拖拉机副变速摇臂加工工艺及夹具设计参考素材
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工艺设计:基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择准确可以使加工表面得到保证,生产效率提高,降低工人的工作强度。否则,加工工艺过程中会问题自出,达不到加工要求,以致使零件报废,导致生产无法正常进行。1.基准的选择按照粗基准的选择要求(即当零件有不加工表面时应以不加工表面作为粗基准,若零件有若干不加工表面时则应与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准)。由于主加工面为18圆柱面且孔10有平行度要求,因此选圆柱面外毛坯表面和18mm轴的中心线作为粗基准。工艺路线的拟定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。在生产纲领已经确定为中批量生产的条件下,可以考虑万能型机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。序言本次设计是在我们学完了大学的全部基础课,技术基础课以及专业课之后而进行。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件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。其目的在于:1巩固我们在大学里所学的知识,也是对以前所学知识的综合性的检验;2加强我们查阅资料的能力,熟悉有关资料;3树立正确的设计思想,掌握设计方法,培养我们的实际工作能力;4通过对气门摇臂轴支座的机械制造工艺设计,使我们在机械制造工艺规程设计,工艺方案论证,机械加工余量计算,工艺尺寸的确定,编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。5.能根据被加工零件的技术要求,运用夹具设计的基本原理和方法,学会拟定夹具设计方案,完成夹具结构设计,初步具备设计出高效,省力,经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。6通过零件图,装配图绘制,使我们对于AutoCAD绘图软件的使用能得到进一步的提高。本次设计的主要内容为:进行工艺分析,确定毛坯类型和制造方法,拟采用以铸造的形式进行毛坯的制造,并确定零件的机械加工工艺路线,完成机械加工工序设计,进行必要的经济分析。最后,对某道加工工序进行夹具装配图的设计。本课程的设计内容包括:1.毛坯设计画出毛坯工艺简图;2.机械加工工艺设计制定出零件的机械加工工艺规程;3.夹具设计完成指定工序(10H8mm孔加工工序)的夹具结构设计;4.整理设计说明书对工艺设计夹具的详细说明;一、零件的分析零件的作用题目所给的零件是T12拖拉机副变速摇臂,主要作用是传递力,拨动滑移齿轮,实现高低速档位的变换。零件的键槽通过键连接与挡位操作杆连接,而螺栓是用来顶住键防止滑出。10H8孔是连接拨动猾移齿轮的部分。二、零件的工艺分析(一)工艺分析T12拖拉机副变速摇臂共有两组加工表面,他们之间有一定平行度要求。现分析如下:1.34为中心的加工表面这一组加工表面包括:一个外圆表面18+0.011 -0.022mm,长度40+0.5 -0.3,切槽13.6,2.5,键槽15+0 -0.12,3还有端面上的M8和 34的端面。键槽有同轴度要求。2.10为中心的加工表面这一组加工表面包括:10+0.033 0孔,端面和倒角。孔有平行度要求。(二)毛坯如图(三)分型面的选择可以采用整模造型和分模造型,整模造型可以选择已34mm左端面所在平面为分模面,分模造型可以以两圆盘的中心线所在的平面为分型面。考虑到以整模造型时形状复杂,且铸件力学性能较差,所以采用分模造型,以两圆盘的中心线所在的平面为分型面。(三)确定拔模斜度3(四)确定铸件的收缩率根据铸造类型,查表得收缩率为0.8-1.2%,选收缩率为1.0%。(五)毛坯工艺简图见附图1(六)工艺设计1.基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择准确可以使加工表面得到保证,生产效率提高,降低工人的工作强度。否则,加工工艺过程中会问题自出,达不到加工要求,以致使零件报废,导致生产无法正常进行。2.基准的选择按照粗基准的选择要求(即当零件有不加工表面时应以不加工表面作为粗基准,若零件有若干不加工表面时则应与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准)。由于主加工面为18圆柱面且孔10有平行度要求,因此选圆柱面外毛坯表面和18mm轴的中心线作为粗基准。工艺路线的拟定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。在生产纲领已经确定为中批量生产的条件下,可以考虑万能型机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降主要加工面包括:34mm圆所在平面,10 mm通孔,18 mm轴外圆,M8螺纹孔,键槽等。三、 工艺规程设计(一) 确定毛坯的制造形式 零件材料为QT40015 , 生产类型为中等批量生产,采用铸造,这可提高生产率,保证加工精度。(二) 基准的选择(1) 粗基准的选择。以不加工面为粗基准。(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。(三) 制订工艺路线方案一:工序10 铣34 mm和18 mm所在的两端面,打中心孔 ;工序20 车外圆18mm ,车34 mm右端面和10 mm 孔右端面,倒角,切槽 ;工序30 钻9.8 mm孔,铰10 mm ,锪倒角 ;工序40 铣键槽516 ;工序50 钻6.8 mm孔,倒角,攻丝M8 。方案二:工序10 铣34 mm和18 mm所在的两端面,打中心孔 ;工序20 车外圆18 mm ,车34 mm右端面和10 mm 孔右端面,倒角,切槽 ;工序30 铣键槽516 ;工序40 钻9.8 mm孔,铰10 mm ,锪倒角 ;工序50 钻6.8 mm螺纹孔,倒角,攻丝M8 。因加工10 mm 孔和键槽516 时,有平行度和对称度要求,所以应该先加工10 mm 孔,再加工键槽516。所以选择方案一。(四) 工序设计 工序10 铣34 mm和18 mm所在的两端面,打中心孔。1铣34 mm和18 mm所在的两端面(1)加工条件工件材料:QT40015 ,HBS 150180,铸造。加工要求:粗铣34 mm和18 mm所在的两端面并打中心孔,确定54 mm 尺寸 。机床:铣端面打中心孔机床XZ 22.4;专用夹具;量具:游标卡尺,0 150 mm 。刀具:硬质合金镶齿端断铣刀,D = 50 mm ,Z = 3 mm ,L= 20 mm , L = 33 mm , d= 22 mm , d= 11mm 。材料YG8 ,0 = + 5,Kr = 90, a0= 8,0= 10,= -14, Kr= 5,bE = 1 mm 。B型中心钻,D= 5.0 mm , L = 67.0 mm , d= 14.0 mm , d= 8.50 mm , d = 4.00 mm 。(2)切削用量查手册得,v = 27 m/min , 则 n= 1000v/ 3.14d= (1000*27)/(3.14*50) = 172 r/min , 取 n = 162 r/min ,即铣轴转速 n = 162r/min , 进给量 f = 1.02 mm/r 。 (3) 工时确定L= 76mm ,L1 = 0.5(d -0 ) + 2 = 0.5(50 -0) + 2 = 4.5 mm ,L2 = 4 mm T = (l+l1+l2)/ (n*f) = (76+4.5+4)/ (162*1.02) = 0.17 min2.钻中心孔 中心孔型号:B型带护锥中心孔,GB145-85 。查手册得,钻轴转速 n = 380 r/min,钻削进给量 f = 0.05 mm/r 。钻中心孔工时 查手册得T =0.47 min工序20 车外圆18mm,车34 mm右端面和10 mm 孔右端面,倒角,切槽 机床:CA6140 ;拨盘。刀具: 外圆车刀。刀片材料:YG6;刀杆尺寸1625, = 15,Kr = 45, 0 = 12, bE = 0.5 mm 。 切断刀。刀片材料:高速钢W18Cr4V ;A型,a = 2.5 mm ,B = 20 mm ,H = 20 mm, L = 150 mm 。量具:游标卡尺,0 150 mm 。1 车外圆18 mm 加工余量Z = 2 mm,分两次走刀 ;n = 560 r/min, f = 0.3 mm/r第一次走刀 ap= 1.5 mm ;第二次走刀= ap 0.5 mm 。L= 38 , L1=ap+ 2 = 1.5 + 2 =3.5 ,所用工时约为 T = (L+L1)/ (n*f) = (8+2.3)/ (560*0.3)= 0.25 min2.车34 mm右端面n = 560 r/min, f = 0.3 mm/r ,ap = 0.3 mm。L= 8 ,L1 = ap + 2 = 0.3+ 2 = 2.3 用工时 T = (L+L1)/(n*f)= (8+2.3)/(560*0.3) = 0.061 min ,手动进给。3车10 mm 孔右端面加工余量Z = 2 mm ,分两次走刀,每次走刀ap= 1.0 mm ,n = 560 r/min, f = 0.3 mm/r 。计算工时 L = 12 , T =L/(n*f)=12/(560*0.3)= 0.14 min ,手动进给。4. 倒角n = 560 r/min, f = 0.3 mm/r , 手动进给。5切槽n = 200 r/min, f = 0.3 mm/r , 手动进给。计算工时 L =2 + 2.2 + 2 = 6.4 , 工序30 钻9.8 mm孔,铰10 mm ,锪倒角机床:立式钻床 Z535型,专用夹具。刀具: 高速钢麻花钻,d = 9.8 mm , L = 133 mm , = 87 mm ; 硬质合金铰刀,d = 10 mm , L = 168 mm , = 38 mm ; 90锥面锪钻,d = 16 mm , L = 93 mm , = 38 mm , 齿数 z = 6 。量具:游标卡尺,0 150 mm 。1 钻9.8 mm孔查工艺手册知,v = 13 m/min , 则 n= 1000v/ 3.14d=(1000*13)/(3.14*9.8) = 422 r/min ,对照手册取 n = 400 r/min , f = 0.47 mm/r 。计算工时L= 12 ,L1= 3 ,L2 = 3.5 ,T =(L+L1+L2)/(N*F)=0.098 min ,手动进给,推荐退钻次数6次。2铰10 mm查工艺手册知n = 400 r/min , f = 0.25 mm/r 。计算工时L1 = 10 , L2 = 2 , L= 39 ,T = 0.51 min 。3锪倒角n = 400 r/min ,快换钻套取下,手动进给。 工序40 铣键槽516机床:立式升降台铣床 X5012 ;专用夹具。刀具:直柄键槽铣刀,材料:高速钢 。尺寸:= 8 mm , L = 40 mm , d= 5 mm 。查工艺手册知n = 263 r/min , f = 0.03 mm/r 。计算工时 L= 16 , L1= 4.5 , T = 2.6 min 。 工序50 钻6.8 mm孔,倒角,攻丝M8 。机床:立式钻床 Z535型,专用夹具。刀具:攻丝前钻孔用直柄阶梯麻花钻,L = 142 mm ,L1= 94 mm ,L2= 39 mm , d= 6.8 mm , d= 11.0 mm 。90锥面锪钻,d = 8 mm , L = 44 mm , L1= 12 mm , 齿数 z = 4 , d= 8 mm , d= 1.6 mm 。粗柄带颈细牙普通螺纹用丝锥,M81 ,L = 72.0 mm ,= 13.0 mm , = 22.0 mm , d= 8.0 mm , d = 8.0 mm , a = 6.8 mm 。 1钻6.8 mm孔查工艺手册知 n = 400 r/min , f = 0.2 mm/r 。计算工时 L= 20 , L1 = 4 , T= 0.3 min , 手动进给。 2.倒角查工艺手册知 n = 400 r/min , f = 0.2 mm/r, 手动进给。3.攻丝M8n = 140 r/min , 手动进给。 四、夹具设计五、参考资料1 陈宏钧主编.实用机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社,2003.12 杨叔子主编.机械加工工艺师手册. 北京:机械工业出版社,2001.83 薛源顺主编.机床夹具设计. 北京:机械工业出版社,2000.114 李益民主编.机械制造工艺设计简明手册. 北京:机械工业出版社,1993.65 冯辛安主编.机械制造装备设计.第二版. 北京:机机械制造技术课程设计是我们学完了大学的全部基础课、专业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。就我个人来说,我希望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,为能胜任今后在工作岗位打下一个良好的基础 。由于能力有限,本设计尚有许多不足之处,恳请老师给予指教。工艺设计:
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