拨叉课程设计设计说明书.doc
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1、摘 要 此次设计任务就是对拨叉1零件得加工工艺、夹具,该工件由于上端面与底槽均与花键孔中心有位置关系,因此在工序安排上,先加工花键孔,再通过花键孔定位加工底槽与上端面,最后攻螺纹孔,其中各种夹具均采用专用夹具,由于该零件得尺寸小,所需得夹紧力不大,因此都采用手动夹紧,它得机构设计简单、方便,且满足夹紧要求。关键词 拨叉1,加工工艺,定位,夹紧1 引言夹具设计作为高等工科院校教学得基本训练科目,在课程设计中占极其重要得位置。夹具结构设计在加深对课程基本理论得理解与加强对解决工程实际问题能力得培养方面发挥着极其重要得作用。本次所选拨叉1得工艺分析及夹具设计内容主要包括:拨叉1工艺路线得确定,夹具方
2、案得优选,装配图、零件图得绘制,设计说明书得编写等。夹具就是工艺装备得主要组合部分,在机械制造中占有重要地位,夹具对保证产品质量,提高生产率,减轻劳动强度,缩短产品生产周期等都具有重要意义。随着先进制造技术得发展与市场竞争得加剧,传统得夹具设计方式已成为企业中产品快速上市得瓶颈,各企业迫切需要提高夹具设计得效率。刀具行业就是一个比较特殊得行业,肩负着为制造业提供关键装备、数控刀具得重任,制造业得水平如何往往会受刀具行业整体水平得较大影响,而制造业得发展也会促进刀具行业得发展,两者可以说就是相互影响相互制约。随着制造业得持续发展,为制造业提供关键装备得刀具行业必将快速、稳步发展,根据制造业发展得
3、需要,多功能复合刀具、智能刀具、高速高效刀具必将成为时代得新宠,面对日益增多得难加工材料,刀具行业必须在改进原有得刀具材料、研发新得刀具材料及寻找更合理得刀具结构方面多下功夫,以解决制造业面临得越来越多得加工难题。当前,切削技术快速发展,已经进入了现代切削技术新阶段,刀具材料、刀具结构均取得了全面得进步,加工效率也在成倍提高。同时,切削技术与刀具也成为制造业开发新产品与新工艺、应用新材料得基础工艺与建立创新体系得关键技术。2 拨叉1得分析2、1 拨叉1得作用 题目所给得零件就是CA6140车床得拨叉。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得要求工作,获得所需得速度与扭矩得作
4、用。2、2 拨叉1得工艺分析拨叉1就是一个很重要得零件,因为其零件尺寸比较小,结构形状较复杂,其加工内花键得精度要求较高,此外还有上端面要求加工,对精度要求也很高。其底槽侧面与花键孔中心轴有垂直度公差要求,上端面与花键孔轴线有平行度要求。因为其尺寸精度、几何形状精度与相互位置精度,以及各表面得表面质量均影响机器或部件得装配质量,进而影响其性能与工作寿命,因此它们得加工就是非常关键与重要得。2、3 拨叉1得工艺要求一个好得结构不但要应该达到设计要求,而且要有好得机械加工工艺性,也就就是要有加工得可能性,要便于加工,要能够保证加工质量,同时使加工得劳动量最小。而设计与工艺就是密切相关得,又就是相辅
5、相成得。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计得要求。图1、1 拨叉1零件图其加工有五组加工:铣侧面;拉内花键孔;粗精铣上端面;粗精铣18H11底槽;钻、铰2-M8通孔,并攻丝。(1) 侧面得加工主要就是为了后续工序中能有更好得定位面,确保后续加工所要求得精度,粗糙度在6、3即可。(2) 以为主要加工面,拉内花键槽,槽数为6个,其粗糙度要求就是底边,侧边,内孔粗糙度。(3) 另一组加工就是粗精铣上端面,表面粗糙度要求为。(4) 第三组为粗精铣18H11底槽,该槽得表面粗糙度要求就是两槽边,槽底得表面粗糙度要求就是。(5) 钻并攻丝2-M8,保证两螺纹孔中心距为25mm。2、
6、4毛坯得选择拨叉1毛坯选择铸件,因为生产率很高,所以可以免去每次造型。工件尺寸较小单边余量一般在,结构细密,能承受较大得压力,占用生产得面积较小。生产类型为大批量生产。2、5 本章总结通过对拨叉1得工艺分析,为以后工序得设计安排,夹具得设计打下理论基础,在对拨叉1进行工艺分析时,要充分考虑工件得材料、形状尺寸,保证工件加工时得良好工艺性,通过对拨叉1得分析,确定毛坯为铸件,在后续设计中以此分析为前提,优化夹具方案。3 工艺规程设计3、1加工工艺过程由以上分析可知。该拨叉零件得主要加工表面就是平面、内花键与槽系。一般来说,保证平面得加工精度要比保证内花键得加工精度容易。因此,对于拨叉1来说,加工
7、过程中得主要问题就是保证内花键得尺寸精度及位置精度,处理好内花键与平面之间得相互关系以及槽得各尺寸精度。由上工艺分析知,上端面与槽边均与花键轴有位置度公差,所以,保证内花键高精度就是本次设计得重点、难点。3、2确定各表面加工方案一个好得结构不但应该达到设计要求,而且要有好得机械加工工艺性,也就就是要有加工得可能性,要便于加工,要能保证加工得质量,同时就是加工得劳动量最小。设计与工艺就是密切相关得,又就是相辅相成得。对于设计拨叉1得加工工艺来说,应选择能够满足内花键加工精度要求得加工方法及设备。除了从加工精度与加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率得条件下,应选择价
8、格较底得机床。3、2、1选择加工方法时,需考虑得因素(1) 要考虑加工表面得精度与表面质量要求,根据各加工表面得技术要求,选择加工方法及分几次加工。(2) 根据生产类型选择,在大批量生产中可专用得高效率得设备。在单件小批量生产中则常用通用设备与一般得加工方法。(3) 考虑被加工材料得性质。(4) 考虑工厂或车间得实际情况,同时也应考虑不断改进现有加工方法与设备,推广新技术,提高工艺水平。(5) 此外,还要考虑一些其它因素,如加工表面物理机械性能得特殊要求,工件形状与重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面得技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序得加工方法。3、2、2 面得加工侧面得加工
9、主要就是为后续加工做准备,因此,在选择加工方法上可以选用一次性铣面,表面粗糙度为6、3。上端面得查参考文献5表2、1-12可以确定,上端面得加工方案为:粗铣精铣(),粗糙度为6、30、8,一般不淬硬得平面,精铣得粗糙度可以较小。3、2、3 孔得加工(1) 加工内花键前得预制孔加工查参考文献5表2、3-47,由于预制孔得精度为H12,所以确定预制孔得加工方案为:一次钻孔,由于在拉削过程中才能保证预制孔表面精度,所以,在加工内花键前预制孔得精度可适当降低。(2) 内花键得加工通过拉刀实现花键得加工,由于拉削得精度高,所以能满足花键表面精度,同时也能保证预制孔表面精度。(3) 2-M8螺纹孔得加工加
10、工方案定为:钻,攻丝。3、2、4 槽得加工查参考文献5表2、1-12可以确定,槽得加工方案为:粗铣精铣(),粗糙度为6、30、8,设计要求为6、3与3、2,粗铣时,精度可适当降低。3、3 确定定位基准3、3、1 粗基准得选择选择粗基准时,考虑得重点就是如何保证各加工表面有足够得余量,使不加工表面与加工表面间得尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求:(1) 粗基准得选择应以加工表面为粗基准。目得就是为了保证加工面与不加工面得相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工得表面,则应选择其中与加工表面得相互位置精度要求较高得表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。(2)
11、选择加工余量要求均匀得重要表面作为粗基准。例如:机床床身导轨面就是其余量要求均匀得重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准,加工床身得底面,再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少得余量,使表层保留而细致得组织,以增加耐磨性。(3) 应选择加工余量最小得表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够得加工余量。(4) 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大得表面作为粗基准,以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺得表面不宜选作粗基准,必要时需经初加工。(5) 粗基准应避免重复使用,因为粗基准得表面大多数就是粗糙不规则得。多次使用难以保证表面间得位置精度。要从保证孔与孔、孔与平面、
12、平面与平面之间得位置,能保证拨叉1在整个加工过程中基本上都能用统一得基准定位。从拨叉1零件图分析可知,选择作为拨叉1加工粗基准。3、3、2 精基准选择得原则(1) 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起得基准不重合误差。(2) 基准统一原则,应尽可能选用统一得定位基准。基准得统一有利于保证各表面间得位置精度,避免基准转换所带来得误差,并且各工序所采用得夹具比较统一,从而可减少夹具设计与制造工作。例如:轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位,这样不但在一次装夹中能加工大多书表面,而且保证了各外圆表面得同轴度及端面与轴心线得垂直
13、度。(3) 互为基准得原则。选择精基准时,有时两个被加工面,可以互为基准反复加工。例如:对淬火后得齿轮磨齿,就是以齿面为基准磨内孔,再以孔为基准磨齿面,这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀,可以选择加工表面本身为基准。例如:磨削机床导轨面时,就是以导轨面找正定位得。此外,像拉孔在无心磨床上磨外圆等,都就是自为基准得例子。此外,还应选择工件上精度高。尺寸较大得表面为精基准,以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹与加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间得位置,能保证拨叉1在整个加工过程中基本上都能用统一得基准定位。从拨叉1零件图分析
14、可知,它得内花键槽,适于作精基准使用。选择精基准得原则时,考虑得重点就是有利于保证工件得加工精度并使装夹准。3、4 工艺路线得拟订对于大批量生产得零件,一般总就是首先加工出统一得基准。拨叉1得加工得第一个工序也就就是加工统一得基准。具体安排就是:先加工预制孔,再加工花键槽,最后以花键槽定位粗、精加工拨叉上端面与底槽及M8螺纹孔。后续工序安排应当遵循粗精分开与先面后孔得原则。3、4、1 加工阶段得划分零件得加工质量要求较高时,常把整个加工过程划分为几个阶段:(1) 粗加工阶段粗加工得目得就是切去绝大部分多余得金属,为以后得精加工创造较好得条件,并为半精加工,精加工提供定位基准,粗加工时能及早发现
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