制定撥叉撥桿零件的加工工藝設(shè)計鉆12H7和25H7孔的鉆床夾具全套圖紙

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1、 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目:制定撥叉零件加工工藝,設(shè)計鉆Φ12H7和Φ25H7孔的鉆床夾具 全套圖紙,加153893706 專 業(yè): 班 級: 學(xué) 號: 姓 名: 指導(dǎo)教師: 機(jī)械工程系 2015年11月21日 目錄 序言 1 第1章 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 第二節(jié) 確定毛坯 2 1.3 確定毛坯的制造形式 3 1.4 基面的選擇的選擇 3 1.5 制定工藝路線 5 1.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛

2、坯尺寸的確定 5 1.7 確定切削用量及基本工時 8 第2章 夾具設(shè)計 17 2.1 問題的提出 17 2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 17 2.3 切削力和夾緊力的計算 17 2.4 定位誤差分析 19 2.5 夾具操作的簡要說明 19 總結(jié) 21 參考文獻(xiàn) 22 序言 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)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè),是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中

3、意義上講,機(jī)械制造水平的高低是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。 支架的加工工藝規(guī)程及其車Φ60孔夾具設(shè)計是在學(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、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個零件在加工中的定位,夾緊以及工藝路線安排,工藝尺寸確定等問題,并設(shè)計出專用夾具,保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計綜合性和實踐性強(qiáng)、涉及知識面廣。所以在設(shè)計中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產(chǎn)實踐的需要,只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合,才能很好的完成本次設(shè)計。 本次設(shè)計水平有限,其中難免有缺點錯誤,敬請老師們批評指正

4、。 第1章 零件的分析 1.1 零件的作用 我所選的題目是CA6140型車床上的撥桿零件。它位于車床上的變速機(jī)構(gòu)中。主要用來換擋,使主軸的回轉(zhuǎn)運動按照工作者的要求工作,從而獲得所需要的速度和扭矩的作用。零件上的φ12孔與操作機(jī)構(gòu)相連接,通過φ22孔則是用于所控制齒輪所在的軸配合,通過φ12孔所受的力撥動φ22孔這端的齒輪變速,達(dá)到所需的作用。 1.2 第二節(jié) 確定毛坯 (一)確定毛坯的種類 毛坯的確定包括確定毛坯的種類和制造方法兩個方面。毛坯的種類選擇鑄件。考慮到零件在機(jī)床運行過程中所受的沖擊不大,零件的材料選擇HT200。鑄件選擇砂型鑄造毛坯。

5、 (二)繪制鑄件的零件圖 1.3 確定毛坯的制造形式 零件材料為45,在工作過程中經(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。由于零件成批生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,選用鍛造,鍛造精度為2級,能保證鍛件的尺寸要求,這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 1.4 基面的選擇的選擇 1、粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求: (1)粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面,則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。 (2) 選擇加工余量

6、要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如:機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn),加工床身的底面,再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量,使表層保留而細(xì)致的組織,以增加耐磨性。 (3) 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 (4) 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn),以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn),必要時需經(jīng)初加工。 (5) 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用,因為粗基準(zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中

7、的重要工作之一,他對零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取Φ60孔及其端面作為定位基準(zhǔn)。 2、 精基準(zhǔn)的選擇 精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則: (1)“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn),避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。 (2)“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位,以保證各表面的位置精度,避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差,簡化夾具設(shè)計與制造。 (3)“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻,應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn),該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 (4)“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求

8、較高時,可采用“互為基準(zhǔn)”方法,反復(fù)加工。 (5)所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以基準(zhǔn)面A及另外兩側(cè)面作為定位精基準(zhǔn),加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題,當(dāng)設(shè)計基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時候,應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要進(jìn)行專門的計算,在此不再重復(fù)。 1.5 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點,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。 工序01:鑄造 工序02:

9、時效處理 工序03:粗銑、精銑基準(zhǔn)面A 工序04:粗銑、半精銑D面 工序05:粗銑、半精銑B面 工序06:粗銑、半精銑C面 工序07:鉆φ25的孔 工序08:鉆φ12的孔 工序09:鉆Φ10孔 工序10:檢驗至圖紙要求 工序11:入庫 1.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 支架材料為HT200、 由于零件不算是比較的復(fù)雜,所以這里采用鑄件,中大批量生產(chǎn),而且零件的輪廓尺寸不大,故可采用鑄造成型。這對于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。 基準(zhǔn)面A的加工余量 基準(zhǔn)面A的表面粗糙度Ra3.2,尺寸公差等級CT7,加工余量等級MA-E,查《機(jī)械制

10、造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4得,單邊加工余量Z=2.0mm,由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知,需要經(jīng)過粗銑——精銑方能滿足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z=1.5mm 精銑 單邊余量Z=0.5mm 2、D面的加工余量 D面的表面粗糙度Ra6.3,尺寸公差等級CT9,加工余量等級MA-E,查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4得,單邊加工余量Z=2.0mm,由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知,需要經(jīng)過粗銑——半精銑方能滿足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z=1.5mm 半精銑 單邊余量Z=0.5m

11、m 3、B面的加工余量 B面的表面粗糙度Ra6.3,尺寸公差等級CT9,加工余量等級MA-E,查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4得,單邊加工余量Z=2.0mm,由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知,需要經(jīng)過粗銑——半精銑方能滿足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z=1.5mm 半精銑 單邊余量Z=0.5mm C面的加工余量 C面的表面粗糙度Ra6.3,尺寸公差等級CT9,加工余量等級MA-E,查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4得,單邊加工余量Z=2.0mm,由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知,需要經(jīng)過粗銑——半

12、精銑方能滿足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z=1.5mm 半精銑 單邊余量Z=0.5mm φ25孔的加工余量 φ25孔的表面粗糙度Ra3.2,尺寸公差等級CT8,加工余量等級MA-E,查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4得,單邊加工余量Z=1.5mm,由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-7知,需要經(jīng)過粗車——半精車——精車方能滿足其精度要求。 粗車 單邊余量Z=1.0mm 半精車 單邊余量Z=0.4mm 精車 單邊余量Z=0.1mm φ12的孔的加工余量 φ12的孔表面粗糙度Ra3.

13、2,尺寸公差等級CT9,加工余量等級MA-E,查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2-4得,單邊加工余量Z=2.0mm,由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表1.4-8知,需要經(jīng)過粗銑——半精銑方能滿足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z=1.5mm 半精銑 單邊余量Z=0.5mm Φ10孔的加工余量 Φ10孔尺寸不大,故采用實心鑄造,由《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.3-20知。 不加工表面的加工余量 不加工表面,直接鑄造即可滿足其精度要求。 1.7 確定切削用量及基本工時 工序01:鑄造 工序02:時效處理 工序03:粗銑、精銑基準(zhǔn)面A 工

14、步一:粗銑基準(zhǔn)面A 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀,刀片采用YG8, ,,,。 2. 決定銑削用量 1)決定銑削深度 2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ,則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3)計算工時 切削工時:,,,則機(jī)動工時為 工步二:精銑基準(zhǔn)面A 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀,刀片采用YG8, ,,,。 2. 決定銑削用量 1)決定銑削深度 2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出

15、 ,則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取=400 3)計算工時 切削工時:,,,則機(jī)動工時為 工序04:粗銑、半精銑D面 工步一:粗銑D面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀,刀片采用YG8, ,,,。 2. 決定銑削用量 1)決定銑削深度 2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ,則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3)計算工時 切削工時:,,,則機(jī)動工時為 工步二:半精銑D面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀,刀片采用YG8, ,,,。 2. 決定銑削用量 1)決定銑削深

16、度 2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ,則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3)計算工時 切削工時:,,,則機(jī)動工時為 工序05:粗銑、半精銑B面 工步一:粗銑B面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀,刀片采用YG8, ,,,。 2. 決定銑削用量 1)決定銑削深度 2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ,則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3)計算工時 切削工時:,,,則機(jī)動工時為 工

17、步二:半精銑B面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀,刀片采用YG8, ,,,。 2. 決定銑削用量 1)決定銑削深度 2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ,則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3)計算工時 切削工時:,,,則機(jī)動工時為 工序06:粗銑、半精銑C面 工步一:粗銑C面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀,刀片采用YG8, ,,,。 2. 決定銑削用量 1)決定銑削深度 2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系

18、統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ,則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3)計算工時 切削工時:,,,則機(jī)動工時為 工步二:半精銑C面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀,刀片采用YG8, ,,,。 2. 決定銑削用量 1)決定銑削深度 2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ,則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3)計算工時 切削工時:,,,則機(jī)動工時為 工序07:鉆φ25的孔 選擇刀具 1) 車削深度, ap=1.0mm。 2)機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊》f=0

19、.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3) 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊》表3.7,后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊》表3.8,壽命T=180min 4) 計算切削速度 按《切削手冊》,查得 Vc=98mm/s,n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)Z3025鉆床參數(shù),選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機(jī)床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw

20、,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗合格。 最終確定 ap=1.0mm,nc=475r/min,Vfc=475mm/s,V c=119.3m/min,f z=0.16mm/z。 6)計算基本工時 tm=L/ Vf=(15+1+3)/(4750.16)min=0.250min。 工序08:鉆φ12的孔 1. 選擇刀具 刀具選取麻花鉆,刀片采用YG8, ,,,。 2. 決定鉆削用量 1)決定鉆削深度 2)決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)Z3025鉆床說明書,其功率為為4.5kw,中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ,則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3)計

21、算工時 切削工時:,,,則機(jī)動工時為 工序09:鉆Φ10孔 選用高速鋼錐柄麻花鉆(《工藝》表3.1-6) 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2-16查得 (《切削》表2.15) 468r/min 按機(jī)床選取n=500r/min 切削工時: ,,則機(jī)動工時為 工序11:檢驗至圖紙要求 工序12:入庫 第2章 夾具設(shè)計 為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強(qiáng)度,需要設(shè)計專用夾具。 由指導(dǎo)老師的分配工序07和08:鉆φ25的孔和鉆φ12的孔的車床夾具。 2.1 問題的提出 本夾具主要用于鉆φ25的孔和鉆

22、φ12的孔,精度等級8級,表面粗糙度Ra3.2,與基準(zhǔn)A的平行度公差為0.02,這些加工的時候要考慮在內(nèi)。 2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 本道工序加工鉆φ25的孔和鉆φ12的孔,采用基準(zhǔn)面A及兩側(cè)面作為定位基準(zhǔn)。 2.3 切削力和夾緊力的計算 (1)刀具:采用內(nèi)孔車刀 機(jī)床:CA6150臥式車床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中: 修正系數(shù) z=24 代入上式,可得 F=889.4N 因在計算切削力時,須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中:為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 (2)夾緊力的計算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù),取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘:公稱直徑d=6mm,材料45鋼 性能級數(shù)為6.8級 螺釘疲勞極限: 極限應(yīng)力幅: 許用應(yīng)力幅:

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