撥叉課程設計---撥叉設計及夾具設計

1、<p>　　十字頭工藝規(guī)程及夾具設計內(nèi)容詳細 撥叉的建模與加工仿真</p><p>　　《機械制造與自動化》畢業(yè)設計</p><p>　　題目：CA6140車床撥叉加工工藝夾具設計</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　目錄……………………………………………………………1</p&g

2、t;<p>　　摘要……………………………………………………………2</p><p>　　1.緒論.………………………………………………3</p><p>　　1.1課題背景及意義……………………………………5</p><p>　　1.2CA6140型普通車床簡介…………………………………6</p><p>　　1.3夾具的發(fā)展

3、趨勢…………………7</p><p>　　1.4撥叉的加工工藝……………………………………………8</p><p>　　1.5小結…………………………………………………………</p><p>　　2.撥叉C的加工工藝規(guī)程設計…………………………………8</p><p>　　2.1零件的分析……………………………………9</p>

4、<p>　　2.1.1零件的作用………………………………………………</p><p>　　2.2確定生產(chǎn)類型…………………………………………………9</p><p>　　2.3確定毛坯…………………………………………………9</p><p>　　2.3.1確定毛坯種類</p><p>　　2.3.2確定鑄件加工余量及形狀</p

5、><p>　　2.3.3繪制鑄件零件圖</p><p>　　2.4工藝工程設計…………………………………………10</p><p>　　2.4.1選擇定位基準</p><p>　　2.4.2制定工藝路線</p><p>　　2.4.3選擇加工設備和工藝設備</p><p>　　2.4.4機械加工余量

6、、工序尺寸及公差的確定</p><p>　　2.5確定切削用量及基本尺寸………………………………10</p><p><b>　　2.6小結</b></p><p>　　3.銑床專用夾具設計…………………………………………10</p><p>　　3.1銑床夾具…………………………………………………11</p>

7、;<p>　　3.11銑床夾具的主要類型……………………………………11</p><p>　　3.12銑床夾具設計要點……………………………………11</p><p>　　3.2夾緊裝置…………………………………………………12</p><p>　　3.2.1夾緊裝置的組成…………………………………………12</p><p>　

8、　3.2.2對夾緊裝置的基本要求…………………………………12</p><p>　　3.2.3夾緊力的作用點及其方向</p><p>　　3.2.4基本夾具結構</p><p><b>　　3.3夾具的設計</b></p><p>　　3.4.1定位基準的選擇</p><p>　　3.4.2制定夾

9、具方案</p><p>　　3.4.3夾具元件的選擇</p><p>　　3.4.4定位元件的選擇</p><p><b>　　3.5小結</b></p><p>　　4.結論……………………………………………………13</p><p>　　5.致謝…………………………………………………………13

10、</p><p>　　6.參考文獻……………………………………………………14</p><p><b>　　撥叉的三維建模</b></p><p>　　采用SolidWorks2008完成撥叉的三維建模的過程如下：</p><p><b>　　繪制圓柱</b></p><p>

11、;　　首先，選擇“前視基準面”進入草圖繪制界面，以原點為圓心繪制直徑為的圓，如圖1所示。然后，點擊“退出草圖”，選擇特征欄里的“拉伸凸體/基體”，輸入拉伸長度為85mm，如圖2所示。</p><p>　　圖1 圖2</p><p>　　2．建立撥叉的外輪廓</p><p>　　選擇“右視基準面”進入草圖繪

12、制界面，繪制如圖3所示的草圖，并添加相關的尺寸約束和幾何約束。然后，點擊“退出草圖”，選擇特征欄里的“拉伸凸體/基體”，選擇“兩側對稱”，拉伸長度為40mm如圖4所示。</p><p>　　圖3 圖4</p><p><b>　　3．建立撥叉的花鍵</b></p><p>　　選擇撥叉的圓柱端面

13、進入草圖繪制界面，繪制如圖5所示的直徑為的圓。然后，點擊“退出草圖”，選擇特征欄里的“拉伸切除”，選擇“完全貫穿”，如圖6所示。</p><p>　　圖5 圖6 </p><p>　　4．建立花鍵孔兩端倒角</p><p>　　選擇孔的一端倒角，尺寸如圖7所示，孔的另一端也進行倒角，結果如圖8所示。<

14、;/p><p>　　圖7 圖8</p><p><b>　　5．建立花鍵的槽</b></p><p>　　首先，選擇“前視基準面”進入草圖繪制界面，繪制如圖9所示的草圖。然后，點擊“退出草圖”。然后，選擇特征欄里的“拉伸切除”，選擇“完全貫穿”，如圖10所示。</p>

15、<p>　　圖9 圖10</p><p><b>　　6．建立撥叉的槽</b></p><p>　　選擇撥叉的一側面進入草圖繪制界面，繪制如圖11所示的草圖。然后，點擊“退出草圖”。然后，選擇特征欄里的“拉伸切除”，選擇“完全貫穿”，如圖12所示。</p><p>　　圖1

16、1 圖12</p><p>　　7．添加肋板和倒圓角</p><p><b>　　圖13</b></p><p><b>　　撥叉的二維圖</b></p><p>　　通過采用SolidWorks2008完成撥叉的三維建模，并通過其三維模型生成如下圖

17、14所示撥叉的二維圖。</p><p>　　圖14 撥叉的二維圖</p><p><b>　　三．零件的分析</b></p><p><b>　　1．零件的作用</b></p><p>　　圖紙中所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機構中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作

18、，工作過程：撥叉零件是在傳動系統(tǒng)中撥動滑移齒輪，以實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速，轉(zhuǎn)向。其花鍵孔通過與軸的配合來傳遞凸輪曲線槽傳來的運動，零件的兩個叉頭部位與滑移齒輪相配合。</p><p><b>　　2．零件的工藝分析</b></p><p>　　CA6140車床共有兩處加工表面，分述如下：</p><p>　　1．以花鍵孔的中心線為基準的加工面</p

19、><p>　　這一組面包括的六齒方花鍵孔、花鍵底孔兩端的到角、工件右端面和距離中心線為27mm的平面。</p><p>　　2．以工件右端面為基準的的槽和的槽</p><p>　　經(jīng)上述分析可知，對于兩組加工表面，可先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面。</p><p>　　四．撥叉工藝規(guī)程設計</p><p&

20、gt;　　1．確定毛坯的制造形成</p><p>　　零件材料為HT200?？紤]零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，故選擇鑄件毛坯。</p><p><b>　　2．基準的選擇</b></p><p>　　基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。</p>

21、<p><b>　?。?）粗基準的選擇</b></p><p>　　對于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準。根據(jù)這個基準選擇原則，現(xiàn)選取孔的不加工外輪廓底面作為粗基準，利用圓柱來定位，另外四爪握住兩邊來限制六個自由度，達到完全定位,然后進行銑削。</p><p>&

22、lt;b>　　（2）精基準的選擇</b></p><p>　　主要應該考慮基準重合的問題。當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算。</p><p><b>　　3．制定工藝路線</b></p><p>　　制定工藝路線，在生產(chǎn)綱領確定的情況下, 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求來制定工藝路線?？梢钥紤]采

23、用萬能性機床配以專用工卡具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。</p><p><b>　　（1）工藝路線方案</b></p><p><b>　　工序一 鑄坯。</b></p><p>　　工序二 粗銑圓柱底面。</p><p>　　工序三 鉆圓柱

24、成的孔。</p><p><b>　　工序四 擴鉸孔到。</b></p><p>　　工序五 粗車圓柱孔口斜度為15度。</p><p>　　工序六 粗銑右槽1側平面和寬度為8mm，粗銑寬度為18mm的左槽2。</p><p>　　工序七 精銑槽1的上下面和和里面、側面，精洗槽2的上下面和里面。</p>&

25、lt;p>　　工序八 拉銷孔成花鍵。</p><p><b>　　工序九 去毛刺。</b></p><p><b>　　工序十 檢驗。</b></p><p><b>　?。?）選擇機床</b></p><p>　　工序二、工序六、工序七都為銑表面，可用XA5032銑床。

26、工序三為鉆孔，工序四為擴孔工藝，可采用搖臂鉆床Z305B。工序八為拉花鍵，采用普通拉床。工序五用車床。</p><p>　　（3）選擇夾具：每個工序都可以采用專用的夾具。</p><p>　?。?）選擇刀具：在銑床上用高速鋼立銑刀，銑上下兩槽用三面刃銑刀，在車床上選普通車刀，內(nèi)拉床選矩形齒花鍵拉刀。</p><p>　?。?）選擇量：精度要求較高的可用內(nèi)徑千分尺量程

27、50～125mm，其余都用游標卡尺分度值為0.02mm。</p><p>　　4．機械加工余量、工序尺寸及毛坯的確定</p><p>　　“CA6140車床撥叉”，零件材料為HT200，硬度190～210HB，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。</p><p>　　據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：</p>&

28、lt;p>　　1. 查《機械制造工藝設計簡明手冊》（以下稱《工藝手冊》）</p><p><b>　　銑削加工余量為：</b></p><p>　　粗銑 2-4mm</p><p>　　半精銑 1-2mm</p><p>　　精銑 0-1mm</p><p>　　2

29、. 圓柱（用鑄成）內(nèi)孔用鉆和擴成，加工余量：</p><p><b>　　擴孔 1.2mm</b></p><p><b>　　3．粗車加工余量：</b></p><p>　　粗 車 1.2mm</p><p>　　半精車 0.8mm</p><p>　　4．右凹槽：

30、對于右凹槽的加工，由于事先未被鑄出，要滿足其槽的深度先需要粗銑，現(xiàn)確定其加工余量取8mm。為了保證槽兩邊的表面粗糙度和槽的水平尺寸的精度要求，需要進行精銑槽的兩側面，加工余量取0.5mm。</p><p>　　5．左凹槽：由于此平面沒有加工，只加工平面的凹槽，其基本尺寸為槽寬mm (精度較高，IT6級)，槽的深度為23mm，可事先鑄出該凹槽，該槽的三個表面的粗糙度都為，在粗銑后精銑就能達到粗糙度要求。</p

31、><p>　　6．孔：鉆孔其尺寸為20mm，加工余量取2mm，擴孔鉆，保留0.5mm的拉刀加工余量?？桌锏幕ㄦI槽用組合裝配式拉刀成型式的加工方式一次拉出。</p><p>　　7．其他尺寸直接鑄造得到</p><p>　　由于本設計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應該采用調(diào)整加工。因此在計算最大、最小加工余量時應按調(diào)整法加工方式予以確認。</p><p>

32、;<b>　　五．數(shù)控加工仿真</b></p><p>　　采用數(shù)控銑削加工槽1的上下面和和里面、側面。步驟如下所示：</p><p>　　1．啟動UG NX 5.0后，打開撥叉的模型文件“bocha.x-t”。選擇“開始—加工”命令，打開“加工環(huán)境”對話框。在“CAM設置”框中選擇“mill-planar”選項，然后單擊“初始化”按鈕，進入加工環(huán)境。</p&g

33、t;<p>　　2．單擊“創(chuàng)建幾何體”工具按鈕，打開“創(chuàng)建幾何體”對話框。設置各個選項，然后單擊“應用”按鈕，打開“工件”對話框，設置部件和毛坯。如圖15所示。</p><p>　　圖15 “創(chuàng)建幾何體”對話框和“工件”對話框</p><p>　　3．在“加工創(chuàng)建”工具條中單擊“創(chuàng)建刀具”工具按鈕，打開“創(chuàng)建刀具”對話框。在對話框中設置各個選項，然后單擊“應用”，在新的對話框

34、中設置刀具的各個參數(shù)。</p><p>　　4．單擊“創(chuàng)建操作”按鈕，打開“創(chuàng)建操作”對話框。設置各個選項后，單擊“應用”，打開“Face Milling Area”對話框，設置相應的各個選項。如圖16所示。</p><p>　　圖16“創(chuàng)建操作”對話框和“Face Milling Area”對話框</p><p>　　5．在“Face Milling Area”對

35、話框中單擊“切削區(qū)域”按鈕，然后在模型部件中指定要進行銑削的區(qū)域。如圖17所示。</p><p>　　圖17“切削區(qū)域”對話框和指定銑削的區(qū)域</p><p>　　6．在“Face Milling Area”對話框中，設置其它選項，然后在 “操作”面板中單擊“生成”按鈕，在模型部件中顯示生成的刀軌。如圖18所示。</p><p>　　圖18“Face Milling

36、 Area”對話框和生成的刀軌</p><p>　　7．在“操作”面板中單擊“確認”按鈕，打開“刀軌可視化”對話框，進行3D動畫加工模擬演示，如圖19所示。最后，在“刀軌可視化”對話框中單擊“確定”，完成操作。</p><p>　　圖19“刀軌可視化”對話框和加工模擬的演示效果</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p&g

37、t;<p>　　[1] 李 洪．機械加工工藝手冊[M] ．北京出版社，1996．1．</p><p>　　[2] 陳宏鈞．實用金屬切削手冊[M] ．機械工業(yè)出版社，2005．1．</p><p>　　[3] 上海市金屬切削技術協(xié)會．金屬切削手冊[M]．上?？茖W技術出版社，2002．</p><p>　　[4] 楊叔子．機械加工工藝師手冊[M]．機械工業(yè)

38、出版社，2000．</p><p>　　[5] 徐鴻本．機床夾具設計手冊[M] ．遼寧科學技術出版社，2003．10．</p><p>　　[6] 都克勤．機床夾具結構圖冊[M] ．貴州人民出版社，1983．4．</p><p>　　[7] 胡建新．機床夾具[M] ．中國勞動社會保障出版社，2001．5．</p><p>　　[8] 馮 道

39、．機械零件切削加工工藝與技術標準實用手冊[M] ．安徽文化音像出版社，2003．</p><p>　　[9] 王先逵．機械制造工藝學[M]．機械工業(yè)出版社，2000．</p><p>　　[10] 馬賢智．機械加工余量與公差手冊[M]．中國標準出版社，1994．12．</p><p>　　[11] 劉文劍．夾具工程師手冊[M]．黑龍江科學技術出版社，1987．<

40、;/p><p>　　[12] 王光斗．機床夾具設計手冊[M]．上?？茖W技術出版社，2002．8．</p><p>　　[13] Ball and Roller Screws.Engineering Material and Design.19(12,)1975</p><p>　　[14] Patton W.J. Mechanical Power Transmissio