拖拉机倒挡拨叉加工工艺及铣槽夹具设计【含图纸+文档全套】
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机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号拖拉机倒档拨叉拖拉机倒档拨叉工序名称铣拨叉头端面工序号技检要求对毛坯进行检验基准面拨叉底面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号ZG310-570210HBS1铣床C336-1夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级713-1拨叉头车夹具1011高工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格05铣拨叉头端面,保证尺寸30mm2.5119.47600.3910钻15H8孔至14mm712.72850.3515镗15H8孔至14.8mm0.413.252850.3520绞15H8孔至达要求0.19.351980.3525孔口倒角1X45度40.67600.35拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号拖拉机倒档拨叉拖拉机倒档拨叉工序名称粗铣拨叉脚两端面工序号17技检要求对毛坯进行检验基准面拖拉机倒档拨叉底面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号ZG310-570210HBS1铣床 X62W夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级741-1拨叉脚端面铣夹具1011高工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格05粗铣拨叉脚两端面,厚7.6(0/-0.1)mm3.2117.83000.38拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号拖拉机倒档拨叉拖拉机倒档拨叉拖拉机倒档拨叉工序名称铣拨叉脚内侧面工序号17技检要求对毛坯进行检验基准面拖拉机倒档拨叉底面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号ZG310-570210HBS1铣床 X62W夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级741-2拨叉内侧铣夹具1011高工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格05铣拨叉脚内侧面,保证50H12(+0.25/0)mm3.5117.83000.38拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号拖拉机倒档拨叉拖拉机倒档拨叉拖拉机倒档拨叉工序名称铣操纵槽达要求工序号17铣操纵槽达要求对毛坯进行检验基准面拖拉机倒档拨叉底面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号HT150210HBS1铣床 X62W夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级741-3操纵槽铣夹具1011高工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格05铣操纵槽达要求13186.54751.25拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号拖拉机倒档拨叉拖拉机倒档拨叉拖拉机倒档拨叉工序名称钻5H11孔工序号17技检要求对上一道工序进行检验基准面拖拉机倒档拨叉底面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号ZG310-570210HBS1钻床Z52夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级731-1销钉孔钻夹具1011高工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格05钻5H11孔,对15H8位置度0.2mm2.517.31100手动拟制日期审核日期批准日期共 页第 页机械制造教研室机 械 加 工 工 序 卡 产品型号零件名称零件号拖拉机倒档拨叉拖拉机倒档拨叉拖拉机倒档拨叉工序名称磨拨叉脚一端工序号17技检要求对上一道工序进行检验基准面拖拉机倒档拨叉底面材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号ZG310-570210HBS1平面磨床M7130夹具定 额代号名称单件时间(分)每班次数每台件数工人等级746-1拨叉脚端面磨夹具1011高工步号工步内容走刀长度(毫米)走刀次数切削深度(毫米)切削速度(米/秒)主轴转速(转/分)进给量(毫米/转)机动时间(分)辅助时间(分)刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格05磨拨叉脚一端1027.515000.015翻身磨另一面,保证尺寸7(-0.15/-0.25)mm拟制日期审核日期批准日期共 页第 页四川职业技术学院Sichuan Vocational and Technical College毕业设计(论文)题 目拖拉机倒挡拨叉零件的机械加工工艺及工装设计所属系部机械工程系所属专业机械设计与制造所属班级学 号学生姓名指导教师起讫日期2012.092013.04四川职业技术学院教务处制摘 要本文是对拖拉机倒挡拨叉零件加工应用及加工的工艺性分析,主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法,设计合理的加工工艺过程。此外还对填料箱盖零件的两道工序的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多,其中,使用范围最广的通用夹具,规格尺寸多已标准化,并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产,专为某工件加工工序服务的专用夹具,则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计磨中心孔夹具。关键词:拖拉机倒挡拨叉,加工工艺,加工方法,工艺文件,夹具VAbstractThis paper is on the bracket parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the stuffing box cover part two process designing special fixture.Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design of fixture for grinding center.Key words: scaffold, processing technology, processing method, process documentation, fixture目 录摘 要2AbstractIII目 录IV前言1第1章 零件的分析21.1 零件的作用21.2 零件的工艺分析21.2.1以15H7mm的孔为中心的加工面21.2.2 叉口处的加工面2第2章 工艺规程设计42.1确定毛坯的制造形式42.2毛坯设计42.3基面的选择52.4制订工艺路线52.5机械加工余量及工步的初步确定72.5.1 铣30mm的面82.5.2 15H7mm 的孔82.5.3 铣叉口侧面82.5.4磨叉口侧面82.6确定切削用量及基本工时82.6.1 铣30mm处的端面82.6.2铣7b11mm的两个面102.6.3粗磨7b11的两个面102.6.4铣叉口内圆R26mm的侧面112.6.5精磨7b11两面132.6.6铣宽为13mm的槽142.6.7钻5H11mm的孔15第3章 铣槽夹具设计173.1研究原始质料173.2定位基准的选择173.3 切削力及夹紧分析计算173.4 误差分析与计算193.5 零、部件的设计与选用203.5.1定位销选用203.5.2夹紧装置的选用203.5.3 定向键与对刀装置设计203.6 夹具设计及操作的简要说明21总 结22参考文献23致 谢24 前言机械制造工业是国民经济最重要的部门之一,是一个国家或地区经济发展的支柱产业,其发展水平标志着该国家或地区的经济实力,技术水平生活水准和国防实力。机械制造工业是制造农业机械动力机械运输机械矿山机械等机械产品的工业生产部门,也是为国民经济各部门提供冶金机械化工设备和工作母机等装备的部门。机械制造业是国民经济的装备部,是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业,还是新兴产业,都离不开各种各样的机械装备。机械制造工艺技术是在人类生产实践中产生并不断发展的它的内容极其广泛,包括零件的毛坯制造,机械加工及热处理和产品的装配等。但是在研究工艺问题上,可归纳为质量,生产率和经济性三类。(1)保证和提高产品质量:产品质量包括整台机械的装配精度使用性能使用寿命和可靠性,以及零件的加工精度和加工表面质量。(2)提高劳动生产率:提高劳动生产率的方法一是提高切削用量采用高速切削高速磨削和重磨削。二是改进工艺方法创造新工艺。(3)降低成本:要节省和合理选择原材料,研究新材料;合理使用和改进现有设备,研制新的高效设备等。对于上述三类问题要辨证地全面地进行分析。要在满足质量要求的前提下,不断提高劳动生产率和降低成本。以优质高效低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配,这样的工艺才是合理的和先进的工艺。第1章 零件的分析1.1 零件的作用题目所给的零件是拖拉机变速箱中的倒档拨叉,它位于倒档拨叉杆上的零件,主要作用:一是通过倒档拨叉杆将扭矩传递给倒档拨叉,拨动倒档同步器,改变齿轮的啮合方向,实现拖拉机的倒档;二是在倒档拨叉上有一个配合槽,与其他零件配合装配,在拨叉转动时带动其运动。零件上的孔15H7mm装配在倒档拨杆上,用螺钉固定保证拨叉和拨叉杆的相对位置。拨叉槽宽13mm与其他零件相配合,拨叉叉口拨动同步器。1.2 零件的工艺分析从倒档拨叉的零件图上可以看出,它有两组加工表面,这两组加工面之间也有一定的位置要求,现将这两组加工面分述如下:1.2.1以15H7mm的孔为中心的加工面这一组加工面包括:一个的 15H7mm 孔以及对其倒角,宽 13mm 深10mm 的槽口,在 15H7mm 孔所在的轮毂上钻孔,大小为 5H11mm,用来做为固定倒档拨叉和拨叉杆之用.1.2.2 叉口处的加工面 这一组加工面包括:铣叉口的侧面,铣叉口内圆面,内圆面所在的圆弧半径为 R26mm。 这两组加工面之间有一定的位置要求: 叉口侧面和孔中心线的位置要求是 ZG310-570H11。 由以上分析可知,对于这两组加工表面而言,我们可以先加工其中一组表面,然后借助于专用夹具进行另一组表面的加工,并保证他们之间的位置精度要求。 图.1 “拖拉机倒挡拨叉”零件工艺分析示意图 25第2章 工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式 零件材料为ZG310-570钢,考虑到拖拉机运行时经常需要挂倒档以倒行或辅助转向,因此零件在工作过程中经常受到冲击性载荷,采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件年产量为 6000 件,已达到大批生产水平,而且零件的轮廓尺寸不大,选用锤上模锻锻造。锤上模锻比合模锻好,一是锤上模锻锤头运动精度高,保证上下模对准;二是精度高,刚度大,用于大批生产,能保证锻件的尺寸要求,这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 2.2毛坯设计 拖拉机的倒档拨叉零件材料为ZG310-570钢,硬度选用 260HBS,毛坯重约1Kg。生产类型为大批生产,采用锤上模锻锻造,2级精度组。根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的加工余量,对毛坯初步设计如下: 2.2.1 15H7mm 的孔 为了便于加工,在毛坯的设计时,不用设计底孔。根据常用刀具的规格和合理的切削用量,不需铸造底孔,直接钻、扩、铰,这样加工这个孔到规定的尺寸,能够达到规定的要求。 2.2.2 叉口侧面 该两侧面分别进行一次粗、精铣,并粗、精磨。根据资料可知,选取加工余量等级为 G,选取尺寸公差等级为 9 级。 所以根据相关资料和经验可知,毛坯的叉口厚度定为7b11mm, 符合要求。 2.2.3. 铣叉口内圆面的侧面 叉口内圆面的圆弧半径为 R26mm,叉口精度要求不是很高,可以进行一 次精加工。所以其加工余量不宜取得过大,但为了能保证其加工精度,而进行一次精铣,所以在毛坯铸造时给出 2mm 的加工余量。 2.2.4. 铣槽 槽宽为 13mm,深为 10mm,查资料知,锻造所能达到的尺寸公差等级为 810级,加工余量等级为G。取尺寸公差等级为9 级,在锻造时不留加工余量,直接采用铣刀一次铣销,就能满足加工要求。 2.2.5. 钻孔5H11 在 15H11mm的孔及宽为13mm的槽处钻孔。 在此处,因为加工的孔不是很大,所以可以不必留锻造底孔。采用专门的钻床夹具直接钻出孔5H11mm。因其它表面均为不加工表面,而且锤上模锻锻造出的毛坯表面就能满足它们的精度要求,所以,不需要在其它表面上留有加工余量。 根据上述原始资料及加工工艺,确定了各加工表面的加工余量、工序尺寸,这样毛坯的尺寸就可以定下来了,毛坯的具体形状和尺寸 2.3基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。否则,不但使加工工艺过程中的问题百出,更有甚者,还会造成零件大批报废,使生产无法进行。 粗基准的选择:对于零件的加工而言,粗基准的选择对后面的精加工至关重要。从零件图上可以看出,拖拉机倒档拨叉较不规则,所以粗基准不太容易选择。为了保证 15H7mm 孔及拨叉口的位置精度的要求,选择尺寸30mm的端面作为粗基准,以保证孔的轴心线与叉口的 X、Y 方向的位置要求以及 15H7mm 孔轴心线的垂直度,依照粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时,应该以这些不加工表面作为粗基准,若零件有若干个不加工表面时,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准)来选取。 工件被放在支撑板上,限制三个自由度;工件的大叉口内表面紧靠在两个支承钉的外圆柱面上,限制两个自由度;小头 15H7mm 孔的端面紧靠在支承钉上,限制一个自由度,实现完全定位。 对于精基准而言,主要应该考虑基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复。 2.4制订工艺路线 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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下,可以考虑采用万能型机床配以专用夹具,并尽量使工序集中以提高生产率。除此以外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量降下来。 (1)工艺路线方案一 工序 铣30mm的平面。工序 立式钻床上扩、铰孔 15H7mm 并倒角。 工序 卧式铣床上粗铣叉口侧面。 工序 磨床上粗磨叉口侧面。 工序 叉口处淬火。 工序 铣床上铣叉口内圆26mm的侧面。 工序 精磨叉口侧面。工序 铣宽为13mm的槽。 工序 钻5H11mm的孔。工序 检验。 (2)工艺路线方案二 工序 铣30mm的平面。工序 立式钻床上扩、铰孔 15H7mm 并倒角。 工序 卧式铣床上粗铣叉口侧面。 工序 磨床上粗磨叉口侧面。 工序 叉口处淬火。 工序 精磨叉口侧面。 工序 铣床上铣叉口内圆26mm的侧面。 工序 铣宽为13mm的槽。 工序 钻5H11mm的孔。工序 检验。台钻体积比较小,操作简单,夹具结构也简单,这样零件的加工工时降下来了,生产效率上来了,降低了零件的成本。 估算每一步工序所用夹具的大体尺寸,根据金属切削机床夹具设计 手册(第二版)上给出的各种切削机床的规格尺寸,选择每一道工序所用的合适的机床。 因此,最后的加工路线确定如下: 工序 铣30mm的平面。 以拨叉叉口一侧面作为定位基准定位。 选用X62w采用专用夹具 工序 立式钻床上扩、铰孔 15H7mm 并倒角。 以30mm的端面为基准定位。 选用Z525立式钻床加工,采用专用夹具。 工序 卧式铣床上粗铣叉口侧面。 以 15H7mm 孔和端面为基准定位。 选用 X62W 卧式铣床加工,采用专用夹具。 工序 磨床上粗磨叉口侧面。 以 15H7mm 孔和端面为基准定位。 选用M7120加工,采用专用夹具。 工序 铣床上铣叉口内圆26mm的侧面。 以 15H7mm 孔及其端面为基准定位。 选用X62W加工,采用专用夹具。工序 叉口处淬火。 在叉口30mm处淬火。 工序 精磨叉口侧面。 以 15H7mm孔和端面为基准定位。 选用M7120加工,采用专用夹具。 工序 铣宽为13mm的槽。 以 15H7mm 孔及其端面为基准定位。 选用X62W加工,采用专用夹具。工序 钻5H11mm的孔。 以 15H7mm 孔及其端面为基准定位。 选用Z525立式钻床加工,采用专用夹具。 工序 检验。 以上工艺过程相见“拖拉机倒档拨叉机械加工工序卡片”。 2.5机械加工余量及工步的初步确定 根据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工表面的加工余量和工步如下: 2.5.1 铣30mm的面半精铣: Z=2mm2.5.2 15H7mm 的孔 钻孔: 12mm 2Z=12mm 扩孔: 14mm 2Z=2mm 铰孔: 15mm 2Z=1mm 2.5.3 铣叉口侧面 精铣: Z=2mm 2.5.4磨叉口侧面 粗磨: Z=1mm 精磨: Z=0.6mm2.6.5铣叉口内圆R26mm的侧面 精铣: Z=2mm 2.6.6 铣槽 铣宽为13mm的槽2.6.7 钻5H11mm的孔在15H7mm处钻5H11mm的孔 2.6确定切削用量及基本工时 2.6.1 铣30mm处的端面根据文献机械加工工艺人员手册可知 =0.09mm/r v=0.ZG310-570m/s即27m/min 根据参考资料4 表3.1-39 选取硬质合金镶齿三面刃铣刀 直径为d=50mm 齿数为z=12 齿宽 l=8mm则: n= =172r/min根据参考资料1 按照机床型号选取 n=190r/min所以实际切削速度为 v=29.83m/min当n=190r/min时,工作台每分钟进给量应为: =0.0912190=205.2mm/mm根据参考资料1 按机床型号选取 =235mm/min铣削加工时间:刀具整个行程为:=150mm t=0.64minf=0.28v=12m/minn= =255r/min根据参考资料1 按照机床型号选取n=275r/min所以该钻床的实际切削速度为 v=12.95m/min切削工时为 t=0.ZG310-570min切入时=3mm 切出时=1.5mm2.6.2铣7b11mm的两个面根据参考资料1 查出加工余量为2mm,可得知x62w卧式铣床的电动机功率为7.5kw。因此,再根据参考资料可查得=0.20mm/z切削速度为 v=0.ZG310-570m/s即27m/min选用YG8硬质合金刀片 d=125mm 齿数为z=12则:n= =68.4r/min根据参考资料1 按机床型号选取n=75r/min故实际切削速度为: v=29.44m/min当n=75r/min时,工作台每分钟进给量应为: =0.21275=180mm/min根据参考资料1按机床型号选取=190mm/min铣削加工时间:利用作图法,可知总行程为=150mm t=0.79min故切削时间为t=0.79min2.6.3粗磨7b11的两个面粗磨7b11的一个面根据参考资料2 选取加工余量为0.6mm;根据参考资料1 表10-230 “磨轮的选择”,选择磨轮为:砂轮350x40x127,棕刚玉,粒度为36,硬度为2R-Z的平面磨磨轮,耐磨时间为6min由表10-233查得:s=0.6 v=8m/min s=0.041mm/行程轴向进给=20mm/单行程、径向进给=0.015mm/单行程、工作台运动速度为v=10m/min、=0.075mm切削加工时间为: =0.077min8=80.077=0.62 min经计算得机动时间t=0.62min粗磨7b11的另一个面轴向进给=20mm/单行程、径向进给=0.015mm/单行程、工作台运动速度为v=10m/min、=0.075mm切削加工时间为: =0.077min8=80.077=0.62min经计算得机动时间t=0.62min2.6.4铣叉口内圆R26mm的侧面根据参考资料1 查出加工余量为2mm,可得知x62w卧式铣床的电动机功率为7.5kw。因此,再根据参考资料可查得=0.20mm/z切削速度为 v=0.ZG310-570m/s即27m/min选用YG8硬质合金刀片 d=125mm 齿数为z=12则:n= =68.4r/min根据参考资料1 按机床型号选取n=75r/min故实际切削速度为: v=29.44m/min当n=75r/min时,工作台每分钟进给量应为: =0.21275=180mm/min根据参考资料1按机床型号选取=190mm/min铣削加工时间:利用作图法,可知总行程为=180mm t=0.95min因为是两个面,所以,总的切削时间为 2t=20.95=1.9min故切削加工时间为1.9min2.6.5精磨7b11两面精磨7b11一面根据参考资料2 选取加工余量为0.3mm;根据参考资料1 表10-230 “磨轮的选择”,选择磨轮为:砂轮350x40x127,棕刚玉,粒度为36,硬度为2R-Z的平面磨磨轮,耐磨时间为6min由表10-233查得:s=0.6 v=8m/min s=0.041mm/行程轴向进给=20mm/单行程、径向进给=0.015mm/单行程、工作台运动速度为v=10m/min、=0.075mm切削加工时间为: =0.077min4=40.077=0.31min经计算得机动时间t=0.31min粗磨7b11的另一个面根据参考资料2 选取加工余量为0.2mm;根据参考资料1 表10-230 “磨轮的选择”,选择磨轮为:砂轮350x40x127,棕刚玉,粒度为36,硬度为2R-Z的平面磨磨轮,耐磨时间为6min由表10-233查得:s=0.6 v=8m/min s=0.041mm/行程轴向进给=20mm/单行程、径向进给=0.015mm/单行程、工作台运动速度为v=10m/min、=0.075mm切削加工时间为: =0.077min4=40.077=0.31min经计算得切削加工时间为t=0.31min2.6.6铣宽为13mm的槽根据参考资料1 查出x62w卧式铣床的电动机功率为7.5kw。因此,再根据参考资料可查得=0.20mm/z切削速度为 v=0.ZG310-570m/s即27m/min选用YG8硬质合金刀片 d=125mm 齿数为z=12则:n= =68.4r/min根据参考资料1 按机床型号选取n=75r/min故实际切削速度为: v=29.44m/min当n=75r/min时,工作台每分钟进给量应为: =0.21275=180mm/min根据参考资料1按机床型号选取=190mm/min铣削加工时间:利用作图法,可知总行程为=130mm t=0.68min故切削加工时间为t=0.68min2.6.7钻5H11mm的孔根据参考资料1查得f=0.1mm/r v=0.33mm/s d=5mmn= =1261.2r/min根据参考资料1 按机床型号选取n=1380r/min所以,该钻床的实际切削速度为 v=24.67m/min切削行程为:=44+10+4=58mm切削工时为:t=0.42其中,切入深度=10mm,切除深度=4mm第3章 铣槽夹具设计3.1研究原始质料利用本夹具主要用来粗、精铣槽,该槽对孔的中心线要满足对称度要求以及其槽两边的平行度要求。在铣此槽时,为了保证技术要求,最关键是找到定位基准。同时,应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。3.2定位基准的选择由零件图可知:在对槽进行加工前,底平面进行了粗、精铣加工,孔进行了钻、扩、铰加工,进行了粗、精镗加工。因此,定位、夹紧方案有:方案:选底平面、工艺孔和大头孔定位,即一面、心轴和棱形销定位,夹紧方式选用螺母在心轴上夹紧。方案:选一面两销定位方式,工艺孔用短圆柱销,夹紧方式用操作简单,通用性较强的移动压板来夹紧。分析比较上面二种方案:方案中的心轴夹紧、定位是不正确的,孔端是不加工的,且定位与夹紧应分开,因夹紧会破坏定位。通过比较分析只有方案满足要求,孔其加工与孔的轴线间有尺寸公差,选择小头孔和大头孔来定位,从而保证其尺寸公差要求。铣该槽时其对孔的中心线有对称度以及槽两边的平行度要求。为了使定位误差达到要求的范围之内,采用一面两销的定位方式,这种定位在结构上简单易操作。一面即为拨叉底平面;两销为的短圆柱销和的棱形销。3.3 切削力及夹紧分析计算刀具:错齿三面刃铣刀(硬质合金) 刀具有关几何参数: 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式: 有:根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值,即: 安全系数K可按下式计算: 式中:为各种因素的安全系数,查参考文献5121可知其公式参数: 由此可得: 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。查参考文献51226可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算:螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有:式中参数由参考文献5可查得: 其中: 螺旋夹紧力:该夹具采用螺旋夹紧机构,用螺栓通过弧形压块压紧工件,受力简图如2.1.由表得:原动力计算公式 即: 由上述计算易得: 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。3.4 误差分析与计算该夹具以一面两销定位,两定位销孔尺寸公差为。为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差,一般可用下式表示: 由参考文献5可得: 两定位销的定位误差 : 其中:, 且:L=135mm ,得 夹紧误差 : 其中接触变形位移值: 查5表1215有。 磨损造成的加工误差:通常不超过 夹具相对刀具位置误差:取误差总和:从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。3.5 零、部件的设计与选用3.5.1定位销选用本夹具选用一可换定位销和固定棱形销来定位,其参数如下表:表5.1 定位销dHD公称尺寸允差141816150.01122514M124 表5.2 定位棱销dHd公称尺寸允差40502022+0.0340.0236553816 1.53.5.2夹紧装置的选用该夹紧装置选用移动压板,其参数如表5.3:表5.3 移动压板公称直径L645208196.67M653.5.3 定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中,一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合,使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩,可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷,加强夹具在加工中的稳固性。根据GB220780定向键结构如图所示: 图5.1 夹具体槽形与螺钉根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表5.4:表5.4 定向键 BLHhD夹具体槽形尺寸公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195对刀装置由对刀块和塞尺组成,用来确定刀具与夹具的相对位置。3.6 夹具设计及操作的简要说明如前所述,应该注意提高生产率,但该夹具设计采用了手动夹紧方式,在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小,经过方案的认真分析和比较,选用了手动夹紧方式(螺旋夹紧机构)。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大,在机床夹具中很广泛的应用。此外,当夹具有制造误差,工作过程出现磨损,以及零件尺寸变化时,影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象,选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。总 结拖拉机倒档拨叉的加工工艺及夹具设计,主要是对拖拉机倒档拨叉的加工工艺和夹具进行设计。拖拉机倒档拨叉的加工工艺设计主要是确定加工工艺路线,机械加工余量和切削用量、基本工时的确定,夹具的设计主要是要设计出正确的定位夹紧机构。在本设计中工件的加工工艺路线正确合理,夹具的定位夹紧机构也能达到定位夹紧的目的,能保证加工工件的精度。在设计中遇到了很多问题,如出现工艺路线的不合理,甚至出现不能保证加工所要求达到的精度。在进行夹具设计时,因定位基准选择不合理,出现过定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保证。在选择夹紧机构时由于机构的大小,尺寸等不合理,而达不到夹紧的目的,也可能因夹紧力作用点或作用面的位置不合理而使工件产生翻转。不过在指导老师的悉心认真的指导下,经过两个月自身的不断努力,这些问题都一一解决。在这个过程中,对机械加工工艺和夹具设计有关的知识有了更深的理解,增强了对本专业综合知识运用的能力,使我对专业知识、技能有了进一步的提高,为以后从事专业技术的工作打下基础。通过这次毕业设计使我感到要设计一个夹具的不易,也感到团队合作的重要性,在这次毕业设计中遇到了不少的问题,但在老师和同学的帮助之下一一解决。在这里我要感谢老师和同学对我的帮助。毕业设计中我学到了 不少,不仅把以前的知识进一步巩固,还从中学到很多的新知识,使我受益匪浅。毕竟是毕业设计,由于自己能力有限,在此之中肯定有很多的不足之处,希望老师给予指点。参考文献1.金属机械加工工艺人员手册修订组, 金属机械加工工艺人员手册.上海科学技术出版社.1979。2. 李洪.机械加工工艺师手册.机械工业出版社,1990。3. 东北重型机械学院.机床夹具设计手册.上海科学技术出版社,1979。4. 机械工程基础与通用标准实用丛书编委会.形状和位置公差.中国计划出版社,2004。5. 淘济贤等.机床夹具设计.北京:机械工业出版社,1986。6. 李洪.机械加工工艺师手册.北京:机械工业出版社,1990。7. 机械设计手册编委会.机械设计手册卷4.:机械工业出版社,1998。8. 贺光谊等.画法几何及机械制图.重庆大学出版社,1994。9. 丁骏一.典型零件制造工艺.机械工业出版社,1989。10.孙丽媛.机械制造工艺及专用夹具设计指导.冶金工业出版社,2002。11.上海金属切削技术协会.金属切削手册.上海科学技术出版社,1984。致 谢本次毕业设计综合了大学里所学的专业知识,是理论与实际相结合的一次考验。通过这次设计,我的综合运用知识的能力有了很大的提高,尤其是看图、绘图、设计能力,为我今后的工作打下了良好的基础。在此过程中,我进一步加深了对课本知识的理解,进一步了解了零件的工艺以及夹具设计过程,收获颇丰。本次设计是在XX老师的悉心指导和帮助下完成的。我的机械工艺知识有限,在设计中常常碰到问题,是郑老师不厌其烦的指导,不断的点拔迷津,提供相关资料,才使其顺利完成。郑老师耐心的讲解,使我如沐春风。不仅如此,郑培文老师严谨的治学态度和高尚的敬业情操深深打动了我。在此,我向郑老师表示最真诚的感谢。同时,感谢同组同学的支持和帮助,使我更好的完成毕业设计。XX机械加工工艺过程卡产品型号0101零(部)图号A2 共 1 页产品名称拖拉机倒档拨叉零(部)名称拖拉机倒档拨叉第 1 页材料牌号ZG310-570毛坯种类砂型铸件毛坯外形尺寸12080每毛坯件数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 时准终单件铣端面铣拨叉头端面,保证尺寸30mm机加工3铣床 X62W车刀0.9钻8孔钻15H8孔至14mm机加工3钻床钻头0.44铰孔铰孔15H8孔至达要求机加工钻床钻头0.29倒角孔口倒角1X45度机加工3钻床钻头0.20粗铣粗铣拨叉脚两端面,厚7.6(0/-0.1)mm机加工3铣床 X62W铣刀0.84铣铣拨叉脚内侧面,保证50H12(+0.25/0)mm机加工3铣床 X62W铣刀1.2铣槽铣操纵槽达要求机加工3铣床 X62W铣刀1.5钻孔钻5H11孔,对15H8位置度0.2mm机加工3钻床 Z525钻头0.2011去毛刺钳工去毛刺去毛刺1.5012清洗清洗清洗清洗机0.5013终检终检终检1.0设计(日期)审核(日期)标准化(日期)标记处记更改文件号签字日期
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