1、机械制造工艺学制造工艺学毕业设计毕业设计说明书指导教师： 设 计 者： 任务书题目: “CA6140车床拨叉（831008型号）”零件的机械加工工艺规程及钻2-孔的专用夹具设计内容：1.零件图 1张 2.毛坯图 1张 3.机械加工工艺过程综合卡片 1张 4.结构设计装配图 1张 5.结构设计零件图 1张 6.说明书 1份原始资料：拨叉零件图831008生产纲领10000件/年。谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载说明书，我这里还有一个压缩包，里面有相应的word说明书和CAD图纸及机械加工工艺卡片。下载后请联系QQ：1459919609。我可以将压缩包免费送给你。欢迎朋友的光临！（注：注册
2、账号时最好用你的QQ号，以方便我将压缩包发给你）目录序言4一 零件的分析5（一）零件的作用5（二）零件的工艺分析5二 确定生产类型5三 确定毛坯6四 工艺规程设计6(一) 选择定位基准6（二） 制定工艺路线6（三）选择加工设备和工艺设备8（四）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定8五 夹具设计12(一)问题的提出12(二)夹具设计12结 论14致 谢15参考文献16机 械 加 工 工 序 卡17序言机械制造工艺学毕业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,因此,它在我们四年的大学生活中占有
3、重要的地位。就我个人而言，我希望能通过这次毕业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。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指导。一 零件的分析（一） 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。零件上方的20孔与操纵机构相连，二下方的54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。（二） 零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸
4、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： 小头孔20以及与此孔相通的的锥孔、M6螺纹孔以54为中心的加工表面这一组加工表面包括：54的孔，以及其上下两个端面。这两组表面有一定的位置度要求,即54的孔上下两个端面与20的孔有垂直度要求。由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗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 确定生产类型已知此拨叉零件的生产纲领为10000件/
5、年，零件的质量是1.0Kg/个，查机械制造工艺及设备设计指导手册321页表15-2，可确定该拨叉生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。三 确定毛坯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，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。查机械制造工艺及设备设计指导手册324页表15-5选用铸件尺寸公差等级CT9级。2 确定铸件加工余量及形状：机械制造工艺及设备设计指导手册325页表15-7，选用加工余量为MA-G级，并查表15-8确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分
6、型面的选者及加工余量如下表所示： 简图加工面代号基本尺寸加工余量等级加工余量说明D120mmG3.02孔降一级双侧加工D254mmG3.02孔降一级双侧加工T270mm6.5单侧加工T332mmG2.5单侧加工T470mm6.5单侧加工3 绘制铸件零件图四 工艺规程设计(一) 选择定位基准 1 粗基准的选择：粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取20孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块V形块支承这两个32作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制
7、最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削。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。 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。查机械制造工艺及设备设计指导手册346页表15-32、15-33、15-34，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序工序内容定位基准
8、001粗铣两端小头孔上端面T1及小头孔外圆002粗铣中间孔上端面T1及小头孔外圆003粗铣中间孔下端面T3及小头孔外圆004精铣两端小头孔上端面T1及小头孔外圆005精铣中间孔上端面T1及小头孔外圆006精铣中间孔下端面T3及小头孔外圆007扩两端小头孔T1及小头孔外圆008精铰两端小头孔T1及小头孔外圆009扩中间孔半精镗中间孔T1及小头孔外圆010钻2-锥销孔、M6螺纹孔、功M6螺纹T1及小头孔011铣断T1、D1012去毛刺013检查014若某道工序有误返工（三）选择加工设备和工艺设备1 机床的选择： 工序001006均为铣平面，可采用X6140卧式铣床 工序007008采用钻床。 工序
9、009010采用镗床。 工序011采用钻床。多刀具组合机床。 工序012采用铣断机床。 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54H13，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。4选择量具：两小头孔、中间孔均采用极限量规。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。（四）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：加工孔加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗
10、糙度工序余量最小最大54H13（D2）铸件6CT9扩孔5.8IT12536.32.06.25半精镗0.2IT10543.20.050.2520扩孔5.84IT12186.32.06.25精铰孔0.06IT7201.60.050.252 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铸件2.5CT9001粗铣两端小头孔上端面258.5121.603.60002粗铣中间孔上端面627121.656.5003粗铣中间孔下端面621121.756.5004精铣两端小头孔上端面0.558110. 351.16005精铣中间孔上端面0.520.5100.471.12006
11、精铣中间孔下端面0.520100.471.123 确定切削用量及时间定额：工序001至003以T1为粗基准，粗铣20孔上下端面。加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：粗铣20孔上端面。机床：X6140卧式铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=60,深度apPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.5mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。计算基本工时tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序004到工序006 以T1及小头孔外圆
12、为基准精铣54孔上下端面。1. 加工条件工件材料：HT200,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：精铣54上端面。机床：X6140卧式铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=60,深度apPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序007和008以T1及小头孔外圆为基准，扩、精铰20孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。1. 选择钻头 选择高
13、速钢麻花钻钻头，粗钻时do=18mm，钻头采用双头刃磨法，后角o12，二重刃长度b=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切 所以， 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查简明手册）为0.5.mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查简明手册机床实际转速为故实际的切削速度.计算工时由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。扩铰和精铰的切削用量如下：扩钻： 精铰： 工序009和010 T1及小头孔外圆为基准，扩、半精镗54孔。1
14、. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=48mm，钻头采用双头刃磨法，后角o11，二重刃长度b=11mm,横刀长b=5mm,弧面长l=9mm,棱带长度 2.选择切削用量（1）决定进给量查简明手册 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择Z550机床已有的进给量 经校验 校验成功。（2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查简明手册）为0.81.2mm，寿命扩孔后刀面最大磨损限度（查简明手册）为0.9.mm，寿命铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查简明手册）为.mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查简明手册机床实际转速为故实际的切削速度扩铰和半精铰的切削用量同理如下：扩钻： 半精
15、铰： .计算工时所有工步工时相同。五 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。并设计工序011钻2-锥销孔。本夹具将用于组合机床，刀具为两根麻花钻，对两个孔同时加工。(一)问题的提出本夹具是用来钻两个20mm的小头孔,零件图中大小孔的中心距有公差要求,因此这两个小头孔的中心距也有一定的公差要求.另外,此中心线为三个侧平面的设计基准,有一定的垂直公差要求.但此工序只是粗加工,因此本工序加工时主要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,而精度则不是主要问题. (二)夹具设计 1定位基准选择 底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求,因此应以地面为主要定位基准.由于铸件
16、的公差要求较大,利用小头孔的外圆表面作为辅助定位基准时,只有采用自动对中夹具才能同时保证对称的两个零件的大小孔的中心距的公差要求.为了提高加工效率,现决定采用两把麻花钻同时加工出两个8mm的通孔. 2切削力及夹紧力计算 由于实际加工的经验可知,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向,即垂直于第一定位基准面,在两侧只需要采用两个V型块适当夹紧后本夹具即可安全工作.因此,无须再对切削力进行计算.本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。轴向力扭矩 由于扭矩很小，计算时可忽略。卡紧力为取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为 F=S1*S2*S3*S4*F=10.06N
17、使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。3定位误差分析零件图规定大孔与小孔的中心距为68mm.采用自动对中具后,定位误差取决于对中块螺杆以及滑块的制造误差. 本工序采用一定位销，一挡销定位，工件始终靠近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于卡具体底版的水平力，因此，工件不在在定位销正上方，进而使加工位置有一定转角误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。4钻床夹具的装配图见附图结 论毕业设计是学生在校学习阶段的最后一个重要的教学环节，其目的是培养学生综合运用所学的专业和基础理论知识，独立解决专业一般工程技术问题的能力。树立正确的设
18、计思想和工作作风。经过两个月的毕业设计，获得如下心得：1.运用机械制造工艺及有关课程的知识，结合生产实习中学到的实践知识。独立地分析和解决工艺问题。初步具有设计一些中等复杂零件的能力。2.能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法。学会拟定夹具设计方案。3.熟悉并运用有关手册，能快速查表得到所需的数据。4.有一定的识图制图能力。 通过设计，培养了我综合运用理论知识和专业知识的技能。熟悉一般机械零件的加工工艺过程，设计夹具的能力。 中国加入WTO以后，大量的机械产品技术进入我国市场。中国企业能够与国外产品竞争，拥有自己的国内外市场就必须产品的质量好，技术含量高，价格低廉，这就要求我
19、们扎实学习先进的技术，认真研究。致 谢本学期是我在学校求学的最后一个学期，也是完成我的毕业设计的时间表，在这最后一个学期里面，我学到了很多知识，其中有很多是很好实用价值的，这在我以后的工作中有大帮助，在此我对我的指导老师邓兴贵老师的辛勤教诲表示衷心的感谢，感谢他对我们设计的关心和帮助。本次毕业设计是我们大学四年所学知识做的一次总测验，是锻炼也是检验自己四年来所学知识和掌握、运用知识的能力，是我们高等院校学生的最后的学习环节，也是学到最多实际知识的时候。通过这次设计，我学到了许多原来未能学到的东西，对过去没有掌握的知识得到了更进一步巩固。独立思考，综合运用所掌握理论知识的能力得到很大的提高，学会
20、了从生产实际出发，针对实际课题解决实际问题，掌握了综合使用各种设计手册、图册、资料的方法， 也是为我们即将参加工作所做的必要准备，打下基础，更是我们四年机械设计制造及其自动化专业知识的一次综合。本次设计也暴露了我们不少的缺点和问题：对于所学知识还没有做到仔细、认真消化，许多方面还是只有一个大概的认识，没有深入探讨，对实际事物没有深刻得了解，没有做到理论联系实际，没有达到对所学的知识熟练运用的水平。这也从一个侧面反映出我们设计经验不足，思维不够开拓，不够灵活。从而我得出一个结论：无论是现在还是以后走上工作岗位，还是再深造，都应该虚心向老师和前辈们学习，从而不断完善自我，提高自我水平。副教授邓兴贵
21、老师，在此次毕业设计中认真细心地辅导我们，开拓我们的思路，给我们指明方向，给予我们极大的帮助和支持。确实我们的毕业设计是一个新颖的课题，具有一定的难度，而且时间很紧，为了能按时完成任务，指导老师和我们共同进退，鼓励我们，最后我们还是得到最后的成果，也就是我们应该得到的收获。本次毕业设计毕竟是我们做的第一次比较完整，系统的设计，因而难免存在许多缺点和不足之处，还有待于改进。希望各位老师多提宝贵意见。参考文献1赵家奇,机械制造工艺学课程设计指导书2版.北京:机械工业出版社,2000.10.2李云,机械制造及设备指导手册.北京:机械工业出版社,1997.83孟少农,机械加工工艺手册.北京:机械工业出
22、版社,1991.9.4徐圣群，简明加工工艺手册.上海:科学技术出版社，1991.25艾兴 肖诗纲主编.切削用量简明手册. 机械工业出版社, 19946 浦林祥主编.金属切削机床夹具设计手册.机械工业出版社, 19847王启平主编机床夹具设计哈工大出版社 1985.128东北重型机械学院主编机床夹具设计手册上海科学技术出版社1980.19徐灏主编机械设计手册机械工业出版社1991.910孙丽媛主编，机械制造工艺及专用夹具设计指导，冶金工业出版社200232机 械 加 工 工 序 卡成都理工大学机 械 加 工 工 序 卡零件名称拨叉零件编号831008工序号010工序名称铣削设备型号X6140铣床
23、夹具名称通用夹具定位原件V形块材料HT200班级2005级数控技术姓名张家辉日期2008.1序号工 步 内 容刀具及辅具切削用量机动时间辅助时间名称规格fnmin1以32外圆为粗基准，粗铣20孔上端面，使其长度至39mm端铣刀W18Cr4V硬质合金钢YG61.5mm0.16mm/z119.3m/min475r/min0.092以32外圆为粗基准，粗铣20孔下端面，使其长度至37mm，以及54的下端面端铣刀W18Cr4V硬质合金钢YG61.5mm0.16mm/z119.3m/min475r/min0.09成都理工大学机 械 加 工 工 序 卡零件名称拨叉零件编号831008 工序号020工序名称
24、铣削设备型号X6140铣床夹具名称通用夹具 定位 元件V形块 材料HT200 班级2005级数控技术 姓名张家辉日期2008.1序号工 步 内 容刀具及辅具切削用量机动时间辅助时间名称规格fnmin2精铣20上表面，使其长度至36mm端铣刀W18Cr4V硬质合金钢YG61.0mm0.16mm/z119.3m/min475r/min0.093精铣20下表面，使其长度至35mm端铣刀W18Cr4V硬质合金钢YG61.0mm0.16mm/z119.3m/min475r/min0.09成都理工大学机 械 加 工 工 序 卡零件名称拨叉零件编号831008工序号030工序名称铣削设备型号钻床夹具名称通用
25、夹具定位元件V形块材料HT200班级2005级数控技术姓名张家辉日期2008.1序号工 步 内 容刀具及辅具切削用量机动时间辅助时间名称规格fnmin1以20孔的下端面为精基准，钻,扩,铰,精铰20孔，保证垂直精度达到IT7（扩钻）麻花钻头高速钢=192mm0.48mm/r15.4mm/r272r/min0.102铰孔铰刀高速钢=200.5mm0.48mm/r15.4mm/r272r/min0.103精铰铰刀高速钢d0=20IT70.48mm/z15.4mm/r272r/min0.10成都理工大学机 械 加 工 工 序 卡零件名称拨叉零件编号831008工序号040工序名称铣削设备型号钻床夹具
26、名称通用夹具定位元件一面两销、压板材料HT200班级2005级数控技术姓名张家辉日期2008.1序号工 步 内 容刀具及辅具切削用量机动时间辅助时间名称规格fnmin1以20内孔为精基准，钻，扩,铰，精铰，54的 孔，保证孔的精度达到IT13。(扩钻)麻花钻头高速钢=53mm2mm0.40mm/r19.5m/min125r/min2铰孔铰刀高速钢=54 mm0.5mm0.40mm/r19.6m/min125r/min3精铰铰刀高速钢=54mmIT70.40mm/r19.6m/min125r/min成都理工大学机 械 加 工 工 序 卡零件名称拨叉零件编号831008工序号050工序名称铣削设备
27、型号组合机床夹具名称通用夹具定位元件V形压板材料HT200班级数控技术姓名张家辉日期2008.1序号工 步 内 容刀具及辅具切削用量机动时间辅助时间名称规格fnmin1铣断圆盘铣刀40mm、宽4mm18mm0.4mm/r211m/min475r/min成都理工大学机 械 加 工 工 序 卡零件名称拨叉零件编号831008工序号060工序名称铣削设备型号XA5032卧式铣床夹具名称通用夹具定位元件一销一面一挡块材料HT200班级2005级数控技术姓名张家辉日期2008.1序号工 步 内 容刀具及辅具切削用量机动时间辅助时间名称规格fnmin1以20孔的下端面为精基准，粗铣54孔的上表面W18Cr
28、4V硬质合金钢YG6=40mm2.5mm0.10mm/r117.8m/min300r/min0.216成都理工大学机 械 加 工 工 序 卡零件名称拨叉零件编号831008工序号070工序名称铣削设备型号XA5032卧式铣床夹具名称通用夹具定位元件一销一面一挡块材料HT200班级2005级数控技术姓名张家辉日期2008.1序号工 步 内 容刀具及辅具切削用量机动时间辅助时间名称规格fnmin1以20孔的下端面为精基准，精铣54孔的上下表面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.07W18Cr4V硬质合金钢YG6=40mm1.5mm0.21mm/r600.4mm/r235r/min0.216成都理
29、工大学机 械 加 工 工 序 卡零件名称拨叉零件编号831008 工序号080工序名称铣削设备型号钻床夹具名称通用夹具定位元件一销一挡板钻套材料HT200班级2005级数控技术姓名张家辉日期2008.1序号工 步 内 容刀具及辅具切削用量机动时间辅助时间名称规格fnmin1以20孔的上端面为精基准，钻一个8的孔麻花钻头高速钢=40.22mm/r17.1mm/r1360r/min0.02成都理工大学机 械 加 工 工 序 卡零件名称拨叉零件编号831008工序号090工序名称铣削设备型号X6140铣床夹具名称通用夹具定位元件一销一挡板钻套材料HT200班级2005级数控技术姓名张家辉日期2008
30、.1序号工 步 内 容刀具及辅具切削用量机动时间辅助时间名称规格fnmin1以20孔的上端面为精基准，钻一个4的孔麻花钻头高速钢=40.22mm/r17.1mm/r1360r/min2以20孔的上端面为精基准，攻M6的螺纹丝锥高速钢=41.5mm/r/100 r/min成都理工大学机 械 加 工 工 序 卡零件名称拨叉零件编号831008工序号100工序名称铣削设备型号X6140铣床夹具名称通用夹具定位元件螺钉压板材料HT200班级2005级数控技术姓名张家辉日期2008.1序号工 步 内 容刀具及辅具切削用量机动时间辅助时间名称规格fnmin1以20孔的上端面为精基准，铣 的凸台端铣刀W18Cr4V硬质合金钢YG60.16mm/z119.3m/min475r/min0.091.5mm附件图纸零件图毛坯图夹具体零件图夹具装配图谢谢朋友对我文章的赏识，充值后就可以下载说明书，我这里还有一个压缩包，里面有相应的word说明书和CAD图纸及机械加工工艺卡片。下载后请联系QQ：1459919609。我可以将压缩包免费送给你。欢迎朋友的光临！（注：注册账号时最好用你的QQ号，以方便我将压缩包发给你）
