【工装夹具类】拨叉（831007）工艺规程及钻φ22的钻床夹具
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工装
夹具
工艺
规程
22
钻床
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【工装夹具类】拨叉（831007）工艺规程及钻φ22的钻床夹具,工装,夹具,工艺,规程,22,钻床
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1 目 录 一、 序言 、设计目的 、 零件的分析 、 确定生产类型 、 确定毛坯 、 工艺规程设计 一 )、 选择定位基准 二 )、 制定工艺路线 三 )、 选择加工设备和工艺路线 四 )、 机械加工余量 、 工序尺寸及公差的确定 五 )、确定切削用量，切削速度和时间定额 、夹具设计 、小结 、参考文献 、 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 22 孔与操纵机构相连，下方的 55 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 2 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： 1. 小头孔 以及与此孔相通的 8 的锥孔、 8M 螺纹孔 2. 大头半圆孔 55 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 小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为 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 Q=5000件 /年，零件的质量 m=台， 结合生产实际 ,备品率 a%和废品率 b%分别取 3%和 代入公式 (1 N=5000件 /年 1件 /台 (1+3%) (1+=年 拔叉重量为 机械制造技术基础课程设计指导教程 (本说明书中除特殊说明外 ,其余查表均由此指导教程查得 )表 1拔叉属轻型零件 ;由表 1该拔叉的生产类型为大批生产 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。由 表 2。 2 确定铸件加工余量及形状： 由表 2用加工余量为 ，并查 24 页表 2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： 3 3 绘制铸件零件图 (见附图 ) 四 工艺规程设计 (一 )选择定位基准： 1 粗基准的选择：以零件的两个小头孔外圆表面为 主要的定位粗基准，以小头孔的底面为辅助粗基准。 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，以两个小头孔外圆柱表面为主要的定位精基准，以加工后的小头孔的上端面为辅助的定位精基准。 （ 二 ）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机械加工工艺过程卡片。 （ 三 ） 选择加工设备和工艺设备 1 机床的选择： 工序 010 060 均为铣平面，可采用 式铣床。 工序 070 110采用 摇臂钻床 。 工序 120 采用钻床。 多刀具组合机床。 工序 130 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55 13H ，由于精度不高，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： 4 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 7 、 8 加工工序钻 粗铰 22 加工余量工序尺寸及公差如下： 由 2查得精铰余量 Z 精铰 = 粗铰余量 Z 粗铰 =扩孔余量 Z 扩孔 = 钻孔余量 Z 钻 =20表 1依次确定各工序的加工精度等级为 ,精铰 :粗铰 :扩孔 :钻孔 :根据上述结果 ,再查标准公差数值表可确定各工步公差值分别为 ,精铰 :粗铰 :扩孔 :钻孔 :上所述 ,该工序各工步的工序尺寸及公差分别为 ,精铰 : 粗铰 扩孔 : 钻孔 : 2 平面工序尺寸： 铣两小头孔上端面，加工余量为 本尺寸为， 经济精度为 铣中间孔上端面，加工余量为 4本尺寸为 经济精度为。 铣中间孔下端面，加工余量为 4本尺寸为 经济精度为。 铣小头孔上端面，加工余量为 本尺寸为 50济精度为 。 铣中间孔上端面，加工余量为 1本尺寸为 经 济 精 度 为。 铣中间孔下端面，加工余量为 1本尺寸为 经济精度为。 （五）确定切削用量，切削速度和时间定额 ： 1 工序 1 以 小头孔外圆表面 为粗基准，粗铣 22 孔 上 端面。 工条件 工件材料： b =B=190241,铸造。 加工要求：粗铣 22 孔 上 端面。 机床： 式铣床。 刀具： 质合金钢端铣刀 ,牌号 铣削宽度 校验合格。 120 5 最终确定 n=160r/V c=f z=z。 算基本工时 根据教程表 5得对称铣 l+l1+l2/由于 校验合格。 最终确定 n=210r/V c=f z=z。 算基本工时 L+4+1)/10= 辅助时间： .2)70 和 080 以 小头孔外圆为基准，钻、扩、粗铰、精铰 22 孔，保证垂直度误差不超过 的精度达到 25 型号 孔工步 (1)刀具 :采用莫氏锥柄麻花钻 (20(2)背吃刀量的确定 取 a p=203)进给量的确定 由 表 5取该工步的每转进给量 f=r (4)切削速度的计算 由表 5按 工 件 材 料 为 铸 铁 的 条 件 选 取 , 切 削速度 v 取 18m/由公式(5n=1000v/ d=1000 18/(22)=照表 4525型立式钻床的主轴转速 , 取转速 n=272r/代入 (5 求 出 实 际 钻 削 速 度v=n d/1000=272 20/1000=17m/5)时间定额计算 根据表 5钻孔的基本时间可由公式 (l+l1+得 . 式中 l=50mm;+(12)=20 f=r,n=272r/ 入 公 式 , 得 该 工 序 基 本 时 间50(r 272r/6)辅助时间 由辅助时间与基本时间的关系为 孔工步 (1)刀具 :采用莫氏锥柄扩孔钻 (B/(2)背吃刀量的确定 取 3)进给量的确定 由表 4取 f=r. (4)切削速度的计算 由表 5按工件材料为铸铁的条件选取 , 切 削速度 v 取 4m/由公式(5n=1000v/ d=1000 4/(照表 4列 立式钻床的主轴转速 , 取转速 n=97r/代入 (5 求 出 实 际 钻 削 速 度v=n d/1000=272 000=5)时间定额计算 由 D=l=50 7 12)=(2 =6)辅助时间 由辅助时间与基本时间的关系为 铰工步 (1)刀具 :采用锥柄机用铰刀 (1133(2)背吃刀量的确定 取 a 3)进给量的确定 由表 5取 f=r. (4)切削速度的计算 由表 5 v=4m/ 由公式 (5n=1000v/ d=1000 4/(20)=照表 4列 立式钻床的 主 轴 转 速 , 取 转 速 n=97r/代入 (5 求 出 实 际 切 削 速 度 v= n d/1000=97 20/1000=5)时间定额计算 根据表 5孔的基本时间可由公式 (l+l1+中 l1 表 5 2=(2=条件查得 5而 l=50mm f=r n=97r/以上结果代入公式 , 得该工序的基本时间505(r 97r/5)辅助时间 由辅助时间与基本时间的关系为 钻孔工步的辅助时间 铰工步 (1)刀具 :采用锥柄机用铰刀 (1133(2)背吃刀量的确定 取 3)进给量的确定 由表 5取 f=r. (4) 切 削 速 度 的 计 算 由表 5取 v=6m/由 公 式 (5n=1000v/ d=1000 6/(20=参照表 4列 立式钻床的主轴转速 ,取转速 n=97r/5求出实际切削速度 v= n d/1000=97 20/1000=5)时间定额计算 根据表 5孔的基本时间可由公式 (l+l1+中 l1 表 5 2=(2= 条 件 查 得 3而 l=50mm f=r n=97r/将 以 上 结 果 代 入 公 式 , 得 该 工 序 的 基 本 时 间503(r 97r/6)辅助时间 由辅助时间与基本时间的关系为 1 夹具设计任务 为提高劳动生产率 ,保证加工质量 ,降低劳动 ,需设计转专用夹具 ,并设计工序 070 、 080 钻小头孔 刀具为麻花钻 . 2 确定夹具的结构方案 (1)确定定位元件 底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求 ,因此应以底面为主要定位基准 ,利用小头孔的 8 外圆表面为辅助定位基准 . (2)确定导向装置 本工序要求对被加工孔依次 进行钻、扩、铰等三个工步加工 ,最终达到工序简图上规定的加工要求 ,故选用快换钻套作为刀具的导向元件 . 快换钻套查表 9 套用衬套查表 9 34,钻套螺钉查表 9 43,查表9定钻套高度 H=22=45屑空间 h=22=11 切削力及夹紧力计算 由于实际加工的经验可知 ,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向 ,即垂直于第一定位基准面 ,在两侧只需要采用两个 V 型块适当夹紧后本夹具即可安全工作 无须再对切削力进行计算 .
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