變速器換擋撥叉的機械加工工藝夾具設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 工序五： 粗銑 1656 兩側面 工序六： 精銑 1656 兩側面 工序七： 粗銑叉口 19 兩內側面 工序八： 精銑叉口 19 兩內側面 工序九： 銑槽 粗銑 面 銑 面 銑 面 工序十： 精銑 面 工序十一： 東北大學秦皇島分校畢業設計（論文） 第 11 頁 攻螺紋 M10x1H7 工藝路線比較 上述三個工藝路線，路線一是先加工孔，然后加工孔兩側面，路線二是把孔加 工放到最后，由于孔的加工要求比較高，與底面的垂直度要求也較高，并且是很多尺寸的設計基準。路線三是鑒于孔的加工要求較高，為遵循基準統一的原則，同時也更能保證叉口上下兩平面與孔的垂直度要求， 故 選擇路線三為最終的工藝路線。 表 32 工序路線圖 工序號 工序內容 簡要說明 10 粗銑Φ 15 上、下端面 X51 立式銑床， YG6 硬質合金端銑刀 15 鉆，擴，鉸 ? Z525 立式鉆床，麻花鉆，擴孔鉆，專用鉸刀 20 粗銑叉口前后兩側面 X51 立式銑床， YG6 硬質合金端銑刀 25 精銑叉口前后兩側面 X51 立式銑床， YG6 硬質合金端銑刀 30 粗銑 16 56 兩側面 X51 立式銑床， YG6 硬質合金端銑刀 35 精銑 16 56 兩側面 X51 立式銑床， YG6 硬質合金端銑刀 40 粗銑叉口 19 兩內側面 X51 立式銑床， YG6 硬質合金端銑刀 45 精銑叉口 19 兩內側面 X51 立式銑床，硬質合金立銑刀 50 銑槽 粗銑 面 銑 面 銑 面 X51 立式銑床， YG6 硬質合金端銑刀 東北大學秦皇島分校畢業設計（論文） 第 12 頁 55 精銑 面 X51 立式銑床， YG6 硬質合金端銑刀 60 鉆螺紋孔 高速鋼麻花鉆，絲錐 M10， P=1mm 65 檢驗 選擇量具 該零件屬于批量生產，一般采用通用量具。 ⑴ 選擇鉆 擴 鉸 φ 孔量具 . 現按照計量器的不確定地選擇該表面加工時所用量具 ,叉頭兩端面間距 56mm，換擋叉頭兩側面間距 ()mm,粗糙度要求分別為 556 和表559，可選用 0200mm/ 的游標卡尺達要求。鉸孔 φ ， 由于精度高，加工時每個工件部需要進行測量，故選用極限量規，孔量具選用錐柄圓柱塞規。 ⑵ 選擇銑換擋叉腳兩端面 ,內側面 ,銑操縱槽的量具 ,換擋叉腳兩端面的距離 , ,內側面 ,均可選用分度值為 ,測量范圍為 0200mm的游標卡尺。 ⑶ 攻螺紋孔 M1017H 鉆 螺紋 孔表面，可選用 0200mm/ ⑷ 對換擋叉腳的兩端面吹砂 查表《機械制造技術基礎 畢業設計 》 556 和表 559，可選用 0200mm/ 的游標卡尺。 東北大學秦皇島分校畢業設計（論文） 第 13 頁 4 確定切削用量及時間定額 通 過確定各工序的切削用量和時間定額，制作工序卡片，工序卡片見補充卡片。計算如下： 工序 10 粗銑 Φ15 上、下端面，以外圓為定位基準，采用 X51 立式銑床加專用夾具 刀具： YG6 硬質合金端銑刀。 銑削寬度 ae≤90,深度 ap≤6,齒數 z=12,故根據《機械制造工藝設計簡明手冊》（后簡稱《簡明手冊》）表 ，取刀具直徑 d0=125mm。根據《切削用量手冊》（后簡稱《切削手冊》）表 ，選擇刀具前角 γ0＝ 0176。后角 α0＝ 8176。，副后角 α0?=10176。，刃傾角： λs=－ 10176。,主偏角 Kr=60176。,過渡刃 Krε=30176。,副偏角 Kr?=5176。 2. 切削用量 1）確定切削深度 ap 因為余量較小，故選擇 ap=4mm，一次走刀即可完成。 2）確定每齒進給量 fz 采用對稱端銑，以提高進給量提高加工效率。根據《切削手冊》表 ，使用 YG6 硬質 合金端銑刀加工，機床功率為 （據《簡明手冊》表 ， X51 立式銑床）時： zf=~故選擇：f=。 3）確定刀具壽命及磨鈍標準 根據《切削手冊》表 ，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為 ；由于銑刀直徑 d0=125mm， 故刀具使用壽命 T=180min（據《簡明手冊》表 ）。 4）計算切削速度 vc 和每分鐘進給量 vf 根據《切削手冊》表 ， 當0d=125mm ， Z=12 ， pa≤ ， zf≤， tv=98m/min,t=250r/min,vft=471mm/min。各修正系數為： kMV= ， kSV= 。切削速度計算公式為： 東北大學秦皇島分校畢業設計（論文） 第 14 頁 vpvvevzvpm vvc kzuayfxaT qdcv 0? 其中ea = 72mm ， pa= 4mm ， Cv = 245 ， q = v ， vx= ， y = v ， vkv= k Mv ? k Sv = = ， uv = ， p = 0 v ， m = ， T = 180 min ， f z = mm /z ， Z = 12 ，將以上數據代入公式： c=142 m / min 確定機床主軸轉速： min/3611000 rd vn w sc ?? ? 根據《簡明手冊》表 ，選擇 nc=300r/min,cf=390mm/min,因此，實際進給量和每 分鐘進給量為： min/11810000 mndv ?? ? zcf=v cf=390/30012 mm/z=5)校驗機床功率 根據《切削手冊》表 ，近似為 Pcc=,根據機床使用說明書，主軸允許功 率 Pcm==Pcc。故校驗合格。最終確定 :ap=， nc=300r/min，fv=390mm/s， c=118m/min， zf=。 6）計算基本工時 t＝ L/vf， L=l+ y+Δ， l=24mm. 查《切削手冊》表 3. 26，入切量及超切量為： y+Δ=40mm，則： mt＝ L/ Vf=(24*2+40)/390=。 工序 15 鉸 ???的孔， 以 Φ15 孔的上端面為定位基準，采用 Z525 立式鉆床加專用夾具； 一、鉆 Φ15孔，以 Φ15孔的上端面為定位基準，采用 Z525 立式鉆床加專用夾具 1. 加工條件 東北大學秦皇島分校畢業設計（論文） 第 15 頁 工件 材料： 35 鋼 ,σb =170~240MPa，鍛造 。工件尺寸： aemax=72mm， l=176mm。 加工要求：鉆 Φ15孔，加工余量 。 機床： Z525 立式鉆床； 刀具：根據《切削手冊》表 ，選擇高速鋼麻花鉆鉆頭，粗鉆時 do=15mm，鉆頭采用雙錐后磨橫刀，后角 αo＝ 12176。，二重刃長度 bε=,橫刀長 b=2mm,寬 l=4mm,棱帶長度 mml ? ， 1002 ?? 176。， 30?? 176。 （ 1）確定進給量 按加工要求確定進給量：查《切削手冊》， rmmf /~? ， ???dl ，由《切削手冊》表 ,系數為 ,則： rmmf /)~()~( ??? 按鉆頭強度選擇 :查《切削手冊》表 ,鉆頭允許進給量為： rmmf /? ； 按機床進給機構強度選擇：查《切削手冊》表 ，機床進給機構允許軸向力為 8330N時，進給量為 rmmf /? 。 以上三個進給量比較得出，受限制的進給量是工藝要求，其值為： ~。根據《簡明手冊》表 ,最終選擇進給量 rmmf /? 。 由于是通孔加工，為避免即將鉆穿時鉆頭折斷，故應在即將鉆穿時停止自動進給而改為手動進給。 根據《切削手冊》表 查出 ,鉆孔時軸向力 Ff=2500N，軸向力修正系數為 ，故Ff=2500N。根據 Z525 立式鉆床使用說明書，機床進給機構允許的最大軸向力為8830N﹥ Ff，故所選進給量可用。 （ 2）確定鉆頭磨鈍標準及壽命 后刀面最大磨損限度（查《簡明手冊》）為 ，壽命min45?T． （ 3）切削速度 查《切削手冊》表 ，切削速度計算公式為： vyxpm vc kfaT dcv vv vz0? （ m/min） 其中， ?Cv ， mmd 180 ? ， ?vz ， ?m ， 9?pa ， 0?vx ， ?vy ， 東北大學秦皇島分校畢業設計（論文） 第 16 頁 ?f ，查得修正系數： ?vTk ， ?lvk ， ?tvk ，故實際的切削速度： m in/ mv c ???? ?? （ 4）檢驗機床扭矩及功率 查《切削手冊》表 ，當 f≤, do≤19mm時， Mt=?m，修正系數均為 ，故 MC=?m。 查機 床使用說明書： Mm = N?m。 查《切削手冊》表 ,鉆頭消耗功率： Pc=。 查機床使用說明書， kwP E ??? 。 由于 mc MM? ， EC PP? ，故切削用量可用，即： rmmf /? ， m in/272 rnn c ?? ， min/ mvc ? 計算工時 42 ???? nfLt m 二、 擴 孔，以 Φ15上、下端面為定位基準，采用 Z525 立式鉆床加專用夾具； 查《切削手冊》表 ，擴孔進給量為： rmmf /~? ，并由機床使用說明書最終選定進給量為： rmmf /? 。 根據資料，切削速度 鉆vv ? ，其中 鉆v 為用鉆頭鉆同樣尺寸實心孔時的切削速度，故： m in/ mv ??? ， m i n/ 0 0 0 rns ???? ? ，根據機床 使用說明書選取： min/97rnw ? 。 基本工時： m ???? ???? yLt 三、 粗鉸 ，以 Φ15上、下端面為定位基準，采用 Z525 立式鉆床加專用夾具； 刀具：專用鉸刀 機床： Z525 立式鉆床 根據有關手冊的規定，鉸刀的進給量為 ?fz ～ ,進給量取 ?fz ，機床主軸轉速取為 nw =140r/min， 則其切削速度為： min/ mdnv ?? ? 。 東北大學秦皇島分校畢業設計（論文） 第 17 頁 機動時切削工時， 42?l mm， m 4242 ????? fnt wm 四 、 精鉸 ，以 Φ15上、下端面為定位基準，采用 Z518 立式鉆床加專用夾具； 刀具： mmdw ? 機床： Z525 立式鉆床 根據有關手冊的規定，鉸刀的進給量取 ?f ，機床主軸轉速取為：nw =140r/min，則其切削速度為： min/ mdnv ?? ? 機動時切削工時， 42?l mm m 4 0 4242 ????? fnt wm 工序 20 粗銑叉口前后兩側面，以 孔為定位基準，采用 X51 立式銑床加專用夾具； 刀具： YG6 硬質合金端銑刀， 10,400 ?? Zmmd 機床： X51 立式銑床 根據《切削手冊》查得， mmazmmf pz 4,/ ?? 。根據《簡明手冊》表 查得，取： min/300rnw ? ，故實際切削速度： m i n/ 300401000 mndv ww ????? ?? 當 min/300 rnw ? 時，工作臺每分鐘進給量應為： m in/ mmnZff wzm ??????? 查說明書，取 m in/4 0 0mmf m ? 計算切削基本工時： mmyL ??????? 因此， m 3 90 *22 ??? f Lt mm 工序 25 精銑叉口前后兩側面 ， 以 孔 為 定 位 基 準 ， 采 用 X51 立 式 銑 床 加 專 用 夾具； 刀具： YG6 硬質合金端銑刀， 10,400 ?? Zmmd 東北大學秦皇島分校畢業設計（論文） 第 18 頁 機床： X51 立式銑床 根據《切削手冊》查得， mmazmmf pz 4,/ ?? 。根據《簡明手冊》表 查得，取： min/124rnw ? ，故實際切削速度： m in/ 0 12440100 0 mndv ww ????? ?? 當 min/124rnw ? 時，工作臺每分鐘進給量應為： m in/1 2 41 2 mmnZff wzm ??????? 查說明書，取 min/160 mmf m ? 計算切削基本工時： mmyL ???