合铸铣开拨叉加工工艺及夹具设计说明书

目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"零件的分析 2零件作用 2零件工艺分析 2\o"CurrentDocument"确定毛坯 3〔一〕确定毛坯种类 3〔二〕毛坯各加工面加工余量确定 3〔三〕绘制铸件毛坯图 4\o"CurrentDocument"合铸铣开拔叉的机械加工工艺路线 4选择定位基准 4制定工艺路线 4机械加工余量、工序尺寸及公差确实定 6时间定额确实定 8\o"CurrentDocument"夹具设计 9问题的提出 9夹具设计 10夹具装配图及夹具体零件图 11\o"CurrentDocument"参考文献 11小结 12致谢 13一、零件的分析〔一〕零件的作用合铸铣开拔叉,它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照设计者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的①22孔与操纵机构相连，二下方的①55半孔那么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，加工完成时从中间分开。〔二〕零件的工艺分析零件的材料为HT250，灰铸铁生产工艺简单，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外表以及加工外表之间的位置要求：1、小头孔①22以及与此孔相通的①8的锥孔、M8螺纹孔2、大头半圆孔①553、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0.07mm.由上面分析可知，可以以下端面作为粗基准进行基准面的加工，并且保证位置精度要求。此外，根据各加工方法的经济精度及机床所能到达的位置精度，又此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以采用常规的加工工艺即可保证上述技术要求。二、确定毛坯〔一〕确定毛坯种类：零件材料为HT250o考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比拟简单，生产类型为大批生产，选择熔模铸件毛坯。为提高生产效率，将多个毛坯进行组合，每组铸十二个毛坯如图上1所示。图i-i毛坯排列示意图〔二〕毛坯各加工面加工余量确定：通过查取《机械制造技术根底课程设计》与《金属工艺学》，估算加工余量如表l-lo剖面A-A序号剖面A-A序号根本尺寸/mm加工余量/mm1孔①55单侧余量3.52面中73单侧余量53孔中22单侧余量0.754面40单侧余量3表1-1各外表加工余量〔三〕绘制铸件毛坯图〔长*宽*高：160X73X53〕三、合铸铣开拔叉的机械加工工艺路线〔一〕选择定位基准：1粗基准的选择：以底面和两个小头孔外圆外表为粗精准.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”原那么和“基准统一”原那么，以已加工好①55的孔为精基准。〔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，以及加工方法所能到达的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑遵循工序分散原那么来提高生产率,使用多种机床进行流水生产。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产本钱尽量下降。为此我们提出了2种方案〔设毛坯已从铸件上别离〕：方案一：工序I以底面作为粗基准，粗镗孔①21.7以进行后续有位置要求要求平面的加工。工序H粗镗,半精镗①55的孔，以两个①21.7的内圆为粗基准。采用CA6140车床加专用夹具进行镗。工序田为防止别离毛坯时上端面不整导致后续加工困难，先铣上端面虫40,采用镶齿套式面铣刀进行加工。工序W铣①73下底面。以①21.7的内圆为基准使用立铣刀进行粗铣+精铣。其中仅对水平面进行精铣。采用立式升降台铣床进行加工。工序V铣①73上底面。以①21.7的内圆为基准。工序W使用①7.8麻花钻钻通孔，使用立式钻床。工序皿在立式钻床上使用①8.0铰刀进行①7.8孔的精铰工序而使用立式钻床钻①6.8孔铣。工序IX使用内圆磨床粗磨孔①22工序X攻M8螺纹工序XI铣断工序XD去毛刺，抽检入库。方案二：工序I粗铣①73上端面和①40上端面，以底面和2个①40的外圆为粗基准.采用CA6140车床加专用夹具进行铣.工序H粗镗,半精镗①22孔，以①55孔和底面为基准，采用车床CA6140加专用夹具工序田，铣①73下底面.以已加工好的①40上端面和①55的孔为基准工序W粗镗,半精镗①55的孔，以底面和2个①40的外圆为粗基准.采用CA6140车床加专用夹具进行镗.工序V钻”8通孔，以①55孔和底面为基准，采用立式钻床加专用夹具工序W铣、攻M8螺纹，以①55孔和底面为基准，采用加工中心加专用夹具；工序皿铣断力73孔，以①40孔和底面为基准，采用卧式铣床加专用夹具；工序而去毛刺；工序IX终检。根据“基面先行，先面后孔，先粗后精，先主后次”的加工准那么，零件是大批量生产，第一种方法效率高。我们选择了第一方案进行加工合铸铣开拔叉零件。其工艺卡片如表2-1所示〔三〕机械加工余量、工序尺寸及公差确实定1、圆柱外表工序尺寸：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：加工外表加工内容加工余量精度等级工序尺寸外表粗糙度工序余量最小最大422IT7(D1)铸件1.5CT12①20.5士0.8粗镗1.2IT11①21.7士0.36.30.11.3精镗0.3IT7①22+0.02101.600.62“55皿12(D2)铸件7CT12①48±2.0粗镗2.0IT12①53±0.66.32.47.6半精镗8.0IT10①550+0.43.21.43.02、平面工序尺寸：加工平面工序内容加工余量根本尺寸经济精度工序尺寸偏差工序余量最小最大“40孔上端面粗铣+半精铣3.040120-0.25//“73粗铣+精5.07312-0.071.57.75孔上端面铣-0.21“73孔下端面粗铣+精铣5.07312-0.07-0.211.57.75〔四〕.确定切削用量及时间定额工序皿将零件从中部铣开，拨叉加工完成。加工时铣刀高度不变，仅进行水平移动。为减小主轴受力，刀具旋转中心线与零件待铣断平面水平中心线平齐。两侧各走刀一次。为延长刀具寿命，防止机床功率缺乏，应该适当降低转速。铣断：单边余量为9加小可一次切除。由《机械制造技术根底课程设计》表5-76查得，进给量f=0.015mm/z,合0.3mm/r。由《切削手册》表1.1查得，v=15~21m/minz取为20m/min，那么:1000v1000义20“八’.n= = =159r/min攻兀d兀*40w取为150r/min。w加工根本工时："J=9+3=0.27mnn-f150义0.3w两侧铣削过程相同，故根本时间为0.54min准终时间估算：动作次数单次时间拿取工件并放在夹具上20.5手动夹紧工件20.5启动机床20.02连通/断开自动进给40.03刀具退离复位20.03清扫工件及夹具定位基面20.1手动放松夹紧20.5总时间3.42单件时间共计3.96min四、夹具设计〔一〕问题的提出夹紧装置的设计和选用是否正确合理，对保证加工精度、提高生产效率、减轻工人劳动强度有很大影响。因此，对夹具夹紧有以下基本要求：夹紧力应有助于定位；夹紧力的大小应能保证加工过程工件不发生位置变动和振动，并能在一定范围内调节；工件夹紧后的变形和受压面的损伤不应超过允许范围；具有足够的夹紧行程；手动时要有自锁性能；结构简单紧凑、动作灵活，制造、操作、维护方便，省力、平安并有足够的强度和刚度。本零件属于大批量生产，所以在选择夹紧力方案的时候，除首先保证夹紧可靠以外，应首先考虑如何保证较高生产率。因为零件结构较简单，为了提高生产率，使用通用机床及专用夹具可减少换刀、对刀时间，现选用V块与削边销共同进行定位，螺纹传动夹紧机构作为该夹具的夹紧机构。螺纹夹紧机构是一种机构简单的快速夹紧机构，结构简单紧凑、动作灵活，制造、操作、维护方便，夹紧时有自锁性能，符合本夹具对工件的夹紧要求。本人负责工序140，即铣开工序，该工序在X6130A卧式升降台铣床上完成,设计专用夹具为浮动式对心夹具。〔二〕夹具设计1、定位基准选择：以①55孔以及底面作为基准.2、夹具强度计算：由材料力学分析计算可得，强度为250MPa的HT250工件在受到铣削宽度4mm，进给量为0.015mm的锯片铣刀铣削时，单齿切削力约为15N。由于是20齿铣刀，最多可同时有6.7齿进行加工。考虑瞬时应力集中的影响，工件受力不大于0.5kN。而螺杆采用屈强355MPa的45钢，最细局部直径为14mm，其可承受最大拉力为54kN。可以认为，在该工序中，夹具强度足够。3、定位误差分析定位误差主要来自底面与削边销以及的垂直度，夹具分度盘的加工误差。所以为了减小定位误差，要尽量提高此两项精度。〔三〕夹具装配示意图五参考文献：[1]吕明.机械制造技术根底〔第2版〕[M].武汉理工大学出版社,2011年1月[2]邓文英,郭晓鹏.金属工艺学[M].高等教育出版社，2008年4月[3]柯建宏.机械制造技术根底课程设计[M].华中科技大学出版社，2011年6月[4]艾兴，肖诗刚.切削用量简明手册.[M].来源于网络六．总结夹具课程设计即将结束。回忆整个过程，经过老师的帮助以及自己不懈的努力，我终于定时定量的完成了这次课程设计。课程设计作为机械制造与自动化专业的重点，使理论与实践结合，对理论知识加深了理解，使生产实习中的理解和认识也到了强化。本次课程设计主要是机械加工工艺规程设计和专用夹具设计。机械加工工艺规程设计运用了基准选择等知识，夹具设计的运用了工件定位、夹紧机构等知识。通过此次设计，使我根本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。本次设计还存在很多缺乏之处。由于对知识的掌握不够扎实，在设计过程中不能全面地考虑问题。仍需要进一步研究和实践。这次设计，让我对根本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了