制定撥叉撥桿零件的加工工藝設計鉆12H7和25H7孔的鉆床夾具全套圖紙

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1、 機械制造技術課程設計說明書 設計題目：制定撥叉零件加工工藝，設計鉆Φ12H7和Φ25H7孔的鉆床夾具 全套圖紙，加153893706 專 業(yè)： 班 級： 學 號： 姓 名： 指導教師： 機械工程系 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 夾具設計 17 2.1 問題的提出 17 2.2 定位基準的選擇 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 21 參考文獻 22 序言 機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品，并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備，社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè)，是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中

3、意義上講，機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。 支架的加工工藝規(guī)程及其車Φ60孔夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等進行課程設計之后的下一個教學環(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，并設計出專用夾具，保證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產實踐的需要，只有將各種理論與生產實踐相結合，才能很好的完成本次設計。 本次設計水平有限，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構中。主要用來換擋，使主軸的回轉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孔與操作機構相連接，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?？紤]到零件在機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，在工作過程中經常受到沖擊性載荷，采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件成批生產，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，這從提高生產率和保證加工精度上考慮也是應該的。 1.4 基面的選擇的選擇 1、粗基準選擇應當滿足以下要求： （1）粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應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。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。例如：機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。 （3） 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。 （4） 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經初加工。 （5） 粗基準應避免重復使用，因為粗基準的表面大多數(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。 基準的選擇是工藝規(guī)程設計中

7、的重要工作之一，他對零件的生產是非常重要的。先選取Φ60孔及其端面作為定位基準。 2、 精基準的選擇 精基準的選擇應滿足以下原則： （1）“基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的誤差。 （2）“基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。 （3）“自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選擇該加工表面本身為精基準，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”原則 當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”方法，反復加工。 （5）所選的精基準 應能保證定位準確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。以基準面A及另外兩側面作為定位精基準，加工其它表面及孔。主要考慮精基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合的時候，應該進行尺寸換算，這在以后還要進行專門的計算，在此不再重復。 1.5 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為成批生產的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產率。除此以外，還應當考慮經濟效果，以便使生產成本盡量降下來。 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雜，所以這里采用鑄件，中大批量生產，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用鑄造成型。這對于提高生產率、保證加工質量也是有利的。 基準面A的加工余量 基準面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《機械制

10、造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，需要經過粗銑——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《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，需要經過粗銑——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《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，需要經過粗銑——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《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，需要經過粗銑——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《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得，單邊加工余量Z=1.5mm，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-7知，需要經過粗車——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《機械制造工藝設計簡明手冊》表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm，由《機械制造工藝設計簡明手冊》表1.4-8知，需要經過粗銑——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《機械制造工藝設計簡明手冊》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、精銑基準面A 工

14、步一：粗銑基準面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 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 工步二：精銑基準面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 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 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 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 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 按機床標準選取＝500 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 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 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 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 按機床標準選取＝400 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 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 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 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 按機床標準選?。?00 3）計算工時 切削工時：，，，則機動工時為 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,實際進給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校驗機床功率 查《切削手冊》Pcc=1.1kw

20、,而機床所能提供功率為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 按機床標準選?。?00 3）計

21、算工時 切削工時：，，，則機動工時為 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 按機床選取n=500r/min 切削工時： ，，則機動工時為 工序11：檢驗至圖紙要求 工序12：入庫 第2章 夾具設計 為了提高勞動生產率，保證加工質量，降低勞動強度，需要設計專用夾具。 由指導老師的分配工序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A的平行度公差為0.02，這些加工的時候要考慮在內。 2.2 定位基準的選擇 本道工序加工鉆φ25的孔和鉆φ12的孔，采用基準面A及兩側面作為定位基準。 2.3 切削力和夾緊力的計算 （1）刀具：采用內孔車刀 機床：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。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質系數(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 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： 極限應力幅： 許用應力幅：