制定撥叉撥桿零件的加工工藝設(shè)計(jì)鉆Φ12H7和Φ25H7孔的鉆床夾具（）

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1、 機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目：制定撥叉零件加工工藝，設(shè)計(jì)鉆Φ12H7和Φ25H7孔的鉆床夾具 全套圖紙，加153893706 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 機(jī)械工程系 2015年11月21日 目錄 序言 1 第1章 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 第二節(jié) 確定毛坯 2 1.3 確定毛坯的制造形式 3 1.4 基面的選擇的選擇 3 1.5 制定工藝路線 5 1.6 機(jī)械加工余量、

2、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5 1.7 確定切削用量及基本工時(shí) 8 第2章 夾具設(shè)計(jì) 17 2.1 問題的提出 17 2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 17 2.3 切削力和夾緊力的計(jì)算 17 2.4 定位誤差分析 19 2.5 夾具操作的簡(jiǎn)要說明 19 總結(jié) 21 參考文獻(xiàn) 22 11 哈爾濱理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 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(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重

3、要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)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(guó)家國(guó)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)。 支架的加工工藝規(guī)程及其車Φ60孔夾具設(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)。

4、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。 第1章 零件的分析 1.1 零件的作用 我所選的題目是CA6140型車床上的撥桿零件。它位于車床上的變速機(jī)構(gòu)中。主要用來換擋，使主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，從而獲得所需要的速度和扭矩的作用。零件上的φ12孔與操作機(jī)構(gòu)相連接，通過φ22孔則是用于所控制齒輪所在的軸配合，通過φ12孔所受的力撥動(dòng)φ22孔這端的齒輪變速，達(dá)到所需的作用。 1.2 第二節(jié) 確定毛坯 （一）確定毛坯的種類 毛坯的確定包括確定毛坯的種類和制造方法兩個(gè)方面。毛坯的種類選擇鑄件?？紤]到零件在機(jī)床運(yùn)行過程中所受的沖擊

5、不大，零件的材料選擇HT200。鑄件選擇砂型鑄造毛坯。 （二）繪制鑄件的零件圖 1.3 確定毛坯的制造形式 零件材料為45，在工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用鍛造，鍛造精度為2級(jí)，能保證鍛件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 1.4 基面的選擇的選擇 1、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

6、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

7、難以保證表面間的位置精度。 基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，他對(duì)零件的生產(chǎn)是非常重要的。先選取Φ60孔及其端面作為定位基準(zhǔn)。 2、 精基準(zhǔn)的選擇 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(jiǎn)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)”

8、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(jiǎn)單、操作方便。以基準(zhǔn)面A及另外兩側(cè)面作為定位精基準(zhǔn)，加工其它表面及孔。主要考慮精基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要進(jìn)行專門的計(jì)算，在此不再重復(fù)。 1.5 制定工藝路線 制訂工藝路線的出發(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)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以

9、便使生產(chǎn)成本盡量降下來。 工序01：鑄造 工序02：時(shí)效處理 工序03：粗銑、精銑基準(zhǔn)面A 工序04：粗銑、半精銑D面 工序05：粗銑、半精銑B面 工序06：粗銑、半精銑C面 工序07：鉆φ25的孔 工序08：鉆φ12的孔 工序09：鉆Φ10孔 工序10：檢驗(yàn)至圖紙要求 工序11：入庫 1.6 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 支架材料為HT200、 由于零件不算是比較的復(fù)雜，所以這里采用鑄件，中大批量生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，故可采用鑄造成型。這對(duì)于提高生產(chǎn)率、保證加工質(zhì)量也是有利的。 基準(zhǔn)面A的加工余量 基準(zhǔn)面A的表面粗糙度Ra3.

10、2，尺寸公差等級(jí)CT7，加工余量等級(jí)MA-E，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，需要經(jīng)過粗銑——精銑方能滿足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z=1.5mm 精銑 單邊余量Z=0.5mm 2、D面的加工余量 D面的表面粗糙度Ra6.3，尺寸公差等級(jí)CT9，加工余量等級(jí)MA-E，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，需要經(jīng)過粗銑——半精銑方能滿足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z

11、=1.5mm 半精銑 單邊余量Z=0.5mm 3、B面的加工余量 B面的表面粗糙度Ra6.3，尺寸公差等級(jí)CT9，加工余量等級(jí)MA-E，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，需要經(jīng)過粗銑——半精銑方能滿足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z=1.5mm 半精銑 單邊余量Z=0.5mm C面的加工余量 C面的表面粗糙度Ra6.3，尺寸公差等級(jí)CT9，加工余量等級(jí)MA-E，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm，由《機(jī)械

12、制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，需要經(jīng)過粗銑——半精銑方能滿足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z=1.5mm 半精銑 單邊余量Z=0.5mm φ25孔的加工余量 φ25孔的表面粗糙度Ra3.2，尺寸公差等級(jí)CT8，加工余量等級(jí)MA-E，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得，單邊加工余量Z=1.5mm，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-7知，需要經(jīng)過粗車——半精車——精車方能滿足其精度要求。 粗車 單邊余量Z=1.0mm 半精車 單邊余量Z=0.4mm 精車 單邊余量Z=0.1mm φ

13、12的孔的加工余量 φ12的孔表面粗糙度Ra3.2，尺寸公差等級(jí)CT9，加工余量等級(jí)MA-E，查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.2-4得，單邊加工余量Z=2.0mm，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表1.4-8知，需要經(jīng)過粗銑——半精銑方能滿足其精度要求。 粗銑 單邊余量Z=1.5mm 半精銑 單邊余量Z=0.5mm Φ10孔的加工余量 Φ10孔尺寸不大，故采用實(shí)心鑄造，由《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》表2.3-20知。 不加工表面的加工余量 不加工表面，直接鑄造即可滿足其精度要求。 1.7 確定切削用量及基本工時(shí) 工序01：鑄造 工

14、序02：時(shí)效處理 工序03：粗銑、精銑基準(zhǔn)面A 工步一：粗銑基準(zhǔn)面A 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：精銑基準(zhǔn)面A 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明

15、書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序04：粗銑、半精銑D面 工步一：粗銑D面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：半精銑D面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG

16、8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取＝500 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序05：粗銑、半精銑B面 工步一：粗銑B面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00

17、 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：半精銑B面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序06：粗銑、半精銑C面 工步一：粗銑C面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度

18、 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工步二：半精銑C面 1. 選擇刀具 刀具選取端面銑刀，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定銑削用量 1）決定銑削深度 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X52型銑床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序07：鉆φ25的孔 選擇刀具 1） 車削深度， ap=1.0

19、mm。 2）機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。選較小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨損及壽命 查《切削手冊(cè)》表3.7，后刀面最大磨損為1.0~1.5mm。 查《切削手冊(cè)》表3.8，壽命T=180min 4） 計(jì)算切削速度 按《切削手冊(cè)》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)Z3025鉆床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z

20、。 5)校驗(yàn)機(jī)床功率 查《切削手冊(cè)》Pcc=1.1kw,而機(jī)床所能提供功率為Pcm>Pcc。故校驗(yàn)合格。 最終確定 ap=1.0mm，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) tm＝L/ Vf=(15+1+3)/（4750.16）min=0.250min。 工序08：鉆φ12的孔 1. 選擇刀具 刀具選取麻花鉆，刀片采用YG8, ，，，。 2. 決定鉆削用量 1）決定鉆削深度 2）決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)Z3025鉆床說明書，其功率為為4.5kw，中等系統(tǒng)剛度。 根據(jù)表查

21、出 ，則 按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選?。?00 3）計(jì)算工時(shí) 切削工時(shí)：，，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序09：鉆Φ10孔 選用高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 468r/min 按機(jī)床選取n=500r/min 切削工時(shí)： ，，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為 工序11：檢驗(yàn)至圖紙要求 工序12：入庫 第2章 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)老師的分配工序07和08：鉆φ25的孔和鉆φ12的孔的車床夾具。

22、 2.1 問題的提出 本夾具主要用于鉆φ25的孔和鉆φ12的孔，精度等級(jí)8級(jí)，表面粗糙度Ra3.2，與基準(zhǔn)A的平行度公差為0.02，這些加工的時(shí)候要考慮在內(nèi)。 2.2 定位基準(zhǔn)的選擇 本道工序加工鉆φ25的孔和鉆φ12的孔，采用基準(zhǔn)面A及兩側(cè)面作為定位基準(zhǔn)。 2.3 切削力和夾緊力的計(jì)算 （1）刀具：采用內(nèi)孔車刀 機(jī)床：CA6150臥式車床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘：公稱直徑d=6mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 18