小拨叉加工工艺及铣Φ25下端面夹具设计Word格式文档下载.doc
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2.1零件的形状 6
2.2零件的工艺分析 6
第3章工艺规程设计 7
3.1确定毛坯的制造形式 7
3.2基面的选择 7
3.3制定工艺路线 7
3.4选择加工设备和工艺装备 10
3.4.1机床选用 10
3.4.2选择刀具 10
3.4.3选择量具 10
3.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 10
3.6确定切削用量及基本工时 12
第4章铣Φ25下端面夹具设计夹具设计 16
4.1夹具的夹紧装置和定位装置 16
4.2问题的提出 17
4.3夹具设计 17
4.3.1定位基准的选择 17
4.3.2切削力和夹紧力计算 17
4.4定位误差的分析 19
4.5确定夹具体结构和总体结构 19
4.6夹具设计及操作的简要说明 20
总结 21
致谢 22
参考文献 23
第1章序言
机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。
机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。
我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。
从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
小拨叉零件加工工艺及钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。
正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。
本次设计也要培养自己的自学与创新能力。
因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。
所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。
本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。
第2章零件的分析
2.1零件的形状
题目给的零件是小拨叉零件，主要作用是起连接作用。
零件的实际形状如上图所示，
从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。
具体尺寸，公差如下图所示。
2.2零件的工艺分析
由零件图可知，其材料为ZG45，该材料具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。
小拨叉零件主要加工表面为：
1.外圆及端面，表面粗糙度值为3.2。
2.车外圆及端面，表面粗糙度值3.2。
3.装配孔，表面粗糙度值3.2。
4.半精车侧面，及表面粗糙度值3.2。
5.侧面粗糙度值6.3、12.5，法兰面粗糙度值6.3。
第3章工艺规程设计
本小拨叉，假设年产量为10万台，每台需要该零件1个，备品率为19%，废品率为0.25%，每日工作班次为2班。
该零件材料为ZG45，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。
依据设计要求Q=100000件/年，n=1件/台；
结合生产实际，备品率α和废品率β分别取19%和0.25%代入公式得该工件的生产纲领
N=2XQn（1+α）（1+β）=236095件/年
3.1确定毛坯的制造形式
零件材料为ZG45，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。
考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。
年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。
3.2基面的选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。
否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。
粗基准的选择，对像小拨叉这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。
对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准）。
对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。
3.3制定工艺路线
制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。
在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。
除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
是自选定位零件的工艺，而不是小拔叉的工艺分分析
3.1选择表面加工方法
1）V型槽考虑：
①生产批量较大，应采用高效加工方法；
②零件精度要求高，为保证V形槽的精度和表面粗糙度，热处理后需对该V型槽再进行加工。
故确定热前采用粗铣—半精铣的加工方法，热后采用磨削方法。
2）零件上下表面和四个端面根据精度要求，并考虑生产批量较大，故采用精铣—半精铣的加工方法。
3）U型斜槽采用粗铣的加工方法。
3.2选择定位基准
1）精基准的选择V型槽要保证粗糙度和与基准面A的对称度，考虑统一基准原则，选基准A作为精基准，选V型槽的对称端面作为第二精基准。
2）粗基准选择重要考虑装夹方便、可靠，选一大端面作为基准。
3.3拟定零件加工工艺路线
方案一：
1）下料（锯床G4225，锯床专业夹具）；
2）粗铣表面（铣床X62W，铣床专业夹具）；
3）精铣表面（铣床X62W，铣床专业夹具）；
4）钻孔，用Φ10钻头钻孔（立式钻床Z3040）；
5）画线，锯V型槽；
6）铣斜坡（铣床X52，专用夹具）；
7）热处理；
8）中期检验；
9）精磨表面和V型槽（专业夹具）；
10）终期检验。
方案二：
4）铣V型槽（铣床X52，专用夹具）；
5）铣斜坡（铣床X52，专用夹具）；
6）热处理；
7）中期检验；
8）精磨表面和V型槽（专用夹具）；
9）终期检验。
方案对比：
方案一工序复杂，加工过程中误差较大，加工时难达到批量生产。
方案二工序集中，便于管理，且采用机床种类少，精度要求高的地方使用专用夹具。
考虑到该零件生产批量大，，可简化调整工作，采用专用夹具，可提高效率，故采用方案二。
工序号
工序名称
工序内容
车间
设备
工艺装备
工时
01
下料
下料（锻料）尺寸
金工
锯床通用夹具
02
粗铣表面
夹零件左右2端,先铣下表面,再铣上表面,依次铣剩下表面
X62W
铣床通用夹具
03
精铣
精铣表面
04
铣V型槽
用专用夹具夹紧零件,用Φ10在零件左端中间铣深10mm槽，然后旋转分度盘45°
铣90°
槽。
X52
专业夹具
05
铣斜槽
装夹零件时在夹具里垫5°
的垫片
06
热处理
渗碳深度0.8~1.2,淬火HRC58~64
热处理车间
07
中期检验
切片组织分析
08
磨表面和V型槽
精磨表面和V型槽
专用夹具
09
终期经验
检验尺寸，精度。
3.4选择加工设备和工艺装备
3.4.1机床选用
①.工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。
各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。
本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的CA6140卧式车床。
参考根据《机械制造设计工工艺简明手册》表4.2-7。
②.工序Ⅸ是钻孔，选用Z525摇臂钻床。
3.4.2选择刀具
①.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。
加工刀具选用YG6类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。
为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀（GB5343.1-60,GB5343.2-60）。
②.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考《机械加工工艺手册》（主编孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。
3.4.3选择量具
本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。
选择量具的方法有两种：
一是按计量器具的不确定度选择；
二是按计量器的测量方法极限误差选择。
采用其中的一种方法即可。
3.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定
“小拨叉”零件材料为ZG45，查《机械加工工艺手册》（以后简称《工艺手册》），表2.2-17各种铸铁的性能比较，球墨铸铁的硬度HB为143～269，表2.2-23球墨铸铁的物理性能，ZG45密度ρ=7.2～7.3（），计算零件毛坯的重量约为2。
表3-1机械加工车间的生产性质
生产类别
同类零件的年产量[件]
重型
（零件重>
2000kg）
中型
（零件重100~2000kg）
轻型
（零件重<
100kg）
单件生产
5以下
10以下
100以下
小批生产
5~100
10~200
100~500
中批生产
100~300
200~500
500~5000
大批生产
300~1000
5000~50000
大量生产
1000以上
5000以上
50000以上
根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于30～50，毛坯重量2<
100为轻型，确定为大批生产。
根据生产纲领，选择铸造类型的主要特点要生产率高，适用于大批生产，查《工艺手册》表3.1-19特种铸造的类别、特点和应用范围，再根据表3.1-20各种铸造方法的经济合理性，采用机器砂模造型铸件。
表3-2成批和大量生产铸件的尺寸公差等级
铸造方法
公差等级CT
球墨铸铁
砂型手工造型
11~13
砂型机器造型及壳型
8~10
金属型
7~9
低压铸造
熔模铸造
5~7
根据上表选择金属型公差等级为7级。
3-3铸件尺寸公差数值
铸件基本尺寸
大于
至
8
63
100
1
升级会员 