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扁叉制造工艺与夹具设计

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图2零件的三维构造草图

图3零件的三维模型图

2 零件分析

2.1零件的作用

本题所给出的零件扁叉，是有精度较高要求的孔的叉架零件，经常用于

穿销方面，用途很广泛。

2.2 零件的结构要求

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扁叉结构不但要需要达到设计要求，而且还要有良好的加工工艺性，要便于机械加工，保证加工质量的同时，也要使劳动量达到最小。设计和工艺是密切相关的又是相辅相成的，所以设计者同时也要考虑加工工艺的问题。

扁叉是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状复杂程度一般，但其加工两同轴内孔的精度要求较高，此外还有上端面以及两侧面要求加工精度很高，对圆柱的四个端面也要一定的精度要求。

该零件的两小孔有同轴度要求，且上端面的两侧面相对空轴线有对称度要求，上端面两侧面对两孔轴线也各自有平行度要求。因此，该零件的尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此对他们的加工是非常关键的。

2.3零件的工艺分析

扁叉材料为HT15-32，零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构比较简单，生产类型属于大批量。该零件在加工过程中需要注意一些部位的加工精度，在图2零件图中可以看出加工精度要求比较高的部位，如：孔φ10H7内壁要求粗糙度为Ra1.6，凸台两侧面及两边沿要求粗糙度为Ra3.2；其中钻孔φ10H7时要求以F面为基准同轴度φ0.01，以两孔轴线为基准，铣凸块还要求两侧面有较高的对称度和平行度。因此在选择做夹具时，应该多注意这些精度要求比较高的部位。其余表面加工精度都较低，不需要机床高精度的加工，通过铣削、钻床、攻丝的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。

3 确定毛坯的尺寸、公差及加工余量

3.1 选择毛坯

扁叉的零件材料为灰铸铁HT15-32,考虑零件在实际结构中运行过程中所受冲击不大，零件的结构形状相对而言比较简单，且生产类型属大批量生产，以及零件图的表面粗糙度值，因此考虑各种因素，查下表1可知应选择金属型浇注铸件毛坯。查《机械制造技术基础课程设计指导教程》的表2选用铸件尺寸公差等级为CT-8。

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表1 常用毛胚工艺制造

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2大批量生产的毛坯铸件的公差等级

3.2 确定毛坯件的尺寸公差、机械加工余量

1、求最大轮廓尺寸

根据扁叉零件图可以计算出轮廓尺寸，长度为149mm，宽为24mm，高为42mm，故最大轮廓尺寸为149mm。 2、选取公差等级CT

查表1铸造方法按金属型浇注铸件铸造，铸件材料为灰铸铁，由表2可以得出零件的公差等级CT范围8-10级，取8级。 3、求铸件尺寸公差

由书《机械制造技术基础课程设计指导教程》中的表3可以查出铸件的尺寸公差，零件的公差等级为CT-8。

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表3铸件尺寸公差

4、机械加工余量

根据表1可知，选择金属型浇注铸件铸造时零件的机械加工余量等级为F级。因此由表4可以得出零件加工的机械加工余量RMA。

表4铸件的机械加工余量

5、铸件毛坯的基本尺寸

参考《机械制造技术基础课程设计》（以下称指导书）查表2-11，《公差与机械加工余量》（GB/T6414-1999）查表2-11,轮廓尺寸尺寸不超过160mm，得加工余量5-7mm，故取6mm。 由上可算得： R=F+2RMA