CA6140車床撥叉[831005] 加工工藝及銑8槽夾具設計[版本5]
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設計說明書題目:撥叉831005的工藝規(guī)程及銑8槽夾具設計目錄序言1第1章 零件的分析21.1零件的作用21.2零件的工藝分析3第2章 工藝規(guī)程設計42.1確定毛坯的制造形式42.2 定位基準的選擇52.3 零件表面加工方法的選擇52.4 制定工藝路線62.5確定切削用量及基本時間7第3章 夾具設計113.1 問題的提出113.2 定位基準的選擇113.3 切削力及夾緊力計算113.4 定位誤差分析133.5 夾具設計及操作簡要說明13第4章 撥叉夾具的三維造型設計154.1標準零件的三維視圖的繪制154.2非標準零件的三維視圖的繪制164.3夾具的三維裝配圖的設計27總 結(jié)28致 謝29參 考 文 獻3017序言機械制造業(yè)是組件的大小和位置和產(chǎn)品制造、裝備機械設備行業(yè)。機械制造的產(chǎn)品可以直接使用,也可以提供其他行業(yè)生產(chǎn)設置,社會許多機器或生產(chǎn)產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè),制造業(yè)是非常重要的在一個國家的經(jīng)濟發(fā)展,因此,是一個重要的基礎,一個國家或一個地區(qū)的發(fā)展和支持。從某種意義上說,機械制造的程度是衡量一個國家國民經(jīng)濟重要指標綜合能力和科學技術水平。撥叉831005工藝規(guī)程及夾具設計是完成學習機械制圖、設計、工程材料課程計劃下一個演講的關鍵。嚴肅處理的一部分,定位,夾緊和流程線,很難確定大小,和專用夾具設計,確保零件質(zhì)量。這種設計也想讓自己的學習學習技巧和智慧改造。所以這個設計是一個綜合性、實用性強,范圍廣泛。所以在設計不僅應該注意的基本概念,基本理論,并要注意生產(chǎn)實踐的需要,只有各種各樣的理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合,可以很好的完成設計。缺點設計水平有限,難以避免的錯誤,請老師指點建議。第1章 零件的分析1.1零件的作用撥叉是一種輔助零件,通過撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合。滑套上面有凸塊,滑套的凸塊插入齒輪的凹面,把滑塊與齒輪連在一起,使齒輪帶動滑塊,滑套帶動輸出軸,將動力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動撥叉可以控制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離,達到換檔的目的。分析這種動力聯(lián)接方式可知,車換檔時要減速,這樣可以減少滑套與齒輪之間的沖擊,延長零件的使用壽命。該撥叉在變換檔位時要承受彎曲應力及沖擊載荷作用,因此該零件應有足夠強度,剛度和韌性,以適應撥叉的工作條件。該零件的主要工作表面為叉軸孔22+0.280,撥叉腳內(nèi)表面及操縱槽。寬度為18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高,因為在撥叉拔動使滑移齒輪時如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時,滑移齒輪得不到很高的位置精度。所以,寬度為18+0.0120mm的槽和滑移齒輪的配合精度要求很高。1.2零件的工藝分析 工藝分析的目的,一是審查零件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術要求是否合理,是否便于加工和裝配;二是通過工藝分析,對零件的工藝要求有進一步的了解,以便制訂出合理的工藝規(guī)程。 該零件為大量生產(chǎn)的小型零件,在生產(chǎn)時要注意零件的:1 便于裝夾 零件的結(jié)構(gòu)應便于加工時的定位和夾緊,裝夾次數(shù)要少。2 便于加工 零件的結(jié)構(gòu)應盡量采用標準化數(shù)值,以便使用標準化刀具和量具。同時還注意退刀和進刀,易于保證加工精度要求,減少加工面積及難加工表面等。 CA6140撥叉共有兩組加工表面:1.2.1以花鍵孔的中心線為基準的加工面這一組面包括25+0.0230mm的六齒矩形花鍵孔22+0.280花鍵底孔兩端的2X150倒角和距中心線為27mm的平面。1.2.2以工件右端面為基準的8+0.030 mm的槽和18+0.0120mm的槽經(jīng)上述分析可知, 對于兩組加工表面,可先加工其中一組表面,然后借助于專用夾具加工另一組表面。第2章 工藝規(guī)程設計2.1確定毛坯的制造形式本零件材料為HT200,考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡單,故采用砂型手工鑄造,中批量生產(chǎn),可滿足制造精度及工藝要求,且經(jīng)濟合算。零件形狀簡單,因此毛坯形狀需與零件的形狀盡量接近,又因內(nèi)孔很小,不可鑄出。2.2 定位基準的選擇基準選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成零件的大批報廢,是生產(chǎn)無法正常進行。粗基準的選擇對于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準。而對有若干個不加工表面的工件,則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作為粗基準。并且作為粗基準的表面應平整,無毛刺,飛邊或其他表面缺陷。該零件屬于一般軸類零件,選用撥叉頭左端面及40mm外圓面做粗基準。采用40mm的外圓面定位加工內(nèi)孔可保證壁厚均勻,采用撥叉頭左端面A面做粗基準加工右端面可為后續(xù)工序準備好精基準。精基準的選擇主要應該考慮基準重合的問題。根據(jù)該撥叉零件圖的技術要求及裝配要求,選擇撥叉頭的右端面和叉軸孔220+0.28作為精基準。因為零件上很多表面都可以用它們做基準進行加工,叉軸孔220+0.28的軸線使設計基準,選用其作精基準加工操縱槽上表面及下表面,以及叉腳內(nèi)表面。撥叉頭右端面作精基準遵循了基準重合原則,因為該撥叉在軸向的尺寸多以該端面為設計基準。2.3 零件表面加工方法的選擇(1) 工件被選為精基準的右端面為未注公差尺寸,根據(jù)GB1800-79規(guī)定其公差等級按IT14表面粗糙度Ra3.2,需進行粗車和半精車。(2) 花鍵底孔公差等級IT12,表面粗糙度Ra6.3,需進行鉆孔和擴孔。(3) 工件上表面B面,表面粗糙度Ra3.2,公差等級IT14,需進行粗銑和半精銑。(4) 槽80+0.03深表面粗糙度Ra6.3,公差等級IT14,只需粗銑,槽80+0.03寬表面粗糙度Ra1.6,公差等級IT8,需進行粗銑和精銑。(5) 槽180+0.012深表面粗糙度Ra3.2,公差等級IT14,需進行粗銑和半精銑,槽80+0.03寬表面粗糙度Ra3.2,公差等級IT6,需進行粗銑精銑磨削。(6) 花鍵大徑25+0.0230公差等級IT7,表面粗糙度Ra1.6花鍵寬6+0.06+0.03公差等級IT9,表面粗糙度Ra3.2 采用同心式小徑定心矩形花鍵拉刀拉花鍵,并進行滲碳淬火低溫回火熱處理。2.4 制定工藝路線方案一:工序一:粗車和半精車A端面,鉆和擴花鍵底孔,兩端倒角150工序二:粗銑、精銑槽B面工序三:銑削槽80+0.03工序四:銑削、磨槽180+0.012工序五:拉花鍵 工序六:鉗工工序七:終檢方案二:工序一:以40外圓定位,粗車、半精車端面A,鉆、擴花鍵底孔220+0.28,兩端倒角150工序二: 拉花鍵,以A面為定位基準。 工序三:以花鍵孔中心線及A面為定位基準,粗銑、精銑槽B面工序四:以花鍵孔中心線及A面為定位基準,銑削槽80+0.03工序五:以花鍵孔中心線及A面為定位基準,銑削、磨槽180+0.012工序六:鉗工工序七:終檢方案分析:上述兩方案中,工藝方案一把拉花鍵放在最后一道工序。但此方案中第二、三、四道工序很難對工件進行定位和夾緊、方案二中,把花鍵放在第一道工序的后邊,這樣,方案二中的第三、四、五道工序很容易對工件進行定位與加緊即以花鍵中心線和A面作為三、四、五道工序的定位基準。此方案定位精度高,專用夾具結(jié)構(gòu)簡單、可靠,所以采用方案二比較合理。2.5確定切削用量及基本時間工序:以40外圓定位,粗車、半精車端面A,鉆、擴花鍵底孔22+0.28,兩端倒角1501) 切削深度 單邊余量為Z=2mm 2) 進給量 根據(jù)機械加工工藝手冊取f=0.8mm/r3) 計算切削速度其中:=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系數(shù)見切削手冊表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 確定機床主軸轉(zhuǎn)速ns= 753r/min與753r/min相近的機床轉(zhuǎn)速為750r/min?,F(xiàn)選取=750r/min。所以實際切削速度= 5) 切削工時, t=i ;其中l(wèi)=25mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.966(min)工序:拉花鍵,以A面為定位基準1)選擇拉刀。見機械加工工藝手冊第三章中拉床選用花鍵拉刀2)切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min縱向進給量 0.5B20mm(雙行程)切削深度0.0157mm/st 3)切削工時式中D-被加工直徑 b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù)V-工作臺移動速度-工作臺往返一次砂輪軸向進給量-工作臺往返一次砂輪徑向進給量0.55(min)工序:以花鍵孔中心線及A面為定位基準,粗銑、精銑槽8面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀,刀片采用YG8,,。2. 決定銑削用量1) 決定銑削深度 因為加工余量不大,一次加工完成2) 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機床標準選取1450當1450r/min時按機床標準選取3) 計算工時切削工時:,則機動工時為工序:以花鍵孔中心線及A面為定位基準,銑削槽181. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀,刀片采用YG8,,。2. 決定銑削用量1) 決定銑削深度 因為加工余量不大,一次加工完成2) 決定每次進給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書,其功率為為7.5kw,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ,則按機床標準選取750當750r/min時按機床標準選取3) 計算工時切削工時:,則機動工時為工序:以花鍵孔中心線及A面為定位基準,銑削、磨槽181) 選擇砂輪。見機械加工工藝手冊第三章中磨料A46KV6P 35040127其含義為:砂輪磨料為剛玉,粒度為46#,硬度為中輪1級,陶瓷結(jié)合劑,6號組織,平型砂輪,其尺寸為350401272) 切削用量的選擇。查機械加工工藝手冊表33-42有工件速度18m/min縱向進給量 0.5B20mm(雙行程)切削深度0.0157mm/st 3) 切削工時式中 D-被加工直徑 b-加工寬度Z-單邊加工余量K-系數(shù)V-工作臺移動速度-工作臺往返一次砂輪軸向進給量-工作臺往返一次砂輪徑向進給量2.5(min)第3章 夾具設計為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強度,需要設計專用夾具。由指導老師的分配,決定設計第4道工序銑8槽的銑床夾具。3.1 問題的提出 本夾具主要用于銑8槽,本道工序加工精度要求不高,為此,只考慮如何提高生產(chǎn)效率上,精度則不予考慮。3.2 定位基準的選擇我們采用已加工好的22孔及端面作為定位基準,端面限制3個自由度,花鍵軸限制2個自由度和旋轉(zhuǎn)自由度,這樣空間的六個自由度就限制完全了,為了提高加工效率,縮短輔助時間,決定用開口墊圈作為夾緊機構(gòu)。3.3 切削力及夾緊力計算 (1)刀具: 采用端銑刀 8mm z=12機床: x51立式銑床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中: 修正系數(shù) z=24 代入上式,可得 F=889.4N 因在計算切削力時,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)夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù),取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘: 公稱直徑d=12mm,材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限: 極限應力幅:許用應力幅:螺釘?shù)膹姸刃:耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 s=3.54 取s=4 得 滿足要求 經(jīng)校核: 滿足強度要求,夾具安全可靠使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊,調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置,即可指定可靠的夾緊力3.4 定位誤差分析本工序選用的工件以圓孔在心軸上定位,心軸為水平放置,由于定位副間存在徑向間隙,因此必將引起徑向基準位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙,即工件始終以孔壁與心軸上母線接觸,故此時的徑向基準位移誤差僅存在Z軸方向,且向下,見下圖。式中 定位副間的最小配合間隙(mm); 工件圓孔直徑公差(mm); 定位銷外圓直徑公差(mm)。圖 心軸水平放置時定位分析圖3.5 夾具設計及操作簡要說明如前所述,在設計夾具時,應該注意提高勞動生產(chǎn)率避免干涉。應使夾具結(jié)構(gòu)簡單,便于操作,降低成本。提高夾具性價比。本道工序為銑床夾具選擇了開口墊圈夾緊方式。本工序為銑切削余量小,切削力小,所以一般的手動夾緊就能達到本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大,故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力,使用快速螺旋夾緊機構(gòu)???結(jié)這個設計是大學研究的一項重要任務,這都是我們在大學的組織學知識體系,符合整個理論的現(xiàn)狀的思考。加工質(zhì)量、加工夾具設計,機械制造技術專業(yè)知識的結(jié)合。同時,也培養(yǎng)學生的自學能力和創(chuàng)新能力。如此全面和實用的設計,涉及到廣泛的知識。所以在這兩個基本概念的理解,設計的基本理論,并關注生產(chǎn)實踐的需要,理論與實踐,完成設計。通過在學校學院所有專業(yè)課程的理論與實踐相結(jié)合的生產(chǎn)實踐。這次畢業(yè)設計使我掌握系統(tǒng)、深入把握合理的處理部分。例如,參數(shù),計算,材料的選擇,的處理方式的選擇,刀具的選擇,測量工具的選擇,等。也培養(yǎng)他們的綜合利用技術設計和其他方面的知識,以及自己的獨立思考能力和創(chuàng)新能力,進一步提高培訓;同樣,實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合,也有理論與實踐的區(qū)別。回顧這個設計,從主題和最后完成,從理論到實踐,大約三到四個月的時間,這么說吧,學習很多東西,知識作為一個整體的各個方面,這也是大一大二學生和一些以前的知識,鞏固和提高,考慮這個道理每個人都懂,也學到了很多從未學習書中的知識。通過畢業(yè)設計我深深,實際上仍然相當多的理論與實踐。光只有一些知識的了解是不夠的,你知道,畢竟,有些知識是無法滿足現(xiàn)狀的理論,但現(xiàn)實的知識,還需要實踐,真正理解,然后了解,只能用在現(xiàn)實生活中,在生產(chǎn)的過程中使用。遇到遇到在設計過程中,當然,也不理解他的問題和麻煩,當然,也發(fā)現(xiàn)自己有很多缺點,以前學到的知識是無法完全掌握真正的適用。致 謝這種設計讓我受益匪淺,對我未來的學習和步入社會奠定了良好的基礎。通過指導老師的耐心指導,為我指明了方向,讓我查一下順利進入材料,設計狀態(tài),因此所獲得的成就和指導老師的精心指導,在此我衷心的感謝我的指導老師,她嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,精益求精的工作態(tài)度深深地打動了我。她的精神將為我照亮前方的道路,為我樹立了榜樣,在這個指導老師表示衷心的感謝和致敬。參 考 文 獻1. 崇凱主編.機械制造技術基礎課程設計指南.北京.化學工業(yè)出版社,20062. 王先逵主編.機械制造工藝學.北京.機械工業(yè)出版社,20053. 王先逵主編.機械加工工藝手冊.北京.機械工業(yè)出版社,2006 4. 楊叔子主編.機械加工工藝師手冊.北京:機械工業(yè)出版社,2001 5. 李旦、王杰主編.機床專用夾具圖冊.哈爾濱工業(yè)大學出版社,1998 6. 趙家齊主編.機床制造工藝學課程設計指導書.北京.機械工藝出版社,20007. 陳于萍、周兆元主編.互換性與測量技術基礎.北京.機械工業(yè)出版社,20058. 王光斗、王春福主編.機床夾具設計手冊.上海.上??茖W技術出版社,20009. 李益民主編.機械制造工藝設計簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社,199410. 孫本緒、熊萬武編.機械加工余量手冊.北京:國防工業(yè)出版社,199911. 劉守勇主編.機械制造工業(yè)與機床夾具.北京:機械工業(yè)出版社,200012 Huang Yunqing editor. 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