拨叉(831006型号)工艺规程及专用夹具设计(完整版)文档格式.doc

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零件的材料为HT200,灰铸铁生产工艺简单,铸造性能优良,但塑性较差、脆性高,不适合磨削,为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:

1小头孔以及与此孔相通的的锥孔、螺纹孔

2大头半圆孔Ф55

3小头孔端面、大头半圆孔上下Ф73端面,大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm,小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。

由上面分析可知,可以粗加小头孔端面,然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。

再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

二.工艺规程设计

1,确定生产类型

已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产,所以初步确定工艺安排为:

加工过程划分阶段;

工序适当集中;

加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。

2,确定毛坯的制造形式

确定毛坯种类:

零件材料为HT200。

考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为中批生产,故选择铸件毛坯。

查《机械制造工艺及设备设计指导手册》(后称《指导手册》)选用铸件尺寸公差等级CT9级。

3,基面的选择

定位基准是影响拨叉零件加工精度的关键因素。

基准选择得合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。

否则,加工过程中将问题百出,更有甚者,造成零件的大批报废,使生产无法正常进行。

(1)粗基准的选择对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。

而对有若干个不加工表面的工件,则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。

根据这个基准选择原则,现选取φ40的外表面和底面为粗基准加工φ22孔的上表面。

(2)精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。

因此选择精加工过的φ55mm孔为精基准,限制四个自由度。

考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以粗加工后的上表面和镗过的孔为主要的定位精基准。

4,制定工艺路线

CA6140拨叉设计工艺过程

(一)确定毛坯的制造形式

考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,故选择铸件毛坯。

(二)基面的选择

基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。

否则,加工工艺过程中回问题百出,更有甚者,还会造成零件的大批报废,是生产无法正常进行。

(1)粗基准的选择。

对于零件而言,尽可能选择不加工表面为粗基准。

根据这个基准选择原则,现选取φ22孔的不加工外轮廓表面作为粗基准,利用一组共两块V形块支承这两个φ40作主要定位面,限制5个自由度,再以一个销钉限制最后1个自由度,达到完全定位,然后进行铣削。

(2)精基准的选择。

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,此处不再重复。

(三)制定工艺路线

制定工艺路线得出发点,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,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,并尽量使工序集中来提高生产率。

除此之外,还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降。

工艺路线方案一:

工序1铣φ40上平面,保证表面粗糙度3.2

工序2钻绞孔φ22,保证表面粗糙度1.6

工序3粗镗半精镗孔φ55,保证表面粗糙度3.2

工序4铣φ55上端面,保证表面粗糙度3.2

工序5φ55下端面,保证表面粗糙度3.2

工序6锥孔φ8及M8底孔螺纹M8精绞锥孔φ8,保证表面粗糙度1.6

工序7切断

工艺路线方案二:

工序2粗镗半精镗孔φ55,保证表面粗糙度3.2

工序3钻绞两孔φ22,保证表面粗糙度1.6

工序5铣φ55下端面,保证表面粗糙度3.2

工序6钻锥孔φ8及M8底孔,攻丝,精绞锥孔φ8,保证表面粗糙度1.6

工序7切断

工艺方案比较分析

上述两方案:

方案一:

是先加工内孔φ22,再以φ22孔为基准加工φ55内孔,而方案二:

先镗孔φ55,以底面及φ22外圆面为基准,再以φ55内孔及上平面加工φ22孔。

由零件图可知φ22孔的设计基为准φ55孔的中心线,所以加工φ22孔时定位基准最好为φ55孔的中心线,可保证其加工的位子精度,符合大批生产要求,方案二较为合理

方案二:

工序1铣φ40上平面。

(以φ22孔外表面及底面为基准,选用X5032立式升降台铣床和专用夹具)

工序2粗镗,半精镗φ55。

(以φ40上平面及φ22内孔为基准,选用TGX4132B立式单柱坐标镗床和专用夹具)

工序3钻绞两孔φ22.。

(以φ40上平面及φ22孔外表面为基准,选用Z3025摇臂钻床和专用夹具)

工序4铣φ55下端面。

(以φ40上平面及φ22内孔为基准,选用X5032立式升降台铣床和专业夹具)

工序5铣φ55上端面。

(以φ55的下端面及φ22内孔为基准,选用X5032立式升降台铣床和专业夹具)

工序6钻锥孔φ8及M8底孔,攻螺纹M8,精绞锥孔φ8。

(以φ40上平面及φ55内孔为基准,选用Z3025摇臂钻床和专用夹具)

拨叉零件材料为HT200HB170—240,毛坯重量约1.0Kg生产中批采用金属型铸造毛坯

依据上述原始资料及加工工艺,分别确定各加工面的机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:

1>

由于工件较小,为方便加工节省材料将两件铸在一起,同时加工。

2>

铸件的圆角半径按表2.2.1<

<

简明设计手册>

>

选则金属型铸造R=3-5mm

拔模斜度外表面0-15°

自然失效处理以消除铸造应力。

3>

两内孔φ22+0.0210,考虑其孔径较小铸造困难,为简化铸造毛坯外型,现直接将φ40圆柱铸成实心的。

4>

铣φ40上平面加工余量及公差。

两φ40圆柱端面加工余量及公差,圆柱φ40圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣,单边余量Z=2mm公差CT=1.2

φ22半精铣的加工余量(单边)Z=0.8

粗铣加工余量(单边)Z=1.2

毛坯名义尺寸:

50+0.8+1.2=52

毛坯最大尺寸:

52+1.2=53.2

5>

粗镗,半精镗φ55。

毛坯为铸孔,内孔精度要求IT13表面粗糙度为Ra3.6,参照《工艺手册》表2.3-10确定工序尺寸及余量为:

一次粗镗φ53.5,2Z=3.5

二次半精镗φ55+0.4,2Z=1.5

6>

钻绞两孔φ22。

两内孔精度要求IT7参照《机械制造工艺设计简明手册》(以下简称《工艺手册》)表2.3-8确定工序尺寸及余量为:

钻孔:

φ20

扩孔:

φ21.82Z=1.8mm

半精绞:

φ21.942Z=0.14mm

精绞:

φ20+0.0210

7>

铣φ55下端面。

两φ55圆柱端面加工余量及公差,圆柱φ55圆柱端面为自由尺寸公差,表面粗糙度值要求为Ra3.2,要求粗铣,半精铣。

φ55半精铣的加工余量(单边)Z=0.8

粗铣加工余量(单边)Z=4.2

8>

铣φ55上端面。

9>

钻锥孔φ7.8及M6底孔,攻丝,半,精绞φ8,保证R1.6的表面粗糙度

半精绞加工余量2Z=0.14

精绞加工余量2Z=0.06

10>

切断

确定切削用量及基本工时

工序一:

铣φ40上平面。

1工具选择

1.>

选择工具《切削手册》

根据表1.2选择YG6硬质合金刀具

根据表3.1铣前深度ap≤4铣削宽度ae≤90端铣刀直径D0=100mm

由于采用标准硬质合金端铣刀,故齿数Z=10

2>

铣刀几何形状查表(3.2)由于HBS=200>

150,r0=0°

a=8°

Kr=45°

Kre=30°

Kr′=5°

λs=-20°

α=8°

bq=1.2

2选择切削用量

决定铣削深度ap,因为表面粗糙度要去为Ra=3.2,所以需两次走刀完成。

第一次走刀达到尺寸为50+0.8(半精铣的加工余量)

第二次走到达到50的尺寸,并保证Ra=3.2

决定每齿进给量fz当使用YG6铣床功率为7.5KW

查表3.5时fz=0.14~0.24mm/z取fz=0.18

选择铣刀磨纯标准及刀具寿命

根据表3.7铣刀刀齿刀面最大磨损量为粗加工时2.0,精加工时0.5

由于铣刀直径d0=100mm故刀具寿命T=180min(查表3.8)

根据(表3.16)当d0=100mmZ=10ap=2fz=0.18Vi=98m/minnt=322r/minVft=490mm/min

各修正系数为:

kmv=kmn=kmvf=0.89

Ksv=ksn=ksvf=0.8

故:

Vc=Vtkv=98×

0.89×

0.8=70m/min

n=ntkn=322×

0.8=230r/min

Vf=Vftkvt=490×

0.8=350.3mm/min

根据X52K型立铣说明书(《设计手册》表4.2-35)选择

n=300r/minVfc=375mm/min

因此实际切削速度和每齿进给量为

Vc=πdn/1000=3.14×

100×

300/1000=94.2m/min

Fzc=vfc/(nc×

Z)=375/300×

10=0.125mm/z

根据机床功率:

根据表3.24当HBS=170~240ae≤9mmap≤2.4d=100Z=10Vf=375mm/min

近似Pcc=3.8KW

根据X52K型立铣说明机床主轴允许功率为Pcm=7.5×

0.75=5.63KW

故Pcc<

Pcm因此所选择的切削用量可以采用即

ap=2.4Vf=375mm/minn=300r/minVc=94.2m/minfz=0.125mm/z

计算基本工时tm=L/Vf

式中L=160mm根据表3.26,对称安装铣刀,入切量及超切量Y+Δ=35则L=(160+35)=195mm故tm=195/375=0.52min

工序二:

粗镗半精镗φ55孔

选择刀具:

查表《机械加工工艺手册》表11.2-10

选择莫式锥柄3刀杆直径D=30高速钢刀头

选择切削用量

有《工艺手册》表2.3-10得

粗镗φ53.5,2Z=3.5

半精镗φ55+0.42Z=1.5

粗镗孔至φ53.5

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