FX280梳麻机100z齿轮加工工艺及工装设计.doc

I 摘 要 此次设计是对齿轮的加工工艺和夹具设计 其为锻件 具有体积小 零件复 杂的特点 由于面比孔易加工 在制定工艺规程时 就先加工面 再以面为基准 来加工其它 其中各工序夹具都采用专用夹具 特别的对于加工槽和钻孔的工序 中 选一面两销的定位方式 并以操作简单的手动夹紧方式夹紧 其机构设计简 单 方便且能满足要求 由于零件的形状复杂 尺寸比较大 加工精度 位置精度等要求较高 所以 为了保证该零件的精度的要求 用专用机床 用专用夹具来进行加工 这样不仅 能保证零件的尺寸 位置等精度要求 而且装夹一次无需在装夹 这样明显缩短 了装夹时间 也提高了生产率和经济效益 整个加工过程中的特点是专用夹具 减少了装夹次数 保证了加工精度 节 省时间 效率高 对于零件加工工艺设计中包括 毛坯的选择 基准的选择 拟定机械加工工 艺路线 确定机械加工余量 工序尺寸及公差 选择机床设备及工艺装备 确定 某工序的 切削用量及基本工时等设计 在加工中要使用专用夹具 包括对定位 方案 定位元件 夹紧力的计算 夹具中用的非标准件 夹具体等几方面的设计 因为在加工中用到量具 在设计中能够运用加工工艺所遵循的原则进行设计 关键词 齿轮 加工工艺 专用夹具 设计 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 II ABSTRACT This design is to gear the components the processing craft and the jig design its components are the forging has the volume to be small components complex characteristic Because the surface is easier than the hole to process when formulation technological process first the machined surface then processes other take the surface as the datum In which various working procedures jig all uses the unit clamp special regarding processes the big end of hole the trough and drills the eyelet in the working procedure Chooses locate mode which two sells at the same time and operates the simple manual clamp way clamp its organization design is simple the convenience also can satisfy the request Due to the complex shape and parts a larger size machining precision and position precision high demands so to ensure that the parts of the accuracy requirement of the special machine use with special jig to carry on the processing so can not only ensure part size such as the position accuracy requirement and clamping once in clamping without this obvious shortened clamping time increase productivity and economic benefits The whole process characteristic is a special fixture reduce the clamping times to ensure the machining accuracy and save time and high efficiency For parts processing technology design include blank selection the benchmark selection worked out the machining process route determine the mechanical machining allowance procedure sizes and tolerance choice of machine tool equipment and process equipment determine a process of cutting dosages and basic design processing man hour to use special jig including to positioning scheme positioning components clamping force calculation jig using the non standard fasteners clip specific aspects of the design Because in processing used in measuring tool In the design can use processing technology s principle to carry on the design Keywords Gear the processing craft unit clamp design 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 III 目 录 摘摘 要要 ABSTRACT 绪绪 论论 1 1 齿轮的分析 2 1 1 齿轮的工艺分析 2 1 2 齿轮的工艺要求 2 2 工艺规程设计 5 2 1 加工工艺过程 5 2 2 确定各表面加工方案 5 2 3 确定定位基准 6 2 4 工艺路线的拟订 8 2 5 齿轮的偏差 加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 13 2 6 确定切削用量及基本工时 机动时间 15 2 7 时间定额计算及生产安排 23 3 铣槽夹具设计 27 3 1 研究原始质料 27 3 2 定位基准的选择 27 3 3 切削力及夹紧分析计算 27 3 4 误差分析与计算 29 3 5 零 部件的设计与选用 30 4 钻孔夹具设计 35 4 1 研究原始质料 35 4 2 定位基准的选择 35 4 3 切削力及夹紧力的计算 35 4 4 误差分析与计算 36 4 5 零 部件的设计与选用 37 4 6 夹具设计及操作的简要说明 40 结论结论 41 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 IV 致谢致谢 42 参考文献参考文献 43 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 1 绪 论 机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通四年所学的知识 将理论与实 践相结合 对专业知识的综合运用训练 为我们即将走向自己的工作岗位打下 良好的基础 机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法 是指导生产 的重要的技术性文件 它直接关系到产品的质量 生产率及其加工产品的经济 效益 生产规模的大小 工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段 都要通过机械加工工艺来体现 因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质 量的重要保证的重要依据 在编制工艺时须保证其合理性 科学性 完善性 而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率 改善工人的劳动 强度 降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置 其作用是使工件相 对于机床或刀具有个正确的位置 并在加工过程中保持这个位置不变 它们的 研究对机械工业有着很重要的意义 因此在大批量生产中 常采用专用夹具 而本次对于齿轮加工的主要任务是 完成齿轮加工工艺规程的制定 完成钻孔专用夹具的设计 通过对齿轮零件的初步分析 了解其零件的主要特点 加工难易程度 主要 加工面和加工粗 精基准 从而制定出齿轮加工工艺规程 对于专用夹具的设 计 首先分析零件的加工工艺 选取定位基准 然后再根据切销力的大小 批 量生产情况来选取夹紧方式 从而设计专用夹具 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 2 1 齿轮的分析 1 1 齿轮的工艺分析 齿轮是一个很重要的零件 因为其零件装配精度高 结构形状较复杂 其 加工孔和底面的精度要求较高 此外还有孔端要求加工 对精度要求也很高 齿轮大孔孔粗糙度要求是 所以都要求精加工 因为其尺寸精度 几何6 1Ra 形状精度和相互位置精度 以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质 量 进而影响其性能与工作寿命 因此它们的加工是非常关键和重要的 1 2 齿轮的工艺要求 一个好的结构不但要应该达到设计要求 而且要有好的机械加工工艺性 也就是要有加工的可能性 要便于加工 要能够保证加工质量 同时使加工的 劳动量最小 而设计和工艺是密切相关的 又是相辅相成的 设计者要考虑加 工工艺问题 工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求 10 17 8 2 8与 FX280 0426件 配作 92 60 0 05 4 M10 R3 3 2 R9 72 51 24 R 12 182 212 0 03 B B BB 55 194 0 05 6 33 2 3 2 12 5 276 0 05 230 0 05 70 36 0 025 0 58 1 6 65 300 14 6 3 3 2 12 25 12 5 2 8 R3 R3 5 8 0 021 0 12 5 3 2 3 2 6 3 3 2 441 6 3 12 5 3x45 28 12 5 64 12 2 其余 306 0 0 1 图 1 1 齿轮零件图 该加工有五个加工表面 平面加工包括大端面 小端面齿内端面 孔系加 工包括 36 大 18 小孔 以平面为主有 齿轮大面的粗 精车加工 其粗糙度要求是 2 3 Ra 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 3 齿轮孔端面的粗 精铣加工 其粗糙度要求是 6 1 Ra 孔系加工有 66 的孔粗 精镗加工 其表面粗糙度为 6 3Ra 18 的小孔钻 扩和铰加工 其表面粗糙度要求 1 6Ra 10 的小孔钻加工 10 小孔表面粗糙度要求 12 5Ra 小头孔端槽的加工 该槽的表面粗糙度要求是两槽边 0 3 0 20 5 1 6Ra 而槽底的表面粗糙度要求是 3 6 Ra 齿轮因为生产率很高 所以可以免去每次造型 单边余量一般在 1 3mm 结构细密 能承受较大的压力 占用生产的面积较小 因其年产量是 100 件 由 3 表 2 1 3 可知是小批量生产 上面主要是对齿轮零件的结构 加工精度和主要加工表面进行了分析 选 择了其毛坯的的制造方法为模锻和小批的批量生产方式 从而为工艺规程设计 提供了必要的准备 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 5 2 工艺规程设计 2 1 加工工艺过程 由以上分析可知 该零件的主要加工表面是平面 孔系 一般来说 保证 平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易 因此 对于齿轮来说 加工过 程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度 处理好孔和平面之间的相互 关系以及各尺寸精度 由上面的一些技术条件分析得知 齿轮的尺寸精度 形状精度以及位置关 系精度要求都很高 这样对加工要求很高 2 2 确定各表面加工方案 一个好的结构不但应该达到设计要求 而且要有好的机械加工工艺性 也 就是要有加工的可能性 要便于加工 要能保证加工的质量 同时使加工的劳 动量最小 设计和工艺是密切相关的 又是相辅相成的 对于我们设计拨叉的 加工工艺来说 应选择能够满足平面孔系和精度要求的加工方法及设备 除了 从加工精度和加工效率两方面考虑以外 也要适当考虑经济因素 在满足精度 要求及生产率的条件下 应选择价格较底的机床 2 2 1 影响加工方法的因素 要考虑加工表面的精度和表面质量要求 根据各加工表面的技术要求 选择加工方法及分几次加工 根据生产类型选择 在大批量生产中可专用的高效率的设备 在单件小 批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法 如 柴油机连杆小头孔的加工 在小批量生产时 采用钻 扩 铰加工方法 而在大批量生产时采用拉削加工 要考虑被加工材料的性质 例如 淬火钢必须采用磨削或电加工 而有 色金属由于磨削时容易堵塞砂轮 一般都采用精细车削 高速精铣等 要考虑工厂或车间的实际情况 同时也应考虑不断改进现有加工方法和 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 6 设备 推广新技术 提高工艺水平 此外 还要考虑一些其它因素 如加工表面物理机械性能的特殊要求 工件形状和重量等 选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法 再选择前面各工序的加工方法 如加工某一轴的主要外圆面 要求公差为 IT6 表面粗糙度为 Ra0 63 m 并要求淬硬时 其最终工序选用精度 前面准 备工序可为粗车 半精车 淬火 粗磨 2 2 2 加工方案的选择 由参考文献 3 表 2 1 12 可以确定 平面的加工方案为 粗车 精 车 粗糙度为6 3 0 8 一般不淬硬的平面 精车的粗糙度可以较小 a R 由参考文献 3 表 2 1 11 确定 66 孔的表面粗糙度要求为 6 3 则选 择孔的加方案序为 粗镗 精镗 小头孔加 18 工方法 加零件毛坯不能直接锻出孔 只能锻出一个小坑 以便在以后加工时找正 其中心 但其表面粗糙度的要求为 所以选择加工的方法是钻 扩6 1 Ra 铰 10 孔加工方法 因为孔的表面粗糙度的要求都不高 是 所以我们采用一次钻孔12 5Ra 的加工方法 2 3 确定定位基准 2 3 1 粗基准的选择 选择粗基准时 考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量 使不加 工表面与加工表面间的尺寸 位子符合图纸要求 粗基准选择应当满足以下要求 粗基准的选择应以加工表面为粗基准 目的是为了保证加工面与不加工 面的相互位置关系精度 如果工件上表面上有好几个不需加工的表面 则应选 择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准 以求壁厚均匀 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 7 外形对称 少装夹等 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准 例如 机床床身导轨面 是其余量要求均匀的重要表面 因而在加工时选择导轨面作为粗基准 加工床 身的底面 再以底面作为精基准加工导轨面 这样就能保证均匀地去掉较少的 余量 使表层保留而细致的组织 以增加耐磨性 应选择加工余量最小的表面作为粗基准 这样可以保证该面有足够的加 工余量 应尽可能选择平整 光洁 面积足够大的表面作为粗基准 以保证定位 准确夹紧可靠 有浇口 冒口 飞边 毛刺的表面不宜选作粗基准 必要时需 经初加工 要从保证孔与孔 孔与平面 平面与平面之间的位置 能保证齿轮在整个 加工过程中基本上都能用统一的基准定位 从齿轮零件图分析可知 主要是选 择加工齿轮大端面的装夹定位面为其加工粗基准 2 3 2 精基准选择的原则 基准重合原则 即尽可能选择设计基准作为定位基准 这样可以避免定 位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差 基准统一原则 应尽可能选用统一的定位基准 基准的统一有利于保证 各表面间的位置精度 避免基准转换所带来的误差 并且各工序所采用的夹具 比较统一 从而可减少夹具设计和制造工作 例如 轴类零件常用顶针孔作为 定位基准 车削 磨削都以顶针孔定位 这样不但在一次装夹中能加工大多书 表面 而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度 互为基准的原则 选择精基准时 有时两个被加工面 可以互为基准反 复加工 例如 对淬火后的齿轮磨齿 是以齿面为基准磨内孔 再以孔为基准 磨齿面 这样能保证齿面余量均匀 自为基准原则 有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀 可以选择 加工表面本身为基准 例如 磨削机床导轨面时 是以导轨面找正定位的 此 外 像拉孔在无心磨床上磨外圆等 都是自为基准的例子 此外 还应选择工件上精度高 尺寸较大的表面为精基准 以保证定位稳 固可靠 并考虑工件装夹和加工方便 夹具设计简单等 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 8 要从保证孔与孔 孔与平面 平面与平面之间的位置 能保证齿轮在整个 加工过程中基本上都能用统一的基准定位 从齿轮零件图分析可知 它的大端 面平面与孔 适于作精基准使用 但用一个平面和一个孔定位限制工件自由度 不够 如果使用典型的一面两孔定位方法 则可以满足整个加工过程中基本上 都采用统一的基准定位的要求 选择精基准的原则时 考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹 准 2 4 工艺路线的拟订 对于小批量生产的零件 一般总是首先加工出统一的基准 齿轮的加工的 第一个工序也就是加工统一的基准 具体安排是先以孔和面定位粗 精加工齿 轮大端面 后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则 2 4 1 工序的合理组合 确定加工方法以后 就按生产类型 零件的结构特点 技术要求和机床设 备等具体生产条件确定工艺过程的工序数 确定工序数的基本原则 工序分散原则 工序内容简单 有利选择最合理的切削用量 便于采用通用设备 简单的 机床工艺装备 生产准备工作量少 产品更换容易 对工人的技术要求水平不 高 但需要设备和工人数量多 生产面积大 工艺路线长 生产管理复杂 工序集中原则 工序数目少 工件装 夹次数少 缩短了工艺路线 相应减少了操作工人 数和生产面积 也简化了生产管理 在一次装夹中同时加工数个表面易于保证 这些表面间的相互位置精度 使用设备少 大量生产可采用高效率的专用机床 以提高生产率 但采用复杂的专用设备和工艺装备 使成本增高 调整维修费 事 生产准备工作量大 一般情况下 单件小批生产中 为简化生产管理 多将工序适当集中 但 由于不采用专用设备 工序集中程序受到限制 结构简单的专用机床和工夹具 组织流水线生产 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 9 加工工序完成以后 将工件清洗干净 清洗是在的含 0 4 1 1 8090 c 苏打及 0 25 0 5 亚硝酸钠溶液中进行的 清洗后用压缩空气吹干净 保证 零件内部杂质 铁屑 毛刺 砂粒等的残留量不大于 mg200 2 4 2 工序的集中与分散 制订工艺路线时 应考虑工序的数目 采用工序集中或工序分散是其两个 不同的原则 所谓工序集中 就是以较少的工序完成零件的加工 反之为工序 分散 工序集中的特点 工序数目少 工件装夹次数少 缩短了工艺路线 相应减少了操作工人数 和生产面积 也简化了生产管理 在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这 些表面间的相互位置精度 使用设备少 大量生产可采用高效率的专用机床 以提高生产率 但采用复杂的专用设备和工艺装备 使成本增高 调整维修费 事 生产准备工作量大 工序分散的特点 工序内容简单 有利选择最合理的切削用量 便于采用通用设备 简单的 机床工艺装备 生产准备工作量少 产品更换容易 对工人的技术水平要求不 高 但需要设备和工人数量多 生产面积大 工艺路线长 生产管理复杂 工序集中与工序分散各有特点 必须根据生产类型 加工要求和工厂的具 体情况进行综合分析决定采用那一种原则 一般情况下 单件小批生产中 为简化生产管理 多将工序适当集中 但 由于不采用专用设备 工序集中程序受到限制 结构简单的专用机床和工夹具 组织流水线生产 由于近代计算机控制机床及加工中心的出现 使得工序集中的优点更为突 出 即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量 从而可取的良好的经济效果 2 4 3 加工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时 常把整个加工过程划分为几个阶段 粗加工阶段 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 10 粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属 为以后的精加工创造较好的条 件 并为半精加工 精加工提供定位基准 粗加工时能及早发现毛坯的缺陷 予以报废或修补 以免浪费工时 粗加工可采用功率大 刚性好 精度低的机床 选用大的切前用量 以提 高生产率 粗加工时 切削力大 切削热量多 所需夹紧力大 使得工件产生 的内应力和变形大 所以加工精度低 粗糙度值大 一般粗加工的公差等级为 IT11 IT12 粗糙度为 Ra80 100 m 半精加工阶段 半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备 保证合适的加工余量 半精加工的公差等级为 IT9 IT10 表面粗糙度为 Ra10 1 25 m 精加工阶段 精加工阶段切除剩余的少量加工余量 主要目的是保证零件的形状位置几精 度 尺寸精度及表面粗糙度 使各主要表面达到图纸要求 另外精加工工序安排在 最后 可防止或减少工件精加工表面损伤 精加工应采用高精度的机床小的切前用量 工序变形小 有利于提高加工 精度 精加工的加工精度一般为 IT6 IT7 表面粗糙度为Ra10 1 25 m 此外 加工阶段划分后 还便于合理的安排热处理工序 由于热处理性质 的不同 有的需安排于粗加工之前 有的需插入粗精加工之间 但须指出加工阶段的划分并不是绝对的 在实际生活中 对于刚性好 精 度要求不高或批量小的工件 以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶 段 在满足加工质量要求的前提下 通常只分为粗 精加工两个阶段 甚至不 把粗精加工分开 必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的 不能以某一表 面的加工或某一工序的性质区分 例如工序的定位精基准面 在粗加工阶段就 要加工的很准确 而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工 2 4 4 加工工艺路线方案的比较 在保证零件尺寸公差 形位公差及表面粗糙度等技术条件下 成批量生产 可以考虑采用专用机床 以便提高生产率 但同时考虑到经济效果 降低生产 成本 拟订两个加工工艺路线方案 见下表 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 11 表 2 1 加工工艺路线方案比较表 方案 方案 工序号 工序内容定位基准工序内容定位基准 010粗铣平面 E F 平面和 孔209H 粗 精铣 E 平 面 平面和 孔209H 020精铣平面 E F 平面和 孔209H 粗 精铣 F 平 面 平面和 孔209H 030钻 扩 铰 孔209H 底面和侧面钻 扩 铰 孔209H 底面和侧面 040粗镗孔44 底面和孔20 粗 精镗 孔44 底面和孔20 050精镗孔44 底面 孔20 和孔44 粗 精铣 槽 0 3 0 20 5 底面 孔20 和孔44 060粗铣槽 0 3 0 20 5 底面 孔20 和孔44 钻 孔6 底面 孔20 和孔44 070精铣槽 0 3 0 20 5 底面和孔20 铣断底面和孔20 080钻 孔6 检验 090铣断底面和孔20 加工工艺路线方案的论证 从前两步工序可以看出 方案 把粗 精加工都安排在一个工序中 以便装夹 安装工件 再看后面的镗孔 铣槽工序 方案 把粗 精加工分在两个不同的工序 中 而方案 都在一个工序中 这样不但有利于工件的安装 且在设计专用夹 具时也可以减少工件的安装次数 方案 2 中其工序较为集中 如粗 精加工都安排在一个工序中 以便装夹 安装工件 由以上分析 方案 为合理 经济的加工工艺路线方案 具体的工艺过程 如下表 表 2 2 加工工艺过程表 工序工 种工作内容说 明 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 12 号 0 10 锻 造 模锻铸件毛坯尺寸 长 宽 195 6mm 高 68mm45 2mm 孔 41 0 20 热处理退火 0 30 铣粗 精铣 E 平面工件用专用夹具装夹 双立轴圆工作台铣床 52 KX 0 40 铣粗 精铣 F 平面工件用专用夹具装夹 双立轴圆工作台铣床 52 KX 0 50 钻 扩 铰 将孔钻到直径209H 再将扩孔到最17dmm 17 19 7 后进行铰加工到要求尺寸 209H 工件采有专用夹具装 夹 机床选用摇臂钻床 3025Z 0 60 粗 精 镗 粗 精镗孔44 工件用专用夹具装夹 立式铣镗床 68T 0 70 粗 精 铣 粗 精铣槽 0 3 0 20 5 工件用专用夹具装夹 双立轴圆工作台铣床 52 KX 0 80 钻钻到要求尺寸6 工件用专用夹具装夹 摇臂钻床 3025 Z 0 90 铣断将大头孔铣断44 1 00 检验 1 10 入库清洗 涂防锈油 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 13 2 5 齿轮的偏差 加工余量 工序尺寸及毛坯尺寸的确定 齿轮的锻造采用的是铸铁模锻制造 其材料是 HT200 生产类型为小批量 生产 采用模锻毛坯 2 5 1 毛坯的结构工艺要求 齿轮为锻造件 对毛坯的结构工艺性有一定要求 由于模锻件尺寸精度较高和表面粗糙度值低 零件上只有与其它机件配 合的表面才需要进行机械加工 为了使金属容易充满模膛和减少工序 模锻件外形应力求简单 平直的 对称 尽量避免模锻件截面间差别过大 或具有薄壁 高筋 高台等结构 模锻件的结构中应避免深孔或多孔结构 模锻件的整体结构应力求简单 工艺基准以设计基准相一致 便于装夹 加工和检查 结构要素统一 尽量使用普通设备和标准刀具进行加工 在确定毛坯时 要考虑经济性 虽然毛坯的形状尺寸与零件接近 可以减 少加工余量 提高材料的利用率 降低加工成本 但这样可能导致毛坯制造困 难 需要采用昂贵的毛坯制造设备 增加毛坯的制造成本 因此 毛坯的种类 形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能 在毛 坯的种类 形状及尺寸确定后 必要时可据此绘出毛坯图 2 5 2 齿轮的偏差计算 齿轮大端面和大孔的偏差及加工余量计算 底平面加工余量的计算 根据工序要求 其加工分粗 精车加工 各工步 余量如下 粗车 由参考文献 4 表 11 19 其余量值规定为 2 5 3 0mm 现取 3mm 查 3 可知其粗铣时精度等级为 IT12 粗车平面时厚度偏差取0 21mm 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 14 精车 由参考文献 3 表 2 3 59 其余量值规定为 1 0mm 锻造毛坯的基本尺寸为 306 3 1 310mm 又由参考文献 4 表 11 19 可得 铸件尺寸公差为 1 4 0 6 毛坯的名义尺寸为 310 1 4 311 4mm 毛坯最小尺寸为 310 0 6 309 4mm 毛坯最大尺寸为 310 2 312mm 粗车后最大尺寸为 314 3 311mm 粗车后最小尺寸为 310 1 309mm 精车后尺寸与零件图尺寸相同 且保证各个尺寸精度 15d8 孔的偏差及加工余量计算 参照参考文献 3 表 2 2 2 2 2 25 2 3 13 和参考文献 15 表 1 8 可以查得 孔 18 钻孔的精度等级 表面粗糙度 尺寸偏差是 12 IT12 5Raum mm21 0 扩孔的精度等级 表面粗糙度 尺寸偏差是 10 IT3 2Raum mm084 0 铰孔的精度等级 表面粗糙度 尺寸偏差是 8IT 1 6Raum 0 043mm 孔 66 粗镗孔的精度等级 表面粗糙度 尺寸偏差是13IT 12 5Raum 0 39mm 精镗孔的精度等级 表面粗糙度 尺寸偏差是8IT umRa6 1 0 039mm 根据工序要求 小头孔加工分为钻 扩 铰三个工序 而大头孔加工分为 粗镗 精镗二个工序完成 各工序余量如下 钻 4 M10 孔 参照参考文献 3 表 2 3 47 表 2 3 48 确定工序尺寸及加工余量为 加工该孔的工艺是 钻 扩 铰 钻孔 17 扩孔 Z 为单边余量 19 7 22 7Zmm 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 15 铰孔 Z 为单边余量 20 20 3Zmm 镗孔44 加工该孔的工艺是 粗镗 精镗 粗镗 孔 43 2 22 2Zmm 精镗 孔 44 20 8Zmm 锻件毛坯孔的基本尺寸分别为 442 20 841mm 粗 精铣槽 0 3 0 20 5 参照参考文献 1 表 21 5 得其槽边双边粗加工余量 2Z 2 0mm 槽深加工 余量为 1 0mm 再由参照参考文献 1 表 21 5 的刀具选择可得其极限偏差 粗 加工为 精加工为 0 110 0 0 013 0 槽两边毛坯名义尺寸为 20 5218 5mm 槽两边毛坯最大尺寸为 18 50 11018 5 110mm 槽两边毛坯最小尺寸为 18 5018 50mm 粗车两边工序尺寸为 0 110 0 18 5 粗车槽底工序尺寸为 27 精车两边工序尺寸为 已达到其加工要求 0 013 0 20 5 0 3 0 20 5 2 6 确定切削用量及基本工时 机动时间 工序 1 粗 精车平面 机床 CA6140 车床 刀具 硬质合金可转位端铣刀 面铣刀 材料 齿15YT100Dmm 数 此为粗齿铣刀 5Z 因其单边余量 Z 2 2mm 所以铣削深度 p a2 2 p amm 精铣该平面的单边余量 Z 1 0mm 车削深度 p a1 0 p amm 每齿进给量 根据参考文献 3 表 2 4 73 取 根据参 f a0 15 f amm Z 考文献 3 表 2 4 81 取铣削速度2 8 Vm s 每齿进给量 根据参考文献 3 表 2 4 73 取根据参考 f aZmmaf 18 0 文献 3 表 2 4 81 取铣削速度2 47 Vm s 机床主轴转速 n 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 16 10001000 2 47 60 471 97 min 3 14 100 V nr d 按照参考文献 3 表 3 1 74 取 475 minnr 实际铣削速度 v 3 14 100 475 2 49 10001000 60 dn vm s 进给量 f V0 18 5 475 607 12 ff Va Znmm s 工作台每分进给量 m f7 12 427 5 min mf fVmm smm 根据参考文献 3 表 2 4 81 取 amma60 切削工时 被切削层长度 由毛坯尺寸可知 l141lmm 68lmm 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 1 141 122 0 36min 427 5 j m lll t f 机动时间 1j t 12 1 68 122 0 19min 427 5 j m lll t f 所以该工序总机动时间 11 0 55min jjj ttt 工序 2 粗 精车外圆表面 机床 CA6140 车床 刀具 硬质合金可转位端铣刀 面铣刀 材料 齿15YT100Dmm 数 8 此为细齿车刀 因其单边余量 Z 2 2mm 所以铣削深度 p a2 2 p amm 精铣该平面的单边余量 Z 1 0mm 铣削深度 p a1 0 p amm 每齿进给量 根据参考文献 3 表 2 4 73 取根据参考 f aZmmaf 18 0 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 17 文献 3 表 2 4 81 取铣削速度2 47 Vm s 每齿进给量 根据参考文献 3 表 2 4 73 取 根据参 f a0 15 f amm Z 考文献 3 表 2 4 81 取铣削速度2 8 Vm s 机床主轴转速 n 10001000 2 8 60 535 min 3 14 100 V nr d 按照参考文献 3 表 3 1 31 取 600 minnr 实际铣削速度 v 3 14 100 600 3 14 10001000 60 dn vm s 进给量 f V0 15 8 600 6012 ff Va Znmm s 工作台每分进给量 m f12 720 min mf fVmm smm 被切削层长度 由毛坯尺寸可知 l141lmm 68lmm 刀具切入长度 精铣时 1 l 1 100lDmm 刀具切出长度 取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间 2j t 12 2 141 1002 0 34min 720 j m lll t f 机动时间 2j t 12 2 68 1002 0 24min 720 j m lll t f 所以该工序总机动时间 22 0 58min jjj ttt 工序 3 钻 扩 铰 18 孔 机床 立式钻床 Z525 刀具 根据参照参考文献 3 表 4 3 9 选高速钢锥柄麻花钻头 钻孔 18 钻孔 18 时先采取的是钻孔 再扩到 18 所以 17 17Dmm 切削深度 p a8 5 p amm 进给量 根据参考文献 3 表 2 4 38 取 frmmf 33 0 切削速度 参照参考文献 3 表 2 4 41 取 V0 48 Vm s 机床主轴转速 n 10001000 0 48 60 539 53 min 3 14 17 v nr d 按照参考文献 3 表 3 1 31 取630 minnr 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 18 所以实际切削速度 v 3 14 17 630 0 56 10001000 60 dn vm s 切削工时 被切削层长度 l42lmm 刀具切入长度 1 l 1 17 1 2 12015 96 22 r D lctgkctgmmmm 刀具切出长度 取 2 lmml4 1 2 mml3 2 走刀次数为 1 机动时间 1 j t 1 4263 0 25min 0 33 630 j L t fn 扩孔209H 刀具 根据参照参考文献 3 表 4 3 31 选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头 片型号 E403 因钻孔时先采取的是先钻到孔再扩到 所以 209H 17 19 7 19 7Dmm 1 17d 切削深度 p a1 35 p amm 进给量 根据参考文献 3 表 2 4 52 取 f0 6 fmm r 切削速度 参照参考文献 3 表 2 4 53 取 V0 44 Vm s 机床主轴转速 n 10001000 0 44 60 426 78 min 3 14 19 7 v nr D 按照参考文献 3 表 3 1 31 取500 minnr 所以实际切削速度 v 3 14 19 7 500 0 52 10001000 60 dn vm s 切削工时 被切削层长度 l42lmm 刀具切入长度有 1 l 1 1 19 7 17 1 2 12022 863 22 r Dd lctgkctgmmmm 刀具切出长度 取 2 lmml4 1 2 mml3 2 走刀次数为 1 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 19 机动时间 2j t 2 4233 0 16min 0 6 500 j L t fn 铰孔209H 刀具 根据参照参考文献 3 表 4 3 54 选择硬质合金锥柄机用铰刀 切削深度 且 p a0 15 p amm 20Dmm 进给量 根据参考文献 3 表 2 4 58 取frmmf 0 2 0 1 rmmf 0 2 切削速度 参照参考文献 3 表 2 4 60 取 VsmV 32 0 机床主轴转速 n 10001000 0 32 60 305 73 min 3 14 20 V nr D 按照参考文献 3 表 3 1 31 取315 minnr 实际切削速度 v 3 14 20 600 0 63 10001000 60 Dn vm s 切削工时 被切削层长度 l42lmm 刀具切入长度 1 l 0 1 20 19 7 1 2 12022 09 22 r Dd lctgkctgmm 刀具切出长度 取 2 lmml4 1 2 mml3 2 走刀次数为 1 机动时间 3j t 3 422 093 0 07min 2 315 j L t nf 该工序的加工机动时间的总和是 j t0 250 160 070 48min j t 工序 4 粗 精镗 66 孔 机床 卧式金刚镗床740TK 刀具 硬质合金镗刀 镗刀材料 5YT 粗镗 66 孔 单边余量 Z 1 1mm 一次镗去全部余量 毛坯孔径 1 1 p amm 0 41dmm 进给量 根据参考文献 3 表 2 4 66 刀杆伸出长度取 切削深fmm200 度为 因此确定进给量 1 1mm0 2 fmm r 切削速度 参照参考文献 3 表 2 4 45 取 V2 0 120 minVm sm 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 20 机床主轴转速 n 10001000 120 912 11 min 3 14 43 2 V nr d 按照参考文献 3 表 3 1 41 取1000 minnr 实际切削速度 v 3 14 43 2 1000 2 24 10001000 60 dn vm s 工作台每分钟进给量 m f0 2 1000200 min m ffnmm 被切削层长度 l15lmm 刀具切入长度 1 l 1 2 2 2 3 23 27 30 p r a lmm tgktg 刀具切出长度 取 2 lmml5 3 2 mml4 2 行程次数 i1 i 机动时间 1j t 12 1 153 274 10 11min 200 j m lll t f 精镗 66 孔 粗加工后单边余量 Z 0 4mm 一次镗去全部余量 精镗后孔0 4 p amm 径44dmm 进给量 根据参考文献 3 表 2 4 66 刀杆伸出长度取 切削深fmm200 度为 因此确定进给量0 4mm0 15 fmm r 切削速度 参照参考文献 3 表 2 4 45 取V2 1 126 minVm sm 机床主轴转速 n 10001000 126 948 17 min 3 14 44 V nr d 按照参考文献 3 表 3 14 41 取1000 minnr 实际切削速度 v 3 14 44 1000 2 64 10001000 60 dn vm s 工作台每分钟进给量 m f0 15 1000150 min m ffnmm 被切削层长度 l15lmm 刀具切入长度 1 lmm tgtgk a l r p 5 32 30 8 0 3 2 1 刀具切出长度 取 2 lmml5 3 2 mml4 2 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 21 行程次数 i1 i 机动时间 2j t 12 2 153 54 10 104min 217 5 j m lll t f 所以该工序总机动工时0 11 0 150 26min j t 工序 5 粗 精车槽 车床 0 3 0 20 5 机床 双立轴圆工作台 刀具 错齿三面二刃刀 粗铣 18 5 槽 切削深度 p a9 5 p amm 根据参考文献 3 表查得 进给量 根据参考文献 1 2 476 0 06 f amm z 表查得切削速度 3032 24 minVm 机床主轴转速 n 10001000 24 62 1 min 3 14 125 V nr d 按照参考文献 3 表 3 1 74 取75 minnr 实际切削速度 v 3 14 125 75 0 50 10001000 60 dn vm s 进给量 f V0 06 18 75 601 35 ff Va Znmm s 工作台每分进给量 m f1 35 81 min mf fVmm smm 被切削层长度 由毛坯尺寸可知 l20lmm 刀具切入长度 1 l 1 0 5 1 2 lD 63mm 刀具切出长度 取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间 1j t 12 1 20632 1 05min 81 j m lll t f 精铣 20 5 槽 切削深度 p a2 0 p amm 根据参考文献 3 表查得 进给量 根据参考文献 1 2 476 0 08 f amm z 表查得切削速度 3032 23 minVm 机床主轴转速 n 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 22 10001000 23 45 8 min 3 14 160 V nr d 按照参考文献 3 表 3 1 74 取 47 5 minnr 实际切削速度 v 3 14 160 47 5 0 40 10001000 60 dn vm s 进给量 f V0 08 22 47 5 601 39 ff Va Znmm s 工作台每分进给量 m f1 39 83 6 min mf fVmm smm 被切削层长度 由毛坯尺寸可知 l20lmm 刀具切入长度 1 l 1 0 5 1 2 lD 81mm 刀具切出长度 取 2 lmml2 2 走刀次数为 1 机动时间 2j t 12 2 20812 1 23min 83 6 j m lll t f 本工序机动时间 12 1 05 1 232 28min jjj ttt 工序 6 钻孔6 机床 台式钻床4006ZA 刀具 根据参照参考文献 3 表 4 3 9 选硬质合金锥柄麻花钻头 切削深度 p ammap3 根据参考文献 3 表查得 进给量 切削速度394 2 0 22 fmm r smV 36 0 机床主轴转速 n min 1147 614 3 6036 010001000 r d V n 按照参考文献 3 表 3 1 31 取 1600 minnr 实际切削速度 v 3 14 6 1600 0 50 10001000 60 Dn vm s 切削工时 被切削层长度 l30lmm 刀具切入长度 1 l 1 6 1 2 12024 22 r D lctgkctgmm 沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书 23 刀具切出长度 取 2 lmml4 1 2 mml3 2 加工基本时间 j t 12 3043 0 11min 0 22 1600 j Lll t f n 2 7 时间定额计算及生产安排 根据设计任务要求 该拨叉的年产量为 100 件 一年以 240 个工作日计算 每天的产量应不高与 1 件 设每天的产量为 1 件 再以每天 8 小时工作时间计 算 则每个工件的生产时间应不大于 11 2min 参照参考文献 3 表 2 5 2 机械加工单件 生产类型 小批以上 时间 定额的计算公式为 大量生产时 Ntkttt zzfjd 1 0 Ntzz 因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为 1 kttt fjd 其中 单件时间定额 基本时间 机动时间 d t j t 辅助时间 用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动 f t 作所消耗的时间 包括装卸工件时间和有关工步辅助时间 布置工作地 休息和生理需要时间占操作时间的百分比值k 粗 精铣 E F 面 粗加工机动时间 j t0 55min j t 粗 精加工机动时间 j t0 58min j t 精 辅助时间 参照参考文献 3 表 2 5 45 取工步辅助时间为 f tmin41 0 由于在生产线上装卸工件时间很短 所以取装卸工件时间为 min1 则 min41 1 141 0 f t 根据参考文献 3 表 2 5 48 k 13 k 单间时间定额有 d t 1 0 55 1 41 1 13 2 21min22 8min fdj tttk 粗粗 1 0 58 1 41 1 13 2 25min22 8min fdj tttk 精精 因此应布置二台粗 精机床即可以完成此二道工序的加工 达到生