拨叉零件及专用夹具课程设计

一.零件的分析-----------------------------------------2

(一)零件作用----------------------------------------2

(二)零件工艺分析------------------------------------2

二.确定毛坯-------------------------------------------2

(一)确定毛坯种类--------------------------------------2

(二)毛坯各加工面加工余量确定--------------------------3

(三)绘制铸件毛坯图------------------------------------3

三.合铸铣开拔叉的机械加工工艺路线---------------------3

(一)选择定位基准------------------------------------4

(二)制定工艺路线------------------------------------4

(三)机械加工余量、工序尺寸及公差的确定--------------7

四.夹具设计-------------------------------------------8

(一)问题的提出----------------------------------------8

(二)夹具设计------------------------------------------9

(三)夹具装配图及夹具体零件图-------------------------11

五.参考文献---------------------------------------------12

六.小结-------------------------------------------------12

一、零件的分析

（一）零件的作用

合铸铣开拔叉,它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照设计者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的F22孔与操纵机构相连，二下方的F55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，加工完成时从中间分开。

（二）零件的工艺分析

零件的材料为HT250，灰铸铁生产工艺简单，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：

1、小头孔Φ22以及与此孔相通的F8的锥孔、M8螺纹孔

2、大头半圆孔F55

3、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm.

由上面分析可知，可以粗加工拨叉下端面，然后以此作为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、确定毛坯

（一）确定毛坯种类：

零件材料为HT250。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，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造技术基础课程设计》第48页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12 H级。

（二）毛坯各加工面加工余量确定：

三、合铸铣开拔叉的机械加工工艺路线

(一)选择定位基准：

    1 粗基准的选择：以底面和两个小头孔外圆表面为粗精准.

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，以已加工好Φ55的孔为精基准。

（二）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。为此我们提出了2种方案：

方案一：

工序Ⅰ 粗铣Φ73上端面和Φ40上端面，以底面和2个Φ40的外圆为粗基准. 采用CA6140车床加专用夹具进行铣.

工序Ⅱ 粗镗,半精镗Φ55的孔,以底面和2个Φ40的外圆为粗基准.采用CA6140车床加专用夹具进行镗.

工序Ⅲ，铣Φ73下底面.以已加工好的Φ40上端面和Φ55的孔为基准

工序Ⅳ  粗镗,半精镗Φ22孔，以Φ55孔和底面为基准，采用车床CA6140加专用夹具；

工序Ⅴ  钻φ8通孔，以Φ55孔和底面为基准，采用立式钻床加专用夹具

工序Ⅵ  铣、攻M8螺纹，以Φ55孔和底面为基准，采用加工中心加专用夹具；

工序Ⅶ  铣断φ73孔，以Φ40孔和底面为基准，采用卧式铣床加专用夹具；

工序Ⅷ  去毛刺；

工序Ⅸ  终检。

方案二：

工序Ⅰ 粗铣Φ73上端面和Φ40上端面，以底面和2个Φ40的外圆为粗基准. 采用CA6140车床加专用夹具进行铣.

工序Ⅱ粗镗,半精镗Φ22孔，以Φ55孔和底面为基准，采用车床CA6140加专用夹具

工序Ⅲ，铣Φ73下底面.以以加工好的Φ40上端面和Φ55的孔为基准

工序Ⅳ  粗镗,半精镗Φ55的孔,以底面和2个Φ40的外圆为粗基准.采用CA6140车床加专用夹具进行镗.

工序Ⅴ  钻φ8通孔，以Φ55孔和底面为基准，采用立式钻床加专用夹具

工序Ⅵ  铣、攻M8螺纹，以Φ55孔和底面为基准，采用加工中心加专用夹具；

工序Ⅶ  铣断φ73孔，以Φ40孔和底面为基准，采用卧式铣床加专用夹具；

工序Ⅷ  去毛刺；

工序Ⅸ  终检。

根据“基面先行，先面后孔，先粗后精，先主后次”的加工准则，零件是大批量生产，第一种方法效率高。我们选择了第一方案进行加工合铸铣开拔叉零件。其工艺卡片如下表所示

东华大学

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：

工序Ⅱ 粗镗半精镗Φ55孔，以底面和2个Φ40的外圆为粗基准

粗镗：单边余量,可一次切除，则。

由《机械制造技术基础课程设计》表5.27查得，进给量取为0.4mm/r。由《切削手册》表1.1查得，取为30m/min，则：

查《机械制造技术基础课程设计》表3.2查得，取为200r/min。

加工基本工时： 

半精镗：单边余量,可一次切除，则。

由《机械制造技术基础课程设计》表5.27查得，进给量取为0.3mm/r。由《切削手册》表1.1查得，取为35m/min，则：

查《机械制造技术基础课程设计》表3.2查得，取为200r/min。

加工基本工时： 

四、  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。本人负责工序50，即钻φ8孔以及M8螺纹孔φ6.8底孔，该工序在Z525钻床上完成,设计专用夹具为回转式钻模.

(一)问题的提出

本道工序加工时，主要应该考虑如何提高精度，在此基础上在一定程度上提高劳动生产率，降低劳动强度。

 (二)夹具设计

 1、定位基准选择

以Φ55孔以及底面作为基准.

 2、切削力及夹紧力计算

3、定位误差分析

定位误差主要来自底面与Φ55孔的垂直度，夹具分度盘的加工误差。所以为了减小定位误差，要尽量提高此两项精度。

(三)夹具装配图及夹具体零件图

五 参考文献:

1于骏一 邹青,机械制造技术基础(2版),机械工业出版社,2009年.2月

2尹成湖 李保章 杜金萍，机械制造技术基础课程设计 高等教育出版社 2009年 3月

3蒲林祥 金属切屑机床夹具设计手册（第二版） 机械工业出版社 1995年

六 总结