倒档拨叉机械加工工艺及钻直径φ14孔夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851目录一、设计任务书1二、零件的分析2一零件的作用2二零件的技术要求2三、工艺规程设计2一确定毛坯的制造形式2二基准的选择31粗基准的选择32精基准的选择3三零件表面加工方法的选择3四制定工艺路线4五确定机械加工余量、毛坯尺寸51、确定机械加工余量52、确定毛坯尺寸53、设计毛坯图6六工艺设计61、选择加工设备与工艺设备61选择机床62选择夹具63选择刀具64选择量具72、确定工序尺寸73、确定切削用量84、确定基本时间95、辅助时间的计算116、其他时间的计算117、单件时间的计算12四、专用夹具设计12一夹具类型的确定12二夹具具体设计131、确定要限制的自由度132、选择定位元件133、定位误差分析134、夹紧机构的选择135、夹具设计及其操作的简要说明13五、设计小结14六、参考文献14买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709853二、零件分析（一）零件的作用倒档拨叉是与操纵机构零件结合，用它拨动滑动齿轮实现倒车。14H9买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709854为配合面有较高的精度。槽14H13为滑块拨动的配合表面。该拨叉在换挡位时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。（二）零件的技术要求加工表面尺寸及偏差/MM公差及精度等级表面粗糙度RA/M形位公差/MM拨叉头左端面4625拨叉头右端面4625尺寸415415015015IT1263025G尺寸23230201IT1063025G拨叉脚内表面R1525尺寸19190520IT1412514H9孔1400430IT963025G操纵槽内侧面140270IT13125025G操纵槽底面182587孔870090IT1125锪平121225三、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式由于该拨叉件外形复杂。又是薄壁件，年产量为5000件（大批生产）属于成批生产，故毛坯可采用砂型铸造机器造型和壳型，从而提高毛坯生产率。工件材料ZG310570。毛坯尺寸槽度要求为IT11IT12级。毛坯尺寸可通过加工余量大小最终确定。（二）基准的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。根据零件图及其使用情况分析，知买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985514H9孔是设计基准，也是零件工作最重要的工作面。1）粗基准的选择对于一般件而言，按照有关粗基准的选择原则（即当零件又不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，应以与加工表面要求相对位置较高的不加工表面作粗基准）。先选择拨叉头左端面和24外圆表面作为加工14H9孔时的粗基准。2）精基准的选择在14H9孔加工以后，各工序则以该孔为定位精基准，靠近叉脚的24的端面为轴向尺寸的定位精基准。从而满足定位基准重合原则，和互为基准的原则。但有些表面的加工可能会出现基准不重合，有时需进行尺寸链的换算。（三）零件表面加工方法的选择加工表面公差及精度等级表面粗糙度RA/M加工方案备注拨叉头左端面25粗铣表18拨叉头右端面25粗铣表18倒角铣表18尺寸415IT1263粗铣精铣表18尺寸23IT1063粗铣精铣表18拨叉脚内表面25粗铣表18尺寸19IT14125粗铣表1814H9孔IT963钻铰表17操纵槽内侧面IT13125粗铣表18操纵槽底面25粗铣表1887孔IT1125钻表17锪平1225粗铣表18（四）制定工艺路线工艺路线的拟定为保证达到零件的几何形状、尺寸精度、位置精度及各项技术要求，必须制定合理的工艺路线。由于生产纲领为成批生产所采用的通用机买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709856床配以专用加工夹具，并考虑工序集中以提高生产率和减少机床数量，使生产成本下降。工艺路线一工艺路线二1、钻孔1、铣左端面2、铣左端面2、铣右端面3、铣右端面3、钻、扩14H9孔至135MM4、倒角（左边）4、倒角（左边）5、倒角（右边）5、倒角（右边）6、铰14H9孔6、铰14H9孔7、铣曲面R157、铣曲面R158、粗铣拨叉脚内端面8、粗铣拨叉脚内表面9、铣操纵槽两侧面和底面9、铣操纵槽两侧面和底面10、钻孔8710、钻孔8711、锪平1211、锪平1212、精铣拨叉脚内端面12、精铣拨叉脚内端面13、去毛刺13、去毛刺14、清洗14、清洗15、终检15、终检两工艺方案的比较分析两工艺方案除前三道工序不同之外，其余各工序均相同。前三道工序是为了获得精基准。方案一是先钻孔钻成135再铣端面和倒角，这样能很好地保证与端面的垂直度；方案二是先铣两个端面然后再钻床上加工出孔14。因为两个端面一次铣出可以有较好的平行度，然后用端面定位，也能得到较好的孔与端面的垂直度。后面的工序以14H9孔及端面定位，所以基准是重合的，由此可见，可选方案一，从而制定详细的工序内容。毛坯为铸件，应经退火处理以消除铸件的内应力及改善机械加工性能，然后送到机械加工车间加工，具体工序如下1、钻14孔至135MM（以24圆柱面和左端面为基准定位）买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098572、铣左端面（以135孔和右端面为基准定位）3、铣右端面（以135孔和左端面为基准定位）4、倒角（左边）（以135孔和右端面为基准定位）5、倒角（右边）（以135孔和左端面为基准定位）6、铰14H9孔（以135孔和左端面为基准定位）7、铣内圆曲面R15（以14H9孔、左端面和R13孔为基准定位）8、粗铣拨叉脚内端面（以14H9孔、右端面和R15孔为基准定位）9、铣操纵槽两面和底面（以16圆柱面和24左端面为基准定位）10、钻87MM孔（以16圆柱面和24圆柱面的一线为基准定位）11、锪平12孔（以16圆柱面和24圆柱面的一线为基准定位）12、精铣拨叉脚内端面（以14H9孔、右端面和R15孔为基准定位）13、去毛刺14、清洗15、检验五确定机械加工余量、毛坯尺寸、设计毛坯图1、确定机械加工余量铸件的机械加工余量按GB/T1135189确定，材料为ZG310570。由于零件形状复杂，生产纲领是成批生产，所以毛坯选用砂型铸造机器造型和壳型。根据文献【1】表21得，该铸件的尺寸公差CT为812级，由表25得加工余量等级MA为F，所以取CF9级。由表23得各表面的公差数值24端面尺寸46公差CT为2MM14H13槽面尺寸14公差CT为16MM右脚内端面尺寸415公差CT为2MM左脚内端面尺寸23公差CT为17MM内圆面R15公差CT为16MM2、确定毛坯尺寸上面查得的加工余量加上零件尺寸即是毛坯尺寸。3、设计毛坯图买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709858零件表面零件尺寸MM总加工余量MM毛坯尺寸MM公差CT24端面462502右脚内端面41523952左脚内端面232211814H13槽面1421016R15曲面152R1316毛坯的热处理方式拨叉毛坯铸造后应安排退火，以消除残余应力。降低并调整硬度以便切削加工。消除铸件的不良组织，毛坯不得有砂眼疏松等缺陷。六工艺设计1、选择加工设备与工艺装备（1）选择机床1）工序（1）钻135，选择Z525型立式钻床。2）工序（2）、（3）铣24端面，选择X51立式型机床。3）工序（4）、（5）倒角和工序（6）铰14H9孔，选择Z525型立式钻床。4）工序（8）、（12）粗、精铣脚内端面，工序（7）铣曲面R15均选择X62W型机床。5）工序（6）铣槽，选用X62W型机床。6）工序（7）钻87孔，工序（8）锪平12孔均选Z525型机床。7）工序（13）去毛刺，选用钳工台。8）工序14清洗，选用清洗机。9）工序（15）检验，选用检验台。（2）选择夹具本零件属于大批生产因此为了满足生产率要求，各工序均采用专用夹具装夹工件。（3）选择刀具1）工序（1）钻14H9孔至135MM，由文献【1】表35，选择D135MM、L199，2号莫氏圆锥刀。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098592）工序（2）、（3）铣两端面，根据文献【1】表323，选择镶齿套式面铣刀，规格D80，D170，D27，L36，L130，齿数为10。3）工序（4）、（5）倒角根据文献【1】表310选择D16MM，L93MM，L20MM的锥柄锥面锪钻。4）工序（6）铰14H9孔，由文献【1】表333，选择D14MM、L189、L47，一号莫氏锥柄刀。5）工序（7）根据文献【1】表328选择D30MM、D10MM、L12MM、Z10的镶齿三面刃铣刀。6）工序（8）、（12），根据文献【1】表328，选用镶齿三面刃铣刀，选择D38MM，D12MM，L12MM，Z10的错齿三面铣刀。7）工序（9）根据文献【1】表326，选择D80MM，D22MM，L12MM，Z10的镶齿三面刃铣刀。7）工序（10）钻87孔，根据参考文献【3】表315选取D87MM，L125MM的硬质合金直柄麻花钻。8）工序（11）锪平12孔，根据文献【1】表312选取D12MM，D166MM，D28MM，L80MM，L18MM的带导柱直柄平底锪钻。（4）选择量具（因此零件属于成批生产，一般均采用通用量具）1）工序（1）根据文献【3】表524，选用锥柄圆柱塞规1350120，L99MM。2）工序（2）、（3）根据文献【1】表339，均选择分度值为002MM的游标卡尺。3）工序（6）铰孔，根据文献【3】表521选择锥柄塞规14H9。4）工序（7）、（8）、（9）、（11）、（12）根据文献【1】表339，选择三用游标卡尺，分度值为002MM的游标卡尺。5）工序（10）根据文献【1】表339选用专用塞规870090。2、确定工序尺寸1）工序（1）、（6）该孔由高速钢钻头钻出底孔后，再由圆孔铰刀铰出，由参考文献【3】表2315查得，铰孔的余量05MM，所以钻孔的余量，Z钻（1405）/265MM。则钻孔工序尺寸及公差为1350120，铰孔工序尺寸及买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098510公差为1400430。2）工序（2）、（3）24MM两端面，由铣削加工来完成，工序余量为2MM。3）工序（4）（5）倒角，有由铣削加工完成，工序余量为15MM。4）工序（7）内圆曲面R15，又铣削加工完成，工序余量为2MM。4）工序（8）、（12）脚内表面的RA为63M，需经粗铣、精铣两次加工，由参考文献【3】表2321查得精加工余量为05MM，所以粗加工余量为15MM（右端面）和15MM（左端面）。5）工序（9）加工14H13槽面，上面以确定加工余量2MM，故可一次铣出。6）工序（10）加工870090孔，采用直径为87的高速钢钻头加工即可。7）工序（11）锪12孔，由文献【1】表541得孔深L112取2MM。3、确定切削用量1）工序（1）钻14孔至135MM，AP675MM，由参考文献【1】表522取钻A进给量F025MM，又由文献【1】按工件材料的条件选取切削速度V可取为22M/MIN，由公式51得N1000V/D得钻头转速51899R/MIN参照表49，取转速545R/MIN，再将此转速代入公式51，可求出该工序的实际钻削速度VND/1000545135/1000231M/MIN。2）工序（2）、（3）铣端面，AP2MM由文献【1】表57得F008MM/Z，由表59按镶齿铣刀、D/Z80/10的条件选取，铣削速度V449M/MIN，由公式51N1000V/D可求得该工序的铣刀转速N1000449/3148017865R/MIN,由表415选取N160R/MIN。则相应的实际切削速度VND/1000402M/MIN。3）工序（4）、（5）倒角，AP15MM，由文献【1】表532得F005008取F005MM/R，切削速度V4060M/MIN取V50M/MIN。由公式51N1000V/D得N1061R/MIN，由表415选取N1225R/MIN。3）工序（6）铰14孔，由参考文献【1】表531得F0405，取04MM/R切削速度V可取为3M/MIN，由公式51得N1000V/D691R/MIN，参照表49所列Z515型立式钻床的主轴转速，取转速N97R/MIN。将此代入公式51可求出实际切削速度VND/100043M/MIN。5）工序（7）铣R15曲面，由参考文献【1】表519得F00801，取F008MM/Z，由参考文献【1】表418查得X62主轴转速N301500R/MIN，取买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098511N300R/MM。4）工序（8）粗铣脚右端面，AP15MM可一次铣出，左端面AP15MM可一次铣出。由参考文献【1】表519得F00801得粗铣每齿进给量F01MM/Z。工序（12）精铣脚左右端面，加工余量均为05MM，均可一次铣出。由参考文献【1】表519得精铣每齿进给量F00801MM/R，取F008MM/R。由参考文献【1】表418查得X62主轴转速N301500R/MM取粗铣转速150R/MIN，精铣转速300R/MIN，由前面可知铣刀直径D38MM，所以V粗ND/100031438150/1000179M/MINV精ND/100031438300/1000358M/MIN6）工序（9）铣槽，AP2MM，可一次，由参考文献【1】表519，每齿进给量F00801MM/Z，取F008MM/Z。由参考文献【1】表418查得X62主轴转速N301500R/MIN，取N190R/MM则相应VND/100031480190/1000477M/MIN7）工序（10）钻87孔，AP435MM。由参考文献【1】表522查得F0102MM/R，取F015MM/R。又由参考文献【1】表522得V1825M/MIN取V18M/MIN。由N1000V/D得N6589R/MIN，参照表49选取N680R/MIN由公式得VND/100031468087/1000186M/MIN。8）工序（11）锪12孔，由文献【1】表532得F005008取F005MM/R,V4060取V50M/MIN。由N1000V/D得N13269R/MIN，参照表49选取N1360R/MIN，由公式51得VND/1000314136012/1000512M/MIN。4、确定基本时间1）工序（1）钻14H9至135MM孔，由文献【1】表54，得钻孔基本时间可由公式TJL/FNLL1L2/FN。L1D/2COTKR12135/2COT54269MM，L214MM，取L22MM，L50MM。TJ（69250）/（545025）04360S258S2）工序（2）铣左端面，根据文献【1】表543，得TJL/FMZ，LLL1L2买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098512，L24MM，L105（D（D2AE2）0513384MM，L213MM取L22MM，FMZFNFZZN00810160128MM/MIN所以TJL/FMZ（243842）/128023360S14S，工序3因为加工右端面的加工条件和左端面的一样，所以加工时间T右TJ14S3）工序（4）倒角（左边），由参考文献【1】得表541得TJL/FNLL1/FN，其中L112取L11MM，L15MM，已知F005MM/R，N1225R/MIN。所以TJ（115）/122500560S24S。工序（5）倒角（右边）的加工的条件和工序（4）的一样，所以此工序加工时间T右TJ24S4）工序（6）铰孔14H9孔，根据文献【1】表541得TJL/FN,其中L（LL2L3），L1DD1/2COTKR1205/2COT54222MM,L224取L22MM，L46MM。所以TJ（22246）/049712960S776S5）工序（7）铣曲面R15，根据文献【1】表543得TJ（LL1L2）/FMZ，式中L105DC0（DC0）1/213,L213，C0（003005）D012所以L115MM，L22MM，L15823MM。FMZFZZN00810300240MM/MIN,所以TJ（23152）/240016660S10S,因为有左右两叉脚所以此工序总时间T总2TJ20S。6）工序（8）粗铣脚左右端面，根据文献【1】表543得TJ（LL1L2）/FMZ，式中L105DC0（DC0）1/213,L213，C0（003005）D0152所以L1186MM，L22MM，L19827MM。FMZFZZN0110150150MM/MIN,所以TJ（271862）/15003260S19S，因为有左右两叉脚所以此工序总时间T总2TJ38S。7）工序（9）铣槽，根据文献【1】表543得TJ（LL1L2）/FMZ，式中L105DD2AE21/21305（80（80217932）0524MM,L225取L23，L18。FMZFNFZZN00810190152MM/MIN。所以TJ（1843）/152016460S99S，因为要加工两面所以此工序所用买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098513时间T总2TJ198S，在加工两面的时候也加工了底面所以只走刀两次就行了。8）工序（10）钻孔87,，由文献【1】表54，得钻孔基本时间可由公式TJL/FNLL1L2/FN。L1D/2COTKR1287/2COT54252MM，L214MM，取L22MM，L47MM。TJ（52247）/（680015）053360S32S9）工序（11）锪12孔，由文献【1】表541得TJL/FNLL1/FN，其中L112取L12MM，L2MM，已知F005MM/R，N1360R/MIN。所以TJ（22）/136000560S35S。10）工序（12）精铣脚端面，根据文献【1】表543得TJ（LL1L2）/FMZ，式中L105DC0（DC0）1/213,L213，C0（003005）D0152所以L1186MM，L22MM，L19827MM。FMZFZZN00810300240MM/MIN,所以TJ（271862）/240019860S12S，因为有左右两叉脚所以此工序总时间T总2TJ24S5、辅助时间的计算根据文献【1】第五章第二节所述，辅助时间TF与基本时间TJ之间的关系为TF（01502）TJ，此取TF02TJ，则各工序的辅助时间分别为工序（1）钻14孔的辅助时间TF02258S516S；工序（2）和（3）铣端面的辅助时间TF2（0214S）56S；工序（4）和（5）倒角的辅助时间TF2（0224S）096S；工序（6）铰孔的辅助时间TF02776S1552S；工序（7）铣曲面R15的辅助时间TF0220S4S；工序（8）粗铣脚内端面的辅助时间TF0238S76S；工序（9）铣槽的辅助时间TF02198S396S；工序（10）钻孔87的辅助时间TF0232S64S；工序（11）锪平12孔的辅助时间TF0235S07S；工序（12）精铣脚内端面的辅助时间TF0224S48S；6、其他时间的计算除了作业时间以外，每到工序的单件时间还包括布置工作地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于此零件的生产类型属于大批生产，分摊到买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098514每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作地时间TB是作业时间的002007，本零件取为005；休息与生理需要时间TX是作业时间的002004，本零件取为003。则各个工序的其他时间（TBTX）可按关系式（005003）（TJTF）计算，它们分别是工序（1）钻14孔的其他时间TBTX008（258516）S248S；工序（2）和（3）铣端面的其他时间TBTX2008（1428）S2688S；工序（4）和（5）倒角的其他时间TBTX2008（24048）S0461S；工序（6）铰孔的其他时间TBTX008（7761552）S745S；工序（7）铣曲面R15的其他时间TBTX008（204）S192S；工序（8）粗铣脚内端面的其他时间TBTX008（3876）S365S；工序（9）铣槽的其他时间TBTX008（198396）S190S；工序（10）钻87MM孔的其他时间TBTX008（3264）S307S；工序（11）锪平12孔的其他时间TBTX008（3507）S034S；工序（12）精铣脚内端面的其他时间TBTX008（2448）S230S；7、单件时间TDJ的计算此零件各工序的单间时间分别为工序（1）钻14孔的单间时间TDJ2585162483344S工序（2）铣左端面的单间时间TDJ142813441814S工序（3）铣右端面的单间时间TDJ142813441814S工序（4）倒角（左边）的单间时间TDJ24048023311S工序（5）倒角（右边）的单间时间TDJ24048023311S工序（6）铰孔的单间时间TDJ776155274510057S工序（7）铣曲面R15的单间时间TDJ2041922592S工序（8）粗铣脚内端面的单间时间TDJ38763654925S工序（9）铣槽的单间时间TDJ1983961902566S工序（10）钻87MM孔的单间时间TDJ32643074147S工序（11）锪平12孔的单间时间TDJ3507034454S买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098515工序（12）精铣脚内端面的单间时间TDJ24482303110S四、专用夹具设计为了提高生产效率，保证加工质量，降低劳动强度，通常对产量较大的成批或大量生产的零件设计专用夹具。指导老师指定设计第十二道工序“精铣脚内端面”的铣床专用夹具，本夹具将用于X62W型万能铣床。（一）夹具类型的确定根据工艺规程加工要求有尺寸415015015MM、230201MM和位置公差两端面与孔14轴线的垂直度为025及表面粗糙度为63。由已知条件，工件尺寸小重量轻，加工要求不高。因此设计的夹具不宜复杂，故设计成手动夹紧即可。（二）夹具具体设计1、确定要限制的自由度由加工要求考虑，可知加工此工序时6个自由度均要限制方能保证加工精度要求。故加工时以14MM孔及其右端面和R15孔为定位基准。其中以长定位销定位14MM孔限制X、Z移动和X、Z转动4个自由度。以一平面定位拨叉右端面限制Y移动和X、Z转动3个自由度，此时重复限制了X、Z转动两个自由度。但因为此时的孔以经经过精加工且端面也已经过粗加工，所以孔轴线与面的垂直度较高，在这种情况下是允许采用过定位的。此时还有一个绕Y转动的自由度没有限制，所以在R15半圆孔用菱形销限制此自由度。这时六个自由度全被限制为完全定位。2、选择定位元件定位销、对刀块、菱形销，其结构和尺寸按要求确定。3、定位误差分析夹具的主要定位元件为支撑板和定位销。支撑板夹具装配后的技术要求统一磨，支撑板的定为表面与夹具体底面平行度误差不超过002；此处定位销为非标准件需自行设计，夹具体上装定位销销孔的轴线与夹具体