1、高 职 部毕业设计（论文）作 者： 汤维 学 号： 30U60139333 专 业： 数控技术 班 级： 数控 1393 题 目： 拨叉头机械加工工艺规程及夹具设计 指导者： 刁建国 高级实验师 2016 年 06 月摘 要本设计是拨叉头零件的加工工艺规程及加工工序的专用夹具设计。拨叉头零件的主要加工表面是平面及孔系。保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。基准选择以中间拔叉的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，以顶面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以
2、顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。整个加工过程均选用机床。关键词：拨叉头；工艺规程；夹具；设计目 录1 零件的工艺分析及生产类型的确定 .11.1 零件的技术要求 .11.2 审查零件的工艺性 .11.3 确定零件的生产类型 .12 确定毛坯、绘制毛坯简图 .22.1 选择毛坯 .22.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 .22.2.1 基本参数 .23 拟定零件工艺路线 .43.1 定位基准的选择 .43.1.1 精基准的选择 .43.1.2 粗基准的选择 .43.2 表面加工方法的确定 .
3、43.3 加工阶段的划分 .43.4 工序的集中与分散 .53.5 确定工艺路线 .53.6 工序顺序的安排 .53.6.1 机械加工工序 .53.6.2 热处理工序 .63.6.3 辅助工序 .64 机床设备及工艺装备的选用 .74.1 机床设备的选用 .74.2 工艺装备的选用 .75 切削用量、时间定额的计算 .85.1 切削用量的计算 .85.1.1 工序 1粗铣拨叉头前后两端面 .85.1.2 工序 3精铣拨叉头后端面 A .95.1.3 工序 4钻、扩 22 孔，孔的精度达到 IT12.95.1.4 工序 5铣拨叉脚槽内侧面 .105.1.5 工序 6铣拨叉头台阶面 .115.1.
4、6 工序 10拉削 25mm 花键轴孔 .115.2 时间定额的计算 .125.2.1 基本时间 的计算 .12mt5.2.2 辅助时间 的计算 .13a5.2.3 其他时间的计算 .13I5.2.4 单件时间 的计算 .14djt6 夹具设计 .156.1 机床夹具的概述 .156.2 机床夹具的作用 .156.3 机床夹具的分类 .156.3.1 按夹具的使用特点分类 .156.3.2 按使用机床类型分类 .166.3.3 按夹具动力源分类 .166.4 专用机床夹具的组成 .166.5 拨叉头夹具的设计说明 .176.6 拨叉头夹具的基本思路 .176.7 拨叉头夹具的加工误差分析 .1
5、76.8 夹紧机构 .196.9 夹具设计的有关计算 .196.9.1 定位基准的选择 .196.9.2 切削力与夹紧力的计算 .206.9.3 定位误差分析 .206.10 专用夹具简单实用说明 .216.10.1 确定夹具的定位元件 .216.10.2 确定导向装置（含对刀元件） .216.10.3 确定夹紧机构 .216.10.4 操作简要说明 .21结 论 .22参考文献 .23致 谢 .24附录一 .25附录二 .27附录三 .28附表（1）不同机械产品的零件质量型别表 .29附表（2）机械加工零件生产类型的划分 .30附表（3）各种加工方法的加工经济精度 .31绪 论毕业设计是在学
6、完大学的全部课程后进行的。是对大学几年的学习的一次深入的综合性的考核，也是一次理论联系实际的训练。毕业设计使能够综合运用和解析工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺规程。本次指导老师给课题是对机械方面又更深入的了解了很多。通过大量的查阅资料，从开始课本上认识的，明白到了现实中的应用。接下来通过这段时间对拨插头的认识和了解介绍一下。当前中国正处于一个前所未有的大发展时期，而在国民经济的各个领域、各行业中广泛使用着的机床、机器、仪表仪器及工具等，这些工艺装备都是由机械制造工业提供的。机械制造工业的主要任务就是围绕各种工程材料的加工技术，研究其加工工艺并设计和制造各种工艺装备，机械制造工
7、业是国民经济各部门的装备部，它不仅为传统产业的改造提供现代化的装备，同时也为计算机、通信等新兴的产业群提供基础的或从未有过的新型技术装备。机械制造业的兴衰直接影响和制约了工业、农业、交通航天、信息和国防各部门的生产技术和整体水平，进而影响着一个国家的综合生产实力及国家的强盛。在机械制造业中的重要一个环节就是制造过程中的夹具设计，其直接影响着制造的生产效率夹具对工件在机床上的安装精度又直接影响着加工质量、生产率、劳动条件和加工成本。夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地应用于机械加工、检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器制造业中，提高加工精度和生产
8、率，降低制造成本，一直是生产厂家所追求的目标。正确的设计并合理地使用夹具，是保证加工质量和提高生产效率，从而降低生产成本的重要技术环节之一，同时也是扩大各种机床使用范围必不可少的手段。天津职业技术师范大学 2013 级专科生毕业设计（论文）01 零件的工艺分析及生产类型的确定1.1 零件的技术要求零件形状特殊、结构简单，但加工精度要求较高。该零件的各项技术要求制订的较合理，符合该零件的功用。1.2 审查零件的工艺性见附录一分析零件图可知，零件的两侧面要求切削加工， mm 孔和 mm 的75.6孔的端面为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度。另外，该零件的台阶面加工精度相对较高，
9、但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。1.3 确定零件的生产类型假设： 台/年， 件/台；结合生产实际，备品率 和废品率 分50Q1m%ab别取 和 。代入公式计算得：3%.75.1%5.0x3/1x/ 台件年台n零件重量为 ，零件属轻型零件，即该零件的生产类型为大批生产。kg274.0天津职业技术师范大学 2013 级专科生毕业设计（论文）12 确定毛坯、绘制毛坯简图2.1 选择毛坯由于该零件在工作过程中要承受冲击载荷，为增强零件的强度和抗冲击强度，毛坯选用铸件。该拨叉的轮廓尺寸不大，且生产类型属大批生产，为提高生产率和铸件的精度，宜采
10、用金属型浇铸。毛坯的起模斜度为 。032.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量2.2.1 基本参数（1）铸件基本尺寸机械加工前的毛坯铸件的尺寸，包括必要的机械加工余量。（2）尺寸公差允许尺寸的变动量。公差等于最大极限尺寸与最小极限尺寸之代数差的绝对值；也等于上偏差与下偏差的绝对值。 为 9 级。CT（3）要求的机械加工余量（ ）RMA在毛坯铸件上为了随后可用机械加工方法去除铸造对金属表面的影响，并使之达到所要求的表面特征和必要的尺寸精度而留出的金属余量。对圆柱形的铸件部分或在双侧机械加工的情况下， 应加倍。外表面作机械加工时， 与铸件其他RARMA尺寸之间的关系可由公式（2-1）表示；内腔作机
11、械加工相对应的表达式为：（2-2/2CTRMAF1）（2-/2）式中 铸件毛坯的基本尺寸；R最终机械加工的尺寸；F铸件公差。CT（4）公差等级铸件毛坯采用的是金属型铸造，且大批量生产，查表得取公差为 。97CT（5）公差带的位置天津职业技术师范大学 2013 级专科生毕业设计（论文）2公差带应相对于基本尺寸对称分布。（6）要求的机械加工余量根据铸件的最大尺寸查机械加工工艺手册查表 JB2845-80 得：铸铁件机械加工余量等级为 级。7-5天津职业技术师范大学 2013 级专科生毕业设计（论文）33 拟定零件工艺路线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
12、定粗基准。3.1.1 精基准的选择根据该零件的技术要求和装配要求，选择零件的轴孔 mm 作为精基准，0361.7零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”原则。轴孔 mm 的轴线是设计基准，选用其作精基准定位加工零件的端面和台阶面，0361.7实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度和平行度要求；另外，由于零件刚度较差，受力容易产生碎裂，为了使得机械加工中产生夹紧损坏，根据夹紧力应垂直于主要定位基面，并应作用在刚度较大部位的原则，夹紧力作用点不能作用在台阶面上。3.1.2 粗基准的选择作为粗基准的表面平整，没有飞边、毛刺或其他表面缺陷。选择零件的外圆端
13、面和槽的端面为粗基准。采用零件的外圆端面作粗基准加工台阶面，可以为后续工序准备好精基准。3.2 表面加工方法的确定根据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。3.3 加工阶段的划分该零件加工质量要求较高，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（零件的右端面和轴孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗车零件外圆端面、粗车零件 mm 台阶面,粗铣槽 18 的两端面。在半精加工阶段，完成零件15mm 台阶面精车、铣 右侧端面和槽 18 的底面和 mm 及 mm 的钻、铰加1305.6工；在精
14、加工阶段，完成 mm 内圆表面、 mm 台阶面的精车和 mm 孔的精铰。1197天津职业技术师范大学 2013 级专科生毕业设计（论文）43.4 工序的集中与分散选用工序分散原则安排零件的加工工序。该零件的生产类型为大批生产，可以采用普通型机床配以专用工、夹具，以降低其生产成本。3.5 确定工艺路线在综合考虑选择基准和加工顺序原则的基础上，表 3-2 列出了零件的工艺路线。表 3-2 零件工艺路线及设备、工装的选用工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具1 粗车外圆及端面 CA6140 车床 G8 左撇刀 0-200 游标卡尺2 时效处理3 精车外圆及端面 CA6140 车床 G8 左撇刀 0-
15、200 游标卡尺4 钻、铰孔、倒角 Z525 型立式钻床 麻花钻、机 用铰刀 卡尺、塞规5 车退刀槽 CA6140 G8 割刀 0-200 游标卡尺时效处理6 由工装铣工艺搭 子 立式铣床 X51 直柄立式铣 刀 0-200 游标卡尺7 铣槽 立式铣床 X51 直柄立式铣 刀 0-200 游标卡尺8 由工装钻工艺搭 子孔 CA6140 车床 麻花钻 0-200 游标卡尺9 锪平孔 CA6140 车床 锪平刀 0-200 游标卡尺10 旋转工装钻孔、倒 角、铰孔 CA6140 车床 麻花钻、铰 刀 0-200 游标卡尺11 去毛刺 钳工台 平锉12 中检 塞规、百分表、 卡尺13 时效处理14 清洗 清洗机15 终检 塞规、百分表、 卡尺
