BC-05某装置拨叉件的铣宽18槽夹具设计及加工工艺装备-工装含非标5张CAD图
BC-05某装置拨叉件的铣宽18槽夹具设计及加工工艺装备-工装含非标5张CAD图,bc,05,装置,拨叉件,18,夹具,设计,加工,工艺,装备,设备,工装,非标,cad
机 械 加 工 工 序 卡产品型号零(部)件图号共8 页产品名称拨叉零(部)件名称拨叉第 1 页 车 间工序号工序名称材料牌号03铣HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1铣工件右侧端面端面铣刀,游标卡尺、专用夹具60094.20.22.010.788编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零(部)件图号共8 页产品名称拨叉零(部)件名称拨叉第 2 页 车 间工序号工序名称材料牌号04铣HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1铣工件右侧端面端面铣刀,游标卡尺、专用夹具60094.20.22.010.788编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零(部)件图号共8 页产品名称拨叉零(部)件名称拨叉第 3 页 车 间工序号工序名称材料牌号05钻、扩、铰HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11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 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1钻孔至麻花钻、游标卡尺、专用夹具80050.20.251010.2902扩孔至扩孔钻、游标卡尺、专用夹具684.650.570.911.2623铰孔至铰刀、游标卡尺、专用夹具1989.330.350.110.694编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零(部)件图号共8 页产品名称拨叉零(部)件名称拨叉第 4 页 车 间工序号工序名称材料牌号06插槽HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数插床B5020夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1插宽6键槽插刀、游标卡尺、专用夹具69.44100.35610.076编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零(部)件图号共8 页产品名称拨叉零(部)件名称拨叉第 5 页 车 间工序号工序名称材料牌号07铣槽HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X62W夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1铣宽18槽三面刃铣刀,游标卡尺、专用夹具600150.70.22.010.342编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零(部)件图号共8 页产品名称拨叉零(部)件名称拨叉第 6 页 车 间工序号工序名称材料牌号08铣HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K夹 具 编 号夹 具 名 称切 削 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1铣30斜面端面铣刀、游标卡尺、专用夹具80050.20.22.010.225编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零(部)件图号共8 页产品名称拨叉零(部)件名称拨叉第 7 页 车 间工序号工序名称材料牌号09钻、铰HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11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 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1钻孔至8.8麻花钻、游标卡尺、专用夹具70019.40.254.410.0822铰8.8至9铰刀、游标卡尺、专用夹具1989.330.350.110.146编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期机 械 加 工 工 序 卡产品型号零(部)件图号共8 页产品名称拨叉零(部)件名称拨叉第 8 页 车 间工序号工序名称材料牌号10钻HT150毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯件数每台件数铸件11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 液专用夹具工序工时准终单件序号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/r)切削深度(mm)走刀次数时间定额机动辅助1配作锥销孔锥孔钻、锥孔尺、专用夹具70010.60.250.910.108编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更改文件号签字日期标记更改文件号签字日期SJ002-1任务书课题名称某装置拨叉件机加工艺及工装设计课题类型 毕业设计 毕业论文课题内容及其目标(指标)要求课题来源于生产一线。这里所谓的“基于CAD和CAM”,就是强调学生在完成毕业设计的过程中,应充分利用在校期间,提升自我的计算机应用能力。现如今初涉技术工作的人们在实际工作中,基于CAD与CAM的机械零件的工艺设计过程常常会遇到,为生产工艺准备,技术人员应先完成零件的工艺设计是企业技术人员经常面临的问题。生产中用到的机构中会经常为适应需要变换机构的传动路线或需要变换其操作功能而用到一些拨叉件,也是常见的零件。课题借助设计好的“拨叉件”,并结合所设计的图纸,完成相应零件的满足大量生产的机制工艺及所需工装。为使学生利用在校的最后阶段得到与工程实际相符合的技能训练,选择此类题目。在设计过程中常常会借助各种CAD或CAM软件或程序来完成任务,零件及其生产纲领不同,制定的工艺也不尽相同,所用的工装也不相同,工艺和工装必须与生产规模相匹配,这样,才能满足技术要求,也能满足进度要求。在结合该题目完成要求任务的过程中,既有设计的训练,又有工艺的训练,又有软件的应用,一并知识的应用能提高学生的基本素养和创新能力,符合毕业设计大纲的要求。主要任务:1)完善相关零件图;2)完成零件的机械加工工艺设计;3)设计必要的工装。预期目标:1)完成相关零件图纸; 2)完成符合生产要求和技术要求的全套工艺文件; 3)必要的工装夹具装配图、夹具体及其夹具全部非标准件零件图; 4)完成不少于15000字符的与专业相关的外文翻译训练。进程安排第1周 第3周:调查研究,完成开题报告;第4周 第6周:结合开题报告及任务书,了解各种生产类型的工艺特点;草拟工艺路线;第7周 第10周:设计机械加工工艺及工装;编制说明书;外文翻译训练稿;第11周 第13周:完成工艺卡片及夹具装配图、夹具体及其夹具全部非标准件零件图纸设计;第14周 第16周:修订图纸资料、设计说明书、翻译资料等。上交资料,准备答辩指导教师: 年 月 日系 主 任:年 月 日XX机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称拨 叉共页第页材料牌号HT150毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数备 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01备料 铸造02热处理时效处理03铣铣工件右侧端面X52k 端面铣刀、游标卡尺、专用夹具 04铣铣工件左侧端面X52K 端面铣刀、游标卡尺、专用夹具 05钻钻、扩、铰孔Z525麻花钻、扩孔钻、铰刀、游标卡尺、专用夹具06插插宽6键槽B5020插刀、游标卡尺、专用夹具07 铣铣宽18槽X62W三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具08铣铣30斜面X52K 端面铣刀、游标卡尺、专用夹具 09钻钻、铰9孔Z525麻花钻、铰刀、游标卡尺、专用夹具10钻配作锥销孔Z525锥孔钻、游标卡尺、专用夹具11去毛刺去毛刺12终检检验至图纸要求并入库设计(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 期摘 要现在的机械工业正处于飞速发展的阶段,产品的技术性不断增强。正是由于不断进行生产制造方式方法的革新升级,产品才能更新换代如此迅速,这样看来优良的制造工艺是机械工业发展的不竭动力,只有掌握最先进的产品制造工艺,才能在行业里面占据有利地位。机械工业产品的快速发展也带动了与之相关的物品的进步,比如说日益进步的装夹装置。我们这次设计的对象就是某装置拨叉件零件的加工工艺规程及其铣宽槽的工装夹具设计。对于设计工作的主要流程我们是比较熟悉的,一开始我们需要详细了解需要设计的对象是什么,具有什么特征,能够发挥怎么样的作用,然后先确定产品的雏形,并思考通过哪些方式将其制造出来,将整个加工过程确定下来,以及考虑对产品进行切削加工等等。整个过程都需要围绕着相关图纸才能够进行,因此要认真仔细的绘制零件的各方面的图纸,这样方便后续工作的有序进行。关键词:拨叉件、加工工艺、专用夹具、加工过程、切削AbstractAt present, the machinery industry is in the stage of rapid development, and the technical nature of products is constantly increasing. It is precisely because of the continuous innovation and upgrading of production and manufacturing methods that products can be upgraded so rapidly. So it seems that excellent manufacturing technology is the inexhaustible driving force for the development of machinery industry. Only by mastering the most advanced manufacturing technology, can we occupy a favorable position in the industry. The rapid development of machinery industry products has also led to the progress of related items, such as increasingly progressive clamping devices. The object of our design is the processing procedure of fork parts of a device and the design of fixture for milling 18 slots.We are familiar with the main process of design work. At the beginning, we need to know in detail what objects we need to design, what features we need to have, and what role we can play. Then we need to determine the prototype of the product, and think about how to make it, determine the whole process, and consider cutting the product, and so on. The whole process needs to revolve around the relevant drawings in order to be able to carry out, so it is necessary to carefully draw drawings of all aspects of parts, so as to facilitate the orderly follow-up work.Key words: shifting fork parts, processing technology, special fixture, processing process, cutting目录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1引言11.2制订工艺规程的程序11.3研究方法及技术路线21.4课题背景及发展趋势3第2章 工艺规程设计52.1毛坯的制造形式52. 2零件分析52.3 结构工艺性分析62.4 基面的选择72.4.1 粗基准的选择原则72.4.2精基准选择的原则72.5制定工艺路线82.5.1方案一82.5.2 方案二92.5.3 方案比较92.6确定各工序的加工余量92.7确定切削用量及基本工时11第3章 拨叉铣槽的夹具设计203.1定位基准的选择203.2切削力及夹紧力的计算203.2.1 夹紧机构介绍203.2.2铣削力计算213.2.3 夹紧力计算213.3 误差分析223.3.1定位误差223.3.2产生定位误差的原因223.3.3基准位移误差233.3.4基准不重合误差233.4 定位键的设计233.5 夹具工作原理263.6 确定夹具体27总 结29致 谢30参考文献31IV第1章 绪论1.1引言人们进行的最主要的生产活动就是制造。制造是什么呢?制造就是通过自己所学的知识、掌握的技术,然后在现有的设备环境条件下,对已存在的原材料进行加工处理,生产出能够满足人们某种需要的过程。因此可以看出制造技术对人们生产生活的重要性。实际生活工作中存在着大大小小的物件,每个都包含着制造技术。最初在原始人时期,制造活动往往就是为了能够生存下去,因此在那个时期人们制造石器捕杀猎物、制造一些简单的工具进行农业生产以及生活。由于当时的制造条件有限,材料也就是就地取材,制造的东西比较简陋。后来随着需求的不断提高,促进了多种多样物品的制造发展,例如说货币,作为市场上进行流通交换的固定物品、乐器,作为演奏活动取悦当官者、纸张,作为记录事件传播信息等等。再到后来进入了工业化社会,整个制造业进入蓬勃发展的阶段,这时候出现了流水线生产,就是通过有条不紊的固定生产加工顺序使得生产活动循环进行,大大提高了产品制造效率。然后到近现代科学技术的不断发展,制造技术也随之不断进步提高,人们对于物品的需要又上了一个新的台阶。现在往往需要一些更加精密高端的设备。制造业的发展也解放了人们的思维,使得曾经无法想象的事情都变成了现实。因此制造技术对于人们生产生活有着重要影响。现在的机械工业正处于飞速发展的阶段,产品的技术性不断增强。正是由于不断进行生产制造方式方法的革新升级,产品才能更新换代如此迅速,这样看来优良的制造工艺是机械工业发展的不竭动力,只有掌握最先进的产品制造工艺,才能在行业里面占据有利地位。1.2制订工艺规程的程序1.计算生产纲领,根据对产品的需求量的大小判定是选择大量生产、成批次生产、单件生产,三者中的哪一种。2.认真阅读产品的各种图纸,了解产品的各种特点并对图样进行工艺审查。3.毛坯就是还没加工完全的那个东西,也就是产品的雏形。毛坯有许许多多种,彼此之间都存在着差异,这种差异性也就造成了后面进行制造的方法不同。因此需要确定毛坯的各种指标。4.依据零件进行加工处理的项目及顺序制订工艺路线。5.进行工序设计。1.3研究方法及技术路线1. 针对生产对象开展调查研究 开展一系列的研究活动,主要是对现在掌握的材料进行细致的梳理分析。尤其是图纸、工艺方法、夹具的选用情况。这是开展生产制造的一项重要的活动。2. 制订工艺工艺规程的程序计算生产纲领,根据对产品的需求量的大小判定是选择大量生产、成批次生产、单件生产,三者中的哪一种;认真阅读产品的各种图纸,了解产品的各种特点并对图样进行工艺审查;.毛坯就是还没加工完全的那个东西,也就是产品的雏形。毛坯有许许多多种,彼此之间都存在着差异,这种差异性也就造成了后面进行制造的方法不同。因此需要确定毛坯的各种指标;拟定工艺路线,其中包括进行规程的合理拆分、选择合适的定位基准、确定需要使用的设备装置。进行工序设计并确定工序的技术要求及检验方法,填写工艺文件。3. 确定工件的夹紧方式和设计夹紧机构根据实际需要然后选用合适的夹紧方式。这些都是为了使得设计的夹紧机构有很高的使用性能,能够满足生产的各种需要。4. 按照条件选择合适的装夹设备及其部件如分度装置,对刀元件和夹具体等5. 绘制夹具总装配图在进行生产制造活动中,往往都需要绘制各种各样的图纸,图纸对于生产制造起到了指导性的作用。因此这里需要进行强调图纸绘制的一些值得注意的地方。首先在进行总装配图的绘制工作时,使用原比例画的话更符合要求,而且需要面对着零件绘制产品的主视图。在绘制的图纸上要,工件的主要轮廓和表面需要使用红线画出来。 将工件透明化处理,怎么画出工件的具体结构呢?首先是定位元件、导向元件,其次是夹紧机构、传动装置, 按照这样的次序逐渐的画出。6. 标注各部分主要尺寸,公差配合,和技术要求7. 标注零件编号及编制零件明细表由于标准件产品对应着国家给定的特殊编号,可以在零件上直接注明。另外其他一些零件需要重新整理一张表详细写明。比如夹具名称、编号、序号等等。8. 绘制家具零件图拆绘夹具零件图的顺序和绘制夹具总装配图的顺序两者要具有一致性。1.4课题背景及发展趋势“工欲善其事,必先利其器”。工具对社会的文明进步起到了至关重要的作用。最早使用装夹设备大约是在1787年,那时候出现了真正意义上的夹具,从此人类的生产制造活动中出现了夹具这个新的名词。刚开始,夹具并没有得到有效的推广和使用,因为大多数人仍然按照经验进行生产活动,这样的话就弱化了夹具的作用,所以说当时夹具并没有绽放属于它的光彩。随着社会的不断发展科技的不断进步,各种机械产品层出不穷,越来越多的装夹设备也涌现了出来,整个夹具的系统愈发的完善,夹具的种类数量不断增多,此时夹具在工业生产中发挥着日益重要的作用。如今社会飞速发展,产品也日新月异,使得夹具与人类生产活动日益密切,越来越多的夹具会同机床配合使用,机床夹具对于零件加工的质量、生产率和生产成本都有着直接的影响。在如今的工业生产实践中,产品种类和数量逐渐增多,伴随而来的就是各种愈加激烈的行业竞争,竞争会催生各种新的产品与夹具。早些时候大多数企业都是使用通用的夹具设备,由于后期产品的科技含量越来越高,这就衍生了许多与之匹配的专用夹具。专用夹具设计的合不合理,直接关系到产品的加工质量、生产的效率、工作的条件、制造的成本,所以这一项工作在投资新产品、改善老产品、更新改进工艺环节里面,是比较重要的前期工作,同时作为一个设计方面的技术员,这一项是一定要明确的。机床的夹具在整个加工里面作用很显著,它用到的地方也是想当的多。现在把它的有关作用列出来:1、提高加工制造产品的质量,在零件的加工制造过程中往往伴随着一些不必要的运动趋势,这些运动很可能对生产制造产生不好的后果,影响产品制造的顺利稳定进行。这时候就是需要机床夹具发挥作用了,通过使用机床夹具进行装夹,零件就可以得到很好的固定,这样可以方便后续生产制造工序的进行。2、使得工作效率更高,使用机床夹具进行生产作业,可以很大程度避免因为零件的不必要运动而导致的生产事故,与此同时可以减少工人人工固定零件的时间和精力,这样的话在每件产品上面所需要花费的材料费用也会相应的减少,提高了材料的利用效率,降低了生产制造的成本。3、使得加工环境更加友好,未使用夹具进行固定加工的话,零件的不安全运动肯定会产生不好的后果,对操作工人的生产活动造成了不良的影响,严重时可能危及工人的生命安全。但是使用了机床夹具以后,整个生产制造的过程会变得更加的安全可靠,每个工人的安全得到了保证。第2章 工艺规程设计2.1毛坯的制造形式毛坯就是还没加工完全的那个东西,也就是产品的雏形。毛坯有许许多多种,彼此之间都存在着差异,这种差异性也就造成了后面进行制造的方法不同。设计的产品生产规模比较大,属于中大批量生产,选择进行零件生产加工,而且零件的轮廓尺寸不大,选用铸造,段造精度为级,能保证铸件的尺寸要求,这也是从生产制造的效率和质量方面考虑的。2. 2零件分析 总的来说,拨叉有组加工表面,分别是: 1. 2. 3. 孔4. 键槽5. 宽槽6. 斜面7. 孔8. 锥销孔技术要求如下:1. 未注圆角半径。2. 未注倒角;2.3 结构工艺性分析制造一个零件不是像说的那样简简单单就可以完成的,它需要进行多道程序进行配合加工,例如需要用磨具切除工件上多余的材料、在车床上进行切削加工、用各种钻头进行切削加工等等。不同程序的完成水准也会影响产出零件质量的好坏。如果把产品的设计方式比作人的头脑,那么加工制造工艺就是人的四肢,头脑与四肢要进行有效配合,就是说理论与行动要进行很好的结合。这样才能制造好的产品。零件结构工艺性审查:1、 为了加工下部燕尾槽导轨面时装夹方便做成凸台状的小刀架。2、 同时也要把锥形零件做出装夹工艺面,为了方便后续装夹工作的顺利进行。3、 要安置较为水平的加工面,不要把倾斜平面作为加工面,这样可以适当的减少装夹的次数。4、 进行通孔改造或者将中间的孔位扩大话,这种操作也可以提高装夹的效率。5、 尽可能的在一个平面内设置加工面,因为这样的话加工作业都可以在一个平面内进行,不需要再进行多余的调整工作,从而提高工作效率,缩短工作时间。6、 锥度相同只需作一次调整。7、 使得轴上的沉割槽、键槽或过渡圆角具有一致性,因为同一类别一种刀具就可以处理,可以减少劳动量。8、 底部不要使用圆形弧,改用平面可以很大程度提高效率9、 需要多刀加工的零件长度最好应相近的整数倍,车刀按间距设置,刀架移动即可。10、 减少对以下面的加工处理,比如内表面、内凹面。这样操作可以提高产品质量。磨削时各表面间的过渡部分,应留有越程槽。11、 对多联齿轮或插键槽进行加工操作时应该设置空位方便走刀。12、 把支承面做成台阶式的造型,把加工面做成凸台的造型,并留出精加工处理的长度,方便精加工操作。2.4 基面的选择基面的选择在生产制造中尤为重要,选择好基面会提升产品的质量。否则就会产生很多问题,耽误生产任务的交付。2.4.1 粗基准的选择原则1、 非加工表面原则。在保证加工和不加工面这两个因素同时满足既定的位置约束,这个情况下粗基准的确定就以不加工面为准。2、 对于重要的表面要给予强调重视,每个重要的平面加工过程中在其表面切除的材料厚度要均匀,在这种前提之下,选择重要面。3、 不一致原则。没有经过加工的粗基准表面很粗糙,第二次安装会与第一次位置不同从而造成误差产生,所以粗基准不能相互重复。4、 粗基准平面要很光滑平整,方便操作,存在缺陷的面我们一定要尽力避免出现在粗基准中。由以上及零件知,选用端面及其外圆面作为定位粗基准。2.4.2精基准选择的原则1、基准重合原则虽然设计基准和定位的基准是两个概念,但是如果使这两者具有一致性的话,就会减少由于这二者的差异造成的误差,提高了制造水平。2、基准统一原则在进行选择基准的时候,要是在一次过程中出现了若干个,那么对于精密的程度就会有所影响,但是如果统一起来,以单独的一个作为共同的定位基准,这样的话对于不同面的精度都能保证。3、互为基准原则之前就有说过,不同面的处于什么地方都会受到约束制约,并不是随意出现的,因此当我们特地对面进行束缚要求的话,这些面就可以互相成为对方的基准,在这样的情况下进行生产制造。4、自为基准的原则如果一个面在加工过程中需要切除的材料量很少,而且这个切除的过程很平均薄厚相近,这样的话这个面既可以作为定位,又可以满足加工。由上及零件图知,选用(即基准面)、键槽及其端面作为定位精基准。2.5制定工艺路线 工艺路线是进行制造加工的纲领,它统领整个制造过程,它的制定是有据可循的,主要是围绕着你所制造的产品基础性的资料来看,比如说产品的形式,规模、以及所允许的误差范围等等,这些都是路线制定的具体依据。除了考虑产品本身情况之外,还需要考虑企业需要对此的支出情况,尽可能的降低花费。结合上面说的依据,我们就可以很好的确定路线,这样的话能够保证后续步骤有序的进行。使用通用机床配以专用工夹具,这样生产能力可以进一步提高。2.5.1方案一 加工序列:铸造 加工序列:时效处理 加工序列:铣工件右侧端面加工序列:铣工件左侧端面 加工序列:钻、扩、铰孔 加工序列:插宽键槽 加工序列:铣宽槽加工序列:铣斜面 加工序列:钻、铰孔加工序列:配作锥销孔 加工序列:去毛刺加工序列:检验至图纸要求并入库2.5.2 方案二加工序列:铸造加工序列:时效处理加工序列:铣工件右侧端面 加工序列:铣工件左侧端面 加工序列:铣宽槽加工序列:插宽键槽加工序列:铣斜面加工序列:钻、扩、铰孔加工序列:钻、铰孔加工序列:配作锥销孔 加工序列:去毛刺加工序列:检验至图纸要求并入库2.5.3 方案比较方案二是将所有面和槽加工完之后,再加工孔,而方案一则是先加工端面,接着钻孔即基准,由基准选择原则,基准先行这条知,方案一合理。2.6确定各工序的加工余量1. 工件右侧端面的加工余量工件右侧端面,表面相邻两个波峰或者波谷的长度为,尺寸公差等级,属于精度等级,查表,知铸件表面需要机械切除的材料厚度,由表知,一步铣削满足其精度要求。2. 工件左侧端面的加工余量工件左侧端面,表面相邻两个波峰或者波谷的长度为,尺寸公差等级,按照需要切除材料厚度粗细判断属于等级,查表,知铸件表面需要机械切除的材料厚度,由表知,一步铣削满足其精度要求。3. 孔的加工余量孔,表面相邻两个波峰或者波谷的长度,精度等级,因孔的尺寸很小,使用实心铸造加工更加实用,查机械制造工艺设计简明手册表知,先钻孔至,再扩孔至,最后铰孔至,才能满足要求。4. 键槽的加工余量键槽的尺寸很小,使用实心铸造加工更加实用,表面相邻两个波峰或者波谷的长度、,由机械制造工艺设计简明手册表知,一步插削即可满足其要求。5. 宽槽的加工余量槽,表面相邻两个波峰或者波谷的长度、,尺寸公差等级,按照需要切除材料厚度粗细判断属于等级,查表,知铸件机械加工余量,由表知,一步铣削满足其精度要求。6. 斜面的加工余量斜面,表面相邻两个波峰或者波谷的长度、,尺寸公差等级,加工余量等级,查表,知铸件机械加工余量,由表知,一步铣削满足其精度要求。7.孔加工余量孔,因孔的尺寸很小,使用实心铸造加工更加实用,表面相邻两个波峰或者波谷的长度,查表知,先钻孔至,再铰孔至,满足条件。8.锥销孔 锥销孔,零件图要求铸造出的底孔,然后再配作销孔。9.其他不加工表面,铸造即可满足其精度要求。 图2-2 拨叉毛坯图2.7确定切削用量及基本工时加工序列:铸造加工序列:时效处理 加工序列:铣工件右侧端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度2) 决定每次进给量及切削速度 结合型铣床说明,其功率为为,中等系统刚度。查阅相关表格可以得出 ,则按机床标准选取当时按机床标准选取3)计算工时切削工时: ,则机动工时为加工序列:铣工件左侧端面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度3) 决定每次进给量及切削速度 结合型铣床说明,其功率为为,中等系统刚度。查阅相关表格可以得出 ,则按机床标准选取当时按机床标准选取3)计算工时切削工时: ,则机动工时为: 加工序列:钻、扩、铰孔加工步骤一钻孔至确定进给量:根据参考文献表,当钢的,时,。由于本零件在加工孔时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数,则根据机床说明书,现取切削速度:根据参考文献表及表,查得切削速度所以 根据机床说明书,取,故实际切削速度为切削工时:,则机动工时为加工步骤二:扩孔至利用钻头将孔扩大至,根据有关手册规定,扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书,选取则主轴转速为,并按机床说明书取,实际切削速度为切削工时:,则机动工时为工作步骤:铰孔至由文献表,得由文献表,按机床实际进给量和实际转速,取,实际切削速度。切削工时:,则机动工时为加工序列:插宽键槽1. 选择刀具刀具选取插刀2. 决定插削用量1)决定插削深度2)决定每次进给量及切削速度 结合型插床说明,其功率为为,中等系统刚度。根据机械制造工艺设计简明手册表得,插床的部分技术参数如下: 3)计算工时在此取、值查机械制造工艺设计简明手册表得,r/minmin加工序列:铣宽槽1. 选择刀具刀具选取三面刃铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度4) 决定每次进给量及切削速度 根据型铣床说明书,其功率为为,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取当时按机床标准选取3)计算工时切削工时: ,则机动工时为加工序列:铣斜面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀,。2. 决定铣削用量1)决定铣削深度5) 决定每次进给量及切削速度 根据型铣床说明书,其功率为为,中等系统刚度。根据表查出 ,则按机床标准选取当时按机床标准选取3)计算工时切削工时: ,则机动工时为加工序列:钻、铰孔加工步骤一:钻孔至确定进给量:根据参考文献表,当钢的,时,。由于本零件在加工孔时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数,则根据机床说明书,现取切削速度:由文献表及表可以得出所以 根据机床说明书,取,故实际切削速度为切削工时:,则机动工时为加工步骤二:铰至,得查参考文献表,按机床实际进给量和实际转速,取,实际切削速度。切削工时:,则机动工时为 加工序列:配作锥销孔确定进给量:根据参考文献表,当钢的,。由于本零件在加工锥销孔时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数,则,现取切削速度:及表,查得切削速度所以 ,取故实际切削速度为切削工时:,则机动工时为加工序列:去毛刺加工序列:检验至图纸要求并入库第3章 拨叉铣槽的夹具设计设计产品的生产规模比较大,需要成批成批的加工制造,通常会在机床上进行。为了提高效率以及产品质量,往往需要搭配专用夹具进行生产。在这次设计过程中,需要的都是专用夹具 ,这里对拨叉铣18槽的夹具进行分析。3.1定位基准的选择拨叉铣槽在加工工艺规程中为加工序列,由零件图可知,选用孔、宽键槽及其端面作为定位基准。3.2切削力及夹紧力的计算3.2.1 夹紧机构介绍1.夹紧的目的:使用装夹设备把需要加工的零件进行固定,避免在加工过程中出现不必要的运动,从而减少加工问题的出现,提高了产品的生产质量。2 .夹紧力的方向的确定:1) 当零件的定位已经确定完成了,那么夹紧力要垂直于这个面,这样就不会对原有的定位状态产生破坏。2)如果夹紧力与零件刚度方向垂直就会造成零件变形。而如果夹紧力顺着刚度方向就可以有效避免变形。 3)夹紧力也可以由其他力进行补充,这样就可以减少夹紧机构的输出。设置夹紧力与其他力在同一方向。3 .夹紧力的作用点的选择: 1)夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应,或在支承点确定的区域内,以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。 2)夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。 3)夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位,以提高工件切削部位的刚度和抗振性。 4)避免夹具形状因为夹紧力的反作用力发生改变。4. 选择夹紧机构:设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则:1)首先这个机构必须很好的完成要求操作,保证定位可靠精确夹。2)工件和夹具的变形要控制在一定范围内。3)机构强度刚度要满足使用的要求。4)机构要有必要的保护设置。5)机构的使用不能太复杂,要简单省力,操作方式较为容易的被工人掌握。6)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。综合多个方面的考虑,螺栓螺母夹紧机构很符合条件。选择它作为夹紧机构的原因是:设计简单,制造难度小,而且可以提供的夹紧力范围比较大;操作简单安全可靠;扩力比以上,行程不受限制;加紧工作慢,效力低。3.2.2铣削力计算计算切削力如下:查表得切削力计算公式:由铣右端面的工时计算知,由表知即 3.2.3 夹紧力计算所需夹紧力,查表得,查表得:K=,当时,取孔轴部分由螺母锁紧,查表得夹紧力为由上计算得,因此采用该夹紧机构工作是可靠的。3.3 误差分析在对夹具的生产制造过程中,误差是一直存在的,误差不是错误,没法完全消除,但是我们可以通过很多方式去降低误差对于结果的影响。在设计工作中,定位的选择尤为重要,不合理的定位方案会对设计产生很大的影响。因此进行误差分析最主要的就是进行定位的确定。夹具体尽量使用标准件进行组装,这样会方便后续的维护,如果夹具体内部某一零件出现问题,影响夹具体正常工作时,就可以使用标准件直接更换,这样的操作会很快的排除问题,缩短停工的时间,确保制作工作的完成。夹具设计通常要求工艺基准和定位基准一致,而且无论是哪一种都要满足六点定位。3.3.1定位误差加工误差就是指零件的实际指标与理论值存在差异,加工误差往往是由以下三点决定的:1)工件在夹具中的定位、夹紧误差。2)当机床上的夹具发生运动造成与主轴位置改变就会产生对定误差。3)加工时外部环境也可能造成误差。其中定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起爱的加工误差。3.3.2产生定位误差的原因1.当定位基准与工艺基准二者不一致时,会产生基准不重合误差:2.间隙引起的定位误差定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生定位误差。3.与夹具有关的因素产生的定位误差1)定位基准面、定位元件表面两者的形状造成误差。2)导向元件、对刀元件与定位元件间的位置误差,以及其形状误差导致产生的导向误差和对刀误差。3)不合理的夹具安装造成误差。4)夹紧力会使得使工件与定位元件间的位置发生一定变化造成误差。3.3.3基准位移误差由于定位副的制造误差或定位副配合同间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量,称为基准位移误差,用表示。工件以孔在轴上定位铣槽,如果内孔和轴外圆的轴线在同一条直线上,那么就不会产生由于定位不准导致的误差,通常情况下由于制造等方面的原因,上述两者并不能做到轴线一致,因此误差是存在的,导致这批工件的加工尺寸中附加了工件定位基准变动误差,其变动量即为最大配合间隙。按下式计算 式中 3.3.4基准不重合误差 键槽母线是加工尺寸的基准,但工件孔中心线是定位基准。这两者不一致会造成工序基准在加工方向的的最大位置变动量,称为基准不重合误差,用表示。且 式中 3.4 定位键的设计使用两个距离较远的定位键放置在夹具底部的纵向槽内部。定位键和位键与铣床工作台形槽组合使用,使得工作表面相对应加工送进方向有个合适的方位。根据定位键结构如图所示:图 3-1 定位键根据形槽的宽度 定位键的结构尺寸如下: 夹具体槽形尺寸由于本道工序是铣槽,所以选用直角对刀块。直角对刀块的结构和尺寸如图所示:塞尺选用平塞尺,其结构如下图所示: 塞尺尺寸为:表 3.2 平塞尺尺寸表3.5 夹具工作原理所设计拨叉铣槽装配图如图所示。通过端面与定位销端面、浮顶销搭配产生三个限制约束;通过孔与定位销搭配产生两个限制约束;通过键槽与定位销凸台搭配产生六个限制约束。这种形成六个约束的情况就是完全定位。装配图的技术要求如下:1.圆柱面轴线对夹具体底面的平行度公差。2.圆柱面轴线对定位键侧面的平行度公差。根据具体要求设计装夹的装置,需要进行多方面的考虑,最开始的目的就是提高生产制造效率,降低劳动强度,降低生产制造的成本。除此之外,还需要考虑装置本身零部件是不是会相互产生影响,从而导致不能发挥应有的作用。本道工序为铣床夹具选择了由移动压板组成的夹紧机构夹紧工件。本工序为铣削,加工余量少,铣削力小,一般选择手动的方式就可以达到要求。 图 铣拨叉槽装配图3.6 确定夹具体进行夹具设计时考虑以下几个因素: 1、对于加工提出的各项要求需要符合质量是衡量的标准,如果不能保证有很高的产品质量,那么夹具并不会被人们所接受。所以说加工要求要能够实现。除此之外,尽可能降低误差,已存在的误差就需要进行计算处理。2、不断提高效率,减少单件产品消耗夹具是服务于相应的产品,因此需要它有很高的处理能力,除了单位时间能够处理更多的东西之外,夹具要求结构简单,最好都是用标准件构成,当出现故障问题时,由于标准件的轮换性特别好,问题零件就可以很快进行更换,那么问题就可以很快的排除。而且这样的话制造和后续维护成本都会随着降低。3、 安全、可靠方便使用夹具需要人工使用,这就意味着夹具对于人来说应该友好的搭档。合理的夹具使用起来简单方便,并不需要人花费太多力气,而且夹具直接和人想接触,就安全性来说,也是非常有必要的。4、 清理杂质很容易在正常制作过程中,工件与夹具相互接触摩擦肯定会产生杂质,这些杂质会在夹具里面不断积聚,如果不进行适当的清理的话,就会造成事故,损坏产品质量,影响正常活动的进行。因此在操作中需要清理杂质。5、与机床配合能够稳定运行总 结一开始我对于毕业设计的内容一无所知,很迷茫,通过与指导老师的积极沟通询问,我开始一步步的着手我的毕业设计,最终确定我做的毕业设计是基于CAD及CAM某拨叉件机加工艺及工装设计。在确定我的毕业设计主题之后,我开始主动查阅相关的书籍资料,不断地填补我在这方面的知识空缺,绘制各种图纸并进行计算,经过我的不断尝试以及老师同学的帮助,我终于完成了我的毕业设计。这次的毕业设计我收获很多,我了解了夹具设计的全过程,零件的加工过程我现在也是能够很好的掌握了,最开始我只觉得拨叉件只是一个生活中的零件,没想到制造过程中有着许多学问。以小见大,整个夹具设计也充斥着复杂多变的思路,加工过程顺序的好坏直接决定了生产的产品的质量和精度。对于拨叉件零件加工过程我们进行了详尽的分析,确保设计出满足要求的夹具加紧定位。设计夹具的过程不是一蹴而就的,而是要按部就班进行。这需要遵循一定的流程。一步一步的完成必要的操作,这样才能不断接近设置好的目标。这次毕业设计的完成,也是我给我的大学最好的答卷。我把所学知识与实践紧密结合在一起,运用现有的计算机工具进行辅助,比较好的完成了这次设计。在这次设计过程中,我遇到了许多困难,但是在老师、同学的鼓励支持下,我迎难而上克服各种挫折。在这里我想对我的老师同学说声谢谢,整个大学生活,学习知识是一一方面,但是更多的收获是师生情和同学之间的情谊。这次毕业设计也磨练了自我,让我不再是纸上谈兵。理论联系实践才有更强的生命力。在这次毕业设计中不断的加深我对专业知识的认识理解,这些经验教训是我人生路上的瑰宝。致 谢时间总是过得很快,转眼间大学四年就这么过去了,回头望望感觉好像昨天刚进入校园一样。记忆中的自己和现在大多数新生一样,怀揣着对未来美好生活的向往和无限憧憬。现在的我大学生活即将结束,我也将要离开学校的摇篮去迎接社会生活的挑战。我依然饱含激情去面对接下来的生活。真的很感谢我的毕业设计指导老师,这次设计成绩的取得,与指导老师的细心指导是分不开的。他总是能够在最需要的时候出现并给予最有效的帮助与见解,在指导老师的帮助教育之下,我很好的完成了我的毕业设计。其次我要感激我的任课老师,是他们给了我成长的基础,让我在知识的海洋里不断遨游,他们为了我的茁壮成长奉献了自己。我的一生都不会忘记你们。我爱你们。是你们让我的大学生活丰富多彩。同时感谢我大学期间的同学朋友,你们是我大学期间最大的收获。你们是我克服挫折的不竭动力,正是你们背后的支持帮助与鼓励,才成就了现在的我,我为拥有你们而骄傲。 参考文献1.邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京: 机械工业出版社 2004,8 2.赵志修 主编 机械制造工艺学 北京: 机械工业出版社 1984,23.孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京:冶金工业出版社 2002,12 4.李洪 主编 机械加工工艺手册 北京: 北京出版社 1990,125.邓文英 主编 金属工艺学 北京: 高等教育出版社 20006.黄茂林 主编 机械原理 重庆: 重庆大学出版社 2002,77.丘宣怀 主编 机械设计 北京: 高等教育出版社 19978.储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆: 重庆大学出版社 1997,129.廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京: 中国计量出版社 2000,110.乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京: 机械工业出版社 1992,1211.李庆寿 主编 机床夹具设计 北京: 机械工业出版社 1983,412.陶济贤 主编 机床夹具设计 北京: 机械工业出版社 1986,413.机床夹具结构图册 贵州:贵州人民出版社 1983,714.龚定安 主编 机床夹具设计原理 陕西:陕西科技出版社,1981,715.李益民 主编 机械制造工艺学习题集 黑龙江: 哈儿滨工业大学出版社 1984, 716.周永强等 主编 高等学校毕业设计指导 北京: 中国建材工业出版社 2002,1232
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