【工装夹具类】拨叉[831008]+6-铣47度斜面宽10mm夹具
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工装
夹具
47
斜面
10
mm
妹妹
- 资源描述：
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【工装夹具类】拨叉[831008]+6-铣47度斜面宽10mm夹具,工装,夹具,47,斜面,10,mm,妹妹
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一、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 20 孔与操纵机构相连，二下方的 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。 (二 )零件的工艺分析 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 20 以及 与此孔相通的 8 的锥孔、 纹孔 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 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，生产类型为中批生产，故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第 41 页表 用铸件尺寸公差等级为 2、确定铸件加工余量及形状： 查机械制造工艺设计简明手册第 41 页表 用加工余量为 ，并查表 件的分型面的选用及加工余量，如下表所示： 简 图 加工面代号 基 本 尺 寸 加工余量等级 加工余量 说 明 0 H 10 2 孔降一级双侧加工 0 H 2 孔降一级双侧加工 0 H 5 单侧加工 2 H 5 单侧加工 2 H 5 单侧加工 3、绘制铸件 毛坯 图 三 、工艺规程设计 (一 )选择定位基准： 1 粗基准的选择 ：以零件的小头上端面为主要的定位粗基准，以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。 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，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表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。查机械制造工艺设计简明手册第 20 页表 择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 工序 1 退火 工序 2 粗精铣 20、 50下端面，以 用 式铣床加专用夹具； 工序 3 粗精铣 20 上端面，以 用 式铣床加专用夹具； 粗 精 铣 50 上端面，以 用 工序 4 钻、扩、粗、精铰 20 孔，以 32 外圆和 用 式钻床加专用夹具； 工序 5 粗镗、半精镗 50 孔，以 定位基准，采用 式镗床加专用夹具； 工序 6 钻、铰 8锥孔，以 用 式钻床加专用夹具； 工序 7 钻 孔， 攻 螺纹，以 用 工序 8 铣断 ，以 用 工序 9 去毛刺； 工序 10 终检。 （ 三 ） 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 ： 前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 加工表面 加工内容 加工余量 精度等级 工序尺寸 表面粗 糙度 工序余量 最小 最大 50 铸件 粗镗 精镗 20 钻 18 8 扩 铰 铰 、 平面工序尺寸 ： 工序号 工序内容 加工余量 基本尺寸 经济精度 工序尺寸偏差 工序余量 最小 最大 铸件 01 粗铣 20孔下端面 2 2 粗铣 20孔上端面 2 3 粗铣 50孔上端面 2 7 精铣 20孔下端面 8 精铣 20孔上端面 0 精铣 50孔端面 、确定切削用量及时间定额： 工序 粗铣 20、 50 下端面，以 粗基准 1. 加工条件 工件材料： b =170240造 ;工件尺寸：2l=176加工要求：粗铣 20孔下端面，加工余量 4机床： 式铣床； 刀具： 质合金端铣刀。铣削宽度 0,深度 ,齿数 z=12,故根据机械制造工艺设计简明手册（后简称简明手册）刀具直 径 25据切削用量手册（后简称切削手册 ） 表 择刀具前角 0 0后角 0 8，副后角 0=10，刃倾角 s= 10,主偏角 0,过渡刃 0,副偏角 5。 2. 切削用量 1）确定切削 深度 因为余量较小，故选择 次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端铣，以提高进给量提高加工效率。根据切削手册用 质合金端铣刀加工，机床功率为 简明手册表 式铣床）时： z 故选择： z。 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表 刀刀齿后刀面最大磨损量为 于铣刀直径 25刀具使用寿命 T=180简明手册表 4）计算切削速度 据切削手册表 25Z=12， .5，8m/50r/71mm/各修正系数为： 切削速度计算公式为： 其中 2 ， ， 245 2.015.0 35.0 2.0 0 32.0m ， ，z /， 12Z ，将以上数据代入公式： m i n/ mv c 确定机床主轴转速： m 611 0 0 0 rd vn 。 根据简明手册表 择 00r/90mm/此，实际进给量和每分钟进给量为： 00001000 m/18m/f zc=v fc/90/30012 mm/z=z 5)校验机床功率 根据切削手册表 似为 据机床使用说明书，主轴允许功率 校验合格。最终确定 :00r/90mm/s， 18m/z。 6）计算基本工时 L/ L=l+ y+， l=176查切削手册表 3. 26，入切量及超切量为： y+=40： L/ 176+40)/390= 工序 粗铣 20 上端面，以 定位基准，； 切削用量和时间定额及其计算过程同工序 。 工序 粗铣 50 上端面，以 定位基准 刀具： 质合金端铣刀， 6,400 式铣床 根据切削手册查的， ,/现采用 式铣床，根据简明手册 得取 00 ，故实际切削速度 m 0 0 3 0 0401 0 0 0 n 当 00 时，工作台每分钟进给量应为 mi n/3903001013.0 查说明书，取 m 00 计算切削工时 2107272 因此m 工序 钻、扩 20 孔，以 32 外圆和 基准 ，保证垂直度误差不超过 的精度达到 1. 选择钻头 根据切削手册表 择高速钢麻花钻钻头，粗钻时8头采用双锥后磨横刀，后角 o 12，二重刃长度刀长 b=2 l=4带长度 ， 1002 ，30 （ 1）确定进给量 按加工要求确定进给量 ：查切削手册， ，由切削手册表 数为 ： )2 6 1 按钻头强度选择 :查切削手册表 头允许进给量为：； 按机床进给机构强度选择：查切削手册表 床进给机构允许轴向力为 8330N 时，进给量为 。 以上三个进给量比较得出，受限制的进给量是工艺要求， 其值为：r。根据简明手册表 终选择进给量。 由于是通孔加工，为避免即将钻穿时钻头折断，故应在即将钻穿时停止自动进给而改为手动进给。 根据切削手册表 出 ,钻孔时轴向力 500N，轴向力修正系数为 500N。根据 式钻床使用说明书，机床进给机构允许的最大轴向力为 8830N 所选进给量可用。 （ 2）确定钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度（查简明手册）为 寿命 （ 3）切削速度 查切削手册表 切削速度计算公式为： vc vv m/ 其中， v ， 80 ， 25.0 125.0m ， 9 0 55.022.0f ，查得修正系数： 0.1 =， 85.0 0.1故实际的切削速度： m i n/5.0 mv c （ 4）检验机床扭矩及功率 查切削手册表 f9m，修正系数均为 m。 查机床使用说明书： m。 查 切削手册表 头消耗功率： 查机床使用说明书， 。 由于 M ， P ，故切削用量可用，即： ， 72 c ， 3、计算工时 m 2 830 m 4、扩孔至 切削手册表 孔进给量为 ： ，并由机床使用说明书最终选定进给量为： 。 根据资料，切削速度 钻，其中 钻v 为用钻头钻同样尺寸实心孔时的切削速度，故 m 4.0 m 9 0 0 rn s 根据机床使用说明书选取 7 。 基本工时 m 粗镗 50 孔，以 定位基准 机床： 式镗床 单边余量 ,5.2 简明手册 得取 由简明手册 得取 00 计算切削工时 m 0 1212 工序 铣斜肩，以 定位基准 刀具：硬质合金三面刃铣刀 机床： 式铣床 根据简明手册查得： 1663 w ， 。根据切削手册查得： ,/10.0 z 因此： m 3 663 271 0 0 01 0 0 0 rd vn 现采用 式铣床，取： 00 ， 故实际切削速度为： m 0 0 100631 0 0 0 当 00 时，工作台每分钟进给量应为： m i n/1601001610.0 根据切削手册表 得 ,取： 65 。 计算切削基本工时： 2 因此：m 5 精铣 20 下端面，以 基准 刀具： 质合金端铣刀； 机床： 式铣床； 查切削手册表 给量 m .0 ，取为 r 参考有关手册，确定 24 ，采用 质合金端铣刀，12,125 w ， 则： m 1 61 2 51 2 41 0 0 01 0 0 0 rd vn 现采用 式铣床，根据简明手册表 00 rn w 故实际切削速度： m i n/ 0 0 3001251 0 0 0 当 00 rn w 时，工作台每分钟进给量：m i n/1 8 0 0300125.0 ，取为 980mm/工序切削时间为：25176222 序 精铣 20 上端面，以 基准 切削用量 同工序 精铣时 250 基本工时： 0 1 2 51 7 6 粗铰、精铰 20 孔，以 32 外圆为基准， （ 1）粗铰至 刀具：专用铰刀 机床： 式钻床 根据有关手册的规定，铰刀的进给量为 z,进给量取 r，机床主轴转速取为 140r/其切削速度为： 7.8 。 机动时切削工时， 830l =38 m 0 3838 (2) 精铰至 刀具： 0 机床： 式钻床 根据有关手册的规定，铰刀的进给量取 f r，机床主轴转速取为： 140r/其切削速度为： m .8 机动时切削工时， 830l =38mm m 0 3838 工序 精铣 50 端面，以 基准 。 机床： 式铣床 刀具：硬质合金立铣刀（镶螺旋形刀片），由切削手册表 m ,40 , 即 27m/因此，m 1 440 271 0 0 01 0 0 0 rd vn 。 现采 用 式铣床，取 10 ，工作台每分钟进给量 m i n/ 查机床使用说明书，取 00 。 铣削基本工时： m 272 t mm t m 工序 半精镗 50 孔，以 定位基准 。 单边余量 ,可一次切除，则 由切削手册表 得，进给量 ,/5.0 r。由切削手册表 得， 00 ，则： m 3 7501 0 01 0 0 01 0 0 0 rd vn 查简明手册表 为 630r/ 加工基本工时： m 0 12 fn lt 2 钻、铰 8 锥孔，以 零件中线为基准 。 刀具：专用刀具 机床： 式钻床 确定进给量 f ：根据切削手册表 得， 查 床使用说明书，现取 。查切削手册 7 ，计算机床主轴转速： m 9 71 0 0 01 0 0 0 rd vn 按机床选取 80 所以实际切削速度为： m 0 0 0 0 计算切削基本工时：m 6 钻 孔，攻螺纹，以 零件中线为基准 （ 1）钻螺纹底孔 床： 式钻床 刀具：高速钢麻花钻 根据切削手册查得，进给量为 f z,现 取f=z， v=17m/则： m 1 2 71 0 0 01 0 0 0 rd vn 查 简明手册表 60 。 所以实际切削速度为 ：m 0 0 0 0 计算切削基本工时：m 6 2） 攻螺纹 床： 式钻床 刀具：丝锥 P=1削用量选为： m ，机床主轴转速为：18 ，按机床使用说明书选取： 72 rn w ，则 .5 ；机动时， 046 ，计算切削基本工时： m 0 nf lt m 工序 铣断，以 基准 。 选择锯片铣刀， d=160l=4齿， Z=40 采用 式铣床， 查 简明手册，选择进给量为：,切削速度为： 7 ，则： m 41 6 0271 0 0 01 0 0 0 rd vn 根据 简明手册 表 00 ，故实际切削速度为：m 0 0 1 0 0801 0 0 0 此时工作台每 分钟进给量 m i n/400100401.0 查 简明手册 表 好有 00 。 计算切削基本工时： m 072 具设计 （ 1）这次 主要是对铣拨叉 斜面 10 的专用夹具的设计，在设计中，首先对零件加工的定位基准进行了分析，并选择合理的定位基准进行误差分析比较，看是否满足工件的精度要求。再对具体的夹具方案进行确定，本专用夹具的具体方案是以长销作为定位基准 ，主要限制工件的四个自由度。用一个定位块来代替档销，限制了工件的转动，用定位环限制工件的轴向移动。本工序主要采用定位环与工件的接触面和对刀块的位置来保证工件的位置精度，用心轴与工件的配合来保证两侧面与小头孔轴线的垂直度。最后，在工具书上选择在设计中所需的定向键、对刀块等进行选择，以对其夹具体进行更好设计，使本专用夹具更为完善。满足零件的加工精度和提高生产率 （ 2） 铣削力与夹紧力计算 根据参考文献 3表 97 可查得： 铣削力计算公式为 圆周分力 （ 查表可得：0 100d Z 2pa 代入 （式 得 0 . 9 0 . 7 4 1 . 09 . 8 1 5 4 . 5 2 0 . 2 0 . 0 5 8 1 0 0 1 . 0 6 =查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为： / F（式 0 . 4 0 . 4 1 2 8 4 . 3 3 5 1 3 . 7 3 N 0 . 9 0 . 9 1 2 8 4 . 3 3 1 1 5 5 . 8 9 7 N 0 . 5 3 0 . 5 3 1 2 8 4 . 3 3 6 8 0 . 6 9 N 当用两把铣刀同时加工时铣 削水平分力 2 2 5 1 3 . 7 3 1 0 2 7 . 4 6 N 铣削加工产生的水平分力应由夹紧力产生的摩擦力和心轴平衡。 即： （ ） 1 0 2 7 . 4 6 3 4 2 4 . 8 60 . 3 计算出的理论夹紧力 F 再乘以安全系数 k 既为实际所需夹紧力 F 即： 取 k=2 2 3 4 2 4 . 8 6 6 8 4 9 . 7 3 而心轴产生的夹紧力 / 垂直分力由支承板来相互平衡，支承板为固定的实体，它所受的只是挤压力，它所产生的支撑力 / 轴向分力是夹紧螺母所产生的夹紧力来平衡，由表可知， 螺母产生的夹紧力 5380 所以， /上面 的分析可知，螺母夹紧满足设计要求。 参考文献 : 赵家奇 ,机械制造工艺学课程设计指导书 2 版 机械工业出版社 ,艾兴 ,肖诗纲主编 ,切削用量简明手 3版 机械工业出版社 ,志新 ,吕明主编 ,机械制造技术基础 益民主编 ,机械制造工艺设计简明手册 机械工业出版社 ,明珠主编 ,工程制图学及计算机绘图 国防工业出版社 , 床拨叉 零件图 : （ 1）工序图可按比例缩小，并尽量用较少的 投影给出。 （ 2）简图中的加工表面用粗实线表示。 （ 3）对定位、夹紧表面应以规定符号标明。 （ 4）最后，应表明各加工表面在本工序加工后的尺寸、公差及表面粗糙度。 外圆表面加工方采及其经济精度 加工方案 经济精度 公差等级 表面粗糙度 m） 适用范围 粗车 半精车 精车 滚压（或抛光） 13 9 8 7 50 100 3 2 6 3 0 8 1 6 0 08 2 0 适用于除淬火钢以外的金属材料 粗车 半精车 磨削 粗 磨 精磨 超精磨 7 7 400 80 0 100 40 0 0120 10 除不宜用于有色金属外，主要适用于淬火钢件的加工 粗车半精车精车金刚石车 6 0 0250 40 主要用于有色金 属 粗车 半精车 粗磨 精磨 镜面磨 精车 精磨研磨 粗研 抛光 上上上 0 0250 20 0 050 10 0 0250 40 主要用于高精度要求的钢件加工 内孔表面加工方案及其经济特度 加工方案 经济精度 公差等级 表面粗糙度 m） 适用范围 钻 扩 铰 粗铰精铰 铰 粗铰精铰 13 11 9 8 9 8 50 25 50 1 603 20 0 801 60 1 603 20 0 801 60 加工未淬火钢及其铸铁的实心毛坯，也可用于加工有色金属（所得表面粗糙度 钻（扩）拉 8 0 801 60 大批、大量生产（精度可由拉刀精度而定），如校正拉削后，则降低到0 40 0 20 粗镗（扩） 半精镗 磨 精镗（或铰） 浮动镗 13 9 8 7 25 50 1 603 20 0 801 60 0 200 40 除淬火钢外的各种钢材，毛坯上已有铸出或锻出的孔 粗镗（扩） 半精镗 磨 粗磨 精磨 8 7 0 0200 80 0 100 20 主要用于淬火钢，不宜用于有色金属 粗磨半精磨精磨金刚镗 7 0 050 20 主要用于精度要求高的有 色金属 钻 （扩） 粗铰 精铰 拉 珩磨 粗镗半精镗精镗 珩磨 7 7 7 0 0250 20 0 0250 20 0 0250 20 精度要求很高的孔，若以研磨代替珩磨，精度可达 上， l0 01 平面加工方法及其经济精度 加工方案 经济精度 公差等级 表面粗糙度 m） 适用范围 粗车 半粗车 粗车 磨 13 9 8 7 50 3 206 30 0 801 60 0 200 80 适用于工件的端面加工 粗刨（或粗铣） 精刨（或精铣） 刮研 13 9 6 50 1 606 30 0 100 80 适用于不淬硬的平面（用端铣加工，可得较低的粗糙度值） 粗刨（或粗铣）精刨（或精铣）宽刃精刨 7 0 200 80 批量较大，宽刃精刨效率高 粗刨（或粗铣）精刨（或精铣） 磨 粗磨 精磨 7 6 0 200 80 0 025适用于精度要求较高的平面加工 0 40 粗铣拉 9 0 200 80 适用于大量生产中加工较小的不淬火平面 粗铣 精铣 磨 研 磨 抛光 6 上 0 0250 20 0 0250 10 适用于高精度平面的加工 表 4 铸件机械加工余量 尺寸公差等级 2 3 4 5 6 加工余量等级 B C D D E D E F 基本尺寸 加 工 余 量 数 值 （ 大于 至 100 00 160 60 250 50 400 00 630 30 1000 000 1600 寸公差等级 8 加工余量等级 E F D E F G H 基本尺寸 加 工 余 量 数 值 （ 大于 至 100 100 160 160 250 250 400 400 630 30 1000 1000 1600 0 尺寸公差等级 10 加工余量等级 E F G H E F G H 基本尺寸 加 工 余 量 数 值 （ 大于 至 100 00 160 60 250 50 400 00 630 30 1000 0 000 1600 1 2 10 尺寸公差等级 1 12 加工余量等级 F G H F G H J 基本尺寸 加 工 余 量 数 值 （ 大于 至 100 00 160 60 250 50 400 1 00 630 1 4 11 630 1000 1 1 13 16 0 13 1000 1600 0 3 10 11 2 5 12 18 15 尺寸公差等级 10 加工余量等级 E F
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