拨叉零件的工艺规程及工装设计_毕业论文(编辑修改稿)

拨叉零件的工艺规程及工装设计_毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

）不重复使用原则。 多次使用难以保证表面间的位置精度。 该拨叉零件的主要加工表面是平面、孔，螺纹、圆端面和槽系。 一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔、槽的加工精度容易。 因此，对于拨叉来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，使得槽系完成两个维度的加工。 此外，还应选择工件上精度高。 尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。 并考 虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。 要从保证孔与孔、孔与平面、面与面之间的位置角度选择了加工工艺过程的精基准。 具体见工序卡片。 表面加工方法和加工方案的选择 一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使工的劳动量最小。 对于设计拨叉的加工工艺来说，应选择能够满足各加工表面尺寸精度、位置精度要求的加工方法及设备。 除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。 在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较低的 机床。 在选择各表面、孔及槽的加工方法时，要综合考虑以下因素： （ 1）要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工； （ 2）根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。 在单件小 毕业设计（论文）报告纸 7 批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法； （ 3）考虑被加工材料的性质； （ 4）考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平； （ 5）此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。 选择加工方法一般先按这 个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。 再选择前面各工序的加工方法。 根据参考文献 [7]， 可以确定，端面的加工方案为：粗铣 — 精铣（ IT7~IT9），粗糙度为 Ra ~，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。 而且采用为互基准的原则进行加工，可以减小定位误差，可以获得较高的位置精度与尺寸精度要求。 （ 1） Φ20 的孔的加工 因为其粗糙度要求达到了 ，所以综合考虑可以很清楚得到它的加工路线 — 钻、扩、铰； （ 2） 4 个 的小孔的加工 因其粗糙度要求也较高，达到了 ，所以可以得到 钻、铰 的加工方法。 （ 3） 2M8 螺纹孔的加工 加工方案定为：钻 、 扩、铰、攻丝。 （ 4）锥销孔的加工 可以由专门的刀具完成。 运用盘铣刀可以直接完成，选择普通的卧式铣床即可以实现。 槽的加工工艺路线定为：直接粗铣（设计为两次走刀）。 和 Φ113 的孔及其端面的加工 由于粗糙度要求较高，选择卧式车床进行两次走刀进行加工，加工工艺路线 毕业设计（论文）报告纸 8 定位：粗车 — 精车。 零件各表面加工顺序的确定 加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯 状况，结合定位和夹紧的需要一起考虑，重点是应保证工件的刚度不被破坏，尽量减少变形。 应遵循以下原则：（ 1）基准先行（ 2）先面后孔，先简单后复杂（ 3）先粗后精，粗精分开（ 4）减少安装次数。 根据拨叉的工艺特点及以上的原则，其加工工艺路线安排如下： 工序 10：毛坯铸造； 工序 20：以平面 B 定位，粗铣 A 平面； 工序 30： A、 B 互为基准定位，铣平面； 工序 40：以已加工面和大孔定位，钻、扩、铰 2Φ20，攻螺纹 2M20； 工序 50：以已加工孔和面定位，车端面、孔； 工序 60：以已加工孔和面定位，钻、铰 ； 工序 70：以已加工孔和面定位，钻、攻螺纹 2M8，锪孔 2Φ8； 工序 80：以已加工孔和面定位，铣槽 42 35； 工序 90：切断； 工序 100：铣面； 工序 110：质检。 机床及工艺装备的选择 （ 1）工序 30 是粗铣、半精铣和精铣。 本零件属于成批生产，根据参考文献 [10],选用立式铣床 X51。 根据零件尺寸，该铣床工作台的移动量能满足要求，主电动机功率为 ，主轴最大转速为 1800r/min,能安装各种立铣刀、面铣刀进行铣削，满足铣削要求，因此选用立式铣床 X51。 （ 2） 工序 40 是钻孔、扩孔、铰孔和攻螺纹，选用立式钻床 Z525。 根据参考文献 [10],该立式钻床最大钻孔直径为 25mm,而加工 Φ20 孔和 M20 的螺纹底孔的孔径都小于 25mm，该钻床使用于钻孔、扩孔、锪孔、攻丝等工序，具有精度高、刚性好、扭矩大、噪声低、变速范围广、操纵集中、使用方便等优点，所以选择 Z525。 毕业设计（论文）报告纸 9 （ 3）工序 50 车端面、孔，选用卧式车床 CA6140。 根据参考文献 [10],主电动机功率为 ,最高转速为 1400r/min，同时根据该零件尺寸不大，精度要强求不是很高，选用最常用的 CA6140 卧 式车床即可。 （ 4）工序 60、 70 钻孔、攻螺纹，选用立式钻床 Z525，原因同工序 40。 （ 5） 工序 80 用三面刃铣刀粗铣槽，应选卧式铣床。 根据参考文献 [10],同时考虑到本零件属于成批生产，所选机床使用范围较广为宜，故选常用的 X6120铣床能满足加工要求。 （ 6）工序 90 切断，此道工序无特殊要求，选则最常用的 CA6140 卧式车床。 （ 7）工序 100 铣端面，此工序无特殊要求，选用 X51 立式铣床。 本零件各工序均采用专用夹具，详见附件专用夹具装配图。 （ 1）铣削拨叉两侧面时，选用硬 质合金端铣刀。 （ 2）钻孔时，选用硬质合金钻头，直径分别为  、  、 。 （ 3）扩孔时，选用硬质合金扩孔钻，直径分别为 。 （ 4）锪锥销孔 Φ8 时，选用高速钢锪钻。 （ 5） 车端面、内孔时，选用 045 硬质合金车刀，后角为 00 120a。 （ 6）攻螺纹时用 M M8 的螺纹刀。 本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。 根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点， 根据参考文献 [11]，选择如下： （ 1）铣平面时选用分度值 外径千分尺 即可。 （ 2）钻孔时选用分度值 的游标卡尺；铰孔、车 孔时选用极限量规。 （ 3）铣槽时选用分度值为 的游标卡尺。 （ 4）攻丝时选用内径千分尺。 毕业设计（论文）报告纸 10 工艺计算 加工余量及工序尺寸的确定 每道工序完成后应保证的尺寸称为该工序的工序尺寸。 工件上的设计尺寸及其公差是经过各加工工序后得到的。 每道工序的工序尺寸都不相同，它们逐步向设计设计接近。 为了最终保证工件的设计要求，各中间工序的工序尺寸及其公差需要计算确定。 工序余量确定后，就可计算工序尺寸。 工序尺寸及其公差的确定要根据工序基准或定位基准与设计基准是否重合，采取不同的计算方法。 1. 工序 30 铣平面 这四道工序的工序基准与设计基准相重合，其工序尺寸及其公差的确定比较简单。 计算顺序是：先确定各工序的基本尺寸，再由后往前逐个工序推算，即由工件的设计尺寸开始，由最后一道工序向前工序推算，直到毛坯尺寸；工序尺寸的公差都按各工序的经济精度确定，并按“入体原则”确定上、下偏差。 具体数值见下表： 表 工序 30 的工序尺寸 工序名称 工序余量 /mm 工序基本 尺寸 /mm 工序公差 工序尺寸及公差 /mm Ra/μm 精铣 1 74 半精铣 1 75 粗铣 76 粗铣 毛坯 +=79 2. 工序 40 钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹 毛坯为实体、不冲孔，根据参考文献 [10]基孔制 9 级孔加工余量可得，钻孔余量钻Zmm、扩孔余量扩Zmm。 孔加工方案的经济精度和表面粗糙度，可依次确定各工序尺寸的加工精度等 级，钻孔： IT11，扩孔： IT10。 根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值，钻孔： ，扩孔： ，铰孔：。 毕业设计（论文）报告纸 11 根据参考文献 [10]螺纹加工方法的经济精度和表面粗糙度，丝锥攻内螺纹的螺纹公差带可达到最终加工要求 7H，内、外螺纹中经公差可得 mmTD 2 。 内、外螺纹的基本偏差得 mmEI 0 ，则 mmTEIES D 2 3 。 按“入体原则”标注确定工序尺寸为钻孔  ，扩孔 攻螺纹 mmM 。 3. 工序 50 车端面、孔 ，工序尺寸见下表： 表 工序 50车端面的工序尺寸 工序名称 经济精度 表面粗糙度 工序尺寸 尺寸、公差 精车 IT8 14 粗车 IT12 16 毛坯 17 17 表 工序 50车孔的工序尺寸 工序名称 经济精度 表面粗糙度 工序尺寸 尺寸、公差 精车 IT8 113136  、 、 粗车 IT12 10913 109133  、 毛坯 1061 106130 、 4. 工序 60 钻孔、铰孔 毛坯为实体，不冲孔。 由 参考文献 [10]基孔制 9 级孔的加工余量可得，孔余量为 1Z =，查表 孔加工方案的经济精度和表面粗糙度，钻的表面粗糙度可达到最终加工要求 ，因此确定该工序公差为 IT11，查表标准公差值可得其公差值为 ；铰的表面粗糙度可达到最终加工要求 ，因此确定给工序公差为 IT9，查标准公差表得其公差值为。 按“入体原则”标注确定工序尺寸及公差为：  、 。 5. 工序 70 钻孔、攻螺纹 根据参考文献 [11]，攻普通粗牙螺纹余量 mmZ 。 所以需要钻  底孔；钻  ，余量 mmZ 钻 ；扩孔  ，加工余量 mmZ 扩。 根据 毕业设计（论文）报告纸 12 参考文献 [3]孔加工方案的经济精度和表面粗糙度，可依次确定各工序尺寸的加工精度等级。 钻孔： IT11 铰孔： IT9 查表 标准公差值可得公差值，钻孔：,铰孔：。 根据参考文献 [10]的经济精度和表面粗糙度，丝锥攻内螺纹的螺纹公差带 可达到最终加工要求 7H。 根据参考文献 [19],内外螺纹中经公差可得mmTD  ，查表 内 、 外 螺 纹 的 基 本 偏 差 得 EI=0mm, 则  DTEIESmm 按“入体原则”标注确定工序尺寸及公差，钻孔：  ，扩孔： mm ，攻螺纹： M。 5. 工序 80 铣槽 粗铣可达到零件图样的要求，则该工序尺寸：槽宽为 40mm,槽深为 32mm。 确定切削用量的选择 切削用量的选择对生产效率、加工成本和加工质量均有重要的影响。 所谓合理的切削用量是指在保证加工质量的前提下，能取得较高的生产效率和较低成本的切削用量。 选择切削用量的基本原则是：首先尽可能选取大的背吃刀量；其次根据机床进给机构强度、刀杆刚度等限制条件或已加工表面的粗糙度要求，选取尽可能大的进给量；最后确定切削速度。 1．工序 20：粗铣 A 面 （ 1）背吃刀量： mmzap  （ 2）进给量： 根据参考文献 [10]， 选取该工步的每齿进给量 f=。 （ 3）切削速度 ： 由本工序采用硬质合金端铣刀， 根据参考文献 [11]， 硬质合金端铣刀铣削速度，确定铣削速度 min60mvc  ，则 m i 601 0 001 0 00 rd vn cs   由本工序 采用 X51 型立式铣床， 根据参考文献 [11]， 取转速 min160 rnw  ，故实际铣削速度 m 0 0 mdnv wc   毕业设计（论文）报告纸 13 30：互为基准铣平面 （ 1）背吃刀量： mmzap 11  （ 2）进给量： 根据参考文献 [10]， 选取每齿进给量 zmmfz 。 （ 3） 铣削速度： 由本工序采用硬质合金端铣刀， 根据参考文献 [11]， 查表硬质合金端铣刀铣削速度，确定铣削速度 min80mvc  ，则 m 8010001000 rd vn cs   由本工序采用 X51 型立式铣床， 根据参考文献 [11]， 取转速 min210 rnw  ，故实际铣削速度 m 0 0 mdnv wc   40：钻、扩、铰 2Φ20，攻螺纹 2M20 （ 1）钻  孔的工步 1）背吃刀量：取 ap=。 2）进给量： 根据参考文献 [10]， 选取该工步的每转进给量 f=3）切削速度： 根据参考文献 [10]， 取 切削速度 min45 mvc  ，则 m i in 4010001000 rrd vn w cs   由本工序采用 Z525， 根据参考文献 [11]， 得转速 min680 rnw  ，故实际切削速度为 m mndv wwc   （ 2。