機械制造技術(shù)課程設(shè)計CA10B解放汽車第四速及第五速變速叉加工工藝及鏜Φ82.2孔夾具設(shè)計【全套圖紙】

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1、 機械制造工藝學(xué) 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計說明書 班級：0342-4 學(xué)號： 姓名： 指導(dǎo)教師： 2013年1月25日 目錄 一.序言 二.零件的分析 (一) 零件的作用 (二) 零件的工藝分析 三.工藝規(guī)程設(shè)計 (三) 確定毛坯的制造形式 (四) 基面的選擇 (五) 制訂工藝路線

2、 (六) 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸確定 (七) 確定切削用量及基本工時 四 夾具設(shè)計 （八） 問題的提出 （九） 夾具設(shè)計 五.參考文獻 序言 機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是在大學(xué)全部基礎(chǔ)課,技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課完成以后進行的.這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(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)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們大學(xué)四年的的學(xué)習(xí)中占有重要地位. 就我個人而言,希望能通過這次課程設(shè)計對自己即將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題,解決問題的能力. 由于能力有限,設(shè)計尚有諸多不足之處,懇請各位老師多多指教.

3、 全套圖紙，加153893706 二.零件的分析 (一) 零件的作用 題目所給定的零件是解放汽車第四速及第五速變速叉,它位于變速箱中,主要重用是撥動變速箱中的齒輪,使汽車達到變速的目的. (二) 零件的工藝分析 此變速叉共有兩組加工表面,它們之間有一定的位置要求,現(xiàn)分述如下: 1.以Φ19mm孔為中心的加工表面. 這組加工表面包括:Φ19mm孔及其倒角,孔上端尺寸為16mm的槽,槽的外側(cè)厚度為10.8mm的兩個側(cè)面, Φ19mm孔的上端距其中心12mm的兩個端面,還有孔下端M10的螺紋孔. 2.以Φ82.2mm孔為中心的加工表面. 這組加工表面包括: Φ82.2

4、mm的孔及其倒角, Φ82.2mm的孔的側(cè)面,距M10螺紋孔中心線63.7mm.這兩組加工表面有著一定的位置要求,主要是:Φ82.2mm孔與其外端面垂直度公差為0.1mm. 由以上分析可知,對于這兩組加工表面而言,可以先加工其中一組表面,然后借助專用夾具加工另一組表面,并保證他們之間的位置精度要求. 三． 工藝規(guī)程設(shè)計 (一) 確定毛坯的制造形式 零件材料為20鋼,零件經(jīng)常撥動齒輪承受變載荷和沖擊性載荷,因此應(yīng)選用鍛件,以使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠.因為為大批量生產(chǎn),且零件的輪廓尺寸不大,故采用模鍛成型.這從提高生產(chǎn)率,保證加工精度上考慮,也是應(yīng)該的. (二) 基面

5、的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一,它對零件的生產(chǎn)是非常重要的. 1.粗基準的選擇 現(xiàn)選取Φ19mm孔的外輪廓不加工面作為粗基準,利用一組共兩個V形塊夾持外輪廓做為主要定位面,以消除自由度. 2.精基準的選擇 主要考慮基準重合的問題,當設(shè)計基準與工序基準不重合時,應(yīng)該進行尺寸換算,這在以后還要專門計算,此處不再重復(fù). (三) 制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點,應(yīng)當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.愛生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能性機床以及專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率.除此之外,還應(yīng)當考慮經(jīng)濟效果,以便使

6、生產(chǎn)成本盡量降低. 工藝路線 工序Ⅰ 粗銑16mm槽,以Φ19mm孔定位. 工序Ⅱ 粗銑16mm槽的兩側(cè)面,以Φ19mm孔定位. 工序Ⅲ 粗銑距Φ19mm中心12mm的兩個端面,以Φ19mm孔及16mm槽底為基準. 工序Ⅳ 16mm槽兩端1.5*450倒角. 工序Ⅴ 鉆鉸Φ19mm孔并倒角. 工序Ⅵ 鉆距槽(16mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角. 工序Ⅶ 攻螺紋M10. 工序Ⅷ 粗銑Φ82.2mm孔的兩端面. 工序Ⅸ 粗鏜Φ81.7mm孔. 工序Ⅹ 精鏜Φ82.2mm孔. 工序Ⅺ Φ82.2mm孔1*450倒角 工序Ⅻ

7、 精銑Φ82.2mm孔的兩端面. 工序ⅩⅢ 終檢. 上述方案主要是以Φ19mm孔位基準,來加工16mm槽,M10螺紋,槽的兩側(cè)面,這樣可以修正由于基準不重合造成的加工誤差,同時也照顧了加工路線方便的特點,因此最終確定如下: 工序Ⅰ 粗銑16mm槽,以Φ19mm孔的外輪廓為粗基準定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具. 工序Ⅱ 粗銑16mm槽的兩側(cè)面,以Φ19mm孔的外輪廓以及距槽底32mm的面為基準,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具. 工序Ⅲ 粗銑Φ19mm孔上端兩端面,以Φ19mm孔定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具. 工序Ⅳ

8、16mm槽1.5*450倒角,選用C620-1車床及專用夾具. 工序Ⅴ 鉆鉸Φ19mm孔并倒角.以Φ19mm孔及端面定位,選用Z5125立式鉆床及專用夾具. 工序Ⅵ 鉆距槽(16mm)12mm底面M10螺紋孔并倒角.以Φ19mm孔及16mm槽底定位,選用Z5125立式鉆床及專用夾具. 工序Ⅶ 攻螺紋M10. 工序Ⅷ 粗銑Φ82.2mm孔的兩端面.以Φ19mm孔定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具. 工序Ⅸ 粗鏜Φ81.7mm孔.以Φ19mm孔及距中心線63.7mm的面為基準,選用T740雙面臥式金剛鏜床及專用夾具. 工序Ⅹ 精鏜Φ82.2mm孔.

9、 .以Φ19mm孔及距中心線63.7mm的面為基準,選用T740雙面臥式金剛鏜床及專用夾具. 工序Ⅺ Φ82.2mm孔1*450倒角.選用C620-1型車床及專用夾具. 工序Ⅻ 精銑Φ82.2mm孔的兩端面. 以Φ19mm孔定位,選用XA6132型萬能升降臺銑床及專用夾具. 工序ⅩⅢ 終檢. (四) 機械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸確定. “變速叉”零件材料為20鋼,毛坯重量約1.5Kg,生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn),采用鍛錘上合模鍛毛坯. 根據(jù)上述資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下: 1. 16mm槽 參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1

10、-56,因為其公差等級太低,可直接銑. 2. 槽的側(cè)面 參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56,其加工余量Z=2mm. 3. Φ19mm孔的兩個上端面 參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56, 其加工余量Z=2mm. 4. Φ82.2mm孔的兩側(cè)面,銑削公差-0.22mm. 參照<<機械加工工藝手冊>>表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.精銑余量:單邊0.7mm(見<<工藝設(shè)計手冊>>表8-31),銑削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,鍛件偏差mm。 由于設(shè)計規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整法加工.因此在計算最大,最小加工余量時,應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以

11、確定. 5. Φ19mm孔 參照<<機械加工工藝手冊>>, 其加工余量2Z=2mm.鉆孔Φ18.5mm,鉸孔Φ19mm. 6. Φ82.2mm孔 參照<<機械加工工藝手冊>>, 其加工余量2Z=2.5mm.粗鏜Φ81.7mm,精鏜Φ82.2mm. 厚度為8mm的兩端面尺寸加工余量和工序間余量. 毛坯名義尺寸: 8+2*2=12mm 毛坯最大尺寸: 12+1.3*2=14.6mm 毛坯最小尺寸: 12-0.5*2=11mm 粗銑后最大尺寸: 8+0.7*2=9.4mm 粗銑后最小尺寸: 9.4-2*0.22=8.96mm 精銑尺寸與零件尺寸相符,即8mm.

12、(五) 確定切削用量及基本工時 工序Ⅰ 粗銑16mm槽,保證尺寸16mm. fz=0.06mm/齒 切削速度:參考有關(guān)手冊,V=22.8m/min. 采用W18Cr4V立銑刀,dw=16mm,Z=3,則: ns===454r/min fm=fzznw=0.06*3*420=75.6mm/min 工序Ⅱ 粗銑16mm槽兩側(cè)面。 齒 切削速度：參考有關(guān)手冊，V=27m/min。 采用高速鋼三面刃圓盤銑刀，，Z=10。 工序Ⅲ 粗銑Φ19mm孔上端兩端面。 齒 切削速度：參考有關(guān)

13、手冊，確定V=27m/min。 采用高速鋼三面刃圓盤銑刀，，Z=10。 工序Ⅳ 16mm槽1.5*450倒角,選用臥式車床C620-1, 當采用高速鋼車刀時,切削速度:V=16mm/min. 工序Ⅴ 鉆鉸Φ19mm孔,并倒角1*450兩端. 1.鉆孔Φ18.5mm ,V=17m/min. 采用高速鋼鉆頭, 2.鉸孔Φ19mm.

14、 采用高速鋼絞刀,V=14.7m/min. 3. Φ19mm孔倒角1*450兩端. 采用900锪鉆,為縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同. 工序Ⅵ 鉆M10螺紋孔并倒角1200 采用麻花鉆,V=20m/min. 工序Ⅶ 攻螺紋M10. V=6m/min 工序Ⅷ 粗銑Φ82.2mm孔端面

15、. 采用高速鋼圓柱銑刀,,Z=10,V=20m/min 工序Ⅸ 粗鏜Φ81.7mm孔 采用雙刃鏜刀,V=40m/min. 工序Ⅹ 精鏜Φ82.2mm孔. V=35m/min 工序Ⅺ Φ82.2mm孔1*450倒角. V=16m/min 工序Ⅻ 精銑Φ82.2mm

16、孔的兩端面 齒 采用高速鋼圓柱銑刀,V=31m/min. 工序ⅩⅢ 終檢。 最后,將以上各工序切削用量，公式的計算結(jié)果,連同其他數(shù)據(jù),填入機械加工工藝過程卡片. 四 夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率，保證零件產(chǎn)品的加工質(zhì)量，降低工人勞動強度，為此需要設(shè)計專用夾具。 經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，我們決定設(shè)計第10道工序——鏜孔的鏜床專用夾具。本夾具用于T740雙面臥式金剛鏜床，刀具采用雙刃鏜刀，對工件孔進行加工。 4.1問題的提出 利用本夾具主要用來鏜孔。本工序?qū)︺娖矫婢扔?/p>

17、一定要求平面粗糙度3.2，垂直度0.1，厚度公差等級IT11~12，因此在本道工序加工時，主要考慮如何在保證加工精度的前提下提高勞動生產(chǎn)率，降低工人勞動強度。 4.2夾具設(shè)計 4.2.1定位基準的選擇 出于定位簡單和快速的考慮，選取孔和下端面為基準定位，夾緊裝置采用鉤形螺栓螺母組合夾緊裝置，來實現(xiàn)六點定位。 4.2.2 切削力及夾緊力的計算 刀具:硬質(zhì)合金鑲齒端面銑刀， 參考文獻[1]《機械加工工藝手冊（第三篇）》表9.4-10。 代入計算 故銑削力

18、 水平分力 垂直分力 由夾緊機構(gòu)產(chǎn)生的實際夾緊力應(yīng)滿足下式: 安全系數(shù)K 可按下式計算 ——基本安全系數(shù) 取=1.3 ——加工性質(zhì)系數(shù) 取=1.0 ——刀具鈍化系數(shù) 取=1.3 ——切削特點系數(shù) 取=1.0 ——夾緊力穩(wěn)定系數(shù) 取=1.3 ——手動加緊

19、是手柄的位置 取=1.0 --------僅有力矩作用與工件時與支撐面接觸情況 取=1.0 參考文獻[4]《機械夾具設(shè)計手冊（第三篇）》表1—2—1。 故。 水平夾緊力 垂直夾緊力 綜上結(jié)果所述，夾緊力是比較小的，用手動夾緊機構(gòu)。 4.2.3 定位誤差分析 1．定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為固定定位銷及可調(diào)支撐心軸。固定定位銷的尺寸φ19mm，且與φ19mm孔為過渡配合。 2．零件圖規(guī)定φ82.2mm的上表面對φ19mm孔的軸心線的垂直度公差為0.1，應(yīng)為用

20、短的固定定位銷定位，且任意邊接觸，定位誤差為。 4.2.4夾具設(shè)計及操作的簡要說明 本夾具用于在T740雙面臥式金剛鏜床上加工變速叉φ82.2mm孔，工件以與此相平行的下平面為及其φ19孔為定位基準，用固定短銷、可調(diào)心軸支撐實現(xiàn)定位。采用鉤形螺栓夾緊機構(gòu)夾緊工件。當加工完時，松開帶肩六角螺母并撥偏鉤形螺栓來取下工件。應(yīng)為夾緊力不大，故采用手動夾緊即可。 參考文獻 1.<<機械加工工藝手冊>>,孟少農(nóng)主編,機械工業(yè)出版社. 2.<<機械加工工藝設(shè)計手冊>>,張耀宸主編,航空工業(yè)出版社. 3.<<機械制造技術(shù)基礎(chǔ)>>,華楚生主編,重慶大學(xué)出版社. 4.<<機械制造工藝設(shè)計簡明手冊>>,哈爾濱工業(yè)大學(xué) 李益民,機械工業(yè)出版社. 第 17頁 共14頁