YE075-双拨叉加工工艺及钻锥销孔φ8孔夹具设计【含CAD图纸+PDF图纸+文档】
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YE075
双拨叉
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目录目录1第1章 零件的分析21.1 零件图的技术要求分析21.2 零件的工艺分析3第2章工艺规程设计42.1 确定毛坯的制造形式42.2基准的选择42.2.1 粗基准的选择42.2.2 精基准的选择42.3工艺路线的拟定42.3.1工序的合理组合42.3.2工序的集中与分散52.3.3加工阶段的划分52.4加工方案的比较52.5加工余量及毛坯尺寸的确定72.6选择加工设备及刀具、夹具、量具8第3章确定切削用量及基本工时93.1 工序铣左右侧端面93.2铣两叉口端面103.3镗大半圆孔113123.4钻扩铰20H8孔143.5钻攻M20x1.5163.6工序钻铰6.2孔17结论18参考文献2020第1章 零件的分析1.1 零件图的技术要求分析图1-1 拨叉零件图根据提供的拨叉零件图，见图1-1所示，可知该零件主要的加工特征分成面加工、孔加工两种特征。1、以面为特征的，包括零件的左右端面表面粗糙度要求为Ra6.3，下叉口的两侧端面Ra1.6的要求，叉口的切口端面表面粗糙度要求Ra12.5，宽槽42mm表面粗糙度Ra12.5，其余未注明表面粗糙度的按不加工处理。2、各孔的要求，孔的加工要求包括R68的沉头圆弧孔，表面粗糙度要求为Ra12.5，113的半圆弧孔粗糙度要求为Ra6.3，20H8粗糙度要求为Ra1.6，螺孔M20x1.5，下叉口端面上的6-6.2孔粗糙度要求Ra1.6，2-M8的螺孔以及8的锥销孔表面粗糙度要求为Ra1.6。1.2 零件的工艺分析本次的零件主要加工主要有两组加工面：1、面加工：零件的左右侧端面、叉口的左右端面、宽槽等。 2、大孔：零件的大孔和小孔。该零件工艺结构不怎么复杂，但是零件的刚性比较好，所以零件的工艺加工比较相对于工序集中，这样可以使总的工序数目减少，夹具相对比较集中，这样有利于保证各加工面间的相互位置精度要求，有利于采用高生产率的机床，节省装夹工件的时间。第2章工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式车床拨叉是车床中的一个基础零件，是安装在车床变速箱中的一个部件，它所需要连接的拨杆转轴；因此该零件要求有足够的刚度和强度，需要具有良好的机械性能，并且具备一定的回转性能。在材料上选择QT600-3球墨铸铁，其加工性能比较好，铸造的毛坯体容易实现，因此采用砂型铸造件，球墨铸铁。正确的选择毛坯，对后续的加工有着很重要的影响，对于毛坯的材料和制造方法，同样还包括毛坯的制造精度对工件的后续加工质量都有重大的影响。所以确定好毛坯的制造形式很重要，本次的拨叉考虑为批量生产，根据零件的形状确定毛坯为铸造件，可以将整体的零件基本型腔都可以铸造出来，有些不加工的面可以直接铸造出成型，这样比较的方便，本次选择的铸造方式为砂型铸造方式，铸造的方式可以大大减低工人的劳动强度。2.2基准的选择2.2.1 粗基准的选择零件在加工的时候，一般都要考虑开始加工的粗基准，一般的铸造件选择的粗基准大都考虑其不加工的表面或者开始加工的表面，本次的零件外形来看，粗基准可以选择外圆22和端面作为粗基准。2.2.2 精基准的选择精基准的选择一般都要以开始加工后的表面，本次的零件中的113大孔孔都为主要的加工表面，在加工113半圆大孔孔后对工件的其他特征均需要后续加工完成，根据零件图可知，零件中的113半圆大孔以及孔20H8与宽槽有一定的尺寸关系，因此本次考虑的精基准，就是采用以113大半圆孔作为精基准。2.3工艺路线的拟定2.3.1工序的合理组合机械的加工工序一般采用先面后孔的原则，先大面后小面，孔的加工是先大孔后小孔，先简单后复杂的方式来进行工序的合理安排。本次的工序安排就是基本按照这个原则。2.3.2工序的集中与分散(1) 工序集中一般来讲就是将零件的加工完全都集中在少数的几道工序中完成，因为每道工序加工的内容比较多，所以尽量能够集中在少数的几个工序中。(2)工序分散反过来说的话，工序分散就是将零件的加工分散到多步的工序中完成，每道工序加工的内容比较少，但是工序就比较多。本次的工序中铣和钻的工序就安排了分散，分成了粗铣和精铣，钻分成了钻孔、扩孔、铰孔。2.3.3加工阶段的划分本零件加工面有端面、孔等。材料为QT600-3，以公差等级及表面粗糙度要求，参考机械制造技术基础，其加工方法选择如下：1、面的加工由于叉口的两侧端面的的加工精度要求为Ra1.6，查询机械制造技术基础课程设计指导教程表1-11平面加工方案的经济精度和表面粗糙度得知，这些表面特征要采用粗铣、精铣即可，同理可知槽口的宽度面采用粗铣即可，叉口切面采用粗铣，左右侧大端面采用粗、半精铣即可。2、孔的加工R68的内圆弧要求采用粗加工即可，113的半圆孔采用粗、半精车，20H8孔要求采用钻、扩、铰的方式，6-6.2采用钻铰的方式，8的锥销孔采用钻铰的形式其余的孔采用钻攻丝即可。2.4加工方案的比较制定工艺路线的出发点。应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能够得到合理的保证，在生产纲领以确定为大批生产的条件，可以考虑采用在通用机床配以专用夹具，并尽量工序集中来提高生产率。现车床拨叉加工工艺路线有以下两个方案，分别为 ：表2-1加工工序方案一工序号 工序内容工序 10 镗大半圆孔R68工序 20 镗113的大半圆孔工序30 粗、半精铣左右侧端面工序 40 粗、精铣下叉口的两端面工序50 钻扩铰20H8孔工序60 铣宽槽42mm工序70 钻攻M20x1.5工序80 钻攻2-M8孔工序90 钻铰6-6.2孔工序100 钻铰8孔工序110 去毛刺工序120 检验入库 表2-2加工工序方案二工序号 工序内容工序 1 铸造工序 2 退火处理去除表面应力工序 3 粗、半精铣左侧大端面工序4 粗、半精铣右侧大端面尺寸74mm工序5 粗、精铣叉口的左侧端面工序 6 粗、精铣叉口的右侧端面保证尺寸14H8工序 7 镗R68的两侧内弧深度4mm、17mm工序 8 粗、半精镗孔113孔工序9 钻扩铰孔20H8工序10 钻攻M20x1.5工序11 铣宽槽42mm工序12 钻铰6-6.2孔工序13 钻攻2-M8工序14 钻铰8的锥销孔工序15 去毛刺倒棱角工序 16 检验入库以上二种方案比较：方案一种采用的是先使用孔的加工，这样加工虽然也是可以，但是忽视了一点就是要遵循一般的基本原则，这就是先面后孔的基本原则，所以本次不采用方案一，采用方案二为本次的拨叉的最终加工方案。2.5加工余量及毛坯尺寸的确定本次拨叉毛坯采用球墨铸铁QT600-3，铸造的方法采用砂型铸造的方法，其基本结构按照基本的毛坯方式来进行制造，毛坯制造完成后要进行清理砂子处理，并最好进行退火处理去除表面应力，进行人工时效处理，这样有利于后续零件的加工，提高零件的切削性能。并且毛坯不得有气孔、裂纹、砂眼等铸造缺陷。毛坯的余量及技术要求的确定：在编制工艺的过程当中，由于铸件加工时加工尺寸不好控制，所以留有较大的加工余量。该零件的所要加工的平面的余量单边需要留有3mm加工余量，粗铣留有2mm加工余量，精铣留有1.0mm的加工余量，各尺寸的上下公差设置为、等，毛坯中各孔铸造时均采用实心体，不冲孔处理，毛坯不允许有裂痕，加工表面不允许有气孔，疏松，不允许有杂质和其它方面的缺陷。根据零件图上的标注尺寸查阅金属机械加工工艺人员手册第五章加工余量，再根据所制定的工艺规程，结合实际经验，参考机械加工余量与公差手册，可确定工序间的加工余和公差等级，并确定零件总的加工余量。根据查机械制造技术基础课程设计指导教程 表2-1可知铸件的尺寸公差为812级。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定零件各加工表面的机械加工余量、毛坯尺寸如下：查机械制造技术基础课程设计指导教程表2-25可知主要的面加工的尺寸包括（1）拨叉大端面两侧方向尺寸： 毛坯的上的端面加工余量为3.0mm，分为粗加工1.7mm加工余量，半精加工1.3mm的加工余量，毛坯的高度尺寸的公差按照上下摆动0.7mm的浮动公差，那么所该零件左右端面的毛坯尺寸为mm 同理叉口的两侧端面的毛坯尺寸为17.4mm。（2）毛坯中的大半圆孔113直接铸成单边余量为5mm，那么其毛坯尺寸为113-10=103mm，毛坯中其余各均按实心体铸造出都为后续加工。2.6选择加工设备及刀具、夹具、量具由于生产类型为批量生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产方式为以通用机床附带的专用夹具为主。工件在机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。铣削各表面特征的时候，由于该加工对象为整体的平面表面。考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立式铣床或者万能铣床，选用X5032立式铣床，如果是万能铣床就选择X62W型万能铣床。铣床的附件可以选择万能铣床中的万能分度头，可以辅助对工件的安装起到作用。铣削各表面的过程中，由于工件为一定的不规则物体，因此在铣削各表面的时候均需要采用专用夹具进行装夹。包括铣左右侧端面，还有下部和上部的宽槽等专用夹具。铣各表面过程中使用的刀具，在铣端面的时候选择圆刃面端面铣刀40mm，铣宽槽的时候选择立式铣刀20mm，铣叉口的内侧和两侧的端面选择圆柱铣刀50。选择的量具包括游标卡尺1500.02mm、游标深度尺2000.05mm，内径千分尺5-30mm等。钻孔中，20H8的孔选择钻底孔的钻头标准麻花钻头直径18mm，然后使用扩孔钻头扩孔至19.8，最后选择机用铰刀20。所需要的量具包括游标卡尺1500.02mm。第3章确定切削用量及基本工时3.1 工序铣左右侧端面被加工零件材料：QT600-3 球墨铸铁机床选用：选用立式铣床X5032 刀具选用：选用圆刃面端面铣刀，直径40mm，齿数为Z=3铣削深度：每齿进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-5，取铣削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-11，取机床主轴转速：进给量：工作台每分进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-47铣削的基本时间计算，本次为圆刃面铣刀，铣削的基本工时计算公式如下式中工件的铣削长度刀具切入长度：式中为铣削的公称宽度，查询表5-11得出本次的圆刃面铣刀直径40mm的铣削宽度为24mm：铣刀直径为40mm代入上式后得出，得出刀具切出长度：取，本次选择3mm：工作台水平进给量走刀次数为1机动时间3.2铣两叉口端面被加工零件材料：QT600-3机床选用：选用万能铣床X62W 刀具选用：选用圆柱铣刀，直径50mm，齿数为Z=8（1）粗铣铣削深度：每齿进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-5，取铣削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-16，取机床主轴转速：进给量：工作台每分进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-47铣削的基本时间计算，本次为圆柱铣刀，铣削的基本工时计算公式如下式中工件的铣削长度刀具切入长度：式中为铣削的公称宽度，查询表5-16得出本次的圆柱铣刀直径50mm的铣削宽度为3mm：铣刀直径为50mm代入上式后得出，得出刀具切出长度：取，本次选择3mm：工作台水平进给量走刀次数为1机动时间（2）精铣铣削深度：每转进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-5，取铣削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-11，取机床主轴转速：进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-47铣削的基本时间计算，本次为圆柱铣刀，铣削的基本工时计算公式如下式中工件的铣削长度刀具切入长度：式中为铣削的公称宽度，查询表5-11得出本次的圆柱铣刀直径50mm的铣削宽度为3mm：铣刀直径为50mm代入上式后得出，得出刀具切出长度：取，本次选择3mm：工作台水平进给量走刀次数为1机动时间3.3镗大半圆孔113（1）粗镗选择高速钢内孔镗刀粗加工吃刀量选择为进给量查询参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-1，取切削速度参照表5-1，得机床主轴转速：切削的时间按照下式计算式中L：切削的长度按照孔径120mm的长度为40mm，本次按照42mm：工件的实际长度为40mm：粗加工选择为3mm主偏角，那么，本次选取4mm进给次数为（2）半精镗选择高速钢镗刀进给量查询参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-1，取切削速度参照表5-1，得机床主轴转速：切削的时间按照下式计算式中L：切削的长度按照孔径120mm的长度为40mm，本次按照42mm：工件的实际长度为40mm主偏角，那么，本次选取4mm进给次数为3.4钻扩铰20H8孔机床：Z3050摇臂钻床刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（1）钻孔18进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-22，取切削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-22，取机床主轴转速：， 钻孔的切削时间计算按照如下式式中被切削层长度：本次按照切削的深度为刀具切入长度：直柄麻花钻头的前角，一般为118度，本次按照120度计算刀具切出长度：，本次是钻通孔，按照3mm走刀次数为1机动时间：（2）扩孔19.7进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-27，取切削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-22，取机床主轴转速：， 扩孔的切削时间计算按照如下式式中被切削层长度：本次按照切削的深度为刀具切入长度：直柄麻花钻头的前角，一般为118度，本次按照120度计算刀具切出长度：，本次是钻通孔，按照3mm走刀次数为1机动时间：（3）铰孔20进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-29，取切削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-29，取机床主轴转速：， 扩孔的切削时间计算按照如下式式中被切削层长度：本次按照切削的深度为刀具切入长度：查询表5-46得知，本次的背吃刀量为，切入长度为0.5mm刀具切出长度：，查询表5-46走刀次数为1机动时间：3.5钻攻M20x1.5（1）钻18.5通孔机床：Z3050钻床刀具：锥柄麻花钻头18.5进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-22，取切削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-22，取机床主轴转速：， 钻孔的切削时间计算按照如下式式中被切削层长度：本次按照切削的深度为刀具切入长度：锥柄麻花钻头的前角，一般为118度，本次按照120度计算刀具切出长度：，本次是钻通孔，按照3mm走刀次数为1机动时间：（2）攻丝M20选择丝锥M20进给量：根据M20的螺距为2.5mm，取切削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-42，取机床主轴转速：， 攻丝的切削时间计算按照如下式式中被切削层长度：本次按照切削的深度为刀具切入长度：刀具切入长度：3.6工序钻铰6.2孔机床：Z3050钻床刀具：麻花钻、铰刀（1）钻定位孔6进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-22，取切削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-22，取机床主轴转速：， 钻孔的切削时间计算按照如下式式中被切削层长度：本次按照切削的深度为刀具切入长度：直柄麻花钻头的前角，一般为118度，本次按照120度计算刀具切出长度：，本次是钻通孔，按照3mm走刀次数为1机动时间：（2）铰定位孔6.2进给量：根据机械制造技术基础课程设计指导教程表5-22，取切削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-22，取机床主轴转速：， 扩孔的切削时间计算按照如下式式中被切削层长度：本次按照切削的深度为刀具切入长度：直柄麻花钻头的前角，一般为118度，本次按照120度计算刀具切出长度：，本次是钻通孔，按照3mm走刀次数为1机动时间：结论车床拨叉是一个基本的零件，其性能直接影响到车床变速箱内零件的整体加工效果，进而影响到加工零件的精度关系。因此，本次的研究课题后拨叉的零件工艺分析很好得结合课本所学知识，并应用机械加工制造工艺学，对此零件进行工艺分析和最终夹具的设计。本次设计的拨叉的工艺规程设计及主要工序的夹具设计得出的几点结论。1、首先分析零件的工艺性，并制定零件的工艺规程，熟悉这类零件的工艺规程的设计方法。2、制定好零件的工艺后对其中的主要工序进行分析，选择一个其中的主要工序作为夹具设计的任务。本次选择的是钻8锥销孔的夹具设计。3、钻孔的专用夹具使
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