离合器拨叉的铣拨叉脚两端面夹具设计及加工工艺装备含4张CAD图带过程工序卡-独家.zip
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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5页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工3铣削45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造21设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X511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 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣拨叉头两端面专用夹具、端铣刀、游标卡尺235107.51.66211.150.032半精铣拨叉头左端面专用夹具、端铣刀、游标卡尺235107.51.660.211.150.03 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称拨叉共5页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工4钻削45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造21设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z30401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 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗扩30孔专用夹具、麻花钻、游标卡尺26915.30.18011.250.032精扩30孔专用夹具、扩孔钻、游标卡尺33116.20.18011.060.033铰30孔专用夹具、铰刀、塞规33116.20.1801.060.03 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称拨叉共5页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工6铣削45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造21设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X61321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 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣拨叉脚两端面专用夹具、端铣刀、游标卡尺235107.51.66311.180.022铣叉爪口内侧面专用夹具、端铣刀、游标卡尺235107.51.66311.180.023铣叉爪口内侧面专用夹具、键槽铣刀、游标卡尺235107.51.66311.180.02 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称拨叉共5页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工7钻削45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造21设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z30401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 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻8孔专用夹具、麻花钻、游标卡尺42316.80.12110.750.032粗铰8孔专用夹具、扩孔钻42317.20.12110.680.033精铰8孔专用夹具、铰刀、塞规46517.20.12110.680.03 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称拨叉共5页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工12磨削45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造21设备名称设备型号设备编号同时加工件数平面磨床M7120A1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 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1磨削拨叉脚两端面专用夹具、砂轮、游标卡尺458351.660.0510.960.03 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零件名称离合器拨叉共2页第1页材 料 牌 号45毛 坯 种 类锻造毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 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锻造2热处理3铣削1)粗铣拨叉头两端面金工X51专用夹具、端铣刀、游标卡尺2)半精铣拨叉头左端面金工X51专用夹具、端铣刀、游标卡尺4钻削粗扩、精扩、铰30孔金工Z3040专用夹具、麻花钻、扩孔钻、铰刀、游标卡尺、塞规5校正校正拨叉脚钳工台、手锤6铣削1)粗铣拨叉脚两端面金工X62W专用夹具、端铣刀、游标卡尺2)铣叉爪口内侧面金工X62W专用夹具、端铣刀、游标卡尺3)铣叉爪口内侧面金工X62W专用夹具、键槽铣刀、游标卡尺7钻削钻、粗铰、精铰8孔金工Z3040专用夹具、麻花钻、扩孔钻、铰刀、游标卡尺、塞规8去毛刺去毛刺金工钳工台、平锉9中检中检金工游标卡尺、百分表、塞规10热处理热处理拨叉脚两端面局部淬火、低温回火 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零件名称离合器拨叉共2页第2页材 料 牌 号45毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 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11校正校正拨叉脚金工钳工台、手锤12磨削磨削拨叉脚两端面金工M7120A专用夹具、砂轮、游标卡尺13清洗14终检游标卡尺、百分表、塞规 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 期某型离合器拨叉的铣拨叉脚两端面夹具设计及加工工艺装备摘要伴随制造业的飞速发展,夹具的设计及制作也迎来了其发展的春天。夹具是零件加工的夹紧装置,是加工零件的一种必不可少的装置。夹具利用率高,经济性好,对功能组件的使用和数量少。在设计专用夹具时要考虑工件的定位方案,工件的夹紧方案和设计夹紧机构,夹具的其他组成部分,夹具的结构形式等。本次设计的题目是某型离合器拨叉加工工艺及工艺装备设计。该零件属于拨叉类零件,在加工时其精度有相应的要求。因此一定要设计合适的夹具方能确保所有工序的完成,由于该零件需要大批量生产,本次设计是专用夹具铣削叉脚两端面铣削专用夹具设计,保证零件的加工质量。由于夹具的利用率高,经济性好,使用元件的功能强并且数量少,配套费用低,降低了生产成本;采用夹紧装置,缩短停机时间,提高生产效率。完成铣床夹具的所有设计后,用AutoCAD进行二维图形的绘制。标注相关尺寸及技术要求,最后进行论文的撰写、整理、修改完成该毕业设计,达到了教学要求。为以后的学习和工作夯实了基础。关键词:离合器拨叉、加工工艺、叉脚两端面、铣削AbstractWith the rapid development of manufacturing, fixture design and production also ushered in the spring of its development. Jig is clamping device parts processing, processing apparatus is an essential part. Jig utilization is high, the economy is good, and less use of functional components and quantities. In the design of special fixtures to consider when positioning scheme workpiece clamping scheme and design of the workpiece clamping mechanism, other components of the jig, fixture and other structure.This topic is designed to process a certain type of clutch fork design and process equipment. This part belongs to the fork parts, precision in the processing of their respective requirements. Therefore, we must design suitable fixture in order to ensure the completion of all the processes, since the parts needed for mass production, this design is a special fixture milling ends face milling prongs special fixture designed to ensure processing quality parts. Due to the high utilization of the jig, the economy is good, strong functions and components used a small number of low support costs, reduce production costs; the use of the clamping device, reduce downtime and improve production efficiency.Upon completion of milling jig all designed with AutoCAD drawing two-dimensional graphics. Marked relevant dimensions and technical requirements, and finally writing papers, organize, edit, complete the graduation project, to achieve teaching requirements. For future learning and work to lay a solid foundation.Keywords: Clutch fork, processing, prongs end faces, millingI目 录摘要IAbstractII第1章绪论31.1夹具的发展概括及特点31.1.1 国外夹具行业的现状31.1.2 夹具的特点31.2夹具的发展要求41.3设计夹具体的要点5第2章零件机械加工工艺规程设计62.1 零件的作用和工艺分析及生产类型的确定62.1.1 零件的作用62.1.2 零件的工艺分析62.1.3 零件生产类型的确定82.2零件工艺规程设计82.2.1 零件制造形式的确定82.2.2 基准的选择92.3加工工艺路线的确定102.4表面加工方法的确定102.5工序顺序的安排112.6加工余量、工序尺寸和公差的确定122.7切削用量及时间定额的计算12第3章 专用夹具的设计143.1 问题的提出143.2 夹具设计143.2.1 对定位元件的基本要求143.2.2 确定定位方案与定位元件153.2.3 夹紧装置设计的基本要求及遵循原则153.2.4 确定夹具方案及夹紧元件153.2.5 夹具体的确定163.2.6 铣削力计算和夹紧力分析173.2.7 夹具设计及操作的主要说明17结论18致谢19参考文献20第1章 绪论1.1 夹具的发展概括及特点机床上锁用的夹具的现状:机床上所使用的夹具的作用是在机械加工的过程当中,用来给加工零件进行加固和定位的,让给加工零件在机械加工过程之中有个比较精确的位置,这样的东西我们叫做夹具近些年来,随着机械加工迎来的大发展,当下对夹具有提出了新的要求,更加的最求与效率和精确度,现有要求有下面这几个:1、能够方便快捷的让新的加工零件突入到身产当中去,目的是节约加工的时间,有效的降低生产当中所出现的成本;2、能装夹一组具有相似性特征的工件;3、能适用于精密加工的高精度机床夹具;4、能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具;5、通过其他的手段来实现加工零件的快速、高效率的进行夹住收紧,这样一来可以有效的减少了技术人员的劳动强度和有效的提高了生产企业的生产效率;6、提高机床夹具的标准化程度。1.1.1 国外夹具行业的现状 从目前国际加工局势上来看俄罗斯、德国、美国是先进夹具的组要生产国家,就国际局势而言,现在夹具生产企业一般以小企业或者中小企业为主,专门生产各种先进夹具锪夹具体,并且接收本国和其他出口过的的订单,而专用性,高效使用性的通用型先进夹具的发展和科研技术已经一步步的走向成熟阶段,其中的贸易订单尚未统计完毕,而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于中国在夹具的发展起步较早,所以,有一定的基础和经验的累积,并且,在价格上和其他国家相比较而言也同样存在的较大的优势,伴随着中国加入世界贸易组织,其中的商业价值也随之加大,特别现在流行的网络交易也悄然升温,具有进一步扩大。1.1.2 夹具的特点1、保证工件的加工精度:专用夹具应有合理的定位方案,合适的尺寸,公差和技术要求,并进行必要的精度分析,确保夹具能满足工件的加工精度要求。2、提高生产企业的生产效率;专属夹具的结构复杂程度远远超出想象,并且,还需要与企业的生产要则相互适应,应该根据加工零件的市场需求量、复杂程度,以及,加工时的加工工序考虑需要什么样的夹紧装置,通过这样的手段,可以减少生产时所带来的补必要的时间浪费,以提高企业的生产效率,增大企业的利润空间。3、工艺性能好;专属夹具对结构的要求是清晰,排版合理,加工时方便安装和检测验算。专用夹具的生产属于小批量生产。3、工艺性能好;专属夹具对结构的要求是清晰,排版合理,加工时方便安装和检测验算,4、使用时性能优越;专属夹具的对炒作要求是,操作时需要越简单越好,越省力越好,越安全越好,排削越方便越好,而,对于排削问题,我们可以通过加装其他的辅助装置来帮助机械加工时所产生的费削能够快速的排除。1.2 夹具的发展要求就时下机械加工而言,夹具体的发展方向正随着全球化发展,而主要的发展方向是,夹具体的通用标准化,精确密度的通用化,生产效率的提高化,柔性化的制造过程以及划分制造时的步骤化。1、标准化:机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准:GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化,有利于夹具的商品化生产,有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本。2、精密化:随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多,例如用于精密分度的多齿盘,其分度精度可达0.1;用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘,其定心精度为5m。3、高效化:高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间,以提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具等。例如,在铣床上使用电动虎钳装夹工件,效率可提高5倍左右;在车床上使用高速三爪自定心卡盘,可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件,从而使切削速度大幅度提高。目前,除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外,在数控机床上,尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置,充分发挥了数控机床的效率。1.3 设计夹具体的要点在零件加工过程中,我们首先需要确认的是表面加工时加工方法和加工方案,然后,而就加工表面而言,我们还需要考虑到其他的加工中所存在的各个加工因素;1、需要考虑到零件在加工时所加工表面的精确程度的要求和质量的要求,根据各加工表面的精确程度和技术要求,我们在选择加工时候的方案以及需要分批分次的对需加工表面进行加工处理。2、依据生产时的类别类型来进行区分选择,例如;在大批量大规模的的零件身产时,我们可以考虑使用效率比较高的设备对加工零件进行加工;而在小批量或者是单个加工零件惊醒加工时,我们则需要考虑到加工零件的技术要求而使用相对应的设备和加工发放和法案,这样才可以物尽其用。3、要考虑被加工材料的性质。20第2章 零件机械加工工艺规程设计2.1 零件的作用和工艺分析及生产类型的确定2.1.1 零件的作用该拨叉应用在某拖拉机变速箱的换挡机构中。拨叉头以30mm孔套在变速叉轴上,并用销钉经8mm孔与变速叉轴联结,拨叉脚则夹在双联变速齿轮的槽中。当需要变速时,操纵变速杆,变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移,拨叉脚波动双联变换齿轮在花键轴上滑移以改换档位,从而改变拖拉机的行驶速度。该拨叉在改换档位时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用,因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性,以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔mm(H7)和锁销孔mm(H7),在设计工艺规程时应重点予以保证。各部分尺寸零件图中详细标注,具体结构详见下图2.1:图2.1 拨叉零件图2.1.2 零件的工艺分析因为零件材料是45,因为大规模生产的零部件没有轮廓尺寸,采用机械造型用砂铸造,翻砂,铸造两个准确性,以确保铸件的尺寸要求,这也应该从提高生产率考虑,确保加工精度。在正常情况下的一部分属于该批次的生产水平,以及不属于轮廓的大小,它可以用于机械建模,可以提高生产率,确保精确度。为此以下是离合器拨叉需要加工的表面以及加工表面的分析将该拨叉的全部技术要求列于表2.1:表2.1 拨叉零件技术要求表加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度等级表面粗糙度Ra/m形位公差/mm拨叉头左端面IT123.2拨叉头右端面IT1212.5拨叉脚内表面R48IT1312.5拨叉脚两端面200.026IT93.2 mm孔IT71.6mm孔IT71.6操纵槽内侧面12IT126.3操纵槽底面5IT1212.5该拨叉形状特殊、结构简单,属典型的叉杆类零件。为实现换挡、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。叉脚两端面在工作中需要承受冲击载荷,为增强其耐磨性,该表面要求高频淬火处理,硬度为4858HRC;为保证拨叉换挡时叉脚受力均匀,要求叉脚两端面对叉轴孔mm的垂直度要求为0.1mm,其自身的平面度为0.08mm。为保证拨叉在叉轴上有准确的位置,改换档位准确,拨叉采用锁销定位。锁销孔的尺寸为mm,且锁销孔的中心线与叉轴孔中心线的垂直度要求为0.15mm。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,这样既减少了加工面积,又提高了换挡时叉脚端面的接触刚度; mm孔和mm孔的两端面均为平面,可以防止加工过程中钻头钻偏,以保证孔的加工精度;另外,该零件除主要工作表面(拨叉脚两端面、变速叉轴孔mm和锁销孔mm)外,其余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,采用较经济的方法保质保量地加工出来。由此可见,该零件的工艺性较好。综上所述,该零件的各项技术要求制订的较合理,符合该零件在变速箱中的功用。通过上面的技术分析,我们不难知道,我们可以通过夹具来加工我们所需要的面,这样在端面的加工技术要求方面会得到很到的保证与提升。2.1.3 零件生产类型的确定零件生产纲领N可按下式计算:通过上面的对公式以及对数据的代入分析,我们可以很轻松的得到我们所需要的数据。有两个:第一加工零件的年生产纲领;第二,能够敲定这种加工零件在生产过程中是一个什么样的类型,加工的产品为离合器拨叉,确定其生产类型为大批量生产。2.2 零件工艺规程设计2.2.1 零件制造形式的确定零件的材料为45钢,由于该拨叉在工作过程中要承受冲击载荷,为增强拨叉的强度和冲击韧度,获得纤维组织,毛坯选用锻件。该拨叉的轮廓尺寸不大,且生产类型属大批生产,为提高生产率和锻件精度,宜采用模锻方法制造毛坯。毛坯的拔模斜度为。具体结构详见下图2.2毛坯图:图2.2 离合器拨叉毛坯图2.2.2 基准的选择定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目,各表面加工顺序,夹具结构及零件的精度。分为粗基准和精基准,用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准,使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时,先进行精基准的选择,保证各加工表面按图纸加工出来,再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。1、粗基准的选择原则为保证工件某重要表面的余量均匀,应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整,无飞边,浇口,冒口或其他缺陷的表面为粗基准,以便定位准确,夹紧可靠。2、精基准的选择原则“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准,避免基准不重合引起的定位误差。“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位,以保证各表面的位置精度,避免因基准变换产生的误差,简化夹具设计与制造。“自为基准“原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀,应选该加工表面本身为精基准,该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。根据上述定位基准的选择原则,分析本零件,根据零件图,本零件带有孔的形状的拨叉零件。1、精基准的选择根据该拨叉零件的技术要求和装配要求,选择拨叉头左端面和叉轴孔mm作为精基准,零件上的很多表面都可以采用他们作基准进行加工,即遵循了“基准统一”原则。叉轴孔mm的轴线是设计基准,选用器作精基准定位加工拨叉脚两端面和锁销孔mm,实现了设计基准和工艺基准的重合,保证了被加工表面的垂直度要求。拨叉在轴向方向上的尺寸多以拨叉头左端面作设计基准。2、粗基准的选择作为粗基准的表面应平整,没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。所以选择变速叉轴孔mm的外圆面和拨叉头右端面作粗基准。2.3 加工工艺路线的确定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级等技术要求能得到合理的保证。根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,在生产纲领已确定为大批生产的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。经过相应的分析,选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上,表2.2列出了拨叉的工艺路线。表2.2 拨叉工艺路线及设备、工装的选用工序号工序名称机床设备刀具量具1粗铣拨叉头两端面立式铣床X51端铣刀游标卡尺2半精铣拨叉头左端面立式铣床X51端铣刀游标卡尺3粗扩、精扩、铰孔四面组合钻床麻花钻、扩孔钻、铰刀卡尺、塞规4校正拨叉脚钳工台手锤5粗铣拨叉脚两端面卧式铣床X62W端铣刀游标卡尺6铣叉爪口内侧面立式铣床X51铣刀游标卡尺7粗铣操纵槽底面和内侧面立式铣床X51键槽铣刀卡规深度游标卡尺8钻、粗铰、精铰孔四面组合钻床钻头复合铰刀卡尺、塞规9去毛刺钳工台平锉10中检卡尺、百分表、塞规11热处理拨叉脚两端面局部淬火、低温回火淬火机等12校正拨叉脚钳工台手锤13磨削拨叉脚两端面平面磨床M7120A砂轮游标卡尺14清洗清洗机15终检卡尺、百分表、塞规2.4 表面加工方法的确定根据拨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2.3所示。表2.3拨叉零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/m加工方案拨叉头左端面IT113.2粗铣-半精铣拨叉头右端面IT1312.5粗铣拨叉脚内表面IT1312.5粗铣拨叉脚两端面IT93.2粗铣-磨削30mm孔IT71.6粗扩-精扩-铰8mm孔IT71.6钻-粗铰-精铰操纵槽内侧面IT126.3粗铣操纵槽底面IT1312.5粗铣2.5 工序顺序的安排1、机械加工工序(1)遵循“先基准后其他”原则,首先加工精基准拨叉头左端面和叉轴孔mm。(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,先加工主要表面拨叉头左端面和叉轴孔mm和拨叉脚两端面,后加工次要表面操纵槽底面和内侧面。(4)遵循“先面后孔”原则,先加工拨叉头端面,在加工叉轴孔mm孔;先铣操纵槽,在钻销轴孔mm。2、热处理工序模锻成型后切边,进行调质,调质硬度为241285HBS,并进行酸洗、喷丸处理。叉脚两端面在精加工之前进行局部高频淬火,提高其耐磨性和在工作中承受冲击载荷的能力。3、辅助工序粗加工拨叉脚两端面和热处理后,安排校直工序;在半精加工后,安排去毛刺和中间检验工序;精加工后,安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述,该拨叉工序的安排顺序为:基准加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工热处理主要表面精加工。2.6 加工余量、工序尺寸和公差的确定由于设计拨叉脚两端面铣削夹具,所以计算工序5、13的加工余量、工序尺寸和公差的确定。这两道工序的加工过程为(1)以拨叉头左端面为基准定位,粗铣拨叉脚两端面,保证工序尺寸,查表确定经济加工精度等级为IT12。(2)以拨叉头两端面为基准定位,磨削拨叉脚两端面,保证工序尺寸,达到零件图的要求,=200.026mm。根据上面资料和加工工艺,查机械制造工艺设计手册,确定加工余量、工序尺寸见下表2.4:表2.4工序内容、单边余量及工序尺寸对照表工序工序内容单边余量工序尺寸5粗铣拨叉脚两端面2.2mmmm13磨削拨叉脚两端面0.3mm200.026mm因为在此加工零件的设计刚开始的时候,确定其生产时候的位置标准是大批量的生产,所以,在加工的时候应参照调整加工法对零件进行加工,所以,在计算数据的最大值的加工余量和最小值的加工余量的时候,应先参照调整加工法予以理论上的确定,这样才能加工合理化。2.7 切削用量及时间定额的计算计算做夹具设计部分的工序的切削用量和时间定额。所以计算工序粗铣拨叉脚两端面部分。加工条件:X62W卧式铣床,两把三面刃直齿铣刀,YT15刀片,刀盘直径125mm,宽12mm,齿数20,专用夹具。(1)确定背吃刀量由上面的计算可知铣削深度(背吃刀量)=2.2mm,铣削宽度=30mm。(2)确定每齿进给量根据切削手册表3.5,每齿进给量=0.090.18mm/z。因工件刚性差,取=0.09mm/z。(3)选择铣刀磨钝标准及耐用度根据切削手册表3.7,铣刀刀齿后面最大磨损量为1.2mm;耐用度T=150min。(4)确定切削速度和工作台没分钟进给量根据切削手册表3.27,=600,=0.21,=0,=0.12,=0.4,=0,m=0.35,=1.1。(m/min)275(r/min)根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-39,与275r/min相近的主轴转速为235r/min和300r/min,取n=235r/min,实际切削速度v=107.9m/min工作台每分钟进给量为=(mm/min),根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-40,X62W铣床与之相近的进给量为150mm/min和190mm/min。选择=150mm/min,则实际的每齿进给量为mm/z(5)计算基本时间根据机械制造工艺设计简明手册表6.2-7,参照零件图, =120mm,=55mm,取,i=1.。第3章 专用夹具的设计为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。本次的设计在经过与指导老师协商的前提下,我设计工序粗铣拨叉脚两端面的铣床夹具。本夹具将用于X62W卧式铣床。刀具为两把直齿三面刃铣刀,对工件的两个端面同时进行粗加工。因为拨叉脚两端面还有后序工序磨削,所以加工时对精度的要求不是特别严格。这次夹具设计的目的是能够有效地提高工厂的生产效率,减少技术工人的劳动强度,对加工零件需要保质保量的完成,尽可能缩短生产周期,加大工厂的利润空间和提高生产效率。3.1 问题的提出粗铣拨叉脚两端面,本工序前零件相应的端面和孔已经加工过。可以从零件图上不难看出这2个端面的表面粗糙度公差为3.2um。所以该加工精度较高,需要对夹具进行定位准确。3.2 夹具设计3.2.1 对定位元件的基本要求1、足够的精度工件的定位可以通过定位副的接触或者通过定位副的配合予以实现定位,就定位元件而言,限位基面的精准程度将直接影响到零件的定位精确程度,所以,限位基面应该具有足够的精准程度来配合零件后期加工是的要求2、足够的强度和刚度定位元件在工作是不仅仅要满足对工件自由度的限制,而且,对工件还需要有支撑力、承受夹紧力、切削力的左右。3、耐磨性好因为加工零件在加工过程中需要安装和夹紧,这样很容易造成夹具的磨损,导致尺寸不精确等等其他相关因素的发生,所以,材料的抗摩擦损失的性能一定要好。4、工艺性好定位元件对结构的要求有结构简单明了,方便零件的安装、拆卸、替换,还需要方便零件的加工。3.2.2 确定定位方案与定位元件工件以30mm的内孔和拨叉头左端面作为定位基准,采用平面与定位心轴组合定位方案。其中定位平面限制三个自由度,定位销限制两个自由度,再以一个定位支承钉顶再拨叉杆幅板的一个侧面限制一个自由度,实现完全定位。采用螺母加开口垫圈夹紧工件,用压板压住工件幅板的另一侧完成辅助定位与夹紧,以承受切削力。定位元件的工作表面与夹具体底面的垂直度要求保证满足零件定位基准与工序基准的垂直度要求,以保证零件图的要求。加工时,随着铣刀的进给工件可能会产生转角误差,但这属于自由公差,故应能满足定位要求。具体结构见图3.1夹具装配图。图3.1夹具装配图3.2.3 夹紧装置设计的基本要求及遵循原则对夹紧装置的基本要求:1、夹紧过程中,不改变工件定位后占据的正确位置。2、夹紧力的大小适当。3、夹紧装置的复杂程度应与工件的生产纲领相适应。3.2.4 确定夹具方案及夹紧元件在应用本夹具加工时,工件在加工工程中受到切削力的影响可能引起工件的振动或工件的转动。切削力对夹紧力影响不大,故夹紧力只需达到将工件固定即可。工件受到轴向力不大,所以采用装配图中的夹紧方式满足加工的要求。辅助支承和辅助夹紧功能限制了工件的转动,使工作可靠。采用螺旋夹紧,夹紧力足够,满足加工条件。3.2.5 夹具体的确定通过相关资料的查阅,夹具体毛坯的类型有以下几类:1、铸造夹具体浇铸知道专属夹具,而且完全可以满足各种不同的简单或者复杂的结构形状,优点是压缩强度高,刚度和抗震性高,单缺点是,生产周期较长,而且并不是浇铸出来就可使用,还需要通过后期的处理以达到预定的机械技术要求,通常常见的铸造选用的材料的是灰铸铁。目前,铸造更具体的应用程序文件夹。2、焊接夹具体焊接特定的文件夹,它的焊接型钢从这个特定的文件夹制造方便,生产周期短,成本低,重量轻(壁厚比铸造特定文件夹稀释剂)。然而,具体的焊接夹具的大的热应力,变形,退火必须确保该文件夹的特定尺寸的稳定性。3、锻造夹具体锻造型夹具体,适合使用的范围比较广阔,比较适合用于个够比较单一,尺寸变化不大的,对零件的机械条件压球不是很高的地方可以使用到。4、型材夹具体小夹子可以直接用板,棒,管材,型材加工装配。夹紧简单,生产周期短,成本低,重量轻,如各种主轴夹紧式混凝土和钢套钻模夹具。综合考虑后,本次夹具体的材料确定为HT200灰铸铁,类型确定为铸造夹具体。具体结构如下图3.2夹具体零件图所示:图3.2夹具体零件图3.2.6 铣削力计算和夹紧力分析刀具:硬质合金直齿三面刃铣刀,125mm,Z=20,B=12mm。根据机械加工工艺手册公式和表9.410可知一把刀的切削力为。 其中所以。因为采用两把铣刀,所以实际主切削力为10402=2080,水平分力=(11.2)=2288N垂直分力=0.3=624N。3.2.7 夹具设计及操作的主要说明如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单,便于操作,降低成本。提高夹具性价比。由于工件受到切削力的影响较小,所以采用手动夹紧。为了提高生产力,使用快速螺旋夹紧机构。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。进行加工时,每次安装一个工件。工件以内孔及端面和筋部定位,限制六个不定自由度。转动螺母,通过快换垫圈夹紧。在转动另一个螺母带动压板绕支点转动,将工件从筋部夹紧,定位可靠。结论通过对毕业设计工作的坚持不懈,能够在限制的时间段内完成此次设计任务,让我在本次的论文设计中学到了很多知识,而且还让自己发现了自身还有很多欠缺和不足的地方。设计最主要的核心是态度,没有一个良好的、认真的工作态度,哪怕请教再多的老师,翻阅再多的书籍,也不能将设计进行的凌厉精致。通过这段时间对论文的设计,我体会到:只要你愿意花时间去钻研,什么事情都可以迎刃而解。依稀记得刚认识机床的时候,个人对机床的认知完全是零,更加不要提夹具了,虽然在大学这四年我学习到了很多新鲜的知识,可是,我认为大学教会我的不是这些知识,而是培养了我对自己的认识,对知识的理解,和对问题看法的角度,和问题解决方法。也正因如此,我才学会了怎样去查阅相关的工具书,一些相关的专业资料。此外,我还从设计过程中培养了自己的一项技能,那就是Auto CAD绘图能力。因为设计过程中,有很多的装配图、零件图需要我们自己画,所以这才大大提高了我的绘图速度,有句话说的好:孰能才能生巧,再加上绘图过程中的修修改改,更加的让我深入的了解了 CAD的绘图标准。在设计过程中,我同样也学到了同学之间的互相沟通、协调,体现了团队主义精神。通过这次设计我终于发现了,其实我有很多欠缺的地方;比如:一些专业知识的欠缺,使得自己在设计的时候变得相当吃力,有很多的知识是以前老师在课上就讲过的,但是由于时间的淡化,课后的不复习,渐渐忘记了,还有部分问题就是原本在老师授课的同时,我就一直没能弄明白,之后也就不了了之,最后才导致大量的知识点根本就不懂,现在想想确实觉得有点可惜。最后,我对指导老师的严格要求和对我在设计上的帮助,表示最衷心的感谢!同时,对本组同学对我的帮助,表示非常的感谢!致谢我的毕业设计能够比较顺利的完成,和老师还有同组的同学的帮助时分不开的。大学四年,很快就过去了,回看自己的大学时代,不仅自己要好好努力学习,在遇到迷茫还有对专业知识理解不透彻的时候,还是需要老师和同学的关心,支持的。在这次的毕业设计中,我的指导老师为我耗费了大量的精力,有错误的地方给我及时指出来,不仅不责怪我的错误,反而对我耐心的指导,谢谢我的老师。对于和我同组的同学,在对相关问题讨论的过程中,不乏有意见不同的时候,但是大家都是为了顺利的完成毕业设计,所以有任何不好的地方,也希望大家能够相互理解。参考文献1 倪晓丹,杨继荣.机械制造技术基础.北京:清华大学出版社,20072 熊良山.机械制造技术基础.武汉:华中科技大学出版社,20123 吴拓.现代机床夹具设计.北京:化学工业出版社,20114 吴拓.现代机床夹具典型结构图册.北京:化学工业出版社,20115 朱耀祥,浦林祥. 现代夹具设计手册.北京:机械工业出版社,20106 李旦,邵东向,王杰. 机床专用夹具图册.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,20057 吴拓. 机械制造工艺与机床夹具. 北京:机械工业出版社,20118 薛源顺.机床夹具设计.第二版,北京:机械工业出版社,2003.9 孙丽媛主编.机械制造工艺及专用夹具设计指导.北京:冶金工业出版社,2002.10 张耀震.机械加工工艺设计实用手册.第一版,北京:航天工业出版社,1993.11 杨叔子主编.机械加工工艺师手册.北京:机械工业出版社,2001.12 赵家齐.机械制造装备设计基础.上海:上海交通大学出版社,2004.13 徐学林.互换性性与测试技术基础.长沙:湖南大学出版社,2007.14 李益民.机械制造工艺设计简明手册.北京:机械工业出版社,2001.15 艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册.第一版,北京:北京出版社,1993.
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