机械工艺夹具毕业设计6C620拨叉的机械加工工艺规程及专用夹具设计说明书Word格式.docx

机械工艺夹具毕业设计6C620拨叉的机械加工工艺规程及专用夹具设计说明书Word格式.docx

《机械工艺夹具毕业设计6C620拨叉的机械加工工艺规程及专用夹具设计说明书Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械工艺夹具毕业设计6C620拨叉的机械加工工艺规程及专用夹具设计说明书Word格式.docx（40页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

职称：

副教授

二0一四年五月

摘要

本文首先对C620拨叉零件的结构特点和工艺进行了分析，然后确定大批量加工零件的毛坯生产手段及零件材料；

分析了零件的其加工特点，确定其流水线的加工模式，从而实现定制大批量生产加工的工艺规程。

就拨叉的加工工艺，分析了两套加工方案，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，以工艺中铣削工序的专用夹具设计为例，进行了夹具的设计的定位分析，并做了切削力、夹紧力的分析计算。

关键词：

拨叉、加工工艺、定位、夹具

Abstract

ThispaperfirstanalysesthestructurecharacteristicsandtechnologyofC620forkparts,andthendeterminethemassprocessingpartsoftheblankmaterialmeansofproductionandthepart;

analysisofthecomponentsofitsprocessingcharacteristics,determinetheprocessingmodeofthepipeline,soastorealizetheprocesscustomizedmassproductionprocessing.Processingtechnologyonthefork,analyzedtwosetsofprocessingprograms,andultimatelydeterminetheasetofscientificandreasonableprocessingroute,andthecalculationprocessinthefuture,toverifytherationalityofthissetofprocedures,finally,tothedesignofspecialfixtureofmillingprocessasanexample,thefixturedesignanalysis,analysisanddothecuttingforce,clampingforcecalculation.

Keywords:

fork,machiningprocess,fixture,positioning

前言

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。

本毕业论文就是针对生产实际中的一个零件—C620拨叉，制定其机械加工工艺规程及专用夹具设计。

拨叉类零件广泛应用于汽车及各种机械设备的变速箱中，C620普通车床的拨动叉为传动分离类零件，此类零件应用于机床及汽车等机械设备中，起到变速的作用。

其动作较为频繁，是机械设备的常用备件，也是重要备件之一。

一、零件分析

（一）零件的作用

拨叉类零件属于传动分离类的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，但其过程涉及了车断面、铣平面、钻孔、攻螺纹等工序，具有一定代表性。

拨叉是通过拨动滑套与旋转齿轮的接合实现换挡，使车床主轴得到不同的转速。

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，从而使主轴具有不同的转数。

（二）零件的工艺分析

从零件图可以看出，拨动叉中部为一个带有矩形花键孔的圆柱体。

圆柱体上部为一个具有螺纹孔及销孔的方体翼板，下部为一斜向的板翼，板翼下端有一槽口。

垂直于圆柱面中部有一个M22×

1.5的螺纹孔。

零件以灰铸铁（HT200）为材料，硬度适中，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，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1-1）

图1-1各加工面示意图

1、A面：

φ44mm,Ra为6.3μm。

2、B面：

φ35mm,对A面有垂直度要求，不垂直度为0.02mm，Ra为12.5μm。

3、C孔：

φ30mm，Ra为12.5μm。

4、D孔：

花键，φ28H7，Ra为1.6μm。

键槽6H7，Ra为1.6μm。

5、E面：

L×

B=88mm×

22mm，Ra为6.3μm。

6、F槽：

通槽，槽宽18mm,两侧Ra为6.3μm；

槽深22mm，槽底Ra为12.5μm。

7、G孔：

M10，深30mm。

8、H孔：

M22×

1.5，与C孔通。

9、I孔：

丝孔，M8。

10、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0.10。

11、M孔：

鱼眼坑，φ26mm，深3mm。

二、工艺规程设计

（一）确定毛坯制造形式

在制定机械加工工艺规程时，正确地选择毛坯的种类和形式有着重大的技术、经济意义。

毛坯种类的选择，不仅影响着毛坯制造的工艺、设备及制造费用，而且对零件的机械加工工艺、设备和工具的消耗以及工时定额有很大的影响。

毛坯的种类和质量与零件加工的质量、生产率、材料消耗以及加工成本有着密切的关系。

一般来说，提高毛坯质量可以减少机械加工劳动量、提高材料利用率、降低机械加工成本，但同时却增加了毛坯的制造成本，两者是互相矛盾的。

实际生产中，需要根据生产类型和毛坯车间的具体情况综合考虑。

1、机械加工中常见的毛坯形式

（1）铸件适于制造形状复杂的毛坯。

常用的铸件材料有灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁等。

目前生产中的铸件大多数是用砂型铸造，少数尺寸较小的优质铸件可采用特种铸造，如金属型铸造、离心铸造和压力铸造等。

造型方法有手工造型和机器造型。

铸型有木模和金属之分。

（2）锻件适合于制造强度高、形状比较简单的毛坯。

锻件分为自由锻造锻件和模锻锻件两种。

自由锻造锻件是在各种锻锤或压力机上由手工多次操作而逐步成形。

这种锻件加工余量大，精度、生产率低锻造时不需要专用模具，适用于单件和小批生产中结构简单或大型的零件。

模锻件是用一套专用的锻模。

在吨位较大的锻锤或压力机上锻压出的锻件，锻件精度、表面质量比自由锻好，加工余量较小。

锻件内部有较好的纤维组织分布，机械强度较高，生产率也高，适用于批量较大的中小型零件。

（3）钢板和型材钢板和型材是生产中最常见的毛坯形式，来源广泛，不需要准备周期。

型材按截面形状可分为方钢、圆钢、角钢、槽钢等，按供货状态分热轧和冷轧两类。

热轧型材适用于尺寸较大、经度较低的一般零件的毛坯；

冷轧型材多用于尺寸较小、毛坯精度要求较高的中小型零件的毛坯。

（4）焊接件焊接件是指由钢板或型材焊接而形成的零件毛坯，其主要有点事制造简单，生产周期短，不需要专用的装备。

通过焊接形成大型件，还可以弥补工厂，毛坯制造能力的不足。

但焊接件存在较大的残余应力，容易变形，精度不稳定，故一般需要退火或时效处理。

再生产中，还可以使用组合形式的毛坯，即通过焊接的方法将铸件、锻件、型材或经局部机械加工的半成品组合在一起。

如大型曲轴，可以先分段锻出各曲拐并将各曲拐粗加工，然后将各曲拐按规定的分布角度焊接成整体毛坯，热处理后在进行精加工。

2、毛坯选择应考虑的因素

（1）生产类型。

生产类型在很大程度上决定了采用哪一种毛坯制造方法是经济的。

对于大批量生产，应选择精度和生产率都比较高的毛坯制造方法，这样虽然用于毛坯制造的设备及装备费用比较高，但是可以减少材料消耗和降低机械加工费用。

单件小批时，应选择精度和生产率较低的毛坯制造方法，如自由锻造锻件和手工造型生产的铸件等。

（2）零件的结构形状和外形尺寸。

选择毛坯应考虑零件结构的复杂程度和尺寸的大小。

例如，常见的各种接替周，若各台阶直径相差不大，可直接选取圆棒料；

若各台阶直径相差较大，为节约材料和减少机械加工量，则宜选则锻件毛坯。

形状复杂的薄壁零件毛坯，往往不采用金属型铸造，尺寸较大的毛坯也往往不采用模锻和压锻。

箱体零件一般采用铸造的方法来生产毛坯。

某些外形复杂的小型零件，由于机械加工困难，还可以采用精密铸造的方法。

（3）零件材料的力学性能。

毛坯的制造方法将影响其力学性能，如锻件的力学性能高于型材。

对于重要的零件，不论其结构形状如何复杂，均不宜直接选用型材而要选锻件。

（4）零件材料的工艺性能。

如铸铁和青铜只能铸造，不能锻造。

对于机器的底座等基础件，在满足使用要求的基础上，尽量不用铸钢件而使用铸铁件，以具优良铸造型性能和切削加工性能，同时，在使用中还有良好的减震性能。

经分析最后确定零件材料为灰铸铁（HT200），铸件毛坯。

（二）选择定位基准

在制定零件的机械加工工艺规程时，正确选择定位基准，对保证零件的加工精度、合理安排加工顺序以及夹具结构有着至关重要的影响。

定位基准分为粗基准和精基准。

在第一道工序或最初几道工序中，只能用毛坯上的表面——未经加工的表面作为定位基准，这种定位基准称为粗基准。

可见，粗基准并不是在粗加工过程中所使用的基准，精基准也不是只能在精加工过程中使用。

在粗加工阶段中，可以使用粗基准，也可以使用精基准；

同样，在精加工阶段，可以使用精基准，也可以使用粗基准。

粗基准、精基准有各自不同的选择原则，这些原则都是从不同角度分析问题得来的。

针对一个具体的零件，根据这些原则选择粗基准或精基准时，有时会出现互相矛盾的情况，这就要求我们根据具体情况具体分析，结合零件实际情况进行选择。

1、粗基准选择原则

选择粗基准的出发点是合理分配加工余量，注重保证加工面与非加工面的相互位置精度。

具体应注意以下几个原则：

（1）保证相互位置要求的原则为保证工件上不加工表面与加工表面之间的位置精度要求，应选不加工表面作为粗基准。

如果工件上有多个不需要加工表面，则应选其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。

（2）保证加工表面加工余量合理分配的原则为保证工件上某重要表面的加工余量均匀，应选该表面作为粗基准。

如床身导轨面不仅要求有较高的尺寸和形状精度，而且要求导轨面有均匀的金相组织和较高的耐磨性，此时应先选择导轨面作为粗基准，加工床腿底面，然后在以床腿底面作为基准加工导轨面，从而保证导轨面的加工余量小而均匀。

（3）粗基准一般不得重复使用的原则粗基准应尽量避免重复使用，在同一尺寸方向上一般只允许使用一次。

因为粗基准是毛面，表面粗糙、形状误差大，如果第二次安装仍以该基准定位，被加工零件将不可能准确地再占据第一次安装时的位置，所加工的表面与在第一次安装中所加工的表面之间就会产生较大的位置误差。

（4）便于工件装夹原的则选择粗基准时，必须考虑定位准确，夹紧可靠以及夹具结构简单、操作方便等问题。

为了保证定位准确，夹紧可靠，要求选用的粗基准尽可能平整、光洁还有足