撥叉831007機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計【鉆2-φ8孔】

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機 械 制 造 工 藝 學 課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目：撥叉機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 （831007） 指導教師：劉念聰 班 級： 22005510501（數(shù)控技術(shù)） 學 生：龔建平 學 號：2200551050106 2008年1月5日 設(shè)計題目：撥叉機械加工工藝規(guī)程及夾具設(shè)計 設(shè)計清單： 1、零件圖 1張 2、零件毛坯圖1張 3、機械加工工藝過程綜合卡片1套 4、夾具設(shè)計1套 5、課程設(shè)計說明書1套 設(shè)計內(nèi)容： （1）畫零件圖 （2）繪制毛坯圖 （3）填寫機械加工工藝過程綜合卡片 （4）選擇夾具設(shè)計方案 （5）繪制某一工序夾具草圖及零件圖 （6）編寫課程設(shè)計說明書 原始資料：撥叉零件圖831007，生產(chǎn)綱領(lǐng)為100000件/年。 一、 分析零件圖 （一）零件作用 撥叉是傳動系統(tǒng)中用來撥動滑移齒輪，以實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速、轉(zhuǎn)向的零件。其小頭通過與軸的過盈配合來傳遞凸輪曲線槽傳來的運動；大頭的內(nèi)部突起處與滑移齒輪的凹槽配合。 （二）零件的工藝分析 1、零件選用材料為HT200，俗稱灰口鑄鐵。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。 2、該零件主要加工表面及技術(shù)要求分析如下： (1)、零件上端面及孔φ50H13的上下端面與孔φ22H7的垂直度公差等級為9-10級。表面粗糙度為Ra≤3.2um。加工時應以上端面與孔φ22H7的內(nèi)表面為基準。又由于上端面須加工，根據(jù)“基準先行”的規(guī)則，故應先加工上端面，再加工孔φ22H7，最后加工孔φ50H13的上下端面。 (2)、尺寸30、20、65、φ50、φ70都有其公差要求，加工時需要保證這些尺寸。使其滿足30-0.24+0.084、20-0.21-0.07、65-0.190φ500+0.46φ700+0.46。 (3)、φ22H7孔內(nèi)表面Ra≤1.6，需要進行精鉸。φ70H13孔內(nèi)表面Ra≤6.3，銑端面時就可以保證。φ20H13內(nèi)孔表面Ra≤3.2只需半精鏜即可。 (4)、M8 的孔只需要鉆孔與攻絲，可放在后期工序中。 (5)、φ8錐銷孔只要求加工一半，故可以與M8孔同時鉆出。 (6)、花鍵方向保持與圖樣一致。兩件鑄在一起表面應無夾渣、氣孔。 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及一般機床所能達到的位置精度，該零件沒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。 二、 確定生產(chǎn)類型 已知零件每年的生產(chǎn)量為100，000件，質(zhì)量為1.0Kg，可確定其生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)。故初步確定工藝安排的基本傾向為：加工過程劃分階段；工藝適當集中；加工設(shè)備已通用設(shè)備為主；大量采用專用工裝。 三、 確定毛坯 1、確定毛坯種類 根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。并依其結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小和生產(chǎn)類型，毛坯的鑄造方法選用金屬模機械砂型。根據(jù)表15-5鑄件尺寸公差等級采用?CT9級。 2、確定鑄件余量及形狀 根據(jù)表15-7，取加工余量為MA-G級。查表15-8確定各表面的鑄件機械加工余量。鑄件的分型面選擇及各加工表面鑄件機械加工余量見下表： 表面代號 基本尺寸（mm） 加工余量等級 加工余量（mm） 說 明 T1 T2 T3 D1 D2 D3 D4 40 70 70 22 50 70 70 H H H H H H H 3.5 3.0 3.0 1.0 3.0 3.0 3.0 頂面，降一級，單側(cè)加工 頂面，單側(cè)加工 底面，單側(cè)加工 孔徑過小，保證鑄造，余量減小孔，降一級，雙側(cè)加工 孔，降一級，單側(cè)加工 孔，降一級，單側(cè)加工 3、畫零件毛坯圖(圖附后) 四、 機械加工工藝過程設(shè)計 （一）選擇定位基準 （1）、選擇粗基準 為了方便裝夾，以及依據(jù)以不加工表面為基準和毛坯表面質(zhì)量較好者為基準的原則，選底端面為粗基準。 （2）、選擇精基準 依據(jù)基準重合原則，應選用統(tǒng)一的基準有利于保證零件的精度。多用“一面兩孔”的定位方式定位，所以選擇小頭孔軸線和底面為精基準。 （二）制訂工藝過程 1、根據(jù)各表面加工要求和各種加工方法所能達到的經(jīng)濟精度（查表15-32、15-33、15-34），選擇加工方法： （1）、上端面T1：粗銑（R6.3）——精銑（R3.2） （2）、上端面T2：粗銑（R6.3）——精銑（R3.2） （3）、底端面T3：粗銑（R6.3）——精銑（R3.2） （4）、切斷面T4：粗銑（R6.2） （5）、小端頭孔D1：擴孔（R6.3、IT10）——鉸孔（R1.6、IT7） （6）、中間孔D2：粗鏜（R6.3）——半精鏜（R3.2、IT7） （7）、中間孔D3：粗鏜（R6.3、IT13） 2、工藝過程的確定: 工序號 工序內(nèi)容 定位基準 010 020 030 040 050 060 070 080 090 100 110 120 130 140 鑄坯 粗銑小頭孔的兩端 粗銑中間孔上端面 粗銑中間孔下端面 擴兩小端頭孔 精鏜中間孔 精鏜小頭孔上端面 半精鏜中間孔 精銑中間孔上端面 精銑中間孔下端面 精鉸兩端小頭孔 銑斷 鉆2XΦ8、M8螺紋孔，攻M8螺紋 去毛刺 檢驗 D1、T5 D1、T1 D1、T1 D2、D5、T5 D1、D5、T5 D1、T5 D1、T5 D1、T5 D1、T1 D2、T5、D5 D1、T5 D1、D2、T5 五、 選擇加工設(shè)備與工藝設(shè)備 （一）、選擇機床 1、工序010、020、030、060、080、090均為銑端面，可采用立式升降臺銑床：XQ5025A。 2、工序040、100、120均為鉆、擴孔工藝，可采用搖臂鉆床Z3025B。 3、工序050、070為鏜孔，采用T68鏜床。 （二）、選擇夾具 各工序廣泛采用專用夾具。在鉆空M8時，其夾具可采用一面兩空定位。 （三）、選擇刀具 1、在銑床上加工的工序，均采用硬質(zhì)合金銑刀即可保證加工質(zhì)量。 2、加工孔φ22H7時，由于采用擴、鉸的加工方案，故工序040可用擴孔刀具一次加工。而工序100精鉸φ22H7，因加工余量小，則選用高速鋼鉸刀。 3、在鏜孔φ50H13時，由于對精度要求不高，故采用硬質(zhì)合金鏜刀即可。 （四）、選擇量具 1、對端面的尺寸精度要求不高，采用通用量具即可。 2、對孔φ22H7，為保證加工精度，工序100采用專用塞規(guī)進行測量。為保證30-0.24+0.084、20-0.21-0.07的尺寸精度，采用專用極限量規(guī)。為保證各端面的垂直度，故采用千分表進行檢測。 六、確定工序尺寸 （一）、孔類加工工藝尺寸 孔類加工的設(shè)計基準與工藝基準重合，尺寸計算簡單。鑄造尺寸按要求其公差帶對稱分布，其余偏差一律按“入體原則”確定（孔類表面為雙側(cè)，公差加倍表示）。 圓柱表面工序尺寸及公差： 加工表面 加工內(nèi)容 加工余量（mm） 精度等級 表面粗糙度Ra（um） 工序尺寸 工序余量 最小 最大 φ22H7 鑄件 精鉸 擴孔 2 0.2 1.8 CT9 IT7 IT10 1.6 3.2 φ20-+0.8 φ220+0.021 φ210+0.052 0.148 1 1.021 2.652 φ50H13 鑄件 粗鏜 半精鏜 6 4 2 CT9 IT13 IT9 6.3 3.2 φ44-0+1.0 φ480+0.46 φ500+0.074 2.9 1.54 5.6 2.074 φ70H13 鑄件 粗鏜 6 6 CT9 IT13 6.3 φ64-+1.1 φ700+0.046 4.9 7.146 φ8 鑄件 鉆孔 精鉸 8 7.8 0.2 IT12 IT8 12.5 1.6 φ7.80+0.15 φ80+0.022 7.8 0.05 7.95 0.222 M8 鑄件 鉆孔 攻絲 8 6.8 1.2 IT13 IT7 12.5 3.2 φ6.80+0.18 φ80+0.012 6.8 0.82 6.98 1.012 （二）、面類加工工序 各端面加工定位基準多次相互轉(zhuǎn)換，使之尺寸及偏差關(guān)系復雜，余量核算也較復雜?，F(xiàn)用工序尺寸聯(lián)系圖表法確定其工序尺寸。 1、按規(guī)定符號建立工序尺寸聯(lián)系圖。其中C類尺寸為鑄件尺寸，A類為機械加工工序尺寸，B類尺寸為最終保證尺寸。 2、查表確定工序基本余量。根據(jù)手冊表15-57取孔上端面粗銑余量為2.2mm，底端面粗銑余量為1.7mm，上端面、底端面精銑余量為0.8mm。 3、由最終工序向前推算工序基本尺寸及毛坯尺寸。 4、查表15-32及表15-33確定工序尺寸的經(jīng)濟加工精度。 5、由各加工方法的經(jīng)濟精度確定工序尺寸偏差。 （a）對直接保證設(shè)計尺寸的工藝尺寸，可按設(shè)計尺寸偏差要求確定其尺寸偏差。 （b）鑄件尺寸按要求其公差帶對稱分布。 （c）其余獨立的中間工藝尺寸按“入體方向”確定偏差。 6、校核設(shè)計尺寸。 加工 表面 加工 內(nèi)容 加工 余量 精度 等級 工序 尺寸 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 孔φ22上端面 鑄件 3.5 CT9 66.5-+2 精銑 0.8 IT9 630+0.074 3.2 0.726 1.1 粗銑 2.7 IT12 63.80+0.30 6.3 0.4 4.7 孔Φ50上端面 鑄件 3 CT9 41-+1.7 精銑 0.8 IT9 380+0.052 3.2 0.748 0.92 粗銑 2.2 IT12 38.80+0.12 6.3 0.38 3.9 孔φ50下端面 鑄件 3 CT9 38-+1.7 精銑 0.8 IT9 350+0.052 3.2 0.748 0.92 粗銑 2.2 IT12 35.80+0.12 6.3 0.38 3.9 七、切削用量 工序Ⅰ 粗銑小頭孔端面，以底面為粗基準 由機械手冊可以直接查出銑削速度： 采用立粗齒銑刀，。則 計算工時 工序Ⅱ 粗銑中間孔上端面 由機械手冊可以直接查出銑削速度： 采用立粗齒銑刀，。則 計算工時 工序Ⅲ 粗銑中間孔下端面?zhèn)? 由機械手冊可以直接查出銑削速度： 采用錯齒三面刃銑刀，。則 計算工時 工序VI 精銑小頭孔上端面 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 計算工時 工序VII 半精鏜中間的孔 需要鏜至φ650+0.074，單邊余量，查手冊一次鏜削余量。3次鏜完 切削速度，進給量 鏜一次所以需要工時： 完成整個加工需要的工時就為 八、填寫工藝規(guī)程卡片 九、夾具的設(shè)計 (一)、明確任務，分析資料 1、本夾具設(shè)計工序120的鉆2-φ8的孔鉆、攻絲M8的孔。 本工序要求如下： （1）、保證圖上所標尺寸； （2）、保證2-φ8、M8孔中心線與孔Φ20H7的中心線在同一平面上。 2、分析資料 （1）、本道工序為后期加工，其他尺寸都已經(jīng)保證，工件有合適的定位基準； （2）、本工序加工的要求主要保證位置尺寸，對孔的要求不高； （3）、大批生產(chǎn)，要求精度不高，所以夾具采用簡化結(jié)構(gòu)，降低夾具設(shè)計與制造的成本，提高經(jīng)濟效益。 （二）確定結(jié)構(gòu)方案 1、定位方式： 為保證加工時零件的位置固定，須限定其在3個方向上的自由度，又為保證加工點的位置準確，須限定繞X、Y兩方向上的旋轉(zhuǎn)自由度。 為了方便裝夾故采用一面兩孔完全定位，定位基準選用上端面與兩個基準孔。 2、選擇定位元件，設(shè)計定位裝置 （1）、類型：定位支承板、短圓柱銷、銷邊定位銷； （2）、確定定位元件尺寸及配合公差： 支承板M為標準板 短圓柱銷的尺寸Φ20g6=15 兩定位銷的銷心距平均尺寸130，公差為孔中心距的1/4 （3）、確定引導元件，主要是鉆套的結(jié)構(gòu)類型和主要尺寸： 選用固定式鉆套，但是為了維修方便，也可采用可換鉆套。 （4）、制作夾具主要技術(shù)條件 1）、鉆套的軸線對表面R的垂直度不大于0.05。 2）、鉆套的軸線對孔Φ20H7的中心線共面且垂直。位置度不大于0.19。 3）、表面N對表面R的垂直度不大于0.05。 4）、通過兩孔軸線的平面對表面R的平行度不大于0.1。 （5）、繪制草圖(附圖)。 （6）、繪制夾具零件圖(附圖)。 11 機械工藝課程設(shè)計-說明書