拨叉的钻铰Φ9孔夹具设计及加工工艺装备含4张CAD图
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机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称拔插零件名称拔插共1 页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工钻HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z4006A夹具编号夹具名称切削液钻孔夹具油冷却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切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/minmm机动辅助1钻铰9 孔Z4006A 台式钻床, 钻床夹具1600r/min30m/min352mm/min3mm10.11min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零件图号产品名称拔插零件名称拔插共1页第1页材 料 牌 号毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注1工序 号工 名序 称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件1铸造铸造时效处理机加 工铸造2铣粗铣精铣左右大端面机 加 工铣工x52k 立式铣床 硬质合金刀硬质合金刀 铣床专用夹具 游标卡尺3铣铣顶面机 加 工铣工X6012 卧 式铣床硬质合金刀硬质合金刀 铣床专用夹具 游标卡尺4钻孔钻铰22 孔机加 工钻工z525 立式钻床 麻花钻铰刀麻花钻铰刀 专钻床用夹具 游标卡尺5铣键槽粗铣精洗 18 槽机 加 工铣工X52k 双立轴工作台铣床锉齿三面刃 铣刀铣刀 铣床专用夹具 游标卡尺6钻孔钻铰 9 孔机 加 工钻工Z4006A 台式钻床麻花钻铰刀麻花钻铰刀钻床专用夹具 游标卡尺7钻孔钻3 孔机 加 工钻工Z4006A 台式钻床麻花钻铰刀麻花钻铰刀专用夹具 游标卡尺8铣粗铣精铣小孔端面机加 工铣工X6012 卧 式铣床 硬质合金刀硬质合金刀 铣床专用夹具 游标卡尺9去毛刺去毛刺去毛刺机10检验检验设 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1任 务 书一、设计题目:拨叉机械加工工艺规程及钻孔夹具设计 二、原始资料(1) 被 加 工 零 件 的 零 件 图1 张(2) 生 产 类 型 :( 中 批 或 大 批 大 量 生 产 )三、上交材料1 所 加 工 的 零 件 图1 张2 毛 坯 图1 张3 编 制 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片1 套4 编 制 所 设 计 夹 具 对 应 的 那 道 工 序 的 机 械 加 工 工 序 卡 片1 套5 绘 制 夹 具 装 配 图 ( A0 或 A1 )1 张6绘 制 夹 具 中 1 个 零 件 图( A1 或 A2 。装 配 图 出 来 后 ,由 指 导 教 师 为 学 生 指 定 需 绘 制 的 零 件 图 , 一 般 为 夹 具 体 ) 。1 张7 课 程 设 计 说 明 书 , 包 括 机 械 加 工 工 艺 规 程 的 编 制 和 机 床 夹 具 设 计 全 部 内 容 。( 约 5000-8000 字 )1 份四、进度安排本 课 程 设 计 要 求 在 3 周 内 完 成 。1 第 l 2 天 查 资 料 , 绘 制 零 件 图 。2 第 3 7 天 , 完 成 零 件 的 工 艺 性 分 析 ,确 定 毛 坯 的 类 型 、 制 造 方 法 , 编 制 机 械 加 工 工 艺 规 程 和 所 加 工 工 序 的 机 械 加 工 工 序 卡 片 。3 第 8 10 天 , 完 成 夹 具 总 体 方 案 设 计 ( 画 出 草 图 , 与 指 导 教 师 沟 通 , 在 其 同 意 的 前 提 下 , 进 行 课 程 设 计 的 下 一 步 ) 。4 第 11 13 天 , 完 成 夹 具 装 配 图 的 绘 制 。5 第 14 15 天 , 零 件 图 的 绘 制 。6 第 16 18 天 , 整 理 并 完 成 设 计 说 明 书 的 编 写 。7 第 19 天 21 天 , 完 成 图 纸 和 说 明 书 的 输 出 打 印 。 答 辩摘要此 次 设 计 是 对 拨 叉 零 件 的 加 工 工 艺 和 夹 具 设 计 , 其 零 件 为 铸 件 , 具 有 体 积 小 , 零 件 复 杂 的 特 点 , 由 于 面 比 孔 易 加 工 , 在 制 定 工 艺 规 程 时 , 就 先 加 工 面 , 再 以 面 为 基 准 来 加 工 其 它 , 其 中 各 工 序 夹 具 都 采 用 专 用 夹 具 ,特 别 的 对 于 加 工 大 头 孔 、槽 和 钻 小 头 孔 斜 面 小 孔 的 工 序 中 , 选 一 面 两 销 的 定 位 方 式 , 并 以 操 作 简 单 的 手 动 夹 紧 方 式 夹 紧 , 其 机 构 设 计 简 单 , 方 便 且 能 满 足 要 求 。关 键 词拨 叉 , 加 工 工 艺 , 专 用 夹 具 , 设 计IVABSTRACTThis design is to dials forks the components the processing craft and the jig design, its components are the forging, has the volume to be small, components complex characteristic,Because the surface is easier than the holetoprocess,whenformulationtechnologicalprocess,firstthe machined surface, then processes other take the surface as the datum,In which various working procedures jig all uses the unit clamp, special regarding processes the big end of hole, the trough and drills the capitellum hole incline eyelet in the working procedure, Chooses locate mode which two sells at the same time, and operates the simple manual clamp way clamp, its organization design is simple, the convenience also can satisfy the request.Key words: Fork partsthe processing craft,unit clamp, designI目录1绪 论12拨 叉 的 分 析22.1 拨 叉 的 工 艺 分 析22.2 拨 叉 的 工 艺 要 求33工 艺 规 程 设 计43.1 加 工 工 艺 过 程43.2 确 定 各 表 面 加 工 方 案43.2.1 影 响 加 工 方 法 的 因 素43.2.2 加 工 方 案 的 选 择53.3 确 定 定 位 基 准53. 3.1 粗 基 准 的 选 择63. 3.2 精 基 准 选 择 的 原 则63.4 工 艺 路 线 的 拟 订73.4.1 工 序 的 合 理 组 合73.4.2 工 序 的 集 中 与 分 散83.4.3 加 工 阶 段 的 划 分93.4.4 加 工 工 艺 路 线 方 案 的 比 较103.5 拨 叉 的 偏 差 , 加 工 余 量 , 工 序 尺 寸 及 毛 坯 尺 寸 的 确 定113.5.1 毛 坯 的 结 构 工 艺 要 求113.5.2 拨 叉 的 偏 差 计 算123.6 确 定 切 削 用 量 及 基 本 工 时 ( 机 动 时 间 )133.7 时 间 定 额 计 算 及 生 产 安 排194 钻 孔 夹 具 设 计224 1 研 究 原 始 资 料224 2 定 位 基 准 的 选 择224 3 切 削 力 及 夹 紧 力 的 计 算234 4 误 差 分 析 与 计 算244.5 零 、 部 件 的 设 计 与 选 用254.5.1 定 位 销 选 用254.5.2 夹 紧 装 置 的 选 用264.5.3 钻 套 、 衬 套 、 钻 板 设 计 与 选 用264 6 夹 具 设 计 及 操 作 的 简 要 说 明28结论 29 参 考 文 献 3091 绪论机 械 设 计 制 造 及 其 夹 具 设 计 是 我 们 融 会 贯 通 3 年 所 学 的 知 识 , 将 理 论 与 实 践 相 结 合 , 对 专 业 知 识 的 综 合 运 用 训 练 , 为 我们 即 将走 向 自己 的 工作 岗 位打 下 良好 的 基础 。机 械 加 工 工 艺 是 规 定 产 品 或 零 件 机 械 加 工 工 艺 过 程 和 操 作 方 法 , 是 指 导 生 产 的 重 要 的 技 术 性 文 件 。 它 直 接 关 系 到 产 品 的质 量 、生 产率 及 其加 工 产品 的 经济 效 益,生 产规 的 大小 、 工 艺 水 平 的 高 低 以 及 解 决 各 种 工 艺 问 题 的 方 法 和 手 段 都 要 通 过 机 械 加 工 工 艺 来 体 现 , 因 此 工 艺 规 程 的 编 制 的 好 坏 是 生 产 该 产 品 的 质 量 的 重 要 保 证 的 重 要 依 据 。 在 编 制 工 艺 时 须 保 证 其 合理 性 、 科 学 性、 完 善性 。而 机 床 夹 具 是 为 了 保 证 产 品 的 质 量 的 同 时 提 高 生 产 的 效 率 、 改 善 工 人 的 劳 动 强 度 、 降 低 生 产 成 本 而 在 机 床 上 用 以 装 夹 工 件 的 一 种 装 置 , 其 作 用 是 使 工 件 相 对 于 机 床 或 刀 具 有 个 正 确 的 位 置 , 并 在 加 工 过 程 中 保 持 这 个 位 置 不 变 。 它 们 的 研 究 对 机 械 工 业 有 着 很 重 要 的 意 义 , 因 此 在 大 批 量 生 产 中 , 常 采 用专 用 夹具 。302 拔插的分析2.1 拨叉的工艺分析拨 叉 是 一 个 很 重 要 的 零 件 , 因 为 其 零 件 尺 寸 比 较 小 , 结 构 形 状 较 复 杂 , 但 其 加 工 孔 和 底 面 的 精 度 要 求 较 高 , 此 外 还 有 小 头 孔 端 要 求 加 工 , 对 精 度 要 求 也 很 高 。 拨 叉 的 底 面 、 大 头 孔 上 平 面 和 小 头 孔 粗 糙 度 要 求 都 是 Ra1.6 , 所 以 都 要 求 精 加 工 。 其 小 头 孔 与 底 平 面 有 垂 直 度 的 公 差 要 求 , 拨 叉 底 面 与 大 头 孔 上 平 面 有 平 行 度 公 差 要 求 , 所 要 加 工 的 槽 , 在 其 槽 边 有 平 行 度 公 差 和 对 称 度 公 差 要 求 等 。 因 为 其 尺 寸 精 度 、 几 何 形 状 精 度 和 相 互 位 置 精 度 , 以 及 各 表 面 的 表 面 质 量 均 影 响 机 器 或 部 件 的 装 配 质 量 , 进 而 影 响 其 性 能 与 工 作 寿 命 , 因 此 它 们 的 加工 是 非常 关 键和 重 要的 。2.2 拨叉的工艺要求一 个 好 的 结 构 不 但 要 应 该 达 到 设 计 要 求 , 而 且 要 有 好 的 机 械 加 工 工 艺 性 , 也 就 是 要 有 加 工 的 可 能 性 , 要 便 于 加 工 , 要 能 够 保 证 加 工 质 量 , 同 时 使 加 工 的 劳 动 量 最 小 。 而 设 计 和 工 艺 是 密 切 相 关 的 , 又 是 相 辅 相 成 的 。 设 计 者 要 考 虑 加 工 工 艺 问题 。 工艺 师 要考 虑 如何 从 工艺 上 保证 设 计的 要 求。图 2.1 拨 叉 零 件 图该 加 工 有 七 个 加 工 表 面 : 平 面 加 工 包 括 拨 叉 底 面 、 大 头 孔 上 平 面; 孔 系加 工 ; 小 头 孔端 的 槽加 工 。因 其年 产 量是 5000 件 , 由 表 可知 是 中批 量 生产 。3 工艺规程设计3.1 加工工艺过程由 以 上 分 析 可 知 , 该 拨 叉 零 件 的 主 要 加 工 表 面 是 平 面 、 孔 系 和 槽 系 。 一 般 来 说 , 保 证 平 面 的 加 工 精 度 要 比 保 证 孔 系 的 加 工 精 度 容 易 。 因 此 , 对 于 拨 叉 来 说 , 加 工 过 程 中 的 主 要 问 题 是 保 证 孔 的 尺 寸 精 度 及 位 置 精 度 , 处 理 好 孔 和 平 面 之 间 的 相互 关 系以 及 槽的 各 尺寸 精 度。由 上 面 的 一 些 技 术 条 件 分 析 得 知 : 拨 叉 的 尺 寸 精 度 , 形 状 精 度 以 及 位 置 关 系 精 度 要 求 都 不 是 很 高 , 这 样 对 加 工 要 求 也 就不 是 很高 。3.2 确定各表面加工方案一 个 好 的 结 构 不 但 应 该 达 到 设 计 要 求 , 而 且 要 有 好 的 机 械 加 工 工 艺 性 , 也 就 是 要 有 加 工 的 可 能 性 , 要 便 于 加 工 , 要 能 保 证 加 工 的 质 量 , 同 时 使 加 工 的 劳 动 量 最 小 。 设 计 和 工 艺是 密 切 相 关 的 , 又 是 相 辅 相 成 的 。 对 于 我 们 设 计 拨 叉 的 加 工 工 艺 来 说 , 应 选 择 能 够 满 足 平 面 孔 系 和 槽 加 工 精 度 要 求 的 加 工 方法 及 设备 。除 了从 加 工精 度 和加 工 效率 两 方面 考 虑以 外 , 也 要适 当 考虑 经 济因 素 。在 满足 精 度要 求 及生 产 率的 条 件下 , 应 选择 价 格较 底 的机 床 。3.2.1 影响加工方法的因素 要 考虑 加 工表 面 的精 度 和表 面 质量 要 求 ,根 据各 加 工 表 面的 技 术要 求 , 选 择 加工 方 法及 分 几次 加 工。 根 据生 产 类型 选 择 ,在 大批 量 生产 中 可专 用 的高 效 率 的 设 备 。 在 单 件 小 批 量 生 产 中 则 常 用 通 用 设 备 和 一 般 的 加 工 方 法 。 如 、 柴 油 机 连 杆 小 头 孔 的 加 工 , 在 小 批 量 生 产 时 , 采 用 钻、 扩 、 铰 加 工方 法 ; 而 在 大批 量 生产 时 采用 拉 削加 工 。 要 考虑 被 加工 材 料的 性 质 , 例 如 : 淬 火钢 必 须采 用 磨 削 或 电 加 工 ; 而 有 色 金 属 由 于 磨 削 时 容 易 堵 塞 砂 轮 , 一 般 都 采 用精 细 车削 , 高速 精 铣等 。 要 考虑 工 厂或 车 间的 实 际情 况 ,同 时也 应 考虑 不 断改 进 现有 加 工方 法 和设 备 , 推 广 新技 术 , 提 高 工艺 水 平。 此 外 , 还 要考 虑 一些 其 它因 素 , 如 加工 表 面物 理 机械 性 能的 特 殊要 求 , 工 件 形状 和 重量 等 。选 择 加 工 方 法 一 般 先 按 这 个 零 件 主 要 表 面 的 技 术 要 求 来 选 定最 终 加工 方 法。再 选择 前 面各 工 序的 加 工方 法,来 确定 。3.2.2 加工方案的选择(1)由 参考 文 献可 以 确定 ,平 面的 加 工方 案 为 :粗 铣 精 铣( IT 7 : IT 9 ),粗 糙度 为 Ra6.3 0.8,一 般不 淬 硬的 平 面, 精 铣的 粗 糙度 可 以较 小 。(2) 由 参考 文 献3表 2.1 11 确 定 ,22 孔 的表 面 粗糙 度 要求 为 6.3, 则选 择 孔的 加 方案 序 为: 钻 扩 铰 。(3)22 两端面的粗糙度 Ra=12.5 (4)18 槽 的内 表 面粗 糙 度 Ra=12.5 (5) 小 头孔 加 工方 法 :加 工 零 件 毛 坯 不 能 直 接 出 孔 , 只 能 锻 出 一 个 小 坑 , 以 便在 以后 加 工时 找 正其 中 心 ,但 其表 面 粗糙 度 的要 求 为 Ra=1.6, 所 以选 择 加工 的 方法 是 钻 扩 铰 。(6) 小 头端 面 槽的 加 工方 法 是:因 槽两 侧 面表 面 粗糙 度 的要 求 较高 ,为 Ra = 1.6 ,所 以我 们 采 用粗 铣 精 铣。3.3 确定定位基准3.3.1 粗基准的选择选 择 粗 基 准 时 , 考 虑 的 重 点 是 如 何 保 证 各 加 工 表 面 有 足 够 的 余 量 , 使 不 加 工 表 面 与 加 工 表 面 间 的 尺 寸 、 位 子 符 合 图 纸 要求 。粗 基准 选 择应 当 满足 以 下要 求 : 粗 基准 的 选择 应 以加 工 表面 为 粗基 准 。目 的是 为 了保 证 加 工 面 与 不 加 工 面 的 相 互 位 置 关 系 精 度 。 如 果 工 件 上 表 面 上 有 好 几 个 不 需 加 工 的 表 面 , 则 应 选 择 其 中 与 加 工 表 面 的 相 互 位 置 精 度 要 求 较 高 的 表 面 作 为 粗 基 准 。 以 求 壁 厚 均 匀 、 外 形 对称 、 少装 夹 等。 选 择 加 工 余 量 要 求 均 匀 的 重 要 表 面 作 为 粗 基 准 。 例 如 : 机 床 床 身 导 轨 面 是 其 余 量 要 求 均 匀 的 重 要 表 面 。 因 而 在 加 工 时 选 择 导 轨 面 作 为 粗 基 准 , 加 工 床 身 的 底 面 , 再 以 底 面 作 为 精 基 准 加 工 导 轨 面 。 这 样 就 能 保 证 均 匀 地 去 掉 较 少 的 余 量 , 使 表 层保 留 而细 致 的组 织 , 以 增 加耐 磨 性。 应 选择 加 工余 量 最小 的 表面 作 为粗 基 准 。这 样可 以 保 证 该面 有 足够 的 加工 余 量。 应 尽可 能 选择 平 整 、 光 洁 、 面 积足 够 大的 表 面作 为 粗 基 准 , 以 保 证 定 位 准 确 夹 紧 可 靠 。 有 浇 口 、 冒 口 、 飞 边 、 毛 刺 的表 面 不宜 选 作粗 基 准, 必 要时 需 经初 加 工。要 从 保 证 孔 与 孔 、 孔 与 平 面 、 平 面 与 平 面 之 间 的 位 置 , 能 保 证 拨 叉 在 整 个 加 工 过 程 中 基 本 上 都 能 用 统 一 的 基 准 定 位 。 从 拨 叉 零 件 图 分 析 可 知 , 主 要 是 选 择 加 工 拨 叉 底 面 的 装 夹 定位 面 为其 加 工粗 基 准。3.3.2 精基准选择的原则 基 准 重 合 原 则 。 即 尽 可 能 选 择 设 计 基 准 作 为 定 位 基 准 。 这 样 可 以 避 免 定 位 基 准 与 设 计 基 准 不 重 合 而 引 起 的 基 准 不 重合 误 差。 基 准统 一 原则 , 应 尽可 能 选用 统 一的 定 位基 准 。 基 准 的 统 一 有 利 于 保 证 各 表 面 间 的 位 置 精 度 , 避 免 基 准 转 换 所 带 来 的 误 差 , 并 且 各 工 序 所 采 用 的 夹 具 比 较 统 一 , 从 而 可 减 少 夹 具 设 计 和 制 造 工 作 。 例 如 : 轴 类 零 件 常 用 顶 针 孔 作 为 定 位 基 准 。 车 削 、 磨 削 都 以 顶 针 孔 定 位 , 这 样 不 但 在 一 次 装 夹 中 能 加 工 大 多 书 表 面 , 而 且 保 证 了 各 外 圆 表 面 的 同 轴 度 及 端 面 与 轴心 线 的垂 直 度。互 为基 准 的原 则 。选 择精 基 准时 ,有 时两 个 被加 工 面, 可 以 互 为 基 准 反 复 加 工 。 例 如 : 对 淬 火 后 的 齿 轮 磨 齿 , 是 以 齿 面 为 基 准 磨 内 孔 , 再 以 孔 为 基 准 磨 齿 面 , 这 样 能 保 证 齿 面 余 量均 匀 。自 为 基 准 原 则 , 有 些 精 加 工 或 光 整 加 工 工 序 要 求 余 量 小 而 均 匀 , 可 以 选 择 加 工 表 面 本 身 为 基 准 。 例 如 : 磨 削 机 床 导 轨 面 时 , 是 以 导 轨 面 找 正 定 位 的 。 此 外 , 像 拉 孔 在 无 心 磨 床 上 磨外 圆 等, 都 是自 为 基准 的 例子 。此 外 , 还 应 选 择 工 件 上 精 度 高 。 尺 寸 较 大 的 表 面 为 精 基 准 , 以 保 证 定 位 稳 固 可 靠 。 并 考 虑 工 件 装 夹 和 加 工 方 便 、 夹 具 设计 简 单等 。要 从 保 证 孔 与 孔 、 孔 与 平 面 、 平 面 与 平 面 之 间 的 位 置 , 能 保 证 拨 叉 在 整 个 加 工 过 程 中 基 本 上 都 能 用 统 一 的 基 准 定 位 。 从 拨 叉 零 件 图 分 析 可 知 , 它 的 底 平 面 与 22H9 小 头 孔 , 适 于 作 精 基 准 使 用 。 但 用 一 个 平 面 和 一 个 孔 定 位 限 制 工 件 自 由 度 不 够 , 如 果 使 用 典 型 的 一 面 两 孔 定 位 方 法 , 则 可 以 满 足 整 个加 工 过程 中 基本 上 都采 用 统一 的 基准 定 位的 要 求。选 择 精 基 准 的 原 则 时 , 考 虑 的 重 点 是 有 利 于 保 证 工 件 的 加 工精 度 并使 装 夹准 。3.4 工艺 路线 的拟 订对 于 中 批 量 生 产 的 零 件 , 一 般 总 是 首 先 加 工 出 统 一 的 基 准 。 拨 叉 的 加 工 的 第 一 个 工 序 也 就 是 加 工 统 一 的 基 准 。 具 体 安 排是 先 以孔 和 面定 位 粗、 精 加工 拨 叉底 面 大头 孔 上平 面 。后 续工 序 安排 应 当遵 循 粗精 分 开和 先 面后 孔 的原 则 。3.4.1 工序的合理组合确 定 加 工 方 法 以 后 , 就 按 生 产 类 型 、 零 件 的 结 构 特 点 、 技 术 要 求 和 机 床 设 备 等 具 体 生 产 条 件 确 定 工 艺 过 程 的 工 序 数 。 确 定 工序 数 的基 本 原则 :工 序分 散 原则工 序 内 容 简 单 , 有 利 选 择 最 合 理 的 切 削 用 量 。 便 于 采 用 通 用 设 备 。 简 单 的 机 床 工 艺 装 备 。 生 产 准 备 工 作 量 少 , 产 品 更 换 容 易 。 对 工 人 的 技 术 要 求 水 平 不 高 。 但 需 要 设 备 和 工 人 数 量多 , 生产 面 积大 , 工艺 路 线长 , 生产 管 理复 杂 。工 序集 中 原则工 序 数 目 少 , 工 件 装 , 夹 次 数 少 , 缩 短 了 工 艺 路 线 , 相 应 减 少 了 操 作 工 人 数 和 生 产 面 积 , 也 简 化 了 生 产 管 理 , 在 一 次 装 夹 中 同 时 加 工 数 个 表 面 易 于 保 证 这 些 表 面 间 的 相 互 位 置 精 度 。 使 用 设 备 少 , 大 量 生 产 可 采 用 高 效 率 的 专 用 机 床 , 以 提 高 生 产 率 。 但 采 用 复 杂 的 专 用 设 备 和 工 艺 装 备 , 使 成 本 增 高 , 调 整 维修 费 事, 生 产准 备 工作 量 大。一 般 情 况 下 , 单 件 小 批 生 产 中 , 为 简 化 生 产 管 理 , 多 将 工 序 适 当 集 中 。 但 由 于 不 采 用 专 用 设 备 , 工 序 集 中 程 序 受 到 限 制。 结 构简 单 的专 用 机床 和 工夹 具 组织 流 水线 生 产。加 工工 序 完成 以 后 ,将 工件 清 洗干 净 。清 洗是 在 80 : 90c 的 含 0.4% 1.1% 苏 打 及 0.25% 0.5% 亚 硝 酸 钠 溶 液 中 进 行 的 。清 洗后 用 压缩 空 气吹 干 净。保 证零 件 内部 杂 质 、铁 屑 、毛 刺、 砂 粒等 的 残留 量 不大 于 200mg 。3.4.2 工序的集中与分散制 订 工 艺 路 线 时 , 应 考 虑 工 序 的 数 目 , 采 用 工 序 集 中 或 工 序 分 散 是 其 两 个 不 同 的 原 则 。 所 谓 工 序 集 中 , 就 是 以 较 少 的 工序 完 成零 件 的加 工 , 反 之 为工 序 分散 。工 序集 中 的特 点工 序 数 目 少 , 工 件 装 夹 次 数 少 , 缩 短 了 工 艺 路 线 , 相 应 减 少 了 操 作 工 人 数 和 生 产 面 积 , 也 简 化 了 生 产 管 理 , 在 一 次 装 夹 中 同 时 加 工 数 个 表 面 易 于 保 证 这 些 表 面 间 的 相 互 位 置 精 度 。 使 用 设 备 少 , 大 量 生 产 可 采 用 高 效 率 的 专 用 机 床 , 以 提 高 生产 率 。但 采用 复 杂的 专 用设 备 和工 艺 装备 ,使 成本 增 高, 调 整维 修 费事 , 生产 准 备工 作 量大 。工 序分 散 的特 点工 序 内 容 简 单 , 有 利 选 择 最 合 理 的 切 削 用 量 。 便 于 采 用 通 用 设 备 , 简 单 的 机 床 工 艺 装 备 。 生 产 准 备 工 作 量 少 , 产 品 更 换 容 易 。 对 工 人 的 技 术 水 平 要 求 不 高 。 但 需 要 设 备 和 工 人 数 量多 , 生产 面 积大 , 工艺 路 线长 , 生产 管 理复 杂 。工 序 集 中 与 工 序 分 散 各 有 特 点 , 必 须 根 据 生 产 类 型 。 加 工 要 求 和 工 厂 的 具 体 情 况 进 行 综 合 分 析 决 定 采 用 那 一 种 原 则 。一 般 情 况 下 , 单 件 小 批 生 产 中 , 为 简 化 生 产 管 理 , 多 将 工 序 适 当 集 中 。 但 由 于 不 采 用 专 用 设 备 , 工 序 集 中 程 序 受 到 限 制。 结 构简 单 的专 用 机床 和 工夹 具 组织 流 水线 生 产。由 于 近 代 计 算 机 控 制 机 床 及 加 工 中 心 的 出 现 , 使 得 工 序 集 中 的 优 点 更 为 突 出 , 即 使 在 单 件 小 批 生 产 中 仍 可 将 工 序 集 中 而 不 致 花 费 过 多 的 生 产 准 备 工 作 量 , 从 而 可 取 的 良 好 的 经 济 效果 。3.4.3 加工阶段的划分零 件 的 加 工 质 量 要 求 较 高 时 , 常 把 整 个 加 工 过 程 划 分 为 几 个阶 段 :粗 加工 阶 段粗 加 工 的 目 的 是 切 去 绝 大 部 分 多 雨 的 金 属 , 为 以 后 的 精加 工创 造 较好 的 条件 ,并 为半 精 加工 ,精 加工 提 供定 位 基准 , 粗 加 工 时 能 及 早 发 现 毛 坯 的 缺 陷 , 予 以 报 废 或 修 补 , 以 免 浪 费 工时 。粗 加 工 可 采 用 功 率 大 , 刚 性 好 , 精 度 低 的 机 床 , 选 用 大 的 切 前 用 量 , 以 提 高 生 产 率 、 粗 加 工 时 , 切 削 力 大 , 切 削 热 量 多 , 所 需 夹 紧 力 大 , 使 得 工 件 产 生 的 内 应 力 和 变 形 大 , 所 以 加工 精 度低 ,粗 糙度 值 大 。一 般粗 加 工的 公 差等 级 为 IT11 IT12。 粗糙 度 为 Ra80 100 m。半 精加 工 阶段半 精 加 工 阶 段 是 完 成 一 些 次 要 面 的 加 工 并 为 主 要 表 面 的 精 加 工 做 好 准 备 , 保 证 合 适 的 加 工 余 量 。 半 精 加 工 的 公 差 等 级 为 IT9IT10。 表面 粗 糙度 为 Ra10 1.25m。精 加工 阶 段精 加 工 阶 段 切 除 剩 余 的 少 量 加 工 余 量 , 主 要 目 的 是 保 证 零 件 的 形 状 位 置 几 精 度 ,尺 寸 精 度 及 表 面 粗 糙 度 ,使 各 主 要 表 面 达 到 图 纸 要 求 .另 外 精 加 工 工 序 安 排 在 最 后 ,可 防 止 或 减 少 工 件精 加 工表 面 损伤 。精 加工 应 采用 高 精度 的 机床 小 的切 前 用量 ,工 序变 形 小, 有 利 于 提高 加 工 精 度 精加 工 的 加 工 精 度一 般 为 IT6IT7, 表 面粗 糙 度为Ra10 1.25 m。此 外 ,加 工阶 段 划分 后 ,还 便于 合 理的 安 排热 处 理工 序 。 由 于 热 处 理 性 质 的 不 同 , 有 的 需 安 排 于 粗 加 工 之 前 , 有 的 需 插 入粗 精 加工 之 间。但 须指 出 加工 阶 段的 划 分并 不 是绝 对 的 。在 实际 生 活中 , 对 于 刚 性 好 , 精 度 要 求 不 高 或 批 量 小 的 工 件 , 以 及 运 输 装 夹 费 事 的 重 型 零 件 往 往 不 严 格 划 分 阶 段 , 在 满 足 加 工 质 量 要 求 的 前 提 下 , 通 常 只 分 为 粗 、 精 加 工 两 个 阶 段 , 甚 至 不 把 粗 精 加 工 分 开 。 必 须 明 确 划 分 阶 段 是 指 整 个 加 工 过 程 而 言 的 , 不 能 以 某 一 表 面 的 加 工 或 某 一 工 序 的 性 质 区 分 。 例 如 工 序 的 定 位 精 基 准 面 , 在 粗 加 工 阶 段 就 要 加 工 的 很 准 确 , 而 在 精 加 工 阶 段可 以 安排 钻 小空 之 类的 粗 加工 。113.4.4 加工工艺路线方案的比较方 案 比 较一( 1) 铸 造时 效 处理( 2) 粗 铣 -精 铣 大端 面( 3) 铣 顶面( 4) 钻 、 扩 、 铰 22( 5) 粗 铣 -精 铣 18 槽( 6) 钻 、 铰 9 孔( 7) 钻 铰 3 孔( 8) 粗 铣 -精 铣小 孔 端面 槽( 9) 去 毛刺( 10) 终 检二( 1) 铸造 时 效处 理( 2) 粗 精铣 大 端面( 3) 钻 铰22( 4) 铣 顶面( 5) 插 18 槽( 6) 钻 铰9 孔( 7) 钻铰3 孔( 8) 粗精车小端面槽( 9) 去毛刺( 10) 终检在 保证 零 件尺 寸 公差 、形 位公 差 及表 面 粗糙 度 等技 术 条件 下 ,成 批量 生 产可 以 考虑 采 用专 用 机床 ,以 便提 高 生 产率 。但 同时 考 虑到 经 济效 果,降 低生 产 成本 ,遂 决定 使 用方 案 一。3.5 拨叉 的偏 差 ,加工 余量 ,工序 尺寸 及毛 坯尺 寸的 确定拨 叉的 铸 件采 用 的是 HT200,生 产类 型 为中 批 量生 产 ,采 用 铸件 毛 坯。3.5.1 毛坯的结构工艺要求拨 叉为 铸 件件 , 对毛 坯 的结 构 工艺 性 有一 定 要求 : 由 于铸 件 尺寸 精 度较 高 和表 面 粗糙 度 值低 ,因 此零 件 上 只 有 与 其 它 机 件 配 合 的 表 面 才 需 要 进 行 机 械 加 工 , 其 表 面 均 应设 计 为非 加 工表 面 。 为 了使 金 属容 易 充满 膛 和减 少 工序 ,铸 件外 形 应力 求 简 单 、 平 直 的 对 称 , 尽 量 避 免 铸 件 截 面 间 差 别 过 大 , 或 具 有 薄 壁、 高 筋、 高 台等 结 构。铸 件的 结 构中 应 避免 深 孔或 多 孔结 构 。铸 件的 整 体结 构 应力 求 简单 。工 艺基 准 以设 计 基准 相 一致 。便 于装 夹 、 加 工 和检 查 。 结 构要 素 统一 ,尽 量使 用 普通 设 备和 标 准刀 具 进行 加 工 。在 确 定 毛 坯 时 , 要 考 虑 经 济 性 。 虽 然 毛 坯 的 形 状 尺 寸 与 零 件 接 近 , 可 以 减 少 加 工 余 量 , 提 高 材 料 的 利 用 率 , 降 低 加 工 成 本 , 但 这 样 可 能 导 致 毛 坯 制 造 困 难 , 需 要 采 用 昂 贵 的 毛 坯 制 造 设 备 , 增 加 毛 坯 的 制 造 成 本 。 因 此 , 毛 坯 的 种 类 形 状 及 尺 寸 的 确 定 一 定 要 考 虑 零 件 成 本 的 问 题 但 要 保 证 零 件 的 使 用 性能 。 在毛 坯 的种 类形 状及 尺 寸确 定 后, 必 要时 可 据此 绘 出毛 坯 图。193.5.2 拨叉的偏差计算拨 叉底 平 面和 大 头孔 上 平面 的 偏差 及 加工 余 量计 算 底 平面 加 工余 量 的 计算 。根 据工 序 要求 ,其 加工 分 粗、 精 铣 加工 。 各工 步 余量 如 下:粗 铣 :由 参考 文 献 。其 余量 值 规定 为 2.0 2.5mm ,现 取 2.2mm 。 查 可 知 其 粗 铣 时 精 度 等 级 为 IT12 , 粗 铣 平 面 时 厚 度 偏 差 取-0.21mm精 铣: 由 参考 文 献, 其 余量 值 规定 为 1.0mm 。-0.6铸 件毛 坯 的基 本 尺寸 为 42 + 2.2 +1.0 = 45.2mm ,又 由参 考 文献 可 得铸 件 尺寸 公 差为 +1.4 。毛 坯的 名 义尺 寸 为: 42 + 2.2 +1.0 = 45.2mm毛 坯最 小 尺寸 为 : 45.2 - 0.6 = 44.6mm 毛 坯最 大 尺寸 为 : 45.2 +1.4 = 46.6mm 粗 铣后 最 大尺 寸 为: 42 +1.0 = 43mm粗 铣后 最 小尺 寸 为: 42 - 0.21 = 41.79mm精 铣 后 尺 寸 与 零 件 图 尺 寸 相 同 , 且 保 证 各 个 尺 寸 精 度 15d8。大 小头 孔 的偏 差 及加 工 余量 计 算 参 照参 考 文献 可 以查 得 :孔 :钻 孔的 精 度 等级 : IT = 12 ,表 面粗 糙 度 Ra = 12.5um ,尺 寸偏 差 是 0.21mm 。扩 孔 的精 度 等 级 : IT = 10 , 表 面粗 糙 度 Ra = 3.2um , 尺 寸偏 差 是 0.084mm 。铰 孔 的 精 度 等 级 : IT = 8 , 表 面 粗 糙 度 Ra = 1.6um , 尺 寸 偏 差 是 0.043mm 。 粗、 精 铣槽0其 槽 边 双 边 粗 加 工 余 量 2Z=2.0mm , 槽 深 加 工 余 量 为 1.0mm, 刀 具 选 择 可 得 其 极 限 偏 差 : 粗 加 工 为 +0.110 , 精 加 工 为。+0.013 0槽 两边 毛 坯名 义 尺寸 为 : 20.5 - 2 = 18.5mm槽 两边 毛 坯最 大 尺寸 为 : 18.5 + 0.110 = 18.5.110mm槽 两边 毛 坯最 小 尺寸 为 : 18.5 - 0 = 18.50mm0粗 铣两 边 工序 尺 寸为 : 18.5+0.110粗 铣槽 底 工序 尺 寸为 : 27精 铣两 边 工序 尺 寸为 :20.5+0.013 ,已 达到 其 加工 要 求 :20.5+0.3 。003.6 确定切削用量及基本工时( 机动时间)工 序 1: 粗、 精 铣 左 右大 平 面。 机 床: 铣 床 X52K刀 具: 硬 质合 金 可转 位 端铣 刀 ( 面 铣 刀) , 材料 : YT15 ,D = 100mm, 齿数 Z = 5 , 此为 粗 齿铣 刀 。因 其单 边 余量 : Z=2.2mm所 以铣 削 深度 ap : ap= 2.2mm精 铣该 平 面的 单 边余 量 : Z=1.0mm铣 削深 度 ap : ap= 1.0mm每 齿 进 给 量a f : 根 据 参 考 文 献 3 表 2.4 73 , 取a f = 0.15mm / Z : 根据 参 考文 献 , 取 铣 削速 度 V = 2.8m / s每 齿 进 给 量 a f : 根 据 参 考 文 献 , 取 a f文 献, 取 铣削 速 度 V = 2.47m / s机 床主 轴 转速 n := 0.18mm / Z 根 据 参 考n = 1000Vpd= 1000 2.47 60 471.97r / min 3.14 100按 照参 考 文献 取 n = 475r / min实 际铣 削 速度 v :v = pdn = 3.14100 475 2.49m / s10001000 60进 给量 V f : Vf = a f Zn = 0.18 5 475 / 60 7.12mm / s工 作台 每 分进 给 量fm :fm = Vf= 7.12mm / s = 427.5mm / minae : 根据 参 考文 献 ,取 ae = 60mm切 削工 时被 切削 层 长度 l : 由毛 坯 尺寸 可 知 l = 141mm , 刀 具切 入 长度 l1 :l = 68mml1 = 0.5(D -) + (1 3)= 0.5(100 -刀 具切 出 长度 l2 : 取 l2= 2mm) + (1 3) = 12 mm走 刀次 数 为 1机 动时 间 t : t= l + l1 + l2 = 141+12 + 2 0.36 minfj1j1m427.5机 动时 间 t : t = l + l1 + l2 = 68 +12 + 2 0.19 minfj1j1m427.5所 以该 工 序总 机 动时 间 tj = t j1+ t = 0.55 minj1工 序 2: 粗、 精 铣 小 孔端 面。 机 床: 卧 式铣 床 X 6012刀 具: 硬 质合 金 可转 位 端铣 刀 ( 面 铣 刀) , 材料 : YT15 ,D = 100mm, 齿数 8, 此为 细 齿铣 刀 。因 其单 边 余量 : Z=2.2mm所 以铣 削 深度 ap : ap= 2.2mm精 铣该 平 面的 单 边余 量 : Z=1.0mm铣 削深 度 ap : ap= 1.0mm每 齿 进 给 量 a f : 根 据 参 考 文 献 , 取 a f= 0.18mm / Z , 取 铣 削速 度 V = 2.47m / s每 齿进 给 量 a f :取 a f= 0.15mm / Z :根 据参 考 文献 3表 2.481, 取铣 削 速度 V = 2.8m / s机 床主 轴 转速 n :n = 1000Vpd= 1000 2.8 60 535r / min 3.14 100取 n = 600r / min实 际铣 削 速度 v : v = pdn= 3.14100 600 = 3.14m / s10001000 60进 给量 V f : Vf = a f Zn = 0.15 8 600 / 60 = 12mm / s工 作台 每 分进 给 量fm :fm = Vf= 12mm / s = 720mm / min被 切削 层 长度 l : 由毛 坯 尺寸 可 知 l = 141mm , l = 68mm刀 具切 入 长度 l1 : 精铣 时 l1 = D = 100mm刀 具切 出 长度 l2 : 取 l2 = 2mm走 刀次 数 为 1机 动时 间 t: t= l + l1 + l2 = 141 +100 + 2 0.34 minfj 2j 2m720机 动时 间 t: t = l + l1 + l2 = 68 +100 + 2 0.24 minfj 2j 2m720所 以该 工 序总 机 动时 间 tj = t j 2+ t j 2 = 0.58 min工 序 3: 钻、 扩 、 铰 22H9 孔 。 机 床: 立 式钻 床 Z525刀 具: 根 据参 照 参考 文 献选 高 速钢 锥 柄麻 花 钻头 。钻 孔 22H9钻 孔 22H9 时 先 采 取 的 是 钻 f17 孔 , 再 扩 到 f19.7 , 所 以D = 17mm 。切 削深 度 ap : ap= 8.5mm进 给量 f : 根据 参 考文 献 取 f = 0.33mm / r 。切 削速 度 V : 参照 参 考文 献 取 V = 0.48m / s 。 机 床主 轴 转速 n :n = 1000v = 1000 0.48 60 539.53r / min ,pd3.14 17按 照参 考 文献 取 n = 630r / min所 以实 际 切削 速 度 v : v = pdn= 3.1417 630 0.56m / s切 削工 时被 切削 层 长度 l : l = 42mm刀 具切 入 长度 l1 :10001000 60l = D ctgk12r+ (1 2) = 17 ctg120 +1 = 5.9mm 6mm 2刀 具切 出 长度 l2 : l2 = 1 4mm走 刀次 数 为 1取 l2 = 3mm机 动时 间 t j1 : t j1 =扩 孔 22H9L = 42 + 6 + 3 0.25 minfn0.33 630刀 具 : 根 据 参 照 参 考 文 献 选 择 硬 质 合 金 锥 柄 麻 花 扩 孔 钻头 。片 型号 : E4031因 钻 孔 22H9 时 先 采 取 的 是 先 钻 到 f17 孔 再 扩 到 f19.7 , 所 以 D = 19.7mm , d = 17切 削深 度 ap : ap= 1.35mm进 给量 f : 根据 参 考文 献 取 f = 0.6mm / r 。切 削速 度 V : 参照 参 考文 献 , 取 V = 0.44m / s 。 机 床主 轴 转速 n :n = 1000v = 1000 0.44 60 426.78r / minpD3.14 19.7按 照参 考 文献 , 取 n = 500r / min所 以实 际 切削 速 度 v : v = pdn= 3.1419.7 500 0.52m / s切 削工 时被 切削 层 长度 l : l = 42mm刀 具切 入 长度 l1 有 :10001000 60l = D - d1 ctgk12r+ (1 2) = 19.7 -17 ctg120 + 2 = 2.86mm 3mm 2刀 具切 出 长度 l2 : l2 = 1 4mm走 刀次 数 为 1, 取 l2 = 3mm机 动时 间 t j 2 : t j 2 =铰 孔 22H9L = 42 + 3 + 3 0.16 minfn0.6 500选 择硬 质 合金 锥 柄机 用 铰刀 。切 削深 度 ap : ap= 0.15mm , 且 D = 20mm 。进 给量 f : 根据 参 考文 献 , f= 1.0 2.0mm / r 取 f= 2.0mm / r 。切 削速 度 V : 参照 参 考文 献 , 取 V = 0.32m / s 。机 床主 轴 转速 n :n = 1000VpD= 1000 0.32 60 305.73r / min 3.14 20按 照参 考 文献 取 n = 315r / min实 际切 削 速度 v : v = pDn = 3.14 20 600 0.63m / s10001000 60切 削工 时被 切削 层 长度 l : l = 42mm刀 具切 入 长度 l1 ,l = D - d0 ctgk12r+ (1 2) = 20 -19.7 ctg120 + 2 2.09mm2刀 具切 出 长度 l2 : l2 = 1 4mm走 刀次 数 为 1取 l2 = 3mmL机 动时 间 t j 3 : t j 3 =nf= 42 + 2.09 + 3 0.07 min 2 315该工序的加工机动时间的总和是t j:t j = 0.25 + 0.16 + 0.07 = 0.48 min工 序 5: 粗、 精 铣槽 。机 床: 双 立轴 圆 工作 台 铣床 X 52K刀 具: 错 齿三 面 刃铣 刀粗 铣槽切 削深 度 ap : ap= 9.5mmf根 据参 考 文献 表 查得 :进 给量 a查 得切 削 速度 V = 24m / min 。 机 床主 轴 转速 n := 0.06mm / z ,根 据参 考 文献n = 1000Vpd= 1000 24 62.1r / min ,3.14 125按 照参 考 文献 , 取 n = 75r / min实 际切
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