I-R檔撥叉【換擋叉】零件的機(jī)械加工工藝及鉆Φ8.7孔的夾具設(shè)計(jì)[含高清CAD圖紙和文檔]

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Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 錄序 言1一 零件的分析21.1零件的作用21.2零件的工藝分析2二.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1確定毛坯的制造形式32.2基面的選擇32.3制定工藝路線52.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定72.5確立切削用量及基本工時(shí)8三 夾具設(shè)計(jì)153.1 問題的提出153.2 定位基準(zhǔn)的選擇153.3切削力及夾緊力計(jì)算153.4 定位誤差分析163.5 夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明17總 結(jié)18致 謝19參 考 文 獻(xiàn)20序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。I-R換擋叉的加工工藝規(guī)程及其夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。一 零件的分析1.1零件的作用題目所給的零件是I-R換擋叉。它位于變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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14孔與操縱機(jī)構(gòu)相連，二下方的R20的則是用于與所控制齒輪所在的軸接觸。1.2零件的工藝分析I-R換擋叉共有兩處加工表面，其間有一定位置要求。分述如下：1.以14作為定位基準(zhǔn)這一組加工表面包括：14的孔，以及其上下端面，上端面與孔有位置要求，孔壁上有一個(gè)10的孔。2.以14端面作為定位基準(zhǔn)這一組加工表面包括：14的孔的加工，叉口端面和叉口內(nèi)側(cè)面。二.工藝規(guī)程設(shè)計(jì)2.1確定毛坯的制造形式考慮零件在機(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。2.2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?；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。否則，加工工藝過程中回問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件的大批報(bào)廢，是生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。粗基準(zhǔn)選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）粗基準(zhǔn)的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準(zhǔn)。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個(gè)不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準(zhǔn)。以求壁厚均勻、外形對(duì)稱、少裝夾等。（2） 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準(zhǔn)。例如：機(jī)床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時(shí)選擇導(dǎo)軌面作為粗基準(zhǔn)，加工床身的底面，再以底面作為精基準(zhǔn)加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細(xì)致的組織，以增加耐磨性。（3） 應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準(zhǔn)。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。（4） 應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準(zhǔn)，以保證定位準(zhǔn)確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準(zhǔn)，必要時(shí)需經(jīng)初加工。（5） 粗基準(zhǔn)應(yīng)避免重復(fù)使用，因?yàn)榇只鶞?zhǔn)的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。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14孔的不加工外輪廓表面作為粗基準(zhǔn)，用一個(gè)經(jīng)過特殊加工的定位銷定位，這樣就限制了空間的5個(gè)自由度，又因?yàn)殂@削時(shí)鉆削力是向下的，因此上下的自由度不需要限制精基準(zhǔn)的選擇應(yīng)滿足以下原則：（1）“基準(zhǔn)重合”原則 應(yīng)盡量選擇加工表面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，避免基準(zhǔn)不重合引起的誤差。（2）“基準(zhǔn)統(tǒng)一”原則 盡可能在多數(shù)工序中采用同一組精基準(zhǔn)定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準(zhǔn)變換產(chǎn)生的誤差，簡化夾具設(shè)計(jì)與制造。（3）“自為基準(zhǔn)”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應(yīng)選擇該加工表面本身為精基準(zhǔn)，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。（4）“互為基準(zhǔn)”原則 當(dāng)兩個(gè)表面相互位置精度及自身尺寸、形狀精度都要求較高時(shí)，可采用“互為基準(zhǔn)”方法，反復(fù)加工。（5）所選的精基準(zhǔn) 應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、夾緊可靠、夾具簡單、操作方便。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(shí)，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)。2.3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。工藝路線方案一1鑄造鑄造2時(shí)效處理時(shí)效處理3銑銑21左端面4銑銑21右端面5鉆鉆擴(kuò)鉸14孔6銑銑6mm的2側(cè)面7銑銑寬32mm內(nèi)側(cè)面8銑銑寬12mm槽9鉆鉆10孔10鉆鉆8.7孔11檢驗(yàn)檢驗(yàn)12入庫入庫工藝路線方案二：1鑄造鑄造2時(shí)效處理時(shí)效處理3鉆鉆擴(kuò)鉸14孔4銑銑21左端面5銑銑21右端面6銑銑6mm的2側(cè)面7銑銑寬32mm內(nèi)側(cè)面8銑銑寬12mm槽9鉆鉆10孔10鉆鉆8.7孔11檢驗(yàn)檢驗(yàn)12入庫入庫方案一和方案二的區(qū)別在于方案二在先鉆14孔然后開始銑叉口內(nèi)側(cè)面，違背了先面后孔的基本原則，方案一先加工端面再加工14孔，然后利用加好14孔作為定位基準(zhǔn)，加工銑6mm的2側(cè)面，銑寬32mm內(nèi)側(cè)面，銑寬12mm，鉆10孔，6mm2側(cè)面，鉆10孔，工序安排緊湊合理，可以更好的保證加工精度要求和位置度要求。綜上所述，我們選擇方案一具體的工藝路線如下1鑄造鑄造2時(shí)效處理時(shí)效處理3銑銑21左端面4銑銑21右端面5鉆鉆擴(kuò)鉸14孔6銑銑6mm的2側(cè)面7銑銑寬32mm內(nèi)側(cè)面8銑銑寬12mm槽9鉆鉆10孔10鉆鉆8.7孔11檢驗(yàn)檢驗(yàn)12入庫入庫2.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定I-R換擋叉生產(chǎn)類型大批量，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（14端面）。查機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)（以下稱工藝手冊(cè)）表2.22.5，取21端面長度余量均為2mm（均為雙邊加工）2. 14孔 14孔的粗糙度3.2，查手冊(cè)可知留余量2mm3. 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(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。2.5確立切削用量及基本工時(shí)工序：銑21左端面1. 選擇刀具刀具選取端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為6kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取1000當(dāng)1000r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序：銑21右端面1. 選擇刀具刀具選取端銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量4） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮螅淮渭庸ね瓿?） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為6kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取600當(dāng)600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取6） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序：鉆，擴(kuò)，絞14孔工步一鉆孔至12確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工12孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，則根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步二：擴(kuò)孔利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊(cè)規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取根據(jù)機(jī)床說明書，選取則主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工步3：鉸孔根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-25，得查參考文獻(xiàn)表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，實(shí)際切削速度。切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序：鉆10孔根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序：銑6mm的2側(cè)面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量7） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取1000當(dāng)1000r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取9） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為工序：銑寬32mm內(nèi)側(cè)面1. 選擇刀具刀具選取不重磨損硬質(zhì)合金套式面銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量10） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，一次加工完?1） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X51型銑床說明書，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取600當(dāng)600r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取12） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)：，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為三 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)的工序鉆8.7孔的夾具設(shè)計(jì)。3.1 問題的提出 本夾具主要用于鉆8.7孔，需要考慮保證精度要求和如何提高生產(chǎn)效率上。我們采用14作為定位基準(zhǔn)。3.2 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。選擇14孔和其端面作為定位基準(zhǔn)，來設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以圓柱銷和擋銷作為定位夾具，端面限制3個(gè)自由度，圓柱銷限制2個(gè)自由度，擋銷限制1個(gè)自由度，這樣空間的六個(gè)自由度就限制完全了，同時(shí)采用手柄夾緊即可滿足要求。3.3切削力及夾緊力計(jì)算 由于本道工序主要完成孔的鉆孔加工，鉆削力。由切削手冊(cè)得：鉆削力 式（5-2）鉆削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。3.4 定位誤差分析本工序選用的工件以圓孔在圓柱銷上定位，圓柱銷為水平放置，由于定位副間存在徑向間隙，因此必將引起徑向基準(zhǔn)位移誤差。在重力作用下定位副只存在單邊間隙，即工件始終以孔壁與圓柱銷上母線接觸，故此時(shí)的徑向基準(zhǔn)位移誤差僅存在Z軸方向，且向下，見下圖。式中 定位副間的最小配合間隙（mm）； 工件圓孔直徑公差（mm）； 圓柱銷外圓直徑公差（mm）。3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明使用圓柱銷和擋銷定位，手柄的壓緊力即可指定可靠的卡緊力。同時(shí)我們采用可換鉆套，當(dāng)導(dǎo)向的鉆套磨損后，我們松開螺釘可以換下鉆套。保證導(dǎo)向的精度，這樣就大大的提高了生產(chǎn)效率，適合于大批量生產(chǎn)?？?結(jié)這次設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來說受益菲淺的，通過這次的設(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(shí)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的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。這次設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知識(shí)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(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。致 謝這次設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)和良好的基礎(chǔ)。但是，查閱資料尤其是在查閱切削用量手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)存在大量的重復(fù)和重疊，由于經(jīng)驗(yàn)不足，在選取數(shù)據(jù)上存在一些問題，不過我的指導(dǎo)老師每次都很有耐心地幫我提出寶貴的意見，在我遇到難題時(shí)給我指明了方向，最終我很順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。這次設(shè)計(jì)成績的取得，與指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)是分不開的。在此，我衷心感謝我的指導(dǎo)老師，特別是每次都放下她的休息時(shí)間，耐心地幫助我解決技術(shù)上的一些難題，她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，她都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。多少個(gè)日日夜夜，她不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩指導(dǎo)老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。 參 考 文 獻(xiàn)1. 切削用量簡明手冊(cè),艾興、肖詩綱主編,機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年2.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)，李益民主編，機(jī)械工業(yè)出版社出版，1994年3.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海工業(yè)大學(xué)主編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1983年4.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)，東北重型機(jī)械學(xué)院、洛陽工學(xué)院、一汽制造廠職工大學(xué)編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社出版，1990年5.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981年10月6.機(jī)械制造工藝學(xué)，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年第 20 頁 共 25 頁