零件的机械加工工艺规程及孔工艺装备设计

零件的机械加工工艺规程及孔工艺装备设计
1.零件的工艺性剖析
1.1拨叉的用途
标题所给的零件是下体。

马达分上体和下体。

下体密封性，加工精度要求不高。

1.2拨叉的技术要求
1.3审查拨叉的工艺性
剖析零件图可知，该下体外形、结构比拟复杂，经过铸造毛坯可以失掉基本外形，增加了加工工序，又浪费了资料。

外表加工精度较低，不需求高精度机床加工，经过铣削、钻床等车床的粗加工就可以到达加工要求，可以在正常的消费条件下，采用经济的方法保质保量的加工出来。

由此可以见，该零件的工艺性较好。

2．确定毛坯、绘制毛坯简图
2.1选择毛坯
零件的资料为HT200，灰铸铁消费工艺复杂，铸造功用优秀，思索到零件需加工外表少，精度要求不高，有强肋，且任务条件不差，既无交变载荷，又属于间歇任务，应选用金属型铸件，以满足不加工外表的粗糙度要求及消费要求。

零件外形复杂，因此毛外形需求与零件的外形尽量接近。

2.2确定毛坯尺寸公差和机械加工余量
2.1.1 公差等级
由下体的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为IT12。

2.2.2 铸件重量
机械加工后下体的重量为0.84kg，由此可初步估量机械加工前铸件毛坯的重量为1kg。

2.2.3 零件外表粗糙度
由零件图可知，该下体各加工外表的粗糙度Ra均大于等于6.3 m 2.2.4机械加工余量
为H。

项目机械加工余量mm 公差等级
长度120 3 IT12
高度90 2 IT12
2.3绘制铸件毛坯简图
3拟定拨叉工艺路途
3.1定位基准的选择
3.1.1 粗基准的选择
关于同时具有加工外表与不加工外表的工件，为了保证不加工面与加工外表之间的位置要求，那么应以不加工外表作为定位基准。

假定工件上有多个不加工外表，应选其中与加工外表位置精度要求高的外表为粗基准。

假设首先要求保证工件某重要外表加工余量平均时，
应选择该外表的毛坯面作为粗基准。

为保证工件某重要外表的余量平均，应选重要外表为粗基准。

应尽能够选择润滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的外表为粗基准，以便定位准确，夹紧牢靠。

粗基准普通只在头道工序中运用一次，应该尽量防止重复运用。

因此，选择零件的左外表作为粗基准。

3.1.2 精基准的选择
应满足基准重合，基准一致，自为基准，互为基准等原那么。

所选的精基准应能保证定位准确，夹紧牢靠，夹具复杂，操作方便等。

该零件依据形位公差的要求，选择主轴孔中心线为精基准。

3.2 外表加工方法的选择
本零件的毛坯为铸件，待加工面有内孔，端面，倒圆角等。

公差
3.3 工序集中与分散
选用工序集中原那么布置下体的加工工序。

该下体的消费类型为中批消费，可以采用万能型机床配以公用工、夹具，以提高消费率；而且运用工序集中原那么使工件装夹的次数增加，不但可以延长辅佐时间，而且由于与一次装夹中加工了许多外表，有利于保证各种加工外表之间的相对位置精度要求。

3.4 工序顺序的布置
1〕遵照〝先基准后其他〞原那么，首先加工基准——下体左端面2〕遵照〝先粗后精〞原那么，先布置粗加工工序，后布置加工工序。

3〕遵照〝先主后次〞原那么，先加工主要外表——下体左右端面内孔，后加工主要外表——下体上下端面和槽底面及内正面。

4〕遵照〝先面后孔〞原那么，先加工下体左端面，再加工内孔；先下体上端面，再钻φ7孔等
3.5 确定工艺路途
在综合思索上述工序顺序布置原那么的基础上，表列出了下体的工艺路途，如下：
4. 切削用量、时间定额的计算
4.1 切削用量的计算
工序11-----钻孔4×φ7 钻床：选用Z525立式钻床。

钻头：选用直柄麻花钻,钻头直d =7.0mm, l =74mm, l 1=34mm,
1d ≈14.3mm 1）
背吃刀量确实定 查«机械制造技术基础课程设计指南»由表5-52 取螺距为1.0mm 的普通细牙螺纹，攻螺纹前钻孔用麻花钻直径为7.0mm 所以背吃刀量取
p a
=7.0mm
2） 进给量确实定 查«机械制造技术基础课程设计指南»由表
5-133，选取该工步的每转进给量f
=0.16mm/r
3）
切削速度的计算 查«机械制造技术基础课程设计指南»由
表5-133，按工件资料为铸铁的条件选取，切削速度可取20m/min 。

由公式1000/n v d π=可求的该工序的钻头转速为
n =909.9r/min ，参照«机械制造技术基础课程设计指南»由表5-65所列Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n =960r/min 。

再将此转速带入公式1000/n v d π=，可求出该工序的实践钻削速度/1000v n d π==960r/min ×π×7mm=21.1m/min
4.2 时间定额确实定
4.2.1 基本时间的计算
钻孔工步 依据«机械制造技术基础课程设计指南»由表
2-26，钻孔的基本
时间可由公式12
j l l l L T fn fn
++=
=求得。

式中l =9.5mm ，2l =1~4，取2l =2mm ， 1cot (1~2)2r D l k =
+=7cot 5412
o mm
mm +≈5.20；n =960r/min ；f
=0.16mm/r 。

将
上述结果带入公式，那么该工序的基本时间9.5 5.220.16/960/min
j
L mm mm mm
T fn mm r r ++=
=⨯≈0.11min=6.6s 4.2.2 辅佐时间确实定
辅佐时间f t 与基本时间j t 之间的关系为f t =〔0.15~0.2〕j t ，取f t =0.2j t ，那么各工序的辅佐时间区分为：钻孔工步的辅佐时间f t =0.2×6.6s=1.3s
5.夹具的设计
夹具是一种可以使工件按一定的技术要求准确定位和结实夹紧的工艺装备，它普遍地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺进程中。

在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和消费率，降低制形本钱，不时都是消费厂家所追求的目的。

正确地设计并合理的运用
夹具，是保证加工质量和提高消费率，从而降低消费本钱的重要技术环节之一。

同时也扩展各种机床运用范围必不可少重要手腕。

5.1 夹具的选择
为了提高休息消费率，保证加工质量，降低休息强度，需求设计公用夹具。

设计工序为钻φ7mm孔公用机床夹具。

这类夹具定位准确、装卸工件迅速，但设计与制造的周期较长、费用较高。

因此，主要适用于产品相对动摇而产量较大的成批或少量消费。

5.2 定位方案的设计
5.2.1 夹具的设计思想
设计必需保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧牢靠，运用平安，有合理的装卸空间，还要留意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全契合要求。

本夹具主要用来对4×φ7mm的通孔停止加工，这个螺纹孔尺寸精度要求普通，所以设计时要在满足精度的前提下提高休息消费效率，降低休息强度。

5.2.2 工件在夹具中的定位与夹紧
定位：用销和压块定位。

夹紧：在工件两端用垫片和螺母完成螺旋夹紧。

5.3 夹详细的设计
5.3.1 定位基准的选择
在加工中用作确定工件在夹具中占有正确位置的基准，称为定位基准。

据«夹具手册»知定位基准应尽能够与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准停止加工。

所以加工4×φ7mm 孔时，选取工件左端面为主定位基准。

5.3.2 定位误差的剖析
定位误差由基准不重合误差db ∆和基准移位jb ∆两局部组成，定位误差的大小是两项误差在工序尺寸方向上的代数和，即
dw ∆=jb ∆±db ∆
由定位方案可知定位基准与工序基准重合，所以db ∆=0。

零件在定位衬套中定位时，由于min ∆〔最小间隙〕无法经过调整刀具预先予以补偿，所以在加工尺寸方向上的最大基准移位误差可按最大孔和最小轴〔配合代号H7/p6)求得〔配合代号H7/p6)，那么
db ∆=min ∆++d D δδ=0.087mm
综上所述，夹具的定位误差为dw ∆=jb ∆±db ∆=0.087mm ，满足要求。

5.4 导向元件的设计
为能迅速、准确地确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应设置引导刀具的元件——钻套。

钻套普通装置在钻模板上，此处，采用钻模板与夹详细一体的结构，有利于提高夹具刚度。

钻套与工件之间留有排削间隙。

加工4×φ7mm 的通孔选用立式钻床，钻床夹具的刀具导向元件为钻套。

钻套的作用是确定刀具相对夹具定位元件的位置，并在加工中对钻头号孔加工刀具停止引导，防止刀具在加工中发作偏移。

加工工序为先钻φ7mm 孔。

所以选用快换钻套和钻套用衬套。

相关计算如下：
1〕钻套高度H
钻套高度与所钻孔的孔距精度、工件资料、孔加工深度、刀具刚度、工件外表外形等要素有关。

钻套高度H越大，刀具的导向性越好，但刀具与钻套的摩擦越大，普通取H=(1～2.5)d，所以H=1.5×
8mm=12mm。

2〕排屑间隙h
钻套底部与工件间的距离h称为排屑间隙。

h值太小，切屑难以自在排出，使加工外表损坏；h值太大时，会降低钻套对钻头的导向作用。

加工铸铁时，h=(0.3～0.7)d，所以h=0.5×8mm=4mm。

5.5 夹紧元件的设计
在加工进程中，工件会遭到切削力、惯性力、向心力等外力的作用，为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中坚持定位的正确位置，而不致发作位移或发生振动，普通在夹具结构中都必需设置一定的夹紧装置，把工件压紧夹牢在定位元件上。

采用复杂手动螺旋夹紧机构，使工件的装卸迅速、方便。

5.6 夹具操作的简明说明
夹详细必需将定位、导向、夹紧装置链接成一体，并能正确地装置机床上。

本夹具采用铸铁夹详细，此方案装置动摇、刚性好，但周期较长，本钱略高。

应该思索提高休息消费率。

为此，设计采用了快换装置。

在设计夹具时，应该留意提高休息消费率防止干预。

应使夹具结构复杂，便于操作，降低本钱。

提高夹具性价比。

本夹具操作复杂，省时省力。

5.7分度装置设计
为了能在一次装夹中完成均布圆周孔的加工，就要求在工件加工进程中按其需求停止分度。

即当加工好工件的一个外表后，使夹具的某些部件连同工件转动一个角度而不时完成其他外表的加工。

为枪栓是对定分度机构的结构简图，其任务原理如下所述。

转入手柄5时，轴3一同回转，经过销2带动定位销1回转。

由于定位销外圆柱外表上有曲线槽，定位螺钉6圆柱头嵌在曲线槽中，故定位销回转时便向右移动，紧缩弹簧4而参与定位孔。

完成分度后，重新反转手柄，定位销在弹簧的作用下沿曲线槽重新拔出定位孔内。

6.设计的感想与体会
为期三周的夹具课程设计曾经接近序幕，回忆整个进程，经过教员和同窗的协助，还有自己不懈的努力，终于定时定量的完成了这次课程设计。

课程设计作为«机械制造技术基础»课程的重要环节，使实际与实际愈加接近，加深了实际知识的了解，强化了消费实习中的理性看法。

本次课程设计主要阅历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是公用夹具设计。

第一阶段运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。

经过此次设计，使我基本掌握了零件的加工进程剖析、工艺文件的编制、公用夹具设计的方法和步骤等。

学会了查相关手册、选择运用工艺装备等等。

本设计还存在很多缺乏之处。

一是由于自己对CAXA 画图软件的掌握还不够熟练,在画图遇到复杂图和难的中央时显得力
所能及，使图不能到达预期设计出来的水平。

二是自己对换档叉结构和任务原理掌握的不够熟练，在设计进程中不能片面地思索效果，形成走许多弯路，设计速度缓慢，这些都需求进一步研讨和进一步实际来处置。

总的来说，这次设计，使我们在基本实际的综合运用及正确处置实践效果等方面失掉了一次较好的训练。

提高了我们的思索、处置效果创新设计的才干，为以后的设计任务打下了较好的基础。

本设计还存在很多缺乏之处。

一是由于自己对CAXA画图软件的掌握还不够熟练,在画图遇到复杂图和难的中央时显得力所能及，使图不能到达预期设计出来的水平。

二是自己对拨叉结构和任务原理掌握的不够熟练，在设计进程中不能片面地思索效果，形成走了许多弯路，设计速度缓慢，这些都需求进一步研讨和进一步实际来处置。

由于才干所限，设计中还有许多缺乏之处，恳请各位教员、同窗们批判指正！
7. 参考文献
1、黄健求主编«机械制造技术基础» 机械工业出版社 2005.11
2、崇凯主编«机械制造技术基础课程设计指南» 化学工业出版社 2007.2
3、肖继德、陈宁平主编«机床夹具设计〔第二版〕» 机械工业出版社 2000.5
4、秦国华、张卫红主编«机床夹具的现代设计方法» 航空工业出版社 2006.11
5、秦宝荣主编«机床夹具设计»中国建材工业出版社 1998.2
6、陈国香主编«机械制造与模具制造工艺学» 清华大学出版社 2006.5
7、李彩霞主编«机械精度设计与检测技术» 上海交通大学出版社 2006.1
8、方子良主编«机械制造技术基础» 上海交通大学出版社 2005.1
9、孙志礼、冷兴聚、魏延刚、曾海泉主编«机械设计»西南大学出版社 2000.9
10、孙丽媛主编«机械制造工艺及公用夹具设计指点» 冶金工业出版社 2002.12
11、邹青主编«机械制造技术基础课程设计指点教程» 机械工业出版社 2004.8。