【工装夹具类】车床拨叉831002工艺及钻孔Φ60H12夹具设计【14张CAD图纸+说明书】
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【工装夹具类】车床拨叉831002工艺及钻孔Φ60H12夹具设计【14张CAD图纸+说明书】,工装,夹具,车床,工艺,钻孔,60,h12,设计,14,cad,图纸,说明书,仿单
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机械加工工艺过程卡片 产品型号 产品型号 831002 共 1 页 产品名称 车床 零件名称 拨叉 第 1 页 材料牌号 坯种类 铸造 毛坯外型尺寸 220毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工 序 号 工序 名称 工 序 内 容 车间 工段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 1 车 车端面，钻扩铰 25 床 车刀，钻头，铰刀，塞规， 25加工夹具 镗 粗精镗 60 式镗床 高速钢车刀，游标卡尺（ 60 车 钻螺孔，刨面保证尺寸 36，攻丝 用 钻头，刨刀，丝锥，塞规 铣 粗铣平面保证尺寸044 床 三面刃铣刀（ 100标卡尺 铣 粗铣槽保证尺寸 15+ 床 三面刃铣刀（ 125,游标卡尺 铣 粗铣拨叉叉口两侧面保证尺寸 13 床 三面刃铣刀（ 100标卡尺 铣 精铣平面达到尺寸 床 三面刃铣刀（ 100标卡尺 铣 精铣槽得到尺寸 16 床 三面刃铣刀（ 125，卡板 铣 切断拨叉叉口 床 细齿锯片铣刀（ 0游标卡尺，叉口切断夹具 0 铣 精铣拨叉叉口两侧面 床 三面刃铣刀（ 100标卡尺 1 钳 去拨叉叉口毛刺 设计（日期） 审核（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 机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目 设计“ 床拨叉，型号861002”零件的机械加工工艺及工艺设备 设计者 ： 学号： 指导教师： 目录 序言 一 零件的分析 1 （一） 零件的作用 .二） 零件的工艺分析 . 工艺规程的设计 3 （一） 确定毛坯的制造形式 二） 基面的选择 .三） 制定工艺路线 .四） 机械加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .五） 确立切削用量及基本工时 . 夹具设计 . .一） 问题的提出 13 （二） 夹具设计 参考文献 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 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 25孔与操纵机构相连，二下方的 60 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 床共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述 如下： 1. 以 25为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 25孔，以及 42圆柱两端面，其中主要加工表面为 25孔。 2. 以 60为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 60孔，以及 60两个端面。主要是 60 3. 铣 16槽 这一组加工表面包括：此槽的端面， 16槽的底面， 16槽两侧面。 4. 以 这一组加工表面包括： 32面。 主要加工表面为 纹孔。 这两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 25垂直度公差为 （ 2） 16槽与 25 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 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 25 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 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 工序一 粗 、 钻 、 扩 、铰、精铰 25、 60 孔 工序二 粗 、 精 铣 60、 25 孔下端面。 工序三 粗 、 精 铣 25 孔上端面 工序四 粗 、精 铣 60 孔上端面 工序五 切断。 工序六 铣螺纹孔端面。 工序七 钻 22 孔（装配时钻铰锥孔）。 工序八 攻 工序九 粗铣 半精铣 精铣槽所在的端面 工序十 粗铣 半精铣 精铣 16槽。 工序十一 检查。 上面的工序加工不太合理，因为由经验告诉我们大多数都应该先铣平面再加工孔，那样会更能容易满足零件的 加工要求，效率不高，但同时钻两个孔，对设备有一定要求。且看另一个方案。 2. 工艺路线方案二 工序一 粗 、 精 铣 25 孔上端面。 工序二 粗 、 精 铣 25 孔下端面。 工序三 钻 、 扩 、 铰 、 精铰 25 孔。 工序四 钻 、 扩 、 铰 、 精铰 60 孔。 工序五 粗 、 精 铣 60 孔上端面 工序六 粗 、 精 铣 60 孔下端面。 工序七 切断。 工序八 铣螺纹孔端面。 工序九 钻 22 孔（装配时钻铰锥孔）。 工序十 攻 工序十一 粗铣 半精铣 精铣槽所在的端面 工序十二 粗 、 半精铣 精铣 16槽。 工序十三 检查。 上面工序可以适合大多数生产，但是在全部工序中间的工序七把两件铣断，对以后的各工序的加工定位夹紧不方便，从而导致效率较低。再看另一方案。 3. 工艺路线方案三 工序一 粗 、 精 铣 25 孔上端面。 工序二 粗 、 精 铣 25 孔下端面。 工序三 钻 、 扩 、 铰 、 精铰 25 孔。 工序四 钻 、 扩 、 铰 、 精铰 60 孔。 工序五 粗 、 精 铣 60 孔上端面 工序六 粗 、 精 铣 60 孔下端 面。 工序七 铣螺纹孔端面。 工序八 钻 22 孔（装配时钻铰锥孔）。 工序九 攻 工序十 粗铣 半精铣 精铣槽所在的端面。 工序十一 粗 、 半精铣 精铣 16槽。 工序十二 切断。 工序十三 检查。 此方案仍有先钻孔再铣平面的不足，所以这个方案仍不是最好的工艺路线 综合考虑以上各方案的各不足因素，得到以下我的工艺路线。 4. 工艺路线方案四 工序一 以 42 外圆为粗基准，粗铣 25 孔 下 端面。 工序二 精 铣 25 孔上下端 面。 工序三 以 25 孔上端面为精基准，钻 、 扩 、 铰 、 精铰 25 孔 ,孔的精度达到 工序四 以 25 孔为精基准，粗铣 60 孔上下端面。 工序五 以 25 孔为精基准， 精 铣 60 孔上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过 工序六 以 25 孔为精基准，钻 、 镗 、 铰 60 孔，保证 空的精度达到 工序七 以 25 孔为精基准，铣螺纹孔端面。 工序八 以 25 孔为精基准，钻 20 孔（装配时钻铰锥孔）。 工序九 以 25 孔为精基准，钻一个 20 孔，攻 工序十 以 25 孔为精基准，铣槽端面。 工序十一 以 25 孔为精基准，铣 16槽保证槽的侧面相对孔的垂直度误差是 工序十二 两件铣断 工序十三 检查。 虽然工序仍然是十三步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺路线方案二快了一倍（实际铣削只有两次，而且刀具不用调整）。多次加工 60、 25 孔是精度要求所致。 以上工艺过程详见图 3。 （四）机械加工余量 、 工序尺寸及毛皮尺寸的确定 ”床拨叉 ”；零件材料为 度 190 210坯重量 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： 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）。 查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表 26，取 25， 60 端面长度余量均为 为双边加工） 铣削加工余量为： 粗铣 2精铣 . 内孔（ 60已铸成 50 的孔） 查工艺手册表 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 50 工序尺寸加工余量： 钻孔 5孔 孔 铰 0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 8孔钻 1.8 铰孔 铰孔 . 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 47距离，余量为 3 工序尺寸加工余量： 粗铣端面 2.1 精铣 0.7 铣 0.2 . 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 40距离，余量为 4 序尺寸加工余量： 粗铣顶面 3.1 精铣 0.7 铣 0.2 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 42 外圆为粗基准，粗铣 25 孔 上下 端面。 1. 加工条件 工件材料： b =B=200241,铸造。 加工要求：粗铣 25 孔 上下 端面。 机床： 式铣床。 刀具： 质 合金钢端铣刀 ,牌号 削宽度60,深度 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 0择刀具前角 o 0 后角 o 15 ，副后角 o=10 ，刀齿斜角 s= 15 ,主刃 0 ,过渡刃 30 ,副刃 5 过渡刃宽 2. 切削用量 1）铣削深度 因为切削量较小，故可以选择 次走刀即可完成所需长度。 2）每齿进给量 机床功率为 10切削手册 f=z。由于是对称铣，选较小量 f=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=180）计算切削速度 按 2表 14， V=n=）计算基本工时 L/ 90+36)/ 工序二 精 铣 25 孔上下端面 。 1. 加工条件 工件材料： b =B=200241,铸造。 加工要求： 精 铣 25 上下 端面。 机床： 式铣床。 刀具： 质合金钢端铣刀 ,牌号 削宽度60,深度 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 0择刀具前角 o 5 后角 o 8 ，副后角 o=8 ，刀齿斜角 s= 10 ,主刃 0 ,过渡刃 30 ,副刃 5 过渡刃宽 1 2. 切削用量 1） 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择 次走刀即可完成所需长度。 2） 每齿进给量 机床功率为 切削手册表 5 f=z。由于是对称铣，选较小量 f=mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 8，寿命 T=180） 计算切削速度 按切削手册表 14，查得 s， 5） 计算基本工时 L+18 2/ 2+18 2)/ 工序三 以 25 孔上端面为精基准，钻 、 扩 、 铰 、 精铰 25 孔，孔的精度达到 1. 选择钻床及钻头 选择 床，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时3头采用双头刃磨法， （ 1）决定进给量 由 3 2表 5 按钻头 按机床强度查 1表 最终决定选择机床已有的进给量 （ 2）耐用度 查 2表 9 T=4500s=75 3）切削速度 查 1表 n=50 n=1000r/ m 0 2801 m 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 000 m 0 2802 m 铰孔：选高速钢铰刀 000 m 0 2803 m 精铰：选高速钢铰刀 000 7250 m 0 2804 m m 工序四 以 25 孔为精基准，钻 、 粗镗 、 精镗 60 孔，保证孔的精度达到 1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时 5头采用双头刃磨法。 选择 床 n=000r/ f=r. （ 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 的进给量 （ 2）计算工时 选择 n=600r/m 2312( 选择镗刀 选择高速钢镗刀， 粗镗时 择卧式镗床 粗镗时 v=20m/f= mm/r 精镗时 v=15m/f= mm/r 工序五 粗铣 半精铣 精铣槽 16端面 1. 选择机床刀具 选择立式铣床 质合金钢 铣刀 60切削用量 查 2 表 5 f=r T=180取 f=r v=n=4.6 3. 计算工时 431 0 4 422 工序六 精铣槽 16道工序精铣槽之前 已进行了粗铣和半精铣工步，此工序精铣槽须满足各技术要求包括：槽宽 16深 8两侧面粗糙度为 底面粗糙度为 1. 选择机床及刀具 机床 万能铣床 刀具 错齿三面刃铣刀铣槽 6 1表 8 国家标准 D=160 d=40 L=16齿数 z=24 2. 计算切削用量 （ 1） 由 1表 1 和 3查得 走刀量 f=mm/r （ 2） 铣刀磨钝标准和耐用度 由 1表 6 查得 磨钝标准为 7 查得 耐用度为 T=150（ 3） 切削速度 由 1 式 3.2 查表 8 得其中： 修正系数 0.1f 6得 v=s （ 4） 确定机床主轴速度 m 00 vn s 由 3 按机床选取主轴转速为 r/s 所以 实际切削速度为 m i n/ 0 0 3. 计算切削工时 工序七 铣螺纹孔顶面 1. 选择机床及刀具 机床： 式铣床。 刀具：硬质合金钢端铣刀 ,牌号 2. 切削用量 1） 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择 次走刀即可完成所需长度。 2） 刀具耐用度 查 2表 寿命 T=180 3） 计算切削速度 查 2得 s， n=f=s m 工序八 两件铣断 专用夹具的设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，机床使用说明书降低劳 动强度，需要设计专用的夹具。 车床夹具设计要点： （ 1） 定位装置的设计要求 在车床上加工回转面时 要求工件被加工面的轴线与车床主轴的旋转轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置，必须保证这一点。因此，对于轴套类和盘类工件，要求夹具定位元件工作表面的对称中心线与夹具的回转轴线重合。对于壳体、接头或支座等工件， 被加工的回转面轴线与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，应以夹具轴线为基准确定定位元件工作表面的位置。 （ 2）夹紧装置的设计要求 在车削过程中，由于工件和夹具随主轴旋转，除工件受切削扭矩的作用外，整个夹具还受到离心力的作用。此外，工件定位基准的位置相对于切削力和重力的方向是变化的。因此，夹紧机构必须产生足够的夹紧力，自锁性能要可靠。对于角铁式夹 具，还应注意施力方式，防止引起夹具变形。 （ 3）夹具与机床主轴的连接 车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的回转精度有决定性的影响。因此，要求夹具的回转轴线与 主轴轴线应具有尽可能高的同轴度。 心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接，用螺杆拉紧。有的心根据径向尺寸的大小，其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式： 1) 对于径向尺寸 D140 D(2 3)d 的小型夹具，一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中，并用螺杆拉紧。这种连接方式定心精度较高。 2) 对于径向尺寸较大的夹具。一般通过过渡盘与车床主轴头端 连接。过渡盘的使用，使夹具省去了与特定机床的联接部分，从而增 加了通用性，即通过同规格的过渡盘可用于别的机床。同时也便于用 百分 表在夹具校正环或定位面上找正的办法来减少其安装误差。因而 在设计圆盘式车床夹具时，就应对定位面与校正面间 的同轴度以及定 位面对安装平面的垂直度误差提出严格要求。 （ 4）总体结构设计要求 车床夹具一般是在悬臂的状态下工作，为保证加工的稳定性，夹具的结构应力求紧凑、轻便，悬伸长度要短，使重心尽可能靠近主轴。 由于加工时夹具随同主轴旋转，如果夹具的总体结构不平衡，则在离心力的作用下将造成振动，影响工件的加工精度和表面粗糙度，加剧机床主轴和轴承的磨损。因此，车床夹具除了控制悬伸长度外，结构上还应基本平衡。角铁式 车床夹具的定位装置及其它元件总是安装在主轴轴线的一边，不平衡现象最严重，所以在确定其结构时，特别要注意对它进行平衡。 平衡的方法有两种：设置配重块或加工减重孔。 为保证安全，夹具上的各种元件一般不允许突出夹具体圆形轮廓之外。此外，还应注意切屑缠绕和切削液飞溅等问题，必要时应设置防护罩。 床夹具的安装误差 夹具的安装误差值与下列因素有关： （ 1）夹具定位元件与本体安装基面的相互位置误差。 （ 2）夹具安装基面本身的制造误差以及与安装 面的连接误差。 1）对于心轴。夹具的安装误差就是心轴工作表面轴线与中心孔 或者心轴锥柄轴线间的同轴度误差。 2）对于其它车床专用夹具，一般使用过渡盘与主轴轴颈连接。当过渡盘是与夹具分离的机床附件时，产生夹具安装误差的因素是：定位元件与夹具体止口轴线间的同轴度误差，或者相互位置尺寸误差；夹具体止口与过渡盘凸缘间的配合间隙，过渡盘定位孔与主轴轴颈间的配合间隙。 问题提出 本夹具主要用来钻镗 60并倒角，本工序的加工的孔是后 序工序的精基准，因此加工过程主要考虑的是孔的加工精度和质量。 、夹具设计 1 ） 定位基准的选择；由零件图可知，加工60选用孔的两个端面和孔的外圆为基准来加工孔。 2 ） 切削力及夹紧力计算： 由于实际加工
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