H177撥叉[831008]工藝及鉆2φ8錐銷(xiāo)孔夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)綜述

《H177撥叉[831008]工藝及鉆2φ8錐銷(xiāo)孔夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)綜述》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《H177撥叉[831008]工藝及鉆2φ8錐銷(xiāo)孔夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)綜述（14頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、機(jī)械制造工藝學(xué)制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)指導(dǎo)教師：設(shè) 計(jì) 者：1題目：設(shè)計(jì)”CA6140車(chē)床撥叉”零件的機(jī)械加工工藝規(guī)則及工藝裝備內(nèi)容 ：1.零件圖1 張2 .毛坯圖1張3 .機(jī)械加工工藝過(guò)程綜合卡片1張4 .結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裝配圖1張5 .結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)零件圖1張6 .課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份原始資料：撥叉零件圖 831008 生產(chǎn)綱領(lǐng) 10000 件/ 年。零件的分析（1） 零件的作用題目所給白零件是CA6140車(chē)床的撥叉。它位于車(chē)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0.021工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的小200 孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的54半孔則是用于與所控制齒輪

2、 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)。（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：L小頭孔20以及與此孔相通的68的錐孔、M6螺紋孔2 .以小54為中心的加工表面0.46這一組加工表面包括：（|）540的孔，以及其上下兩個(gè)端! ：；0.46面。這兩組表面有一定的位置度要求，即小540的孔上下兩個(gè)0.021端面與小200 的孔有垂直度要求。3 .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(zhuān)用夾具進(jìn)行加工，并且保

3、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。二確定生產(chǎn)類(lèi)型已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為10000件/年，零件的質(zhì)量是 1.0Kg/個(gè)，查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè) 321頁(yè)表 15-2,可確定該撥叉生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn)， 所以初步確定工藝 安排為：加工過(guò)程劃分階段；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(zhuān)用工裝。14三確定毛坯1確定毛坯種類(lèi)：零件材料為 HT200?？紤]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(lèi)型為大 批生產(chǎn)，故選擇鑄件毛坯。查機(jī)械制造工藝

4、及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo) 手冊(cè)324頁(yè)表15-5選用鑄件尺寸公差等級(jí) CT9級(jí)。2確定鑄件加工余量及形狀：機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)325頁(yè)表15-7,選用加工 余量為MA-G級(jí)，并查表15-8確定各個(gè)加工面的鑄件機(jī)械加 工余量，鑄件的分型面的選者及加工余量如下表所示：簡(jiǎn) 圖加 工 面 代 號(hào)基本尺寸加工 余量 等級(jí)加工 余量說(shuō)明L 二 1D120mmG3.0父2孔降一 級(jí)雙側(cè) 加工D254mmG3.0父2孔降一 級(jí)雙側(cè) 加工HiT270mm6.5單側(cè)加工T332mmG2.5單側(cè)加工T470mm6.5單側(cè)加工3繪制鑄件零件圖四工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（一）選擇定位基準(zhǔn)1粗基準(zhǔn)的選擇：粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，

5、盡可能選 擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng) 以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根0.021據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取 小200 孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，利用一組共兩塊 V形塊支承這兩個(gè)小32作主要定位 面，限制5個(gè)自由度，再以一個(gè)銷(xiāo)釘限制最后1個(gè)自由度，達(dá)到 完全定位，然后進(jìn)行銃削。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)小頭孔外圓柱表面為輔助的定 位精基準(zhǔn)。（二）制定工藝路線根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以 及加工方法所

6、能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用工卡具，并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，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。查機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)346頁(yè)表15-32、15-33、15-34,選擇零件的加工方法及工藝路線方案如下：工序工序內(nèi) 容定位基準(zhǔn)001粗銃兩 端小頭 孔上端 面T1及小頭孔外圓002粗銃中 問(wèn)孔上 端面T1及小頭孔外圓003粗銃中 問(wèn)孔下 端面T3及小頭孔外圓004精銃兩 端小頭 孔上端 面T1及小頭孔外圓005精銃中 問(wèn)孔上 端面T1及小頭孔外圓006精銃中 問(wèn)孔下 端面T3及小頭孔外圓007擴(kuò)兩端 小頭孔T1及小頭

7、孔外圓008精較兩 端小頭T1及小頭孔外圓孔009擴(kuò)中間 孔半精 鎮(zhèn)中間 孔T1及小頭孔外圓010鉆2-68錐銷(xiāo) 孔、M6 螺紋 孑1、功M6螺 紋T1及小頭孔011銃斷T1、D1012去毛刺013檢查014若某道 工序有 誤返工（三）選擇加工設(shè)備和工藝設(shè)備1機(jī)床的選擇：工序001006均為銃平面，可采用 X6140臥式銃床工序007008采用鉆床。工序009010采用鏈床。工序011采用鉆床。多刀具組合機(jī)床。工序012采用銃斷機(jī)床。2選擇夾具：該撥叉的生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)，所以采用專(zhuān)用 夾具。3選擇刀具：在銃床上加工的各工序，采用硬質(zhì)合金銃刀即可 保證加工質(zhì)量。在錢(qián)孔 54H13,由于精度不高

8、，可采用硬質(zhì)合金錢(qián)刀。4選擇量具：兩小頭孔、中間孔均采用極限量規(guī)。5其他：對(duì)垂直度誤差采用千分表進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)角度尺寸利用 專(zhuān)用夾具保證，其他尺寸采用通用量具即可。（四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定1圓柱表面工序尺寸：前面根據(jù)資料已初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確定各表面的各個(gè)加工工序的加工余量如下:加工孔加 工 內(nèi) 容加 工 余 量精度 等級(jí)工序尺寸表面粗 髓度Ra( Rm)工序余量最 小最 大 54H13 (D2)鑄 件6CT96492.0擴(kuò) 孔5.8IT12小536.32.06.25半 精 鋒0.2IT10543.20.050.2520擴(kuò) 孔5.84IT12小186.32.06.

9、25精 錢(qián) 孔0.06IT7書(shū).02120。1.60.050.252平面工序尺寸:工序 號(hào)工序 內(nèi)容加工 余量基本 尺寸經(jīng)濟(jì) 精度序寸差 工尺偏工序余量最小最 大鑄件2.5CT9001粗銃 兩端 小頭 孑L上 端面258.5120 -0.251.603.60002粗銃 中間 孑L上 端面627120 -0.251.656.5003粗銃 中間 孔下 端面621120 -0.251.756.5004銃端頭上 精兩小孔0.558110 -0.160. 351.16端面005精銃 中間 孑L上 端面0.520.510書(shū).06 _0.060.471.12006精銃 中間 孔下 端面0.52010書(shū).06

10、 _0.060.471.123確定切削用量及時(shí)間定額：工序001至003以T1為粗基準(zhǔn)，粗銃 20孔上下端面。加工條件工件材料：HT200, cb =0.16GPa HB=190241鑄造。加工要求：粗銃 20孔上端面。機(jī)床：X6140臥式銃床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銃刀，牌號(hào)YG6。銃削寬度 ae=60，深度ap30,副刃Kr=5過(guò)渡刃寬b=1mm。切削用量銃削深度因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇 ap=1.5mm, 一次走 刀即可完成所需長(zhǎng)度。Cvdoqvk計(jì)算切削速度 按簡(jiǎn)明手冊(cè)，V c二TmapXvfzyvaeUvZPv算得 Vc = 98mm/s, n=439r/min,Vf=4

11、90mm/s據(jù)XA6140銃床參數(shù)，選擇 nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切 削速度 V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為 f zc二V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。校驗(yàn)機(jī)床功率 查簡(jiǎn)明手冊(cè)Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功 率為PcmPc&故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.5mm , nc=475r/min,Vfc=475mm/s , V c=119.3m/min, f z=0.16mm/z。計(jì)算基本工時(shí)tm= L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序004到工序006以T1及小頭孔外

12、圓為基準(zhǔn)精銃 54孔上下 端面。1 .加工條件工件材料：HT200, ob =0.16GPa HB=190241鑄造。加工要求：精銃 54上端面。機(jī)床：X6140臥式銃床。刀具：W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銃刀，牌號(hào)YG6。銃削寬度ae=60, 深度apPc&故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.0mm , nc=475r/min,Vfc=475mm/s , V c=119.3m/min, f z=0.16mm/z。6)計(jì)算基本工時(shí)tm= L/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序007和008以T1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)，擴(kuò)、精錢(qián) 20孔，保證垂直度誤差不超過(guò)0.05mm,孔的精度達(dá)到IT

13、7。1 .選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=18mm,鉆頭采用雙頭刃磨法，后角oo=12,二重刃長(zhǎng)度b =2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬 l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 l1=1.5mm 2中=120。=10。P=30。2 .選擇切削用量(1)決定進(jìn)給量ld =3%。.”3所以,f = 0.70mm/ r按鉆頭強(qiáng)度選擇f = 1.75mm/r按機(jī)床強(qiáng)度選擇杳切 f = 0.70 0.86mm/rf = 0.53mm/ r最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量f =0.48mm/r經(jīng)校驗(yàn)Ff = 6090 : Fmaxf校驗(yàn)成功。(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0.50 .

14、8 mm,壽命 T =60min(3)切削速度查切vc =18mm/r修正系數(shù)Ktv =1.0 Kmv =1.0Ktv =1.0Kxv=1.0 K1v=1.0 Kapv =10 故Vc=18mm/r1000v ns = =318.3r/min二d。查簡(jiǎn)明手冊(cè)機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為nc = 272r/ min7：d0nsvc = = 15.4m m/ r故實(shí)際的切削速度 10003 .計(jì)算工時(shí)tmLnf30 10272 1.45=0.10 min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。擴(kuò)校和精較的切削用量如下:擴(kuò)鉆： n = 272r / minf =0.48mm/rvc =

15、15.4m/m i nd0 = 19.8mm d0 =20IT7精錢(qián)：n=272r/minf =0.48mm/rv15.4m/min工序009和010 T1及小頭孔外圓為基準(zhǔn)，擴(kuò)、半精鏈 54孔。1 .選擇鉆頭選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí) do=48mm,鉆 頭采用雙頭刃磨法，后角 e= 11,二重刃長(zhǎng)度bAlImm,橫刀長(zhǎng) b=5mm,弧面長(zhǎng) l=9mm,棱帶長(zhǎng)度3mm 2P =。4=10。=30。2 .選擇切削用量 (1)決定進(jìn)給量查簡(jiǎn)明手冊(cè)f =1.01.2mm/r按鉆頭強(qiáng)度選擇f =2mm/r 按機(jī)床強(qiáng)度選擇f = 0.53mm/ r最終決定選擇Z550機(jī)床已有的進(jìn)給量f =。.40m

16、m/r經(jīng)?？?Ff =12260 ； 24520 = Fmax驗(yàn)f校驗(yàn)成功。(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0.81.2mm,壽命 T =140min擴(kuò)孔后刀面最大磨損限度(查簡(jiǎn)明手冊(cè))為0.91 .4 mm,壽命 T =60min錢(qián)和精錢(qián)孔后刀面最大磨損限度(查簡(jiǎn)明手冊(cè) )為0 .6 O . 9 mm,壽命 T =120min(3)切削速度查切vc =20mm/r修正系數(shù)KTV =1.0 K MV =1.0Ktv =1.0Kxv=1.0 Kiv =1.0 Kapv =10 故Vc=20mm/r。1000V ns = =132.6r/min二d0查簡(jiǎn)明手冊(cè)機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速

17、為nc = 125r/min.dons ,Vc18.8m m/r故實(shí)際的切削速度1000擴(kuò)校和平精較的切削用量同理如下：擴(kuò)鉆：n=125r/minf=0.40mm/rVc =19.5m/m i nd0 = 49.75mm半 精較：n=125r/minf =0.40mm/rvc =19.6m/m i nd0 =50IT73 .計(jì)算工時(shí)L 17 18 八八.tm =一 = =0.52minnf 125 0.53所有工步工時(shí)相同。五夾具設(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(zhuān)用夾具。并設(shè)計(jì)工序011鉆2-68錐銷(xiāo)孔。本夾具將用 于組合機(jī)床，刀具為兩根麻花鉆，對(duì)兩個(gè)孔同時(shí)加工。

18、（一）問(wèn)題的提出本夾具是用來(lái)鉆兩個(gè)0 20mm的小頭孔,零件圖中大小孔的中心距有公差要求，因此這兩個(gè)小頭孔的中心距也有一定的公差要 求.另外，此中心線為三個(gè)側(cè)平面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，有一定的垂直公差要 求.但此工序只是粗加工，因此本工序加工時(shí)主要考慮如何提高勞 動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而精度則不是主要問(wèn)題.（二）夾具設(shè)計(jì)1定位基準(zhǔn)選擇底面對(duì)孔的中心線有一定的垂直度公差要求，因此應(yīng)以地面為主要定位基準(zhǔn).由于鑄件的公差要求較大，利用小頭孔的外圓表 面作為輔助定位基準(zhǔn)時(shí)，只有采用自動(dòng)對(duì)中夾具才能同時(shí)保證對(duì) 稱(chēng)的兩個(gè)零件的大小孔的中心距的公差要求.為了提高加工效率8mm的通孔.現(xiàn)決定采用兩把麻花鉆同時(shí)加工出兩

19、個(gè)2切削力及夾緊力計(jì)算由于實(shí)際加工的經(jīng)驗(yàn)可知，鉆削時(shí)的主要切削力為鉆頭的切削 方向，即垂直于第一定位基準(zhǔn)面，在兩側(cè)只需要采用兩個(gè) V型塊適 當(dāng)夾緊后本夾具即可安全工作.因此，無(wú)須再對(duì)切削力進(jìn)行計(jì)算.本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡 緊。軸向力Fi =CFdMf f yM kF =420 0.0061。1.00.8 1.0 = 2.52N扭矩Mc =CMd0zM f yMkM = 0.206 0.0062.0 1.008 1.0 = 7.4110NM由于扭矩很小，計(jì)算時(shí)可忽略F=5.04N卡緊力為2取系數(shù) S1=1.5 S2=S3=S4=1.1則實(shí)際卡緊力為 F-S1*S2*S3*S4*F=10.06N 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工卡 緊，調(diào)節(jié)卡緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的卡緊力。3定位誤差分析零件圖規(guī)定大孔與小孔的中心距為 68mm.采用自動(dòng)又t中具后， 定位誤差取決于對(duì)中塊螺桿以及滑塊的制造誤差.本工序采用一 定位銷(xiāo)，一擋銷(xiāo)定位，工件始終靠近定位銷(xiāo)的一面，而擋銷(xiāo)的偏 角會(huì)使工件自重帶來(lái)一定的平行于卡具體底版的水平力，因此， 工件不在在定位銷(xiāo)正上方，進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但 是，由于加工是自由公差，故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。4鉆床夾具的裝配圖見(jiàn)附圖