拔叉夹具课程设计
目录
一. 零件的分析-----------------------------------------2 (一) 零件作用----------------------------------------2 (二) 零件工艺分析------------------------------------2 二. 确定毛坯-------------------------------------------2
(一) 确定毛坯种类--------------------------------------2 (二) 毛坯各加工面加工余量确定--------------------------3 (三) 绘制铸件毛坯图------------------------------------3
三. 合铸铣开拔叉的机械加工工艺路线---------------------3 (一) 选择定位基准------------------------------------4 (二) 制定工艺路线------------------------------------4 (三) 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定--------------7 四. 夹具设计-------------------------------------------8 (一) 问题的提出----------------------------------------8 (二) 夹具设计------------------------------------------9 (三) 夹具装配图及夹具体零件图-------------------------11 五.参考文献---------------------------------------------12 六.小结-------------------------------------------------12
一、零件的分析 (一)零件的作用
合铸铣开拔叉,它位于车床变速机构中,主要起换档,使主轴回转运动按照设计者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的Φ22孔与操纵机构相连,二下方的Φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体,加工完成时从中间分开。 (二)零件的工艺分析
零件的材料为HT250,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:
1、小头孔Φ22以及与此孔相通的Φ8的锥孔、M8螺纹孔 2、大头半圆孔Φ55
3、拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面,大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm.
由上面分析可知,可以粗加工拨叉下端面,然后以此作为基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。
二、确定毛坯
(一)确定毛坯种类:
零件材料为HT250。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为中批生产,故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查《机械制造技术基础课程设计》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12 H级。
(二)毛坯各加工面加工余量确定:
(三)绘制铸件毛坯图(长*宽*高:160×73×55)
三、合铸铣开拔叉的机械加工工艺路线
(一)选择定位基准:
1 粗基准的选择:以底面和两个小头孔外圆表面为粗精准.
2 精基准的选择:考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以已加工好Φ55的孔为精基准。 (二)制定工艺路线
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。为此我们提出了2种方案: 方案一:
工序Ⅰ 粗铣Φ73上端面和Φ40上端面,以底面和2个Φ40的外圆为粗基准. 采用CA6140车床加专用夹具进行铣.
工序Ⅱ 粗镗,半精镗Φ55的孔,以底面和2个Φ40的外圆为粗基准.采用CA6140车床加专用夹具进行镗.
工序Ⅲ,铣Φ73下底面.以已加工好的Φ40上端面和Φ55的孔为基准
工序Ⅳ 粗镗,半精镗Φ22孔,以Φ55孔和底面为基准,采用车床CA6140加专用夹具;
工序Ⅴ 钻φ8通孔,以Φ55孔和底面为基准,采用立式钻床加专用夹具
工序Ⅵ 铣、攻M8螺纹,以Φ55孔和底面为基准,采用加工中心加专用夹具;
工序Ⅶ 铣断φ73孔,以Φ40孔和底面为基准,采用卧式铣床加专用夹具;
工序Ⅷ 去毛刺; 工序Ⅸ 终检。 方案二:
工序Ⅰ 粗铣Φ73上端面和Φ40上端面,以底面和2个Φ40的外圆为粗基准. 采用CA6140车床加专用夹具进行铣.
工序Ⅱ粗镗,半精镗Φ22孔,以Φ55孔和底面为基准,采用车床CA6140加专用夹具
工序Ⅲ,铣Φ73下底面.以以加工好的Φ40上端面和Φ55的孔为基准
工序Ⅳ 粗镗,半精镗Φ55的孔,以底面和2个Φ40的外圆为粗基准.采用CA6140车床加专用夹具进行镗.
工序Ⅴ 钻φ8通孔,以Φ55孔和底面为基准,采用立式钻床加专用夹具
工序Ⅵ 铣、攻M8螺纹,以Φ55孔和底面为基准,采用加工中
心加专用夹具;
工序Ⅶ 铣断φ73孔,以Φ40孔和底面为基准,采用卧式铣床加专用夹具;
工序Ⅷ 去毛刺; 工序Ⅸ 终检。
根据“基面先行,先面后孔,先粗后精,先主后次”的加工准则,零件是大批量生产,第一种方法效率高。我们选择了第一方案进行加工合铸铣开拔叉零件。其工艺卡片如下表所示
(三)机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 1、圆柱表面工序尺寸:
前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量,现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下:
2、平面工序尺寸:
3、确定切削用量及时间定额:
工序Ⅱ 粗镗半精镗Φ55孔,以底面和2个Φ40的外圆为粗基准
粗镗:单边余量z=0.5mm,可一次切除,则 ap=0.5mm。 由《机械制造技术基础课程设计》表5.27查得,进给量
fz=0.3~1.0mm/r,取为0.4mm/r。由《切削手册》表1.1查得,
v=20~35m/min取为30m/min,则:
nw=
1000v
πdw
=
1000⨯30
=173r/min π⨯55
查《机械制造技术基础课程设计》表3.2查得,nw取为200r/min。
加工基本工时:t=
l30
==0.375min nw⋅f200⨯0.4
半精镗:单边余量z=1.5mm,可一次切除,则 ap=1.5mm。 由《机械制造技术基础课程设计》表5.27查得,进给量
fz=0.2~0.8mm/r,取为0.3mm/r。由《切削手册》表1.1查得,
v=25~40m/min取为35m/min,则:
nw=
1000v
=
1000⨯35
=203r/min π⨯55
πdw
查《机械制造技术基础课程设计》表3.2查得,nw取为200r/min。
加工基本工时:t=
l30
==0.5min nw⋅f200⨯0.3
四、 夹具设计
为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具。本人负责工序50,即钻φ8孔以及M8螺纹孔φ6.8底孔,该工序在Z525钻床上完成,设计专用夹具为回转式钻模. (一)问题的提出
本道工序加工时,主要应该考虑如何提高精度,在此基础上在一定程度上提高劳动生产率,降低劳动强度。 (二)夹具设计 1、定位基准选择
以Φ55孔以及底面作为基准.
2、切削力及夹紧力计算
3、定位误差分析
定位误差主要来自底面与Φ55孔的垂直度,夹具分度盘的加工误差。所以为了减小定位误差,要尽量提高此两项精度。