副變速撥叉工藝及鉆8.7的孔夾具設(shè)計(jì)【4張CAD圖紙、工藝卡片和說(shuō)明書(shū)】

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0. 4mm。 工序 9：鉗工去毛刺，并到 0.545角。 工序 10：終檢。 5 確定機(jī)械加工 余量 及毛坯尺寸、設(shè)計(jì)毛坯圖5.1 確定加工余量 由于該撥叉才有啥新機(jī)器造型，材料為可鍛鑄鐵，且為大批量生產(chǎn)，查機(jī) 械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)可選鑄件的尺寸公差等級(jí)為 10 級(jí)，又鑄件基本尺寸 在 63-100 范圍內(nèi)， 取鑄件尺寸公差數(shù)值為 3.2， 件機(jī)械加工余量單側(cè)為 4mm, 雙側(cè)為 3mm。 5.2 確定毛坯尺寸 本零件的外表面均屬于雙側(cè)切削，主要以粗加工為主，故取粗加工余量為 3mm,但撥叉兩側(cè)面需進(jìn)行半精加工，取半精加工余量為 1mm?？傻妹鞒叽绫砣?下。其余尺寸可以直接鑄造出來(lái)。其毛坯圖如下。 表 1 副變速撥叉毛坯尺寸 零件尺寸 70 雙側(cè)余量 3 機(jī)加工余量 0 鑄件尺寸 76- . 2- . 2+ .276 - . 440 - .2414 3 3 3 1 0 0 14348 5.3 確定圓角半徑 112由 于 采 用 砂 型 鑄 造 ， 所 以 圓 角 計(jì) 算 公 式 R = - (A+ A m， 取1 1510(A+ B = 10 (25+ 24 510m，所以本鑄件內(nèi)外圓角取 R=5mm。對(duì)于特殊位置 24mm 圓柱與撥叉連接處的圓角要求為 R=2mm，故可直接取其為 2mm。 5.4 確定拔模角 根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)可查得，砂型鑄造外表面拔模斜度為 0 30，內(nèi)表面拔模斜度為 1。 5.5 確定分模位置 本零件較復(fù)雜，分型面為不同平面組合而成。 5.6 確定毛坯的熱處理 鑄造完毛坯后應(yīng)安排正火處理，以消除殘留的鑄造應(yīng)力，以減少加工中的變 形，同時(shí)改善加工性。6 工序設(shè)計(jì) 圖 2 副變速撥叉毛坯圖 6.1 選擇加工設(shè)備與工藝裝備 6.1.1 選擇機(jī)床 （1） 工序 1、2 是粗銑。各工序的步數(shù)不多，成批生產(chǎn)不要求很高的生產(chǎn) 率，故選擇立式銑床就能滿足要求，本零件外輪廓尺寸不大，精度要求不高，選 用最常用的 X51。 （2） 工序 3 為孔加工，且一次定位需完成三個(gè)工步，可選用 Z525 的四聯(lián) 鉆床，并采用隨行夾具。 （3） 工序 4 為粗銑，且工步數(shù)較少，精度要求不高，選用最常用的 X51。 （4） 工序 5、6 為半精銑，工步數(shù)較少，精度要求不高，選用最常用的 X51。 （5） 工序 7 粗銑，精度要求不高，選用最常用的 X51。 （6） 工序 8 為鉆孔，精度要求不高，選用最常用的 Z525。 6.1.2 選擇夾具 在各工序中由于是大批量生產(chǎn)，所以都采用專用夾具。6.1.3 選擇量具 - . 2+ . 9+ . 43差等級(jí)為 IT9，則 K=20%. =KT=0.2 0.09=0.018mm?？蛇x擇測(cè)量范圍為 本零件屬于大批生產(chǎn)，一般采用通用量具，對(duì)于精度要求高，不易測(cè)量的可 采用專用夾具。 6.1.3.1 選擇各軸向測(cè)量量具 工序 2 中要保證24 圓柱兩端面的距離為 70mm，且未標(biāo)注公差，取 IT14 級(jí)，T=0.74mm,按計(jì)量器具的不確定度選擇該表面加工時(shí)所用的量具，由于它所 對(duì)應(yīng)的不確定允許值為 0.054mm，所以可選分度值為 0.05mm 的游標(biāo)卡尺。即取 測(cè)量范圍為 0-150mm，分度值為 0.05mm 的游標(biāo)卡尺。在此工序中，還要保證撥 叉兩叉頭的厚度為 8mm，未標(biāo)注公差，取 IT14 級(jí)，T=0.36mm，不確定允許值為 0.029mm， 用的量具為分度值為 0.02mm 的游標(biāo)卡尺。 取測(cè)量范圍為 0-150mm， 分度值為 0.02mm 的游標(biāo)卡尺。兩個(gè)外部軸向測(cè)量在同一工序中，故可采用其中 一個(gè)精度較高的游標(biāo)卡尺即可，故選用范圍為 0-150mm，分度值為 0.02mm 的游 標(biāo)卡尺。 工序 6 中，加工撥叉的右側(cè)，且保證與24mm 圓柱右端面的距離為 5mm，由 于未標(biāo)注公差，取 IT14 級(jí)，T=0.30mm,其不確定允許值為 0.016mm,故選用的量 具為分度值為 0.01mm 的游標(biāo)卡尺，測(cè)量范圍為 0-100mm。 工序 7 中加工撥叉的左側(cè)，且保證撥叉厚度為6 - .24 mm，此時(shí)可采用專用量 具，通規(guī)、止規(guī)的具體參數(shù)如下： 6.1.3.2 選擇加工孔用量具 工序 3 中f 4H 9經(jīng)過(guò)鉆、 、 三次孔加工， 孔至 12mm， 孔至 13.80 mm， 鉸孔至f14 0 mm。 （1） 鉆孔時(shí)采用標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，且其精度要求低，可不需要量具； （2） 擴(kuò)孔時(shí)，按計(jì)量器具的測(cè)量方法極限誤差選擇量具，由于公 l ln50-100mm 的游標(biāo)卡尺，分度值為 0.01mm； （3） 鉸孔時(shí)，由于精度要求較高，加工每個(gè)工件都要進(jìn)行測(cè)量， 故宜選擇極限量規(guī)，其具體尺寸如下:通規(guī)、止規(guī) 工序 8 中，鉆8.7mm 的內(nèi)孔時(shí)由于采用標(biāo)準(zhǔn)鉆頭，且其精度要求低，可不需要量具。 6.1.3.3 選擇加工所用的量具 + . 9 + . 43銑槽時(shí)，由于采用了標(biāo)準(zhǔn)刀具，平時(shí)無(wú)需測(cè)量，但刀具磨損到一定時(shí)候時(shí)， 應(yīng)進(jìn)行測(cè)量以便及時(shí)更換刀具，此時(shí)可以選擇通用量具。槽的精度為 13 級(jí)， T=0.27mm, 其不確定允許值為 0.016mm,故選用的量具為分度值為 0.01mm 的游標(biāo) 卡尺，測(cè)量范圍為 0-100mm。 6.2 確定工序尺寸 確定工序尺寸的一般方法，由表面加工的最后工序往前推，最后工序的工序 尺寸按零件圖的要求標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)無(wú)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換時(shí)，統(tǒng)一表面多車加工的工序尺寸（或 工步）的加工余量有關(guān)。當(dāng)基準(zhǔn)不重合時(shí)，工序尺寸應(yīng)用尺寸鏈計(jì)算。 6.2.1 確定內(nèi)孔的工序尺寸 內(nèi)孔表面多次加工的工序尺寸只與加工余量有關(guān)。 面已確定零件各工序的 加工余量，現(xiàn)由后往前計(jì)算工序尺寸。中間工序尺寸的公差按加工方法的經(jīng)濟(jì)精 度確定。 本零件各內(nèi)孔的各工序加工余量、 序尺寸及公差、 面粗糙度如下表所示。 表 2 內(nèi)孔的各工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 加 工序雙邊余量 工序尺寸及公差 表面粗糙度 工 鉆 擴(kuò) 鉸 鉆 擴(kuò) 鉸 鉆 擴(kuò) 鉸 表面 f 3 0 f 4 014H m m m 9 4 .35 8.7 Ra25 8.7 m 6.2.2 確定軸向工序尺寸圖 3 工序軸向尺寸 6.2.2.1 確定各加工面的工序尺寸 表 3 各加工面的工序尺寸 工序 1 2 6 加工表面 1、 2 3 4 5 總加工余量 3 3 3 3 1 量 工 序 加 工 余 0 1 0 1 07 6 1 0 6.2.2.2 確定工序尺寸L6、L2、L5- . 2L12該尺寸在工序 6 和工序 2 中應(yīng)達(dá)到零件的圖樣要求，則，L=70mm，L =5mm。 26356.2.2.3 確定工序尺寸L5、L2 、L1、L1=6 - .24mm，L1該尺寸只與加工余量有關(guān)，所以L5=L2+3=73mm、L1=L5-1=4mm。 6.2.2.4 確定工序尺寸L=L6+1=7mm，L2=L5+1=8mm，尺寸L 徐階工藝尺寸鏈來(lái)確定。工藝尺寸鏈如圖 4 所示。 4圖 4 含尺寸 L4 的工藝尺寸鏈 + 0.27尺寸 L4 的基本尺寸：L4（基）=70-5-3-50.5mm=11.5mm 尺寸 L4 的上偏差：EI（L4）=-（-0.12）-（-0.15）=0.27mm 尺寸 L4 的下偏差：ES（L4）=-0.06-0.15=-0.21mm 所以 L4 的尺寸為：L4=11.5 0.21mm，此尺寸為槽 14H13mm 的中心線距外圓柱 左端面的距離。 7 確定切削用量及時(shí)間定額 7.1 銑f 24 mm 外圓柱兩端面以及兩叉頭左右兩側(cè) 加工條件：被加工材料 KTH350-10 其最小抗拉強(qiáng)度為 330MPa，最低延伸率 為 10 的黑心可鍛鑄鐵。零件大小為 x=70mm，y=85mm。加工要求：粗銑f 24 右端面，加工余量為 3mm。 1、刀具選擇：選擇硬質(zhì)合金端銑刀 YG8，銑刀直徑 80mm。背吃刀量apa 60 ，齒數(shù) 12。 2、切屑深度:因?yàn)榧庸び嗔枯^小，一次走刀即可完成。 即ap = 3 m。 4 ，- qC d計(jì)指南表 2-17 中公式計(jì)算v = k 查表m u pv vTl+ l + l1 2基本時(shí)間： = il = 0. - d - a )+ 2l = 3 計(jì)算可得j 1 e 2休息及生理需要時(shí)間 =0.03*0.48 0.02min 3、選用銑床：查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南，選用 X51 立式銑床， 同時(shí)查得主軸轉(zhuǎn)速：100r. min 電動(dòng)機(jī)功率：4.5kw。 4、確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fMz 。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè) T ap fz a zc v =548 k = 1,T = 120min,m= 0. 3,ap = 3,x = 0. 7y = 0. ,ae = 2,uv = 0.2 2vc =74.8m/min 5、工時(shí)定額的確定 完成零件加工的一個(gè)工序的時(shí)間定額公式： = Tj + Tf + T + T + T / N其中d j f b x及生理需要時(shí)間； -準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間；N-一批零件的數(shù)量。 fMzTj =0. min. 輔助時(shí)間： f =0.2Tj=0.08min. 布置工作時(shí)間： =0.05*0.48=0.024min. z準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時(shí)定額 T=0.53min7.2 加工f 4 H9 內(nèi)孔 zc dv = k 查 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) ， 算得v = 12 m /minxT a fL l+ l + l D鉆孔的基本時(shí)間： = = = cotk + 2l = 3；計(jì)算可得：L l+ l + l D- d擴(kuò)孔的基本時(shí)間： = = = co tk + 2l = 3；計(jì)算可得：加工條件：被加工材料 KTH350-10 其最小抗拉強(qiáng)度為 330MPa，最低延伸率 為 10 的黑心可鍛鑄鐵， 直徑為 14mm。 孔至 12mm， 孔至 13.8mm， 至 14mm。 1，選擇刀具：鉆孔時(shí)，高速鋼，鉆頭直徑 12mm，擴(kuò)孔時(shí)，高速鋼，擴(kuò)孔刀 直徑 13.8mm，鉸孔時(shí)，YG8，鉸刀直徑為 14mm。進(jìn)給量f 0. m/r，切削速度m p擴(kuò)孔時(shí)，硬質(zhì)合金，擴(kuò)孔刀直徑 13.8mm。 2， 用鉆床： 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) ， 用立式鉆床 Z525。 主軸最大行程 175mm，主軸轉(zhuǎn)速 97r/min，主軸最大轉(zhuǎn)矩 245.25N，功率 2.8kw。 3，時(shí)間定額的確定 完成零件加工的一個(gè)工序的時(shí)間定額公式： = Tj + Tf + T + T + T / N其中T -單件時(shí)間定額；Tj-基本時(shí)間 ；Tf -輔助時(shí)間；T-布置工作時(shí)間；T-休息 及生理需要時(shí)間； -準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間；N-一批零件的數(shù)量。 fn fn 2Tj =3. min輔助時(shí)間： f =0.2Tj=0.76min. 布置工作時(shí)間： =0.05*3.8=0.19min. 休息及生理需要時(shí)間 =0.03*3.8 0.11min 準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時(shí)定額 =Tj + Tf + T + T + T /N = 4.86min fn fn 2Tj =5. min輔助時(shí)間： f =0.2Tj=1.02min.L l+ l + l D- d鉸孔的基本時(shí)間： = = l = 布置工作時(shí)間： =0.05*5.1=0.26min. 休息及生理需要時(shí)間 =0.03*5.1 0.15min 準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時(shí)定額 =Tj + Tf + T + T + T /N = 6.53min fn fn 2Tj =4. min輔助時(shí)間： f =0.2Tj=0.98min. 布置工作時(shí)間： =0.05*4.9=0.25min. 休息及生理需要時(shí)間 =0.03*4.9 0.15min 準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時(shí)定額 =Tj + Tf + T + T + T /N = 6.28min co tk + 2l = 3；計(jì)算可得：zc d削速度v = k 查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 2-13 算得xT a f加工 1 4 H9mm 孔所用的額定工時(shí)為：T=17.6min 7.3 加工f 8. 7mm 孔 加工條件：被加工材料 KTH350-10 其最小抗拉強(qiáng)度為 330MPa，最低延伸率 為 10 的黑心可鍛鑄鐵，孔直徑為 8.7mm。直接鉆孔至 8.7mm。 1，選擇刀具：鉆孔時(shí)，高速鋼，鉆頭直徑 8.7mm。進(jìn)給量f 0. m/r，切 m pvc = 12 m /min。 2，選用鉆床：查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 5-64，選用立式鉆 床 Z525。主軸最大行程 175mm，主軸轉(zhuǎn)速 97r/min，主軸最大轉(zhuǎn)矩 245.25N，功 率 2.8kw。 3，時(shí)間定額的確定 完成零件加工的一個(gè)工序的時(shí)間定額公式： = Tj + Tf + T + T + T / N其中L l+ l + l D鉆孔的基本時(shí)間： = = = cotk + 2l = 3；計(jì)算可得：qC d表 2-17 中公式計(jì)算v = k 式中，x y u pv z v v1000 25 n = = 64 8 /minT -單件時(shí)間定額；Tj-基本時(shí)間 ；Tf -輔助時(shí)間；T-布置工作時(shí)間；T-休息 及生理需要時(shí)間； -準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間；N-一批零件的數(shù)量。 fn fn 2Tj =2. min輔助時(shí)間： f =0.2Tj=0.46min. 布置工作時(shí)間： =0.05*2.3=0.12min. 休息及生理需要時(shí)間 =0.03*2.3=0.07min 準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時(shí)定額 =Tj + Tf + T + T + T /N = 2.95min 加工 H13mm 孔所用的額定工時(shí)為:2.95min 7.4 銑槽 1、加工情況：銑槽寬：14mm，槽長(zhǎng)度：19mm，槽深度 16mm。被加工材料 KTH350-10 其最小抗拉強(qiáng)度為 350MPa，最低延伸率為 10 的黑心可鍛鑄鐵。 2、選用刀具：YG8 硬質(zhì)合金盤(pán)銑刀。銑刀直徑為 80mm，寬度 14mm，齒數(shù) 20。 3、選機(jī)床：查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南表 5-74，選用 X62 型臥 式銑床。機(jī)床功率為 7.5kw。每齒進(jìn)給量為 0.06-0.1mm/z。取 f=0.08mm/z。確 定切屑速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量fMz。查機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南 T ap fz a zC =48 q = 0. 5,x = 0. ,y = 0. ,uv = 0. p = 0. ,m= 0. , = 120min,ap = 16 m,fz = 0. m/za = 14 m,z= 20,d= 125 mk = 1.0 計(jì)算得 v=25.4m/minp 25根據(jù) X62 型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給表，選擇 n=60r/min=1r/s，則實(shí)際的切削 速度 v=0.36m/s，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為：fMz = 0. 8*20*60= 96m/min75 進(jìn)給量為f = = 0. 63 m/z根據(jù) X62 型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給表，選擇 fMz 20*605，工時(shí)定額的確定 = 75mm/min。則實(shí)際的每齒 完成零件加工的一個(gè)工序的時(shí)間定額公式： = Tj + Tf+ T + T + T / N其中l(wèi)+ l + l基本時(shí)間： = il = a( - a )+ 2l = 3 計(jì)算可得j 1 e e 2T -單件時(shí)間定額；Tj-基本時(shí)間 ；Tf -輔助時(shí)間；T-布置工作時(shí)間；T-休息 及生理需要時(shí)間； -準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間；N-一批零件的數(shù)量。 fMzTj = 0. min = 42 . 輔助時(shí)間： f =0.2Tj=0.16min. 布置工作時(shí)間： =0.05*0.8=0.04min. 休息及生理需要時(shí)間 =0.03*0.8 0.024min 準(zhǔn)備與終結(jié)時(shí)間在中批量生產(chǎn)中可以忽視。 工時(shí)定額 T=1.02min=62s 8 夾具設(shè)計(jì) 這個(gè)夾具主要的功能是，實(shí)現(xiàn)在銑床上，銑出 14H13mm 的槽。它的主要原理 是：通過(guò)長(zhǎng)圓柱銷與平面結(jié)合，消除工件的 5 個(gè)自由度，由于槽具有較高的位置 要求，所以還需通過(guò) R23 的圓弧凸臺(tái)限制工件繞著圓柱銷軸線的旋轉(zhuǎn)自由。夾具 的鎖緊是靠壓板和旋轉(zhuǎn)螺桿來(lái)固定的。其具體緊固方式如下圖所示。小 結(jié) 為期兩周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，課程設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐更加接近，加深了理論知識(shí)的 理解，強(qiáng)化了生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的感性認(rèn)識(shí)。 本次課程設(shè)計(jì)主要經(jīng)歷了兩個(gè)階段：第一階段是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第 二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段我們運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī) 床選用、時(shí)間定額計(jì)算等方面的知識(shí)；夾具設(shè)計(jì)的階段運(yùn)用了工件定位、夾緊機(jī) 構(gòu)及零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。 通過(guò)此次設(shè)計(jì)，使我們基本掌握了零件的加工過(guò)程分析、工藝文件的編制、 專用夾具設(shè)計(jì)的方法和步驟等。學(xué)會(huì)了查相關(guān)手冊(cè)、選擇使用工藝裝備等等。 總的來(lái)說(shuō)，這次設(shè)計(jì)，使我們?cè)诨纠碚摰木C合運(yùn)用及正確解決實(shí)際問(wèn)題等 方面得到了一次較好的訓(xùn)練。提高了我們的思考、解決問(wèn)題創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，為 以后的設(shè)計(jì)工作打下了較好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)中還有許多不足之處，懇請(qǐng)老師指正參考文獻(xiàn) 1崇凱.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南.北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12 2張龍勛. 機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)及習(xí)題.北京:機(jī)械工業(yè)出版社， 2006.1 3孟少農(nóng)，機(jī)械加工工藝手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1991.9 4艾興，肖詩(shī)綱.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社 5李益明.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版 6 趙家奇，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)2 版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社， 2000.10 7 李云，機(jī)械制造及設(shè)備指