T-12拖拉机副变摇臂机械加工工艺

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1、目录序言 2零件的分析 2毛坯设计 工艺规程设计 4量具选择 15夹具设计 16总结 参考文献 9T-12拖拉机副变摇臂机械加工工艺序言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。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。本次课程设计的内容包括：1. 毛坯设计-画出毛坯工艺简图；2. 机械加

2、工工艺设计制定出零件的机械加工工艺规程;3. 家具设计-完成指定工序(f1H孔加工工序）的夹具设计设计;4. 整理说明书-对工艺设计夹具设计的详细说明；一、零件的分析（一)零件的作用分析：我们选择设计的零件是T1拖拉机副变速摇臂，主要作用是通过键与操纵杆相连接来传递力，拨动滑移齿轮的位置,从而实现不同速度之间的变换。下端的孔则是与轴相连接，是整个工艺能够实现转动.8的螺纹孔则是需要与螺栓相连接以防止键滑出键槽。零件的主要加工面是孔的外端面,孔,轴外圆，螺纹孔，台阶和键槽的位置。（二）零件的工艺分析 T拖拉机副变速摇臂的结构比较简单但有一定的公差和位置公差要求。主要加工个位置有：（)34mm和1

3、8m(下面）所在圆柱的左端面、右端面（2）18mm圆柱包括：外表面、切削槽、M8的螺纹孔（3）钻10H8的孔，且该空与3的圆柱中心线的平行度为。004,孔8左端面倒角（4）铣削15的半圆键槽且以3mm和18mm（下面)所在圆的中心线对称，对称度为0。m.二、毛坯设计1.毛坯的类型选择 该零件的材料为QT40-5,轮廓尺寸不大，形状亦不复杂，又属成批生产，故毛坯可用铸造成型。2.加工余量的选择 铸件为保证其加工面尺寸和零件精度,应有加工余量，即在铸件工艺设计时预先增加的,而后在机械加工时又被切去得金属层厚度，称为机械加工余量，简称加工余量。加工余量过大,浪费金属和加工工时;过小，降低刀具寿命,不

4、能完全去除铸件表面的缺陷，达不到设计的要求. 根据铸件为成批量生产公差等级在CT3-CT13之间,选择CT1且基本尺寸在40m之间,所以选择公差等级为T11，查表12 铸件尺寸公差值为4mm. 由表215 由于成批量加工与铸件尺寸公差配套使用的铸件要求的机械加工余量(RM)等级 因选用砂型铸造手工造型又为QT400-15,所以得出在-之间，选用H等级。3。分型面的选择分型面是指两半铸型相互接触的表面。选择分型面的原则“四少两便”，即:少用砂芯、少用活块、少用三箱、少用分型面、便于清理、便于合箱。 根据选择原则:注意减轻铸件清理和机械加工考虑到打磨飞翅的难易程度较高。摇臂是小铸件,不易打磨且外圆

5、轮廓尺寸较大所以选择3圆柱和18（下面）圆柱的左端面为分型面。拔模斜度 为了方便起模，在摸样、芯盒的出模方向留有一定的斜度，以免损坏砂型或砂芯。这个斜度称为拔模斜度。 起模应在铸件上没有结构斜度的、垂直于分型面的表面上使用。取拔模斜度为度。5。铸件的收缩率 定义：K=（模样工作面的尺寸铸件尺寸）模样工作面的尺寸X00根据已知条件查表217查的铸件的收缩率为1受阻收缩率为0.7%6.铸件尺寸的确定(1）18mm（下面)圆柱长的基本尺寸是12mm,其加工余量为5m故计算出其毛坯名义尺寸是1+22。5=9mm，其尺寸偏差为.0215mm。（2）34mm圆柱长的基本尺寸是mm，其加工余量为.mm，故计

6、算出其毛坯名义尺寸是14+22.5=9m，其尺寸偏差为0026mm.（3)轴外圆表面的基本零件尺寸是18mm，其加工余量为.5mm，故计算出其毛坯名义尺寸是18+.5=23m，其尺寸偏差为0。0215。（4）m(上面)的圆柱与34圆柱右端面相连且3的右端面有一定的加工余量所以1mm(上面)的圆柱只需右端面加上加工余量,为0 01。7.毛坯工艺简图见附图一三、工艺设计（一)制订工艺路线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，可以考虑万能机床配以专用夹具，并尽量设计的工序集中来提高生产效率。除此以外，还还应

7、考虑经济效果，尽量使成本下降。）定位基准的选择原则：1。粗基准的选择选择 粗基准的出发点是合理分配加工余量,注重保证加工面与非加工面的相互位置精度。注意以下原则： （）为保证工件上不加工表面与加工表面之间的位置精度要求，应选择不加工表面为粗基准. （2）为保证工件上某最重要表面的加工余量均匀，应选择该表面做为粗基准。 （3)粗基准应尽量避免重复使用,使同一尺寸方向上一般只允许使用一次。 （4)应尽量选择平整、光滑。尺寸较大、无飞边、无浇口的表面作为粗基准,确保定位准确、夹紧可靠。2。精基准的选择原则 精基准选择的出发点是保证加工精度要求，同时要考虑是工件装夹方便、夹具结构简单。具体原则如下：（

8、1）基准重合。尽可能选择设计基准作为精基准,以免由于基准不重合而引起加工误差，尤其是在最后的精加工时,更应遵循这一原则。（2）基准统一。尽可能的选择统一的精基准加工工件的各个表面，以保证各加工表面的相互位置精度,避免粗基准变换所产生的加工误差，有利于简化工艺规程的制定和夹具的结构。(3)互为基准。当两个表面相互位置精度要求很高时，可以相互作为精基准，反复多次进行加工。(4）自为基准。当某些精加工表面要求的余量小而均匀时,可以选择该加工表面本身作为精基准。方案的选择方案一1. 铣4m圆柱和18m圆柱所在的左端面；以圆柱面外毛坯表面和3右侧凸台表面为基准,打中心孔.2. 粗车1m轴右端面和其外圆表

9、面，34m圆柱右端面，粗车10m右端面，粗车18m外圆柱面3. 精车m轴外圆表面，精车4m右侧凸台，倒角，切槽。4. 钻，铰1mm孔并加工倒角。5. 铣键槽6. 钻螺纹孔并加工倒角，然后攻丝。方案二1. 对铣18mm圆柱和3mm圆柱两端面,打中心孔。2. 粗车18mm轴外圆表面，粗车34mm圆柱右端面，最后粗车0mm圆柱右端面倒角,切槽。3. 铣键槽4. 钻9。mm孔，铰10mm孔，锉倒角。5. 钻6.m螺纹孔，锉倒角,并攻丝。方案三1. 对铣m圆柱和3mm圆柱两端面，打中心孔。2. 粗车1m圆柱右端面，0m孔右端面，粗车4mm圆柱右端面，粗车1m轴外圆表面。3. 精车18mm轴外圆表面，精车

10、34右侧凸台,倒角,切槽。4. 钻,铰108mm孔并加工倒角。5. 铣键槽516.6. 钻螺纹孔并倒角，然后攻丝。工艺方案的比较与分析对比方案一方案二发现,方案一中先车3mm孔右侧凸台，再车10mm右端面，当车34m孔右侧端面凸台退刀时,有可能会打刀.工序三先车18mm轴外圆表面,再车4mm右侧凸台，则圆柱面粗糙度不能保证。方案二中铣34mm圆柱和18mm圆柱两端面，由于两侧不对称，则铣削时受力不平衡,工序三中键槽有对称度要求，则应先钻10mm孔。因此最终选择方案三.综上，加工方案为:1. 对铣18mm和3m圆柱两表面,打中心孔;2. 粗车18mm圆柱右端面，10m孔右端面，粗车34m圆柱右侧

11、凸台，再车18mm轴外圆表面；3. 精车8m轴外圆表面，精车右侧凸台，倒角,切槽;4. 钻,铰H8mm孔并加工倒角;5. 铣键槽516；6. 钻螺纹孔并倒角，然后攻丝；（三)工序工艺设计铣34m圆柱左端面和18m圆柱左端面加工条件工件材料：Q400-1，金属模机械砂型铸造成型,bMpa 15%HBS130180B。加工要求:铣34m圆柱左端面和8m圆柱所在的左端面，保证工序尺寸560.9m.机床：选用03A型号,其工作台台面尺寸(宽高）0mmX150mm，主轴端面至工作台台面距离4-41m，主轴转速范围3160r/min,级数12,表面粗糙Ra2.5,电动功率:4W 【9】214刀具:刀片材料

12、:选用硬质合金铣刀 P527选用圆柱铣刀，D50mm,d22mm 细齿 10量具：游标卡尺b.切削用量粗铣I11，R0m，一次走刀即可达到零件要求。其加工余量Z=2。095mm，背吃刀量ap=.5m P24根据机床功率KW5KW选用进给量fz。5.4/z,取fz=025mm/z（）41.根据硬质合金钢铣刀选用切削速度Vc=mmin 1P135主轴转速nw=1000Vc/D=1025/。14X0=159。2/i，故选取w=200r/min.所以实际切削速度c=Dn/100=3。X50200000=314 m /min切削工时：I503/2+/2=76 Tm=7(200x0.2X)=.19min工

13、序图：2，钻两端中心孔中心孔型号 G/458钻轴转速n=30r/n f=0.05mm/rT=/(0。0）=0.6mi3，a粗车8m右端面 量具:游标卡尺，150m，专用夹具 粗车18mm（下面）右端面 c粗车4mm右端面 d 粗车1mm外圆a粗车1mm右端面加工条件： 机床选取132型号车床 1456 刀具选取硬质合金钢 05R55 L=140 I=200=15 0=1 Kr=90 1033刀具：外圆车刀.刀片材料：G6；刀杆尺寸162，=1，K5，0=12，=0.5mm。切断刀。刀片材料:高速钢W18Cr4；A型，=.5mm，B=20m，=20，L=150mm。量具：游标卡尺,015m。1

14、车外圆1mm加工条件： 机床 选取632型号车床 P46 刀具选取硬质合金钢 05252L14 I20 0=150=2 Kr90 1P13切削用量：1)查表得=0。21，8p57，所以粗车加工余量Z20。1827，Z1mm（4）P10。最大1.5m分两次走刀；=560r/mi，f0.mm/r第一次走刀p11。5mm;第二次走刀ap=0.5m。2）进给量f=0405m/r 取f=0./r 110823)切削速度v=114/n P10854）N=10v/=100*114(3.14*23）=160r/min 取160r/min所以切削速度Vc=116m/min所用工时约为T=23/（60.5）=0。

15、0143m 所以走两次刀 所以T=0028mi2,粗车下面18mm右端面加工条件： 选取车床刀具 选取硬质合金钢 05R25 L=40 I200=10=12 0 0P33切削用量：1)T=。21所以车削加工余量Z=2.10分两次走刀11。5mm Z=1m 2）进给量f0。4-05mm/r 取f=0.mm/ 1P1082 3)切削速度V=114m/min 1P185 4)=1000/（d)=10014/（3。1*9*2）=3mn 取360/min所以实际切削速度Vc=1m/mm=1/(60*0)0。15min,所以走两次刀所以tm02min.3车34mm右端面，加工条件： 选取车床刀具 选取硬质

16、合金钢055 =4 I20 015 1 90 P133切削用量：)=021,8p257，所以车削加工余量Z=0105 经分析一次走刀即可Z=2mm 4I30背吃刀量ap=2mm 2）进给量f=0。40。5mm 3)切削速度v=114m/min N=100/(d）=104/(3.1434)=1140rmin取14mn 所以实际切削速度Vc=11/in。Tm=5。5/(1140*0.5）=0。0094车0m孔右端面加工余量Z2m，分两次走刀,每次走刀=1.mm,n=60rmin,f=。mm/r。算工时L=12,T0.14in,手动进给。5。粗车8mm外圆加工条件： 选取车床刀具 选取硬质合金钢 5

17、2525 L=140 = =1 0=2Kr90 10P133切削用量:）办精工外圆加工余量z=。0m1。3粗车加工余量Z15m-2。0m取Z1。mm 4130 s0，00 Ts.2i=es=-0。32 8P27-25背吃刀量a=。m2)进给量f=.0。5mm/r 取f04mm 1P1083)切削速度V114/i 1104)=100（）0014/（31*）=600/所以实际切削速度Vc=m/inT9.5/(1605）.05min确定尺寸l=395mm工序图: ，半精加工3m右端面 ，18外圆A半精车34m右端面加工条件：选取车床刀具 选取硬质合金钢 R25 L=140 I=20 =50=12 K

18、=0 0P3切削用量：1）加工余量Z05mm 选IT10 4P22=0.0 切削余量Z=.5005 P25背吃刀量a0。5m2）进给量=0.150、2mm/r 取f0m/r 11083)切削速度V=1m/in 1P10824）=10v/（)=0001/（3。143)=600mi所以实际切削速度c=17/minTm=5。5/（16000.2）=07mn。半精车1mm外圆加工条件：选取车床刀具 选取硬质合金钢 5R255 L=14 I20 0=1 0=12 r9 10P13切削用量:1)经分析半精工车一次走刀粗糙度即可达到3。2要求z=1m Es=0020 Ts=.03 切削加工余量Z=，背吃刀量

19、pm2)进给量f。15-5m/r 取f=。5m/r 110823）切削速度B5min）N00/(d）=1000115/（14*20）=0r/in所以实际切削速度c19mminT/1900*0.20084倒角 *45切槽加工条件：选取车床刀具 选取硬质合金钢 05R225 L=140 I=20 0=15 0=1 r9 0P13切削用量：。背吃刀量ap=2。5m 2进给量f=0。1-014mm/ 980 3。切削速度v=100mmn 1p1085 4.N=000（)=10010(31418）=100r/min所以实际切削速度=m/minTm=2.2（180.4)=0.087工序图：。钻9。8m孔

20、锪倒角铰10m孔钻床：(复合型)轻型圆柱立式钻床ZQ03最大钻孔直径35mm，主轴转速1级，范围52390rmin，主轴行程16mm，专用夹具。刀具：1）直柄阶梯麻花钻 d198m d2=11m d36。 顶角113 10P1767 ）选用直柄机用铰刀（G/T 113-98) 10A H8 d1=1m =133m =38m 11=2。mm 12=mmaap=1 f0.10-。15m/r 齿数为 f6主轴转速nw=000Vc=1mmin切削工时L=1mmTm=12（0560）=0.17min工序图如下: 1.铣键槽516铣床：选用X503A型号，其工作台台面尺寸30m1150mm,主轴端面至工作

21、台台面距离0-4,主轴转速范围350r/min,级数12。刀具:刀片材料,根据B281，选用高速钢直柄键槽铣刀 9p66前角=，=0，r=1，螺旋角=2,d=5m，d1=,l=mm,L=40m，齿数为2 9P664切削用量:加工余量=3m,分为粗铣和半精铣，第一次走刀背吃刀量a=mm，第二次a1m1)粗铣键槽第一次走刀背吃刀量a2m1,选进给量fz0.2mmz 24162，切削速度Vc=0/min,取Vc=5m/i 1P135,主轴转速w=1000Vc/=1000/314=1000r/mn,所以实际切削速度1。7min切削工时:Tm1=1.（0。2100)=0。04mi2)半精铣键槽（刀具等加

22、工条件同上)1，第二次走背吃刀量a=1m2,选进给量fz=02m/z 2463，切削速度c15-2min，取c=1m/min 1P1135，主轴转速w=10VD=100003。1=130r/mn,所以实际切削速度Vc=/mi切削工时:m25(01000)=0。6in综上，总工时为Tm=T+Tm2004+.0601min工序图: 1.钻。8m孔，锪5倒角，攻螺纹孔钻床:(复合型）轻型圆柱立式钻床ZQ5035最大钻孔直径35mm,主轴转速12级，范围55-2390rmn,主轴行程16mm，专用夹具.刀具:1)选用直柄阶梯麻花钻6。21.0m,d16。8mm，d2=9mm,l=125mm,ll=8m

23、m l221(B/T6139197) ）选用细柄机用丝锥，粗牙M8125（B/T3464.99），丝锥前角=5，f=5mm/r，Z=20,L=4 1P80 3）切削用量切削速度1m/in =0.2mmr P126主轴转速w=100Vc/D=008/3。1*6.8843rmi,选取nw00r/mn。所以实际切削速度Vc1m/min.切削工时:l=0mTm=20/（0.20）=。1mi.工序图如下：四 量具选择a。孔直径为10mm，es=.033 e=0 选用外径千分尺，最小分度值为。01；b。直径为18m s0。020 ei=03选用内侧千分尺,最小分度值为001；.轴长40mm,s=0。 e=

24、03分差T=.安全于都A=0.0 不确定度Ul=0。016选择测量范围为0100分度值为0.0的深度百分尺;d。两轴线距离为0mm，s=+0.2 e=0。 公差T0. 安全愈度A=.032T=。4d*fKf=0.4.80.2?0。7*93=11。6N。m套筒顶部与工件当量摩擦半径r=2（R3r3）/3(R22）=1057mm通过精力平衡计算最小夹紧力F所以T1=nr即=lr284/1。71 =2686.8N加紧机构采用螺旋夹紧WL/2tan（+）r a2 722=8N 20mm螺纹中茎=15m螺纹生角=2。48 螺母处摩擦角1=。3螺纹杆端部与工件处摩擦角=2.4W10001。9=86N因为F

25、n=66。88163N符合要求。(三）夹具精度演算验算中心距50.m影响因素：Ul0。029 选择测量范围0125分度值为。02的游标卡尺。五夹具设计(一）夹具的功能1)保证加工精度。工件通过夹具进行安装,包含了两层意义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置,称为定位;二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。这样可以保证工件表面的位置精度，且精度稳定。2）提高生产率。3）减轻工人的劳动强度，保证生产安全。（二)正确设计和使用定位元件，夹紧设置。本夹具主要是用来钻直径为10mm的孔,这个孔轴线与轴中心线有一定的平行度公差0。04mm,所以提高一定的精度要求.由于出了

26、孔外只有键槽，螺纹孔没有加工没其他的端面，外圆精度都已到达标准要求。定位方案为：（1） 以18mm的轴为定位基准，采用套筒进行定位,限制了轴、Y轴的移动及绕该轴的转动。（2） 套筒与直径为34mm的右端面限制Z轴移动.（3） 用一个活动V型块限制工件绕轴的转动。 夹紧机构采用夹板螺旋夹紧装置,夹紧动力采用手动，钻孔处外加一个辅助支撑凸台防防止受力不均匀造成变形对工件的加工精度造成影响。（三)正确计算夹紧力,合理布置夹紧力位置及方向。 夹紧力作用在34mm外圆和1m外圆之间的肋板上端面，由平面压板压紧。刀具:直柄阶梯麻花钻d=9。8m，顶角13.1切削力：轴向力已知f=0.2Fz=19df=82

27、N 其中安全系数KK1KK3K4则1=1、K=1.2 、K3=.、K=则1.7X1。2.2X。X=2。44则最小轴向钻削力为=2.44X180241N该力由套筒和辅助支撑产生的约束力抵消。2.钻9.8孔时产生的转矩（1)定位误差：主要是定位轴1与套筒18G8的间隙产生的最大为18f188mx=0.030043=0。76mm（2）钻模板陪衬套中心与定位销中心距之差，装配图标注尺寸为4。04mm误差为0.08mm（3）钻套与陪衬套配合间隙,钻套(15=.1 e=0007）衬套（1es034 i。016）1657 最大间隙为0.027mm。（）钻套内孔与外圆的同轴度误差 (5）钻头与钻套间的间隙会引

28、偏刀具，产生中心距误差 =(H/2hB）mH（H=Hh=16+10=26 10m =2mm 钻套。8mm(es=。028 ei=0.13）=直柄阶梯麻花钻钻孔部分直径公差h9 0P7169。8m =0e=.06 ,所以max0。020。03=.064mme=（26+10+12）0.600mm由于上述各项都按最大误差计算，而实际误差不可能全部出现最大值,各误差方向也不可能全部一致，因此,其综合误差可按其概率求和=0。4mm2/304=0。2符合条件.演算0m孔与18mm外圆柱面轴线平度精度工件要求18孔全长允许误差0.04导致两轴线产生平行度误差因素为：（1)设计基准与定位基准重合，设有基准转换

29、误差,但18mm配合间隙及轴与端面的垂直度误差,轴中心与套筒中心的偏角，1=mxH=.040=0.09rad（2）定位套筒中心对夹具体平面垂直度(3）钻套孔中心与钻套的平行度3，图中标注为0mm，=0.8/22=.036ra(4)刀具偏引量产生的偏角=x0。064/26=0.0025（5）因此平行度误差=0.0Snl/2=003略大于0.042/3=0.027，可以使用。4。夹具的安装 由于夹具较简单,直接安装在机床工作台上用螺杆夹紧。这样也有利于装卸和位置的调整。（四)夹具的装配图见附图六.总结 机械制造技术课程设计是我们在学完全部大学基础课程,基础技术课以及绝大部分分专业课之后进行的。是我

30、们在毕业设计之前对所学各科程的一次综合性的总复习，也是一次理论联系实际的锻炼机会，在我们四年的大学生活中占有很重要的部分。从各个方面锻炼的我对未来所从事工作的适应性的练习，锻炼了自己分析问题，解决问题的能力。此次的课程设计共历时三个阶段:第一阶段是毛坯设计，第二阶段方面是机械加工工艺规程设计,第三阶段是专用夹具的设计。通过本次的设计，我们复习了以前所学的绝大多数的课程，收获很大。八参考文献：。实用机械加工工艺工艺手册 第2版 陈宏军 机械工业出版社 2005。2。实用金属切削加工工艺手册第2版 陈象荺 上海科技大学出版社 2063.机械制造工艺设计简明工艺手册 李益民机械工业出版社 00574.机械制造技术基础课程设计 柯建红 华中科技大学出版社 008.85.机械制造工艺课程设计指导书 第2版 赵佳琪009.66.机械制造技术基础 曾志新 武汉理工大学出版社 200。57.机械制造装备设计 第2版 冯新安 机械工业出版社 2009。68.几何量公差与检测 第8版 甘永利 上海科学技术出版社208。1。机械加工工艺师手册杨叔子 机械工业出版社 20。1.机械加工常用刀具数据速查手册 王建石 机械工业出版社 2061 11.材料成型基础 胡成立 武汉理工大学出版社 00。112.现代机床夹具设计吴拓角化学工业出版社 0。3文中如有不足，请您指教！21 / 21