拨叉机械加工工艺规程及夹具设计.doc
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1、目录序言2任务书3一、零件的分析 4一零件的作用 4二零件的分析4二、确定生产类型5三、确定毛坯5四、工艺规程设计 6一基面的选择6二制定工艺路线7三 选择加工设备9五、确定各加工外表的切削用量10六、夹具设计22参考文献25序言机械制造工艺学课程设计是我们学完了大学的全部根底课、技术根底课以及大局部专业课之后进展的。这是我们在进展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,它在我们大学生活中占有重要的地位。就我个人而言,我期望能通过这次课程设计对自己将来将从事的工作进展一次适应性训练,从中熬炼自己分析问题、解决问题的力量,为今后参与祖国的建设打下一个
2、良好的根底。由于能所限,设计尚有很多缺乏之处,恳请各位教师赐予指教。任 务 书设计题目:拨叉机械加工工艺规程及夹具设计设计清单:1、零件图 1 张2、零件毛坯图 1 张3、机械加工工艺过程综合卡片 1 套4、夹具设计 1 套5、课程设计说明书 1 套设计内容:(1) 画零件图(2) 绘制毛坯图(3) 填写机械加工工艺过程综合卡片(4) 选择夹具设计方案(5) 绘制某一工序夹具装配图及夹具体零件图(6) 编写课程设计说明书原始资料:拨叉零件图 831007,生产纲领为 2022 件/年。一、 分析零件图一零件作用拨叉是传动系统中用来拨动滑移齿轮,以实现系统调速、转向的零件。其小头通过与轴的过盈协
3、作来传递凸轮曲线槽传来的运动; 大头的内部突起处与滑移齿轮的凹槽协作。二零件的工艺分析1、零件选用材料为 HT200,俗称灰口铸铁。灰铸铁生产工艺简洁,铸造性能优良,但塑性较差,脆性高,不适合磨削。2、该零件主要加工外表及技术要求分析如下:1、零件上端面及孔55H13 的上下端面与孔22H7 的垂直度公差等级为 9-10 级。外表粗糙度为 Ra3.2um。加工时应以上端面与孔22H7 的内外表为基准。又由于上端面须加工,依据“基准先行”的规章,故应先加工上端面,再加工孔22H7,最终加工孔 55H13,然后加工其上下端面。(2) 、尺寸 50、60、22、55、73 都有其公差要求,加工时需要
4、保证这些尺寸。使其满足 50 +0.074 、600、 22 +0.021 、 55+0.5 、0-0.200 73+0.5 。0(3) 、22H7 孔内外表Ra1.6,需要进展精铰。73H13 孔内外表 Ra6.3,铣端面时就可以保证。22H13 内孔外表 Ra3.2 只需扩铰就可以。(4) 、M8 的孔只需要钻孔与攻丝,可放在后期工序中。(5) 、8 锥销孔只要求加工一半,故可以与M8 孔同时钻出。二、确定生产类型零件每年的生产量为 2022 件,重量为 1.0Kg,可确定其生产类型为中批生产。故初步确定工艺安排的根本倾向为:加工过程划分阶段;工艺适当集中; 加工设备已通用设备为主;承受专
5、用夹具。三、确定毛坯1、确定毛坯种类依据零件材料确定毛坯为铸件。并依其构造外形、尺寸大小和生产类型,毛坯的铸造方法选用砂型铸造,机器造型。查机械制造技术根底课程设计指南后称设计指南119 页表 5-1,选用铸件尺寸公差等级为 CT9 级,两件铸在一起。2、确定加工余量与毛坯尺寸2.1 、求铸件尺寸公差:依据加工面的根本尺寸和铸件等级,由设计指南表 5-3 查得公差带相对根本尺寸对称分布。2.2 、求机械加工余量等级:由表 5-5,铸造方法按机器造型,铸件材料为灰铸铁,得机械加工余量等级范围 E-G 级,取为 F 级。2.3 、求 RMA要求的机械加工余量:由零件图可知铸件最大轮廓尺寸为80mm
6、,两件铸在一起则最大轮廓尺寸为160mm,查表5-4 得最大轮廓尺寸为160mm,机械加工余量等级为 F 级,得 RMA 数值为 1.5.2.4 、确定毛坯根本尺寸通过零件分析可知孔为双侧加工,小头孔端面为单侧加工,依据毛坯根本尺寸的计算公式可得下表工程小头孔端面 22 孔 55 孔公差等级CT999加工面根本尺寸502255铸件尺寸公差21.72机械加工余量等级FFFRMA1.51.51.5毛坯根本尺寸52.518513、画毛坯图:附图后四、工艺规程设计一、基面的选择1、粗基准的选择:以零件的小头上端面为主要的定位粗基准,以两个小头孔外圆外表为关心粗基准。加工两小孔端面时,以底面和两外圆外表
7、定位是合理的,此时应选择两 V 型块作为定位元件,这样比较简洁实现。假设选择底面和两小孔作为定位基准,则由于小孔铸造时的误差太大,很难与心轴、菱形销协作良好。以加工后的小孔端面为粗基准来加工两小孔。再以加工后的小孔和小孔端面为粗基准来加工中间孔,以及中间孔上下端面。这样做是保证零件垂直度误差的前提。2、精基准的选择由于小头孔上端面、中间孔上、先端面对小头孔轴线有垂直度要求,考虑要保证零件的加工精度和装夹准确便利,依据“基准重合” 原则和“基准统一”原则及“互为基准”原则,选用小头孔及小头孔端面为精基准可减小加工误差。二、制定工艺路线依据零件的几何外形、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法
8、所能到达的经济精度,在生产纲领已确定的状况下 ,可以考虑承受万能性机床配以专用工卡具,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,以便使生产本钱尽量下降。选择零件的加工路线方案如下:方案一工序 010以两小孔外圆外表和底面定位,粗铣两小头孔上端面。工序 020以两小头孔上端面及其外圆定位,粗铣底面。工序030以粗铣过的底面和小孔外圆精定位,精铣两小头孔上端面, 工序 040以小头孔上端面和小孔外圆定位,扩、铰小孔。工序 050以小头孔上端面和两小孔定位,粗镗中间孔。 工序 060以小头孔上端面和两小孔定位,半精镗中间孔。工序 070以小头孔上端面和两小孔定位,粗镗下端中间孔。工
9、序 080以中间孔下端面和两小孔定位,粗镗上端中间孔。工序 090以小头孔上端面和两小孔定位,精镗上端中间孔 工序 100钻M 8螺纹底孔工序 110攻丝工序 120钻 2- F8 销孔工序 130铣端工序 140去毛刺工序 150检查方案二工序 010 工序 020 工序 030 工序 040 工序 050 工序 060 工序 070 工序 080 工序 090 工序 100 工序 110 工序 120 工序 130 工序 140以底面和小孔外圆定位,粗、精铣两小孔上端面。以两小孔上端面及小孔外圆定位,扩、铰两小孔。以两小孔及其上端面定位,粗镗中间孔。以两小孔及其上端面定位,半精镗中间孔。
10、以两小孔及其上端面定位,粗镗下端中间孔。以中间孔下端面和两小孔定位,粗镗上端中间孔。以两小孔及其上端面定位,精镗下端中间孔。以中间孔下端面和两小孔定位,精镗上端中间孔钻M 8螺纹底孔攻丝钻 2- F8 销孔铣断去毛刺检查工艺方案的比较和分析上述两个方案的区分是:方案一 3 次使用未加工过的小孔外圆作为基准,而且在此方案中要加工不要求加工的底面作为精基准加工小孔上端面,方案二以底面为基准粗、精加工小孔上端面,然后以小孔上端面为精基准加工其他外表。方案一与方案二的最大区分是:方案一的粗、精加工分开,并要求加工底面,以底面为精基准加工小孔上端面,方案二是以底面为基准粗、精一道工序加工小孔上端面。用方
11、案一可以更好地保证小孔上端面的精度,但经过分析,后面的工序都要以小孔上端面作为精基准,所以以精加工过的小孔上端面作为精基准可以保证加工精度的,而方案一增加了底面的加工,产品为中批生产,所以生产本钱要比方案二高很多,而方案二能保证精度要求,所以选用方案二更适宜。三、选择加工设备工序 010 为铣小头孔上端面可选用立式铣床。工序 020 为扩、铰孔可选用钻床。工序 030080 为镗孔,可选镗床。工序 090110 为钻孔、攻丝可选用钻床。工序 120 为铣断可选用卧式铣床。五、确定各加工外表的切削用量一、工序 010 铣小头孔上端面1、确定加工余量加工加工加工精度工序外表粗工序余量外表内容余量等
12、级尺寸糙度最小最大铸件2.5CT952.5 +2孔22 上-精铣0.5IT950 +0.0743.20.4260.8端面0粗铣2.0IT1250.5 +0.3006.30.34.52、确定切削用量粗精铣小头孔上端面,以底面为粗基准粗铣小头孔上端面:f= 0.1mm / 齿z由机械手册可以直接查出铣削速度: v = 60m / min承受套式面铣刀, D = 50mm, Z = 5 。则1000v1000 60ns =pD=p 50= 382r / min按机床说明书,见此转速与382r/min 相接近的机床转速为 355r/min.所以实际铣削速度为v = 55.7m / minf= f zn
13、mzs= 0.1 5 355 = 177.5mm / min计算工时tm=l=fm220177.5= 1.13 min精铣小头孔上端面:f= 0.03mm / 齿z由机械手册可以直接查出铣削速度: v = 73m / min承受错齿三面刃铣刀, d = 40mm, D = 100mm, Z = 10 。则1000v1000 73ns =pd=p 40= 581r / min按机床说明书,见此转速与581r/min 相接近的机床转速为 575r/min.所以实际铣削速度为v = 72.3m / minf= f znmzs= 0.03 10 575 = 172mm / min计算工时tm=l=fm
14、270172= 1.57 min二、工序 020 扩、铰两端小头孔的加工工序 020 以小头孔上端面及小头孔外圆为基准,扩、精铰22 孔, 保证垂直度误差不超过 0.05mm,孔的精度到达 IT7。1. 选择钻头扩孔选择硬质合金扩孔钻,粗钻时d =20mm,钻头承受双头刃磨法,o后角 12,二重刃长度b=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,o棱带长度l1= 1.5mm2j = 120 a0= 10 b = 30 2. 选择切削用量1打算进给量ld查机械加工手册得 f = 0.7 - 0.8mm / r所以, f = 0.8mm / r= 50 / 20 = 2.5 3按钻头强度选择
15、 f = 1.75mm / r依据切削手册表2.19 查出,扩孔时轴向力F =2500N,轴向力修正系数为 1.0,故 F =2500N。依据ffZ525 立式钻床使用说明书,机床进给机构允许的最大轴向力为8830NF ,故所选进给量可用。按机床进给机构强度选择:查切削手册f表 2.9,机床进给机构允许轴向力为 8330N 时,进给量为 f = 0.8mm / r 。依据切削手册表2.19 查出,钻孔时轴向力F =2500N,轴向力修正f系数为 1.0,故 F =2500N。依据 Z525 立式钻床使用说明书,机床进f给机构允许的最大轴向力为 8830NF ,故所选进给量可用。f(2) 钻头磨
16、钝标准及寿命后刀面最大磨损限度查简明手册为 0.50.8mm,寿命T = 60 min (3) 切削速度查机械加工工艺设计手册高速钢钻扩孔灰铸铁的切削速度,v= 14m / minc依据公式vp d n=0sn=202r/min 查机械制造设计根底c1000选择立式钻床Z525 取n=195m/min ,故实际切削速度为v=13.4m/min(4) 检验机床扭矩及功率查切削手册表 2.20,当 f0.26, do19mm 时,Mt=31.78Nm, 修正系数均为 1.0,故MC=31.78 Nm。查机床使用说明书:Mm =144.2 Nm。查切削手册表 2.23,钻头消耗功率:Pc=1.3kw
17、。查机床使用说明书, PE = 2.8 0.81 = 2.26kw 。由于M M , P P ,故切削用量可用,即:cmCEf = 0.8mm / r ,最终打算选择机床已有的进给量 f = 0.8mm / r经校验Ff功。3、计算工时 Fmax校验成t= L =50 + 8= 0.36 minmnf202 0.8粗铰:铰刀选择硬质合金铰刀 机床:Z525 立式钻床后刀面最大磨损限度查简明手册为 0.40.6mm,寿命T = 60 min 查机械制造设计根底铰刀铰灰铸铁孔时进给量1.0-2.6mm/r 粗铰的切削速v=10m/min所 以f = 1.1mm / rv= 10m / min根 据
18、 公 式 vp d n=0scc1000n=144r/min 依据切削说明书取 n=140r/min , 故实际切削速度为v=9.6m/min机动时切削工时,l = 50 + 8 =58mm,5858tm = n fw= 140 1.1 = 0.37 min精铰:铰刀选择硬质合金铰刀机床:Z525 立式钻床查机械制造设计根底铰刀铰灰铸铁孔时进给量1.0-2.6mm/r 精铰的切削速v=8m/min所以 f = 1.0mm / rv= 8m / min依据公式 vp d n=0sn=115r/mincc1000依据切削说明书取n=97r/min ,故实际切削速度为v=6.7m/min 机动时切削
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- 机械 加工 工艺 规程 夹具 设计
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