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文档简介
机械制造技术基础课程设计题目拨叉零件的工艺规程及铣40端面夹具设计班级机械113完成日期2014630一、设计题目题目拨叉零件的工艺规程及铣40端面夹具设计二、原始资料1被加工零件的零件图1张2生产类型中批或大批大量生产三、上交材料1被加工工件的零件图1张2毛坯图1张3机械加工工艺过程综合卡片参附表11张4与所设计夹具对应那道工序的工序卡片1张5夹具装配图1张6夹具体零件图1张7课程设计说明书50008000字1份四、进度安排参考1熟悉零件,画零件图2天2选择工艺方案,确定工艺路线,填写工艺过程综合卡片5天3工艺装备设计画夹具装配图及夹具体图9天4编写说明书3天5准备及答辩2天五、指导教师评语该生设计的过程中表现,设计内容反映的基本概念及计算,设计方案,图纸表达,说明书撰写。成绩指导教师日期摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。拨叉加工工艺规程及其铣夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析,了解零件的工艺再设计出毛坯的结构,并选择好零件的加工基准,设计出零件的工艺路线;接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算,关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量;然后进行专用夹具的设计,选择设计出夹具的各个组成部件,如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件;计算出夹具定位时产生的定位误差,分析夹具结构的合理性与不足之处,并在以后设计中注意改进。关键词工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRCTTHISDESIGNCONTENTHASINVOLVEDTHEMACHINEMANUFACTURECRAFTANDTHEENGINEBEDJIGDESIGN,THEMETALCUTTINGMACHINETOOL,THECOMMONDIFFERENCECOORDINATIONANDTHESURVEYANDSOONTHEVARIOUSKNOWLEDGETHEREDUCTIONGEARBOXBODYCOMPONENTSTECHNOLOGICALPROCESSANDITSTHEPROCESSINGHOLEJIGDESIGNISINCLUDESTHECOMPONENTSPROCESSINGTHETECHNOLOGICALDESIGN,THEWORKINGPROCEDUREDESIGNASWELLASTHEUNITCLAMPDESIGNTHREEPARTSMUSTFIRSTCARRYONTHEANALYSISINTHETECHNOLOGICALDESIGNTOTHECOMPONENTS,UNDERSTOODTHECOMPONENTSTHECRAFTREDESIGNSTHESEMIFINISHEDMATERIALSTHESTRUCTURE,ANDCHOOSESTHEGOODCOMPONENTSTHEPROCESSINGDATUM,DESIGNSTHECOMPONENTSTHECRAFTROUTEAFTERTHATISCARRYINGONTHESIZECOMPUTATIONTOACOMPONENTSEACHLABORSTEPOFWORKINGPROCEDURE,THEKEYISDECIDESEACHWORKINGPROCEDURETHECRAFTEQUIPMENTANDTHECUTTINGSPECIFICATIONSTHENCARRIESONTHEUNITCLAMPTHEDESIGN,THECHOICEDESIGNSTHEJIGEACHCOMPOSITIONPART,LIKELOCATESTHEPART,CLAMPSTHEPART,GUIDESTHEPART,TOCLAMPCONCRETEANDTHEENGINEBEDCONNECTIONPARTASWELLASOTHERPARTSPOSITIONERRORWHICHCALCULATESTHEJIGLOCATESWHENPRODUCES,ANALYZESTHEJIGSTRUCTURETHERATIONALITYANDTHEDEFICIENCY,ANDWILLDESIGNINLATERPAYSATTENTIONTOTHEIMPROVEMENTKEYWORDSTHECRAFT,THEWORKINGPROCEDURE,THECUTTINGSPECIFICATIONS,CLAMP,THELOCALIZATION,THEERROR目录序言11、零件分析211零件作用212零件的工艺分析22、工艺规程设计321确定毛坯的制造形式322基面的选择323制定工艺路线33、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定64、确定切削用量及基本工时75、夹具设计1451定位基准的选择1452定位误差分析1553夹具简单操作说明166、总结167、致谢188、参考文献19序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品,并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用,也可以为其它行业的生产提供装备,社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业,因此制造业是国民经济发展的重要行业,是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲,机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。拨叉的加工工艺规程及其铣夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位,夹紧以及工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计出专用夹具,保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论,又要注意生产实践的需要,只有将各种理论与生产实践相结合,才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限,其中难免有缺点错误,敬请老师们批评指正。1、零件的分析11零件的作用拨叉的作用,用于车床中,起变速的作用12零件的工艺分析拨叉有2组加工面他们没有有位置度要求。这两个加工面的分别为1,以外圆柱面为基准的加工面,这组加工面包括,左右端面,和20的孔和键槽2以20孔为基准的加工面,这组加工面主要是宽18的槽,以20孔和40端面为定位基准,铣9孔所在的凸台,9和3的孔。2、工艺规程设计21确定毛坯的制造形式零件的材料为HT200,根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况,选用砂型机铸造。22基面的选择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,加工工艺过程中会问题百出。粗基准的选择对拨叉这样的零件来说,选择好粗基准是至关重要,以零件的上端的不加工平面作为粗基准。精基准的选择根据基准重合原则,选取键槽孔及已加工的底面作为精基准。23制定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。通过仔细考虑零件的技术要求后,制定以下两种工艺方案方案一工序号工序名称工序内容1铸造铸造工件方案二2时效时效处理3铣削以40端面外圆为定位基准粗铣左端面4铣削以40端面外圆为定位基准粗铣右端面5钻削以40端面外圆为定位基准钻,扩,绞20孔6铣削以40端面,20孔为定位基准,铣宽18MM槽7拉削以40端面,20孔为定位基准。拉宽6的键槽8铣削以20孔和40端面为定位基准,铣9孔所在的凸台9钻削以20孔和40端面,宽36MM右侧面为定位基准钻9深10的孔10钻削以20孔和40端面为定位基准,钻3孔11检验检验工序号工序名称工序内容1铸造铸造工件2时效时效处理我们先做钻孔和拉键槽的话,不方便我们钻孔的夹具设计,同时也能更好地保证工件的位置度要求具体的工艺路线如下3铣削以40端面外圆为定位基准粗铣左端面4铣削以40端面外圆为定位基准粗铣右端面5拉削以40端面,20孔为定位基准。拉宽6的键槽6铣削以40端面,20孔为定位基准,铣宽18MM槽7钻削以40端面外圆为定位基准钻,扩,绞20孔8铣削以20孔和40端面为定位基准,铣9孔所在的凸台9钻削以20孔和40端面为定位基准钻9深10的孔10钻削以20孔和40端面为定位基准,钻3孔11检验检验工序号工序名称工序内容1铸造铸造工件2时效时效处理3铣削以40端面外圆为定位基准三、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定拨叉零件材料为HT200,重量为1074KG,生产类型为大批量生产,采用砂型铸造毛坯。1、不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差,由铸造可直接获得。粗铣左端面4铣削以40端面外圆为定位基准粗铣右端面5钻削以40端面外圆为定位基准钻,扩,绞20孔6铣削以40端面,20孔为定位基准,铣宽18MM槽7拉削以40端面,20孔为定位基准。拉宽6的键槽8铣削以20孔和40端面为定位基准,铣9孔所在的凸台9钻削以20孔和40端面,宽36MM右侧面为定位基准钻9深10MM的孔10钻削以20孔和40端面为定位基准,钻3孔11检验检验2、拨叉的底面由于横向拨叉底面要与其他接触面接触,同时又是孔20的中心线的基准。作为后序的基准,所以要进行精铣,根据表236知,其加工余量为10。M3、拨叉的轴孔毛坯为实心,不铸造出孔。孔的精度要求介于IT7IT8之间,根据表228确定工艺尺寸余量为钻,扩,绞孔720H钻孔2M扩孔12铰孔006孔端面采用铣一次走刀完表面加工,表面粗糙度为16,根据表24,选择其每一侧的加工余量为1,所以毛坯孔的M加工总余量Z2。M4、右端面由表235平面粗加工余量得到所加工平面的加工余量Z3。4、确定切削用量及基本工时工序一铣右端面(1)背吃刀量的确定粗铣右端面是以左端面定位,40APZ3。M(2)进给量的确定由表511,选择铣刀直径,齿MD5数Z6,每齿进给量Z取为02/。Z(3)铣削速度的计算由表513,用高速钢立铣铣刀、的条件选取,铣削速度V可取为42。根据650ZDMIN/参考书上公式(51),可求得该工序铣刀DN/10转速,。参照表1N26738R/I5MI/42415所列X51型立式铣床的主轴转速,取转速,再将此转速带入公式(51),可求得该工I/25R序的实际铣削速度。MIN/0641/DNV(4)基本时间TM的计算根据表543中面铣刀铣平面的基本时间计算公式,可求出该工序的基本MZJFLT/21时间。已知加工平面L40MML213MM,我们可以取L21MM;MIN/306IN/25/601405053ADE1RZMZFNFLZMZ将上式结果代入公式TJLL1L2/MZ,则该工序的基本时间TJ40MM11MM1MM/306MM/MIN0170MIN102S。(5)辅助时间TF的计算根据第五章第二节所述,辅助时间TF(01502)TJ,则本工序的辅助时间TF015102S153S。(6)其他时间的计算TBTX6(102S153S)07S(7)单间时间TDJ的计算TDJ10215307S1243S0207MIN。工序二铣长22宽18MM面选用机床X51立式铣床选择铣刀半径为12MM,齿数Z6015/FMZZ,24D8INTI/VC32654X10CN按机床选取MIN/R78机实际切削速度92014X780D机机CV工作台每分钟进给量25ZNF机铣床工作台进给量MI/F横向基本工时IN105T工序三钻扩绞孔2切削用量及基本工时的确定钻MM底孔,扩M19MM,绞20,选用机床Z525立式钻床M819钻孔19MM选择19MM高速钢锥柄标准麻花钻043/FR机硬度20021715/MINCV查IN/R19X50DCN按机床选取/I278机实际切削速度MIN/9520178X0N机CV基本工时4325F1机机LT扩孔MM0849选择198MM高速钢锥柄扩孔钻扩孔钻扩198MM孔时的进给量,并取078/FMR扩孔钻扩孔时的切削速度072/FMR机123CCV钻14INCV钻147/IN2323CM钻I/6089X0DN()(按机床选取68/INR机29510N机机CV基本工时147X6834FLTJI2机铰20H7孔选择20MM高速钢锥柄机用铰刀,105/FMR0152PAM48/INCV2机48/IN25CCVNRD按机床选取6/INR机基本工时65021834F21XLT机机工序四拉宽6的键槽卧式内拉床L6120工序切削用量及基本工时的确定拉宽6的键槽单面升齿,根据有关手册,确定拉花键孔时的花键拉刀的单面升齿为006MM,拉削速度为006M/M切削工时ZVFKLZTB10式中单面余量为35BZL拉削长度43考虑校准部分的长度系数取12K考虑机床反行程系数,取14V拉削速度拉刀单面升齿ZFZ拉刀同时工作齿数PLZP拉刀齿距51063512LP所以拉刀同时工作齿数ZL/P43/105409拉削工T工序五钻MM孔M9选用Z525立式钻床选择9MM高速钢锥柄标准麻花钻043/FR机硬度20021715INCVM查MIN/R75309X1DCN按机床选取R/I8机实际切削速度MIN/3916058X91N机CV基本工时24F2机机LT工序六钻MM底孔M2选用机床Z525立式钻床选用2高速钢锥柄麻花钻028/FR机16INCVM查R/MIN4692X10DC(机N按机床选取MIN/R980机N162VC机基本工时MIN18902X983FLT2机机N工序七铣18X28X36的槽选用X62卧式铣床1选择刀具刀具选取不重磨损高速钢三面刃铣刀,刀片采用YG8,,。MAP51D80MIN/125V4Z2决定铣削用量1)决定铣削深度因为加工余量不大,一次加工完成MAP52)决定每次进给量及切削速度根据X62型铣床说明书,其功率为为75KW,中等系统刚度。根据表查出,则齿/20MFZIN49781510RDVNS按机床标准选取497WN/MIN/12401VW当1248R/MIN时NRMZNFWM/891240按机床标准选取FM3)计算工时切削工时,则机动工时为L301L32IN18421XFNLTWM5、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。由指导老师的分配,决定设计第四道工序的铣40端面的铣床夹具。51定位基准的选择基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面。根据基准的不同功能,基准分为设计基准和工艺基准两大类。1设计基准在零件图样上所采用的基准,称为设计基准。2工艺基准零件在工艺过程中所采用的基准,称为工艺基准。工艺基准按用途不同,又分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。(1)装配基准装配时用以确定零件在部件或产品中的位置的基准,称为装配基准。(2)测量基准测量时用以检验已加工表面尺寸几位置的基准,称为测量基准。(3)工序基准在加工工序中,用以确定本工序被加工表面加工后的尺寸、形状及位置的基准,称为工序基准。(4)定位基准工件定位时所采用的基准,称为定位基准。本次夹具设计的铣40端面,采用40外圆和端面定位,端面处采用环形垫块定位,限制3个自由度,外圆处采用V型块定位限制2个自由度,挡销限制1个自由度,这样空间的六个自由度就限制完全了,同时采用手柄夹紧,即可满足要求。52定位误差的分析本次夹具设计的铣40端面,采用40外圆和端面定位,由于V型块和挡销产生的误差对铣端面没有影响,所以只考虑环形垫块产生的误差即可。定位副制造不准确误差为0;以另一个40端面为定位基准,以所加工平面为工序基准,基准不重合产生误差。由表240可查得,工件加工要求的公差MTHDW35,所以符合要求。,TMT31DW16053夹具设计及操作简要说明如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单,便于操作,降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了手柄夹紧方式。本工序为铣切削余量小,切削力小,所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大,故使用手动夹紧。为了提高生产力,使用快速螺旋夹紧机构6、总结这次设计是大学学习中最重要的一门科目,它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来,进行理论联系实际的总体考虑,需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论,又注意了生产实践的需要,将各种理论与生产实践相结合,来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等;也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识;以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高;再次体会到理论与实践相结合时,理论与实践也存在差异。回顾起此次设计,至今我仍感慨颇多,的确,从选题到完成定稿,从理论到实践,在整整一学期的日子里,可以说学到了很多很多的的东西,同时巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正的实用,在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许多问题,当然也发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,通过这次毕业设计,让自己把以前所学过的知识重新复习了一遍。这次设计虽然顺利完成了,也解决了许多问题,也碰到了许多问题,老师的辛勤指导下,都迎刃而解。同时,在老师的身上我也学
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