齿轮拨叉零件的钻M10螺纹孔夹具设计及加工工艺分析含非标8张CAD图.zip
齿轮拨叉零件的钻M10螺纹孔夹具设计及加工工艺分析含非标8张CAD图.zip,齿轮,零件,M10,螺纹,夹具,设计,加工,工艺,分析,非标,CAD
XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称齿轮拨叉共8页第1页车间工序号工序名称材料牌号金工3铣HT21-40毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化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r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣16左端面;三面刃铣刀,游标卡尺30075.40.21.511.770.12半精铣16左端面;三面刃铣刀,游标卡尺37594.20.250.8511.130.063精铣16左端面;三面刃铣刀,游标卡尺37594.20.30.1510.940.05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XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称齿轮拨叉共8页第2页车间工序号工序名称材料牌号金工4铣HT21-40毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化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r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣46右端面;三面刃铣刀,游标卡尺30075.40.21.510.770.12半精铣46右端面;三面刃铣刀,游标卡尺37594.20.25110.490.06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XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称齿轮拨叉共8页第3页车间工序号工序名称材料牌号金工5钻HT21-40毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z30251夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化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r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1钻2处20孔的底孔;麻花钻,游标卡尺5258.240.12.521.690.112扩2处20孔;扩孔钻,游标卡尺33120.60.17.422.670.183铰2处20孔;铰孔钻,游标卡尺33120.80.10.122.670.18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XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称齿轮拨叉共8页第4页车间工序号工序名称材料牌号金工6铣HT21-40毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床XK61321夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化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r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣宽25两端面及底面;三面刃铣刀,游标卡尺30075.40.21.510.670.12半精铣宽25两端面及底面;三面刃铣刀,游标卡尺37594.20.250.8510.430.063精铣宽25两端面及底面;三面刃铣刀,游标卡尺37594.20.30.1510.360.05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XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称齿轮拨叉共8页第5页车间工序号工序名称材料牌号金工7铣HT21-40毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床XK61321夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化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r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1铣B-B视图2处35X10斜面;三面刃铣刀,游标卡尺30075.40.21.510.170.1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XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称齿轮拨叉共8页第6页车间工序号工序名称材料牌号金工8铣HT21-40毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床XK61321夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化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r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣R42和R52两端面;三面刃铣刀,游标卡尺30075.40.21.521.080.12半精铣R42和R52两端面;三面刃铣刀,游标卡尺37594.20.250.8520.690.063精铣R42和R52两端面;三面刃铣刀,游标卡尺37594.20.30.1520.580.05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XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称齿轮拨叉共8页第7页车间工序号工序名称材料牌号金工9铣HT21-40毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床XK61321夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化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r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣R42圆弧;三面刃铣刀,游标卡尺30075.40.21.510.950.12半精铣R42圆弧;三面刃铣刀,游标卡尺37594.20.25110.60.06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XX机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称齿轮拨叉共8页第8页车间工序号工序名称材料牌号金工10钻HT21-40毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z30251夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化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r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1钻8.3孔的底孔;麻花钻,游标卡尺5258.240.12.510.510.112钻8.3孔;麻花钻,游标卡尺52513.70.11.6510.510.113钻M10螺纹孔;丝锥钻,螺纹量规52516.50.10.8510.190.11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齿轮拨叉共1页第1页材料牌号HT21-40毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯可制件数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1铸造2热处理3铣铣16左端面;金工X52K专用夹具,三面刃铣刀,游标卡尺4铣铣46右端面;金工X52K专用夹具,三面刃铣刀,游标卡尺5钻钻2处20孔;金工Z3025专用夹具,合金钻头,游标卡尺6铣铣宽25两端面及底面;金工XK6132专用夹具,三面刃铣刀,游标卡尺7铣铣B-B视图2处35X10斜面;金工XK6132专用夹具,三面刃铣刀,游标卡尺8铣铣R42和R52两端面;金工XK6132专用夹具,三面刃铣刀,游标卡尺9铣铣R42圆弧;金工XK6132专用夹具,三面刃铣刀,游标卡尺10钻钻8.3孔及M10螺纹孔;金工Z3025专用夹具,合金钻头,卡尺,量规11清洗12终检13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 期摘要专用夹具历经岁月,仍然经久不衰,其主要原因是不规则零件的存在并且越来越多,零件的尺寸要求和公差要求也是越来越高。要想很好很快的加工零件的尺寸,并且保证零件的各项加工要求以及测量精度,专用夹具就是很好的选择。本次毕设研究的对象是齿轮拨叉,该零件结构并不是很复杂,当形状畸形是典型的叉架类零件,该零件的作用是拨动滑动齿轮,使其和相应的齿轮进行传动,实现预期的转动速度或者转动方向等,该零件是实现转速或者转向过程中的操作零件。本次毕设研究的主要内容是齿轮拨叉加工工艺设计,钻孔专用夹具设计。加工工艺的设计,其主要的内容有:分析工件作用、分析工件结构、分析加工面加工精度、确定进给量还有背吃刀量,计算切削速度以及加工时间等等。通过结合任务书以及对零件图的分析,决定设计钻M10螺纹孔Z3025钻床专用夹具。其设计内容有:设计定位、夹紧方案,选择定位、夹紧元件;选择标准钻套;设计夹具体等。关键词:齿轮拨叉;加工工艺;专用夹具;M10螺纹孔;Z3025IIIAbstractSpecial fixtures have been around for a long time, and the main reason is the existence and increasing number of irregular parts. The dimensional requirements and tolerance requirements of parts are also increasing. Special fixtures are a good choice for the very fast and easy processing of part sizes and the various machining requirements and measurement accuracy of the parts.The object of this research is the gear shifting fork. The structure of the part is not very complicated. When the shape is deformed, it is a typical fork-like part. The function of the part is to move the sliding gear to drive it with the corresponding gear. To achieve the desired rotational speed or direction of rotation, etc., this part is the operating part that realizes the speed or steering process.The main content of this research is the gear shifting process design and drilling special fixture design. The main contents of the design of the processing technology are: analyzing the action of the workpiece, analyzing the structure of the workpiece, analyzing the machining accuracy of the machining surface, determining the feed amount and the amount of the back-feeding knife, calculating the cutting speed and the machining time, and so on.By combining the task book and the analysis of the part drawing, it is decided to design the special fixture for drilling the M10 threaded hole Z3025. The design contents include: design positioning, clamping scheme, selection of positioning, clamping components; selection of standard drill sleeves; design clips and so on.Key words: gear shift fork; machining process; special fixture; M10 threaded hole; Z3025目 录摘要IAbstractII第一章 绪论11.1 机床夹具的分类及概述11.2 机床夹具的发展及趋势2第二章 齿轮拨叉机械加工工艺规程设计32.1 零件的工艺分析及生产类型的确定32.1.1 零件的作用32.1.2 零件的工艺分析32.1.3 零件生产类型的确定42.2 零件工艺规程设计52.2.1 零件制造形式及毛坯的确定52.2.2 基准的选择52.3 选择、比较和确定加工工艺路线62.3.1 选择加工工艺路线62.3.2 比较加工工艺路线72.3.3 确定加工工艺路线72.4 加工设备、装夹夹具、加工刀具及测量量具的确定72.5 机械加工余量的确定82.6 确定切削用量及基本工时10第三章 钻床专用夹具的设计233.1 问题的提出233.2 夹具设计233.2.1 确定定位方案,选择定位元件233.2.2 确定夹紧方案,选择夹紧元件243.2.3 夹具体的设计243.2.4 钻套的选择243.2.5 钻削力及夹紧力计算243.2.6 定位误差分析25结论26致谢27参考文献28第一章 绪论1.1 机床夹具的分类及概述1、专门化分类(1)专用夹具这种夹具是为了加工某一个产品其中的一道工序,它的特征是构造紧凑,用起来很快,非常便利,花费力气不多,这样确保生产出来产品精度符合要求,确保工作效率,不过设计花费的时间很长,花费的钱也比较多。加工零件有变化,这个夹具就没法用,所以生产零件是固定的,并且数量很多的。(2)通用夹具就是已经标准化的,在可控范围里面,可以用来对不一样的零件用来进行生产的夹具。这样的夹具生产单位都是专业的,一般来说都是机床的附件一起交付给客户。主要的特点是使用范围大,工作效率不高,用来加工一些数量不多的零部件。(3)通用可调夹具和成组夹具这类夹具的零部件可以拿来换,有一部分还可以调整,这样就算是零件更换了还可以使用。所谓成组夹具,就是成组生产差不多的零部件。将成组夹具对比可调夹具,可调夹具的生产对象不固定,并且使用的范围是要大一点。(4)组合夹具加工产品的夹具,之前将标准零件加工好,跟零部件进行组装,这样的夹具就是组装夹具,生产单位是专业的,特征是变化比较多,加工时间不长,零件可以来回使用,对于一些新的零部件生产,或者是小批量的生产都可以使用。(5)随行夹具夹具用在自动生产线上的就是随行夹具。这样夹具不仅可以对零件济宁装夹,还可以跟加工零件成为一个整体,顺着自动生产线,从一个工位移到另外一个工位,在不一样的工序上进行生产。2、按使用分类因为每一个机床自身工作时候的特征不一样,构造不一样,所以使用的夹具构造要求也就不一样,根据用的机床不一样,夹具进行分类:车床夹具,铣床夹具,镗床夹具,磨床夹具等。1.2 机床夹具的发展及趋势机床夹具的发展是向着,标准化,精密化,高效化,还有柔性化。1、标准化对于机床夹具来说,标准化,通用化是互相联系的。机床夹具标准化之后,夹具可以进行商品化生产,这样一来生产花费时间就变短了,生产花销也变低了。2、精密化现在机械产品的精度变得越来越高,这样一来夹具的精度要求也就变高了。精密化夹具的构造有很多种。3、高效化这种夹具生产零件花费的基本时间,还有辅助时间都变少了,这样一来生产率就变高了,并且操作者的工作强度也就没有那么高。见得比较多的高效化夹具有自动化的,高速化的,还有可以用来进行夹紧的夹具。4、柔性化最新的柔性化夹具类型有组合夹具,成组夹具,数控夹具等等。为了满足现代化机械的种类,还有一些批量不多的生产要求,将夹具的柔性化程度变高,将专用夹具的构造变为不可拆跟可拆的,变成可以对夹具的构造进行调整,这就是现在夹具的发展方向。28第二章 齿轮拨叉机械加工工艺规程设计2.1 零件的工艺分析及生产类型的确定2.1.1 零件的作用齿轮拨叉,该零件结构并不是很复杂,当形状畸形是典型的叉架类零件,该零件的作用是拨动滑动齿轮,使其和相应的齿轮进行传动,实现预期的转动速度或者转动方向等,该零件实现转速或者转向过程中的操作零件。图2-1位齿轮拨叉零件图。图2-1 齿轮拨叉零件图2.1.2 零件的工艺分析1、零件的材质:本次设计的零件其材料为HT21-40。该材料在现在的企业,对于外形复杂或者畸形的零件运用较多,主要用于铸造。该材料切削性能也不错,如果对该材料进行热处理后,其综合性能更佳。2、组成表面分析:(1)15左右两端面(即40和R20组成面),表面还有端面;(2)R52、65、10和20组成筋板,表面还有端面;(3)40外圆柱,表面还有端面;2处20孔,表面还有端面;(4)2处1X45倒角,表面还有端面;22X18方体,表面还有端面;(5)宽25两端面及底面,表面还有端面;尺寸46上端面,表面还有端面;(6)R42和R52圆弧,表面还有端面;8.3孔及M10孔,表面还有端面;(7)零件图上面没有标圆弧尺寸的R3,表面还有端面。3、加工表面分析:(1)宽25两端面,完成机加工后粗糙度达Ra3.2um;底面,完成机加工后粗糙度达Ra6.3um;(2)20孔表面,完成机加工后粗糙度达Ra1.6um;46右端面,完成机加工后粗糙度达Ra6.3um;(3)16左右端面,完成机加工后粗糙度达Ra1.6um;8.3孔内表面,完成机加工后粗糙度达Ra12.5um;(4)B-B视图2处35X10斜面,完成机加工后粗糙度达Ra12.5um;(5)R42圆弧内表面,完成机加工后粗糙度达Ra6.3um;其他表面还有端面,都是采用不加工处理。4、形位公差分析:(1)尺寸16左端面相对于“下端20孔所在轴线”的垂直度公差为0.08;(2)上端20孔所在轴线相对于“下端20孔所在轴线”的垂直度公差为0.15。2.1.3 零件生产类型的确定所谓生产类型,就是生产单位加工产品的专业化程度。对生产类型进行划分,有单件的,有成批的,还有大量的。1、生产类型是单件加工产品的种类是很多的,不过每一种产品的数量不多,并且基本上不会进行重复生产。2、生产类型是成批主要生产的产品都是一样的,生产是重复进行的,比方说机床生产,电机生产等这些都是成批生产,按照批量的大小进行划分,有小批量的,中批量的,大批量。3、生产类型是大批量生产量是很大的,种类不多,基本上都是在进行长时间的重复生产,对产品的某一道工序来进行生产。本次设计的齿轮拨叉确定其生产类型为批量生产。2.2 零件工艺规程设计2.2.1 零件制造形式及毛坯的确定本次设计的零件其材料为HT21-40。该材料在现在的企业,对于外形复杂或者畸形的零件运用较多,主要用于铸造。该材料切削性能也不错,如果对该材料进行热处理后,其综合性能更佳。考虑到零件外形畸形采用铸造成型,零件端面的余量为2.5mm,零件图上面的螺纹孔和圆柱孔采用实心铸造,图2-2为齿轮拨叉毛坯图。图2-2 齿轮拨叉毛坯图2.2.2 基准的选择机械生产中,选用的定位基准是不是合理对于产品质量是好还是坏有非常关键,当然对于产品所处地点精度还有尺寸精度影响很大,对于产品每一个面生产顺序的排列影响很大,产品用夹具进行安装,那么确定的定位基准对于夹具构造是简单还是复杂,影响非常大。所以,对于工艺来说,确定定位基准很关键。分析齿轮拨叉零件图,本零件是带有圆柱孔和螺纹孔比较畸形的叉架类零件。1、粗基准的选择:通过分析,选择106左端面为粗加工基准,该端面也比较适合加工零件上大多数的面以及孔等。2、精基准的选择:通过分析,选择2处20孔及端面为精加工基准。2.3 选择、比较和确定加工工艺路线在设计和确定加工工艺路线之前,需要了解和把握下面的原则:1、基准先行零件加工,正常都是首先进行精加工,之后定位用精基准对别的面进行生产。所以,在确定精基准的时候,要在工艺流程的最前面,这样后面的工序才能按照它为基准进行。2、首先对精度要求高的面进行加工,也就是说对每一个主要面进行粗加工,之后进行半精加工,再进行精加工,光整加工。精加工重要面的时候,首先要修正精基准,这样才可以确保重要面的生产精度。3、先主后次,按照产品的作用还有技术需要。首先分下来主要表面跟次要表面,之后先生产主要面,之后将次要面的生产工序放到里面。次要面正常说的是键槽,螺孔,销孔的这些面。这些面跟主要面所处地点是有需求的,加工次要表面的时候,首先要先将主要表面加工好,将它作为加工次要面的基准,有的次要表面加工放到最后进行,不过这个时候要注意,不能将主要表面给弄坏。4、先面后孔,零件类型是箱体,底座,支架等的,从平面上看体积比较大的,生产孔的时候把它当做精基准,这样一来就非常稳定,并且生产起来也简单,这样孔的精度就可以满足要求。要是首先对孔进行生产,生产面的时候以孔为基准,那么难度就很大,生产产品的质量也不好。2.3.1 选择加工工艺路线加工工艺路线方案1:工序1、铸造;工序2、热处理;工序3、铣16左端面;工序4、铣46右端面;工序5、钻2处20孔;工序6、铣宽25两端面及底面;工序7、铣B-B视图2处35X10斜面;工序8、铣R42和R52两端面;工序9、铣R42圆弧;工序10、钻8.3孔及M10螺纹孔;工序11、清洗;工序12、终检;工序13、入库。加工工艺路线方案2:工序1、铸件;工序2、热处理;工序3、钻2处20孔;工序4、钻8.3孔及M10螺纹孔;工序5、铣16左端面;工序6、铣46右端面;工序7、铣宽25两端面及底面;工序8、铣B-B视图2处35X10斜面;工序9、铣R42和R52两端面;工序10、镗R42圆弧;工序11、终检;2.3.2 比较加工工艺路线加工工艺路线方案2通过先钻孔,而后对其他表面进行加工。该方案没能够满足先面后孔的原则,并且R42圆弧采用镗床加工不合适。加工工艺路线方案1做到了先面后孔,先加工出零件的大面,而后加工出2个20的孔,采用其为基准加工下面的面。很好的保证了零件的尺寸要求。2.3.3 确定加工工艺路线考虑到零件采用的制造方式为铸造,在铸造过程中零件的端面其平整度不能够很好的得到保证。以铸造的端面加工孔,孔的尺寸和形位公差就不能够很好的得到保证。经过比较选择加工工艺路线方案1加工本工件。2.4 加工设备、装夹夹具、加工刀具及测量量具的确定1、铣削(1)加工设备:X52K立式铣床和XK6132卧式铣床。(2)装夹夹具:专用夹具。(3)加工刀具:三面刃铣刀。(4)测量量具:游标卡尺。2、钻削(1)加工设备:Z3025摇臂钻床。(2)装夹夹具:专用夹具。(3)加工刀具:麻花钻、扩孔钻、铰孔钻和丝锥钻。(4)测量量具:游标卡尺和螺纹量规。2.5 机械加工余量的确定工序1、铸造;工序2、热处理;工序3、铣16左端面;工步1:粗铣16左端面;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为1.5mm。工步2:半精铣16左端面;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为0.85mm。工步3:精铣16左端面;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为0.15mm。工序4、铣46右端面;工步1:粗铣46右端面;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为1.5mm。工步2:半精铣46右端面;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为1mm。工序5、钻2处20孔;工步1:钻2处20孔的底孔;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为2.5mm(单边)。工步2:扩2处20孔;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为7.4mm(单边)。工步3:铰2处20孔;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为0.1mm(单边)。工序6、铣宽25两端面及底面;工步1:粗铣宽25两端面及底面;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为1.5mm。工步2:半精铣宽25两端面及底面;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为0.85mm。工步3:精铣宽25两端面及底面;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为0.15mm。工序7、铣B-B视图2处35X10斜面;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为1.5mm。工序8、铣R42和R52两端面;工步1:粗铣R42和R52两端面;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为1.5mm。工步2:半精铣R42和R52两端面;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为0.85mm。工步3:精铣R42和R52两端面;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为0.15mm。工序9、铣R42圆弧;工步1:粗铣R42圆弧;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为1.5mm。工步2:半精铣R42圆弧;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为1mm。工序10、钻8.3孔及M10螺纹孔;工步1:钻8.3孔的底孔;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为2.5mm(单边)。工步2:钻8.3孔;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为1.65mm(单边)。工步3:钻M10螺纹孔;由机床切削手册查到并确定,该工步的加工余量为0.85mm(单边)。工序11、清洗;工序12、终检;工序13、入库。2.6 确定切削用量及基本工时工序1、铸造;工序2、热处理;工序3、铣16左端面;工步1:粗铣16左端面;1、加工本工步选择的机床:X52K立式铣床2、加工本工步选择的刀具:三面刃铣刀;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量1.5;5、加工本工步选择的进给量0.2;6、加工本工步暂取切削速度80;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3008、加工本工步需要的基本时间,其中:L=106,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工步2:半精铣16左端面;1、加工本工步选择的机床:X52K立式铣床2、加工本工步选择的刀具:三面刃铣刀;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量0.85;5、加工本工步选择的进给量0.25;6、加工本工步暂取切削速度90;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3758、加工本工步需要的基本时间,其中:L=106,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工步3:精铣16左端面;1、加工本工步选择的机床:X52K立式铣床2、加工本工步选择的刀具:三面刃铣刀;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量0.15;5、加工本工步选择的进给量0.35;6、加工本工步暂取切削速度100;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3758、加工本工步需要的基本时间,其中:L=106,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工序4、铣46右端面;工步1:粗铣46右端面;1、加工本工步选择的机床:X52K立式铣床2、加工本工步选择的刀具:三面刃铣刀;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量1.5;5、加工本工步选择的进给量0.2;6、加工本工步暂取切削速度80;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3008、加工本工步需要的基本时间,其中:L=46,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工步2:半精铣46右端面;1、加工本工步选择的机床:X52K立式铣床2、加工本工步选择的刀具:三面刃铣刀;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量1;5、加工本工步选择的进给量0.25;6、加工本工步暂取切削速度90;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3758、加工本工步需要的基本时间,其中:L=46,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工序5、钻2处20孔;工步1:钻2处20孔的底孔;1、加工本工步选择的机床:Z3025摇臂钻床;2、加工本工步选择的刀具:麻花钻;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量2.5;5、加工本工步选择的进给量0.1;6、加工本工步暂取切削速度8;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取5258、加工本工步需要的基本时间,其中:L=88.5,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工步2:扩2处20孔;1、加工本工步选择的机床:Z3025摇臂钻床;2、加工本工步选择的刀具:扩孔钻;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量7.4;5、加工本工步选择的进给量0.1;6、加工本工步暂取切削速度15;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3318、加工本工步需要的基本时间,其中:L=88.5,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工步3:铰2处20孔;1、加工本工步选择的机床:Z3025摇臂钻床;2、加工本工步选择的刀具:铰孔钻;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量0.1;5、加工本工步选择的进给量0.1;6、加工本工步暂取切削速度20;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3318、加工本工步需要的基本时间,其中:L=88.5,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工序6、铣宽25两端面及底面;工步1:粗铣宽25两端面及底面;1、加工本工步选择的机床:XK6132卧式铣床2、加工本工步选择的刀具:三面刃铣刀;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量1.5;5、加工本工步选择的进给量0.2;6、加工本工步暂取切削速度80;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3008、加工本工步需要的基本时间,其中:L=40,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工步2:半精铣宽25两端面及底面;1、加工本工步选择的机床:XK6132卧式铣床2、加工本工步选择的刀具:三面刃铣刀;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量0.85;5、加工本工步选择的进给量0.25;6、加工本工步暂取切削速度90;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3758、加工本工步需要的基本时间,其中:L=40,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工步3:精铣宽25两端面及底面;1、加工本工步选择的机床:XK6132卧式铣床2、加工本工步选择的刀具:三面刃铣刀;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量0.15;5、加工本工步选择的进给量0.35;6、加工本工步暂取切削速度100;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3758、加工本工步需要的基本时间,其中:L=40,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工序7、铣B-B视图2处35X10斜面;1、加工本工步选择的机床:XK6132卧式铣床2、加工本工步选择的刀具:三面刃铣刀;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量1.5;5、加工本工步选择的进给量0.2;6、加工本工步暂取切削速度80;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3008、加工本工步需要的基本时间,其中:L=10,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工序8、铣R42和R52两端面;工步1:粗铣R42和R52两端面;1、加工本工步选择的机床:XK6132卧式铣床2、加工本工步选择的刀具:三面刃铣刀;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量1.5;5、加工本工步选择的进给量0.2;6、加工本工步暂取切削速度80;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3008、加工本工步需要的基本时间,其中:L=65,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工步2:半精铣R42和R52两端面;1、加工本工步选择的机床:XK6132卧式铣床2、加工本工步选择的刀具:三面刃铣刀;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量0.85;5、加工本工步选择的进给量0.25;6、加工本工步暂取切削速度90;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3758、加工本工步需要的基本时间,其中:L=65,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工步3:精铣R42和R52两端面;1、加工本工步选择的机床:XK6132卧式铣床2、加工本工步选择的刀具:三面刃铣刀;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量0.15;5、加工本工步选择的进给量0.35;6、加工本工步暂取切削速度100;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3758、加工本工步需要的基本时间,其中:L=65,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工序9、铣R42圆弧;工步1:粗铣R42圆弧;1、加工本工步选择的机床:XK6132卧式铣床2、加工本工步选择的刀具:三面刃铣刀;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量1.5;5、加工本工步选择的进给量0.2;6、加工本工步暂取切削速度80;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3008、加工本工步需要的基本时间,其中:L=56.7,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工步2:半精铣R42圆弧;1、加工本工步选择的机床:XK6132卧式铣床2、加工本工步选择的刀具:三面刃铣刀;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量0.85;5、加工本工步选择的进给量0.25;6、加工本工步暂取切削速度90;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取3758、加工本工步需要的基本时间,其中:L=56.7,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工序10、钻8.3孔及M10螺纹孔;工步1:钻8.3孔的底孔;1、加工本工步选择的机床:Z3025摇臂钻床;2、加工本工步选择的刀具:麻花钻;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量2.5;5、加工本工步选择的进给量0.1;6、加工本工步暂取切削速度8;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取5258、加工本工步需要的基本时间,其中:L=27,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工步2:钻8.3孔;1、加工本工步选择的机床:Z3025摇臂钻床;2、加工本工步选择的刀具:麻花钻;3、测量本工步选择的工具:游标卡尺;4、加工本工步选择的背吃刀量1.65;5、加工本工步选择的进给量0.1;6、加工本工步暂取切削速度15;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取5258、加工本工步需要的基本时间,其中:L=27,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工步3:钻M10螺纹孔;1、加工本工步选择的机床:Z3025摇臂钻床;2、加工本工步选择的刀具:丝锥钻;3、测量本工步选择的工具:螺纹量规;4、加工本工步选择的背吃刀量0.1;5、加工本工步选择的进给量0.1;6、加工本工步暂取切削速度20;7、机床转动速度的确定,机床加工时实际切削速度的确定,取5258、加工本工步需要的基本时间,其中:L=10,则9、加工本工步需要的辅助时间,其中:,则工序11、清洗;工序12、终检;工序13、入库。第三章 钻床专用夹具的设计3.1 问题的提出本次设计的夹具主要用于钻M10螺纹孔。加工之前2处20孔及相应的端面已加工。设计的夹具在保证零件加工尺寸和精度要求的同时,还需要考虑生产效率和减轻工人的工作强度。3.2 夹具设计3.2.1 确定定位方案,选择定位元件1、齿轮拨叉定位方案的确定利用零件左端面和定位块端面定位,限制3自由度。利用下端20孔与固定式圆柱定位销定位,限制2自由度。利用上端20孔与固定式菱形定位销定位,限制1自由度。考虑到零件比较畸形,为增加定位和切削稳定性,在M10螺纹孔下方,采用可调支承和六角螺母,对其进行辅助支承。完成零件6自由度限制,定位方案是“1个面和2个销”。2、齿轮拨叉定位元件的选择其定位元件有:定位块、固定式圆柱定位销、固定式菱形定位销。见图3-1。图3-1 夹具装配图3.2.2 确定夹紧方案,选择夹紧元件1、齿轮拨叉夹紧方案的确定利用钻模夹紧座、方头螺栓以及夹紧盘对工件夹紧。2、齿轮拨叉夹紧元件的选择其夹紧元件有:钻模夹紧座、方头螺栓以及夹紧盘。3.2.3 夹具体的设计夹具体是连接机床和工件最重要的零件。设计的夹具体要确保安装在机床上时稳定,可靠性要高;有足够的强度和刚度;有适当的精度和尺寸稳定性;结构工艺性好并且排屑要比较方便。本次设计的夹具体采用铸造的方式,选择的材料是HT200。具体结构见下图3-2夹具体零件图。图3-2 夹具体零件图3.2.4 钻套的选择本次专用夹具需要对工件完成M10螺纹孔的钻削加工。通过对现代夹紧设计手册的查阅,决定采用快换钻套作为本次零件的导向钻套,其钻套的标准为GB/T 8045.1-1999。3.2.5 钻削力及夹紧力计算1、钻削力计算钻削力计算公式:P钻削力;D钻头直径,10;S进给量,0.1mm/r;HB硬度(HT21-40),取315HBS。故2、夹紧力的计算。其中:=1.5;=1.1;=1.1;=1.1;=1.3;=1.0。故=2.6实际夹紧力:。其中:,故选择螺栓预紧力。选M10方头螺栓,材料为45#钢。则,小于45#钢的许用拉应力故选择M10方头螺栓,合适。3.2.6 定位误差分析零件主要定位元件:20固定式圆柱定位销、20固定式菱形定位销及定位块。1、20固定式圆柱定位销、20固定式菱形定位销的尺寸与公差通过对机床夹具设计手册的查阅,能够确定销的尺寸要求及形位公差要求,2个定位销能够保证零件的径向误差。2、定位块的尺寸与公差根据结构特点设计定位块的结构,具体见定位块零件图,通过对定位块接触部分尺寸的要求,保证零件的轴向误差。通过对零件图的分析,依据对加工后的零件进行分析,其表面粗糙度工序能够达到12.5um。因此上述定位误差在范围内。结论学校设计毕设这个教学任务,我认为最主要的原因就是要将大学所学的知识进行一次全面的检验,也是将之前所学的知识运用到实线中的难得的实践机会,现在踏踏实实的将毕业设计做好了,将来才有机会将工作做得更好。本次设计,虽然说困难不少,不过在老师和同学的帮助下,在自身的努力下,我完成了设计。下面我将对本次设计进行全面总结:1、通过之前学习的书籍,学校图书馆,还有网络等平台,我对齿轮拨叉的作用、工件的表面组成、工件的加工要求等进行了了解和掌握,完成了零件图的绘制。我还对机床夹具的组成,原理分类等知识进行了了解和掌握,这些知识的了解和掌握。为下面的设计做好铺垫。2、通过金属切削手册的查阅,确定零件的加工余量,绘制零件的毛坯图。选择,比较和确定零件的加工工艺路线,选择零件的加工设备,装夹夹具,加工刀具和测量量具。对机床转速,切削用量及加工工时进行计算。3、完成专用夹具的设计,选择定位和夹紧元件。确定定位和夹紧方案。选择标准导向装置,设计机床连接零件夹具体等。4、绘制夹具装配图及非标零件图,完成设计说明书的编写。致谢毕业设计马上就要结束了,本次实际上是对我大学所学专业知识的一次总结。刚走进学校大门的时候,我还是一个对专业一无所知的门外汉,在老师的辛勤教导下,现在我已经对专业知识有一定程度的了解,可以说,老师对我的恩情就像大海一样深,我是没有办法报答的。老师的专业知识非常风度,对待学术的态度非常严谨,教课的时候又非常幽默,机智,我深深的被老师折服了。在老师的帮助下,我才能一开始将设计任务题目定下来,后期计算相应的数据,设计图纸,编写说明书,一直到最终将论文完成。在这里,我想再次感谢我的指导老师。还要谢谢我的家人,在我求学这么长时间,一直给我支持,给我理解。谢谢所有帮助我,关心我的人。“长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”,这句诗我是最喜欢的,就拿它作为毕设的结果,谢谢大家,相互共勉,一直追寻自己的梦想,不要轻易放弃。 参考文献1 冯丹艳.拨叉零件铣床加工及工装夹具设计J.轻工科技,2016,32(10):32-35.2 高云.拨叉加工的工艺探讨J.黑龙江科技信息,2016(22):112.3 邹胜林,李玮.CA6140车床拨叉镗孔夹具的设计J.林业机械与木工设备,2015,434 严朝宁.CKA6136-20105拨叉加工工艺优化研究J.机械设计与制造工程,2015,445 杜新宇,杨芳.变速箱拨叉轴圆弧槽铣夹具的设计及制造J.机床与液压,2015,436 杨芳.系列拨叉轴圆弧槽铣夹具的设计与制造J.装备制造技术,2014(09)7 吕冠楠.CA6140车床拨叉夹具的设计与应用J.黑龙江科学,2014,5(04):18-19.8 白桂仙.机床拨叉铣断夹具设计J.职业,2013(14):89.9 徐勇军.机床拨叉工艺编排及夹具的设计J.机电工程技术,2012,41(06):63-67.10 袁磊,杨永超.拨叉加工的专用夹具设计J.拖拉机与农用运输车,2011,3811 孙丽媛主编.机械制造工艺及专用夹具设计指导M.北京:冶金工业出版社,2002.12 王光斗.机床夹具设计手册M.上海:上海科学技术出版,2000.11.13 王伯平.互换性与测量技术基础(第2版)M. 北京:机械工业出版社,2004.4.14 巩云鹏、田万禄等编.机械设计毕业设计M.东北大学出版社,2008.715 傅成昌,傅晓燕主编.公差与配合问答.北京:机械工业出版社,2007.116 虞自奋主编.AutoCAD2008高级案例解析.北京:中国电力出版社,2008.517 曹岩主编.机床夹具手册与三维图库.北京:化学工业出版社,2010.318 候洪生主编,董国耀主审.机械工程图学.北京:科学出版社,200119 李名望主编.机床夹具设计实例教程.北京:化学工业出版社,2009.820 胡凤兰主编.互换性与技术测量.高等教育出版社,2005.221 周开勤主编.机械零件手册(第五版).高等教育出版社,200122 孙志礼、冷兴聚、魏延刚、曾海泉主编.机械设计.东北大学出版社,2000年
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