機(jī)床“羊角”撥叉加工工藝及φ14d4孔加工夾具設(shè)計(jì)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院</b></p><p>  本 科 生 畢 業(yè) 論 文(設(shè) 計(jì))</p><p>  題 目:機(jī)床“羊角”撥叉加工工藝及φ14D4孔加工夾具設(shè)計(jì) </p><p>  學(xué)習(xí)中心: </p><p>  層 次:

2、 </p><p>  專 業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化</p><p>  年 級: </p><p>  學(xué) 號: </p><p>  學(xué) 生: 田森 </p>

3、<p>  指導(dǎo)教師: </p><p>  完成日期: </p><p><b>  內(nèi)容摘要</b></p><p>  本論文完成了對機(jī)床“羊角”撥叉加工工藝及其上φ14D4孔的加工夾具的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的第一部分,主要進(jìn)行工藝卡的填寫。首先,根

4、據(jù)圖紙利用三維制圖軟件solidworks,繪制零件3D模型,分析零件的結(jié)構(gòu)類型、生產(chǎn)類型、毛坯選擇等,其次確定加工類型、基準(zhǔn)選擇等工作,最后制定加工工藝路線,填寫工藝卡片。</p><p>  第二階段,進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)。夾具設(shè)計(jì)首先要保證零件的加工質(zhì)量減少廢品率,其次要提高加工效率使經(jīng)濟(jì)效益最大化,最后應(yīng)該能擴(kuò)大設(shè)備的選擇范圍改善作業(yè)環(huán)境,降低勞動強(qiáng)度??v觀整條工藝路線,結(jié)合難易程度和夾具本身的特色,選定φ14D

5、4孔加工工序進(jìn)行夾具的總體裝配和夾具體的設(shè)計(jì)。首先,結(jié)合零件在該工序中需要達(dá)到的各項(xiàng)技術(shù)要求,初步擬定工件的定位、夾緊方案;然后,根據(jù)夾具設(shè)計(jì)原則以及夾緊力和夾緊點(diǎn)的確定原則進(jìn)行局部零部件和夾具體的設(shè)計(jì);最后,校核該夾具的精度。</p><p>  關(guān)鍵詞:羊角撥叉;工藝;夾具設(shè)計(jì);solidworks;效率;</p><p><b>  目 錄</b><

6、;/p><p><b>  內(nèi)容摘要1</b></p><p><b>  引 言3</b></p><p>  1 設(shè)計(jì)任務(wù)說明4</p><p>  1.1 羊角撥叉的功用4</p><p>  1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)5</p><p>

7、  2 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)6</p><p>  2.1 產(chǎn)量的確定6</p><p>  2.1.1 生產(chǎn)類型確定6</p><p>  2.1.2 日生產(chǎn)量的確定6</p><p>  2.2 毛坯的選擇及毛坯圖的繪制7</p><p>  2.2.1 毛坯的選擇7</p>&l

8、t;p>  2.2.2 毛坯-零件綜合圖的繪制方法7</p><p>  2.3 定位基準(zhǔn)的分析與選擇8</p><p>  2.3.1 基準(zhǔn)的概念8</p><p>  2.3.2 基準(zhǔn)選擇原則9</p><p>  2.3.3 定位基準(zhǔn)的選擇10</p><p>  2.4 工藝路線的制

9、定12</p><p>  2.5 工藝卡的填寫13</p><p><b>  3 夾具設(shè)計(jì)17</b></p><p>  3.1 夾具的整體設(shè)計(jì)17</p><p>  3.1.1夾具設(shè)計(jì)分析17</p><p>  3.1.2 夾具結(jié)構(gòu)方案的確定18</p>&

10、lt;p>  3.1.3 夾具的具體設(shè)計(jì)18</p><p>  3.2 夾具的裝配20</p><p>  3.3 夾具的經(jīng)濟(jì)性分析21</p><p><b>  結(jié) 論22</b></p><p><b>  參考文獻(xiàn)23</b></p><p>&

11、lt;b>  引 言</b></p><p>  機(jī)械制造是為現(xiàn)代化建設(shè)提供各種機(jī)械裝備的技術(shù),在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中具有十分重要的地位。機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平是反映國民經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志,因此,我國一貫都把發(fā)展機(jī)械制造工業(yè)作為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。</p><p>  制造業(yè)特別是機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),現(xiàn)代制造業(yè)正在改變著人們的生產(chǎn)方

12、式、生活方式、經(jīng)營管理模式乃至社會的組織結(jié)構(gòu)和文化。由于中國潛在的巨大市場和豐富的勞動力資源,世界的制造業(yè)正在向中國轉(zhuǎn)移,中國正在成為世界的制造大國。但是在自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、先進(jìn)制造工藝和裝備及現(xiàn)代化管理等方面仍然存在很大差距,所以我們還不是制造強(qiáng)國。我們搞工業(yè)的人應(yīng)該立志于發(fā)展我們國家的工業(yè)生產(chǎn),加快我們國家工業(yè)發(fā)展的步伐,在更短的時間內(nèi)趕上世界強(qiáng)國,樹立工業(yè)大國的形象。我國機(jī)械制造工業(yè)雖然取得了很大的進(jìn)步,但與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家相

13、比,在生產(chǎn)能力、技術(shù)水平、管理水平和勞動生產(chǎn)率等方面,還有很大的差距。因此,我國的機(jī)械制造工業(yè)今后的發(fā)展,除了不斷提高常規(guī)機(jī)械生產(chǎn)的工藝裝備和工藝水平外,還必須研究開發(fā)優(yōu)質(zhì)高效精密工藝,為高新技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)提供新工藝、新裝備,加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)研究,強(qiáng)化和掌握引進(jìn)技術(shù),提高自主開發(fā)能力,形成常規(guī)制造技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)并進(jìn)的機(jī)械制造工業(yè)結(jié)構(gòu)。</p><p>  本設(shè)計(jì)結(jié)合先進(jìn)加工工藝針對其零件具有體積小,零件復(fù)雜的特點(diǎn)

14、對機(jī)床的“羊角”撥叉進(jìn)行工藝分析和編制,并對加工過程中的重要工藝設(shè)計(jì)專用夾具,并以操作簡單的夾緊方式夾緊,其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單,方便且能滿足精度要求。解決機(jī)床“羊角”撥叉加工中的定位問題,提高撥叉的加工精度和生產(chǎn)效率。使其更好的與其他零件配合,獲得良好的工作性能。</p><p><b>  1 設(shè)計(jì)任務(wù)說明</b></p><p>  1.1 羊角撥叉的功用</

15、p><p>  設(shè)計(jì)機(jī)床羊角撥叉零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及其機(jī)床夾具。撥叉是一種輔助零件,通過撥叉控制滑套與旋轉(zhuǎn)齒輪的接合。滑套上面有凸塊,滑套的凸塊插入齒輪的凹位,把滑套與齒輪固連在一起,使齒輪帶動滑套,滑套帶動輸出軸,將動力從輸入軸傳送至輸出軸。擺動撥叉可以控制滑套與不同齒輪的結(jié)合與分離,達(dá)到換檔的目的。該零件圖紙如下:</p><p>  圖1 機(jī)床羊角撥叉零件圖</p>&

16、lt;p>  圖2 機(jī)床羊角撥叉實(shí)體圖</p><p><b>  1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>  本次設(shè)計(jì)任務(wù)需完成毛坯的選擇、編排加工工藝、工裝夾具設(shè)計(jì)、撰寫產(chǎn)品說明書,以及圖紙繪制等工作,圖紙說明如下:</p><p>  1.毛坯—零件綜合圖1張</p><p>  2.工藝

17、過程卡片1套</p><p>  3.夾具裝配圖 1張</p><p>  4.夾具體零件圖1張</p><p>  5.說明書1份</p><p>  2 零件工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</p><p>  2.1 產(chǎn)量的確定</p>

18、;<p>  2.1.1 生產(chǎn)類型確定</p><p>  表1 生產(chǎn)類型的劃分</p><p>  已知零件質(zhì)量m約為2.2kg,年產(chǎn)量為2000件,由表1即可確定零件的生產(chǎn)性質(zhì)。該零件的生產(chǎn)類型為小型零件中批生產(chǎn)。</p><p>  2.1.2 日生產(chǎn)量的確定</p><p>  零件的年產(chǎn)綱領(lǐng)(件/年): N=200

19、0件/年</p><p>  每臺產(chǎn)品中該零件的數(shù)量(件/臺):</p><p><b>  備品率:</b></p><p><b>  廢品率:</b></p><p><b>  1.年產(chǎn)量</b></p><p><b>  取2081

20、件</b></p><p><b>  2.年工作日</b></p><p><b>  3.日產(chǎn)量</b></p><p><b>  取7件</b></p><p>  2.2 毛坯的選擇及毛坯圖的繪制</p><p>  2.2.1

21、 毛坯的選擇</p><p>  按照零件圖紙的設(shè)計(jì)要求,該零件毛坯的材料為HT200,毛坯種類為鑄件。HT鑄件為灰鐵鑄件,其石墨形態(tài)呈片狀。由于片狀石墨的存在,割裂了金屬基體組織,減少了承載的有效面積,因此其綜合力學(xué)性能較低,但其減振性、耐磨性、鑄造性及切削加工性較好,主要用于制造承受壓力的床身、箱體、機(jī)座、導(dǎo)軌等零件。其流動性好、體收縮和線收縮小。綜合力學(xué)性能低,抗壓強(qiáng)度比抗拉強(qiáng)度高約3~4倍,因此灰鐵鑄件易

22、設(shè)計(jì)為承受壓力零件。吸振性能好,彈性模量較低??紤]到機(jī)床“羊角”撥叉零件需加工表面少,精度要求不高,有強(qiáng)肋,且工作條件不差,既無交變載荷,又屬于間歇工作,故選用金屬型鑄件,以滿足不加工表面的粗糙度要求及生產(chǎn)要求。</p><p>  零件形狀簡單,因此毛坯形狀需與零件的形狀盡量接近,因內(nèi)孔很小,考慮模具設(shè)計(jì)難度較高,后續(xù)機(jī)加工完成較容易,所以不考慮鑄出。</p><p>  2.2.2

23、毛坯-零件綜合圖的繪制方法</p><p>  在選定毛坯和確定了毛坯的機(jī)械加工余量后,便可繪制毛坯-零件綜合圖。零件的毛坯圖是建立在零件圖的基礎(chǔ)上的,就是將零件圖上需要加工的面添加上加工余量出圖紙,由此,相應(yīng)的精度要求就放寬了,一般形位公差也不會體現(xiàn),相應(yīng)的,技術(shù)要求中要體現(xiàn)材質(zhì)要求、表面質(zhì)量要求、金相要求、拔模斜度要求、鑄造圓角要求、表面處理要求,對于加工定位較困難的鑄件,還要在毛坯圖上設(shè)計(jì)上定位點(diǎn)。<

24、/p><p>  毛坯-零件綜合圖的繪制方法是:</p><p>  1.以實(shí)線表示毛坯表面的輪廓、以點(diǎn)劃線畫出零件的輪廓;在剖面圖上用交叉線表示加工余量,加工余量為3~5mm。</p><p>  2.標(biāo)注毛坯尺寸和公差,毛坯的基本尺寸包括機(jī)械加工的余量在內(nèi),毛坯的尺寸公差參照有關(guān)資料。</p><p>  3.標(biāo)注機(jī)械加工的粗基準(zhǔn)符號和有關(guān)技

25、術(shù)要求。毛坯尺寸是根據(jù)零件加工工藝規(guī)程,機(jī)械加工各工序的加工余量與毛坯制造方法能得到的精度決定的,因此毛坯圖繪制和工藝規(guī)程的制訂是反復(fù)交叉進(jìn)行的。</p><p>  圖3 機(jī)床羊角撥叉零件-毛坯綜合圖</p><p>  2.3 定位基準(zhǔn)的分析與選擇</p><p>  在制定零件加工工藝規(guī)程時,正確選擇定位基準(zhǔn)對保證加工表面的尺寸精度和相互位置精度的要求以及合

26、理安排加工順序都有重要的影響。</p><p>  2.3.1 基準(zhǔn)的概念</p><p><b>  一、基準(zhǔn)的概念:</b></p><p>  基準(zhǔn):確定生產(chǎn)對象上的某些點(diǎn)、線、面的位置所依據(jù)的那些點(diǎn)、線、面。 </p><p><b>  二、基準(zhǔn)的分類: </b>&l

27、t;/p><p><b>  設(shè)計(jì)基準(zhǔn)</b></p><p>  1.基準(zhǔn) 定位基準(zhǔn)</p><p><b>  工序基準(zhǔn)</b></p><p>  工藝基準(zhǔn) 測量基準(zhǔn)</p><p><b>  裝配基準(zhǔn)</b><

28、;/p><p>  2.設(shè)計(jì)基準(zhǔn):設(shè)計(jì)圖紙上所采用的基準(zhǔn)。</p><p>  3.工藝基準(zhǔn):工藝過程中采用的基準(zhǔn)。工藝過程是一個復(fù)雜的過程,按用途不同工藝基準(zhǔn)又可分為定位基準(zhǔn)、工序基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。</p><p>  1)定位基準(zhǔn):加工中用作定位的基準(zhǔn),可分為定位粗基準(zhǔn)和定位精基準(zhǔn)。</p><p>  2)工序基準(zhǔn):在工序圖上用來確

29、定本工序被加工表面加工后的尺寸、形狀、位置的基準(zhǔn)。</p><p>  3)測量基準(zhǔn):測量零件尺寸時所采用的基準(zhǔn)。</p><p>  4)裝配基準(zhǔn):裝配時用來確定零件或部件在產(chǎn)品中的相對位置時所采用的基準(zhǔn)。</p><p><b>  三、定位基準(zhǔn)的選擇</b></p><p>  正確選擇定位基準(zhǔn)是制訂機(jī)械加工工藝規(guī)

30、程和進(jìn)行夾具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。定位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)和粗基準(zhǔn)。</p><p>  精基準(zhǔn):利用零件上已加工過的表面作為定位基準(zhǔn)</p><p>  定位基準(zhǔn)確 粗基準(zhǔn):在加工初始時用毛坯未加工表面作為定位基準(zhǔn)</p><p><b>  即毛基準(zhǔn) 。</b></p><p>  在起始工序中,只能選用未經(jīng)加上過的毛坯表面作

31、為定位基準(zhǔn),這種基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。用加工過的表面所作的定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。 </p><p>  在設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的過程中,當(dāng)根據(jù)零件先選擇精基準(zhǔn)、后選粗基準(zhǔn)。結(jié)合整個工藝過程要進(jìn)行統(tǒng)一考慮,先行工序要為后續(xù)工序創(chuàng)造條件。</p><p>  2.3.2 基準(zhǔn)選擇原則</p><p><b>  1、粗基準(zhǔn)選擇原則</b></p&

32、gt;<p>  A 盡可能用精度要求高的主要表面作粗基準(zhǔn);</p><p>  B 用不加工面作粗基準(zhǔn),且該面與加工面有一定的位置精度要求;</p><p><b>  C 余量均勻原則;</b></p><p>  D 作粗基準(zhǔn)的表面要盡量光整、光潔、有一定的面積——便于裝夾;</p><p>  E

33、不能重復(fù)使用原則。</p><p>  具體選擇時參考下列原則: 1、對于同時具有加工表面和不加工表面的零件,為了保證不加工表面與加工表面之間的位置精度,應(yīng)該選擇不加工表面作為粗基準(zhǔn)。如果零件上有多個不加工表面,則以其中與加工表面相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。2、對于具有較多加工表面的工件,選擇粗基準(zhǔn)時,應(yīng)考慮合理分配各加工表面的加工余量。合理分配加工余量是指以下四點(diǎn):(1)、應(yīng)保證各主要表面都有足夠的加

34、工余量。為滿足這個要求,應(yīng)選擇毛坯余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。(2)、對于工件上的某些重要表面(如導(dǎo)軌和重要孔等),為了盡可能使其表面加工余量均勻,則應(yīng)該選擇重要表面作為粗基準(zhǔn);例如床身導(dǎo)軌表面是重要表面,要求耐磨性好,且在整個導(dǎo)軌面內(nèi)具有大體一致的力學(xué)性能。因此,在加工導(dǎo)軌時,應(yīng)選擇導(dǎo)軌表面作為粗基準(zhǔn)加工床身底面,然后以底面為基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌平面。(3)、粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用。在同一尺寸方向上,粗基準(zhǔn)通常只能使用一次,以免產(chǎn)生較大的定位誤差

35、。(4)、選作粗基準(zhǔn)的平面應(yīng)平整,沒有澆冒口或飛邊等缺陷,以便定位可靠。</p><p><b>  2、精基準(zhǔn)選擇原則</b></p><p>  選擇精基準(zhǔn)應(yīng)掌握五個原則:</p><p><b>  (1)基準(zhǔn)重合原則</b></p><p>  以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn),避免基準(zhǔn)不重合誤差,&l

36、t;/p><p><b>  (2)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則</b></p><p>  選用統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)來加工工件上的各個加工表面。以避免基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換帶來的誤差,利于保證各表面的位置精度,簡化工藝規(guī)程,夾具設(shè)計(jì)和制造縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。</p><p>  典型的基準(zhǔn)統(tǒng)一原則是軸類零件、盤類零件和箱體類零件。軸的精基準(zhǔn)為軸兩端的中心孔,齒輪是典型的盤類零件,常

37、以中心孔及—個端面為精加工基準(zhǔn),而箱體類常以一個平面及平面上的兩個定位用工藝孔為精基準(zhǔn)。</p><p><b>  (3)自為基準(zhǔn)原則</b></p><p>  當(dāng)某些精加工表面要求加工余量小而均勻時,可選擇該加工表面本身作為定位基準(zhǔn),以搞高加工面本身的精度和表面質(zhì)量。</p><p><b>  (4)互為基準(zhǔn)原則</b&

38、gt;</p><p>  能夠提高重要表面間的相互位置精度,或使加工余量小而均勻。</p><p>  (5)保證工件定位準(zhǔn)確、夾緊安全可靠、操作方便、省力的原則。</p><p>  2.3.3 定位基準(zhǔn)的選擇</p><p>  1.該羊角撥叉的主要加工任務(wù):①、φ40的圓柱兩個端面,②、φ26的圓柱的兩端面,③、φ20D6和φ14D

39、4兩個內(nèi)孔的加工;如圖所示:</p><p>  圖4 機(jī)床羊角撥叉主要加工任務(wù)圖</p><p><b>  具體分析如下:</b></p><p> ?、?φ40mm的兩圓柱端面,表面粗糙度為Ra3.2,兩端距離88mm,對稱分布,加工完成后端面距對稱中心線的距離為440.2mm。</p><p> ?、讦?6mm的

40、兩圓柱端面,端面相距110mm,對稱分布,加工完成后,端面的粗糙度為Ra3.2。</p><p>  ③φ20D6的內(nèi)孔,加工完成后,孔內(nèi)壁面的粗糙度為Ra1.6,且孔的中心線與φ14D4孔的中心線在水平方向的不平行度不大于0.1/150,與5D4的鍵槽不平行度不大于0.07/100。</p><p>  ④φ14D4的孔,加工完成后,孔內(nèi)壁面的粗糙度為Ra1.6。</p>

41、<p> ?、?D4的鍵槽,鍵槽的兩側(cè)壁加工成型后的粗糙度為Ra3.2,槽頂面粗糙度為Ra12.5。</p><p>  ⑥φ14D4和φ20D6孔的兩端都有1°的倒角。</p><p>  2.零件在加工時,粗基準(zhǔn)選毛坯上的φ40mm和φ26mm兩圓柱端面,對另一側(cè)的端面進(jìn)行粗銑。而后反過來以加工過的端面為基準(zhǔn)對另一側(cè)的端面進(jìn)行粗銑加工。重復(fù)以上操作進(jìn)行兩邊端面的半精

42、銑和精銑加工。而后夾持φ26mm兩端面在φ40mm端面上鉆φ20mm的孔。再以φ20mm的內(nèi)圓柱面為精基準(zhǔn)面鉆φ14mm的孔。最后以φ20mm的內(nèi)圓柱面為基準(zhǔn)面切鍵槽5D4。</p><p>  2.4 工藝路線的制定</p><p>  制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的加工精度(尺寸精度、形狀精度、位置精度)和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。</p><p&

43、gt;  在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為小型零件中批生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,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。</p><p><b>  一、工藝路線的分析</b></p><p>  一) 機(jī)加工工序的安排原則</p><p><b>  1 先基準(zhǔn)后其它<

44、/b></p><p><b>  2 先粗后精</b></p><p><b>  3 先面后孔</b></p><p><b>  4 先主后次</b></p><p>  二) 基本加工工藝路線</p><p>  鑒于零件類型,可有兩

45、種工藝路線實(shí)現(xiàn):</p><p><b>  方法一:</b></p><p>  以φ40和φ26兩圓柱端面為基準(zhǔn),粗銑另一側(cè)端面;重新裝夾,以上工步加工表面為基準(zhǔn)粗、半精銑另一側(cè)端面;第三次裝夾以上工步加工表面為基準(zhǔn),對另一端面進(jìn)行半精銑、精銑;第四次裝夾,以上工步加工表面為基準(zhǔn),對另一端面進(jìn)行精銑。</p><p>  以φ26精加工過的

46、兩端面作為基準(zhǔn),在φ40的端面上鉆、擴(kuò)、鉸φ20的孔;重新裝夾,以上工步加工的φ20的孔為基準(zhǔn),在φ26的兩表面上鉆、擴(kuò)、鉸φ14的孔</p><p>  以φ40和φ26精加工表面作為基準(zhǔn),用倒角刀分別倒φ20和φ14端面145°倒角;重新裝夾,對另一面φ20和φ14進(jìn)行145°倒角。</p><p>  以φ14內(nèi)圓作為基準(zhǔn),加工88x5mm鍵槽,選用拉床L5310

47、.</p><p><b>  方法二:</b></p><p>  以φ40和φ26兩圓柱端面為基準(zhǔn),粗、半精、精銑另一側(cè)端面;</p><p>  以上工序加工表面為基準(zhǔn),在φ40的端面上鉆、擴(kuò)、鉸φ20的孔;</p><p>  以精加工端面為基準(zhǔn),加工88x5mm鍵槽,選用拉床L5310.</p>

48、<p>  以精加工端面為基準(zhǔn),在φ26的兩表面上鉆、擴(kuò)、鉸φ14的孔</p><p>  以精加工端面為基準(zhǔn),粗、半精、精銑另一側(cè)端面;</p><p>  以精加工端面為基準(zhǔn),分別對φ20和φ14倒角145°。</p><p><b>  加工方法比較:</b></p><p>  方法一和方法二

49、主要區(qū)別在與工序安排不一樣,選擇的定位基準(zhǔn)不一樣。方法一各個加工表面加工過程中,粗、精加工兩組表面互為基準(zhǔn),孔加工時兩孔和鍵槽加工時基準(zhǔn)統(tǒng)一,大幅提高了定位的準(zhǔn)確度,提高了加工精度,缺點(diǎn)在于工序工步較多,裝夾次數(shù)較多。方法二一次性將端面進(jìn)行粗、半精、精加工,其他工序均以加工后表面為基準(zhǔn),整個方案較簡單,裝夾次數(shù)少于方法一,缺點(diǎn)是定位不準(zhǔn),加工精度難以保證。</p><p>  終上考慮,為保證加工精度和良品率,方

50、法一更適合該撥叉生產(chǎn)使用。</p><p>  2.5 工藝卡的填寫</p><p>  切削三要素包括切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量(切削深度),它們是設(shè)計(jì)機(jī)床運(yùn)動的依據(jù)。</p><p><b>  切削速度</b></p><p>  在單位時間內(nèi),刀具和工件在主運(yùn)動方向上的相對位移,單位為m/min</p&g

51、t;<p>  若主運(yùn)動為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,則計(jì)算公式為:</p><p>  式中 —工件待加工表面或刀具的最大直徑(mm);</p><p>  —工件或刀具每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)。</p><p>  若主運(yùn)動為往復(fù)直線運(yùn)動(如刨削),則常用其平均速度作為切削速度,即:</p><p>  式中 L—往復(fù)運(yùn)動的行程長度(mm

52、);</p><p>  —主運(yùn)動每分鐘的往復(fù)次數(shù)(次/min)。</p><p>  選擇切削速度時,應(yīng)注意一下幾點(diǎn):</p><p>  1.刀具材料的硬度、耐磨、耐熱性能。</p><p>  2.工件材料的切削加工性。</p><p>  3.工藝系統(tǒng)(機(jī)床、夾具、刀具)的剛度。</p><

53、p>  4.切削速度要與切深、進(jìn)給量相適應(yīng)。</p><p>  5.得出切削速度后,應(yīng)該校驗(yàn)機(jī)床功率,確認(rèn)是否超載。</p><p><b>  2)進(jìn)給量f</b></p><p>  在主運(yùn)動每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)或每一行程時(或單位時間內(nèi)),刀具和工件之間在進(jìn)給運(yùn)動方向上的相對位移,單位mm/r(用于車削、鏜削等)或mm/行程(用于刨削、磨削等

54、)。進(jìn)給量還可以用進(jìn)給速度(單位是mm/s)或每齒進(jìn)給量(用于銑刀、鉸刀等多刃刀具,單位為mm/齒)表示。一般情況下:</p><p>  式中 n—主運(yùn)動的轉(zhuǎn)速(r/s);</p><p><b>  Z—刀具數(shù)量。</b></p><p>  進(jìn)給量的選取主要依據(jù)工件材料的力學(xué)性能、刀具材料、工件表面粗糙度等因素。具體時工件材料強(qiáng)度和硬度

55、越高,切削力越大,進(jìn)給量宜選的小些;刀具強(qiáng)度、韌性越高,可承受切削力越大,進(jìn)給量可以選大些;工件表面粗糙度要求越高,進(jìn)給量選小些;工藝系統(tǒng)剛性差,進(jìn)給量應(yīng)該選小些。</p><p>  3)背吃刀量(切削深度)</p><p>  待加工表面與已加工表面之間的垂直距離(mm)。車削外圓時為:</p><p>  式中 、—待加工表面和已加工表面的直徑(mm)。&l

56、t;/p><p>  背吃刀量的選取主要由加工余量和對表面質(zhì)量的要求決定;余量不大,可以一次進(jìn)給完成,在余量較大時或者工藝系統(tǒng)剛性較差或動力不足時,可分次切削完成。當(dāng)工件表面粗糙度要求不高時,可粗加工或者粗、半精加工完成,當(dāng)粗糙度要求高時需要分為粗、半精、精加工三步來完成</p><p>  選取工序三做切削用量和基本工作時間的計(jì)算。</p><p><b>

57、  工序三:鉆M孔</b></p><p><b>  1.鉆孔至φ12</b></p><p><b> ?。?)加工條件</b></p><p>  工件材料:HT200,鑄件,抗拉強(qiáng)度,布氏硬度HBS=190-210</p><p>  機(jī)床:Z518立式鉆床 功率:1KW<

58、;/p><p>  鉆頭:高速鋼錐柄麻花鉆頭(GB/T1438.1-1996),</p><p><b>  (2)切削用量</b></p><p><b>  1)確定進(jìn)給量</b></p><p> ?、侔醇庸ひ鬀Q定進(jìn)給量</p><p>  根據(jù)《切削手冊》表2.7,當(dāng)鑄

59、鐵的強(qiáng)度時,。由于,故修正系數(shù)K=0.8。則:</p><p><b>  。</b></p><p> ?、诎淬@頭強(qiáng)度決定進(jìn)給量</p><p>  查表《切削手冊》2.9,當(dāng),鉆頭強(qiáng)度允許的最大進(jìn)給量。</p><p> ?、郯礄C(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度決定進(jìn)給量</p><p>  根據(jù)表《切削手冊》

60、2.9,當(dāng),機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)允許的軸向力為9880N,進(jìn)給量為。</p><p>  終上三個進(jìn)給量比較,限制進(jìn)給量的為工藝要求,工藝要求進(jìn)給量為,根據(jù)Z518鉆床使用說明書,選 (見《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-16)。查表《切削手冊》2.9,鉆孔時軸向力,當(dāng) 時,軸向力,軸向力修正系數(shù)為1.0,故</p><p>  根據(jù)Z518鉆床說明書,機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度允許最大軸向力為,由于,故可以使用。

61、</p><p><b> ?。?)切削速度</b></p><p>  查《切削手冊》表2.15可知時,雙修磨橫刃的鉆頭,時, 。</p><p>  切削速度的修正系數(shù)由《切削手冊》表2.31可知:</p><p><b>  得 </b></p><p>  根據(jù)Z5

62、18鉆床說明書,考慮選擇,(《工藝設(shè)計(jì)手冊》表4.2-15)</p><p>  (4)檢驗(yàn)機(jī)械扭轉(zhuǎn)及功率</p><p>  根據(jù)《切削手冊》表2.21,當(dāng)時,。根據(jù)Z518鉆床說明書,當(dāng)。</p><p>  查《切削手冊》表2.23,當(dāng)</p><p><b>  時,.</b></p><p&

63、gt;  根據(jù)Z518鉆床說明書,,所以有,故選擇的切削用量可用。</p><p><b>  既得 </b></p><p><b> ?。?)計(jì)算基本工時</b></p><p><b>  查表得,時有:</b></p><p><b>  2.擴(kuò)孔至φ14&

64、lt;/b></p><p><b> ?。?)加工條件</b></p><p>  工件材料:HT200,鑄件,抗拉強(qiáng)度</p><p>  機(jī)床:Z518立式鉆床 功率1KW</p><p>  鉆頭:高速鋼錐柄麻花鉆頭(GB/T1438.1-1996),</p><p><b&

65、gt;  (2)切削用量</b></p><p>  根據(jù)上述計(jì)算過程,查表核算,得出</p><p><b>  進(jìn)給量:</b></p><p><b>  鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)壽命:</b></p><p><b>  切削速度:</b></p><

66、;p>  機(jī)床校驗(yàn)扭轉(zhuǎn)及功率:有,故選擇的切削用量可用。</p><p><b> ?。?)計(jì)算基本工時</b></p><p><b>  查表得,時有:</b></p><p><b>  3 夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>  3.1 夾具的整體設(shè)計(jì)</p&

67、gt;<p>  3.1.1夾具設(shè)計(jì)分析</p><p>  零件在工藝規(guī)程制定之后,就要按照工藝規(guī)程順序進(jìn)行加工,加工中除了需要機(jī)床、刀具、量具之外,成批生產(chǎn)時還要用機(jī)床夾具。它們是機(jī)床和工件直接的連接裝置,是工件相對于機(jī)床或刀具獲得正確位置。機(jī)床夾具的好壞將直接影響工件加工表面的位置精度,所以機(jī)床夾具設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分重要的工作,是加工過程中重要的因素之一。</p><p>

68、  機(jī)床夾具是機(jī)床上用于裝夾工件(和引導(dǎo)刀具)的一種裝置。其作用是將工件定位,以使工件獲得相對于機(jī)床和刀具的正確位置,并把工件迅速可靠地夾緊。</p><p>  夾具主要用來減少工件加工的基本時間和輔助時間,以提高勞動生產(chǎn)率,減輕工人的勞動強(qiáng)度。也就是說Workholding工裝夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件,在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下,夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通

69、用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。</p><p>  機(jī)床夾具是機(jī)械加工工藝系統(tǒng)的重要組成部分,是機(jī)械制造中的一項(xiàng)重要工藝裝備。工裝夾具的設(shè)計(jì)也和其他計(jì)算工作一樣不僅僅是一個技術(shù)問題,而且還是一個經(jīng)濟(jì)問題,每當(dāng)設(shè)計(jì)一套工裝時,都要進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,使設(shè)計(jì)的工裝獲得更佳的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>  用夾具裝夾工件的優(yōu)點(diǎn)具體如下:</p><p>  1、穩(wěn)定的保證工件的加

70、工精度,用工裝夾具裝夾工件時,工件相對于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證,不受工人技術(shù)水平的影響,使一批工件的加工精度趨于一致,降低零件在裝配過程中的公差分析與配合的難度。</p><p>  2、提高生產(chǎn)效率,使用工裝夾具裝夾工件方便、快速,工件不需要劃線找正,可顯著地減少輔助工時,提高生產(chǎn)率;工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛度,因此可加大切削用量,提高勞動生產(chǎn)率;可使用多件、多工位裝夾工件的夾具,并可采用有效夾

71、緊機(jī)構(gòu),進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。</p><p>  3、擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍。在通用機(jī)床上采用一專用夾具可以擴(kuò)大機(jī)床的工藝范圍,充分發(fā)揮機(jī)床的潛力,達(dá)到一機(jī)多用的目的。減少昂貴的專用機(jī)床,降低成本。</p><p>  4、改善操作者的勞動條件,由于氣動、液壓、電磁等動力源在夾具中的應(yīng)用,一方面減輕了操作者的勞動強(qiáng)度;另一方面也保證了夾緊工件的可靠性,并能實(shí)現(xiàn)機(jī)床的互鎖,避免事故,保證了工人

72、和機(jī)床設(shè)備的安全。</p><p>  5、降低成本,在批量生產(chǎn)中使用夾具,勞動生產(chǎn)率明顯提高,使技術(shù)等級較低的工人的廢品率明顯下降,降低了生產(chǎn)成本。 夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ希總€工件增加的成本是極少的,工件批量越大,使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就越明顯。</p><p>  本文選擇其中的第三道工序的夾具進(jìn)行設(shè)計(jì)。因?yàn)棣?4D4的孔與φ20D6的孔的中心線要求在水平方向上的不平行度不大

73、于0.1/150。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到零件的加工精度。所以,設(shè)計(jì)好第三道工序的夾具是保證加工精度的重要部分。</p><p>  本工序是加工φ14D4,加工完成應(yīng)達(dá)到圖紙的技術(shù)要求。</p><p>  3.1.2 夾具結(jié)構(gòu)方案的確定</p><p>  根據(jù)對零件的分析,可以把夾具的組成分為以下幾部分:</p><p>  1、定

74、位元件及定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置。本設(shè)計(jì)考慮使用芯軸加定位面來實(shí)現(xiàn)定位。</p><p>  2、夾緊元件及夾緊裝置 用于固定工件已獲得的正確位置的元件或裝置。本設(shè)計(jì)考慮開口墊圈和鎖緊螺母的配合。</p><p>  3、導(dǎo)向及對刀元件 用于確定工件與刀具相互位置的元件。本設(shè)計(jì)考慮使用鉆模板加鉆模套的組合來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向和對刀。</p><p> 

75、 4、動力裝置 本次設(shè)計(jì)確定為手動夾緊,不設(shè)計(jì)動力部分。大批量生產(chǎn)中,為減輕工人勞動強(qiáng)度,提高生產(chǎn)率,可考慮氣動、液壓等動力裝置。</p><p>  5、夾具體 用于將各種元件、裝置連接在一體,并通過它將整個夾具安裝在機(jī)床上。</p><p>  6、其他元件及裝置 根據(jù)加工需要來設(shè)計(jì)的元件或裝置,包括定位銷、定位塊等。</p><p>  對于一個具體的夾

76、具,可以適當(dāng)增加或減少各個部分裝置,但是一定要具備定位、夾緊、和夾具體三部分。</p><p>  通過各方面分析,確定的方案,符合定位夾緊的選擇原則,能夠?qū)崿F(xiàn)對φ14D4的加工。</p><p>  3.1.3 夾具的具體設(shè)計(jì)</p><p>  工件表面定位形式較多,在本工序中選擇φ20的內(nèi)孔和φ40的圓柱端面為定位基準(zhǔn)。定位元件類型考慮到零件的結(jié)構(gòu)和精度要求分

77、析選擇芯軸定位。</p><p>  夾緊方面需要快速可靠,而且要保證零件不變形,選用開口墊圈和手動鎖緊螺母相配合,在芯軸上進(jìn)行夾緊,來實(shí)現(xiàn)零件裝夾中的快速夾緊。夾緊力的方向?yàn)棣?0的內(nèi)孔軸線方向向下,夾緊力作用點(diǎn)在軸線上,因工件質(zhì)量較小,切削量不大,螺母鎖緊后足以保證其夾緊力大于鉆頭切削引起的作用力。</p><p><b>  圖5 夾具體實(shí)體圖</b></

78、p><p>  圖6 夾具體夾緊機(jī)構(gòu)</p><p><b>  3.2 夾具的裝配</b></p><p>  1、零件裝配前必須清洗干凈,裝配過程中零件不允許磕、碰、劃傷和銹蝕。</p><p>  2、螺釘、螺栓緊固時,嚴(yán)禁打擊或使用不合適的旋具和扳手。緊固后螺釘槽、螺母和螺釘、螺栓頭部不得損壞。</p>

79、<p>  3、規(guī)定擰緊力矩要求的緊固件,必須采用力矩扳手,并按規(guī)定的擰緊力矩緊固。</p><p>  4、同一零件用多件螺釘(螺栓)緊固時,各螺釘(螺栓)需交叉、對稱、逐步、均勻擰緊。</p><p>  5、圓錐銷裝配時應(yīng)與孔應(yīng)進(jìn)行涂色檢查,其接觸率不應(yīng)小于配合長度的60%,并應(yīng)均勻分布。</p><p>  6、鑄件表面上不允許有冷隔、裂紋、縮孔

80、和穿透性缺陷及嚴(yán)重的殘缺類缺陷(如欠鑄、機(jī)械損傷等)。</p><p>  7、鑄件應(yīng)清理干凈,不得有毛刺、飛邊,非加工表明上的澆冒口應(yīng)清理與鑄件表面齊平。</p><p>  8、精加工后的零件擺放時不得直接放在地面上,應(yīng)采取必要的支撐、保護(hù)措施。加工面不允許有銹蛀和影響性能、壽命或外觀的磕碰、劃傷等缺陷。</p><p>  9、裝配好的產(chǎn)品要整齊堆放,等待試用

81、。</p><p>  10、裝配結(jié)束后,對周圍的環(huán)境要進(jìn)行清理,對安全生產(chǎn),文明生產(chǎn)負(fù)責(zé)。</p><p>  3.3 夾具的經(jīng)濟(jì)性分析</p><p>  為了提高整個工藝加工的生產(chǎn)效率,在保證定位夾緊要求和零件的各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下,對于夾具的選擇也要滿足一定的經(jīng)濟(jì)性。</p><p>  1.在夾具設(shè)計(jì)中,應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件或推薦的元件

82、,這樣在夾具需更換元件時,可避免重復(fù)設(shè)計(jì)、重復(fù)制造帶來的麻煩和浪費(fèi),減少更換時間,且降低了夾具成本。</p><p>  2.盡量減小需精加工的平面的面積,降低夾具的制造成本。</p><p>  3.為提高生產(chǎn)率,應(yīng)盡量采用方便、簡單的夾緊裝置,這樣不僅可以減少勞動強(qiáng)度,還可降低成本。</p><p>  本設(shè)計(jì)充分的考慮了設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性,采用了開口墊圈和鎖緊螺母的

83、配合,使鎖緊工作簡單易行,大大降到工人的勞動強(qiáng)度。在鉆套的選取上選取了標(biāo)準(zhǔn)的鉆套,參照國標(biāo)GB/T8045.1-1999,磨損后可快速更好。芯軸設(shè)計(jì)上采用定位套和芯軸配合,在芯軸磨損需要更換時,可以只更換芯軸,而不用整個夾具報廢。其他標(biāo)準(zhǔn)件都選用國標(biāo)件,在損壞后更換容易。</p><p><b>  結(jié) 論</b></p><p>  本次設(shè)計(jì)主要完成了撥叉零件的

84、機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)和專用夾具設(shè)計(jì)。使我更加深刻的理解教科書上所學(xué)習(xí)的內(nèi)容,首先對機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)理解更加的透徹,對夾具設(shè)計(jì)各個部分考慮的更加的全面。可以更加熟練的完成零件的加工過程分析,工藝文件的編制,專用夾具的設(shè)計(jì)等。在整個設(shè)計(jì)過程中也發(fā)現(xiàn)了很多自身的不足,通過查資料、翻書籍不斷補(bǔ)充各方面知識。發(fā)現(xiàn)自己還有很多需要學(xué)習(xí)的地方,后續(xù)一定要不斷學(xué)習(xí),努力提升自己。</p><p>  通過本設(shè)計(jì)讓我可以綜合利

85、用所學(xué)知識,從解決實(shí)際問題出發(fā),解決各方面問題,提高了設(shè)計(jì)能力,為以后工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)還存在不足之處,懇請老師指正!</p><p><b>  參考文獻(xiàn)</b></p><p>  [1] 盧秉恒.《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》(第3版).機(jī)械工業(yè)出版社,2015</p><p>  [2] 艾興,肖詩綱.《切削用量簡明手冊》(第3版). 機(jī)

86、械工業(yè)出版社,2004</p><p>  [3] 朱耀祥,浦林祥.《現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊》.機(jī)械工業(yè)出版社,2009</p><p>  [4] 成大先.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》(第五版)(第2卷).化學(xué)工業(yè)出版社,2007</p><p>  [5] 王辰寶.《機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)》(第2版).東南大學(xué)出版社,2006</p><p>  [6] 關(guān)慧貞

87、,馮辛安.《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》(第3版).機(jī)械工業(yè)出版社,2015</p><p>  [7] 王慧方.《金屬切削機(jī)床》(第2版).機(jī)械工業(yè)出版社,1994</p><p>  [8] 王先奎.《機(jī)械制造工藝學(xué)》(第2版).機(jī)械工業(yè)出版社,1995</p><p>  [9] 蔡光起.《機(jī)械制造工藝學(xué)》(第1版).東北大學(xué)出版社,1994</p>&l

88、t;p>  [10] 徐發(fā)壬.《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》(第2版).重慶大學(xué)出版社,1993</p><p>  [11] 范祖堯.《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊》(第3版).高等教育出版社,1996</p><p>  [12] 黃玉美.《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》(第1版).機(jī)械工業(yè)出版社,2008</p><p>  [13] 陸劍中,孫家寧.《金屬切削原理與刀具》(第1版).機(jī)

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