车床变速箱中拔叉及专用夹具设计
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目 录
摘 要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
1 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2夹具的发展史 1
1.3小结 2
2 拨叉80-08的加工工艺规程设计 3
2.1零件的分析 3
2.1.1零件的作用 3
2.1.2零件的工艺分析 3
2.2确定生产类型 3
2.3确定毛坯 3
2.3.1确定毛坯种类 3
2.3.2确定铸件加工余量及形状 3
2.3.3绘制铸件零件图 4
2.4工艺规程设计 4
2.4.1选择定位基准 4
2.4.2制定工艺路线 4
2.4.3选择加工设备和工艺设备 6
2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 6
2.5确定切削用量及基本工时 8
2.5.1工序1：粗铣Φ25H7的两侧面 8
2.5.2工序2：粗铣平下端面孔侧面的工艺凸台 9
2.5.3工序3：钻Φ25H7的通孔 9
2.5.4工序4：扩Φ25H7的通孔 11
2.5.5工序5：铰Φ25H7的通孔 12
2.5.6工序6：粗铣a、b面 12
2.5.7工序7：粗铣Φ60H12孔的两面 14
2.5.8工序8：精铣Φ60H12孔的两面 14
2.5.9工序9：粗镗下端Φ60H12的孔 15
2.5.10工序10：半精镗下端孔到Φ60H12 16
2.5.11工序11：粗铣16H11的槽 16
2.5.12工序12：半精铣16H11的槽 17
2.5.13工序13：钻Φ20.50的孔 18
2.5.14工序14：攻M22×1.5的螺纹 19
2.5.15工序15：铣开Φ60H12的孔 20
2.6本章小结 21
3 专用夹具设计 22
3.1镗孔夹具设计 22
3.1.1问题的提出 22
3.1.2夹具的设计 22
3.2铣槽夹具设计 25
3.2.1问题的提出 25
3.2.2夹具的设计 25
3.3钻孔夹具设计 29
3.3.1问题的提出 29
3.3.2夹具的设计 30
3.4本章小结 35
结论 36
参考文献 37
致 谢 38
2 拨叉80-08的加工工艺规程设计
2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
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，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。
2.1.2零件的工艺分析
零件的材料为HT200，灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。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) 中心圆孔Ф 。
(2) 的螺纹孔垂直于中心孔，其中心与右面的距离为 。
(3) 键槽 与中心孔有0.08的垂直度，深为 。
(4) 半孔 与中心孔有 的位置关系，其宽为 与中心孔有0.1的垂直度。
由上面分析可知，可以先加工拨叉中心孔，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。
2.2确定生产类型
已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。
2.3确定毛坯
2.3.1确定毛坯种类
零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为大批生产，故选择金属型铸造毛坯。
2.3.2确定铸件加工余量及形状
查《机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册》125页表1-4-7，选用各个加工面的铸件机械加工余量均为3mm。
2.3.3绘制铸件零件图
图2.1 零件毛坯图
2.4工艺规程设计
2.4.1选择定位基准
①粗基准的选择
以零件的下端孔为主要的定位粗基准，以较大面a面为辅助粗基准。
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，以加工后的通孔为主要的定位精基准，以下端孔为辅助的定位精基准。
2.4.2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,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：
表2.1工艺路线方案一
工序号 工序内容
工序一 钻、扩、铰Φ25H7的通孔
工序二 粗铣a、b面，使粗糙度达到6.3，a面到Φ25H7的孔中心距为 ，b面到Φ25H7的中心距为36
工序三 粗铣、半精铣16H11的槽
工序四 粗铣下端圆孔的两侧面，使两面之间的距离为12d11
工序五 ①粗镗下端圆孔的内孔到Φ59②半精镗此孔到Φ60H12
工序六 铣开下端圆孔
工序七 钻Φ20.50的孔，垂直于Φ25H7的通孔
工序八 攻M22×1.5的螺纹
工序九 钳工打毛刺
工序十 检验
表2.2工艺路线方案二
工序号 工序内容
工序一 粗铣Φ25H7的两侧面，使两面间距为80
工序二 粗铣平下端孔侧面的工艺凸台
工序三 钻Φ25H7的通孔
工序四 扩Φ25H7的通孔
工序五 铰Φ25H7的通孔
工序六 粗铣a、b面，使粗糙度达到6.3，a面到Φ25H7的孔中心距为 ，b面到Φ25H7的中心距为36
工序七 粗铣Φ60H12孔的两面，使两面的间距为14
工序八 精铣Φ60H12孔的两面，使两面的间距为12d11，粗糙度3.2
工序九 粗镗下端孔
工序十 半精镗下端孔到Φ60H12，粗糙度达到3.2
工序十一 粗铣16H11的槽
续表2.2
工序十二 半精铣16H11的槽
工序十三 钻Φ20.50的孔，垂直于Φ25H7的通孔
工序十四 攻 的螺纹
工序十五 铣开Φ60H12的孔
工序十六 钳工打毛刺
工序十七 检验
工艺立方案的比较与分析：
上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序分散，适合流水线生产，缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是大批生产，所以采用方案二比较合适。
2.4.3选择加工设备和工艺设备
①机床的选择
工序1、7、8、11、12、15采用X6022型卧式铣床
工序2、6采用X5028立式铣床
工序3、4、5、13、14 采用Z535立式钻床
工序9、10采用T618卧式镗床
②选择夹具
该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。
③选择刀具
在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔 ，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。
④选择量具
加工的孔均采用极限量规。
⑤其他
对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。
2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定
根据前面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：
表2.3各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度
工序号 工序内容 加工余量 经济精度 工序尺寸 表面粗糙度 工序余量
最小 最大
1 粗铣Φ25H7的两侧面 3 IT11 80 6.3 -0.1 0.1
2 粗铣平下端孔侧面的工艺凸台 3 IT11 0 6.3 -0.1 0.1
3 钻Φ25H7通孔 IT12
6.3 -1 1
4 扩Φ25H7通孔 2.0 IT12
3.2 -0.05 0.05
5 铰Φ25H7通孔 0.2 IT8
1.6 -0.006 0.006
6 粗铣a、b面 粗铣a面 3 IT12 (距中心孔) 6.3 -0.1 0.1
粗铣b面 36(距中心孔)
7 粗铣Φ60H12孔的两面 2 IT11
6.3 -0.1 0.1
8 精铣Φ60H12孔的两面 1 IT9
3.2 -0.05 0.05
9 粗镗下端孔 2.5 IT13
6.3 -0.2 0.2
10 半精镗下端孔 0.5 IT11
3.2 -0.02 0.02
续表2.3
11 粗铣16H11的槽 IT11
6.3 -0.1 0.1
12 半精铣16H11的槽 1 IT10
3.2 -0.02 0.02
13 钻Φ20.50的孔 IT13
6.3 -1 1
14 攻 的螺纹
15 铣开Φ60H12的孔 4 IT13 6.3 -0.05 0.05 ...
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