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1、工艺规程与夹具设计孙炎 作者： 日期：1 个人收集整理 勿做商业用途目 录序言.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。3摘要。.。.。.。.。.。. .。. 。 .。 . .。 .。.。.。.。.。3工艺规程与夹具设计过程。.。.。.。.。.。.。.。.4一、设计题目,计算生产纲领及生产型。.。.。.。.。.。.。4二、零件的分析 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.42。1 零件的作用 .。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.42.2 零件的工艺析 .。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.4三、确定毛坯的制造方法，初步确定毛坯的
2、形状。.。.。.。.。4四、工艺规程设计.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。54。1 定位基准的选择 。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。5 4。2 零件表面加工方法的选择.。.。.。.。.。.。.。.。.54。3 制订工艺路线 .。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.64。4 确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸.。.。.。.。.。.。74。5 确定切削用量及基本工时.。.。.。.。.。.。.。.。.。 94.5.1 工序端面A铣削用量及基本时间的确定.。.。.。.。.。.。94.5。2工序钻-扩孔22mm.。. .。.。.。.。.。114.5.3 工序端
3、面D铣削用量及基本时间的确定。.。.。 .。114。5。4 工序槽8mm的铣削用量及基本时间的确定.。.。.。.。.。.。134.5。5 工序槽18mm的铣削用量及基本时间的确定。.。.。.。144。5.6 工序锪2X15的倒角切削用量及基本时间的确定。.。.。.。 164.5。7 工序拉花键孔切削用量及基本时间的确定。.。.。.。 16五、夹具的设计。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。17小结.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 19致谢。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。.。 20主要参考文献。.。.。.。.。.。.。.。
4、.。.。.。.。.。 21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：工艺规程，工艺方案，工序序 言设计目的：现代机械制造工艺设计是宽口径机械类专业学生在学完了机械制造技术基础等技术基础和专业课理论之后进行的一个实践教学环节。其目的是巩固和加深理论教学内
5、容，培养学生综合运用所学理论,解决现代实际工艺设计问题的能力。通过工艺规程及工艺装备设计，学生应达到:1、掌握零件机械加工工艺规程设计的能力；2、掌握加工方法及其机床、刀具及切削用量等的选择应用能力;3、掌握机床专用夹具等工艺装备的设计能力；4、学会使用、查阅各种设计资料、手册和国家标准等,以及学会绘制工序图、夹具总装图，标注必要的技术条件等。工艺规程及机床夹具设计过程一、计算生产纲领，确定生产类型：该零件是CA6140车床上的拨叉,按照指导老师的要求，设计此零件为中批量生产专用夹具。二、零件分析2.1零件的作用拨叉是一种辅助零件,通过拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合.摆动拨叉可以控制滑套与不同齿
6、轮的结合与分离，达到换档的目的.滑套上面有凸块，滑套的凸块插入齿轮的凹位，把滑套与齿轮固连在一起,使齿轮带动滑套,滑套带动输出轴，将动力从输入轴传送至输出轴。分析这种动力联接方式可知，车换档时要减速，这样可以减少滑套与齿轮之间的冲击，延长零件的使用寿命。2.2零件的工艺分析该拔叉共有三组加工表面，且三者之间和其各内部之间存在有一定的位置关系，现分述如下：(1)A面及22花键底孔这一组加工表面包括:A端面和轴线与A端面相垂直的 花键底孔.（2）8mm槽及其外端平面和18mm大槽这一组加工表面包括： 槽的D端面， 槽和180+0.012的槽。其中从槽 指向槽180+0.012且平行槽，花键，肋板对
7、称线的方向是垂直于花键孔轴线的。且 D端面所在平面垂直于A端面所在的平面。 这一组加工表面包括: 66m5的六个方齿花键孔,及25mm花键底孔两端的275倒角。 根据零件图的尺寸及其精度要求，可以先加工A面及22花键底孔，而后其它表面的加工以这两个表面为精基准进行.三、确定毛坯的制造方法,初步确定毛坯形状零件材料为HT200灰铸铁，考虑到零件需加工表面少，精度要求不高，有强肋，且工作条件不差，既无交变载荷，又属于间歇工作，故选用金属型铸件，以满足不加工表面的粗糙度要求及生产纲量要求.零件形状简单，因此毛坯形状需与零件的形状尽量接近,又因内孔很小，不可铸出。四、工艺规程设计4.1定位基准的选择定
8、位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，定位基准选择得正确与合理,可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者,还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。、粗基准的选择该零件属于一般轴类零件，以外圆为粗基准就已经合理了（夹持长四点定位），为保证A面与花键孔轴线垂直，以便于保证以该两面为定位精基准时其它表面的尺寸精度加工要求,可以把A面与花键底孔放在一个工序中加工,因而该工序总共要消除X,Y，Z，X,Y五个自由度（建立空间坐标系为：以花键孔轴线方向为Z轴，垂直花键孔轴线，平行槽、花键、肋板对称线并且从槽180+0.012指向80+0。03的方向为X轴,同时
9、垂直于X轴、Z轴的方向为Y轴,取坐标原点为花键孔轴线与A面的交点为原点），用三爪卡盘卡夹持外圆柱面。消除X，Y,X，Y 四个自由度,再用一个浮动支承顶住B面，消除Z 自由度，达到定位要求。、精基准的选择主要考虑基准重合问题。4。2零件表面加工方法的选择本零件的加工面有端面、内孔、花键、槽等，材料为HT200灰铸铁，参考机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册)表1。47、表1。48及表1。417其加工方法选择如下：、A端面根据GB1800-79规定毛坯的公差等级为IT13,表面粗糙度为Ra12。5um，要达到零件的技术要求，公差等级为IT9，表面粗糙度为Ra3。2um，需要经过粗铣、 花键底
10、孔公差等级为IT12，表面粗糙度为Ra6。3um，毛坯为实心,未冲出孔,故采用粗铣、 槽的D端面零件技术要求表面粗糙度达到Ra3.2，而毛坯的公差等级为IT13，表面粗糙度为Ra12.5,故需要采用粗铣-半精铣。、 槽零件技术要求槽的两侧端面表面粗糙度为Ra1.6um,槽的底端面为Ra6。3um，需要采用粗铣精铣，就可以达到公差等级为IT8表面粗糙度Ra1。6um。、 mm槽零件技术要求槽的各端面要达到的表面粗糙度为Ra3.2um,需要采用粗铣-半精铣、花键孔（6 mm ）要求花键孔为外径定心,两侧面表面粗糙度为Ra3。2um底面表面粗糙度为Ra1。6um，故采用拉削加工、两处倒角25 mm花
11、键底孔两端处的275倒角，表面粗糙度为Ra6.3um，为了使工序集中，所以花键底孔的两端面的275倒角在Z525立式钻床上采用锪钻的方法即可.4。3制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当是使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用通用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.、工艺路线方案一：工序：粗铣40mm右端面A面工序：钻孔并扩钻花键底孔22mm工序:铣28mm40mm端面D工序：铣宽为 mm槽工序:铣宽为 mm的槽工序：锪两端面15倒
12、角工序:拉花键孔250+0.023mm工序:去毛刺工序：终检、工艺路线方案二：工序：粗车40mm右端面A面工序：钻孔并扩钻花键底孔22mm 工序:拉花键孔250+0。023mm工序:铣28mm40mm的端面D工序：铣 mm槽工序:铣 mm槽工序:车40mm左端面B倒角275工序:车40mm右端面A倒角275,半精车40mm右端面A工序：去毛刺工序X:终检、工艺方案的比较与分析：上述两工艺方案的特点在于：方案一工序、是以40mm左端面B为粗基准，用铣床粗铣A端面，然后再以A端面为基准钻花键底孔。方案二在该两工序中的定位加工方法也是相同的,只是在加工A端面时将铣床改用车床来加工，两个方案的定位方法
13、都可以达到加工要求，但是从零件结构可知用车床来加工在装夹时较困难,而用铣床来加工在装夹时较方便.另外，工艺路线一中是在完成前面5道工序后，才以花键底孔及40mm右端面A上一点，及28mm40mm端面D上两点为定位基准加工花键孔，能较好的保证花键孔的位置尺寸精度，而在工艺路线方案二中,在工序、完成后就开始以花键底孔、A端面一点及28mm40mm 端面D两点为定位基准拉花键孔，这样就是重复采用粗基准定位,就不保证花键孔与宽为 mm、 mm槽的槽的位置精度，最终达不到零件技术要求,甚至会造成偏差过大而报废,这是重复利用粗基准而造成的后果.通过以上的两工艺路线的优、缺点分析，最后确定工艺路线方案一为该零件的加工路线。该工艺过程详见表2和表3，机械加工工艺过程卡
