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機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
I-IV擋變速叉
零件名稱
I-IV擋變速叉
共
10
頁
第
1
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
10
磨
ZG45
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數
每 臺 件 數
精鑄
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
萬能外圓磨床
M114W
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
磨Φ16孔右端面
磨床夾具,砂輪,游標卡尺
480
135
0.2
0.3
1
0.31
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
1
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
I-IV擋變速叉
零件名稱
I-IV擋變速叉
共
10
頁
第
2
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
20
鉆
ZG45
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數
每 臺 件 數
精鑄
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
搖臂鉆床
Z525
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鉆、擴、鉸Φ16孔
麻花鉆,游標卡尺,擴孔刀,鉸刀,螺紋塞規(guī)
1600
2.44
0.33
3.4
1
0.50
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
I-IV擋變速叉
零件名稱
I-IV擋變速叉
共
10
頁
第
37
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
30
鉆
ZG45
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數
每 臺 件 數
精鑄
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
搖臂鉆床
Z525
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
锪Φ16孔兩端倒角
锪刀,游標卡尺,螺紋塞規(guī)
1600
2.44
0.33
3.4
1
0.50
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
I-IV擋變速叉
零件名稱
I-IV擋變速叉
共
10
頁
第
4
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
40
磨
ZG45
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數
每 臺 件 數
精鑄
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
萬能外圓磨床
M114W
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
磨46尺寸叉口左端平面
磨床夾具,砂輪,游標卡尺
1500
115
20
0.0157
1
0.3
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
I-IV擋變速叉
零件名稱
I-IV擋變速叉
共
10
頁
第
5
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
50
磨
ZG45
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數
每 臺 件 數
精鑄
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
萬能外圓磨床
M114W
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
磨46尺寸叉口右端平面
磨床夾具,砂輪,游標卡尺
1500
115
20
0.0157
1
0.3
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
I-IV擋變速叉
零件名稱
I-IV擋變速叉
共
10
頁
第
6
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
60
粗銑
ZG45
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數
每 臺 件 數
精鑄
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
銑床
X52K
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
銑46尺寸叉口兩內側平面
銑刀,游標卡尺
1200
120
0.15
0.5
1
0.138
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
I-IV擋變速叉
零件名稱
I-IV擋變速叉
共
10
頁
第
7
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
70
鉆
ZG45
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數
每 臺 件 數
精鑄
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
搖臂鉆床
Z525
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
鉆M10底孔,倒角,攻螺紋
麻花鉆,絲錐,游標卡尺,螺紋塞規(guī)
1600
2.44
0.33
3.4
1
0.50
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
I-IV擋變速叉
零件名稱
I-IV擋變速叉
共
10
頁
第
8
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
80
粗銑
ZG45
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數
每 臺 件 數
精鑄
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
銑床
X52K
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
銑尺寸15mm的槽
槽銑刀,游標卡尺
1200
120
0.15
0.5
1
0.138
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
I-IV擋變速叉
零件名稱
I-IV擋變速叉
共
10
頁
第
9
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
120
磨
ZG45
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數
每 臺 件 數
精鑄
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
萬能外圓磨床
M114W
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
磨46尺寸叉口左端平面
磨床夾具,砂輪,游標卡尺
1500
115
20
0.0157
1
0.3
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
機械加工工序卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
I-IV擋變速叉
零件名稱
I-IV擋變速叉
共
10
頁
第
10
頁
車間
工序號
工序名稱
材 料 牌 號
130
磨
ZG45
毛 坯 種 類
毛坯外形尺寸
每毛坯可制件數
每 臺 件 數
精鑄
設備名稱
設備型號
設備編號
同時加工件數
萬能外圓磨床
M114W
夾具編號
夾具名稱
切削液
專用夾具
乳化液
工位器具編號
工位器具名稱
工序工時 (分)
準終
單件
工步號
工 步 內 容
工 藝 裝 備
主軸轉速
切削速度
進給量
切削深度
進給次數
工步工時
r/min
m/min
mm/r
mm
機動
輔助
1
磨46尺寸叉口右端平面
磨床夾具,砂輪,游標卡尺
1500
115
20
0.0157
1
0.3
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
機械加工工藝過程卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
I-IV擋變速叉
零件名稱
I-IV擋變速叉
共
2
頁
第
1
頁
材 料 牌 號
ZG45
毛 坯 種 類
精鑄
毛坯外形尺寸
167x64x42
每毛坯件數
1
每 臺 件 數
1
備 注
工
序
號
工序
名稱
工 序 內 容
車間
工段
設 備
工 藝 裝 備
工時/min
準終
單件
10
磨
磨Φ16孔右端面
金工車間
二
M114W萬能外圓磨床
磨床夾具,砂輪,游標卡尺
20
鉆
鉆、擴、鉸Φ16孔
金工車間
二
Z525搖臂鉆床
麻花鉆,擴刀,鉸刀,游標卡尺
30
锪
锪Φ16孔兩端倒角
金工車間
Z525搖臂鉆床
锪刀,鉆模,游標卡尺
40
磨
磨46尺寸叉口左端平面
金工車間
二
M114W萬能外圓磨床
專用夾具,砂輪,游標卡尺
50
磨
磨46尺寸叉口右端平面
金工車間
二
M114W萬能外圓磨床
專用夾具,砂輪,游標卡尺
60
銑
銑46尺寸叉口兩內側平面
金工車間
二
X52K銑床
專用夾具,銑刀,游標卡尺
70
鉆
鉆M10底孔,倒角,攻螺紋
金工車間
二
Z525搖臂鉆床
絲錐,鉆模,螺紋量規(guī)
80
銑
銑尺寸15mm的槽
金工車間
X52K銑床
專用夾具,銑刀,游標卡尺
90
檢驗
清洗檢驗
二
檢驗臺
100
熱處理
叉口和E表面高頻淬火
二
淬火機
110
矯正
對熱處理變形進行矯正
二
鉗工臺
120
磨
磨46尺寸叉口左端平面
金工車間
二
M114W萬能外圓磨床
專用夾具,砂輪,游標卡尺
130
磨
磨46尺寸叉口右端平面
金工車間
二
M114W萬能外圓磨床
專用夾具,砂輪,游標卡尺
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數
更改文件號
簽 字
日 期
機械加工工藝過程卡片
產品型號
零件圖號
產品名稱
I-IV擋變速叉
零件名稱
I-IV擋變速叉
共
2
頁
第
2
頁
材 料 牌 號
ZG45
毛 坯 種 類
精鑄
毛坯外形尺寸
167x64x42
每毛坯件數
1
每 臺 件 數
1
備 注
工
序
號
工序
名稱
工 序 內 容
車間
工段
設 備
工 藝 裝 備
工時/min
準終
單件
140
清洗
去毛刺、清洗
清洗機
150
終檢
檢驗
檢驗臺
設 計(日 期)
校 對(日期)
審 核(日期)
標準化(日期)
會 簽(日期)
標記
處數
更改文件號
簽 字
日 期
標記
處數
更改文件號
簽 字
日 期
設計說明書
題 目
一四檔撥叉零件機械工藝及加工銑槽夾具設計
所屬部
所屬專業(yè)
所屬班級
學 號
學生姓名
指導教師
起訖日期
摘 要
一四檔撥叉零件加工工藝及夾具設計是包括零件加工的工藝設計、工序設計以及專用夾具的設計三部分。在工藝設計中要首先對零件進行分析,了解零件的工藝再設計出毛坯的結構,并選擇好零件的加工基準,設計出零件的工藝路線;接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算,關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量;然后進行專用夾具的設計,選擇設計出夾具的各個組成部件,如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件;計算出夾具定位時產生的定位誤差,分析夾具結構的合理性與不足之處,并在以后設計中注意改進。
關鍵詞:工藝,工序,切削用量,夾緊,定位,誤差
IV
Abstract
Fan-shaped fork parts processing and drilling parts machining fixture design including process design, process design, and special fixture design three parts. In the process of designing the parts to be the first analysis to understand the parts of the process re-design the structure of the blank, and select the machining datum good parts, the design process route parts; then the part of each step of the process to calculate the size of a key is to determine the technical equipment and cutting the amount of each process; then dedicated fixture design, select the design of the various components of the fixture, such as positioning elements, clamping elements, guiding element, clamp connections and machine parts and other components; positioning error generated when calculating the fixture, analytical rationality and inadequacies fixture structure and attention to improving the design in the future.
Keywords: technology, processes, cutting the amount of clamping, positioning difference
目 錄
摘 要 I
Abstract II
目 錄 III
第1章 緒論 1
第2章 一四檔撥叉的分析 1
2.1一四檔撥叉的工藝分析 1
2.2一四檔撥叉的工藝要求 1
第3章 工藝規(guī)程設計 3
3.1 確定毛坯的制造形式 3
3.2 基面的選擇 3
3.2.1影響加工方法的因素 3
3.2.2加工方案的選擇 4
3.3 確定定位基準 4
3.3.1粗基準的選擇 4
3.3.1精基準選擇的原則 4
3.4工藝路線的擬訂 5
3.4.1工序的合理組合 5
3.4.2工序的集中與分散 5
3.4.3加工階段的劃分 6
3.4.4加工工藝路線方案的比較 6
3.5一四檔撥叉的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定 7
3.6 毛坯的結構工藝要求 8
3.7 選擇加工設備和工藝裝備 9
3.7.1 機床選用 9
3.7.2 選擇刀具 9
3.7.3 選擇量具 9
3.8確定切削用量及基本工時(機動時間) 9
第4章 加工銑槽夾具設計 20
4.1研究原始質料 20
4.2定位基準的選擇 20
4.3定位誤差的分析 20
4.4 確定夾具體結構和總體結構 21
4.5 夾具設計及操作的簡要說明 22
總結與展望 23
參考文獻 24
致 謝 26
第1章 緒論
機械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產品,并把它們裝備成機械裝備的行業(yè)。機械制造業(yè)的產品既可以直接供人們使用,也可以為其它行業(yè)的生產提供裝備,社會上有著各種各樣的機械或機械制造業(yè)的產品。我們的生活離不開制造業(yè),因此制造業(yè)是國民經濟發(fā)展的重要行業(yè),是一個國家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎及有力支柱。從某中意義上講,機械制造水平的高低是衡量一個國家國民經濟綜合實力和科學技術水平的重要指標。
一四檔撥叉零件加工工藝及夾具設計是在學完了機械制圖、機械制造技術基礎、機械設計、機械工程材料等的基礎下,進行的一個全面的考核。正確地解決一個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,并設計出專用夾具,保證尺寸證零件的加工質量。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論,又要注意生產實踐的需要,只有將各種理論與生產實踐相結合,才能很好的完成本次設計。
本次設計水平有限,其中難免有缺點錯誤,敬請老師們批評指正。
1
第2章 一四檔撥叉的分析
2.1一四檔撥叉的工藝分析
其小頭孔與底平面有垂直度的公差要求,一四檔撥叉底面與大頭孔上平面有平行度公差要求。因為其尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度,以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量,進而影響其性能與工作壽命,因此它們的加工是非常關鍵和重要的。
一四檔撥叉是一個很重要的零件,因為其零件尺寸比較小,結構形狀較復雜,但其加工孔和底面的精度要求較高,此外還有小頭孔端要求加工,對精度要求也很高。一四檔撥叉的底面,所以都要求精加工。
2.2一四檔撥叉的工藝要求
設計和工藝是密切相關的,又是相輔相成的。設計者要考慮加工工藝問題。工藝師要考慮如何從工藝上保證設計的要求。一個好的結構不但要應該達到設計要求,而且要有好的機械加工工藝性,也就是要有加工的可能性,要便于加工,要能夠保證加工質量,同時使加工的勞動量最小。
圖2.1 一四檔撥叉零件圖
該加工有七個加工表面:平面加工包括一四檔撥叉底面、大頭孔上平面;孔系加工包括小頭孔¢16、小孔M10。
⑴ 以平面為主有:① 一四檔撥叉底面的粗、精銑加工,其粗糙度要求是;
② 叉口端面的粗、精銑加工,其粗糙度要求是。
⑵ 孔系加工有:
②¢16的小頭孔鉆、擴和鉸加工,其表面粗糙度要求
;
一四檔撥叉毛坯的選擇鑄造,因為生產率很高,所以可以免去每次造型。單邊余量一般在,結構細密,能承受較大的壓力,占用生產的面積較小。因其年產量是5000件,由[3]表2.1~3可知是中批量生產。
上面主要是對一四檔撥叉零件的結構、加工精度和主要加工表面進行了分析,選擇了其毛坯的的制造方法為鑄造和中批的批量生產方式,從而為工藝規(guī)程設計提供了必要的準備。
第3章 工藝規(guī)程設計
3.1 確定毛坯的制造形式
零件材料為ZG45,鑄件的特點是液態(tài)成形,其主要優(yōu)點是適應性強,即適用于不同重量、不同壁厚的鑄件,也適用于不同的金屬,還特別適應制造形狀復雜的鑄件??紤]到零件在使用過程中起連接作用,分析其在工作過程中所受載荷,最后選用鑄件,以便使金屬纖維盡量不被切斷,保證零件工作可靠。年產量已達成批生產水平,而且零件輪廓尺寸不大,可以采用砂型鑄造,這從提高生產效率,保證加工精度,減少生產成本上考慮,也是應該的。
3.2 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,可以使加工質量得到保證,生產效率得以提高。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,使生產無法正常進行。
粗基準的選擇,對像托架這樣的零件來說,選好粗基準是至關重要的。對本零件來說,如果外圓的端面做基準,則可能造成這一組內外圓的面與零件的外形不對稱,按照有關粗基準的選擇原則(即當零件有不加工表面時,應以這些不加工表面做粗基準,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應位置精度較高的不加工表面做為粗基準)。
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,此處不在重復。
3.2.1影響加工方法的因素
⑴ 要考慮加工表面的精度和表面質量要求,根據各加工表面的技術要求,選擇加工方法及分幾次加工。
⑵ 根據生產類型選擇,在大批量生產中可專用的高效率的設備。在單件小批量生產中則常用通用設備和一般的加工方法。如、柴油機連桿小頭孔的加工,在小批量生產時,采用鉆、擴、鉸加工方法;而在大批量生產時采用拉削加工。
⑶ 要考慮被加工材料的性質,例如:淬火鋼必須采用磨削或電加工;而有色金屬由于磨削時容易堵塞砂輪,一般都采用精細車削,高速精銑等。
⑷ 要考慮工廠或車間的實際情況,同時也應考慮不斷改進現有加工方法和設備,推廣新技術,提高工藝水平。
⑸ 此外,還要考慮一些其它因素,如加工表面物理機械性能的特殊要求,工件形狀和重量等。
選擇加工方法一般先按這個零件主要表面的技術要求來選定最終加工方法。再選擇前面各工序的加工方法,如加工某一軸的主要外圓面,要求公差為IT6
3.2.2加工方案的選擇
⑴ 由參考文獻[3]表2.1~16可以確定,平面的加工方案為:粗銑——精銑(),粗糙度為6.3~0.8,一般不淬硬的平面,精銑的粗糙度可以較小。
⑶ 小頭孔¢16加工方法:
加零件毛坯不能直接鍛出孔,只能鍛出一個小坑,以便在以后加工時找正其中心,但其表面粗糙度的要求為,所以選擇加工的方法是鉆——擴——鉸。
⑷M10孔加工方法:
因為孔的表面粗糙度的要求都不高,是,所以我們采用一次鉆孔的加工方法。
3.3 確定定位基準
3.3.1粗基準的選擇
粗基準選擇應當滿足以下要求:
⑴ 粗基準的選擇應以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面,則應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。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。
⑵ 選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如:機床床身導軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導軌面作為粗基準,加工床身的底面,再以底面作為精基準加工導軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量,使表層保留而細致的組織,以增加耐磨性。
⑶ 應選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。
⑷ 應盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準,以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準,必要時需經初加工。
要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置,能保證一四檔撥叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從一四檔撥叉零件圖分析可知,主要是選擇加工一四檔撥叉底面的裝夾定位面為其加工粗基準。
3.3.1精基準選擇的原則
⑴ 基準重合原則。即盡可能選擇設計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設計基準不重合而引起的基準不重合誤差。
⑵ 基準統(tǒng)一原則,應盡可能選用統(tǒng)一的定位基準。基準的統(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度,避免基準轉換所帶來的誤差,并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一,從而可減少夾具設計和制造工作。例如:軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位,這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面,而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。
⑶ 互為基準的原則。選擇精基準時,有時兩個被加工面,可以互為基準反復加工。例如:對淬火后的齒輪磨齒,是以齒面為基準磨內孔,再以孔為基準磨齒面,這樣能保證齒面余量均勻。
自為基準原則,有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻,可以選擇加工表面本身為基準。例如:磨削機床導軌面時,是以導軌面找正定位的。此外,像拉孔在無心磨床上磨外圓等,都是自為基準的例子。
此外,還應選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準,以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設計簡單等。
要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置,能保證一四檔撥叉在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從一四檔撥叉零件圖分析可知,它的底平面與小頭孔,適于作精基準使用。
選擇精基準的原則時,考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。
3.4工藝路線的擬訂
對于中批量生產的零件,一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。一四檔撥叉的加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔和面定位粗、精加工一四檔撥叉底面大頭孔上平面。
后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。
3.4.1工序的合理組合
確定加工方法以后,就按生產類型、零件的結構特點、技術要求和機床設備等具體生產條件確定工藝過程的工序數。確定工序數的基本原則:
⑴ 工序分散原則
工序內容簡單,有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備。簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少,產品更換容易。對工人的技術要求水平不高。但需要設備和工人數量多,生產面積大,工藝路線長,生產管理復雜。
⑵ 工序集中原則
工序數目少,工件裝,夾次數少,縮短了工藝路線,相應減少了操作工人數和生產面積,也簡化了生產管理,在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少,大量生產可采用高效率的專用機床,以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備,使成本增高,調整維修費事,生產準備工作量大。
一般情況下,單件小批生產中,為簡化生產管理,多將工序適當集中。但由于不采用專用設備,工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。
加工工序完成以后,將工件清洗干凈。清洗是在的含0.4%~1.1%蘇打及0.25%~0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內部雜質、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于。
3.4.2工序的集中與分散
制訂工藝路線時,應考慮工序的數目,采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中,就是以較少的工序完成零件的加工,反之為工序分散。
⑵ 工序分散的特點
工序內容簡單,有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設備,簡單的機床工藝裝備。生產準備工作量少,產品更換容易。對工人的技術水平要求不高。但需要設備和工人數量多,生產面積大,工藝路線長,生產管理復雜。
⑴ 工序集中的特點
工序數目少,工件裝夾次數少,縮短了工藝路線,相應減少了操作工人數和生產面積,也簡化了生產管理,在一次裝夾中同時加工數個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設備少,大量生產可采用高效率的專用機床,以提高生產率。但采用復雜的專用設備和工藝裝備,使成本增高,調整維修費事,生產準備工作量大。
工序集中與工序分散各有特點,必須根據生產類型。加工要求和工廠的具體情況進行綜合分析決定采用那一種原則。
一般情況下,單件小批生產中,為簡化生產管理,多將工序適當集中。但由于不采用專用設備,工序集中程序受到限制。結構簡單的專用機床和工夾具組織流水線生產。
由于近代計算機控制機床及加工中心的出現,使得工序集中的優(yōu)點更為突出,即使在單件小批生產中仍可將工序集中而不致花費過多的生產準備工作量,從而可取的良好的經濟效果。
3.4.3加工階段的劃分
零件的加工質量要求較高時,常把整個加工過程劃分為幾個階段:
⑴ 粗加工階段
粗加工的目的是切去絕大部分多雨的金屬,為以后的精加工創(chuàng)造較好的條件,并為半精加工,精加工提供定位基準,粗加工時能及早發(fā)現毛坯的缺陷,予以報廢或修補,以免浪費工時。
粗加工可采用功率大,剛性好,精度低的機床,選用大的切前用量,以提高生產率、粗加工時,切削力大,切削熱量多,所需夾緊力大,使得工件產生的內應力和變形大,所以加工精度低,粗糙度值大。一般粗加工的公差等級為IT11~IT16。粗糙度為Ra80~100μm。
⑵ 半精加工階段
半精加工階段是完成一些次要面的加工并為主要表面的精加工做好準備,保證合適的加工余量。半精加工的公差等級為IT9~IT10。表面粗糙度為Ra10~1.25μm。
⑶ 精加工階段
精加工階段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保證零件的形狀位置幾精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面達到圖紙要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或減少工件精加工表面損傷。
精加工應采用高精度的機床小的切前用量,工序變形小,有利于提高加工精度.精加工的加工精度一般為IT6~IT7,表面粗糙度為 Ra10~1.25μm。
此外,加工階段劃分后,還便于合理的安排熱處理工序。由于熱處理性質的不同,有的需安排于粗加工之前,有的需插入粗精加工之間。
但須指出加工階段的劃分并不是絕對的。在實際生活中,對于剛性好,精度要求不高或批量小的工件,以及運輸裝夾費事的重型零件往往不嚴格劃分階段,在滿足加工質量要求的前提下,通常只分為粗、精加工兩個階段,甚至不把粗精加工分開。必須明確劃分階段是指整個加工過程而言的,不能以某一表面的加工或某一工序的性質區(qū)分。例如工序的定位精基準面,在粗加工階段就要加工的很準確,而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。
3.4.4加工工藝路線方案的比較
在保證零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技術條件下,成批量生產可以考慮采用專用機床,以便提高生產率。但同時考慮到經濟效果,降低生產成本,擬訂兩個加工工藝路線方案。
方案一:
10 磨 磨Φ16孔右端面
20 鉆 鉆、擴、鉸Φ16孔
30 锪 锪Φ16孔兩端倒角
40 磨 磨46尺寸叉口左端平面
50 磨 磨46尺寸叉口右端平面
60 銑 銑46尺寸叉口兩內側平面
70 鉆 鉆M10底孔,倒角,攻螺紋
80 銑 銑尺寸15mm的槽
90 檢驗 清洗檢驗
100 熱處理 叉口和E表面高頻淬火
110 矯正 對熱處理變形進行矯正
120 磨 磨46尺寸叉口左端平面
130 磨 磨46尺寸叉口右端平面
140 清洗 去毛刺、清洗
150 終檢 檢驗
方案二:
10 鑄 鑄
20 時效
30 銑 粗、半精銑?24一側端面
40 銑 粗、半精銑?24另外一側端面
50 鉆擴鉸 鉆擴鉸?16孔,并倒角
60 銑 銑叉口
70 鉗 去叉口毛刺
80 檢 中檢
90 熱 熱處理(叉口淬火)
100 校 校正
110 磨 粗磨叉口兩側面及凸臺面
160 磨 精磨叉口兩側面
130 鉆 鉆M10螺紋底孔,倒角
140 攻 攻絲M10
150 洗 清洗
160 淬 叉口高頻淬火
170 校 校正,
180 檢 終檢
表3.1加工工藝路線方案比較表
加工工藝路線方案的論證:
⑴ 從前兩步工序可以看出:方案Ⅱ把粗、精加工都安排在一個工序中,
以便裝夾、安裝工件。
⑵方案Ⅰ把粗、精加工分在兩個不同的工序中,而方案Ⅱ都在一個工序中,這樣不但有利于工件的安裝,且在設計專用夾具時也可以減少工件的安裝次數。
方案2中其工序較為集中,如粗、精加工都安排在一個工序中,以便裝夾、安裝工件。
由以上分析:方案Ⅱ為合理、經濟的加工工藝路線方案。具體的工藝過程如下表:
表3.2加工工藝過程表
10 磨 磨Φ16孔右端面
20 鉆 鉆、擴、鉸Φ16孔
30 锪 锪Φ16孔兩端倒角
40 磨 磨46尺寸叉口左端平面
50 磨 磨46尺寸叉口右端平面
60 銑 銑46尺寸叉口兩內側平面
70 鉆 鉆M10底孔,倒角,攻螺紋
80 銑 銑尺寸15mm的槽
90 檢驗 清洗檢驗
100 熱處理 叉口和E表面高頻淬火
110 矯正 對熱處理變形進行矯正
120 磨 磨46尺寸叉口左端平面
130 磨 磨46尺寸叉口右端平面
140 清洗 去毛刺、清洗
150 終檢 檢驗
3.5一四檔撥叉的偏差,加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的確定
一四檔撥叉的鍛造采用的是ZG45鋼鑄造制造,其材料是ZG45,生產類型為中批量生產,采用鑄造毛坯。
⑴ 變速叉底平面和大頭孔上平面的偏差及加工余量計算
底平面加工余量的計算。根據工序要求,其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下:
粗銑:由參考文獻[4]表11~19。其余量值規(guī)定為,現取。查[3]可知其粗銑時精度等級為IT12,粗銑平面時厚度偏差取
精銑:由參考文獻[3]表2.3~59,其余量值規(guī)定為。
⑵ 小頭孔的偏差及加工余量計算
參照參考文獻[3]表2.2~2,2.2~25,2.3~13和參考文獻[15]表1~8,可以查得:
孔¢16:
鉆孔的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是。
擴孔的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是。
鉸孔的精度等級:,表面粗糙度,尺寸偏差是。
⑶.粗、精銑15槽
參照參考文獻[1]表21~5,得其槽邊雙邊粗加工余量2Z=2.0mm,槽深加工余量為1.0mm,再由參照參考文獻[1]表21~5的刀具選擇可得其極限偏差:粗加工為,精加工為。
3.6 毛坯的結構工藝要求
一四檔撥叉為鍛造件,對毛坯的結構工藝性有一定要求:
⑴ 由于鑄造件尺寸精度較高和表面粗糙度值低,因此零件上只有與其它機件配合的表面才需要進行機械加工,其表面均應設計為非加工表面。
⑵ 為了使金屬容易充滿模膛和減少工序,鑄造件外形應力求簡單、平直的對稱,盡量避免鑄造件截面間差別過大,或具有薄壁、高筋、高臺等結構。
⑶ 鑄造件的結構中應避免深孔或多孔結構。
⑷ 鑄造件的整體結構應力求簡單。
⑸ 工藝基準以設計基準相一致。
⑹ 便于裝夾、加工和檢查。
⑺ 結構要素統(tǒng)一,盡量使用普通設備和標準刀具進行加工。
在確定毛坯時,要考慮經濟性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近,可以減少加工余量,提高材料的利用率,降低加工成本,但這樣可能導致毛坯制造困難,需要采用昂貴的毛坯制造設備,增加毛坯的制造成本。因此,毛坯的種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類
形狀及尺寸確定后,必要時可據此繪出毛坯圖。
3.7 選擇加工設備和工藝裝備
3.7.1 機床選用
①.工序是粗銑、精銑。各工序的工步數不多,成批量生產,故選用銑床就能滿足要求。本零件外輪廓尺寸不大,精度要求屬于中等要求,選用最常用的X52K銑床。參考根據《機械制造設計工工藝簡明手冊》表4.2-7。
②.工序是鉆孔,選用Z525搖臂鉆床。
3.7.2 選擇刀具
①.在車床上加工的工序,一般選用硬質合金銑刀。加工刀具選用YG6類硬質合金銑刀,它的主要應用范圍為普通鑄鐵、冷硬鑄鐵、高溫合金的精加工和半精加工。為提高生產率及經濟性,可選用可轉位銑刀(GB5343.1-60,GB5343.2-60)。
②.鉆孔時選用高速鋼麻花鉆,參考《機械加工工藝手冊》(主編 孟少農),第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有參數。
3.7.3 選擇量具
本零件屬于成批量生產,一般均采用通常量具。選擇量具的方法有兩種:一是按計量器具的不確定度選擇;二是按計量器的測量方法極限誤差選擇。采用其中的一種方法即可。
3.8確定切削用量及基本工時(機動時間)
工序10 磨Φ16孔右端面
機床M114W萬能外圓磨床
1) 選擇砂輪。見《機械加工工藝手冊》第三章中磨料A46KV6P 350×40×127
其含義為:砂輪磨料為剛玉,粒度為46#,硬度為中輪1級,陶瓷結合劑,6號組織,平型砂輪,其尺寸為350×40×127
2) 切削用量的選擇。查《機械加工工藝手冊》表33-42有
工件速度 =18m/min 切削深度 ?。?.0157mm/st
縱向進給量 =0.5B=20mm(雙行程)
3) 切削工時
式中 D---被加工直徑 b----加工寬度 Z--單邊加工余量
K---系數 V---工作臺移動速度
--工作臺往返一次砂輪軸向進給量
--工作臺往返一次砂輪徑向進給量
=2.5(min)
工序20 鉆,擴,鉸Φ16孔
本工序為鉆、擴、鉸mm的孔,倒角45°。刀具:鉸刀選用?15.95mm的標準高速鋼鉸刀,鉸孔擴削用量,鉆頭采用雙頭刃磨法,后角αo=120°。
a. 鉆孔
刀具選用高速鋼復合鉆頭,直徑d=15mm,使用切削液,選用立式鉆床。
(1) 切削深度ap:ap=7.5mm,
(2) 選擇鉆頭磨鈍標準及耐用度
根據《機械加工工藝手冊》表2.4-37,鉆頭后刀面最大磨損量為0.5-0.8mm,耐用度T=45min
(3) 確定切削速度
查《機械加工工藝手冊》表2.4-41查的切削速度v取v=0.45mm/s。
機床主軸轉速n:
根據鉆床床主軸轉速表查取,n=530r/min
則實際切削速度v':
(4) 確定進給量f,進給速度vf
根據《機械加工工藝手冊》,表2.4-38,f=0.45-0.56mm/r,l/d=20/15=1.33<3,所以取f=0.5mm/r。
則
(5) 基本時間tj
被切削層長度l:l=20mm
刀具切入長度l1:
由選擇的刀具得kr=120。
刀具切出長度l2:l2=1~4mm 取l2=2mm
所以
(6) 校驗扭矩功率
查《機械加工工藝手冊》表2.4-41 Mc=30.9Nm,由機床數據知Mm=144.2Nm,所以Mc
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