机械制造技术课程设计-五六档拨叉加工工艺规程及钻φ22孔夹具设计.docx

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1、摘要2第一章零件的工艺分析31.1 零件的作用31.2 零件的加工要求分析3第二章零件工艺规程的制定42.1 确定毛坯的制造形式42.2 基准的选用62.3 制定工艺路线62.4 机械加工余量、工序尺寸的确定72.5 切削余量的计算8第三章专用夹具设计133.1 确定夹具方案133.2 夹具体设计143.3 夹具定位分析153.4 夹具导向装置的设计153.5 夹紧力计算16总结21参考文献22摘要本次课设的题目为：设计零件“5、6档拨叉钻孔夹具”机械加工及工艺装备。主要内容包括以下几点：1、绘制产品零件图；2、分析零件特性及结构，查阅资料了解零件的作用及用途；3、分析零件的加工工艺，确定零件

2、的加工路线，根据产品图纸要求及工艺路线，合理利用设备及刀具，计算相应的切削速度；4、设计加工零件钻孔直径22mm专用夹具夹具，绘制夹具装配图及夹具体图（两维）；5、进行夹具的定位误差分析及夹紧力的分析;第一章零件的工艺分析1.1 零件的作用1.2 题目给出的灵剑士某汽车的5、6档拨叉零部件，从字面上理解它主要作用就是起到换挡作用，按理论来讲，该零件主要承受速度及扭矩所带来的力。图11零部件两维图：1.3 零件的加工要求分析经审阅零部件图纸，该零件加工主要表现在如下几方面：1、孑1022F8两端面的力口工，尺寸51mm,粗糙度Ra=12.5;2、两叉角外侧两端面的加工，尺寸12mm,粗糙度Ra=

3、3.2;3、两叉角内侧加工，尺寸166mm,粗糙度Ra=3.24、孔022F8的加工，粗糙度要求Ra=3.2,尺寸要求距叉角圆弧中心160mm；5、孔08H9的加工，粗糙度要求Ra=32,尺寸要求距右侧端面11mm；6、个别表面倒角及热处理(淬火)的加工。第二章零件工艺规程的制定机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性

4、、科学性、完善性。机械加工工艺规程的作用：指导生产；组织生产和管理生产。工艺规程的设计原则：技术上的先进性；经济上的合理性；良好的劳动条件。2.1确定毛坯的制造形式毛坯的种类很多，每一种毛坯又有许多不同的制造方法。常用的毛坯主要有：(1)轧制件主要包括各种热轧和冷拉圆钢、方钢、六角钢等型材。(2)铸件铸件适用于形状较复杂的毛坯。(3)锻件锻件适用于强度要求高、形状较简单的毛坯。(4)焊接件焊接件是将型材或板料等焊接成所需的毛坯，简单方便，生产周期短，但常需经过时效处理消除应力后才能进行机械加工。(5)其它毛坯如冲压件、粉末冶金和塑料压制件等。选择毛坯时应全面考虑下列因素：(1)零件的材料及力学

5、性能要求(2)零件的结构形状与尺寸(3)生产纲领的大小(4)现有生产条件(5)充分考虑利用新技术、新工艺、新材料的性能根据零件技术要求材料为HT200,即为灰铁材质，根据零件结构,本次零件结构较为复杂，已知材料特性，最终决定本次零件毛坯的制造形式为铸造，采用金型铸造。具体毛坯尺寸如下图：2.2基准的选用基准的选用是工艺设计的重要组成部分，基准选择的正确性及合理性直接关系到产品的质量，是产品质量保证的关键；及生产效率的保障。否则基准的选择错误，在加工过程中会问题不断，更甚者出现批量事故。基准是用来确定工件上其他几何要素之间的几何关系所依据的点、线、面等，基准根据用途分为设计基准和加工基准。设计基

6、准是零件在图纸上标注设计尺寸是所采用的基准。工艺基准是指零件在加工过程中采用的基准。按照用途及作用工艺基准又分为：工序基准、定位基准、测量基准和装配基准1、粗基准的选用：粗基准选用R99、R109的肋筋构成的平面及轮廓进行定位加工拨叉孔两端面；2、精基准的选择：考虑该零件在加工过程中的易产生变形，精基准选用拨叉孔的一个端面及拨叉孔作为精基准，后在合理的部位加辅助支撑进行定位加工。2.3 制定工艺路线零件的工艺路线的设定直接关系到加工过程是否流畅，影响加工过程的效率，同样关系到产品质量。工艺路线的拟定应遵循降低劳动强度、降低成本为目的，尽量减少工艺步骤，缩短工艺路线。通过上述分析制定工艺路线分析

7、如下：工序号工序名称工序内容备注10铸造铸造造毛坯20热处理人工时效处理30铳铳拨叉孔两端面，粗糙度Ra=12.540钻1、钻孔021.5mm（通）2、教孔022F8mm（通），粗糙度Ra=3.250铳粗、精铳叉角内侧，保证尺寸166mm,粗糙度Ra=3.260铳铳叉角两端面，保证尺寸12mm,粗糙度Ra=3.2,垂直度S1mm70钻1、钻孔07.5mm（通）2、较孔08H9mm（通）保证尺寸距拨叉孔右端面，粗糙度Ra=3.280倒角钳工手工按图示倒角90淬火按图示在要求部位淬火处理100清理去除尖角毛刺、清洗、刷油130检验按图纸检验各尺寸2.4 机械加工余量、工序尺寸的确定根据上述原始资料

8、及加工工艺，分别确定个加工表面的加工余量、工序尺寸，具体如下。“5、6档拨叉”零件材料HT200,生产类型为大批量生产，采用锻造形式制造毛坯。1、端面余量为2mm（包括拨叉孔两端面、叉角两端面及叉角内侧）；2、孔径022mm、08mm过小采用实心锻造，后期有加工获得；2.5 切削余量的计算切削用量包括机床的主轴转速、切削深度、进给量、吃刀量以及切削时间，根据查切削用量手册并计算切削用量，具体如下：零件切削用量及基本工时的确定：工序30:铳，铳端面至尺寸根据工艺工序要求本次加工方式为铳削加工且为两面加工，所以设备采用XD200型双面铳床，根据工步加工方式及部位刀具采用镶嵌式端面铳刀，刀具直径为0

9、50mm,已知本次加工面粗糙度为Ra=125,余量为单面2mm,一次加工可满足零件要求。具体参数见下分析：确定切削速度：查切削用量简明手册表1.W得：切削速度为以=50mmin;表1.4得：进给速度为/=0.20.7/初九；根据本次材料及硬度取进给为f=0.3mm/r；计算主轴转速：n=1000503.1450=318rmin,根据XD200机床参数取转速为=320/min；计算实际切削速度：VC=3.1432050/1OOO=50.24mmin；计算切削时间：根据图纸及工艺分析本次加工为切削外径，余量为单面2mm,加工方式为铳削加工，余量不大，所以一刀可以满足，一已知直径为36mm,查切削用

10、量简明手册表1.26得：过切量及入切量为：y+=55ww,即本次切削总长度：1=1+y+=36+55=91mm；根据公式计算切削时间为:tm=1h=910.33204=0.23min；工序40：钻，钻、较022mm至尺寸（通）根据加工需要采用Z525型摇臂钻床。根据零件图纸分析本次加工孔数为1,直径为022mm,表面粗糙度为Ra=3.2,孔径精度为F8,所以本次采用钻一较的加工方式完成零件要求；1、钻孑1021.5mm：刀具采用直径021.5mm直柄硬直合金钻头，已知切削余量为21.5/2=10.75mm；确定切削速度：查切削用量简明手册表2.27得：切削速度为M=45m/min；进给速度为/

11、=0.22wnr；计算主轴转速：根据公式计算得：H=100045/3.1421.5=666.56rmin；根据机床参数选用转速为：/=545rmin；计算实际切削速度：VC=3.1421.5545/1OOO=36.79tn/min；计算切削时间：根据零件图纸已知本次切削长度为72mm,孔数量为1,即计算切削长度为72mm,查表切削用量简明手册表2.29得过切量及入切量为IOmm,即本次总切削量为72+10=82mm;根据公式计算切削时间为：tn=1h=820.22545=0.684min；2、较孔022mm:刀具采用直径022mm直柄硬直合金钻头，已知切削余量为22-21.52=0.25mm;

12、确定切削速度：查切削用量简明手册表2.27得：切削速度为UC=35min；进给速度为/=O.3677wr；计算主轴转速：根据公式计算得：/2=1000353.1422=506rmin；根据机床参数选用转速为：n=392rmin；计算实际切削速度：UC=3.14x22x392/1000=27mmin；计算切削时间：根据零件图纸已知本次切削长度为72mm,孔数量为1,即计算切削长度为72mm,查表切削用量简明手册表2.29得过切量及入切量为10mm,即本次总切削量为72+10=82mm;根据公式计算切削时间为:tm=Uh=820.36392=0.58min；工序50：钻，钻、较08mm至尺寸（通）

13、根据加工需要采用Z525型摇臂钻床。根据零件图纸分析本次加工孔数为1,直径为08mm,表面粗糙度为Ra=3.2,孔径精度为H9,所以本次采用钻一较的加工方式完成零件要求;1钻孔07.5mm：刀具采用直径07.5mm直柄硬直合金钻头，已知切削余量为7.52=3.75mm;确定切削速度：查切削用量简明手册表2.27得：切削速度为M=35min；进给速度为/=0.22wnr；计算主轴转速：根据公式计算得：=IOOoX35/3.14x7.5=1486rmin；根据机床参数选用转速为：n=1360rmin；计算实际切削速度：vc=3.147.5136010=32.02min；计算切削时间：根据零件图纸已

14、知本次切削长度为36mm,孔数量为1,即计算切削长度为36mm,查表切削用量简明手册表2.29得过切量及入切量为10mm,即本次总切削量为36+10=46mm;根据公式计算切削时间为：切=46/0.22x1360=0.15min；2、较孔08mm：刀具采用直径08mm直柄硬直合金钻头，已知切削余量为8-7.5/2=0.25mm;确定切削速度：查切削用量简明手册表2.27得：切削速度为M=20mmin；进给速度为f=0.36mm/r；计算主轴转速：根据公式计算得：=IooOX20/3.14x8=796厂min；根据机床参数选用转速为：=680rmin；计算实际切削速度：vc=3.148680/I

15、OOO=I7.0Mmin；计算切削时间：根据零件图纸已知本次切削长度为36mm,孔数量为1,即计算切削长度为36mm,查表切削用量简明手册表2.29得过切量及入切量为10mm,即本次总切削量为36+10=46mm;根据公式计算切削时间为：切?=/力?=46/0.36x680=0.19min；工序60：钛,铳叉角两端面至尺寸根据工艺工序要求本次加工方式为铳削加工，所以设备采用X61型普通铳床，根据工步加工方式及部位刀具采用三面刃铳刀，刀具直径为0100mm,已知本次加工面粗糙度为Ra=3.2,余量为单面2mm,分粗一精两刀加工可满足零件要求。具体参数见下分析：确定切削速度：查切削用量简明手册表1.10得：