CA6140车床拨叉831008工艺及钻M6底孔夹具设计（全套含CAD图纸）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共21页)
编号：1277915
类型：共享资源
大小：1.55MB
格式：ZIP
上传时间：2017-06-17
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
30
积分
- 关 键 词：
-
ca6140
车床
工艺
m6
底孔
夹具
设计
全套
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 机械制造工艺学 制造工艺学课程设计 课程设计说明书 指导教师： 设 计 者： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 机械制造工艺学课程设计任务书 题目 : 设计 ”床拨叉 ”零件的机械加工工艺规则及工艺装备 内容 ： 1 张 1 张 1 张 1 张 设计零件图 1 张 1 份 原始资料：拨叉零件图 831008生产纲领 10000 件 /年。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 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 54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： 小头孔 20以及与此孔相通的 8 的锥孔、 纹孔 以 54 为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 54 的孔，以及其上下两个端面。这两组表面有一定的位置度要求 ,即 54 的孔上下两个端面与 20 的孔有垂直度要求。 由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗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 确定生产类型 已知此拨叉零件的生产纲领为 10000 件 /年，查机械制造工艺及设备设计指导手册 321 页表15确定该拨叉生 产类型为大批生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 三 确定毛坯 1 确定毛坯种类：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，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。查机械制造工艺及设备设计指导手册 324 页表 15用铸件尺寸公差等级 。 2 确定铸件加工余量及形状： 机械制造工艺及设备设计指导手册 325 页表 15用加工余量为 ，并查表 15定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件 的分型面的选者及加工余量如下表所示： 简 图 加工面代号 基本尺寸 加工余量等级 加工余量 说明 0 2 孔降一级双侧加工 4 2 孔降一级双侧加工 0侧加工 2 侧加工 0侧加工 3 绘制铸件零件图 四 工艺规程设计 (一 ) 选择定位基准 1 粗基准的选择：粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 据这个基准选择原则，现选取 20 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块 V 形块支承这两个 32 作主要定位面，限制 5 个自由度，再以一个销钉限制最后 1 个自由度，达到完全定位 ,然后进行铣削。 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。 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。查机械制造工艺及设备设计指导手册 346 页表151515择零件的加工方法及工艺路线方案 如下： 工序 工序内容 定位基准 001 粗铣两端小头孔上端面 小头孔外圆 002 粗铣中间孔上端面 小头孔外圆 003 粗铣中间孔下端面 小头孔外圆 004 精铣两端小头孔上端面 小头孔外圆 005 精铣中间孔上端面 小头孔外圆 006 精铣中间孔下小头孔外圆 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 （三）选择加工设备和工艺设备 1 机床的选择： 工序 001 006 均为铣平面，可采用 式铣床 工序 007 008 采用钻床。 工序 009 010 采用镗床。 工序 011 采用钻床。多刀具组合机床。 工序 012 采用铣断机床。 2 选择夹具：该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 3 选择刀具：在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质 端面 007 扩两端小头孔 小头孔外圆 008 精铰两端小头孔 小头孔外圆 009 扩中间孔半精镗中间孔 小头孔外圆 010 钻2- 8锥销孔、 纹 小头孔 011 铣断 12 去毛刺 013 检查 014 若某道工序有误返工 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 量。在铰孔 54于精度不高，可采用硬质合金铰刀。 4 选择量具：两小头孔、中间孔均采用极限量规。 5 其他：对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。 （四）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 1 圆柱表面工序尺寸： 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 加工孔 加工内容 加工余量 精度等级 工序尺寸 表面粗糙度()Ra m工序余量 最小 最大 54 铸件 6 9 扩孔 53 精镗 54 20 扩孔 18 铰孔 20 平面工序尺寸： 工 序号 工序内容 加工余量 基本尺寸 经济精度 工序尺寸偏差 工序余量 最小 最大 铸件 001 粗铣两端小头孔上端面 2 2 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 002 粗铣中间孔上端面 6 27 12 03 粗铣中间孔下端面 6 21 12 04 精铣两端小头孔上端面 8 11 0. 35 05 精铣中间孔上端面 0 06 精铣中间孔下端面 0 10 确定切削用量及时间定额： 工序 001 至 003 以 粗基准，粗铣 20孔上下端面。 加工条件 工件材料： b =B=190241,铸造。 加工要求：粗铣 20孔上端面。 机床： 式铣床。 刀具： 质合金钢端铣刀 ,牌号 削宽度校验合格。 最终确定 75r/75mm/s ， V c=f z=z。 计算基本工时 L/ 32+80)/475= 工序 004 到工序 006 以 小头孔外圆为基准精铣 54孔上下端面。 1. 加工条件 工件材料： b =B=190241,铸造。 加工要求：精铣 54 上端面。 机床： 式铣床。 刀具： 质合金钢端铣刀 ,牌号 削宽度 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s ， V c=f z=z。 6）计算基本工时 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 L/ 32+80)/475= 工序 007 和 008 以 小头孔外圆为基准，扩 、 精铰 20孔，保证垂直度误差不超过 的精度达到 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 8头采用双头刃磨法，后角 o 12，二重刃长度 刀长 b=l=3带长度 1202 100 30 （ 1）决定进给量 查切 所以， 按 钻 头 强 度 选 择 按 机 床 强 度 选 择 最终决定选择机床已有的进给量 经校验m a F f 校验成功。 （ 2）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 18 修正系数 0.110故 18 。 m 81 0 0 00rd vn s 查简明手册机床实际转速为 72 rn c 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 故实际的切削速度 0 00 m 2 1030 m 由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。 扩铰和精铰的切削用量如下： 扩钻： 72 mv c 精铰： 72 mv c 7200 工序 009 和 010 小头孔外圆为基准，扩 、 半精镗 54孔。 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 8头采用双头刃磨法，后角 o 11，二重刃长度 1刀长b=5面长 l=9带长度 1 1202 100 30 （ 1）决定进给量 查简明手册 按 钻 头 强 度 选 择 2 按 机 床 强 度 选 择 最终决定选择 床已有的进给量 经校验 m a F f 校验成功。 （ 2）钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查简明手册）为 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 命 扩孔后刀面最大磨损限度（查简明手册）为 . 命 铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查简明手册）为 . 命 （ 3）切削速度 查切 20 修正系数 0.110故 20 。 m vn s 查简明手册机床实际转速为 25 rn c 故实际的切削速度 0 00 扩铰和半精铰的切削用量同理如下： 扩钻： 25 mv c 半精铰： 25 mv c 7500 m 5 1817 m 所有工步工时相同。 五 夹具设计 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 6 第二章 钻 纹底孔夹具设计 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 钻 纹底孔 。 具的设计原理 下面具体阐述一下夹具的设计原理 : （ 1）六点定位原理 当工 件在不受任何条件约束时，其位置是任意的不确定的。设工件为一理想的钢体，并以一个空间直角坐标作为参照来观察钢体的位置变动。由理论力学可知，在空间处于自由状态的钢体，具有六个自由度，即沿着X、 Y、 图所示。用 X、Y、 、 Y、 六个自由度是工件在空间位置不确定的最高程度。定位的任务，就是要限制工件的自由度。在夹具中，用分别适当的与工件接触的六个支撑点，来限制工件六个自由度的原理，称为六点定位原理。 （ 2）、 应用定位原理几种情况 1完全定位 工件的六个自由度全部被限制，它在夹具中只有唯一的位置，称为完全定位。 2部分定位 工件定位时，并非所有情况下都必须使工件完全定位。在满足加工要求的条件下，少于六个支撑点的定位称为部分定位。 在满足加工要求的前提下，采用部分定位可简化定位装置，在生产中应用很多。如工件装夹在电磁吸盘上磨削平面只需限制三个自由度。 3过定位（重复定位） 几个定位支撑点重复限制一个自由度，称为过定位。 A、一般情况下，应该避免使用过定位。 通常，过定位的结果将使工件的定位精度受到影响，定位不确定可使工件（或定位件）产生变形，所以在一般情况下，过定位是应该避免的。 B、过定位亦可合理应用 虽然工件在夹具中定位，通常要避免产生“过定位”，但是在某些条购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 7 件下，合理地采用“过定位”，反而可以获得良好的效果。这对刚性弱而精度高的航空、仪表类工件更为显著。 工件本身刚性和支承刚性的加强，是提高加工质量和生产率的有效措施，生产中常有应用。大家都熟知车削长轴时的安装情况，长轴工件的一端装入三爪卡盘中，另一端用尾架尖支撑。这 就是个“过定位”的定位方式。只要事先能对工件上诸定位基准和机床（夹具）有关的形位误差从严控制，过定位的弊端就可以免除。由于工件的支撑刚性得以加强，扶持有助于实现稳定，可靠的定位，所以工件安装方便，加工质量和效率也大为提高。 位基准的选择 为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。 由零件图可知：定位、夹紧方案有： 采用一面 2销定位 ,采用螺旋压板夹紧 为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。 定夹紧机构方案 1夹紧 装置的组成 工件在夹具中正确定位后，由夹紧装置将工件夹紧。夹紧装置的组成有： 1）动力装置：产生夹紧动力的装置。 2）夹紧元件：直接用于夹紧工件的元件。 3）中间传力机构：将原动力以一定的大小和方向传递给夹紧元件的机构。 2对夹紧装置的要求 1）夹紧过程不得破坏工件在夹具中占有的定位位置。 2）夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中定位的稳定性，又要防止因夹紧力过大损伤工件表面或使工件产生过大的夹紧变形。 3）操作安全、省力。 4）结构应尽量简单，便于制造，便于维修。 典型夹紧机构 1斜楔夹紧机构 斜楔是夹紧机构中最为基本的一种形式，它是利用斜面移动时所产生购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 8 的力来夹紧工件的，常用于气动和气压夹具中。在手动夹紧中，斜楔往往和其他机构联合使用。 斜楔夹紧机构的缺点是夹紧行程小，手动操作不方便。斜楔夹紧机构常用在气动、气压夹紧装置中，此时斜楔夹紧机构不需要自锁。 2螺旋夹紧机构 采用螺旋装置直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧的机构，统称螺旋夹紧机构。螺旋夹紧机构结构简单，容易制造。由于螺旋升角小，螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都较大，在手动夹具上应用较多。螺旋夹紧机构可以看作是绕在圆柱表面上的 斜面，将它展开就相当于一个斜楔。 3偏心夹紧机构 偏心夹紧机构是斜楔夹紧机构的一种变型，它是通过偏心轮直接夹紧工件或与其他元件组合夹紧工件的。常用的偏心件有圆偏心和曲线偏心，圆偏心夹紧机构具有结构简单，夹紧迅速等优点；但它的夹紧行程小，增力倍数小，自锁性能差，故一般只在被夹紧表面尺寸变动不大和切削过程振动较小的场合应用。 4定心夹紧机构 定心夹紧机构能够在实现定心作用的同时，又起着将工件夹紧的作用。定心夹紧机构中与工件定位基面相接触的元件，既是定位元件，又是夹紧元件。 由零件图可知 ：利用底面等为粗定位基准来设计夹具，从而保证其尺寸公差要求。 据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。 压时，活塞和缸筒都向内移动，压板头抬起松开工件。 刀具：高速钢麻花钻头 钻 纹底孔 5。 则轴向力：见 工艺师手册表 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 9 F=CF z 中： 420， f=( 90200()190 20 1 . 0 0 . 85 0 . 3 5 1 . 0 7 2 1 2 3 ( )N 转矩 T=CT 式中 : = . 0 0 . 85 0 . 3 5 1 . 0 7 1 7 . 3 4 ( ) 功率 1 7 . 3 4 1 6 . 9 5 0 . 7 2 63 0 3 0 5 在计算切削力时 ,必须考虑安全系数 ,安全系数 K=2 式中 基本安全系数， 加工性质系数， 刀具钝化系数 , 断续切削系数 , F/ =( 夹 具在装夹时，由在定位时造成圆周上存在定位误差；夹具体在零件的内孔端面上定位时，也存在定位误差，从而会造成由原来的面接触变成点接触，从而使零件在定位时发生误差，进而影响加工精度，只要误差在允许范围内就可以满足加工要求。 差分析与计算 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j，一般可用下式表示： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 由 参考文献 5可得： 定位误差 ： 11 1 m i D d 1 1 2 21 m i n 2 m i n. 2D d D a r c t g L 其中： 1 0 2D ，2 0D 1 0 1d ，2 0 3d 1，2 m i n 0 4 夹紧误差 ： co s)(m a x 其中接触变形位移值： 1( ) ( )1 9 . 6 2 a Z a Z l 查 5 表 1 2 15 有10 . 0 0 4 , 0 . 0 0 1 6 , 0 . 4 1 2 , 0 . 7R a z H C n 。 c o s 0 . 0 0 2 8j j y 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： 0 . 0 8 5 0 . 3jw m m m m 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。 套、衬套、钻模板设计与选用 工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 为了 减少辅助时间 采用 可换钻套 ，以来满足达到 孔 的 加工的要求。 表 d D t 基本 极限 偏差 本 极限 偏差 0 1 + + 6 9 1 + 8 3 6 9 8 12 16 3 4 7 +0 4 5 8 11 5 6 10 13 10 16 20 6 8 +2 +5 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 8 10 +5 +8 12 20 25 10 12 +8 22 12 15 22 +6 16 28 36 15 18 26 30 18 22 +0 34 20 36 22 26 35 +9 26 30 42 46 25 6 30 35 +8 52 35 42 55 +9 30 56 67 42 48 62 66 48 50 70 74 模板选用翻转钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。 定夹具体结构和总体结构 对夹具体的设计的基本要求 （ 1） 应该保持 精度和稳定性 在 夹具体表面重要的面，如安装 接触 位置，安装表面 的 刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体， 夹具体应该采用铸造 ，时效处理，退火 等处理方式 。 （ 2） 应具有足够的强度和刚度 保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 （ 3）结构的方法和使用应该不错 夹较大的 工件的 外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。 再满足功能性要求（ 刚度和强度 ）前提下 ，应能减小体积减轻重量，结构应该 简单。 （ 4）应便于铁屑去除 在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位 精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在 夹具体上面 。 （ 5）安装应牢固、可靠 夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。 加工过程中，夹具必承受 大的 夹紧力切削力，产生冲击和振动， 夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹 具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便 排出铁屑 。 具设计及操作的简要说明 如前所述，该工件为提高生产率，经过方案的认真分析和比较，选用了气动夹紧方式。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛 的应用。 由于是大批大量生产，主要考虑提高劳动生产率。因此设计时，需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计，用移动夹紧的大平面定位三个自由度，固定 V 型块定位两个自由度， V 型块活动定位最后一个转动自由度 该夹具方案符合生产要求，效率高，做了可活动销，满足保持正确的加工位置 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 参考文献 赵家齐：机械制造工艺学课程设计指导书（第 2 版） 机械工业出版社 李益民： 机械制造工艺设计简明手册 机械工业出版社 艾兴，肖诗纲：切削用量简明手册）机械工业出版社 侯放：机床夹 具图册 . 浦林祥：金属切削机床夹具设计手册 第 2 版 1 机械制造工艺学 制造工艺学课程设计 课程设计说明书 指导教师 ： 设 计 者： 2 机械制造工艺学课程设计任务书 题目 : 设计 ”床拨叉 ”零件的机械加工工艺规则及工艺装备 内容 ： 1 张 1 张 1 张 1 张 设计零件图 1 张 1 份 原始资料：拨叉零件图 831008生产纲领 10000 件 /年。 一 零件的分析 3 （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 54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 ： 小头孔 20以及 与此孔相通的 8 的锥孔、 纹孔 以 54 为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 54 的孔，以及其上下两个端面。这两组表面有一定的位置度要求 ,即 54 的孔上下两个端面与 20 的孔有垂直度要求。 由上面分析可知， 可以粗加工拨叉底面 ， 然后以此作为粗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 确定生产类型 已知此拨叉零件的生产纲领为 10000 件 /年，查机械制造工艺及设备设计指导手册 321 页表15确定该拨叉生产类型为大批生 产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 三 确定毛坯 1 确定毛坯种类：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， 生产类型为大批生产， 故选择铸件毛坯。 查 机械制造工艺及设备设计指导 4 手册 324 页表 15用铸件尺寸公差等级 。 2 确定铸件加工余量及形状： 机械制造工艺及设备设计指导手册 325 页表 15用加工余量为 ，并查表 15定各个加工面的 铸件机械 加工余量 ，铸件的分型面的选者 及加工余量如下表所示： 简 图 加工面代号 基本尺寸 加工余量等级 加工余量 说明 0 2 孔降一级双侧加工 4 2 孔降一级双侧加工 0侧加工 2 侧加工 0侧加工 3 绘 制铸件零件图 四 工艺规程设计 (一 ) 选择定位基准 1 粗基准的选择： 粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取 20 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块 V 形块支承这两个 32 作主要定位面，限制 5 个自由度，再以一个销钉限制最后 1 个自由度，达到完全定位 ,然后进行铣削。 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 5 位精基准。 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。 查机械制造工艺及设备设计指导手册 346 页表151515择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 工序 工序内容 定位基准 001 粗铣两端小头孔上端面 小头孔外圆 002 粗铣中间孔上端面 小头孔外圆 003 粗铣中间孔下端面 小头孔外圆 004 精铣两端小头孔上端面 小头孔外圆 005 精铣中间孔上端面 小头孔外圆 006 精铣中间孔下端面 小头孔外圆 007 扩两端小头孔 小头孔外圆 008 精铰两端小头孔 小头孔外圆 009 扩中间孔 半精镗中间孔 小头孔外圆 6 （ 三 ） 选择加工设备和工艺设备 1 机床的选择： 工序 001 006 均为铣平面，可采用 式铣床 工序 007 008 采用 钻床 。 工序 009 010 采用镗床。 工序 011 采用钻床。 多刀具组合机床。 工序 012 采用铣断机床。 2 选择夹具：该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 3 选择刀具： 在 铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质 量。 在铰孔 54于精度不高，可采用硬质 合金铰刀。 4 选择量具：两小头孔、中间孔均采用极限量规。 5 其他：对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。 （ 四 ） 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 1 圆柱表面工序尺寸： 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 加工 孔 加工内容 加工余量 精度等级 工序尺寸 表面粗糙度()Ra m 工序余量 最小 最大 010 钻2- 8锥 销孔、 纹 小头孔 011 铣断 12 去毛刺 013 检查 014 若某道工序有误返工 7 54 铸件 6 9 扩孔 53 精镗 54 20 扩孔 18 铰孔 20 平面工序尺寸： 工序号 工序内容 加工余量 基本尺寸 经济精度 工序尺寸偏差 工序余量 最小 最大 铸件 001 粗铣两端小头孔上端面 2 2 02 粗铣中间孔上端面 6 27 12 03 粗铣中间孔下端面 6 21 12 04 精铣两端小头孔上端面 8 11 0. 35 05 精铣中间孔上端面 0 8 006 精铣中间孔下端面 0 10 确定切削用量及时间定额： 工序 001 至 003 以 粗基准，粗铣 20孔上 下 端面。 加工条件 工件材料： b =B=190241,铸造。 加工要求：粗铣 20孔上端面。 机床： 式铣床 。 刀具： 质合金钢端铣刀 ,牌号 削宽度校验合 格。 最终确定 75r/75mm/s ， V c=f z=z。 计算基本工时 L/ 32+80)/475= 工序 004 到 工序 006 以 小头孔外圆 为 基准 精铣 54孔上 下端面。 1. 加工条件 工件材料： b =B=190241,铸造。 加工要求： 精铣 54 上端面。 机床： 式铣床。 刀具： 质合金钢端铣刀 ,牌号 削宽度 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s ， V c=f z=z。 6）计算基本工时 L/ 32+80)/475= 工序 007 和 008 以 小头孔外圆 为基准，扩 、 精铰 20孔，保证垂直度误差不超过 的精度达到 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头 ，粗钻时 8头采用双头刃磨法，后角 o 12，二重刃长度 刀长 b=l=3带长度 1202 100 30 （ 1）决定进给量 查切 所以， 按 钻 头 强 度 选 择 按机 床 强 度 选 择 最终决定选择机床已有的进给量 经校验 10 m a F f 校验成功。 （ 2）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 18 修正系数 0.110故 18 。 m 81 0 0 00rd vn s 查 简明手册 机床实际转速为 72 rn c 故实际的切削速度 0 00 m 2 1030 m 由 于所有工步 所用工时很短，所以使得 切削用量一致， 以减少辅助时间。 扩铰和精铰的切削用量如下： 扩钻： 72 mv c 精铰： 72 mv c 7200 工序 009 和 010 小头孔外圆为基准 ，扩 、 半 精 镗 54孔。 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 8头采用双头刃磨法，后角 o 11，二重刃长度 1刀长b=5面长 l=9带长度 1 1202 100 11 30 （ 1）决定进给量 查 简明手册 按 钻 头 强 度 选 择 2 按 机 床 强 度 选 择 最终决定选择 床已有的进给量 经校验 m a F f 校验成功。 （ 2）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 扩孔后刀面最大磨损限度（查 简明手册 ）为 . 命 铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查 简明手册 ）为 . 命 （ 3） 切削速度 查切 20 修正系数 0.110故 20 。 m vn s 查 简明手册 机床实际转速为 25 rn c 故实际的切削速度 0 00 扩铰和 半 精铰的切削用量同理如下： 12 扩钻： 25 mv c 半 精 铰： 25 mv c 7500 m 5 1817 m 所有工步工时相同。 五 夹 具设计 第二章 钻 纹底孔夹具设计 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 钻 纹底孔 。 具的设计原理 下面具体阐述一下夹具的设计原理 : （ 1）六点定位原理 当工件在不受任何条件 约束时，其位置是任意的不确定的。设工件为一理想的钢体，并以一个空间直角坐标作为参照来观察钢体的位置变动。由理论力学可知，在空间处于自由状态的钢体，具有六个自由度，即沿着X、 Y、 图所示。用 X、Y、 、 Y、 六个自由度是工件在空间位置不确定的最高程度。定位的任务，就是要限制工件的自由度。在夹具中，用分别适当的与工件接触的六个支撑点，来限制工件六个自由度的原理，称为六点定位原理。 （ 2）、应用定位原理几种 情况 1完全定位 工件的六个自由度全部被限制，它在夹具中只有唯一的位置，称为完 13 全定位。 2部分定位 工件定位时，并非所有情况下都必须使工件完全定位。在满足加工要求的条件下，少于六个支撑点的定位称为部分定位。 在满足加工要求的前提下，采用部分定位可简化定位装置，在生产中应用很多。如工件装夹在电磁吸盘上磨削平面只需限制三个自由度。 3过定位（重复定位） 几个定位支撑点重复限制一个自由度，称为过定位。 A、一般情况下， 应该避免使用过定位。 通常，过定位的结果将使工件的定位精度受到影响，定位不确定可使工件（或定位件）产生变形，所以在一般情况下，过定位是应该避免的。 B、过定位亦可合理应用 虽然工件在夹具中定位，通常要避免产生“过定位”，但是在某些条件下，合理地采用“过定位”，反而可以获得良好的效果。这对刚性弱而精度高的航空、仪表类工件更为显著。 工件本身刚性和支承刚性的加强，是提高加工质量和生产率的有效措施，生产中常有应用。大家都熟知车削长轴时的安装情况，长轴工件的一端装入三爪卡盘中，另一端用尾架尖支撑。这就是个“过定位” 的定位方式。只要事先能对工件上诸定位基准和机床（夹具）有关的形位误差从严控制，过定位的弊端就可以免除。由于工件的支撑刚性得以加强，扶持有助于实现稳定，可靠的定位，所以工件安装方便，加工质量和效率也大为提高。 位基准的选择 为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。 由零件图可知： 定位、夹紧方案有： 采用一面 2销定位 ,采用螺旋压板夹紧 为了使定位误差达到要求的范围之内， 这种定位在结构上简单易操作。 定夹紧机构方案 1夹紧装置的组成 工件 在夹具中正确定位后，由夹紧装置将工件夹紧。夹紧装置的组成有： 1）动力装置：产生夹紧动力的装置。 2）夹紧元件：直接用于夹紧工件的元件。 14 3）中间传力机构：将原动力以一定的大小和方向传递给夹紧元件的机构。 2对夹紧装置的要求 1）夹紧过程不得破坏工件在夹具中占有的定位位置。 2）夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中定位的稳定性，又要防止因夹紧力过大损伤工件表面或使工件产生过大的夹紧变形。 3）操作安全、省力。 4）结构应尽量简单，便于制造，便于维修。 典型夹紧机构 1斜楔夹紧机构 斜楔是夹紧机构 中最为基本的一种形式，它是利用斜面移动时所产生的力来夹紧工件的，常用于气动和气压夹具中。在手动夹紧中，斜楔往往和其他机构联合使用。 斜楔夹紧机构的缺点是夹紧行程小，手动操作不方便。斜楔夹紧机构常用在气动、气压夹紧装置中，此时斜楔夹紧机构不需要自锁。 2螺旋夹紧机构 采用螺旋装置直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧的机构，统称螺旋夹紧机构。螺旋夹紧机构结构简单，容易制造。由于螺旋升角小，螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都较大，在手动夹具上应用较多。螺旋夹紧机构可以看作是绕在圆柱表面上的斜面，将它展开就 相当于一个斜楔。 3偏心夹紧机构 偏心夹紧机构是斜楔夹紧机构的一种变型，它是通过偏心轮直接夹紧工件或与其他元件组合夹紧工件的。常用的偏心件有圆偏心和曲线偏心，圆偏心夹紧机构具有结构简单，夹紧迅速等优点；但它的夹紧行程小，增力倍数小，自锁性能差，故一般只在被夹紧表面尺寸变动不大和切削过程振动较小的场合应用。 4定心夹紧机构 定心夹紧机构能够在实现定心作用的同时，又起着将工件夹紧的作用。定心夹紧机构中与工件定位基面相接触的元件，既是定位元件，又是夹紧元件。 由零件图可知：利用底面等为粗 定位基准来设计夹具，从而保证其尺寸公差要求。 据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。因此我们应该根据零件图 15 的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。 压时，活塞和缸筒都向内移动，压板头抬起松开工件。 刀具：高速钢麻花钻头 钻 纹底孔 5。 则轴向力 ：见 工艺师手册表 =CF 中： 420， f=( 90200()190 20 1 . 0 0 . 85 0 . 3 5 1 . 0 7 2 1 2 3 ( )N 转矩 T=CT 式中 : = . 0 0 . 85 0 . 3 5 1 . 0 7 1 7 . 3 4 ( ) 功率 1 7 . 3 4 1 6 . 9 5 0 . 7 2 63 0 3 0 5 在计算切削力时 ,必须考虑安全系数 ,安全系数 K=2 式中 基本安全系数， 加工性质系数， 刀具钝化系数 , 断续切削系数 , F/ =( 夹具在装夹时，由在 定位时造成圆周上存在定位误差；夹具体在零件的内孔端面上定位时，也存在定位误差，从而会造成由原来的面接触变成点接触，从而使零件在定位时发生误差，进而影响加工精度，只要误差在允许范围内就可以满足加工要求。 16 差分析与计算 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j，一般可用下式表示： 由 参考文献 5可得： 定位误差 ： 11 1 m i D d 1 1 2 21 m i n 2 m i n. 2D d D a r c t g L 其中： 1 0 2D ，2 0D 1 0 1d ，2 0 3d 1，2 m i n 0 4 夹紧误差 ： co s)(m a x 其中接触变形位移值： 1( ) ( )1 9 . 6 2 a Z a Z l 查 5 表 1 2 15 有10 . 0 0 4 , 0 . 0 0 1 6 , 0 . 4 1 2 , 0 . 7R a z H C n 。 c o s 0 . 0 0 2 8j j y 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： 0 . 0 8 5 0 . 3jw m m m m 17 从以上的分析可见
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号