异形拨叉 工艺规程及加工Ф8mm的夹具设计--叉口往上单边中心距78[含cad高清图纸文档资料所见所得]
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IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, 4, 324-333. 辽宁工程技术大学机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称拨叉共1页第1页 车间工序号工序名材料牌号9钻、粗绞、半精绞操纵槽端面8孔HT200毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数四面组合钻床3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/s准终单件157.25s工步号工步内容工艺装备主轴转速/rs-1切削速度/mmin-1进给量fz/(mm/z)背吃刀量/进给次数工步工时/s机动辅助描图1钻孔至7.8-8mm、Ra12.5um、莫氏锥柄磨花钻、游标卡尺49112.030.17.8130.6s4.59s2粗绞至8-8.06mm、Ra6.3um锥柄机用绞刀、内经千分尺882.20.40.16160s9s描校34底图号5装订号设计(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零件名称拨叉共1页第1页材料牌号HT200毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每坏件数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序时间准终单件1粗铣拨叉头两端面粗铣两端面至35.125-34.875mm Ra25m立式铣床X51高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具2粗铣拨叉头左端面半精铣拨叉头左端面至34-33.9mm Ra12.5m立式铣床X51高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具3钻、粗铰、精铰20mm孔钻、粗铰、精铰孔至20-20.035mmRa1.6m四面组合钻床麻花钻、铰刀、卡尺、塞规4钻、粗铰、半精绞 10mm孔孔钻、铰孔至10-10.090mmRa3.2m四面组合钻床麻花钻、铰刀、卡尺、塞规5校正拨叉脚钳工台手锤6粗铣拨叉脚两端面粗铣两端面至12-11.982mmRa6.3m卧式双面铣床三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具7粗铣拨叉脚下端面粗铣、半精铣下端面至76-75.8mmRa25m立式铣床X51铣刀、游标卡尺、专用夹具8粗铣操纵槽端面粗铣操纵槽端面至24-23.79mmRa12.5m立式铣床X51铣刀、游标卡尺、专用夹具9钻、粗绞、半精绞操纵槽端面8孔钻、绞孔至8-8.06mm Ra3.2m四面组合钻床麻花钻、铰刀、内径千分尺描图10钻、绞叉爪口内侧面钻、绞内测面至50.17-50mm Ra6.3m四面组合钻床麻花钻、铰刀、内径千分尺11去毛刺钳工台平锉12中检塞规、百分表、卡尺等描校13热处理拨叉脚两端面局部淬火淬火机等14校正拨叉脚钳工台手锤15磨削拨叉角两端面磨床M7120A砂轮、游标卡尺底图号16清洗清洗机17终检塞规、百分表、卡尺等装订号设计(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辽宁工程技术大学课程设计12辽宁工程技术大学课 程 设 计题 目: “拨叉”的机械加工工艺规程及加工8mm的工艺装备设计班级:机械06-7班姓名: 彭泽指导教师: 张健完成日期:2010-1-6课程设计任务书一、设计题目 “拨叉”的机械加工工艺规程及8+0.06 0尺寸加工的工艺装备设计 二、原始资料(1) 被加工零件的零件草图 1张(2) 生产类型: 大批量生产三、上交材料(1) 被加工工件的零件图 1张(2) 工件的毛坯图 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(5) 夹具体零件图(6) 夹具装配图 1张(7) 课程设计说明书(50008000字) 1份说明书主要包括以下内容(章节)目录摘要(中外文对照的,各占一页)零件工艺性分析机械加工工艺规程设计 指定工序的专用机床夹具设计 方案综合评价与结论体会与展望参考文献 列出参考文献(包括书、期刊、报告等,10条以上)四、进度安排(参考)1.第l2天查资料,熟悉题目阶段。2.第37天,完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。3第810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1113天,完成夹具总装图的绘制。5第1415天,零件图的绘制。6第1618天,整理并完成设计说明书的编写。7第19天,完成图纸和说明书的输出打印。8第2021天,答辩五、指导教师评语成 绩: 指导教师日期摘要这次设计的是拖拉机用拨叉零件,包括零件图、毛坯图、装配图各一张,机械加工工艺过程卡片和与工序卡片各一张。首先我们要熟悉零件和了解其作用,它位于拖拉机变速箱的换挡机构中,主要起换档作用。然后,根据零件的性质和零件图上各端面的粗糙度确定毛坯的尺寸和械加工余量。最后拟定拨叉的工艺路线图,制定该工件的夹紧方案,画出夹具装配图。我希望能通过这次课程设计,了解并认识一般机器零件的生产工艺过程,巩固和加深已学过的技术基础课和专业课的知识,理论联系实际,从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为今后的工作打下一个良好的基础,并且为后续课程的学习打好基础。AbstractThis time I design the tractors of the shift forks , including that the part pursuing , the blank pursues , assembling pursues , the machine work procedure card the working procedure card every sheet .We should know the part very well and know its effect first , it is worked in the organization which is used for change the speed in a tractor, and the mainly role of the part is alter the speed. Then, we design the dimension of the blank and instrument process a margin of the part according to part character and the harshness of each face .Finally, I design the handicrafts route picture of the shift forks, work out the fastening motion scheme being workpieces turn , draw up clamp assembling picture. I want to knowing the general productive technology of machine part , consolidating and deepening the knowledge of basic course and specialized course what I have already learned , integrates theory with practice, and improve the ability to solve problems, whats more , striking the basis for the future work and thefollowing courses tudying .目 录1 拨叉的工艺分析及生产类型的确定11.1 拨叉的用途11.2 拨叉的技术要求11.3 审核拨叉的工艺性21.4 确定拨叉的生产类型22 确定毛坯、绘制毛坯简图22.1 选择毛坯22.2 确定毛坯的尺寸公差和加工余量22.2.1公差等级32.2.2 铸件重量32.2.3 铸件的材质系数33 拟定拔叉工艺路线33.1 定位基准的选择33.1.1 粗基准的选择33.1.2 精基准的选择43.2 表面加工方法的确定43.3 加工阶段的划分43.4 工序的集中与分散53.5 工序顺序的安排53.6 确定工艺路线54 加工余量、工序尺寸和公差的确定(工序9)74.1 确定加工余量(工序9)75 切削用量、时间定额的计算(工序9)75.1 切削用量的计算75.2基本时间tm的计算76、夹具设计86.1 问题的提出86.2定位方案86.2.夹紧机构96.3.导向装置9参考文献9形状的比较复杂,属典型的叉杆类零件,为实现换档、变速的功能。其叉轴孔与变速叉轴有配合要求,因此加工精度要求较高。叉轴两端面在工作中需承受冲击负荷,为增强其耐磨性,该表面要求高频率淬火处理,硬度为4858 HRC;为保证拨叉在叉轴上有准备的位置,改换档位准确,拨叉采用锁销定位。锁销孔的尺寸为8mm。 综上所述,该拨叉件的各项技术要求制定的较合理,符合带零件在变速箱中的作用。1.3 审核拨叉的工艺性分析零件图可知,拨叉头两端面和叉脚两端面均要求切削加工,并在轴向方向上均高于相邻表面,这样即减少了加工面积,又提高了换档时叉脚端面的接触刚度;另外,该零件除主要工作表面加工精度均较低,不需要高精度机床加工,通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求;而主要工作表面虽然加工精度相对较高,但也可以在正常的生产条件下,采用较经济的刚法保质保量地加工出来。由此可见,该零件的工艺性较好。1.4 确定拨叉的生产类型 依设计题目。该拨叉的生产类型定为大批量生产。2 确定毛坯、绘制毛坯简图2.1 选择毛坯毛坯选用铸件,该拨叉的轮廓尺寸不大,且生产类型属中批生产,为提高生产率和铸件精度,以采用机器造型方法制造毛坯。2.2 确定毛坯的尺寸公差和加工余量要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量,应先确定如下各项因素。2.2.1 公差等级由于拨叉的功用和技术要求。确定该零件的公差等级为普通级。2.2.2 铸件重量 经计算机械加工后该拨叉件的重量为1kg,由此可初步估计机械加工前铸件毛坯的重量为1.5kg。2.2.3 铸件的材质系数由于该拨叉材料为HT200,是碳的质量分数大于0.65%的碳素钢,该铸件的采制系数属M2级。拨叉铸造毛坯尺寸公差及加工余量铸件的质量/kg 包容体质量/kg形状复杂系数材质系数公差等级1.53S2M2普通级项目/mm机械加工余量/mm尺寸公差/ mm备注宽度502.42.2-厚度3422.6-厚度1222.2-中心距780.2-3 拟定拔叉工艺路线3.1 定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分,通常先确定精基准,然后再确定粗基准。3.1.1 粗基准的选择以拨叉头上端面为主要的定位粗基准,以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。 3.1.2 精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以粗加工后的底面为主要的定位精基准,以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。3.2 表面加工方法的确定根据拔叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,确定加工件各表面的加工方法如表加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/m加工方案拨叉头右端面IT1312.5粗铣拨叉头左端面IT1325粗铣20mm孔IT81.6钻-粗绞-精绞10mm孔IT73.2钻-绞拨叉脚两端面IT76.3粗铣拨叉脚下端面IT1025粗铣操纵槽端面IT1212.5粗铣8孔IT103.2钻-绞叉爪口内侧面IT116.3钻-绞3.3 加工阶段的划分该拔叉加工质量要求较高,可将加工阶段划分成粗加工,半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段,首先将精基准准备好,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;然后粗铣拔叉头又端面,拔叉脚内表面,拔叉脚两端面的粗铣。在半加工阶段,完成拔叉脚两端面的精铣加工两个销轴孔的钻加工;在精加工阶段,进行拔叉脚两端面的半精铣加工。3.4 工序的集中与分散选用工序集中原则安排拔叉的加工工序。该拔叉的生产类型为大批生产,可以采用万能型机床配以专用工、夹具,以提高生产率;而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少,不但可以缩短辅助时间,而且由于与一次装夹中加工了许多表面,有利于保证各种加工表面之间的相对位置精度要求。3.5 工序顺序的安排3.5.1 机械加工工序(1)遵循“先基准后其他”原则,首先加工基准拨叉头左端面和叉轴孔。(2)遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序。(3)遵循“先主后次”原则,先加工主要表面拔叉头左端面和叉轴孔和拨叉脚两端面,后加工次要表面。(4)遵循“先面后孔”原则,先加工拨叉头端面,再加工叉轴孔。3.6 确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上,表列出了拨叉的工艺路线。工序号工序内容设 备工 艺 装 备1粗铣两端面至35.125-34.875mm Ra12.5m立式铣床X51高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具2半精铣拨叉头左端面至34-33.9mm Ra3.2m立式铣床X51高速钢套式面铣刀、游标卡尺、专用夹具3钻、粗铰、精铰孔至20-20.035mmRa1.6m四面组合钻床麻花钻、铰刀、卡尺、塞规4钻、铰孔至10-10.090mmRa3.2m四面组合钻床麻花钻、铰刀、卡尺、塞规5校正拨叉脚钳工台手锤6粗铣两端面至12-11.982mmRa6.3m卧式双面铣床三面刃铣刀、游标卡尺、专用夹具7粗铣、下端面至76-75.8mmRa25m立式铣床X51铣刀、游标卡尺、专用夹具8粗铣操纵槽端面至24-23.79mmRa12.5m立式铣床X51铣刀、游标卡尺、专用夹具9钻孔至8-8.06mm Ra3.2m四面组合钻床麻花钻、铰刀、内径千分尺10钻孔至3-3.14mm四面组合钻床麻花钻、内径千分尺11钻、绞内侧面至50.17-50mm Ra6.3m四面组合钻床麻花钻、铰刀、内径千分尺12去毛刺钳工台平锉13中检塞规、百分表、卡尺等14热处理淬火机等15校正拨叉角钳工台手锤16磨削拨叉角两端面磨床M7120A砂轮、游标卡尺17清洗清洗机18终检四面组合钻床塞规、百分表、卡尺等4 加工余量、工序尺寸和公差的确定(工序9)4.1 确定加工余量(工序9) 由表2-28可查得,粗绞余量Z=0.2mm;钻孔余量=7.8mm;查表可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为,粗绞:IT10;钻:IT12.根据上述结果,在查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为,粗绞:0.058mm;钻:0.15mm。5 切削用量、时间定额的计算(工序9)5.1 切削用量的计算5.1.1 钻孔工步(1)背吃刀量的确定 取ap=7.8mm。(2)进给量的确定 由表5-22选取该工步的每转进给量0.15mm/r。(3)切削速度的计算 由表5-22,按工件材料为灰铸铁的条件选取,切削速度v取22m/min。由公式n=1000v/d可求得n=897.6r/min参照4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=960r/min。再将此转速带入公式可求出实际钻削速度v=nd/1000=23.5m/min。5.1.2 粗绞工步 (1)背吃刀量的确定 取ap=0.2mm。(2)进给量的确定 由表5-31选取该工步的每转进给量0.4mm/r。(3)切削速度的计算 由表5-31,切削速度v取3m/min。由公式n=1000v/d可求得n=79.6r/min参照4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=97r/min。再将此转速带入公式可求出实际钻削速度v=nd/1000=2.44m/min。5.2基本时间tm的计算(1)钻孔工步 根据表5-43,钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得。式中l=24mm;l2=1mm;l1=(D/2)cotkr+(12)=(7.8mm/2)cot54+1mm=3.8mm;f= 0.15mm/r;n= 960r/min.将上述结果代入公式,则该工序的基本时间tj=(24mm+1mm+3.8mm)/(0.15mm/r960r/min)=0.2min=12s。(2) 精铰工步 根据表,可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得该工序的基本时间。l1、l2由表按kr=15、ap=(D-d)/2=(8mm-7.8mm)/2=0.1mm的条件查得l1=0.37mm;l2=15mm;而l=24mm;f=0.4mm/r; n=97r/min.将上述结果代入公式,则该工序基本时间tj=(24mm+0.37mm+15mm)/(0.4mm/r97r/min)=1min=60s。6、夹具设计6.1 问题的提出本夹具主要用来绞8mm孔,有一定的精度要求和公差要求。此外,在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度。6.2定位方案工件以一端面和20孔为定位基准,采用平面和定位销组合定位方案,其中平面限制3个自由度、短圆柱销限制2个自由度,共限制了五个自由度。然后在定位平面上加一个削边销来限制饶Z轴旋转的自由度,所有六个自由度都被限制了。即一面两销定位方案。定位孔与定位销的配合尺寸取为20H7/f6。对于工序尺寸150.05mm而言,定位基准与工序基准重合,定位误差=0;对于加工孔的位置度公差要求,基准重合=0;加工孔径尺寸8mm由刀具直接保证,=0。由上述分析可知,该定位方案合理、可行。6.2.夹紧机构针对成批生产的工艺特征,此夹具选用偏心螺旋压板夹紧机构。偏心螺旋压板夹紧机构中各零件均采用标准夹具元件。6.3.导向装置采用可换钻套作为导向装置,选用JB/T 8045.2-1999。(快换钻套查表9-10,钻套用衬套查表9-11,钻套螺钉查表9-12)参考文献1 机床夹具设计(第二版) 肖继德、陈宁平主编 机械工业出版社 2000.52 机床夹具的现代设计方法 秦国华主编 航空工业出版社 2006.113 机械制造技术基础 黄健求主编 机械工业出版社 2005.114 机床夹具设计 秦宝荣主编 中国建材工业出版社 1998.25 机械制造技术基础课程设计指南 崇凯主编 化学工业出版社 2007.26 机械制造与模具制造工艺学 陈国香主编 情话大学出版社 2006.57 机械精度设计与检测技术 李彩霞主编 上海交通大学出版社 2006.18 机械制造技术基础 方子良主编 上海交通大学出版社 2005.1 9 敏捷夹具设计理论及应用 武良臣等主编 煤炭工业出版社 2003.9 10 机械制造工艺及专用夹具设计指导 孙丽媛 冶金工业出版社 2002.1211 机械制造技术基础课程设计指导教程 邹青主编 机械工业出版社 2004.8
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