合鑄銑開撥叉加工工藝及夾具設計說明書.docx

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1、目錄零件的分析 2 （一） 零件作用 2 （二） 零件工藝分析 2確定毛坯 3 （一）確定毛坯種類 3 （―）毛坯各加工面加工余量確定 3 （三） 繪制鑄件毛坯圖 4合鑄鋌開拔叉的機械加工工藝路線 4 （一） 選擇定位基準 4 （二） 制定工藝路線 4 （三） 機械加工余量、工序尺寸及公差的確定 6 （四） 時間定額的確定 8夾具設計 9 （一） 問題的提出 9 （二） 夾具設計 10 （三） 夾具裝配圖及夾具體零件圖 11參考文獻 11 一. 小結(jié) 12致謝 13 （5） 手動時要有自鎖性能；（6） 結(jié)構(gòu)簡單緊湊、動作靈活，制造、操作、維護方便，省力、 安全并有足

2、夠的強度和剛度。 本零件屬于大批量生產(chǎn)，所以在選擇夾緊力方案的時候，除首先 保證夾緊可靠以外，應首先考慮如何保證較高生產(chǎn)率。因為零件結(jié)構(gòu) 較簡單，為了提高生產(chǎn)率，使用通用機床及專用夾具可減少換刀、對 刀時間，現(xiàn)選用V塊與削邊銷共同進行定位，螺紋傳動夾緊機構(gòu)作為 該夾具的夾緊機構(gòu)。螺紋夾緊機構(gòu)是一種機構(gòu)簡單的快速夾緊機構(gòu)， 結(jié)構(gòu)簡單緊湊、動作靈活，制造、操作、維護方便，夾緊時有自鎖性 能，符合本夾具對工件的夾緊要求。本人負責工序140,即飩開工序, 該工序在X6130A臥式升降臺鐵床上完成，設計專用夾具為浮動式對 心夾具。 （二）夾具設計 1、 定位基準選擇：以中55孔以及底面作為基準.

3、 2、 夾具強度計算：由材料力學分析計算可得，強度為250MPa的HT250 工件在受到銖削寬度4mm,進給量為0.015頗的鋸片鐵刀銖削時，單 齒切削力約為15N。由于是20齒飩刀，最多可同時有6. 7齒進行加 工。考慮瞬時應力集中的影響，工件受力不大于0. 5kNo而螺桿采用 屈強355MPa的45鋼，最細部分直徑為14mm,其可承受最大拉力為 54kNo可以認為，在該工序中，夾具強度足夠。 3、定位誤差分析定位誤差主要來自底面與削邊銷以及的垂直度，夾具分度盤的加工誤 差。所以為了減小定位誤差，要盡量提高此兩項精度。 （三）夾具裝配示意圖 五參考文獻： [1] 呂明.機械制造技術(shù)基

4、礎(chǔ)（第2版）[M],武漢理工大學出版社,2011年1月 [2] 鄧文英，郭曉鵬.金屬工藝學[M].高等教育出版社，2008年4月 [3] 柯建宏.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計[M].華中科技大學出版社，2011年6月 [4] 艾興，肖詩剛.切削用房:簡明手冊.[M].來源于網(wǎng)結(jié) 六. 夾具課程設計即將結(jié)束?；仡櫿麄€過程，經(jīng)過老師的幫助以及自 己不懈的努力，我終于定時定量的完成了這次課程設計。課程設計作 為機械制造與自動化專業(yè)的重點，使理論與實踐結(jié)合，對理論知識加 深了理解，使生產(chǎn)實習中的理解和認識也到了強化。 本次課程設計主要是機械加工工藝規(guī)程設計和專用夾具設計。機 械加工工藝規(guī)程設計

5、運用了基準選擇等知識，夾具設計的運用了工件 定位、夾緊機構(gòu)等知識。通過此次設計，使我基本掌握了零件的加工 過程分析、工藝文件的編制、專用夾具設計的方法和步驟等。學會了 查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。本次設計還存在很多不足之處。 由于對知識的掌握不夠扎實，在設計過程中不能全面地考慮問題。仍 需要進一步研究和實踐。 這次設計，讓我對基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方 面得到了一次較好的訓練。提高了思考、解決問題，創(chuàng)新設計的能力。 為以后的設計工作打下了較好基礎(chǔ)。本設計存在很多不足之處，最后 懇請各位老師、同學批評指正！ 致謝 在本次課程設計過程中，每天大量的計算及資料查閱使我過得非

6、常充實，在 設計的具體過程中也遇到了一定難度和專業(yè)性比較強的難題難以順利的解決，在 設計過程中也走了些彎路。衷心的感謝何老師對我的悉心指導，為我解決了許多 設計中的難題，給了我很多指導性意見，在設計過程中支持和關(guān)心過我的同學表 示感謝！ 一、 零件的分析 (-)零件的作用 合鑄飩開拔叉，它位于車床變速機構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回 轉(zhuǎn)運動按照設計者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件 上方的022孔與操縱機構(gòu)相連，二下方的055半孔則是用于與所控 制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。兩件零件 鑄為一體，加工完成時從中間分開。 (-)零件的工藝分析 零件的材料為H

7、T250,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，為此以下是撥叉需要加工的表面以 及加工表面之間的位置要求： 1、 小頭孔022以及與此孔相通的08的錐孔、M8螺紋孔 2、 大頭半圓孔0 55 3、 撥叉底面、小頭孔端面、大頭半圓孔端面，大頭半圓孔兩端 面與小頭孔中心線的垂直度誤差為0. 07mm. 由上面分析可知，可以以下端面作為粗基準進行基準面的加工， 并且保證位置精度要求。此外，根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟精度及機床所 能達到的位置精度，又此撥叉零件沒有復雜的加工曲面，所以采用常 規(guī)的加工工藝即可保證上述技術(shù)要求。 二、 確定毛坯 (-)確定毛坯種類：

8、 零件材料為HT250o考慮零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡單，生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，選擇熔模鑄件毛坯。為 提高生產(chǎn)效率，將多個毛坯進行組合，每組鑄十二個毛坯如圖1-1所zF* o zF* o 圖1-1毛坯排列示意圖 （二）毛坯各加工面加工余量確定: 通過查取《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計》與《金屬工藝學》，估算加工余量如表l-lo 剖面A-A 1 序號 基本尺寸 /mm 加工余量 /mm 1 孔055 單側(cè)余量 3.5 2 面073 單側(cè)余量5 3 孔022 單側(cè)余量 表1-1各表面加工余量

9、0. 75 4 面40 單側(cè)余量3 （三）繪制鑄件毛坯圖（長*寬*高：160X73X53） 三、合鑄銃開拔叉的機械加工工藝路線 （一）選擇定位基準： 1粗基準的選擇：以底面和兩個小頭孔外圓表面為粗精準. 2精基準的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準確方便，依據(jù)“基準重合”原則和“基準統(tǒng)一”原則，以己加工好0 55的孔 為精基準。 （-）制定工藝路線 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求，以及加 工方法所能達到的經(jīng)濟精度，在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下，可以考慮 遵循工序分散原則來提高生產(chǎn)率，使用多種機床進行流水生產(chǎn)。除此 之外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成

10、本盡量下降。為此我們提 出了2種方案（設毛坯己從鑄件上分離）： 方案一： 工序I以底面作為粗基準，粗鐐孔021.7以進行后續(xù)有位置要 求要求平面的加工。 工序II粗篷,半精銳中55的孔，以兩個021.7的內(nèi)圓為粗基準。 采用CA6140車床加專用夾具進行篷。 工序III為避免分離毛坯時上端面不整導致后續(xù)加工困難，先銖 上端面中40,采用鑲齒套式面鐵刀進行加工。 工序IV鐵中73下底面。以中21. 7的內(nèi)圓為基準使用立鐵刀進 行粗銃+精鐵。其中僅對水平面進行精銖。采用立式升降臺貌床進行 加工。 工序V 銖中73上底面。以中21. 7的內(nèi)圓為基準。 工序VI使用中7. 8麻花鉆鉆通孔

11、，使用立式鉆床。 工序VII在立式鉆床上使用中8. 0釵刀進行中7. 8孔的精餃 工序VIII使用立式鉆床鉆①6. 8孔飩。 工序IX使用內(nèi)圓磨床粗磨孔中22 工序X 攻M8螺紋 工序XI銖斷 工序XH去毛刺，抽檢入庫。 方案二： 工序I粗錠0 73上端面和①40上端面，以底面和2個040的 外圓為粗基準.采用CA6140車床加專用夾具進行銳. 工序II粗鐲，半精篷中22孔，以中55孔和底面為基準，采用車 床CA6140加專用夾具 工序III,銖0 73下底面.以已加工好的040上端面和0 55的孔 為基準 工序IV粗停,半精篷055的孔，以底面和2個040的外圓為粗 基

12、準.采用CA6140車床加專用夾具進行銷. 工序V 鉆巾8通孔，以中55孔和底面為基準，采用立式鉆床 加專用夾具 工序VI銖、攻M8螺紋，以中55孔和底而為基準，采用加工中 心加專用夾具； 工序VII銖斷巾73孔，以中40孔和底面為基準，采用臥式銖床 加專用夾具； 工序VIH去毛刺； 工序IX終檢。 根據(jù)“基面先行，先面后孔，先粗后精，先主后次”的加工準則, 零件是大批量生產(chǎn)，第一種方法效率高。我們選擇了第一方案進行加 工合鑄銖開拔叉零件。其工藝卡片如表2T所示 （三）機械加工余量、工序尺寸及公差的確定1、圓柱表面工序尺寸： 前面根據(jù)資料己初步確定工件各面的總加工余量，現(xiàn)在確

13、定各表面的各個加工工序的加工余量如下: 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 4)22TT7 (D1) 鑄件 1.5 CT12 中 20. 5 ± 0.8 粗鐲 1.2 IT11 中 21.7 ± 0.3 6.3 0. 1 1.3 精4 0.3 IT7 0)22 ^021 1.6 0 0.62 <1)551112 (D2) 鑄件 7 CT12 O48±2. 0 粗銷 2.0 IT12 C53±0. 6 6.3 2.4

14、 7.6 半精 健 8.0 IT10

15、.21 1.5 7.75 （四）.確定切削用量及時間定額工序VII將零件從中部鐵開，撥叉加工完成。加工時銖刀高度不變， 僅進行水平移動。為減小主軸受力，刀具旋轉(zhuǎn)中心線與零件待銖斷平 面水平中心線平齊。兩側(cè)各走刀一次。為延長刀具壽命，防止機床功 率不足，應該適當降低轉(zhuǎn)速。 銖斷：單邊余量為9物〃，可一次切除。 由《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設計》表5-76查得，進給量兒= 0.015s/z,合0. 3mm/ro由《切削手冊》表1. 1查得，v = 15-21/n/min 取為20m/min,則： nw lOOOv 1000 x 20 =159/./n.n 7rx4O加取為150r/m

16、ino 加工基本工時: = 9 + 3 = 0.27 min nw- f 150 x 0.3 兩側(cè)銖削過程相同,故基本時間為0.54 min 準終時間估算： 動作 次數(shù) 單次時間 拿取工件并放在夾具上 2 0. 5 手動夾緊工件 2 0.5 啟動機床 2 0. 02 連通/斷開自動進給 4 0. 03 刀具退離復位 2 0. 03 清掃工件及夾具定位基面 2 0. 1 手動放松夾緊 2 0. 5 總時間 3.42 單件時間共計3. 96min 四、夾具設計（一）問題的提出 夾緊裝置的設計和選用是否正確合理，對保證加工精度、提高生 產(chǎn)效率、減輕工人勞動強度有很大影響。因此，對夾具夾緊有以下基 本要求： （1） 夾緊力應有助于定位；（2） 夾緊力的大小應能保證加工過程工件不發(fā)生位置變動和 振動，并能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)； （3） 工件夾緊后的變形和受壓面的損傷不應超過允許范圍；（4） 具有足夠的夾緊行程；