CA6140車(chē)床撥叉831005零件機(jī)械加工工藝及鉆Φ22花鍵孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書(shū)】
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機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)零件名稱(chēng)撥叉共6頁(yè)第1頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名材料牌機(jī)20銑HT200毛坯種類(lèi)毛胚外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄 件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床X52K1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液通用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí)準(zhǔn)終單件描圖工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/s進(jìn)給量mm/r切削深度mm進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)描校機(jī)動(dòng)輔助1粗銑左端面銑刀,游標(biāo)卡尺,通用夾具4752.490.182.210.360.5底圖號(hào)2精銑左端面銑刀,游標(biāo)卡尺,通用夾具6003.140.151.010.340.24裝訂號(hào)設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期8機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)零件名稱(chēng)撥叉共6頁(yè)第1頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名材料牌機(jī)20銑HT200毛坯種類(lèi)毛胚外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄 件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床X52K1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液通用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí)準(zhǔn)終單件描圖工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r切削深度mm進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)描校機(jī)動(dòng)輔助底圖號(hào)2粗銑右端面銑刀,游標(biāo)卡尺,通用夾具4752.490.182.210.360.53精銑右端面銑刀,游標(biāo)卡尺,通用夾具6003.140.151.010.340.24裝訂號(hào)4設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)零件名稱(chēng)撥叉共6頁(yè)第1頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名材料牌機(jī)20鉆HT200毛坯種類(lèi)毛胚外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄 件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)鉆床Z5251夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液通用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí)準(zhǔn)終單件描圖工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r切削深度mm進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)描校機(jī)動(dòng)輔助底圖號(hào)2鉆花鍵底孔20中心鉆,游標(biāo)卡尺,通用夾具280170.622010.353擴(kuò)花鍵底孔21擴(kuò)孔鉆,游標(biāo)卡尺,通用夾具280170.62110.32裝訂號(hào)4倒角2x1545度偏刀,通用夾具21設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)零件名稱(chēng)撥叉共6頁(yè)第2頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名材料牌機(jī)30拉HT200毛坯種類(lèi)毛胚外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄 件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)拉床1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液通用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí)準(zhǔn)終單件描圖工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r切削深度mm進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)描校機(jī)動(dòng)輔助1拉六齒方型花鍵高速鋼拉刀,游標(biāo)卡尺,專(zhuān)用夾具2900.060.06110.13底圖號(hào)裝訂號(hào)設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)零件名稱(chēng)撥叉共6頁(yè)第3頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名材料牌機(jī)40銑HT200毛坯種類(lèi)毛胚外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄 件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床X52K1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液通用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí)準(zhǔn)終單件描圖工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r切削深度mm進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)描校機(jī)動(dòng)輔助1粗銑B面高速鋼面銑刀,游標(biāo)卡尺,通用夾具16023.70.6310.5250.5底圖號(hào)2.精銑B面21033.10.5120.210.336裝訂號(hào)設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)零件名稱(chēng)撥叉共6頁(yè)第 4頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名材料牌機(jī)50銑HT200毛坯種類(lèi)毛胚外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄 件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床X62W1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液通用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí)準(zhǔn)終單件描圖工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r切削深度mm進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)描校機(jī)動(dòng)輔助1銑800。03mm的槽高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀,游標(biāo)卡尺,通用夾具37574.20.018810.491.9底圖號(hào)裝訂號(hào)設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)零件名稱(chēng)撥叉共6頁(yè)第5頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名材料牌機(jī)80銑HT200毛坯種類(lèi)毛胚外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄 件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)銑床X62W1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液專(zhuān)用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí)準(zhǔn)終單件描圖工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r切削深度mm進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)描校機(jī)動(dòng)輔助1銑1800。12mm高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀,量塊,專(zhuān)用夾具30094.20.0222.910.537底圖號(hào)裝訂號(hào)設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱(chēng)零件名稱(chēng)撥叉共6頁(yè)第6頁(yè)車(chē)間工序號(hào)工序名材料牌機(jī)90磨HT200毛坯種類(lèi)毛胚外形尺寸每毛坯可制作件數(shù)每臺(tái)件數(shù)鑄 件11設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備型號(hào)設(shè)備編號(hào)同時(shí)加工件數(shù)磨床M114W1夾具編號(hào)夾具名稱(chēng)切削液專(zhuān)用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱(chēng)工序工時(shí)準(zhǔn)終單件描圖工步號(hào)工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速r/min切削速度m/min進(jìn)給量mm/r切削深度mm進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí)描校機(jī)動(dòng)輔助1磨寬為1800。12mm的槽GZ46KV6P35040127磨刀,量塊30002.5500.513.1底圖號(hào)裝訂號(hào)設(shè)計(jì)(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會(huì)簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)831005產(chǎn)品名稱(chēng)撥叉零件名稱(chēng)撥叉共1頁(yè)第1頁(yè)材 料 牌 號(hào)HT200毛 坯 種 類(lèi)鑄 件毛坯外形尺寸每毛坯件數(shù)1每 臺(tái) 件 數(shù)1備 注中批生產(chǎn) 工序號(hào) 工序名 稱(chēng)工序內(nèi)容 車(chē) 間 工 段設(shè)備工藝裝備 工 時(shí)(分) 準(zhǔn)終 單件10鑄造鑄造毛坯 ,時(shí)效處理20銑粗銑、精銑左端面機(jī)二銑床X52K銑刀,游標(biāo)卡尺,通用夾具0.3330銑粗銑、精銑右端面機(jī)二銑床X52K銑刀,游標(biāo)卡尺,通用夾具0.3340鉆鉆花鍵底孔機(jī)二鉆床Z52520中心鉆,游標(biāo)卡尺,通用夾具0.3250鉆擴(kuò)花鍵底孔機(jī)二鉆床Z52521擴(kuò)孔鉆,游標(biāo)卡尺,通用夾具0.3260倒角倒角2x15機(jī)二鉆床Z52545度偏刀,通用夾具70拉拉六齒方型花鍵機(jī)二拉床高速鋼拉刀,游標(biāo)卡尺,專(zhuān)用夾具0.1380銑粗銑B面機(jī)二銑床X62W高速鋼面銑刀,游標(biāo)卡尺,專(zhuān)用夾具0.52590銑精銑B面機(jī)二銑床X62W高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀,游標(biāo)卡尺,專(zhuān)用夾具0.536100銑銑800。03mm的槽機(jī)二銑床X62W高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀,量塊,專(zhuān)用夾具0.49110銑銑1800。12mm機(jī)二銑床X62W高速鋼直齒精密級(jí)三面刃銑刀,量塊,專(zhuān)用夾具0.537120磨磨寬為1800。12mm的槽機(jī)二磨床M114WGZ46KV6P35040127,量塊3.1130鉗去毛刺140檢檢驗(yàn)入庫(kù) 設(shè) 計(jì)(日 期) 校 對(duì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽 字日 期1燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)一、零件的分析(一) 零件的作用題目所給的零件是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)按照工作者的要求工作,工作過(guò)程:撥叉零件是在傳動(dòng)系統(tǒng)中撥動(dòng)滑移齒輪,以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速,轉(zhuǎn)向。其花鍵孔25mm通過(guò)與軸的配合來(lái)傳遞凸輪曲線槽傳來(lái)的運(yùn)動(dòng),零件的兩個(gè)叉頭部位與滑移齒輪相配合。(二) 零件的工藝分析CA6140車(chē)床共有兩處加工表面,其間有一定位置要求。分述如下:1, 零件孔22mm的上下加工表面及花鍵孔25mm這一組加工表面包括:孔22mm的上下加工表面,孔22mm的內(nèi)表面,有粗糙度要求為Ra小于等于6.3um,25mm的六齒花鍵孔,有粗糙度要求Ra小于等于3.2um,擴(kuò)兩端面孔,有粗糙度要求Ra=6.3um;加工時(shí)以上下端面和外圓40mm為基準(zhǔn)面,有由于上下端面須加工,根據(jù)“基準(zhǔn)先行”的原則,故應(yīng)先加工上下端面(采用互為基準(zhǔn)的原則),再加工孔22mm, 六齒花鍵孔25mm和擴(kuò)孔;2, 孔22mm兩側(cè)的撥叉端面這一組加工表面包括:右側(cè)距離18mm的上下平面,Ra=3.2um,有精銑平面的要求,左側(cè)距離為8mm的上下平面,Ra=1.6um,同樣要求精銑;加工時(shí)以孔22mm,花鍵孔25 mm和上下平面為基準(zhǔn)定位加工;根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,該零件沒(méi)有很難加工的表面尺寸,上述表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證,對(duì)于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助于專(zhuān)用夾具加工另一組表面,并且保證它們的位置精度要求(三) 零件的尺寸圖 二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)(一)確定毛坯的制造形式1:零件材料為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,故選擇鑄件毛坯。2:已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)是20000件每年,故查表(15-2),可確定其為大批生產(chǎn),初步確定工藝安排的基本傾向?yàn)椋杭庸み^(guò)程劃分階段,工序適當(dāng)集中,加工設(shè)備主要以通用設(shè)備為主,采用專(zhuān)用夾具,這樣投資較少,投產(chǎn)快生產(chǎn)率較高,轉(zhuǎn)產(chǎn)較容易。3:根據(jù)零件的材料確定毛坯為鑄件,材料為HT200,毛坯的鑄造方法為金屬模機(jī)械造型(表15-4),鑄件尺寸公差等級(jí)為CT9級(jí)(表15-5)(二)基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)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)率得以提高。(1)粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言,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)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則,現(xiàn)選取22孔的不加工外輪廓底面作為粗基準(zhǔn),利用圓柱來(lái)定位,另外四爪握住兩邊來(lái)限制六個(gè)自由度,達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。(2)精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。(三)制定工藝路線制定工藝路線,在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定的情況下, 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求來(lái)制定工藝路線??梢钥紤]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。1.工藝路線方案工序一 鑄坯。工序二 粗銑圓柱底面。工序三 鉆圓柱成20的孔。工序四 擴(kuò)鉸孔20到22。工序五 粗車(chē)圓柱孔口斜度為20度。工序六 粗銑右槽1側(cè)平面和高度為8mm(見(jiàn)圖),粗銑高度為18mm的左槽2(見(jiàn)圖)。工序七 精銑槽1的上下面和和里面、側(cè)面,精洗槽2的上下面和里面。工序八 拉銷(xiāo)孔22成花鍵。工序九 去毛刺。工序十 檢驗(yàn)。工序號(hào)工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)01鑄件02粗銑下端面孔的外圓,上端面03鉆孔孔的外圓,下端面04擴(kuò)孔22孔的外圓,下端面05車(chē)倒角,角度為20度孔的上下端面06銑左邊鍵槽,銑右邊鍵槽孔,下端面07精銑左右兩槽孔,下端面08拉花鍵槽孔的外圓,下端面9去毛刺10終檢2,選擇機(jī)床(1) 工序一,工序五,工序七均為銑表面,可用XA5032銑床。(2) 工序三為鉆孔,擴(kuò)孔工藝,可采用搖臂鉆床Z305B。(3) 工序八為拉花鍵,采用普通拉床。 ( 4 ) 工序六用車(chē)床。3,選擇夾具:每個(gè)工序都可以采用專(zhuān)用的夾具,夾具后面再設(shè)計(jì)。4,選擇刀具:在銑床上用高速鋼立銑刀,銑上下兩槽用三面刃銑刀,在車(chē)床上選普通車(chē)刀,內(nèi)拉床選矩形齒花鍵拉刀5,選擇量具:精度要求較高的可用內(nèi)徑千分尺量程50125,其余用游標(biāo)卡尺分度值為0.02(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定”CA6140車(chē)床撥叉”;零件材料為HT200,硬度190210HB,生產(chǎn)類(lèi)型大批量,鑄造毛坯。據(jù)以上原始資料及加工路線,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1. 查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)(以下稱(chēng)工藝手冊(cè)銑削加工余量為:粗銑 2-4mm半精銑 1-2mm精銑 0-1mm2. 圓柱(40用鑄成)內(nèi)孔22用鉆和擴(kuò)成,加工余量:擴(kuò)孔 1.2mm3粗車(chē)加工余量: 粗 車(chē) 1.2mm 半精車(chē) 0.8mm4右凹槽:對(duì)于右凹槽的加工,由于事先未被鑄出,要滿足其槽的深度先需要粗銑,現(xiàn)確定其加工余量取8mm。為了保證槽兩邊的表面粗糙度和槽的水平尺寸的精度要求,需要進(jìn)行精銑槽的兩側(cè)面,加工余量取0.5mm。5.左凹槽:由于此平面沒(méi)有加工,只加工平面的凹槽,其基本尺寸為槽寬 (精度較高,IT6級(jí)),槽的深度為15,可事先鑄出該凹槽,該槽的三個(gè)表面的粗糙度都為,在粗銑后精銑能達(dá)到粗糙度要求。6.孔:鉆孔其尺寸為20mm,加工余量取2mm,擴(kuò)孔鉆,保留0.5mm的拉刀加工余量??桌锏幕ㄦI槽用組合裝配式拉刀成型式的加工方式一次拉出。7,其他尺寸直接鑄造得到由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。(五)確立切削用量及基本工時(shí)工序一 毛坯工序 用鑄造尺寸如毛坯圖(CAD毛坯圖)工序二 銑圓柱下面1. 加工條件工件材料:HT200,b =0.16GPa HB=190241,鑄造。加工要求:粗銑鑄件圓柱下面。機(jī)床:銑床,XA5032臥式銑床。刀具:硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae=40mm,深度apPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.3mm,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)tmL/ Vf=(40+40)/475=0.168min。工序三 以22孔底面為精基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)22孔。 1. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時(shí)do=20mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角o12,二重刃長(zhǎng)度b=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 2.選擇切削用量 (1)決定進(jìn)給量查切 ,所以, 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 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(查切)為0.50.8mm,壽命(3)切削速度查切 修正系數(shù) 故。查切機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為故實(shí)際的切削速度(4)校驗(yàn)扭矩功率 所以 故滿足條件,校驗(yàn)成立。3.計(jì)算工時(shí)T=L/nf=65/272*1.45=0.163min 4 .擴(kuò)孔的切削用量如下:擴(kuò)鉆: 工序五 以22孔底面為精基準(zhǔn),倒20度角,用普通車(chē)床。工序六 以20孔為精基準(zhǔn),粗銑兩槽的三個(gè)端面,保證槽1,槽2上下面粗早粗糙度小于3.2。1. 加工條件 粗銑上平面的槽,精銑上平面的槽兩側(cè)(1)粗銑上平面的槽: 由機(jī)械手冊(cè)可以直接查出銑削速度: 采用錯(cuò)齒三面刃銑刀,。則計(jì)算工時(shí)(2)精銑上平面的槽兩側(cè): 由于是精加工銑削速度放大30,其值: 采用錯(cuò)齒三面刃銑刀,則:計(jì)算工時(shí)2, 粗銑下平面的槽,精銑下平面的槽的三個(gè)面(1)粗銑下平面的槽: 由機(jī)械手冊(cè)可以直接查出銑削速度:采用鑲齒三面刃銑刀,。則計(jì)算工時(shí)(2)精銑下平面的槽的三個(gè)面: 由于是精加工銑削速度放大30,其值: 采用鑲齒三面刃銑刀,。則計(jì)算工時(shí)工序八 拉銷(xiāo)花鍵 用拉刀拉銷(xiāo)花鍵單面齒升:根據(jù)有關(guān)手冊(cè),確定拉花鍵時(shí)花鍵拉刀的單面齒升為0.06mm,拉削速度拉刀同時(shí)工作齒數(shù)切削工時(shí)花鍵孔的工序尺寸:加工表面加工內(nèi)容加工余量精度等級(jí)表面粗糙度工序尺寸25mm拉花鍵1.8mmCT86.4um24.8mm鉸孔0.2mm3.2um25mm工序九 去毛刺工序十 檢查。其余幾步數(shù)據(jù)見(jiàn)工藝卡片。第1章 零件的分析1.1 零件的功用及結(jié)構(gòu)分析:CA6140撥叉位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求進(jìn)行工作。寬度為18+0.0120mm的槽尺寸精度要求很高,因?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑移齒輪時(shí)如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時(shí),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:CA6140撥叉共有兩組加工表面。1以花鍵孔的中心線為基準(zhǔn)的加工面這一組面包括25+0.230的六齒矩形花鍵孔、22+0.280花鍵底孔兩端的2*15倒角和距中心線為27的平面。2以工件右端面為基準(zhǔn)的8+0.030 的槽和18+0.120的槽經(jīng)上述分析可知, 對(duì)于兩組加工表面,可先加工其中一組表面,然后借助于專(zhuān)用夾具加工另一組表面。第2章 鉆擴(kuò)孔20零件機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1 毛坯的選擇零件材料HT200、考慮到此零件的工作過(guò)程中并有變載荷和沖擊性載荷,因此選用鑄件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件的工作可靠。由于生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批生產(chǎn)而且零件的尺寸并不很大,故可采取金屬型澆注。經(jīng)查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)工藝手冊(cè))表1.3-1、表2.2-1表2.2-4以及圖2.2-1取等級(jí)為2級(jí)精度底面及側(cè)面澆注確定待加工表面的加工余量為2.50.8。2.2 基準(zhǔn)的選擇1粗基準(zhǔn)的選擇:根據(jù)不能重復(fù)的原則,先以零件的A面為粗基準(zhǔn),再以B面為粗基準(zhǔn) 2精度基準(zhǔn)的選擇:為保證定位基準(zhǔn)和工序基準(zhǔn)重合,以零件的A面為精基準(zhǔn)。2.3 工藝路線的擬定工序:1粗銑端面B。以A面為粗基準(zhǔn)。選用X62w臥式萬(wàn)能銑床2粗銑端面A。以B面為粗基準(zhǔn)。選用X62w臥式萬(wàn)能銑床3精銑端面A。以B面為粗基準(zhǔn)。選用X62w臥式萬(wàn)能銑床4鉆、擴(kuò)花鍵底孔。以A面為精基準(zhǔn)。選用Z525立式鉆床5锪兩端15倒角。 以40圓柱面為粗基準(zhǔn)。選用Z525立式鉆床6拉花鍵。以A面為基準(zhǔn),選用L6106臥式內(nèi)拉床。7銑削槽C面、8+0.030的槽。以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專(zhuān)用夾具。8銑削18+0.0120的槽。以花鍵的中心線及A面為基準(zhǔn)。選用X62W臥式銑床加專(zhuān)用夾具。2.4 加工余量、工序尺寸及其公差的確定CA6140的撥叉材料為HT200。毛坯重量為1.0 ,鑄鐵硬度160(HBS),生產(chǎn)類(lèi)型為中批量生產(chǎn),采取金屬型澆注。根據(jù)上述的原始資料加工工藝,分別確定各個(gè)加工表面的機(jī)械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:1、A面的加工余量 此工序分2個(gè)工步。1粗銑A面 2精銑A面。精銑加工余量為0.2;粗銑加工余量為2.32、B面的加工余量B面要為加工A面做粗基準(zhǔn),之前先粗銑一下,加工余量為0.50.1。3、矩形花鍵底孔及花鍵的加工余量及工序尺寸矩形花鍵底孔毛坯為實(shí)心,無(wú)孔??椎募庸ぞ纫蠼橛贗T7和IT8之間,根據(jù)工藝手冊(cè)表2.3-8確定加工余量和工序尺寸為:鉆20:加工余量2Z =20;工序尺寸是20+0.21擴(kuò)21:加工余量2Z =2;工序尺寸是22+0.283、C面的加工余量 此工序分2個(gè)工步。1粗銑C面 2精銑C面。精銑加工余量為0.2;粗銑加工余量為2.32.5 切削用量及工時(shí)定額的確定工序1粗銑端面B加工材料HT200,硬度160HBS,鑄件,有外皮加工尺寸寬度40,長(zhǎng)度40加工要求用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑,加工余量為0.50.1,需切削液冷卻機(jī)床X62w臥式萬(wàn)能銑床刀具根據(jù)切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)切削手冊(cè))中的表3.1、表3.2、表3.9可知銑刀直徑,齒數(shù),前角6,后角121、計(jì)算切削用量(1)決定銑削寬度:由于加工余量不大,故可在一次走刀內(nèi)切完,則(2)決定每齒進(jìn)給量:根據(jù)X62w臥式萬(wàn)能銑床說(shuō)明書(shū),其功率為7.5kW,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)切削手冊(cè)表3.3,現(xiàn)取。(3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)切削手冊(cè)表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8,鑲齒銑刀(),刀具壽命(表3.8)(4)決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量:切削速度可根據(jù)切削手冊(cè)表3.27中的公式計(jì)算,也可直接由表中查出。根據(jù)表3.11,當(dāng),/z時(shí),m/min,r/min,/min。各修正系數(shù)為: 故 根據(jù)切削手冊(cè)表3.30 X62w臥式萬(wàn)能銑床說(shuō)明書(shū),選擇,。因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為2、計(jì)算基本工時(shí)式中,。根據(jù)表3.25,入切量及超切量,則,故工序2粗銑端面A加工材料HT200,硬度160HBS,鑄件,有外皮加工尺寸寬度40,長(zhǎng)度49.5加工要求用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀粗銑,加工余量為2.3,需切削液冷卻機(jī)床X62w臥式萬(wàn)能銑床刀具根據(jù)切削手冊(cè)中的表3.1、表3.2、表3.9可知銑刀直徑,齒數(shù),前角6,后角121、計(jì)算切削用量(1)決定銑削寬度:由于加工余量不大,故可在一次走刀內(nèi)切完,則(2)決定每齒進(jìn)給量:根據(jù)X62w臥式萬(wàn)能銑床說(shuō)明書(shū),其功率為7.5kW,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)切削手冊(cè)表3.3,現(xiàn)取。(3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)切削手冊(cè)表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.8,鑲齒銑刀(),刀具壽命(表3.8)(4)決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量:切削速度可根據(jù)切削手冊(cè)表3.27中的公式計(jì)算,也可直接由表中查出。根據(jù)表3.11,當(dāng),/z時(shí),m/min,r/min,/min。各修正系數(shù)為: 故 根據(jù)切削手冊(cè)表3.30 X62w臥式萬(wàn)能銑床說(shuō)明書(shū),選擇,。因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為2、計(jì)算基本工時(shí)式中,。根據(jù)表3.25,入切量及超切量,則,故工序3精銑端面A加工材料HT200,硬度160HBS,鑄件,無(wú)外皮(經(jīng)過(guò)粗加工)加工尺寸寬度40,長(zhǎng)度49.5加工要求用標(biāo)準(zhǔn)鑲齒圓柱銑刀精銑,加工余量為0.2,需切削液冷卻機(jī)床X62w臥式萬(wàn)能銑床刀具根據(jù)切削手冊(cè)中的表3.1、表3.2、表3.9可知銑刀直徑,齒數(shù),前角6,后角121、計(jì)算切削用量(1)決定銑削寬度:由于加工余量不大,故可在一次走刀內(nèi)切完,則(2)決定每齒進(jìn)給量:根據(jù)X62w臥式萬(wàn)能銑床說(shuō)明書(shū),其功率為7.5kW,中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)切削手冊(cè)表3.3,現(xiàn)取,齒數(shù),所以(3)選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命:根據(jù)切削手冊(cè)表3.7,銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.3,鑲齒銑刀(),刀具壽命(表3.8)(4)決定切削速度和每分鐘進(jìn)給量:切削速度可根據(jù)切削手冊(cè)表3.27中的公式計(jì)算,也可直接由表中查出。根據(jù)表3.11,當(dāng),/z時(shí),m/min,r/min,/min。各修正系數(shù)為: 故 根據(jù)切削手冊(cè)表3.30 X62w臥式萬(wàn)能銑床說(shuō)明書(shū),選擇,。因此實(shí)際切削速度和每齒進(jìn)給量為2、計(jì)算基本工時(shí)式中,。根據(jù)表3.25,入切量及超切量,則,故工序4鉆、擴(kuò)花鍵底孔()鉆20孔加工材料HT200,硬度160HBS,鑄件加工要求孔徑,孔深86,通孔。精度H12H13機(jī)床Z525立式鉆床刀具高速鋼麻花鉆頭,其直徑。根據(jù)切削手冊(cè)表2.1、表2.2,鉆頭幾何形狀:雙錐修磨橫刀,1、計(jì)算切削用量(1)決定進(jìn)給量1)按加工要求決定進(jìn)給量:根據(jù)切削手冊(cè)表2.7,當(dāng)加工要求為H12H13精度,灰鑄鐵的強(qiáng)度,時(shí),。由于,故應(yīng)乘孔深修正系數(shù),則2)按鉆頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量:根據(jù)切削手冊(cè)表2.8,當(dāng)硬度是160HBS,鉆頭強(qiáng)度允許的進(jìn)給量。3)按機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量:根據(jù)切削手冊(cè)表2.9,當(dāng)強(qiáng)度,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為8330N(Z525鉆床允許的軸向力為8830N,見(jiàn)表2.35)時(shí),進(jìn)給量。從以上三個(gè)進(jìn)給量比較,可以看出,受限值得進(jìn)給量是工藝要求,其值是。根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū),選擇由于是加工通孔,為了避免孔即將鉆穿時(shí)鉆頭容易折斷,故宜在空即將鉆穿時(shí)停止自動(dòng)進(jìn)給而采用手動(dòng)進(jìn)給。機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度也可根據(jù)初步確定的進(jìn)給量查出軸向力再進(jìn)行比較來(lái)校驗(yàn)。由切削手冊(cè)表2.19可查出鉆孔時(shí)的軸向力,當(dāng),軸向力。軸向力的修正系數(shù),所以。根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū),機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許的最大軸向力,由于,故可用。(2)決定鉆頭磨頓標(biāo)準(zhǔn)及壽命:由切削手冊(cè)表2.12可知,當(dāng)時(shí),鉆頭后刀面最大磨損量取為0.8,壽命。(3)決定切削速度:由切削手冊(cè)表2.15可知,。切削速度的修正系數(shù)為:,故根據(jù)Z525鉆床說(shuō)明書(shū)??煽紤]選擇,但因所選轉(zhuǎn)數(shù)較計(jì)算轉(zhuǎn)數(shù)為高,會(huì)使刀具壽命下降,故可將進(jìn)給量降低一級(jí),即取,也可選擇較低一級(jí)轉(zhuǎn)數(shù),仍用,比較這兩種選擇方案:方案一:,方案二:,因?yàn)榉桨敢坏某朔e較大,基本工時(shí)較少,故方案一較好。這時(shí),。2、計(jì)算基本工時(shí)式中,入切量及超切量由切削手冊(cè)表2.29查出,則,故()擴(kuò)22孔刀具直徑;刀具幾何參數(shù)同上。由于兩孔直徑相差不大,為了節(jié)省停車(chē)和調(diào)換走刀量等輔助時(shí)間,n和f都不變,所以同上,工序5锪兩端面15倒角本工序采用專(zhuān)用刀具,锪鉆時(shí)與上一道工序的n和f都不變,所以同上一道工序,。工序6拉花鍵單面齒升:根據(jù)有關(guān)手冊(cè),確定拉花鍵孔時(shí)花鍵拉刀的單面齒為0.06mm,拉削速度 切削工時(shí) 式中:?jiǎn)蚊嬗嗔?.5(由22拉削到25)拉削表面長(zhǎng)度,86mm考慮校準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù),取1.2考慮機(jī)床返回行程系數(shù),取1.4 拉削速度(m/min)拉刀單面齒升拉刀同時(shí)工作齒數(shù),(拉刀齒距)拉刀同時(shí)工作齒數(shù):基本工時(shí) 第3章 鉆擴(kuò)22+0.28工序夾具設(shè)計(jì)3.1 任務(wù)的提出為了提高勞動(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)用夾具經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商,決定設(shè)計(jì)第3道工序鉆、擴(kuò)花鍵底孔的立式鉆床夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床。刀具為高速鋼麻花鉆頭,來(lái)對(duì)工件進(jìn)行加工。本夾具主要用來(lái)鉆擴(kuò)22+0.28,由于采用高速鋼麻花鉆頭,一次切削,所以主要應(yīng)該考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度3.2 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1定位方案的確定根據(jù)加工工序及零件圖可知,要加工22+0.28,要確保所加工的孔和毛坯圓柱的同軸度問(wèn)題,即定心。在垂直于加工方向上,不能產(chǎn)生移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。沿加工方向上,由于40外圓有一部分與肋板相交,不為規(guī)則外圓柱面,形狀特殊,所以也得限制其沿加工方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。最終采取的定位方位為工件以40外圓柱面和端面A定位基準(zhǔn),在V形塊和支撐板上實(shí)現(xiàn)五點(diǎn)定位。用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)推動(dòng)V形塊壓頭夾緊工件。滿足六點(diǎn)定位原理,限制了工件6個(gè)自由度,屬于完全定位。3.2.2定位元件及裝置設(shè)計(jì)定位元件的選擇,包括其結(jié)構(gòu)尺寸形狀及布置形式等,主要決定于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用狀況。根據(jù)加工工序和零件圖可知,以外圓柱面定位采用固定V形塊,其對(duì)中性好,能使工件的定位基準(zhǔn)軸線在V形塊兩斜面的對(duì)稱(chēng)平面上,而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響,并且安裝方便。選用活動(dòng)V形塊,可用于夾緊機(jī)構(gòu)中,起到取消一個(gè)自由度的作用。用支承板對(duì)端面A底面定位。支承板用螺釘緊固在夾具體上。但考慮到加工工序,采用兩塊扇形支承板同心相對(duì)固定。裝配后,應(yīng)磨平工作表面,以保證等高性。3.2.3定位誤差的分析計(jì)算使用夾具時(shí),加工表面的位置誤差與夾具在機(jī)床上的對(duì)定及工件在夾具中的定位密切相關(guān)。由于工件定位所造成的加工表面相對(duì)其工序基準(zhǔn)的位置誤差成為定位誤差。在加工時(shí),夾具相對(duì)刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)的位置,經(jīng)調(diào)定后不再變動(dòng),因此可以認(rèn)為加工表面的位置是固定的。在這種情況下,加工表面對(duì)其工序基準(zhǔn)的位置誤差,必然是工序基準(zhǔn)的位置變動(dòng)所起的。所以,定位誤差也就是工件定位時(shí)工序基準(zhǔn)(一批工件的)沿加工要求方向上的位置的最大變動(dòng)量,即工序基準(zhǔn)位置的最大變動(dòng)量在加工尺寸方向上的投影。根據(jù)金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-1,“V形塊的尺寸及定位誤差的計(jì)算”可知,常用的V形塊工作角度為90。由定位誤差公式(其中D定位圓直徑的中間尺寸,d定位圓直徑的最小值)得3.3 引導(dǎo)元件設(shè)計(jì)引導(dǎo)裝置是在鉆、鏜類(lèi)機(jī)床上加工孔和孔系時(shí)做刀具導(dǎo)向用。借助于引導(dǎo)元件可提高被加工孔的幾何精度、尺寸精度以及孔系的位置精度。應(yīng)此選擇可換鉆套,其便于磨損后快速更換。根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)圖2-1-46可知可換鉆套具體參數(shù)。3.4 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1夾緊方案的確定 為了保證在切削力、離心力、慣性力等外力的作用下,工件仍能在夾具中保持由定位元件所確定的加工位置,而不致發(fā)生振動(dòng)或位移,一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置,將工件可靠地夾緊。通過(guò)活動(dòng)V形塊連接到快速螺旋夾具機(jī)構(gòu)上,可是工件保持既定位置,即在切削力的作用下,工件不應(yīng)離開(kāi)定位支承。3.4.2夾緊力大小的分析計(jì)算根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-7可知,用高速鋼刀具鉆削材料為灰鑄鐵(190HBS)直徑為22+0.28的孔的切削力計(jì)算公式為切削扭矩計(jì)算公式為鉆頭直徑,22每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,0.81/r修正系數(shù),0.9計(jì)算出,根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-11可知,工件以外圓定位中,V形塊定位V形塊夾緊的實(shí)際所需夾緊力計(jì)算公式為防止工件轉(zhuǎn)動(dòng):防止工件移動(dòng):安全系數(shù),(,其余為1.0)工件與V形塊間的圓周方向摩擦系數(shù),查表1-2-12取0.2工件與V形塊間的軸向摩擦系數(shù), 查表1-2-12取0.2,經(jīng)過(guò)計(jì)算可知,防止工件轉(zhuǎn)動(dòng):防止工件移動(dòng):3.4.3夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì)由于需選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,夾緊可靠,通用性大的夾緊機(jī)構(gòu),初選快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。其可以克服螺旋夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作慢、效率低的缺點(diǎn)??焖賷A緊機(jī)構(gòu)中,螺桿上開(kāi)有直槽,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄松開(kāi)工作將直槽轉(zhuǎn)至螺釘處,即可迅速拉出螺桿,以便裝卸工件。螺桿一頭與活動(dòng)V形塊連接,另一頭與手柄相聯(lián)。3.5夾具體設(shè)計(jì)由于可以鑄造出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀,抗壓強(qiáng)度大,抗振性好,因此夾具體毛坯結(jié)構(gòu)選用鑄造,其適用于切削負(fù)荷大、振動(dòng)大的場(chǎng)合以及批量生產(chǎn)。為了便于排除切屑,不使其聚集在定位元件工作表面而影響工件正確定位,一般在設(shè)計(jì)夾具體時(shí),要增加容納切屑的空間,如容屑溝等。3.6 夾具操作及維護(hù)簡(jiǎn)要說(shuō)明在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率.為此,在螺母夾緊時(shí)采用開(kāi)口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有正確的安裝位置,以利于鉆孔加工。結(jié)果,本夾具總體的感覺(jué)還比較緊湊。夾具上裝有對(duì)刀塊裝置,可使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀(與塞尺配合使用);同時(shí),夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置,以有利于鉆孔加工。 參考文獻(xiàn)1 趙家齊主編 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)。北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.102 艾興,肖詩(shī)綱主編。切削用量手冊(cè) 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1966.63 李益民主編機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè):哈爾濱工業(yè)大學(xué)4 孫巳德主編機(jī)床夾具圖冊(cè):機(jī)械工業(yè)出版社,2005.115 王先逵主編機(jī)械制造工藝學(xué)清華大學(xué) 共 25 頁(yè) 第 25 頁(yè)摘要隨著機(jī)床加工精度的提高,為了降低定位誤差,提高加工精度,對(duì)夾具的制造精度要求相應(yīng)提高。為了適應(yīng)不同行業(yè)的需要和經(jīng)濟(jì)性,夾具有不同的型號(hào),以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性,采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng),應(yīng)用范圍廣,通用性好,夾具利用率高,元件的功能強(qiáng),使得夾具的通用性好,元件少而精,配套的費(fèi)用低,經(jīng)濟(jì)使用才有推廣的價(jià)值。本設(shè)計(jì)是結(jié)合目前實(shí)際生產(chǎn)中,通用夾具不能滿足生產(chǎn)要求,而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的一種銑床夾具,主要包括夾具的定位方案,夾緊方案、對(duì)刀方案,夾具體與定位鍵的設(shè)計(jì)及加工精度等方面的分析。該夾具具有良好的加工精度,針對(duì)性強(qiáng),主要用于拔叉鉆、擴(kuò)22花鍵底孔零件工序的加工。本夾具具有夾緊力裝置,具備現(xiàn)代機(jī)床夾具所要求的高效化和精密化的特點(diǎn),可以有效的減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間,大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)力,有效地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。 關(guān)鍵詞 :撥叉 機(jī)床夾具 經(jīng)濟(jì) 通用目錄摘要11.機(jī)床夾具概論41.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀41.2 機(jī)床夾具的發(fā)展方向41.2.1標(biāo)準(zhǔn)化41.2.2 精密化41.2.3 高效化51.2.4 柔性化52.零件的分析62.1零件的作用62.2零件的工藝分析73.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)83.1 確定毛坯的制造形式83.2基面的選擇83.3 制訂工藝路線83.3.1 工藝路線方案一83.3.2 工藝路線方案二93.3.3工藝方案的比較與分析94、機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定94.1銑端面(A面):94.2拉花鍵孔:104.3銑上表面(B面):105、確定切削用量及基本工時(shí)105.1 工序:銑右端面。105.2 工序:鉆、擴(kuò)花鍵底孔115.3 工序:倒角125.4 工序:拉花鍵孔125.5 工序:銑上、下表面135.6 工序:銑槽8+0.05 0 mm145.7 工序:銑槽18+0.012 0 mm145.8 磨18mm槽,156鉆擴(kuò)22+0.28工序夾具設(shè)計(jì)166.1 任務(wù)的提出166.2 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算166.3 引導(dǎo)元件設(shè)計(jì)176.4 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算176.5夾具體設(shè)計(jì)186.6 夾具操作及維護(hù)簡(jiǎn)要說(shuō)明18參考文獻(xiàn)18結(jié) 論19 1.機(jī)床夾具概論1.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀?yuàn)A具最早出現(xiàn)在18世紀(jì)后期。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,夾具已從一種輔助工具發(fā)展成為門(mén)類(lèi)齊全的工藝裝備。有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明,目前的中、小批多品種生產(chǎn)的工件品種已占工件種類(lèi)總數(shù)的85左右?,F(xiàn)代生產(chǎn)要求企業(yè)所制造的產(chǎn)品品種經(jīng)常更新?lián)Q代,以適應(yīng)市場(chǎng)的需求與競(jìng)爭(zhēng)。然而,一般企業(yè)都仍習(xí)慣于大量采用傳統(tǒng)的專(zhuān)用夾具,一般在具有中等生產(chǎn)能力的工廠里,約擁有數(shù)千甚至近萬(wàn)套專(zhuān)用夾具;另一方面,在多品種生產(chǎn)的企業(yè)中,每隔34年就要更新5080左右專(zhuān)用夾具,而夾具的實(shí)際磨損量?jī)H為1020左右。特別是近年來(lái),數(shù)控機(jī)床、加工中心、成組技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等新加工技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)機(jī)床夾具提出了如下新的要求:(1)能迅速而方便地裝備新產(chǎn)品的投產(chǎn),以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)成本;(2)能裝夾一組具有相似性特征的工件;(3)能適用于精密加工的高精度機(jī)床夾具;(4)能適用于各種現(xiàn)代化制造技術(shù)的新型機(jī)床夾具;(5)采用以液壓站等為動(dòng)力源的高效夾緊裝置,以進(jìn)一步減輕勞動(dòng)強(qiáng)度和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率;(6)提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。所以,老式的夾具已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需要了,更經(jīng)濟(jì)化、高效化的夾具也就慢慢的發(fā)展出來(lái)。1.2 機(jī)床夾具的發(fā)展方向機(jī)床夾具的發(fā)展方向主要表現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、精密化、高效化和柔性化等四個(gè)方面。1.2.1標(biāo)準(zhǔn)化 機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化是相互聯(lián)系的兩個(gè)方面。目前我國(guó)已有夾具零件及部件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB/T2148T225991以及各類(lèi)通用夾具、組合夾具標(biāo)準(zhǔn)等。機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化,有利于夾具的商品化生產(chǎn),有利于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,降低生產(chǎn)總成本。1.2.2 精密化 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度的日益提高,勢(shì)必相應(yīng)提高了對(duì)夾具的精度要求。精密化夾具的結(jié)構(gòu)類(lèi)型很多,例如用于精密分度的多齒盤(pán),其分度精度可達(dá)0.1;用于精密車(chē)削的高精度三爪自定心卡盤(pán),其定心精度為5m。1.2.3 高效化 高效化夾具主要用來(lái)減少工件加工的基本時(shí)間和輔助時(shí)間,以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。常見(jiàn)的高效化夾具有自動(dòng)化夾具、高速化夾具和具有夾緊力裝置的夾具等。例如,在銑床上使用電動(dòng)虎鉗裝夾工件,效率可提高5倍左右;在車(chē)床上使用高速三爪自定心卡盤(pán),可保證卡爪在試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為9000r/min的條件下仍能牢固地夾緊工件,從而使切削速度大幅度提高。目前,除了在生產(chǎn)流水線、自動(dòng)線配置相應(yīng)的高效、自動(dòng)化夾具外,在數(shù)控機(jī)床上,尤其在加工中心上出現(xiàn)了各種自動(dòng)裝夾工件的夾具以及自動(dòng)更換夾具的裝置,充分發(fā)揮了數(shù)控機(jī)床的效率。1.2.4 柔性化 機(jī)床夾具的柔性化與機(jī)床的柔性化相似,它是指機(jī)床夾具通過(guò)調(diào)整、組合等方式,以適應(yīng)工藝可變因素的能力。工藝的可變因素主要有:工序特征、生產(chǎn)批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夾具種類(lèi)主要有:組合夾具、通用可調(diào)夾具、成組夾具、模塊化夾具、數(shù)控夾具等。為適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)多品種、中小批量生產(chǎn)的需要,擴(kuò)大夾具的柔性化程度,改變專(zhuān)用夾具的不可拆結(jié)構(gòu)為可拆結(jié)構(gòu),發(fā)展可調(diào)夾具結(jié)構(gòu),將是當(dāng)前夾具發(fā)展的主要方向。綜上所述,夾具在機(jī)械加工生產(chǎn)過(guò)程中起著重大的作用,夾具的發(fā)展是為了滿足當(dāng)代機(jī)械加工工藝的需要,可以說(shuō)是社會(huì)的發(fā)展、生產(chǎn)的需要帶動(dòng)著夾具的發(fā)展,其發(fā)展過(guò)程是是必然的。 2.零件的分析2.1零件的作用撥叉是一種輔助零件,通過(guò)撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合?;咨厦嬗型箟K,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(dòng)滑塊,滑套帶動(dòng)輸出軸,將動(dòng)力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動(dòng)撥叉可以控制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離,達(dá)到換檔的目的。分析這種動(dòng)力聯(lián)接方式可知,車(chē)換檔時(shí)要減速,這樣可以減少滑套與齒輪之間的沖擊,延長(zhǎng)零件的使用壽命。題目給定的零件是CA6140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)按照工作者的要求進(jìn)行工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。撥叉頭以22+0.280孔套在變速叉軸上,并用花鍵與變速叉軸連接,撥叉教夾在變換齒輪的槽中,當(dāng)需要變速時(shí),操縱變速桿,變速操縱機(jī)構(gòu)就通過(guò)撥叉頭部的操縱槽帶動(dòng)撥叉與變速叉軸一起在變速箱中滑移,撥叉腳撥動(dòng)齒輪在化簡(jiǎn)軸上滑動(dòng)以變換檔位,從而改變主軸轉(zhuǎn)速。該撥叉在變換檔位時(shí)要承受彎曲應(yīng)力及沖擊載荷作用,因此該零件應(yīng)有足夠強(qiáng)度,剛度和韌性,以適應(yīng)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?yàn)樵趽懿姘蝿?dòng)使滑移齒輪時(shí)如果槽的尺寸精度不高或間隙很大時(shí),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。2.2零件的工藝分析 CA6140車(chē)床共有兩處加工表面,其間有一定位置要求。分述如下:1, 零件孔22mm的上下加工表面及花鍵孔25mm這一組加工表面包括:孔22mm的上下加工表面,孔22mm的內(nèi)表面,有粗糙度要求為Ra小于等于6.3um,25mm的六齒花鍵孔,有粗糙度要求Ra小于等于3.2um,擴(kuò)兩端面孔,有粗糙度要求Ra=6.3um;加工時(shí)以上下端面和外圓40mm為基準(zhǔn)面,有由于上下端面須加工,根據(jù)“基準(zhǔn)先行”的原則,故應(yīng)先加工上下端面(采用互為基準(zhǔn)的原則),再加工孔22mm, 六齒花鍵孔25mm和擴(kuò)孔;2, 孔22mm兩側(cè)的撥叉端面這一組加工表面包括:右側(cè)距離18mm的上下平面,Ra=3.2um,有精銑平面的要求,左側(cè)距離為8mm的上下平面,Ra=1.6um,同樣要求精銑;加工時(shí)以孔22mm,花鍵孔25 mm和上下平面為基準(zhǔn)定位加工;根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,該零件沒(méi)有很難加工的表面尺寸,上述表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證,對(duì)于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助于專(zhuān)用夾具加工另一組表面,并且保證它們的位置精度要求圖2.2 零件尺寸圖3.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)3.1 確定毛坯的制造形式1:零件材料為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,故選擇鑄件毛坯。2:已知零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)是20000件每年,故查表(15-2),可確定其為大批生產(chǎn),初步確定工藝安排的基本傾向?yàn)椋杭庸み^(guò)程劃分階段,工序適當(dāng)集中,加工設(shè)備主要以通用設(shè)備為主,采用專(zhuān)用夾具,這樣投資較少,投產(chǎn)快生產(chǎn)率較高,轉(zhuǎn)產(chǎn)較容易。3:根據(jù)零件的材料確定毛坯為鑄件,材料為HT200,毛坯的鑄造方法為金屬模機(jī)械造型(表15-4),鑄件尺寸公差等級(jí)為CT9級(jí)(表15-5)3.2基面的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)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)率得以提高。(1)粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言,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)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則,現(xiàn)選取22孔的不加工外輪廓底面作為粗基準(zhǔn),利用圓柱來(lái)定位,另外四爪握住兩邊來(lái)限制六個(gè)自由度,達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。(2)精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算。3.3 制訂工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀,尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)為大批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專(zhuān)用夾具來(lái)提高生產(chǎn)效率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效率,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 3.3.1 工藝路線方案一工序 粗、精銑端面工序 鉆、擴(kuò)花鍵底孔22+0.28 0、倒角。工序 粗、精銑削上面。工序 銑削8+0.05 0 mm的槽。工序 銑削18+0.012 0 mm的槽。工序 拉花鍵孔。工序 去毛刺。工序 檢查。3.3.2 工藝路線方案二工序 粗、精銑端面工序 鉆、擴(kuò)花鍵底孔22+0.28 0、倒角。工序 拉花鍵孔。工序 粗、精銑削上面。工序 銑削8+0.05 0 mm的槽。工序 銑削18+0.012 0 mm的槽。工序 去毛刺。工序 檢查。3.3.3工藝方案的比較與分析上述兩個(gè)工藝方案的特點(diǎn)在于:工藝方案一是先加工上面和兩個(gè)槽,然后拉花鍵孔,但此方案中工序、很難對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊;而方案二是先拉花鍵孔,這樣,方案二中的工序、很容易對(duì)工件進(jìn)行定位和夾緊即以花鍵孔中心線和右端面(A面)作為工序、的定位基準(zhǔn),此方案定位精度高,專(zhuān)用夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠,所以采用方案二比較合理。4、機(jī)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1.00Kg,生產(chǎn)類(lèi)型為大批生產(chǎn),采用金屬砂型鑄造。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(jī)械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸如下:4.1銑端面(A面):考慮左端面的粗糙度Ra為3.2,參照機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)以下簡(jiǎn)稱(chēng)“手冊(cè)”,表143,確定工序尺寸為 Z=3.0mm,其中粗加工的加工余量Z=2.0mm,精加工的加工余量Z=1.0mm。右端面沒(méi)有粗糙度要求,只要求粗加工,所以余量定位3.0。4.2拉花鍵孔:要求花鍵孔為外徑定心,故采用拉削加工。內(nèi)孔22+0.28 0:鉆孔:20擴(kuò)鉆:22 2Z=2.0花鍵孔要求外徑定心,花鍵內(nèi)徑拉削時(shí)的加工余量為孔的公差0.284.3銑上表面(B面):根據(jù)“手冊(cè)”表149,取上表面的機(jī)械加工余量為4.0,下表面的余量為3.0。粗銑上表面 Z=3.0精銑上表面 Z=1.0粗銑下表面 Z=3.05、確定切削用量及基本工時(shí)5.1 工序:銑右端面。1)粗銑右端面=0.25mm/Z =0.35m/s(21m/min) 采用高速三面刃銑刀,d=175mm,齒數(shù)Z=16。 n=0.637r/s (38.2r/min)按機(jī)床選取n=31.5r/min=0.522r/s 故實(shí)際切削速度=0.29m/s切削工時(shí) l=50mm,l=175mm,l=3mm t= 109.2s=1.82min 2)精銑右端面 =0.10mm/Z =0.30m/s(18m/min) 采用高速三面刃銑刀,d=175mm,齒數(shù)Z=16。 n=0.546r/s (32.76r/min)按機(jī)床選取n=31.5r/min=0.522r/s 故實(shí)際切削速度=0.29m/s切削工時(shí) l=50mm,l=175mm,l=3mm t= 272.99s=4.55min5.2 工序:鉆、擴(kuò)花鍵底孔1)鉆孔 20f=0.75mm/rK=0.750.95=0.71/s =0.35m/s (21m/min) n=5.57r/s (334r/min) 按機(jī)床選取 n=338r/min=5.63r/s 故實(shí)際切削速度 =0.35m/s 切削工時(shí) l=80mm,l= 10mm,l=2mm t= =23s (0.4min)2)擴(kuò)孔 22f=1.07 =0.175m/s (10.5m/min) n=2.53r/s (151.8r/min) 按機(jī)床選取 n=136r/min=2.27r/s 故實(shí)際切削速度 =0.16m/s 切削工時(shí) l=80mm,l= 3mm,l=1.5mm t= =35s (0.6min)5.3 工序:倒角 f=0.05/r =0.516m/s n=6.3r/s (378r/min) 按機(jī)床選取 n=380r/min=6.33r/s 切削工時(shí) l=2.0mm,l= 2.5mm, t= =14s (0.23min)5.4 工序:拉花鍵孔 單面齒升 0.05 v=0.06m/s (3.6m/min) 切削工時(shí) t=式中:h單面余量1.5(由 22 25); l拉削表面長(zhǎng)度80; 考慮標(biāo)準(zhǔn)部分的長(zhǎng)度系數(shù),取1.20; K考慮機(jī)床返回行程的系數(shù),取1.40; V切削速度3.6m/min; S拉刀同時(shí)工作齒數(shù) Z=L/t。 t拉刀齒距, t=(1.251.5)=1.35=12 Z=L/t=80/126齒 t=0.15min (9s)5.5 工序:銑上、下表面 1)粗銑上表面(B面) =0.15mm/Z =0.30m/s(18m/min) 采用高速三面刃銑刀,d=175mm,齒數(shù)Z=16。 n=0.546r/s (33r/min)按機(jī)床選取n=30r/min=0.5r/s 故實(shí)際切削速度=0.27m/s切削工件時(shí) l=28mm,l=175mm,l=3mm t= =171.66s=2.86min 2)精銑上表面(B面) =0.07mm/Z =0.25m/s(15m/min) 采用高速三面刃 銑刀,d=175mm,齒數(shù)Z=16。 n=0.455r/s (33r/min)按機(jī)床選取n=30r/min=0.5r/s 故實(shí)際切削速度=0.27m/s切削工時(shí) l=28mm,l=175mm,l=3mm t= =367.86s=6.13min 3)粗銑下表面保證尺寸75 本工步的切削用量與工步1)的切削用量相同 切削工時(shí) l=34mm,l=175mm,l=3mm t= =176.67s=2.94min5.6 工序:銑槽8+0.05 0 mm(1)粗銑:=0.05mm/Z=0.3m/s(18m/min) 采用錯(cuò)齒三面刃銑刀 L=8mm D=63 d=22 齒數(shù)Z=16n=4.34r/s (260r/min)按機(jī)床選取n=235r/min(3.92 r/s)故實(shí)際切削速度=0.27m/s切削工時(shí) l=40mm,l=14mm,l=0mm t=17s (2)精銑槽兩側(cè):=0.05mm/Z(表3-28)=0.38m/s(23m/min) 采用錯(cuò)齒三面刃銑刀L=8mm D=63 d=22 齒數(shù)Z=16n=5.5 r/s (330r/min)按機(jī)床選取n=300r/min(5 r/s)故實(shí)際切削速度=0.35m/s切削工時(shí) l=40mm,l=14mm,l=0mm t=14s5.7 工序:銑槽18+0.012 0 mm (1)粗銑:=0.05mm/Z=0.3m/s(18m/min) 采用鑲齒三面刃銑刀,。n= 2r/s (120r/min)按機(jī)床選取n=118r/min(1.97 r/s)故實(shí)際切削速度=0.3 m/s切削工時(shí)l=40mm,l=20mm,l=0mm t=30s因?yàn)橐叩秲纱?,所以切削工時(shí)為60s (2)精銑下平面的槽的三個(gè)面:=0.05mm/Z=0.38m/s(23m/min) 采用鑲齒三面刃銑刀,n=2.5 r/s (151r/min)按機(jī)床選取n=150r/min(2.5 r/s)故實(shí)際切削速度=0.38 m/s切削工時(shí)l=40mm,l=20mm,l=0mm t=16s因?yàn)橐叩秲纱?,所以切削工時(shí)為32s5.8 磨18mm槽,保證尺寸18mm 選擇砂輪。見(jiàn)切削手冊(cè)第三章中磨料選擇各表,結(jié)果為GZ46KV6P35040127其含義為:磨輪磨料為棕剛玉,為了防止粒度過(guò)小而磨輪堵塞,所以選用為粒度為46#,硬度為軟2級(jí)。 平型砂輪,其尺寸為16640(DdH)。切削用量的選擇。砂輪轉(zhuǎn)速n砂=3000r/min(見(jiàn)機(jī)床說(shuō)明書(shū)),v砂=2.5m/s進(jìn)給量f=50mm/min 雙單行程 fr=0.015mm切削工時(shí)。當(dāng)加工1個(gè)表面時(shí) Tm=(L+y+)i K/50=3.1min 6鉆擴(kuò)22+0.28工序夾具設(shè)計(jì)6.1 任務(wù)的提出為了提高勞動(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)用夾具經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師協(xié)商,決定設(shè)計(jì)鉆、擴(kuò)花鍵底孔的立式鉆床夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床。刀具為高速鋼麻花鉆頭,來(lái)對(duì)工件進(jìn)行加工。本夾具主要用來(lái)鉆擴(kuò)22+0.28,由于采用高速鋼麻花鉆頭,一次切削,所以主要應(yīng)該考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度6.2 定位方案及定位裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算6.2.1定位方案的確定根據(jù)加工工序及零件圖可知,要加工22+0.28,要確保所加工的孔和毛坯圓柱的同軸度問(wèn)題,即定心。在垂直于加工方向上,不能產(chǎn)生移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。沿加工方向上,由于40外圓有一部分與肋板相交,不為規(guī)則外圓柱面,形狀特殊,所以也得限制其沿加工方向的移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。最終采取的定位方位為工件以40外圓柱面和端面A定位基準(zhǔn),在V形塊和支撐板上實(shí)現(xiàn)五點(diǎn)定位。用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)推動(dòng)V形塊壓頭夾緊工件。滿足六點(diǎn)定位原理,限制了工件6個(gè)自由度,屬于完全定位。6.2.2定位元件及裝置設(shè)計(jì)定位元件的選擇,包括其結(jié)構(gòu)尺寸形狀及布置形式等,主要決定于工件的加工要求、工件定位基準(zhǔn)和外力的作用狀況。根據(jù)加工工序和零件圖可知,以外圓柱面定位采用固定V形塊,其對(duì)中性好,能使工件的定位基準(zhǔn)軸線在V形塊兩斜面的對(duì)稱(chēng)平面上,而不受定位基準(zhǔn)直徑誤差的影響,并且安裝方便。選用活動(dòng)V形塊,可用于夾緊機(jī)構(gòu)中,起到取消一個(gè)自由度的作用。用支承板對(duì)端面A底面定位。支承板用螺釘緊固在夾具體上。但考慮到加工工序,采用兩塊扇形支承板同心相對(duì)固定。裝配后,應(yīng)磨平工作表面,以保證等高性。6.2.3定位誤差的分析計(jì)算使用夾具時(shí),加工表面的位置誤差與夾具在機(jī)床上的對(duì)定及工件在夾具中的定位密切相關(guān)。由于工件定位所造成的加工表面相對(duì)其工序基準(zhǔn)的位置誤差成為定位誤差。在加工時(shí),夾具相對(duì)刀具及切削成形運(yùn)動(dòng)的位置,經(jīng)調(diào)定后不再變動(dòng),因此可以認(rèn)為加工表面的位置是固定的。在這種情況下,加工表面對(duì)其工序基準(zhǔn)的位置誤差,必然是工序基準(zhǔn)的位置變動(dòng)所起的。所以,定位誤差也就是工件定位時(shí)工序基準(zhǔn)(一批工件的)沿加工要求方向上的位置的最大變動(dòng)量,即工序基準(zhǔn)位置的最大變動(dòng)量在加工尺寸方向上的投影。根據(jù)金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表3-1,“V形塊的尺寸及定位誤差的計(jì)算”可知,常用的V形塊工作角度為90。由定位誤差公式(其中D定位圓直徑的中間尺寸,d定位圓直徑的最小值)得6.3 引導(dǎo)元件設(shè)計(jì)引導(dǎo)裝置是在鉆、鏜類(lèi)機(jī)床上加工孔和孔系時(shí)做刀具導(dǎo)向用。借助于引導(dǎo)元件可提高被加工孔的幾何精度、尺寸精度以及孔系的位置精度。應(yīng)此選擇可換鉆套,其便于磨損后快速更換。根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)圖2-1-46可知可換鉆套具體參數(shù)。6.4 夾緊方案及裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算6.4.1夾緊方案的確定 為了保證在切削力、離心力、慣性力等外力的作用下,工件仍能在夾具中保持由定位元件所確定的加工位置,而不致發(fā)生振動(dòng)或位移,一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必須設(shè)置一定的夾緊裝置,將工件可靠地夾緊。通過(guò)活動(dòng)V形塊連接到快速螺旋夾具機(jī)構(gòu)上,可是工件保持既定位置,即在切削力的作用下,工件不應(yīng)離開(kāi)定位支承。6.4.2夾緊力大小的分析計(jì)算根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-7可知,用高速鋼刀具鉆削材料為灰鑄鐵(190HBS)直徑為22+0.28的孔的切削力計(jì)算公式為切削扭矩計(jì)算公式為鉆頭直徑,22每轉(zhuǎn)進(jìn)給量,0.81/r修正系數(shù),0.9計(jì)算出,根據(jù)機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-2-11可知,工件以外圓定位中,V形塊定位V形塊夾緊的實(shí)際所需夾緊力計(jì)算公式為防止工件轉(zhuǎn)動(dòng):防止工件移動(dòng):安全系數(shù),(,其余為1.0)工件與V形塊間的圓周方向摩擦系數(shù),查表1-2-12取0.2工件與V形塊間的軸向摩擦系數(shù), 查表1-2-12取0.2,經(jīng)過(guò)計(jì)算可知,防止工件轉(zhuǎn)動(dòng):防止工件移動(dòng):6.4.3夾緊機(jī)構(gòu)及裝置設(shè)計(jì)由于需選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,夾緊可靠,通用性大的夾緊機(jī)構(gòu),初選快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。其可以克服螺旋夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作慢、效率低的缺點(diǎn)??焖賷A緊機(jī)構(gòu)中,螺桿上開(kāi)有直槽,轉(zhuǎn)動(dòng)手柄松開(kāi)工作將直槽轉(zhuǎn)至螺釘處,即可迅速拉出螺桿,以便裝卸工件。螺桿一頭與活動(dòng)V形塊連接,另一頭與手柄相聯(lián)。6.5夾具體設(shè)計(jì)由于可以鑄造出復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀,抗壓強(qiáng)度大,抗振性好,因此夾具體毛坯結(jié)構(gòu)選用鑄造,其適用于切削負(fù)荷大、振動(dòng)大的場(chǎng)合以及批量生產(chǎn)。為了便于排除切屑,不使其聚集在定位元件工作表面而影響工件正確定位,一般在設(shè)計(jì)夾具體時(shí),要增加容納切屑的空間,如容屑溝等。6.6 夾具操作及維護(hù)簡(jiǎn)要說(shuō)明在設(shè)計(jì)夾具時(shí),應(yīng)該注意提高勞動(dòng)率.為此,在螺母夾緊時(shí)采用開(kāi)口墊圈,以便裝卸,夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有正確的安裝位置,以利于鉆孔加工。結(jié)果,本夾具總體的感覺(jué)還比較緊湊。夾具上裝有對(duì)刀塊裝置,可使夾具在一批零件的加工之前很好的對(duì)刀(與塞尺配合使用);同時(shí),夾具體底面上的一對(duì)定位鍵可使整個(gè)夾具在機(jī)床工作臺(tái)上有一正確的安裝位置,以有利于鉆孔加工。 參考文獻(xiàn)1、 趙家齊主編 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)。北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.102、 艾興,肖詩(shī)綱主編。切削用量手冊(cè) 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1966.63 、 李益民主編機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè):哈爾濱工業(yè)大學(xué)4 、孫巳德主編機(jī)床夾具圖冊(cè):機(jī)械工業(yè)出版社,2005.115、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū) 遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2008.66、機(jī)械制造與模具制造工藝學(xué) 陳國(guó)香主編 情話大學(xué)出版社 2006.57、機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)技術(shù) 李彩霞主編 上海交通大學(xué)出版社 2006.18、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 方子良主編 上海交通大學(xué)出版社 2005.1 9、敏捷夾具設(shè)計(jì)理論及應(yīng)用 武良臣、郭培紅等主編 煤炭工業(yè)出版社 2003.9 10、機(jī)械制造工藝及專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo) 孫麗媛 冶金工業(yè)出版社 2002.1211、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 鄒青主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004.8結(jié) 論本次設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,回顧整個(gè)過(guò)程,我在老師的指導(dǎo)下,取得了可喜的成績(jī),這次設(shè)計(jì)使理論與實(shí)踐更加接近,加深了理論知識(shí)的理解,強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。這次設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段:第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì),第二階段是專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí);夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。通過(guò)此次設(shè)計(jì),使我們基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等??偟膩?lái)說(shuō),這次設(shè)計(jì),使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力,為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。由于能力所限,設(shè)計(jì)中還有許多不足之處,懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)們批評(píng)指正! 共 20 頁(yè) 第 20 頁(yè)
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