合鑄銑開(kāi)撥叉加工工藝及夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).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(lèi) 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(kāi)拔叉的機(jī)械加工工藝路線 4 （一） 選擇定位基準(zhǔn) 4 （二） 制定工藝路線 4 （三） 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 6 （四） 時(shí)間定額的確定 8夾具設(shè)計(jì) 9 （一） 問(wèn)題的提出 9 （二） 夾具設(shè)計(jì) 10 （三） 夾具裝配圖及夾具體零件圖 11參考文獻(xiàn) 11 一. 小結(jié) 12致謝 13 （5） 手動(dòng)時(shí)要有自鎖性能；（6） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、動(dòng)作靈活，制造、操作、維護(hù)方便，省力、 安全并有足

2、夠的強(qiáng)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(shí)候，除首先 保證夾緊可靠以外，應(yīng)首先考慮如何保證較高生產(chǎn)率。因?yàn)榱慵Y(jié)構(gòu) 較簡(jiǎn)單，為了提高生產(chǎn)率，使用通用機(jī)床及專(zhuān)用夾具可減少換刀、對(duì) 刀時(shí)間，現(xiàn)選用V塊與削邊銷(xiāo)共同進(jìn)行定位，螺紋傳動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)作為 該夾具的夾緊機(jī)構(gòu)。螺紋夾緊機(jī)構(gòu)是一種機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單的快速夾緊機(jī)構(gòu)， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、動(dòng)作靈活，制造、操作、維護(hù)方便，夾緊時(shí)有自鎖性 能，符合本夾具對(duì)工件的夾緊要求。本人負(fù)責(zé)工序140,即飩開(kāi)工序, 該工序在X6130A臥式升降臺(tái)鐵床上完成，設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具為浮動(dòng)式對(duì) 心夾具。 （二）夾具設(shè)計(jì) 1、 定位基準(zhǔn)選擇：以中55孔以及底面作為基準(zhǔn).

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

4、礎(chǔ)（第2版）[M],武漢理工大學(xué)出版社,2011年1月 [2] 鄧文英，郭曉鵬.金屬工藝學(xué)[M].高等教育出版社，2008年4月 [3] 柯建宏.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)[M].華中科技大學(xué)出版社，2011年6月 [4] 艾興，肖詩(shī)剛.切削用房:簡(jiǎn)明手冊(cè).[M].來(lái)源于網(wǎng)結(jié) 六. 夾具課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束?；仡櫿麄€(gè)過(guò)程，經(jīng)過(guò)老師的幫助以及自 己不懈的努力，我終于定時(shí)定量的完成了這次課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)作 為機(jī)械制造與自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的重點(diǎn)，使理論與實(shí)踐結(jié)合，對(duì)理論知識(shí)加 深了理解，使生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的理解和認(rèn)識(shí)也到了強(qiáng)化。 本次課程設(shè)計(jì)主要是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)。機(jī) 械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

5、運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇等知識(shí)，夾具設(shè)計(jì)的運(yùn)用了工件 定位、夾緊機(jī)構(gòu)等知識(shí)。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我基本掌握了零件的加工 過(guò)程分析、工藝文件的編制、專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了 查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。本次設(shè)計(jì)還存在很多不足之處。 由于對(duì)知識(shí)的掌握不夠扎實(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中不能全面地考慮問(wèn)題。仍 需要進(jìn)一步研究和實(shí)踐。 這次設(shè)計(jì)，讓我對(duì)基本理論的綜合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等方 面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了思考、解決問(wèn)題，創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。 為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)存在很多不足之處，最后 懇請(qǐng)各位老師、同學(xué)批評(píng)指正！ 致謝 在本次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，每天大量的計(jì)算及資料查閱使我過(guò)得非

6、常充實(shí)，在 設(shè)計(jì)的具體過(guò)程中也遇到了一定難度和專(zhuān)業(yè)性比較強(qiáng)的難題難以順利的解決，在 設(shè)計(jì)過(guò)程中也走了些彎路。衷心的感謝何老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，為我解決了許多 設(shè)計(jì)中的難題，給了我很多指導(dǎo)性意見(jiàn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中支持和關(guān)心過(guò)我的同學(xué)表 示感謝！ 一、 零件的分析 (-)零件的作用 合鑄飩開(kāi)拔叉，它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照設(shè)計(jì)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(jī)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(guò)上方的力撥動(dòng)下方的齒輪變速。兩件零件 鑄為一體，加工完成時(shí)從中間分開(kāi)。 (-)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(jiǎn)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(zhǔn)進(jìn)行基準(zhǔn)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(jì)精度及機(jī)床所 能達(dá)到的位置精度，又此撥叉零件沒(méi)有復(fù)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(lèi)：

8、 零件材料為HT250o考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)類(lèi)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(gè)毛坯進(jìn)行組合，每組鑄十二個(gè)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(guò)查取《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》與《金屬工藝學(xué)》，估算加工余量如表l-lo 剖面A-A 1 序號(hào) 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(zhǎng)*寬*高：160X73X53） 三、合鑄銃開(kāi)拔叉的機(jī)械加工工藝路線 （一）選擇定位基準(zhǔn)： 1粗基準(zhǔn)的選擇：以底面和兩個(gè)小頭孔外圓表面為粗精準(zhǔn). 2精基準(zhǔn)的選擇：考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便，依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則，以己加工好0 55的孔 為精基準(zhǔn)。 （-）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(dá)到的經(jīng)濟(jì)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(lái)提高生產(chǎn)率，使用多種機(jī)床進(jìn)行流水生產(chǎn)。除此 之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)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(shè)毛坯己從鑄件上分離）： 方案一： 工序I以底面作為粗基準(zhǔn)，粗鐐孔021.7以進(jìn)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?xún)蓚€(gè)021.7的內(nèi)圓為粗基準(zhǔn)。 采用CA6140車(chē)床加專(zhuān)用夾具進(jìn)行篷。 工序III為避免分離毛坯時(shí)上端面不整導(dǎo)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(jìn)行加工。 工序IV鐵中73下底面。以中21. 7的內(nèi)圓為基準(zhǔn)使用立鐵刀進(jìn) 行粗銃+精鐵。其中僅對(duì)水平面進(jìn)行精銖。采用立式升降臺(tái)貌床進(jìn)行 加工。 工序V 銖中73上底面。以中21. 7的內(nèi)圓為基準(zhǔn)。 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(jìn)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(kù)。 方案二： 工序I粗錠0 73上端面和①40上端面，以底面和2個(gè)040的 外圓為粗基準(zhǔn).采用CA6140車(chē)床加專(zhuān)用夾具進(jìn)行銳. 工序II粗鐲，半精篷中22孔，以中55孔和底面為基準(zhǔn)，采用車(chē) 床CA6140加專(zhuān)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(zhǔn) 工序IV粗停,半精篷055的孔，以底面和2個(gè)040的外圓為粗 基

12、準(zhǔn).采用CA6140車(chē)床加專(zhuān)用夾具進(jìn)行銷(xiāo). 工序V 鉆巾8通孔，以中55孔和底面為基準(zhǔn)，采用立式鉆床 加專(zhuān)用夾具 工序VI銖、攻M8螺紋，以中55孔和底而為基準(zhǔn)，采用加工中 心加專(zhuān)用夾具； 工序VII銖斷巾73孔，以中40孔和底面為基準(zhǔn)，采用臥式銖床 加專(zhuān)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(zhǔn)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(jìn)行加 工合鑄銖開(kāi)拔叉零件。其工藝卡片如表2T所示 （三）機(jī)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(gè)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(jí) 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(xiāo) 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(shí)間定額工序VII將零件從中部鐵開(kāi)，撥叉加工完成。加工時(shí)銖刀高度不變， 僅進(jìn)行水平移動(dòng)。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(zhǎng)刀具壽命，防止機(jī)床功 率不足，應(yīng)該適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速。 銖斷：?jiǎn)芜呌嗔繛?物〃，可一次切除。 由《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表5-76查得，進(jìn)給量?jī)? 0.015s/z,合0. 3mm/ro由《切削手冊(cè)》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(shí): = 9 + 3 = 0.27 min nw- f 150 x 0.3 兩側(cè)銖削過(guò)程相同,故基本時(shí)間為0.54 min 準(zhǔn)終時(shí)間估算： 動(dòng)作 次數(shù) 單次時(shí)間 拿取工件并放在夾具上 2 0. 5 手動(dòng)夾緊工件 2 0.5 啟動(dòng)機(jī)床 2 0. 02 連通/斷開(kāi)自動(dòng)進(jìn)給 4 0. 03 刀具退離復(fù)位 2 0. 03 清掃工件及夾具定位基面 2 0. 1 手動(dòng)放松夾緊 2 0. 5 總時(shí)間 3.42 單件時(shí)間共計(jì)3. 96min 四、夾具設(shè)計(jì)（一）問(wèn)題的提出 夾緊裝置的設(shè)計(jì)和選用是否正確合理，對(duì)保證加工精度、提高生 產(chǎn)效率、減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度有很大影響。因此，對(duì)夾具夾緊有以下基 本要求： （1） 夾緊力應(yīng)有助于定位；（2） 夾緊力的大小應(yīng)能保證加工過(guò)程工件不發(fā)生位置變動(dòng)和 振動(dòng)，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(yīng)超過(guò)允許范圍；（4） 具有足夠的夾緊行程；