拨叉(831008)的加工工艺及钻20孔的夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

购买文档送 子版图纸 ， Q 11970985 或 401339828 任务书 题目 : 床拨叉（ 831008 型号）零件的机械加工工艺规程及加工 20 孔的钻床夹具设计 内容 ： 1 张 1 张 3. 机械加工工艺过程综合卡片 1 套 4. 结构设计装配图 1 张 5. 结构设计零件图 1 张 6. 课程设计说明书 1 张 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 2 序言 机械制造工艺学课程设计使 我们学完了大学的全部基础课 、 技术基础课以及大部分专业课之后进行的 也是一次理论联系实际的训练 ,因此 ,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题 、 解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 一、零件的分析 (一 )零件的作用 题目所给的 零件是 床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的 20孔与操纵机构相连，二下方的 50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。 (二 )零件的工艺分析 零件的材料为 铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 1、小头孔 2 0 以及与此孔相通的 8的 圆 孔、 纹孔 2、大头 半圆孔 50 3、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端 面 ，大头半圆孔两端 面与小头孔中心线的垂直度误差为 头孔上端面与其中心线的垂直度误差为 由上面分析可知，可以粗加工拨叉上端面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 二 、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 零件材料为 虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构 又比较简单，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第 41页表 用铸件尺寸公差等级为 (二 )基面的选择 ： 1、 粗基准的选择 ：以两个小头孔外圆表面 为 粗基准。 2、 精基准的选择 ：考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据 “ 基准重合 ” 原则和 “ 基准统一 ” 原则，以粗加工后的 上 底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。 （ 三 ）制定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生 产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。查机械制造工艺设计简明手册选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 工序 1 粗 、精 铣 32的上端面， 以 32 的外圆面 为粗基准，采用 工序 2 钻、扩 、铰、精铰 20孔，以 32 的上端面为 基准，采用 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 式钻床加专用夹具； 工序 3 粗、 精铣 32 和 72 的 下端面，以 32 的内圆面 为基准 。 采用 工序 4 粗精铣 72 的上端面，以 32 的下端面 为基 准。 采用 式铣床加专用夹具 ； 工序 5： 铣断，采用 工序 6：粗，精镗 50孔，以 32的下端面为基准； 工序 7：钻 4通孔，钻 工序 8：用三面刃铣刀铣斜槽面 ； （四）机械加工余量 、 工序尺寸及毛皮尺寸的确定 “ 床拨叉”零件材料为 度 200坯重量 产类型大中批量，铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量 、 工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 外圆表面延轴 线方向长度方向的加工余量及公差（ 20， 50端面）。 查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表 20， 50端面长度余量均为 2（均为双边加工） 铣削加工余量为： 粗铣 1铣 1. 内孔（ 50已铸成孔） 查工艺手册表 50 已铸成孔长度余量为 2，即铸成孔直径为 46 工序尺寸加工余量： 钻孔 孔 铰 铰 . 其他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件 为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大 、 最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 加工余量计算表 工序 加工尺寸及公差 锻件毛坯（ 32 ，72 上 下端面距离 ， 零 件 尺 寸34 扩 20 孔 粗，精铰 20孔 加工前尺寸 348工后尺寸 30买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 加工余量（单边） 工公差（单边） + + (五 )确定切削用量及基本工时 工序 1 粗 、精 铣 32 的上端面 ， 以 32 的外圆面为粗基准 。 粗铣 32 上端面 : 1. 加工条件 工件材料： b =170240造 ;工件尺寸： 2L=176加工要求：粗铣 20孔 上 端面，加工余量 1机床： 式铣床； 刀具： 质合金端铣刀。铣削宽度 0,深度 ,齿数 z=12,故根据机械制造工艺设计简明手册（后简称简明手册）表 刀具直径 25据切削用量手册（后简称切削手册 ） 表 择刀具前角 0 0后角 0 8，副后角 0=10，刃倾角 s= 10,主偏角 0,过渡刃 0,副偏角5。 2. 切削用量 1）确定切削 深度 因为余量较小，故选择 次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 由于本 工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表 用 质合金端铣刀加工，机床功率为 简明手册表 式铣床）时： z 故选择： z。 f= fz z=2=r 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 于 铣刀直径 25刀具使用寿 命 T=180简明手册表 4）计算切削速度 每分钟进给量 据切削手册表 25Z=12， z 时，8m/50r/71mm/修正系数为： 切削速度计算公式为： 中 2 ， ， 245 2.015.0 35.0 2.0 4.1 32.0m ， ， z /，12Z ，将以上数据代入 公式： 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 m i n/ mv c 确定机床主轴转速： m i n/54 510 00 rd vn 。 按机床说明书（工艺手册），与 545r/近的转速为 600r/机床主轴转速为 600r/ 根据简明手册表 择 00r/90mm/此，实际进给量 ： 00001000 m/18m/)校验机床功率 根据 切削手册表 似为 据机床使用说明书，主轴允许功率 故校验合格。最终确定 :00r/90mm/s， 18m/z。 6）计算基本工时 L/ L=l+ y+， L=176查切削手册表 3. 26，入切量及超切量为： y+=40： L/ 176+40)/390= 精铣 20 上端面 ： 刀具： 质合金端铣刀； 机床： 式铣床； 查切削手册表 给量 m .0 ，取 f=6mm/r 参考有关手册，确定 24 m ，采用 质合金端铣刀， 12,125 w ，则： m 1 61 2 51 2 41 0 0 01 0 0 0 现采用 式铣床，根据简明手册表 00 rn w 故实际切削速度： m i n/ 0 0 3001251 0 0 0 当 00 rn w 时 ， 工 作 台 每 分 钟 进 给 量 ：m i n/1 8 0 0300125.0 ，取为 980mm/铣时 3 2 2 0 2 7 2 ( )y m m 基本工时： t=72/980=工序 2 钻、扩 20孔，以 32 上端面为 基准 。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 1. 选择钻头 机床： 根据切削手册表 择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 8头采用双锥后磨横刀，后角 o 12，二重刃长度 刀长 b=2 l=4带长度 ， 1002 ， 30 （ 1）确定进给量 按 加 工 要 求 确 定 进 给 量 ： 查 切 削 手 册 ， ，由切削手册表 数为 ： )2 6 1 按钻头强度选择 :查切削手册表 头允许进给量为： ； 按机床进给机构强度选择：查切削手册表 床进给机构允许轴向力为 8330给量为 。 以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求，其值为：r。根据简明手册表 终选择进给量 。 根据切削手册表 出 ,钻孔时轴向力 500N，轴向力修正系数为 500N。根据 式钻床使用说明书 ，机床进给机构允许的最大轴向力为8830N 所选进给量可用。 （ 2）确定钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查简明手册）为 命 （ 3）切削速度 查切削手册表 切削速度计算公式为： vc vv m/ 其中， v ， 80 ， 25.0 125.0m ， 9 0 55.0 22.0f ，查得修正系数： 0.1 =， 85.0 0.1故实际的切削速度： m i n/5.0 mv c 确定机床主轴转速 m 681000 rd vn ，查 工艺手册为 184r/ 4）检验机床扭矩及功率 查切削手册表 f9， m，修正系数均为 m。 查机床使用说明书： m。 查切削手册表 头消耗功率： 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 查机床使用说明书， 。 由于 M ， P ，故切削用量可用，即： ， 72 c ， mv c 3、计算工时 m 2 830 m 4、扩孔至 切削手册表 孔进给量为： ，并由机床使用说明书最终选定进给量为： 。 根据资料，切削速度 钻，其中 钻v 为用钻头钻同 样尺寸实心孔时的切削速度，故 m 4.0 m i n/ 0 0 rn s 根据机床使用说明书选取 7 。 基本工时 m 粗铰至 刀具：专用铰刀 机床： 式钻床 根据有关手册的规定，铰刀的进给量为 z,进给量取r，机床主轴转速取为 140r/其切削速度为： 7.8 。 机动时切削工时， 830l =38 m 0 3838 6、 精铰至 刀具： w 20 机床： 式钻床 根据有关手册的规定，铰刀的进给量取 f r，机床主轴转速取为：140r/其切削速度为： m .8 机动时切削工时， 830l =38mm m 0 3838 工序 3 粗 、精 铣 32、 72 下端面，以 32 内园面为 基准 。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 粗铣 32、 72 下端面 : 1. 加工条件 工件材料： b =170240造 ;工件尺寸： 2L=176加工要求：粗铣 20孔下端面，加工余量 1机床： 刀具： 削宽度 90,深度 6,齿数 z=12,故根据机械制造工艺设计简明手册（后简称简明手册）表 刀具直径 25据切削用量手册（后简称切削手册）表 择刀具前角 0 0后角 0 8，副后角 0 =10，刃倾角 s= 10 ,主偏角 0 ,过渡刃 30 ,副偏角 =5。 2. 切削用量 1）确定切削深度 因为余量较小，故选择 次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册表 用 床功率为 简明手册表 ： z 故选择： z。 f= fz z=2=r 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 于铣刀直径 25刀具使用寿命 T=180简明手册表 4）计算切削速度 据切削手册表 25Z=12， z 时，8m/50r/71mm/修正系数为： 削速度计算公式为： 其中 2 ， ， 245 2.0 15.0 35.0 2.0 0 32.0m ， ， z /，购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 12Z ，将以上数据代入公式： m i n/ mv c 确定机床主轴转速： m 611000 rd vn w 。 按机床说明书（工艺手册），与 361相近的转速为 480据简明手册表 择 00r/90mm/此，实际进给量和每分钟进给量为： 0000= 1000 m/18m/f zc=v fc/90/300 12 mm/z=z 5)校验机床功率 根据切削手册表 似为 据机床使用说明书，主轴允许功率 校验合格。最终确定 :00r/90mm/s， 18m/z。 6）计算基本工时 L/ L=l+ y+， L=176查切削手册表 3. 26，入切量及 超切量为： y+ =40： L/ 176+40)/390= 精铣 32、 72的 下端面 ： 刀具： 机床： 查切削手册表 给量 m .0 z ，取为 6mm/r 参考有关手册，确定 24 ，采用 质合金端铣刀，12,125 w ，则： m 1 61 2 51 2 41 0 0 01 0 0 0 rd vn 现采用 据简明手册表 00 rn w 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 故实际切削速度： m i n/ 0 0 3001251 0 0 0 主轴转速 m 611000 rd vn w 。所以取 480r/ 当 00 rn w 时，工作台每分钟进给量：m i n/1 8 0 0300125.0 ，取为 980mm/工序切削时间为： 25176222 f mm 序 4 粗、 精铣 72 端面 ，以 32 的下端面为 基准。 粗铣 72 上端面 : 刀具： 6,40 机床： 根据切削手册查的， af ,/ f=r 现采用 据简明手册 00 rn w ，故实际切削速度 m 0 0 300401 0 0 0 n 当 00 rn w 时，工作台每分钟进给量应为 mi n/3903001013.0 查说明书，取 m 00 m 计算切削工时 2107272 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 因此m 72 端面 ： 由切削手册表 m ,40 z , f=r 即 27m/此， m 1 440 271 0 0 01 0 0 0 rd vn 。现采用 10 rn w ，工作台每分钟进 给量 为： m i n/ 查机床使用说明书，取 00 m 。 铣削基本工时： m 272 t m 工序 5 粗，精镗 50孔，以 32下端面为基准 . 粗镗 50孔： 机床： 单边余量 ,0.1 p 由简明手册 由简明手册 00 计算切削工时 m 0 1212 50 孔 ： 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 单边余量 ,可一次切除，则 p 。 由切削手册表 给量 ,/5.0 z 取为 r。由切削手册表 00 ，则： m 3 7501 0 01 0 0 01 0 0 0 rd vn 查简明手册表 为 630r/ 加工基本工时： m 0 12 fn lt w 工序 6 铣断，以 用 选择锯片铣刀， d=160l=4齿， Z=40 采用 简明手册，选择进给量为 ,切削速度为： 7 ，则： m 41 6 0271 0 0 01 0 0 0 rd vn 根据简明手册表 00 rn w ，故实际切削速度为：m 0 0 1 0 0801 0 0 0 此时工作台每分钟进给量 为： m i n/400100401.0 查简明手册表 好有 00 m 。 计算切削基本工时： m 072 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 工序 7 钻 4 通孔，钻 钻 4 通孔： 刀具 ：专用刀具 机床： 确定进给量 f ：根据切削手册表 ， 查 取 。查切削手册表 7 ，计算机床主轴转速： m 9 71 0 0 01 0 0 0 rd vn 按机床选取 80n w ，所以实际切削速度为： m 0 0 0 0 计算切削基本工时： m 6 钻 （ 1）钻螺纹底孔 床： 刀具：高速钢麻花钻 根据切削手册查得，进给量为 f r,现取 f=r，v=17m/： m 1 2 71 0 0 01 0 0 0 rd vn 查简明手册表 60 rn w 。所以实际切削速度为：m 0 0 0 0 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 计算切削基本工时： m 6 （ 2）攻螺纹 床： 刀具：丝锥 P=1削用量选为： m ，机床主轴转速为： 18 rn s ，按机床使用说明书选取： 72 rn w ，则 .5 ；机动时， 046 ，计算切削基本工时： m 0 nf lt m 工序 8 用三面刃铣刀铣斜槽面； 刀具：硬质合金三面刃铣刀 机床： 根据简明手册查得： 1663 w ， 。根据切削手册查得：,/10.0 z 因此： f=r m 3 663 271 0 0 01 0 0 0 rd vn 现采用 ： 00 rn w ，故实际切削速度为： m 0 0 100631 0 0 0 当 00 rn w 时，工作台每分钟进给量应为： m i n/1601001610.0 根据切削手册表 取： 65 m 。 计算切削基本工时： 2 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 因此： m 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 三 、 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。经过与老师协商，决定设计第 4道工序 钻，扩孔的钻床夹具。本夹具将用于床，刀具为高速钢麻花钻，扩孔钻。 (一 )问题的提出 本夹具主要用来钻，扩工件，加工出 于本道工序孔中心线与32上端面有垂直度要求，因此要保证加工的精度。所以，本道工序加工时，主要应该考虑如何提高精度，在此基础上在一定程度上提高劳动生产率，降低劳动强度。 (二 )夹具设计 1、定位基准选择 考虑工件的加工结构，可以采用“一面，一固定 滑动 定位方式。其中滑动 轴移动自由度由导轨限制， 免过定位。夹紧机构采用螺旋夹紧机构。同时考虑到生产率要求不是 很高，故可以采用手动夹紧。 2、切削力及夹紧力计算 由于实际加工的经验可知 ,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向 ,即垂直于第一定位基准面 ,在两侧只需要采用两个 螺旋夹紧机构适当夹紧后，本夹具即可安全工作 无须再对切削力进行计算 . 3、定位误差分析 采用自动对中夹具后 ,定位误差取决于对中块 螺杆以及滑块的制造误差 对对中块利用调整螺钉进行调整并加装钻套后 ,钻孔后的误差只有 4夹具设计及操作的简要说明 如前所述，由于是中批量生产，故采用手动夹紧即可满足要求。由于本工序处于加 工的最后阶段，故对精度有较高的要求，