二三档变速叉的铣R70半圆弧端面夹具设计及加工工艺含5张CAD图.zip
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二三档
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二三档变速叉的铣R70半圆弧端面夹具设计及加工工艺含5张CAD图.zip,二三档,变速,R70,半圆,端面,夹具,设计,加工,工艺,CAD
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机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称变速叉（第二速及第三速）共2页第1页材 料 牌 号20#毛坯种类锻造毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1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 准终 单件10锻锻造毛坯锻造一锻造机20时时效处理锻造30铣粗铣19mm孔两端面金工二XA6132型万能升降台铣床专用夹具，高速钢三面刃面铣刀，游标卡尺40钻1、 钻孔18.5mm；(19mm孔底孔）2、 铰孔19mm；3、19mm孔倒角1*450金工二Z525立式钻床专用夹具，高速钢钻头，高速钢绞刀，900锪钻50镗粗镗、精镗R62mm孔；并进行1X45倒角金工二T68镗床专用夹具，镗刀，游标卡尺60铣粗铣、精铣R70半圆弧端面（宽度为8的两侧面）金工二XA6132型万能升降台铣床专用夹具，高速钢三面刃面铣刀，游标卡尺70铣铣M10螺纹孔端面（A向）金工二X52K铣床专用夹具，高速钢三面刃圆盘铣刀，游标卡尺 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 期机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称变速叉（第二速及第三速）共2页第2页材 料 牌 号20#毛坯种类锻造毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1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 准终 单件80铣铣右端面（距离19mm孔中心31.2端面）金工二X52K铣床专用夹具，高速钢三面刃圆盘铣刀，游标卡尺90钻扩钻扩16mm孔金工二Z525立式钻床专用夹具，高速钢钻头，高速钢绞刀，900锪钻100钻攻钻M10螺纹孔并倒角120，攻螺纹M10；金工二Z525立式钻床专用夹具，高速钢钻头110钳工去毛刺120检验检验入库 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产品名称零件名称变速叉（第二速及第三速）共8页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工60铣20#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万能升降台铣床XA61321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、精铣R70半圆弧端面（宽度为8的两侧面）专用夹具，高速钢三面刃面铣刀，游标卡尺16926.50.081.512.3234 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【摘 要】：变速叉行业是我们通用机械重要分支，无论是在工业还农业中，只要有流体管道的地方,阀门的作用都是巨大的，而随着时代的发展，变速叉的类型也发展的越来越全面，制造变速叉的技术也越来越先进。本文一例变速叉零件数控车床加工的程序编制与步骤，加工工艺的选择问题进行探讨。进行整套的工艺分析与计算，按工艺程序卡进行编程与加工。 【关键词】：变速叉 数控加工 工艺 数控铣床 Abstract : Dials forks the profession is our general machinery important branch,regardless of is in the industry also agriculture, so long as has thefluid pipeline the place, the valve function all is huge, but alongwith the time development, dials the type which forks also to developmore and more comprehensively, the manufacture dials the technologywhich forks more and more to be also advanced. A this article exampledials forks the programming and the step which the componentsnumerical control lathe processes, the processing craft choicequestion carries on the discussion. Carries on the entire wrap thecraft analysis and the computation, carries on the programming and theprocessing according to the craft procedure card5 Key word : Dials forks，the numerical control processing ，craft numerical，controlmilling machine 目 录 一 摘要 .1 二 零件的分析 3（一） 零件的作用 .3（二） 零件的工艺分析.5 三 工艺规程的设计5（一） 确定毛坯的制造形式.5（二） 基面的选择.5（三） 制定工艺路线.5（四） 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定.7（五） 确立切削用量及基本工时.9 四 夹具设计.15（六） 问题的提出15（七） 夹具设计.15 五 参考文献.18 一、变速叉零件工艺分析及加工（一） 零件的工艺分析第二速及第三速变速叉，通过分析该零件，通过对该零件图的重新绘制，知原图样的试图正确、完整，尺寸、公差及技术要求齐全。从零件图上看，该零件是典型的叉架类零件，结构比较复杂，形位精度要求不算高。其布局合理，虽结构复杂，但加工要求比较容易保证，我们通过专用夹具可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。二、 工艺规程设计 (一)确定毛坯的制造形式 零件材料为20。考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，故选择铸件毛坯。（二）基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（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。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19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R70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。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。（三）制定工艺路线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,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夹具,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。1. 工艺路线方案一根据以上分析过程，现将变速叉（第二速及第三速）加工工艺路线确定如下：工艺路线一：工艺路线工序号工序名称工 序 内 容10锻锻造毛坯20时时效处理30铣粗铣19mm孔两端面40钻钻孔18.5mm；(19mm孔底孔）铰孔19mm；3、19mm孔倒角1*45050镗粗镗、精镗R62mm孔；并进行1X45倒角60铣粗铣、精铣R70半圆弧端面（宽度为8的两侧面）70铣铣M10螺纹孔端面（A向）80铣铣右端面（距离19mm孔中心31.2端面）90钻扩钻扩16mm孔100钻攻钻M10螺纹孔并倒角120，攻螺纹M10；110钳工去毛刺120检验检验入库工艺路线二：工序号工序名称工 序 内 容10锻锻造毛坯20时时效处理30铣粗铣19mm孔两端面40钻钻孔18.5mm；(19mm孔底孔）铰孔19mm；19mm孔倒角1*45050 钻攻钻M10螺纹孔并倒角120，攻螺纹M10；60镗粗镗、精镗R62mm孔；并进行1X45倒角70铣粗铣、精铣R70半圆弧端面（宽度为8的两侧面）80铣铣M10螺纹孔端面（A向）90铣铣右端面（距离19mm孔中心31.2端面）100钻扩钻扩16mm孔110钳工去毛刺120检验检验入库上述方案主要是以19mm孔位基准,M10螺纹,槽的两侧面,这样可以修正由于基准不重合造成的加工误差,同时也照顾了加工路线方便的特点.综合选择方案：工序号工序名称工 序 内 容10锻锻造毛坯20时时效处理30铣粗铣19mm孔两端面40钻钻孔18.5mm；(19mm孔底孔）铰孔19mm；3、19mm孔倒角1*45050镗粗镗、精镗R62mm孔；并进行1X45倒角60铣粗铣、精铣R70半圆弧端面（宽度为8的两侧面）70铣铣M10螺纹孔端面（A向）80铣铣右端面（距离19mm孔中心31.2端面）90钻扩钻扩16mm孔100钻攻钻M10螺纹孔并倒角120，攻螺纹M10；110钳工去毛刺120检验检验入库（四）机械加工余量、工序尺寸及毛胚尺寸的确定 ”第二速及第三速变速叉”；零件材料为20，硬度190210HB，毛坯重量小，生产类型为中批量，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：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。2. 外圆表面沿轴线方向长度方向的加工余量及公差（25，60端面）。查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表3.126，取25，60端面长度余量均为2.5（均为双边加工）铣削加工余量为：粗铣 2mm半精铣 0.7mm3. 内孔（60已铸成50的孔） 查工艺手册表2.22.5，为了节省材料，取60孔已铸成孔长度余量为3，即铸成孔半径为50mm。 工序尺寸加工余量：钻孔 5mm 扩孔 0.5mm铰孔 0.1mm 精铰 0mm 同上，零件25的孔也已铸出15的孔。 工序尺寸加工余量： 钻孔至23 余量为8mm 扩孔钻 1.8 mm 粗铰孔 0.14 mm 精铰孔 0.06 mm4. 槽端面至中心线垂直中心线方向长度加工余量 铸出槽端面至中心线47mm的距离，余量为3mm。 工序尺寸加工余量： 粗铣端面 2.1 mm 半精铣 0.7 mm 精铣 0.2 mm5. 螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至25孔轴线且垂直轴线方向40mm的距离，余量为4 mm工序尺寸加工余量： 粗铣顶面 3.1 mm 半精铣 0.7 mm 精铣 0.2 mm 6. 其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产，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。（五）确立切削用量及基本工时工序一 以34外圆为粗基准，粗铣18.5孔上下端面。1. 加工条件工件材料：20,b =0.16GPa HB=200241,铸造。加工要求：粗铣25孔上下端面。机床： X53立式铣床。刀具： W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=60,深度ap=4,齿数z=10,故据切削用量简明手册（后简称切削手册）取刀具直径do=80mm。选择刀具前角o0后角o15，副后角o=10，刀齿斜角s=15,主刃Kr=60,过渡刃Kr=30,副刃Kr=5过渡刃宽b=1.5mm。2. 切削用量1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=1.3mm，一次走刀即可完成所需长度。2）每齿进给量 机床功率为10kw。查切削手册f=0.080.15mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.15 mm/z。3）查后刀面最大磨损及寿命 查机械切削用量手册表8，寿命T=180min4）计算切削速度 按2表14， V=1.84n=7.32=6.445）计算基本工时tmL/ Vf=(90+36)/6.44=6.99min。工序二 精铣19孔上下端面。1. 加工条件工件材料：20,b =0.16GPa HB=200241,铸造。加工要求：精铣25上下端面。机床： X6140卧式铣床。刀具： W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=60,深度ap=4,齿数z=10,故据切削用量简明手册（后简称切削手册）取刀具直径do=80mm。选择刀具前角o5后角o8，副后角o=8，刀齿斜角s=10,主刃Kr=60,过渡刃Kr=30,副刃Kr=5过渡刃宽b=1mm。2. 切削用量1） 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2） 每齿进给量 机床功率为7.5kw。查切削手册表5 f=0.140.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册表14，查得 Vf6.44mm/s， 5） 计算基本工时tmL+182/ Vf=(2+182)/6.44=5.9min。工序三 以19孔上端面为精基准，钻、扩、铰、精铰19孔，孔的精度达到IT7。 1. 选择钻床及钻头 选择Z5125A钻床，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=23mm，钻头采用双头刃磨法， 2.选择切削用量 （1）决定进给量由do=23mm,查2表5 按钻头 按机床强度查1表10.1-2选择最终决定选择机床已有的进给量 （2）耐用度查2表9T=4500s=75min （3）切削速度查1表10.1-2n=50-2000r/min 取n=1000r/min. .计算工时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：选高速钢扩孔钻 铰孔：选高速钢铰刀 精铰：选高速钢铰刀 工序四 以R70圆孔为精基准，钻、粗镗、 精镗R65孔，保证孔的精度达到IT7。 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=55mm，钻头采用双头刃磨法。选择Z5163A钻床 n=22.41000r/min, f=0.0631.2mm/r. 2.选择切削用量 （1）决定进给量 查2表5钻头进给量 按钻头强度选择 按机床强度选择 最终决定选择Z5163A机床已有的进给量 （2）计算工时选择n=600r/min所以.选择镗刀选择高速钢镗刀， 粗镗时do=59.9mm选择卧式镗床T68, 粗镗时 v=20-35 m/min,f=0.3-1.0 mm/r 精镗时 v=15-30 m/min,f=0.15-0.5 mm/r工序五 粗铣 半精铣 精铣R70圆的端面1. 选择机床刀具 选择立式铣床X53K硬质合金钢Yab端铣刀2. 切削用量查2表5 f=0.140.24mm/rT=180min 取f=0.15mm/r v=1.84m/min n=7.32r/min 3. 计算工时 半精铣 三、 夹具设计设计工序粗铣、精铣R70半圆弧端面（宽度为8的两侧面）的夹具。（一） 问题的提出本夹具要用于精铣粗铣、精铣R70半圆弧端面（宽度为8的两侧面），槽底面粗糙度为3.0。本道工序只精铣一下即达到各要求，因此，在本道工序加工时，我们应首先考虑保证铣端面的各加工精度，如何提高生产效率，降低劳动强度。 （二） 夹具设计1 定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。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。19的孔和其两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的19孔和其端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以两销和两已加工好的19孔的端面作为定位夹具。 为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。2 切削力和夹紧力计算（1）刀具： 高速钢错齿三面刃铣刀 160mm z=24机床： x61W型万能铣床 由3 所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系数 z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中：为基本安全系数1.5 为加工性质系数1.1 为刀具钝化系数1.1 为断续切削系数1.1 所以 （2）夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=20mm，材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅：许用应力幅：螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s=3.54 取s=4 得 满足要求 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力3. 定位误差分析（1） 定位元件尺寸及公差确定。夹具的主要定位元件为一平面和
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