倒檔撥叉零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及工藝裝備(鉆削)設(shè)計(jì)
【溫馨提示】壓縮包內(nèi)含CAD圖有預(yù)覽點(diǎn)開(kāi)可看。打包內(nèi)容里dwg后綴的文件為CAD圖,可編輯,無(wú)水印,高清圖,壓縮包內(nèi)文檔可直接點(diǎn)開(kāi)預(yù)覽,需要原稿請(qǐng)自助充值下載,所見(jiàn)才能所得,請(qǐng)細(xì)心查看有疑問(wèn)可以咨詢QQ:11970985或197216396
機(jī) 械 加 工 工 藝 卡 片 零件名稱:學(xué) 生:指導(dǎo)老師:哈爾濱理工大學(xué)設(shè)計(jì)論文 - 1 - 序 言 機(jī)械制造工藝學(xué)設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)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)生活中占有重要的位置。就我自己而言,我想通過(guò)本次的課程設(shè)計(jì)能使我的專業(yè)知識(shí)有進(jìn)一步的提升。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì): 1、通過(guò)課程設(shè)計(jì),使我加深對(duì)所學(xué)理論的理解。2、培養(yǎng)從事實(shí)際工作的方法和步驟(如優(yōu)選設(shè)計(jì)方案、編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、列出計(jì)算過(guò)程和結(jié)果,并進(jìn)行討論和分析等)。3、進(jìn)一步提高利用技術(shù)資料、運(yùn)算和繪圖的能力;增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)的能力及外語(yǔ)的能力。4、培養(yǎng)實(shí)事求是、認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和刻苦鉆研不斷創(chuàng)新的精神。5、鞏固所學(xué)到的理論知識(shí),提高解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。對(duì)于我們即將畢業(yè)的工科學(xué)生來(lái)說(shuō),我希望能通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)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(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,為振興我國(guó)的機(jī)械行業(yè),為了中華民族的偉大復(fù)興打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。由于能力所限,在設(shè)計(jì)中尚有許多不足之處,希望各位老師給予指教。 - 2 - 一、零 件 的 分 析 (一)零件的作用 題目所給定的零件是拖拉機(jī)變速箱中的倒檔撥叉,它位于倒檔撥叉桿上,主要作用一是通過(guò)倒檔撥叉桿將扭矩傳遞給倒檔撥叉,撥動(dòng)倒檔同步器,改變齒輪的嚙合方向,實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)的倒行;二是在倒檔撥叉上有一個(gè)配合槽,與其他零件配合裝配,在撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。零件上19.1mm的孔,裝配在倒檔撥叉桿上,用螺釘固定保證撥叉和撥叉桿的相對(duì)位置。寬19.3mm深17mm的槽與其他零件相配合,半圓形叉口撥動(dòng)同步器。 (二)零件的工藝分析 從倒檔撥叉的零件圖上可以看出,它有兩組加工表面,這兩組加工面之間也有一定的位置要求,現(xiàn)將這兩組加工面分述如下: 1. 以19.1mm孔為中心的加工面 這一組加工面包括:一個(gè)的19.1mm孔以及對(duì)其倒角,寬19.3mm深 17mm的槽口,在19.1mm孔所在的輪轂上鉆兩個(gè)孔并攻絲,規(guī)格為M12,用來(lái)做為固定倒檔撥叉和撥叉桿之用。 2. 叉口處的加工面 這一組加工面包括:銑叉口的側(cè)面,銑叉口內(nèi)圓面,內(nèi)圓面所在的圓弧半徑為R48mm。 這兩組加工面之間有一定的位置要求: (1)R48mm叉口對(duì)19.1mm孔的軸心線及19.3mm槽口中心線位置公差0.5mm。 (2)叉口側(cè)面和螺紋孔中心線的位置要求是46.40.25。 由以上分析可知,對(duì)于這兩組加工表面而言,我們可以先加工其中一組表面,然后借助于專用夾具進(jìn)行另一組表面的加工,并保證他們之間的位置精度要求。 46.40.2549.5锪孔?13.5902-M121R480.188.9133.8YX203719.3JS11?19.1JS11 圖.1 “拖拉機(jī)倒擋撥叉”零件工藝分析示意圖 二、工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì) (一)確定毛坯的制造形式 零件材料為QT500-5,考慮到拖拉機(jī)運(yùn)行時(shí)經(jīng)常需要掛倒檔以倒行或輔助轉(zhuǎn)向,因此零件在工作過(guò)程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷,采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件年產(chǎn)量為4000件,已達(dá)到成批生產(chǎn)水平,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。 - 3 - - 4 - (二)毛坯設(shè)計(jì) 拖拉機(jī)的倒檔撥叉零件材料為 QT500-5,硬度選用260HBS,毛坯重約1Kg。生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn),采用砂型鑄造,機(jī)械翻砂造型,2級(jí)精度組。根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的加工余量,對(duì)毛坯初步設(shè)計(jì)如下: 1. 19.1mm的孔 為了便于加工,在毛坯的設(shè)計(jì)時(shí),可以設(shè)計(jì)底孔。根據(jù)常用刀具的規(guī)格和合理的切削用量,可以鑄出10mm的底孔。這樣加工這個(gè)孔到規(guī)定的尺寸,可以分為以下步驟: 2. 叉口側(cè)面 該兩側(cè)面分別進(jìn)行一次粗、精銑。根據(jù)資料可知,選取加工余量等級(jí)為G,選取尺寸公差等級(jí)為9級(jí)。所以根據(jù)相關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)可知,毛坯的叉口厚度定為10mm,符合要求。3. 叉口內(nèi)圓面 叉口內(nèi)圓面的圓弧半徑為R48mm,叉口精度要求不是很高,可以進(jìn)行一 次精加工。所以其加工余量不宜取得過(guò)大,但為了能保證其加工精度,而進(jìn)行一次精銑,所以在毛坯鑄造時(shí)給出2mm的加工余量。 4. 銑槽 槽寬為19.3mm,深為17mm,查資料知,砂型鑄造機(jī)械翻砂造型的尺寸公差等級(jí)為810級(jí),加工余量等級(jí)為G。取尺寸公差等級(jí)為9級(jí),在鑄造時(shí)留出2mm的加工余量,均滿足加工要求。5. 鉆孔、攻絲 在19.1mm的孔處鉆孔,攻絲,锪孔。 在此處,因?yàn)榧庸さ穆菁y孔不是很大,所以可以不必留鑄造底孔。 因其它表面均為不加工表面,而且砂型機(jī)器造型鑄造鑄造出的毛坯表面就能滿足它們的精度要求,所以,不需要在其它表面上留有加工余量。根據(jù)上述原始資料及加工工藝,確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸,這樣毛坯的尺寸就可以定下來(lái)了,毛坯的具體形狀和尺寸見(jiàn)圖.2 “拖拉機(jī)倒擋撥叉”零件毛坯簡(jiǎn)圖。 。15.32.525821.2255450.725AAR440.1R50.5R5716R99415525560?10133.821R258555.57193.830R8?3448R344830?50372288.922100.2 圖.2 “拖拉機(jī)倒擋撥叉”零件毛坯簡(jiǎn)圖 (三)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,基面選擇的正確與合理,可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出,更有甚者,還會(huì)造成零件大批報(bào)廢,使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇:對(duì)于零件的加工而言,粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)后面的精加工至關(guān)重要。從零件圖上可以看出,拖拉機(jī)倒檔撥叉較不規(guī)則,所以粗基準(zhǔn)不太容易選擇。為了保證19.1mm孔的位置精度的要求,選擇叉口內(nèi)圓面和叉口側(cè)面作為粗基準(zhǔn),以保證孔的軸心線與叉口的X、Y方向的位置要求以及19.1mm孔軸心線的垂直度,依照粗基準(zhǔn)的選擇原則(即當(dāng)零件有不 - 5 - - 6 - 加工表面時(shí),應(yīng)該以這些不加工表面作為粗基準(zhǔn),若零件有若干個(gè)不加工表面時(shí),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做為粗基準(zhǔn))來(lái)選取。 工件被放在兩個(gè)支承釘和支撐板上,限制三個(gè)自由度;工件的大叉口內(nèi)表面緊靠在兩個(gè)支承釘?shù)耐鈭A柱面上,限制兩個(gè)自由度;小頭19.1mm 孔的端面緊靠在支承釘上,限制一個(gè)自由度,實(shí)現(xiàn)完全定位。 對(duì)于精基準(zhǔn)而言,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,這在以后還要專門(mén)計(jì)算,此處不再重復(fù)。 (四)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)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量降下來(lái)。 1. 工藝路線方案一 工序 搖臂鉆床上鉆孔、攻絲,規(guī)格M12。 工序 立式鉆床上擴(kuò)、鉸孔19.1mm并倒角。 工序 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 工序 臥式銑床上銑叉口。 工序 手工去銳邊。 工序 臥式銑床上銑槽。 工序 臥式銑床上精銑叉口側(cè)面。 工序 去毛刺。 工序 清洗。 工序 終檢。 2. 工藝路線方案二 工序 立式鉆床上擴(kuò)、鉸孔19.1mm并倒角。 - 7 - 工序 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 工序 臥式銑床上銑叉口。 工序 手工去銳邊。 工序 臥式銑床上銑槽。 工序 搖臂鉆床上鉆孔、攻絲,規(guī)格M12。 工序 手工去毛刺。 工序 臥式銑床上精銑叉口側(cè)面。 工序 去毛刺。 工序 清洗。 工序 終檢。 3. 工藝方案的比較與分析 上述兩種方案看起來(lái)大體合理,不過(guò)仔細(xì)一看都有不足之處。第1個(gè) 方案先是“搖臂鉆床上鉆孔、攻絲,規(guī)格M12?!?,先把這一步工序放在前面是想,后面還有“鉆19.1mm孔”這一步工序,如果先鉆孔攻絲那么就可以省略一步“手工去毛刺”的工序。能這樣想,出發(fā)點(diǎn)是好的,考慮到可以減少一步工序,似乎能減少勞動(dòng)工時(shí),提高生產(chǎn)率,可是沒(méi)有考慮到,把這一步工序放前,定位比較難,不易保證必要的位置精度,夾具設(shè)計(jì)困難,實(shí)際可行性比較低。再看第2個(gè)方案,第2個(gè)方案把“鉆19.1mm孔”這一步工序放在了前面,這樣為以后的各個(gè)工序提供了加工基準(zhǔn),工序安排比較科學(xué)合理。不過(guò)它和第1個(gè)方案一樣,都把“擴(kuò)、鉸孔19.1mm”和“倒角”放在了一步工序中。在這一步中通過(guò)換鉆套可以倒一邊的角,不過(guò)要倒另一邊的角,就要把工件卸下翻面倒角,這樣增加了夾具的設(shè)計(jì)難度。不過(guò)主要的是立式鉆床體積比較大,操作起來(lái)不方便,并且倒角也沒(méi)有高的精度要求,從經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)考慮是不合算的。通過(guò)分析后,把這一步工序一分為二,把“倒角”獨(dú)立出來(lái),單獨(dú)作為一步工序,因?yàn)榈菇堑木纫蟛桓撸覀兛梢园堰@一步工序放在臺(tái)鉆上來(lái)完成。臺(tái)鉆體積比較小,操作簡(jiǎn)單,夾具結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單,這樣零件的加工工時(shí)降下來(lái)了,生產(chǎn)效率上來(lái)了,降低了零件的成本。 - 8 - 估算每一步工序所用夾具的大體尺寸,根據(jù)金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì) 手冊(cè)(第二版)上給出的各種切削機(jī)床的規(guī)格尺寸,選擇每一道工序所用的合適的機(jī)床。 因此,最后的加工路線確定如下: 工序 立式鉆床上擴(kuò)、鉸孔19.1mm。 以撥叉叉口內(nèi)圓非加工面、槽口和19.1mm孔的端面為粗基準(zhǔn)定位。 選用Z535立式鉆床加工,采用專用夾具。 工序 臺(tái)鉆上對(duì)19.1mm倒角。 以19.1mm和端面為基準(zhǔn)定位。 選用ZQ4015臺(tái)式鉆床加工,采用專用夾具。 工序 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 以19.1mm和端面為基準(zhǔn)定位。 選用X62臥式銑床加工,采用專用夾具。 工序 臥式銑床上銑叉口。 以19.1mm和毛坯上的槽口為基準(zhǔn)定位。 選用X62臥式銑床加工,采用專用夾具。 工序 手工去銳邊。 用扁平挫刀手工去銳邊,可設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的支承臺(tái)。 工序 臥式銑床上銑槽。 以19.1mm孔、叉口內(nèi)圓側(cè)面為基準(zhǔn)定位。 選用X62臥式銑床加工,采用專用夾具。 工序 搖臂鉆床上鉆孔、攻絲,規(guī)格M12。 以19.1mm孔及其端面、叉口內(nèi)圓側(cè)面為基準(zhǔn)定位。 選用Z3025搖臂鉆床加工,采用專用夾具。 工序 手工去毛刺。 用圓形小挫刀手工去毛刺,可以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的支承臺(tái),注意不 不要?jiǎng)潅麅?nèi)圓面。 - 9 - 工序 臥式銑床上精銑叉口側(cè)面。 以19.1mm孔和螺釘對(duì)準(zhǔn)長(zhǎng)銷上的槽為基準(zhǔn)定位。 選用X62臥式銑床加工,采用專用夾具。 工序 去毛刺。 用扁平挫刀手工去毛刺,可設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的支承臺(tái)。 工序 清洗。 用專用清洗機(jī)清洗。 工序 終檢。 以上工藝過(guò)程相見(jiàn)“拖拉機(jī)倒檔撥叉機(jī)械加工工序卡片”。 (五)機(jī)械加工余量及工步的初步確定 根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的加工余量和工步如下: 1. 19.1mm的孔 擴(kuò)孔: 16mm 2Z=6mm 二次擴(kuò)孔: 18.9mm 2Z=2.9mm 粗鉸: 19.04mm 2Z=0.14mm 精鉸: 19.1mm 2Z=0.06mm 2. 叉口側(cè)面 粗銑: 2Z=2.05mm 精銑: 2Z=0.4mm 3叉口內(nèi)圓面一次精銑: Z=2mm 4. 銑槽 一次精銑: Z=2mm 5. 鉆孔、攻絲 在19.1mm的孔處鉆孔,攻絲,锪孔。 先在加工面上鉆出4mm小孔,再擴(kuò)孔至10.4mm,這是攻絲前的 底孔,然后用M12的機(jī)用絲錐攻絲,最后锪孔13.5mm。 (六)確定切削用量及基本工時(shí) 工序 鉆孔16mm、擴(kuò)孔18.9mm、鉸孔19.1mm 1. 鉆孔16mm 根據(jù)文獻(xiàn)4表2.18可知f=0.1rmm v=50minm min23.9951614.35010001000rdvwsn= 根據(jù)資料1.表4.2-15 按照機(jī)床型號(hào)選取1100=nwminr 所以,該鉆床的實(shí)際切削速度為 26.55100011001614.31000=wwndvminm 切削工時(shí):min44.01.011004103421=+=+=fnllltw 其中:切入深度 mml101=,切出深度mml42= 2. 擴(kuò)孔18.9mm 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-16,查得擴(kuò)孔鉆擴(kuò)18.9mm孔時(shí)的進(jìn)給量,并根據(jù)機(jī)床的型號(hào)規(guī)格選取 f=0.72rmm 擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時(shí)的切削速度,根據(jù)其它有關(guān)資料確定為鉆vv=4.0 其中,為用鉆頭鉆同樣材料、同樣尺寸實(shí)心孔時(shí)的切削速度。故: 鉆v20504.0=vminm 3379.1814.32010001000=dvnsminr - 10 - 根據(jù)文獻(xiàn)3.表4.2-15 并由機(jī)床型號(hào)選取400=wnminr 所以,該床的實(shí)際切削速度為 74.2310004009.1814.31000=wwndvminm 切削工時(shí):min13.072.04005.133421=+=+=fnllltw 其中:切入時(shí)間 mml31=,切出時(shí)間mml5.12= 3. 粗鉸19.04mm 根據(jù)文獻(xiàn)4表2.25規(guī)定查得鉸19.04mm孔時(shí)的進(jìn)給量,并由機(jī)床及零件材料的硬度可以選取0.48=frmm 12=vminm min7.20004.1914.31210001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-15 按照機(jī)床型號(hào)選取275=nwminr 所以,該鉆床的實(shí)際切削速度為 43.16100027504.1914.31000=wwndvminm 切削工時(shí):min29.048.02755.133421=+=+=fnllltw 其中:切入深度 mml31=,切出mml5.12= 4. 精鉸19.1mm 根據(jù)文獻(xiàn)4表2.25規(guī)定查得鉸19.1mm孔時(shí)的進(jìn)給量,并由機(jī)床及 - 11 - 零件材料的硬度可以選取 0.48=frmm 12=vminm min1.2001.1914.31210001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-15 按照機(jī)床型號(hào)選取275=nwminr 所以,該鉆床的實(shí)際切削速度為 48.1610002751.1914.31000=wwndvminm 切削工時(shí):min29.048.02755.133421=+=+=fnllltw 其中:切入深度 mml31=,切出mml5.12= 工序 19.1mm孔倒角為縮短輔助工作時(shí)間,提高工作效率,取倒角主軸轉(zhuǎn)速與擴(kuò)孔時(shí)轉(zhuǎn)速相同。460=n minr 采用手動(dòng)進(jìn)給。 工序 粗銑叉口側(cè)面 叉口兩側(cè)面在鑄造毛坯時(shí)兩個(gè)面的加工余量是相同的,故可以算一個(gè)面就行?,F(xiàn)在以其中一面為粗基準(zhǔn),對(duì)另一面進(jìn)行粗加工,切削用量和切削工時(shí)如下: 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-38,可得知X62臥式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw。因此,再根據(jù)資料文獻(xiàn)4表3.5可查得20.0=zfzmm - 12 - (采用不對(duì)稱端銑,以提高進(jìn)給量) 切削速度:參照有關(guān)手冊(cè)資料,確定 min2745.0msmv即= 選用YG8硬質(zhì)合金刀片直徑mmdw125= 齒數(shù)為 12=z 則: min4.6812514.32710001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-39 按照機(jī)床型號(hào)選取75=wnminr 故實(shí)際切削速度為: 44.2910007512514.31000=wwndvminm 當(dāng)75=wnminr時(shí),工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為: mf180751220.0=wzmnzffminmm 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-40 按照機(jī)床型號(hào)選取=190mfminmm 銑削加工時(shí)間: 由于是粗銑,故整個(gè)刀盤(pán)不必過(guò)整個(gè)工件,利用作圖法,可知總行程為21lll+=160mm 則: min84.019016021=+=mflllt 工序 精銑叉口R480.5mm 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-38可得知X62臥式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw。因此,再根據(jù)文獻(xiàn)4表3.5可查得09.0=zfzmm (采用對(duì)稱銑削,以提高進(jìn)給量) - 13 - 切削速度:參照有關(guān)手冊(cè)資料,確定 min2745.0msmv即= 根據(jù)資料1.表3.1-39 選取硬質(zhì)合金鑲齒三面刃銑刀直徑 齒數(shù)為 齒寬 mmdw50=12=zmml8= 則: min1725014.32710001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-39 按照機(jī)床型號(hào)選取190=wnminr 故實(shí)際切削速度為: 83.2910001905014.31000=wwndvminm 當(dāng)190=wnminr時(shí),工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為: mf2.2051901209.0=wzmnzffminmm 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-40 按照機(jī)床型號(hào)選取=235mfminmm 銑削加工時(shí)間: 由于是精銑,故整個(gè)刀盤(pán)應(yīng)該過(guò)整個(gè)工件,利用作圖法,可知總行程為21lll+=154.9+21=175.9mm 其中:根據(jù)文獻(xiàn)4表3.25 可得知入切量+超切量為21mm 則: min75.02359.17521=+=mflllt 工序 銑槽 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-38可得知X62臥式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw。因此,再根據(jù)資料2.表3.5可查得09.0=zfzmm 切削速度:參照有關(guān)手冊(cè)資料,確定 min2745.0msmv即= - 14 - 根據(jù)文獻(xiàn)3表3.1-39 選取硬質(zhì)合金立銑刀直徑 齒數(shù)為mmdw3.19=8=z 則: min5.4453.1914.32710001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-39 按照機(jī)床型號(hào)選取475=wnminr 故實(shí)際切削速度為: 78.2810004753.1914.31000=wwndvminm 當(dāng)475=wnminr時(shí),工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為: mf342475809.0=wzmnzffminmm 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-40 按照機(jī)床型號(hào)選取=375mfminmm 銑削加工時(shí)間: min071.037517101=+=+=mfllt 工序 鉆孔、锪孔13.5mm、攻絲2-M121.75 1. 鉆孔10.4mm 根據(jù)文獻(xiàn)4表2.18可知f=0.08rmm v=48minm min87.14691214.34810001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-12 按照機(jī)床型號(hào)選取1600=snminr - 15 - 所以,該鉆床的實(shí)際切削速度為 15.52100016001214.31000=wwndvminm 切削工時(shí):min2.008.0160026=t 2. 锪孔13.5mm 根據(jù)有關(guān)資料介紹,锪沉頭孔時(shí)進(jìn)給量及切削速度約為鉆孔時(shí)的1/21/3 根據(jù)文獻(xiàn)4表2.18可得rmmff04.0027.0)3121(=鉆根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-13 取rmmf05.0= min2418)3121(mvv=鉆取 min18mv= min96.4895.131214.31810001000rdvwsn= 根據(jù)資料1.表4.2-12 按照機(jī)床型號(hào)選取500=nwminr 所以,實(shí)際切削速度為 2.2110005005.1314.31000=wwndvminm 切削工時(shí):min03.050015=t 3. 攻絲2-M121.75 攻絲M121.75時(shí),min61.0msmv= 所以, - 16 - min24.1591214.3610001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-12 按照機(jī)床型號(hào)選取125=nwminr 所以,實(shí)際切削速度為 71.410001251214.31000=wwndvminm 切削工時(shí):min24.0125152=t 工序 精銑叉口側(cè)面 在工序粗銑叉口側(cè)面時(shí)兩個(gè)面剩余的加工余量是相同的,所以計(jì)算一個(gè)面即可。現(xiàn)在以其中一個(gè)面為精基準(zhǔn),對(duì)另一個(gè)面進(jìn)行精加工,切削用量和切削工時(shí)如下: 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-38,可得知X62臥式銑床的電動(dòng)機(jī)功率為7.5kw。因此,再根據(jù)資料文獻(xiàn)4表3.5可查得18.0=zfzmm (采用不對(duì)稱端銑,以提高進(jìn)給量) 切削速度:參照有關(guān)手冊(cè)資料,確定 min2745.0msmv即= 選用YG8硬質(zhì)合金刀片直徑mmdw125= 齒數(shù)為 12=z 則: min4.6812514.32710001000rdvwsn= 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-39 按照機(jī)床型號(hào)選取75=wnminr 故實(shí)際切削速度為: 44.2910007512514.31000=wwndvminm - 17 - 當(dāng)75=wnminr時(shí),工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量應(yīng)為: mf162751218.0=wzmnzffminmm 根據(jù)文獻(xiàn)3表4.2-40 按照機(jī)床型號(hào)選取mf=190minmm 銑削加工時(shí)間: 由于是精銑,故整個(gè)刀盤(pán)必須過(guò)整個(gè)工件,利用作圖法,可知總行程為21lll+=165mm 其中:入切量為10mm 超切量為5mm 則: min87.019016521=+=mflllt 三、夾 具 設(shè) 計(jì) 為了提高生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,需要設(shè)計(jì)專用夾具。 經(jīng)過(guò)指導(dǎo)老師的指定,決定設(shè)計(jì)第道工序鉆孔、锪孔13.5mm、攻絲2-M121.75,本夾具將用于Z3025搖臂鉆床上,刀具為:錐柄長(zhǎng)麻花鉆一把(10.4mm)、圓柱柄錐形锪鉆一把(13.5mm)、機(jī)用絲錐一把(M12)。(一)問(wèn)題的提出 利用本夾具輔助鉆孔、攻絲,從零件圖上可以看出在19.1mm孔的輪 轂上鉆兩個(gè)孔并攻絲至M12,關(guān)鍵問(wèn)題在于兩個(gè)孔排列在34mm的工件長(zhǎng)度上,并且兩個(gè)空間隔13.5mm,所以很難在一個(gè)鉆套上設(shè)計(jì)出兩個(gè)孔,也就是說(shuō)裝卡一次工件只能完成一個(gè)孔的加工。經(jīng)過(guò)老師的指導(dǎo)決定定出如下方案: 在設(shè)計(jì)鉆套時(shí),可設(shè)計(jì)為偏心鉆套,加工方案為先成批加工一批工件, 然后拆卸鉆套,轉(zhuǎn)向180度,同時(shí)換定位銷(定位銷上有盲孔,便于鉆孔攻絲的加工),然后反過(guò)來(lái)將這批零件的另一個(gè)螺紋孔加工好。這樣夾具設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單,并且可以保證勞動(dòng)生產(chǎn)率。 - 18 - 由零件圖紙上可以看出這道工序沒(méi)有特別的精度要求,所以在進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)主要考慮如何提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 (二)定位基準(zhǔn)的選擇 經(jīng)過(guò)分析可知,這兩個(gè)螺紋孔只要保證與19.1mm孔的軸心線有垂直精度的要求即可。定位基準(zhǔn)選19.1mm孔及其端面,工件以19.1mm孔在定位銷上定位,限制四個(gè)自由度;以銷上的環(huán)面臺(tái)階靠在19.1mm孔的端面上,限制一個(gè)自由度;以叉口靠在半圓形定位銷上,限制一個(gè)自由度,實(shí)現(xiàn)完全定位,如圖.3所示。為了提高生產(chǎn)率,在能保證加工精度的情況下,夾具要設(shè)計(jì)的盡量便于操作,以減少輔助工時(shí),降低生產(chǎn)成本。在這個(gè)原則下,對(duì)夾具的加緊機(jī)構(gòu)作了詳細(xì)分析,要加緊工件,還要受力均勻,防止工件受迫變形。最后定出方案,在工件的50mm的鑄造工藝孔處設(shè)計(jì)加緊螺栓,用U型壓板和加緊螺母壓緊工件,經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為這個(gè)方案操作簡(jiǎn)單,可行性很高。88.9133.8?960.24?19.1Js9 圖.3 工序工件定位加緊示意圖 - 19 - (三)切削力及加緊力的計(jì)算 在這一步工序中,所需要最大切削的工步是鉆孔10.4mm,我們只對(duì) 這一工步進(jìn)行計(jì)算即可。 刀具:錐柄長(zhǎng)麻花鉆一把,10.4mm 進(jìn)給量:rmmf/08.0= 工件硬度:250HBS 由文獻(xiàn)6表3-71可知,鉆削加工時(shí)的切削力計(jì)算公式為: 其中 PxKfDP75.02.1420=6.0190=HBKP 帶入以上數(shù)據(jù): ()NPX96.123319025008.04.104206.075.02.1= 雖然在該步工序中零件是豎直放置的,加工時(shí)鉆頭也是垂直工作,但是由于工件受定位、加緊的影響,所以在其他兩個(gè)方向上也有分力。根據(jù)有關(guān)資料可知,分力系數(shù)為a=0.60.8,由于工件加緊是垂直夾具體立墻的方向,所以只需求出垂直于立墻的分力,該力即為所需加緊力P要克服的力: ZP NPaPXZ2.98796.12338.0= 由加緊機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的實(shí)際加緊力應(yīng)滿足下式: ZPKP= 安全系數(shù)4321KKKKK= 式中 基本安全系數(shù)1.5; 1K 加工性質(zhì)系數(shù)1.1; 2K 刀具鈍化系數(shù)1.2; 3K - 20 - 斷續(xù)切削系數(shù)1.0; 4K 所以 NPKPZ9.19702.9870.12.11.15.1= 由文獻(xiàn)7表2-17可知,加緊方式采用的是螺旋加緊機(jī)構(gòu)加緊,由表 中數(shù)據(jù)可知,規(guī)格為M20的螺母,扳手手柄長(zhǎng)為240mm,施加的作用力為100N時(shí),產(chǎn)生的壓緊力為W=11400N。 由比例關(guān)系可知,在使用這個(gè)夾具時(shí),扳手手柄長(zhǎng)為240mm,施加的作用力為50N時(shí),產(chǎn)生的壓緊力為W=5700N。 所以由以上計(jì)算數(shù)據(jù)可以看出,工人操作時(shí)扳動(dòng)加緊扳手時(shí)比較方便,容易操作,夾緊力滿足要求。 (四) 定位誤差分析 1. 定位元件尺寸及公差的確定 在這一步工序中,定位元件為長(zhǎng)銷和半圓形短平銷:mm1.19 孔的尺 寸公差為J 9,即,定位銷的與其配合,尺寸及公差為;叉口內(nèi)圓的尺寸為mm026.0026.01.19+mm020.0041.0075.19mm2.096,扁平半圓銷的尺寸為 mm120.0155.08.95。 2. 采用以上的兩個(gè)定位元件,能保證叉口相對(duì)于19.1mm孔在X、Y 方向上的圓跳動(dòng)保證在0.5mm。 由于這一步工序在精銑叉口側(cè)面之前,所以零件圖紙上要求的螺紋孔和叉口側(cè)面的尺寸保證在46.40.25mm,在這一步還要多一個(gè)精銑側(cè)面的加工余量,為0.2mm,這樣就是46.60.25mm。在夾具設(shè)計(jì)時(shí),因?yàn)榘阎С胁婵趥?cè)面的臺(tái)階面設(shè)計(jì)成不可調(diào)的,所以就只有提高夾具的加工精度來(lái)保證上面所說(shuō)的尺寸要求。具體的尺寸是長(zhǎng)銷的端面到叉口側(cè)面的支承臺(tái)階的高度差為62.850.1mm,可以滿足要求。 對(duì)于這一步的改進(jìn),應(yīng)該把叉口側(cè)面的不可調(diào)支撐改為調(diào)節(jié)支撐螺柱支承,這樣就可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來(lái)保證長(zhǎng)銷的端面到叉口側(cè)面的支承臺(tái)階 - 21 - 的高度差,又降低了夾具的設(shè)計(jì)加工成本,一舉兩得。 (五) 加緊元件的強(qiáng)度校核 這一步工序,工件是豎直放置的,在鉆削加工時(shí)所受的鉆削力也是豎直向下的。 圖.4 夾具結(jié)構(gòu)示意圖 從圖.4我們可以看出,鉆套下面的定位銷受力最大,所以對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核。 定位銷所承受的最大的鉆削力為 NPX96.1233= 由前面的計(jì)算可知,安全系數(shù)為 K=1.98 定位銷所受的擠壓應(yīng)力為: Mpadb76.3341.1998.196.1233KPK=擠 定位銷材料為T(mén)8A,熱處理HRC5560,屈服強(qiáng)度為MpaS500=,取安全系數(shù)為n=1.9,則許用擠壓應(yīng)力為: MpaS2.2639.1= 所以 擠 故定位銷可安全工作 許用剪切應(yīng)力157.9Mpa6.0= 實(shí)際剪切應(yīng)力: MpadKPX3.441.19298.196.12334222= 故定位銷可安全工作 (六) 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 根據(jù)前面提出的定位方案,經(jīng)過(guò)比較分析,設(shè)計(jì)了圖.3所示的夾具方 案。因?yàn)榱慵纳a(chǎn)量不算是太大,并且零件尺寸和重量不太大,所以從經(jīng)濟(jì)方面考慮采用手動(dòng)加緊方式比較合適。采用U型壓板和壓緊螺母壓緊, 通過(guò)計(jì)算可知,工人操作時(shí)扳動(dòng)加緊扳手時(shí)比較方便,容易操作。 在這一步工序中,由于是在34mm長(zhǎng)度的表面上加工兩個(gè)M12的螺紋孔,而兩個(gè)螺紋孔的間距很小,為13.5mm,采用的是普通機(jī)床,并且如果同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)孔的加工,機(jī)床滿足不了要求,切削力為原來(lái)單孔加工的兩倍,增加了夾具的制造難度。為了解決這個(gè)問(wèn)題,在夾具的設(shè)計(jì)時(shí)采取了如下措施: 1. 由于在零件上加工的螺紋孔是通孔,所以要在定位銷對(duì)應(yīng)的位置上要設(shè)計(jì)沉孔,工件上要加工2個(gè)螺紋孔,而這兩個(gè)螺紋孔的間隔為13.5mm,兩個(gè)螺紋孔的規(guī)格為M12,要是在一個(gè)定位銷上加工出這么兩個(gè)沉孔,勢(shì)必會(huì)影響到定位銷的強(qiáng)度??梢栽O(shè)計(jì)為兩個(gè)定位銷,每個(gè)定位銷上各加工一個(gè)孔對(duì)應(yīng)的沉孔。在加工時(shí),一批次的零件上的一個(gè)螺紋孔加工完了以后,再換另一個(gè)定位銷,對(duì)這批次零件的另一個(gè)孔進(jìn)行加工。 2. 根據(jù)上面同樣的原因,對(duì)于鉆模板來(lái)說(shuō),要在這么小的間隔上安裝 兩個(gè)鉆套,不太容易。我們可以把鉆模板設(shè)計(jì)成為偏心式的,鉆套偏離鉆模板中心6.75mm安裝,這樣在同一批次的零件上的一個(gè)孔加工完了以后,拔掉鉆模板上的圓柱銷,把鉆模板旋轉(zhuǎn)180度安裝,這樣鉆模板上的鉆套就鉆過(guò)了180度,轉(zhuǎn)過(guò)的距離正好是13.5mm,正對(duì)應(yīng)著零件上的另一個(gè)孔。 在加工時(shí),在夾具體上先安裝其中的一個(gè)定位銷,把上面的沉孔對(duì)準(zhǔn)鉆套上的孔,對(duì)準(zhǔn)以后,通過(guò)定位銷后面的螺母將定位銷固定鎖死。待這一批次零件上的一個(gè)孔加工完了以后,將定位銷卸掉,換上另一個(gè)定位銷,把鉆模板旋轉(zhuǎn)180度,將定位銷上的沉孔與鉆套上的孔對(duì)準(zhǔn)以后,用螺釘將其緊固。再將這批次的零件反過(guò)來(lái)加工另一個(gè)孔,這樣可以提高生產(chǎn)效率。 這是本夾具的特別之處,不過(guò)本夾具還有一些不足。就是夾具的長(zhǎng)銷的端面和支撐叉口側(cè)面的半圓銷的臺(tái)階面都是不可調(diào)的,這樣就需要在制造夾具時(shí),這兩個(gè)面要有很高的位置精度要求,是以提高夾具的成本為代價(jià)來(lái)?yè)Q取同一批次零件上加工的螺紋孔的一致性。 經(jīng)過(guò)分析后,想出了如下的改進(jìn)方案:去掉半圓銷,用兩個(gè)可調(diào)節(jié)的支承螺釘來(lái)代替。將兩個(gè)支承螺釘?shù)闹С胁课桓某膳_(tái)階式的,細(xì)的圓柱側(cè)面用來(lái)卡住叉口,臺(tái)階面來(lái)支承叉口的側(cè)面,通過(guò)調(diào)節(jié)支承螺釘來(lái)調(diào)節(jié)臺(tái)階面支承叉口側(cè)面的高度。采用這種方案,夾具的設(shè)計(jì)將更加簡(jiǎn)化,螺紋孔的加工一致性更容易保證。 - 25 - 參考文獻(xiàn) 1. 蔡在檀編著. 金屬切削原理.上海:同濟(jì)大學(xué)出版社.1994 2. 任嘉卉主編. 公差與配合手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1990 3. 李益民主編. 機(jī)械制造工藝設(shè)備簡(jiǎn)明手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1994 4. 艾興等主編. 切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2002 5. 金屬加工工藝人員手冊(cè)修訂組. 金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè).上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社.1983 6. 浦林祥主編. 金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè),2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.1995 7. 東北重型機(jī)械學(xué)院等編. 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè).上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社.1980 8. 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 趙家齊編. 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.1987
收藏
編號(hào):1902866
類型:共享資源
大?。?span id="51goldc" class="font-tahoma">4.80MB
格式:ZIP
上傳時(shí)間:2019-11-09
50
積分
- 關(guān) 鍵 詞:
-
倒檔撥叉
零件
機(jī)械
加工
工藝
規(guī)程
裝備
設(shè)備
鉆削
設(shè)計(jì)
- 資源描述:
-
【溫馨提示】壓縮包內(nèi)含CAD圖有預(yù)覽點(diǎn)開(kāi)可看。打包內(nèi)容里dwg后綴的文件為CAD圖,可編輯,無(wú)水印,高清圖,壓縮包內(nèi)文檔可直接點(diǎn)開(kāi)預(yù)覽,需要原稿請(qǐng)自助充值下載,所見(jiàn)才能所得,請(qǐng)細(xì)心查看有疑問(wèn)可以咨詢QQ:11970985或197216396
展開(kāi)閱讀全文
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學(xué)習(xí)交流,未經(jīng)上傳用戶書(shū)面授權(quán),請(qǐng)勿作他用。