制定170261-11變速叉軸—第五、六速的加工工藝設計鉆77.5×φ 孔的夾具設計

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 機械加工 工序卡片 產(chǎn)品名稱及型號 零件名稱 零件圖號 工序名稱 工序號 第1頁 汽車 變速叉軸 A4 鉆 孔 9 共1頁 車間 工段 材料名稱 材料牌號 力學性能 小件加工 車間 熱軌鋼棒料 45 同時加工件數(shù) 每料件數(shù) 技術等級 單件時間 min 準備—終結 時間/min 1 1 設備名稱 設備編號 夾具名稱 夾具編號 工作液 立式鉆床 Z520 專用夾具 冷卻液 工 步 號 工步內容 計算數(shù)據(jù)/mm 走 刀 次 數(shù) 切削用量 工時定額/min 刀具、量具及輔助工具 直 徑 或 長 度 進 給 方 向 單 邊 余 量 背吃刀量mm 進給量mm/r 或mm/min 切削 速度 r/min 或雙 行程 數(shù)mm 切削 速度 m/min 基 本 時 間 輔 助 時 間 工 作 地 服 務 時 間 工 步 號 名 稱 規(guī) 格 編 號 數(shù)量 1 鉆φ5.9的孔 5．9 -Z 2.95 1 0．13mm/r 19.7m/min 8.3 2 鉸φ6的孔 6 -Z 0.05 1 0.5mm/r 10.7m/min 3.3 編制 抄寫 校對 審核 批準 機械加工工序卡片 機械加工工藝過程卡片 （工廠名） 機械加工工藝過程卡 產(chǎn)品名稱 及型號 1702061-11 零件 名稱 變速 叉軸 圖 號 A4 材 料 名稱 鋼 毛坯 種類 軸 零 件 質 量 毛重 第1頁 牌號 45 尺寸 凈重 共1頁 性 能 每 料 件 數(shù) 每 臺 件 數(shù) 每批件數(shù) 工序號 工序內容 加工車間 設備名稱及編號 工藝裝備名稱及編號 技術等級 時間定額/min 夾具 刀具 量具 單件 準備-終結 1 下 料 板金車間 卷尺 2 調質處理 熱處理 車間 3 校 直 機加 車間 千分表 4 車端面、打中心孔、倒角 機加 車間 車床 三爪夾 盤 普通 車刀 游標卡尺 IT12 5 鉆45處φ6孔 機加 車間 鉆床 通用夾 具 麻花鉆 游標卡尺 IT12 6 鉆41處φ6孔 機加 車間 鉆床 通用夾 具 麻花鉆 游標卡尺 IT12 7 粗 磨 機加 車間 磨床 砂輪 千分尺 IT9 8 車R4.8圓 弧 機加 車間 車床 夾 盤、頂尖 成型車 刀 游標卡尺 IT12 9 鉆、鉸孔 機加 車間 鉆床 專用夾具 麻花鉆 游標卡尺 IT6 10 鉆傾斜孔 機加 車間 鉆床 通用夾具 麻花鉆 游標卡尺 IT11 11 清 洗 機加 車間 12 檢 驗 機加 車間 13 銑 槽 機加 車間 銑床 專用夾 具 三面刃 銑刀 游標卡尺 IT9 14 去尖角毛刺、倒棱 機加 車間 車床 夾 盤、頂尖 普通 車刀 IT11 15 表面高頻淬火 熱處理 車 間 16 校 直 機加 車間 千分表 17 精 磨 機加 車間 磨床 砂輪 千分尺 IT7 18 檢 驗 機加 車間 19 防銹處理 機加 車間 20 入庫保存 課 程 設 計 院 系：機械動力工程學院 班 級： 學 號： 姓 名： 指導教師： 機械制造工藝及夾具課程設計任務書 設計題目：制定170261-11變速叉軸—第五、六速 的加工工藝，設計鉆77.5×φ孔的 鉆床夾具 設計要求：1.中批量生產(chǎn)； 2.選用通用設備； 設計內容：1．繪制加工工件圖； 2．繪制零件的加工工藝過程，填寫工藝過程卡和工藝卡各一張； 3．設計指定的工序夾具，繪制全套夾具圖紙，要求用計算機繪圖； 4. 編寫設計說明書一份，按照畢業(yè)論文的格式寫，要求打印文稿； 5. 交電子文稿。 哈爾濱理工大學機械工藝課程設計 目 錄 序 言 2 一、零件分析 4 1.1 零件作用 4 1.2 工藝分析 4 二、工藝規(guī)程設計 4 2.1 確定毛坯的制造形式 4 2.2 基準的選擇 5 2.3 制定工藝路線 5 三、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 5 3.1 外圓表面： 5 3.2 長度方向： 6 3.3 A處φ6孔 6 3.4 銑二槽 6 四、確定切削用量及基本工時 6 4.1 鉆A處φ6孔 6 4.2 鉆B處φ6孔 8 4.3粗車φ16mm外圓,校驗機床功率及進給機構的強度 8 五、夾具設計 9 5.1 定位基準 9 5.2 切削力,夾緊力計算 9 5.3定位誤差 10 5.4夾具結構說明 11 六、參考文獻 12 序 言 機械工業(yè)是一種基本工業(yè)形式，對于我們國家來說，它關系到國計民生的方方面面。近年來機械工業(yè)領域向著高精度、高質量、高效率、低成本方向發(fā)展，數(shù)字化，自動化水平日益提高。同時由于機械工業(yè)的發(fā)展，其他各工業(yè)部門也向著高深度邁進，機械工業(yè)的發(fā)展日趨重要。 機械制造過程及檢測，檢驗中，都要使用大量的夾具。為了達到提勞動效率，提高加工精度，減少廢品，擴大機床的工藝范圍，改善操作的勞動條件，如何設計好夾具則成了機械制造的一項重要任務。 機床夾具是夾具中的一種，將其固定到機床上，可以使被加工件對刀具與機床保持正確的相對位置，并克服切削力的影響。使加工順利進行。機床夾具分為通用夾具和專用夾具兩種。 夾具設計中的特點： 夾具的設計周期較短，一般不用進行強度和剛度的計算。 專用夾具的設計對產(chǎn)品零件有很強的針對性。 “確保產(chǎn)品加工質量，提高勞動生產(chǎn)率”是夾具設計工作的主要任務，加工質量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夾具來保證。 夾緊裝置的設計對整個夾具的結局有具定性的影響。設計一個好的夾具可以減少廢品率。 因此，夾具設計要保證以下幾個條件： 1.夾具的結構應與其用途及生產(chǎn)規(guī)模相適應。 2.保證工件的精度。 3.保證使用方便與安全。 4.正確處理作用力的平衡問題。 5.注意結構的工藝性，便于制造和維修。注意夾具與機床、輔助工具、刀具、量具之間的聯(lián)系。 在機械制造中，為了適應新產(chǎn)品的不斷發(fā)展要求。因此,具設計過程中有朝著下列方向發(fā)展的趨勢： 1.發(fā)展通用夾具的新品種 由于機械產(chǎn)品的加工精度日益提高，因此需要發(fā)展高精度通用夾具。 廣泛的采用高效率夾具，可以壓縮輔助時間，提高生產(chǎn)效率。 2.發(fā)展調整式夾具 3.推廣和發(fā)展組合夾具及拼拆夾具。 4.加強專用夾具的標準化和規(guī)范化。 5.大力推廣和使用機械化及自動化夾具。 6.采用新結構、新工藝、新材料來設計和制造夾具。 本設計屬于工藝夾具設計范圍，機械加工工藝設計在零件的加工制造過程中有著重要的作用。工藝性的好壞，直接影響著零件的加工質量及生產(chǎn)成本，在設計中為了適應中批批量的生產(chǎn)情況，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，在設計中所采用的零件盡量采用標準件，以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)費用。 機械制造工藝學課程設計是在我們學完了大學的全部基礎課、技術課以及大部分專業(yè)課之后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是一次理論聯(lián)系實際的訓練，因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。 就我個人而言，我希望能通過這次課程設計對自己未來將從事的工作進行一次適應性的訓練，希望在設計中能鍛煉自己分析問題、解決問題的能力，為自己今后從事的職業(yè)打下一個良好的基礎。 由于個人能力所限，設計尚有許多不足之處，希望各位老師給予指教。 一、零件分析 1.1 零件作用 該題目所給的零件是與撥叉配合，實現(xiàn)檔位轉換、倒車等作用的一個導向零件，由于其工作性質要求零件耐磨強度高，故對該零件的表面精度要求較高。 1.2 工藝分析 零件采用中批量生產(chǎn)，選用通用設備，精度及位置度要求高。 1.2.1以R4.8為中心的加工面，其中包括R4.8 槽，以R4.8兩側的兩個槽 1.2.2 以R4.8槽為基準鉆A（）孔，采用兩V型塊，一壓板定位和專用夾具加工 1.2.3 以A孔為基準鉆傾斜孔，并鉆端面41、45處孔 1.2.5 磨削φ16的外圓表面 1.2.4 保證加工表面的粗糙度及位置精度 二、工藝規(guī)程設計 2.1 確定毛坯的制造形式 零件材料為45鋼，考慮到該零件在工作過程中的受變載荷情況,處于復雜應力狀態(tài) ，以及對其耐磨度及強度的要求，因而選用棒料毛坯，采用鍛件中批生產(chǎn)，精度11~15級，調質處理：220~260HB，加工余量一般。 2.2 基準的選擇 加工A 孔以R4.8槽為基準，通過鉆、鉸完成。 2.3.制定工藝路線 （1） 下料mm （2） 調質處理：HB220-260 （3） 校直 （4） 車兩端面，保證總長268mm，打中心孔并倒角 （5） 鉆端面45處φ6的孔 （6） 鉆端面41處φ6的孔 （7） 粗磨 （8） 車R4.8的圓弧 （9） 鉆、鉸孔A（） （10）鉆傾斜孔B() （11）清洗 （12）檢驗 （13）洗槽 (14) 去除尖角毛刺、倒棱 （15）表面高頻淬火：HV600-750 （16）校直 （17）精磨外圓 （18）清洗終檢 （19）防銹處理 （20）入庫保存 三、加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 零件材料采用45鋼，硬度220~260HB，重約2kg（由文獻[1]中表2.5-3查得）。 3.1外圓表面： 粗磨、半精磨， 粗磨余量：0.9 mm 精磨余量：0.1mm 故，該毛坯棒料的直徑為：φ17mm 3.2 長度方向： 加工余量取1mm 該毛坯的長度為：268+1+1=270mm 3.3 A處φ6孔 內孔精度為IT8左右，查手冊得加工余量為 鉆孔 0.2 mm 粗鉸孔 0.1 mm 由于毛坯幾各道工序都有誤差，因此以上加工余量只是名義余量，再實際加工過程中再做調整。 毛坯名義尺寸見附圖1。 3.4銑二槽 內孔精度為IT9左右，查手冊得加工余量為 粗銑二槽 2.0 mm 半精銑二槽 1.7 mm 四、確定切削用量及基本工時 4.1. 鉆A處φ6孔 4.1.1 刀具 高速鋼麻花直柄鉆頭，d。= 5.9mm 鉸刀 d。= 6.0mm 4.1.2切削用量 鉆φ6孔： 通過[1]中表10.4-1可得： 進給量：,根據(jù)Z525機床選 通過[1]中表10.4-9并結合表10.4-16可得： 切削速度： 其中：，，， , 則可得出： 綜上可得： 機床主軸轉速取 n取960r/min 故實際切削速度為： 鉸φ6孔： 通過[1]中表10.4-7可得： 進給量： 通過[1]中表10.4-9可得： 切削速度： 其中：，，， ， 則可得出： 綜上可得： 機床主軸轉速取 n取680r/min 故實際切削速度為： 4.1.2 切削工時： 鉆孔工時： 通過[1]中表10.4-43可得： 鉆通時防止鉆頭折斷，采用手動進給。 鉸孔工時： 通過[1]中表10.4-11可得： 則切削時的總工時為： 軸向力、扭矩及功率的計算 通過[1]中表10.4-11并結合表10.4-16可得： 軸向力 其中，，， 則， 扭矩 其中，，， 則， 功率 4.2 鉆B處φ6孔 4.2.1 刀具：高速鋼鉆頭 d。= 5.8mm 4.2.2 切削用量查[3]得 進給 ，取 f = 0.1 mm/r N = 636 r/s T =11.6s 4.3粗車φ16mm外圓,校驗機床功率及進給機構的強度 4.3.1 刀具YT15 16 ×25mm 4.3.2 切削用量 進給 f = 0.5 mm/r ，v= 72.9m/min, n = 960r/min 4.3.3 工時t = 18s 4.3.4 機床功率計算得切削力 F= 1025 N，求得 P = 1.2 KW 根據(jù)[2]查得CA6140機床主電機功率4.5kw，n= 958 r/min 時傳遞最大功率3.44可kw 故機床功率足夠 。 4.3.5 校驗機床進給系統(tǒng)剛度 Fc= 1025 N 同樣軸向力為F = 480N 取導軌摩差力 U=0.1，則進給機構作用；力F= 600 N 而機床 Fmax = 3530N，故機床正常工作。 這里只做三步計算，其他切削用量及工時可查[2]得，具體數(shù)值見各工藝卡 五、夾具設計 為提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質量，故設計專用夾具 要求: 鉆φ5.8mm孔,進一步 鉸d = 6mm孔, 以滿足要求。因鉸孔時的切削力小，故只計算鉆孔時的切削力。 5.1 定位基準 A孔有位置,角度和粗糙度要求,定位基準面為R4.8圓弧。 5.2 切削力, 夾緊力計算 刀具 ：麻花鉆 查[1]取 d = 5.8mm, l =117mm, l1 = 75mm , β= 27°，2φ=118°， ψ=50° 必要時，對上述標準麻花鉆進行修磨。 查[1] 表 得 可見扭矩很小，限制其所需要的加緊力很小，可以忽略，只計算由軸向力產(chǎn)生所需的加緊力 。 根據(jù)[2] P = KFz 基本安全系數(shù) K1 = 1.5 , 加工性質系數(shù) K2= 1.1 刀具鈍化系數(shù) K3= 1.2 , 斷續(xù)系數(shù) K4= 1.2 P = KFz = 3564N 根據(jù)[2]P311 公式列表得加緊力為 Q2= = 4455N 其中f3,f4分別為工件與壓緊裝置和V塊間的摩擦系數(shù)。 5.3定位誤差 5.3.1V型塊的定位誤差： 查[2]P284表得,GB 2208-8 ,V型塊主要尺寸為 N= 18mm, L= 55mm ,其表面誤差為即外圓表面公差.則如圖 其中，， ， 。 為使定位誤差對稱分布，在計算V型塊尺寸H和B時，公式中的D值可取定位圓的中間尺寸，即，此時定位誤差： 此處設置專用夾具，采用組合V形塊，兩短V形塊。見附圖2-裝配圖 5.3.2 銷定位 銷定尺寸為與其相配合的孔尺寸,即φ6. 零件規(guī)定B處φ6孔與A處φ6孔中心線相垂直的面保證22。 其公差± 5.4夾具結構說明 在該零件的鉆鉸孔工藝中，要求至少限制5個自由度。因此，采用V型塊和定位板同時定位，并用壓板和螺栓輔助壓緊。 V型塊上通過螺釘固定,并加上配有鉆套和定位銷孔, 其位置符合加工要求。 加工不同的孔，可調節(jié)塊的位置及設置，通過以上的結構設計，該套夾具就可以在一定的尺寸范圍內的類似工藝過程的工件上通用。 操作說明：如圖，將工件從一端塞進夾具V枕，到擋板擋住為止，旋轉工件，使從塊中插入的銷能插進工件的A處φ6孔中，這時該孔與豎直方向成22度角，加工孔在豎直方向，使用扳手擰緊螺栓，加緊工件，即可以加工。 六、參考文獻 [1]《機械加工工藝手冊》（1、2卷） 機械工業(yè)出版社出版 [2]《機械制造工藝及專用夾具》 冶金工業(yè)出版社出版 [3]《機械制造工藝學課程設計指導書》哈爾濱工業(yè)大學出版社 [4]《機械夾具設計手冊》 上?？茖W技術出版社 12