机械制造技术课程设计-倒挡导块加工工艺规程及钻φ22孔夹具设计.docx

前言21工艺规程制定31. 1机械加工工艺规程制订32. 2机械加工工艺规程的组成3L3制订机械加工工艺规程的原始资料32零件的分析42.1 零件块的作用43. 2零件的工艺分析43工艺规程设计54. 1确定毛坯的制造形式54.1 基面的选择53 .3.1粗基准的选择原则54 .3.2精基准选择的原则54.2 制定工艺路线63. 5确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差73. 6确定切削用量及基本工时84专用夹具设计184. 1问题的提出184. 2定位基准的选择184 .3定位误差分析185 .4切削力的计算与夹紧力分析194. 5导向元件的设计196. 6夹具设计及操作简要说明21结束语22谢辞23参考文献24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。倒挡导块及其钻、扩、钱22F8倒挡导块上平面的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、机械工程材料等进行毕业设计之后的下一个教学环节。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。本设计选用倒挡导块来进行工艺编制与夹具设计，以说明书、绘图为主，设计手册与国家标准为附来进行详细说明。1工艺规程制定1.1机械加工工艺规程制订1、工艺规程规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。2、制订工艺规程的原则保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。3、制订工艺规程的原始资料4、制订工艺规程的程序计算生产纲领，确定生产类型；分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查；确定毛坯的种类、形状、尺寸及精度；拟订工艺路线（划分工艺过程的组成、选择定位基准、选择零件表面的加工方法、安排加工顺序、选择机床设备等）；进行工序设计（确定各工序加工余量、工序尺寸及公差，选择工艺装备，计算时间定额等；确定工序的技术要求及检验方法，填写工艺文件。1.2机械加工工艺规程的组成工艺过程由若干个按着一定顺序排列的工序组成。工序是工艺过程的基本单元，也是生产组织和计划的基本单元。工序又可细分为若干个安装、工位及工步等。1、工序一个或一组人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的一部分工艺过程。2、安装工件经一次装夹后所完成的那一部分工序3、工位为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分相对刀具或设备的固定部分占据每一位置所完成的那部分工序。4、工步在加工表面和加工工具不变的情况下所连续完成的那一部分工序5、走刀在一个工步内当被加工表面的切削余量较大，需分几次切削时，则每进行一次切削称为一次走刀。1.3制订机械加工工艺规程的原始资料产品装配图及零件图；产品质量的验收标准；产品的生产纲领及生产类型；原材料及毛坯的生产水平；现场生产条件（机床设备与工艺装备、工人技术水平等）；国内外有关工艺、技术发展状况。2零件的分析2.1零件块的作用题目所给定的零件是汽车变速箱倒挡导块，主要和拨叉配合拨动齿轮实现换挡。零件有一个“22孔，插入输入轴；还有一个小8孔输入定位销。在圆柱突出部分边缘有一个12X8X18的槽，该槽是重要的工作部分，主要负责拨动其他零件2.2零件的工艺分析对该零件的平面和孔进行加工，具体要求如下：22F8两端面粗糙度Ral2.522F8孔粗糙度Ra3.2左端面粗糙度Ra3.2上平面粗糙度Ral2.5下平面粗糙度Ra3.22x3倒角粗糙度Ra6.3宽18槽粗糙度Ra3.28H9孔粗糙度Ral2.53工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材料为45钢，特性为中碳调质结构钢,考虑到中碳调质结构钢的抗缺口敏感性，减震性和耐优良等特点,因此应该选用锻件,以便使开合螺母在使用中耐磨性良好,保证零件工作可靠.由于零件年产量为3000件,已达到成批生产的水平，而且模锻，免除了砂模和制模的设备，以及减少了锻工车间的面积，生产成本就有了降低，这样得来的锻件具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。因此采用模锻,这从提高生产率、保证加工精度来考虑也是应该的3. 3基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。3. 3.1粗基准的选择原则D如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。1.1 .2精基准选择的原则选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求:1) 用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2) 当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3) 当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4) 为获得均匀的加工余量或较高的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5) 有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。3.4 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。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。最终工艺方案如下：工序01：锻造工序02：调质处理工序03：铳22F8两端面工序04：钻、扩、钱22F8孔；倒角1X45°工序05：粗铳、半精铳左端面工序06：铳上平面工序07：铳下平面工序08：铳2x3倒角工序09：粗铳、半精铳宽18槽；倒角工序10：钻、钱中8H9孔工序10：去毛刺工序11：检验至图纸要求工序12：入库3.5确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差1 .22F8两端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表224,得锻件的单边加工余量Z=2.0mm,锻件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铳削（即粗铳）方可满足其精度要求。2 .22F8孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工孔的尺寸不大故采用实心锻造，锻件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2。根据机械制造工艺设计简明手册表1.48,三步钻削（即钻、扩、较）即可方可满足其精度要求。钻单边余量Z=ISOmm扩单边余量Z=0.9mm较单边余量Z=Slmm3 .左端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表224,得锻件的单边加工余量Z=2.0mm,锻件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2。根据机械制造工艺设计简明手册表1.48,两步铳削（即粗铳、半精铳）方可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=2.0mm半精铳单边余量Z=0.5mm4 .上平面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表224,得锻件的单边加工余量Z=2.0mm,锻件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铳削（即粗铳）方可满足其精度要求。5 .下平面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表224,得锻件的单边加工余量Z=2.0mm,锻件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.48,一步铳削（即粗铳）方可满足其精度要求。6 .2x3倒角的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工表面的尺寸不大故采用实心锻造，锻件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铳削（即粗铳）即可方可满足其精度要求。7 .宽18槽的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工表面的尺寸不大故采用实心锻造，锻件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,一步铳削（即粗铳）即可方可满足其精度要求。粗铳单边余量Z=2.0mm半精铳单边余量Z=0.5mm8 .8H9孔加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4,因其加工孔的尺寸不大故采用实心锻造，锻件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8,两步钻削（即钻、较）即可方可满足其精度要求。钻单边余量Z=3.9mm较单边余量Z=O.Imm3. 6确定切削用量及基本工时工序01：锻造工序02：调质处理工序03：铳22F8两端面1、选择刀具刀具选取硬质合金立铳刀，刀片采用YG8,ap=2.0mn,d0=l（）mm,v=15min,z=4°2.决定铳削用量D决定铳削深度因为加工余量不大，且表面粗糙Ral2.5,要求不高，故可在一次走刀内铳完,则ap=2.0/n/n根据X52K型立式铳床说明书，其功率为为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出力=0.25m/齿，则IOOOv 1OOO×15d "xl 478rmin按机床标准选取h. =475 r/min_ 71dnw _ × 10×475 vlo -1000 15?/min3）计算工时切削工时：Il= 2Ann , I2 = 2.Omni , 3 = 2>mm则机动工时为4+4tf34 + 2.0 + 3475×0.25× 2min 0.657 min工序04：钻、扩、钱中22F8孔；倒角1X45°工步一：钻20孔选用。20帆机高速钢锥柄麻花钻（工艺表3. 16）由切削表2. 7和工艺表4.216查得危=0.28加?”v = 35nmin （切削表 2. 15）=侬=蹴受r/min 558rminD ×20按机床选取n=545rmindnw 乃 X 20 X 545 V =