拨叉(七)夹具设计汇总

机械制造课程设计

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机械制造设计任务书

一、设计题目：拨叉的单件、批量生产工艺过程以及一道工序的夹具设计

二、技术要求：去毛刺锐边

材料为QT200

三、设计内容：

1、零件的批量生产工艺过程（1份）

2、零件的单件生产工艺过程（1份）

3、夹具的装配图（一张）

零件批量生产工艺过程

一．零件的分析

1、零件的作用：

拨叉零件主要用在操纵机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速:或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。工作方式以Φ 20H7的孔为回转中心，Φ10H7两个同轴孔连接另一个零件，通过摇杆的运动实现零件的同步动作此种动作的优点是方便快捷可靠性高，可手动也可连接电动机构实现自动控制.

2、零件的工艺分析及生产类型的确定

零件的工艺分析

零件的工艺分析就是通过对零件图纸的分析研究，判断该零件的结构和技术要求是否合理，是否符合工艺性要求

(1):审查零件图纸通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确，完整，尺寸，公差及技术要求齐全。

(2 ):零件的结构工艺性分析该零件比较简单，没有较复杂的结构和较高的加工要求。主耍的加工有各个表面的铣削，螺纹孔和孔及弧平面的加工等。各个待加工表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得，需要加工的螺纹孔为M12，孔为Φ 5, Φ 20, Φ 9.8, Φ 10的孔的尺寸精度要求.这些都是有数据可以供参Φ考的，这个零件的工艺性较好

以下是该壳体需要加工的表面的尺寸精度要、技术要求以及各加工表面的位置要求:

(1)下端面表面粗糙度为1.6，阶梯通孔为Φ30、Φ20H7，表面粗糙度为12.5和1.6.该孔可作为其他表面的加工基准。

(2)垂直孔Φ12H8，表面粗糙度为25。

(3)水平阶梯孔Φ30和Φ20H7，表面粗糙度为12.5，1.6。

(4)水平螺纹孔M12，糙度为12. 5

(5)内圆弧R38，表面粗糙度为12.5

根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的尺寸要求和技术要求采用常规的加工工艺均可以保证，零件的工艺性较好

3、零件的生产类型

该零件的机构尺寸较小，属于轻型零件，此处按中批量生产设计

4、确定毛坯的制造形式

零件材料为QT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零结构又比较简单，故选择铸件毛坯

二、选择毛坯

2. 1毛坯的材料和种类

拨叉的机构复杂，所以本壳体毛坯选用铸件。该零件材料为QT200，为使零件有较好的力学性能，保证零件工作可靠，故采用铸造成形。这从提高生产效率保证加工精度上考虑也是应该的

2. 2确定毛坯的尺寸公差和加工余量一般规定，铸件成批生大于巾30m。的孔，可预先铸出，以减少机械加工余量。对于结构铸造毛坯

时一般不予铸出。查表2-1.2-工余量等级取G级,差等级为九级，抓械加公差及机械加工余量如下。

表2-1铸造毛坯尺寸公及机械加工余量表

项目(单位:mm) 尺寸公差CT

(mm) 机械加工余量(mm)

备注

上下端面滩离

62. 5

2.4（士1.2） 2.8

圆柱凸台距离

25

1.4 (士0. 7) 1.0

内圆弧R38 1.5(士0.75) 1.0

两侧断面 1.8(士0.9) 2.0

底座外圆60 1.5(士0.75) 1.0

2.3确定毛坯尺寸

毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可得到

2.4拔模斜度

毛坯的拔模斜度取3o -5o.

2.5、选制定工艺路线

遵循“先基准后其他，先粗后精，先主后次，先面后孔”的原则，制定如下工艺路线：

（1）粗铣Φ60圆盘的下端面。

（2）粗铣Φ76弧内Φ30上表面

（3）钻、扩、粗铰、精铰Φ20H7的孔

（4）钻、扩、粗铰、精铰Φ30的孔

（5）粗铣Φ76内弧两侧

（6）粗铣拨叉两叉头内外侧

（7）钻、铰Φ10H7的两个孔。

（8）粗铣Φ20圆柱体的下两端面

（9）钻、铰Φ9.8H9的孔

（10）车一的内螺纹

（11）粗铣左端凹槽

（12）粗铣Φ20圆柱体的上端面。

（13）钻、铰Φ10H7的孔

（14）清洗。

（15）终检

三、选择加工方法，制定工艺路线

3.1本零表面加工方法的确定

（1）粗铣Φ60圆盘的下端面。公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6，需进行粗铣。

（2）粗铣Φ76弧内Φ30上表面为未注公差尺寸，根据GB 1800-79规定起公差等级按IT14，需进行粗铣。

（3）钻、扩、粗铰、精铰Φ20H7的孔公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6需钻和铰。

（4）钻、扩、粗铰、精铰Φ30的孔公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra2.5需钻和铰。

（5）粗铣Φ76内弧两侧为未注公差尺寸，根据GB 1800-79规定起公差等级按IT14，需进行粗铣。

（6）粗铣拨叉两叉脚内外为未注公差尺寸，根据GB 1800-79规定起公差等级按IT14，需进行粗铣。

（7）钻、铰Φ10H7的两个孔。公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra1.6，需钻和铰。

（8）粗铣Φ20圆柱体的下两端面公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra3.2，需进行粗铣。

（9）钻、铰Φ9.8H9的孔公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra3.2，需钻和铰。

（10）车一的内螺纹

（11）粗铣左端凹槽表面粗糙度为12.5，需要粗铣

（12）粗铣Φ20圆柱体的上端面。表面粗糙度为3.2需要粗铣

（13）钻、铰Φ10H7的孔公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6，需钻和铰。

3.1.1 精基准的选择

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，选择以圆柱体的Φ20H7孔为精基准。划分加工阶段的原因有：根据该拨叉零件的技术要求和装配要求，选择拨叉下端面和中心阶梯通孔作为定位精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”的原则。

3.1.2 粗基准的选择

粗基准的选择：按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现以零件的侧面为主要的定位粗基准。

四、工序设计

4.1、选择加工设备与工艺装备

序号工序名称及要求设备

1粗铣Φ60圆盘的下端面。铣床

2粗铣Φ76弧内Φ30上表面铣床

3钻、扩、粗铰、精铰Φ20H7的孔铣床

4钻、扩、粗铰、精铰Φ30的孔钻床

5粗铣Φ76内弧两侧铣床

6粗铣拨叉两叉头内外侧。铣床

7钻、铰Φ10H7的两个孔。钻床

8粗铣Φ20圆柱体的下两端面。钻床

9钻、铰Φ9.8H9的孔清洗机

10车一的内螺纹车床

11 粗铣左端凹槽铣床

12 粗铣Φ20圆柱体的上端面。铣床

13 钻、铰Φ10H7的孔钻床

14 清洗清洗机

15 终检

4.2、确定工序尺寸（工序13）

由表可查得钻孔余量Z钻=9.8mm，Φ10mm的孔粗铰余量Z=0.16精铰=0.04mm；查表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为，精铰：IT9；钻：IT12；根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精铰：0.036mm；钻：0.150mm。

综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰：Φ10.16+0.0360mm；钻孔：Φ10+0.01500mm.

五、工艺尺寸的计算

这里没有基准不重合的尺寸的换算和复杂的尺寸计算，精度的要求也不高，可直接按零件图上的尺寸进行加工。未注公差按经济要求选取。

零件单件生产工艺过程

一、零件的分析

1、零件的作用：

拨叉零件主要用在操纵机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速:或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。工作方式以Φ 20H7的孔为回转中心，Φ10H7两个同轴孔连接另一个零件，通过摇杆的运动实现零件的同步动作此种动作的优点是方便快捷可靠性高，可手动也可连接电动机构实现自动控制.

2、零件的工艺分析及生产类型的确定

零件的工艺分析

零件的工艺分析就是通过对零件图纸的分析研究，判断该零件的结构和技术要求是否合理，是否符合工艺性要求

(1):审查零件图纸通过对该零件图的重新绘制，知原图样的视图正确，完整，尺寸，公差及技术要求齐全。

(2 ):零件的结构工艺性分析该零件比较简单，没有较复杂的结构和较高的加工要求。主耍的加工有各个表面的铣削，螺纹孔和孔及弧平面的加工等。各个待加工表面的加工精度和表面粗糙度都不难获得，需要加工的螺纹孔为M12，孔为Φ 5, Φ 20, Φ 9.8, Φ 10的孔的尺寸精度要求.这些都是有数据可以供参Φ考的，这个零件的工艺性较好

以下是该壳体需要加工的表面的尺寸精度要、技术要求以及各加工表面的位置要求:

(1)下端面表面粗糙度为1.6，阶梯通孔为Φ30、Φ20H7，表面粗糙度为12.5和1.6.该孔可作为其他表面的加工基准。

(2)垂直孔Φ12H8，表面粗糙度为25。

(3)水平阶梯孔Φ30和Φ20H7，表面粗糙度为12.5，1.6。

(4)水平螺纹孔M12，糙度为12. 5

(5)内圆弧R38，表面粗糙度为12.5

根据各加工方法的经济精度及一般机床所能达到的位置精，该零件没有很难加工的表面，上述各表面的尺寸要求和技术要求采用常规的加工工艺均可以保证，零件的工艺性较好

3、零件的生产类型

该零件的机构尺寸较小，属于轻型零件，根据设计要求此处按单件生产设计。

4、确定毛坯的制造形式

零件材料为QT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零结构又比较简单，故选择铸件毛坯

二、选择毛坯

2. 1毛坯的材料和种类

拨叉的机构复杂，所以本壳体毛坯选用铸件。该零件材料为QT200，为使零件有较好的力学性能，保证零件工作可靠，故采用铸造成形。这从提高生产效率保证加工精度上考虑也是应该的

2. 2确定毛坯的尺寸公差和加工余量一般规定，铸件成批生大于巾30m。的孔，可预先铸出，以减少机械加工余量。对于结构铸造毛坯时一般不予铸出。查表2-1.2-工余量等级取G级,差等级为九级，抓械加公差及机械加工余量如下。

表2-1铸造毛坯尺寸公及机械加工余量表

项目(单位:mm) 尺寸公差CT

(mm) 机械加工余量(mm)

备注

上下端面滩离

62. 5

2.4（士1.2） 2.8

圆柱凸台距离

25

1.4 (士0. 7) 1.0

内圆弧R38 1.5(士0.75) 1.0

两侧断面 1.8(士0.9) 2.0

底座外圆60 1.5(士0.75) 1.0

2.3确定毛坯尺寸

毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可得到

2.4拔模斜度

毛坯的拔模斜度取3o -5o.

2.5、选制定工艺路线

遵循“先基准后其他，先粗后精，先主后次，先面后孔”的原则，制定如下工艺路线：

（1）粗铣Φ60圆盘的下端面。

（2）粗铣Φ76弧内Φ30上表面

（3）钻、扩、粗铰、精铰Φ20H7的孔

（4）钻、扩、粗铰、精铰Φ30的孔

（5）粗铣Φ76内弧两侧

（6）粗铣拨叉两叉头内外侧

（7）钻、铰Φ10H7的两个孔。

（8）粗铣Φ20圆柱体的下两端面

（9）钻、铰Φ9.8H9的孔

（10）车一的内螺纹

（11）粗铣左端凹槽

（12）粗铣Φ20圆柱体的上端面。

（13）钻、铰Φ10H7的孔

（14）清洗。

（15）终检

三、选择加工方法，制定工艺路线

3.1本零表面加工方法的确定

（1）粗铣Φ60圆盘的下端面。公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6，需进行粗铣。

（2）粗铣Φ76弧内Φ30上表面为未注公差尺寸，根据GB 1800-79规定起公差等级按IT14，需进行粗铣。

（3）钻、扩、粗铰、精铰Φ20H7的孔公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6需钻和铰。

（4）钻、扩、粗铰、精铰Φ30的孔公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra2.5需钻和铰。

（5）粗铣Φ76内弧两侧为未注公差尺寸，根据GB 1800-79规定起公差等级按IT14，需进行粗铣。

（6）粗铣拨叉两叉脚内外为未注公差尺寸，根据GB 1800-79规定起公差等级按IT14，需进行粗铣。

（7）钻、铰Φ10H7的两个孔。公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra1.6，需钻和铰。

（8）粗铣Φ20圆柱体的下两端面公差等级为IT7，表

面粗糙度为Ra3.2，需进行粗铣。

（9）钻、铰Φ9.8H9的孔公差等级为IT8，表面粗糙度为Ra3.2，需钻和铰。

（10）车一的内螺纹

（11）粗铣左端凹槽表面粗糙度为12.5，需要粗铣

（12）粗铣Φ20圆柱体的上端面。表面粗糙度为3.2需要粗铣

（13）钻、铰Φ10H7的孔公差等级为IT7，表面粗糙度为Ra1.6，需钻和铰。

3.1.1 精基准的选择

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，选择以圆柱体的Φ20H7孔为精基准。划分加工阶段的原因有：根据该拨叉零件的技术要求和装配要求，选择拨叉下端面和中心阶梯通孔作为定位精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循了“基准统一”的原则。

3.1.2 粗基准的选择

粗基准的选择：按有关基准的选择原则，即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作粗基准；若零件有若干不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度高的不加工表面作粗基准。现以零件的侧面为主要的定位粗基准。

四、工序设计

4.1、选择加工设备与工艺装备

序号工序名称及要求设备

1 铸造毛胚

2 车一的内螺纹车床

3

粗铣Φ60圆盘的下端面

粗铣Φ76弧内Φ30上表面

钻、扩、粗铰、精铰Φ20H7的孔

粗铣Φ76内弧两侧

粗铣拨叉两叉头内外侧。

粗铣左端凹槽

粗铣Φ20圆柱体的上端面。

铣床

4 钻、扩、粗铰、精铰Φ30的孔

钻、铰Φ10H7的两个孔。

粗铣Φ20圆柱体的下两端面。

钻、铰Φ10H7的孔

钻床

5 清洗清洗机

6 按要求检验入库

4.2、确定工序尺寸（工序13）

由表可查得钻孔余量Z钻=9.8mm，Φ10mm的孔粗铰余量Z=0.16精铰=0.04mm；查表可依次确定各工步尺寸的加工精度等级为，精铰：IT9；钻：IT12；根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精铰：0.036mm；钻：0.150mm。

综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰：Φ10.16+0.0360mm；钻孔：Φ10+0.01500mm.

五、工艺尺寸的计算

这里没有基准不重合的尺寸的换算和复杂的尺寸计算，精度的要求也

不高，可直接按零件图上的尺寸进行加工。未注公差按经济要求选取。