机械制造技术课程设计-拨叉831006工艺及铣φ40端面夹具设计气动夹具

机械制造工艺学课程设计说明书设计题目设计“拨叉”零件的机械加工工艺及工艺装备夹具设计设计者班级机械03-1班学号18号指导教师目录一．序言……………………1二．零件的分析………….11．零件的作用…………12．零件的工艺分析……1三．工艺规程设计…………11．确定毛坯的制造形式……………..12．基面的选择………..23．制定工艺路线……..24．机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定……35．确立切削用量及基本工时……….4四．卡具设计说明………16序言机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力，为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。零件的分析（一）.零件的作用题目所给的零件是CA6140机床上的拨叉，他位于机床变速箱内。主要作用是用于机床的变速。（二）零件的工艺分析：CA6140车床共有四处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1. 以φ25孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：φ25EQ的孔，以及其右端面。2以φ55为中心的加工表面3斜面的加工4拨槽的加工由上面分析可知，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。零件的材料为HT200铸铁，考虑到零件的几何形状比较复杂。所以用铸造的形式进行毛坯的制造。（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，加工工艺过程中会问题百出，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φ25EQ孔的内表面作为定位基准，利用一短销大平面，限制5个自由度，再以一个菱形销限制最后1个自由度，达到完全定位,再用螺栓夹紧，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）制订工艺路线1.工艺路线方案工序1）铸造2）时效处理3）铣圆柱右端面4）钻，扩，铰孔5）检查6）铣断7）车圆弧，车圆弧端面8）翻转车另一面9）铣面10）铣16mm槽11）铣圆柱斜面12）去毛刺13）检查（四）机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据加工工艺，分别对各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定如下：铣圆柱右端面：选择YT15硬质合金刀片由表1铣削深度时，端铣刀直径为80mm，，Z=5铣刀几何形状由表2选择切削用量（1）确定铣削深度：由于加工余量不大，可在一次走刀内完成（2）确定每齿进给量：采用不对称端铣以提高进给量，根据表5当使用YT15铣床功率为7Kw时4）选择铣刀磨铣标准及耐用度由表7铣刀刀齿后刀面最大磨损量为；由于铣刀直径故耐用度确定切削速度v和每秒钟进给量切削速度由表13时各修正系数为故根据X52k型立铣床说明书（表24）选择因此实际切削速度和每齿进给量计算基本工时式中由表20不对称安装铣刀入切削量及超切削量故钻，扩，铰孔选择钻头：选择高速钢麻花钻头，直径钻头几何形状为（表1及表2）：双锥修磨横刃，选择切削用量确定进给量：由表5当加工要求为7级精度，材料铸铁时时由时按钻头强度确定进给量由表7当灰铸铁时时：按机床进给机构强度确定进给量由表8灰铸铁时时：机床机构允许的轴向力为9800N。Z535允许最大为15690N。进给量由此可以看出受限制的进给量是工艺要求，从中取由表16可以查出钻孔时的轴向力在时为：轴向力修正系数为1.0故故可用2）确定钻头磨钝标准及耐用度，由表9时钻头后刀面最大磨损量取为耐用度确定切削速度由表10加工性为第三类双横刃磨的钻头时切削修正系数故加工工时其中由表22所以扩孔：24.7按机床取所以实际切削速度工时：切入所以铰孔：取机床标准1.13r/s所以实际切削速度：所以工时：铣断：选择锯片刀1）铣削宽度时，各修正系数：所以：工时：所以：车圆弧及其中一端面选刀杆尺寸：刀片厚度：粗车：加工切削深度由表4根据表1当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时：切削修正系数：故由机床半精车：切削深度由机床选切削速度由机床选工时铣面确定切削深度确定切削宽度：由于加工余量不大，所以可一次走刀完成确定每齿进给量根据x52k铣床说明书，其功率为7kw,中等系统刚度根据表3现取选择铣刀磨钝标准及耐磨度根据表7铣刀刀齿后刀面最大磨损为，镶齿铣刀（）耐用度确定切削速度和每秒进给量切削深度可根据表21中公式计算也可查表根据表9当时，各修正系数为：故根据机床说明书选择实际切削速度和每齿进给量为：检查机床功率根据表5当时，切削功率的修正系数所以实际切削功率为根据机床说明书，机床主轴允许的功率为因为，所以此切削用量可以采用。即6）计算工时式中根据表19入切削量及超切削量则故铣槽卧式铣床直齿三面铣刀1选择切削用量确定铣削宽度由于加工余量不是很大，所以一次走刀完成确定每齿进给量由机床功率为由表3取铣刀磨钝标准及耐用度由表7最大磨损量为耐用度为：确定切削速度和每秒进给量由表9当时各修正系数为：故基本工时：铣圆柱斜面选YT15硬质合金刀片每齿进给量铣床功率为7取铣刀磨钝标准及耐用度由表7铣刀刀齿后刀面最大磨损量由表8耐用度确定切削速度和每秒进给量由表13时各修正系数：所以基本工时：三、铣￠40上端面夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，决定设计加工铣端面工序的夹具。为了提高加工效率本次设计的夹具采用气动夹紧。问题的提出在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。因此，本步的重点应在夹紧的方便与快速性上。夹具设计定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，工件以φ40外圆、平面和侧面为定位基准，在V形块、支承板和挡销上实现完全定位。采用气缸夹紧快速夹紧机构夹紧工件。切削力和卡紧力计算本步加工可按估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的夹紧。轴向力扭矩由于扭矩很小，计算时可忽略。夹紧力为取系数S1=1.5S2=S3=S4=1.1则实际夹紧力为F’=S1*S2*S3*S4*F=10.06N3.定位误差分析本工序采用一V型块，一挡销定位，工件始终靠近定位销的一面，而挡销的偏角会使工件自重带来一定的平行于夹具体底版的水平