[机械制造课程设计]CA6140车床拨叉[831003] 加工工艺及钻2-M8底孔夹具设计[版本2]

下载文档送全套 纸 扣扣 414951605 买文档送全套 纸 扣扣 1304139763 本科生课程设计 设计“ 床拨叉” 831003零件的机械加工 工艺规程 零件的机械加工工艺规程及夹具设计 学生姓名 在专业 机械设计制造及其自动化 所在班级 指导教师 职称 教授 副指导教师 职称 答辩时间 2009 年 7 月 10 日 目 录 目 录 设计总说明 . I 1 零件的分析 . 1 零件的作用 . 1 2 工艺规程的设计 . 1 定毛坯的制造形式 . 1 面的选择 . 1 订工艺路线 . 2 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 2 定切削用量及基本工时 . 3 3 夹具设计 . 10 题的提出 . 10 具设计 . 10 结束语 . 13 参考文献 . 14 需要 纸，扣扣 414951605 需要 纸，扣扣 414951605 设计总说明 I 设计总说明 计总说明 设计总说明 设计是 床拨叉 831003 零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。 面、孔、槽和螺纹孔 。 一般来说，机械加工工序先后顺序一般遵循先加工定位基面，再加工其他表面；先加工主要表面，后加工次要表面；先安排粗加工工序，后安排精加工工序；先加工平面，后加工孔。 选择右端 顶端 40 80 的面和右侧 75 80 的面为粗基准，选择为花键孔和 72 40 的端面为粗基准。先粗铣 75 40 的左端面 ,精铣 75 40 的左端面直至符合表面粗糙度 要求；接着钻、扩 22 的花键孔，锪两端倒角 2 30；然后拉花键，保证精度要求；再粗铣、精铣沟槽，粗、精铣上平面至符合表面粗糙度要求；然后钻攻 2 5圆锥孔。最后去毛刺、清洗、终检。 关键词： 拨叉；加工工艺；夹具；定位；夹紧 广东海洋大学本科生课程设计 1 “ 床拨叉” 831003 零件的机械加工工艺规程设计 机械设计制造及其自动化， 200611411112，梁世昌 指导教师：谭光宇 课程设计说明书 1 零件的分析 零件的作用 该零件是 床拨叉，它位于车床变速机构中，主要其换挡作用。通过拨叉 的拨动使车床滑移齿轮与不同的齿轮啮合从而达到要求的主轴转速。宽度为 30面的尺寸精度要求很高，在拨叉工作工程中，如果拨叉和槽的配合尺寸精度不高或者它们之间的空隙很大时。滑移齿轮就达不到很高的定位精度，这样滑移齿轮就不能很好的与其他齿轮进行正确有效的啮合。从而影响整个传动系统的工作。所以拨叉宽度为 30面和槽之间要达到很高的配合精度。 2 工艺规程的设计 定毛坯的制造形式 零件的材料是 作环境良好，不会承受较大的冲击载荷，由于年生产量为5000件，已经达到了大批量生产，并且材料可铸。因此 从提高生产率，保证经济性的角度讲，应该采用铸造成型中的“金属模机械造型”铸造的方法制造毛坯。 面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会出现很多问题，使生产无法正常进行。 基准的选择 对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，广东海洋大学本科生课程设计 2 则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准 。所以选择右端 顶端 40 80 的面和右侧 75 80的面为粗基准。 基准的选择 精基准 的选择有利于保证加工精度，并使工件装夹方便。在选择时， 主要应该考虑基准重合 、基准统一等 问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算 。精基准选择为花键孔和 72 40的端面，在加工中采用专用夹具夹持。 订工艺路线 制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已经确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量是工序集中来提高生产效率。除此之外，还应当考虑经济效果，以使生产成本尽量下降。 工艺路线方案： 工序 1 粗铣 75 40的左端面 ,精铣 75 40的左端面直至符合表面粗糙度要求。 工序 2 钻、扩 22的花键孔，锪两端倒角 2 30。 工序 3 拉花键，保证精度要求。 工序 4 粗铣沟槽。 工序 5 精铣沟槽至符合表面粗糙度要求。 工序 6 粗、精铣上平面。 工序 7 钻攻 2 工序 8 钻 5 圆锥孔。 工序 9 去毛刺 工序 10 清洗 工序 11 终检 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “拨叉”零件的材料为 重量为 产类型为大批量生产，可以采用“金属模机械造型”铸造的方法进行毛坯 的制造。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 考虑到零件的很多表面没有粗糙度要求，不需要加工。从铸造出来即可符合使用要求，因此，只采取 75 40的表面留有 75 40的加工余量。毛坯的尺寸公差为 以从机械制造技术基础课程设计指导教程得到 应计算如下： 最大极限尺寸 =80+=小极限尺寸 =80+=5 40 的端面的精加工余量为 1从机械制造技术基 础课程设计指导教程广东海洋大学本科生课程设计 3 中查得）粗加工余量 定切削用量及基本工时 序 1：粗、精铣 75 40的端面至符合要求。 工步 1：粗铣 背吃刀量为1= 进给量的确定：机床的功率 510件夹具系统的刚度为中等条件，按切削用量简明手册中表 取该工序的每齿进给量为 z。 铣削速度：参考机械制造技术基础课程设计 指导教程得，选用镶齿铣刀，其中在 d/z=80/10 的条件下选取。铣削速度为 v=40m/公式 n=1000r/ d 可以得到 :n=1000 40/ 80=于手册中的 立式铣床的主轴转速为 n=160r/以，实际的铣削速度为：V=n d/1000=160 80/1000=本时间 t: 根据面铣刀平面（对称铣削、主偏角 90）的基本时间计算公式 :t=( 21 )/中， l =752l =13 2l =2mm，0有： 1l =2 ） +(13)=0- 22 4080 )+2= f n= z n=10 160=320mm/本工时： 21 )/75+)/320=助时间： 他时间： tb+tj+(步 2：精铣 背吃刀量的确定：1 进给量的确定：由切削用量简明手册中表 表面粗糙度为m 的条件选取，该工序的每转进给量 f=r。 铣削速度的计算：根据其他有关资料确定，按镶齿铣刀， d/z=80/10，z 的 条件选取，铣削速度 v=公式： n=1000r/ n=参照机械制造技术基础课程设计指导教程中 451型立式铣床的主轴转速，选取转速为 n=210r/将此转速代入上面公式，可以求得： v= n d/1000= 广东海洋大学本科生课程设计 4 基本时间的确定：根据机械制造技术基础课程设计指导教程中表 5面铣刀铣平面（对称铣削、主偏角 90）的基本时间公式 T=( 21 )/以求得该工序的基本时间，其中 l =752l =13 2l =2mm，01l = f n=r 210r/68mm/本工时： 21 )/75+2+168=助时间： 他时间： tb+tj+( 工序 2：钻、扩 22的花键孔，锪两端倒角 2 30。 工步 1：钻 20孔。（从机械制造技术基础课程设计指导教程中表 20 背吃刀量0给量的确定：选取该工步的每齿进给量 f =r。（从机械制造技术基础课程设计指导教程中表 5f=r） 切削用量的计算：因为该工件的材料为 度 75 225，所以选取切削速度 v=17m/(从机械制造技术基础课程设计指导教程中表 5v=17m/式 n=1000v/ n=1000 17/( 20)=照机械 制造技术基础课程设计指导教程中表 4列的 立式钻床的主轴转速，选取 n=272r/将 n 代入 n=1000v/ d 中，得到： v=27220/1000=本时间 t: 其中 l =801l = )21(0 =2l =14 2l =2 基本工时： 辅助时间： 他时间： tb+tj+(步 2：扩 20孔至 22 背吃刀量的确定：取 进给量的确定：从机械制造技术基础课程设计指导教程中表 5得，选取该工件的每转的进给量 f =0.8 mm/r 。 广东海洋大学本科生课程设计 5 切削速度 的确定：从机械制造技术基础课程设计指导教程中表 5v=87.5 m/式 n=1000v/ n=1000 22)=1226 r/机床选取 n=1360r/机械制造技术基础课程设计指导教程中表 4得），得切削速度 v= m 基本时间 t: 其中 l =801l = )21(1 =2l =14取 2l =2 基本工时： 6 辅助时间： 他时间： tb+tj+(步 3：锪两端倒角 2 30 进给量的确定：从机械制造技术基础课程设计指导教程中表 5f=削速度的确定：从机械制造技术基础课程 设计指导教程中表 5得v=20m/式 n=1000v/ n=1000 20/ 25=按机床选取 n=272 r/机械制造技术基础课程设计指导教程中表 4再将 n=1000v/ 到： v= m 基本时间 t: 1 其中 l =11l =1 2，取 1l =1 基本工时： 1+1)/(272) s 辅助时间： 3=他时间： tb+tj+(3+ 工序 3：拉花键： 拉花键孔，选用 用专用拉床夹具。 选择高速钢花键拉刀，齿数为 6，花键孔外径为 25径为 22宽为 60单面余量的确定：双边背吃刀 量为 h=3 进给量的确定：从机械制造技术基础课程设计指导教程中表 5f = f =z。 拉削速度的确定：从机械制造技术基础课程设计指导教程中表 5得拉削速度 v=3，取 3m/ 广东海洋大学本科生课程设计 6 基本时间 t: 000，式中 0 ， 为校准部分 的长度系数，取 1.2，z= l /t,属机加工手册表 15t=14mm z=80/14=6 基本工时： 80 1000 6)=助时间： 他时间： tb+tj+( 工序 4: 粗铣沟槽 背吃刀量确定：双 边背吃刀量为 6槽深度 4 分两次铣槽，第一次切槽深度 01 ，第二次切槽深度24给量的确定：从机械制造技术基础课程设计指导教程中表 5得，机床的功率按 510取该工序的每齿进给量为 z。 铣削速度的确定：参考机械制造技术基础课程设计指导教程得，选用硬质合金镶齿三面刃铣刀，其中在 d/z=200/12 的条件下选取。铣削速度为 v=156m/公式n=1000v/ n=1000 156/ 200=248r/于机械制造技术基础课程设计指导教程中表 4的 立式铣床的主轴转速为 n=235r/以，实际的铣削速度为： V=n d/1000=235 00/1000=本时间 面铣刀铣平面不对称铣削的计 算时间计算公式： 1 zf 中机械制造技术基础课程设计指导教程中表 55521 ll l =40本工时： 40+55） /12 235= 助时间： 他时间： tb+tj+( 工序 5 精铣沟槽至符合表面粗糙度要求。 背吃量和进给量的给定：背吃量为 1照指导教程表 5 z； 切削速度的确定：参照指导教程表 5v=268m/m 661 0 00 rd 查指导教程表 4n=1225r/入公式 广东海洋大学本科生课程设计 7 m md 精铣时， l=40 5 58D=100 )( 2+(1 3)= )3535100( 2 +1 z； Z=10z/r； n=1225r/ 10 1225mm/80mm/上述结果代入公式： 基本时间： 5 22518 辅助时间： 他时间： tb+tj+( 工序 6 粗、精铣上平面 工步 1：粗铣 背吃刀量为 16指导教程表 5z；参照指导教程表 5v=200m/入公式 m 961000 rd ； 查指导教程表 4n=725r/入公式 m 821 0 00 md ； 基本时间 根据指导教程表 5面铣刀铣槽的基本时间计算公式 21 ，其中 粗铣时， l=40 5 02D=80 2ee +(1 3)= 2300 +1 z； Z=10z/r； n=725r/ 10 725mm/25mm/上述结果代入公式： 01 工步 2：精铣 背吃量为 1照表 5z；参照指导教程表 5v=268m/m 661 0 00 rd ， 查指导教程 4n=1225r/入公式 m md 。 广东海洋大学本科生课程设计 8 精铣时，同理，根据指导教程表 5算基本工时，其中 l=80mm；02 2ee +(1 3)= 2300 +1 z； Z=10z/r； n=1225r/ Z n=10 1225 =980mm/ 将上述结果代入， 02 基本时间： tj=t1+助时间： 他时间： tb+tj+( 工序 7 钻攻 2工步 1 钻 2 7孔 选择切削用量： 选择高速钢直柄麻花钻直径为 7，钻头形状为双锥修磨横刃。由切削用量简明手册表 得进给量 f r，由切削用量简明手册表 钻头允许的进给量确定进给量 f r。由切削用量简明手册表 床进给机构所允许的钻削进给量查得 f r。故由 f r。 确定钻头磨钝标准及寿命： 由切削用量简明手册表 35 确定切削速度： 由 切削用量简明手册表 18m/主轴转速为 n000 818.9 r/ 由 n 680 r/实际切削速度为 v 14.9 m/核机床扭矩及功率： 由切削用量简明手册表 FM0420, 1 0.8 420 72 1 72 1 m 广东海洋大学本科生课程设计 9 *30 15 W 根据 m=m, W, 830 N 由于上面所算出的的数据都小于机床的各个相应的参数，故机床符合要求。 计算钻削加工工时： 由切削用量简明手册表 y 的值为 6 故 t680*10 为表面存在两个加工孔故加工工时为 : 基本工时： t 助时间： 他时间： tb+tj+(步 2 攻 2纹孔 由机械加工工艺手册表 8细柄 机用丝锥，在 由机械加工工艺手册表 525型立式钻床上攻丝切削速度表查得 11 12 m/钻床主轴的转速为： n000 477.7 r/ n 392 r/实际切削速度为 9.8 mm/螺纹机动实际的计算 11 11 l ：工件螺纹的长度 l 10 1l ：丝锥切削长度 1l 22 ：攻螺纹是的超切量 （ 2 3） 3。 n ：攻螺纹是的转速 n 392 r/ 1n ：丝锥退出时的转速 1n 680 r/ P:螺距。 则 11 11 1022 东海洋大学本科生课程设计 10 因为表面存在两个加工孔故加工工时为 基本工时： 助时间： 余时间： tb+tj+( 工序 8 钻 5圆锥孔 选择切削用量： 选择高速钢直柄麻花锥型钻直径为 5，由 f r。 由切削用量简明手册表 18m/主轴转速为 n000 726.9 r/ 由 n 680 r/实际切削速 度为 v 14.9 m/切削用量简明手册表 y 的值为 6 t680*10 本工时： 助时间： 他时间： tb+tj+( 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。经分析决定设计第七道工序钻攻 2 题的提出 本夹具主要用于钻 7孔，且在钻孔后还要进行攻 保证进度要求。因此，在本工序加工时，主要考虑如何提高生产率，降低劳动强度，提高加工质量。 具设计 位基准的选定 工件以 22及端面和侧面为定位基准。 紧力分析 紧力方向的确定 由快速螺旋压板机构夹紧工件，所以可以判定工件的受力方向是水平方向。 紧力作用点的选择 广东海洋大学本科生课程设计 11 夹 紧力的作用点应该在端面上，这样可以保证工件不会产生较大的变形。 紧力大小的确定 由指导手册表 10见的夹紧方式所需夹紧力，可以得出其夹紧力)221 ld 未找到引用源。 ，因为在完成本工序时，钻 7孔所需的切削余量和切削速度最快，所用的力也最大，所以夹紧力满足钻孔时所需要的力，剩余的其他加工时的夹紧也必定满足要求。 钻孔加工切削力： 由切削用量简明手册表 2孔时轴向力、扭矩及功率的计算公式： F；中， 20； 则， 2 F M 0钻孔加工夹紧力： 查机械设计手册表 1动效率 ； 由普通螺纹基本尺寸表（ 196查得螺纹中径 ； 由机械设计查得，螺纹升角 r c t a na r c t a n 2； 螺纹摩擦角 o s r c t a nc o sa r c t a n a n (t a n (221 位误差的分析 本夹具采用分度结构，用于在立式钻床上加工拨叉的 2件以 22带台肩长销和挡销上实现完全定位。 具设计及操作 由于本夹具需要钻孔，在竖直方向受到很大的冲击力，在其相应的方向上应适当的考虑强度的要求，使之方便的操作和快速的切换工件。 广东海洋大学本科生课程设计 12 目前可以采用的措施有 ：一是提高毛坯的精度，使最大切削深度减低，以减小切削力；二是选择精度高的心轴，使其定位准确。 为使其工作进行时，工作紧凑和保证加工要求。夹具体上装有快换钻套，使夹具在一批零件之间能加工不同要求的零件，同时在夹具体上装有一块可转动的快速螺旋压板机构用以压紧工件，这样有利于工件的拆装。 由于本工序需要在两工位上加工螺纹孔，因此，为了提高工作效率，本夹具上装有一个可转动的摆台，工件安装夹紧在摆台上。当摆台旋转到位后，可拉紧手柄，使摆台夹紧并开始加工。加工完成后，松开手柄，并使摆台摆到下一工位，拉紧手柄即可加工。 广东海洋大学本科生课程设计 13 结束语 经过十多天的努力，本人完成了维持三周的机械设计制造