制定170261-11變速叉軸—第五、六速的加工工藝設(shè)計(jì)鉆77.5×φ 孔的夾具設(shè)計(jì)

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請(qǐng)放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械工藝課程設(shè)計(jì) 目 錄 序 言 2 一、零件分析 4 1.1 零件作用 4 1.2 工藝分析 4 二、工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 4 2.1 確定毛坯的制造形式 4 2.2 基準(zhǔn)的選擇 5 2.3 制定工藝路線 5 三、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5 3.1 外圓表面： 5 3.2 長(zhǎng)度方向： 6 3.3 A處φ6孔 6 3.4 銑二槽 6 四、確定切削用量及基本工時(shí) 6 4.1 鉆A處φ6孔 6 4.2 鉆B處φ6孔 8 4.3粗車φ16mm外圓,校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度 8 五、夾具設(shè)計(jì) 9 5.1 定位基準(zhǔn) 9 5.2 切削力,夾緊力計(jì)算 9 5.3定位誤差 10 5.4夾具結(jié)構(gòu)說明 11 六、參考文獻(xiàn) 12 序 言 機(jī)械工業(yè)是一種基本工業(yè)形式，對(duì)于我們國(guó)家來說，它關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的方方面面。近年來機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域向著高精度、高質(zhì)量、高效率、低成本方向發(fā)展，數(shù)字化，自動(dòng)化水平日益提高。同時(shí)由于機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，其他各工業(yè)部門也向著高深度邁進(jìn)，機(jī)械工業(yè)的發(fā)展日趨重要。 機(jī)械制造過程及檢測(cè)，檢驗(yàn)中，都要使用大量的夾具。為了達(dá)到提勞動(dòng)效率，提高加工精度，減少?gòu)U品，擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍，改善操作的勞動(dòng)條件，如何設(shè)計(jì)好夾具則成了機(jī)械制造的一項(xiàng)重要任務(wù)。 機(jī)床夾具是夾具中的一種，將其固定到機(jī)床上，可以使被加工件對(duì)刀具與機(jī)床保持正確的相對(duì)位置，并克服切削力的影響。使加工順利進(jìn)行。機(jī)床夾具分為通用夾具和專用夾具兩種。 夾具設(shè)計(jì)中的特點(diǎn)： 夾具的設(shè)計(jì)周期較短，一般不用進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的計(jì)算。 專用夾具的設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品零件有很強(qiáng)的針對(duì)性。 “確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率”是夾具設(shè)計(jì)工作的主要任務(wù)，加工質(zhì)量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夾具來保證。 夾緊裝置的設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)夾具的結(jié)局有具定性的影響。設(shè)計(jì)一個(gè)好的夾具可以減少?gòu)U品率。 因此，夾具設(shè)計(jì)要保證以下幾個(gè)條件： 1.夾具的結(jié)構(gòu)應(yīng)與其用途及生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)。 2.保證工件的精度。 3.保證使用方便與安全。 4.正確處理作用力的平衡問題。 5.注意結(jié)構(gòu)的工藝性，便于制造和維修。注意夾具與機(jī)床、輔助工具、刀具、量具之間的聯(lián)系。 在機(jī)械制造中，為了適應(yīng)新產(chǎn)品的不斷發(fā)展要求。因此,具設(shè)計(jì)過程中有朝著下列方向發(fā)展的趨勢(shì)： 1.發(fā)展通用夾具的新品種 由于機(jī)械產(chǎn)品的加工精度日益提高，因此需要發(fā)展高精度通用夾具。 廣泛的采用高效率夾具，可以壓縮輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。 2.發(fā)展調(diào)整式夾具 3.推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具。 4.加強(qiáng)專用夾具的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。 5.大力推廣和使用機(jī)械化及自動(dòng)化夾具。 6.采用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料來設(shè)計(jì)和制造夾具。 本設(shè)計(jì)屬于工藝夾具設(shè)計(jì)范圍，機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)在零件的加工制造過程中有著重要的作用。工藝性的好壞，直接影響著零件的加工質(zhì)量及生產(chǎn)成本，在設(shè)計(jì)中為了適應(yīng)中批批量的生產(chǎn)情況，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在設(shè)計(jì)中所采用的零件盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件，以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)費(fèi)用。 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)谶M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對(duì)所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，因此，它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望在設(shè)計(jì)中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為自己今后從事的職業(yè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于個(gè)人能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，希望各位老師給予指教。 一、零件分析 1.1 零件作用 該題目所給的零件是與撥叉配合，實(shí)現(xiàn)檔位轉(zhuǎn)換、倒車等作用的一個(gè)導(dǎo)向零件，由于其工作性質(zhì)要求零件耐磨強(qiáng)度高，故對(duì)該零件的表面精度要求較高。 1.2 工藝分析 零件采用中批量生產(chǎn)，選用通用設(shè)備，精度及位置度要求高。 1.2.1以R4.8為中心的加工面，其中包括R4.8 槽，以R4.8兩側(cè)的兩個(gè)槽 1.2.2 以R4.8槽為基準(zhǔn)鉆A（）孔，采用兩V型塊，一壓板定位和專用夾具加工 1.2.3 以A孔為基準(zhǔn)鉆傾斜孔，并鉆端面41、45處孔 1.2.5 磨削φ16的外圓表面 1.2.4 保證加工表面的粗糙度及位置精度 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45鋼，考慮到該零件在工作過程中的受變載荷情況,處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài) ，以及對(duì)其耐磨度及強(qiáng)度的要求，因而選用棒料毛坯，采用鍛件中批生產(chǎn)，精度11~15級(jí)，調(diào)質(zhì)處理：220~260HB，加工余量一般。 2.2 基準(zhǔn)的選擇 加工A 孔以R4.8槽為基準(zhǔn)，通過鉆、鉸完成。 2.3.制定工藝路線 （1） 下料mm （2） 調(diào)質(zhì)處理：HB220-260 （3） 校直 （4） 車兩端面，保證總長(zhǎng)268mm，打中心孔并倒角 （5） 鉆端面45處φ6的孔 （6） 鉆端面41處φ6的孔 （7） 粗磨 （8） 車R4.8的圓弧 （9） 鉆、鉸孔A（） （10）鉆傾斜孔B() （11）清洗 （12）檢驗(yàn) （13）洗槽 (14) 去除尖角毛刺、倒棱 （15）表面高頻淬火：HV600-750 （16）校直 （17）精磨外圓 （18）清洗終檢 （19）防銹處理 （20）入庫(kù)保存 三、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件材料采用45鋼，硬度220~260HB，重約2kg（由文獻(xiàn)[1]中表2.5-3查得）。 3.1外圓表面： 粗磨、半精磨， 粗磨余量：0.9 mm 精磨余量：0.1mm 故，該毛坯棒料的直徑為：φ17mm 3.2 長(zhǎng)度方向： 加工余量取1mm 該毛坯的長(zhǎng)度為：268+1+1=270mm 3.3 A處φ6孔 內(nèi)孔精度為IT8左右，查手冊(cè)得加工余量為 鉆孔 0.2 mm 粗鉸孔 0.1 mm 由于毛坯幾各道工序都有誤差，因此以上加工余量只是名義余量，再實(shí)際加工過程中再做調(diào)整。 毛坯名義尺寸見附圖1。 3.4銑二槽 內(nèi)孔精度為IT9左右，查手冊(cè)得加工余量為 粗銑二槽 2.0 mm 半精銑二槽 1.7 mm 四、確定切削用量及基本工時(shí) 4.1. 鉆A處φ6孔 4.1.1 刀具 高速鋼麻花直柄鉆頭，d。= 5.9mm 鉸刀 d。= 6.0mm 4.1.2切削用量 鉆φ6孔： 通過[1]中表10.4-1可得： 進(jìn)給量：,根據(jù)Z525機(jī)床選 通過[1]中表10.4-9并結(jié)合表10.4-16可得： 切削速度： 其中：，，， , 則可得出： 綜上可得： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取 n取960r/min 故實(shí)際切削速度為： 鉸φ6孔： 通過[1]中表10.4-7可得： 進(jìn)給量： 通過[1]中表10.4-9可得： 切削速度： 其中：，，， ， 則可得出： 綜上可得： 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速取 n取680r/min 故實(shí)際切削速度為： 4.1.2 切削工時(shí)： 鉆孔工時(shí)： 通過[1]中表10.4-43可得： 鉆通時(shí)防止鉆頭折斷，采用手動(dòng)進(jìn)給。 鉸孔工時(shí)： 通過[1]中表10.4-11可得： 則切削時(shí)的總工時(shí)為： 軸向力、扭矩及功率的計(jì)算 通過[1]中表10.4-11并結(jié)合表10.4-16可得： 軸向力 其中，，， 則， 扭矩 其中，，， 則， 功率 4.2 鉆B處φ6孔 4.2.1 刀具：高速鋼鉆頭 d。= 5.8mm 4.2.2 切削用量查[3]得 進(jìn)給 ，取 f = 0.1 mm/r N = 636 r/s T =11.6s 4.3粗車φ16mm外圓,校驗(yàn)機(jī)床功率及進(jìn)給機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度 4.3.1 刀具YT15 16 ×25mm 4.3.2 切削用量 進(jìn)給 f = 0.5 mm/r ，v= 72.9m/min, n = 960r/min 4.3.3 工時(shí)t = 18s 4.3.4 機(jī)床功率計(jì)算得切削力 F= 1025 N，求得 P = 1.2 KW 根據(jù)[2]查得CA6140機(jī)床主電機(jī)功率4.5kw，n= 958 r/min 時(shí)傳遞最大功率3.44可kw 故機(jī)床功率足夠 。 4.3.5 校驗(yàn)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)剛度 Fc= 1025 N 同樣軸向力為F = 480N 取導(dǎo)軌摩差力 U=0.1，則進(jìn)給機(jī)構(gòu)作用；力F= 600 N 而機(jī)床 Fmax = 3530N，故機(jī)床正常工作。 這里只做三步計(jì)算，其他切削用量及工時(shí)可查[2]得，具體數(shù)值見各工藝卡 五、夾具設(shè)計(jì) 為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，故設(shè)計(jì)專用夾具 要求: 鉆φ5.8mm孔,進(jìn)一步 鉸d = 6mm孔, 以滿足要求。因鉸孔時(shí)的切削力小，故只計(jì)算鉆孔時(shí)的切削力。 5.1 定位基準(zhǔn) A孔有位置,角度和粗糙度要求,定位基準(zhǔn)面為R4.8圓弧。 5.2 切削力, 夾緊力計(jì)算 刀具 ：麻花鉆 查[1]取 d = 5.8mm, l =117mm, l1 = 75mm , β= 27°，2φ=118°， ψ=50° 必要時(shí)，對(duì)上述標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆進(jìn)行修磨。 查[1] 表 得 可見扭矩很小，限制其所需要的加緊力很小，可以忽略，只計(jì)算由軸向力產(chǎn)生所需的加緊力 。 根據(jù)[2] P = KFz 基本安全系數(shù) K1 = 1.5 , 加工性質(zhì)系數(shù) K2= 1.1 刀具鈍化系數(shù) K3= 1.2 , 斷續(xù)系數(shù) K4= 1.2 P = KFz = 3564N 根據(jù)[2]P311 公式列表得加緊力為 Q2= = 4455N 其中f3,f4分別為工件與壓緊裝置和V塊間的摩擦系數(shù)。 5.3定位誤差 5.3.1V型塊的定位誤差： 查[2]P284表得,GB 2208-8 ,V型塊主要尺寸為 N= 18mm, L= 55mm ,其表面誤差為即外圓表面公差.則如圖 其中，， ， 。 為使定位誤差對(duì)稱分布，在計(jì)算V型塊尺寸H和B時(shí)，公式中的D值可取定位圓的中間尺寸，即，此時(shí)定位誤差： 此處設(shè)置專用夾具，采用組合V形塊，兩短V形塊。見附圖2-裝配圖 5.3.2 銷定位 銷定尺寸為與其相配合的孔尺寸,即φ6. 零件規(guī)定B處φ6孔與A處φ6孔中心線相垂直的面保證22。 其公差± 5.4夾具結(jié)構(gòu)說明 在該零件的鉆鉸孔工藝中，要求至少限制5個(gè)自由度。因此，采用V型塊和定位板同時(shí)定位，并用壓板和螺栓輔助壓緊。 V型塊上通過螺釘固定,并加上配有鉆套和定位銷孔, 其位置符合加工要求。 加工不同的孔，可調(diào)節(jié)塊的位置及設(shè)置，通過以上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該套夾具就可以在一定的尺寸范圍內(nèi)的類似工藝過程的工件上通用。 操作說明：如圖，將工件從一端塞進(jìn)夾具V枕，到擋板擋住為止，旋轉(zhuǎn)工件，使從塊中插入的銷能插進(jìn)工件的A處φ6孔中，這時(shí)該孔與豎直方向成22度角，加工孔在豎直方向，使用扳手?jǐn)Q緊螺栓，加緊工件，即可以加工。 六、參考文獻(xiàn) [1]《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》（1、2卷） 機(jī)械工業(yè)出版社出版 [2]《機(jī)械制造工藝及專用夾具》 冶金工業(yè)出版社出版 [3]《機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 [4]《機(jī)械夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 上海科學(xué)技術(shù)出版社 12