機(jī)械設(shè)計(jì)-車床撥叉a的加工工藝及夾具設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 實(shí)際生活中，對(duì)于剛性好，精度要求不高或批量小的工件，以及運(yùn)輸裝夾費(fèi)時(shí)的重型零件往往不嚴(yán)格劃分階段，在滿足加工質(zhì)量要求的前提下，通常只分為粗、精加工兩個(gè)階段，甚至不把粗精加工分開(kāi)。必須明確劃分階段是 指整個(gè)加工過(guò)程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性質(zhì)區(qū)分。例如工序的定位精基準(zhǔn)面，在粗加工階段就要加工的很準(zhǔn)確，而在精加工階段可以安排鉆小空之類的粗加工。 制定工藝路線 制定工藝路線 的 出發(fā)點(diǎn) ,應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證 ,在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定的情況下 ,可以考慮采用萬(wàn)能性機(jī)床配以專用工具 ,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。 含全套圖紙 值得下載 表 工藝路線方案 一 工序號(hào) 工序內(nèi)容 工序一 粗、精銑 25? 孔上端面。 工序二 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 25? 孔。 工序三 切斷。 工序四 粗、精銑 55? 孔 兩側(cè)面 工序五 粗、精鏜 55? 孔。 工序六 銑 下平面。 工序七 粗、精銑 16槽。 工序八 粗銑 斜平面。 工序九 檢查。 上面工序 不能保證其質(zhì)量 ，但 可以 進(jìn)行 精度要求不高的生產(chǎn) 。 綜合考慮以上步驟，得到 下面 工藝路線。 含全套圖紙 值得下載 表 工藝路線方案 二 工序號(hào) 工序內(nèi)容 工序一 粗、精銑 25? 孔上端面。 工序二 鉆、擴(kuò)、鉸、精鉸 25? 孔。 工序三 粗、精銑 55? 孔 兩側(cè)面 工序四 粗、精鏜 55? 孔。 工序五 銑 下平面。 工序六 粗、精銑 16槽。 工序七 粗銑 斜平面。 工序八 切斷。 工序九 檢查。 雖然工序 增加了工時(shí) ，但是 質(zhì)量 大大提高了。 方案 一和 方案 二 相 比 ， 方案 一工藝路線 在工序三就將 55? 孔鋸開(kāi)，在后面的工序銑 55? 孔的兩側(cè)面的時(shí)候，對(duì)于含全套圖紙 值得下載 工件的加工面減少不的工設(shè)計(jì)，但是在后面的工序中進(jìn)行的加工，特別是定位和孔 55? 的加工就有相當(dāng)大的難度，如才用方案一進(jìn)行 55? 孔的加工時(shí)，在上面的工序中已經(jīng)鋸斷，只有進(jìn)行半圓的加工。這樣的加工在一般的機(jī)床上是不保證精度的，若想要保證精度只有在數(shù)控機(jī)床上，那樣的話生產(chǎn)成本將提高了很多。方案二就解決了上述產(chǎn)生的問(wèn) 題，將 55? 的孔到了最后的時(shí)候才將其鋸開(kāi)，這樣不僅保證了 55? 孔的精度，而且在后面工序中的加工也可以用 55? 的孔來(lái)作為定位基準(zhǔn)。這樣的加工可以在一般的機(jī)床上就可以進(jìn)行加工了，不僅保證了精度，還降低了生產(chǎn)成本。 由以上分析：方案二為合理、經(jīng)濟(jì)的加工工藝路線方案。具體的加工工藝過(guò)程如 表 。 表 最終加工工藝路線 工序號(hào) 工序內(nèi)容 工序一 鑄造。 工序二 熱處理。 工序三 粗、 精銑 25? 孔上端面。 工序四 鉆、擴(kuò)、鉸 25? 孔。 工序五 粗、精銑 55? 孔 兩側(cè)面。 工序六 粗、精鏜 55? 孔。 工序銑 下平面。 含全套圖紙 值得下載 七 工序八 粗、精銑 16槽。 工序九 粗銑 斜平面。 工序十 切斷。 工序十一 檢查。 本章小結(jié) 通過(guò)對(duì)資料書的查閱，在這章中，主要對(duì)零件的加工工藝和在加工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并對(duì)基準(zhǔn)面 的選擇原則有了深刻的認(rèn)識(shí)。然后，針對(duì)撥叉 A零件的尺寸要求和精度要求，編寫了兩個(gè)工藝路線方案。最后，對(duì)它們進(jìn)行具體的分析比較選擇其優(yōu)。 含全套圖紙 值得下載 4 工序參數(shù)選擇、計(jì)算 CA6140 車床撥叉 A， 零件材料為 HT200，硬度 190～ 210HB，毛皮重量 ，生產(chǎn)類型大批量，鑄造毛坯。 毛坯的確定 毛坯 的 工藝要求 （ 1） 由于鑄造件尺寸精度和表面粗糙度值低，因此零件上有與其它機(jī)件配合的表面需要進(jìn)行機(jī)械加工。 （ 2） 為了使金屬容易充滿膛 摸 和減少工序，鑄造件外形應(yīng)力求簡(jiǎn)單、平直，盡量避免鑄件 截面間差別過(guò)大，或具有薄壁、高筋、高臺(tái)等結(jié)構(gòu)。 （ 3） 鑄件的結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免深孔或多孔結(jié)構(gòu)。 （ 4） 鑄件的整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單。 毛坯形狀、尺寸要求 （ 1） 各加工面的幾何形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)單。 （ 2） 工藝基準(zhǔn)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)相一致。 （ 3） 便于裝夾、加工和檢查。 （ 4） 結(jié)構(gòu)要素統(tǒng)一，盡量使用普通設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)刀具進(jìn)行加工。 在確定毛坯時(shí)，要考慮經(jīng)濟(jì)性。雖然毛坯的形狀尺寸與零件接近，可以減少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但這樣可能導(dǎo)致毛坯制造困難，需要采用昂貴的毛坯制造設(shè)備，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的 種類形狀及尺寸的確定一定要考慮零件成本的問(wèn)題但要保證零件的使用性能。在毛坯的種類 形狀及尺寸確定后，必要時(shí)可據(jù)此繪出毛坯圖。 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 及毛坯尺寸如 圖 。 含全套圖紙 值得下載 圖 撥叉 A毛坯 撥叉 A 的偏差計(jì)算 撥叉平面 的 偏差及加工余量計(jì)算 （ 1）側(cè) 平面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：由參考文獻(xiàn) [4]表 6— 28。其余量值規(guī)定為 ~ ，現(xiàn)取 。查參考文獻(xiàn) [3]可知其粗銑為 IT12。 精銑：由參考文獻(xiàn) [3]表 — 59，其余量值規(guī)定為 。 鑄造 毛坯的基本尺寸為 7 8 2 1 .0 8 1mm? ? ? ，又由參考文獻(xiàn) [6]表 1119 可得鑄件尺寸公差為 ?? 。 毛坯的名義尺寸為： 7 8 2 .0 1 .0 8 1mm? ? ? 毛坯最小尺寸為： 81 0. 6 80 .4 mm?? 毛 坯最大尺寸為： 81 82 .4mm?? 粗銑后最大尺寸為： 78 79mm?? 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同，且保證各個(gè)尺寸精度。 含全套圖紙 值得下載 大頭孔兩側(cè)面的偏差及加工余量計(jì)算 （ 2） 兩側(cè)面加工余量的計(jì)算。根據(jù)工序要求，其加工分粗、精銑加工。各工步余量如下： 粗銑：由參考文獻(xiàn) [4]表 6— 28。其余量值規(guī)定為 ~ ，現(xiàn)取 。查參考文獻(xiàn) [3]可知其粗銑為 IT12。 精銑：由參考文獻(xiàn) [3]表 — 59，其余量值規(guī)定為 。 鑄造 毛坯的基本尺寸為 12 2 1. 0 15 mm? ? ? ，又由參考文獻(xiàn) [6]表 1119 可得鑄件尺寸公差為 ?? 。 毛坯的名義尺寸為： 1 2 2 .0 1 .0 1 5 mm? ? ? 毛坯最小尺寸為： 15 14 .4mm?? 毛坯最大尺寸為： 15 16 .4mm?? 粗銑后最大尺寸為： 12 13mm?? 精銑后尺寸與零件圖尺寸相同， 且保證各個(gè)尺寸精度。 大小頭孔的偏差及加工余量計(jì)算 參照參考文獻(xiàn) [3]表 — — 2 — 13 和參考文獻(xiàn) [5]表 1— 8，可以查得：孔 ? ? ： 鉆孔的精度等級(jí)： 12?IT ，表面粗糙度 um? ，尺寸偏差是 擴(kuò)孔的精度等級(jí)： 10?IT ，表面粗糙度 um? ，尺 寸偏差是 鉸孔的精度等級(jí)： 8IT? ，表面粗糙度 um? ，尺寸偏差是 根據(jù)工序要求，小頭孔分為鉆、擴(kuò)、鉸三個(gè)工序，各工序余量如下： 鉆 ? ? 孔 參照參考文獻(xiàn) [3]表 ，表 。確定工序尺寸及加工余量為： 加工該組孔的工藝是：鉆 —— 擴(kuò) —— 鉸 鉆孔： 22? 擴(kuò)孔： ? 2 mm? （ Z 為單邊余量 ~2 ） 鉸孔： 25? 2 mm? （ Z 為單邊余量 ~ ） 鏜孔 55? 加工該組孔的工藝是：粗鏜 —— 精鏜 粗鏜： 55? 孔，參照參考文獻(xiàn) [3]表 ,其余量值為 ； 精鏜： 55? 孔，參照參考文獻(xiàn) [3]表 ,其余量值為 ； 鑄 件毛坯的基本尺寸分別為： 55? 孔毛坯基本尺寸為 ? ： 5 5 2 .2 0 .8 5 2 mm? ? ?； 根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 為 IT9。 55? 孔毛坯名義尺寸為 ? ： 5 5 2 .2 0 .8 5 2 mm? ? ?； 含全套圖紙 值得下載 粗鏜工序尺寸為 ? ： ? 精鏜工序尺寸為 ? ： 55? 從而達(dá)到要求。 粗、精銑 ? 槽 參照參考文獻(xiàn) [5]表 21— 5，得 其槽邊雙邊機(jī)加工余量 2Z=，槽深機(jī)加工余量為 ，再由參照參考文獻(xiàn) [5]表 21— 5 的刀具選擇可得其極限偏差：粗加工為 ? ，精加工為 ? 。 槽的毛坯為一個(gè)整體： 粗銑兩邊工序尺寸為： ? 粗銑槽底工序尺寸為： 6 精銑兩邊工序尺寸為： ? ，已達(dá)到其加工要求： ? 。 確定切削用量及 基本工時(shí)（機(jī)動(dòng)時(shí)間） 工序 1：粗、精銑 25? 孔上平面 （ 1）粗銑 25? 孔上平面 加工條件 工件材料； HT200，鑄造。 機(jī)床： X52K。 查參考文獻(xiàn) [5]表 30— 34 刀具：硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀（面銑刀），材料： 15YT ， 100D mm? ，齒數(shù) 8Z? ，此為粗齒銑刀。 因其單邊余量： Z=2mm 所以銑削深度 pa ： 2pa mm? 每齒進(jìn)給量 fa ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 — 75，取 /fa mm Z? 銑削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) [5]表 30— 34，取 /V m s? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 1000Vn d?? 式（ ） 式中 V— 銑削速度 ； d— 刀具直徑。 代入式（ ）得 1 0 0 0 1 0 0 0 1 .3 3 6 0 2 5 4 / m in3 .1 4 1 0 0Vnrd? ??? ? ??， 按照參考文獻(xiàn) [3]表 — 74 300 / minnr? 實(shí)際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 3 0 0 1 . 5 7 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s? ??? ? ?? 含全套圖紙 值得下載 進(jìn)給量 fV ： 2 8 30 0 / 60 /ffV a Z n m m s? ? ? ? ? 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 mf ： / 28 8 / m inmff V m m s m m? ? ? ?a ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [3]表 2— 81, 40a mm? ? 切削工時(shí) 被切削層長(zhǎng)度 l ：由毛坯尺寸可知 40l mm? ， 刀具切入長(zhǎng)度 1l ： 221 0 .5 ( ) (1 ~ 3 )l D D a ?? ? ? ? 式（ ） 220 .5 ( 1 0 0 1 0 0 4 0 ) ( 1 ~ 3 ) 7 mm? ? ? ? ? 刀具切出長(zhǎng)度 2l ：取 mml 22 ? 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 1jt ： 121 4 0 7 2 0 . 1 7 m in288j ml l lt f?? ??? ? ? （ 2）精銑 25? 孔上平面 加工條件 工件材料； HT200，鑄造。 機(jī)床： X52K。 根據(jù) 參考文獻(xiàn) [5]表 30— 31 刀具：高速鋼三面刃圓盤銑刀（面銑刀）： 15YT ， 100D mm? ，齒數(shù) 12，此為細(xì)齒銑刀。 精銑該平面的單邊余量： Z= 銑削深度 pa ： mm? 每齒進(jìn)給量 fa ：根據(jù)參考文獻(xiàn) [5]表 30— 31，取 /fa mm Z? 銑削速度 V ：參照參考文獻(xiàn) [5]表 30— 31，取 /V m s? 機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速 n ： 由式（ ）得 1 0 0 0 1 0 0 0 0 .3 2 6 0 5 3 5 / m in3 .1 4 1 0 0Vnrd? ??? ? ??， 按照參考文獻(xiàn) [3]表 — 31 600 / minnr? 實(shí)際銑削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 6 0 0 3 . 1 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s? ??? ? ?? 進(jìn)給量 fV ： 8 12 60 0 / 60 /ffV a Z n m m s? ? ? ? ? 工作臺(tái)每分進(jìn)給量 mf ： / 57 6 / m inmff V m m s m m? ? ? 被切削層長(zhǎng)度 l ：由毛坯尺寸可知 40l mm? 含全套圖紙 值得下載 刀具切入長(zhǎng)度 1l ：精銑時(shí) 1 100l D mm?? 刀具切出長(zhǎng)度 2l ：取 mml 22 ? 走刀次數(shù)為 1 機(jī)動(dòng)時(shí)間 2jt ： 122