机械制造技术课程设计-虎口乙座加工工艺及铣C面夹具设计

机械制造工艺学第2页共14页虎口乙座加工工艺规程及加工C面的夹具设计目录一.序言二.零件的分析零件的作用零件的工艺分析三.工艺规程设计确定毛坯的制造形式基面的选择制订工艺路线机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸确定确定切削用量及基本工时四.参考文献序言机械制造工艺学课程设计是在大学全部基础课,技术基础课以及大部分专业课完成以后进行的.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们大学四年的的学习中占有重要地位.就我个人而言,希望能通过这次课程设计对自己即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.由于能力有限,设计尚有诸多不足之处,恳请各位老师多多指教.二.零件的分析零件的作用题目所给定的零件是解放汽车第四速及第五速变速叉,它位于变速箱中,主要重用是拨动变速箱中的齿轮,使汽车达到变速的目的.零件的工艺分析此变速叉共有两组加工表面,它们之间有一定的位置要求,现分述如下:1.以C面为中心的加工表面.这组加工表面包括:C面及其倒角,孔上端尺寸为C面的槽,槽的外侧厚度为C面的两个侧面,C面的上端距其中心12mm的两个端面,还有孔下端M10的螺纹孔.2.以C面孔为中心的加工表面.这组加工表面包括:C面的孔及其倒角,C面的孔的侧面,距M10螺纹孔中心线63.7mm.这两组加工表面有着一定的位置要求,主要是:Φ82.2mm孔与其外端面垂直度公差为0.1mm.由以上分析可知,对于这两组加工表面而言,可以先加工其中一组表面,然后借助专用夹具加工另一组表面,并保证他们之间的位置精度要求.工艺规程设计确定毛坯的制造形式零件材料为20钢,零件经常拨动齿轮承受变载荷和冲击性载荷,因此应选用锻件,以使金属纤维尽量不被切断,保证零件工作可靠.因为为大批量生产,且零件的轮廓尺寸不大,故采用模锻成型.这从提高生产率,保证加工精度上考虑,也是应该的.基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一,它对零件的生产是非常重要的.1.粗基准的选择现选取Φ19mm孔的外轮廓不加工面作为粗基准,利用一组共两个V形块夹持外轮廓做为主要定位面,以消除自由度.2.精基准的选择主要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.制订工艺路线制订工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状,尺寸精度及位置精度的技术要求能得到合理的保证.爱生产纲领已确定为大批量生产的条件下,可以考虑采用万能性机床以及专用夹具,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降低.工艺路线工序Ⅰ装夹毛坯AB两个面，为受力方向；粗铣C面至此次46.8mm，留0.2余量；精铣C面至图纸尺寸45mm。注意其余尺寸的加工余量。工序Ⅱ以C面为装夹基准，毛坯尺寸45为夹持力方向；粗铣平D至尺寸78.84；粗铣槽10至尺寸9.8，留0.2精铣余量；精铣D面图纸尺寸要求；精铣槽10至图纸尺寸要求；数控打孔Φ8至深度尺寸20。工序Ⅲ钳工打孔Φ7及钻沉孔Φ12深7。工序Ⅳ以CD面为基准，装夹力方向；粗铣A面留0.1mm余量：精铣A面至图纸尺寸要求，保证表面粗超度1.6。工序Ⅴ以AD面为基准面，夹持力方向；粗铣B面留0.1mm余量至尺寸78.1：精铣B面图纸尺寸要求78，保证AB面平行度要求0.02。工序Ⅵ以AD面为装夹基准，夹持方向；粗镗Φ48H7孔至尺寸Φ47.9：留精镗余量0.1mm；精镗Φ48H7孔至图纸尺寸要求。工序Ⅶ攻螺纹M10.工序Ⅷ线切割加工两边2x2-12.5槽。工序Ⅸ钳工去毛刺、清洗工序Ⅹ终检工序Ⅺ入库上述方案主要是以毛坯基准,来加工C面,面的两侧面,这样可以修正由于基准不重合造成的加工误差,同时也照顾了加工路线方便的特点。机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸确定.“变速叉”零件材料为20钢,毛坯重量约1.5Kg,生产类型为大批量生产,采用锻锤上合模锻毛坯.根据上述资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:C面参照<<机械加工工艺手册>>表3.1-56,因为其公差等级太低,可直接铣.加工槽坐在的侧面参照<<机械加工工艺手册>>表3.1-56,其加工余量Z=2mm.Φ48H7mm孔参照<<机械加工工艺手册>>表3.1-56,其加工余量Z=2mm.Φ7mm孔的两侧面,铣削公差-0.22mm.参照<<机械加工工艺手册>>表3.1-56,其加工余量Z=2mm.精铣余量:单边0.7mm(见<<工艺设计手册>>表8-31),铣削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,锻件偏差mm。由于设计规定的零件为大批量生产,应该采用调整法加工.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定.5.Φ12mm沉孔参照<<机械加工工艺手册>>,其加工余量2Z=2mm.钻孔Φ11.5mm,铰孔Φ12mm.6.Φ8mm孔参照<<机械加工工艺手册>>,其加工余量2Z=2.5mm.粗镗Φ8mm,精镗Φ8mm.厚度为8mm的两端面尺寸加工余量和工序间余量.加工夹具定义尺寸:8+2*2=12mm毛坯最大尺寸:78+1.5*2=81mm毛坯最小尺寸:54-0.5*2=53mm粗铣后最大尺寸:78+0.1*2=78.2mm粗铣后最小尺寸:54-2*0.1=53.8mm精铣尺寸与零件尺寸相符,即9.8mm.确定切削用量及基本工时工序Ⅰ粗铣10mm槽,保证尺寸10mmmm.fz=0.06mm/齿切削速度:参考有关手册,V=22.8m/min.采用W18Cr4V立铣刀,dw=16mm,Z=3,则:ns===454r/minfm=fzznw=0.06*3*420=75.6mm/min 工序Ⅱ粗铣16mm槽两侧面。齿切削速度：参考有关手册，V=27m/min。采用高速钢三面刃圆盘铣刀，，Z=10。工序Ⅲ粗铣Φ19mm槽上端两端面。齿切削速度：参考有关手册，确定V=27m/min。采用高速钢三面刃圆盘铣刀，，Z=10。工序Ⅳ10mm槽1.5*450倒角,选用卧式车床C620-1,当采用高速钢车刀时,切削速度:V=16mm/min.工序Ⅴ钻铰Φ7mm槽,并倒角1*450两端.1.钻槽Φ48H7mm,V=17m/min.采用高速钢钻头,2.铰孔Φ7mm.采用高速钢绞刀,V=14.7m/min.3.Φ10mm槽倒角1*450两端.采用900锪钻,为缩短辅助时间,取倒角时的主轴转速与铰槽相同.工序Ⅵ钻M10螺纹槽并倒角1200采用麻花钻,V=20m/min.工序Ⅶ打孔沉孔Φ12.V=6m/min工序Ⅷ粗铣Φ48H7mm槽端面.采用高速钢圆柱铣刀,,Z=10,V=20m/min工序Ⅸ粗镗Φ48H7mm槽采用双刃镗刀,V=40m/min.工序Ⅹ精镗Φ48H7mm孔.V=35m/min工序ⅪΦ48H7mm孔1*450倒角.V=16m/min工序Ⅻ精铣Φ48H7mm孔的两端面齿采用高速钢圆柱铣刀,V=31m/min.工序ⅩⅢ终检。最后,将以上各工序切削用量，公式的计算结果,连同其他数据,填入机械加工工艺过程卡片.3.5夹具结构设计及操作简要说明。（三）、虎口乙座夹紧方式的确定从夹紧动力源选择：手动夹紧；确定主夹紧机构：用V型块夹紧。当进行铣削加工时，将支撑板用螺钉紧钉在夹具体的支撑臂上，虎口乙座放于其上相当于有一个面的约束，限制了三个自由度。然后用双头螺钉把V型钉紧，V型块即有一个夹紧虎口乙座的作用，又能起到了限制Y向平动的作用，加工完时，松开螺栓，抽出V型块，拿下虎口乙座即可。2、结构设计及操作说明本夹具按两个平面定位，可以限制6个自由度，属于过定位方式。虎口乙座靠V型块用双头螺柱钉紧，夹具靠两个定位键定位和两个U型槽与铣床链接。铣削底面夹具的装配图如下图3.2所示（四）确定定位方案，选择定位元件，导向装置每道工序的定位方案需要根据被加工虎口乙座的结构、加工方法和具体的加工要素等情况来确定。结合本虎口乙座的实际情况，考虑虎口乙座的加工结构，可以采用“一面两销”的定位方式。采用Φ6.5的孔作为两销的位置，而以底面作为主要定位面加工顶面小孔。夹具选用固定钻套作为导向元件，相应的机床上采用快换夹头。夹具体的设置应该综合考虑，使各个部分通过夹具体能够有机的联系在一起，形成一个整体。在考虑夹具与机床的连接，因为在立式钻床上使用。夹具安装在工作台上直接用钻套找正。夹具靠底面两个U型槽与钻床工作台相连。本虎口乙座在加工Φ16H7支撑孔时采用一面两孔作为定位基准，易于做到工艺过程中的基准统一，保证虎口乙座的相对位置精度，且具有支撑面大，支撑刚性好等优点。参考文献1.<<机械加工工艺手册>>,孟少农主编,机械工业出版社.2.<<机械加工工艺设计手册>>,张耀宸主编,航空工业出版社.3.<<机械制造技术基础>>,华楚生主编,重庆大学出版社.4.<<机械制造工艺设计简明手册>>,哈尔滨工业大学李益民,机械工业出版社.[5]上海工学院，武汉轻工学院.金属热加工原理.福州：福建科学技术出版社，1996.[6]华中工学院，宁夏工业大学.金属切削原理及零件结构设计（下册）