分離爪零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆φ3孔夾具設(shè)計(jì)

分離爪零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆φ3孔夾具設(shè)計(jì),分離爪零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程及鉆φ3孔夾具設(shè)計(jì),分離,零件,機(jī)械,加工,工藝,規(guī)程,夾具,設(shè)計(jì) 目錄 一、 零件的分析 1 （一） 零件的作用 1 （二） 零件的工藝分析 1 （三） 零件圖 1 二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2 (一)確定毛坯的制造形式 2 （二）基面的選擇 3 （三）制定工藝路線 3 （四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 4 三、 夾具設(shè)計(jì) 9 （一）問(wèn)題的提出 10 （二）確定結(jié)構(gòu)方案 10 (三)平衡配重設(shè)計(jì) 11 （四）設(shè)計(jì)制定夾具主要技術(shù)條件 11 （五）設(shè)計(jì)感想及體會(huì) 11 參考文獻(xiàn) 13 零件的分析 （一） 零件的作用 題目所給的零件是分離爪。它位于車(chē)床變速機(jī)構(gòu)中，主要起換檔的作用，使主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)按照工作者的要求工作，工作過(guò)程：撥叉零件是在傳動(dòng)系統(tǒng)中撥動(dòng)滑移齒輪，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)速，轉(zhuǎn)向。 （二） 零件的工藝分析 C6132D車(chē)床共有兩處加工表面和一個(gè)空內(nèi)表面，其間有一定位置要求。分述如下： 1， 零件孔Φ40mm的上加工表面 這一組加工表面包括：孔Φ40mm的下加工表面，孔Φ40mm的外表面，有粗糙度要求為Ra等于5um。 加工時(shí)以Φ50mm下端面為基準(zhǔn)面，并加緊Φ50的左右兩端面。 2， 孔Φ50mm下端面及孔Φ36的內(nèi)表面 其中Φ50mm的下端面有粗糙度要求為Ra等于5um，這需要粗車(chē)；孔Φ36mm的內(nèi)表面粗糙度要求5，需要進(jìn)一步精車(chē)，這都以Φ40空及端面定位，這就是先選一粗基準(zhǔn)，然后必須要用已加工表面作為精基準(zhǔn) 根據(jù)各加工方法的經(jīng)濟(jì)精度及一般機(jī)床所能達(dá)到的位置精 度，該零件沒(méi)有很難加工的表面尺寸，上述表面的技術(shù)要求采用常規(guī)加工工藝均可以保證，對(duì)于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于專用夾具加工另一組表面，并且保證它們的位置精度要求 （三） 零件圖 二、 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) (一)確定毛坯的制造形式 1：零件材料為QT40-10。考慮零件在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中所受沖擊不大，零件結(jié)構(gòu)又比較簡(jiǎn)單，故選擇鑄件毛坯。 2：已知零件的生產(chǎn)為大批生產(chǎn)，初步確定工藝安排的基本傾向?yàn)椋杭庸み^(guò)程劃分階段，工序都要集中，加工設(shè)備主要以專用設(shè)備為主，采用專用夾具，這樣生產(chǎn)質(zhì)量高，投產(chǎn)快生產(chǎn)率較高，能適應(yīng)大批量需求 3：根據(jù)零件的材料確定毛坯為鑄件，材料為QT40-10，毛坯的鑄造方法為砂型型鑄造，鑄件尺寸公差等級(jí)為IT13級(jí)以下。 （二）基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；孢x擇得正確與合理可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。 （1）粗基準(zhǔn)的選擇。對(duì)于零件而言，盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)有若干個(gè)不加工表面的工件，則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作粗基準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)基準(zhǔn)選擇原則，現(xiàn)選取φ50孔的上表面作為粗基準(zhǔn)，利用圓柱來(lái)定位，另外四爪握住兩邊來(lái)限制六個(gè)自由度，達(dá)到完全定位,然后進(jìn)行車(chē)削。 （2）精基準(zhǔn)的選擇。主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題。 （三）制定工藝路線 制定工藝路線，在生產(chǎn)綱領(lǐng)確定的情況下, 根據(jù)零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求來(lái)制定工藝路線?？梢钥紤]采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工卡具,并盡量使工序集中來(lái)提高生產(chǎn)率。除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1..工藝路線方案 工序一 鑄造。 工序二 低溫退火熱處理。 工序三 以Φ50mm的孔及下端面定位，車(chē)φ40孔，并車(chē)孔的上端面。 工序四 以Φ40內(nèi)孔及上端面定位，車(chē)Φ50下端面及Φ36mm孔。 工序五 以Φ40內(nèi)孔及上端面定位，精車(chē)φ36及Φ36.5孔。 工序六 以Φ36內(nèi)孔及端面定位，精車(chē)Φ40外圓倒角。 工序七 以Φ36內(nèi)孔及端面定位，銑Φ8.3mm孔兩端至尺寸8+0.5mm，保證30mm尺寸至30±0.03mm，表面粗糙度要求為5mm。 工序八　 以Φ36內(nèi)孔及端面定位，鉆、鉸Φ8.3mm至尺寸。 工序九 以Φ36內(nèi)孔及端面定位，鉆Φ3的孔，孔口倒角。 工序十　 以Φ36內(nèi)孔及端面定位，精銑螺旋面 工序十一 去毛刺。 工序十二 檢驗(yàn)。 2，選擇機(jī)床 （1） 工序三，工序四，工序五，工序六均為車(chē)表面，可用C6132D車(chē)床。 （2） 工序七為銑削工藝，可采用銑床XD6132。 (３) 工序八、九為鉆，鉸工藝，用臺(tái)式鉆床Z402。 (４) 工學(xué)十需精銑螺旋面，很復(fù)雜，選用數(shù)控立式升降臺(tái)銑床XK5025 3，選擇夾具:每個(gè)工序都可以采用專用的夾具,夾具后面再設(shè)計(jì)。 4，選擇刀具:在銑床上用硬質(zhì)合金端銑刀，銑上下兩槽用三面刃銑刀，在車(chē)床上選硬質(zhì)合金外圓車(chē)刀和端面車(chē)刀，鉆床用直柄麻花鉆和錐柄機(jī)用鉸刀，數(shù)控銑床用專用螺旋面銑刀 5，選擇量具:精度要求較高的可用內(nèi)徑千分尺量程50～125，其余用游標(biāo)卡尺分度值為0.02 （四）機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的確定 ”分離爪”；零件材料為QT40-10，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。 據(jù)以上原始資料及加工路線，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1. 查《機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》（以下稱《工藝手冊(cè)》 銑削加工余量為： 粗銑 2-4mm 半精銑 1-2mm 精銑 0-1mm 2．圓柱（φ40用鑄成）內(nèi)孔φ8.3用鉆和鉸成，加工余量： 鉆孔 1mm 3．粗車(chē)加工余量： 粗 車(chē) 1.2mm 半精車(chē) 0.8mm 由于本設(shè)計(jì)規(guī)定的零件為大批量生產(chǎn)，應(yīng)該采用調(diào)整加工。因此在計(jì)算最大、最小加工余量時(shí)應(yīng)按調(diào)整法加工方式予以確認(rèn)。 （五）確立切削用量及基本工時(shí) 工序一 　　毛坯工序Ⅰ 用鑄造尺寸如毛坯圖（CAD毛坯圖） 工序二　以φ36mm孔及端面定位銑φ8.3孔上下兩端面 1. 加工條件 工件材料：QT40-10，σb=16GPa，HB=190~241,鑄造。 加工要求：粗銑φ8.3上下兩端面面。 機(jī)床：銑床，XD6132臥式銑床。 刀具：硬質(zhì)合金鋼端銑刀,牌號(hào)YG6。銑削寬度ae<=40mm,深度ap<=1.5mm齒數(shù)z=10,故據(jù)《切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)》（后簡(jiǎn)稱《切削手冊(cè)》）取刀具直徑do=80mm。選擇刀具前角γo＝＋5°后角αo＝8°，副后角αo’=8°，刀齒斜角λs=－10°,主刃Kr=60°,過(guò)渡刃Krε=30°,副刃Kr’=5°過(guò)渡刃寬bε=1mm。 2. 切削用量 1）銑削深度 因?yàn)榍邢髁枯^小，故可以選擇ap=1.3mm，一次走刀即可完成所需長(zhǎng)度。 2）每齒進(jìn)給量 機(jī)床功率為7.5kw。查《切削手冊(cè)》f=0.14~0.24mm/z。由于是對(duì)稱銑，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)》，V c= 算得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 據(jù)XA6132銑床參數(shù)，選擇nc=475r/min,Vfc=475mm/s,則實(shí)際切削速度V c=3.14*80*475/1000=119.3m/min,實(shí)際進(jìn)給量為f zc=V fc/ncz=475/(300*10)=0.16mm/z。 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=1.3mm，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=(40+40)/475=0.168min。 工序三 　　以φ36及端面為精基準(zhǔn)，鉆、鉸φ8.3孔 1. 選擇鉆頭 選擇直柄麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=8mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝12°，二重刃長(zhǎng)度=2.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1.5mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 ° ° ° 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量 查《切》 ，所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命． ?。?）切削速度 查《切》 修正系數(shù) 故。 查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 故實(shí)際的切削速度 （4）校驗(yàn)扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗(yàn)成立。 3.計(jì)算工時(shí) T=L/nf=65/272*1.45=0.163min 工序四 　　以φ36及端面為精基準(zhǔn)，鉆、鉸φ3mm孔，倒角 1. 選擇鉆頭 選擇粗直柄麻花鉆鉆頭，粗鉆時(shí)do=3mm，鉆頭采用雙頭刃磨法，后角αo＝4°，二重刃長(zhǎng)度=1.5mm,橫刀長(zhǎng)b=1mm,寬l=3mm,棱帶長(zhǎng)度 ° ° ° 2.選擇切削用量 （1）決定進(jìn)給量 查《切》 f=0.3-0.5mm/r ，所以， 按鉆頭強(qiáng)度選擇 按機(jī)床強(qiáng)度選擇 最終決定選擇機(jī)床已有的進(jìn)給量 經(jīng)校驗(yàn) 校驗(yàn)成功。 （2）鉆頭磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及壽命　 后刀面最大磨損限度（查《切》）為0.5～0.8mm，壽命． ?。?）切削速度 查《切》 修正系數(shù) 故。 查《切》機(jī)床實(shí)際轉(zhuǎn)速為 故實(shí)際的切削速度 （4）校驗(yàn)扭矩功率 所以 故滿足條件，校驗(yàn)成立。 3.計(jì)算工時(shí) T=L/nf=65/272*1.45=0.163min 工序十一 去毛刺 工序十二 檢查。 其余幾步數(shù)據(jù)見(jiàn)工藝卡片。 三、 夾具設(shè)計(jì) 經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析決定設(shè)計(jì)鉆床夾具。在確定夾具設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循的原則是：① 確保工件的加工質(zhì)量；② 工藝性好，結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單；③ 使用性好，操作省力高效；④ 定位、夾緊快速、準(zhǔn)確，能提高生產(chǎn)率；⑤ 經(jīng)濟(jì)性好，制造成本低廉。確定最合理的設(shè)計(jì)方案。 ⑴ 確定定位方案，設(shè)計(jì)定位裝置。定位應(yīng)符合“六點(diǎn)定位原則”。定位元件盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件。 ⑵ 確定夾緊方案，設(shè)計(jì)夾緊機(jī)構(gòu)。夾緊可以用手動(dòng)、氣動(dòng)、液壓或其它動(dòng)力源。重點(diǎn)應(yīng)考慮夾緊力的大小、方向、作用點(diǎn)，以及作用力的傳遞方式，保證不破壞定位，不造成工件過(guò)量變形，不會(huì)有活動(dòng)度為零的“機(jī)構(gòu)”，并且應(yīng)滿足生產(chǎn)率的要求。 ⑶ 確定夾具整體結(jié)構(gòu)方案。定位、夾緊確定之后，還要確定其它機(jī)構(gòu)，如對(duì)刀裝置、導(dǎo)引元件、分度機(jī)構(gòu)、頂出裝置等。最后設(shè)計(jì)夾具體，將各種元件、機(jī)構(gòu)有機(jī)地連接在一起。 ⑷ 夾具精度分析。在繪制的夾具結(jié)構(gòu)草圖上，標(biāo)注出初步確定的定位元件的公差配合關(guān)系及相互位置精度，然后計(jì)算定位誤差，根據(jù)誤差不等式關(guān)系檢驗(yàn)所規(guī)定的精度是否滿足本工序加工技術(shù)要求，是否合理。否則應(yīng)采取措施（如重新確定公差、更換定位元件、改變定位基準(zhǔn)，必要時(shí)甚至改變?cè)O(shè)計(jì)方案），然后重新分析計(jì)算。 ⑸ 夾具夾緊力分析。首先應(yīng)計(jì)算切削力大小，它是計(jì)算夾緊力的主要依據(jù)。通常確定切削力有以下三種方法：① 由經(jīng)驗(yàn)公式算出；② 由單位切削力算出；③ 由手冊(cè)上提供的諾模圖（如M-P-N圖）查出。根據(jù)切削力、夾緊力的方向、大小，按靜力平衡條件求得理論夾緊力。為了保證工件裝夾的安全可靠，夾緊機(jī)構(gòu)（或元件）產(chǎn)生的實(shí)際夾緊力，一般應(yīng)為理論夾緊力的～倍。 （一）問(wèn)題的提出 在給定的零件中，對(duì)本步加工的定位提出具體的要求是一定的公差，定位要求較高。因此，本步的重點(diǎn)應(yīng)在保證工件的定位，來(lái)保證兩孔的尺寸。 具體要求：1、保證孔1，孔2的尺寸。 　　2、保證圖中其它的標(biāo)尺寸。 （二）確定結(jié)構(gòu)方案 方案一： 兩小頭孔外圓用一邊為固定Ｖ型塊，另一邊用可松緊的活動(dòng)Ｖ型塊來(lái)夾緊工件。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，并且易于實(shí)際應(yīng)用。但其同時(shí)有致命的缺點(diǎn)—夾緊精度不能保證，并且豎直方向沒(méi)有任何夾緊力，這使得零件加工出來(lái)的精度質(zhì)量并不高，并且在進(jìn)行加工時(shí)會(huì)發(fā)生翹曲形變。 方案二： 根據(jù)得到題目要求，需要加工的工序是鉆直徑為的小頭孔，因此工件左端用活動(dòng)Ｖ型塊固定小頭孔外圓，另使用定位銷(xiāo)在中心大孔處進(jìn)行定位。上端使用開(kāi)口墊圈進(jìn)行固定，這樣在保證豎直方向夾緊力的同時(shí)，又方便加工零件的拆裝。在夾具底座上鑄造有鉆模板，雖然相對(duì)來(lái)說(shuō)結(jié)構(gòu)略微復(fù)雜，但是真正實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中的操作并不繁瑣，甚至要較方案１更加簡(jiǎn)便。 最后確定選擇方案一。 (三)平衡配重設(shè)計(jì) 平衡配重的計(jì)算通常較復(fù)雜，對(duì)于設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，只在夾具體上設(shè)計(jì)了配重塊，配重的調(diào)整需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行。 （四）設(shè)計(jì)制定夾具主要技術(shù)條件 1： 首先保證孔1，孔2的尺寸和表面粗糙度不大于。 2：其次要保證外圓的尺寸。 3：同時(shí)保證外圓端面粗糙度。 4：繪制裝配圖及零件圖（附）。 （五）設(shè)計(jì)感想及體會(huì) 為期三周的夾具課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回顧整個(gè)過(guò)程，通過(guò)老師和同學(xué)的幫助，還有自己不懈的努力，終于定時(shí)定量的完成了這次課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)作為《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》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：第一段是接卸加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)，第二階段是專用夾具設(shè)計(jì)。第一階段運(yùn)用了基準(zhǔn)選擇、切削用量選擇計(jì)算、機(jī)床選用、實(shí)踐定額計(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)設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)。 通過(guò)此次設(shè)計(jì)，是我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。本設(shè)計(jì)還存在很多不足之處。一是由于本人的畫(huà)圖不夠純熟，在畫(huà)圖遇到復(fù)雜的和難的地方時(shí)顯力不從心，使圖沒(méi)達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)出來(lái)的水平。二是對(duì)分離爪的工作原理掌握的不夠熟練，在設(shè)計(jì)過(guò)程中不能全面地考慮問(wèn)題，造成走許多彎路，設(shè)計(jì)速度緩慢，這些都需要進(jìn)一步研究和進(jìn)一步實(shí)踐來(lái)解決。 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)還有許多不足之粗，懇請(qǐng)老師們批評(píng)指正。 參考文獻(xiàn) 1. 機(jī)械工業(yè)出版社.《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》 2. 機(jī)械工業(yè)出版社. 《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》第3版 3. 高等教育出版社. 《機(jī)械制圖》 4. 機(jī)械工業(yè)出版社. 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》第2版 5.主編：吳兆祥，《機(jī)械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)》，浙江大學(xué)出版社 6.主編：蔣建強(qiáng)，《數(shù)控加工技術(shù)與實(shí)訓(xùn)》，北京：電子工業(yè)出版社 7.主編：李啟炎，《計(jì)算機(jī)繪圖（初級(jí)）AUTOCAD2004版》，同濟(jì)大學(xué)出版社 8.主編：夏鳳芳，《數(shù)控機(jī)床》，高等教育出版社 9.主編：廖兆榮，《數(shù)控幾雙電氣控制》，高等教育出版社， 10.《機(jī)械工程手冊(cè)》工程材料，1996年第二版 11.主編：成大先，《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》北京：機(jī)械工業(yè)出版社 12.主編：甘永立，《幾何量公差與檢測(cè)》上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社