撥叉831006加工工藝及銑斷夾具設計【含CAD圖紙、說明書】

撥叉831006加工工藝及銑斷夾具設計【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,加工,工藝,夾具,設計,cad,圖紙,說明書,仿單 機械制造技術課程設計 設計題目 零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 學生姓名 學號 班級 成績 指導教師 設計時間 裝袋清單： □ 1．零件圖 □ 2．毛坯圖 □ 3．夾具裝配圖和零件圖（一個零件） □ 4．機械加工工藝過程卡和工序卡（一個工序） □ 5．設計說明書 □ 6．其它 評閱（簽名）： 年 月 日 機械加工工序卡片 產品型號 831006 零件圖號 共 頁 產品名稱 零件名稱 撥叉 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 15 切斷 HT200 毛坯種類 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件數 每臺件數 HT200 195×80×75 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數 臥式銑床 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 銑床專用夾具 乳化液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 準終 單件 3.36min 工步號 工步內容 工藝裝備 主軸轉速 (r/min) 切削速度 (m/min) 進給量 (mm/r) 背吃刀量 (mm) 進給次數 工時定額 機動 輔助 1 銑斷撥叉 臥式銑床X60，游標卡尺，粗齒鋸片銑刀 71 27.9 0.72 4 1 165.6s 24.84s 機械設計制造及自動化專業(yè) 機械加工工藝過程卡片 產品型號 831006 零件圖號 A3 共 1 頁 產品名稱 撥叉 零件名稱 撥叉 第 1 頁 材料牌號 HT200 毛坯種類 鑄件 毛坯外型尺寸 195×80×75 每毛坯可制件數 1 每臺件數 1 工序 號 工序名稱 工序內容 設備 夾具 刀具 量具 工時（s） 名稱 型號 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 名稱 規(guī)格 1 熱處理 2 粗銑φ25孔上端面 3 精銑φ25孔上端面 4 鉆φ25孔 鉆φ25的通孔 立式鉆床 Z535 專用夾具 260×200 ×145 麻花鉆頭 游標卡尺 150×0.01 84.74 5 擴φ25孔 擴φ25的通孔 擴床 Z535 專用夾具 260×200 ×145 麻花鉆頭 游標卡尺 150×0.01 30.84 6 鉸φ25孔 鉸φ25的通孔 鉸床 Z535 專用夾具 260×200 ×145 高速鋼鉸刀 游標卡尺 150×0.01 152.7 7 粗銑φ55孔兩側面 使用銑床粗銑φ55孔兩側面 立式銑床 X52k 專用夾具 200×150 ×180 粗切削球形端面銑刀 游標卡尺 150×0.01 6.36 8 精銑φ55孔兩側面 使用銑床精銑φ55孔兩側面 立式銑床 X52k 專用夾具 200×150 ×180 粗切削球形端面銑刀 游標卡尺 150×0.01 6 9 粗鏜Ф55孔 使用鏜床粗鏜φ55半圓孔 臥式鏜床 T68 專用夾具 158×274 ×50 機架式單刃鏜刀 游標卡尺 150×0.01 54.96 10 精鏜Ф55孔 使用鏜床精鏜φ55半圓孔 臥式鏜床 T68 專用夾具 158×274 ×50 機架式單刃鏜刀 游標卡尺 150×0.01 267.72 11 銑下平面 12 粗銑16×8槽 13 精銑16×8槽 14 粗銑斜平面 15 切斷 銑斷撥叉 臥式銑床 X60 專用夾具 160×250 粗齒鋸片銑刀 125×4 游標卡尺 150×0.02 190.2 機械制造技術 課程設計說明書 設計題目 撥叉831006 零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 設 計 者 所在班級 指導教師 年 7月 6日 目 錄 一、撥叉的工藝分析及生產類型的確定 3 1.1撥叉的用途 3 1.2撥叉的技術要求 3 1.3確定撥叉的生產類型 3 二、確定毛坯的種類和制造方法 3 2.1選擇毛坯 4 2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 5 三、擬定撥叉工藝路線 6 3.1定位基準的選擇 6 3.2工藝路線的制定 6 四、確定切削用量和時間定額 6 4.1確定銑刀尺寸 7 4.2銑削用量的確定 8 4.3時間配額的確定 9 五、叉口銑斷夾具設計 9 5.1確定定位元件 9 5.2定位誤差計算 10 5.3確定對刀裝置 10 5.4確定夾緊機構 10 5.5確定定位鍵 10 5.6確定座耳尺寸 11 參考文獻 11 一、撥叉的工藝分析及生產類型的確定 1.1撥叉的用途 車床的撥叉位于車床變速機構中，主要起換擋，使主軸回轉運動按照操作者的要求工作，獲得所需的速度和扭矩的作用。零件下方的Ф25孔與操縱機構相連，而上方的Ф55半孔則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。 1.2撥叉的技術要求 根據加工要求，把該撥叉的技術要求填在表1中。 (1)Ф25mm的圓柱內表面，加工時要保證Ф250+0.023,mm公差要求，以及表面粗糙度Ra1.6。 (2)距Ф25mm孔中心17mm的外援斜面，粗糙度要求Ra6.3。 (3)Ф55mm半孔的圓柱內表面，加工時要保證Ф550+0.4，粗糙度要求Ra3.2。 (4)撥叉叉口斷裂處的粗糙度要求Ra6.3。 (5)撥叉腳兩側面尺寸要求12-0.08-0.06mm,對Ф25mm孔的垂直度要求為0.1mm,粗糙度要求Ra3.2。 (6)16×8槽兩側面對Ф25mm孔的垂直度要求為0.08mm，粗糙度要求Ra3.2,槽底面粗糙度要求Ra6.3。 (7)兩孔中心距要求為134.5-0.2-0.1mm。 (8)Ф25孔中心距離槽頂端面要求23-0.30mm。 1.3確定撥叉的生產類型 依設計題目知：Q=5000臺/件，m=1件/臺；結合生產實際，取備產率a%=3%,廢品率b%=0.5%，代入N=Qm(1+a%)(1+b%)[1],可得該零件的生產綱領 N=Qm(1+a%)(1+b%)=5000×1×(1+3%)(1+0.5%)=5175.75件/年 零件是機床的撥叉，質量為1.12kg，查表2[1]，可知其屬于輕型零件，由表3[1]查得生產類型為大批生產。 二、確定毛坯的種類和制造方法 2.1選擇毛坯 零件材料為HT200，考慮到零件的結構及材料，選擇毛坯為鑄件，且由于該零件撥叉的生產類型為大批生產，由表4[1]，采用砂型鑄造。 表1撥叉零件技術要求表 加工表面 尺寸及偏差/mm 公差/mm及精度 表面粗糙度/μm 形位公差/mm Ф25孔 Ф250+0.023 0.023,IT7 Ra1.6 距Ф25孔中心17mm的外圓斜面 IT10 Ra6.3 Ф55半孔 Ф550+0.4 0.4，IT13 Ra3.2 撥叉叉口 Ra6.3 撥叉腳兩側面 12-0.08-0.06 0.14，IT12 Ra3.2 對Ф25mm孔的垂直度要求為0.1mm 16×8槽側面 IT10 Ra3.2 槽側面對 Ф25mm孔的垂直度要求為0.08mm 16×8槽底 Ra6.3 兩孔中心距 134．5-0.2-0.1 0.3，IT12 Ф25孔中心與槽頂端面距離 23-0.30 0.3，IT13 表2[1]不同機械產品的零件質量型別表 機械產品類別 加工零件的質量/kg 輕型零件 中、小型機械 <15 表3[1]機械加工零件生產類型的劃分 年生產綱領 零件特征 生產類型 產品類型 輕型零件 成批生產 大批 5000～50000 表4[1]各種毛坯制造方法的特點及應用范圍 毛坯類型 制造精度（IT） 加工余量 原材料 工件外形尺寸 工件形狀 適用生產類型 生產成本 砂型鑄造 13級以下 大 鑄鐵、青銅 各種尺寸 復雜 各種類型 較低 2.2確定毛坯的尺寸公差和機械加工余量 確定鑄件尺寸公差，毛坯材料為灰鑄鐵，根據表5[1]，毛坯鑄件的公差等級CT為8～12級。 表5[1]大批量生產的毛坯鑄件的公差等級 方法 公差等級CT 灰鑄鐵 砂型鑄造、機器造型和殼型 8~12 取鑄件公差等級為10級，毛坯鑄件的基本尺寸為160～250，查表6[1]得毛坯的尺寸公差為4mm。 表6[1]鑄件尺寸公差 （單位：mm） 毛坯基本尺寸 鑄件尺寸公差等級CT 大于 至 10 160 250 4 確定鑄件機械加工余量等級，根據毛坯的成型方法為砂型鑄造，以及其材料為灰鑄鐵，由表7[1]，確定加工余量等級為E～G。 表7[1]毛坯鑄件典型的機械加工余量等級（摘自GB/T 6414-1999） 方法 要求的機械加工余量等級 鑄件材料 灰鑄鐵 砂型鑄造機器造型和殼型 E～G 取E-G中間值F，根據毛坯鑄件基本尺寸160～250，查表8[1]可得鑄件的機械加工余量為2mm。 表8[1]鑄件的C～K級機械加工余量（RMA） (單位：mm) 最大尺寸 要求的機械加工余量等級 大于 至 F 160 250 2 根據鑄件機械加工余量和尺寸公差，繪制出毛坯簡圖圖1。 圖1毛坯簡圖 三、擬定撥叉工藝路線 3.1定位基準的選擇 (1)精基準的選擇 撥叉兩側面對Ф25孔的垂直度要求為0.1mm，16×8槽側面對Ф25孔的垂直度要求為0.08mm，故由精基準選擇原則的統(tǒng)一基準原則應選擇較多加工面的同一基準為精基準；為了使設計基準和工藝基準重合，選擇Ф25mm的孔作為精基準，符合基準重合原則。故應選用Ф25mm的孔作為精基準。 (2)粗基準的選擇 從保證孔與孔、孔與平面之間的位置關系出發(fā)，此處粗基準的選擇遵守兩個原則，一是選擇能加工出精基準的毛坯表面作為粗基準，二是選擇不需要加工的表面作為粗基準，故這里選用撥叉的Ф40mm外圓柱作為粗基準。 3.2工藝路線的制定 根據該零件的結構以及選用的粗基準和精基準，確定的工藝路線如表9。 四、確定切削用量和時間定額 工序：切斷 表9撥叉加工工藝路線 工序號 工序內容 工序1 鑄造 工序2 熱處理 工序3 粗銑Ф25孔上端面 工序4 精銑Ф25孔上端面 工序5 鉆Ф25孔 工序6 擴Ф25孔 工序7 鉸Ф25孔 工序8 粗銑Ф55孔兩側面 工序9 精銑Ф55孔兩側面 工序10 粗鏜Ф55孔 工序11 精鏜Ф55孔 工序12 銑下平面 工序13 粗銑16槽 工序14 精銑16槽 工序15 粗銑斜平面 工序16 切斷 4.1確定銑刀尺寸 根據工序要求，此處應選擇切斷刀。由銑刀軸線方向確定銑削背吃刀量ap約為4mm，由Ф55mm孔的軸向厚度可確定銑削寬度ae約為12mm。故由表10[1]可確定銑刀直徑為100～125mm。 表10[1]銑刀直徑選擇 (單位：mm) 銑刀名稱 槽銑刀及切斷刀 ap ≤5 ～10 ～12 ～25 ae ≤4 ≤4 ～5 ～10 銑刀直徑 ～63 63～80 80~100 100～125 選擇鋸片銑刀，查表11[1]，銑削寬度大于5mm，選擇粗齒鋸片銑刀 125×4 GB/T6120-1996。根據題目要求，選用臥式銑床X60。 4.2銑削用量的確定 銑削寬度已知為12mm，銑刀直徑已知為125mm，查表12[1]可得每齒進給量fz為0.025～0.02 mm/z。 表11[1]粗齒鋸片銑刀的尺寸 d(js16) 125 D(H7) 22（27） d1(min) 34（40） L(js11) 齒數（參考） 4.00 32 表12[1]高速鋼立銑刀、切槽銑刀和切斷銑刀銑削剛的進給量 銑刀直徑d/mm 銑刀類型 銑削寬度ae/mm 12 每齒進給量fz/(mm/z) 125 切斷銑刀 0.025~0.02 取為0.0225mm/z，查表13[1]，經計算，得銑削速度v=27.7m/min。 由轉速計算公式 n=1000v/(πd)[1] 可求得銑刀轉速n=1000×27.7/(π×125)r/min=70.5r/min。 查表14[1]臥式銑床X60的主軸轉速系列，取轉速n=71r/min。再將此轉速代入前式，可求出該工序的實際銑削速度 v=nπd/1000=71×π×125/1000m/min=27.9m/min。 表13[1]高速鋼切斷銑刀切斷速度 (單位：m/min) 灰鑄鐵195HBW fz/(mm/z) 背吃刀量ap/mm 10 15 0.02 31 25 0.04 23 19 表14[1]臥式（萬能）銑床主軸轉速 型號 轉速/（r/min） X60 X60W 50、71、100、140、200、400、560、800、1120、1600、2240 4.3時間配額的確定 根據銑削基本時間的計算公式 tj=i(l+l1+l2)/fMz[1] 其中l(wèi)1=0.5d+(1～2),l2=1～3,i=h/ap。 由零件尺寸知銑削實際長度l=75mm； 刀具切入長度 l1=0.5d+(1～2)=0.5×125+(1～2)mm=63.5～64.5 取l1=64； 取刀具切出長度l2=2mm； 一次銑削到規(guī)定深度，即i=1。 fMz=f×n=fz×z×n=0.0225×32×71mm/min=51.12mm/min 因此基本時間 tj=（75+64+2）/51.12min=2.76min=165.6s 輔助時間tf取0.15tj,即 tf=0.15×165.6s=24.84s 則作業(yè)時間為 tj+tf=(165.6+24.84)s=190.44s=3.17min 除此之外，還有布置工作時間tb按作業(yè)時間的2%～7%估算，休息和生理需要時間tx按作業(yè)時間的2%～4%估算，準備與終結時間tz由于是大批生產，故分攤到零件總數m的每一個工件上的準備與終結時間tz/m可忽略不計。前兩者都按3%工作時間計算。即 tb+tx=(3%+3%)(tj+tf)=6%×190.44s=11.43s 故單件時間定額 tdj=tj+tf+tb+tx+tz/m=(190.44+11.43)s=201.87s=3.36min 將確定的上述各項內容填入工藝卡片，得到撥叉工件的機械加工工藝過程卡及工序卡片。 五、叉口銑斷夾具設計 5.1確定定位元件 本夾具用于在臥式銑床上切斷撥叉叉口，工件以Φ25mm孔和帶有肋板的那一端側面為定位基準，小孔用短心軸定位，限制工件2個自由度，側面用自位支承定位，與短心軸組合限制工件的1個自由度，工件底面為平面定位，限制工件的3個自由度，實現工件的正確定位，再通過夾緊裝置夾緊，完成工件的安裝。 5.2定位誤差計算 零件的誤差敏感方向是在兩個孔的連線方向，零件中心距誤差為0.1mm。根據工件的定位方案，可知影響工件加工誤差的主要因素是定位孔與短心軸的配合誤差，定位孔的誤差為0.023mm，定位心軸誤差為0.013mm。其定位誤差值 ΔDW=Δjb+Δjw=(0.023+0.013)mm=0.036mm<0.1mm 因此，定位方案合理、可行。 5.3確定對刀裝置 銑斷撥叉確定刀具的加工位置，可選用直角對刀塊。選用對刀塊JB/T8031.3-1999。 5.4確定夾緊機構 通過在短心軸上兩端加工螺紋，用螺母擰緊。 5.5確定定位鍵 銑床夾具采用兩個標準定位鍵，使其固定在夾具體底面的同一直線位置的鍵槽中，用于確定銑床夾具相對于機床進給方向的正確位置。由于該專用夾具機床采用的是X60型臥式機床，查表14[1]可知，該機床工作臺的T形槽寬度為a=14。定位鍵采用A14h6 JB/T8016-1999。 表14[1]部分通用銑床工作臺T形槽尺寸與定位鍵選擇 機床 T形槽寬度 T形槽中心距 T形槽數 與T形槽相配的定位鍵尺寸 長×寬×高 臥式銑床 X60/X60W 14 45 3 20×14×8 5.6確定座耳尺寸 座耳結構需要與選定機床和定位鍵相配合，查表15[1]，取D=12的座耳各尺寸。 表15[1]銑床夾具的夾具體座耳結構尺寸 螺栓直徑d D D1 R R1 L H b 8 10 20 5 10 16 28 4 10 12 24 6 12 18 32 4 12 14 30 7 15 20 36 4 16 18 38 9 19 25 46 6 參考文獻 [1]鄒青，呼詠.機械制造技術基礎課程設計指導教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.