1934--撥叉加工工藝及鉆孔夾具設(shè)計(jì)【類似831008】(含CAD圖紙+PDF圖),類似831008,1934,加工,工藝,鉆孔,夾具,設(shè)計(jì),類似,831008,CAD,圖紙,PDF 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題目：撥叉的工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì) 摘 要 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。 撥叉加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。 關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。 ABSTRCT This design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge. The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement. Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error 目錄 序 言 1 一 零件的分析 2 1.1零件的作用 2 1.2零件的工藝分析 2 二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 3 2.1確定毛坯的制造形式 3 2.2基面的選擇 3 2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 3 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 4 2.3 制定工藝路線 4 2.3.1工藝路線方案一 4 2.3.2工藝路線方案二 4 2.3.3 工藝方案的比較與分析 5 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 6 3.4.1外圓表面（Ф32mm及Ф70mm外表面） 6 3.4.2兩小孔 6 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 6 3.5.1工序Ⅰ 6 3.5.2工序Ⅱ 7 三 夾具設(shè)計(jì) 9 3.1問(wèn)題的提出 9 3.2定位基準(zhǔn)選擇 9 3.3切削力及夾緊力計(jì)算 9 3.4定位誤差的分析 11 3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 11 結(jié)論 13 參考文獻(xiàn) 14 14 序 言 機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 撥叉的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。 一 零件的分析 1.1零件的作用 題目所給的零件是CA6140車床的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ20孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的φ50孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體，加工時(shí)分開(kāi)。 1.2零件的工藝分析 零件的材料為HT200，灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，鑄造性能優(yōu)良，但塑性較差、脆性高，不適合磨削，為此以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求 需要加工的表面： 1.小孔的上端面、大孔的上下端面； 2.小頭孔mm； 3.大頭圓孔mm； 位置要求： 小頭孔上端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.05mm、大孔的上下端面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0.07mm。 由上面分析可知，可以粗加工撥叉底面，然后以此作為粗基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工，并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度，并且此撥叉零件沒(méi)有復(fù)雜的加工曲面，所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。 二 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1確定毛坯的制造形式 零件材料為HT200?？紤]到零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。選用鑄件尺寸公差等級(jí)CT9級(jí)，已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為4000件/年，零件的質(zhì)量是1.0Kg/個(gè)，可確定該撥叉生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，所以初步確定工藝安排為：加工過(guò)程工序劃分階段；工序適當(dāng)集中；加工設(shè)備以通用設(shè)備為主，大量采用專用工裝。 2.2基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)效率得以提高。否則，加工工藝過(guò)程中會(huì)問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。 2.2.1粗基準(zhǔn)的選擇 以零件的底面為主要的定位粗基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。這樣就可以達(dá)到限制五個(gè)自由度，再加上垂直的一個(gè)機(jī)械加緊，就可以達(dá)到完全定位。 2.2.2 精基準(zhǔn)的選擇 考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以粗加工后的底面為主要的定位精基準(zhǔn)，以兩個(gè)小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準(zhǔn)。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門的計(jì)算，此處不再重復(fù)。 2.3 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。再生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用的夾具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。處此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 2.3.1工藝路線方案一 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效處理 時(shí)效處理 3 銑 粗，半精銑Φ32的頂端面 4 銑 粗，半精銑Φ70頂端面 5 銑 粗，半精銑Φ32的底端面 6 銑 粗，半精銑Φ70底端面 7 鏜 粗，半精鏜Φ50孔 8 鉆 鉆，擴(kuò)，鉸Φ20孔 9 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)，入庫(kù) 2.3.2工藝路線方案二 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效處理 時(shí)效處理 3 鏜 粗，半精鏜Φ50孔 4 鉆 鉆，擴(kuò)，鉸Φ20孔 5 銑 粗，半精銑Φ32的頂端面 6 銑 粗，半精銑Φ70頂端面 7 銑 粗，半精銑Φ32的底端面 8 銑 粗，半精銑Φ70底端面 9 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)，入庫(kù) 2.3.3 工藝方案的比較與分析 方案二先鉆鏜孔，再銑端面，違反了先面后孔的原則，不能保證加工精度，所以選擇方案一。 1 鑄造 鑄造 2 時(shí)效處理 時(shí)效處理 3 銑 粗，半精銑Φ32的頂端面 4 銑 粗，半精銑Φ70頂端面 5 銑 粗，半精銑Φ32的底端面 6 銑 粗，半精銑Φ70底端面 7 鏜 粗，半精鏜Φ50孔 8 鉆 鉆，擴(kuò)，鉸Φ20孔 9 檢驗(yàn) 檢驗(yàn)，入庫(kù) 以上工藝過(guò)程詳見(jiàn)“機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片”。 3.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 “CA6140車床撥叉”零件材料為HT200，毛坯重量約為1.6㎏,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用砂型鑄造毛坯。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 3.4.1外圓表面（Ф32mm及Ф70mm外表面） 考慮到此表面為非加工表面，其精度為鑄造精度CT9即可。又因它們是對(duì)稱的兩個(gè)零件最后還需銑斷，故對(duì)Ф32mm的中心軸線的尺寸偏差為120±1.25的范圍內(nèi)。 3.4.2兩小孔 毛坯為實(shí)心，兩內(nèi)孔精度要求界于IT7~IT8之間，參照《切屑加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)》表8-21確定工序尺寸及余量： 鉆孔：Ф19.8mm 2Z20mm 鉸孔：mm 2Z=0.2mm 3.5 確定切削用量及基本工時(shí) 3.5.1工序Ⅰ 粗銑Ф32mm孔的兩頭的端面。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：粗銑兩頭端面至51mm、粗銑大孔端面至30mm。 機(jī)床：X52K立式銑床參數(shù)。 刀具：涂層硬質(zhì)合金盤銑刀Ф45mm，選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過(guò)渡刃寬bε=1mm。 2.計(jì)算切削用量 1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=2mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。 2）計(jì)算切削速度 按《簡(jiǎn)明手冊(cè)》 V c= 算得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)X52K立式銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度 V c=3.14×80×475/1000=1.06m/s,實(shí)際進(jìn)給量為 f zc=V fc/ncz=475/(300×10)=0.16mm/z。 3)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》Pcc=1.5kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=2mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=1.06m/s，f z=0.15mm/z。 4）計(jì)算基本工時(shí) tm＝L/ Vf=9.4s。 3.5.2工序Ⅱ 鉆、鉸，鉸兩端Ф20mm孔之圖樣尺寸。 1. 加工條件 工件材料：HT200，硬度190～260HBS，σb =0.16Gpa，鑄造。 加工要求：鉆孔至Ф21.8mm，精鉸至Ф22mm，保證孔壁粗糙度Ra=1.6μm。 機(jī)床：Z512臺(tái)式鉆床。 刀具：YG8硬質(zhì)合金麻花鉆Ф20mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角＝12°、二重刃長(zhǎng)度=2.5mm、橫刀長(zhǎng)b=1.5mm、寬l=3mm、棱帶長(zhǎng)度 、° °、°。YG8硬質(zhì)合金鉸刀Ф22mm。 2.計(jì)算切削用量 1）查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 。 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇， 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 。 2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》）為0.5～0.8mm，壽命． 3）切削速度 查《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》 修正系數(shù) 故。 查《簡(jiǎn)明手冊(cè)》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為。 故實(shí)際的切削速度。 3. 計(jì)算基本工時(shí) 由于所有工步所用工時(shí)很短，所以使得切削用量一致，以減少輔助時(shí)間。 鉆和精鉸的切削用量如下： 鉆孔： 。 精鉸： 。 三 夾具設(shè)計(jì) 為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。并設(shè)計(jì)鉆擴(kuò)鉸Φ20的孔。 3.1問(wèn)題的提出 本夾具是用來(lái)鉆擴(kuò)鉸Φ20的孔, 精度要求不高，和其他面沒(méi)有任何為主度要求，所以主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度和表面粗糙度要求。 3.2定位基準(zhǔn)選擇 方案設(shè)計(jì)是夾具設(shè)計(jì)的第一步，也是夾具設(shè)計(jì)關(guān)鍵的一步，方案設(shè)計(jì)的 好、壞將直接影響工件的加工精度、加工效率，稍不注意就會(huì)造成不能 滿足工件加工要求，或加工精度不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此必須慎重考慮。 設(shè)計(jì)方案的擬定必須遵循下列原則： 1、 定位裝置要確保工件定位準(zhǔn)確和可靠，符合六位定位原理。 2、 夾具的定位精度能滿足工件精度的要求。 3、 夾具結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單，操縱力小而夾緊可靠，力爭(zhēng)造價(jià)低 本工序加工鉆擴(kuò)鉸Φ20的孔，采用固定V型塊和活動(dòng)V型塊定位，用手柄壓緊活動(dòng)V型塊，因?yàn)殂娤髁^小，因此不在采用其他的輔助定位，星型把手的壓緊力即可以滿足要求。 3.3切削力及夾緊力計(jì)算 1）.切削力 查表得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 2) 夾緊力 采用V型塊夾緊 防止轉(zhuǎn)動(dòng) = K=2.5 =0.16 R=18 得出 =11.2 防止移動(dòng) = K=2.5 =0.2 得出 =8686.1N 由于工件所受夾緊力大于工件所受的切削力，而且實(shí)際夾緊力大于所需夾緊力。故本夾具安全可靠。 3.4定位誤差的分析 工件的工序基準(zhǔn)為孔心，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來(lái)在銑床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，查夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)知定位誤差為： Td=Dmax-Dmin=0.043-0.035=0.009 本工序采用一活動(dòng)V型塊，一固定V型塊定位，工件始終靠近固定V型塊的一面。由于此道工序后還有精加工，因此本道工序要求不高，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。 3.5夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殓M床夾具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)殂娗邢饔嗔啃?，切削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。 裝配圖附圖： 夾具體附圖： 結(jié)論 通過(guò)本次設(shè)計(jì)在讓我們對(duì)中國(guó)的機(jī)械制造業(yè)有了一些基本的認(rèn)識(shí),我們可以看到制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要地位,它常?？梢杂脕?lái)作為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一.于世界主要工業(yè)國(guó)家相比,我們的機(jī)械工業(yè)還相當(dāng)落后,標(biāo)準(zhǔn)化有待于繼續(xù)做好,優(yōu)質(zhì)化工作還未形成聲勢(shì),智能化的工作剛剛在準(zhǔn)備起步,為此必須急起直追,才能迎頭趕上. 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有零件的分析,加工規(guī)程的設(shè)計(jì),專用夾具的設(shè)計(jì)計(jì)算,以及其定位基準(zhǔn)的確定、定位誤差的分析,夾具的操作方法等.最后還對(duì)機(jī)械工藝方案進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)分析. 工作量大、專業(yè)范圍廣,要求高,對(duì)即將畢業(yè)踏上工作崗位的我們來(lái)說(shuō),是一次對(duì)我們專業(yè)的考驗(yàn).也是我們參加工作前的一次很好的歷練,是對(duì)大學(xué)四年學(xué)習(xí)知識(shí)的總結(jié). 通過(guò)不斷的翻閱資料和小組成員的討論,改正了以前的知識(shí)誤區(qū),對(duì)機(jī)械零件的制造過(guò)程有了更加深刻的理解,這既提高了我們的專業(yè)要求,又培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)合作精神. 增強(qiáng)了我們對(duì)機(jī)械專業(yè)深刻的認(rèn)識(shí),同時(shí)要求我們謹(jǐn)慎認(rèn)真的完成任務(wù),虛心聽(tīng)取別人的意見(jiàn),及時(shí)改正. 參考文獻(xiàn) 1 王先逵. 機(jī)械制造工藝學(xué)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004. 2 方若愚. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996. 3 張龍勛. 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