用夹具；工序 去毛刺；工序 终检。方案二：工序 粗铣73上端面和40上端面，以底面和2个40的外圆为粗基准. 采用CA6140车床加专用夹具进行铣.工序粗镗,半精镗22孔，以55孔和底面为基准，采用车床CA6140加专用夹具工序，铣73下底面.以以加工好的40上端面和55的孔为基准工序 粗镗,半精镗55的孔,以底面和2个40的外圆为粗基准.采用CA6140车床加专用夹具进行镗.工序 钻8通孔，以55孔和底面为基准，采用立式钻床加专用夹具工序 铣、攻M8螺纹，以55孔和底面为基准，采用加工中心加专用夹具；工序 铣断73孔，以40孔和底面为基准，采用卧式铣床加专用夹具；工序 去毛刺；工序 终检。根据“基面先行，先面后孔，先粗后精，先主后次”的加工准则，零件是大批量生产，第一种方法效率高。我们选择了第一方案进行加工合铸铣开拔叉零件。其工艺卡片如下表所示东华大学机械工程学院机械加工工艺过程卡片零件图号KCSJ-09共1页零件名称合铸铣开拨叉第1页材料牌号HT250毛坯种类铸件毛坯外形尺寸1607352.5每件毛坯可制件数2每台件数1工序号工序名称工序内容车间设备工艺装备工时准终单件10镗55孔粗、精镗550+0.21孔，Ra3.2车床CA6140镗刀，卡尺，塞规，专用夹具20铣73孔上端面粗、精铣730+0.5孔，Ra6.3立式铣床X51端铣刀，游标卡尺，专用夹具30铣上端面粗、精铣，Ra3.2立式铣床X51端铣刀，游标卡尺，专用夹具40铣73孔下端面粗、精铣730+0.5孔，Ra6.3，控制尺寸20-0.21-0.07立式铣床X51端铣刀，游标卡尺，专用夹具50镗22孔镗220+0.21车床CA6140镗刀，游标卡尺，专用夹具60钻8孔钻8孔，Ra1.6立式钻床专用夹具，游标卡尺钻M8螺纹孔6.8底孔钻6.8孔，Ra1.6立式钻床专用夹具，游标卡尺70铣、攻M8螺纹铣、攻M8螺纹，夹角35加工中心专用夹具80铣断73孔铣断尺寸4mmX61卧式铣床专用夹具（三）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定1、圆柱表面工序尺寸： 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度工序余量最小最大55IT12（D2）铸件10CT12452.8粗镗2.0IT126.30.956.8半精镗8.0IT1055 0+0.43.22.93.2522IT7（D1）铸件10CT12121.0粗镗2IT116.312精镗8IT71.623.252、平面工序尺寸：工序号工序内容加工余量基本尺寸经济精度工序尺寸偏差工序余量最小最大01粗铣73孔上端面5.073.012-0.07-0.211.57.7502粗铣40孔上端面5.040121.57.7503粗铣73孔下端面5.07312-0.07-0.211.86.383、确定切削用量及时间定额：工序 粗镗半精镗55孔，以底面和2个40的外圆为粗基准粗镗：单边余量,可一次切除，则 。由机械制造技术基础课程设计表5.27查得，进给量取为0.4mm/r。由切削手册表1.1查得，取为30m/min，则：查机械制造技术基础课程设计表3.2查得，取为200r/min。加工基本工时：半精镗：单边余量,可一次切除，则 。由机械制造技术基础课程设计表5.27查得，进给量取为0.3mm/r。由切削手册表1.1查得，取为35m/min，则：查机械制造技术基础课程设计表3.2查得，取为200r/min。加工基本工时：四、 夹具设计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。本人负责工序50，即钻8孔以及M8螺纹孔6.8底孔，该工序在Z525钻床上完成,设计专用夹具为回转式钻模.(一)问题的提出本道工序加工时，主要应该考虑如何提高精度，在此基础上在一定程度上提高劳动生产率，降低劳动强度。 (二)夹具设计 1、定位基准选择以55孔以及底面作为基准. 2、切削力及夹紧力计算 3、定位误差分析定位误差主要来自底面与55孔的垂直度，夹具分度盘的加工误差。所以为了减小定位误差，要尽量提高此两项精度。(三)夹具装配图及夹具体零件图五 参考文献:1于骏一 邹青,机械制造技术基础(2版),机械工业出版社,2009年.2月2尹成湖 李保章 杜金萍，机械制造技术基础课程设计 高等教育出版社 2009年 3月3蒲林祥 金属切屑机床夹具设计手册（第二版） 机械工业出版社 1995年六 总结9