倒檔變速叉加工工藝及鉆M10螺紋底孔夾具設(shè)計(jì)【倒擋變速叉新品設(shè)計(jì)】【含4張CAD圖紙】
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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 倒檔變速叉零件名稱倒檔變速叉共 1 頁(yè)第 1 頁(yè)車間工段工序號(hào)材料牌號(hào)機(jī)加工二80ZG45毛坯種類毛坯外形每毛坯制件每臺(tái)件數(shù)鑄造11設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)設(shè)備牌號(hào)同時(shí)加工件立式鉆床Z5251夾具編號(hào)夾具名稱切削液專用夾具工位器具編號(hào)工位器具名稱工序工時(shí)準(zhǔn)終單件工步號(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)公步工時(shí)機(jī)動(dòng)輔助1鉆M10的螺紋底孔8.5,倒角麻花鉆,游標(biāo)卡尺136017.10.224.2510.260.22攻絲M10絲錐,游標(biāo)卡尺19513.41.50.7510.9310.3機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片產(chǎn)品型號(hào)零件圖號(hào)產(chǎn)品名稱 倒檔變速叉零件名稱倒檔變速叉共 1 頁(yè)第 1 頁(yè)材 料ZG45毛 坯 種 類鑄造毛坯外形尺寸86X86X42每毛坯可制件 數(shù)1每 臺(tái)件 數(shù)1備注序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容車間工段設(shè) 備工 藝 裝 備工 時(shí)準(zhǔn)終單件05磨磨16孔右端面機(jī)二磨床磨床夾具,游標(biāo)卡尺10鉆鉆,擴(kuò),鉸16孔機(jī)二鉆床鉆頭,擴(kuò)刀,鉸刀,鉆模,內(nèi)徑內(nèi)徑千分尺15倒角16孔兩端倒角機(jī)二鉆床锪刀,鉆模,游標(biāo)卡尺20磨磨叉口R23左端平面機(jī)二磨床磨床夾具,游標(biāo)卡尺25磨磨叉口R23右端平面機(jī)二磨床磨床夾具,游標(biāo)卡尺30鏜鏜R23不完整孔機(jī)二鏜床鏜刀,鏜床夾具,游標(biāo)卡尺35鉆鉆M10螺紋底孔,倒角,攻螺紋機(jī)二立式鉆床絲錐,鉆模,螺紋量規(guī)40銑銑R7.5槽機(jī)二立式銑床銑刀,銑床夾具,游標(biāo)卡尺45清洗清洗,檢驗(yàn)機(jī)二檢驗(yàn)臺(tái)50淬火R34表面鹽爐淬火機(jī)二淬火爐55矯正矯正機(jī)二鉗工臺(tái)60磨磨叉口R23左端平面機(jī)二磨床磨床夾具,游標(biāo)卡尺65磨磨叉口R23右端平面機(jī)二磨床磨床夾具,游標(biāo)卡尺70去毛刺去毛刺,清洗清洗機(jī)75檢驗(yàn)檢驗(yàn)入庫(kù)檢驗(yàn)臺(tái)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書題 目倒擋變速叉零件的機(jī)械加工工藝及夾具設(shè)計(jì)所屬部所屬專業(yè)所屬班級(jí)學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師起訖日期摘 要本設(shè)計(jì)是基于倒擋變速叉零件的加工工藝規(guī)程及一些工序的專用夾具設(shè)計(jì)。連桿螺釘零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來(lái)說(shuō),保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此,本設(shè)計(jì)遵循先面后孔的原則。并將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出頂平面,在后續(xù)工序中除個(gè)別工序外均用頂平面和工藝孔定位加工其他孔系與平面。夾具選用專用夾具,夾緊方式多選用手動(dòng)夾緊,夾緊可靠,機(jī)構(gòu)可以不必自鎖。因此生產(chǎn)效率較高。適用于大批量、流水線上加工。能夠滿足設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞:倒擋變速叉零件;工藝;夾具;I目 錄摘 要I第1章 緒 論3第2章 零件的分析42.1 零件的作用42.2 零件的工藝分析4第3章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)63.1 確定毛坯的制造形式63.2 基準(zhǔn)的選擇63.3 制定工藝路線63.4 變速叉的偏差計(jì)算73.5切削用量以及機(jī)床的確定8第4章 工序35鉆孔攻絲夾具設(shè)計(jì)164.1研究原始質(zhì)料164.2定位基準(zhǔn)的選擇164.3 切削力及夾緊力的計(jì)算174.4誤差分析與計(jì)算194.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用204.5.1定位銷選用204.5.2 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用214.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)234.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明24總 結(jié)26參考文獻(xiàn)27致 謝28第1章 緒 論機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品,并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備,社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè),是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講,機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。倒擋變速叉工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問(wèn)題,并設(shè)計(jì)出專用夾具,保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限,其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤,敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。15第2章 零件的分析2.1 零件的作用 題目所給的是倒擋變速叉,它的主要作用是推動(dòng)倒檔齒輪向輸入軸傳動(dòng)齒輪移動(dòng)并與之嚙合,使汽車實(shí)現(xiàn)倒行。再換倒檔時(shí),撥叉將受到較大的沖擊。2.2 零件的工藝分析 該撥叉為精密鑄件,鑄造表面光潔,平整,無(wú)裂痕,毛刺,分層,縮孔,縮松等鑄造缺陷。 從零件圖上看,該零件是典型的叉架類零件,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,形位精度要求不算高。為大批量生產(chǎn)的鑄件。其主要加工的有16的孔表面粗糙度為Ra1.6um,斜腳面尺寸要求公差尺寸為自由公差,表面粗糙度為Ra3.2m并保證與16軸線的垂直度為0.10;R34面粗糙度為Ra3.2um,表面要求淬火處理,硬度要求為4553HRC。通過(guò)分析該零件,其布局合理,雖結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但加工要求比較容易保證,我們通過(guò)專用夾具可保證其加工要求,整個(gè)圖面清晰,尺寸完整合理,能夠完整表達(dá)物體的形狀和大小,符合要求。 5個(gè)加工表面分別是: (1)16孔的上端面; (2)加工16的孔內(nèi)表面; (3)撥叉兩端面,保證尺寸90.15; (4)鉆,擴(kuò),鉸螺紋孔; (5)加工圓弧槽第3章 工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)3.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為ZG45,考慮到變速叉運(yùn)行時(shí)經(jīng)常需要掛檔倒車或輔助轉(zhuǎn)向,因此零件在工作過(guò)程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷,采用這種材料的零件強(qiáng)度也能得到保證。由于零件成批生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,選用砂型鑄造,采用機(jī)械翻砂造型,鑄造精度為2級(jí),能保證鑄件的尺寸要求,這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。有上述工藝要求與資料,對(duì)毛坯初步設(shè)計(jì)如下:1. 16mm的孔由于16mm難以鑄造,在毛坯設(shè)計(jì)時(shí),不宜設(shè)計(jì)底孔,因此毛坯采用實(shí)心鑄造,以確保毛坯成功率。2.叉口側(cè)面叉口兩側(cè)面粗糙度均為3.2,進(jìn)行一次粗銑即可滿足光潔度要求。根據(jù)資料可知,毛坯的叉口厚度定為1.5mm。3. 叉口內(nèi)圓面粗糙度沒(méi)有要求,直接鑄出3.2 基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一,他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的?;孢x擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得到提高,否則,不但使加工工藝問(wèn)題百出,更有甚者,造成生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。1 粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言,粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于后面的精加工至關(guān)重要,從零件圖上看出,變速叉較不規(guī)則,所以粗基準(zhǔn)不太容易選擇,為了保證16孔的精度要求,選16孔下端面為粗基準(zhǔn)。2 精基準(zhǔn)的選擇以16孔下端面為粗基準(zhǔn),加工16孔的上端面,然后以加工過(guò)的上端面為精基準(zhǔn)加工16內(nèi)孔,從而保證加工精度。3.3 制定工藝路線制定工藝路線的出發(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的技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能機(jī)床以及專用夾具,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,以便生產(chǎn)成本盡量降低。方案一:10鑄造鑄造20銑粗銑24右端面30鉆鉆,擴(kuò),鉸16孔40熱淬火E表面和R34端面50銑精銑R34端面60鏜鏜削R23圓弧面70銑銑寬15mm的槽80鉆鉆M10螺紋底孔,攻絲M1085去毛刺90檢驗(yàn)檢驗(yàn)入庫(kù)工藝方案二05磨磨16孔右端面10鉆鉆,擴(kuò),鉸16孔15倒角16孔兩端倒角20磨磨叉口R23左端平面25磨磨叉口R23右端平面30鏜鏜R23不完整孔35鉆鉆M10螺紋底孔,倒角,攻螺紋40銑銑R7.5槽45清洗清洗,檢驗(yàn)50淬火R34表面鹽爐淬火55矯正矯正60磨磨叉口R23左端平面65磨磨叉口R23右端平面70去毛刺去毛刺,清洗75檢驗(yàn)檢驗(yàn)入庫(kù)方案一工藝路線比較集中,方案二工藝路線比較分散,主要采用磨削的方式進(jìn)行加工,加工可靠性高,方便快捷,故選擇方案二。3.4 變速叉的偏差計(jì)算 變速叉底平面和大頭孔上平面的偏差及加工余量計(jì)算底平面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求,其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:粗銑:由參考文獻(xiàn)4表1119。其余量值規(guī)定為,現(xiàn)取。查3可知其粗銑時(shí)精度等級(jí)為IT12,粗銑平面時(shí)厚度偏差取精銑:由參考文獻(xiàn)3表2.359,其余量值規(guī)定為。 小頭孔的偏差及加工余量計(jì)算參照參考文獻(xiàn)3表2.22,2.225,2.313和參考文獻(xiàn)15表18,可以查得:孔16:鉆孔的精度等級(jí):,表面粗糙度,尺寸偏差是。擴(kuò)孔的精度等級(jí):,表面粗糙度,尺寸偏差是。鉸孔的精度等級(jí):,表面粗糙度,尺寸偏差是。粗、精銑15槽參照參考文獻(xiàn)1表215,得其槽邊雙邊粗加工余量2Z=2.0mm,槽深加工余量為1.0mm,再由參照參考文獻(xiàn)1表215的刀具選擇可得其極限偏差:粗加工為,精加工為。3.5切削用量以及機(jī)床的確定工序05 磨16孔右端面 機(jī)床M114W萬(wàn)能外圓磨床1) 選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊(cè)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(jí),陶瓷結(jié)合劑,6號(hào)組織,平型砂輪,其尺寸為350401272) 切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表33-42有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/st縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)3) 切削工時(shí)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(tái)移動(dòng)速度-工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量2.5(min)工序10 鉆,擴(kuò),鉸16孔本工序?yàn)殂@、擴(kuò)、鉸mm的孔,倒角45。刀具:鉸刀選用15.95mm的標(biāo)準(zhǔn)高速鋼鉸刀,鉸孔擴(kuò)削用量,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角o120。 a. 鉆孔 刀具選用高速鋼復(fù)合鉆頭,直徑d=15mm,使用切削液,選用立式鉆床。 (1) 切削深度ap:ap=7.5mm, (2) 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-37,鉆頭后刀面最大磨損量為0.5-0.8mm,耐用度T=45min (3) 確定切削速度 查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-41查的切削速度v取v0.45mm/s。 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n: 根據(jù)鉆床床主軸轉(zhuǎn)速表查取,n=530r/min 則實(shí)際切削速度v: (4) 確定進(jìn)給量f,進(jìn)給速度vf根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè),表2.4-38,f=0.45-0.56mm/r,l/d=20/15=1.333,所以取f=0.5mm/r。 則 (5) 基本時(shí)間tj 被切削層長(zhǎng)度l:l=20mm 刀具切入長(zhǎng)度l1: 由選擇的刀具得kr=120。 刀具切出長(zhǎng)度l2:l2=14mm 取l2=2mm 所以 (6) 校驗(yàn)扭矩功率查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-41 Mc=30.9Nm,由機(jī)床數(shù)據(jù)知Mm=144.2Nm,所以McMm 故滿足條件,校驗(yàn)成立。 b. 擴(kuò)孔 刀具選用高速鋼直柄擴(kuò)孔鉆,直徑d=15.85mm,使用切削液,選用立式鉆床。 (1) 切削深度ap:ap=0.425mm (2) 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-51,鉆頭后刀面最大磨損量為0.6-0.9mm,耐用度T=30min (3) 確定切削速度 查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-53查的切削速度v取v0.34mm/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n: 根據(jù)鉆床床主軸轉(zhuǎn)速表查取,n=400r/min則實(shí)際切削速度v: (4) 確定進(jìn)給量f,進(jìn)給速度vf 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè),表2.4-52 f=0.9-1.1mm/r,取f=1mm/r。 則 (5) 基本時(shí)間tj 被切削層長(zhǎng)度l:l=20mm刀具切入長(zhǎng)度l1: 由選擇的刀具得kr=60。 刀具切出長(zhǎng)度l2:l2=24 取l2=3mm 所以 c. 鉸孔 刀具選用高速鋼鉸刀,直徑d=16mm,使用切削液,選用立式鉆床。 (1) 切削深度ap:ap=0.15mm (2) 選擇鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-57,鉸刀后刀面最大磨損量為0.4-0.6mm,耐用度T=35min (3) 確定切削速度 查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-60查的切削速度v取v0.19mm/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n: 根據(jù)鉆床床主軸轉(zhuǎn)速表查取,n=275r/min則實(shí)際切削速度v: (4) 確定進(jìn)給量f,進(jìn)給速度vf根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè),表2.4-58 f=12mm/r,取f=1mm/r。則 (5) 基本時(shí)間tj 被切削層長(zhǎng)度l:l=20mm刀具切入長(zhǎng)度l1: 由選擇的刀具得kr=45。 刀具切出長(zhǎng)度l2:查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.5-8 取l2=13mm 所以 工序15 16孔兩端倒角切屑用量:取背吃刀量,由參考文獻(xiàn)2可查出,根據(jù)z525立式鉆床,取進(jìn)給量,切屑速度:,則修正后的切屑速度,即,查參考文獻(xiàn)2表3.17,取,故實(shí)際切屑速度為。切屑用時(shí):=10mm, 故,工序20 磨叉口R23左端平面機(jī)床M114W萬(wàn)能外圓磨床2) 選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊(cè)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(jí),陶瓷結(jié)合劑,6號(hào)組織,平型砂輪,其尺寸為350401272) 切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表33-42有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/st縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)3) 切削工時(shí)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(tái)移動(dòng)速度-工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量2.5(min)工序25 磨叉口R23右端平面機(jī)床M114W萬(wàn)能外圓磨床1)選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊(cè)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(jí),陶瓷結(jié)合劑,6號(hào)組織,平型砂輪,其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表33-42有砂輪輪速n=1500r/min (見機(jī)床說(shuō)明書) v=27.5m/s工件速度10m/min 切削深度0.015mm/st軸向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)3)切削工時(shí)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(tái)移動(dòng)速度-工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量0.53(min)工序30 鏜R23不完整孔機(jī)床:立式鏜床T68刀具:硬質(zhì)合金鏜刀,鏜刀材料:切削深度:進(jìn)給量:根據(jù)參考文獻(xiàn)3表2.4-66,刀桿伸出長(zhǎng)度取,切削深度為=。因此確定進(jìn)給量切削速度:參照參考文獻(xiàn)3表2.4-9,取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:,取實(shí)際切削速度,: 工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量:被切削層長(zhǎng)度:刀具切入長(zhǎng)度:刀具切出長(zhǎng)度: 取行程次數(shù):機(jī)動(dòng)時(shí)間:所以該工序總機(jī)動(dòng)工時(shí)工序35 鉆M10螺紋底孔,倒角,攻螺紋工步一:鉆M10的螺紋底孔8.51. 選擇鉆頭 選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時(shí)do=8.5mm,后角o16,二重刃長(zhǎng)度 2.選擇切削用量 (1)決定進(jìn)給量查切削手冊(cè) 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 故滿足條件,校驗(yàn)成立。.計(jì)算工時(shí)工步二:攻絲M10按機(jī)床選取,則機(jī)動(dòng)時(shí), 攻M10絲孔工序40 銑R7.5槽所選刀具為高速鋼直柄立銑刀,銑刀直徑d=6mm,齒數(shù)z=3故機(jī)床選用X52K立式銑床。 (1) 切削深度ap:ap=7.5mm, (2) 選擇銑刀磨損標(biāo)準(zhǔn)及耐用度 根據(jù)機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.71和2.72所知,銑刀刀齒后刀面的最大磨損量為0.15-0.2mm,耐用度T=60min。 (3) 確定切削速度 依據(jù)銑刀直徑d=6mm,銑削寬度ae=6mm,銑削深度ap=9.5mm,耐用度T=60min時(shí),查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-89查的切削速度v取v0.23m/s。機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速n: 根據(jù)X52K型立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表查取,n=750r/min則實(shí)際切削速度v: (4) 確定每齒進(jìn)給量af,進(jìn)給量f,進(jìn)給速度vf查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表2.4-78 每齒進(jìn)給量af=0.008 mm/z0.015mm/z,現(xiàn)取af=0.015mm/z。 則 (5) 基本時(shí)間tj 被切削層長(zhǎng)度l:l=27mm 刀具切入長(zhǎng)度l1: 刀具切出長(zhǎng)度l2:l2=13 取l2=2mm 所以 工序60 磨叉口R23左端平面機(jī)床M114W萬(wàn)能外圓磨床3) 選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊(cè)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(jí),陶瓷結(jié)合劑,6號(hào)組織,平型砂輪,其尺寸為350401272) 切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表33-42有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/st縱向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)3) 切削工時(shí)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(tái)移動(dòng)速度-工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量2.5(min)工序65 磨叉口R23右端平面機(jī)床M114W萬(wàn)能外圓磨床1)選擇砂輪。見機(jī)械加工工藝手冊(cè)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(jí),陶瓷結(jié)合劑,6號(hào)組織,平型砂輪,其尺寸為350x40x1272)切削用量的選擇。查機(jī)械加工工藝手冊(cè)表33-42有砂輪輪速n=1500r/min (見機(jī)床說(shuō)明書) v=27.5m/s工件速度10m/min 切削深度0.015mm/st軸向進(jìn)給量 0.5B20mm(雙行程)3)切削工時(shí)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(tái)移動(dòng)速度-工作臺(tái)往返一次砂輪軸向進(jìn)給量-工作臺(tái)往返一次砂輪徑向進(jìn)給量0.53(min)第4章 工序35鉆孔攻絲夾具設(shè)計(jì)4.1研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來(lái)鉆M10螺紋底孔,倒角,攻螺紋,加工時(shí)要滿足粗糙度要求。為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時(shí),應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。4.2定位基準(zhǔn)的選擇由零件圖可知:在對(duì)鉆M10螺紋底孔,倒角,攻螺紋進(jìn)行加工前,底平面進(jìn)行了粗、精銑加工,16孔進(jìn)行了鉆、擴(kuò)、鉸加工,因此,定位、夾緊方案有:選16孔以及16孔端面再加一個(gè)擋銷定位,其中16孔端面限制3個(gè)自由度,一個(gè)16孔通過(guò)定位心軸(短銷)限制2個(gè)自由度,再加上一個(gè)擋銷限制一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度,一共限制6個(gè)自由度。夾緊元件選用壓板,由于壓板種類很多,當(dāng)選用轉(zhuǎn)動(dòng)壓板時(shí),其行程不夠,選用U型壓板又不合適,故在充分比較分析的情況下,選用移動(dòng)壓板,其夾緊可靠、操作方便,在很多地方都有用到。 圖3.2 移動(dòng)壓板(GB2175-80)4.3 切削力及夾緊力的計(jì)算鉆該孔時(shí)選用:鉆床Z525,刀具用高速鋼刀具。由參考文獻(xiàn)5查表可得:切削力公式: 式中M10的螺紋底孔d=8.5MM 查表得: 其中: 即:實(shí)際所需夾緊力:由參考文獻(xiàn)5表得: 有:安全系數(shù)K可按下式計(jì)算有:式中:為各種因素的安全系數(shù),見參考文獻(xiàn)5表 可得: 所以 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。取,查參考文獻(xiàn)51226可知移動(dòng)形式壓板螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算:式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得: 其中: 螺旋夾緊力:由上述計(jì)算易得: 因此采用該夾緊機(jī)構(gòu)工作是可靠的。螺旋夾緊時(shí)產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計(jì)算有:式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得: 其中: 螺旋夾緊力:該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),用螺栓通過(guò)弧形壓塊壓緊工件,受力簡(jiǎn)圖如下:圖4.1 移動(dòng)壓板受力簡(jiǎn)圖由表得:原動(dòng)力計(jì)算公式 即: 由上述計(jì)算易得: 由計(jì)算可知所需實(shí)際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便,決定選用手動(dòng)螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4.4誤差分析與計(jì)算該夾具以一個(gè)平面和和一定位銷定位,要求保證孔軸線間的尺寸公差。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。由5和6可得:1 定位誤差: 當(dāng)短圓柱銷以任意邊接觸時(shí) 當(dāng)短圓柱銷以固定邊接觸時(shí) 式中為定位孔與定位銷間的最小間隙通過(guò)分析可得: 因此:當(dāng)短圓柱銷以任意邊接觸時(shí) 2 夾緊誤差 : 其中接觸變形位移值: 磨損造成的加工誤差:通常不超過(guò) 夾具相對(duì)刀具位置誤差:取誤差總和:從以上的分析可見,所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.5 零、部件的設(shè)計(jì)與選用4.5.1定位銷選用本夾具選用一可換定位銷和擋銷來(lái)定位,其參數(shù)如表6.1和6.2:表6.1可換定位銷dHD公稱尺寸允差171816150.01122514M124 本夾具選用一擋銷來(lái)定位,其參數(shù)如下:表4擋銷參數(shù)dHD公稱尺寸允差3686+0.023+0.01512712120.44.5.2 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計(jì)與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套(其結(jié)構(gòu)如下圖所示)以減少更換鉆套的輔助時(shí)間。圖3.1 可換鉆套表dDD1Ht基本極限偏差F7基本極限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101310162068+0.028+0.01312+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT200222635+0.033+0.017392630424625HT200563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.0205930566742486266485070740.040鉆模板選用固定鉆模板,用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。4.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)對(duì)夾具體的設(shè)計(jì)的基本要求(1)應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性在夾具體表面重要的面,如安裝接觸位置,安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的,足夠的精度,之間的位置精度穩(wěn)定夾具體,夾具體應(yīng)該采用鑄造,時(shí)效處理,退火等處理方式。(2)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度保證在加工過(guò)程中不因夾緊力,切削力等外力變形和振動(dòng)是不允許的,夾具應(yīng)有足夠的厚度,剛度可以適當(dāng)加固。(3)結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯(cuò)夾較大的工件的外觀,更復(fù)雜的結(jié)構(gòu),之間的相互位置精度與每個(gè)表面的要求高,所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過(guò)程中,應(yīng)處理的工件,夾具,維修方便。再滿足功能性要求(剛度和強(qiáng)度)前提下,應(yīng)能減小體積減輕重量,結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡(jiǎn)單。(4)應(yīng)便于鐵屑去除在加工過(guò)程中,該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累,如果不及時(shí)清除,切削熱的積累會(huì)破壞夾具定位精度,鐵屑投擲可能繞組定位元件,也會(huì)破壞的定位精度,甚至發(fā)生事故。因此,在這個(gè)過(guò)程中的鐵屑不多,可適當(dāng)增加定位裝置和夾緊表面之間的距離增加的鐵屑空間:對(duì)切削過(guò)程中產(chǎn)生更多的,一般應(yīng)在夾具體上面。(5)安裝應(yīng)牢固、可靠夾具安裝在所有通過(guò)夾安裝表面和相應(yīng)的表面接觸或?qū)崿F(xiàn)的。當(dāng)夾安裝在重力的中心,夾具應(yīng)盡可能低,支撐面積應(yīng)足夠大,以安裝精度要高,以確保穩(wěn)定和可靠的安裝。夾具底部通常是中空的,識(shí)別特定的文件夾結(jié)構(gòu),然后繪制夾具布局。圖中所示的夾具裝配。加工過(guò)程中,夾具必承受大的夾緊力切削力,產(chǎn)生沖擊和振動(dòng),夾具的形狀,取決于夾具布局和夾具和連接,在因此夾具必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具,積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠,所以?shī)A具設(shè)計(jì),必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于鐵屑。此外,夾點(diǎn)技術(shù),經(jīng)濟(jì)的具體結(jié)構(gòu)和操作、安裝方便等特點(diǎn),在設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮。在加工過(guò)程中的切屑形成的有一部分會(huì)落在夾具,切割積累太多會(huì)影響工件的定位與夾緊可靠,所以?shī)A具設(shè)計(jì),必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便排出鐵屑。4.7 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明如前所述,應(yīng)該注意提高生產(chǎn)率,但該夾具設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)夾緊方式,在夾緊和松開工件時(shí)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于該工件體積小,經(jīng)過(guò)方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動(dòng)夾緊方式(螺旋夾緊機(jī)構(gòu))。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、夾緊可靠、通用性大,在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外,當(dāng)夾具有制造誤差,工作過(guò)程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時(shí),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(shí)根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。總 結(jié)為期兩周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束,課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程的重要環(huán)節(jié),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)。本次課程設(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)老師指正27參考文獻(xiàn)1 黃如林,切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)M,北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004。2 余光國(guó),馬俊,張興發(fā),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)M,重慶:重慶大學(xué)出版社,1995。3 李洪,機(jī)械加工工藝手冊(cè)M,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1990。4 方昆凡,公差與配合手冊(cè)M,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999。5 王光斗,王春福,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M,上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2000。6 東北重型機(jī)械學(xué)院等,機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M,上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1979。7 吳宗澤,機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)M,北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000。8 劉文劍,曹天河,趙維,夾具工程師手冊(cè)M,哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,1987。9 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì),金屬切削手冊(cè)M,上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1984。10 周永強(qiáng),高等學(xué)校課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M,北京:中國(guó)建材工業(yè)出版社,2002。11 楊叔子,機(jī)械加工工藝師手冊(cè)M,北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004。16 上海金屬切削技術(shù)協(xié)會(huì),金屬切削手冊(cè)M,上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2004。13 東北重型機(jī)械學(xué)院,洛陽(yáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)院,長(zhǎng)春汽車廠工人大學(xué),機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)M,上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1980。14 李慶壽,機(jī)械制造工藝裝備設(shè)計(jì)適用手冊(cè)M,銀州:寧夏人民出版社,1991。15 廖念釗,莫雨松,李碩根,互換性與技術(shù)測(cè)量M,中國(guó)計(jì)量出版社,2000:919。16 樂(lè)兌謙,金屬切削刀具,機(jī)械工業(yè)出版社,2005:417。17 王先逵,機(jī)械機(jī)械制造工藝學(xué),機(jī)械工業(yè)出版社,2006。18 Machine Tools N.chernor 1984.致 謝本次課程設(shè)計(jì)綜合了大學(xué)里所學(xué)的專業(yè)知識(shí),是理論與實(shí)際相結(jié)合的一次考驗(yàn)。通過(guò)這次設(shè)計(jì),我的綜合運(yùn)用知識(shí)的能力有了很大的提高,尤其是看圖、繪圖、設(shè)計(jì)能力,為我今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。在此過(guò)程中,我進(jìn)一步加深了對(duì)課本知識(shí)的理解,進(jìn)一步了解了零件的工藝以及夾具設(shè)計(jì)過(guò)程,收獲頗豐。本次設(shè)計(jì)是在老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的。我的機(jī)械工藝知識(shí)有限,在設(shè)計(jì)中常常碰到問(wèn)題,是鄭老師不厭其煩的指導(dǎo),不斷的點(diǎn)拔迷津,提供相關(guān)資料,才使其順利完成。老師耐心的講解,使我如沐春風(fēng)。不僅如此,老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動(dòng)了我。在此,我向老師表示最真誠(chéng)的感謝。同時(shí),感謝同組同學(xué)的支持和幫助,使我更好的完成課程設(shè)計(jì)。
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