CA6140車床831007撥叉的加工工藝及中間銑斷4槽專用夾具設計含三維及非標6張CAD圖-版本1
CA6140車床831007撥叉的加工工藝及中間銑斷4槽專用夾具設計含三維及非標6張CAD圖-版本1,ca6140,車床,加工,工藝,中間,專用,夾具,設計,三維,非標,cad,版本
目錄前言21 零 件 的 分 析31.1 零件的作用31.2 零件的工藝分析32 工 藝 規(guī) 程 設 計42.1確定毛坯的制造形式42.2 基面的選擇42.2.1粗基準的選擇42.2.2 精基準的選擇42.3 制定工藝路線42.3.1 工藝路線方案一52.3.2 工藝路線方案二52.3.3 工藝方案的比較與分析52.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定62.5 確定切削量及基本工時73、銑斷4mm槽夾具設計143.1 基本夾具設計原理143.2定位基準的選擇143.3 切削力及夾緊分析計算153.4 誤差分析與計算163.5 零、部件的設計與選用173.5.1定位銷選用173.5.2夾緊裝置的選用183.5.3 定向鍵與對刀裝置設計183.6 確定831007夾具的夾具體結構和總體結構213.7 831007夾具的夾具設計及操作的簡要說明22設計心得與體會23參考文獻24I前言機械制造技術基礎是機械設計制造及其自動化(或機械工程及自動化)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎課。機械設計是機械工程的重要組成部分,是決定機械性能的最主要因素。由于各產(chǎn)業(yè)對機械的性能要求不同而有許多專業(yè)性的機械設計。在機械制造廠的生產(chǎn)過程中,用來安裝工件使之固定在正確位置上,完成其切削加工 、檢驗、裝配、焊接等工作,所使用的工藝裝備統(tǒng)稱為夾具。如機床夾具、檢驗夾具、焊接夾具、裝配夾具等。 機床夾具的作用可歸納為以下四個方面: 1.保證加工精度 機床夾具可準確確定工件、刀具和機床之間的相對位置,可以保證加工精度。2.提高生產(chǎn)效率 機床夾具可快速地將工件定位和夾緊,減少輔助時間。3.減少勞動強度 采用機械、氣動、液動等夾緊機構,可以減輕工人的勞動強度。4.擴大機床的工藝范圍 利用機床夾具,可使機床的加工范圍擴大,例如在臥式車床刀架處安裝鏜孔夾具,可對箱體孔進行鏜孔加工。機械制造裝備設計課程設計是機械設計中的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié),也是機械類專業(yè)學生較為全面的機械設計訓練。其目的在于:1.培養(yǎng)學生綜合運用機械設計基礎以及其他先修課程的理論知識和生產(chǎn)實際知識去分析和解決工程實際問題的能力,通過課設訓練可以鞏固、加深有關機械課設方面的理論知識。2.學習和掌握一般機械設計的基本方法和步驟。培養(yǎng)獨立設計能力,為以后的專業(yè)課程及畢業(yè)設計打好基礎,做好準備。3.使學生具有運用標準、規(guī)范手冊、圖冊和查詢有關設計資料的能力。我國的裝備制造業(yè)盡管已有一定的基礎,規(guī)模也不小,實力較其它發(fā)展中國家雄厚。但畢竟技術基礎薄弱,滯后于制造業(yè)發(fā)展的需要。我們要以高度的使命感和責任感,采取更加有效的措施,克服發(fā)展中存在的問題,把我國從一個制造業(yè)大國建設成為一個制造強國,成為世界級制造業(yè)基礎地之一。1 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。它位于車床變速機構中,主要起換檔,使主軸回轉運動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22孔與操縱機構相連,二下方的55mm半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體,加工時分開。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以及與此孔相通的mm的錐孔、螺紋孔;3.大頭半圓孔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采用專用夾具進行加工,并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度,并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。2 工 藝 規(guī) 程 設 計2.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT200??紤]到零件在機床運行過程中所受沖擊不大,零件結構又比較簡單,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CT9級,已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領為4000件/年,零件的質(zhì)量是1.0Kg/個,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:加工過程工序劃分階段;工序適當集中;加工設備以通用設備為主,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)效率得以提高。否則,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進行。2.2.1粗基準的選擇以零件的底面為主要的定位粗基準,以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。這樣就可以達到限制五個自由度,再加上垂直的一個機械加緊,就可以達到完全定位。2.2.2 精基準的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便,依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則,以粗加工后的底面為主要的定位精基準,以兩個小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準。當設計基準和工序基準不重合時,應該進行尺寸換算,這在以后還要專門的計算,此處不再重復。2.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。再生產(chǎn)綱領已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機床配以專用的夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。處此之外,還應當考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。2.3.1 工藝路線方案一工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面,73mm孔的上下端面。工序 精銑40mm孔的兩頭的端面,73mm孔的上下端面。工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆、擴、鉸兩端22mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆M8的螺紋孔,鉆8的錐銷孔鉆到一半,攻M8的螺紋。工序 銑斷保證圖樣尺寸。工序 去毛刺,檢查。2.3.2 工藝路線方案二工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面。工序 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。工序 粗銑中間孔上端面至25mm,周徑至71mm;粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至73mm;精銑中間孔下端面至周徑至73mm;工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半,然后與軸配做鉆通,再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋。工序 銑斷保證圖樣尺寸工序 去毛刺,檢查。2.3.3 工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于:方案一是先加工完與22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反,先是加工完22mm的孔,再以孔的中心軸線來定位加工完與之有垂直度要求的三個面。方案一的裝夾次數(shù)少,但在加工22mm的時候最多只能保證一個面定位面與之的垂直度要求。其他兩個面很難保證。因此,此方案有很大的弊端。方案二在加工三個面時都是用22mm孔的中心軸線來定位這樣很容易就可以保證其與三個面的位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準重合的原則。很是審美!其他的工序尤為平常簡單無需再議。這樣一比較最終的工藝方案為:工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面。工序 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。工序 粗銑中間孔上端面至25mm,周徑至71mm;粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至73mm;精銑中間孔下端面至周徑至73mm;工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半,然后與軸配做鉆通,再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋。工序 銑斷保證圖樣尺寸工序 去毛刺,檢查。以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”。2.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定撥叉零件材料為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械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1.外圓表面(40mm及73mm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。又因它們是對稱的兩個零件最后還需銑斷,故對40mm的中心軸線的尺寸偏差為1201.25的范圍內(nèi)。2. 兩小孔毛坯為實心,兩內(nèi)孔精度要求界于IT7IT8之間,參照切屑加工簡明實用手冊表8-21確定工序尺寸及余量:鉆孔:21.8mm 2Z=21.8mm鉸孔:mm 2Z=0.2mm3.中間孔(55mm及73mm)中間孔尺寸相對較大可以鑄造,根據(jù)機械制造工藝設計手冊表1-13得:孔的鑄造毛坯為49. 73的孔是在55孔的基礎之上銑削加工得到,其軸向尺寸上下表面距離為30mm,由于其對軸向的尺寸要求不高,直接鑄造得到。參照切屑加工簡明實用手冊表8-95確定73mm工序尺寸及余量:粗銑:71mm Z=4mm精銑:73mm Z=1mm參照切屑加工簡明實用手冊表8-95確定55mm工序尺寸及余量:粗 鏜:53mm 2Z=4mm半精鏜:54mm精 鏜:55mm 4.螺紋孔及銷孔無可非議此銷尺寸鑄造為實體。參照切屑加工簡明實用手冊表8-70確定鉆8螺紋孔和8圓柱銷孔及螺紋孔的攻絲。5.銑斷2.5 確定切削量及基本工時 工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面。1. 加工條件工件材料:HT200,硬度190260HBS,b =0.16Gpa,鑄造。加工要求:粗銑兩頭端面至51mm、粗銑大孔端面至30mm。機床:X52K立式銑床參數(shù)。刀具:涂層硬質(zhì)合金盤銑刀45mm,選擇刀具前角o5后角o8,副后角o=8,刀齒斜角s=10,主刃Kr=60,過渡刃Kr=30,副刃Kr=5過渡刃寬b=1mm。2.計算切削用量 1)銑削深度 因為切削量較小,故可以選擇ap=2mm,一次走刀即可完成所需長度。2)計算切削速度 按簡明手冊V c=算得 Vc98mm/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,則實際切削速度 V c=3.1480475/1000=1.06m/s,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。3)校驗機床功率 查簡明手冊Pcc=1.5kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=2mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=1.06m/s,f z=0.15mm/z。4)計算基本工時tmL/ Vf=9.4s。工序 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。1. 加工條件工件材料:HT200,硬度190260HBS,b =0.16Gpa,鑄造。加工要求:鉆孔至21.8mm,精鉸至22mm,保證孔壁粗糙度Ra=1.6m。機床:Z512臺式鉆床。刀具:YG8硬質(zhì)合金麻花鉆21.8mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角12、二重刃長度=2.5mm、橫刀長b=1.5mm、寬l=3mm、棱帶長度 、 、。YG8硬質(zhì)合金鉸刀22mm。2.計算切削量1)查切削用量簡明手冊 。 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇,最終決定選擇機床已有的進給量 。2)鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度(查簡明手冊)為0.5.mm,壽命3)切削速度查切削用量簡明手冊 修正系數(shù) 故。查簡明手冊機床實際轉速為。故實際的切削速度3. 計算基本工時由于所有工步所用工時很短,所以使得切削用量一致,以減少輔助時間。鉆和精鉸的切削用量如下:鉆孔: 。精鉸: 。工序 粗銑中間孔上端面至25mm,周徑至71mm;粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至73mm;精銑中間孔下端面至周徑至73mm。1. 加工條件工件材料:HT200,硬度190260HBS,b =0.16Gpa,鑄造。加工要求:粗銑中間孔上端面至25mm,周徑至71mm;粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;保證粗糙度Ra=3.2m;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至73mm;精銑中間孔下端面至保證20mm,周徑至73mm,保證端面粗糙度Ra=3.2m,保證孔壁粗糙度Ra=6.3m。機床:X63臥式銑床。刀具:涂層硬質(zhì)合金盤銑刀45mm,選擇刀具前角o5后角o8,副后角o=8,刀齒斜角s=10,主刃Kr=60,過渡刃Kr=30,副刃Kr=5過渡刃寬b=1mm。2.計算切削量 1)銑削深度 因為切削量較小,故可以選擇ap=4mm,一次走刀即可完成所需長度。2)計算切削速度 按簡明手冊V c=算得 Vc98mm/s,n=780r/min,Vf=490mm/s據(jù)X52K立式銑床參數(shù),選擇nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.1480750/1000=1.78m/s,實際進給量為f zc=V fc/ncz=750/(30010)=0.25mm/z。3)校驗機床功率 查簡明手冊Pcc=2kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1mm,nc=750r/min,Vfc=475mm/s,V c=1.78m/s, f z=0.15mm/z。4)計算基本工時粗銑中間孔上端面至25 mm,周徑至71mm;tm1=L/ Vf=13s粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至71mm;tm2=L/ Vf=13s精銑小孔上端面至50mm,tm3=L/ Vf=8s;精銑中間孔上端面至周徑至73mm,tm4= L/ Vf=10s;精銑中間孔下端面至周徑至73mm,tm5= L/ Vf=10s。工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。1. 加工條件工件材料:HT200,硬度190260HBS,b =0.16Gpa,鑄造。加工要求:粗鏜中間孔至53mm、半精鏜中間孔至54mm、精鏜中間孔至55mm。機床:T616臥式鏜床。刀具:YG8硬質(zhì)合金鏜刀。2.計算切削量單邊余量 分三次切除,則 第一次。根據(jù)簡明手冊4.2-20查得,取 。根據(jù)簡明手冊4.2-21查得,取:。3.計算切削基本工時:同理,當?shù)诙危谌螘r,進給量和,機床主軸轉速都取64r/min,切削基本工時分別為100s和80s。工序 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半,然后與軸配做鉆通,再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋。1. 加工條件工件材料:HT200,硬度190260HBS,b =0.16Gpa,鑄造。加工要求:先鉆8mm的錐銷孔,鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進去,把兩者配做加工,為的使保證孔與軸的同軸度,同時在尺寸上保證距上端面10mm;再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋。機床:組合機床。刀具:8mm麻花鉆、7.5mm麻花鉆、8mm的絲錐。2.計算切削量(1)鉆8mm的錐銷孔根據(jù)切削手冊查得,進給量為0.180.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z,v=5m/min,則:查簡明手冊表4.2-15,取。所以實際切削速度為:計算切削基本工時:(2)鉆M8的螺紋孔刀具:7.5mm麻花鉆。根據(jù)切削手冊查得,進給量為0.180.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z,v=5m/min,則:查簡明手冊表4.2-15,取。所以實際切削速度為:計算切削基本工時:(3)攻M8x1mm的螺紋刀具:絲錐M6,P=1mm切削量選為:,機床主軸轉速為:,按機床使用說明書選?。?,則 ;機動時,計算切削基本工時:工序 銑斷保證圖樣尺寸1. 加工條件工件材料:HT200,硬度190260HBS,b =0.16Gpa,鑄造。加工要求:銑斷后保證兩邊對稱相等。 刀具:YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀,厚度為4mm。 機床:組合機床。2.計算切削量查切削手冊,選擇進給量為:,切削速度為:,則:根據(jù)簡明手冊表4.2-39,取,故實際切削速度為:查切削手冊表4.2-40,剛好有。計算切削基本工時:工序 去毛刺,檢查。3、銑斷4mm槽夾具設計3.1 基本夾具設計原理下面具體夾具設計原則:(1)6定位原理通過理論力學在具有六個自由度,平移和旋轉的三個軸的,沿X,Y,Z圍繞三個軸,即鋼體的自由狀態(tài)的理解,在該空間,如圖所示。與X,Y,Z和X,Y,Z分別沿運動的三條軸線和圍繞自由的三個軸的旋轉。在夾具上,用6錨與工件分別適當接觸,并限制六度工件的自由的原則,稱為6定位原理。定位的幾起案件的原則,(2),應用程序1完全定位是指所有六度工件自由度受到限制2部分的定位當工件的定位,而不是所有的情況下都完全定位為在工件上。3在位置(復位)重復幾個支撐點位限制了一個自由度,叫過定位。A,一般情況下,你應該避免使用的定位。B,也有合理的定位應用而在夾具定位工件,通常以避免“過度定位”,但在某些條件下,“過度定位”,但良好的結果可以得到一個合理的使用。此剛性弱,高精度航天,儀表工件更顯著。我們都熟悉的安裝轉動長軸,工件進三爪卡盤和尾座支持的尖端另一端的長軸結束的時候。這是一個“過度定位”定位。剛好在所述工件能夠定位不同的基準和工具(夾具)嚴格控制的缺點的定位可以省略的形式和位置誤差。工件支撐件的剛性的,因為被增強,以支持幫助實現(xiàn)工件以便易于安裝的一個穩(wěn)定的,可靠的定位,加工質(zhì)量和效率大大提高。3.2定位基準的選擇由零件圖可知:在對槽進行加工前,底平面進行了粗、精銑加工,孔進行了鉆、擴、鉸加工,進行了粗、精鏜加工。因此,定位、夾緊方案有:方案:選底平面、工藝孔和大頭孔定位,即一面、心軸和棱形銷定位,夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。方案:選一面兩銷定位方式,工藝孔用短圓柱銷,用棱形銷定位,夾緊方式用操作簡單,通用性較強的移動壓板來夾緊。分析比較上面二種方案:方案中的心軸夾緊、定位是不正確的,孔端是不加工的,且定位與夾緊應分開,因夾緊會破壞定位。通過比較分析只有方案滿足要求,孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差,選擇小頭孔和大頭孔來定位,從而保證其尺寸公差要求。銑該槽時其對孔的中心線有對稱度以及槽兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi),采用一面兩銷的定位方式,這種定位在結構上簡單易操作。一面即為撥叉底平面;兩銷為的短圓柱銷和的棱形銷。3.3 切削力及夾緊分析計算刀具:錯齒三面刃銑刀(硬質(zhì)合金) 刀具有關幾何參數(shù): 由參考文獻55表129 可得銑削切削力的計算公式: 有:根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值,即: 安全系數(shù)K可按下式計算: 式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻5121可知其公式參數(shù): 由此可得: 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結構簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機構。查參考文獻51226可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算:螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有:式中參數(shù)由參考文獻5可查得: 其中: 螺旋夾緊力:該夾具采用螺旋夾緊機構,用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件,受力簡圖如2.1.由表得:原動力計算公式 即: 由上述計算易得: 由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結構簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機構。3.4 誤差分析與計算該夾具以一面兩銷定位,兩定位銷孔尺寸公差為。為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機床夾具有關的加工誤差,一般可用下式表示: 由參考文獻5可得: 兩定位銷的定位誤差 : 其中:, 且:L=130mm ,得 夾緊誤差 : 其中接觸變形位移值: 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差:通常不超過 夾具相對刀具位置誤差:取誤差總和:從以上的分析可見,所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.5 零、部件的設計與選用3.5.1定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位,其參數(shù)如下表:表5.1 定位銷dHD公稱尺寸允差141816150.01122514M124 表5.2 定位棱銷dHd公稱尺寸允差40502022+0.0340.0236553816 1.53.5.2夾緊裝置的選用該夾緊裝置選用移動壓板,其參數(shù)如表5.3:表5.3 移動壓板公稱直徑L645208196.67M653.5.3 定向鍵與對刀裝置設計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉力矩,可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷,加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。根據(jù)GB220780定向鍵結構如圖所示: 圖5.1 夾具體槽形與螺釘根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結構尺寸如表5.4:表5.4 定向鍵 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195對刀裝置由對刀塊和塞尺組成,用來確定刀具與夾具的相對位置。由于本道工序是完成撥叉槽精銑加工,所以選用對刀塊。根據(jù)GB224380側裝對刀塊的結構和尺寸如圖5.2所示:塞尺選用平塞尺,其結構如圖5.3所示: 圖5.3 平塞尺塞尺尺寸參數(shù)如表5.5:表5.5 塞尺公稱尺寸H允差dC30.0060.253.6 確定831007夾具的夾具體結構和總體結構對夾具體的設計的基本要求(1)應保持精度和穩(wěn)定性在夾緊面的面,所述夾緊的刀座的安裝表面上安裝特定的足夠的精確度是重要的,如接觸位置的安裝,穩(wěn)定特定的文件夾之間的位置精度,該文件夾應使?jié)沧⒌幕炷?,老化,退火處理。?)應具有足夠的強度和剛度確保這一過程不會導致夾緊力,外力如變形和振動切削力是不允許的,夾緊應具有足夠的厚度,剛性可以適當?shù)丶訌姟#?)的方法和結構應該是良好的剪輯較大的外觀,更復雜的結構的相互位置精度要求的部件,和每個高,特別關注的表面之間應該是結構的過程中,以促進工件被加工,夾子,維修。然后滿足的前提下,功能性要求(剛度和強度),應能減少體積,以減輕重量,所述結構應該是簡單的。(4)應該是容易去除鐵在這一過程中,鐵會繼續(xù)夾持積累,如果不消除,熱的積累會破壞切削夾具的定位精度,投擲鐵可卷繞定位部件,該定位精度會受損,或者甚至發(fā)生意外。因此,鐵并不多在此過程中,可適當增加定位裝置和所述夾持面,以增加鐵空間之間的距離:在切割過程中產(chǎn)生更多的,一般應在頂部鉗位。(5)安裝應牢固可靠所有通過夾緊夾具安裝在所述安裝面與相應的接觸面或實施上。當夾子安裝在重心,夾具應盡可能地低,支承面積應足夠大,以安裝精度高,以保證穩(wěn)定和可靠的安裝。底部夾通常是中空的,確定一個特定的文件夾結構,然后繪制夾具布局。在圖中所示的夾具組件。過程中,該夾具將承受較高的夾緊力切削力,造成的沖擊和振動,夾具的形狀,這取決于布局和夾具連接,因此固定件必須有足夠的強度和剛度。在形成所述夾具的一部分的過程中的芯片將下降,積累太多會影響工件夾緊和可靠的定位,因此,夾具的設計必須考慮到的結構應便于鐵。此外,夾送技術,經(jīng)濟的具體結構和操作,安裝方便,也應在設計中考慮。夾具將落入一個部分的處理過程中形成的切屑,切削積累太多會影響定位和工件的可靠的夾緊,因此,夾具的設計,必須考慮結構應便排出鐵屑。3.7 831007夾具的夾具設計及操作的簡要說明如前所述,應該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設計采用了手動夾緊方式,在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小,經(jīng)過方案的認真分析和比較,選用了手動夾緊方式(螺旋夾緊機構)。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大,在機床夾具中很廣泛的應用。此外,當夾具有制造誤差,工作過程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時,影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。由于大量量產(chǎn),主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此,設計時,需要更換零件需要快速的處理速度。此夾具設計,大平面具有三個自由度移動至夾緊位置,定位兩個自由度,與定位塊定位最終旋轉自由度。在這一點上,雖然有被找到,但經(jīng)過精加工底面是表面,定位是允許的。設計心得與體會兩周的課程設計結束了,在這次的課程設計中不僅檢驗了我所學習的知識,也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。在設計過程中,與同學分工設計,和同學們相互探討,相互學習,相互監(jiān)督。學會了合作,學會了寬容,學會了理解。 課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練,著是我們邁向社會,從事職業(yè)工作前一個必不少的過程”千里之行始于足下”,通過這次課程設計,我深深體會到這句千古名言的真正含義我今天認真的進行課程設計,學會腳踏實地邁開這一步,就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎 通過這次夾具設計,本人在多方面都有所提高。通過這次夾具設計,綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產(chǎn)實際知識進行一次夾具設計工作的實際訓練從而培養(yǎng)和提高學生獨立工作能力,鞏固與擴充了夾具設計等課程所學的內(nèi)容,掌握夾具設計的方法和步驟,掌握夾具設計的基本的模具技能懂得了怎樣分析零件的工藝性,怎樣確定工藝方案,了解了夾具的基本結構,提高了計算能力,繪圖能力,熟悉了規(guī)范和標準,同時各科相關的課程都有了全面的復習,獨立思考的能力也有了提高。 在這次設計過程中,體現(xiàn)出自己單獨設計夾具的能力以及綜合運用知識的能力,體會了學以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情,從中發(fā)現(xiàn)自己平時學習的不足和薄弱環(huán)節(jié),從而加以彌補。在此感謝我們的老師.,老師嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣.這次模具設計的每個實驗細節(jié)和每個數(shù)據(jù),都離不開老師您的細心指導。 同時感謝對我?guī)椭^的同學們,謝謝你們對我的幫助和支持,讓我感受到同學的友誼。 由于本人的設計能力有限,在設計過程中難免出現(xiàn)錯誤,懇請老師們多多指教,我十分樂意接受你們的批評與指正,本人將萬分感謝。參考文獻1黃如林.切屑加工簡明實用手冊M.北京:化學工業(yè)出版社,2004.7.2王紹俊.機械制造工藝手冊M. 北京:機械工業(yè)出版社,1985.3孟少農(nóng).機械加工工藝手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,1991.4 楊叔子.機械加工工藝師手冊M.北京:機械工業(yè)出版社,2001.5 王光斗、王春福機床夾具設計手冊M上海:上??茖W技術出版社,2001.6吳宗澤、羅圣國.機械設計課程設計手冊M. 北京:高等教育出版社2006.朱孝錄,機械傳動設計手冊M.北京:電子工業(yè)出版社,2007.7蔡春源,楊文通,機械零件設計手冊M.第3版.北京:冶金工業(yè)出版社,1994.8王萬均,胡中任.,實用機械設計手冊M.中國農(nóng)業(yè)機械出版社.1984.9成大先,王德夫,.機械設計手冊M.第4版.北京:化學工業(yè)出版社,2002.10孫桓,陳作模,葛文杰.機械原理M.第7版.北京:高等教育出版社,2005.11張淑娟,周靜卿,趙鳳芹.機械制圖與計算機繪圖M.中國農(nóng)業(yè)大學出版社,2004.12單祖輝,材料力學M.北京:高等教育出版社.200413王鐸,王宏鈺.理論力學M.6版.北京:高等教育出版社,2002.14甘永立,幾何量公差與檢測M.8版.上??茖W技術出版社,2008.15中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院農(nóng)業(yè)機械設計手冊(上)M北京:機械工業(yè)出版社,198816郭愛蓮,新編機械工程技術手冊M北京:經(jīng)濟日報出版社,199117 吳宗澤,機械設計師手冊(上)M. 北京:機械工業(yè)出版社,2002.1.18 沈鴻,機械工程手冊,第14卷M北京:機械工業(yè)出版社,1982.8.19王光斗、王春福主編機床夾具設計手冊M上海:上??茖W技術出版社,2002,23.(5).20趙家齊主編機械制造工藝學課程設計指導書M北京:機械工業(yè)出版社,2003,24.(1).21 孫巳德主編機床夾具圖冊M北京:機械工業(yè)出版社,2000,28.(10).22 李慶余主編機械制造裝備設計M北京:機械工業(yè)出版社,2009.10.23王先逵主編機械制造工藝學M北京:機械工業(yè)出版社,2002,30.(7).25機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱撥叉零件名稱 撥叉共6頁第1頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工銑削HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄 件21設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)立式銑床X52K1夾具編號夾具名稱切削液銑面夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/minmm機動輔助1粗銑兩端孔至51硬質(zhì)合金盤形銑刀4751.062.5219.42 設 計(日 期)校 對(日期)審 核(日期)標準化(日期)會 簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱杠桿零件名稱杠桿共6頁第2頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工20鉆削HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄件21設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臺式鉆床Z5121夾具編號夾具名稱切削液YG8硬質(zhì)合金麻花鉆工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/minmm機動輔助1擴兩端小孔至21.8YG8硬質(zhì)合金麻花鉆4601.91.11.9172精鉸兩端小孔至22+0.021 0YG8硬質(zhì)合金麻花鉆8900.110.114 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱撥叉零件名稱撥叉共6頁第3頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工銑削HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄件21設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)立式銑床X603夾具編號夾具名稱切削液銑面夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/smm機動輔助1粗銑中間孔上端面至71涂層硬質(zhì)合金盤形銑刀7501.781.811102精銑中間孔上端面至73+0.5 0涂層硬質(zhì)合金盤形銑刀7501.781.811103粗銑中間孔下端面至71涂層硬質(zhì)合金盤形銑刀7501.781.811104精銑中間孔下端面至73+0.5 0涂層硬質(zhì)合金盤形銑刀7501.781.81110 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱杠桿零件名稱杠桿共6頁第4頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工鉆孔HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄件21設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)臥式鏜床T6161夾具編號夾具名稱切削液YG8硬質(zhì)合金鋼鏜刀 夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm機動輔助1粗鏜中間孔至53YG8硬質(zhì)合金鋼鏜刀2450.6121302半精鏜中間孔至54+0.2 0YG8硬質(zhì)合金鋼鏜刀640.90.30.611003精鏜中間孔至55+0.4 0YG8硬質(zhì)合金鋼鏜刀641.40.120.4180 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱撥叉零件名稱撥叉共6頁第5頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工50孔加工HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù) 鑄件21設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)組合機床1夾具編號夾具名稱切削液8麻花鉆 夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時sr/minm/minmm/rmm機動輔助1攻M8螺紋孔7.5麻花鉆 塞規(guī)1950.10.30.071322攻M8螺紋7.5麻花鉆、絲錐1951.251323鉆8的錐銷孔,先鉆一半,在與軸配做配通8麻花鉆 塞規(guī)1950.10.30.07132 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期機械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱撥叉零件名稱撥叉共6頁第6頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號金工銑斷HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄件21設備名稱設備型號設備編號同時加工件數(shù)組合機床夾具編號夾具名稱切削液YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀 夾具工位器具編號工位器具名稱工序工時 (分)準終單件工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉速切削速度進給量切削深度進給次數(shù)工步工時sr/minm/minmm/rmm機動輔助1銑斷YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀951380.031262 設 計(日 期) 校 對(日期) 審 核(日期) 標準化(日期) 會 簽(日期)XX機械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號產(chǎn)品名稱撥叉831008零件名稱撥叉共1頁第1頁材料牌號HT200毛 坯 種 類鑄造毛坯外形尺寸210X191每毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備 注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設 備工 藝 裝 備工 時準終單件1鑄造鑄造2熱處理正火(消除內(nèi)應力)熱處理3銑粗銑40mm孔的兩頭的端面金工X52K立式銑床硬質(zhì)合金盤形銑刀、游標卡尺、專用夾具9.44鉆、鉸鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸金工Z512臺式鉆床YG8硬質(zhì)合金麻花鉆、塞規(guī)、高速鋼鉸刀、專用夾具115銑粗銑中間孔上、下端面至71、精銑中間孔上下、端面至73+0.5 0金工X63臥式銑床涂層硬質(zhì)合金盤形銑刀、專用夾具406鏜粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸金工T616臥式鏜床YG8硬質(zhì)合金鋼鏜刀、游標卡尺、專用夾具2107鉆鉆8mm的錐銷孔鉆到一半,然后與軸配做鉆通,再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋金工組合機床麻花鉆、絲錐、塞規(guī)、專用夾具968銑斷中間銑斷保證圖樣尺寸金工組合機床YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀、專用夾具1269去毛刺金工10終檢按零件圖樣要求全面檢查質(zhì)檢11入庫倉庫設計(日期)審核(日期)標準化(日期)會簽(日期)標記處數(shù)更改文件號簽字日期標記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期序言機械制造工藝學課程設計使我們學完了大學的全部基礎課、技術基礎課以及大部分專業(yè)課之后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,因此,它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 就我個人而言,我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性訓練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后參加祖國的“四化”建設打下一個良好的基礎。由于能力所限,設計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指教。目錄序言1一、零 件 的 分 析31.1零件的作用31.2零件的工藝分析3二、 工 藝 規(guī) 程 設 計42.1確定毛坯的制造形式42.2基面的選擇42.3 制定工藝路線52.4 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定72.5確定切削用量及基本工時9三、銑斷4mm槽夾具設計173.1 基本夾具設計原理173.2定位基準的選擇173.3 切削力及夾緊分析計算183.4 誤差分析與計算193.5 零、部件的設計與選用203.5.1定位銷選用203.5.2夾緊裝置的選用213.5.3 定向鍵與對刀裝置設計213.6 確定831007夾具的夾具體結構和總體結構243.7 831007夾具的夾具設計及操作的簡要說明25總 結27致 謝28參考文獻29一、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。它位于車床變速機構中,主要起換檔,使主軸回轉運動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22孔與操縱機構相連,二下方的55mm半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件鑄為一體,加工時分開。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以及與此孔相通的mm的錐孔、螺紋孔;3.大頭半圓孔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采用專用夾具進行加工,并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所能達到的位置精度,并且此撥叉零件沒有復雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。二、 工 藝 規(guī) 程 設 計2.1確定毛坯的制造形式零件材料為HT200??紤]到零件在機床運行過程中所受沖擊不大,零件結構又比較簡單,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CT9級,已知此撥叉零件的生產(chǎn)綱領為4000件/年,零件的質(zhì)量是1.0Kg/個,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:加工過程工序劃分階段;工序適當集中;加工設備以通用設備為主,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)程設計中的重要工作之一?;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,加工工藝過程中會問題百出,更有甚者,還會造成大批報廢,使生產(chǎn)無法正常進行。(1) 粗基準的選擇:以零件的底面為主要的定位粗基準,以兩個小頭孔外圓表面為輔助粗基準。這樣就可以達到限制五個自由度,再加上垂直的一個機械加緊,就可以達到完全定位。 (2) 精基準的選擇:考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便,依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則,以粗加工后的底面為主要的定位精基準,以兩個小頭孔內(nèi)圓柱表面為輔助的定位精基準。當設計基準和工序基準不重合時,應該進行尺寸換算,這在以后還要專門的計算,此處不再重復。2.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點,應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。再生產(chǎn)綱領已確定為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機床配以專用的夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。處此之外,還應當考慮經(jīng)濟效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。1.工藝路線方案一工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面,73mm孔的上下端面。工序 精銑40mm孔的兩頭的端面,73mm孔的上下端面。工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆、擴、鉸兩端22mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆M8的螺紋孔,鉆8的錐銷孔鉆到一半,攻M8的螺紋。工序 銑斷保證圖樣尺寸。工序 去毛刺,檢查。2.工藝路線方案二工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面。工序 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。工序 粗銑中間孔上端面至25mm,周徑至71mm;粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至73mm;精銑中間孔下端面至周徑至73mm;工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半,然后與軸配做鉆通,再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋。工序 銑斷保證圖樣尺寸工序 去毛刺,檢查。3. 工藝方案的比較與分析上述兩個工藝方案的特點在于:方案一是先加工完與22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反,先是加工完22mm的孔,再以孔的中心軸線來定位加工完與之有垂直度要求的三個面。方案一的裝夾次數(shù)少,但在加工22mm的時候最多只能保證一個面定位面與之的垂直度要求。其他兩個面很難保證。因此,此方案有很大的弊端。方案二在加工三個面時都是用22mm孔的中心軸線來定位這樣很容易就可以保證其與三個面的位置度要求。這樣也體現(xiàn)了基準重合的原則。很是審美!其他的工序尤為平常簡單無需再議。這樣一比較最終的工藝方案為:工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面。工序 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。工序 粗銑中間孔上端面至25mm,周徑至71mm;粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至73mm;精銑中間孔下端面至周徑至73mm;工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。工序 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半,然后與軸配做鉆通,再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋。工序 銑斷保證圖樣尺寸工序 去毛刺,檢查。以上工藝過程詳見“機械加工工藝過程綜合卡片”。2.4 機械加工余量、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械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1.外圓表面(40mm及73mm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。又因它們是對稱的兩個零件最后還需銑斷,故對40mm的中心軸線的尺寸偏差為1201.25的范圍內(nèi)。2. 兩小孔毛坯為實心,兩內(nèi)孔精度要求界于IT7IT8之間,參照切屑加工簡明實用手冊表8-21確定工序尺寸及余量:鉆孔:21.8mm 2Z=21.8mm鉸孔:mm 2Z=0.2mm3.中間孔(55mm及73mm)中間孔尺寸相對較大可以鑄造,根據(jù)機械制造工藝設計手冊表1-13得:孔的鑄造毛坯為49. 73的孔是在55孔的基礎之上銑削加工得到,其軸向尺寸上下表面距離為30mm,由于其對軸向的尺寸要求不高,直接鑄造得到。參照切屑加工簡明實用手冊表8-95確定73mm工序尺寸及余量:粗銑:71mm Z=4mm精銑:73mm Z=1mm參照切屑加工簡明實用手冊表8-95確定55mm工序尺寸及余量:粗 鏜:53mm 2Z=4mm半精鏜:54mm精 鏜:55mm 4.螺紋孔及銷孔無可非議此銷尺寸鑄造為實體。參照切屑加工簡明實用手冊表8-70確定鉆8螺紋孔和8圓柱銷孔及螺紋孔的攻絲。5.銑斷2.5確定切削用量及基本工時工序 粗銑40mm孔的兩頭的端面。1. 加工條件工件材料:HT200,硬度190260HBS,b =0.16Gpa,鑄造。加工要求:粗銑兩頭端面至51mm、粗銑大孔端面至30mm。機床:X52K立式銑床參數(shù)。刀具:涂層硬質(zhì)合金盤銑刀45mm,選擇刀具前角o5后角o8,副后角o=8,刀齒斜角s=10,主刃Kr=60,過渡刃Kr=30,副刃Kr=5過渡刃寬b=1mm。2.計算切削用量 1)銑削深度 因為切削量較小,故可以選擇ap=2mm,一次走刀即可完成所需長度。2)計算切削速度 按簡明手冊V c=算得 Vc98mm/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,則實際切削速度 V c=3.1480475/1000=1.06m/s,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。3)校驗機床功率 查簡明手冊Pcc=1.5kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=2mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=1.06m/s,f z=0.15mm/z。4)計算基本工時tmL/ Vf=9.4s。工序 鉆、鉸兩端22mm孔之圖樣尺寸。1. 加工條件工件材料:HT200,硬度190260HBS,b =0.16Gpa,鑄造。加工要求:鉆孔至21.8mm,精鉸至22mm,保證孔壁粗糙度Ra=1.6m。機床:Z512臺式鉆床。刀具:YG8硬質(zhì)合金麻花鉆21.8mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角12、二重刃長度=2.5mm、橫刀長b=1.5mm、寬l=3mm、棱帶長度 、 、。YG8硬質(zhì)合金鉸刀22mm。2.計算切削用量1)查切削用量簡明手冊 。 按鉆頭強度選擇 按機床強度選擇,最終決定選擇機床已有的進給量 。2)鉆頭磨鈍標準及壽命后刀面最大磨損限度(查簡明手冊)為0.5.mm,壽命3)切削速度查切削用量簡明手冊 修正系數(shù) 故。查簡明手冊機床實際轉速為。故實際的切削速度。3. 計算基本工時由于所有工步所用工時很短,所以使得切削用量一致,以減少輔助時間。鉆和精鉸的切削用量如下:鉆孔: 。精鉸: 。工序 粗銑中間孔上端面至25mm,周徑至71mm;粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至73mm;精銑中間孔下端面至周徑至73mm。1. 加工條件工件材料:HT200,硬度190260HBS,b =0.16Gpa,鑄造。加工要求:粗銑中間孔上端面至25mm,周徑至71mm;粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至71mm;精銑兩頭孔的端面至50mm;保證粗糙度Ra=3.2m;精銑中間孔上端面至25mm,周徑至73mm;精銑中間孔下端面至保證20mm,周徑至73mm,保證端面粗糙度Ra=3.2m,保證孔壁粗糙度Ra=6.3m。機床:X63臥式銑床。刀具:涂層硬質(zhì)合金盤銑刀45mm,選擇刀具前角o5后角o8,副后角o=8,刀齒斜角s=10,主刃Kr=60,過渡刃Kr=30,副刃Kr=5過渡刃寬b=1mm。2.計算切削用量 1)銑削深度 因為切削量較小,故可以選擇ap=4mm,一次走刀即可完成所需長度。2)計算切削速度 按簡明手冊V c=算得 Vc98mm/s,n=780r/min,Vf=490mm/s據(jù)X52K立式銑床參數(shù),選擇nc=750r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度 V c=3.1480750/1000=1.78m/s,實際進給量為f zc=V fc/ncz=750/(30010)=0.25mm/z。3)校驗機床功率 查簡明手冊Pcc=2kw,而機床所能提供功率為PcmPcc。故校驗合格。最終確定 ap=1mm,nc=750r/min,Vfc=475mm/s,V c=1.78m/s, f z=0.15mm/z。4)計算基本工時粗銑中間孔上端面至25 mm,周徑至71mm;tm1=L/ Vf=13s粗銑中間孔下端面至22mm,周徑至71mm;tm2=L/ Vf=13s精銑小孔上端面至50mm,tm3=L/ Vf=8s;精銑中間孔上端面至周徑至73mm,tm4= L/ Vf=10s;精銑中間孔下端面至周徑至73mm,tm5= L/ Vf=10s。工序 粗鏜、半精鏜、精鏜55mm孔至圖樣尺寸。1. 加工條件工件材料:HT200,硬度190260HBS,b =0.16Gpa,鑄造。加工要求:粗鏜中間孔至53mm、半精鏜中間孔至54mm、精鏜中間孔至55mm。機床:T616臥式鏜床。刀具:YG8硬質(zhì)合金鏜刀。2.計算切削用量單邊余量 分三次切除,則 第一次。根據(jù)簡明手冊4.2-20查得,取 。根據(jù)簡明手冊4.2-21查得,取:。3.計算切削基本工時:同理,當?shù)诙危谌螘r,進給量和,機床主軸轉速都取64r/min,切削基本工時分別為100s和80s。工序 鉆8mm的錐銷孔鉆到一半,然后與軸配做鉆通,再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋。1. 加工條件工件材料:HT200,硬度190260HBS,b =0.16Gpa,鑄造。加工要求:先鉆8mm的錐銷孔,鉆到一半后將與該孔配合的軸安裝進去,把兩者配做加工,為的使保證孔與軸的同軸度,同時在尺寸上保證距上端面10mm;再鉆M8x1mm的螺紋孔,攻M8x1mm的螺紋。機床:組合機床。刀具:8mm麻花鉆、7.5mm麻花鉆、8mm的絲錐。2.計算切削用量(1)鉆8mm的錐銷孔根據(jù)切削手冊查得,進給量為0.180.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z,v=5m/min,則:查簡明手冊表4.2-15,取。所以實際切削速度為:計算切削基本工時:(2)鉆M8的螺紋孔刀具:7.5mm麻花鉆。根據(jù)切削手冊查得,進給量為0.180.33mm/z,現(xiàn)取f=0.3mm/z,v=5m/min,則:查簡明手冊表4.2-15,取。所以實際切削速度為:計算切削基本工時:(3)攻M8x1mm的螺紋刀具:絲錐M6,P=1mm切削用量選為:,機床主軸轉速為:,按機床使用說明書選?。海瑒t ;機動時,計算切削基本工時:工序 銑斷保證圖樣尺寸1. 加工條件工件材料:HT200,硬度190260HBS,b =0.16Gpa,鑄造。加工要求:銑斷后保證兩邊對稱相等。 刀具:YG硬質(zhì)合金圓盤銑刀,厚度為4mm。 機床:組合機床。2.計算切削用量查切削手冊,選擇進給量為:,切削速度為:,則:根據(jù)簡明手冊表4.2-39,取,故實際切削速度為:查切削手冊表4.2-40,剛好有。計算切削基本工時:工序 去毛刺,檢查。三、銑斷4mm槽夾具設計3.1 基本夾具設計原理下面具體夾具設計原則:(1)6定位原理通過理論力學在具有六個自由度,平移和旋轉的三個軸的,沿X,Y,Z圍繞三個軸,即鋼體的自由狀態(tài)的理解,在該空間,如圖所示。與X,Y,Z和X,Y,Z分別沿運動的三條軸線和圍繞自由的三個軸的旋轉。在夾具上,用6錨與工件分別適當接觸,并限制六度工件的自由的原則,稱為6定位原理。定位的幾起案件的原則,(2),應用程序1完全定位是指所有六度工件自由度受到限制2部分的定位當工件的定位,而不是所有的情況下都完全定位為在工件上。3在位置(復位)重復幾個支撐點位限制了一個自由度,叫過定位。A,一般情況下,你應該避免使用的定位。B,也有合理的定位應用而在夾具定位工件,通常以避免“過度定位”,但在某些條件下,“過度定位”,但良好的結果可以得到一個合理的使用。此剛性弱,高精度航天,儀表工件更顯著。我們都熟悉的安裝轉動長軸,工件進三爪卡盤和尾座支持的尖端另一端的長軸結束的時候。這是一個“過度定位”定位。剛好在所述工件能夠定位不同的基準和工具(夾具)嚴格控制的缺點的定位可以省略的形式和位置誤差。工件支撐件的剛性的,因為被增強,以支持幫助實現(xiàn)工件以便易于安裝的一個穩(wěn)定的,可靠的定位,加工質(zhì)量和效率大大提高。3.2定位基準的選擇由零件圖可知:在對槽進行加工前,底平面進行了粗、精銑加工,孔進行了鉆、擴、鉸加工,進行了粗、精鏜加工。因此,定位、夾緊方案有:方案:選底平面、工藝孔和大頭孔定位,即一面、心軸和棱形銷定位,夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。方案:選一面兩銷定位方式,工藝孔用短圓柱銷,用棱形銷定位,夾緊方式用操作簡單,通用性較強的移動壓板來夾緊。分析比較上面二種方案:方案中的心軸夾緊、定位是不正確的,孔端是不加工的,且定位與夾緊應分開,因夾緊會破壞定位。通過比較分析只有方案滿足要求,孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差,選擇小頭孔和大頭孔來定位,從而保證其尺寸公差要求。銑該槽時其對孔的中心線有對稱度以及槽兩邊的平行度要求。為了使定位誤差達到要求的范圍之內(nèi),采用一面兩銷的定位方式,這種定位在結構上簡單易操作。一面即為撥叉底平面;兩銷為的短圓柱銷和的棱形銷。3.3 切削力及夾緊分析計算刀具:錯齒三面刃銑刀(硬質(zhì)合金) 刀具有關幾何參數(shù): 由參考文獻55表129 可得銑削切削力的計算公式: 有:根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值,即: 安全系數(shù)K可按下式計算: 式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻5121可知其公式參數(shù): 由此可得: 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結構簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機構。查參考文獻51226可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算:螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有:式中參數(shù)由參考文獻5可查得: 其中: 螺旋夾緊力:該夾具采用螺旋夾緊機構,用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件,受力簡圖如2.1.由表得:原動力計算公式 即: 由上述計算易得: 由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結構簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機構。3.4 誤差分析與計算該夾具以一面兩銷定位,兩定位銷孔尺寸公差為。為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。與機床夾具有關的加工誤差,一般可用下式表示: 由參考文獻5可得: 兩定位銷的定位誤差 : 其中:, 且:L=130mm ,得 夾緊誤差 : 其中接觸變形位移值: 查5表1215有。 磨損造成的加工誤差:通常不超過 夾具相對刀具位置誤差:取誤差總和:從以上的分析可見,所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.5 零、部件的設計與選用3.5.1定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位,其參數(shù)如下表:表5.1 定位銷dHD公稱尺寸允差141816150.01122514M124 表5.2 定位棱銷dHd公稱尺寸允差40502022+0.0340.0236553816 1.53.5.2夾緊裝置的選用該夾緊裝置選用移動壓板,其參數(shù)如表5.3:表5.3 移動壓板公稱直徑L645208196.67M653.5.3 定向鍵與對刀裝置設計定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中,一般使用兩個。其距離盡可能布置的遠些。通過定向鍵與銑床工作臺T形槽的配合,使夾具上定位元件的工作表面對于工作臺的送進方向具有正確的位置。定向鍵可承受銑削時產(chǎn)生的扭轉力矩,可減輕夾緊夾具的螺栓的負荷,加強夾具在加工中的穩(wěn)固性。根據(jù)GB220780定向鍵結構如圖所示: 圖5.1 夾具體槽形與螺釘根據(jù)T形槽的寬度 a=18mm 定向鍵的結構尺寸如表5.4:表5.4 定向鍵 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱尺寸允差d允差公稱尺寸允差D180.0120.03525124124.518+0.0195對刀裝置由對刀塊和塞尺組成,用來確定刀具與夾具的相對位置。由于本道工序是完成撥叉槽精銑加工,所以選用對刀塊。根據(jù)GB224380側裝對刀塊的結構和尺寸如圖5.2所示:塞尺選用平塞尺,其結構如圖5.3所示: 圖5.3 平塞尺塞尺尺寸參數(shù)如表5.5:表5.5 塞尺公稱尺寸H允差dC30.0060.253.6 確定831007夾具的夾具體結構和總體結構對夾具體的設計的基本要求(1)應保持精度和穩(wěn)定性在夾緊面的面,所述夾緊的刀座的安裝表面上安裝特定的足夠的精確度是重要的,如接觸位置的安裝,穩(wěn)定特定的文件夾之間的位置精度,該文件夾應使?jié)沧⒌幕炷?,老化,退火處理。?)應具有足夠的強度和剛度確保這一過程不會導致夾緊力,外力如變形和振動切削力是不允許的,夾緊應具有足夠的厚度,剛性可以適當?shù)丶訌姟#?)的方法和結構應該是良好的剪輯較大的外觀,更復雜的結構的相互位置精度要求的部件,和每個高,特別關注的表面之間應該是結構的過程中,以促進工件被加工,夾子,維修。然后滿足的前提下,功能性要求(剛度和強度),應能減少體積,以減輕重量,所述結構應該是簡單的。(4)應該是容易去除鐵在這一過程中,鐵會繼續(xù)夾持積累,如果不消除,熱的積累會破壞切削夾具的定位精度,投擲鐵可卷繞定位部件,該定位精度會受損,或者甚至發(fā)生意外。因此,鐵并不多在此過程中,可適當增加定位裝置和所述夾持面,以增加鐵空間之間的距離:在切割過程中產(chǎn)生更多的,一般應在頂部鉗位。(5)安裝應牢固可靠所有通過夾緊夾具安裝在所述安裝面與相應的接觸面或實施上。當夾子安裝在重心,夾具應盡可能地低,支承面積應足夠大,以安裝精度高,以保證穩(wěn)定和可靠的安裝。底部夾通常是中空的,確定一個特定的文件夾結構,然后繪制夾具布局。在圖中所示的夾具組件。過程中,該夾具將承受較高的夾緊力切削力,造成的沖擊和振動,夾具的形狀,這取決于布局和夾具連接,因此固定件必須有足夠的強度和剛度。在形成所述夾具的一部分的過程中的芯片將下降,積累太多會影響工件夾緊和可靠的定位,因此,夾具的設計必須考慮到的結構應便于鐵。此外,夾送技術,經(jīng)濟的具體結構和操作,安裝方便,也應在設計中考慮。夾具將落入一個部分的處理過程中形成的切屑,切削積累太多會影響定位和工件的可靠的夾緊,因此,夾具的設計,必須考慮結構應便排出鐵屑。3.7 831007夾具的夾具設計及操作的簡要說明如前所述,應該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設計采用了手動夾緊方式,在夾緊和松開工件時比較費時費力。由于該工件體積小,經(jīng)過方案的認真分析和比較,選用了手動夾緊方式(螺旋夾緊機構)。這類夾緊機構結構簡單、夾緊可靠、通用性大,在機床夾具中很廣泛的應用。此外,當夾具有制造誤差,工作過程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時,影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進行調(diào)整換取。由于大量量產(chǎn),主要考慮提高勞動生產(chǎn)率。因此,設計時,需要更換零件需要快速的處理速度。此夾具設計,大平面具有三個自由度移動至夾緊位置,定位兩個自由度,與定位塊定位最終旋轉自由度。在這一點上,雖然有被找到,但經(jīng)過精加工底面是表面,定位是允許的。總 結本設計對CA6140車床撥叉831007零件的加工工藝規(guī)程進行了具體分析,通過對零件的分析和工藝設計來說明撥叉零件的加工??梢粤私鈾C床夾具在切削加工中的作用:可靠地保證工件的加工精度,提高加工效率,減輕勞動強度,充分發(fā)揮和擴大機床的給以性能。本夾具設計可以反應夾具設計時應注意的問題,如定位精度、夾緊方式、夾具結構的剛度和強度、結構工藝性等問題。本設計研究過程中仍然存在不足之處,有的問題還待于進一步深入,具體如下:(1)缺乏實際工廠經(jīng)驗,對一些參數(shù)和元件的選用可能不是非常合理,有一定的浪費。(2)與夾具相關的刀具和量具的了解還不太清楚。(3)系統(tǒng)的設計不太完善,在與計算機配合進行精確的數(shù)據(jù)采集和控制上還有一些不足。(4)使用有一定的局限:人工操作多,零部件磨損度在實際中尚不明確。致 謝本文從選題、方案論證到課題的研究都是在導師宋江的全面、悉心指導下完成的。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、淵博的知識、豐富的創(chuàng)造力、高瞻遠矚的學術思想,以及敏銳的洞察力,始終令學生敬佩,并將影響我的一生。值此成文之際,謹向導師表達我深深的敬意和衷心的感謝!在四年的學習和生活期間,始終工程學院各位老師的無私幫助,在此深表感謝!。 特別要感謝的是我的父母和家人!感謝父母在我成長的道路上給予的無私的愛,他們的理解和全力支持使我的論文得以順利完成。 感謝所有關心和幫助過我的人們! 最后,在本文結束之際,向所有為我的論文提出寶貴意見的評閱專家們表示衷心的感謝和崇高的敬意! 謝謝!參考文獻1 陳鴻均 主編 實用機械加工工藝手冊 北京:機械工業(yè)出版社 2004.8 2 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 2012.7 3 周永強等 主編 高等學校畢業(yè)設計指導 北京:中國建材工業(yè)出版社 2002,124 王穎. 機械加工工藝規(guī)程及工藝文件J. 科技資訊,2008,(30):44.5 朱耀祥,浦林祥. 機床夾具設計手冊M. 北京:機械工業(yè)出版社,2010:2-36 張亞明. 機床夾具分類與構成J. 科技資訊.2008,46(5):2-5.7 黃如林,劉新佳,汪群. 切削加工簡明實用手冊M. 化學工業(yè)出版社,2004.8 趙志勇,王麗杰. 機械加工工藝規(guī)程的發(fā)展J. 科技資訊.2009,(6):25-29.9肖繼德,陳寧平主編. 機床夾具設計(第2版). 北京:機械工業(yè)出版社200510陳于萍,高曉康編著. 互換性與測量技術(第二版).北京:高等教育出版社,200511李益民 主編 機械制造工藝設計簡明手冊 黑龍江: 哈兒濱工業(yè)大學出版社 2012, 712李昌年.機床夾具設計與制造M.北京:機械工業(yè)出版社,200613于文強,趙相路.機械設計手冊M.北京:電子工業(yè)出版社,201414曾維林,吳連連.機械制造技術M.北京:科學出版社,200915王先逵.機械制造工藝學M.北京:機械工業(yè)出版社,200616陸劍中,宋家寧.金屬切削原理與刀具M.北京:機械工業(yè)出版社,200517鄭金興.機械制造裝備設計M.哈爾濱:哈爾濱工程大學出版社,200621Hassan EI-Hofy. 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