齒輪撥叉零件的鉆M10螺紋孔夾具設計及加工工藝分析含非標8張CAD圖.zip
齒輪撥叉零件的鉆M10螺紋孔夾具設計及加工工藝分析含非標8張CAD圖.zip,齒輪,零件,M10,螺紋,夾具,設計,加工,工藝,分析,非標,CAD
摘要
專用夾具歷經歲月,仍然經久不衰,其主要原因是不規(guī)則零件的存在并且越來越多,零件的尺寸要求和公差要求也是越來越高。要想很好很快的加工零件的尺寸,并且保證零件的各項加工要求以及測量精度,專用夾具就是很好的選擇。
本次畢設研究的對象是齒輪撥叉,該零件結構并不是很復雜,當形狀畸形是典型的叉架類零件,該零件的作用是撥動滑動齒輪,使其和相應的齒輪進行傳動,實現(xiàn)預期的轉動速度或者轉動方向等,該零件是實現(xiàn)轉速或者轉向過程中的操作零件。
本次畢設研究的主要內容是齒輪撥叉加工工藝設計,鉆孔專用夾具設計。加工工藝的設計,其主要的內容有:分析工件作用、分析工件結構、分析加工面加工精度、確定進給量還有背吃刀量,計算切削速度以及加工時間等等。
通過結合任務書以及對零件圖的分析,決定設計鉆M10螺紋孔Z3025鉆床專用夾具。其設計內容有:設計定位、夾緊方案,選擇定位、夾緊元件;選擇標準鉆套;設計夾具體等。
關鍵詞:齒輪撥叉;加工工藝;專用夾具;M10螺紋孔;Z3025
III
Abstract
Special fixtures have been around for a long time, and the main reason is the existence and increasing number of irregular parts. The dimensional requirements and tolerance requirements of parts are also increasing. Special fixtures are a good choice for the very fast and easy processing of part sizes and the various machining requirements and measurement accuracy of the parts.
The object of this research is the gear shifting fork. The structure of the part is not very complicated. When the shape is deformed, it is a typical fork-like part. The function of the part is to move the sliding gear to drive it with the corresponding gear. To achieve the desired rotational speed or direction of rotation, etc., this part is the operating part that realizes the speed or steering process.
The main content of this research is the gear shifting process design and drilling special fixture design. The main contents of the design of the processing technology are: analyzing the action of the workpiece, analyzing the structure of the workpiece, analyzing the machining accuracy of the machining surface, determining the feed amount and the amount of the back-feeding knife, calculating the cutting speed and the machining time, and so on.
By combining the task book and the analysis of the part drawing, it is decided to design the special fixture for drilling the M10 threaded hole Z3025. The design contents include: design positioning, clamping scheme, selection of positioning, clamping components; selection of standard drill sleeves; design clips and so on.
Key words: gear shift fork; machining process; special fixture; M10 threaded hole; Z3025
目 錄
摘要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1 機床夾具的分類及概述 1
1.2 機床夾具的發(fā)展及趨勢 2
第二章 齒輪撥叉機械加工工藝規(guī)程設計 3
2.1 零件的工藝分析及生產類型的確定 3
2.1.1 零件的作用 3
2.1.2 零件的工藝分析 3
2.1.3 零件生產類型的確定 4
2.2 零件工藝規(guī)程設計 5
2.2.1 零件制造形式及毛坯的確定 5
2.2.2 基準的選擇 5
2.3 選擇、比較和確定加工工藝路線 6
2.3.1 選擇加工工藝路線 6
2.3.2 比較加工工藝路線 7
2.3.3 確定加工工藝路線 7
2.4 加工設備、裝夾夾具、加工刀具及測量量具的確定 7
2.5 機械加工余量的確定 8
2.6 確定切削用量及基本工時 10
第三章 鉆床專用夾具的設計 23
3.1 問題的提出 23
3.2 夾具設計 23
3.2.1 確定定位方案,選擇定位元件 23
3.2.2 確定夾緊方案,選擇夾緊元件 24
3.2.3 夾具體的設計 24
3.2.4 鉆套的選擇 24
3.2.5 鉆削力及夾緊力計算 24
3.2.6 定位誤差分析 25
結論 26
致謝 27
參考文獻 28
第一章 緒論
1.1 機床夾具的分類及概述
1、專門化分類
(1)專用夾具
這種夾具是為了加工某一個產品其中的一道工序,它的特征是構造緊湊,用起來很快,非常便利,花費力氣不多,這樣確保生產出來產品精度符合要求,確保工作效率,不過設計花費的時間很長,花費的錢也比較多。加工零件有變化,這個夾具就沒法用,所以生產零件是固定的,并且數量很多的。
(2)通用夾具
就是已經標準化的,在可控范圍里面,可以用來對不一樣的零件用來進行生產的夾具。這樣的夾具生產單位都是專業(yè)的,一般來說都是機床的附件一起交付給客戶。主要的特點是使用范圍大,工作效率不高,用來加工一些數量不多的零部件。
(3)通用可調夾具和成組夾具
這類夾具的零部件可以拿來換,有一部分還可以調整,這樣就算是零件更換了還可以使用。所謂成組夾具,就是成組生產差不多的零部件。將成組夾具對比可調夾具,可調夾具的生產對象不固定,并且使用的范圍是要大一點。
(4)組合夾具
加工產品的夾具,之前將標準零件加工好,跟零部件進行組裝,這樣的夾具就是組裝夾具,生產單位是專業(yè)的,特征是變化比較多,加工時間不長,零件可以來回使用,對于一些新的零部件生產,或者是小批量的生產都可以使用。
(5)隨行夾具
夾具用在自動生產線上的就是隨行夾具。這樣夾具不僅可以對零件濟寧裝夾,還可以跟加工零件成為一個整體,順著自動生產線,從一個工位移到另外一個工位,在不一樣的工序上進行生產。
2、按使用分類
因為每一個機床自身工作時候的特征不一樣,構造不一樣,所以使用的夾具構造要求也就不一樣,根據用的機床不一樣,夾具進行分類:車床夾具,銑床夾具,鏜床夾具,磨床夾具等。
1.2 機床夾具的發(fā)展及趨勢
機床夾具的發(fā)展是向著,標準化,精密化,高效化,還有柔性化。
1、標準化
對于機床夾具來說,標準化,通用化是互相聯(lián)系的。機床夾具標準化之后,夾具可以進行商品化生產,這樣一來生產花費時間就變短了,生產花銷也變低了。
2、精密化
現(xiàn)在機械產品的精度變得越來越高,這樣一來夾具的精度要求也就變高了。精密化夾具的構造有很多種。
3、高效化
這種夾具生產零件花費的基本時間,還有輔助時間都變少了,這樣一來生產率就變高了,并且操作者的工作強度也就沒有那么高。見得比較多的高效化夾具有自動化的,高速化的,還有可以用來進行夾緊的夾具。
4、柔性化
最新的柔性化夾具類型有組合夾具,成組夾具,數控夾具等等。為了滿足現(xiàn)代化機械的種類,還有一些批量不多的生產要求,將夾具的柔性化程度變高,將專用夾具的構造變?yōu)椴豢刹鸶刹鸬?,變成可以對夾具的構造進行調整,這就是現(xiàn)在夾具的發(fā)展方向。
28
第二章 齒輪撥叉機械加工工藝規(guī)程設計
2.1 零件的工藝分析及生產類型的確定
2.1.1 零件的作用
齒輪撥叉,該零件結構并不是很復雜,當形狀畸形是典型的叉架類零件,該零件的作用是撥動滑動齒輪,使其和相應的齒輪進行傳動,實現(xiàn)預期的轉動速度或者轉動方向等,該零件實現(xiàn)轉速或者轉向過程中的操作零件。圖2-1位齒輪撥叉零件圖。
圖2-1 齒輪撥叉零件圖
2.1.2 零件的工藝分析
1、零件的材質:
本次設計的零件其材料為HT21-40。該材料在現(xiàn)在的企業(yè),對于外形復雜或者畸形的零件運用較多,主要用于鑄造。該材料切削性能也不錯,如果對該材料進行熱處理后,其綜合性能更佳。
2、組成表面分析:
(1)15左右兩端面(即40和R20組成面),表面還有端面;
(2)R52、65、10和20組成筋板,表面還有端面;
(3)Ф40外圓柱,表面還有端面;2處Ф20孔,表面還有端面;
(4)2處1X45°倒角,表面還有端面;22X18方體,表面還有端面;
(5)寬25兩端面及底面,表面還有端面;尺寸46上端面,表面還有端面;
(6)R42和R52圓弧,表面還有端面;Ф8.3孔及M10孔,表面還有端面;
(7)零件圖上面沒有標圓弧尺寸的R3,表面還有端面。
3、加工表面分析:
(1)寬25兩端面,完成機加工后粗糙度達Ra3.2um;底面,完成機加工后粗糙度達Ra6.3um;
(2)Ф20孔表面,完成機加工后粗糙度達Ra1.6um;46右端面,完成機加工后粗糙度達Ra6.3um;
(3)16左右端面,完成機加工后粗糙度達Ra1.6um;Ф8.3孔內表面,完成機加工后粗糙度達Ra12.5um;
(4)B-B視圖2處35X10斜面,完成機加工后粗糙度達Ra12.5um;
(5)R42圓弧內表面,完成機加工后粗糙度達Ra6.3um;其他表面還有端面,都是采用不加工處理。
4、形位公差分析:
(1)尺寸16左端面相對于“下端Ф20孔所在軸線”的垂直度公差為0.08;
(2)上端Ф20孔所在軸線相對于“下端Ф20孔所在軸線”的垂直度公差為0.15。
2.1.3 零件生產類型的確定
所謂生產類型,就是生產單位加工產品的專業(yè)化程度。對生產類型進行劃分,有單件的,有成批的,還有大量的。
1、生產類型是單件
加工產品的種類是很多的,不過每一種產品的數量不多,并且基本上不會進行重復生產。
2、生產類型是成批
主要生產的產品都是一樣的,生產是重復進行的,比方說機床生產,電機生產等這些都是成批生產,按照批量的大小進行劃分,有小批量的,中批量的,大批量。
3、生產類型是大批量
生產量是很大的,種類不多,基本上都是在進行長時間的重復生產,對產品的某一道工序來進行生產。
本次設計的齒輪撥叉確定其生產類型為批量生產。
2.2 零件工藝規(guī)程設計
2.2.1 零件制造形式及毛坯的確定
本次設計的零件其材料為HT21-40。該材料在現(xiàn)在的企業(yè),對于外形復雜或者畸形的零件運用較多,主要用于鑄造。該材料切削性能也不錯,如果對該材料進行熱處理后,其綜合性能更佳。
考慮到零件外形畸形采用鑄造成型,零件端面的余量為2.5mm,零件圖上面的螺紋孔和圓柱孔采用實心鑄造,圖2-2為齒輪撥叉毛坯圖。
圖2-2 齒輪撥叉毛坯圖
2.2.2 基準的選擇
機械生產中,選用的定位基準是不是合理對于產品質量是好還是壞有非常關鍵,當然對于產品所處地點精度還有尺寸精度影響很大,對于產品每一個面生產順序的排列影響很大,產品用夾具進行安裝,那么確定的定位基準對于夾具構造是簡單還是復雜,影響非常大。所以,對于工藝來說,確定定位基準很關鍵。
分析齒輪撥叉零件圖,本零件是帶有圓柱孔和螺紋孔比較畸形的叉架類零件。
1、粗基準的選擇:
通過分析,選擇106左端面為粗加工基準,該端面也比較適合加工零件上大多數的面以及孔等。
2、精基準的選擇:
通過分析,選擇2處Ф20孔及端面為精加工基準。
2.3 選擇、比較和確定加工工藝路線
在設計和確定加工工藝路線之前,需要了解和把握下面的原則:
1、基準先行零件加工,正常都是首先進行精加工,之后定位用精基準對別的面進行生產。所以,在確定精基準的時候,要在工藝流程的最前面,這樣后面的工序才能按照它為基準進行。
2、首先對精度要求高的面進行加工,也就是說對每一個主要面進行粗加工,之后進行半精加工,再進行精加工,光整加工。精加工重要面的時候,首先要修正精基準,這樣才可以確保重要面的生產精度。
3、先主后次,按照產品的作用還有技術需要。首先分下來主要表面跟次要表面,之后先生產主要面,之后將次要面的生產工序放到里面。次要面正常說的是鍵槽,螺孔,銷孔的這些面。這些面跟主要面所處地點是有需求的,加工次要表面的時候,首先要先將主要表面加工好,將它作為加工次要面的基準,有的次要表面加工放到最后進行,不過這個時候要注意,不能將主要表面給弄壞。
4、先面后孔,零件類型是箱體,底座,支架等的,從平面上看體積比較大的,生產孔的時候把它當做精基準,這樣一來就非常穩(wěn)定,并且生產起來也簡單,這樣孔的精度就可以滿足要求。要是首先對孔進行生產,生產面的時候以孔為基準,那么難度就很大,生產產品的質量也不好。
2.3.1 選擇加工工藝路線
加工工藝路線方案1:
工序1、鑄造;
工序2、熱處理;
工序3、銑16左端面;
工序4、銑46右端面;
工序5、鉆2處Ф20孔;
工序6、銑寬25兩端面及底面;
工序7、銑B-B視圖2處35X10斜面;
工序8、銑R42和R52兩端面;
工序9、銑R42圓弧;
工序10、鉆Ф8.3孔及M10螺紋孔;
工序11、清洗;
工序12、終檢;
工序13、入庫。
加工工藝路線方案2:
工序1、鑄件;
工序2、熱處理;
工序3、鉆2處Ф20孔;
工序4、鉆Ф8.3孔及M10螺紋孔;
工序5、銑16左端面;
工序6、銑46右端面;
工序7、銑寬25兩端面及底面;
工序8、銑B-B視圖2處35X10斜面;
工序9、銑R42和R52兩端面;
工序10、鏜R42圓??;
工序11、終檢;
2.3.2 比較加工工藝路線
加工工藝路線方案2通過先鉆孔,而后對其他表面進行加工。該方案沒能夠滿足先面后孔的原則,并且R42圓弧采用鏜床加工不合適。加工工藝路線方案1做到了先面后孔,先加工出零件的大面,而后加工出2個Φ20的孔,采用其為基準加工下面的面。很好的保證了零件的尺寸要求。
2.3.3 確定加工工藝路線
考慮到零件采用的制造方式為鑄造,在鑄造過程中零件的端面其平整度不能夠很好的得到保證。以鑄造的端面加工孔,孔的尺寸和形位公差就不能夠很好的得到保證。經過比較選擇加工工藝路線方案1加工本工件。
2.4 加工設備、裝夾夾具、加工刀具及測量量具的確定
1、銑削
(1)加工設備:X52K立式銑床和XK6132臥式銑床。
(2)裝夾夾具:專用夾具。
(3)加工刀具:三面刃銑刀。
(4)測量量具:游標卡尺。
2、鉆削
(1)加工設備:Z3025搖臂鉆床。
(2)裝夾夾具:專用夾具。
(3)加工刀具:麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆和絲錐鉆。
(4)測量量具:游標卡尺和螺紋量規(guī)。
2.5 機械加工余量的確定
工序1、鑄造;
工序2、熱處理;
工序3、銑16左端面;
工步1:粗銑16左端面;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為1.5mm。
工步2:半精銑16左端面;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為0.85mm。
工步3:精銑16左端面;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為0.15mm。
工序4、銑46右端面;
工步1:粗銑46右端面;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為1.5mm。
工步2:半精銑46右端面;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為1mm。
工序5、鉆2處Ф20孔;
工步1:鉆2處Ф20孔的底孔;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為2.5mm(單邊)。
工步2:擴2處Ф20孔;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為7.4mm(單邊)。
工步3:鉸2處Ф20孔;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為0.1mm(單邊)。
工序6、銑寬25兩端面及底面;
工步1:粗銑寬25兩端面及底面;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為1.5mm。
工步2:半精銑寬25兩端面及底面;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為0.85mm。
工步3:精銑寬25兩端面及底面;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為0.15mm。
工序7、銑B-B視圖2處35X10斜面;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為1.5mm。
工序8、銑R42和R52兩端面;
工步1:粗銑R42和R52兩端面;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為1.5mm。
工步2:半精銑R42和R52兩端面;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為0.85mm。
工步3:精銑R42和R52兩端面;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為0.15mm。
工序9、銑R42圓弧;
工步1:粗銑R42圓??;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為1.5mm。
工步2:半精銑R42圓??;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為1mm。
工序10、鉆Ф8.3孔及M10螺紋孔;
工步1:鉆Ф8.3孔的底孔;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為2.5mm(單邊)。
工步2:鉆Ф8.3孔;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為1.65mm(單邊)。
工步3:鉆M10螺紋孔;
由機床切削手冊查到并確定,該工步的加工余量為0.85mm(單邊)。
工序11、清洗;
工序12、終檢;
工序13、入庫。
2.6 確定切削用量及基本工時
工序1、鑄造;
工序2、熱處理;
工序3、銑16左端面;
工步1:粗銑16左端面;
1、加工本工步選擇的機床:X52K立式銑床
2、加工本工步選擇的刀具:三面刃銑刀;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量1.5;
5、加工本工步選擇的進給量0.2;
6、加工本工步暫取切削速度80;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取300
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=106,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工步2:半精銑16左端面;
1、加工本工步選擇的機床:X52K立式銑床
2、加工本工步選擇的刀具:三面刃銑刀;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量0.85;
5、加工本工步選擇的進給量0.25;
6、加工本工步暫取切削速度90;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取375
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=106,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工步3:精銑16左端面;
1、加工本工步選擇的機床:X52K立式銑床
2、加工本工步選擇的刀具:三面刃銑刀;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量0.15;
5、加工本工步選擇的進給量0.35;
6、加工本工步暫取切削速度100;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取375
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=106,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工序4、銑46右端面;
工步1:粗銑46右端面;
1、加工本工步選擇的機床:X52K立式銑床
2、加工本工步選擇的刀具:三面刃銑刀;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量1.5;
5、加工本工步選擇的進給量0.2;
6、加工本工步暫取切削速度80;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取300
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=46,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工步2:半精銑46右端面;
1、加工本工步選擇的機床:X52K立式銑床
2、加工本工步選擇的刀具:三面刃銑刀;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量1;
5、加工本工步選擇的進給量0.25;
6、加工本工步暫取切削速度90;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取375
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=46,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工序5、鉆2處Ф20孔;
工步1:鉆2處Ф20孔的底孔;
1、加工本工步選擇的機床:Z3025搖臂鉆床;
2、加工本工步選擇的刀具:麻花鉆;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量2.5;
5、加工本工步選擇的進給量0.1;
6、加工本工步暫取切削速度8;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取525
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=88.5,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工步2:擴2處Ф20孔;
1、加工本工步選擇的機床:Z3025搖臂鉆床;
2、加工本工步選擇的刀具:擴孔鉆;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量7.4;
5、加工本工步選擇的進給量0.1;
6、加工本工步暫取切削速度15;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取331
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=88.5,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工步3:鉸2處Ф20孔;
1、加工本工步選擇的機床:Z3025搖臂鉆床;
2、加工本工步選擇的刀具:鉸孔鉆;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量0.1;
5、加工本工步選擇的進給量0.1;
6、加工本工步暫取切削速度20;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取331
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=88.5,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工序6、銑寬25兩端面及底面;
工步1:粗銑寬25兩端面及底面;
1、加工本工步選擇的機床:XK6132臥式銑床
2、加工本工步選擇的刀具:三面刃銑刀;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量1.5;
5、加工本工步選擇的進給量0.2;
6、加工本工步暫取切削速度80;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取300
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=40,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工步2:半精銑寬25兩端面及底面;
1、加工本工步選擇的機床:XK6132臥式銑床
2、加工本工步選擇的刀具:三面刃銑刀;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量0.85;
5、加工本工步選擇的進給量0.25;
6、加工本工步暫取切削速度90;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取375
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=40,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工步3:精銑寬25兩端面及底面;
1、加工本工步選擇的機床:XK6132臥式銑床
2、加工本工步選擇的刀具:三面刃銑刀;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量0.15;
5、加工本工步選擇的進給量0.35;
6、加工本工步暫取切削速度100;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取375
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=40,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工序7、銑B-B視圖2處35X10斜面;
1、加工本工步選擇的機床:XK6132臥式銑床
2、加工本工步選擇的刀具:三面刃銑刀;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量1.5;
5、加工本工步選擇的進給量0.2;
6、加工本工步暫取切削速度80;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取300
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=10,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工序8、銑R42和R52兩端面;
工步1:粗銑R42和R52兩端面;
1、加工本工步選擇的機床:XK6132臥式銑床
2、加工本工步選擇的刀具:三面刃銑刀;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量1.5;
5、加工本工步選擇的進給量0.2;
6、加工本工步暫取切削速度80;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取300
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=65,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工步2:半精銑R42和R52兩端面;
1、加工本工步選擇的機床:XK6132臥式銑床
2、加工本工步選擇的刀具:三面刃銑刀;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量0.85;
5、加工本工步選擇的進給量0.25;
6、加工本工步暫取切削速度90;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取375
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=65,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工步3:精銑R42和R52兩端面;
1、加工本工步選擇的機床:XK6132臥式銑床
2、加工本工步選擇的刀具:三面刃銑刀;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量0.15;
5、加工本工步選擇的進給量0.35;
6、加工本工步暫取切削速度100;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取375
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=65,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工序9、銑R42圓??;
工步1:粗銑R42圓弧;
1、加工本工步選擇的機床:XK6132臥式銑床
2、加工本工步選擇的刀具:三面刃銑刀;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量1.5;
5、加工本工步選擇的進給量0.2;
6、加工本工步暫取切削速度80;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取300
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=56.7,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工步2:半精銑R42圓??;
1、加工本工步選擇的機床:XK6132臥式銑床
2、加工本工步選擇的刀具:三面刃銑刀;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量0.85;
5、加工本工步選擇的進給量0.25;
6、加工本工步暫取切削速度90;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取375
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=56.7,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工序10、鉆Ф8.3孔及M10螺紋孔;
工步1:鉆Ф8.3孔的底孔;
1、加工本工步選擇的機床:Z3025搖臂鉆床;
2、加工本工步選擇的刀具:麻花鉆;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量2.5;
5、加工本工步選擇的進給量0.1;
6、加工本工步暫取切削速度8;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取525
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=27,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工步2:鉆Ф8.3孔;
1、加工本工步選擇的機床:Z3025搖臂鉆床;
2、加工本工步選擇的刀具:麻花鉆;
3、測量本工步選擇的工具:游標卡尺;
4、加工本工步選擇的背吃刀量1.65;
5、加工本工步選擇的進給量0.1;
6、加工本工步暫取切削速度15;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取525
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=27,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工步3:鉆M10螺紋孔;
1、加工本工步選擇的機床:Z3025搖臂鉆床;
2、加工本工步選擇的刀具:絲錐鉆;
3、測量本工步選擇的工具:螺紋量規(guī);
4、加工本工步選擇的背吃刀量0.1;
5、加工本工步選擇的進給量0.1;
6、加工本工步暫取切削速度20;
7、機床轉動速度的確定,機床加工時實際切削速度的確定
,取525
8、加工本工步需要的基本時間
,其中:L=10,則
9、加工本工步需要的輔助時間
,其中:,則
工序11、清洗;
工序12、終檢;
工序13、入庫。
第三章 鉆床專用夾具的設計
3.1 問題的提出
本次設計的夾具主要用于鉆M10螺紋孔。加工之前2處Ф20孔及相應的端面已加工。設計的夾具在保證零件加工尺寸和精度要求的同時,還需要考慮生產效率和減輕工人的工作強度。
3.2 夾具設計
3.2.1 確定定位方案,選擇定位元件
1、齒輪撥叉定位方案的確定
利用零件左端面和定位塊端面定位,限制3自由度。利用下端Ф20孔與固定式圓柱定位銷定位,限制2自由度。利用上端Ф20孔與固定式菱形定位銷定位,限制1自由度??紤]到零件比較畸形,為增加定位和切削穩(wěn)定性,在M10螺紋孔下方,采用可調支承和六角螺母,對其進行輔助支承。完成零件6自由度限制,定位方案是“1個面和2個銷”。
2、齒輪撥叉定位元件的選擇
其定位元件有:定位塊、固定式圓柱定位銷、固定式菱形定位銷。見圖3-1。
圖3-1 夾具裝配圖
3.2.2 確定夾緊方案,選擇夾緊元件
1、齒輪撥叉夾緊方案的確定
利用鉆模夾緊座、方頭螺栓以及夾緊盤對工件夾緊。
2、齒輪撥叉夾緊元件的選擇
其夾緊元件有:鉆模夾緊座、方頭螺栓以及夾緊盤。
3.2.3 夾具體的設計
夾具體是連接機床和工件最重要的零件。設計的夾具體要確保安裝在機床上時穩(wěn)定,可靠性要高;有足夠的強度和剛度;有適當的精度和尺寸穩(wěn)定性;結構工藝性好并且排屑要比較方便。本次設計的夾具體采用鑄造的方式,選擇的材料是HT200。具體結構見下圖3-2夾具體零件圖。
圖3-2 夾具體零件圖
3.2.4 鉆套的選擇
本次專用夾具需要對工件完成M10螺紋孔的鉆削加工。
通過對現(xiàn)代夾緊設計手冊的查閱,決定采用快換鉆套作為本次零件的導向鉆套,其鉆套的標準為GB/T 8045.1-1999。
3.2.5 鉆削力及夾緊力計算
1、鉆削力計算
鉆削力計算公式:
P—鉆削力;
D─鉆頭直徑,Φ10;
S—進給量,0.1mm/r;
HB─硬度(HT21-40),取315HBS。
故
2、夾緊力的計算
。
其中:=1.5;=1.1;=1.1;=1.1;=1.3;=1.0。
故=2.6
實際夾緊力:。其中:,
故
選擇螺栓預緊力。
選M10方頭螺栓,材料為45#鋼。
則,小于45#鋼的許用拉應力
故選擇M10方頭螺栓,合適。
3.2.6 定位誤差分析
零件主要定位元件:Ф20固定式圓柱定位銷、Ф20固定式菱形定位銷及定位塊。
1、Ф20固定式圓柱定位銷、Ф20固定式菱形定位銷的尺寸與公差
通過對《機床夾具設計手冊》的查閱,能夠確定銷的尺寸要求及形位公差要求,2個定位銷能夠保證零件的徑向誤差。
2、定位塊的尺寸與公差
根據結構特點設計定位塊的結構,具體見定位塊零件圖,通過對定位塊接觸部分尺寸的要求,保證零件的軸向誤差。
通過對零件圖的分析,依據對加工后的零件進行分析,其表面粗糙度工序能夠達到12.5um。因此上述定位誤差在范圍內。
結論
學校設計畢設這個教學任務,我認為最主要的原因就是要將大學所學的知識進行一次全面的檢驗,也是將之前所學的知識運用到實線中的難得的實踐機會,現(xiàn)在踏踏實實的將畢業(yè)設計做好了,將來才有機會將工作做得更好。本次設計,雖然說困難不少,不過在老師和同學的幫助下,在自身的努力下,我完成了設計。下面我將對本次設計進行全面總結:
1、通過之前學習的書籍,學校圖書館,還有網絡等平臺,我對齒輪撥叉的作用、工件的表面組成、工件的加工要求等進行了了解和掌握,完成了零件圖的繪制。我還對機床夾具的組成,原理分類等知識進行了了解和掌握,這些知識的了解和掌握。為下面的設計做好鋪墊。
2、通過金屬切削手冊的查閱,確定零件的加工余量,繪制零件的毛坯圖。選擇,比較和確定零件的加工工藝路線,選擇零件的加工設備,裝夾夾具,加工刀具和測量量具。對機床轉速,切削用量及加工工時進行計算。
3、完成專用夾具的設計,選擇定位和夾緊元件。確定定位和夾緊方案。選擇標準導向裝置,設計機床連接零件—夾具體等。
4、繪制夾具裝配圖及非標零件圖,完成設計說明書的編寫。
致謝
畢業(yè)設計馬上就要結束了,本次實際上是對我大學所學專業(yè)知識的一次總結。剛走進學校大門的時候,我還是一個對專業(yè)一無所知的門外漢,在老師的辛勤教導下,現(xiàn)在我已經對專業(yè)知識有一定程度的了解,可以說,老師對我的恩情就像大海一樣深,我是沒有辦法報答的。老師的專業(yè)知識非常風度,對待學術的態(tài)度非常嚴謹,教課的時候又非常幽默,機智,我深深的被老師折服了。在老師的幫助下,我才能一開始將設計任務題目定下來,后期計算相應的數據,設計圖紙,編寫說明書,一直到最終將論文完成。
在這里,我想再次感謝我的指導老師。還要謝謝我的家人,在我求學這么長時間,一直給我支持,給我理解。謝謝所有幫助我,關心我的人。
“長風破浪會有時,直掛云帆濟滄?!?,這句詩我是最喜歡的,就拿它作為畢設的結果,謝謝大家,相互共勉,一直追尋自己的夢想,不要輕易放棄。
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