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毕业设计(论文) 拨 叉 零 件 工 艺 规 程 及 加 工 M221.5螺 纹 孔 夹 具 设 计毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:拨叉零件工艺规程及加工M221.5螺纹孔夹具设计 学院: 机械工程学院 专业: 机械设计制造及其自动化 班级: 1毕业设计(论文)的主要内容及基本要求 (1).收集资料,查阅文献,了解拨叉的结构、组成及工作情况,并撰写开题报告; (2).方案设计,根据查阅的资料提出若干解决的方案并加以讨论; (3).根据拨叉的工艺分析,确定工序并进行必要的计算; (4).完成毛坯图,零件图,夹具图,夹具装配图; (5).编写设计说明书; (6).修改设计,准备答辩。 2指定查阅的主要参考文献及说明1 李益民主编,机械制造工艺设计简明手册,哈尔滨工业大学.2 赵家齐主编,机械制造工艺学课程设计指导书,北京:机械工业出版社.3 王先逵主编,机械制造工艺学,清华大学.4 艾兴,肖诗纲主编,切削用量手册 北京:机械工业出版社.5 金属切削手册 ,上海:上海科学文化技术出版社. 3进度安排设计(论文)各阶段名称起 止 日 期1收集、准备参考资料,查阅文献,最后完成开题报告2010.03.05-2010.03.152工艺分析,确定方案,编写工艺过程和夹具设计2010.03.16-2010.04.163设计拨叉加工工艺及夹具并绘制零件图、装配图2010.04.17-2010.05.214编写设计说明书2010.04.24-2010.05.195毕业设计(论文)的修改、答辩的准备时间2010.05.20-2010.06.05 I摘 要摘 要 CA6140车床拨叉它位于车床变速机构中主要起换档作用,和其他零件配合,在改变转速的时候承受轻微的载荷,所以加工时应该保证本零件的重要工作表面符合技术要求。本设计说明书对“CA6140车床拨叉”零件的工艺规程,选定了相应的工艺基准、定位基准,进行了工艺性分析,确定了毛坯的形式,选择了适宜的粗、精基准,确定了各表面的加工方法和工艺路线,选择相适应的机床和刀具、夹具、量具等工艺装备,并进行了加工余量、工序尺寸和公差、切削用量、时间定额等的计算和确定。 本次所设计的钻床夹具是用于加工M221.5螺纹孔,确定了“两孔一面”的定位方案和相应的定位机构及夹紧机构、对刀装置,并进行了定位误差分析和夹紧力的计算。它主要包括:定位装置、夹紧装置、引导装置、夹具体等几部分。在设计中定位装置心轴限制4个自由度、侧板限制1个和 浮动支承板限制1个;螺母和心轴配合用来夹紧零件;用钻套引导刀具进行加工;夹具体用于连接夹具各元件及装置,并与机床有关部位连接,以确定夹具相对于机床的位置。关键词:拨叉;工艺规程;定位基准;夹紧力;夹具设计 I摘 要AbstractCA6140 lathe fork is located in the lathe gearing up shift in the main function, and other assorted, changing speed when subjected to minor loads, so you should ensure that the processing of this part of the important work surface to conform to the requirements. This design guide on CA6140 lathe fork part of the process, selected the appropriate process, Datum, a process of analysis, to determine a stocks form, select the appropriate benchmark crude and refined, determine the surface of processing methods and routes, choice of machine tools and cutting tools, fixtures, tools, and other technical equipment, and allowance, dimensions and tolerances, cutting, time quotas, the calculation and determination. This drill with fixtures designed is used for processing M221.5, threaded hole, identified the two holes in the side of positioning schemes and appropriate positioning and clamping, knives, and positioning error analysis and calculation of the clamping force. It mainly includes: positioning device, clamps, boot device, specific, and so on; in the design positioning device: pin limit to four degrees of freedom, side panel limit 1 and floating support plate limit 1; nut and the pin used to clamp the part; drill set of boot cutter processing; clip specific components used to connect to the fixture and equipment, and machine tool for parts of the connection, to determine the location of the fixture relative machine. Key words: fork; technology; location Datum; clamping force; fixture design III目 录目 录摘 要IAbstractII目 录III第一章 绪论11.1 课题背景11.2 夹具的发展史11.3 小结2第二章 零件的分析32.2 零件的工艺分析32.3 零件的技术要求42.4 零件的工艺性42.5 确定拨叉的生产类型5第三章 毛坯的设计63.1 确定毛坯的制造形式63.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量63.3 毛坯图7第四章 拟定零件工艺路线84.1 定位基面的选择84.1.1 粗基准的选择84.1.2 精基准的选择84.2 表面加工方法的确定94.3 加工阶段的划分94.4 工序的集中与分散94.5 工序顺序的安排104.5.1 机械加工工序的安排104.5.2 辅助工序104.6 工艺路线的确定104.6.1 工艺路线方案一104.6.2 工艺路线方案二114.6.3 工艺方案的比较与分析114.7 机床及工艺装备的选择124.7.1 选择机床124.7.2 选择夹具134.7.3 选择刀具144.7.4 选择量具14第五章 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定165.1 外圆表面(42).165.2 25孔上下端面165.3 拨叉叉轴孔(25)165.4 60孔上下端面165.5 拨叉脚60孔175.6 槽所在端面175.7 槽底面175.8 槽侧面185.9 螺纹孔顶面185.10 其他尺寸直接铸造得到18第六章 拨叉切削用量确定196.1 铣25孔上、下端面196.2 钻、扩、粗铰、精铰25孔216.3 粗铣60孔上、下端面226.4 半精铣60孔上、下端面236.5 粗、半精镗60孔246.6 两件铣断256.7 铣槽端面266.8 铣16H11的槽286.9 铣螺纹孔端面306.10 钻20孔,攻M221.5螺纹32第七章 拨叉工时定额的确定347.1 铣25孔上下端面347.2 钻、扩、粗铰、精铰25孔357.3 粗铣60孔上端面377.4 半精铣60孔下端面387.5 粗、半精镗60孔387.6 两件铣断407.7 铣槽端面407.8 铣16H11的槽427.9 铣螺纹孔端面437.10 钻20孔,攻M221.5螺纹44第八章 机床夹具设计468.2 定位方案设计468.3 工件误差分析计算468.4 导向元件设计478.5 夹紧装置设计478.6 切削力与夹紧力的计算488.7 夹具体的设计49第九章 结论51参考文献52致谢533四川理工学院毕业设计(论文)第一章 绪论1.1 课题背景 随着科学技术的发展,各种新材料、新工艺和新技术不断涌现,机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现,已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴,可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世,提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展,极大地推动了机械加工工艺的进步,使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“工欲善其事,必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来,现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具(含夹具、刀具、量具与辅具等)在不断的革新中,其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此,无论在传统制造还是现代制造系统中,夹具都是重要的工艺装备。1.2 夹具的发展史夹具在其发展的200多年历史中,大致经历了三个阶段:第一阶段,夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置,发挥着夹固工件的最基本功用。第二阶段,随着军工生产及内燃机,汽车工业的不断发展,夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性,各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善,夹具逐步发展成为机床工件工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这一阶段,夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天,自动化夹具在高效、高精度及适应性方面,已有了相当大的提高。第三阶段,随着电子技术、数控技术的发展,现代夹具的自动化和高适应性,已经使夹具与机床逐渐融为一体,使得中、小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这一阶段,夹具的主要特点是高精度,高适应性。可以预知,夹具在不同阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。1.3 小结 一项优秀的夹具结构设计,往往可以使得生产效率大幅度提高,并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的,不规则的拔叉类,杆类工件,几乎每道工序都离不开专门设计的高效率夹具。生产设计阶段,对夹具的选择和设计工作的重视程度,丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计,制造和生产过程中对夹具的正确使用,维护和调整,对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 47四川理工学院毕业设计(论文)第二章 零件的分析2.1 零件的用途 题目所给的拨叉应用在CA6140型车床变速箱传动轴上的换档机构中。 该拨叉头以25孔套在变速叉轴上,并用螺钉经螺纹孔M221.5与变速叉轴联结,拨叉脚则夹在两齿轮之间。当需要变速时,操纵变速手柄,变速操纵机构就通过拨叉壁部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移,拨叉脚拨动三联滑移变速齿轮在花键轴上滑动以改变档位,从而改变车床主轴的旋转速度。 该拨叉是在停车时用于换档的,承受的弯曲应力和冲击载荷较小,因此零件应具有的强度和韧性均不高。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔25(H7)、锁紧螺纹孔M221.5、拨叉长槽,在设计工艺规程时应予以保证。2.2 零件的工艺分析 该零件共有两处加工表面有一定位置要求。现分述如下: (1).以25孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括:25H7的孔,以及42的圆柱两端面,其中主要加工表面为25H7通孔; (2).以60孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括:60H12的孔,以及60H12的两个端面,其中主要加工表面是60H12的孔; (3).铣16H11的槽 这一组加工表面包括:此槽的端面,16H11槽的底面以及槽的两侧面; (4).以M221.5螺纹孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括:M221.5的螺纹孔,长32的端面,其中主要加工表面为M221.5螺纹孔。 总之,这四组加工表面中的两组加工表面之间有着一定的位置要求,主要如下: (1).60H12孔端面与25H7孔垂直度公差为0.1; (2).16H11槽与25H7孔垂直度公差为0.08。 根据上面分析可知,加工时应先加工一组表面,再以这组加工后的表面为基准加工另外一组表面,并且保证它们之间的位置精度要求。2.3 零件的技术要求 该拨叉形状特殊,结构简单,属于典型的叉杆类零件。为了实现换挡变速的功能,其叉轴孔与变速叉轴有较高的配合要求。因此加工精度要求较高。为拨叉换挡时叉脚受力均匀,要求叉脚两端面对叉轴孔的垂直度要求为0.1。为保证拨叉在叉轴上有准确的位置,改换档位准确,拨叉用螺钉定位。拨叉的全部技术要求列于表2-1中。 表2-1 拨叉零件技术要求 加工表面尺寸偏差()公差及精度等级表面粗糙度Ra(m)形位公差()长槽侧面IT113.2长槽底面IT126.3拨叉脚两端面IT113.2拨叉脚内表面IT123.2M221.5螺纹孔到大槽外侧IT1225孔IT71.6综上所述,该拨叉件的各项技术要求制订得较合理。2.4 零件的工艺性 分析零件图可知,拨叉脚两端面要求切削加工,并在轴向方向上高于相邻表面,这样既减少了加工面积,又提高换档时叉脚端面的接触刚度。25孔和M22螺纹孔的端面均为平面,可以防止加工过程中钻头钻偏,以保证孔的加工精度。长槽两侧面精度要求较高,而上表面及下表面精度要求不高,加工比较容易。该零件主要工作表面虽然加工精度相对较高,但也可以在正常的生产条件下,采用较经济的方法保质保量地加工出来;除主要工作表面外,其余的加工精度均较低。综上所述知,该零件不需要高精度机床加工,通过铣、钻、镗床的粗、半精加工就可以达到加工要求。由此可见,该零件的工艺性较好。2.5 确定拨叉的生产类型 依据设计要求可知,该零件的生产类型为大量生产。拨叉的重量为1.45kg,查文献【1】机械制造工艺与夹具表1-3可知,该拨叉属于轻型零件。第三章 毛坯的设计3.1 确定毛坯的制造形式 该零件材料为HT200。由于该拨叉在工作过程中承受的冲击载荷较小,受力小,生产类型为大量生产,并且材料可铸。因此为了提高生产效率,保证经济性,铸造件的表面质量与机械性能,所以根据文献【1】机械制造工艺与夹具应该采用铸造成型中的砂型铸造机器造型的方法制造毛坯。.3.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量由文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-1表5-5知,要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量,应先确定以下各项因素: (1).最大轮廓尺寸根据零件图计算轮廓尺寸,长80,宽82,高169.11,故最大轮廓尺寸为169.11。(2).选取公差等级CT由表5-1,制造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁,得公差等级CT范围812级,现取为10级。(3).铸件尺寸公差根据加工面的基本尺寸和铸件公差等级CT,由表5-3查得,公差带相对于基本尺寸对称分布,即一半在基本尺寸之上,一半在基本尺寸之下。 (4).机械加工余量等级由表5-5,制造方法按机器造型、铸件材料按灰铸铁,得机械加工雨量等级范围E-G级,现取为F级。(5).RMA(要求的机械加工余量)对所有加工表面取同一个数值,由表5-4查最大轮廓尺寸为169.11,机械加工余量等级为F级,得RMA数值为2。(6).毛坯基本尺寸 拨叉头左右两侧属双侧加工,应由式5-2求出,即R=F+2RMA+CT/2=80+22+3.2/2=85.6拨叉脚端面12为单侧加工,应由式5-1求出,即 R=F+RMA+CT/2=12+2+2.2/2=15.1脚内圆宽度60,属内腔加工,应由式5-3求出,即R=F-2RMA-CT/2=60-22-2.8/2=54.6长槽宽度16,属单侧加工,应由式5-1求出,即R=F+RMA+CT/2=16+2+2.2/2=19.1端面44,属单侧加工,应由式5-1求出,即R=F+RMA+CT/2=44+2+2.8/2=47.4长槽底面至上表面8,属单侧加工,应由式5-1求出,即 R=F+RMA+CT/2=8+2+2.2/2=11.1顶面36,属单侧加工,应由式5-1求出,即R=F+RMA+CT/2=36+2+2.6/2=39.3综合上述条件,拨叉铸件毛坯尺寸公差及机构加工余量见表3-1。表3 -1 拨叉铸件毛坯尺寸公差及机构加工余量项目()机械加工余量()尺寸公差()基本尺寸()拨叉头左右两侧23.285.6脚内圆宽度6022.854.6长槽宽度1622.219.1长槽底面至上表面82211脚端面宽度1222.215.1端面4422.847.4顶面3622.639.33.3 毛坯图 毛坯图的绘制,见附图。 第四章 拟定零件工艺路线4.1 定位基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理,可以使加工质量得到保证,生产效率得到提高;否则,加工工艺过程中会出现很多问题,使生产无法正常进行。 定位基准有粗基准和精基准之分,用毛坯上未经加工的表面作为定位基准称为粗基准,使用经过加工的表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时,先进行精基准的选择,保证各加工表面按图纸要求加工出来,再考虑用什么样的粗基准来加工精基准;所以,通常先确定精基准,然后再确定粗基准。4.1.1 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,没有而作为粗基准的表面应平整,没有飞边、毛刺或其他表面残缺。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25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42孔作主要定位面,限制4个自由度,再用一个平面限制最后2个自由度,达到完全定位,然后进行铣削。4.1.2 精基准的选择 根据拨叉零件的技术要求同装配要求,选择拨叉右端面同轴孔25作为精基准。零件上很多表面都可以采用它们作为基准进行加工,即遵循“基准统一”原则。轴孔25的轴线是设计基准,选用其作为精基准加工拨叉的左右端面,螺纹孔M221.5同槽,实现了设计基准跟工艺基准的重合,保证了被加工表面的垂直度要求。另外,由于拨叉的刚性较差,受力容易产生变型,夹紧力应该垂直于主要定位面,选用拨叉25孔端面做精基准,夹紧可作用在端面上,夹紧可靠,不容易引起零件变形。4.2 表面加工方法的确定 根据拨叉零件图可知,加工面有内孔、端面、槽、螺纹孔、侧面、底面、上表面等。材料为HT200,以公差等级和表面粗糙度要求,参考文献【2】机械制造技术基础课程设计指南相关资料,其加工方法选着如表4-1所示。表4-1 拨叉零件各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra(m)加工方案备注25孔IT71.6钻-扩-粗铰-精铰表5-15长槽内侧面IT123.2粗铣-半精铣表5-16长槽底面IT116.3粗铣-半精铣表5-16长槽上表面IT126.3粗铣-半精铣表5-16螺纹孔端面IT126.3粗铣-半精铣表5-16螺纹孔IT73.2钻孔-丝锥攻螺纹表5-15及表5-21拨叉脚两端面IT113.2粗铣-半精铣表5-1660孔IT123.2粗镗-半精镗表5-15拨叉脚底面IT126.3粗铣表5-164.3 加工阶段的划分 该拨叉加工质量比较高,可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工阶段。 在粗加工阶段,首先将精基准25孔准备好,使后续工序可以采用精基准定位加工,保证其它加工表面的精度要求;然后粗铣长槽上表面、长槽底面、长槽内侧面、拨叉脚内表面,粗镗60孔、切拨叉脚底面及加工螺纹孔; 在半精加工阶段,半精铣拨叉脚两端面、长槽底面、长槽内侧面,半精铰25孔,半精镗60孔,攻螺纹; 在精加工阶段,精铰25孔。4.4 工序的集中与分散 工序的集中是将工件的加工集中在少数几道工序内完成,每道工序的加工内容较多;工序的分散是将工件的加工分散在较多的工序内进行,每道工序的加工内容很少,最少时每道工序仅一个简单工步。 根据零件图分析可知,该零件选用工序分散原则安排拨叉的加工工序。采用分散原则安排生产,可以使所用机床和工艺准备简单,并易于调整和维修。4.5 工序顺序的安排4.5.1 机械加工工序的安排 1).遵循先基准,后其它原则,首先加工精基准拨叉头叉轴孔; 2).遵循先粗后精原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序; 3).遵循先主后次原则,先加工主要表面叉轴孔和长槽及拨叉脚两端面,后加工次要表面螺纹孔端面及螺纹孔、拨叉孔内表面及底面; 4).遵循先面后孔原则,先加工螺纹孔上表面再加工螺纹孔。4.5.2 辅助工序 精加工完成后,安排去毛刺、清洗等终检工序。 综上所述,该该拨叉工序的加工顺序为:基准加工主要表面的粗加工及长槽内侧面的精加工主要表面半精加工和次要表面加工。4.6 工艺路线的确定 制定工艺路线的出发点,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。由于生产类型为大批生产,故考虑采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应降低生产成本。4.6.1 工艺路线方案一 工序一 铸造连体件; 工序二 时效处理; 工序三 钻、扩、粗铰、精铰25孔; 工序四 粗、半精铣25、60孔上端面; 工序五 粗、半精铣25、60孔下端面; 工序六 粗、半精镗60孔; 工序七 两件铣断; 工序八 铣螺纹孔端面; 工序九 钻22孔; 工序十 攻M221.5螺纹; 工序十一 粗、半精铣槽所在端面; 工序十二 粗、半精铣16H11槽; 工序十三 钳工去毛刺; 工序十四 终检。4.6.2 工艺路线方案二 工序一 铸造连体件; 工序二 时效处理; 工序三 粗、半精铣25孔上端面; 工序四 粗、半精铣25孔下端面; 工序五 钻、扩、粗铰、精铰25孔; 工序六 粗、半精镗60孔; 工序七 粗、半精铣60孔上端面; 工序八 粗、半精铣60孔下端面; 工序九 两件铣断; 工序十 铣螺纹孔端面; 工序十一 钻22孔; 工序十二 攻M221.5螺纹; 工序十三 粗、半精铣槽所在的端面; 工序十四 粗、半精铣16H11槽; 工序十五 钳工去毛刺; 工序十六 终检。4.6.3 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于都存在先钻孔再铣平面的不足,且两件铣断对以后的各工序的加工定位夹紧不方便,从而降低生产效率。零件图样规定:25孔与拨叉端面应垂直,其垂直度误差不超过0.1;25孔与16H11槽的侧面应垂直,其垂直度误差不超过0.08。由此可见,因为25孔叉脚端面相垂直。因此,加工及测量叉脚端面时应以25孔为基准。这样做能保证设计基准与工艺基准相重合。同理,16H11槽的侧面相对孔的垂直度的技术要求在加工与测量时也应遵循上述原则。因此,为了修正由于基准不重合造成的误差,同时遵照实际经验,最后确定的加工路线如下:工序一 铸造连体件;工序二 时效处理;工序三 以42外圆为粗基准,铣25孔上、下端面;工序四 以25孔上端面为精基准,以42外圆定位,钻、扩、粗铰、精铰 25孔,使孔的精度达到IT7级;工序五 以25孔为精基准,以42外圆定位,粗铣60孔上端面;工序六 以25孔为精基准,以42外圆定位,半精铣60孔下端面,保证端 面相对孔的垂直度误差不超过0.1;工序七 以25孔为精基准,以42外圆定位,粗、半精镗60孔,保证孔的 精度达到IT12级;工序八 以42外圆定位,两件铣断;工序九 以25孔为精基准,以25孔、60孔定位,铣槽端面;工序十 以25孔为精基准,以25孔、60孔定位,铣16H11的槽,保证槽 的侧面相对孔的垂直度误差是0.08;工序十一 以25孔为精基准,以25孔、60孔定位,铣螺纹孔端面;工序十二 以25孔为精基准,以25孔、60孔定位,钻20孔,攻M221.5 螺纹;工序十三 钳工去毛刺;工序十四 终检。以上工艺过程详见机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。4.7 机床及工艺装备的选择4.7.1 选择机床 根据不同的工序选着机床。 1).工序一是粗铣和半精铣,该工序的工步数不多,成批生产不需要很高的生产率,故选用立式铣床就能满足要求。本零件外廓尺寸不大,精度要求不是很高,根据文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-71,选用最常用的X52K立式铣床。 2).工序二为加工25孔。由于加工的零件外廓尺寸不大,又是回转体,且要求精度较高,表面粗糙度数值较小,需选用较精密的钻床才能满足要求。因此,根据文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-64,选用Z525立式钻床。 3).工序三、四是粗、半精铣。用端面铣刀铣平面,应选用卧式机床。本零件属成批生产,所选机床适用范围铰广为宜,故根据文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-74,选常用的X62型铣床就能满足加工要求。 4).工序五为镗孔。由于加工的零件外廓尺寸不大,又是回转体,故选用镗床;由于要求的精度不是很高,表面粗糙度数值较小,需选用较精密的镗床以满足要求。因此,根据文献【7】机械加工工艺设计实用手册选用T68卧式镗床。 5).工序六为铣断。用锯片铣刀铣断,根据文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-74,选常用的X62型铣床。 6).工序七为铣平面。用端面铣刀铣平面,应选用卧式机床;考虑本零件属成批生产,所选机床使用范围较广为宜。因此,故根据文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-71,选常用的X62型铣床就能满足加工要求。 7).工序八为铣槽。用三面刃铣刀粗铣、半精铣槽,应选卧式机床,故根据文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-74,选常用的X62型铣床。 8).工序九为铣平面。用端面铣刀铣平面,应选用立式机床;故根据文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-71,选常用的X52K型铣床就能满足加工要求。 9).工序十为钻、攻螺纹孔。根据文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-64,选用Z525立式钻床。4.7.2 选择夹具 单件小批生产中,应尽量选用通用夹具,为提高生产率可应用组合夹具。在大批大量生产中,应采用高效的气动、液动专用夹具。本零件外形复杂,且加工精度要求高,因此每道工序都需采用专用夹具。4.7.3 选择刀具 根据不同的工序选择刀具。 1).在镗床上加工的工序,选用高速钢镗刀; 2).在铣床上加工的工序,铣平面用硬质合金端铣刀,根据文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-98,取铣刀的铣削深度=4,铣削宽度=14;根据文献【5】金属切削手册表9-3、表9-4、表9-5,粗铣时,选取刀具直径D=80,总长L=45,孔径d=32,前角o0,后角o15,副后角o=10,主偏角=60,副偏角=5,过渡刃偏角=30,刃倾角=5,过渡刃宽=1.5,齿数Z=10;半精铣时,选取刀具直径D=80,总长L=45,孔径d=32,前角o5,后角o10,副后角o=8,主偏角=60,副偏角=5,过渡刃偏角=30,刃倾角=5,过渡刃宽=1,齿数Z=10; 铣槽时,根据文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-98,取铣刀的铣削深度=4,铣削宽度=4;根据文献【5】金属切削手册表9-2、表9-4、表9-5,粗铣槽选取高速钢直齿三面刃铣刀,铣刀直径D=63,宽度B=10,孔径d=22,前角o15,主后角o12,副后角o=6,副偏角=2,过渡刃偏角=45,过渡刃长度=1.5,齿数Z=16;半精铣槽选取高速钢错齿三面刃铣刀,铣刀直径D=63,宽度B=12,孔径d=22,前角o15,主后角o12,副后角o=6,副偏角=2,过渡刃偏角=45,螺旋角=18,过渡刃长度=1,齿数Z=12; 铣断时,选取高速钢细齿锯片铣刀,根据文献【5】金属切削手册表9-2、9-5、9-7,选择D=160,宽度B=4,孔径d=32,前角o10,后角o16,副偏角=1,过渡刃偏角=45,过渡刃长度=0.5,齿数Z=50; 3).在钻床上加工的工序,选用高速钢麻花钻钻头。4.7.4 选择量具 本零件属成批生产,一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点,参考文献【2】机械制造技术基础课程设计指南相关资料,选择如下: 3.7.4.1选择加工孔的量具 1).25H7孔经钻、扩、粗铰、精铰四次加工,钻至23,扩至24.8,粗铰24.94,精铰25;钻、扩、粗铰孔精度要求不高,从表5-108中选读数值0.02,测量范围0125的三用游标卡尺即可;精铰孔时,由于精度要求高,加工时每个工件都需进行测量,故宜选用极限量规,由表5-109选用锥柄圆柱塞规; 2).60H12孔经粗、半精镗两次加工,粗镗至59.5,半精镗至60;粗镗公差等级为IT14,从表5-108中选读数值0.02,测量范围为0125的三用游标卡尺即可;半精镗孔的公差等级为IT12,从表5-108中选读数值0.02,测量范围为50125的内径千分尺即可; 3).M221.5螺纹孔经钻孔、丝锥攻螺纹两次加工,精度要求不高,从表中5-108中选读数值为0.02,测量范围为0125的三用游标卡尺即可。3.7.4.2 选择加工槽及平面所用量具 1).槽经粗铣、半精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差的等级为:粗铣时均为IT14;半精铣时,槽宽为IT11,槽深为IT12,由表5-108均可选用读数值为0.02,测量范围0150的游标卡尺即可; 2).其它平面及端面的加工,精度要求不是很高,由表5-108均可选用读数值为0.02,测量范围0150的游标卡尺即可。第五章 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定5.1 外圆表面(42) 考虑其零件外圆表面为非加工表面,所以外圆表面为铸造毛坯,没有粗糙度要求,因此直接铸造而成。5.2 25孔上下端面 该工序的加工过程是双边加工,该端面的加工余量为5.6; 铣削加工余量:粗铣为1.8,半精铣为1; 由文献【7】机械加工工艺设计实用手册表8-35知,粗铣工序的经济加工精度可达IT12,其公差值为-0.21;半精铣工序的经济加工精度可达IT11,其公差数值为-0.13。5.3 拨叉叉轴孔(25) 由文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-42可查得,钻孔余量Z钻孔=2,扩孔余量Z扩孔=1.8,粗铰余量Z粗铰=0.14,精铰余量Z精铰=0.06; 由文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-29查得,依次确定各工序的加工精度等级为钻孔:IT12;扩孔:IT11;粗铰:IT10;精铰IT7; 根据上述结果,再由文献【4】机械设计课程设计手册表9-1查得,可确定该工序各工步的工序尺寸及公差分别为:钻孔23,扩孔24.94,粗铰24.94,精铰25。5.4 60孔上下端面 该工序的加工过程是双边加工,该端面的加工余量为3.1; 铣削加工余量:粗铣为1.05,半精铣为0.5; 由文献【7】机械加工工艺设计实用手册表8-35知,粗铣工序的经济加工精度可达IT12,其公差值为-0.18;半精铣工序的经济加工精度可达IT11,其公差数值为-0.11; 根据上述结果,再由文献【4】机械设计课程设计手册表9-1查得,可确定该工序各工步的工序尺寸及公差分别为:粗铣13,半精铣12。5.5 拨叉脚60孔 为了节省材料,60孔已铸成孔加工余量为5.4,即铸成孔直径为54.6; 由文献【7】机械加工工艺设计实用手册表8-18可查得,粗镗余量Z粗镗=2,半精镗余量Z半精镗=0.7; 由文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-29查得,依次确定该工序各工步的加工精度等级为粗镗孔:IT11;半精镗孔:IT10; 根据上述结果,再由文献【4】机械设计课程设计手册表9-1查得,可确定该工序各工步的工序尺寸及公差分别为:粗镗孔58.6,半精镗孔60。5.6 槽所在端面 铸出槽端面至中心线47.4的距离,余量为3.4; 铣削加工余量:粗铣为2.2,半精铣为1.2; 由文献【7】机械加工工艺设计实用手册表8-35知,粗铣工序的经济加工精度可达IT12,其公差值为-0.25;半精铣工序的经济加工精度可达IT11,其公差数值为-0.16。5.7 槽底面 该工序的加工过程是单边加工,其加工余量均为3.1; 铣削加工余量:粗铣为2.1,半精铣为1; 由文献【7】机械加工工艺设计实用手册表8-35知,粗铣工序的经济加工精度可达IT12,其公差值为+0.18;半精铣工序的经济加工精度可达IT11,其公差数值为+0.11; 根据上述结果,再由文献【4】机械设计课程设计手册表9-1查得,可确定该工序各工步的工序尺寸及公差分别为:粗铣17,半精铣16。5.8 槽侧面 该工序的加工过程是双边加工,其加工余量为3; 铣削加工余量:粗铣为1,半精铣为0.5; 由文献【7】机械加工工艺设计实用手册表8-35知,粗铣工序的经济加工精度可达IT13,其公差值为+0.27;半精铣工序的经济加工精度可达IT12,其公差数值为+0.18; 根据上述结果,再由文献【4】机械设计课程设计手册表9-1查得,可确定该工序各工步的工序尺寸及公差分别为:粗铣9,半精铣8。5.9 螺纹孔顶面 铸出螺纹孔顶面至25孔轴线且垂直轴线方向39.3的距离,余量为3.3; 该工序的加工过程是单边加工,铣削加工余量:粗铣为2.1,半精铣为1.2; 由文献【7】机械加工工艺设计实用手册表8-35知,粗铣工序的经济加工精度可达IT12,其公差值为-0.12;半精铣工序的经济加工精度可达IT11,其公差数值为-0.075。5.10 其他尺寸直接铸造得到 第六章 拨叉切削用量确定6.1 铣25孔上、下端面 (1).粗铣25孔上、下端面 本工序为铣削端面。所选刀具为硬质合金细齿端铣刀,铣刀直径D=80,宽度L=10,齿数Z=10;机床选用X52K立式铣床。 1).铣削深度 因为切削量较小,故可以选择=1.8,一次走刀即可完成所需长度; 2).确定每齿进给量 根据文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-71,X52K立式铣床的功率为7.5,细齿端铣刀加工铸铁,由文献【5】金属切削手册表9-10,查得每齿进给量=0.140.24,现取=0.2; 3).选择铣刀磨顿标准及耐用度 根据文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-148及表5-149,用硬质合金端铣刀粗加工铸铁,铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.2;铣刀直径D=80,耐用度T=180min; 4).确定切削速度和工作台每分钟进给量 参考文献【5】金属切削手册表9-14,确定v=60; 采用硬质合金端铣刀,=80,齿数Z=10; 则=239(); 现根据文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-72,金属切削机床的技术参数,取=235 ; 故实际切削速度v=59(); 当=235时,工作台的每分钟进给量应为: =Z=0.210235=470() 根据文献【2】机械制造技术基础课程设计指南表5-73,X

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