拔叉夹具课程设计说明书
- 格式:doc
- 大小:124.00 KB
- 文档页数:9
工艺规程及工艺装备设计者指导教师广西大学机械工程学院机电041班2007年7月18日目录序言 (1)工艺规程与夹具设计过程 (2)一、设计题目,计算生产纲领及生产型 (2)二、零件的分析 (2)1.零件的作用 (2)2.零件的工艺分析 (2)三、确定毛坯的制造方法,初步确定毛坯的形状 (3)四、工艺规程设计 (3)1.定位基准的选择 (3)2.零件表面加工方法的选择 (4)3.制订工艺路线 (5)4.确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸 (6)5.确定切削用量及基本工时 (10)5、1 工序Ⅰ端面A铣削用量及基本时间的确定 (10)5、2工序Ⅱ钻——扩孔Φ22mm (13)5、3 工序Ⅲ端面D铣削用量及基本时间的确定 (15)5、4 工序Ⅳ槽8mm的铣削用量及基本时间的确定 (17)5、5 工序Ⅴ槽18mm的铣削用量及基本时间的确定 (19)5、6 工序Ⅶ锪2X15°的倒角切削用量及基本时间的确定 (21)5、7 工序Ⅶ拉花键孔切削用量及基本时间的确定 (22)四、夹具的设计 (21)五、参考资料 (23)序言一、设计目的:现代机械制造工艺设计是宽口径机械类专业学生在学完了《机械制造技术基础》等技术基础和专业课理论之后进行的一个实践教学环节。
其目的是巩固和加深理论教学内容,培养学生综合运用所学理论,解决现代实际工艺设计问题的能力。
通过工艺规程及工艺装备设计,学生应达到:1、掌握零件机械加工工艺规程设计的能力;2、掌握加工方法及其机床、刀具及切削用量等的选择应用能力;3、掌握机床专用夹具等工艺装备的设计能力;4、学会使用、查阅各种设计资料、手册和国家标准等,以及学会绘制工序图、夹具总装图,标注必要的技术条件等。
二、设计感想与体会:三周的课程设计就是一个团队合作的过程。
所谓1+1>2,一个团队的合作,使我们的设计成果不到三周时间就渐渐呈现在我们的眼前。
看着眼前的手工图纸、CAD 图和设计计算的手稿,三周的设计过程一幕幕浮现在眼前。
第一部分设计任务书及课程设计的要求和内容加工 (2)其次部分序言 (4)第三部分拨叉Φ22mm 孔的钻床夹具设计 (5)第四部分.致谢与心得体会 (15)第五部分参考文献 (16)附录:夹具零件图与夹具装配图(草稿) .................. 17(18) CAD图另图 (19)第一部分:山西大同高校煤炭工程学院09机械设计及其自动化专业《机械制造设施设计》设计任务书设计题目:CA6140拨叉钻床夹具设计要求:设计加工孔①22mm的钻床夹具毛坯类型:铸件(两件铸在一起)设计时间:2022.1217——设计内容:1、熟识零件图2、绘制零件图(一张)3、绘制夹具总装图4、编写设计说明书备注:CA6140车床拨叉831002毛坯图其次部分:序言机械制造装备设计使我们学完了高校的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深化的综合性的总复习, 也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的高校生活中占有重要的地位。
就我个人而言,我盼望能通过这次课程设计对自己将来将从事的工作进行一次适应性训练,从中熬炼自己分析问题、解决问题的力量,为今后参与祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。
制造背景:机械制造离不开金属切削机床,而机床夹具则是保证机械加工质量、提高生产效率、减轻劳动强度、降低对工人技术的过高要求、实现生产过程自动化不行或缺的重要工艺装备之一。
机床夹具被广泛用于制造业中,大量专用机床夹具的使用为大批量生产供应了必要条件。
在机床制造或修理中,经常遇到在圆柱上横穿孔的工件,这些工件的孔或螺纹孔的中心线不相交,需在车好圆柱后装配,画好孔的位置线,在按线加工孔或螺纹。
以前当工件画好线后,用四爪卡盘按线进行安装,再加工内孔。
在校正的过程中,调整夹在圆柱面上的两爪时,工件产生滚动,使划线孔的中心线产生角度位移,很难将工件校正, 而产生加工废品。
为此人们设计制造了夹具,通过30年的使用,效果很好。
摘要本论文是结合目前实际生产中,常常发现仅用通用夹具不能满足生产要求,用通用夹具装夹工件生产效率低劳动强大,加工质量不高,而且往往需要增加划线工序,而专门设计两种夹具:铣床夹具和钻床夹具,主要包括夹具的定位方案,夹紧方案、对刀方案,夹具体与定位键的设计及加工精度等方面的分析。
本设计铣床夹具有良好的加工精度,针对性强,主要用于拨叉零件铣槽工序的加工。
其具有夹紧力装置,具备现代机床夹具所要求的高效化和精密化的特点,可以有效的减少工件加工的基本时间和辅助时间,大大提高了劳动生产力,从而可以有效地减轻工人的劳动强度和增加劳动效率。
因此,对夹具知识的认识和学习以及设计新式的适合实际生产的夹具在今天显得尤为重要起来。
关键词:铣床夹具,设计,高效AbstractThe present paper is combing the actual production at present, which is that either using universal fixture cannot meet only production requirements or using universal fixture clamping work-piece to product is poor efficiency and powerful labor and not high processing quality or often it need to increase crossed process, to specially design two fixture: milling fixture and drilling fixture, mainly including schemes of fixture positioning, clamping and cutter, the design of the concrete and the TAB folder and the analysis of machining precision et al.The milling fixture, having good processing precision and targeted, mainly is used to process dial the fork parts milling flutes. The fixture with clamping force device has the characteristics of efficiency and precision required by modern machine tools. It is so effectively to reduce the processing time and auxiliary time that greatly improve the labor productive, effectively reduce the labor intensity and increase the work efficiency as well. Drilling fixture is good for raising productivity, expanding machine machining scope, reducing labor intensity and ensuring the production safety. Therefore, it is especially important to learn and study the knowledge of fixture and design new suitable for practical production fixture nowadays.Key words:milling fixture, design, efficiency目录摘要 (1)Abstract (1)1 绪论 (1)1.1 夹具概念²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²11.2 夹具的主要功能²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²11.3 夹具的分类²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²11.4 夹具的组成²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²21.5 常用定位元件及选用²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²31.6 工件的夹紧²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²71.7 机床夹具的现状及发展方向²²²²²²²²²²²²²²²²²102 铣床夹具设计 (1)2.1 铣床常用通用夹具的结构²²²²²²²²²²²²²²²²²²²12.2 铣床夹具的设计特点²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²12.3夹具装夹工件的特点²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²12.4铣床夹具的安装²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²12.5铣床夹具的对刀位置²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²22.6定位方案²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²22.7夹紧方案²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²52.8铣刀分类²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²52.9夹具体与定位键²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²62.10夹具总图上的尺寸、公差和技术要求²²²²²²²²²²²²²62.11夹具精度分析²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²6结论 (1)致谢 (1)参考文献 (1)附录............................... 错误!未定义书签。
毕业设计说明书拨叉加工工艺及夹具设计一、设计任务本设计的任务是针对一种拨叉的加工工艺及夹具设计,主要进行以下方面的工作:1.分析拨叉的工作原理和结构特点。
2.通过实验和理论计算确定拨叉的材料、尺寸和加工精度要求。
3.设计拨叉加工的工艺流程,确定每道工序所需加工设备和工具。
4.设计适合拨叉加工的夹具,以提高加工效率和加工精度。
二、拨叉的工作原理和结构特点拨叉是变速器中的一种传动部件,主要起到连接两个齿轮之间的转动作用。
其工作原理是利用轴承轮对拨叉的轴心线产生一个压力,使得拨叉能够沿着轴心线运动,连接齿轮并实现传动。
拨叉的结构特点主要体现在以下几个方面:1.整体结构,无接头。
2.尺寸精度要求较高,尤其是轴孔与轴承轮的匹配精度。
3.材料选用要求高强度、高硬度以及良好的耐疲劳性。
4.表面质量要求高,特别是轴孔的表面粗糙度和直线度要求较高。
5.生产批量大,成本控制能力要求强。
三、确定拨叉的材料、尺寸和加工精度要求1.材料选用根据拨叉的工作原理和结构特点,应选用高强度、高硬度以及耐疲劳性良好的材料。
常用的材料有 20CrMnTi、42CrMo、45# 钢等,其中,20CrMnTi 是同时满足强度、硬度和韧性要求的理想材料。
2.尺寸和加工精度要求拨叉的轴孔和轴承轮是关键部位,其匹配精度应达到 IT6 级别,轴孔表面粗糙度≤ Ra0.4μm,轴孔中心线垂直度≤ 0.05mm,轴孔中心线与轴承轮的轴心线平行度≤0.08mm。
此外,整体尺寸公差应控制在±0.03mm 以内。
四、拨叉加工的工艺流程及设备工具针对拨叉的结构特点和加工精度要求,可设计以下的加工流程:1.铣削面采用立式铣床进行加工,分两次进行铣削。
先将工件安装在夹具上,进行端面精加工,保证铣削面的平行度和面质量。
然后再进行一次常规铣削,使铣削面的粗糙度达到要求。
2.车削轴孔采用车床进行加工。
在结合具有稳定性的夹具上进行定位,以保证轴孔的精度和平行度。
机械制造技术与CAD课程设计说明书设计者:专业:学号:指导教师:目录1.概述 (3)2.夹具设计任务及待加工零件的特点 (4)3.设计方案讨论 (5)4.夹具设计 (6)5.非标零件的加工工艺规程-1 (7)6.非标零件的加工工艺规程-2 (8)7.参考文献 (9)概述经过六个学期的大学学习,本学期,我们真正接触到了所谓的实践。
在这次的夹具课程设计中,我们首次将以前学过的知识进行综合地汇总并加以实际运用。
我所需要设计的车床拨叉钻孔夹具看似不是非常复杂,但是在整个设计过程中,遇到了不少的困难和错误,许多时候都需要返工。
一次又一次的全部返工,使得对之前所学知识又进行了重新的加深,并对之前的一些理论上的不了解和模糊之处加以提升。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指导。
在进行设计之前,必须先了解什么是定位和夹紧:在机床加工工件时,为了保证加工精度和生产效率,必须使用工件在机床上相对刀具占有正确的位置,这个过程称之为定位。
为了使工件已经获取的正确位置在切削过程中因为切削力、惯性力、重力等外力作用而不被破坏,必须对工件进行夹紧,这个过程称之为夹紧。
定位和夹紧的全过程,称之为工件的夹装。
在机床上用于装夹工件的装置,即为机床夹具。
在制造技术迅猛发展的今天,无论是传统机床还是数控机床,加工中心上,仍是不可或缺的重要工艺设备。
通过机床的夹具设计,不仅可以培养综合运用机械设计制造的知识,还可以得到工程设计的初步训练。
总之,这次夹具设计使我学会很多,受益匪浅。
夹具设计任务及待加工零件的特点图1——被加工零件3D模型图题目所给的零件是车床拨叉。
它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。
零件上方的φ14孔与操纵机构相连,二下方的φ40半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。
目录1.零件的分析 (2)零件的作用 (2)零件的工艺分析 (2)2.工艺规程的设计 (3)确定毛坯的制造形式 (3)基准的选择 (3)制定工艺路线 (3)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5)确定切削用量及基本工时 (6)3.夹具的设计 (12)问题的提出 (12)夹具设计 (13)4.总结 (14)5.参考文献 (15)设计说明本次设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练。
因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言,我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。
由于能力所限,设计尚有许多不足之处,恳请各位老师给予指教。
1.零件的分析零件的作用给零件是CA6140车床拨叉,它位于车床变速机构中,主要起到换挡作用。
通过拨叉的拨动使车床滑移齿轮与不同的出齿轮啮合从而达到要求的主轴转速。
宽度为30mm的面的尺寸精度不高或者他们之间的空隙很大时,滑移齿轮就达不到很高的定位精度,这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确有效的啮合,从而影响整个传动系统的工作。
所以拨叉宽度为30mm的面和槽之间要达到很高的配合精度。
零件的工艺分析831003拨叉共有两组加工表面,他们之间有一定的位置要求。
分析如下:(1)以Φ25H7mm花键孔为中心的加工表面。
这一组包括:Φ25H7mm的花键孔及倒角,30×80mm的台阶面,两个M8的通孔和一个Φ5的圆锥孔。
(2)以40×75mm的端面为基准的加工表面。
这一组加工表面包括:18H11mm的槽,40×75mm的端面。
这两组加工表面之间有着一定的位置要求,主要是:30×80mm的台阶面与Φ25H7mm的花键孔中心线的平行度公差为。
拨叉夹具说明书年级:学号:姓名:专业:指导老师:2015年7月目录一、夹具定位及夹紧方案 (2)二、拨叉夹具设计说明 (4)1、问题的提出 (4)2、定位原理及实现 (4)3、切削力及夹紧力计算 (5)4、误差分析 (9)5、实际所需夹紧力的计算 (14)6、零件材料选择 (14)三、参考文献 (16)一、夹具定位及夹紧方案拨叉夹具:夹紧:说明:长:340mm 宽:60mm 高:60mm铣套:总长:45mm总宽:15mm总高:20mm铣口长:14mm铣口宽:15mm铣口高:17mm 铣刀:立铣刀直径范围2-50mm:取:12mm三维模型:二、拨叉夹具设计夹具是组合机床的重要组成部分,是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。
它是用于实现被加工零件的准确定位、夹压、刀具的导向以及装卸工件时的限位等作用。
为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动成本,需要设计专用夹具。
1、问题的提出夹具是组合机床的重要组成部分,是根据机床的工艺和结构方案的具体要求而专门设计的。
它是用于实现被加工零件的准确定位、夹压、刀具的导向以及装卸工件时的限位等作用。
本夹具主要用于铣宽14H7的槽,且为大批大量生产。
在保证提高劳动生产率,降低劳动强度的同时可以设计选用比较简单的夹具。
2、定位原理及其实现由零件图可知,槽所在的面与中心线存在垂直度误差,在加工槽时应保持工件的平稳,应选择小圆柱底端面为定位基准。
根据被加工零件的结构特征,选择定位基准。
由夹具图可以得出,V形块约束X向的移动,Y向的移动,X向的转动,Y向的转动;工件与V形块的背面接触简化成线,则约束X向的移动,底面约束Z向的移动,X向的转动,Y向的转动,则形成了过定位。
限制的自由度V形块:X向的移动,Y向的移动,X向的转动,Y向的转动底面:Z向的移动,X向的转动,Y向的转动线:X向的移动过定位为:X向的移动,X向的转动,Y向的转动。
由于此过定位对零件加工时产生的误差较小,所以可以忽略不计。
一、零件的分析该拨叉结构简单,属于典型的拨叉杆类零件。
它位于变速机构中,主要起换挡,使回转运动按照工作者的要求,获得所需的速度和扭矩。
零件上方Ø30孔与操作机构相通,下方R48半孔则是用于所控制齿轮所在的轴接触。
通过上方的波动下方的齿轮变速。
二、工艺规程的设计(一)确定毛坯的制造形式零件的材料是HT200,工作环境良好,不会承受较大的冲击载荷,由于年生产已经达到了中批量生产,并且材料可铸。
因此从提高生产率,保证经济性的角度讲,应该采用铸造成型中的“金属模机械砂型”铸造的方法制造毛坯。
(二)零件的工艺分析1、小头孔Ø30以及与此孔相同的Ø8的孔2、大头孔R483、小头孔端面、大头半圆孔端面,与小头孔中心的垂直度误差为0.08mm;与小头孔相同的Ø8孔与小头孔中心线垂直度误差为0.15mm。
(三)基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得到提高。
否则,加工工艺过程中会出现很多问题,使生产无法正常进行。
1.机械加工工序遵循先基准后其他原则,首先加工精基准---拨叉头左端面和叉轴mm。
遵循先粗后精原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序。
遵循先主后次原则,先加工主要表面----拨叉头左端面和叉轴孔mm,后加工次要表面----拨叉脚槽内侧面、底面和拨叉头下台阶面。
遵循先面后孔原则,先加工拨叉头端面,在加工叉轴孔Ø30mm孔;先铣拨叉头下台阶面,再钻销钉孔Ø8mm。
热处理工序铸件为了消除残余应力,需在粗加工前、后各安排一次时效处理,在半精加工前、后各安排一次时效处理。
3.辅助工序在半精加工后,安排去毛刺和中间检验工序;精加工后,安排去毛刺、终检工序。
综上所述,该拨叉工序的安排顺序为:基准加工----主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工----主要表面半精加工和次要表面加工----热处理----主要表面精加工。
机械制造工艺学课程设计拨叉钻孔的专用夹具设计班级:学号:姓名:指导老师:机电及自动化学院2015年 01 月 26 日目录前言 0设计任务 (1)1零件的工艺分析 (2)1.1设计题目 (2)1.2零件的使用要求基本分析 (2)1.3零件的工序特点 (2)2.定位方案选择 (3)2.1定位方案分析 (3)2.1.1定位方案a (3)2.1.2定位方案b (3)2.2定位方案确定 (4)3.夹紧方案选择 (4)3.1夹紧方案a (5)3.2夹紧方案b (5)3.3夹紧方案确定 (5)4夹具具体结构 (5)4.1定位元件 (5)4.2夹紧机构 (6)4.3导向机构 (6)4.3.1钻模体机构 (6)4.3.2.钻套的选择 (7)4.3.3钻套高度的选择 (7)4.3.4排屑间隙 (8)5.定位误差 (8)5.1定位误差分析 (8)5.2定位误差计算 (8)6夹紧力计算 (9)6.1切削力计算 (9)6.2实际所需夹紧力计算 (9)6.3夹紧力校核 (10)7夹具精度分析与计算 (11)8夹具总装 (11)总结 (13)参考文献 (14)前言机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学(含机床夹具设计)和大部分专业课,并进行了实习的基础上进行的一个教学环节。
也是大学本科里的最后一次课程设计。
这次设计为了使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论,并结合生产实习中学到的实践知识,独立的分析和解决工艺夹具问题。
让我们初步具备设计一个中等复杂程度零件的机械加工工艺所需的夹具设计的能力,也是熟悉和运用有关手册、图表等技术及编写技术文件等技能的一次实践机会,形成规范解决问题的理念。
设计是一项复杂细致的工作,本次设计更主要是为了通过解决在设计过程中常遇到一些困难和问题,积累了一些经验和教训,发挥自己的主观能动性,为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。
当然由于水平有限,说明书中难免出现一些错误和不妥指出,还希望老师不吝指出。
东华理工大学长江学院课程设计说明书课程题目:拨叉(CA6140车床)课程设计:学号:班级:年级:专业:系:指导教师:完成时间:目录绪论 (3)第一章拨叉零件的分析 (3)1.1 零件的作用 (3)1.2 零件的工艺分析 (3)1.3 零件图 (4)第二章工艺规程设计 (4)2.1 确定毛坯的制造形式 (4)2.2 绘制毛坯图 (4)2.3 基面的选择 (4)2.4 零件工艺路线的拟定 (5)2.5 选择机床和工装 (6)2.5.1 机床的选择 (6)2.5.2 夹具的选择 (6)2.5.3 刀具的选择 (6)2.5.4 量具的选择 (6)2.5.5 零件的加工余量和工序尺寸的确定 (6)2.6 工序切削用量的确定 (7)2.6.1 工序一粗精铣φ20φ50孔下端面 (7)2.6.2 工序二粗精铣φ32上端面 (8)2.6.3 工序三粗精铣φ50 上端面 (9)2.6.4 工序四铣凸台 (10)2.6.5 工序五钻φ20孔 (10)2.6.6 工序六镗Φ50孔 (11)2.6.7 工序七钻螺纹孔 (12)2.6.8 工序八钻φ8锥孔 (12)2.6.9 工序九铣断 (13)第三章设计总结 (14)第四章参考文献 (14)绪 论机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。
机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。
我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。
从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
车床的拨叉位于车床变速机构中,主要起换挡,使主轴回转运动按照操作者的要求工作,获得所需要的速度和扭矩的作用。
零件下方的孔与操作机构相连,而上方的半孔则是用于所控制齿轮所在的轴接触。
通过上方的力拨动下方的齿轮变速。
一.设计任务和设计要求(一)设计任务1.对零件进行工艺分析,画零件图;2.确定毛坯的制造方式,绘制毛坯简图;3.制定零件的机械加工工艺路线,填写机械加工工艺过程卡4.对指定工序,选择机床及工、夹、量、刃具,确定加工余量及工序间尺寸与公差,确定切削用量,填写工艺过程卡;5.对指定工序进行机床夹具设计计算和机构设计,画夹具装配装配图;6.对夹具的一个零件设计零件图;7.编写设计计算说明书。
(二)设计要求1.零件图 1张(A4-A3)2.毛坯图 1张(A4-A3)3.机械加工工艺过程卡 1张4.机械加工工序卡 1张5.夹具结构设计装配图 1张(A1-A0)6.夹具结构设计零件图 1张(A4-A1)7.课程设计说明书 1份二、零件的分析(一)零件的用途题目所给的零件是CA6140车床831002的拨叉。
该拨叉应用在车床变速箱的换档机构中.使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。
零件上方的φ25孔与操纵机构相连,下方的φ60半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。
通过上方的力拨动下方的齿轮变速。
两件零件铸为一体,加工时分开。
该拨叉在改变档位时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用,因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性,以适应拨叉的工作条件。
该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面和叉轴孔Φ25H7,在设计工艺规程时应重点予以保证。
(二)零件的技术要求按《指导教程》P2表1-1形式将该拨叉的全部技术要求列于表1-1中。
加工表面尺寸及偏差/mm 公差及精度等级表面粗糙度Ra /μm形位公差/mmΦ25孔25H7 IT7 1.6Φ60孔60H7 IT7 3.2Φ60孔两端面12d11 IT11 3.2螺纹孔顶面距φ25孔中心线36IT12 6.3铣槽端面距槽底面8H12 IT12 6.3铣16H11槽16H11 IT11 3.2(三)零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能良好,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此,以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:CA6140车床共有两处加工表面,其间有一定位置要求。
分述如下:1. 以φ25mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:φ25H7mm的孔,以及φ42mm的圆柱两端面,其中主要加工表面为φ25H7mm通孔。
2. 以φ60mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括:φ60H7mm的孔,以及φ60H7mm的两个端面。
主要是φ60H7mm的孔。
3. 铣16H11mm的槽这一组加工表面包括:此槽的端面,16H11mm的槽的底面,16H11mm的槽两侧面。
4. 以M22×1.5螺纹孔为中心的加工表面。
这一组加工表面包括:M22×1.5的螺纹孔,长32mm的端面。
主要加工表面为M22×1.5螺纹孔。
这两组加工表面之间有着一定的位置要求,主要是:(1)φ60孔端面与φ25H7孔的垂直度公差为0.1mm.。
(2)16H11mm的槽与φ25H7孔的垂直度公差为0.08mm。
由上面分析可知,加工时应先加工一组表面,再以这组加工后表面为基准加工另外一组。
由上面分析可知,可以粗加工拨叉底面,然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。
再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
(四)确定零件的生产类型依要求知:Q=4000台/年,m=1件/台;结合生产实际,备品率a%和废品率b%分别取4%和0.7%.按《指导教程》P2 公式(1-1)N=Qm (1+a%)(1+b%)=4000台/年×1件/台×(1+4%)×(1+0.7%)=4189件/年拨叉重量为1.45千克,按《指导教程》P3表1-3可知拨叉属于轻型零件;由表1-4知该拨叉的生产类型为成批生产中的中批量生产.所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序适当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。
三.工艺规程的设计(一)确定毛坯的制造形式零件材料为HT200。
考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为中批生产,故选择铸件毛坯。
(二)基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。
否则,加工工艺过程中会问题百出,甚至还会造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。
(1)粗基准的选择。
对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。
而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。
根据这个基准选择原则,现选取φ25H7孔的不加工外轮廓表面作为粗基准,利用一组共两块V形块支承这两个φ42作主要定位面,限制5个自由度,再以一个销钉限制最后1个自由度,达到完全定位,然后进行铣削。
(2)精基准的选择。
主要应该考虑基准重合的问题。
当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。
(三)制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用通用机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。
工艺路线方案工序一以φ42外圆为粗基准,粗铣φ25孔两端面。
工序二精铣φ25孔两端面。
工序三以φ25孔上端面为精基准,钻、扩、铰、精铰φ25孔,使孔的精度达到IT7。
工序四以φ25孔为精基准,粗铣φ60孔两端面。
工序五以φ25孔为精基准,精铣φ60孔两端面,保证端面相对孔的垂直度误差不超过0.1。
工序六以φ25孔为精基准,钻、扩、铰、精铰φ60孔,保证空的精度达到IT7。
工序七以φ25孔为精基准,铣螺纹孔端面。
工序八以φ25孔为精基准,钻φ20孔。
工序九以φ25孔为精基准,攻M22×1.5螺纹。
工序十以φ25孔为精基准,铣槽端面。
工序十一以φ25孔为精基准,铣16H11的槽保证槽的侧面相对孔的垂直度误差为0.08。
工序十二拨叉叉脚铣断工序十三去毛刺。
工序十四检查。
选择此工艺路线的理由有:1、经验告诉我们,应该先铣平面再加工孔,那样会更容易满足零件的加工要求。
故钻φ25、φ60孔时应先铣这两个孔的端面。
2、φ60孔端面与φ25H7孔垂直度公差为0.1mm.,16H11mm的槽与φ25H7的孔垂直度公差为0.08mm。
加工时应先加工一组表面,再以这组加工后表面为基准加工另外一组。
3、若把拨叉叉口铣断放在中间,则对前面的各工序的加工定位夹紧不方便,从而导致效率较低。
故把拨叉叉口铣断放在后面。
拨叉工艺路线及设备、工装的选用以上工序过程详见机械加工工艺过程卡片。
(四)机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定CA6140车床拨叉,零件材料为HT200,硬度190~210HB,毛坯重量1.45kg,生产类型为中批量,铸造毛坯。
据以上原始资料及加工路线,分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1.外圆表面(φ42)考虑其零件外圆表面为非加工表面,所以外圆表面为铸造毛坯,没有粗糙度要求,因此直接铸造而成。
2. 外圆表面沿轴线方向长度方向的加工余量(φ25,φ60端面)。
(1)确定加工路线由《指导教程》P11表1-8序号7得:粗铣---精铣。
(2)确定各工序的加工余量取φ25,φ60端面长度余量均为2mm(均为双边加工)铣削加工余量为:粗铣1.5mm 精铣0.5mm.3. 内孔(φ60的孔已铸成φ50的孔,φ25的孔已铸成φ15的孔)由《指导教程》P41表2-28取φ60孔已铸成孔长度余量为5,即铸成孔直径为50mm。
工序尺寸加工余量:钻孔至φ55mm;扩孔4.5mm;铰孔0.4mm;精铰0.1mm。
φ25的孔工序尺寸加工余量:钻孔至φ23mm 余量为2mm;扩孔1.8 mm;粗铰 0.14 mm;精铰 0.06 mm4.槽端面至中心线垂直中心线方向长度加工余量 由《指导教程》P41表2-26铸出槽端面至中心线47mm 的距离,余量为3mm 。
工序尺寸加工余量:粗铣端面 2.1 mm ;半精铣0.7 mm ;精铣0.2 mm 5. 螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至φ25孔轴线且垂直轴线方向40mm 的距离,余量为4mm 工序尺寸加工余量:粗铣顶面3.1 mm ;半精铣0.7mm ;精铣0.2 mm 6. 其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产,应该采用调整加工。
因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。
(五)确立切削用量及基本工时工序六以φ25孔为精基准,钻、扩、铰、精铰φ60孔,保证孔的精度达到IT7。
钻孔: 1. 选择钻头选择高速钢麻花钻钻头,粗钻时d o =55mm ,钻头采用双头刃磨法,钻头几何形状为:β=28 ,2φ=120,2φ1 =70,b g =11mm,αο=12,ψ=55,b=6mm,l=11mm. 选择Z5163A 钻床 n=22.4~1000r/min, f=0.063~1.2mm/r. 2.选择切削用量 (1)决定进给量查《切削手册》表2.7,当加工要求为H7精度,铸铁的强度σb <800MPa,d 0=55mm 时, r mm f /2.1~0.1=按钻头强度选择r mm f /0.1= 按机床强度选择r mm f /9.0=最终决定选择Z5163A 机床已有的进给量r mm f /8.0= (2)计算工时选择n=600r/min 所以s t m 2.4m in 07.08.0600/)2312(1==⨯+=扩孔:选高速钢扩孔钻 min /1000r n = r mm f /2.2~8.1= 取f=2mm/rmm d 5.590=s nf L t m 05.1m in 0175.01000212232==⨯+==铰孔:选高速钢铰刀 min /1000r n = r mm f /2.4~1.2= mm d 9.590=,取f=3.15mm/rs nf L t m 66.0m in 011.0100015.312233==⨯+==精铰:选高速钢铰刀 min /1000r n = r mm f /2.4~1.2= 取f=3.15mm/r7600H d =s nf L t m 66.0m in 011.0100015.312234==⨯+==s t t t t T m m m m m 57.64321=+++=三、 夹具设计设计工序——钻、扩、铰、精铰φ60H7孔的夹具。
(一)、夹具设计1.定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。