分離爪零件機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆直徑6孔夾具設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、工序卡、說明書】

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According to parts of shape, dimensional accuracy, cost-effective production areas such as a detailed analysis of its manufacturing processes, the use of dedicated processing machine. Part of the analysis, accuracy of this axis, the appropriate concentration processes require smooth, and use tools to prospective size. Finally, the parts are checked. To meet the requirements of precision parts.目 錄1零件的工藝性分析7 1.1零件的用途 7 1.2零件的工藝性7 2機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)7 2.1生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算和生產(chǎn)類型確定7 2.2毛坯的種類與制造方法的確定 7 2.2.1毛坯種類 7 2.2.2鑄件制造方法 8 2.3毛坯尺寸公差與加工余量8 2.4擬定工藝路線9 2.4.1選擇定位基準(zhǔn) 9 2.4.2工序集中與分散 9 2.4.3工序順序安排9 2.4.4工藝路線方案93選擇各工序的機(jī)床設(shè)備，刀具及量具等工藝設(shè)備10 3.1選擇各工序機(jī)床設(shè)備 10 3.2選擇刀具與量具114確定各工序的切削用量和時(shí)間定額 115專用夾具設(shè)計(jì) 145.1問題的提出145.2定位方案及定位原件的選擇145.3定位誤差的計(jì)算145.4加緊方案的設(shè)計(jì)155.5加緊力的計(jì)算166.方案的綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論177體會(huì)與展望198參考文獻(xiàn)201零件的工藝性分析 1.1零件的用途 題目所給的零件是分離爪。它位于車床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔的作用，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，工作過程：撥叉零件是在傳動(dòng)系統(tǒng)中撥動(dòng)滑移齒輪，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速，轉(zhuǎn)向。 1.2零件的工藝分析C6132D車床共有兩處加工表面和一個(gè)空內(nèi)表面，其間有一定位置要求。分述如下：（1）零件孔40mm的上加工表面這一組加工表面包括：孔40mm的下加工表面，孔40mm的外表面，有粗糙度要求為Ra等于5um。加工時(shí)以50mm中心線為基準(zhǔn)，并加緊50的左右兩端面。（2）孔50mm下端面及孔36的內(nèi)表面其中50mm的下端面有粗糙度要求為Ra等于5um，這需要粗車；孔36mm的內(nèi)表面粗糙度要求5，需要進(jìn)一步精車，這都以40孔及端面定位，這就是先選一粗基準(zhǔn)，然后必須要用已加工表面作為精基準(zhǔn)。根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精 度，該零件沒有很難加工的表面尺寸，上述表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們的位置精度要求。2機(jī)械加工工藝規(guī)程2.1生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算和生產(chǎn)類型確定根據(jù)課程要求生產(chǎn)綱領(lǐng)為中批或大批生產(chǎn)，現(xiàn)選為大批生產(chǎn)。2.2毛坯的種類與制造方法的確定。 2.2.1毛坯種類選擇零件材料為QT40-10。QT40-10是球墨鑄鐵，它的熱處理與鋼相似，但因其含碳、硅、錳量較多，所以熱處理需要較高的加溫度和較長的保溫時(shí)間，其淬透性比碳鋼好。毛坯的鑄造后采用低溫退火?？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(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。 2.2.2鑄件制造方法已知零件的生產(chǎn)為大批生產(chǎn)，初步確定工藝安排的基本傾向?yàn)椋杭庸み^程劃分階段，工序都要集中，加工設(shè)備主要以專用設(shè)備為主，采用專用夾具，這樣生產(chǎn)質(zhì)量高，投產(chǎn)快生產(chǎn)率較高，能適應(yīng)大批量需求。根據(jù)零件的材料確定毛坯為鑄件，材料為QT40-10，毛坯的鑄造方法為砂型型鑄造，鑄件尺寸公差等級(jí)為IT13級(jí)以下。2.3毛坯尺寸公差及加工余量根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 表2-1 可選取公差等級(jí)為8到12級(jí)。這里選取8級(jí)。根據(jù)表2-3 選擇鑄件尺寸公差。由于零件根據(jù)表2-5選取加工余量等級(jí)為F，機(jī)械加工余量取0.5mm。根據(jù)表2-4選取鑄件機(jī)械加工余量。最后根據(jù)公式2-1及 2-2。算得毛坯基本尺寸R。過程及結(jié)果如表1-1所示。根據(jù)式機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程指設(shè)計(jì)導(dǎo)書中式2-1 2-2 R=F+RMA+CT/2（單側(cè)加工）R=F+2RMA+CT/2（雙側(cè)加工）R=F-2RMA-CT/2（內(nèi)腔加工）求毛坯基本尺寸；A孔；直徑40孔R(shí)=F+2RMA+2CT/2=46；B孔；直徑36孔R(shí)=F-2RMA-CT/2=30；C孔；直徑50孔R(shí)=F+2RMA+2CT/2=56；D面；長度21面R=F+RMA+CT/2=21；E面；長度13面R=F+RMA+CT/2=13；F面；長度25面R=F+RMA+CT/2=25；項(xiàng)目A孔B孔C孔D面公差等級(jí)CT8888加工面基本尺寸F40365016鑄件尺寸公差1.31.31.41.1機(jī)械加工余量等級(jí)FFFF要求的鑄件機(jī)械加工余量RMA1111毛坯基本尺寸R46305621項(xiàng)目E面F面公差等級(jí)CT88加工面基本尺寸F820鑄件尺寸公差11.2機(jī)械加工余量等級(jí)FF要求的鑄件機(jī)械加工余量RMA11毛坯基本尺寸R1325 表1-12.4擬定工藝路線2.4.1選擇定位基準(zhǔn)基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x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。（1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取50孔的上表面作為粗基準(zhǔn)，利用圓柱來定位，另外四爪握住兩邊來限制六個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行車削。（2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題。故選取50孔的上表面。 2.4.2工序集中與分散 采取工序集中原則。有利于提高生產(chǎn)率機(jī)床。減少弓箭裝夾次數(shù)，節(jié)省裝夾工作時(shí)間。有利于保證各加工面的相互位置精度。減少工序數(shù)目縮短工藝路線，簡(jiǎn)化生產(chǎn)計(jì)劃組織工作.2.4.3工序順序的安排采取如下原則；先基準(zhǔn)后其他，先粗后精，先主后次，先面后孔原則。2.4.4工藝路線方案制定工藝路線，在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定的情況下, 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求來制定工藝路線?？梢钥紤]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。制定如下工藝方案；工序一：鑄造。工序二：低溫退火熱處理。工序三：以50mm的孔及下端面定位，車40孔，并車孔的上端面。工序四：以40內(nèi)孔及上端面定位，車50下端面及36mm孔。工序五：以40內(nèi)孔及上端面定位，精車36及36.5孔。工序六：以36內(nèi)孔及端面定位，精車40外圓倒角工序七：以36內(nèi)孔及端面定位，銑8.3mm孔兩端至尺寸8+0.5mm，保證30mm尺寸至300.03mm，表面粗糙度要求為5mm。工序八：以36內(nèi)孔及端面定位，鉆、鉸8.3mm至尺寸。工序九：以36內(nèi)孔及端面定位，鉆3的孔，孔口倒角。工序十：以36內(nèi)孔及端面定位，精銑螺旋面工序十一 去毛刺。工序十二 檢驗(yàn)。3選擇各工序的機(jī)床設(shè)備，刀具及量具等工藝設(shè)備 3.1選擇各工序機(jī)床設(shè)備機(jī)床選擇時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素；1機(jī)床尺寸規(guī)格要與被加工工件的外輪廓尺寸相適應(yīng)，應(yīng)避免盲目加大機(jī)床規(guī)格。2機(jī)床的加工精度應(yīng)與被加工工件在該工序的加工精度相適應(yīng)。3機(jī)床的生產(chǎn)率應(yīng)與被加工工件的生產(chǎn)類型相適應(yīng)。4.機(jī)床的選擇應(yīng)考慮工廠的現(xiàn)有設(shè)備條件。根據(jù)各工序的技術(shù)要求，及查閱機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程指設(shè)計(jì)導(dǎo)書，工序三，工序四，工序五，工序六均為車表面，查表4-1 4-2 4-3可用C6132臥式車床。工序七，工序八為銑削工藝，查表4-14 4-15 4-16可采用立式銑床X51。工序九為鉆，鉸工藝，工序十為鉆孔工藝。查表4-9 4-10 4-11用臺(tái)式鉆床Z535。工學(xué)十一需精銑螺旋面，很復(fù)雜，查表4-21選用數(shù)控立式升降臺(tái)銑床XK50253.2選擇刀具與量具在生產(chǎn)中，除大批量生產(chǎn)和加工特殊形狀零件有時(shí)采用高效專用刀具，組合刀具和特殊刀具之外，一般均選用標(biāo)準(zhǔn)刀具機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表3-1 3-2 3-3 3-35 3-36 在銑床上用硬質(zhì)合金端銑刀，銑上下兩槽用三面刃銑刀，在車床上硬質(zhì)合金外圓車刀和端面車刀，鉆床用直柄麻花鉆和錐柄機(jī)用鉸刀，數(shù)控銑床用專用螺旋面銑刀。選擇設(shè)計(jì)量具時(shí)，主要根據(jù)被加工零件的精度要求，零件的尺寸，形狀和生產(chǎn)類型等進(jìn)行選擇。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表3-39量具可選精度要求較高的可用內(nèi)徑千分尺量程50175，其余用游標(biāo)卡尺分度值為0.024確定各工序切削用量和時(shí)間定額工序一 毛坯工序 工序二以36mm孔及端面定位銑8.3孔上下兩端面1. 加工條件工件材料：QT40-10，b=16GPa，HB=190241,鑄造。加工要求：粗銑8.3上下兩端面面。機(jī)床：銑床，XD6132臥式銑床。刀具：硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae=40mm,深度apPcc。故校驗(yàn)合格。最終確定 ap=1.3mm，nc=475r/min,Vfc=475mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）計(jì)算基本工時(shí)tmL/ Vf=(40+40)/475=0.168min。工序三 以36及端面為精基準(zhǔn)，鉆、鉸8.3孔 1. 選擇鉆頭 選擇直柄麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o12，二重刃長度=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)給量查切削手冊(cè) ，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（查切削手冊(cè)）為0.50.8mm，壽命（3）切削速度查切削手冊(cè) 修正系數(shù) 故。查切削手冊(cè)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(shí)T=L/nf=65/272*1.45=0.163min 工序四 以36及端面為精基準(zhǔn)，鉆、鉸3mm孔，倒角 1. 選擇鉆頭 選擇粗直柄麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=3mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角o4，二重刃長度=1.5mm,橫刀長b=1mm,寬l=3mm,棱帶長度 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量查切削手冊(cè) f=0.3-0.5mm/r ，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（查切削手冊(cè)）為0.50.8mm，壽命（3）切削速度查切削手冊(cè) 修正系數(shù) 故。查切削手冊(cè)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(shí)T=L/nf=65/272*1.45=0.163min 工序十一 去毛刺工序十二 檢查。其余幾步數(shù)據(jù)見工藝卡片。5專用夾具設(shè)計(jì)5.1問題的提出在給定的零件中，對(duì)本步加工的定位提出具體的要求是一定的公差，定位要求較高。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在保證工件的定位，來保證兩孔的尺寸。具體要求：1、保證孔1，孔2的尺寸。 2、保證圖中其它的標(biāo)尺寸。5.2定位方案及定位原件的選擇本夾具主要為了鉆銷6mm的孔。此工序的工序基準(zhǔn)為大頭端面和小頭孔。為避免定位誤差，按基準(zhǔn)重合原則以及考慮定位簡(jiǎn)單和快速。長心軸，定位銷，及夾具體平面組合定位限制工件6個(gè)自由度，使工件完全定位。5.3定位誤差的計(jì)算由于加工孔的極限偏差較大故工件孔與定位心軸可采用過盈配合。工件孔與定位心軸水平放置。由于工件孔與心軸為無間隙配合，定位副間無間隙，故基準(zhǔn)位移誤差j=0.由于工序基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，故b=0.所以定位誤差d=j+b=0.被加工尺寸公差=0.2-0.15=0.05.因?yàn)閐/3.所以方案可行。加工直徑40外圓時(shí)。d=j+b=0。被加工尺寸公差=0.02-（-0.01）=0.03.因?yàn)閐=FZ+FX/f取f=0.3FA2768.7N6方案的綜合評(píng)價(jià)與結(jié)論由于這是第一次進(jìn)行機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，所以進(jìn)程比較緩慢，設(shè)計(jì)方案也不是很嚴(yán)密。此方案首先對(duì)零件進(jìn)行了工藝分析，通過上網(wǎng)，查閱書籍等明白零件的用途及技術(shù)要求和工藝分析。并以此為根據(jù)對(duì)零件的生產(chǎn)類型進(jìn)行確定。進(jìn)一步對(duì)零件的毛坯的種類和制造進(jìn)行了系統(tǒng)，全面的分析。故設(shè)計(jì)到此階段所設(shè)計(jì)的方案還算可以。沒有太多的漏洞。接下是確定毛坯的尺寸公差與加工余量，本過程大多數(shù)根據(jù)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中所給的信息進(jìn)行毛坯尺寸及公差的確定還有加工余量的選擇。設(shè)計(jì)過程中也有很多不確定的因素。基本都通過上網(wǎng)等方式進(jìn)而解決，設(shè)計(jì)過程很順利。故此可以對(duì)此設(shè)計(jì)過程認(rèn)可。在下面的過程為擬定工藝路線，包括定位基準(zhǔn)的選擇工序集中的確定，工序順序的安排及工藝路線的安排。此過程變動(dòng)較大。都是根據(jù)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中所給的材料進(jìn)行不精確選擇，所以此設(shè)計(jì)過程不是非常準(zhǔn)確嚴(yán)密，但是可以選用。需要在加工過程中視情況而進(jìn)行更改，但不是隨意更改，總方向還是要根據(jù)說明書進(jìn)行。故此過程方案一般，可以選用。下個(gè)過程為選擇各工序的機(jī)床設(shè)備，刀具及量具等工藝設(shè)備。此過程很準(zhǔn)確，說明書中所選用的機(jī)床，刀具，量具等設(shè)備可以采用。在選取過程中，每個(gè)設(shè)備都有各自加工的選用范圍，只要符合選用范圍就可以取用。故此過程簡(jiǎn)便，可靠。應(yīng)該按說明書所選用的設(shè)備進(jìn)行工藝加工。下一過程為確定各工序的切削用量和時(shí)間定額。此過程嚴(yán)謹(jǐn)程度一般。因?yàn)榇诉^程是根據(jù)工藝設(shè)計(jì)而來，工藝設(shè)計(jì)用所得方案的有變動(dòng)，故此過程也存在一定范圍內(nèi)的變動(dòng)，但是都是誤差允許范圍內(nèi)。計(jì)算過程完全嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)手冊(cè)中所給定的而來。配合工藝設(shè)計(jì)可以進(jìn)行選用，所以此過程應(yīng)按照工藝過程參考選取，可以選用。下一過程為專用夾具的設(shè)計(jì)，此過程靈活性比較大，一種零件可以有不同的幾種夾具方案，在設(shè)計(jì)過程中，也是根據(jù)書上多給定的夾具選用的范圍選定，在選用夾具原件時(shí)，參考各種夾具原件的適用范圍。最后由定位誤差和夾緊力來檢驗(yàn)此夾具設(shè)計(jì)的是否合理。所以此過程也是按照程序而來，有設(shè)計(jì)，有檢驗(yàn)。故本過程可取。 總上所述，在方案的設(shè)計(jì)過程中，存在許多不完善的地方，但是方案依然可取，所需改進(jìn)的是在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)多查資料，不僅要根據(jù)書中所給的資料進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)也要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況，及經(jīng)驗(yàn)情況進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。這樣方案才可以變的完美。所以此方案在一定誤差范圍內(nèi)可以選取。7體會(huì)與展望為期三周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過程，通過老師和同學(xué)的幫助，還有自己不懈的努力，終于定時(shí)定量的完成了這次課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一段是接卸加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、實(shí)踐定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī)構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。通過此次設(shè)計(jì)，是我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(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。本設(shè)計(jì)還存在很多不足之處。一是由于本人的畫圖不夠純熟，在畫圖遇到復(fù)雜的和難的地方時(shí)顯力不從心，使圖沒達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)出來的水平。二是對(duì)分離爪的工作原理掌握的不夠熟練，在設(shè)計(jì)過程中不能全面地考慮問題，造成走許多彎路，設(shè)計(jì)速度緩慢，這些都需要進(jìn)一步研究和進(jìn)一步實(shí)踐來解決?？偟膩碚f，這次設(shè)計(jì)，使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問題等方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。由于能力所限，設(shè)計(jì)還有許多不足之粗，懇請(qǐng)老師們批評(píng)指正。8參考文獻(xiàn)1機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書阜新；遼寧工程技術(shù)大學(xué)出版社。2周兆元互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)第3版，機(jī)械工業(yè)出版社。3馬壯工程訓(xùn)練機(jī)械工業(yè)出版社。4吳兆祥，機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)，浙江；浙江大學(xué)出版社。5成大先，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)北京：機(jī)械工業(yè)出版社。6甘永立，幾何量公差與檢測(cè)上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社。7黃健求，機(jī)械制造基礎(chǔ)第2版，機(jī)械工業(yè)出版社。8曲振生，機(jī)械圖學(xué)，東北大學(xué)出版社。9陳宏均切削手冊(cè)第2版，機(jī)械工業(yè)出版社。