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車床變速箱中拔叉及專用夾具設計

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更新時間：2014-09-12
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車床變速箱中拔叉及專用夾具設計.doc
目錄
摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
1 緒論 1
1.1課題背景 1
1.2夾具的發展史 1
1.3小結 2
2 撥叉80-08的加工工藝規程設計 3
2.1零件的分析 3
2.1.1零件的作用 3
2.1.2零件的工藝分析 3
2.2確定生產類型 3
2.3確定毛坯 3
2.3.1確定毛坯種類 3
2.3.2確定鑄件加工余量及形狀 3
2.3.3繪制鑄件零件圖 4
2.4工藝規程設計 4
2.4.1選擇定位基準 4
2.4.2制定工藝路線 4
2.4.3選擇加工設備和工藝設備 6
2.4.4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 6
2.5確定切削用量及基本工時 8
2.5.1工序1：粗銑Φ25H7的兩側面 8
2.5.2工序2：粗銑平下端面孔側面的工藝凸臺 9
2.5.3工序3：鉆Φ25H7的通孔 9
2.5.4工序4：擴Φ25H7的通孔 11
2.5.5工序5：鉸Φ25H7的通孔 12
2.5.6工序6：粗銑a、b面 12
2.5.7工序7：粗銑Φ60H12孔的兩面 14
2.5.8工序8：精銑Φ60H12孔的兩面 14
2.5.9工序9：粗鏜下端Φ60H12的孔 15
2.5.10工序10：半精鏜下端孔到Φ60H12 16
2.5.11工序11：粗銑16H11的槽 16
2.5.12工序12：半精銑16H11的槽 17
2.5.13工序13：鉆Φ20.50的孔 18
2.5.14工序14：攻M22×1.5的螺紋 19
2.5.15工序15：銑開Φ60H12的孔 20
2.6本章小結 21
3 專用夾具設計 22
3.1鏜孔夾具設計 22
3.1.1問題的提出 22
3.1.2夾具的設計 22
3.2銑槽夾具設計 25
3.2.1問題的提出 25
3.2.2夾具的設計 25
3.3鉆孔夾具設計 29
3.3.1問題的提出 29
3.3.2夾具的設計 30
3.4本章小結 35
結論 36
參考文獻 37
致謝 38
2 撥叉80-08的加工工藝規程設計

2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉運動按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。
2.1.2零件的工藝分析
零件的材料為HT200，灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓。但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工性能優良。以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求：
(1) 中心圓孔Ф 。
(2) 的螺紋孔垂直于中心孔，其中心與右面的距離為。
(3) 鍵槽與中心孔有0.08的垂直度，深為。
(4) 半孔與中心孔有的位置關系，其寬為與中心孔有0.1的垂直度。
由上面分析可知，可以先加工撥叉中心孔，然后以此作為基準采用專用夾具進行加工，并且保證位置精度要求。再根據各加工方法的經濟精度及機床所能達到的位置精度，并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以根據上述技術要求采用常規的加工工藝均可保證。

2.2確定生產類型
已知此撥叉零件的生產類型為大批量生產，所以初步確定工藝安排為：加工過程劃分階段；工序應當集中；加工設備以通用設備為主，大量采用專用工裝。

2.3確定毛坯
2.3.1確定毛坯種類
零件材料為HT200。考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構不是太復雜，生產類型為大批生產，故選擇金屬型鑄造毛坯。
2.3.2確定鑄件加工余量及形狀
查《機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊》125頁表1-4-7，選用各個加工面的鑄件機械加工余量均為3mm。
2.3.3繪制鑄件零件圖
圖2.1 零件毛坯圖
2.4工藝規程設計
2.4.1選擇定位基準
①粗基準的選擇
以零件的下端孔為主要的定位粗基準，以較大面a面為輔助粗基準。
②精基準的選擇
考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據“基準重合”原則和“基準統一”原則，以加工后的通孔為主要的定位精基準，以下端孔為輔助的定位精基準。
2.4.2制定工藝路線
根據零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求，以及加工方法所能達到的經濟精度，在生產綱領已確定的情況下,可以考慮采用各種機床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量下降。選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：

表2.1工藝路線方案一
工序號工序內容
工序一鉆、擴、鉸Φ25H7的通孔
工序二粗銑a、b面，使粗糙度達到6.3，a面到Φ25H7的孔中心距為，b面到Φ25H7的中心距為36
工序三粗銑、半精銑16H11的槽
工序四粗銑下端圓孔的兩側面，使兩面之間的距離為12d11
工序五 ①粗鏜下端圓孔的內孔到Φ59②半精鏜此孔到Φ60H12
工序六銑開下端圓孔
工序七鉆Φ20.50的孔，垂直于Φ25H7的通孔
工序八攻M22×1.5的螺紋
工序九鉗工打毛刺
工序十檢驗
表2.2工藝路線方案二
工序號工序內容
工序一粗銑Φ25H7的兩側面，使兩面間距為80
工序二粗銑平下端孔側面的工藝凸臺
工序三鉆Φ25H7的通孔
工序四擴Φ25H7的通孔
工序五鉸Φ25H7的通孔
工序六粗銑a、b面，使粗糙度達到6.3，a面到Φ25H7的孔中心距為，b面到Φ25H7的中心距為36
工序七粗銑Φ60H12孔的兩面，使兩面的間距為14
工序八精銑Φ60H12孔的兩面，使兩面的間距為12d11，粗糙度3.2
工序九粗鏜下端孔
工序十半精鏜下端孔到Φ60H12，粗糙度達到3.2
工序十一粗銑16H11的槽
續表2.2
工序十二半精銑16H11的槽
工序十三鉆Φ20.50的孔，垂直于Φ25H7的通孔
工序十四攻的螺紋
工序十五銑開Φ60H12的孔
工序十六鉗工打毛刺
工序十七檢驗
工藝立方案的比較與分析：
上述兩個工藝方案的特點在于：方案二是加工工序分散，適合流水線生產，縮短裝換刀具的時間。加工完前次的又可成為下次加工的基準，這樣使工序非常清晰易提高加工精度，是對大批量生產是很合適的。方案一把工件加工工序分得很紊亂并且很集中，基準得不到保證，加工出來的精度低，不符合現代化的生產要求。兩種方案的裝夾比較多，但是考慮到加工零件的方便性，及加工精度，且還是大批生產，所以采用方案二比較合適。
2.4.3選擇加工設備和工藝設備
①機床的選擇
工序1、7、8、11、12、15采用X6022型臥式銑床
工序2、6采用X5028立式銑床
工序3、4、5、13、14 采用Z535立式鉆床
工序9、10采用T618臥式鏜床
②選擇夾具
該撥叉的生產綱領為大批生產，所以采用專用夾具。
③選擇刀具
在銑床上加工的各工序，采用硬質合金銑刀即可保證加工質量。在鉸孔，由于精度不高，可采用硬質合金鉸刀。
④選擇量具
加工的孔均采用極限量規。
⑤其他
對垂直度誤差采用千分表進行檢測，對角度尺寸利用專用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。
2.4.4機械加工余量、工序尺寸及公差的確定
根據前面資料已初步確定工件各面的總加工余量，現在確定各表面的各個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達到的尺寸、經濟度、粗糙度
工序號工序內容加工余量經濟精度工序尺寸表面粗糙度工序余量
最小最大
1 粗銑Φ25H7的兩側面 3 IT11 80 6.3 -0.1 0.1
2 粗銑平下端孔側面的工藝凸臺 3 IT11 0 6.3 -0.1 0.1
3 鉆Φ25H7通孔 IT12
6.3 -1 1
4 擴Φ25H7通孔 2.0 IT12
3.2 -0.05 0.05
5 鉸Φ25H7通孔 0.2 IT8
1.6 -0.006 0.006
6 粗銑a、b面粗銑a面 3 IT12 (距中心孔) 6.3 -0.1 0.1
粗銑b面 36(距中心孔)
7 粗銑Φ60H12孔的兩面 2 IT11
6.3 -0.1 0.1
8 精銑Φ60H12孔的兩面 1 IT9
3.2 -0.05 0.05
9 粗鏜下端孔 2.5 IT13
6.3 -0.2 0.2
10 半精鏜下端孔 0.5 IT11
3.2 -0.02 0.02

續表2.3
11 粗銑16H11的槽 IT11
6.3 -0.1 0.1
12 半精銑16H11的槽 1 IT10
3.2 -0.02 0.02
13 鉆Φ20.50的孔 IT13
6.3 -1 1
14 攻的螺紋
15 銑開Φ60H12的孔 4 IT13 6.3 -0.05 0.05 ...

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