1、 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文（设 计）题 目：“C620 拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计学习中心： 层 次： 专科起点本科 专 业： 机械设计制造及其自动化 年 级： 2011 年 春 季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 年 月 日 Comment V1: 关键词一定要来自于内容摘要“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计I内容摘要本论文完成了对“C620 拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计 的设计。拨动叉类零件广泛应用于各种机械的变速箱中，本文在详细分析了产品零件加工的工艺规程及工装设计，从而实现定制中批量生产加工的工艺规程。就拨叉的加工工艺，分析了 1套加工
2、方案，最终确定了一套科学合理的加工路线，并在以后的计算过程中，验证了这套工序的合理性，最后，以铣槽夹具等夹具设计为例，进行了夹具的设计，并做了切削力、夹紧力的分析计算。关键词：拨动叉；加工工艺；切削用量；定位；夹具“C620 拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计II目 录内容摘要 I引 言 11 概述 21.1 题目来源 21.2 设计的任务 42 零件工艺分析 52.1 零件的作用、材料、形状特征 52.2 技术要求 52.3 设计基准 63 工艺过程设计 83.1 毛坯 零件综合图设计 83.2 工序判定 93.3 填写工艺卡 104 典型工装设计 264.1 定位原理及方案分析 264.2
3、 夹具总体设计 274.3 夹具体设计 295 结论 31参考文献 32“C620 拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计1引 言制造业作为工业经济的主体，在经济发展中具有十分重要的作用和地位，伴随全球化，尤其是信息革命的发展，世界正发生深刻的变化。东莞作为一个制造名城，将以三个代表重要思想和科学发展观，继续强势发展战略，大力发展新兴产业，全面增强综合竞争力。推动国民经济持续、快速、健康发展。我们着力在终端品牌、自主技术等方面取得新的突破，实现制造向制造强国推进。C620拨动叉夹具是机械加工中不可缺少的部件，现代机床夹具主要朝着标准化，高效化，自动化，特殊化等方向发展。目前，我国正处于经济发展的关
4、键时期，机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点，但机械制造技术是我们的薄弱环节，因此必须对我国机械制造业现状进行进一步的分析和研究。夹具在其发展大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床工件工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效
5、，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工
6、作量的 50%80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。Comment V2: 超过打印边界了“C620拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计21 概述拨动叉类零件广泛应用于机床、汽车、拖拉机等机械的变速箱中，作为变速箱变速的控制元件。以其良好的操纵性和良好的稳定性得到广泛应用，该零件的制造工艺虽然简单，但其过程涉及了机械加工工艺的多方面，具有一定代表性，本文将对该类零件的加工工序进行一次全面的阐述。1.1 题目来源零件如图：（参看图 1-1）
7、图 1-1 拨动叉零件图一、零件图分析拨动叉是由一个带矩形花键孔的柱体及其外圆面 180方向上连有两近似长方体的板翼组成，如图 1-1所示。据其结构形式分析，中间花键孔是使拨动叉转动的传动连接部位，拨动叉的上端面是与其它零件连接的把合面，其下端有一槽口。其主要作用是靠花键传递转动力矩而转动，从而带动两翼板的摆动，起到拨动作用。花键联接为多齿工作，承载能力高，对中性、导向性好。又因其齿根较“C620 拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计3浅，应力集中较小，轴与毂强度削弱小。矩形花键齿定心精度高，按 GB/T 1144/1987矩形花键尺寸、公差和检验规定，其定心方式为小径定心。拨动叉上在垂直于圆柱
8、面上还有一 M221.5 的螺丝孔，其作用是用螺栓可防止花键轴的轴向串动。在上部翼板的侧面上还有一 M10 且端面仅锪平的丝孔，其作用是可当顶丝用，拆卸零件方便。拨动叉整体结构尺寸不大，刚性较好，但形状较为复杂，使得结构平稳性较差。二、生产类型（一） 生产纲领 3000 件/每年 拨动叉1 年产量 Q生产纲领每台件数(1+备品率)(1+废品率)Q 30001（1+1%）（1+1%） 3060 (件)月产量Q12= 306012= 255 (件)Days=(365-52-14)12= 25 天 日产量(一天 3 班) 月产量Days= 25525 = 10 (件)2 生产量类型的确定：查工艺人员
9、手册，轻型（100 公斤以内）零件的生产性质：中批 5005000 大批 500050000拨动叉的生产性质：中批考虑到保证产品按时定量完成，生产该产品的每一道工序的单件核算时间必须小于生产节拍（工艺卡填写过程考虑到客观随机因素的影响，将节拍乘 80%后与单件核算时间比较） ，若大于生产节拍，就会造成完不成年产量，因此应改用多台机床加工。（二）中批量生产采用流水线，其工艺特点1 毛坯特点：采用金属模造型，毛坯精度及余量中等。2 机床设备及机床布置：通用机床，机床按零件类别分工段排列。3 夹具及尺寸保证：专用夹具，调整法和自动获得法(如对刀块)保证尺寸。4 刀具、量具：专用或标准刀具、量具5 零
10、件的互换性：多数互换，部分试配或修配。6 工艺文件的要求：编制详细的工艺规程及关键工序的工序卡片。7 生产出率：中等8 成本：中等“C620 拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计49 发展趋势：采用成组工艺。三、加工设备因为该零件为中批生产，所以工艺安排应考虑工序适当集中，考虑零件成批生产，产量比较大，综合经济与生产效率等因素，确定加工设备为通用机床，采用专用夹具。1.2 设计的任务该零件加工至成品，需完成从毛坯选择开始，编排工艺，工装夹具设计以及对该产品的说明书如下：1毛坯零件综合图 1 张2工艺过程卡片 1 套3夹具装配图 1 张4夹具体零件图 1 张5说明书 1 份“C620 拨动叉”中批
11、生产工艺规程及工装设计52 零件工艺分析2.1 零件的作用、材料、形状特征该零件为拨动叉。拨动叉属辅助零件，通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合。滑套上面有凸块，滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起，使齿轮带动滑套，滑套带动输出轴，将动力从输入轴传送至输出轴。摆动拨叉可以控制滑套与不同齿轮的结合与分离，达到换档的目的。该拨叉采用 HT200 材料，灰铸铁可承受较大弯曲应力，用于强度、耐磨性要求较高的较重要的零件和要求保持气密性的铸件。有较好的耐热性和良好的减振性，铸造性较好。该拨动叉的结构较复杂，也适于用铸造的方法制造。2.2 技术要求图 1-2 各加工面示意图零件的材料为 HT200
12、，硬度适中，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，拨动叉中间圆柱体连有两翼板，以下是拨动叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：（参看图 1-2）1、A 面：40mm,Ra 为 6.4m2、B 面：35mm, 对 A 面有垂直度要求，不垂直度为 0.02mm，Ra 为 12.5m3、C 孔：30mm，Ra 为 12.5m4、D 孔：花键，28H7，Ra 为 1.6m。键槽 6H7，Ra 为 1.6m5、E 面：LB=8822mm，Ra 为 6.3m, Ra 为 12.5m6、F 槽：通槽，槽宽 18mm, Ra 为 6.3m；槽深 22mm“C620 拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计67、G
13、 孔：M10，深 30mm。8、H 孔：M221.5，与 C 孔通。9、I 孔：丝孔，M810、L 面：对 F 槽有对称度要求，不对称度为 0.20；对 B 面有垂直度要求，不垂直度为 0.1011、M 孔：鱼眼坑，26mm，深 3mm。2.3 设计基准机械加工工序安排为先基准后其他，先面后孔，先主后次，先粗后精，根据以上原则，拟订基准。一、基准选择的原则1 、粗基准原则（1）尽可能用精度要求高的主要表面作粗基准；（2）不加工面作粗基准，且该面与要加工面有一定的位置精度要求；（3）余量均匀原则；（4）粗基准的表面要尽量光整、光洁、有一定的面积以便于装夹；（5）不能重复使用原则。2 、精基准选择
14、原则（1）基准重合原则尽可能使设计基准和原始基准重合；（2）互为基准原则两个位置精度要求较高的表面互为基准；（3）基准不变原则统一基准。二、基准选择：该拨动叉中间圆柱体虽然连有两翼板，但它仍具有轴的一般加工规律，仍可先车削端面，钻、扩钻中心孔等，然后以中心孔及端面定位，再加上其它面的定位，便可加工其他部位等。但是，拨动叉也有它自己的特点，因为它形状复杂，结构平稳性差，技术要求高，所以应该采取相应的工艺措施，根据以上原则及对零件的分析，拟订出如下的定位基准：1、加工中心孔及其端面的定位基准加工中心孔及其端面时，为保证中心孔及端面与外圆柱面和不加工端面间的位置精度，同时也满足粗基准的余量均匀原则，
15、用外圆柱表面及不加工的中心孔端面定位，外圆柱表面用长条 V 型铁定四个自由度，不加工中心孔端面定一个自由度，车削用这五个自由度就能满足加工要求了。所选的长条 V 型铁及不加工端“C620 拨动叉”中批生产工艺规程及工装设计7面定位加工中心孔后，按粗基准中不能重复使用原则就不再以其定位。长条 V 型铁的定位面因是铸造成品面，也能满足粗基准之尽可能用精度要求高的主要表面作粗基准的原则，作粗基准的表面要尽量光整、光洁、有一定的面积以便于装夹这一粗基准原则在我们的长条 V 型铁中也有所体现。一次装夹就能加工出的花键中心底孔能够保证精度要求。同时，为了安放零件，用到预定位 V 型铁，还有加工过程中放有支撑架。2、加工顶端、底端处平面及槽口的定位基准如上所述，按精基准选择原则基准重合原则、 基准不变原则等铣削顶部及底部平面及槽口时，定位基准为已加工成品的内孔及其成品的端面，内孔基准同时也是设计基准。设计专用夹具，专用夹具包括对刀块等。顶部端面或底部槽口加工成品后也分别做精基准，以后所有的加工按精基准重合原则、 基准不变原则直到最后拉削花键为止，全部用中心定位及已加工端为基准。
