1、辽宁工程技术大学课程设计题目：设计“拨叉”零件加工工艺规程及钻削8mm孔工序专用夹具班级：机械SX05-1班姓名：夏彬辉指导教师：张兴元完成日期：2008-7-2一、设计题目设计“拨叉”零件加工工艺规程及钻削68m孔工序专用夹具二、设计要求L绘制零件图1张2 .毛坯图1张3 .编制机械加工工艺过程综合卡片1张4 .编制零件的机械加工工艺卡片1张5 绘制夹具装配图（AO或AI）1张6 .绘制夹具零件图1张7 .编写课程设计说明书（约5000-8000字）1份三、上交材料1 .绘制零件图2 .毛坯图3 .编制机械加工工艺过程综合卡片4 .编制零件的机械加工工艺卡片5 绘制夹具装配图（AO或AD6
2、绘制夹具零件图7 .编写课程设计说明书四、进度安排8 课程设计要求在3周内完成。1 .第12天查资料，熟悉题目阶段。2 .第37天，完成零件的工艺性分析，确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的工艺过程综合卡片和机械加工工艺卡片。3 .第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4 .第1113天，完成夹具总装图的绘制。5 .第1415天，零件图的绘制。6 .第1618天，整理并完成设计说明书的编写。7 .第19天，完成图纸和说明书的输出打印。8 .第20-21天，答辩。五、指导教师评语成绩：j指导教师日期摘要制
3、造商不断推出各种各样先进的汽车零部件制造技术，拨叉裂解技术就是20世纪90年代出现的一种先进的拨叉加工新技术，和传统加工技术相比，该技术具有大幅度提高产品质量、提高生产率、降低生产成本等突出优点而备受业界关注。目前该技术在国外一些大汽车公司如美国三大汽车公司，德随着汽车工业的飞速发展，国际汽车制造业市场的竞争更加激烈，为提高产品的竞争力，宝马、大众等汽车公司广为应用。该技术从根本上改变了拨叉的传统加工方法，是对传统拨叉加工技术的重大变革。我们国家正在不断地改变拨叉的传统加工方法，加快提高拨叉的加工水平，不断缩小同先进汽车生产国家的差距，例如一汽，二汽，上汽，奇瑞等生产厂与世界先进拨叉生产水平的
4、差距越来越小，不断加强了我国汽车整体的生产水平。机械制造工艺学课程设计使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，因止匕，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，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。AbstractThemanufactorycontinuouslyreleasestheforerunner,scarofvariouseachkind
5、zeropartsmanufacturingtechnique,stirtheforkcracksolutiontechniqueisthestirofakindofforerunnerforkwhichappearsin90,sfor20centuriestoprocessanewtechnique,comparedwiththetraditionalprocessingtechnology,thattechniquehavesignificantexaltationproductquality,raiserateofproductionandlowerproductioncostetc.o
6、utstandingadvantagebutfullyispayattentiontobyntlythattechniquesomebigcarcompaniesarelikethreegreatestcarsintheUnitedStatescompanyabroad,virtuousalongwithcarindustryofflytosoondevelop,internationalcarmanufacturingindustrythecompetitionofthemarketisgettingmorevigorous,inordertoraisethecompetitionabili
7、tyofproduct,treasurehorse,thepublicetc.carcompanywidelyistechniquebytherootchangedtostirthetraditionofforktoprocessamethod,wastheimportantchangewhichstirsforkprocessingtechnologytothetradition.Wearejustnationalatconstantlythechangestirforkoftraditionprocessamethod,speedanexaltationtostirprocessoffor
8、klevel,continuouslycontractatogetheradvancedcartoproduceanationalmargin,forexampleonevapor,twovapors,upthevapor,strangeRuietc.producefactoryandworldforerunnerstirforkproductionthemarginofthelevelmoreandmoresmall,continuouslyStrengthennedourcountrythecarwholeproductionlevel.Themachinemanufacturingcra
9、ftlearnsacoursedesigntomakeustocarryonafterfinishinglearnallfoundationlessons,lessonandgreatlypartofprofessionallessonsofthetechniquefoundationofisthatwearebeforecarryongraduationdesigntooncegodeepintoofeachcourselearnofsyntheticalwaysreview,isalsoanoriestocontactactualtraining,therefore,itoccupiesa
10、nimportantpositioninwetheuniversityoffouryearsthelife.Iampersonalbutspeech,Ihopetopassthiscoursedesigntooneselfwillcarryontheworkforbeengagedinanadaptabilitytraininginthefuture,toughenoneselftoanalyzeaproblem,problem-solvingabilityfromit,laythenextandgoodfoundationforthefourturnconstructionthatafter
11、timeattendsamotherland.L拨叉的工艺分析及生产类型的确定Ll拨叉的用途：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。零件上方的20孔与操纵机构相连，下方的50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。该拨叉在改换档位时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、钢度和韧性，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔N=4000件/年，拨叉重量为1.0kg,拨叉属轻型零件。该零件的主要工
12、作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔20+0.020和锁销孔68mm,在设计工艺规程时应重点予以保证1.2. 拨叉的技术要求按表形式将该拨叉的全部技术要求列表中拨叉零件技术要求表加工表面尺寸及偏差(mm)公差及精度等级表面粗糙度Ra(Um)形位公差/(mm)拨30IT83.2C叉头上端面拨叉头下端面30IT83.2C.05拨叉脚内表面R25+0.25+0.125ITl13.2拨又脚两端面12-0.06-0.016IT93.2(.0720mm孔20+0.020IT78mm孔8ITl16mm孔6ITl1该拨叉形状的特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件，为实现换档、变速的功能。其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因
13、此加工精度要求较高。叉轴两端面在工作中需承受冲击负荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频率淬火处理，硬度为4858HRC；为保证拨叉在叉轴上有准备的位置，改换档位准确，拨叉采用锁销定位。锁销孔的尺寸为8o综上所述，该拨叉件的各项技术要求制定的较合理，符合带零件在变速箱中的作用。1.3. 审核拨叉的工艺性分析零件图可知，拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工，并在轴向方向上均高于相邻表面，这样即减少了加工面积，又提高了换档时叉脚端面的接触刚度；另外，该零件除主要工作表面加工精度均较低，不需要高竣工度机床加工，通过铳削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常
14、的生产条件下，采用较经济的刚法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。L4.确定拨叉的生产类型依设计题目知：N=4000件/年，拨叉重量为Lokg,拨叉属轻型零件。该拨叉的生产类型为中批生产。2.确定毛坯、绘制毛坯简图2.1. 选择毛坯由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷，为增强拨叉的强度和冲击韧度，获得纤维组织，毛坯选用铸件，该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属中批生产，为提高生产率和铸件精度，以采用机器造型方法只草毛坯。毛坯的拨模斜度为5。2.2. 确定毛坯的尺寸公差和加工余量要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定如下各项因素。2.2.1公差等级由于拨差的功用和技术要求。确定
15、该零件的公差等级为普通级.已知机械加工后拨叉件的重量为1kg,由此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为1.5kgo2.2.2铸件的材质系数由于该拨叉材料为HT200,是碳的质量分数大于0.65%的碳素钢，该铸件的采制系数属M2级。拨叉铸造毛坯尺寸公差及加工余量铸件的质量kg包容体质量kg形状复杂系数材质系数公差等级1.53S2M2普通级项目mm机械加工余量mm尺寸公差/mm备注宽度R2512.4厚度3012.6厚度1212.2孔径62012.4中心距6013.23 .拟定拔叉工艺路线3.1 .定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。3 .1.1粗基准的选
16、择:以拨叉头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。4 .1.2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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。3.2 .表面加工方法的确定根据拔叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法如表加工表面尺寸精度表面粗糙度加工方案拨叉头上端面IT83.2粗铳一半精铳拨叉头下端面IT83.2粗铳一半精铳拨叉脚内表面ITll3.2粗铳一半精铳拨叉脚端而IT93.2粗铳一半精铳20mm孔IT7钻一粗钱一精锐8mm孔ITll钻6mm孔I
17、Tll钻3.3 加工阶段的划分该拔叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段。首先将精基准准备好，使后续工序都可以采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铳拔叉头又端面，拔叉脚内表面，拔叉脚两端面的粗铳。在半加工阶段，完成拔叉脚两端面的精铳加工两个销轴孔的钻加工；在精加工阶段，进行拔叉脚两端面的半精铳加工。3.4 工序的集中与分散选用工序集中原则安排拔叉的加工工序。该拔叉的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩短辅助时间，而且由于与一次装夹中加工了许多表面，
18、有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。3.5 ,工序顺序的安排3.6 .1：机械加工工序(1.)遵循“先基准后其他”原则，首先加工基准一一拨叉头左端面和叉轴孔。(2.)遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。(3.)遵循“先主后次”原则，先加工主要表面一一拔叉头左端面和叉轴孔和拨叉脚两端面，后加工次要表面。(4.)遵循“先面后孔”原则，先加工拨叉头端面，再加工叉轴孔。3.7 ：确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，表列出了拨叉的工艺路线。工序号工序内容设备工艺装备1粗铳拨叉头两端面立式铳床X51高速钢套式面铳刀、游标卡尺、专用夹具2半精铳拨叉头上端面立式
19、铳床X51高速钢套式面铳刀、游标卡尺、专用夹具3钻、粗较、精较20mm孔四面组合钻床麻花钻、较刀、卡尺、塞规4校正拨叉角钳工台手锤5粗铳拨叉角两端面卧式双面铳床三面刃铳刀、游标卡尺、专用夹具6粗铳叉爪口内侧面立式铳床X51铳刀、游标卡尺、专用夹具7半精铳叉爪口内侧面立式铳床X51铳刀、游标卡尺、专用夹具8半精铳拨叉角两端面卧式双面铳床三面刃铳刀、游标卡尺、专用夹具9钻8孔四面组合钻床麻花钻、较刀、内径千分尺10钻6孔四面组合钻床麻花钻、较刀、内径千分尺11去毛刺钳工台平铿12中检塞规、百分表、卡尺等13热处理淬火机等4、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。
20、并设计工序一一钻削8mm孔的夹具。本夹具将用于Z525立式钻床，刀具为高速钢麻花钻。4 .1问题的提出本夹具主要用来钻中8孔，跟拨叉的中线有一定的角度要求，在加工时应保证孔的角度要求。此外，在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。4.1 夹具设计4.2 .K定位基准选择由零件图可知，8孔为斜孔，相对于拨叉中线有要求，为使定位误差为零，应该选择拨叉中线为定位基准保证该角度。此外，还应以中20孔端面为基准，从而保证螺纹孔在拨叉体上的位置。为了提高加工效率，现决定采用手动夹紧工件快换装置，并采用快换钻套以利于在钻底孔后攻螺纹。4.2.2、 定
21、位误差分析(1)定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为两个定位销，这两个定位销的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相匹配轴的尺寸与公差相同，即2(R6x100此外，这两定位销共同保证加工孔偏斜的角度，其中心连线与工作台面成10。角。(2)计算钻套中心线与工作台的垂直度误差。钻套外径1Q与衬套孔中107的最大间隙为：nax=0.015-(-0.011)=0.026衬套外径中15r6与钻模板孔中157的最大间隙为:max=().018-0.023=-0.(X)5则钻套中心与工作台平面的垂直度误差为：0.026-0.005=0.021o(3)计算定位销轴与工作台的平行度误差。定位销轴与夹具
22、体孔的最大间隙为：ma=0.035-0.001=0.034夹具体孔的长度为14mm,则上述间隙引起的最大平行度误差为：0.034/14,即0.24/1004.2.3、 夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具，应考虑提高劳动生产率。为此，设计采用快换装置。拆装时松开加进螺栓12扣，拔下开口垫圈，实现工件的快换。攻螺纹时，松开压紧螺母即可替换可换钻套进行攻螺纹加工参考文献1、机床夹具设计（第二版）肖继德、陈宁平主编机械工业出版社2000.52、机床夹具的现代设计方法秦国华、张卫红主编航空工业出版社2006.113、机械制造技术基础黄健求主编机械工业出版社2005.114、机床夹具设计秦宝荣主编中国建材工业出版社1998.25、机械制造技术基础课程设计指南崇凯主编化学工业出版社2007.26、机械制造与模具制造工艺学陈国香主编情话大学出版社2006.57、机械精度设计与检测技术李彩霞主编上海交通大学出版社2006.18、机械制造技术基础方子良主编上海交通大学出版社2005.19、敏捷夹具设计理论及应用武良臣、郭培红等主编煤炭工业出版社2003.910、机械制造工艺及专用夹具设计指导孙丽媛冶金工业出版社2002.1211、机械制造技术基础课程设计指导教程邹青主编机械工业出版社2004.8
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