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离合器接合叉加工工艺及车φ25外圆夹具设计【含CAD图纸,工序卡,工艺过程卡,说明书】

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目录


第一章 零件的分析 1

1.1零件的作用 1

1.2零件的工艺分析 1

第二章 工艺规程设计 2

2.1毛胚的确定 2

2.2 加工工艺过程 2

2.2.1 确定个表面加工方案 2

2.2.2 选择加工方法是考虑的因素 3

2.2.3 端面的加工 3

2.2.4 孔的加工 3

2.2.5 槽的加工 4

2.3 确定定位基准 4

2.3.1 粗基准的选择 4

2.3.2 精基准选择的原则 5

2.4 工艺路线的拟订 6

2.4.1 工序的合理组合 6

2.4.2 工序的集中与分散 7

2.4.3 加工阶段的划分 8

2.4.4 加工工艺路线方案的比较 9

2.5 拔叉的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定 11

2.5.1 毛坯的结构工艺要求 11

2.5.2离合器拨叉零件材质 12

第三章 .夹具的设计 16

结束语 26

参 考 文 献 27



第一章 零件的分析

1.1零件的作用

件主要用在操纵机构中,比如改变车床滑移齿轮的位置,实现变速;或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中,从而控制横向或纵向进给。


1.2零件的工艺分析

 零件的材料为45,是强度较高的一种中碳优质钢,因淬透性差,一般以正火状态使用,机械性能要求较高时,采用调质处理。冷变形塑性中等,退火和正火的切削加工性比调质的好。拔叉是一个很重要的零件,因为其零件尺寸比较小,结构形状较复杂,其加工内花键的精度要求较高,此外还有上端面要求加工,对精度要求也很高。其底槽侧面与花键孔中心轴有垂直度公差要求,上端面与花键孔轴线有平行度要求。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度,以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量,进而影响其性能与工作寿命,因此它们的加工是非常关键和重要的。



第二章 工艺规程设计

2.1毛胚的确定

工件尺寸较小单边余量一般在,结构细密,能承受较大的压力,占用生产的面积较小。因其年产量是5000件,查参考文献[3]表2.1-3,生产类型为中批量生产。


2.2 加工工艺过程

  由以上分析可知。该拨叉零件的主要加工表面是平面和槽系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证内花键的加工精度容易。因此,对于拔叉来说,加工过程中的主要问题是保证孔尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系以及槽的各尺寸精度。

其加工有五组加工:铣圆柱部分端面;铣叉子端面;车外圆,端面及倒角;钻铰孔;铣槽。

(1) 圆柱端面的加工主要是为了后续工序中能有更好的定位面,确保后续加工所要求的精度,粗糙度在12.5即可。

(2)铣叉子端面,钻铰孔

(3) 精铣槽


 2.2.1 确定个表面加工方案

 一个好的结构不但应该达到设计要求,而且要有好的机械加工工艺性,也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能保证加工的质量,同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的,又是相辅相成的。对于设计拔叉的加工工艺来说,应选择能够满足内花键加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下,应选择价格较底的机床。


内容简介:
机械工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称离合器接合叉零件名称离合器接合叉共1页第1页材 料 牌 号45毛 坯 种 类锻造毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工艺装备 工 时 刀具夹具量具 准终 单件10下料下离合器接合叉形状材料模具游标卡尺20 热处理正火30粗铣1粗铣左端圆柱端面X52K立式铣床端铣刀游标卡尺40粗铣2粗铣右端叉子端面X52K立式铣床端铣刀游标卡尺50 半精铣半精铣叉子内端面X52K立式铣床端铣刀游标卡尺60钻,铰孔钻,铰叉子内通孔2-9.5立式钻床Z525钻头内经千分尺70粗车粗车左端圆柱外圆25及倒角C365l六角车床外圆车刀外经千分尺80半精车半精车左端圆柱外圆25C365l六角车床外圆车刀外经千分尺90粗,精铣槽粗,精铣左端键槽(宽度为7的槽)X52K立式铣床立铣刀游标卡尺100钳工去毛刺,清洗 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期学院机械加工工序卡片产品型号离合器接合叉零件图号产品名称离合器接合叉零件名称离合器接合叉共7页第1页铣间工序号工序名称材 料 牌 号机加工30铣45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K11夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1粗铣左端圆柱端面端铣刀,专用夹具,游标卡尺16512.31311510 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期学院机械加工工序卡片产品型号离合器接合叉零件图号产品名称离合器接合叉零件名称离合器接合叉共7页第页铣间工序号工序名称材 料 牌 号机加工40铣45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K11夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1粗铣右端叉子端面端铣刀,专用夹具,游标卡尺16512.31311510 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期学院机械加工工序卡片产品型号离合器接合叉零件图号产品名称离合器接合叉零件名称离合器接合叉共7页第3页铣间工序号工序名称材 料 牌 号机加工50铣45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K11夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1半精铣叉子内端面端铣刀,专用夹具,游标卡尺21122.50.8311510 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期学院机械加工工序卡片产品型号离合器接合叉零件图号产品名称离合器接合叉零件名称离合器接合叉共7页第4页铣间工序号工序名称材 料 牌 号机加工60钻,铰孔45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z52511夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1钻,铰叉子内通孔2-9.5专用夹具,麻花钻,内经千分尺26720.51211510 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期学院机械加工工序卡片产品型号离合器接合叉零件图号产品名称离合器接合叉零件名称离合器接合叉共7页第5页铣间工序号工序名称材 料 牌 号机加工70粗车45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数六角车床C365l11夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1粗车左端圆柱外圆25及倒角专用夹具,外圆车刀,外经千分尺56025.70.8211510 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期学院机械加工工序卡片产品型号离合器接合叉零件图号产品名称离合器接合叉零件名称离合器接合叉共7页第6页铣间工序号工序名称材 料 牌 号机加工80半精车45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数六角车床C365l11夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1半精车左端圆柱外圆25专用夹具,外圆车刀,外经千分尺88035.50.5211510 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期学院机械加工工序卡片产品型号离合器接合叉零件图号产品名称离合器接合叉零件名称离合器接合叉共7页第7页铣间工序号工序名称材 料 牌 号机加工90粗,精铣槽45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K11夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1粗,精铣左端键槽(宽度为7的槽)立铣刀,专用夹具,游标卡尺16512.31311510 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期)标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计题 目:离合器接合叉加工工艺及夹具设计班 级: 姓 名:学 号: 指导教师:完成日期: 目录第一章 零件的分析11.1零件的作用11.2零件的工艺分析1第二章 工艺规程设计22.1毛胚的确定22.2 加工工艺过程22.2.1 确定个表面加工方案22.2.2 选择加工方法是考虑的因素32.2.3 端面的加工32.2.4 孔的加工32.2.5 槽的加工42.3 确定定位基准42.3.1 粗基准的选择42.3.2 精基准选择的原则52.4 工艺路线的拟订62.4.1 工序的合理组合62.4.2 工序的集中与分散72.4.3 加工阶段的划分82.4.4 加工工艺路线方案的比较92.5 拔叉的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定112.5.1 毛坯的结构工艺要求112.5.2离合器拨叉零件材质12第三章 .夹具的设计16结束语26参 考 文 献27第一章 零件的分析1.1零件的作用件主要用在操纵机构中,比如改变车床滑移齿轮的位置,实现变速;或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中,从而控制横向或纵向进给。1.2零件的工艺分析 零件的材料为45,是强度较高的一种中碳优质钢,因淬透性差,一般以正火状态使用,机械性能要求较高时,采用调质处理。冷变形塑性中等,退火和正火的切削加工性比调质的好。拔叉是一个很重要的零件,因为其零件尺寸比较小,结构形状较复杂,其加工内花键的精度要求较高,此外还有上端面要求加工,对精度要求也很高。其底槽侧面与花键孔中心轴有垂直度公差要求,上端面与花键孔轴线有平行度要求。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度,以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量,进而影响其性能与工作寿命,因此它们的加工是非常关键和重要的。第二章 工艺规程设计2.1毛胚的确定工件尺寸较小单边余量一般在,结构细密,能承受较大的压力,占用生产的面积较小。因其年产量是5000件,查参考文献3表2.1-3,生产类型为中批量生产。2.2 加工工艺过程 由以上分析可知。该拨叉零件的主要加工表面是平面和槽系。一般来说,保证平面的加工精度要比保证内花键的加工精度容易。因此,对于拔叉来说,加工过程中的主要问题是保证孔尺寸精度及位置精度,处理好孔和平面之间的相互关系以及槽的各尺寸精度。其加工有五组加工:铣圆柱部分端面;铣叉子端面;车外圆,端面及倒角;钻铰孔;铣槽。(1) 圆柱端面的加工主要是为了后续工序中能有更好的定位面,确保后续加工所要求的精度,粗糙度在12.5即可。(2)铣叉子端面,钻铰孔(3) 精铣槽 2.2.1 确定个表面加工方案 一个好的结构不但应该达到设计要求,而且要有好的机械加工工艺性,也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能保证加工的质量,同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的,又是相辅相成的。对于设计拔叉的加工工艺来说,应选择能够满足内花键加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外,也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下,应选择价格较底的机床。 2.2.2 选择加工方法是考虑的因素 (1) 要考虑加工表面的精度和表面质量要求,根据各加工表面的技术要求,选择加工方法及分几次加工。(2) 根据生产类型选择,在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。(3) 考虑被加工材料的性质。(4) 考虑工厂或车间的实际情况,同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备,推广新技术,提高工艺水平。(5) 此外,还要考虑一些其它因素,如加工表面物理机械性能的特殊要求,工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法。 2.2.3 端面的加工 侧面的加工主要是为后续加工做准备,因此,在选择加工方法上可以选用一次性铣面,表面粗糙度为6.3。上端面的查参考文献3表2.1-12可以确定,上端面的加工方案为:粗铣精铣(),粗糙度为6.30.8,一般不淬硬的平面,精铣的粗糙度可以较小。 2.2.4 孔的加工 加工孔9.5查参考文献3,由于预制孔的精度为H9,所以确定预制孔的加工方案为:一次钻孔,由于在过程中才能保证孔表面精度,加工方案定为:钻,铰。2.2.5 槽的加工查参考文献3表2.1-12可以确定,槽的加工方案为:粗铣精铣(),粗糙度为6.30.8,设计要求为6.3和3.2,粗铣时,精度可适当降低。2.3 确定定位基准2.3.1 粗基准的选择选择粗基准时,考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量,使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求:(1) 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面,则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。(2) 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如:机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准,加工床身的底面,再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量,使表层保留而细致的组织,以增加耐磨性。(3) 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。(4) 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准,以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准,必要时需经初加工。(5) 粗基准应避免重复使用,因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置,能保证拔叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拔叉零件图分析可知,选择作为拔叉加工粗基准。2.3.2 精基准选择的原则(1) 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。(2) 基准统一原则,应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度,避免基准转换所带来的误差,并且各工序所采用的夹具比较统一,从而可减少夹具设计和制造工作。例如:轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位,这样不但在一次装夹中能加工大多书表面,而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。(3) 互为基准的原则。选择精基准时,有时两个被加工面,可以互为基准反复加工。例如:对淬火后的齿轮磨齿,是以齿面为基准磨内孔,再以孔为基准磨齿面,这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀,可以选择加工表面本身为基准。例如:磨削机床导轨面时,是以导轨面找正定位的。此外,像拉孔在无心磨床上磨外圆等,都是自为基准的例子。此外,还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准,以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置,能保证拔叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拔叉零件图分析可知,它的内花键槽,适于作精基准使用。选择精基准的原则时,考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。2.4 工艺路线的拟订 对于大批量生产的零件,一般总是首先加工出统一的基准。拔叉的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是:先加工圆柱端面,再加叉子端面,加工孔,最后铣槽。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。2.4.1 工序的合理组合 确定加工方法以后,就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则:(1) 工序分散原则工序内容简单,有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少,产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多,生产面积大,工艺路线长,生产管理复杂。(2) 工序集中原则工序数目少,工件装,夹次数少,缩短了工艺路线,相应减少了操作工人数和生产面积,也简化了生产管理,在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少,大量生产可采用高效率的专用机床,以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备,使成本增高,调整维修费事,生产准备工作量大。一般情况下,单件小批生产中,为简化生产管理,多将工序适当集中。但由于不采用专用设备,工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。加工工序完成以后,将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部基本无杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留物。 2.4.2 工序的集中与分散制订工艺路线时,应考虑工序的数目,采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中,就是以较少的工序完成零件的加工,反之为工序分散。 (1) 工序集中的特点工序数目少,工件装,夹次数少,缩短了工艺路线,相应减少了操作工人数和生产面积,也简化了生产管理,在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少,大量生产可采用高效率的专用机床,以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备,使成本增高,调整维修费事,生产准备工作量大。(2) 工序分散的特点工序内容简单,有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少,产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多,生产面积大,工艺路线长,生产管理复杂。工序集中与工序分散各有特点,必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。一般情况下,单件小批生产中,为简化生产管理,多将工序适当集中。但由于不采用专用设备,工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现,使得工序集中的优点更为突出,即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量,从而可取的良好的经济效果。2.4.3 加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时,常把整个加工过程划分为几个阶段:(1) 粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属,为以后的精加工创造较好的条件,并为半精加工,精加工提供定位基准,粗加工时能及早发现毛坯的缺陷,予以报废或修补,以免浪费工时。粗加工可采用功率大,刚性好,精度低的机床,选用大的切前用量,以提高生产率、粗加工时,切削力大,切削热量多,所需夹紧力大,使得工件产生的内应力和变形大,所以加工精度低,粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11IT12。粗糙度为Ra=80100m。(2) 半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备,保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9IT10。表面粗糙度为Ra=101.25m。(3) 精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量,工序变形小,有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为IT6IT7,表面粗糙度为Ra101.25m。(4) 光整加工阶段对某些要求特别高的需进行光整加工,主要用于改善表面质量,对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差,其精度等级一般为IT5IT6,表面粗糙度为Ra1.250.32m。此外,加工阶段划分后,还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同,有的需安排于粗加工之前,有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中,对于刚性好,精度要求不高或批量小的工件,以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段,在满足加工质量要求的前提下,通常只分为粗、精加工两个阶段,甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的,不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面,在粗加工阶段就要加工的很准确,而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。2.4.4 加工工艺路线方案的比较在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下,成批量生产可以考虑采用专用机床,以便提高生产率。但同时考虑到经济效果,降低生产成本,拟订两个加工工艺路线方案,见表3.1。表3.1 加工工艺路线方案比较表工序号方案方案工序内容定位基准工序内容定位基准010铣圆柱左侧面左侧面铣圆柱左侧面左侧面020铣叉子端面28外圆及顶端铣叉子端面28外圆及顶端030钻2- 9.5H9通孔,铰孔已加工左端面车外圆端面及倒角叉子内端面040车外圆端面及倒角叉子内端面钻2- 9.5H9通孔,铰孔已加工左端面050粗、精铣槽已加工左端面粗、精铣槽已加工左端面060去毛刺,清洗去毛刺,清洗070检验检验加工工艺路线方案的论证:方案、主要区别在于在加工上端面及以下工序时,所选定位基准不同,方案选用预制孔为主要定位基准,方案选用花键作主要定位基准,很显然选用内花键做定位基准更符合设计要求,因为其表面精度更高,且和某些需加工面有位置精度要求。由以上分析,方案为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程见表3.2。表3.2 加工工艺过程表 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容10下料下离合器接合叉形状材料20 热处理正火30粗铣1粗铣左端圆柱端面40粗铣2粗铣右端叉子端面50 半精铣半精铣叉子内端面60钻,铰孔钻,铰叉子内通孔2-9.570粗车粗车左端圆柱外圆25及倒角80半精车半精车左端圆柱外圆2590粗,精铣槽粗,精铣左端键槽(宽度为7的槽)100钳工去毛刺,清洗2.5 拔叉的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定拔叉其材料是45钢,采用的是金属型铸造,生产类型为中批量生产。2.5.1 毛坯的结构工艺要求(1) 拔叉为铸造件,对毛坯的结构工艺有一定要求: 铸件的壁厚应合适、均匀,不得有突然变化。 铸造圆角要适当,的得有尖棱、尖角。 铸件的结构要尽量简化。 加强肋的厚度和分布要合理,以免冷却时铸件变形或产生裂纹。 铸件的选材要合理,应有较好的可铸性。(2) 设计毛坯形状、尺寸还应考虑到: 各加工面的几何形状应尽量简单。 工艺基准以设计基准相一致。 便于装夹、加工和检查。 结构要统一,尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时,要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近,可以减少加工余量,提高材料的利用率,降低加工成本,但这样可能导致毛坯制造困难,需要采用昂贵的毛坯制造设备,增加毛坯的制造成本。因此,毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后,必要时可据此绘出毛坯图。2.5.2离合器拨叉零件材质为45钢,硬度为HB207-269,采用在锻锤上合模模锻毛坯。根据上述资料及加工工艺,分别确定各工序加工表面的机械加工余量、切削用量、工时计算、机床等如下:1. 铣端面B1)机械加工余量:查机械加工工艺手册表3.1-56,锻件重量在0.4-1.0Kg之间,锻件复杂系数为S3、长度为25mm时,查出该零件余量是:厚度方向为1.5-2.0mm,水平方向为1.5-2.0mm,所以B面余量取2mm。2) 切削用量、工时计算及机床:此工序为铣端面B面,保证尺寸97.5+0.3 -0.5 fZ=0.08mm/齿(参考切削用量简明手册表3.3)切削速度:参考有关手册,确定V=1.57m/s,即94.2m/min采用高速钢镶齿三面刃铣刀dW=100mm,齿数Z=8。则: nS=300r/min 现采用X52K立式铣床,根据机床使用说明书(见机械制造工艺设计简明手册表4.2-39),取nw=300r/min,故实际切削速度为 v=94.2m/min当nw=300r/min时,工作台的每分钟进给量fm应为: fm= fZznw=0.08*8*300=192mm/min查机床说明书,fm =190mm/min。切削工时:机动工时tm =0.75min2. 铣叉子端面1)机械加工余量:机械加工工艺手册表3.1-56已查出厚度方向余量为1.5-2.0mm,所以叉子端面单边余量取2mm。2) 切削用量、工时计算及机床:此工序为铣叉子端面,可在立式铣床上采用隔套同时装四把铣刀一次铣削四个面成。fZ=0.08mm/齿(参考切削用量简明手册表3.3)切削速度:参考有关手册,确定V=0.43m/s,即25.8m/min采用高速钢三面刃铣刀dW=110mm,齿数Z=4。则:nS=75r/min现采用X52K立式铣床,根据机床使用说明书(见机械制造工艺设计简明手册表4.2-39),取nw=75r/min,故实际切削速度为 v=25.9m/min当nw=75r/min时,工作台的每分钟进给量fm应为: fm= fZznw=0.08*4*75=24mm/min查机床说明书,fm =23.5mm/min。切削工时:机动工时tm =6min3. 车外圆250 -0.14mm及C面1)机械加工余量:机械加工工艺手册表3.1-56已查出厚度方向余量为1.5-2.0mm,水平方向余量为1.5-2.0mm,所以外圆余量取4mm,C面余量取2mm。2)切削用量、工时计算及机床:此工序为车外圆250 -0.14mm、C面及1.5*45倒角切削深度:单边余量Z=2mm,因外圆表面粗糙度Ra12.5,加工精度为IT6级,需经两次切削,粗车后单边留余量Z=0.5mm,选用立式车床C365L。进给量f:根据切削用量简明手册表1.4,选用f=0.5mm/r计算切削速度:见切削用量简明手册表1.27 Vc=123m/min确定主轴转速: ns=313r/min按机床选取n=322r/min所以实际切削速度v=126m/min切削工时: t=0.2min4. 钻-铰两内孔9.5+0.03 0mm(叉部),选用机床:立式钻床Z5251) 机械加工余量:毛坯为实心,不冲出孔,两内孔精度要求IT9,参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-9工序尺寸及余量为:钻孔:9.3mm 2Z=0.2mm铰孔:9.5+0.03 0mm 2) 切削用量、工时计算及机床: 钻孔9.3mm f=0.25mm/r(见切削用量简明手册表2.7)v=12m/min(见切削用量简明手册表2.13及表2.14,按5类加工性考虑)ns=411r/min按机床选取nw =392r/min(按机械制造工艺设计简明手册表4.2-15)所以实际切削速度 v=11.45m/min切削工时:t=1.2min 铰孔9.5+0.03 0mm f=0.5mm/r(见切削用量简明手册表2.11) v=6m/min(见切削用量简明手册表2.24) ns=201r/min 按机床选取nw=195r/min(按机械制造工艺设计简明手册表4.2-15)所以实际切削速度 v=5.8m/min切削工时:t=1.2min 本工序的机动时间是1.2min+1.2min2.4min5. 铣宽7+0.36 0mm的槽,选用机床:立式铣床X52K1) 机械加工余量:参照机械制造工艺设计简明手册表2.3-22工序尺寸及余量为: 粗铣:5mm 2Z=2.5mm 精铣:7+0.36 0mm2) 切削用量及机床: fz=0.01mm/齿(参考切削用量简明手册表3.4)切削速度v=0.39m/s及23.4m/min采用错齿三面刃铣刀,dw=100,齿数z=1,则 ns=74.5r/min根据机床使用说明书(见机械制造工艺设计简明手册表4.2-39,取nw=75r/min,故实际切削速度为 v=23.55m/min切削工时:t=1.5min 第3章 .夹具的设计车25外圆夹具设计说明书1.1 车床夹具设计要求说明车床夹具主要用于离合器接合叉车25外圆夹具。因而车床夹具的主要特点是工件加工表面的中心线与机床主轴的回转轴线同轴。(1) 安装在车床主轴上的夹具。这类夹具很多,有通用的三爪卡盘、四爪卡盘,花盘,顶尖等,还有自行设计的心轴;专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式。这类夹具的特点是加工时随机床主轴一起旋转,刀具做进给运动。定心式车床夹具 在定心式车床夹具上,工件常以外圆或外圆定位,夹具采用定心夹紧机构。角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时,由于零件形状较复杂,难以装夹在通用卡盘上,因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状,故称其为角铁式车床夹具。花盘式车床夹具 这类夹具的夹具体称花盘,上面开有若干个T形槽,安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件,可加工形状复杂工件的外圆和内外圆。这类夹具不对称,要注意平衡。(2) 安装在托板上的夹具。某些重型、畸形工件,常常将夹具安装在托板上。刀具则安装在车床主轴上做旋转运动,夹具做进给运动。由于后一类夹具应用很少,属于机床改装范畴。而生产中需自行设计的较多是安装在车床主轴上的专用夹具,所以零件在车床上加工用专用夹具。1.2车床夹具的设计要点(1)定位装置的设计特点和夹紧装置的设计要求当加工回转表面时,要求工件加工面的轴线与机床主轴轴线重合,夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。当加工的表面与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时,则应以夹具的回转轴线为基准来确定定位元件的位置。工件的夹紧应可靠。由于加工时工件和夹具一起随主轴高速回转,故在加工过程中工件除受切削力矩的作用外,整个夹具还要受到重力和离心力的作用,转速越高离心力越大,这些力不仅降低夹紧力,同时会使主轴振动。因此,夹紧机构必须具有足够的夹紧力,自锁性能好,以防止工件在加工过程中移动或发生事故。对于角铁式夹具,夹紧力的施力方式要注意防止引起夹具变形。(2)夹具与机床主轴的连接车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的加工精度有一定的影响。因此,要求夹具的回转轴线与卧式车床主轴轴线应具有尽可能小的同轴度误差。心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥外圆配合连接,用螺杆拉紧。有的心轴则以中心外圆与车床前、后顶尖安装使用。根据径向尺寸的大小,其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式:1)对于径向尺寸D140mm,或D(23)d的小型夹具,一般用锥柄安装在车床主轴的锥外圆中,并用螺杆拉紧,如图1-a所示。这种连接方式定心精度较高。2)对于径向尺寸较大的夹具,一般用过渡盘与车床主轴轴颈连接。过渡盘与主轴配合处的形状取决于主轴前端的结构。图一图1-b所示的过渡盘,其上有一个定位圆外圆按H7/h6或H7/js6与主轴轴颈相配合,并用螺纹和主轴连接。为防止停车和倒车时因惯性作用使两者松开,可用压板将过渡盘压在主轴上。专用夹具则以其定位止口按H7/h6或H7/js6装配在过渡盘的凸缘上,用螺钉紧固。这种连接方式的定心精度受配合间隙的影响。为了提高定心精度,可按找正圆校正夹具与机床主轴的同轴度。对于车床主轴前端为圆锥体并有凸缘的结构,如图1-c所示,过渡盘在其长锥面上配合定心,用活套在主轴上的螺母锁紧,由键传递扭矩。这种安装方式的定心精度较高,但端面要求紧贴,制造上较困难。图1-d所示是以主轴前端短锥面与过渡盘连接的方式。过渡盘推入主轴后,其端面与主轴端面只允许有0.050.1mm的间隙,用螺钉均匀拧紧后,即可保证端面与锥面全部接触,以使定心准确、刚度好。过渡盘常作为车床附件备用,设计夹具时应按过渡盘凸缘确定专用夹具体的止口尺寸。过渡盘的材料通常为铸铁。4.3 定位机构由零件图分析加工离合器接合叉车25外圆夹具内外圆夹具的加工要求,必须保证外圆轴向和径向的加工尺寸,得出,夹具必须限制工件的六个自由度,才可以达到加工要求。先设计夹具模型如下:加图 选择定位元件为:圆盘面,销,挡块。圆盘面限制了X,Y,Z方向的移动自由度,挡销限制X,Y方向的转动自由度,挡型块限制了Z方向的转动自由度。可见,定位方案选择合理。1.4夹紧机构选择工件的夹紧方案,夹紧方案的选择原则是夹得稳,夹得劳,夹得快。选择夹紧机构时,要合理确定夹紧力的三要素:大小、方向、作用点。夹紧装置的基本要求如下:1.夹紧时不能破坏工件在夹具中占有的正确位置;2.夹紧力要适当,既要保证工件在加工过程中不移动、不转动、不震动,又不因夹紧力过大而使工件表面损伤、变形。3.夹紧机构的操作应安全、方便、迅速、省力。4.机构应尽量简单,制造、维修要方便。分析零件加工要素的性质,确定夹紧动力源类型为手动夹紧,夹紧装置为压板,压紧力来源为螺旋力。夹具的具体结构与参数见夹具装配图和零件图。1.5 切削力及夹紧力的计算 刀具:粗车毛坯为HT200,可以选择YT15硬质合金刀具内外圆车刀(镗刀)。依据,根据表1.3,车刀几何形状如表12表12 车刀几何形状角度刀角名称符号范围取值主偏角kr304545副偏角101515前角51010后角585刃倾角00倒棱前角-10 -15-10倒棱宽度0.4(0.30.8)f10.40.80.51.5.1粗车切削力:查切削用量简明手册P37表,得车削切削力计算公式: 圆周分力 径向分力 轴向分力 其中切削深度 2.3mm f进给量 0.16mm Vc切削速度 60m/min Kp修正系数1.08 所以切削时的各切削力= 566.8N =801.5N = 416.4N精车切削力:背吃刀量0.5mmf每转进给量 0.13mmVc切削速度38m/min Kp修正系数 1.08所以切削时的各切削力= 105.45N = 57.23N = 97.96N螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有:式中参数由参考文献5可查得: 其中: 假设拧紧螺旋力螺旋夹紧力:该夹具采用螺旋夹紧机构,用螺栓通过弧形压块压紧工件,受力简图如下:图4.1 移动压板受力简图由表得:原动力计算公式 即: 由上述计算易得: 由计算可知所需实际夹紧力不是很大,为了使其夹具结构简单、操作方便,决定选用手动螺旋夹紧机构。1.6零件的车床夹具的加工误差分析采用一面一V型块和挡销的定位方式,这种定位在结构上简单易操作。,为了满足工序的加工要求,必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差,一般可用下式表示: 由参考文献5可得: 定位误差 : 其中:, 夹紧误差 : 其中接触变形位移值: 查5表1215有。 磨损造成的加工误差:通常不超过 夹具相对刀具位置误差:取误差总和:从以上的分析可见,所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体设计的基本要求(1)应有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面,如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基
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本文标题:离合器接合叉加工工艺及车φ25外圆夹具设计【含CAD图纸,工序卡,工艺过程卡,说明书】
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