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k170 加工 工艺 夹具 设计

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K170-拨叉加工工艺及铣断夹具设计,k170,加工,工艺,夹具,设计

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机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称拨 叉3共10页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工10/20毛坯HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件21设备名称设备型号设备编号同时加工件数2夹具编号夹具名称切削液 工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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r/minm/minmm/rmm机动辅助1铸造毛坯2时效热处理，去除应力 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称拨叉3共10页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工25铣削HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件21设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X512夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣25mm的孔下表面，粗铣50mm的孔下表面，保证其粗糙度W18Cr4V硬质合金端铣刀，专用夹具，游标卡尺2501180.18410.810.25 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称拨叉3共10页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工40铣削HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件21设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X512夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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r/minm/minmm/rmm机动辅助1以25mm的下表面为精基准，粗铣25mm孔上表面，粗铣50mm孔的上表面，保证其粗糙度W18Cr4V硬质合金端铣刀，专用夹具，游标卡尺2501180.18410.810.25 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称拨叉3共10页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工50钻孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件21设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5252夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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r/minm/minmm/rmm机动辅助1以25 mm的下表面为精基准，钻孔21 高速钢麻花钻头专用夹具，游标卡尺62533.60.331410.250.22以25 mm的下表面为精基准，扩孔高速钢扩孔钻头专用夹具，游标卡尺50031.20.33 1.3510.160.23以25 mm的下表面为精基准，铰孔高速钢铰刀，专用夹具，游标卡尺31537.82.00.1510.070.2 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称共10页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工60镗孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件21设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61402夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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r/minm/minmm/rmm机动辅助1以以25mm孔的下表面为精基准，粗、半精镗50mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 um，并进行孔口倒角YG6的硬质合金刀，专用夹具，游标卡尺2500.350.351.210.660.2 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称拨叉3共10页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工70铣削HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件21设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X612夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣断（将毛坯一分为二）高速钢细齿圆锯片刀，专用夹具，游标卡尺5050.20.10410.2550.2 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称拨叉3共10页第9页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工50铣削HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件21设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣B向凸台面，保证其粗糙度为25 umW18Cr4V硬质合金端铣刀，专用夹具，游标卡尺3701.220.18310.260.2 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 期机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称拨叉3共10页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工80钻孔HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件21设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 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r/minm/minmm/rmm机动辅助1以25mm的孔为精基准，钻8 mm孔专用夹具、游标卡尺、麻花钻68016.660.22410.0660.2 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 期设计说明书 题目：拨叉的工艺规程设计 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导老师：25摘 要拨叉的加工工艺规程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，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。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。序 言机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。一、零件的分析1.1 零件的作用题目所给的零件是拨叉。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25孔与操纵机构相连，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。1.2 零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，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25以及与此孔相通的8的孔。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0.25mm。由上面分析可知，可以粗加工拨叉下端面，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、确定生产类型表2-1 机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型（零件重2000kg）中型（零件重502000kg）轻型（零件重Pcc。故校验合格。最终确定:ap=4.0mm，nc=250r/min，vf=390mm/s，vc=118m/min，fz=0.1mm/z。6）计算基本工时 tmL/ vf，L=l+ y+，l=176mm.查切削手册表3. 26，入切量及超切量为：y+=40mm，则：tmL/ Vf=(176+40)/390=0.81min。根据估算辅助时间为0.25min。工序40 以25 mm的下表面为精基准，粗铣25 mm孔、50 mm孔的上表面，保证其粗糙度为6.3 um，25 mm孔上、下表面尺寸为50mm，50 mm的上、下表面尺寸为20mm。 切削用量和时间定额及其计算过程同工序01。工序50 以25 mm的下表面为精基准，钻、扩、铰、精铰25 mm的孔，保证其内表面粗糙度为1.6 um，并进行孔口倒角工件材料为1号可锻铸铁，硬度200HBS。孔的直径为25mm。工件材料为HT200，硬度200HBS。孔的直径为25mm，公差为H7，表面粗糙度。加工机床为Z525立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔21mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔24.7mm标准高速钢扩孔钻；铰孔25mm标准高速铰刀。选择各工序切削用量。（1）确定钻削用量1）确定进给量 根据参考文献7表28-10可查出，由于孔深度比，故。查Z525立式钻床说明书，取。根据参考文献7表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据表28-9，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。2）确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据表28-15，由插入法得：，由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献7表28-3，故查Z525机床说明书，取。实际切削速度为：由表28-5，故3）校验机床功率 切削功率为机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地，（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献7表28-31，。根据Z525机床说明书，取=0.57mm/r。2）确定切削速度及 根据参考文献7表28-33，取。修正系数：，故 查机床说明书，取。实际切削速度为 （3）确定铰孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献7表28-36，按该表注4，进给量取小植。查Z525说明书，取。2）确定切削速度及 由参考文献7表28-39，取。由参考文献7表28-3，得修正系数，故 查Z525说明书，取，实际铰孔速度 （4）各工序实际切削用量 根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔：，扩孔：，铰孔：，5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=60mm; =4mm; =3mm;t= =1.28min工序60 以25 mm孔的下表面为精基准，粗、半精镗50 mm的孔，保证其内表面粗糙度为3.2 um，并进行孔口倒角机床：车床CA6140（1）粗、半精镗50 mm的孔单边余量 可一次切除，则 。根据简明手册4.2-20查得，取 。根据简明手册4.2-21查得，取：。计算切削基本工时： (2)半精镗50 mm的孔单边余量,可一次切除，则 。由切削手册表1.6查得，进给量取为0.27mm/r。由切削手册表1.1查得，则：查简明手册表4.2-20，取为625r/min。加工基本工时：工序06 铣斜肩，以D1和T2为定位基准。刀具：硬质合金三面刃铣刀机床：X51立式铣床根据简明手册查得：。根据切削手册查得：因此：现采用X51立式铣床，取：，故实际切削速度为：当时，工作台每分钟进给量应为：根据切削手册表4.2-37查得,取：。计算切削基本工时：因此：工序70 铣断（将毛坯一分为二）选择锯片铣刀，d=160mm，l=4mm，中齿，Z=40采用X61卧式铣床查切削手册，选择进给量为：,切削速度为：，则：根据简明手册表4.2-39，取，故实际切削速度为：此时工作台每分钟进给量应为：查切削手册表4.2-40，刚好有。计算切削基本工时：工序80 粗铣B向凸台面，保证其粗糙度为25 um机床：X52K型立式铣床 刀具：错齿三面刃铣刀 切削深度：根据参考文献查1表4.4-8有：刀具的直径D=80mm，刀具的齿数 Z=14，刀具的宽度L=10mm。查2表2.4-76得：进给量,根据参考文献3表查得切削速度，机床主轴转速：，按照参考文献2表3.1-74取实际切削速度：进给量：机床工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度： =42mm刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 查参考文献1，表2.5-45工步辅助时间为：1.92min 工序80 以25 mm的孔为精基准，钻8 mm的销孔，装配时钻铰刀具：专用刀具机床：Z525立式钻床确定进给量：根据切削手册表2.7查得，查Z525机床使用说明书，现取。查切削手册表2.15，计算机床主轴转速：按机床选取，所以实际切削速度为：计算切削基本工时：第3章 专用夹具的设计3.1夹具选择夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。3.2 确定定位方案3.3.1 基准的选择 根据工件的加工要求，该工序必须限制工件的6个自由度。建立坐标系如图3.2所示。为保证平面至工件底面的垂直度，应选底面为定位基面，限制；须限制、，所以选取A面为定位基面；对称度要求，还必须在加工时限制自由度。另外，为了方便控制刀具的走刀位置，还需要限制。综上所述，工件的六个自由度均被限制，为使定位基准与设计基准重合，选取的定位基准是底面、孔。3.3.2 确定定位夹紧方案 根据零件特点，按照工艺过程要求，确定工件定位夹紧方案【4】，采用机械夹紧方式对工件进行夹紧。 综上对工件定位、夹紧方案的分析，确定定位、夹紧方案。其定位夹紧图如下图3.3所示： 图3.3 定位夹紧方案图3.3.3 定位元件的选择及设计1.定位元件的选择 由上知，工件的定位面是侧平面底面、和孔，据此在夹具上的定位元件选为支承板、支承钉、和菱形定位销。3.定位板设计 定位平面底面所用的定位支承板参照参考文献【3】第272页设计。 标记为：支承板 A645 GB 2236-80 材料：T8。现确定定位销的极限偏差和定位表面到定位销中心的名义尺寸： =L，其中取工件相应尺寸=L=1310.08mm的平均尺寸，公差取相应尺寸公差的()倍，现取，【2】则有： =1310.02mm满足工件顺利装拆的补偿量值：=(+)2=(0.16+0.04)2=0.10mm则，菱形定位销和定位孔配合的最小间隙=0.43mm（其中，b的值可查手册得值为3【3】）3.3 定位误差的计算与分析必须要满足误差的总和应该小于或等于该工序公差。与夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： 由参考文献可得： 两定位销定位误差 ： 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、所设计的夹具满足零件加工精度要求。3.4 减小定位误差的措施 采取措施：1.提销圆柱部分的制造精度，将菱形定位销圆柱部分精度提高到IT6级，公差值为0.011mm,则此时定位销圆柱部分直径mm,=0.043-(-0.054)=0.097mm。0.097仍接近加工误差的。3.在提高菱形定位销圆柱部分的制造精度基础上，将10孔的精度提高到IT8级，其公差值为0.027mm，此时孔的尺寸及公差为mm，则0.027mm-(-0.054)=0.081mm,那么就要约0.12mm的加工精度预留量，可满足保证对称度加工要求。3.5 计算切削力及实际所需的夹紧力 图3.9作用于工件上的切削力 工件在加工时的受力情况如图3.9所示。加工时，工件受到切削合力F的作用，F可分解为水平和垂直方向的切削分力和，由经验公式，和可通过切向铣削力分别乘以一个系数来得到。在对称铣削情况下，=(11.2),=(0.20.3)。参照机床夹具设计手册【3】表1-2-9得铣削力的计算公式： 参数的选取：切向铣削力 （N） 铣刀系数 =669铣削深度 =3mm 每齿进给量 =0.15mm 铣刀直径 d=100mm铣削宽度 B=12mm铣刀齿数 z=12修正系数 （工件屈服应力）综上，计算得：铣削力 。故水平分力=1.1=1279N，垂直分力=0.3=349N。工件的主定位面是底面，故选择夹紧力的作用方向为水平方向作用于底面。当夹紧力水平作用于工件上时，所需要的理论夹紧力=+=1279+=3606N由公式 = 可计算出实际所需夹紧力。 现在计算安全系数K的值。 安全系数K的计算公式为： 由机床夹具设计手册表1-2-0得各安全系数K的取值如下： 基本安全系数 加工性质 刀具钝化程度 切削特点 稳定性 手柄位置 工件与支撑面接触情况 将各安全系数值代入上面公式计算得,K=1.953.5（注：若安全系数的计算值小于3.5，则取=3.5），则取K的值为3.5。所以实际所需夹紧力为： = =9015N。实际所需的夹紧力计算是一个很复杂的问题，一般只能作粗略的估算。为简化计算，在设计夹紧装置时，可只考虑切削力对夹紧的影响，并假定工艺系统是刚性的切削过程稳定不变。【2】3.6 主要元件的设计依据机床夹具设计手册对各个元件进行设计并对其标记如下如下：1. 定位键： A14h6 GB 2206-80 材料：45钢2. 压板： A14130 GB 2188-80 材料：45钢3. 浮动压块：A4014 GB 2174-80 材料：45钢4. 销 A1028 GB/T 119.1-2000 材料：35钢5. 销 A628 GB/T 119.1-2000 材料：35钢6. 对刀块 GB 2242-80 材料：20钢7. 对刀塞尺 3 GB 2244-80 材料：T88. 螺钉 GB/T 68-2000 M5.525 3.7 对刀元件及夹具体根据工件加工表面形状，对刀件可选用夹具零件及部件中的标准直角对刀块。它的直角对刀面和工件被加工宽度为85的两平面精加工工序形相对应，其间距等于塞尺厚度，设计塞尺厚度为3，并把对刀件安装于夹具体的竖直板上。根据铣床T行宽度为85的两平面精加工工序的宽度，选用宽度B=14mm,公差为h6的A型定位键来确定夹具在机床上的位置。【1】夹具体选用灰铸铁的铸造夹具体【7】。其基本厚度选为25mm,并设计出供宽度为85的两平面精加工工序用螺栓紧固夹具用得平面精加工工序耳座。根据所设计的各种元件、机构、装置，设计出夹具的形状、结构。总 结 本次设计即将结束了，为期14天的机械制造技术基础课程设计就要结束了，回首近来的设计过程，有苦也有甜。甜的是较好的完成了设计任务，在设计过程中，通过各种途径解决了所遇到的困难。苦的是在细节问题的把握上还很欠缺，工艺过程设计人员追求的是完美，我想，我的课程设计离完美还差的很远，还有许多要学习、总结的地方。14天的时间里，查阅了数本机械加工方面的资料。最终，通过自己的努力，很好的完成了工序卡的制做，也对机械制图的内容有了更深的理解。同时，也练习了电子图板软件的使用，能熟练的解决绘图过程中所遇到的问题，最重要的是绘图的速度和质量有了很大的提高。与此同时互换性的知识也都排上了用场，像一些配合公差等问题的解决。 从刚拿到题目时的无从下手，到初步了解机械零件加工的工艺过程，这其中的个中体会只有自己能够理解，也使我更加坚信在做任何事时，我们都应该认真去对待。通过这次课程设计，虽然了解了机械加工工艺过程，但离实际还很远，路还很长，但庆幸的是自己对机械加工工艺过程有了初步的了解，课程设计过程中，一步一个脚印走出来了。在课余，打算多看一些机械加工工艺方面的书，多练习软件绘图，更重要的是学习其中的设计理念。本次课程设计是我们在结束所有专业课程以后的一次综合性设计，它不仅测试了我们所学的知识是否扎实，而且还为我们接下来的毕业设计做好了铺垫。通过这次课程设计，我所学的知识得到了巩固，充分发挥了我们个人的潜力。在这次设计过程中，虽然遇到过很多的困难，但是我们经过小组讨论以及老师的细心教导，使我们一次次地突破困难，最终圆满的完成了设计。 在此感谢指导教师长期以来的帮助和教导！参考文献1 李 洪机械加工工艺手册M 北京出版社，199612 陈宏钧实用金属切削手册M 机械工业出版社，200513 上海市金属切削技术协会金属切削手册M上海科学技术出版社，20024 杨叔子机械加工工艺师手册M机械工业出版社，20005 徐鸿本机床夹具设计手册M 辽宁科学技术出版社，2003106 都克勤机床夹具结构图册M 贵州人民出版社，198347 胡建新机床夹具M 中国劳动社会保障出版社，200158 冯 道机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册M 安徽文化音像出版社，20039 王先逵机械制造工艺学M机械工业出版社，200010 马贤智机械加工余量与公差手册M中国标准出版社，19941211 刘文剑夹具工程师手册M黑龙江科学技术出版社，198712 王光斗机床夹具设计手册M上海科学技术出版社，20028致 谢非常感谢XXX老师对我机械制造技术基础课程设计的指导，他给了我耐心的指导和无私的帮助。在此我向她们表示我诚挚的谢意。同时，感谢所有任课老师和所有同学在这四年来给自己的指导和帮助，是他们教会了我专业知识，教会了我如何学习，教会了我如何做人。正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在此向他们表示我由衷的谢意，并祝所有的老师培养出越来越多的优秀人才，桃