汽车制造工艺学拨叉夹具设计说明书文档格式.docx
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分析本次拨叉零件的生产纲领为10000件/年,它的质量是1.0Kg/个,我们小组通过查找《机械制造工艺设计简明手册》第2页表1.1-2,确定了采用中批生产的生产类型,接下来要初步确定工艺安排:
加工过程划分阶段;
工序要适当集中;
加工设备采用数控机床,主要采用专用工装。
2.2毛坯选择与毛坯图说明
本次拨叉零件加工的材料是HT200。
我们主要考虑到零件零件结构比较简单,加工过程中所受冲击不是很大,所以我们采用中批生产,选择的铸件毛胚是木摸手工砂型铸件毛坯。
通过查询《机械制造工艺设计简明手册》第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-12。
零件的毛坯图如下所示:
2.3工艺路线确定
2.3.1粗、精基准的选择
基准是用来确定生产对象上几何关系所依据的点、线、面。
合理与正确的选择基准可以使加工质量得到保证,生产率得以提高。
因此说基面选择是工艺规程设计中的十分重要工作之一。
基面选择的不合理会使加工工艺过程中会出现许多问题,更严重的话,还会造成零件的大批报废,使生产不能正常进行。
(1)粗基准的选择:
以拨叉零件的小头上端面为主要的定位粗基准,同时两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。
(2)精基准的选择:
选择精基准时主要要考虑到保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”和“基准统一”的原则,以粗加工后的底面为主要的定位精基准,以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。
所以我设计的工序采用以30下断面和零件中线为基准。
2.3.2各表面加工方法的确定
对零件上比较精密表面的加工,一般要经过粗加工、半精加工和精加工等几道工序逐步达到的,以减少误差复映。
我们如果只是依据表面质量要求来选择相应的最终加工方法是肯定不够的,还要正确的确定从毛胚到成品的加工方案。
我们首先应该考虑零件主要加工表面的表面粗糙度和表面精度的要求来初步确定为能达到这些要求所需要的加工方法。
比如,对于孔径不大的IT7级精度的孔,最终加工方法取精铰时,则在精铰孔前通常要经过钻孔、扩孔和粗铰孔等加工。
所以先钻螺纹底φ4.8mm孔,然后攻M6的螺纹。
2.3.3工序集中与分散的考虑
确定了表面加工方法,划分了加工阶段还要考虑到每个工序完成多少加工内容的问题。
即要进一步考虑这些加工内容是分散在几道工序内、在不同的机床上进行,还是把某些加工内容集中在一道工序内、在一台设备上完成。
因此要考虑到工序分散还是工序集中的问题。
⑴.工序集中的特点
有利于生产组织和计划工作。
工序集中减少了工序数目、设备数量、操作人数和生产面积,因而得到了简化。
减少了装夹次数,便于保证各表面之间的位置公差。
便于采用高效率的机床。
⑵.工序分散的特点
工序分散与工序集中正好相反。
由于工序简单,所用的机床设备和工艺设备也比较简单便于调整,而且有利于更新换代。
一般情况下,单件小批生产中,为简化生产管理,多将工序适当集中。
但由于不采用专用设备,工序集中程序受到限制。
结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。
工序内容简单,有利选择最合理的切削用量。
便于采用通用设备。
简单的机床工艺装备。
生产准备工作量少,产品更换容易。
对工人的技术要求水平不高。
但需要设备和工人数量多,生产面积大,工艺路线长,生产管理复杂。
考虑到工序集中与分散的利弊,我们采用以下工序步骤:
工序一:
铣30两端面
工序二:
钻、铰φ20孔达图
工序三:
扩φ50孔达图
工序四:
铣φ72两端面达图
工序五:
钻、攻M6孔达图
工序六:
预钻φ8锥销孔
2.3.4工序安排的原则
我们采用的数控机床进行加工,工序比较集中。
我们考虑被加工零件能否可以在一台数控机床上完成整个零件的加工工作,若不能则应决定其中哪一部分在数控机床上加工,哪一部分在其他机床上加工,即对零件的加工工序进行划分。
一般工序划分有以下几种方式:
(1)以粗、精加工划分工序。
(2)以一次安装、加工作为一道工序。
(3)以加工部位划分工序。
(4)以同一把刀具加工的内容划分工序。
顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况,以及定位、安装与夹紧的需要来考虑。
顺序安排一般应按以下原则进行:
(1)先加工基准表面,后加工其他表面。
(2)先加工面后加工孔。
先加工主要表面,再加工次要表面。
(3)先安排粗加工后安排精加工。
2.3.5加工设备与工艺装备的选择
机床的合理选用
数控机床加工零件通常有两种情况。
第一种情况:
有零件图样和毛坯,要选择适合加工该零件的数控机床。
第二种情况:
已经有了数控机床,要选择适合在该机床上加工的零件。
主要考虑的因素主要有:
零件轮廓形状复杂程度、加工精度、毛坯的材料和类、尺寸大小、零件数量、热处理要求等。
概括起来有三点:
(1)要尽可能降低生产成本(加工费用)。
(2)要保证加工零件的技术要求,加工出合格的产品;
(3)要有利于提高生产率。
选择夹具的基本原则
数控加工的特点对夹具提出了两个基本要求:
一是要协调零件和机床坐标系的尺寸关系。
二是要保证夹具的坐标方向与机床的坐标方向相对固定。
除此之外,还要考虑以下四点:
(1)在成批生产时,要使零件的装卸要快速、方便、可靠,以缩短机床的停顿时间。
(2)在成批生产时才考虑采用专用夹具,并力求结构简单。
(3)当零件加工批量不大时,应尽量采用组合夹具、可调式夹具及其他通用夹具,以缩短生产准备时间、节省生产费用。
(4)夹具上各零部件应不妨碍机床对零件各表面的加工,即夹具要开敞其定位、夹紧机构元件不能影响加工中的走刀(如产生碰撞等)。
刀具的选择
数控机床不仅要求精度高、刚度好、耐用度高,而且要求尺寸稳定、安装调整方便。
这就要求采用新型优质材料制造数控加工刀具,并优选刀具参数。
这是数控加工工艺中重要内容之一,它一方面影响机床的加工效率,另一方面直接影响加工质量。
编程时,选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等因素。
2.3.6不同方案
在多种不同的方案进行选择时候,除了主要考虑的使零件的几何形状、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。
根据加工顺序、效率,并且考虑经济效果,得到最终方案:
2.4加工余量、切削余量、工时定额的确定
加工面代号
基本
尺寸
加工余量等级
加工
余量
说明
φ20孔
20
H
1.02
孔降一级双侧加工
Φ50孔
50
3.52
30上端面
30
5
单侧加工
30下端面
Φ72上端面
12
Φ72下端面
各加工表面的加工余量
现进行本人所设计工序切削用量、工时定额确定
粗镗、半精镗Φ50孔,以Φ20孔定位基准
钻M6底孔,攻螺纹,以30下端面和零件中线为基准
(1)钻螺纹底孔mm
机床:
Z525立式钻床
刀具:
高速钢麻花钻
根据《切削手册》查得,进给量为0.18~0.22mm/z,现取f=0.22mm/z,v=17m/min,则:
查《简明手册》表4.2-15,取。
所以实际切削速度为:
计算切削基本工时:
(2)攻螺纹M6
丝锥M6,P=1mm
切削用量选为:
,机床主轴转速为:
,按机床使用说明书选取:
,则;
机动时,,计算切削基本工时:
2.5工序尺寸与公差的确定
2.5.1圆柱表面工序尺寸
前面已初步确定工件各面的总加工余量,现在确定各工序的加工余量如下:
圆柱表面加工余量
表面
内容
加工余量
精度
等级
工序
表面粗糙度
工序余量
最小
最大
φ50IT7
铸件
7.0
CT12
粗镗
5.0
IT7
6.3
0.95
6.8
半精镗
2.0
IT10
3.2
2.9
3.25
φ20IT7
钻
18
IT11
17.89
扩
1.8
1.716
1.910
粗铰
0.14
IT8
0.107
0.224
精铰
0.06
1.6
0.039
0.093
2.5.2平面工序尺寸
平面加工余量
工序号
工序内容
经济
工序尺寸偏差
01
粗铣32下端面
4.0
36.0
1.5
7.75
02
粗铣32上端面
32.0
03
精铣32孔下端面
1.0
31.0
8
0.75
1.283
04
精铣32上端面
30.0
05
粗铣φ72孔端面
4.0×
2
14.0
6.38
06
精铣φ72孔端面
1.0×
12.0
0.951
1.016
3夹具设计
3.1设计思想与设计方案的比较
为了提
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