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文档简介

1、 学校名称题 目:C620拨动叉中批生产工艺规程及工装设计 专 业: 年 级: 学 号: 学 生: 指导教师: 完成日期: 内容摘要拨动叉零件主要用在操纵机构中,比如改变车床滑移齿轮的位置,实现变速;或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中,从而控制横向或纵向进给。本毕业设计论文完成了对C620拨动叉中批生产工艺规程及装夹工序的夹具设计。本文分析了拨动叉零件的作用、材料、形状特征、技术要求及设计基准,从而实现定制中批量生产加工的工艺规程。就拨动叉的加工工艺,分析了两套加工方案,最终确定了一套科学合理的加工路线,并在以后的计算过程中,验证了这套工序的合理性。以该拨动叉铣床专用夹具设计为例,对该拨

2、动叉粗铣、半精铣E、L面工序进行了夹具的设计,对定位原理及方案进行了分析,并做了切削力、夹紧力的分析计算。 最后对夹具体设计做了详细的说明。关键词:拨动叉;工艺规程;中批生产;工装目 录内容摘要I引 言11 拨动叉工作原理及应用特点21.1 拨动叉工作原理21.2 拨动叉工装特点22 拨动叉零件工艺分析32.1 拨动叉零件特征32.2 拨动叉技术要求33 生产工艺规程设计53.1 毛坯零件综合图设计53.2 生产类型73.3 编制工艺卡84 拨动叉铣床专用夹具设计224.1 工件加工工艺的分析224.2 工件夹紧方案的确定224.3 切削力与夹紧力的计算244.3.1 夹具设计说明244.3.

3、2 切削力计算264.3.3 夹紧力计算274.4 夹具体整体设计285 结束语29参考文献30引 言机械制造工业是为现代化建设提供各种机械装备的部门,在国民经济的发展中具有十分重要的地位。机械制造工业的发展规模和水平是反映国民经济实力和科学技术水平的重要标志,因此,我国一贯都把发展机械制造工业作为发展国民经济的战略重点之一。我国机械制造工业虽然取得了很大的进步,但与工业发达的国家相比,在生产能力、技术水平、管理水平和劳动生产率等方面,还有很大的差距。因此,我国的机械制造工业今后的发展,除了不断提高常规机械生产的工艺装备和工艺水平外,还必须研究开发优质高效精密工艺,为高新技术产品的生产提供新工

4、艺、新装备,加强基础技术研究,强化和掌握引进技术,提高自主开发能力,形成常规制造技术与先进制造技术并进的机械制造工业结构。制造自动化及其发展是机械制造行业中的最新技术进步的又一个标志,但随着数控加工的应用的推广,CAD和CAM逐步进入实用阶段,特别是柔性制造系统(FMS)的出现,提高生产效率,降低成本,同时也保证了产品的质量和改善了劳动条件。目前,计算机集成制造系统(CIMS)正在研究和开发,也即将投入使用,它的出现将会更大程度的改变现代世界的机械行业。本文对C620拨动叉中批生产工艺规程及工装设计进行了研究。拨动叉要承受弯曲应力和冲击载荷的作用,因此该零件具有足够的强度和刚度以及韧性,以适应

5、拨动叉的工作条件。拨动叉形状特殊,结构简单,为实现相应功能,对生产工艺规程及工装设计有质量要求,因此加工精度要求较高。拨动叉端面在工作中需要承受冲击载荷,为增强起耐磨性,该表面要求高频淬火处理,硬度为4858HRC。两端面均要求切削加工。加工零件除了主加工表面外,其余的表面加工精度均较低,不需要高精度的机床加工,通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。C620拨动叉中批生产工艺规程及专用夹具设计这一课题,能够进一步加强对我们专业知识能力与综合素质的培养,尤其是综合设计能力、创新能力、工程实践能力的培养与提高,同时也能够使我们在计算机应用、文献查阅等方面的技能得以提高,使我们对生产规程及工装的

6、作用更加深刻的熟悉与理解,并为以后的实际工作奠定坚实的基础。1 拨动叉工作原理及应用特点1.1 拨动叉工作原理拨动叉中部为一个带有矩形花键孔的圆柱体。垂直与此圆柱面有一个大螺纹孔,螺纹尺寸为M22×1.5。圆柱体上部为一个具有螺纹孔及销孔的方体翼板。下部为一斜向的板翼,板翼下端有一槽口。按照其结构形式分析,中间花键孔是使拨动叉转动的传动连接部位,拨动叉的上端面是与其它零件连接安装的,其下端有一槽口。其主要作用是靠花键传递转动力矩而转动,从而带动两翼板的摆动,起到对把合面安装件及下端槽口接触件的拨动作用。花键联接为多齿工作,承载能力高,对中性、导向性好。又因其齿根较浅,应力集中较小,轴

7、与毂强度削弱小。矩形花键齿定心精度高,其定心方式为小径定心。拨动叉上在垂直于圆柱面上还有螺丝孔,其作用是用螺栓定位,顶住花键,可防止花键轴的轴向串动。在上部翼板的侧面上还有一M10且端面仅锪平的丝孔,其作用是可当顶丝用,维护拆装零件方便。拨动叉整体结构尺寸偏小,但刚性较好,平稳性微差,因为形状略复杂。1.2 拨动叉工装特点拨叉虽然组件简单,但是各个零件外形不但相似,而且基本对称,工装时极易出错,导致生产效率低下。为了保证工装生产的顺利进行,必需在工装完之后进行检测,以保证零件能够工装合格。要想进行检测,以确定零件是否工装合格,就必须了解拨动又组各个零件的特点以及容易出现工装错误的地方。最长的零

8、件容易与其它的零件区分,只是零件本身沿长轴方向近似对称,工装时也可能上下面反装。对于左右端都是圆弧端的零件,左端靠圆弧槽定位,右端靠圆孔定位。由于零件沿长轴方向极其相似,且左右端也很容易混淆,因此易出现上下面倒装和左右端倒装,必须十分注意。在拨动叉工装时可能出现的错误很多,例如:漏装垫片、零件装反、垫片漏装与零件装反一起出现等等多种可能,必须分项加以分析和处理。2 拨动叉零件工艺分析2.1 拨动叉零件特征拨动叉就是拨动其他零件机构的零件,属辅助零件,通过拨叉拨动滑套与旋转齿轮的接合实现换挡,使车床主轴得到不同的转速。滑套上面有凸块,滑套的凸块插入齿轮的凹位,把滑套与齿轮固连在一起,使齿轮带动滑

9、套,滑套带动输出轴,将动力从输入轴传送至输出轴。摆动拨叉可以控制滑套与不同齿轮的结合与分离,达到主轴具有不同的转数。C620拨叉采用HT200材料,灰铸铁可承受较大弯曲应力,用于强度、耐磨性要求较高的较重要的零件和要求保持气密性的铸件。有较好的耐热性和良好的减振性,铸造性较好。该拨动叉的结构较复杂,也适于用铸造的方法制造。2.2 拨动叉技术要求图2-1 各加工面示意图零件的材料为灰铸铁(HT200),硬度适中,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,以下是拨动叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:(参看图2-1)1、A面:44mm,Ra为6.3m2、B面:35mm, 对A面有垂直度要求,不垂直

10、度为0.02mm,Ra为12.5m3、C孔:30mm,Ra为12.5m4、D孔:花键,28H7,Ra为1.6m。键槽6H7,Ra为1.6m5、E面:L×B=88 mm×22mm,Ra为6.3m, 6、F槽:通槽,槽宽18mm, 两侧Ra为6.3m;槽深22mm,槽底Ra为12.5m7、G孔:M10,深30mm。8、H孔:M22×1.5,与C孔通。9、I孔:丝孔,M810、L面:对F槽有对称度要求,不对称度为0.20;对B面有垂直度要求,不垂直度为0.10 11、M孔:鱼眼坑,26mm,深3mm。3 生产工艺规程设计3.1 毛坯零件综合图设计一、毛坯选择分析零件的加

11、工,首先从下料开始,也就是毛坯。研究和分析毛坯,选择零件的加工方法。分析依据如下:(一)常见的毛坯种类分析: 1、铸件对形状较复杂的毛坯,一般可用铸造方法制造。目前大多数铸件采用砂型铸造,对尺寸精度要求较高的小型铸件,可采用特种铸造,如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造成和离心铸造等。本零件的毛坯适合这种加工方法。2、锻件锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维组织。因此锻件的力学性能较好,常用于受力复杂的重要钢质零件。其中自由锻件的精度和生产率较低,主要用于小批生产和大型锻件的制造。所以不适合本零件的加工。3、型材型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状有圆形、方形、六角形和特

12、殊截面形状。完全不适合本零件。4、焊接件焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试制。其优点是制造简单、生产周期短、节省材料、减轻重量。但其抗振性较差,变形大,需经时效处理后才能进行机械加工。 根据本两件的情况,同样完全不适合5、其它毛坯其它毛坯包括冲压件,粉末冶金件,冷挤件,塑料压制件等。 也完全不适合。(二)选择毛坯时应该考虑如下因素: 1、零件的生产纲领中量生产的零件应选择精度和生产率高的毛坯制造方法,用于毛坯制造的昂贵费用可由材料消耗的减少和机械加工费用的降低来补偿。如铸件采用金属模机器造型或精密铸造;锻件采用模锻、精锻;选用冷拉和冷轧型材。2、零件材料的工艺性材料为灰铸铁(HT20

13、0)或青铜等的零件应选择铸造毛坯; (三)零件的结构形状图图3-1 拨动叉零件模型图形状复杂的毛坯,一般采用铸造方法制造。 (四)现有的生产条件选择毛坯时,还要考虑本厂的毛坯制造水平、设备条件以及外协的可能性和经济性等。经过如上分析最后确定零件材料为灰铸铁(HT200)。选择铸件毛坯。二、造型方法及加工余量: 重力浇铸:砂铸,硬模铸造。用机器代替手工紧砂和起模,木模,设备为震压式造型机。精度等级选8级,查金属机械加工工艺人员手册表12-2和12-3得,浇注顶面,简图中A、B面的余量都为6mm。 三、绘制毛坯零件综合图确定了毛坯、确定了加工余量的基础上,绘制毛坯零件综合图(参看图3-2)。详细情

14、况见技术图纸零件综合图。图3-2 毛坯-零件综合图3.2 生产类型(一)中批量生产查工艺人员手册,轻型(100公斤以内)零件的生产性质:中批量生产为年产5005000 件。本文对拨动叉进行中批量生产加工工艺设计。1 、初定,生产纲领3000件/每年拨动叉。生产纲领 N=Qn(1+a)(1+b) (公式3.2.1) Q产品的年产量; n单台产品中该零件的数量; a备品率,按1% ; b备品率,按1% 。年产量生产纲领×每台件数× (1+备品率)×(1+废品率)年产量3000×1×(1+1%)×(1+1%) 3060 (件)月产量年产量&

15、#247;12= 255(件)每月工作日=(365-52×2-14)÷12=20.5天 (按双休日)日产量(一天3班)月产量÷工作日= 255÷20.5 = 12.4 (件)生产节拍=每班工作时间÷日产量=8÷12.4=0.65h=39min2 、考虑到保证产品按时定量完成,生产该产品的每一道工序的单件核算时间必须小于生产节拍(工艺卡填写过程考虑到客观随机因素的影响,将节拍乘80%后与单件核算时间比较),若大于生产节拍,就会造成完不成年产量,因此应改用多台机床加工。精益生产管理中提到,企业要求每一个人都使用标准加工工艺、用与客户需求的

16、速率生产节拍相匹配的节拍生产产品。生产节拍不一定等于生产产周期。如果生产周期大于生产节拍,就需要安排加班,或提前安排生产,储备一定库存,以满足生产节拍的需要。无论是加班和增加库存都需要增加成本。因此,在组织同步化生产过程中,一定要追求生产周期与生产节拍的基本一致,否则会产生浪费。(二)中批量生产采用流水线,其工艺特点: 1 毛坯特点:采用金属模造型,毛坯精度及余量中等。 2 机床设备及机床布置:通用机床,机床按零件类别分工段排列。 3 夹具及尺寸保证:专用夹具,调整法和自动获得法(如对刀块)保证尺寸。 4 刀具、量具:专用或标准刀具、量具 5 零件的互换性:多数互换,部分试配或修配。 6工艺文

17、件的要求:编制详细的工艺规程及关键工序的工序卡片。 7 生产出率:中等 8 成本:中等 9 发展趋势:采用成组工艺。(三)加工设备及人员考虑零件成批生产,产量比较大,综合经济与生产效率等因素,确定加工设备为通用机床,包括:卧式车床、卧式铣床、立式转床、卧式拉床。标准夹具不适用,则采用专用设计的夹具。因为该零件为中批生产,所以工艺安排应考虑工序适当集中,各个工序设备集结,减少物流环节,学习精益生产模式。因零件重量较轻,物流设备为普通平板货架车。操作人员为熟练的技工。3.3 编制工艺卡在分析了零件,绘制了毛坯-零件综合图,对工序进行判定了以后,计算了切削用量、功率以及工时。工艺编制详细情况,见附件

18、工艺卡。一、切削用量及功率计算工序:粗车、半精车端面A,钻、扩、铰C孔,镗D孔机床:卧式车床C620 P=7.5kw 主轴转速:11.51200r/min 变速级数:24级1.223则查机械制造装备设计表3.6得该车床标准转速列为:11.5、14、17、21、25、31、38、47、57、70、86、105、130、158、195、240、300、355、435、535、655、800、980、1200一次安装:工步1:粗车端面A至111mm,ap =5mm Ra为12.5m1、刀具:90°偏头端面车刀(GB5343-85) YG6 Kr=90°2、切削用量、功率计算查金属

19、机械加工工艺人员手册表1415得 f=0.7mm,表141速度公式: (公式3.3.1)查切削用量简明手册表3.8得t=60min代入公式3.3.1得86.67m/min则转速531r/min最接近转速593,则取n=593r/min则:实际速度:96.82m/min每分进给415.1mm切削力:3100功率为:5.00kw选择机械传递效率为0.8,=6.25kw<7.5kw.因为, 实际使用切削功率小于卧式车床C620电机额定功率。则所选机床合适.工步2:半精车A面至110mm,ap =1mm Ra为6.3m1、刀具:同工步12、切削用量、功率计算查金属机械加工工艺人员手册表1415得

20、 f=0.4mm,表141速度公式: (公式3.3.2)查切削用量简明手册表3.8得t=60min代入公式3.3.2得 111.95m/min则转速685r/min则取n=593r/min则:实际速度:96.82m/min每分进给237.2mm切削力:1933功率为:3.12kw选择机械传递效率为0.8,3.9kw因为, 实际使用切削功率小于卧式车床C620电机额定功率。则所选机床合适.工步3:钻C孔至22mm ap =11mm1、刀具:高速钢锥柄麻花钻d=22 L=35 l=2002、切削用量、功率计算查金属机械加工工艺人员手册表1433得d=16 f=0.35mm,表1429速度公式: (

21、公式3.3.3)查切削用量简明手册表3.8得t=60min代入公式3.3.3 :30.08m/min则转速=599r/minn取876r/min则:实际速度:=44m/min每分进给306.6mm扭矩:23212实际功率: 2.13选择机械传递效率为0.8,2.66因为, 实际使用切削功率小于卧式车床C620电机额定功率。则所选机床合适。工步4:扩C孔至23.2,ap=0.6mm 1、刀具:高速钢锥柄扩孔钻(GB4256-84) d=23.4 l=281 l=160 2、切削用量、功率计算查金属机械加工工艺人员手册表1437,1441得d=23.4 f=0.7mm表1429速度公式: (公式3

22、.3.4)查切削用量简明手册表3.8得t=30min代入公式3.3.4得30.135m/min则转速=565r/min转速取362r/min则:实际速度:=2.66m/min每分进给254mm扭矩:14742实际功率:0.56选择机械传递效率为0.8 0.7kw<7.5kw因为, 实际使用切削功率小于卧式车床C620电机额定功率。则所选机床合适.工步5:铰C孔至23.4,Ra3.2m ap=0.1mm刀具:锥柄机用铰刀(GB1133-84) d=23.4L=241 l=66查金属机械加工工艺人员手册表1440,1447得d=23.4 f=0.1查切削用量简明手册表3.8得t=20min代

23、入公式得:=36.52m/min则转速=497r/min n最接近86,转速取n=86r/min则:实际速度:=6.318m/min每分进给860.18.6mm扭矩:=3127.83实际功率: 0.028选择机械传递效率为0.8 实际=0.035<7.5kw 所选机床合适.工步6:粗镗D孔至30、ap =3.3mm,Ra12.5m1、刀具:通孔镗刀 YG6 Kr=45°L=150 l=602、切削用量、功率计算查金属机械加工工艺人员手册表147得 f=0.7mm,表141速度公式: (公式3.3.5)查切削用量简明手册表3.8得t=60min代入公式3.3.5得88.14m/m

24、in则转速935r/min则转速取n=1400r/min则:实际速度:131.88m/min每分进给mm切削力:1361功率为:2.99kw选择机械传递效率为0.8 =3.75kw实际使用切削功率小于卧式车床C620电机额定功率。则所选机床合适.工序:粗铣、半精铣E、L面 机床:卧式铣床X63 P=10kw 主轴转速:301500r/min 变速级数:18级 则查机械制造装备设计表3.6得该铣床标准转速列为:30、37.5、47.5、60、75、95、118、150、190、236、300、375、475、600、750、950、1180、1500一次安装:工步1:粗铣E至51mm,L至21m

25、m ap=21mm Ra为12.5m1、刀具:直齿三面刃铣刀(GB1117-85)W18Cr4VD=100 d=32 B=25 I=18 2、切削用量、功率计算查金属机械加工工艺人员手册表14-83得f=2.7mm表14-67速度公式: (公式3.3.6)查切削用量简明手册表3.8得t=160min则代公式3.2.6得: 15.7m/min则156.25r/min转速取n=95r/min则:实际速度:=9.55m/min每分进给4617mm有效功率: 2.13kw 2.66 所选机床合适工步1:半精铣E至50mm,L至22mm ap=22mm Ra为6.3m1、刀具:直齿三面刃铣刀(GB111

26、7-85)W18Cr4VD=100 d=32 B=25 I=18 2、切削用量、功率计算查金属机械加工工艺人员手册表14-83得f=2.7mm表14-67速度公式: (公式3.3.7)查切削用量简明手册表3.8得t=160min则代公式3.3.7得:20m/min则199r/min转速取n=119r/min则:实际速度:=11.96m/min每分进给321.3mm有效功率: 1.92kw选择机械传递效率为0.8 2.4kw则所选机床合适。工序:粗铣F槽 机床:同工序 一次安装:粗铣F槽, ap=18mm Ra为6.3m1、刀具:成型三面刃铣刀 D=125 B=18 d=32 I=22 2、切削

27、用量、功率计算查金属机械加工工艺人员手册表14-83得f=2.7mm表14-67速度公式: (公式3.3.8)查切削用量简明手册表3.8得t=160min则代公式3.3.8得:7.55m/min则r/min转速取n=75r/min则:实际速度:=7.536m/min每分进给mm有效功率: 4.9选择机械传递效率为0.8 6.125,所选机床合适.工序:钻G孔并攻丝,锪M孔机床:立式钻床Z5025 P=1.5kw 主轴转速:502000r/min 变速级数:9级 则查机械制造装备设计表3.6得该钻床标准转速列为:50、80、125、200、315、500、800、1250、2000一次安装:工步

28、1:钻G孔至9.5,深10mm ap =4.25mm 1、刀具:高速钢直柄短麻花钻(GB1435-85)d=9.5 L=84 l=40 2、切削用量、功率计算查金属机械加工工艺人员手册表1433得d=9.5 f=0.35mm,查切削用量简明手册表3.8得t=30min代入公式得:=28.69m/min则转速=961.7r/min则取转速n=1058r/min则:实际速度:=31.56m/min每分进给=370.3mm扭矩:8183.16实际功率:0.907选择机械传递效率为0.8 ,所选机床合适.工步2:锪M孔至26,深3mm ap =1mm 1、刀具:高速钢带可换导拄锥柄平底锪(GB4261

29、-84) D=26 l=180 2、切削用量、功率计算查金属机械加工工艺人员手册表1437,1441得d=26 f=0.15mm表1429速度公式: (公式3.3.9)查切削用量简明手册表3.8得t=30min代入公式3.3.9得=26.7m/min则转速=518r/min转速取490 r/min则:实际速度:=40m/min每分进给=73.5mm扭矩:4804实际功率:0.25选择机械传递效率为0.8 , =0.31,所选机床合适.工步3:G孔攻丝至M10,深10mm ap =1.4mm 1、刀具:粗柄带颈机用丝锥(GB3464-83)M10 d=10 L=80 2、切削用量,功率计算查金属

30、机械加工工艺人员手册表1490得d=10mm f=1.7表1429速度公式: (公式3.3.10)查切削用量简明手册表3.8得t=30代入公式3.3.10得:6.9m/min则转速=220r/min则转速取n=166r/min 则:实际速度:=5.2m/min每分进给=282.2mm扭矩:=12933.9实际功率:0.22选择机械传递效率为0.8 ,=0.275,所选机床合适.工序:粗车端面B,钻H孔并攻丝一次安装:设备:卧式车床C620 P=7.5kw 主轴转速:11.51200r/min 变速级数:24级1.223则查机械制造装备设计表3.6得该车床标准转速列为:11.5、14、17、21

31、、25、31、38、47、57、70、86、105、130、158、195、240、300、355、435、535、655、800、980、1200工步1:粗车端面B至36mm,ap =6mm Ra为12.5m1、刀具:同工序工步12、切削用量、功率计算查金属机械加工工艺人员手册表1415得 f=0.7mm,表141速度公式: (公式3.3.11)查切削用量简明手册表3.8得t=60min代入公式3.3.11得86.27m/min则转速528r/min则取n=735r/min则:实际速度:80.77m/min每分进给切削力:3553.9功率为:4.78kw选择机械传递效率为0.8 , =5.9

32、8.所选机床合适.工步2:钻H孔至191、刀具:高速钢直柄短麻花钻(GB1435-85) d=19 L=127 l=642、切削用量、功率计算查金属机械加工工艺人员手册表1433得d=19 f=0.6mm,表1429速度公式: (公式3.3.12)查切削用量简明手册表3.8得t=60min代入公式3.3.12 : = 25.38m/min则转速 = 425r/minn取386r/min则:实际速度:=23.028m/min每分进给=213.6mm扭矩:50413实际功率:2.04选择机械传递效率为0.8 , 2.55kw,所选机床合适。工步4:H孔攻丝至M22 ap =1.5mm 1、刀具:粗

33、柄带颈机用丝锥(GB3464-83)M22×1.5d=22 L=128 l=38 2、切削用量,功率计算查金属机械加工工艺人员手册表1490得d=22 f=1.78mm表1429速度公式: (公式3.3.13)查切削用量简明手册表3.8得t=30min代入公式3.3.13得:6.5m/min则转速= 95r/min则转速取n=86r/min则:实际速度:= =5.94m/min每分进给= 153.08mm扭矩:=40145实际功率:0.36选择机械传递效率为0.8, =0.45,所选机床合适。工序:钻I1、I2孔并攻丝 机床:同工序一次安装:工步1:钻I1孔至7 ap =3.3mm1

34、、刀具:高速钢直柄短麻花钻(GB1435-85) d=7 L=74 l=342、切削用量、功率计算查金属机械加工工艺人员手册表1433得d=7 f=0.22mm,表1429速度公式: (公式3.3.14)查切削用量简明手册表3.8得t=60min代入公式3.3.14 :29.28m/min则转速=1332r/minn取1504r/min则:实际速度:=33.05m/min每分进给=330.88mm扭矩: 3064实际功率:0.49选择机械传递效率为0.8, =0.6125,所选机床合适。工步2:钻I2孔至7 同工步1工步3:I1孔攻丝至M8 ap =0.7mm 1、刀具:高速钢粗牙普通螺纹丝锥

35、(GB3464-83 ) d=8 L=72 L1=302、切削用量、功率计算查金属机械加工工艺人员手册表1490得d=8mm f=0.7mm表1429速度公式: (公式3.3.15)查切削用量简明手册表3.8得t=30min代入公式3.3.15得: 10.52m/min则转速=416r/min则转速取n=409r/min 则:实际速度:=10.27m/min每分进给=286.3mm扭矩:=3879实际功率:0.17机械效率定0.8, ,小于机床的电机功率,此机床合适。工步4:I2孔攻丝至M8,同工步3。工序:拉花键C机床:卧式内拉床L6110 P=17kw 电机转速:980r/min一次安装:

36、拉C孔至28H7、Ra1.6 ap=0.05mm1、刀具:矩形齿花键拉刀 W18Cr4V D=28 L=880 L1=6 Z=62、切削用量、功率计算查表14-118 14-121得:切削速度 v=4 m/minap=0.05则拉削力为148N,当N=148时,查表得:P=9.9kw比较功率,机械效率按0.8计算,12.38,所选机床合适。工序:去毛刺,清洗工序:检验二、工时计算各工序所用时间表:时间工序准备终结时间基本时间辅助时间工作地点服务时间及生理时间单件时间单件核算时间工序0.163.220.641.555.415.57工序0.050.940.190.451.581.63工序0.030

37、.60.120.2911.03工序0.330.660.130.311.111.44工序0.051.020.20.491.711.76工序0.040.770.150.371.291.33工序0.0070.140.030.070.230.24准备终结时间: (公式3.3.16)基本时间: (公式3.3.17)辅助时间: (公式3.3.18)服务时间: (公式3.3.19)单件时间: (公式3.3.20)4 拨动叉铣床专用夹具设计不规则结构的零件加工,不方便用普通标准的夹具来装夹,也保证不了加工精度和行位公差。为保证加工质量,提高生产率,在普通夹具不适用的情况下需要专用非标准的夹具。本章将就工序铣序

38、的专用夹具,进行定位分析,本夹具用于粗铣、半精铣E、L面,刀具为直齿三面刃铣刀。4.1 工件加工工艺的分析1零件加工面的技术要求:(参见图2-1)E面:L×B=88 mm×22mm,Ra为6.3m, L面:对F槽有对称度要求,不对称度为0.20;对E面有垂直度要求,不垂直度为0.10; 2加工手段分析方形平面一般用刨、铣、两种加工方法。本论文选用铣削的方法加工。半精铣可以使表面粗糙度达到12.5m,经过精铣使Ra为6.3m。本着基准重合的原则,以设计基准,为加工基准。见图1-3 J面为设计基准。也作为加工E面的的加工基准。L面对E面有垂直度要求,不垂直度为0.10。其加工行

39、位公差的保证,一依靠零件的定位与加紧,二依靠刀具的刃面来保证。L面:对F槽有对称度要求,不对称度为0.20,即C孔的对称轴。以C孔上断面为定位基准,C孔的水平对称轴为加工基准。来保证其精度。加工铣削方向如下图所示,图4-1 铣削加工方向4.2 工件夹紧方案的确定设计夹紧装置应遵循以下原则:(1)工件不移动原则 夹紧过程中,应不改变工件定位后所占据的正确位置。(2)工件不变形原则 夹紧力的大小要适当,既要保证夹紧可靠,又应使工件在夹紧力的作用下不致产生加工精度所不允许的变形。(3)工件不振动原则 对刚性较差的工件,或者进行断续切削,以及不宜采用气缸直接压紧的情况,应提高支承元件和夹紧元件的刚性,

40、并使夹紧部位靠近加工表面,以避免工件和夹紧系统的振动。(4)安全可靠原则 夹紧传力机构应有足够的夹紧行程,手动夹紧要有自锁性能,以保证夹紧可靠。(5)经济实用原则 夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产纲领相适应,在保证生产效率的前提下,其结构应力求简单,便于制造、维修,工艺性能好;操作方便、省力,使用性能好。夹紧力的方向,见图4-2,两点夹紧,夹紧力F1方向与切削力方向相反。夹紧力F2与切屑力方向垂直。夹紧完全为手动夹紧。图4-2 定位夹紧力4.3 切削力与夹紧力的计算4.3.1 夹具设计说明考虑到中批量的生产,夹具本着操作方便使用,快速夹紧并且效率高的原则。从经济性的方面考虑,不考虑自动夹紧,

41、采用手动夹紧的方式,设计有自锁结构。夹具安装调整及设计说明:1. 定位支撑钉的调整将定位心轴按照技术要求安装,保证键的修配量。将C620拨叉工件穿入心轴。靠近端面A与夹具体的心轴轴肩端面。调整工件定位钉的位置,顶住工件,让工件以心轴为轴可微量转动,保证图纸的尺寸。即让工件的轴线垂直与夹具体的地面。调整好后用锁紧螺母,锁紧好定位钉。见夹具简图4-3.实际操作过程可将夹具体放在平台上,用方箱及直角尺配合定位,来保证工件定位钉的定位点。图4-3 定位支撑钉的调整2夹紧组件与夹具体的调整与配合调整好定位支撑钉后,调整M8长螺杆,压紧后用M8扳手拧紧,拧紧螺钉后保证压头伸出最高点时对工件有0.07-0.

42、1mm的压紧量。见简图4-4。3. 夹具相对于机床的定位安装,夹具底部有两个定位键,用于夹具与铣床工作台面的定位。地面与工作台面相互重合。定位键深入工作台的槽内,保证心轴的对称轴与铣刀进给的方向平行一致。即保证夹具的平行度的行位偏差0.03mm。用四个外六角螺钉、垫片及螺母将夹具坚固与铣床的工作台面。图4-4 压紧组件调整4.夹具的使用操作将压头置于松开状态。将转序后的工件毛坯穿入心轴之中。靠近端面A与夹具体以及定位支撑钉后,安装好压块,手动旋入压紧螺母,压紧后用M8扳手拧紧。调整长螺杆,压紧后用M8扳手拧紧。即可进行铣削。第一次铣削进行对刀。用塞规与对刀块配合调整对刀。5夹紧受力图,图4-5

43、图4-5 夹紧受力图6.对刀块位置的确定计算对刀块位置尺寸的一般公式,对刀块位置尺寸h±h/2的一般公式10为:h±h/2=H±S±imin±h/2 (公式5.5.1)其中:H 定位基准至加工表面的距离的平均值;S 塞尺厚度;Imin 定位基准在加工尺寸方面的最小位移量。当imin使加工尺寸增大时,imin前取“-”号;当imin使加工尺寸缩小时,imin前取“+”号。h 对刀块位置尺寸h的公差,通常取h(1513)H,其中H为尺寸H的公差。经过计算得h1=9mm h2=49mm图4-6 对刀块位置尺寸4.3.2 切削力计算工件铣削加工设备,选用X63卧式铣床,主要参数:工作台尺寸(mm):400×2000,三向行程(mm):900×315×385,主轴转速30r/min1500r/min,主轴功率11kW。刀具选用直齿三面刃刀GB1117-85。技术参数:D=100mm,d=32mm,L=25mm

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