撥叉機(jī)械制造工藝及鉆孔夾具設(shè)計【含CAD圖紙、說明書】
機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計說明書設(shè)計題目: 撥叉機(jī)械制造工藝及鉆孔夾具設(shè)計 學(xué)生姓名:學(xué) 號:系 別:專業(yè)班級:指導(dǎo)教師:目錄序言大三第二學(xué)期我們進(jìn)行了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),并且在大二第一學(xué)期也進(jìn)行過金工實(shí)習(xí)。為了鞏固所學(xué)知識,在我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)各課程的進(jìn)行一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是作為一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,我們進(jìn)行了本次課程設(shè)計。通過這次課程設(shè)計,對自己未來將從事的工作進(jìn)行了一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力,同時,在課程設(shè)計過程中,我們通過認(rèn)真查閱資料,切實(shí)地鍛煉了我們自我學(xué)習(xí)的能力。另外,在設(shè)計過程中,經(jīng)過老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助,我順利完成了本次設(shè)計任務(wù)。由于能力所限,設(shè)計尚有許多不足之處,懇請各位老師給予批評指正。一、 零件分析1、 零件的作用題目所給的零件是撥叉。它位于變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔作用,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照操作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩。零件上方的10孔與操縱機(jī)構(gòu)相連,而下方的22孔則是用于與所控制多聯(lián)齒輪的槽接觸。通過施加在上方的力撥動下方的齒輪移動變速。2、 零件工藝分析零件的材料為HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單,鑄造性能優(yōu)良,但塑性較差、脆性高,切削性能良好。以下是撥叉需要加工的表面以及加工表面之間的位置要求:1)小頭孔102)大頭孔22以及與此孔相通M10螺紋孔3)小頭孔端面及肩部、大頭孔端面。由上面分析可知,可以粗加工撥叉端面,然后以此作為基準(zhǔn)采用專用夾具進(jìn)行加工,并且保證位置精度要求。再根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及機(jī)床所能達(dá)到的位置精度,并且此撥叉零件沒有復(fù)雜的加工曲面,所以根據(jù)上述技術(shù)要求采用常規(guī)的加工工藝均可保證。(參考教材P199-200)3、 確定生產(chǎn)類型N= (1+)(1+)Q*n=5555,屬于大批量生產(chǎn)(參考指南P7,取備品率10%、廢品率1%)二、 工藝規(guī)程設(shè)計1、 毛坯的選擇與設(shè)計1) 毛坯種類零件材料為HT200。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受沖擊不大,零件結(jié)構(gòu)又比較簡單,生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn),故選擇金屬型鑄造。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南第119頁表5-1,選用鑄件尺寸公差等級為CT-92) 確定機(jī)械加工余量、毛坯尺寸和公差(參考指南P10-11,P120-123。步驟:求零件最大輪廓尺寸查表5-5選擇毛坯鑄件的機(jī)械加工余量等級查表5-4求出鑄件機(jī)械加工余量RMA查表5-1選取鑄件公差等級CT查表5-3求鑄件尺寸公差計算毛坯基本尺寸P120制作毛坯尺寸公差與加工余量表P11)項(xiàng)目A、B面C、D面孔22孔10E面公差等級CT99999加工面基本尺寸5012221055鑄件尺寸公差21.61.71.52機(jī)械加工余量等級FFFFF機(jī)械加工余量RMA1.51.51.51.51.5毛坯基本尺寸5415.817.156.7557.53) 設(shè)計毛坯圖(參考指南P12)2、 定位基準(zhǔn)的選擇(參考教材P219-205)1) 粗基準(zhǔn)的選擇以零件的頭孔端面為主要的定位粗基準(zhǔn),以兩個頭孔外圓表面為輔助粗基準(zhǔn)。2) 精基準(zhǔn)的選擇考慮要保證零件的加工精度和裝夾準(zhǔn)確方便,依據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則和“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則,以粗加工后的端面為主要的定位精基準(zhǔn),以兩個頭孔中心線為輔助的定位精基準(zhǔn)。3、 制定工藝路線工藝路線方案:工序 粗銑、半精銑40圓兩端A、B面,采用X51 立式銑床加專用夾具;工序 以40外圓面為粗基準(zhǔn),通過鉆-擴(kuò)-餃加工22H8孔,并在孔兩端倒45角,采用Z525立式鉆床加專用夾具;工序 以孔22H8為精基準(zhǔn),圓R15外圓面為粗基準(zhǔn),粗銑、半精銑C、D面以及E面,采用X51立式銑床加專用夾具;工序 以半圓R15外圓面為粗基準(zhǔn),通過鉆-鉸加工10H7的孔 ,采用Z525立式鉆床加專用夾具;工序 以40外圓面及孔22H8為基準(zhǔn),通過鉆-攻絲加工M10螺紋,采用Z525立式鉆床加專用夾具;工序 去毛刺;工序 終檢;(參考教材P203-209,根據(jù)零件表面加工精度和粗糙度要求,選擇各平面、外圓、孔等表面的加工方法,安排加工順序指南P95)4、 選擇機(jī)床、夾具、刀具和量具(參考指南P96-98)1) 選擇機(jī)床工序、工序采用X51 立式銑床;工序、工序、工序采用Z525立式鉆床。(分不同的工序,根據(jù)加工件輪廓尺寸、加工形狀、加工精度要求,查選擇機(jī)床型號指南P149)2) 選擇夾具工序、工序、工序、工序、工序采用專用夾具。(分工序,確定通用夾具類型,專用夾具)3) 選擇刀具工序、工序采用YG6硬質(zhì)合金端銑刀;工序采用高速鋼麻花鉆、高速鋼擴(kuò)孔鉆、硬質(zhì)合金鉸刀;工序采用高速鋼麻花鉆、硬質(zhì)合金鉸刀;工序采用高速鋼麻花鉆、絲錐M10。(查指南P163,確定每道工序的刀具類型和材質(zhì))4) 選擇量具工序、工序采用讀數(shù)值0.02、測量范圍0-150游標(biāo)卡尺;工序、工序、工序采用讀數(shù)值0.01、測量范圍5-30內(nèi)徑千分尺。(查指南P178,確定每道工序的量具類型、測量范圍、讀數(shù)值)5、 工序尺寸、加工余量的確定(根據(jù)表面成形方式、加工精度要求,指南P16-19、查P139中的表,分成形面確定工序尺寸、公差及余量。)1.圓柱表面工序尺寸:加工表面加工內(nèi)容加工余量工序尺寸精度等級最大最小22H8鉆2020.3320IT13擴(kuò)1.821.9321.8IT11鉸0.222.03322IT810H7鉆9.89.959.8IT12鉸0.210.01510IT7M10鉆8.58.728.5IT13攻絲0 2平面工序尺寸工序號工序內(nèi)容加工余量(單邊)工序尺寸(雙邊)精度等級(毛坯與零件)基本尺寸最大最小鑄件1.5CT9工序粗銑40圓柱兩端A、B面1.55150.81CT1154(毛坯)半精銑40圓柱兩端A、B面0.55049.926CT950(零件)工序粗銑C、D面1.41312.89CT1115.8(毛坯)粗銑E面0.855.955.71CT1157.5(毛坯)半精銑C、D面0.51211.957CT912(零件)半精銑E面0.455554.926CT955(零件)6、 確定切削用量及基本時間工序 以40外圓面為粗基準(zhǔn),通過鉆-擴(kuò)-餃加工22H8孔,并在孔兩端倒45角,采用Z525立式鉆床加專用夾具(分工序確定每一工步的ap、f、 v,指南P100-106)1) 加工條件工件材料:HT200;b =170240Mpa;加工要求:22H8通孔、粗糙度1.6;機(jī)床:Z525立式鉆床;刀具:高速鋼麻花鉆、高速鋼擴(kuò)孔鉆、硬質(zhì)合金鉸刀(工件材料、b,加工要求,機(jī)床,刀具)2) 計算切削用量鉆22H8孔,擴(kuò)22H8孔,鉸22H8孔,倒275o倒角1、 鉆孔20。1) 進(jìn)給量由表5-94選擇高速鋼麻花鉆頭其直徑do20mm。鑄鐵的硬度大于200HBS查得進(jìn)給量f=0.430.53mm/r選用Z525立式鉆床由表5-71查得do25,進(jìn)給量f=0.10.81mm/r故取f0.48可用2) 確定切削速度 Vc=cv0zTmapxvfyvkv Cv=11.1 zv=0.25 xv=0.25 yv=0.4 m=0.125 查表T=15mim 得 Vc=18 n=1000vCD =286.6r/min 由5-65表取n272r/min則實(shí)際切削速度Vc17.1 m/min。3) 計算基本工時: tm=l+l1+l2nf由表查得入切量與超切量分別為10mm和4mm。故: tm50+10+40.48*2720.49 mim2、 擴(kuò)孔21.81)確定進(jìn)給量由表查的f0.70.8mm/r。根據(jù)鉆床說明書取f0.81mm/r2)計算切削速度 5.78.5 m/minn=1000vCD =1000(5.78.5)/3.1421.8 =83.27124.17 n機(jī)取97r/min Vc3.1421.897/10006.64 m/min3) 計算基本工時: tm=l+l1+l2nf由表查得入切量與超切量分別為10mm和4mm。故: tm50+10+40.81*970.82 mim3、 鉸孔22H81)確定進(jìn)給量由表5-144查的f0.20.4mm/r。根據(jù)鉆床說明書取f0.36mm/r,aP=0.060.15,Vc=610 m/min2)計算切削速度n=1000vCD =1000(610)/3.1422 =86.86144.76 n機(jī)取140r/min Vc3.1422140/10009.67 m/min3) 計算基本工時: tm=l+l1+l2nf由表查得入切量與超切量分別為10mm和4mm。故: tm50+10+4140*0.361.27 mim(參考教材P225例、指南P181,根據(jù)加工余量確定ap;查表選擇f,與所選機(jī)床的進(jìn)給量表核對,確定f值;查指南P22-37計算切削速度,換算成主軸轉(zhuǎn)速,與所選的機(jī)床轉(zhuǎn)速表核對,確定機(jī)床加工時的轉(zhuǎn)速;通過計算切削時消耗的功率,校驗(yàn)機(jī)床的功率。)三、 夾具設(shè)計1、 確定夾具類型為了提高勞動生產(chǎn)率,保證加工質(zhì)量,降低勞動強(qiáng)度,需要設(shè)計專用夾具。經(jīng)過團(tuán)隊(duì)協(xié)商,決定設(shè)計第二道工序鉆22孔的夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床。2、 定位方案確定1) 定位基準(zhǔn)的選擇工件以第一道工序加工完后的端面和40的外圓面為定位基準(zhǔn),采用兩塊長條形的支承板和一個V型塊作為定位元件,其中支承板限制3個自由度,V型塊限制兩個自由度。2) 定位元件的選擇夾緊機(jī)構(gòu)采用的是螺旋壓板夾緊機(jī)構(gòu),通過擰緊螺桿,可使動壓板向不動壓板移動而壓緊工件,實(shí)現(xiàn)加緊,有效的提高工作效率。壓板夾緊力主要作用是防止工件在切削作用下產(chǎn)生振動,由于夾緊力方向和切削力方向一致,所以免去夾緊力的計算。(參考指南P52-54、P215-260)3) 定位誤差分析由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)為相同的基準(zhǔn),因此無需計算定位誤差。(參考指南P55-56和教材相關(guān)部分)3、 夾具總體設(shè)計及操作說明工件的的定位元件以及夾緊裝置通過夾具體連接起來。安裝工件時,轉(zhuǎn)動螺紋絲桿,使壓板上松,將工件安裝在由V型塊和支承板上完成定位,再擰緊螺釘使壓板下移夾緊工件。自此,完成工序加工前的定位與夾緊(參考指南P70-83、P261)四、 總結(jié)為期三周的夾具課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲,回顧整個過程,經(jīng)過老師和同學(xué)的幫助,還有自己不懈的努力,終于定時定量的完成了這次課程設(shè)計。課程設(shè)計作為機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的重要環(huán)節(jié),使理論與實(shí)踐更加接近,加深了理論知識的理解,強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識。五、 參考文獻(xiàn)1. 崇凱主編 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南 化學(xué)工業(yè)出版社。2.黃健求主編 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 機(jī)械工業(yè)出版社。六、 附錄(附表:工藝過程卡片、工序卡片;附圖:產(chǎn)品零件圖、毛坯圖、夾具體圖、鉆模板圖、夾具裝配圖)附表1、機(jī)械加工工藝過程卡片機(jī)械加工工藝過程卡片產(chǎn)品型號零件圖號JZSJ-04產(chǎn)品名稱零件名稱撥叉共1頁第1頁材 料 牌 號HT200毛 坯 種 類鑄造毛坯外形尺寸110mm40mm54mm每毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工 序 內(nèi) 容車 間工 段設(shè) 備工 藝 裝 備工 時(s) 準(zhǔn)終 單件粗銑粗銑40圓兩端A、B面X51 立式銑床YG6硬質(zhì)合金端銑刀、專用夾具24半精銑半精銑40圓兩端A、B面X51 立式銑床YG6硬質(zhì)合金端銑刀、專用夾具19打孔通過鉆-擴(kuò)-餃加工22H8孔,并在孔兩端倒45角Z525立式鉆床高速鋼麻花鉆、高速鋼擴(kuò)孔鉆、硬質(zhì)合金鉸刀、專用夾具 154粗銑粗銑C、D面以及E面X51 立式銑床YG6硬質(zhì)合金端銑刀、專用夾具45半精銑半精銑C、D面以及E面X51 立式銑床YG6硬質(zhì)合金端銑刀、專用夾具30打孔鉆-鉸加工10H7的孔Z525立式鉆床高速鋼麻花鉆、硬質(zhì)合金鉸刀、專用夾具60攻螺紋鉆-攻絲加工M10螺紋Z525立式鉆床高速鋼麻花鉆、絲錐M10120去毛刺去除全部毛刺鉗工臺終檢按零件圖要求全面檢查設(shè) 計(日 期)校 對(日期)審 核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會 簽(日期)2018/7/182018/7/19標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字 日 期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽 字日 期 附表2、機(jī)械加工工序卡片機(jī)械加工工序卡片產(chǎn)品型號零件圖號JZSJ-04產(chǎn)品名稱零件名稱撥叉共1頁第1頁車間工序號工序名稱材 料 牌 號打孔HT200毛 坯 種 類毛坯外形尺寸每毛坯可制件數(shù)每 臺 件 數(shù)鑄造110mm40mm54mm11設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備編號同時加工件數(shù)立式鉆床 Z5251夾具編號夾具名稱切削液專用夾具 工位器具編號工位器具名稱工序工時 (s)準(zhǔn)終單件,154工步號工 步 內(nèi) 容工 藝 裝 備主軸轉(zhuǎn)速切削速度進(jìn)給量切削深度進(jìn)給次數(shù)工步工時r/minm/minmm/rmm基本輔助1鉆20孔游標(biāo)卡尺、內(nèi)徑千分尺、高速鋼麻花鉆、高速鋼擴(kuò)孔鉆、硬質(zhì)合金鉸刀27217.10.485010.492擴(kuò)21.8孔976.640.815010.823鉸22H8孔1409.670.365011.27設(shè)計(日期)校對(日期)審核(日期)標(biāo)準(zhǔn)化(日期)會簽(日期)標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號簽字日期
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