K01-拨叉零件的工艺规程及钻Φ20孔夹具设计【含CAD图纸】
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机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称拨叉零件名称拨叉共页第页车间工序号工序名称材 料 牌 号 钻,扩,铰毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z525夹具编号 夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量背吃刀量进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动min辅助min1钻孔至1919麻花钻27216.240.221911.000.152粗铰孔至19.819.8绞刀976.030.800.810.770.123精铰孔至2020铰刀976.091.00.210.620.09 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期 机械加工工艺过程卡片产品型号拨叉产品型号共 1 页产品名称 机床零件名称拨叉第 1 页材料牌号HT200铸铁毛坯种类铸件毛坯尺寸毛坯件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工 时准终单件1铸造 铸造工件铸造车间游标卡尺60s2时效时效处理100s3铣削以40端面外圆为定位基准粗铣左端面机加工X51普通端铣刀,游标卡尺4铣削以40端面外圆为定位基准粗铣右端面机加工X51普通端铣刀,游标卡尺5钻削以40端面外圆轴线为定位基准钻,粗铰,精绞20孔机加工Z525专用夹具、钻头,铰刀2.915min6铣削以40端面,20孔为定位基准,铣宽18mm槽机加工X621三面刃铣刀,卡尺7拉削以40端面,20孔为定位基准。拉宽6的键槽机加工L2110 拉刀,卡尺8铣削以20孔和40端面为定位基准,铣9孔所在的凸台机加工X51端铣刀。卡尺9钻削以20孔和40端面,宽36mm右侧面为定位基准钻9深10的孔机加工Z525深度尺,锥柄麻花钻10钻削以20孔和40端面,宽36mm右侧面为定位基准,钻3孔机加工Z525卡尺,锥柄麻花钻11检验检验检验车间塞规,卡尺等。设计(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件签字日期标记处数更改文件号签字日期 设计说明书 题目:拨叉零件的工艺规程及钻20孔夹具设计 学 生: 学 号: 专 业: 班 级: 指导老师:摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。拨叉加工工艺规程及其铣夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。关键词:工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 录序言1一. 零件分析 21.1零件作用 21.2零件的工艺分析 2 1.3零件的技术要求 3二. 工艺规程设计42.1确定毛坯的制造形式 42.2基面的选择 52.3制定工艺路线 62.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 82.5确定切削用量及基本工时 9三 夹具设计 153.1定位基准的选择15 3.2定位误差分析15 3.3切削力及夹紧力计算15总 结17致 谢19参考文献 20 序 言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。拨叉的加工工艺规程及其铣夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。1 零件的分析1.1 零件的作用拨叉的作用,用于车床中,起变速的作用1.2 零件的工艺分析拨叉有2组加工面他们没有有位置度要求。这两组加工面的分别为1,以底面为基准的加工面,这组加工面包括,上下面,和20的孔和键槽2:以20孔为基准的加工面,这组加工面主要是宽18的槽和9孔所在的凸台.1.3零件的技术要求:该拨叉的各项技术要求如下表所示:加工表面尺寸偏差(mm)公差及精度等级表面粗糙度(um)形位公差(mm)40上下端面45IT1012.5宽18槽左右端面IT1012.520孔IT101.6宽18凸台 25IT106.39孔IT1012.5 2孔2IT101.645键槽IT106.3 2. 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式 零件的材料为HT200,根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况,选用砂型机铸造。2.2 基面的选择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,加工工艺过程中会问题百出。粗基准的选择:对拨叉这样的零件来说,选择好粗基准是至关重要。以零件的上端的不加工平面作为粗基准,精基准的选择:根据基准重合原则,选取键槽孔及已加工的底面作为精基准。2.3 制定工艺路线制订工艺路线的出发点,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。通过仔细考虑零件的技术要求后,制定以下两种工艺方案:方案一工序号工序名称工 序 内 容1铸造 铸造工件2时效时效处理3铣削以40端面外圆为定位基准粗铣左端面4铣削以40端面外圆为定位基准粗铣右端面5钻削以40端面外圆为定位基准钻,粗铰,精铰20孔6铣削以40端面,20孔为定位基准,铣宽18mm槽7拉削以40端面,20孔为定位基准。拉宽6的键槽8铣削以20孔和40端面为定位基准,铣9孔所在的凸台9钻削以20孔和40端面,宽36mm右侧面为定位基准钻9深10的孔10钻削以20孔和40端面为定位基准,钻3孔11检验检验方案二工序号工序名称工 序 内 容1铸造 铸造工件2时效时效处理3铣削以40端面外圆为定位基准粗铣左端面4铣削以40端面外圆为定位基准粗铣右端面5铣削以40端面,为定位基准,铣宽18mm槽6钻削以40端面外圆为定位基准钻,粗铰,精铰20孔7拉削以40端面,20孔为定位基准。拉宽6的键槽8铣削以20孔和40端面为定位基准,铣9孔所在的凸台9钻削以20孔和40端面为定位基准钻9深10的孔10钻削以20孔和40端面为定位基准,钻3孔11检验检验工艺方案一和方案二的区别在于工序一把钻20孔和铣18mm槽调整了顺序,方案二把铣槽放在的前面,而方案一则把它放在了后面分,我们先做钻孔的话,方便我们铣槽的夹具设计,同时也能更好地保证工件的位置度要求具体的工艺路线如下工序号工序名称工 序 内 容1铸造 铸造工件2时效时效处理3铣削以40端面外圆为定位基准粗铣左端面4铣削以40端面外圆为定位基准粗铣右端面5钻削以40端面外圆为定位基准钻,粗铰,精铰20孔6铣削以40端面,20孔为定位基准,铣宽18mm槽7拉削以40端面,20孔为定位基准。拉宽6的键槽8铣削以20孔和40端面为定位基准,铣9孔所在的凸台9钻削以20孔和40端面,宽36mm右侧面为定位基准钻9深10的孔10钻削以20孔和40端面为定位基准,钻3孔11检验检验2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定拨叉零件材料为HT200,重量为1.074Kg,生产类型为大批量生产,采用砂型机铸造毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差,由铸造可直接获得。2、 拨叉的底面由于粗糙度要求为12.5,粗铣即能达到要求,所以选加工余量为3mm。3、拨叉的轴孔毛坯为实心,不铸造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间,参照参数文献,确定工艺尺寸余量为钻 ,粗铰,精铰孔钻孔:粗铰: 精铰: 表面粗糙度均为1.61、 孔端面采用铣一次走刀完表面加工,表面粗糙度为1.6,根据参考文献,其余量为Z=3mm2.5 确定切削用量及基本工时工序:铣右端面 选择铣刀半径为48mm,齿数Z=6 , 按机床选取 实际切削速度: 工作台每分钟进给量: 铣床工作台进给量: 基本工时: 工序二:铣长22宽18mm面选用机床:X51立式铣床铣面: 选择铣刀半径为12mm,齿数Z=6 , 按机床选取 实际切削速度: 工作台每分钟进给量: 铣床工作台进给量: 基本工时: 工序三 钻 扩 绞孔切削用量及基本工时的确定:钻mm底孔,扩mm,绞20,选用机床:Z525立式钻床钻孔19mm: 选择19mm高速钢锥柄标准麻花钻 f=0.22mm/r ,硬度200217 按机床选取 实际切削速度: 基本工时:min,辅助工时 粗铰孔mm: 选择19.8mm高速钢绞刀铰刀铰19.8mm孔时的进给量f=0.8-1.5mm/r取f=0.8mm/r,切削速度V=2-6m/min。取v=2m/min,故:按机床选取n=97r/minm/min基本工时: min辅助工时:min铰20H7孔: 选择20mm高速钢锥柄机用铰刀 f=1.0mm/r,V=4m/min 按机床选取n=97r/min 基本工时: 辅助工时:工序四:拉宽6 的键槽 卧式内拉床L6120工序切削用量及基本工时的确定:拉宽6的键槽单面升齿,根据有关手册,确定拉花键孔时的花键拉刀的单面升齿为0.06mm,拉削速度为0.06m/m切削工时 式中:单面余量为3.5 L-拉削长度43 -考虑校准部分 的长度系数取1.2 K-考虑机床反行程系数 ,取1.4 V-拉削速度 -拉刀单面升齿 Z-拉刀同时工作齿数 P-拉刀齿距所以拉刀同时工作齿数z=l/p=43/10.5=4.09拉削工时工序V:钻mm孔,:Z525立式钻床钻孔9mm: 选择9mm高速钢锥柄标准麻花钻 ,硬度200217 按机床选取 实际切削速度: 基本工时:工序六:钻mm底孔选用机床:Z525立式钻床钻2孔: 选用2高速钢锥柄麻花钻 按机床选取 基本工时: 工序七:铣18x28x36的槽选用X62卧式铣床1. 选择刀具刀具选取不重磨损高速钢三面刃铣刀,刀片采用YG8,,。2. 决定铣削用量1) 决定铣削深度 因为加工余量不大,一次加工完成2) 决定每次进给量及切削速度 根据X62型铣床说明书,其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取497当124.8r/min时按机床标准选取3) 计算工时切削工时:,则机动工时为 3.夹具设计3.1定位基准的选择据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合,在同一工件的各道工序中,应尽量采用同一定位基准进行加工。故加工20孔时,以40外圆和其端面为基准3.2定位误差的分析定位元件尺寸及公差的确定。,因为该定位元件的工序基准为40外圆柱,定位基准为加工零件的轴线,所以基准不重合误差b =Td/2=0.021/2=0.0105mm;基准位移误差j=Td/sin(/2)=0.0148mm所以定位误差d=|j-b|=|0.0105-0.0148|=0.004mm符合要求3.3切削力及夹紧力的计算夹紧机构应保证工件夹紧可靠安全不破坏工件的定位及夹压表面的精度和粗糙度。在设计夹紧装置时必须合理选择夹紧力的方向和作用点,必要时还应进行夹紧力的估算。刀具:19的麻花钻,19.8的扩孔钻,20铰刀。钻孔切削力:钻削力计算公式: 式中 P钻削力t钻削深度S每转进给量D麻花钻直径HB布氏硬度 所以 =800(N)钻孔的扭矩: 式中 S每转进给量D麻花钻直径HB布氏硬度=0.014=1580(NM)扩孔时的切削力:查机床夹具设计手册P187表10-1,得加紧力与切削方向一致仅需较小的夹紧力来防止共建在加工过程中产生振动和转动,所以不必计算.总 结这次设计是大学学习中最重要的一门科目,它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来,进行理论联系实际的总体考虑,需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论,又注意了生产实践的需要,将各种理论与生产实践相结合,来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等; 也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识; 以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高;再次体会到理论与实践相结合时,理论与实践也存在差异。回顾起此次设计,至今我仍感慨颇多,的确,从选题到完成定稿,从理论到实践,在整整一学期的日子里,可以说学到了很多很多的的东西,同时巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正的实用,在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许多问题,当然也发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,通过这次毕业设计,让自己把以前所学过的知识重新复习了一遍。这次设计虽然顺利完成了,也解决了许多问题,也碰到了许多问题,老师的辛勤指导下,都迎刃而解。同时,在老师的身上我也学得到很多额外的知识,在此我表示深深的感谢!同时,对给过我帮助的所有同学和各位教研室指导老师再次表示忠心的感谢!致 谢这次设计使我收益不小,为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是,查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时,数据存在大量的重复和重叠,由于经验不足,在选取数据上存在一些问题,不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见,在我遇到难题时给我指明了方向,最终我很顺利的完成了毕业设计。这次设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。在此,我衷心感谢我的指导老师,特别是每次都放下她的休息时间,耐心地帮助我解决技术上的一些难题,她严肃的科学态度,严谨的治学精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜,她不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀,除了敬佩指导老师的专业水平外,她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样,并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 参 考 文 献1. 切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版,1994年2.机械制造工艺设计简明手册,李益民主编,机械工业出版社出版,1994年3.机床夹具设计,哈尔滨工业大学、上海工业大学主编,上海科学技术出版社出版,1983年4.机床夹具设计手册,东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编,上海科学技术出版社出版,1990年5.金属机械加工工艺人员手册,上海科学技术出版社,1981年10月6.机械制造工艺学,郭宗连、秦宝荣主编,中国建材工业出版社出版,1997年20
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