[机械制造课程设计]CA6140车床拨叉[831007] 加工工艺及铣φ40外圆上端面夹具设计

下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 毕业设计说明书 题 目： 床拨叉加工工装设计 作 者： 学号 : 专 业： 班 级： 指导教师 : 评 阅 者： 年 月 - 2 - 毕业设计说明书 中文摘要 床拨叉加工工装设计 摘要 车床变速用拨叉是某企业产品的主要零件之一。于是需要设计关键工序的专用夹具及加工用组合机床，而且夹具采用液压驱动，组合机床采用液压滑台。工艺设计以保证质量稳定、生产可靠为原则。对工件进行加工时，为了保证加工要求，首先要使工 件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，首先要将工件装夹好。用夹具装夹工件有下列优点：能稳定地保证工件的加工精度；能提高劳动生产率；能扩大机床的使用范围；能降低成本。 关键词 拨叉 工艺设计 机床 加工过程 下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 毕业设计说明书 外文摘要 a is of of So to a of of of to of of in to of to to a is in to of To to a of of to of to 4 - 需要 纸，扣扣 414951605下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 目录 引言 . - 1 - 1 零 件 的 分 析 . - 1 - 件的作用 . - 1 - 件的工艺分析 . - 1 - 2 工 艺 规 程 设 计 . - 2 - 定毛坯的制造形式 . - 2 - 面的选择 . - 2 - 基准的选择 . - 3 - 基准的选择 . - 3 - 定工艺路线 . - 3 - 艺路线方案一 . - 3 - 艺路线方案二 . - 3 - 艺方案的比较与分析 . - 4 - - 6 - 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . - 5 - 定切削量及基本工时 . - 6 - 2）钻头磨钝标准及寿命 . - 7 - 3）切削速度 . - 7 - 3 夹具设计 . - 12 - 题的提 出 . - 12 - 具设计 . - 13 - 1 定位基准选择 . - 13 - 削力及夹紧力计算 . - 13 - 体夹具的装配图见附图 . - 14 - 具设计及操作的简要说明 . - 14 - 结 论 . - 15 - 参考文献 . - 16 - 致 谢 . - 17 - - 1 - 床拨叉加工工装设计 引 言 机械制造工艺学课毕业计使我们学完了大学的全部基础课 、 技术基础课以及大部分专业课之后进行的 也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题 、 解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 1 零 件 的 分 析 件的作 用 题目所给的零件是 位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 22 孔与操纵机构相连，二下方的 55孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。 件的工艺分析 零件的材料为 铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，- 2 - 不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求 需要加工的表面： 孔的上 下端面； 8M 螺纹 孔； 5 位置要求： 小头孔上端面与小头孔中心线的垂直度误差为 孔的上下端面与小头孔中心线的垂直度误差为 由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证 位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 2 工 艺 规 程 设 计 定毛坯的制造形式 零件材料为 虑到零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。选用铸件尺寸公差等级 知此拨叉零件的生产纲领为 4000件 /年，零件的质量是 ，可确定该拨叉生产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程工序划分阶段；工序适当集 中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加 - 3 - 工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行 。 基准的选择 以零件的底面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。这样就可以达到限制五个自由度，再加上垂直的一个机械加紧，就可以达到完全定位。 基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则 和“基准统一”原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔内圆柱表面为辅助的定位精基准。当设计基准和工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门的计算，此处不再重复。 定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。再生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用的夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。处此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 艺路线方案一 工序 粗铣 40 73 工序 精铣 40的两头的端面， 73 工序 粗镗、半精镗、精镗 55 工序 钻、扩、铰两端 22 工序 钻 8的锥销孔钻到一半，攻 工序 铣断保证图样尺寸。 工序 去毛刺，检查。 艺路线方案二 - 4 - 工序 粗铣 40的两头的端面。 工序 钻、铰两端 22 工序 粗铣中间孔上端面至 25径至 71粗铣中间孔下端面至 22径至 71铣两头孔的端面至 50铣中间孔上端面至 25径至 73铣中间孔下端面至周径至 73 工序 粗镗、半精镗、精镗 55 工序 钻 8锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻 螺纹孔，攻 螺纹。 工序 铣断保证图样尺寸 工序 去毛刺，检查。 艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工完与 22孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二悄悄相反， 先是加工完 22孔，再以孔的中心轴线来定位加工完与之有垂直度要求的三个面。方案一的装夹次数少，但在加工 22时候最多只能保证一个面定位面与之的垂直度要求。其他两个面很难保证。因此，此方案有很大的弊端。方案二在加工三个面时都是用 22的中心轴线来定位这样很容易就可以保证其与三个面的位置度要求。这样也体现了基准重合的原则。很是审美！其他的工序尤为平常简单无需再议。这样一比较最终的工艺方案为： 工序 粗铣 40的两头的端面。 工序 钻、铰两端 22 工序 粗 铣中间孔上端面至 25径至 71铣中间孔下端面至 22径至 71铣两头孔的端面至 50铣中间孔上端面至 25径至 73铣中间孔下端面至周径至 73 工序 粗镗、半精镗、精镗 55 工序 钻 8锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻 螺纹孔，攻 螺纹。 - 5 - 工序 铣断保证图样尺寸 工序 去毛刺，检查。 以上工艺过程详见“机械加工工艺过程综合卡片”。 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的 确定 “ 件材料为 坯重量约为 ,生产类型为大批生产，采用砂型铸造毛坯。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 40 73 考虑到此表面为非加工表面，其精度为铸造精度 因它们是对称的两个零件最后还需铣断，故对 4020 范围内。 2. 两小孔 毛坯为实心，两内孔精度要求界于 间，参照切屑加工简明实用手册表 8 钻孔： 2Z=孔： 2Z= 55 73 中间孔尺寸相对较大可以铸造，根据机械制造工艺设计手册表 1：孔的铸造毛坯为 49. 73的孔是在 55孔的基础之上铣削加工得到，其 轴向尺寸上下表面距离为 30于其对轴向的尺寸要求不高，直接铸造得到。参照切屑加工简明实用手册表 8 73序尺寸及余量： 粗铣： 71 Z=4铣： 73 Z=1照切屑加工简明实用手册表 8 55 粗 镗： 53 2Z=4 6 - 半精镗： 54 镗： 55无可非议此销尺寸铸造为实体。 参照切屑加工简明实用手册表 8定钻 8 螺纹孔和 8 圆柱销孔及螺纹孔的攻丝。 定切削量及基本工时 工序 粗铣 40 1. 加工条件 工件材料： 度 190 260 b =造。 加工要求：粗铣两头端面至 51铣大孔端面至 30 机床： 刀具：涂层硬质合金盘铣刀 45择刀具前角 o 5 后角 o 8 ，副后角 o =8 ，刀齿斜角 s= 10 ,主刃 0 ,过渡刃 30 ,副刃 =5过渡刃宽 1 1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择 次走刀即可完成所需长度。 2）计算切削速度 按简明手册 V c=98mm/s， n=439r/f=490mm/s 据 式铣床参数，选择 75r/75mm/s,则实际切削速度 V c=80 475/1000=s,实际进给量为 - 7 - f fc/75/(300 10)=z。 3)校验机床功率 查简明手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c=s， f z=z。 4）计算基本工时 L/ 工序 钻、铰两端 22图样尺寸。 1. 加工条件 工件材料： 度 190 260 b =造。 加工要求：钻孔至 铰至 22证孔壁粗糙度 m。 机床： 刀具： 质合金麻花钻 头采用双头刃磨法，后角 o 12 、二重刃长度 刀长 b= l=3带长度 、 1202 100 、 30 。 22 1）查切削用量简明手册 。 按钻头强度选择 按机床强度选择 ， 最终决定选择机床已有的进给量 。 2）钻头磨钝标准及寿 命 后刀面最大磨损限度（查简明手册）为 . 命 3）切削速度 查切削用量简明手册 12修正系数 10故 12 。 - 8 - m 6510000rd vn s 查简明手册机床实际转速为 60 。 故实际的切削速度 0 。 3. 计算基本工时 m 030 由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。 钻和精铰的切削用量如下： 钻孔： 60 52.0。 精铰： 50 1 98.020 。 工序 粗铣中间孔上端面至 25径至 71铣中 间孔下端面至 22径至 71铣两头孔的端面至 50铣中间孔上端面至25径至 73铣中间孔下端面至周径至 73 1. 加工条件 工件材料： 度 190 260 b =造。 加工要求：粗铣中间孔上端面至 25径至 71铣 中间孔下端面至 22径至 71铣两头孔的端面至 50证粗糙度m；精铣中间孔上端面至 25径至 73铣中间孔下端面至保证 20径至 73证端面粗糙度 m，保证孔壁粗糙度 m。 机床： 刀具：涂层硬质合金盘铣刀 45择刀具前角 o 5 后角 o 8 ，副后角 o =8 ，刀齿斜角 s= 10 ,主刃 0 ,过渡刃 30 ,副刃 =5过渡刃宽 1 - 9 - 1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择 次走刀即可完成所需长度。 2）计算切削速度 按简明手册 V c=98mm/s， n=780r/f=490mm/s 据 式铣床参数，选择 50r/75mm/s,则实际切削 速度 V c=80 750/1000=s,实际进给量为 f fc/50/(300 10)=z。 3)校验机床功率 查简明手册 机床所能提供功率为 校验合格。 最终确定 50r/75mm/s， V c=s， f z=z。 4）计算基本工时 粗铣中间孔上端面至 25 径至 71，周径至 71， ； 精铣中间孔上端面至周径至 73L/ 0s； 精铣中间孔下端面至周径至 73L/ 0s。 工序 粗镗、半精镗、精镗 55 1. 加工条件 工件材料： 度 190 260 b =造。 加工要求：粗镗中间孔至 53精镗中间孔至 54镗中间孔至 55 机床： 。 刀具： - 10 - 单边余量 ,3 分三 次切除，则 第一次 。根据简明手册 1 。根据简明手册 ： 45 。 212 同理，当第二次 第三次 ，进给量 和，机床主轴转速都取 64r/切削基本工时 分别为 100s 和 80s。 工序 钻 8锥销孔钻到一半，然后与轴配做钻通，再钻 螺纹孔，攻 1. 加工条件 工件材料： 度 190 260 b =造。 加工要求：先钻 8到一半后将与该孔配合的轴安装进去，把两者配做加工，为的使保证孔与轴的同 轴度，同时在尺寸上保证距上端面 10钻 机床：组合机床。 刀具： 8 8 （ 1）钻 8根据切削手册查得，进给量为 f z,现取 f=z， v=5m/： m 998 510001000 rd 查简明手册表 95 rn w 。所以实际切削速度为： - 11 - 9581000 计算切削基本工时： 6 （ 2）钻 刀具： 根据切削手册查得，进给量为 f z,现取 f=z， v=5m/： m 10001000 rd 查简明手册表 95 rn w 。所以实际切削速度为： 计算切削基本工时： 5 46 （ 3）攻 刀具： 丝锥 P=1削量选为： ，机床主轴转速为： 19 rn s ，按机床使用说明书选取： 95 rn w ，则 ；机动时， 046 ，计算切削基本工时： 5 46 工序 铣断保证图样尺寸 - 12 - 1. 加工条件 工件材料： 度 190 260 b =造。 加工要求：铣断后保证两边对称相等。 刀具： 度为 4 机床：组合机床。 查切削手册，选择进给量为： ,切削速度为： 1 ，则： m 0073 11 0 0 01 0 0 0 rd 根据简明手册表 00 rn w ，故实际切削速度为： 11000 100731000 查切削手册表 好有 m 00 。 计算切削基本工时： 26400 3072 工序 去毛刺，检查。 3 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。并设计工序 粗铣 40 题的提出 - 13 - 本夹具是用来粗铣 40包括后面工序的精铣，该工序完成后此端面主要作为后道 工序的精基准，所以主要考虑如何提高劳动 生产率 ,降低劳动强度 和表面粗糙度要求。 具设计 1 定位基准选择 由于是第一道工序，只能是以底面为粗基准。由于底面是粗基准，所以采用四个球头支撑钉。 削力及夹紧力计算 1） 查表得其中： 修正系数 0.1C q X y u 8 z=24 0 代入上式，可得 F= 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数 K=4321 1K 为基本安全系数 K 为加工性质系数 K 为断续切削系数 以 2) 夹紧力 采用 防止转动 - 14 - 122K=1 =18 得出 止移动 222 F K=2 =出 于工件所受夹紧力大于工件所受的切削力，而且实际夹紧力大于所需夹紧力。故本夹具安全可靠。 体夹 具的装配图见附图 具设计及操作的简要说明 便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为镗床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。本工序为精镗切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。本夹具的最大优点就是结构 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具 结构简单，简单紧凑。夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。 - 15 - 结 论 时间飞逝，本次毕业设计已经到尾声了，回首这次设计，感概万千。经过这次设计，我对砌块成型机的布料系统进一步了解。混 凝土砌块成型机布料系统是成型机的重要组成部分，它的运行精度、运行平稳性以及布料耙料器的耙料方式将直接影响制品的密实性 (强度 )，也对布料的均匀性、制品强度离散性有很大的影响。一般成型机布料系统由布料箱行走机构、布料箱体总成、耙料器总成和布料箱底板总成组成 . 本次设计中，在指导老师的指导和建议下，我在一般砌块成型机布料系统组成的基础下，加上了一个压块机构，该机构通过驱动微型液压缸推动摆杆，摆杆绕压轴转动，通过销把转矩传递给压块，获得转矩的压块对布料往下产生一定的压力，从而能把更多的布料压到下模箱的料槽了，这样便 可以提高砖块的密实度，使砖块的强度进一度得到提高。 除此之外，我初步学会了如何查找资料，如何应付一个问题，当然，坚持不懈和努力使必不可少的。这次设计是我们大学的最后一门课程，通过这门课程，我觉得对我们步入社会打下了一个很好的基础。 - 16 - 参考文献 1黄如林 北京：化学工业出版社 ,2王绍俊 北京 :机械工业出版社 ,1985. 3孟少农 北京 :机械工业出版社 ,1991. 4 杨叔子 北京 :机械 工业出版社， 2001. 5 王光斗、王春福机床夹具设计手册上海：上海科学技术出版社， 2001. 6吴宗泽、罗圣国 北京 :高等教育出版社 2006. 朱孝录，机械传动设计手册 M子工业出版社， 2007. 7蔡春源，杨文通，机械零件设计手册 M版 金工业出版社， 1994. 8王万均，胡中任 .，实用机械设计手册 M1984. 9成大先，王德夫， M版 学工业出版社， 2002. 10孙 桓，陈作模，葛文杰 M版 等教育出版社， 2005. 11张淑娟，周静卿，赵凤芹 M2004. 12单祖辉，材料力学 M等教育出版社 13王铎，王宏钰 M北京：高等教育出版社， 2002. 14甘永立，几何量公差与检测 M上海科学技术出版社， 2008. 15中国农