CA6140车床拨叉”加工工艺及工装设计(钻2-M8螺纹底孔的夹具)3257.docx
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1、目录序言11零件的分分析22拨叉的工工艺分析析及工艺艺要求33工艺规程程设计55确定定位位基准66工艺路线线的拟定定77加工工艺艺路线的的比较.11拨叉的偏偏差.12确定切削削用量及及基本工工时.15时间定额额计算及及其生产产安排.23专用夹具具设计.28夹具设计计方案的的选择及及其误差差计算.29参考文献献.31序言机械制造造技术基基础课程程设计是是我们完完成了基基础课程程和部分分技术基基础课程程之后进进行的。它一方面要求我们通过设计能够获得综合运用过去学过的全部课程进行工艺及结构设计的基本能力;也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,同时也是我们一次理论联系实际的
2、实际训练。因此,他在我们的大学生活中占据在相当重要的地位。通过设计计,我们们学会了了熟悉运运用机械械制造工工艺学课课程中的的基本理理论实际际知识,解解决了一一个零件件在加工工中的定定位、夹夹紧、以以及工艺艺路线安安排、工工艺尺寸寸确定等等问题保保证加工工质量。由于能力力有限,设设计尚有有很多不不足之处处,恳请请老师能能给予批批评和指指正。一、零件件的分析析零件的作作用:该该拨叉用用在CAA61440的主主轴上,和和其他零零件配合合,在改改变转速速的时候候承受轻轻微的载载荷,所所以应该该保证本本零件的的重要工工作表面面符合技技术要求求。2.2 拨叉的的工艺分分析拨叉是一一个很重重要的零零件,因因
3、为其零零件尺寸寸比较小小,结构构形状较较复杂,其其加工内内花键的的精度要要求较高高,此外外还有上上端面要要求加工工,对精精度要求求也很高高。其底底槽侧面面与花键键孔中心心轴有垂垂直度公公差要求求,上端端面与花花键孔轴轴线有平平行度要要求。因因为其尺尺寸精度度、几何何形状精精度和相相互位置置精度,以以及各表表面的表表面质量量均影响响机器或或部件的的装配质质量,进进而影响响其性能能与工作作寿命,因因此它们们的加工工是非常常关键和和重要的的。2.3 拨叉的的工艺要要求一个好的的结构不不但要应应该达到到设计要要求,而而且要有有好的机机械加工工工艺性性,也就就是要有有加工的的可能性性,要便便于加工工,要
4、能能够保证证加工质质量,同同时使加加工的劳劳动量最最小。而而设计和和工艺是是密切相相关的,又又是相辅辅相成的的。设计计者要考考虑加工工工艺问问题。工工艺师要要考虑如如何从工工艺上保保证设计计的要求求。图1.11 拨叉叉零件图图其加工有有五组加加工:铣铣侧面;拉内花花键孔;粗精铣铣上端面面;粗精精铣188H111底槽;钻、铰铰2-MM8通孔孔,并攻攻丝。(1) 侧面的的加工主主要是为为了后续续工序中中能有更更好的定定位面,确确保后续续加工所所要求的的精度,粗粗糙度在在6.33即可。(2) 以为主主要加工工面,拉拉内花键键槽,槽槽数为66个,其其粗糙度度要求是是底边,侧侧边,内孔粗粗糙度。(3)
5、另一组组加工是是粗精铣铣上端面面,表面面粗糙度度要求为为。(4) 第三组组为粗精精铣188H111底槽,该该槽的表表面粗糙糙度要求求是两槽槽边,槽槽底的表表面粗糙糙度要求求是。(5) 钻并攻攻丝2-M8,保保证两螺螺纹孔中中心距为为25mmm。2.4毛毛坯的选选择拨叉毛坯坯选择金金属模浇浇铸,因因为生产产率很高高,所以以可以免免去每次次造型。工工件尺寸寸较小单单边余量量一般在在,结构构细密,能能承受较较大的压压力,占占用生产产的面积积较小。因因其年产产量是550000件,查查参考文文献55表22.1-3,生生产类型型为中批批量生产产。2.5 本章总总结通过对拨拨叉的工工艺分析析,为以以后工序序
6、的设计计安排,夹夹具的设设计打下下理论基基础,在在对拨叉叉进行工工艺分析析时,要要充分考考虑工件件的材料料、形状状尺寸,保保证工件件加工时时的良好好工艺性性,通过过对拨叉叉的分析析,确定定毛坯为为铸件,在在后续设设计中以以此分析析为前提提,优化化夹具方方案。3 工艺规程程设计3.1加加工工艺艺过程由以上分分析可知知。该拨拨叉零件件的主要要加工表表面是平平面、内内花键和和槽系。一一般来说说,保证证平面的的加工精精度要比比保证内内花键的的加工精精度容易易。因此此,对于于拨叉来来说,加加工过程程中的主主要问题题是保证证内花键键的尺寸寸精度及及位置精精度,处处理好内内花键和和平面之之间的相相互关系系以
7、及槽槽的各尺尺寸精度度。由上工艺艺分析知知,上端端面与槽槽边均与与花键轴轴有位置置度公差差,所以以,保证证内花键键高精度度是本次次设计的的重点、难难点。3.2确确定各表表面加工工方案一个好的的结构不不但应该该达到设设计要求求,而且且要有好好的机械械加工工工艺性,也也就是要要有加工工的可能能性,要要便于加加工,要要能保证证加工的的质量,同同时是加加工的劳劳动量最最小。设设计和工工艺是密密切相关关的,又又是相辅辅相成的的。对于于设计拨拨叉的加加工工艺艺来说,应应选择能能够满足足内花键键加工精精度要求求的加工工方法及及设备。除除了从加加工精度度和加工工效率两两方面考考虑以外外,也要要适当考考虑经济济
8、因素。在在满足精精度要求求及生产产率的条条件下,应应选择价价格较底底的机床床。3.2.1选择择加工方方法时,需需考虑的的因素(1) 要考虑虑加工表表面的精精度和表表面质量量要求,根根据各加加工表面面的技术术要求,选选择加工工方法及及分几次次加工。(2) 根据生生产类型型选择,在在大批量量生产中中可专用用的高效效率的设设备。在在单件小小批量生生产中则则常用通通用设备备和一般般的加工工方法。(3) 考虑被被加工材材料的性性质。(4) 考虑工工厂或车车间的实实际情况况,同时时也应考考虑不断断改进现现有加工工方法和和设备,推推广新技技术,提提高工艺艺水平。(5) 此外,还还要考虑虑一些其其它因素素,如
9、加加工表面面物理机机械性能能的特殊殊要求,工工件形状状和重量量等。选择加工工方法一一般先按按这个零零件主要要表面的的技术要要求选定定最终加加工方法法。再选选择前面面各工序序的加工工方法。3.2.2 面面的加工工侧面的加加工主要要是为后后续加工工做准备备,因此此,在选选择加工工方法上上可以选选用一次次性铣面面,表面面粗糙度度为6.3。上上端面的的查参考考文献5表表2.11-122可以确确定,上上端面的的加工方方案为:粗铣精铣铣(),粗粗糙度为为6.330.8,一一般不淬淬硬的平平面,精精铣的粗粗糙度可可以较小小。3.2.3 孔孔的加工工(1) 加工内内花键前前的预制制孔加工工查参考文文献55表2
10、2.3-47,由由于预制制孔的精精度为HH12,所所以确定定预制孔孔的加工工方案为为:一次次钻孔,由由于在拉拉削过程程中才能能保证预预制孔表表面精度度,所以以,在加加工内花花键前预预制孔的的精度可可适当降降低。(2) 内花键键的加工工通过拉刀刀实现花花键的加加工,由由于拉削削的精度度高,所所以能满满足花键键表面精精度,同同时也能能保证预预制孔表表面精度度。(3) 2-MM8螺纹纹孔的加加工加工方案案定为:钻孔,攻丝丝。3.2.4 槽槽的加工工查参考文文献55表22.1-12可可以确定定,槽的的加工方方案为:粗铣精铣铣(),粗粗糙度为为6.330.8,设设计要求求为6.3和33.2,粗粗铣时,精
11、精度可适适当降低低。3.3 确定定定位基准准3.3.1 粗粗基准的的选择选择粗基基准时,考考虑的重重点是如如何保证证各加工工表面有有足够的的余量,使使不加工工表面与与加工表表面间的的尺寸、位位子符合合图纸要要求。粗基准选选择应当当满足以以下要求求:(1) 粗基准准的选择择应以加加工表面面为粗基基准。目目的是为为了保证证加工面面与不加加工面的的相互位位置关系系精度。如如果工件件上表面面上有好好几个不不需加工工的表面面,则应应选择其其中与加加工表面面的相互互位置精精度要求求较高的的表面作作为粗基基准。以以求壁厚厚均匀、外外形对称称、少装装夹等。(2) 选择加加工余量量要求均均匀的重重要表面面作为粗
12、粗基准。例例如:机机床床身身导轨面面是其余余量要求求均匀的的重要表表面。因因而在加加工时选选择导轨轨面作为为粗基准准,加工工床身的的底面,再再以底面面作为精精基准加加工导轨轨面。这这样就能能保证均均匀地去去掉较少少的余量量,使表表层保留留而细致致的组织织,以增增加耐磨磨性。(3) 应选择择加工余余量最小小的表面面作为粗粗基准。这这样可以以保证该该面有足足够的加加工余量量。(4) 应尽可可能选择择平整、光光洁、面面积足够够大的表表面作为为粗基准准,以保保证定位位准确夹夹紧可靠靠。有浇浇口、冒冒口、飞飞边、毛毛刺的表表面不宜宜选作粗粗基准,必必要时需需经初加加工。(5) 粗基准准应避免免重复使使用
13、,因因为粗基基准的表表面大多多数是粗粗糙不规规则的。多多次使用用难以保保证表面面间的位位置精度度。要从保证证孔与孔孔、孔与与平面、平平面与平平面之间间的位置置,能保保证拨叉叉在整个个加工过过程中基基本上都都能用统统一的基基准定位位。从拨拨叉零件件图分析析可知,选选择作为为拨叉加加工粗基基准。3.3.2 精精基准选选择的原原则(1) 基准重重合原则则。即尽尽可能选选择设计计基准作作为定位位基准。这这样可以以避免定定位基准准与设计计基准不不重合而而引起的的基准不不重合误误差。(2) 基准统统一原则则,应尽尽可能选选用统一一的定位位基准。基基准的统统一有利利于保证证各表面面间的位位置精度度,避免免基
14、准转转换所带带来的误误差,并并且各工工序所采采用的夹夹具比较较统一,从从而可减减少夹具具设计和和制造工工作。例例如:轴轴类零件件常用顶顶针孔作作为定位位基准。车车削、磨磨削都以以顶针孔孔定位,这这样不但但在一次次装夹中中能加工工大多书书表面,而而且保证证了各外外圆表面面的同轴轴度及端端面与轴轴心线的的垂直度度。(3) 互为基基准的原原则。选选择精基基准时,有有时两个个被加工工面,可可以互为为基准反反复加工工。例如如:对淬淬火后的的齿轮磨磨齿,是是以齿面面为基准准磨内孔孔,再以以孔为基基准磨齿齿面,这这样能保保证齿面面余量均均匀。自为基准准原则。有有些精加加工或光光整加工工工序要要求余量量小而均
15、均匀,可可以选择择加工表表面本身身为基准准。例如如:磨削削机床导导轨面时时,是以以导轨面面找正定定位的。此此外,像像拉孔在在无心磨磨床上磨磨外圆等等,都是是自为基基准的例例子。此外,还还应选择择工件上上精度高高。尺寸寸较大的的表面为为精基准准,以保保证定位位稳固可可靠。并并考虑工工件装夹夹和加工工方便、夹夹具设计计简单等等。要从保证证孔与孔孔、孔与与平面、平平面与平平面之间间的位置置,能保保证拨叉叉C在整整个加工工过程中中基本上上都能用用统一的的基准定定位。从从拨叉CC零件图图分析可可知,它它的内花花键槽,适适于作精精基准使使用。选择精基基准的原原则时,考考虑的重重点是有有利于保保证工件件的加
16、工工精度并并使装夹夹准。3.4 工艺路路线的拟拟订对于大批批量生产产的零件件,一般般总是首首先加工工出统一一的基准准。拨叉叉的加工工的第一一个工序序也就是是加工统统一的基基准。具具体安排排是:先先加工预预制孔,再再加工花花键槽,最最后以花花键槽定定位粗、精精加工拨拨叉上端端面和底底槽及MM8螺纹纹孔。后续工序序安排应应当遵循循粗精分分开和先先面后孔孔的原则则。3.4.1 工工序的合合理组合合确定加工工方法以以后,就就按生产产类型、零零件的结结构特点点、技术术要求和和机床设设备等具具体生产产条件确确定工艺艺过程的的工序数数。确定定工序数数的基本本原则:(1) 工序分分散原则则工序内容容简单,有有
17、利选择择最合理理的切削削用量。便便于采用用通用设设备。简简单的机机床工艺艺装备。生生产准备备工作量量少,产产品更换换容易。对对工人的的技术要要求水平平不高。但但需要设设备和工工人数量量多,生生产面积积大,工工艺路线线长,生生产管理理复杂。(2) 工序集集中原则则工序数目目少,工工件装,夹夹次数少少,缩短短了工艺艺路线,相相应减少少了操作作工人数数和生产产面积,也也简化了了生产管管理,在在一次装装夹中同同时加工工数个表表面易于于保证这这些表面面间的相相互位置置精度。使使用设备备少,大大量生产产可采用用高效率率的专用用机床,以以提高生生产率。但但采用复复杂的专专用设备备和工艺艺装备,使使成本增增高
18、,调调整维修修费事,生生产准备备工作量量大。一般情况况下,单单件小批批生产中中,为简简化生产产管理,多多将工序序适当集集中。但但由于不不采用专专用设备备,工序序集中程程序受到到限制。结结构简单单的专用用机床和和工夹具具组织流流水线生生产。加工工序序完成以以后,将将工件清清洗干净净。清洗洗是在的的含0.4%1.11%苏打打及0.25%0.55%亚硝硝酸钠溶溶液中进进行的。清清洗后用用压缩空空气吹干干净。保保证零件件内部基基本无杂杂质、铁铁屑、毛毛刺、砂砂粒等的的残留物物。3.4.2 工工序的集集中与分分散制订工艺艺路线时时,应考考虑工序序的数目目,采用用工序集集中或工工序分散散是其两两个不同同的
19、原则则。所谓谓工序集集中,就就是以较较少的工工序完成成零件的的加工,反反之为工工序分散散。 (1) 工序集集中的特特点工序数目目少,工工件装,夹夹次数少少,缩短短了工艺艺路线,相相应减少少了操作作工人数数和生产产面积,也也简化了了生产管管理,在在一次装装夹中同同时加工工数个表表面易于于保证这这些表面面间的相相互位置置精度。使使用设备备少,大大量生产产可采用用高效率率的专用用机床,以以提高生生产率。但但采用复复杂的专专用设备备和工艺艺装备,使使成本增增高,调调整维修修费事,生生产准备备工作量量大。(2) 工序分分散的特特点工序内容容简单,有有利选择择最合理理的切削削用量。便便于采用用通用设设备。
20、简简单的机机床工艺艺装备。生生产准备备工作量量少,产产品更换换容易。对对工人的的技术要要求水平平不高。但但需要设设备和工工人数量量多,生生产面积积大,工工艺路线线长,生生产管理理复杂。工序集中中与工序序分散各各有特点点,必须须根据生生产类型型。加工工要求和和工厂的的具体情情况进行行综合分分析决定定采用那那一种原原则。一般情况况下,单单件小批批生产中中,为简简化生产产管理,多多将工序序适当集集中。但但由于不不采用专专用设备备,工序序集中程程序受到到限制。结结构简单单的专用用机床和和工夹具具组织流流水线生生产。由于近代代计算机机控制机机床及加加工中心心的出现现,使得得工序集集中的优优点更为为突出,
21、即即使在单单件小批批生产中中仍可将将工序集集中而不不致花费费过多的的生产准准备工作作量,从从而可取取的良好好的经济济效果。3.4.3 加加工阶段段的划分分零件的加加工质量量要求较较高时,常常把整个个加工过过程划分分为几个个阶段:(1) 粗加工工阶段粗加工的的目的是是切去绝绝大部分分多余的的金属,为为以后的的精加工工创造较较好的条条件,并并为半精精加工,精精加工提提供定位位基准,粗粗加工时时能及早早发现毛毛坯的缺缺陷,予予以报废废或修补补,以免免浪费工工时。粗加工可可采用功功率大,刚刚性好,精精度低的的机床,选选用大的的切前用用量,以以提高生生产率、粗粗加工时时,切削削力大,切切削热量量多,所所
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