副變速撥叉工藝及鉆8.7的孔夾具設計【4張CAD圖紙、工藝卡片和說明書】

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0. 4mm。 工序 9：鉗工去毛刺，并到 0.545角。 工序 10：終檢。 5 確定機械加工 余量 及毛坯尺寸、設計毛坯圖5.1 確定加工余量 由于該撥叉才有啥新機器造型，材料為可鍛鑄鐵，且為大批量生產，查機 械制造工藝設計簡明手冊可選鑄件的尺寸公差等級為 10 級，又鑄件基本尺寸 在 63-100 范圍內， 取鑄件尺寸公差數值為 3.2， 件機械加工余量單側為 4mm, 雙側為 3mm。 5.2 確定毛坯尺寸 本零件的外表面均屬于雙側切削，主要以粗加工為主，故取粗加工余量為 3mm,但撥叉兩側面需進行半精加工，取半精加工余量為 1mm?？傻妹鞒叽绫砣?下。其余尺寸可以直接鑄造出來。其毛坯圖如下。 表 1 副變速撥叉毛坯尺寸 零件尺寸 70 雙側余量 3 機加工余量 0 鑄件尺寸 76- . 2- . 2+ .276 - . 440 - .2414 3 3 3 1 0 0 14348 5.3 確定圓角半徑 112由 于 采 用 砂 型 鑄 造 ， 所 以 圓 角 計 算 公 式 R = - (A+ A m， 取1 1510(A+ B = 10 (25+ 24 510m，所以本鑄件內外圓角取 R=5mm。對于特殊位置 24mm 圓柱與撥叉連接處的圓角要求為 R=2mm，故可直接取其為 2mm。 5.4 確定拔模角 根據機械制造工藝設計簡明手冊可查得，砂型鑄造外表面拔模斜度為 0 30，內表面拔模斜度為 1。 5.5 確定分模位置 本零件較復雜，分型面為不同平面組合而成。 5.6 確定毛坯的熱處理 鑄造完毛坯后應安排正火處理，以消除殘留的鑄造應力，以減少加工中的變 形，同時改善加工性。6 工序設計 圖 2 副變速撥叉毛坯圖 6.1 選擇加工設備與工藝裝備 6.1.1 選擇機床 （1） 工序 1、2 是粗銑。各工序的步數不多，成批生產不要求很高的生產 率，故選擇立式銑床就能滿足要求，本零件外輪廓尺寸不大，精度要求不高，選 用最常用的 X51。 （2） 工序 3 為孔加工，且一次定位需完成三個工步，可選用 Z525 的四聯 鉆床，并采用隨行夾具。 （3） 工序 4 為粗銑，且工步數較少，精度要求不高，選用最常用的 X51。 （4） 工序 5、6 為半精銑，工步數較少，精度要求不高，選用最常用的 X51。 （5） 工序 7 粗銑，精度要求不高，選用最常用的 X51。 （6） 工序 8 為鉆孔，精度要求不高，選用最常用的 Z525。 6.1.2 選擇夾具 在各工序中由于是大批量生產，所以都采用專用夾具。6.1.3 選擇量具 - . 2+ . 9+ . 43差等級為 IT9，則 K=20%. =KT=0.2 0.09=0.018mm?？蛇x擇測量范圍為 本零件屬于大批生產，一般采用通用量具，對于精度要求高，不易測量的可 采用專用夾具。 6.1.3.1 選擇各軸向測量量具 工序 2 中要保證24 圓柱兩端面的距離為 70mm，且未標注公差，取 IT14 級，T=0.74mm,按計量器具的不確定度選擇該表面加工時所用的量具，由于它所 對應的不確定允許值為 0.054mm，所以可選分度值為 0.05mm 的游標卡尺。即取 測量范圍為 0-150mm，分度值為 0.05mm 的游標卡尺。在此工序中，還要保證撥 叉兩叉頭的厚度為 8mm，未標注公差，取 IT14 級，T=0.36mm，不確定允許值為 0.029mm， 用的量具為分度值為 0.02mm 的游標卡尺。 取測量范圍為 0-150mm， 分度值為 0.02mm 的游標卡尺。兩個外部軸向測量在同一工序中，故可采用其中 一個精度較高的游標卡尺即可，故選用范圍為 0-150mm，分度值為 0.02mm 的游 標卡尺。 工序 6 中，加工撥叉的右側，且保證與24mm 圓柱右端面的距離為 5mm，由 于未標注公差，取 IT14 級，T=0.30mm,其不確定允許值為 0.016mm,故選用的量 具為分度值為 0.01mm 的游標卡尺，測量范圍為 0-100mm。 工序 7 中加工撥叉的左側，且保證撥叉厚度為6 - .24 mm，此時可采用專用量 具，通規(guī)、止規(guī)的具體參數如下： 6.1.3.2 選擇加工孔用量具 工序 3 中f 4H 9經過鉆、 、 三次孔加工， 孔至 12mm， 孔至 13.80 mm， 鉸孔至f14 0 mm。 （1） 鉆孔時采用標準鉆頭，且其精度要求低，可不需要量具； （2） 擴孔時，按計量器具的測量方法極限誤差選擇量具，由于公 l ln50-100mm 的游標卡尺，分度值為 0.01mm； （3） 鉸孔時，由于精度要求較高，加工每個工件都要進行測量， 故宜選擇極限量規(guī)，其具體尺寸如下:通規(guī)、止規(guī) 工序 8 中，鉆8.7mm 的內孔時由于采用標準鉆頭，且其精度要求低，可不需要量具。 6.1.3.3 選擇加工所用的量具 + . 9 + . 43銑槽時，由于采用了標準刀具，平時無需測量，但刀具磨損到一定時候時， 應進行測量以便及時更換刀具，此時可以選擇通用量具。槽的精度為 13 級， T=0.27mm, 其不確定允許值為 0.016mm,故選用的量具為分度值為 0.01mm 的游標 卡尺，測量范圍為 0-100mm。 6.2 確定工序尺寸 確定工序尺寸的一般方法，由表面加工的最后工序往前推，最后工序的工序 尺寸按零件圖的要求標準。當無基準轉換時，統(tǒng)一表面多車加工的工序尺寸（或 工步）的加工余量有關。當基準不重合時，工序尺寸應用尺寸鏈計算。 6.2.1 確定內孔的工序尺寸 內孔表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關。 面已確定零件各工序的 加工余量，現由后往前計算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經濟精 度確定。 本零件各內孔的各工序加工余量、 序尺寸及公差、 面粗糙度如下表所示。 表 2 內孔的各工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 加 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 工 鉆 擴 鉸 鉆 擴 鉸 鉆 擴 鉸 表面 f 3 0 f 4 014H m m m 9 4 .35 8.7 Ra25 8.7 m 6.2.2 確定軸向工序尺寸圖 3 工序軸向尺寸 6.2.2.1 確定各加工面的工序尺寸 表 3 各加工面的工序尺寸 工序 1 2 6 加工表面 1、 2 3 4 5 總加工余量 3 3 3 3 1 量 工 序 加 工 余 0 1 0 1 07 6 1 0 6.2.2.2 確定工序尺寸L6、L2、L5- . 2L12該尺寸在工序 6 和工序 2 中應達到零件的圖樣要求，則，L=70mm，L =5mm。 26356.2.2.3 確定工序尺寸L5、L2 、L1、L1=6 - .24mm，L1該尺寸只與加工余量有關，所以L5=L2+3=73mm、L1=L5-1=4mm。 6.2.2.4 確定工序尺寸L=L6+1=7mm，L2=L5+1=8mm，尺寸L 徐階工藝尺寸鏈來確定。工藝尺寸鏈如圖 4 所示。 4圖 4 含尺寸 L4 的工藝尺寸鏈 + 0.27尺寸 L4 的基本尺寸：L4（基）=70-5-3-50.5mm=11.5mm 尺寸 L4 的上偏差：EI（L4）=-（-0.12）-（-0.15）=0.27mm 尺寸 L4 的下偏差：ES（L4）=-0.06-0.15=-0.21mm 所以 L4 的尺寸為：L4=11.5 0.21mm，此尺寸為槽 14H13mm 的中心線距外圓柱 左端面的距離。 7 確定切削用量及時間定額 7.1 銑f 24 mm 外圓柱兩端面以及兩叉頭左右兩側 加工條件：被加工材料 KTH350-10 其最小抗拉強度為 330MPa，最低延伸率 為 10 的黑心可鍛鑄鐵。零件大小為 x=70mm，y=85mm。加工要求：粗銑f 24 右端面，加工余量為 3mm。 1、刀具選擇：選擇硬質合金端銑刀 YG8，銑刀直徑 80mm。背吃刀量apa 60 ，齒數 12。 2、切屑深度:因為加工余量較小，一次走刀即可完成。 即ap = 3 m。 4 ，- qC d計指南表 2-17 中公式計算v = k 查表m u pv vTl+ l + l1 2基本時間： = il = 0. - d - a )+ 2l = 3 計算可得j 1 e 2休息及生理需要時間 =0.03*0.48 0.02min 3、選用銑床：查機械制造技術基礎課程設計指南，選用 X51 立式銑床， 同時查得主軸轉速：100r. min 電動機功率：4.5kw。 4、確定切削速度和工作臺每分鐘進給量fMz 。查機械制造技術基礎課程設 T ap fz a zc v =548 k = 1,T = 120min,m= 0. 3,ap = 3,x = 0. 7y = 0. ,ae = 2,uv = 0.2 2vc =74.8m/min 5、工時定額的確定 完成零件加工的一個工序的時間定額公式： = Tj + Tf + T + T + T / N其中d j f b x及生理需要時間； -準備與終結時間；N-一批零件的數量。 fMzTj =0. min. 輔助時間： f =0.2Tj=0.08min. 布置工作時間： =0.05*0.48=0.024min. z準備與終結時間在中批量生產中可以忽視。 工時定額 T=0.53min7.2 加工f 4 H9 內孔 zc dv = k 查 機械制造技術基礎課程設計指導 ， 算得v = 12 m /minxT a fL l+ l + l D鉆孔的基本時間： = = = cotk + 2l = 3；計算可得：L l+ l + l D- d擴孔的基本時間： = = = co tk + 2l = 3；計算可得：加工條件：被加工材料 KTH350-10 其最小抗拉強度為 330MPa，最低延伸率 為 10 的黑心可鍛鑄鐵， 直徑為 14mm。 孔至 12mm， 孔至 13.8mm， 至 14mm。 1，選擇刀具：鉆孔時，高速鋼，鉆頭直徑 12mm，擴孔時，高速鋼，擴孔刀 直徑 13.8mm，鉸孔時，YG8，鉸刀直徑為 14mm。進給量f 0. m/r，切削速度m p擴孔時，硬質合金，擴孔刀直徑 13.8mm。 2， 用鉆床： 機械制造技術基礎課程設計指導 ， 用立式鉆床 Z525。 主軸最大行程 175mm，主軸轉速 97r/min，主軸最大轉矩 245.25N，功率 2.8kw。 3，時間定額的確定 完成零件加工的一個工序的時間定額公式： = Tj + Tf + T + T + T / N其中T -單件時間定額；Tj-基本時間 ；Tf -輔助時間；T-布置工作時間；T-休息 及生理需要時間； -準備與終結時間；N-一批零件的數量。 fn fn 2Tj =3. min輔助時間： f =0.2Tj=0.76min. 布置工作時間： =0.05*3.8=0.19min. 休息及生理需要時間 =0.03*3.8 0.11min 準備與終結時間在中批量生產中可以忽視。 工時定額 =Tj + Tf + T + T + T /N = 4.86min fn fn 2Tj =5. min輔助時間： f =0.2Tj=1.02min.L l+ l + l D- d鉸孔的基本時間： = = l = 布置工作時間： =0.05*5.1=0.26min. 休息及生理需要時間 =0.03*5.1 0.15min 準備與終結時間在中批量生產中可以忽視。 工時定額 =Tj + Tf + T + T + T /N = 6.53min fn fn 2Tj =4. min輔助時間： f =0.2Tj=0.98min. 布置工作時間： =0.05*4.9=0.25min. 休息及生理需要時間 =0.03*4.9 0.15min 準備與終結時間在中批量生產中可以忽視。 工時定額 =Tj + Tf + T + T + T /N = 6.28min co tk + 2l = 3；計算可得：zc d削速度v = k 查機械制造技術基礎課程設計指導表 2-13 算得xT a f加工 1 4 H9mm 孔所用的額定工時為：T=17.6min 7.3 加工f 8. 7mm 孔 加工條件：被加工材料 KTH350-10 其最小抗拉強度為 330MPa，最低延伸率 為 10 的黑心可鍛鑄鐵，孔直徑為 8.7mm。直接鉆孔至 8.7mm。 1，選擇刀具：鉆孔時，高速鋼，鉆頭直徑 8.7mm。進給量f 0. m/r，切 m pvc = 12 m /min。 2，選用鉆床：查機械制造技術基礎課程設計指導表 5-64，選用立式鉆 床 Z525。主軸最大行程 175mm，主軸轉速 97r/min，主軸最大轉矩 245.25N，功 率 2.8kw。 3，時間定額的確定 完成零件加工的一個工序的時間定額公式： = Tj + Tf + T + T + T / N其中L l+ l + l D鉆孔的基本時間： = = = cotk + 2l = 3；計算可得：qC d表 2-17 中公式計算v = k 式中，x y u pv z v v1000 25 n = = 64 8 /minT -單件時間定額；Tj-基本時間 ；Tf -輔助時間；T-布置工作時間；T-休息 及生理需要時間； -準備與終結時間；N-一批零件的數量。 fn fn 2Tj =2. min輔助時間： f =0.2Tj=0.46min. 布置工作時間： =0.05*2.3=0.12min. 休息及生理需要時間 =0.03*2.3=0.07min 準備與終結時間在中批量生產中可以忽視。 工時定額 =Tj + Tf + T + T + T /N = 2.95min 加工 H13mm 孔所用的額定工時為:2.95min 7.4 銑槽 1、加工情況：銑槽寬：14mm，槽長度：19mm，槽深度 16mm。被加工材料 KTH350-10 其最小抗拉強度為 350MPa，最低延伸率為 10 的黑心可鍛鑄鐵。 2、選用刀具：YG8 硬質合金盤銑刀。銑刀直徑為 80mm，寬度 14mm，齒數 20。 3、選機床：查機械制造技術基礎課程設計指南表 5-74，選用 X62 型臥 式銑床。機床功率為 7.5kw。每齒進給量為 0.06-0.1mm/z。取 f=0.08mm/z。確 定切屑速度和工作臺每分鐘進給量fMz。查機械制造技術基礎課程設計指南 T ap fz a zC =48 q = 0. 5,x = 0. ,y = 0. ,uv = 0. p = 0. ,m= 0. , = 120min,ap = 16 m,fz = 0. m/za = 14 m,z= 20,d= 125 mk = 1.0 計算得 v=25.4m/minp 25根據 X62 型臥式銑床工作臺進給表，選擇 n=60r/min=1r/s，則實際的切削 速度 v=0.36m/s，工作臺每分鐘進給量為：fMz = 0. 8*20*60= 96m/min75 進給量為f = = 0. 63 m/z根據 X62 型臥式銑床工作臺進給表，選擇 fMz 20*605，工時定額的確定 = 75mm/min。則實際的每齒 完成零件加工的一個工序的時間定額公式： = Tj + Tf+ T + T + T / N其中l(wèi)+ l + l基本時間： = il = a( - a )+ 2l = 3 計算可得j 1 e e 2T -單件時間定額；Tj-基本時間 ；Tf -輔助時間；T-布置工作時間；T-休息 及生理需要時間； -準備與終結時間；N-一批零件的數量。 fMzTj = 0. min = 42 . 輔助時間： f =0.2Tj=0.16min. 布置工作時間： =0.05*0.8=0.04min. 休息及生理需要時間 =0.03*0.8 0.024min 準備與終結時間在中批量生產中可以忽視。 工時定額 T=1.02min=62s 8 夾具設計 這個夾具主要的功能是，實現在銑床上，銑出 14H13mm 的槽。它的主要原理 是：通過長圓柱銷與平面結合，消除工件的 5 個自由度，由于槽具有較高的位置 要求，所以還需通過 R23 的圓弧凸臺限制工件繞著圓柱銷軸線的旋轉自由。夾具 的鎖緊是靠壓板和旋轉螺桿來固定的。其具體緊固方式如下圖所示。小 結 為期兩周的夾具課程設計已經結束，課程設計作為機械制造技術基礎、 機床夾具設計課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的 理解，強化了生產實習中的感性認識。 本次課程設計主要經歷了兩個階段：第一階段是機械加工工藝規(guī)程設計，第 二階段是專用夾具設計。第一階段我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機 床選用、時間定額計算等方面的知識；夾具設計的階段運用了工件定位、夾緊機 構及零件結構設計等方面的知識。 通過此次設計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制、 專用夾具設計的方法和步驟等。學會了查相關手冊、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說，這次設計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等 方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設計的能力，為 以后的設計工作打下了較好的基礎。 由于能力所限，設計中還有許多不足之處，懇請老師指正參考文獻 1崇凱.機械制造技術基礎課程設計指南.北京.化學工業(yè)出版社，2006.12 2張龍勛. 機械制造工藝學課程設計指導書及習題.北京:機械工業(yè)出版社， 2006.1 3孟少農，機械加工工藝手冊.北京:機械工業(yè)出版社，1991.9 4艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊.北京:機械工業(yè)出版社 5李益明.機械制造工藝設計簡明手冊.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版 6 趙家奇，機械制造工藝學課程設計指導書2 版.北京:機械工業(yè)出版社， 2000.10 7 李云，機械制造及設備指