2、零件分析 3（）零件的作用（圖） 3（二）零件的工藝分析 3二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4（）確定毛坯的制造形式 4（二）基面的選擇 4（三）精基準(zhǔn)的選擇 6（四）制定工藝路線 8（五）機(jī)械加工余量，工尺寸及毛坯的確定 11三、夾具設(shè)計(jì) 15（）機(jī)床夾具的功用 15（二）問題的提出 15（三）夾具設(shè)計(jì) 15（四）夾具各零件尺寸（圖） 18序言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在學(xué)校完成了大學(xué)三年的全部課程，并在進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個教學(xué)環(huán)節(jié)，也是學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的最后一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是完成工程師基本訓(xùn)練的一個必不可少的過程。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立解決本專業(yè)一般工程技術(shù)問題的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是在畢業(yè)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，根據(jù)自己的設(shè)計(jì)課題， 在畢業(yè)實(shí)習(xí)期間認(rèn)真調(diào)查研究 、搜索資料。本 次設(shè)計(jì)是 提高CA6140上 的 工 ，設(shè)計(jì)正確的 工工 ， 工序的 。 設(shè)計(jì) ， 工工 ，工 裝夾具等機(jī)制 專業(yè)的 幾乎 所 有 的專業(yè)基礎(chǔ)知識 。是一 次全 面地 ，系統(tǒng)地檢 查自己在大學(xué)期間 對 專業(yè)知識學(xué)習(xí)的 情況 ，在 整 個設(shè)計(jì) 過程 中做到嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，一絲不茍的精神，盡量使自己的設(shè)計(jì)達(dá)到理想的水平，通過獨(dú)立的查找，分析，計(jì)算完成方案設(shè)計(jì)，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和編寫技術(shù)文件等，設(shè)計(jì)了這套比較完整的加工工藝路線，使自己對機(jī)制專業(yè)有了更深刻的認(rèn)識。由于時 間 短促 ， 經(jīng)驗(yàn) 不 足 以及水平有 限 ，本 次設(shè)計(jì) 難免許多 不 妥和 錯誤之處 ， 敬請批評指 正， 以便 及時改 正。 一 、零件分析 （一）零件的作用（圖） 題目所給的零件是車床 CA6140拔叉 ，型號為 831007。它位于車床 變速機(jī)構(gòu)中 ，主要起換擋使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者要求工作 ，獲得 所需的速度和扭矩的作用 ，零件上方的 φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連 ，半孔 則是用于與所 控制齒輪所 在的軸相 接觸，通過上方的 力撥動 下方的 齒輪變速， 倆件零件 鑄為一 體， 加工 時分 開。（ 二）零件的工 藝分析 零件的材料為0，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差，不適合磨削，以下則是撥叉零件需要加工的表面以及表面之間的位置要求。(1)小以及之通錐、螺紋孔。(2)大頭半圓孔Φ55(3)撥叉底面，小頭孔端面，大頭半圓孔端面，大頭半圓孔端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為，小頭孔上端面與之中心線的垂直度誤差為0.05由 上 面分析 可知 ，可 以粗 加工 撥叉 底面，然后 以此 為 粗基準(zhǔn)采 用 專 用夾具進(jìn)行 加工 ，并且保證 位 置精 度 ，再根據(jù) 加工方 法 的 經(jīng)濟(jì)精 度 以及機(jī)床所 能達(dá)到 的位 置精 度 ，并且此 撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述要求，采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 二 、工藝規(guī) 程設(shè)計(jì)（一）確定毛坯的 制造形式的0，的大，零件制造又比較簡單，故選擇鑄件毛坯，選用鑄件公差等級為CT9已知該撥叉零件5000∕零件質(zhì)量為1.0kg∕個，可確定該撥叉零件為大批生產(chǎn)所初步確定工藝安排加工加工主（二 ）基面的 選擇基面的選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一，基面選擇正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率提高。（1）粗基準(zhǔn)的選擇在選擇粗基準(zhǔn)時，考慮的重點(diǎn)是如何保證各加工表面有足夠多的余量，及保證不加工表面與加工表面間的尺寸，位置符合零件圖樣設(shè)計(jì)要求，粗基準(zhǔn)的選擇原則：重表面余量保證工件重表面具有較小的加工余量，應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)表面間的相互位置要求原則必須保工件上加工表面與不加工表面之間的相互位置要求，應(yīng)以不加工表面作為粗基準(zhǔn)，如果（3） 余量足夠原則 如果零件上各個表面均需加工，則以加工余量較小的表面作為粗基準(zhǔn)（4） 定位可靠性原則 作為粗基準(zhǔn)的表面，應(yīng)選用比較可靠，平整光潔的的表面，以便定位準(zhǔn)確，夾緊可靠（5）允許使用一次，不能重復(fù)使用對于一般類的叉桿類零件而言，以孔和端 面作為粗基準(zhǔn)，是完全 合理的對于本 零件而言，盡 可能選擇不加工便面為粗基準(zhǔn)，而對于有若干 個不加工表面的工件則應(yīng)以與不加工表面要求要求相對位置精度較高的不加工表面為粗基準(zhǔn)，以求壁厚均勻外形對稱等根據(jù)這 個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn) 選取 Φ22孔的不加工外輪廓 作為粗基準(zhǔn)，利 用倆 個 型塊支撐 Φ22倆 個外輪廓 表面作為粗基準(zhǔn)的定位面，限制 5個自由 度在利 用一個銷釘限制 一個自由 度達(dá)到完全 定位然 后進(jìn)行銑削 。對于撥 叉零件而言，盡 可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)，而對于有若干個不加工表面的工件，則應(yīng)以與不加工表面為粗基準(zhǔn)，根據(jù)這 個基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取撥叉?zhèn)z個φ22孔德下端面為粗基準(zhǔn)，利用倆個φ22的外輪廓作為主要定位面，再以一個銷釘限制最后一個自由度，達(dá)到完全定位。（三）精基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇原則主要考慮如何減少誤差，保證加工精度和安裝方便以及以及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合問題。當(dāng)二者不重合時，應(yīng)該進(jìn)行換算。基準(zhǔn) 重合原則 應(yīng)盡可能選擇 零件的 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)， 以 避免產(chǎn)生基準(zhǔn) 不重合原則 ?；鶞?zhǔn) 統(tǒng)一原則 應(yīng)盡可能選用 精基準(zhǔn)定位 加工各表面，以 保各表面 之間的位 置精度 。采用 統(tǒng)一基準(zhǔn)的 好處在于：可以 在一次安裝中加工幾個 表面， 減少安裝次數(shù)和安裝誤差， 有利 于證各加工表面 之間的 相互位 置精度 ；有關(guān)工序所采用的 夾具構(gòu)比較統(tǒng)一， 簡化夾具的 設(shè)計(jì)與 制 造 ， 縮短 生產(chǎn)準(zhǔn) 備 時間， 于采用 高效率的專用設(shè)備，大幅度的提高生產(chǎn)率。自為基準(zhǔn)原則 有些 精加工或光整 加工工序要 求 加工余量小而 均勻 ， 應(yīng)選擇 加工表面為 精基準(zhǔn) ?；榛鶞?zhǔn) 反復(fù) 加工原則 有些 相互位 置精度要 求 較高 的 表面， 可以 采用 互為基準(zhǔn) 反復(fù) 加工的原則 來 保證定位 可靠性 原則 精基準(zhǔn) 應(yīng)憑整光潔 ， 具有相應(yīng)的 精度， 確 定位 簡單 準(zhǔn) 確 ， 便于安裝， 夾緊 可靠 。（ 6） 如果工件上沒有能作為精基準(zhǔn)選用的恰當(dāng)表面 ，可以在工件專 門加工出定位基面，這種精基準(zhǔn)成為輔助基準(zhǔn)，輔助基準(zhǔn)在零 件的的工作中不起任何作用它僅僅是為加工的需要而設(shè)計(jì)的。 （7）加工階段的劃分 該撥叉加工質(zhì)量要求較高 ，可將加工階段劃分成粗加工 、半精加 工和精加工幾個階段。 8）工序的集中和分散 本撥叉選用工序集中原則安排撥叉的加工工序。該撥叉的生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證加工表面之間的相對位置精度要求。加工原則:遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工基準(zhǔn)——撥叉面遵循 粗 精 原則， 安排粗加工工序， 安排加工工 序。 遵循 “先后次 ”原則 .遵循 “先面 后”原則 .保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn) ，“基準(zhǔn) 一和基準(zhǔn) ”原則 以粗加工 面為定 位粗基準(zhǔn)。 （四）制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾乎形狀，尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理保證，再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確實(shí)，為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮使用萬能機(jī)床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率，除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降低。1．工藝路線方案一工序 Ⅰ粗銑 40φ孔的 兩頭的 端面， φ73mm孔的 上下 端面工序 Ⅱ精銑 φ40孔的 上下 端面。工序 Ⅲ粗 鏜,半精 鏜, 精 鏜φ55至圖樣尺寸。 工序 Ⅳ鉆， 擴(kuò)鉸兩端φ22孔至圖樣尺寸。 工序 Ⅴ鉆 的 螺紋孔， 鉆φ8的 錐孔鉆到一 半攻 的 螺紋工序 Ⅵ銑 斷保證 圖樣尺寸。 工序 Ⅶ去剌， 檢查 2．工藝路線方案 二工序一 ：退火 工序 二： 粗 、 精銑 、的下 表面，保證 其粗糙度為 3.2um工序 三： 以 的下 表面為精 基準(zhǔn)，粗 、 精銑 的 孔的 上表面，保證 其粗 糙度為 3.2 um,其上、 下表面尺寸為 50mm的 螺

工序四：以Ф22mm的下表面為精基準(zhǔn)，鉆、擴(kuò)、鉸、精Ф2m的，表面為6m，0.05mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為3.2um工序六；以的下表面為精基準(zhǔn)，粗、精銑的上表面，保證其與孔的垂直度誤差不超過m，下表面為工序七：銑斷工序八：以mm的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф8mm的錐孔的一半，裝配時鉆鉸工序九：以的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф6的孔，M8為6.3um工序十一：檢查3．工 藝路線方案三工序 一；退火工序 ： 精 的下表面， 為 3.2um工序 三：以 Ф22的下表面為精基準(zhǔn) ，精 銑Ф225m的 的 表面 ，為 2，22mm的上 下表面尺寸為 ， Ф55的上 、下表面尺寸為 30mm工序四：以 Ф22mm 的下表面為精基準(zhǔn)，鉆 、擴(kuò) 、鉸 、精鉸 2m的孔 ，保證其內(nèi)表面粗糙度為 6垂直度誤差不超過 0.05mm工序五：以 Ф22mm 的下表面為精基準(zhǔn)，粗 、半精鏜 mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為 3.2um工序六：以 的孔為精基準(zhǔn)，鉆 Ф8的錐孔的一 半，裝配時鉆鉸 工序七 ：以 的孔為精基準(zhǔn) ，鉆 Ф6mm的孔 ，攻 的螺紋 工序八：銑斷 工序九：以 的孔為精基準(zhǔn)，銑缺口，保證其粗糙度 為 6.3um工序十：檢查 3.工藝方案的分析與比較。上述工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是光加工與φ22mm的孔垂直度要求面再加工孔，而方案二恰恰相反，先是加工完φ22mm的孔，在以孔的中心軸線來定位加工與之有垂直度要求三個孔面，方案一裝夾次數(shù)少但在加工φ22mm的時候最多只能保證一個面定位面與之與之有垂直度要求，其他兩個面很難保證，因此，此方案有很大弊端。方案二在加工三個面時都是用φ22孔的中心軸線來定位，這樣很容易就可以保證其余三個面的為制度要求。所以綜上最終方案為： 工序 Ⅰ粗銑 φ40孔的 兩頭的 端面。 工序 Ⅱ鉆，擴(kuò)鉸兩端φ22mm孔至圖樣尺寸工序 Ⅲ粗銑 中間孔上 端面。 工 藝方案的 分析與比較。上述工藝方案的特點(diǎn)在于：方案一是光以拔叉底面為精基準(zhǔn)，加工φ22兩小孔，然后再加工φ55孔，而方案二則與此相反光以φ22外圓為基準(zhǔn)加工φ55孔，在通過定位加工φ22兩小孔，兩相比較可以看出，先加φ22小孔，再加φ55孔，這時位置精較易保證，并且定位及裝夾都比較方便，而且兩方案中的工序嗾使相等的，只需將方案一與方案二中的某些工序相接合，取長補(bǔ)短，做出更好的工藝路線，具體工藝過程如下：工序一；退火工序二：粗、精銑、的下表面保證其粗糙度為3.2um可采用X6140臥式銑床專用夾具。工序三 ：以 Ф22的 下表面為 精基準(zhǔn)粗 、精銑 Ф22、的 孔的上 表面 ，保證其粗 糙度為 Ф22mm的上 、 下表面 尺寸為 50mm，Ф55的上 、 下表面 尺寸為 30mm，采用 臥式銑床專用夾具。工序 四：以 Ф22mm 的 下表面為 精基準(zhǔn)，鉆、 擴(kuò)、 鉸、 精鉸2m的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為6m，垂直度誤差不超過mm，可采用多刀具組合機(jī)床。工序五：以Ф22mm的下表面為精基準(zhǔn)，粗、半精鏜Ф55mm的孔，保證其內(nèi)表面粗糙度為2，采用6臥式鏜床專用夾具。工序六：以的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф8的錐孔的一半，裝配時鉆鉸，采用立式鉆床加專用夾具。工序七：以的孔為精基準(zhǔn)，鉆Ф6mm的孔，攻M8的螺紋，采用Z525立式鉆床專用夾具。工序八：銑斷，去毛刺，采用X60臥式銑床加專用夾具。工序九：以的孔為精基準(zhǔn)，銑缺口，保證其粗糙度為m，采用0臥式銑床加專用夾具。工序十：檢查，入庫。（五）機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯的確定 0為，度為量為g，產(chǎn)為，采用機(jī)，查機(jī)械表毛坯的加工余量的為4，尺寸差T為8查表4加工時，其加工余量為2.0mm,雙側(cè)加工時，每冊加工余量為1.5mm1.根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下： （ 1） 22孔的加工余量的確定 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表得，各加工余量分別為精絞粗絞擴(kuò)孔m鉆孔，總余量為（由于該處孔徑較小，未先預(yù)鑄孔，故用20的鉆頭鉆出的孔）。（2）55孔的加工余量的確定查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表得，各加工余量分別為粗鏜m半精鏜總余量為m（該處先已預(yù)鑄出φ的孔）。（3）22的兩個上端面的加工余量的確定查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.3-21得，各加工余量分別為精銑粗銑，總余量為m。（4）撥叉底面的加工余量的確定查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》表2.3-21得，其粗銑的加工余量為2mm。2、為了更直觀一些，做表如下 加工表面 加工內(nèi)容 加工孔加工余量 精度等級 工序尺寸 φ55孔鑄件 5CT12φ50±2.8粗鏜 3IT12φ52±0.15半精鏜 0.5IT11φ53.250+0.1φ22孔鉆20IT11φ200+0.13擴(kuò)1.8IT9φ21.80+0.052粗鉸 0.14IT8φ21.940+0.033精鉸 0.06加工平面IT7φ220+0.021加工內(nèi)容 加工余量 基本尺寸 鑄件 6.0粗銑 φ22孔下端面 4.056.0粗銑 φ55孔下端面 4.031.0粗銑 φ22孔 上端面 4.052.0精銑 φ22孔下端面 1.051.0精銑 φ22孔 上端面 1.050.0精銑 φ55孔 上端面 1.0×230.0工件 如圖所示三 、 夾具設(shè)計(jì) （一）機(jī)床夾具的功用 1、穩(wěn)定保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證， 不受工人技術(shù)水平的影響，是一批工件的加工精度趨于一致。 2、減少輔助工時，提高生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件無需劃線找證 ，可顯著地減少輔助工時 ，方便快捷； 可提高工件剛性，使用較大的切削用量；可實(shí)現(xiàn)多件 多工位同時裝 夾，可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，提高勞動生產(chǎn)率。 3、擴(kuò)大機(jī)床使用范圍，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多能 根據(jù)加工機(jī)床的成形運(yùn)動，附以不通類型的夾具，可擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。（二）問題的提出 本夾具主要用來鉆 M8兩個小孔，這兩個小孔對 φ40上端面?zhèn)€的位置度要 求。（三）夾具設(shè)計(jì) 1、定位 基準(zhǔn)的 選擇由零件圖可知，M8兩小孔相對于兩個φ40孔上端面有位置度要求，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)就是φ40孔上端面，為了使定位誤差為零，應(yīng)選擇以φ22孔為定位基準(zhǔn)，采用“一面兩孔”進(jìn)行定位，即用一個平面，限制3個自由度和一個短圓柱銷，一個銷邊銷共限制了3個自由度，達(dá)到完全定位。2、定位誤差分析 （ 1）定位元件尺寸及公差的確定 。夾具的主要定位元件為一個平面、 以短圓柱銷一個銷邊銷 ，短圓柱銷和銷邊銷的尺寸與公差現(xiàn)規(guī)定與本 零件 φ22孔的尺寸與公差相同 :即 φ22+00.021所謂定位誤差 ，是指由于定位造成的加工面相對于工序基準(zhǔn)的位置誤 差，因?yàn)閷τ谝慌ぜ?，刀具?jīng)調(diào)整后位置是不動的，即被加工表面的位置相對于定位基準(zhǔn)是不變的，所以定位誤差就是工序基準(zhǔn)在加工尺寸方向上的最大變動量。（2）造成定位誤差的原因：由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不一定引起的定位誤差，稱基準(zhǔn)不重合誤差，即工序基準(zhǔn)對定位基準(zhǔn)在加工方向上的最大變動量，用ΔB表示。由于定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定位誤差，稱為基準(zhǔn)定位誤差，即定位誤差的相對位置在加工尺寸方向上的最大變動量。3、夾緊裝置的設(shè)計(jì)要求夾緊裝置是夾具的重要組成部分，合理設(shè)計(jì)夾緊裝置有利于保證工件的加工質(zhì)量 。提高生產(chǎn)率和減輕工人的勞動強(qiáng)度 ，因此對夾緊裝 置提出以下要求： （ 1）工件在夾緊過程中，不能破壞工件在定位時所獲得的正確位置 （2）夾緊力的方向應(yīng)可靠。要工件在加工過程中不產(chǎn)生移或震同又必須使工件不產(chǎn)生不適當(dāng)變形表面損傷（3）夾緊動要確，以提高生產(chǎn)率（ 4） ， 力， ，以 工人的勞動 件，減輕勞動強(qiáng) 度（ 5） ， 4、夾緊力的方向 （1）夾緊力的方向應(yīng)不破壞工件的確和可靠，要求夾緊力的方向應(yīng)指主要定位基面把工件壓向定位元件的主要定位表面上。（2）夾緊力方向應(yīng)工件可能，工件的夾緊套筒零件，顯然軸向夾緊要比要比徑向夾緊使工件變形要小。（ 3）夾緊力方向應(yīng) 所 夾緊力可能 ，在 夾緊可靠的 提下， 減 小夾緊力可以減輕工人的勞動強(qiáng)度 ，提高生產(chǎn) 效率 ，同時可以 使機(jī)輕 ，緊 以 減 工件 ，， 此，應(yīng) 加緊力 Q的方向 最好與切削力下，工件 重力 G的方向， 這時所 需夾緊力 為最小。5、夾緊力的 作用點(diǎn)（ 1）夾緊力 應(yīng)靠 件的 中 ， 件所 形成的支撐面內(nèi) （ 2）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛度較好的部位上 （3）夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近被加工表面，這樣可以減小