831005撥叉的加工工藝鉆Φ22花鍵底孔的鉆床夾具設(shè)計(jì)
831005撥叉的加工工藝鉆Φ22花鍵底孔的鉆床夾具設(shè)計(jì),加工,工藝,22,花鍵,底孔,鉆床,夾具,設(shè)計(jì)
制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)
機(jī)械制造工藝學(xué)
課程設(shè)計(jì)說明書
設(shè)計(jì)題目 制定831005撥叉的加工工藝,設(shè)計(jì)鉆φ22花鍵底孔的鉆床夾具
設(shè)計(jì)者 劉洋
指導(dǎo)教師 史紅
哈 爾 濱 理 工 大 學(xué)
2008.6.25
目 錄
一、機(jī)械制造工藝及夾具課程設(shè)計(jì)任務(wù)書………2
二、序 言……………………………………………3
三、零 件 的 分 析………………………………….3
(一)零件的作用……………………………………3
(二)零件的工藝分析………………………………3
四、工 藝 規(guī) 程 設(shè) 計(jì)……………………………..4
(一)確定毛坯的制造形式…………………………4
(二)基面的選擇…………………………………….4
(三)制定工藝路線…………………………………4
(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.5
(五)確定切削用量及基本工時…………………….5
五、夾 具 設(shè) 計(jì)………………………………………8
(一) 問題的提出…………………………………8
(二) 夾具設(shè)計(jì)……………………………………8
六、總 結(jié)…………………………………………..9
七、參 考 文 獻(xiàn)…………………………………….10
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書
題目: 制定831005撥叉的加工工藝,設(shè)計(jì)鉆φ22花鍵底孔的鉆床夾具
內(nèi)容: 1. 填寫設(shè)計(jì)任務(wù)書;
2. 制定一個中等零件的加工工藝過程,填寫工藝過程卡和工序卡各一張;
3. 設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師指定的工序夾具,繪制全套夾具圖紙,要求計(jì)算機(jī)繪圖;
4. 編寫設(shè)計(jì)說明書一份,按照畢業(yè)論文的格式寫,要求打印文稿。
班級 機(jī)電05-1
學(xué)生 劉洋
指導(dǎo)教師 史紅
教研室主任
2008年6月
序言
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的.這是我們在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,因此,它在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位。
就我個人而言,我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后參加祖國的“四化”建設(shè)打下一個良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計(jì)尚有許多不足之處,懇請各位老師給予指導(dǎo)。
一、零件的分析
(一) 零件的作用
題目所給的零件是831005的撥叉。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中,主要起換檔,使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動按照工作者的要求工作,獲得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的φ22孔與操縱機(jī)構(gòu)相連,而下方的寬18的槽則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。通過上方的力撥動下方的齒輪變速。零件鑄為一體,加工時分開。
(二) 零件的工藝分析
831005車床共有兩處加工表面,其間有一定位置要求。分述如下:
1. 以φ22為中心的加工表面
這一組加工表面包括:φ22的孔,以及其上下端面,上端面與孔有位置要求,孔內(nèi)壁有3個導(dǎo)向槽,有位置要求和精度要求,與φ22孔面有垂直度要求。
2. 以φ22面為基準(zhǔn)的加工表面
這一組加工表面包括:寬18的槽的兩邊壁面,均與φ22孔有垂直度要求;上方的寬8的槽壁面,也與φ22孔有垂直度要求。
這些表面有一定的位置度要求,都與孔有垂直度要求。
由上面分析可知,加工時應(yīng)先加工一組表面,再以這組加工后表面為基準(zhǔn)加工另外一組。
二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)
(一)確定毛坯的制造形式
零件材料為HT200??紤]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,故選擇鑄件毛坯。
(二)基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一。基面選擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證,生產(chǎn)率得以提高。否則,加工工藝過程中回問題百出,更有甚者,還會造成零件的大批報廢,是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
(1)粗基準(zhǔn)的選擇。對于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對有若干個不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個基準(zhǔn)選擇原則,現(xiàn)選取φ22孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn),利用一個帶端面的長軸大平面定位銷作主要定位面,限制5個自由度,再以一組固定擋板限制最后1個自由度,達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行銑削。
(2)精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時,應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這在以后還要專門計(jì)算,此處不再重復(fù)。
(三)制定工藝路線
制定工藝路線得出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下,可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此之外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。
3.工藝路線方案
工序一 以φ40外圓為粗基準(zhǔn),粗銑φ22孔下端面。
工序二 精銑φ22孔上下端面。
工序三 以φ22孔上端面為精基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ22孔,保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
工序四 以φ22孔為精基準(zhǔn),粗.半精.精銑寬18和寬8的槽,保證面的精度達(dá)到IT7。
工序五 以φ22孔為精基準(zhǔn),粗. 精鏜孔內(nèi)槽,保證精度達(dá)到IT3。
工序六 以φ22孔為精基準(zhǔn),用惚鉆給φ22孔打倒角,保證精度要求IT7。
工序七 對撥叉進(jìn)行淬火處理,達(dá)到硬度要求。
工序八 檢查。
工序是八步,效率很高,以上工藝過程詳見圖3。
(四)機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定
”831005車床撥叉”;零件材料為HT200,硬度190~210HB,生產(chǎn)類型中批量,鑄造毛坯。
據(jù)以上原始資料及加工路線,分別確定各家工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:
1. 外圓表面延軸線方向長度方向的加工余量及公差(φ22端面)。
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊》(以下稱《工藝手冊》)表2.2~2.5,取φ22端面長度余量均為2.5(均為雙邊加工)
銑削加工余量為:
粗銑 1mm
精銑 0mm
2. 其他尺寸直接鑄造得到
由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn),應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。
(五)確立切削用量及基本工時
工序一 以φ40外圓為粗基準(zhǔn),粗銑φ22孔上下端面。
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:粗銑φ22孔上下端面。
機(jī)床:X6140臥式銑床。
刀具:W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《切削用量簡明手冊》(后簡稱《切削手冊》)取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo=+5°后角αo=8°,副后角αo’=8°,刀齒斜角λs=-10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
工序二 精銑φ22孔上下端面。
1. 加工條件
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
加工要求:精銑φ22上下端面。
機(jī)床:X6140臥式銑床。
刀具:W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。銑削寬度ae<=60,深度ap<=4,齒數(shù)z=10,故據(jù)《切削用量簡明手冊》(后簡稱《切削手冊》)取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo=+5°后角αo=8°,副后角αo’=8°,刀齒斜角λs=-10°,主刃Kr=60°,過渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過渡刃寬bε=1mm。
。
工序三 以φ22孔上端面為精基準(zhǔn),鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸φ22孔,保證垂直度誤差不超過0.05mm,孔的精度達(dá)到IT7。
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時do=20mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角αo=12°,二重刃長度bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 ° ° °
1. 選擇鉆頭
選擇高速鋼麻花鉆鉆頭,粗鉆時do=18mm,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角αo=12°,二重刃長度bε=2.5mm,橫刀長b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長度 ° ° °
2.選擇切削用量
(1)決定進(jìn)給量
查《切》
所以,
按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇
最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。
(2)鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命
后刀面最大磨損限度(查《切》)為0.5~0.8mm,壽命.
(3)切削速度
查《切》 修正系數(shù)
故。
查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為
故實(shí)際的切削速度
(4)校驗(yàn)扭矩功率
所以
故滿足條件,校驗(yàn)成立。
3.計(jì)算工時
由于所有工步所用工時很短,所以使得切削用量一致,以減少輔助時間。
擴(kuò)鉸和精鉸的切削用量如下:
擴(kuò)鉆:
鉸孔:
精鉸:
工序四 以φ22孔為精基準(zhǔn),粗.半精.精銑寬18和寬8的槽,保證面的精度達(dá)到IT7
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
機(jī)床:XA5032臥式銑床。
刀具:W18Cr4V硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號YG6。
工序五 以φ22孔為精基準(zhǔn),粗. 精鏜孔內(nèi)槽,保證精度達(dá)到IT3。
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
機(jī)床:
刀具:
工序六 以φ22孔為精基準(zhǔn),用惚鉆給φ22孔打倒角,保證精度要求IT7。
工件材料:HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,鑄造。
機(jī)床:Z525立式鉆床
刀具:W18Cr4V硬質(zhì)合金惚鉆
工序七 對撥叉進(jìn)行淬火處理,達(dá)到硬度要求。
工序八 檢查。
其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。
三、 卡具設(shè)計(jì)
經(jīng)過與老師協(xié)商,決定設(shè)計(jì)第六道工序——用惚鉆給φ22孔打倒角。本卡具將用于Z525立式鉆床。
(一) 問題的提出
在給定的零件中,對本步加工的定位并未提出具體的要求,是自由公差,定位要求較低。因此,本步的重點(diǎn)應(yīng)在卡緊的方便與快速性上。
(二) 卡具設(shè)計(jì)
1. 定位基準(zhǔn)的選擇
出于定位簡單和快速的考慮,選擇φ22孔為基準(zhǔn),即以一面上一長銷(自由度限制數(shù):5)配合以固定擋板(自由度限制數(shù):1)使工件完全定位。
2. 切削力計(jì)算
本步加工可按鉆削估算卡緊力。實(shí)際效果可以保證可靠的卡緊。
軸向力
扭矩
由于扭矩很小,計(jì)算時可忽略。
3. 定位誤差分析
本工序采用一定位銷,兩定位擋板,工件始終靠近定位板的一面,而擋銷的偏角會使工件自重帶來一定的平行于卡具體底版的水平力,因此,工件不在在定位銷正上方,進(jìn)而使加工位置有一定轉(zhuǎn)角誤差。但是,由于加工是自由公差,故應(yīng)當(dāng)能滿足定位要求。
4. 卡具設(shè)計(jì)及操作的簡要說明
卡具上設(shè)置有鉆套,用于確定的鉆頭位置。
六、總 結(jié)
為期三周的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了,三周是時間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的,通過這三周的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論,不再是紙上談兵,而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì),使我們不但鞏固了理論知識而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng),使我們更好的利用圖書館,更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊和AUTOCAD等制圖軟件,為我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。
課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識到了只努力的學(xué)好書本上的知識是不夠的,還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo),使我們學(xué)到了好多,也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會,它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。
在長春實(shí)習(xí)時,我們曾經(jīng)參觀過各個工種的加工過程,但由于當(dāng)時的走馬觀花,在設(shè)計(jì)的時候,很多重要信息都已經(jīng)回憶不起來。這是給我自己的一個教訓(xùn):大學(xué)的學(xué)習(xí)都有一個鋪墊過程,任何一個環(huán)節(jié)都可能在以后得到應(yīng)用。可惜,教訓(xùn)來得太遲了。我希望通過最后這個內(nèi)容告誡我以后的學(xué)弟學(xué)妹們,不要忽視學(xué)校安排的任何學(xué)習(xí)內(nèi)容,不僅要踏踏實(shí)實(shí)學(xué)好課堂知識,對于實(shí)習(xí)也要提高重視,不要以為時實(shí)習(xí)是課外內(nèi)容,它是對課堂所學(xué)的一個補(bǔ)充。
最后,衷心的感謝熬曉春老師的精心指導(dǎo)和悉心幫助,使我順利的完成此次設(shè)計(jì)。謝謝!?。?!
七、參 考 文 獻(xiàn)
【1】趙家齊主編.機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.機(jī)械工業(yè)出版社,1997
【2】王紹俊主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊.機(jī)械工業(yè)出版社,1985
【3】《金屬機(jī)械加工工藝人員手冊》修訂組編.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊.上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1983
【4】上海柴油機(jī)廠工藝設(shè)備研究所編.金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊.機(jī)械工業(yè)出版社.1984
【5】南京市機(jī)械研究所主.金屬切削機(jī)床夾具圖冊.機(jī)械工業(yè)出版社
【6】呂周堂、陳曉光主編.互換性與技術(shù)基礎(chǔ).中國科學(xué)技術(shù)出版社
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