变速器换挡叉工艺和铣宽14.2mm槽夹具设计[版本2]课程设计
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铣机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称换挡叉零件名称换挡叉共1页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号4铣35钢毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床1夹具编号夹具名称切削液 专用夹具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切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣操纵槽专用夹具490307.720.11.312半精铣操纵槽 专用夹具490307.720.10.51 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)辽宁工程技术大学机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称换挡叉 零件名称换挡叉共1页第1页材 料 牌 号35钢毛 坯 种 类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数备 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粗铣换挡叉头前后两端面粗铣两端面至61.559.3mm,Ra12.5立式铣床X51高速钢套式面铣刀,游标卡尺,专用夹具2粗铣换挡叉左端面立式铣床X51高速钢套式面铣刀,游标卡尺,专用夹具3半精铣换挡叉后端面立式铣床X51高速钢套式面铣刀,游标卡尺,专用夹具4粗铣、半精铣操纵槽、去槽口尖角卧式铣床专用夹具5粗扩.精扩铰20.5孔.倒角四面组合转床扩孔钻、铰刀、卡尺、塞规6半精铣叉下端面,钻M10螺纹孔立式铣床X517校正叉脚钳工台手锤8粗铣叉脚两端面卧式双面铣床三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具9铣叉爪口内侧面立式铣床X51铣刀、游标卡尺、专用夹具10半精铣叉脚两端面卧式双面铣床三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具11去毛刺钳工台平锉12中检塞规、百分表、卡尺等13热处理叉脚两端面局部淬火、低温回火淬火机等14校正叉脚钳工台平锉15清洗清洗机16终检塞规、百分表、卡尺等 设 计(日 期) 2009.06.23 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 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 题 目 : 变 速 器 换 挡 叉 零 件 的 机 械 加 工 工 艺 规 程 及 工 艺 装 备 设 计 班 级 : 机 电 06-3 班 姓 名 : 刘 伟 指 导 教 师 : 岳 立 新 完 成 日 期 : 2009 年 7 月 1 日 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 I 一、设计题目 变速器换挡叉 14.2mm 槽铣床专用夹具设计 二、原始资料 (1) 被 加 工 零 件 的 零 件 图 ( 草 图 ) 1 张 (2) 生 产 类 型 : 5000 件 /年 三、上交材料 (1) 被 加 工 工 件 的 零 件 图 1 张 (2) 毛 坯 图 1 张 (3) 机 械 加 工 工 艺 过 程 综 合 卡 片 1 张 (4) 与 所 设 计 夹 具 对 应 那 道 工 序 的 工 序 卡 片 1 张 (4) 夹 具 装 配 图 1 张 (5) 夹 具 体 零 件 图 1 张 (6) 课 程 设 计 说 明 书 (5000 字 左 右 ) 1 份 四、进度安排(参考) (1) 熟 悉 零 件 ,画 零 件 图 2 天 (2) 选 择 工 艺 方 案 ,确 定 工 艺 路 线 ,填 写 工 艺 过 程 综 合 卡 片 5 天 (3) 工 艺 装 备 设 计 (画 夹 具 装 配 图 及 夹 具 体 图 ) 9 天 (4) 编 写 说 明 书 3 天 (5) 准 备 及 答 辩 2 天 五、指导教师评语 成 绩: 指导教师 日期 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 II 摘 要 本 次 课 程 设 计 的 题 目 是 变 速 器 换 挡 叉 14.2mm 槽 专 用 铣 床 夹 具 设 计 , 通 过 此 次 设 计 , 使 课 本 上 学 到 的 理 论 知 识 在 这 次 课 程 设 计 中 得 到 实 践 , 机 械 制 造 基 础 课 本 上 学 到 的 知 识 , 诸 如 , 定 位 误 差 的 计 算 , 机 床 类 型 的 选 择 , 加 工 方 式 的 选 择 , 夹 具 体 设 计 应 注 意 的 问 题 等 , 在 这 次 课 程 设 计 中 都 得 到 了 应 用 , 增 加 了 自 己 理 论 联 系 实 际 的 能 力 : 1 运 用 所 学 基 本 理 论 知 识 , 正 确 解 决 了 工 件 在 加 工 时 的 定 位 和 夹 紧 问 题 , 选 择 合 理 的 方 案 , 进 行 必 要 的 计 算 , 根 据 题 意 设 计 出 符 合 要 求 的 低 成 本 夹 具 。 2 收 集 有 关 资 料 , 掌 握 正 确 的 夹 具 设 计 思 想 、 方 法 和 手 段 , 学 会 了 正 确 使 用 有 关 手 册 及 其 它 技 术 资 料 。 3 分 析 研 究 结 构 工 艺 性 问 题 , 提 高 结 构 设 计 能 力 。 4 进 一 步 了 解 了 有 关 机 床 、 刀 具 和 量 具 等 的 工 装 知 识 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 III Abstract of The topic curriculum design is 14.2mm Transmission shiftfork slot machine dedicated fixture design, through the design,so that school textbooks to the theory of knowledge in the curriculum design has been the practice, machine-building based on the knowledge learned from textbooks, such as positioning error of calculation, the choice of machine tool types, processing methods of selection, specific folder design should be noted, in the course design has been applied both to increase their ability to integrate theory with practice: 1. Learned to use the basic theory of knowledge, the correct solution in the processing of the workpiece positioning and clamping at the time of the issue, select a reasonable proposal, to carry out the necessary calculations, based on questions intended to design a fixture to meet the requirements of the low-cost. 2. To gather relevant information, to master the correct fixture design ideas, ways and means to learn the correct use of the manuals and other technical information. 3. Analysis of the structure of the issue of technology to enhance the capacity of the structural design. 4. A better understanding of the machine tools, cutting tools and measuring tools such as knowledge 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 IV 目 录 1 零 件 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确 定 .1 1.1 零 件 的 用 途 .1 1.2 换 挡 叉 的 技 术 要 求 .1 2 变 速 器 换 挡 叉 毛 坯 的 选 择 .1 2.1. 确 定 换 挡 叉 的 生 产 类 型 .1 2.2 确 定 毛 坯 , 绘 制 毛 坯 简 图 .2 2.2.1 选 择 毛 坯 .2 2.2.2.确 定 机 械 加 工 余 量 , 毛 坯 尺 寸 和 公 差 的 前 提 条 件 .2 2.2.3 确 定 机 械 加 工 余 量 .3 2.2.4 确 定 毛 坯 尺 寸 公 差 .3 2.3 绘 制 换 挡 叉 铸 造 毛 坯 简 图 .4 3 变 速 器 换 挡 叉 机 械 加 工 工 艺 过 程 制 定 .5 3.1 工 艺 基 准 的 选 择 .5 3.2 表 面 加 工 方 法 的 确 定 .6 3.3 加 工 阶 段 的 划 分 .7 3.4 工 序 的 集 中 与 分 散 .8 3.5 工 序 顺 序 的 安 排 .8 3.6 确 定 工 艺 路 线 .9 3.7 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 和 公 差 的 确 定 .10 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 V 3.8 切 削 用 量 的 计 算 .11 3.9 时 间 定 额 的 计 算 .12 3.9.1 辅 助 时 间 tf 的 计 算 .13 3.9.2 其 他 时 间 的 计 算 .13 4 铣 床 夹 具 设 计 .13 5 课 程 设 计 体 会 .14 6 参 考 文 献 .16 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 1 1 零 件 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确 定 1.1 零 件 的 用 途 该 零 件 用 M101 螺 钉 通 过 15.81F8 孔 连 接 于 换 挡 轴 上 , 操 纵 杆 下 端 球 头 插 入 14.2mm 的 半 圆 槽 内 , 通 过 拨 动 使 它 套 在 轴 上 左 右 滑 动 。 此 时 , 卡 入 双 联 齿 轮 退 刀 槽 中 的 51mm 叉 口 利 用 两 端 面 拨 动 齿 轮 改 变 位 置 , 达 到 变 速 的 目 的 。 换 挡 叉 通 过 上 方 的 14.2mm 的 半 圆 槽 与 操 纵 杆 相 连 , 下 方 的 51mm 叉 口 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 达 到 变 速 的 目 的 。 。 1.2 换 挡 叉 的 技 术 要 求 加 工 表 面 m 尺 寸 及 偏 差 公 差 及 精 度 等 级 m 表 面 粗 糙 度 Ra形 位 公 差 叉 脚 两 侧 面 9.501.IT12 6.3 0.15 A 拔 叉 脚 两 端 面 96.8 IT12 6.3 拔 叉 脚 内 表 面 1.0IT12 6.3 拔 叉 头 孔 20.5 IT12 6.3 拔 叉 下 方 端 面 10.3 IT13 6.3 槽 内 侧 面 4IT12 12.5 2 变 速 器 换 挡 叉 毛 坯 的 选 择 2.1. 确 定 换 挡 叉 的 生 产 类 型 零 件 的 机 械 加 工 工 艺 规 程 与 采 用 的 生 产 类 型 密 切 相 关 。 生 产 类 型 是 指 企 业 ( 或 车 间 、 工 段 、 班 组 、 工 作 地 ) 生 产 专 业 化 程 度 的 分 类 。 一 般 分 为 大 量 生 产 、 成 批 生 产 和 单 件 生 产 三 种 类 型 。 不 同 的 生 产 类 型 , 零 件 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 2 的 加 工 工 艺 是 不 同 的 。 生 产 类 型 主 要 与 零 件 的 年 生 产 量 有 关 。 N=Qn(1+a)(1+b) (2.1) 式 中 N-零 件 年 生 产 量 ( 件 /年 ) Q-产 品 年 生 产 量 ( 台 /年 ) n-每 台 产 品 所 含 零 件 数 ( 件 /年 ) a-该 零 件 的 备 品 百 分 率 ( %) b-该 零 件 的 废 品 百 分 率 ( %) 已 知 该 零 件 的 年 生 产 量 为 8000 台 /年 ; n=1 件 /台 ; 结 合 生 产 实 际 , 备 品 率 a 和 废 品 率 b 分 别 为 3%和 0.5%。 N=80001( 1+3%) (1+0.5%)件 换 挡 叉 重 量 2 千 克 , 由 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 南 ( 以 下 简 称 设 计 指 南 ) 表 2-1 查 得 , 变 速 器 换 挡 叉 属 轻 型 零 件 , 该 换 挡 叉 生 产 类 型 为 大 批 量 生 产 。 2.2 确 定 毛 坯 , 绘 制 毛 坯 简 图 2.2.1 选 择 毛 坯 该 零 件 材 料 为 35 号 钢 , 考 虑 该 工 件 在 工 作 过 程 中 则 经 常 承 受 交 变 载 荷 及 冲 击 载 荷 , 因 此 应 该 选 用 锻 件 , 以 使 金 属 纤 维 尽 量 不 被 切 断 , 保 证 工 件 可 靠 。 由 于 工 件 年 产 量 8281 件 , 属 大 批 量 生 产 , 而 且 零 件 的 轮 廓 尺 寸 不 大 , 故 采 用 模 锻 成 形 。 从 而 也 提 高 了 生 产 效 率 , 保 证 了 加 工 精 度 。 2.2.2.确 定 机 械 加 工 余 量 , 毛 坯 尺 寸 和 公 差 的 前 提 条 件 要 确 定 毛 坯 尺 寸 和 机 械 加 工 余 量 , 应 先 确 定 如 下 各 项 因 素 锻 件 的 公 差 等 级 由 该 零 件 的 功 用 和 技 术 要 求 , 确 定 其 锻 件 公 差 等 级 为 普 通 级 。 锻 件 质 量 根 据 零 件 的 成 品 质 量 2kg, 估 算 为 =2.5kg。fmfm 锻 件 形 状 复 杂 系 数 S S= = ( 2.2)/fn/flbh 式 中 l-零 件 的 长 度 b-零 件 的 宽 度 h-零 件 的 高 度 -零 件 材 料 的 密 度 -n 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 3 -零 件 包 络 体 质 量 由 已 知 条 件 得 形 状 复 杂 系 数 为 S=2.5/13676687.810-6 0.46 由 于 0.46 介 于 0.32 和 0.63 之 间 , 故 该 换 挡 叉 的 形 状 复 杂 系 数 属 S2 级 。 锻 件 材 质 系 数 M 由 于 该 零 件 材 料 为 35 号 钢 , 是 碳 的 质 量 分 数 小 于 0.65%的 碳 素 钢 , 故 该 锻 件 的 材 质 系 数 属 M1 级 。 零 件 的 表 面 粗 糙 度 该 零 件 的 加 工 表 面 的 粗 糙 度 Ra 均 大 于 1.6 m。 锻 件 分 模 线 形 状 选 择 零 件 长 度 方 向 对 称 平 面 为 分 模 面 , 属 平 直 分 模 线 。 2.2.3 确 定 机 械 加 工 余 量 根 据 锻 件 的 质 量 、 零 件 表 面 粗 糙 度 、 形 状 复 杂 系 数 查 设 计 指 南 表 5-9, 由 此 查 得 单 边 余 量 在 厚 度 方 向 为 1.72.2mm, 长 度 方 向 为 1.72.2mm, 宽 度 方 向 也 为 1.72.2mm, 换 挡 叉 头 中 心 孔 的 单 面 余 量 查 设 计 指 南 表 5-10 查 得 为 2.0mm。 2.2.4 确 定 毛 坯 尺 寸 公 差 毛 坯 尺 寸 公 差 根 据 锻 件 质 量 , 材 质 系 数 , 形 状 复 杂 系 数 从 设 计 指 南 表 5-6、 表 5-7 中 查 得 。 本 零 件 的 毛 坯 尺 寸 允 许 偏 差 及 机 械 加 工 余 量 见 表 2-1。 表 2-1 变 速 器 换 挡 叉 毛 坯 尺 寸 公 差 及 加 工 余 量 零 件 尺 寸 ( mm) 毛 坯 尺 寸 公 差 ( mm) 机 械 加 工 余 量 ( mm) 实 际 取 值 ( mm) 宽 度 51 1.507 1.72.2 2 长 度 10.3 .26 1.72.2 2 宽 度 9.65 4.10 1.72.2 2 厚 度 5.9 6.4 1.72.2 2 厚 度 14.2 .10 1.72.2 2 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 4 厚 度 56 1.507 1.72.2 2 高 度 12.7 .26 1.72.2 2 孔 径 15.8 4.10 2 2 宽 度 R10.5 .26 1.72.2 2 长 度 R105 1.507 1.72.2 2 宽 度 25.5 .26 1.72.2 2 2.3 绘 制 换 挡 叉 铸 造 毛 坯 简 图 由 表 2-1 所 得 结 果 , 绘 制 毛 坯 简 图 如 图 2-1 所 示 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 5 图 2-1 3 变 速 器 换 挡 叉 机 械 加 工 工 艺 过 程 制 定 3.1 工 艺 基 准 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 得 正 确 , 合 理 , 可 以 保 证 加 工 质 量 , 提 高 生 产 效 率 , 否 则 , 就 会 使 加 工 工 艺 过 程 问 题 百 出 , 严 重 的 还 会 造 成 零 件 大 批 报 废 , 使 生 产 无 法 进 行 。 定 位 基 准 有 粗 基 准 和 精 基 准 之 分 , 通 常 先 确 定 精 基 准 , 再 确 定 粗 基 准 。 精 基 准 的 选 择 选 择 精 基 准 时 应 遵 循 下 列 原 则 : 基 准 重 合 原 则 ; 基 准 统 一 原 则 ; 自 为 基 准 原 则 ; 互 为 基 准 原 则 ; 便 于 装 夹 原 则 。 选 择 操 纵 槽 和 叉 轴 孔 15.8 孔 作 为 精 基 准 , 零 件 上 的 很 多 表 面 都 可 以 以 它 们 作 为 基 准 , 即 遵 循 了 “基 准 统 一 ”原 则 。 操 纵 槽 作 为 精 基 准 , 并 且 该 换 挡 叉 轴 向 方 向 上 的 尺 寸 多 以 该 端 面 作 为 设 计 基 准 , 遵 循 了 “基 准 重 合 ”原 则 。 叉 轴 孔 15.8 的 轴 线 是 设 计 基 准 , 作 为 精 基 准 可 以 加 工 换 挡 叉 脚 两 内 侧 面 和 外 圆 面 , 遵 循 了 “基 准 重 合 ”原 则 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 6 粗 基 准 的 选 择 选 择 粗 基 准 时 应 遵 循 下 列 原 则 : 余 量 均 匀 原 则 ; 保 证 加 工 表 面 位 置 正 确 的 原 则 ; 粗 基 准 只 能 有 效 使 用 一 次 的 原 则 ; 粗 基 准 平 整 光 洁 定 位 可 靠 的 原 则 。 选 择 换 挡 叉 脚 内 圆 面 和 操 纵 头 左 端 面 为 粗 基 准 , 可 以 为 后 续 工 序 准 备 好 精 基 准 。 3.2 表 面 加 工 方 法 的 确 定 见 表 3-1 表 3-1 变 速 器 换 挡 叉 零 件 各 表 面 加 工 方 案 加 工 表 面 尺 寸 精 度 等 级 表 面 粗 糙 度 Ra/mm 加 工 方 案 备 注 叉 轴 孔 mm15.8IT8 3.2 钻 -粗 铰-精 铰 孔 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 换 挡 叉 头 外 圆 面 IT11 12.5 粗 车 外 圆 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 操 纵 头 两 侧 面 IT13 6.3 粗 铣 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 换 挡 叉 头 下 端 凸 台 面 IT16 12.5 粗 铣 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 外 圆 面 R10.5 IT15 6.3 粗 车 外 圆 面 加 工 方 案 的 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 7 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 内 圆 面 R105 IT13 6.3 粗 铣 孔 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 换 挡 叉 脚 内 侧 面 IT10 6.3 粗 铣 -半 精 铣 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 换 挡 叉 脚 前 后 端 面 IT12 6.3 粗 铣 -半 精 铣 -磨 削 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 操 纵 槽 IT10 12.5 粗 铣 -半 精 铣 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 内 螺 纹 孔 IT13 12.5 钻 孔 -攻 螺 纹 螺 纹 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 操 纵 头 右 端 面 IT13 12.5 粗 铣 平 面 加 工 方 案 的 经 济 精 度 和 表 面 粗 糙 度 3.3 加 工 阶 段 的 划 分 该 换 挡 叉 可 将 加 工 阶 段 划 分 为 粗 加 工 , 半 精 加 工 和 精 加 工 3 个 阶 段 。 粗 加 工 阶 段 : 将 精 基 准 ( 操 纵 槽 和 叉 轴 孔 ) 准 备 好 , 使 后 续 工 序 都 可 以 采 用 精 基 准 定 位 加 工 , 保 证 其 他 加 工 表 面 的 精 度 要 求 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 8 粗 铣 操 纵 头 右 端 面 , 换 挡 叉 脚 内 表 面 , 换 挡 叉 脚 两 端 面 , 操 纵 头 侧 面 和 换 挡 叉 凸 台 面 。 粗 车 外 圆 面 。 半 精 加 工 阶 段 : 完 成 换 挡 叉 脚 两 端 面 , 换 挡 叉 脚 内 侧 面 的 精 铣 加 工 和 螺 纹 孔 9mm 的 钻 , 攻 螺 纹 的 加 工 。 精 加 工 阶 段 : 进 行 换 挡 叉 脚 两 端 面 的 磨 削 加 工 。 3.4 工 序 的 集 中 与 分 散 该 换 挡 叉 的 生 产 类 型 为 大 批 生 产 , 因 此 选 用 工 序 集 中 原 则 安 排 换 挡 叉 的 加 工 工 序 。 采 用 高 效 专 用 设 备 及 工 艺 装 备 , 以 提 高 生 产 率 , 工 序 装 夹 的 次 数 少 , 易 于 保 证 表 面 间 位 置 精 度 , 还 能 减 少 工 序 间 运 输 量 , 缩 短 生 产 周 期 。 3.5 工 序 顺 序 的 安 排 机 械 加 工 工 序 的 安 排 遵 循 “基 面 先 行 ”原 则 , 先 加 工 精 基 准 -操 纵 槽 和 叉 轴 孔 。 遵 循 “先 粗 后 精 ”原 则 , 先 进 行 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 -操 纵 槽 , 叉 轴 孔 和 换 挡 叉 脚 两 端 面 , 后 加 工 次 要 表 面 -操 纵 头 两 侧 面 和 外 圆 面 等 。 遵 循 “先 面 后 孔 ”原 则 , 先 加 工 各 平 面 , 最 后 进 行 螺 纹 孔 的 加 工 。 热 处 理 工 序 的 安 排 模 锻 成 型 后 切 边 , 进 行 调 质 , 可 使 零 件 的 综 合 力 学 性 能 好 , 换 挡 叉 脚 两 端 面 在 精 加 工 之 前 进 行 局 部 高 频 淬 火 , 提 高 其 耐 磨 性 和 在 工 作 中 承 受 冲 击 载 荷 的 能 力 。 辅 助 工 序 的 安 排 粗 加 工 换 挡 叉 脚 两 端 面 和 热 处 理 后 , 安 排 校 直 工 序 。 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 , 清 洗 和 终 检 工 序 。 综 上 所 述 , 该 换 挡 叉 工 序 的 安 排 顺 序 为 : 基 准 加 工 -主 要 表 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 9 面 粗 加 工 及 一 些 余 量 大 的 表 面 加 工 -主 要 表 面 半 精 加 工 及 次 要 表 面 加 工 -热 处 理 -主 要 表 面 精 加 工 3.6 确 定 工 艺 路 线 换 挡 叉 的 工 艺 路 线 , 机 床 设 备 及 工 艺 装 备 见 表 3-2。 表 3-2 换 挡 叉 工 艺 路 线 及 设 备 , 工 装 的 选 用 工 序 号 工 序 名 称 机 床 设 备 刀 具 量 具 1 粗 铣 换 挡 叉 头 前 后 两 端 面 立 式 铣 床 X51 高 速 钢 套 式 面 铣 刀 游 标 卡 尺 2 粗 铣 换 挡 叉 左 端 面 立 式 铣 床 X51 高 速 钢 套 式 面 铣 刀 游 标 卡 尺 3 半 精 铣 换 挡 叉 后 端 面 立 式 铣 床 X51 高 速 钢 套 式 面 铣 刀 游 标 卡 尺 4 粗 铣 、 半 精 铣 操 纵 槽 、 去 槽 口 尖 角 立 式 铣 床 X51 三 面 刃 铣 刀 、 平 锉 游 标 卡 尺 5 粗 扩 .精 扩 铰 20.5 孔 .倒 角 四 面 组 合 转 床 扩 孔 钻 、 铰 刀 、 卡 尺 、 塞 规 6 半 精 铣 叉 下 端 面 , 钻 M10 螺 纹 孔 立 式 铣 床 X51 高 速 钢 套 式 面 铣 刀 麻 花 钻 , 丝 锥 内 径 千 分 尺 尺 7 校 正 叉 脚 钳 工 台 手 锤 8 粗 铣 叉 脚 两 端 面 卧 式 双 面 铣 床 1 三 面 刃 铣 刀 游 标 卡 尺 9 铣 叉 爪 口 内 侧 面 立 式 铣 床 铣 刀 游 标 卡 尺 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 10 X51 10 半 精 铣 叉 脚 两 端 面 卧 式 双 面 铣 床 三 面 刃 铣 刀 游 标 卡 尺 11 去 毛 刺 钳 工 台 平 锉 内 径 千 分 尺 12 中 检 塞 规 、 百 分 表 、 卡 尺 13 热 处 理 淬 火 机 等 14 校 正 叉 脚 钳 工 台 手 锤 15 清 洗 清 洗 机 塞 规 , 百 分 表 , 卡 尺 等 16 终 检 塞 规 , 百 分 表 , 卡 尺 等 3.7 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 和 公 差 的 确 定 工 序 尺 寸 及 公 差 的 确 定 有 两 种 情 况 : 一 种 是 工 序 尺 寸 及 其 公 差 与 零 件 上 某 设 计 尺 寸 或 其 他 工 序 尺 寸 相 关 , 需 要 通 过 解 算 尺 寸 链 的 方 法 来 确 定 。 另 一 种 是 工 序 尺 寸 及 其 公 差 仅 与 工 序 余 量 有 关 , 如 加 工 过 程 中 不 存 在 基 准 转 换 的 情 况 。 此 时 , 可 按 如 下 方 法 确 定 个 工 序 尺 寸 和 公 差 : 确 定 该 加 工 表 面 的 总 余 量 , 再 根 据 加 工 路 线 确 定 各 工 序 的 基 本 余 量 , 并 核 对 第 一 道 工 序 的 加 工 余 量 是 否 合 理 。 自 终 加 工 工 序 起 , 即 从 设 计 尺 寸 开 始 , 至 第 一 道 工 序 , 逐 次 加 上 ( 对 被 包 容 面 ) 或 减 去 ( 对 包 容 面 ) 个 工 序 的 基 本 余 量 , 便 可 得 到 各 工 序 的 基 本 工 序 尺 寸 。 除 终 加 工 工 序 外 , 根 据 各 工 序 的 加 工 方 法 及 其 经 济 加 工 精 度 , 确 定 其 工 序 公 差 和 表 面 粗 糙 度 。 按 “入 体 原 则 ”以 单 向 偏 差 方 式 标 注 工 序 尺 寸 , 并 可 作 适 当 调 整 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 11 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 和 公 差 的 计 算 : 根 据 课 程 设 计 要 求 , 这 里 只 作 工 序 4 加 工 余 量 和 工 序 尺 寸 公 差 的 确 定 。 工 序 4粗 铣 , 半 精 铣 操 纵 槽 , 去 槽 口 尖 角 查 简 明 手 册 表 1-22 半 精 铣 工 步 工 序 余 量 为 1mm, 已 知 工 序 公 差 IT10( +0.1) , 工 序 尺 寸 为 14.2mm, 根 据 入 体 原 则 , 则 半 精 铣 工 步 的 工 序 尺 寸 和 偏 差 为 14.2 。0. 已 知 毛 坯 总 余 量 3.6mm, 所 以 粗 铣 工 步 的 工 序 余 量 为 3.6- 1=2.6mm。 由 设 计 指 南 表 5-29 得 粗 铣 工 步 的 工 序 公 差 为 IT11( +0.11) , 则 粗 铣 工 步 的 工 序 基 本 尺 寸 为 14.2-1=13.2mm, 工 序 尺 寸 和 公 差 为 13.2 。0.1 毛 坯 槽 总 余 量 为 3.6mm, 公 差 为 , 基 本 尺 寸 为 13.2-1.26 2.6=10.6mm, 尺 寸 和 偏 差 为 10.6 。. 工 序 2 的 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 和 公 差 见 表 3-4 表 3-3 工 序 2 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 和 公 差 表 工 序 名 称 工 序 余 量 工 序 公 差 工 序 基 本 尺 寸 工 序 尺 寸 和 公 差 半 精 铣 操 纵 槽 1 IT10( +0.1 ) 14.2 14.2 0. 粗 铣 操 纵 槽 2.6 IT11( +0.1 1) 13.2 13.2 0.1 毛 坯 槽 3.6 .26 10.6 10.6 .2 3.8 切 削 用 量 的 计 算 根 据 课 程 设 计 要 求 , 只 作 第 4 工 序 的 切 削 用 量 确 定 方 法 工 序 4粗 铣 , 半 精 铣 操 纵 槽 , 去 槽 口 尖 角 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 12 背 吃 刀 量 的 确 定 半 精 铣 工 步 的 背 吃 刀 量 ap=0.5mm 粗 铣 工 步 的 背 吃 刀 量 ap=1.3mm 进 给 量 的 确 定 粗 铣 工 步 的 进 给 量 , 由 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 表 5-19, 按 背 吃 刀 量 30mm, 机 床 动 力 5 10kw, 零 件 夹 具 刚 度 中 等: 的 条 件 , fz=0.080.1mm/z,选 取 fz=0.1mm/z。 切 削 速 度 的 计 算 由 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 表 5-20,按 照 d/z=200/12,查 得 v=268m/min, 由 公 式 ( 3-1) 可 求 得 该 工 步 铣 刀 转 速 n=426.75r/min, 由 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 表 4- 15 所 列 X51 型 立 式 铣 床 的 主 轴 转 速 , 取 转 速 n=490r/min。 再 将 此 转 速 代 入 公 式 ( 3-1) , 可 求 的 该 工 步 的 实 际 切 削 速 度 :/04920/137.2/ivd 半 精 铣 工 步 的 进 给 量 , 由 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 表 5-19, 按 背 吃 刀 量 30mm, 机 床 动 力 510kw, 零 件 夹 具 刚 度 中 等 的 条 件 , fz=0.080.1mm/z,选 取 fz=0.1mm/z, 由 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 表 5-20,按 照 d/z=200/12,查 得 v=268m/min, 由 公 式 ( 3-1) 可 求 得 该 工 步 铣 刀 转 速 n=426.75r/min, 由 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 表 4-15 所 列 X51 型 立 式 铣 床 的 主 轴 转 速 , 取 转 速 n=490r/min。 再 将 此 转 速 代 入 公 式 ( 3-1) , 可 求 的 该 工 步 的 实 际 切 削 速 度 :/120/7.2/invd 3.9 时 间 定 额 的 计 算 工 序 4粗 铣 , 半 精 铣 操 纵 槽 , 去 槽 口 尖 角 粗 铣 工 步 , 由 机 械 制 造 技 术 基 础 课 程 设 计 指 导 课 程 表 5- 43 公 式 tj= 式 中 =214=28mm; =2 5mm,取 =2mm; = iflMZ21lll1l +(13) eead = +2=53mm;fMz=fn=fZZn=0.112490=588mm/m.206. in; 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 13 将 上 述 结 果 代 入 公 式 tj= = 1=0.14min=8iflMZ218532 3.9.1 辅 助 时 间 tf 的 计 算 工 序 4粗 铣 , 半 精 铣 操 纵 槽 , 去 槽 口 尖 角 粗 铣 工 步 , tf=0.158.4s=1.26s; 半 精 铣 工 步 , tf=0.158.4s=1.26s; 3.9.2 其 他 时 间 的 计 算 除 了 作 业 时 间 ( 基 本 时 间 和 辅 助 时 间 之 和 ) 以 外 每 道 工 序 的 单 件 时 间 还 包 括 布 置 工 作 地 时 间 , 休 息 和 生 理 需 要 时 间 和 准 备 和 终 结 时 间 。 由 于 本 零 件 中 拨 插 的 生 产 类 型 为 大 型 生 产 , 分 摊 到 每 个 工 件 上 的 时 间 甚 微 , 可 忽 略 不 计 ; 布 置 工 作 地 时 间 tb 是 作 业 时 间 的 2% 7%, 生 理 需 要 时 间 与 休 息 时 间 tx 是 作 业 时 间 的 2% 4%。 本 例 均 取 为 3%, 则 各 个 工 序 的 其 他 时 间 (tb+tx)可 按 关 系 式 (3%3%)(tf+tj)计 算 , 工 序 2粗 铣 , 半 精 铣 操 纵 槽 , 去 槽 口 尖 角 粗 铣 工 步 , tb+tx=6%(1.26s+8.4s)=0.58s; 半 精 铣 工 步 , tb+tx=6%(1.26s+8.4s)=0.58s; 4 铣 床 夹 具 设 计 采 用 调 整 法 加 工 这 批 换 挡 叉 工 件 , 针 对 槽 加 工 工 序 , 进 行 专 用 铣 床 夹 具 结 构 方 案 设 计 。 确 定 夹 具 的 结 构 方 案 ( 1) 确 定 定 位 元 件 根 据 零 件 图 槽 所 要 求 的 尺 寸 , 选 用 支 撑 钉 定 位 方 案 , 定 位 短 心 轴 与 工 件 定 位 孔 配 合 , 限 制 二 个 自 由 度 , 支 撑 钉 与 工 件 叉 口 接 触 限 制 一 个 自 由 度 , 定 位 平 面 与 工 件 接 触 限 制 三 个 自 由 度 , 实 现 工 件 正 确 定 位 。 分 析 定 位 误 差 = = = - =(15.8+0.043)mm-(15.8-Dymaxa0mind 0.018)mm=0.061mm 此 值 小 于 工 件 相 应 尺 寸 公 差 0.2mm 的 1/3。 因 此 定 位 方 案 合 理 ( 2) 确 定 夹 紧 机 构 采 用 压 板 夹 紧 机 构 进 行 压 紧 工 件 , 实 现 压 紧 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 14 根 据 生 产 率 要 求 并 针 对 定 位 方 案 的 特 点 , 采 用 压 板 夹 紧 机 构 , 使 压 紧 力 指 向 定 位 平 面 中 心 , 压 紧 平 稳 并 可 以 保 证 工 件 在 加 工 过 程 中 的 占 有 的 正 确 位 置 不 被 破 坏 。 由 于 本 夹 紧 方 案 的 夹 紧 力 方 向 和 作 用 点 较 为 理 想 , 且 钻 削 时 产 生 的 水 平 方 向 合 力 不 大 , 所 以 这 里 不 予 计 算 夹 紧 力 的 大 小 , 夹 紧 力 大 小 可 根 据 经 验 或 类 比 的 方 法 确 定 。 ( 3) 对 刀 装 置 采 用 直 角 对 刀 块 及 平 塞 尺 对 刀 。 确 定 对 刀 块 的 对 刀 面 与 定 位 元 件 定 位 表 面 之 间 的 尺 寸 , 由 于 换 挡 叉 的 定 位 元 件 为 面 和 心 轴 故 定 为 基 准 为 心 轴 轴 线 和 换 挡 叉 叉 尾 端 面 。 5 课 程 设 计 体 会 机 械 制 造 工 艺 与 机 床 夹 具 课 程 设 计 是 机 械 制 造 工 艺 与 机 床 夹 具 课 程 教 学 的 一 个 不 可 或 缺 的 辅 助 环 节 。 它 是 我 全 面 地 综 合 运 用 本 课 程 及 其 有 关 先 修 课 程 的 理 论 和 实 践 知 识 进 行 加 工 工 艺 及 夹 具 结 构 设 计 的 一 次 重 要 实 践 。 培 养 了 自 己 编 制 机 械 加 工 工 艺 规 程 和 机 床 夹 具 设 计 的 能 力 , 为 以 后 搞 好 毕 业 设 计 和 去 工 厂 从 事 工 艺 与 夹 具 设 计 做 了 一 些 必 要 的 准 备 。 通 过 本 课 程 设 计 自 己 的 收 获 如 下 : 1 培 养 了 自 己 综 合 运 用 机 械 制 造 工 艺 学 及 相 关 专 业 课 程 ( 工 程 材 料 与 热 处 理 、 机 械 设 计 、 互 换 性 与 测 量 技 术 、 金 属 切 削 加 工 及 装 备 等 ) 的 理 论 知 识 , 结 合 金 工 实 习 、 生 产 实 习 中 学 到 的 实 践 知 识 , 独 立 地 分 析 和 解 决 机 械 加 工 工 艺 问 题 , 初 步 具 备 设 计 一 个 中 等 复 杂 程 度 零 件 的 工 艺 规 程 的 能 力 2 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 了 拟 订 夹 具 设 计 方 案 , 完 成 夹 具 结 构 设 计 。 3 使 自 己 提 高 了 应 用 有 关 手 册 、 标 准 、 图 表 等 技 术 资 料 的 能 力 , 掌 握 了 从 事 工 艺 设 计 的 方 法 和 步 骤 。 4 进 一 步 培 养 了 自 己 机 械 制 图 、 设 计 计 算 、 结 构 设 计 和 编 写 技 术 文 件 等 的 基 本 技 能 。 。 5 培 养 了 自 己 解 决 工 艺 问 题 的 能 力 , 为 今 后 进 行 毕 业 设 计 和 去 工 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 15 厂 从 事 工 艺 与 夹 具 设 计 打 下 了 良 好 的 基 础 。 辽 宁 工 程 技 术 大 学 课 程 设 计 16 6 参 考 文 献 1 苏 翼 林 .材 料 力 学 M.北 京 :人 民 教 育 出 版 社 ,1979 2 赵 俊 ,楮 乃 雄 .AG 材 料 床 身 的 结 构 设 计 J,1996,26(03):27-29 3 机 床 夹 具 设 计 手 册 .王 光 斗 .王 春 富 .上 海 科 学 技 术 出 版 社 4 机 械 制 造 技 术 基 础 .黄 健 求 .机 械 工 业 出 版 社 5 互 换 性 与 测 量 技 术 基 础 .王 伯 平 . 机 械 工 业 出 版 社 6 机 械 图 形 学 .李 凤 平 .张 士 庆 .苏 猛 .屈 振 生 .东 北 大 学 出 版 社
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