机械制造技术课程设计-拨叉[831002]加工工艺及钻φ25孔夹具设计.docx

第I章绪改11.1 选J1.f1.的意义11.2 夹具的发展方向11.3 本章小结2第2章按叉的加工工艺设程设计42零件的分析41.3.1 零件的作用41.3.2 零件的工艺分析42.2 确定生产类型52.3 确定毛坯52.3.1 确定毛坯种类52.3.2 确定铸件加工余量及形状52.3.3 绘制铸件零件图62.4 工艺规程设计624选择定位施准62.4.1 制定工艺路线72.4.2 选择加工设备和工艺设备82.4.3 机械加工余麻、工序尺寸及公差的确定825确定切削用量及基本工时9工序10粗饯25H7两端面10工序20钻25H7通孔10工序30粗镣下跳O60H12孔14工序40半精钺下端6OHI2孔14工序50粗铳a、b面15工序60钻中20.50孔17工序70攻M22x1.5螺纹18工序80板快I6H1I槽19工序90半精跣16H1.1.的槽20工序100铳断6OH12孔21工序I1.O租铳60H12孔两端面22工序120精筑60HI2孔两端面232.6本章小结23第3章专用夹具设计253.1 问题的提出253.2 定位基法的选择253.3 切削力及夹紧力的计算253.4 定位误差分析263.5 夹具设计及简要操作说明26结论28致谢29参考文稣30第2章拨叉的加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用理目所给的零件是CA614()车床拨叉，拨叉是一种辅助零件，通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合。滑块上面有凸块，滑块的凸块插入齿轮的凹位，把滑套和齿轮固连字起，使齿轮带动滑套，滑套带动输出轴。摆动拨叉乂可以控制滑套与不同齿轮的结合与分离,达到换挡的目的，分析这种动力战接方式可知车换挡时要减速，这样可以较少滑套与齿轮的冲击，延长零件的使用寿命。2.1.2 零件的工艺分析零件的材料为HT200,灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压，但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良，以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置耍求：CA6140车床拨叉的工艺分析CA6140车床拨叉共有以卜儿处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1 .以825孔为中心的加工表面。该组加工表面包括：w25H7的通孔，以及¢42的圆柱两端面，其中主要加工表面为*25H7通孔。2 .以60孔W为中心的加工表面该组加工表面包括：060H12的孔，以及°60H12的两个湍面。主要是p60H12的孔。3 .铳16H1.1.的槽该组加工表面包括：此槽的端面，16H11的槽的底面，16HI1.的槽两侧面4.以M221.5螺纹孔为中心的加工表面。该组加工表面包括：M221.5的螺纹孔，长32mm的端面。主要加工表面为M221.5螺纹孔。这几组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：(1)夕60孔端面与025H7孔垂直度公差为OJmm.(2) 16H11mm的槽与°25H7的孔垂直度公差为0.08mm。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。可以先加工夕25H7通孔，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求“再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此零件没有比杂的加工表面，所以根据上述技术要求果用常规的加工工艺均可保证。2.2 确定生产类型已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段：工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用夹具。2.3 确定毛坯2.3.1 确定毛坯种类零件材料为HT200.灰铸铁属于脆性材料，故不能锻压和冲压，但灰铸铁的储造性能和切削加工性能优良。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为大批量生产，故选择金属型铸造毛坯。2.3.2 确定铸件加工余母及形状毛坯尺寸如F：1 .外圆表面（42）考虑其零件外圆表面为非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯，没有粗糙度要求，因此直接铸造而成.2 .外回表面沿轴线方向长度方向的加工余量及公差（己25,060端面）查表3.126。取°25,060端面长度余珏均为2.5（均为双边加工.3 .内孔（660己铸成伊50的孔）查表2.22.5,为了节省材料，取°60孔已铸成孔长度余量为5mm,即铸成孔半径为50mm。4 .槽端面至中心线垂直中心线方向长度加工余量铸出槽端面至中心线47mm的距离，余量为3mm。5 .螺纹孔顶面加工余信铸出螺纹孔顶面至伊25孔轴线且垂直轴线方向40mm的距掰，余贵为4mm。6 .其他尺寸直接铸造得到2.3.3绘制铸件零件图2.4工艺规程设计2.4.1选择定位基准基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得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，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择对T零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准.而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表而作粗基准。工步辅助时间为：1.57min工序120精铳60H12孔两修面机床：X62型卧式铳床刀具：两块镶齿套式面铳刀（间距为悭），材料：I5,D=2OOnn,齿数Z=25,为细齿铳刀。精铳该平面的单边余量：Z=OSnm诜削深度ap：ap=0.5每齿进绐量W：表2473.取力=0.12,wnZ铳削速度V：参照表2481,取V=32/s机床主轴转速：I(KK)Vnd100OX3.2x603.14x200305.7r/min,取n=310rmin实际诜削速度入V也=23也=3.24,，S100OI(XX)X6()进给量V/：Vf=afZ>=0.12X25X310/60=15.5/wh/5工作台每分进给量fn：/。=匕=15,5，/S=930/min被切削层长度/：由毛坯尺寸可知/=82刀具切入长度小精铳时/尸£>=200?/刀具切出长度4：取=2，阳走刀次数为1.n1.1./+/.+/,82+200+2-_1机动时间5：tr=一一0.31min''fn930工步辅助时间为：1.94min2.6本章小结本章行主要从零件的结构和外型入手分析，从而得出设计毛坯的依据。再杳阅有关资料，设计出零件加工的毛坯。在工艺规程的制定上，将两种方案进行比较，选取一个最佳方案来。在计算每一步的切削用量时，先选用刀具和机床，再包阅资料找出进给量，由它算出机床所需的转速，陶阅机床手册选一个最接近它的一值。算切削速度、机动时间等。第3章专用夹具设计为r提高劳动生产率，保证加工质盘，降低劳动强度.在加工此拔叉零件时,需要设计专用夹具。3.1 问题的提出本夹具要用于钻中25孔，钻25孔之前我们其他孔系都还没有加工，所以定位比较困难，又因为我们的孔和其他面没有位置度要求，因此我们采用已经加工好的底面和侧面定位即可满足要求，在本道工序加工时，我们应首先考虑保证各面的各加工精度，提爵生产效率，降低劳动强度。3.2 定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直按影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求.因此我们应该根据零件图的技术要求,从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。由零件图可知，用60圆弧一端面定位并用压板夹紧，再用两可调螺钉组成的V形上定位限制六个自由度。为r提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的钩型压板作为央紧机构.3.3 切削力及夹紧力的计算切削刀具：高速钢麻花钻头，则产=294MjiWyr%式中：吸=1.5nnv.=50nmin,f=0.5mmrKp1(K，=KWfiKy.K.K%FKm)计算结果=1459.699N选用压板压紧，实际加紧力N应为VF14601仆N三=146()NM+0.5+0.5式中，必和?是夹具定位面及加紧面上的摩擦系数,=2=。-5“压板用螺母拧紧，由g机床夹具设计手册表1-2-23得螺母拧萦力Nt7=4200N根据杠杆原理压板实际加紧力为,1.1.=4三)X0.5=21(JoN此时MS已大于所需的1460N的夹紧力，故本夹具可安全工作。3.4 定位误差分析定位元件尺寸及公差确定。(1)夹具的主要定位元件为一平面和两V形块，面与面配合。(2)工件的工序基准为端面和圆柱面，故端面的平面度和圆柱面的援助度对定位误差影响最大.则其定位误差为：Td=Dmax-Dmin本工序采用一平面,两V形块，工件始终平面，而定位块的偏角会使工件自重带来定的平行于夹具体底版的水平力，因此，工件在定位块正上方呦倾斜，进而使加工位置有一定转用误差。但是，由于加工是自由公差，故应当能满足定位要求。3.5 夹具设计及简要操作说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构荷单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择了压板和压紧螺钉夹紧方式。本工序为钻孔，切削力大，所以选用夹紧力大一些装置就能达到本工序的要求.本夹具的最大优点就是结构紧凑,承受较大的夹紧力。结论本次设计从零件的毛坯生产到最终成品，中间经过r铳、镣、钻、攻螺纹、打毛剌等工序。因为是大批量生产，工序就分得很散，中间就可省去换刀具和调试的时间。在短道工序中都有计算切削用量和工时。在夹具设计中，先确定工件的基准，然后通过一面两销定位，将工件固定夹紧在夹具上。在此计算了了夹紧力和夹具体的误差等。在本次设计中已无大的问题，基本达到了要求。只是在夹具的设计中没有能提出多中方案进行分析比较,有所不足。致谢在课程设计即将结束之际我向所有帮助过我的老师和同学说声，谢谢！我想没仃他们的帮助,课程设计就会做得很困难。这次课程设计是在张志平老师悉心指导卜.完成的。张老师以其渊博的学识、严谨的治学风范、高度的赤任感使我受益非浅。在做设计的过程中也遇到了不少的问邀，张老师给了我许多关怀和帮助，并且随时询问我课程设计的进展情况、细心的指导我们，也经常打电话或者发电子邮件过来指导我的设计。在此设计及论文撰写过程中得到班上同学陈土超等的无私帮助，在此时你们表示衷心的感谢,感谢你们的吊力相助。在论文工作中，得到了机械工程学院仃关领导和老师的帮助与支持，在此表示衷心的感谢。最后，在即将完成课程设计之时，我再次感谢对我指导、关心和恬助过老师、领导及同学。谢谢了！参考文献I李洪.机械加工工艺手册M.北京出版社，1996.1.2陈宏钧.实用金屈切削手册M.机械工业出版社，2005.I.31上海市金属切削技术协会.金屈切削手册M.上海科学技术出版社，2002.|4杨叔子.机械加工工艺师手册M机械工业出版社，2000.5徐鸿本.机床夹具设计手册M.辽宁科学技术出版社,2003.10.6J都克勒.机床夹具