CA6140拨叉831002工艺及夹具设计（4篇论文合一）.docx

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1、拨叉831002工艺及镶60H12孔和钻顶部M22i.5螺纹孔夹具设计（第一套）摘要在生产过程中，使生产对象（原材料，毛坯，零件或总成等）的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程，如毛坯制造，机械加工，热处理，装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中，要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。关键词工序工艺定位方案AbstractEnableproducingthetargetinprocessofproduction(rawma

2、terials,theblank,stateofqualityandquantityonpartbecomealways)takeplacedirectcourseofchangeaskcraftcourse,iftheblankismade,machining,heattreatment,assembleetc.andcallitthecraftcourse.Inthecourseofmakingthecraft,isitconfirmeveryerectorlocationandworkerstepthatprocessneedthisofprocesstowant,thelocomoti

3、veofprocessing,thisprocess,andtheenteringthegivingamountofthelathe,cutdepth,therotationalspeedofthemainshaftandspeedofcutting,thejigofthisprocess,thecutterandmeasuringtool,aonehundredsheetsofnumberoftimesstillleavesandaonehundredsheetsoflengthleaves,calculatebasictimeofthisprocess,auxiliarytimeandse

4、rvicetimeofplaceofworkingfinally.KeywordsTheprocessworkeroneorientthescheme摘要IAbstractII第1章绪论11.l选题的意义1L2夹具的发展方向11.3本章小结3第2章拨叉的加工工艺规程设计42.1 零件的分析42.1.1 零件的作用42.1.2 零件的工艺分析42 .2确定生产类型53 .3确定毛坯53.1.1 确定毛坯种类53.1.2 确定铸件加工余量及形状53.1.3 绘制铸件零件图624工艺规程设计72.4.1 选择定位基准72.4.2 制定工艺路线82.4.3 选择加工设备和工艺设备102.4.4 机械加

5、工余量、工序尺寸及公差的确定102.5确定切削用量及基本工时11工序10：粗铳25H7的两端面11工序20：钻、扩、较25H7通孔12工序30：粗镶下端中60H12孔16工序40：半精镶下端中60H12孔16工序50：粗铳a、b面17工序60：钻20.50孔19工序70：攻M22X1.5螺纹21工序80：粗铳16H11槽21工序90：精铳16Hll槽22工序100：铳断中60H12孔23工序110：粗铳60H12孔两端面24工序120：精铳60H12孔两端面252.6本章小结26第3章专用夹具设计263.1 镇孔夹具设计273.1.1 问题的提出273.1.2 夹具的设计273.2 钻孔夹具设

6、计303.2.1 问题的提出303.2.2 夹具的设计303.3 本章小结32结论34致谢35参考文献36附录137附录249第1章绪论1.1 选题的意义当人们谈起制造行业中的发展时，很少谈到工件夹具，但是在零件生产的基本领域，正吹着改革之风。一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50%80%。生产设计阶段,对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机

7、床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。如今，制造商们需要供应商提供一步到位服务，他们要求世界范围内的当地供应商能够支持全球化生产。他们坚持与供应商保持并行生产过程开发。他们努力寻求各种以及所有可以降低其产品生产时间的对策。那些制作夹具的人，必须采用与制作价值好几百万美元的加工中心的人们所采用的相同的规则，如今他们正在迎接这种挑战。1.2 夹具的发展方向夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。一、高

8、精随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精度要求更高高精度夹具的定位孔距精度高达5m,夹具支承面的垂直度达到O.01mm300mm,平行度高达0.OImm/50Omm。德国demmeler（戴美乐）公司制造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台,其等高误差为0.03mm；精密平口钳的平行度和垂直度在5m以内；夹具重复安装的定位精度高达5m;瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达25Hm18wh0由于选择的进给量/远远小于/及，故所选/可用(2)确定切削速度V、轴向力F、转矩T以及切削功率匕，用不同刀具材料进行钻、扩、钱孔的V、F、T、p,“均可按表3.4-8及表

9、3.4-10进行计算。根据所给条件，可直接在表3.4T5中用插入法计算得：v=lmmin,F=4732NT=51.69N.m,=1.25kw由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对结果进行修正。由表349知，切削速度的修正系数%=0.88K=O.75,故V=1Itn/minx0.880.75=11.22w/minIOOOv兀do100011.2222r/ min = 162*/ min查Z535型机床说明书，取=195min.实际切削速度p为/n Zmin=13.5m/ min。乃4_4x22x1951000-IoOO由表3.4-11,切削力及转矩的修正系数K,wr=KMM=L06,故

10、F=4732V1.06=5016VT=5i.69N,n1.06=54.8N(3)校验机床功率切削功率En=与x(vu)Kmm=,25kW(13.517)1.06=1.05kW机床有效功率为PE=PEXn=45ZW0.81=3.65-W(PEBL由Z535型机床说明书查出)由于WPm,故选择的钻削用量可用，即J0=22mm,f=0.43Wz/r,n=195rmin,v=13.5m/min相应地F=50T6N,T=54.8Nm,A/=1.05AW2.扩孔扩孔钻选用24.7mm标准高速钢扩孔钻。确定扩孔切削用量一确定进给量了根据表3.4-5,取/=(0.70.8)0.7mmIr=0.490.56加机

11、/小根据机床Z535型说明书，取了=0.57/即/r。确定切削速度y及根据表3.4-34.取U=25m/min。由于切削速度与上表不同，切削速度尚需乘以修正系数%=0.88,Ll.02故J=25m/min0.881.02=22.44z/minIOOOv4do1000 22.44乃 24.7r/ min 289*/ min根据Z535机床说明书，取n=275rInin。实际扩孔速度dan v =IOOO乃 x 24.7 x 2751000m! min = 21.3根 / min3较孔较刀选用勿25加加标准高速钢钱刀。确定较孔切削用量一确定进给量/根据表3.4-6查出，/=1.32.6刈，按该表注

12、4,进给量取小值。按Z535机床说明书取f=1.6mmIro二切削速度U及根据表3.4-40查出取u=8.2mmin切削速度修正系数由表3.4-9查出%=0.88,L=0.99故V=8.2w/minx0.88X0.99=7.14m/min11000vn =九doIOOOX7.147rx 25r/min =91rmin根据Z535机床说明书，取n=100rmin,实际较孔速度Jrdjl V =1000乃 X 25 X1001000m/ min =7.85wmin4各工序实际切削用量根据以上计算，实际切削用量如下:钻孑1:4)=22WwJ=0A3mn/,n=195r/min,v=13.5m/min

13、扩孔:钱孔:=24.7卯,f=0.57W/?/rin=275r/min,v=21.3w/minJ0=25nm,f=.6mm/r,n=00*/min,v=7.85m/min5基本工时计算UA = Qmin = I.132min0.43195+,X.-z/+/+/,80+105CUCu扩孔：tni=!-=mm=0.606mmmfn0.5727580+10+51.6100min=0.593min工序30粗锋下端60H12孔机床：卧式镇床T68刀具：硬质合金链刀，镶刀材料：YT5切削深度aft：ap=4.5加机,毛坯孔径=50皿。进给量/：查表2.4-66,刀杆伸出长度取200m机，切削深度为dp=4

14、5mm.因此确定进给量f=0.2mm/ro切削速度V：查表2.4-9取V=2.4机/s=144mmin机床主轴转速:100OV_1000x144d3.14x50917.19rmin，查表3.1-41取九=1000rmin实际切削速度Ldn3.14501000V=10001000x602.62m/s工作台每分钟进给量，：fm=fn=0.2l000=2(X)mw/min被切削层长度/：I=MmmCi45刀具切入长度Z1：II=+(23)=-1-29.79mmtgkr%30。刀具切出长度，2：I2=35加取，2=5mm行程次数i：i=l-I-H-a,11-,-/-17+9.795.机动时间：G=一

15、0.159minJm一工步辅助时间为：2.6Imin工序40半精锋下端60H12孔机床：卧式镶床T68刀具：硬质合金镶刀，镶刀材料：YT5切削深度：ap=0.5w7进给量/：根据表2.4-66,刀杆伸出长度取20。加，切削深度为ap=0.5mm。因此确定进给量/=0.15mn/r切削速度V：参照表2.4-9,取V=3.18m/$=190.8小min机床主轴转速：100OV10()0190.8iao/.而uvv.n=1029.9r/min,取/t=1000rminTrdO3.14x59工作台每分钟进给量，：fl,l=/h=0.151000=150wnmin被切削层长度/：I=Mmm刀具切入

16、长度:l=+(2-3)=-+22.87WZWtgkr%30。刀具切出长度，2：，2=35皿取4=4机机行程次数i：i=lIr.-I,/712+2.87+4机动时I可f/：tjl=!=0.126minJm15。所以该工序总机动工时.=0.11+0.126=0.236min工步辅助时间为：1.86min工序50粗铳a、b面机床：X62刀具：高速钢圆柱铳刀J0=100三齿数Z=14粗铳a面铳削深度4,.ap=32mm每齿进给量j：根据表2.1-85,MZaf=0.20ww/Z铳削速度V：参照表2.185,取V=29mmin机床主轴转速：n=92.35rmin,取=IoOmnd03.14x100*，兀

17、d(e3.14100100八C,实际铳削速度V：V=0.52m/S1000100060进给量Vf：Vf=afZn=0.2014100604.61nun/s实际切削速度八:dn10003.14100100IoOoX60 0.52m / s工作台每分进给量fm：fm=Vf.=4.67WTW/s=280.2/minae：根据表2.1-85,4=60AnW被切削层长度/：由毛坯尺寸可知/=90三?刀具切入长度:I1=0.5(D-yD2-a+(1-3)=1Imm刀具切出长度4：取4=2加走刀次数为1机动时间，,1：ti,=!-=0.37Immfm280.2工步辅助时间为：2.03min,粗铳b面同样的铳

18、削深度P=4加每齿进给量af：根据表2.1-85,【取a,=Q.2Qmm/Z铳削速度V：参照表2.1-85,取V=15amin上11也壬和,杜、由1000V100015仆。,机床主轴转速n：n=47.8r/min,dq3.14100取=100r/min毋谷，3.14100100八C,实际铳削速度V：V=叱=0.52/?/51000100060进给量Vf=yZ?=0.1514100/603.5ww5工作台每分进给量fm：fm=zVf=3.5mm/s=20tnmmina：根据表2.1-85,勺=60/Wn被切削层长度/：由毛坯尺寸可知/=32/咖刀具切入长度:=0.5(。-JD2二0f+(l3)=

19、12mm刀具切出长度/2：Ll2=2mm走刀次数为1机动时间的：/+4+4=32+12+2.064mE八八fm280.2工步辅助时间为：L52min工序60钻20.50孔机床：Z535立式钻床刀具：20.50直柄短麻花钻确定钻削用量决定进给量根据表3.4-1可查出f=0.470.57mmr,由于孔深和孔径之ld=8525=3.860加.=0.9,故f(0.470.57)x0.9=0.420.51mmr.查Z535型立式钻床说明书，取了=0.43帆m”。根据表343,钻头强度所允许的进给量f=l75mmr机床进给机构允许的轴向力即ix=15690N(由机床说明书查出)，根据表3.4-4,允许的进

20、给量f1.SmnIro由于选择的进给量/远远小于/及尸，故所选/可用确定切削速度V、釉向力F、转矩T以及切削功率匕，用不同刀具材料进行钻、扩、较孔的V、F、T、”,均可按表3.4-8及表3.4-10进行计算。根据所给条件，可直接在表3.4-15中用插入法计算得:V=MmImin,F=4732NT=51.69N.m,匕=1.25kw由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对结果进行修正。由表349知，切削速度的修正系数%=0.88K.=0.75,故V=1Imlmin0.88X0.75=11.22n/mindfi 20.5”况JoOOXU.22,/mm=i74.3min查Z535型机床说明书

21、取=1957min0实际切削速度酎为 = 25195而min = 12.5向min。I(XX)1000由表3.4-11,切削力及转矩的修正系数K”=KMJW=1.06,故F=4732V1.06=5016V7=51.69Mmx1.06=54.8N.6（3）校验机床功率切削功率4=2,x（喙v）Kmm25kW(12.517)1.06=0.974AW机床有效功率为Pe=PeXj7=4.5kW().81=3.65kW(.及由Z535型机床说明书查出）由于质生，故选择的钻削用量可用，即4)=20.5ww,f=().43%r,=195rmin,v=12.5/min相应地F=5O162V,T=54.8Nm

22、PM=1.05攵W钻孔：=20.5zn,f=0A3mm/r,n=95r/min,v=12.5m/min钻孔:/+4+424 + 10 + 5 0.43x195min =0.465 min工步辅助时间为：1.58min工序70攻M22X1.5螺纹机床：Z535立式钻床刀具：细柄机用丝锥（M22x1.5）进给量f：由于其螺距p=1.5mm,因此进给量f=.5mtnr切削速度V：参照表2.4-105,取V=O.14所s=8.88mminS用山十副秘、击100V100OX8.88/而n八/机床主轴转速：n=128.55rmn,取=130rmnTrdO3.1422丝锥回转转速/：取%=130rminf

23、LEW土tl，rdnn3.1422130Cy,实际切削速度V：V=0.15w510001000x60被切削层长度/：I=32三?刀具切入长度K：l=4.5/w/n刀具切出长度4=032 + 4.532 + 4.511.5130 1.5130 0.37 min走刀次数为1rt-a2P-./+/1+/+/,/5机动时间r：r=fnA工步辅助时间为：l33min工序80粗铳16Hll槽机床：X62型卧式铳床刀具：高速钢三面刃铳刀切削深度3：ap=Imm根据表2.1-89有：刀具的直径D=80mm,刀具的齿数Z=IO,刀具的宽度L=14mm0查表2.1-89得:进给量勺=0.20如/z,根据表2.1-

24、89查得切削速度U=28mmin,机床主轴转速： 111.46r min100OV1028n=d3.14x80取=95rmin实际切削速度LDn3.148095八/V=0.4/77/S100O100060进给量Vf：Vf=afZn=0.2129560=3.8/wn/S机床工作台每分进给量力：f,=Vf=3.8?w/s=22Stnm/min被切削层长度/：由毛坯尺寸可知/=90加刀具切入长度:4=0.5Q+(l-2)=42mm刀具切出长度4：取4=2n三走刀次数为1I-IIa-./+K+/,9042+2机动时间fn：ti,=!-=0.587min7flll228工步辅助时间为：1.92min工序

25、90半精铳16HIl的槽机床：X62型卧式铳床刀具：高速钢三面刃铳刀刀具直径D=80,齿数Z=I0,宽度L=I6。切削深度%：ap=mm根据表2.1-81查得：进给量af=Q2mmz,查得切削速度V=34mmin,机床主轴转速:IooOVd1000x23- 3.148091.56rmin取=95rmin实际切削速度L0.4msDn_3.148095l61060进给量乙：Vf=afZn=0.1214X95/60=2.66三/5工作台每分进给量fm：”=匕=2.66mns=159.6wzz/min被切削层长度/：由毛坯尺寸可知/=90，刀具切入长度小4=0.5O+(l-2)=42mm刀具切出长度/2：取4=2三走刀次数为1r_1f1+1,+/,90+42+2.机动时间/八：ti.=!=0.84mmjL159.6工步辅助时间为:1.4Imin本工序机动时间，/=tjl+tj2=1.68+0.84=2.52min工序100铳断60H12孔机床：X62型卧式铳床刀具：中齿锯片铳刀刀具直径D=80mm,齿数Z=32,宽度L=4mm0切削深度P：ClP=I7nun根据表2.1-87查得：进给量勺=0.06w三z切削速度V=20mmin,机床主轴转速：79.62rmin100OV1020n=