CA6140车床拨叉[831005]工艺及钻22孔夹具设计.docx

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1、摘要加工的工艺性”是指根据既定图纸和上面的尺寸使用传统的加工方法,让坯料的形状,尺寸，相对位置和性质成为合格部件的整个过程。工人需要根据加工工艺进行加工，努力避免处理过程中的处理错误造成不必要可避免的损失。在制订加工工艺时，机床的选择，进给量，切削深度，主轴转速，切削速度，工艺夹具，工具和工艺，这些都需要给出工序方案。这次我们要对CA6140车床上的拨叉进行分析。我这里先用UG进行了拨叉建模，让工艺分析更加明了，然后进行分析切削余量等。加工避免不了夹具的设计，所以我后面也进行了钻扩22孔这步的夹具设计。关键词：加工工序；工艺分析；拨叉；三维建模AbstractTheprocessability

2、ofthemethodreferstotheprocessofusingaconventionalprocessingmethodaccordingtotheestablisheddrawingsandtheabovedimensions.Sothattheshape,size,relativepositionandperformanceoftheblankbecomequalifiedcomponents.Workersneedtoprocessaccordingtoprocessingtechnologyandtrytoavoidunnecessaryavoidancelossesduri

3、ngprocessing.Machineselection,feedrate,depthofcut,spindlespeed,cuttingspeed,processfixtures,toolsandprocessesareallrequiredduringthedevelopmentofthemachiningprocess.ThistimewewillanalyzethefrontforkoftheCA6140lathe.IusedUGtomodeltheforkfirst,sothattheprocessanalysisismoreclear,andthenanalyzethecutti

4、ngallowance.Themachiningcan,tavoidthedesignofthefixture.SoIalsocarriedoutthefixturedesignofdrillingandexpandingthe22holestep.Keywords:processingtechnology;Processanalysis;shiftfork;3Dmodeling摘要IABSTRACTII第一章绪论11.1机械加工流程1L2夹具的作用11.3本次拨叉工艺及夹具设计的主要内容1第二章零件的建模22.1 拨叉尺寸图22.2 UG建模2第三章拨叉的工艺规程设计93.1 拨叉的加工工艺

5、流程图93.2 拨叉的图样和工艺分析93.3 拨叉毛坯的选择103.4 基准面的选择103.5 制定工艺路线113.6 机械加工方式、工序尺寸及加工余量的确定13第四章22孔工序夹具设计154.1 任务的提出154.2 定位装置的设计154.3 夹紧装置的设计184.4 夹具体设计194.5 夹具的注意事项和维护的简要说明23总结24致谢254.6 献26第一章绪论1.1 机械加工流程加工工艺流程是零件胚料通过机械加工直接改变各项数据，达到需要的形状、尺寸、粗糙度甚至强度。设计师根据产品数量、设备状况和工人素质等来确定采用的工艺过程，并将有关内容制成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较多

6、样化了，每个工厂都有不同的工人和设备，不同的操作者有不同的习惯、不同的素质、不同的效率，不同的机器有着不同的工作方式，导致各种规程都要因地制宜。1.2 夹具的作用工件加工时，为了更方便准确的加工，夹具的存在能够满足这个须要。夹具能夹紧工件，防止因为加工让工件变更了方位使加工失败。1.3 本次拨叉工艺及夹具设计的主要内容CA6140车床上的一个拨叉，是CA6140车床变速机构中，进行换档，使主轴按照操纵者的要求做回转运动进行工作的部件。工作方式：在传动系统中拨动滑移齿轮来达到系统调速、转向的部件。它通过25mm的花键孔与轴之间的配合以及两个槽与滑移齿轮相互配合来传递运动。1 .拨叉的建模通过拨叉

7、三维模型的建立，更好地分析拨叉的参数状况2 .拨叉的加工工艺对拨叉的加工工艺进行设计规划，是这次设计的主体之一3 .22孔工序夹具设计这个工序特须的夹具设计，也是设计的主体第二章零件的建模2.1 拨叉尺寸图三维建模是机械设计过程中不可或缺的一个步骤，他不仅方便了方案的实施，也能进行各种模拟校验，降低了失败率从而降低成本，另外也利于观看，即便非专业人士也能一目了然。拨叉尺寸图：2、槛旃与图样一致图2-1拨叉尺寸图2.2 UG建模根据上面拨叉图纸给出的尺寸用UG制三维。考虑该拨叉的形体，我决定先从柱状部分开始建模，先通过UG中二维草图建立的命令建立一个40的草图圆，然后用拉伸命令拉伸出80mm的长

8、度，便可形成下图底面40高80mm的圆柱体，这就是拨叉的外圆轮廓。图2-2拨叉外院轮廓建模图接下来用拉伸切除孔的命令开出一个22的孔，这就是拨叉小于加工的内孔。图2-3外圆开孔建模图下一步考虑到上下不同厚度，并且圆柱也是包含在内的，一次性拉伸建模可能出错，决定分开建模。老样子，继续用草图建立命令，由于这一块不在已有的基准面上，我需要自己建立一个基准面再绘制草图，这里需要建立一个距离圆柱底面18mm的基准面（由于单位都是mm,后面不再标注），接着绘出如下草图，高27宽和圆柱等宽，为22图2-4上槽草图绘制图上面草图后面还会用到，因为底面和这个形状完全一样，可直接使用接下来用拉伸命令拉出形体（这次

9、零件三维建模几乎都是基准面建立以及通过草图拉伸形成,为使论文不至过于冗余，接下来图片不一一插入）图2-5上槽建模图接来了是下面的形体建模，这里出了点意外，因为上面的拉伸距离我和下面同样设置成了8,后来我又加了2,后续进行合并，本可以当时直接修改参数8改为10,这样更为方便。草图建立时,高73,宽度仍和圆柱相同，为22。图2-6下槽一侧建模图这里可以看到由于各种不当操作留下的痕迹，我们可以直接消除它，用合并命令合并命令,这是个将本互为独立的块合并成一个整体的命令，上图那些线也会随之消失，也可以等所有工作完成后再合并。图2-7分体合并图然后建立下槽，绘制出一个7字形的草图，上面厚度为9侧边厚度为8

10、,高为32宽为26,拉伸距离还是圆柱的直径，40o图2-8下槽建模图接下来就是建立一个加强筋了，可以通过已经有的轮廓直接绘制出草图。依托于三面，正视于图，就可以以轮廓为基础绘出草图，拉伸出一个厚度为10的加强筋。草图还是要在重新建立的基准面上进行绘制，考虑到加强筋需要在正中间，厚度为10,于是基准面建立距离底面15。图2-9加强筋建模图然后用之前的草图建立最右边的块，拉伸距离为10,同时合并所有块，消除它们之间相互独立的线图2-10上槽口建模图图2-11上槽口拉伸切除图接着是倒角，用倒角命令倒出距离为2角度为15的角，圆柱的两个底面都要倒图2-12拨叉内孔倒角建模图最后就是花键孔的建立了，点击

11、菜单命令，选择插入-设计特征-键槽，插入一个键槽，然后用圆周阵列360度，阵列数为6,花键建立完成。图2-13图拨叉花键孔建模图第三章拨叉的工艺规程设计3.1 拨叉的加工工艺流程图加工余量、工序尺寸的确定图3-1工艺流程图3.2 拨叉的图样和工艺分析图3-2拨叉尺寸图工艺分析:这里有22的孔需要加工，这里粗糙度Ra6.3,通过钻削加工可以达成。为了降低拨叉加工失败的可能性，钻削加工不可一次加工，先钻20的孔，留下2的余量用于之后扩孔。花键孔的加工要在钻孔达到要求后完成，要求Ral.6,这就必须通过拉床一次拉出了，拉床效率高精度高，能达到这个要求。另外这里还要对上下槽进行加工，使上槽达到5x5,

12、下槽18x23,粗糙度Ra3.2的要求，需要先进行粗铳达到大致尺寸，然后半精铳达到基本尺寸并留有余量进行进一步的精铳。这里发现上槽上表面有粗糙度要求下槽没有，所以上槽上表面铸胚要有余量用来加工，至于下槽可以直接铳削出槽。这里上端面加工与上槽加工为一组，并者着下槽一起铳削。3.3 拨叉毛坯的选择HT200o变载荷和冲击性载荷的存在，加上是零件本身尺寸不大，就用这种灰铸铁铸胚，查金属加工手册，取待加工面加工余量如下图(上端面和右端面A)30.8mmo所以这里毛坯尺寸，拨叉的外圆表面不需要加工。右端面A需要加工，作端面不需要加工，即圆柱右端面要加3的加工余量，左端面不变，总体尺寸为86+3=89。上

13、端面B距离孔中心轴为27+3=30,下端面不需要加工，所以距离孔中心线距离还是73。图3-3拨叉毛坯图3.4 基准面的选择(1)粗基准的选择。尽可能以非加工面为粗基准的准则，当工件加工面较多时，位置精度越高，就优选它，所以我选择q40的非加工的外轮廓面当粗基准，成功牢固定位后进行处理。(2)精基准的选择。根据工序基准，最优选择就是定位与工序基准(图纸标注)重合。孔加工时，已加工的右端面A为精基准，辅以外圆轮廓作为基准。花键加工时，以已加工的522孔的中心轴作为精基准。上端面加工时，以已经加工的右端面和孔的中心轴作为精基准。上槽加工时，以已经加工的右端面和孔的中心轴作为精基准。下槽加工时，以已经

14、加工的右端面和孔的中心轴作为精基准。3.5 制定工艺路线当目标元件所有的参数都已经确定好了之后，根据图纸要求的零件的各项参数来制定工艺路线。如机床选择，多用机床最为最优选择,能使得工序进一步集中，提高效率另外，还须考虑资金成本情况是不是允许。最终要求达到如下：表3-1拨叉工艺要求表项目公差等级偏差(mm)粗糙度花键(025)孔IT12+0.2001.6花键(022)底孔IT12+0.02806.3花键(06)槽宽IT6+0.06+0.033.2两端的2x15倒角6.3尺寸8的槽IT9+0.0303.2尺寸18的槽IT6+0.01203.21 .工艺路线方案结合之前对各个零部件加工方法的分析讨论

15、，我拟定大概的加工工艺路线，制作了两个方案,用于对比择优。一号案如下：表3-2方案一加工方法简易表工序号加工内容定位基准加工方式Ol加工右端面A40mm外表面先粗车，车去毛坯皮，然后半精车接近工序尺寸，最后精车达到最终要求02加工孔2040mm外表面通过钻削加工，钻出中20的孔，留2的余量进行扩孔03扩孔22孔中心轴加工余量，钻削扩孔到中2204倒角，15度孔中心轴用倒角铳刀进行两端面的倒角05加工上端面B孔中心轴，右端面A面先粗铳，铳去毛坯皮，然后半精铳接近工序尺寸，最后精铳达到最终要求06o+0.03加工0mm槽孔中心轴，右端面A面先粗铳，铳出大致的槽，然后半精铳接近工序尺寸，最后精铳达到最终要求07父+012加工0mm槽孔中心轴，右端面A面先粗