拖拉機倒擋撥叉Ⅱ-Ⅲ擋加工工藝及鉆Φ5孔夾具設計

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鎮(zhèn)江市高等?？茖W校 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號及規(guī)格 圖 號 名 稱 工藝文件編號 共6 頁 150型 Ⅱ-Ⅲ檔撥叉 第1頁 材料牌號及名稱 毛坯外型尺寸 HT200 98*70*46（mm） 零件毛重 零件凈重 硬 度 195Mpa-200Mpa 設 備 型 號 設 備 名 稱 C336-1 轉(zhuǎn)塔車床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號 撥叉頭車夾具 713-1 機動時間 單件工時定額 每臺件數(shù) 1 技 術 等 級 冷 卻 液 柴油 工序號 工步號 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 切 削 用 量 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 05 車撥叉頭端面，保證尺寸30mm YT15外圓車刀，0-200/0.02mm游標卡尺 119.4 2.5 0.39 760 10 鉆Φ15H8孔至Φ14mm 麻花鉆Φ14mm 12.7 7 0.35 285 15 鏜Φ15H8孔至Φ14.8mm YT15擴孔刀Φ14.8mm 13.25 0.4 0.35 285 20 絞Φ15H8孔至達要求 YT15擴孔刀Φ15H8，孔用塞規(guī) 9.35 0.1 0.35 198 25 孔口倒角1*45? YT15外圓車刀 40.6 0.35 760 編 制 校 對 會 簽 復 制 修改標記 處 數(shù) 簽 字 日 期 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 鎮(zhèn)江市高等?？茖W校 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號及規(guī)格 圖 號 名 稱 工藝文件編號 共6 頁 150型 Ⅱ-Ⅲ檔撥叉 第1頁 材料牌號及名稱 毛坯外型尺寸 HT200 98*70*46（mm） 零件毛重 零件凈重 硬 度 195Mpa-200Mpa 設 備 型 號 設 備 名 稱 X62W 銑床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號 撥叉腳端面銑夾具 741-1 機動時間 單件工時定額 每臺件數(shù) 1 技 術 等 級 冷 卻 液 柴油 工序號 工步號 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 切 削 用 量 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 05 粗銑撥叉腳兩端面，厚7.6（0/-0.1）mm Φ125*12直齒三面刃銑刀，YT15刀片，卡尺20-200/0.02mm游標卡尺 117.8 3.2 0.38 300 編 制 校 對 會 簽 復 制 修改標記 處 數(shù) 簽 字 日 期 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 鎮(zhèn)江市高等?？茖W校 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號及規(guī)格 圖 號 名 稱 工藝文件編號 共6 頁 150型 Ⅱ-Ⅲ檔撥叉 第1頁 材料牌號及名稱 毛坯外型尺寸 HT200 98*70*46（mm） 零件毛重 零件凈重 硬 度 195Mpa-200Mpa 設 備 型 號 設 備 名 稱 X62W 銑床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號 撥叉內(nèi)側(cè)銑夾具 741-2 機動時間 單件工時定額 每臺件數(shù) 1 技 術 等 級 冷 卻 液 柴油 工序號 工步號 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 切 削 用 量 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 05 銑撥叉腳內(nèi)側(cè)面，保證50H12（+0.25/0）mm Φ125*12直齒三面刃銑刀，YT15刀片，卡尺20-200/0.02mm游標卡尺 117.8 3.5 0.38 300 編 制 校 對 會 簽 復 制 修改標記 處 數(shù) 簽 字 日 期 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 鎮(zhèn)江市高等?？茖W校 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號及規(guī)格 圖 號 名 稱 工藝文件編號 共6 頁 150型 Ⅱ-Ⅲ檔撥叉 第1頁 材料牌號及名稱 毛坯外型尺寸 HT200 98*70*46（mm） 零件毛重 零件凈重 硬 度 195Mpa-200Mpa 設 備 型 號 設 備 名 稱 X62W 銑床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號 操縱槽銑夾具 741-3 機動時間 單件工時定額 每臺件數(shù) 1 技 術 等 級 冷 卻 液 柴油 工序號 工步號 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 切 削 用 量 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 05 銑操縱槽達要求 Φ125*13直齒三面刃銑刀，YT15刀片，卡尺20-200/0.02mm游標卡尺 186.5 13 1.25 475 編 制 校 對 會 簽 復 制 修改標記 處 數(shù) 簽 字 日 期 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 鎮(zhèn)江市高等?？茖W校 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號及規(guī)格 圖 號 名 稱 工藝文件編號 共6 頁 150型 Ⅱ-Ⅲ檔撥叉 第1頁 材料牌號及名稱 毛坯外型尺寸 HT200 98*70*46（mm） 零件毛重 零件凈重 硬 度 195Mpa-200Mpa 設 備 型 號 設 備 名 稱 Z515 鉆床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號 銷釘孔鉆夾具 731-1 機動時間 單件工時定額 每臺件數(shù) 1 技 術 等 級 冷 卻 液 柴油 工序號 工步號 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 切 削 用 量 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 05 鉆Φ5H14孔，對Φ15H8位置度≤0.2mm 麻花鉆Φ5mm，0-200/0.02mm游標卡尺 17.3 2.5 手動 1100 編 制 校 對 會 簽 復 制 修改標記 處 數(shù) 簽 字 日 期 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 鎮(zhèn)江市高等?？茖W校 機械加工工序卡 產(chǎn)品型號及規(guī)格 圖 號 名 稱 工藝文件編號 共6 頁 150型 Ⅱ-Ⅲ檔撥叉 第1頁 材料牌號及名稱 毛坯外型尺寸 HT200 98*70*46（mm） 零件毛重 零件凈重 硬 度 195Mpa-200Mpa 設 備 型 號 設 備 名 稱 M7130 平面磨床 專 用 工 藝 裝 備 名 稱 代 號 撥叉腳端面磨夾具 746-1 機動時間 單件工時定額 每臺件數(shù) 1 技 術 等 級 冷 卻 液 柴油 工序號 工步號 工 序 及 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 切 削 用 量 切削速度（米/分） 切削深度（毫米） 進給量（毫米/轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分） 05 磨撥叉腳一端 WA46KPV350*40*127砂輪 27.5 10 0.015 1500 翻身磨另一面，保證尺寸7（-0.15/-0.25）mm 0-200/0.02mm游標卡尺 編 制 校 對 會 簽 復 制 修改標記 處 數(shù) 簽 字 日 期 修改標記 處 數(shù) 文件號 簽 字 日 期 鎮(zhèn)江高等專科學校 機械加工工藝卡片 工件名稱 撥 叉 工序號 6 零件名稱 撥 叉 零件號 零件重量 同時加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 35 鍛件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉(zhuǎn)速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 鉆孔至φ4.8 麻花鉆 游標卡尺 12 1 2.4 0.25 475 7.2 0.147 2 鉸孔 鉸刀 游標卡尺 12 1 0.1 0.35 198 9.33 0.218 3 設計者：賀巧鳳 指導老師：張晶 共6頁 第5頁 四川職業(yè)技術學院 Sichuan Vocational and Technical College 畢業(yè)設計（論文） 題 目 拖拉機倒擋撥叉零件的機械加工工藝及 工裝設計 所屬系部 機械工程系 所屬專業(yè) 機械設計與制造 所屬班級 學 號 學生姓名 指導教師 起訖日期 2012.09—2013.04 四川職業(yè)技術學院教務處制 摘 要 本文是對拖拉機倒擋撥叉零件加工應用及加工的工藝性分析，主要包括對零件圖的分析、毛坯的選擇、零件的裝夾、工藝路線的制訂、刀具的選擇、切削用量的確定、加工工藝文件的填寫。選擇正確的加工方法，設計合理的加工工藝過程。此外還對填料箱蓋零件的兩道工序的加工設計了專用夾具. 機床夾具的種類很多，其中，使用范圍最廣的通用夾具，規(guī)格尺寸多已標準化，并且有專業(yè)的工廠進行生產(chǎn)。而廣泛用于批量生產(chǎn)，專為某工件加工工序服務的專用夾具，則需要各制造廠根據(jù)工件加工工藝自行設計制造。本論文夾具設計的主要內(nèi)容是設計磨中心孔夾具。 關鍵詞：拖拉機倒擋撥叉，加工工藝，加工方法，工藝文件，夾具 V Abstract This paper is on the bracket parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the stuffing box cover part two process designing special fixture. Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design of fixture for grinding center. Key words: scaffold, processing technology, processing method, process documentation, fixture 目 錄 摘 要 2 Abstract III 目 錄 IV 前言 1 第1章 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的工藝分析 2 1.2.1以?15H7mm的孔為中心的加工面 2 1.2.2 叉口處的加工面 2 第2章 工藝規(guī)程設計 4 2.1確定毛坯的制造形式 4 2.2毛坯設計 4 2.3基面的選擇 5 2.4制訂工藝路線 5 2.5機械加工余量及工步的初步確定 7 2.5.1 銑30mm的面 8 2.5.2 ?15H7mm 的孔 8 2.5.3 銑叉口側(cè)面 8 2.5.4磨叉口側(cè)面 8 2.6確定切削用量及基本工時 8 2.6.1 銑30mm處的端面 8 2.6.2銑7b11mm的兩個面 10 2.6.3粗磨7b11的兩個面 10 2.6.4銑叉口內(nèi)圓R26mm的側(cè)面 11 2.6.5精磨7b11兩面 13 2.6.6銑寬為13mm的槽 14 2.6.7鉆?5H11mm的孔 15 第3章 鉆孔夾具設計 17 3.1研究原始質(zhì)料 17 3.2定位基準的選擇 17 3.3 切削力及夾緊力的計算 17 3.4誤差分析與計算 18 3.5 零、部件的設計與選用 19 3.5.1定位銷選用 19 3.5.2夾緊裝置的選用 20 3.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 20 3.6夾具設計及操作的簡要說明 21 總 結(jié) 22 參考文獻 23 致 謝 24 前言 機械制造工業(yè)是國民經(jīng)濟最重要的部門之一，是一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展水平標志著該國家或地區(qū)的經(jīng)濟實力，技術水平﹑生活水準和國防實力。機械制造工業(yè)是制造農(nóng)業(yè)機械﹑動力機械﹑運輸機械﹑礦山機械等機械產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)部門，也是為國民經(jīng)濟各部門提供冶金機械﹑化工設備和工作母機等裝備的部門。機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的裝備部，是為國民經(jīng)濟提供裝備和為人民生活提供耐用消費品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機械裝備。 機械制造工藝技術是在人類生產(chǎn)實踐中產(chǎn)生并不斷發(fā)展的它的內(nèi)容極其廣泛，包括零件的毛坯制造，機械加工及熱處理和產(chǎn)品的裝配等。但是在研究工藝問題上，可歸納為質(zhì)量，生產(chǎn)率和經(jīng)濟性三類。（1）保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量：產(chǎn)品質(zhì)量包括整臺機械的裝配精度﹑使用性能﹑使用壽命和可靠性，以及零件的加工精度和加工表面質(zhì)量。（2）提高勞動生產(chǎn)率：提高勞動生產(chǎn)率的方法一是提高切削用量﹑采用高速切削﹑高速磨削和重磨削。二是改進工藝方法﹑創(chuàng)造新工藝。（3）降低成本：要節(jié)省和合理選擇原材料，研究新材料；合理使用和改進現(xiàn)有設備，研制新的高效設備等。對于上述三類問題要辨證地全面地進行分析。要在滿足質(zhì)量要求的前提下，不斷提高勞動生產(chǎn)率和降低成本。以優(yōu)質(zhì)﹑高效﹑低耗的工藝去完成零件的加工和產(chǎn)品的裝配，這樣的工藝才是合理的和先進的工藝。 第1章 零件的分析 1.1 零件的作用 題目所給的零件是拖拉機變速箱中的倒檔撥叉，它位于倒檔撥叉桿上的零件，主要作用：一是通過倒檔撥叉桿將扭矩傳遞給倒檔撥叉，撥動倒檔同步器，改變齒輪的嚙合方向，實現(xiàn)拖拉機的倒檔；二是在倒檔撥叉上有一個配合槽，與其他零件配合裝配，在撥叉轉(zhuǎn)動時帶動其運動。零件上的孔?15H7mm裝配在倒檔撥桿上，用螺釘固定保證撥叉和撥叉桿的相對位置。撥叉槽寬13mm與其他零件相配合，撥叉叉口撥動同步器。 1.2 零件的工藝分析 從倒檔撥叉的零件圖上可以看出，它有兩組加工表面，這兩組加工面之間也有一定的位置要求，現(xiàn)將這兩組加工面分述如下： 1.2.1以?15H7mm的孔為中心的加工面 這一組加工面包括：一個的 ?15H7mm 孔以及對其倒角，寬 13mm 深10mm 的槽口，在 ?15H7mm 孔所在的輪轂上鉆孔，大小為? 5H11mm，用來做為固定倒檔撥叉和撥叉桿之用. 1.2.2 叉口處的加工面 這一組加工面包括：銑叉口的側(cè)面，銑叉口內(nèi)圓面，內(nèi)圓面所在的圓弧半徑為 R26mm。 這兩組加工面之間有一定的位置要求： 叉口側(cè)面和孔中心線的位置要求是 ZG310-570H11。 由以上分析可知，對于這兩組加工表面而言，我們可以先加工其中一 組表面，然后借助于專用夾具進行另一組表面的加工，并保證他們之間的位置精度要求。 圖.1 “拖拉機倒擋撥叉”零件工藝分析示意圖 23 第2章 工藝規(guī)程設計 2.1確定毛坯的制造形式 零件材料為ZG310-570鋼，考慮到拖拉機運行時經(jīng)常需要掛倒檔以倒行或輔助轉(zhuǎn)向，因此零件在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強度也能保證。由于零件年產(chǎn)量為 6000 件，已達到大批生產(chǎn)水平，而且零件的輪廓尺寸不大，選用錘上模鍛鍛造。錘上模鍛比合模鍛好，一是錘上模鍛錘頭運動精度高，保證上下模對準;二是精度高，剛度大，用于大批生產(chǎn)，能保證鍛件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應該的。 2.2毛坯設計 拖拉機的倒檔撥叉零件材料為ZG310-570鋼，硬度選用 260HBS，毛坯重約1Kg。生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，采用錘上模鍛鍛造，2級精度組。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對毛坯初步設計如下： 2.2.1 ?15H7mm 的孔 為了便于加工，在毛坯的設計時，不用設計底孔。根據(jù)常用刀具的規(guī)格和合理的切削用量，不需鑄造底孔，直接鉆、擴、鉸，這樣加工這個孔到規(guī)定的尺寸，能夠達到規(guī)定的要求。 2.2.2 叉口側(cè)面 該兩側(cè)面分別進行一次粗、精銑，并粗、精磨。根據(jù)資料可知，選取加工余量等級為 G，選取尺寸公差等級為 9 級。 所以根據(jù)相關資料和經(jīng)驗可知，毛坯的叉口厚度定為7b11mm， 符合要求。 2.2.3. 銑叉口內(nèi)圓面的側(cè)面 叉口內(nèi)圓面的圓弧半徑為 R26mm，叉口精度要求不是很高，可以進行一 次精加工。所以其加工余量不宜取得過大，但為了能保證其加工精度，而進行一次精銑，所以在毛坯鑄造時給出 2mm 的加工余量。 2.2.4. 銑槽 槽寬為 13mm,深為 10mm,查資料知，鍛造所能達到的尺寸公差等級為 8－10級，加工余量等級為G。取尺寸公差等級為9 級，在鍛造時不留加工余量，直接采用銑刀一次銑銷，就能滿足加工要求。 2.2.5. 鉆孔?5H11 在 ?15H11mm的孔及寬為13mm的槽處鉆孔。 在此處，因為加工的孔不是很大，所以可以不必留鍛造底孔。采用專門的鉆床夾具直接鉆出孔?5H11mm。 因其它表面均為不加工表面，而且錘上模鍛鍛造出的毛坯表面就能滿足它們的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定了各加工表面的加工余量、工序尺寸，這樣毛坯的尺寸就可以定下來了，毛坯的具體形狀和尺寸 2.3基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法進行。 粗基準的選擇：對于零件的加工而言，粗基準的選擇對后面的精加工至關重要。從零件圖上可以看出，拖拉機倒檔撥叉較不規(guī)則，所以粗基準不太容易選擇。為了保證 ?15H7mm 孔及撥叉口的位置精度的要求，選擇尺寸30mm的端面作為粗基準，以保證孔的軸心線與叉口的 X、Y 方向的位置要求以及 ?15H7mm 孔軸心線的垂直度，依照粗基準的選擇原則（即當零件有不加工表面時，應該以這些不加工表面作為粗基準，若零件有若干個不加工表面時，則應以與加工表面要求相對位置精度較高的不加工表面做為粗基準）來選取。 工件被放在支撐板上，限制三個自由度；工件的大叉口內(nèi)表面緊靠在兩個支承釘?shù)耐鈭A柱面上，限制兩個自由度；小頭 ?15H7mm 孔的端面緊靠在支承釘上，限制一個自由度，實現(xiàn)完全定位。 對于精基準而言，主要應該考慮基準重合的問題，當設計基準與工序基準不重合時，應該進行尺寸換算，這在以后還要專門計算，此處不再重復。 2.4制訂工藝路線 制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機床配以專用夾具，并盡量使工序集中以提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 （1）工藝路線方案一 工序Ⅰ 銑30mm的平面。 工序Ⅱ 立式鉆床上擴、鉸孔 ?15H7mm 并倒角。 工序Ⅲ 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 工序Ⅳ 磨床上粗磨叉口側(cè)面。 工序Ⅴ 叉口處淬火。 工序Ⅵ 銑床上銑叉口內(nèi)圓?26mm的側(cè)面。 工序Ⅶ 精磨叉口側(cè)面。 工序Ⅷ 銑寬為13mm的槽。 工序Ⅸ 鉆?5H11mm的孔。 工序Ⅹ 檢驗。 （2）工藝路線方案二 工序Ⅰ 銑30mm的平面。 工序Ⅱ 立式鉆床上擴、鉸孔 ?15H7mm 并倒角。 工序Ⅲ 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 工序Ⅳ 磨床上粗磨叉口側(cè)面。 工序Ⅴ 叉口處淬火。 工序Ⅵ 精磨叉口側(cè)面。 工序Ⅶ 銑床上銑叉口內(nèi)圓?26mm的側(cè)面。 工序Ⅷ 銑寬為13mm的槽。 工序Ⅸ 鉆?5H11mm的孔。 工序Ⅹ 檢驗。 臺鉆體積比較小，操作簡單，夾具結(jié)構也簡單，這樣零件的加工工時降下來了，生產(chǎn)效率上來了，降低了零件的成本。 估算每一步工序所用夾具的大體尺寸，根據(jù)《金屬切削機床夾具設計 手冊》（第二版）上給出的各種切削機床的規(guī)格尺寸，選擇每一道工序所用的合適的機床。 因此，最后的加工路線確定如下： 工序Ⅰ 銑30mm的平面。 以撥叉叉口一側(cè)面作為定位基準定位。 選用X62w采用專用夾具 工序Ⅱ 立式鉆床上擴、鉸孔 ?15H7mm 并倒角。 以30mm的端面為基準定位。 選用Z525立式鉆床加工，采用專用夾具。 工序Ⅲ 臥式銑床上粗銑叉口側(cè)面。 以 ?15H7mm 孔和端面為基準定位。 選用 X62W 臥式銑床加工，采用專用夾具。 工序Ⅳ 磨床上粗磨叉口側(cè)面。 以 ?15H7mm 孔和端面為基準定位。 選用M7120加工，采用專用夾具。 工序Ⅴ 銑床上銑叉口內(nèi)圓?26mm的側(cè)面。 以 ?15H7mm 孔及其端面為基準定位。 選用X62W加工，采用專用夾具。 工序Ⅵ 叉口處淬火。 在叉口30mm處淬火。 工序Ⅶ 精磨叉口側(cè)面。 以 ?15H7mm孔和端面為基準定位。 選用M7120加工，采用專用夾具。 工序Ⅷ 銑寬為13mm的槽。 以 ?15H7mm 孔及其端面為基準定位。 選用X62W加工，采用專用夾具。 工序Ⅸ 鉆?5H11mm的孔。 以 ?15H7mm 孔及其端面為基準定位。 選用Z525立式鉆床加工，采用專用夾具。 工序Ⅹ 檢驗。 以上工藝過程相見“拖拉機倒檔撥叉機械加工工序卡片”。 2.5機械加工余量及工步的初步確定 根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工 步如下： 2.5.1 銑30mm的面 半精銑： Z=2mm 2.5.2 ?15H7mm 的孔 鉆孔： ?12mm 2Z=12mm 擴孔： ?14mm 2Z=2mm 鉸孔： ?15mm 2Z=1mm 2.5.3 銑叉口側(cè)面 精銑： Z=2mm 2.5.4磨叉口側(cè)面 粗磨： Z=1mm 精磨： Z=0.6mm 2.6.5銑叉口內(nèi)圓R26mm的側(cè)面 精銑： Z=2mm 2.6.6 銑槽 銑寬為13mm的槽 2.6.7 鉆?5H11mm的孔 在?15H7mm處鉆?5H11mm的孔 2.6確定切削用量及基本工時 2.6.1 銑30mm處的端面 根據(jù)文獻機械加工工藝人員手冊可知 =0.09mm/r v=0.ZG310-570m/s即27m/min 根據(jù)參考資料4 表3.1-39 選取硬質(zhì)合金鑲齒三面刃銑刀 直徑為d=50mm 齒數(shù)為z=12 齒寬 l=8mm 則： n= ==172r/min 根據(jù)參考資料1 按照機床型號選取 n=190r/min 所以實際切削速度為 v===29.83m/min 當n=190r/min時，工作臺每分鐘進給量應為： ==0.09×12×190=205.2mm/mm 根據(jù)參考資料1 按機床型號選取 =235mm/min 銑削加工時間： 刀具整個行程為：=150mm t===0.64min f=0.28 v=12m/min n= ==255r/min 根據(jù)參考資料1 按照機床型號選取n=275r/min 所以該鉆床的實際切削速度為 v===12.95m/min 切削工時為 t===0.ZG310-570min 切入時=3mm 切出時=1.5mm 2.6.2銑7b11mm的兩個面 根據(jù)參考資料1 查出加工余量為2mm，可得知x62w臥式銑床的電動機功率為7.5kw。因此，再根據(jù)參考資料可查得 =0.20mm/z 切削速度為 v=0.ZG310-570m/s即27m/min 選用YG8硬質(zhì)合金刀片 d=125mm 齒數(shù)為z=12 則： n= ==68.4r/min 根據(jù)參考資料1 按機床型號選取n=75r/min 故實際切削速度為： v===29.44m/min 當n=75r/min時，工作臺每分鐘進給量應為： ==0.2×12×75=180mm/min 根據(jù)參考資料1按機床型號選取=190mm/min 銑削加工時間： 利用作圖法，可知總行程為=150mm t===0.79min 故切削時間為t=0.79min 2.6.3粗磨7b11的兩個面 粗磨7b11的一個面 根據(jù)參考資料2 選取加工余量為0.6mm；根據(jù)參考資料1 表10-230 “磨輪的選擇”，選擇磨輪為：砂輪350x40x127，棕剛玉，粒度為36，硬度為2R-Z的平面磨磨輪，耐磨時間為6min 由表10-233查得：s=0.6 v=8m/min s=0.041mm/行程 軸向進給=20mm/單行程、徑向進給=0.015mm/單行程、工作臺運動速度為v=10m/min、=0.075mm 切削加工時間為： ===0.077min 8=8×0.077=0.62 min 經(jīng)計算得機動時間t=0.62min 粗磨7b11的另一個面 軸向進給=20mm/單行程、徑向進給=0.015mm/單行程、工作臺運動速度為v=10m/min、=0.075mm 切削加工時間為： ===0.077min 8=8×0.077=0.62min 經(jīng)計算得機動時間t=0.62min 2.6.4銑叉口內(nèi)圓R26mm的側(cè)面 根據(jù)參考資料1 查出加工余量為2mm，可得知x62w臥式銑床的電動機功率為7.5kw。因此，再根據(jù)參考資料可查得 =0.20mm/z 切削速度為 v=0.ZG310-570m/s即27m/min 選用YG8硬質(zhì)合金刀片 d=125mm 齒數(shù)為z=12 則： n= ==68.4r/min 根據(jù)參考資料1 按機床型號選取n=75r/min 故實際切削速度為： v===29.44m/min 當n=75r/min時，工作臺每分鐘進給量應為： ==0.2×12×75=180mm/min 根據(jù)參考資料1按機床型號選取=190mm/min 銑削加工時間： 利用作圖法，可知總行程為=180mm t===0.95min 因為是兩個面，所以，總的切削時間為 2t=2×0.95=1.9min 故切削加工時間為1.9min 2.6.5精磨7b11兩面 精磨7b11一面 根據(jù)參考資料2 選取加工余量為0.3mm；根據(jù)參考資料1 表10-230 “磨輪的選擇”，選擇磨輪為：砂輪350x40x127，棕剛玉，粒度為36，硬度為2R-Z的平面磨磨輪，耐磨時間為6min 由表10-233查得：s=0.6 v=8m/min s=0.041mm/行程 軸向進給=20mm/單行程、徑向進給=0.015mm/單行程、工作臺運動速度為v=10m/min、=0.075mm 切削加工時間為： ===0.077min 4=4×0.077=0.31min 經(jīng)計算得機動時間t=0.31min 粗磨7b11的另一個面 根據(jù)參考資料2 選取加工余量為0.2mm；根據(jù)參考資料1 表10-230 “磨輪的選擇”，選擇磨輪為：砂輪350x40x127，棕剛玉，粒度為36，硬度為2R-Z的平面磨磨輪，耐磨時間為6min 由表10-233查得：s=0.6 v=8m/min s=0.041mm/行程 軸向進給=20mm/單行程、徑向進給=0.015mm/單行程、工作臺運動速度為v=10m/min、=0.075mm 切削加工時間為： ===0.077min 4=4×0.077=0.31min 經(jīng)計算得切削加工時間為t=0.31min 2.6.6銑寬為13mm的槽 根據(jù)參考資料1 查出x62w臥式銑床的電動機功率為7.5kw。因此，再根據(jù)參考資料可查得 =0.20mm/z 切削速度為 v=0.ZG310-570m/s即27m/min 選用YG8硬質(zhì)合金刀片 d=125mm 齒數(shù)為z=12 則： n= ==68.4r/min 根據(jù)參考資料1 按機床型號選取n=75r/min 故實際切削速度為： v===29.44m/min 當n=75r/min時，工作臺每分鐘進給量應為： ==0.2×12×75=180mm/min 根據(jù)參考資料1按機床型號選取=190mm/min 銑削加工時間： 利用作圖法，可知總行程為=130mm t===0.68min 故切削加工時間為t=0.68min 2.6.7鉆?5H11mm的孔 根據(jù)參考資料1查得 f=0.1mm/r v=0.33mm/s d=5mm n= ==1261.2r/min 根據(jù)參考資料1 按機床型號選取n=1380r/min 所以，該鉆床的實際切削速度為 v===24.67m/min 切削行程為：=44+10+4=58mm 切削工時為：t===0.42 其中，切入深度=10mm，切除深度=4mm 第3章 鉆孔夾具設計 3.1研究原始質(zhì)料 利用本夾具主要用來鉆Φ5孔，加工時要滿足粗糙度要求。為了保證技術要求，最關鍵是找到定位基準。同時，應考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強度。 3.2定位基準的選擇 由零件圖可知：在對槽進行加工前，底平面進行了粗、精銑加工，孔進行了鉆、擴、鉸加工，進行了粗、精鏜加工。因此，定位、夾緊方案有： 方案Ⅰ：選底平面、工藝孔和大頭孔定位，即一面、心軸和棱形銷定位，夾緊方式選用螺母在心軸上夾緊。該心軸需要在上面鉆孔，以便刀具能加工工件上的小孔。 方案Ⅱ：選一面兩銷定位方式，工藝孔用短圓柱銷，用棱形銷定位，夾緊方式用操作簡單，通用性較強的移動壓板來夾緊。 分析比較上面二種方案：方案Ⅰ中的心軸夾緊、定位是不正確的，孔端是不加工的，且定位與夾緊應分開，因夾緊會破壞定位。心軸上的開孔也不利于排銷。 通過比較分析只有方案Ⅱ滿足要求，孔其加工與孔的軸線間有尺寸公差，選擇小頭孔和大頭孔來定位，從而保證其尺寸公差要求。 圖中對孔的的加工沒有位置公差要求，所以我們選擇底平面和兩孔為定位基準來設計鉆模，從而滿足孔的加工要求。工件定位用底面和兩孔定位限制5個自由度。 3.3 切削力及夾緊力的計算 鉆該孔時選用：鉆床Z525，刀具用高速鋼刀具。 由參考文獻[5]查表可得： 切削力公式： 式中d=5MM 查表得： 其中： 即： 實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表得： 有： 安全系數(shù)K可按下式計算有： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[5]表 可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構簡單、操作方便，決定選用手動螺旋夾緊機構。 取，， 查參考文獻[5]1～2～26可知移動形式壓板螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算： 式中參數(shù)由參考文獻[5]可查得： 其中： 螺旋夾緊力： 由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構工作是可靠的。 3.4誤差分析與計算 該夾具以底面、兩孔為定位基準，要求保證被加工和孔粗糙度為12.5。該孔次性加工即可滿足要求。 由參考文獻[5]可得： ⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 其中： ， ， ， 且：L=135mm ，得 ⑵ 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： 查[5]表1～2～15有。 ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 3.5 零、部件的設計與選用 3.5.1定位銷選用 本夾具選用一可換定位銷和固定棱形銷來定位，其參數(shù)如表6.1和6.2： 表6.1可換定位銷 d H D 公稱尺寸 允差 14～18 16 15 ～0.011 22 5 1 4 M12 4 表6.2 固定棱形銷 d H d 公稱尺寸 允差 40～50 20 22 +0.034 ～0.023 65 5 3 8 1 6 1.5 3.5.2夾緊裝置的選用 該夾緊裝置選用移動壓板，其參數(shù)如表3.3 表3.3 移動壓板 公稱直徑 L 6 45 20 8 19 6.6 7 M6 5 3.5.3 鉆套、襯套、鉆模板設計與選用 工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。 圖3.1 可換鉆套 鉸工藝孔鉆套結(jié)構參數(shù)如下表3.4： 表6.4 鉆套 d H D 公稱尺寸 允差 6 12 12 +0.018 +0.007 22 18 10 4 9 0.5 18 襯套選用固定襯套其結(jié)構如圖所示： 圖3.2 固定襯套 其結(jié)構參數(shù)如下表3.5： 表3.5 固定襯套 d H D C 公稱尺寸 允差 公稱尺寸 允差 12 +0.034 +0.016 12 18 +0.023 +0.012 0.5 2 鉆模板選用固定式鉆模板，用4個沉頭螺釘和2個錐銷定位于夾具體上。 3.6夾具設計及操作的簡要說明 本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以底平面、兩孔為定位基準，在定位環(huán)上實現(xiàn)完全定位。采用手動螺旋壓板機構夾緊工件。該夾緊機構操作簡單、夾緊可靠。 總 結(jié) 拖拉機倒檔撥叉的加工工藝及夾具設計，主要是對拖拉機倒檔撥叉的加工工藝和夾具進行設計。拖拉機倒檔撥叉的加工工藝設計主要是確定加工工藝路線，機械加工余量和切削用量、基本工時的確定，夾具的設計主要是要設計出正確的定位夾緊機構。在本設計中工件的加工工藝路線正確合理，夾具的定位夾緊機構也能達到定位夾緊的目的，能保證加工工件的精度。在設計中遇到了很多問題，如出現(xiàn)工藝路線的不合理，甚至出現(xiàn)不能保證加工所要求達到的精度。在進行夾具設計時，因定位基準選擇不合理，出現(xiàn)過定位或欠定位造成加工的零件的精度得不到保證。在選擇夾緊機構時由于機構的大小，尺寸等不合理，而達不到夾緊的目的，也可能因夾緊力作用點或作用面的位置不合理而使工件產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。不過在指導老師的悉心認真的指導下，經(jīng)過兩個月自身的不斷努力，這些問題都一一解決。在這個過程中，對機械加工工藝和夾具設計有關的知識有了更深的理解，增強了對本專業(yè)綜合知識運用的能力，使我對專業(yè)知識、技能有了進一步的提高，為以后從事專業(yè)技術的工作打下基礎。 通過這次畢業(yè)設計使我感到要設計一個夾具的不易，也感到團隊合作的重要性，在這次畢業(yè)設計中遇到了不少的問題，但在老師和同學的幫助之下一一解決。在這里我要感謝老師和同學對我的幫助。畢業(yè)設計中我學到了 不少，不僅把以前的知識進一步鞏固，還從中學到很多的新知識，使我受益匪淺。 畢竟是畢業(yè)設計，由于自己能力有限，在此之中肯定有很多的不足之處，希望老師給予指點。 參考文獻 1.《金屬機械加工工藝人員手冊》修訂組， 金屬機械加工工藝人員手冊.上?？茖W技術出版社.1979。 2. 李洪.機械加工工藝師手冊.機械工業(yè)出版社，1990。 3. 東北重型機械學院.機床夾具設計手冊.上?？茖W技術出版社，1979。 4. 機械工程基礎與通用標準實用叢書編委會.形狀和位置公差.中國計劃出版社，2004。 5. 淘濟賢等.機床夾具設計.北京：機械工業(yè)出版社，1986。 6. 李洪.機械加工工藝師手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1990。 7. 機械設計手冊編委會.機械設計手冊卷4.：機械工業(yè)出版社，1998。 8. 賀光誼等.畫法幾何及機械制圖.重慶大學出版社，1994。 9. 丁駿一.典型零件制造工藝.機械工業(yè)出版社,1989。 10.孫麗媛.機械制造工藝及專用夾具設計指導.冶金工業(yè)出版社，2002。 11.上海金屬切削技術協(xié)會.金屬切削手冊.上海科學技術出版社，1984。 致 謝 本次畢業(yè)設計綜合了大學里所學的專業(yè)知識，是理論與實際相結(jié)合的一次考驗。通過這次設計，我的綜合運用知識的能力有了很大的提高，尤其是看圖、繪圖、設計能力，為我今后的工作打下了良好的基礎。在此過程中，我進一步加深了對課本知識的理解，進一步了解了零件的工藝以及夾具設計過程，收獲頗豐。 本次設計是在XX老師的悉心指導和幫助下完成的。我的機械工藝知識有限，在設計中常常碰到問題，是鄭老師不厭其煩的指導，不斷的點拔迷津，提供相關資料，才使其順利完成。鄭老師耐心的講解，使我如沐春風。不僅如此，鄭培文老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和高尚的敬業(yè)情操深深打動了我。在此，我向鄭老師表示最真誠的感謝。同時，感謝同組同學的支持和幫助，使我更好的完成畢業(yè)設計。