CA6140车床拨叉

目录目录 序言 1 一 零件的分析 1 一 零件的作用 1 二 零件的工艺分析 1 二 工艺的规程设计 2 一 确定生产类型 2 二 确定毛坯 3 三 选择定位基准 4 四 制定工艺路线 4 三 确定切削用量及基本工时 5 四 专用夹具设计 20 一 问题的提出 20 二 夹具设计 20 五 总结 23 致谢 24 参考文献 25 序言序言 机械制造工艺学课程设计使我们学完了大学的全部基础课 技术基础课以及 大部分专业课之后进行的 这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入 的综合性的总复习 也是一次理论联系实际的训练 因此 它在我们四年的大学生活 中占有重要的地位 就我个人而言 我希望能通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一 次适应性训练 从中锻炼自己分析问题 解决问题的能力 为今后参加祖国的 四化 建设打下一个良好的基础 一 零件的分析一 零件的分析 一 一 零件的作用零件的作用 题目所给的零件是 CA6140 车床拨叉 拨叉是一种辅助零件 通过拨叉控制 滑套与旋转齿轮的接合 滑块上面有凸块 滑块的凸块插入齿轮的凹位 把滑套 和齿轮固连字一起 使齿轮带动滑套 滑套带动输出轴 摆动拨叉又可以控制滑 套与不同齿轮的结合与分离 达到换挡的目的 分析这种动力联接方式可知车换 挡时要减速 这样可以较少滑套与齿轮的冲击 延长零件的使用寿命 二 二 零件的工艺分析零件的工艺分析 零件的材料为 HT200 灰铸铁属于脆性材料 故不能锻造和冲压 但灰铸铁 的铸造性能和切削加工性能优良 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 CA6140 车床拨叉的工艺分析 CA6140 车床拨叉共有以下几处加工表面 其间有一定位置要求 分述如下 1 以25 孔为中心的加工表面 该组加工表面包括 25H7 的通孔 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 该组加工表面包括 60H12 的孔 以及60H12 的两个端面 主要是60H12 的孔 3 铣 16H11 的槽 该组加工表面包括 此槽的端面 16H11 的槽的底面 16H11 的槽两侧面 4 以 M22 1 5 螺纹孔为中心的加工表面 该组加工表面包括 M22 1 5 的螺纹孔 长 32mm 的端面 主要加工表面为 M22 1 5 螺纹孔 这几组加工表面之间有着一定的位置要求 主要是 1 60 孔端面与25H7 孔垂直度公差为 0 1mm 2 16H11mm 的槽与25H7 的孔垂直度公差为 0 08mm 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 可以先加工25H7 通孔 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 并且此零件没有复杂的加工表面 所以根据上述技术要求采用常规 的加工工艺均可保证 二 工艺规程设计二 工艺规程设计 1 1 确定生产类型确定生产类型 已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产 所以初步确定工艺安排为 加 工过程划分阶段 工序应当集中 加工设备以通用设备为主 大量采用专用夹具 2 确定毛坯确定毛坯 1 确定毛坯种类 确定毛坯种类 零件材料为 HT200 灰铸铁属于脆性材料 故不能锻压和冲压 但灰铸铁的 铸造性能和切削加工性能优良 考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大 零件 结构不是太复杂 生产类型为大批量生产 故选择金属型铸造毛坯 2 2 确定铸件加工余量及形状确定铸件加工余量及形状 毛坯尺寸如下 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 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 查表 3 1 26 取25 60 端面长度余量均为 2 5 均为双边加工 1 3 内孔 60 已铸成50 的孔 查表 2 2 2 5 为了节省材料 取60 孔已铸成孔长度余量为 5mm 即铸成 孔半径为 50mm 4 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 5 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 6 其他尺寸直接铸造得到 三 选择定位基准 三 选择定位基准 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 加工工艺过程中会问题百 出 更有甚者 还会造成零件的大批报废 使生产无法正常进行 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 与底面作主要定位面 限制 5 个自由度 再以压板限制最后 1 个自由度 达到完全定位 然后进行铣削 其余以零件的下端 孔为主要的定位粗基准 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 以加工后的25 通孔为主要的定位精基准 以25 通孔端面为 辅助的定位精基准 四 制定工艺路线 四 制定工艺路线 工序一 以42 外圆为基准 粗铣25 孔下端面 精铣25 孔上下端面 工序二 以25 孔上端面为精基准 钻25 孔 工序三 以25 孔上端面为精基准 扩25 孔 工序四 以25 孔上端面为精基准 绞25 孔 工序五 以25 孔上端面为精基准 粗 精铣60 上下端面 工序六 以25 孔为精基准 钻60 孔 工序七 以25 孔为精基准 镗60 孔 工序八 铣断 工序九 以25 孔为精基准 铣槽端面和 16H11 的槽 工序十 以25 孔为精基准 铣螺纹孔端面 工序十一 以槽端面为精基准 在螺纹孔端面钻20 的孔 工序十二 以槽端面为精基准 攻 M22 1 5 螺纹 工序十三 去毛刺 工序十四 检查 三 确定切削用量及基本工时三 确定切削用量及基本工时 工序一工序一 以以 42 外圆为基准 粗铣外圆为基准 粗铣 25 孔下端面 精铣孔下端面 精铣 25 孔上下面孔上下面 端面端面 1 机床 X5032 型立式铣床 2 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 14 故据 切削用量简明手册 后简称 切削手册 取刀具直径 do 100mm 选择刀具前角 o 5 后角 o 8 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 3 因其单边余量 Z 2 5mm 所以铣削深度 p a2 5 p amm 4 每齿进给量 查表 取铣削速度 查表 取 f a0 2 f amm Z V20 minVm 5 机床主轴转速 n 10001000 20 63 69 min 3 14 100 V nr d 按照表 3 1 74 100 minnr 6 实际铣削速度 v 3 14 100 100 0 523 10001000 60 dn vm s 7 进给量 f V0 2 14 100 604 67 ff Va Znmm s 8 工作台每分进给量 m f4 67 280 2 min mf fVmm smm 9 根据表取 amma60 10 切削工时 被切削层长度 由毛坯尺寸可知 l42lmm 刀具切入长度 1 l 22 1 0 5 1 3 lDDa 22 0 5 10010060 1 3 12mm 刀具切出长度 取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间 1j t 12 1 42 122 0 199min 280 2 j m lll t f 工步辅助时间为 1 23min 工序二工序二 以以 25 孔上端面为精基准 钻孔上端面为精基准 钻 25 孔孔 1 机床 Z535 立式钻床 2 钻头 22mm 标准高速钢麻花钻 3 决定进给量 根据表可查出 f 0 47 0 57mm r 由于孔深和孔径之 l d 85 25 3 86 故mm r 1 0 9 f k 0 47 0 57 0 90 42 0 51f 查 Z535 型立式钻床说明书 取 0 43 fmm r 根据表钻头强度所允许的进给量 机床进给机构允许的轴 1 75 fmm r 向力 由机床说明书查出 根据允许的进给量 max 15690FN 1 8 fmm r 由于选择的进给量远远小于 故所选可用f ff及f 4 确定切削速度 V 轴向力 F 转矩 T 以及切削功率 用不同刀具材料进行钻 m P 扩 铰孔的 V F T 均可按表进行计算 根据所给条件 可直接在表中用插 m p 入法计算得 F 4732N17 minvm T 51 69 1 25kw N m m P 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同 故应对结果进行修正 由表 知 切削速度的修正系数 故0 88 0 75 Mvlv kk 17 min 0 88 0 7511 22 minvmm 0 10001000 11 22 min162 min 22 v nrr d 查 Z535 型机床说明书 取 实际切削速度 为195 minnr v 0 22 195 min13 5 min 10001000 d n vmm 实 由表 3 4 11 切削力及转矩的修正系数 故1 06 MFMM KK 47321 065016FNN 51 69 1 0654 8 TN mN m 5 校验机床功率 切削功率 mmMM PPvv K 实 1 25 13 5 17 1 061 05kWkW 机床有效功率为 由 Z535 型机床说明书查出 4 50 813 65 EE PPkWkW E P 及 由于 故选择的钻削用量可用 即 Em PP 0 22 0 43 195 min 13 5 mindmm fmm r nrvm 相应地 5016 54 8 1 05 M FN TN m PkW 6 实际切削用量 0 22 0 43 195 min 13 5 mindmm fmm r nrvm 7 基本工时计算 机动时间 辅助时间 1 8min 工序三工序三 以以 25 孔上端面为精基准 扩孔上端面为精基准 扩 25 孔孔 1 机床 Z535 型立式钻床 2 钻头 标准高速钢扩孔钻24 7mm 3 确定进给量f 根据表 取 0 7 0 8 0 7 0 49 0 56 fmm rmm r 根据机床 Z535 型说明书 取 0 57 fmm r 4 确定切削速度vn及 根据表取 25 minvm 由于切削速度与上表不同 切削速度尚需乘以修正系数 0 88 1 02 p Mva v kk 故 25 min 0 88 1 0222 44 minvmm 0 10001000 22 44 min289 min 24 7 v nrr d 根据 Z535 机床说明书 取 n 275r min 实际扩孔速度 0 24 7 275 min21 3 min 10001000 d n vmm 5 实际切削用量 0 24 7 0 57 275 min 21 3 mindmm fmm r nrvm 6 基本工时计算 机动时间 12 80 105 min0 606min 0 57 275 m lll t fn 辅助时间 1 3min 工序四工序四 以以 25 孔上端面为精基准 绞孔上端面为精基准 绞 25 孔孔 1 机床 Z535 型立式钻床 2 铰刀 标准高速钢铰刀25mm 3 确定进给量f 根据表查出 按该表注 4 进给量取小值 1 3 2 6fmm 按 Z535 机床说明书取1 6 fmm r 4 切削速度 vn及 根据表查出取8 2 minvm 切削速度修正系数由表查出 故0 88 0 99 p Mva v kk 0 8 2 min 0 88 0 997 14 min 10001000 7 14 min91 min 25 vmm v nrr d 根据 Z535 机床说明书 取 n 100r min 实际铰孔速度 0 25 100 min7 85 min 10001000 d n vmm 5 实际切削用量 0 25 1 6 100 min 7 85 mindmm fmm r nrvm 6 基本工时计算 机动时间 12 80 105 min0 593min 1 6 100 m lll t fn 辅助时间 1 2min 工序五工序五 以以 25 孔上端面为精基准 粗 精铣孔上端面为精基准 粗 精铣 60 上下端面上下端面 一 粗铣端面 一 粗铣端面 1 机床 XD6032 型卧式铣床 2 刀具 两块镶齿套式面铣刀 间距为 13 材料 齿数15YT200Dmm 为粗齿铣刀 20Z 3 因其单边余量 Z 2mm 所以铣削深度 p a2 p amm 4 每齿进给量 表 2 4 73 取铣削速度 表 2 4 81 取 f a0 15 f amm Z V 2 54 Vm s 5 机床主轴转速 n 10001000 2 54 60 242 68 min 3 14 200 V nr d 按表 3 1 74 245 minnr 6 实际铣削速度 v 7 进给量 f V0 15 20 245 6012 25 ff Va Znmm s 8 工作台每分进给量 m f12 25 735 min mf fVmm smm 9 根据表 2 4 81 amma60 10 切削工时 被切削层长度 由毛坯尺寸可知l 82lmm 刀具切入长 度 1 l 22 1 0 5 1 3 lDDa 22 0 5 20020060 1 3 7 6mm 刀具切出长度 取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间 1j t 12 1 827 62 0 125min 735 j m lll t f 3 14 200 245 2 56 10001000 60 dn vm s 工步辅助时间为 1 57min 2 精铣端面精铣端面 1 机床 XD6032 型卧式铣床 2 刀具 两块镶齿套式面铣刀 间距为 材料 齿数 0 05 0 16 12 15YT200Dmm Z 25 为细齿铣刀 3 精铣该平面的单边余量 Z 0 5mm 4 铣削深度 p a0 5 p amm 5 每齿进给量 表 2 4 73 取 f a0 12 f amm Z 6 机床主轴转速 n 10001000 3 2 60 305 7 min 3 14 200 V nr d 取 310 minnr 7 铣削速度 参照表 2 4 81 取V3 2 Vm s 实际铣削速度 v 3 14 200 310 3 24 10001000 60 dn vm s 8 进给量 f V0 12 25 310 6015 5 ff Va Znmm s 9 工作台每分进给量 m f15 5 930 min mf fVmm smm 10 切削工时 被切削层长度 由毛坯尺寸可知 l82lmm 刀具切入长度 精铣时 1 l 1 200lDmm 刀具切出长度 取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间 2j t 12 2 822002 0 31min 930 j m lll t f 工步辅助时间为 1 94min 工序六工序六 以以 25 孔为精基准 钻孔为精基准 钻 60 孔孔 1 机床 Z5125A 型立式钻床 2 钻头 高速钢麻花钻钻头 采用双头刃磨法 3 决定进给量 查表钻头进给量 rmmf 2 1 0 1 按钻头强度选择 按机床强度选择rmmf 0 1 rmmf 9 0 最终决定选择 Z5163A 机床已有的进给量rmmf 8 0 4 切削速度 查表取V2 4 144 minVm sm 5 机床主轴转速 n 10001000 144 917 19 min 3 14 50 V nr d 查表 3 1 41 取1000 minnr 实际切削速度 v 3 14 50 1000 2 62 10001000 60 dn vm s 6 切削深度 毛坯孔径 p a4 5 p amm 0 50dmm 7 基本工时计算 机动时间 t 12 23 1000 0 8 0 07min 辅助时间 1 1min 工序七工序七 以以 25 孔为精基准 镗孔为精基准 镗 60 孔孔 1 机床 卧式镗床 T68 2 刀具 硬质合金镗刀 镗刀材料 5YT 3 切削深度 毛坯孔径 p a4 5 p amm 0 50dmm 4 进给量 查表 2 4 66 刀杆伸出长度取 切削深度为 4 5mm 因此fmm200 p a 确定进给量 0 2 fmm r 5 切削速度 查表 2 4 9 取V2 4 144 minVm sm 6 机床主轴转速 n 10001000 144 917 19 min 3 14 50 V nr d 查表 3 1 41 取1000 minnr 7 实际切削速度 v 3 14 50 1000 2 62 10001000 60 dn vm s 8 工作台每分钟进给量 m f0 2 1000200 min m ffnmm 10 基本工时计算 被切削层长度 l17lmm 刀具切入长度 1 l 1 4 5 2 3 29 79 30 p r a lmm tgktg 刀具切出长度 取 2 lmml5 3 2 mml5 2 行程次数 i1 i 机动时间 1j t 12 1 179 795 0 159min 200 j m lll t f 工步辅助时间为 2 61min 工序八工序八 铣断铣断 1 机床 XD6032 型卧式铣床 2 刀具 中齿锯片铣刀 刀具直径 D 80 齿数 Z 32 宽度 L 4 3 切削深度 17mm p a 4 根据表查得 进给量 切削速度0 06 f amm z 20 minVm 5 机床主轴转速 n 10001000 20 79 62 min 3 14 80 V nr d 按表取80 minnr 6 实际切削速度 v 7 进给量 f V0 06 32 80 602 56 ff Va Znmm s 8 工作台每分进给量 m f2 56 153 6 min mf fVmm smm 9 基本工时计算 被切削层长度 由毛坯尺寸可知 l82lmm 刀具切入长度 1 l 1 0 5 1 2 lD 41mm 刀具切出长度 取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间 1j t 12 1 82412 0 81min 153 6 j m lll t f 工步辅助时间为 1 59min 工序九工序九 以以 25 孔为精基准 铣槽端面和孔为精基准 铣槽端面和 16H11 的槽的槽 1 铣槽端面铣槽端面 1 机床 X5032 型立式铣床 2 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 14 故据 切削用量简明手册 后简称 切削手册 取刀具直径 do 100mm 选择刀具前角 o 5 后角 o 8 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 3 14 80 80 0 33 10001000 60 Dn vm s b 1mm 3 因其单边余量 Z 2 5mm 所以铣削深度 p a2 5 p amm 4 每齿进给量 查表 取铣削速度 查表 取 f a0 2 f amm Z V20 minVm 5 机床主轴转速 n 10001000 20 63 69 min 3 14 100 V nr d 按照表 3 1 74 100 minnr 6 实际铣削速度 v 3 14 100 100 0 523 10001000 60 dn vm s 7 进给量 f V0 2 14 100 604 67 ff Va Znmm s 8 工作台每分进给量 m f4 67 280 2 min mf fVmm smm 9 根据表取 amma60 10 切削工时 被切削层长度 由毛坯尺寸可知 l42lmm 刀具切入长度 1 l 22 1 0 5 1 3 lDDa 22 0 5 10010060 1 3 12mm 刀具切出长度 取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间 1j t 12 1 42 122 0 199min 280 2 j m lll t f 工步辅助时间为 1 23min 2 铣槽铣槽 1 机床 X5032 立式铣床 2 刀具 高速钢三面刃铣刀 刀具的直径 D 80mm 刀具的齿数 Z 10 刀具的宽度 L 14mm 3 切削深度 p a7 p amm 4 查表得 进给量 根据表 2 1 89 查得切削速度0 20 f amm z 28 minVm 5 机床主轴转速 n 10001000 28 111 46 min 3 14 80 V nr d 取95 minnr 6 实际切削速度 v 3 14 80 95 0 4 10001000 60 Dn vm s 7 进给量 f V0 2 12 95 603 8 ff Va Znmm s 8 机床工作台每分进给量 m f 3 8 228 min mf fVmm smm 9 基本工时计算 被切削层长度 由毛坯尺寸可知 l90lmm 刀具切入长度 1 l 1 0 5 1 2 lD 42mm 刀具切出长度 取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间 1j t 12 1 90422 0 587min 228 j m lll t f 工步辅助时间为 1 92min 工序十工序十 以以 25 孔为精基准 铣螺纹孔端面孔为精基准 铣螺纹孔端面 1 机床 X5032 立式铣床 2 刀具 硬质合金钢端铣刀 牌号 YG6 刀具耐用度 寿命 T 180min 3 铣削深度 因为切削量较小 故可以选择 ap 1 5mm 一次走刀即可完成所需长 度 4 计算切削速度 查得 Vc 22 8mm s n 100r min Vf 1 42mm s 5 基本工时计算 机动时间 s16 1 20 28 85 1 nf L tm 辅助时间 51s 工序十一工序十一 以槽端面为精基准 在螺纹孔端面钻以槽端面为精基准 在螺纹孔端面钻 20 50 的孔的孔 1 机床 Z535 立式钻床 2 刀具 20 50 直柄短麻花钻 3 根据表可查出 f 0 47 0 57mm r 由于孔深和孔径之 l d 85 25 3 86 故mm r 1 0 9 f k 0 47 0 57 0 90 42 0 51f 查 Z535 型立式钻床说明书 取 0 43 fmm r 根据表 3 4 3 钻头强度所允许的进给量 机床进给机构允 1 75 fmm r 许的轴向力 由机床说明书查出 根据表 3 4 4 允许的进给 max 15690FN 量 1 8 fmm r 由于选择的进给量远远小于 故所选可用f ff及f 4 确定切削速度 V 轴向力 F 转矩 T 以及切削功率 用不同刀具材料进行钻 m P 扩 铰孔的 V F T 均可按表 3 4 8 及表 3 4 10 进行计算 根据所给条件 m p 可直接在表 3 4 15 中用插入法计算得 F 4732N17 minvm T 51 69 1 25kw N m m P 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同 故应对结果进行修正 由表 知 切削速度的修正系数 故0 88 0 75 Mvlv kk 17 min 0 88 0 7511 22 minvmm 0 10001000 11 22 min174 3 min 20 5 v nrr d 查 Z535 型机床说明书 取 实际切削速度 为195 minnr v 0 20 5 195 min12 5 min 10001000 d n vmm 实 由表 3 4 11 切削力及转矩的修正系数 故1 06 MFMM KK 47321 065016FNN 51 69 1 0654 8 TN mN m 5 校验机床功率 切削功率 mmMM PPvv K 实 1 25 12 5 17 1 060 974kWkW 机床有效功率为 4 50 813 65 EE PPkWkW 由 Z535 型机床说明书查出 E P 及 由于 故选择的钻削用量可用 即 Em PP 0 20 5 0 43 195 min 12 5 mindmm fmm r nrvm 相应地 5016 54 8 1 05 M FN TN m PkW 综合上述得 0 20 5 0 43 195 min 12 5 mindmm fmm r nrvm 6 基本工时计算 机动时间 12 24 105 min0 465min 0 43 195 m lll t fn 辅助时间为 0 9min 工序十二工序十二 以槽端面为精基准 攻以槽端面为精基准 攻 M22 1 5 螺纹螺纹 1 机床 Z535 立式钻床 2 刀具 细柄机用丝锥 22 1 5M 3 进给量 由于其螺距 因此进给量fmmp5 1 rmmf 5 1 4 切削速度 参照表 2 4 105 取 1 Vmin 88 8 148 0 msmV 5 机床主轴转速 取n 0 10001000 8 88 128 55 min 3 14 22 V nr d 130 minnr 6 丝锥回转转速 取 0 n130 min n nr 7 实际切削速度 V 0 3 14 22 130 0 15 10001000 60 d n Vm s 8 基本工时计算 被切削层长度 l32lmm 刀具切入长度 1 l 1 4 5lmm 刀具切出长度 2 l0 2 l 走刀次数为 1 机动时间 j t 1212 0 324 5324 5 0 37min 1 5 1301 5 130 j llllll t fnfn 工步辅助时间为 1 33min 四 专用夹具设计四 专用夹具设计 设计工序设计工序 铣槽铣槽 16H11 的夹具 的夹具 一 一 问题的提出问题的提出 本夹具要用于精铣槽 16H11 对槽 16H11 的要求有 槽宽 16H11 精度等 级为 IT12 级 槽深 8H12 精度等级为 IT12 级 槽两侧面粗糙度为 3 2 槽底面粗 糙度为 6 3 本道工序只精铣一下槽即达到各要求 因此 在本道工序加工时 我们应首先考虑保证槽的各加工精度 如何提高生产效率 降低劳动强度 二 二 夹具设计夹具设计 1 定位基准的选择定位基准的选择 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 25 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 25 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 25 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切削力和夹紧力计算 1 刀具 高速钢三面刃铣刀 160mm z 24 机床 X5032 立式铣床 所列公式 得 F V FzF w q u e y z X pF nd zafaC F 0 查表 得其中 修正系数0 1 v k 30 F C83 0 F q0 1 F X z 24 65 0 F y83 0 F u8 P a0 F w 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 4321 KKKK 其中 为基本安全系数 1 5 1 K 为加工性质系数 1 1 2 K 为刀具钝化系数 1 1 3 K 为断续切削系数 1 1 4 K 所以 NKFF 7 1775 2 夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 FKffN 21 其中 f 为夹紧面上的摩擦系数 取25 0 21 ff F G G 为工件自重 z P N ff F N 4 3551 21 夹紧螺钉 公称直径 d 20mm 材料 45 钢 性能级数为 6 8 级 MPa B 1006 MPa B s 480 10 8 螺钉疲劳极限 MPa B 19260032 0 32 0 1 极限应力幅 MPa k kkm a 76 51 1lim 许用应力幅 MPa Sa a a 3 17 lim 螺钉的强度校核 螺钉的许用切应力为 s s s 3 5 4 取 s 4 得 MPa120 满足要求 8 2 2 4 2 c H d F MPa d N c 15 43 1 2 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 3 定位误差分析定位误差分析 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两定位销 孔与销间隙配合 2 工件的工序基准为孔心 当工件孔径为最大 定位销的孔径为最小时 孔 心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量 本夹具是 用来在卧式镗床上加工 所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触 此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差 多一半 工件的定位基准为孔心 工序尺寸方向与固定接触点和销中心 连线方向相同 则其定位误差为 Td Dmax Dmin 本工序采用一定位销 一挡销定位 工件始终靠近定位销的一面 而 挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平力 因此 工件不在在定位销正上方 进而使加工位置有一定转角误差 但是 由于 加工是自由公差 故应当能满足定位要求 4 4 夹具设计及操作的简要说明夹具设计及操作的简要说明 如前所述 在设计夹具时 应该注意提高劳动生产率避免干涉 应使夹具结 构简单 便于操作 降低成本 提高夹具性价比 本道工序为镗床夹具选择了压 紧螺钉夹紧方式 本工序为精镗切削余量小 切削力小 所以一般的手动夹紧就 能达到本工序的要求 本夹具的最大优点就是结构简单紧凑 夹具的夹紧力不大 故使用手动夹紧 此节是对夹具结构的设计和分析其精确度的阶段 重点在于选择基准面将零 件如何定位 夹紧在夹具体上 在选择基准面时 主要参考已加工面 在此主要 用到的是一面两销定位 一个圆柱销和一个削边销 他们分别穿过已加工过的长 中心孔和大端面的孔 再由中心孔的一面定位 就使零件在夹具体上完全定位了 五 总结五 总结 此次设计我们按照指导老师的要求是从零件图查手册得出了毛坯图 再把毛 坯按照一定工序生产到最终成品 这中间经过了铣 镗 钻 攻螺纹 打毛刺等 工序 因为是大批量生产 工序就分得很散 中间