T-12拖拉机副变速摇臂说明书.doc
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1、目录T12 拖拉机副变摇臂机械加工工艺1及加工10H8孔夹具设计说明书1一、零件的分析21,34为中心的加工表面22,10 为中心的加工表面2二、毛坯设计2(一) 确定毛坯的制造形式2(二) 确定加工余量2(三)选择分型面3(四)确定拔模角为 23(五)确定铸件收缩率3(六)毛坯的三维图如下所示3三、 工艺设计4(一) 基准的选择4(二) 制订工艺路线4(三)工序工艺设计6四夹具设计18(一)正确设计和使用定位元件、夹紧装置18(二)正确计算夹紧力,合理布置夹紧力位置及方向19(三) 定位误差的分析计算19五总结21八参考文献221 赵家齐.机械制造工艺学课程设计指导书. 北京:机械工业出版社
2、,1998222 李凯岭.机械制造技术基础.北京:清华大学出版社, 2010223 关慧珍,冯新安.机械制造装备设计. 北京:机械工业出版社,2009224 杨叔子.机械加工工艺师手册.北京:机械工业出版社,2001225 陈宏钧.实用机械加工工艺工艺手册. 北京:机械工业出版社,2005226 李云.机械制造工艺及设备设计指导手册.上海:上海科学技术出版社,2008227 薛源顺.机床夹具设计. 北京:华中科技大学出版社,2008228 孟少农.机械加工工艺手册. 北京:机械工业出版社,2006229 袁长良.机械制造工艺装备设计手册.北京:机械工业出版社,20052210 李益民.机械制造
3、工艺设计简明手册. 北京:机械工业出版社,19932211 陈家芳.实用金属切削加工工艺手册. 上海:上海科学技术出版社,20052212 胡城立.材料成型基础.武汉:武汉理工大学出版社,20092213 王健石.机械加工常用刀具数据速查手册.北京:机械工业出版社,20052214 甘永立.几何量公差与检测(第八版).上海科学技术出版社,200922 T12 拖拉机副变摇臂机械加工工艺及加工10H8孔夹具设计说明书一、零件的分析 (一)零件作用分析:我们选择设计的零件是T-12拖拉机副变速摇臂,主要作用是通过键与操作感项链来传递力,拨动滑移齿轮的位置,从而实现不同速度之间的变换。下端的孔则是与
4、轴相连接,是整个工件能够实现传动。直径为8mm的螺纹孔则是需要与螺栓相连接以防止键滑出键槽。零件的主要加工面是空的外端面,孔,轴外圆,螺纹孔,台阶和键槽等位置。(二)零件的工艺分析 T-12 拖拉机复变摇臂共有两组加工表面,他们之间有一定的平等度要求。 主要加工面包括:34mm 圆所在平面,10 mm 通孔,18 mm 轴外圆,M8 螺纹 孔,键槽等。 1,34为中心的加工表面这一组加工表面包括:一个外援表面18+0.011-0.022mm、长度40+0.3+0.5及倒角,切槽13.6、2.5,键槽15-0.120、5-0.015+0.037还有端面上的M8和34的端面。键槽有同轴度的要求 2
5、,10 为中心的加工表面 这一组加工表面包括:10 孔、端面和倒角,孔有平行度要求。 二、毛坯设计 (一) 确定毛坯的制造形式 由所给的资料得零件的材料 QT40015,材料为球墨铸铁,b 400Mpa 0.2250 Mpa, 15% , HBS=130-180HBS。 12p11 经过分析比较发现其性能可以与 45 刚相比,再查机械工艺材料速查手册时发现可以参考 45 刚。零件尺寸轮廓较小,76mm54mm 形状也较为简 单,且成批生产(中批) ,所以毛坯可采用金属模机械砂型铸造成型,拔模斜度 2,收缩率 k=1%, 12 p43此铸件精度等级810,毛坯尺寸公差1 3,加工余量等级 G。(
6、二) 确定加工余量 1.18mm圆柱宽的基本零件尺寸是12mm其加工余量为2.5mm, 14p39故计算出其毛坯名义尺寸是1222.5=17mm,其尺寸偏差为0.0215mm. 8p2572.34mm圆柱宽的基本零件尺寸是14mm,其加工余量为2.5mm, 14p39故计算出其毛坯名义尺寸是1422.5=19mm,其尺寸偏差为0.026mm 8p2573.轴长的基本零件尺寸是37.5mm,其加工余量为2.0 mm, 14p39 故 计 算 出 其 毛 坯 名 义 尺 寸 是 37.5+2.0=39.5mm , 其 尺 寸 偏 差 为 0.018mm 14p257 4.轴外圆表面的基本零件尺寸是
7、18mm,其加工余量为2.5mm 14p39,故计算出其毛坯名义尺寸是1822.5=23mm, 其尺寸偏差为0.0215mm. 8p257 5. 倒角145。(三)选择分型面 可以采用整模造型和分模造型,整模造型可以选择以34mm 左端面所在的 平面为分型面,分模造型可以用34mm和18mm两圆盘的中心线所在平面为分型面。考虑到整模造型比较复杂,且铸件力学性能较差,所以采用分模造型,用两元盘的中心线所在平面为分型面。 (四)确定拔模角为 2 (五)确定铸件收缩率 根据铸造类型,查表得收缩率为 0.8%1.2%,选取收缩率为 1% 12P43(六)毛坯的三维图如下所示 三、 工艺设计(一) 基准
8、的选择 (1) 粗基准的选择。以不加工面为粗基准。 (2) 精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不 重合时,应该进行尺寸换算。 (二) 制订工艺路线 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。在生产纲领已经确定为中批量生产的条件下,可以考 虑万能机床配以专用夹具,并尽量设计的工序集中来提高生产效率。除此以外, 还还应考虑经济效果,尽量使成本下降。方案的选择: 方案一 1. 铣34mm 圆柱和18mm 圆柱所在的左端面;以18 圆柱面外毛坯表面和 34 右侧凸台表面为基准,打中心孔。 2. 粗车18mm 轴右端面和其外圆
9、表面,34mm 圆柱右端面,粗车10mm 右端面,粗车18mm 外圆柱面 3. 精车18mm 轴外圆表面,精车34mm 右侧凸台,倒角,切槽。 4. 钻,铰10H8mm 孔并加工倒角。 5. 铣键槽 5 6. 钻螺纹孔并加工倒角,然后攻丝。 方案二 1. 对铣18mm 圆柱和34mm 圆柱两端面,打中心孔。 2. 粗车18mm 轴外圆表面,粗车34mm 圆柱右端面,最后粗车10mm 圆柱右端面倒角,切槽。 3. 铣键槽 4. 钻9.8mm 孔,铰10mm 孔,锉倒角。 5. 钻6.8mm 螺纹孔,锉倒角,并攻丝。 方案三 1. 对铣18mm 圆柱和34mm 圆柱两端面,打中心孔。 2. 粗车1
10、8mm 圆柱右端面,10mm 孔右端面,粗车34mm 圆柱右端面,粗车 18mm 轴外圆表面。 3. 精车18mm 轴外圆表面,精车34mm 右侧凸台,倒角,切槽。 4. 钻,铰10H8mm 孔并加工倒角。 5. 铣键槽 5*16. 6. 钻螺纹孔并倒角,然后攻丝。 工艺方案的比较与分析 对比方案一方案二发现,方案一中先车34mm 孔右侧凸台,再车10mm 右端面, 当车34mm 孔右侧端面凸台退刀时,有可能会打刀。工序3先车18mm 轴外圆 表面,再车34mm 右侧凸台,则圆柱面粗糙度不能保证。方案二中铣34mm 圆柱和18mm 圆柱两端面,由于两侧不对称,则铣削时受力不平衡,工序3中 键槽
11、有对称度要求,则应先钻10mm 孔。因此最终选择方案三。 综上,加工方案为: 1. 对铣18mm 和34mm 圆柱两表面,打中心空; 2. 粗车18mm 圆柱右端面,10mm 孔右端面,粗车34mm 圆柱右侧凸台,侧 车18mm 轴外圆表面;3. 精车18mm 轴外圆表面,精车34mm 右侧凸台,倒角,切槽; 4. 钻,铰10H8mm 孔并加工倒角; 5. 铣键槽 5*16;6. 钻螺纹孔并倒角,然后攻丝; (三)工序工艺设计 1. a铣34mm 圆柱左端面和18mm 圆柱左端面b钻两端中心孔a铣34mm 圆柱左端面和18mm 圆柱左端面(1)加工条件 工件材料:QT40015,金属模机械砂型
12、铸造成型,b400Mpa,15HBS=130180HBS。加工要求:铣34mm 圆柱左端面和18mm 圆柱所在的左端面,公差T=0.19m(IT11)保证工序尺寸 56 0.095mm。 14p257 机床:选用 X5030A 型号铣床,其工作台台面尺寸(宽 X 高)350mmX1150mm,主轴端面至工作台台面距离 40-410mm,主轴转速范围 35-1600r/min,级数 12,表面粗糙 Ra2.5m,电动功率:4KW 4214 刀具:刀片材料: 选用硬质合金铣刀 4P527 选用圆柱铣刀, D=50mm, d=22mm 细齿 8 13p104 量具:游标卡尺(2)切削用量粗铣 IT1
13、1-13,Ra5-20um,一次走刀即可达到零件要求。其加工余量 Z=2.5 0.095mm,背吃刀量 ap=2.5mm . 根据机床功率 4KW5KW 选用进给量 fz=0.060.12/z,取fz=0.1mm/z(11)P416。 根据硬质合金钢铣刀选用切削速度 Vc=25m/min 5P1135 主轴转速 nw=1000Vc/D=1000X25/3.14X50=159.2r/min,故选取 nw=200r/min。 所以实际切削速度 Vc=Dn/1000=3.14X50X200/1000=31.4/min 切削工时:L=50+34/2+18/2=76mm Tm=L/(nwf)=76(20
14、0x0.18)=0.475min 工序图 1: b钻两端中心孔 中心孔型号 GB/145-85 钻轴转速 n=380r/min f=0.05mm/r T=5/(380*0.05)=0.26min 2a 粗车18mm 右端面 b 粗车18mm(下面)右端面 c 粗车34mm 右端面 d 粗车18mm 外圆 a. 粗车18mm 右端面(1) 加工条件:机床 选取c6132型号车床 5P456刀具 选取硬质合金钢05r2525 L=140 i=20 0=150=12 kr=90 13P133(2)切削用量:1) 查表得T=0.21,16p257所以粗车加工余量z=20.105,16p257分两次走刀
15、背吃刀量ap1=1mm ap2=1mm2)进给量f=0.4-0.5mm/r , 取f=0.5mm/r 5p1082 3)切削速度v=114m/min 5p10854) N=1000v/d=1000*114/(3.14*23)=1579r/min 取1600r/min,所以实际切削速度VC=116m/min切削工时:L=23/2=11.5mmTm= L/(nwf)=11.5/(1600*0.5)=0.0143min ,因为走两次刀 ,所以t=2tm=0.0286min. b.粗车下面18mm 右端面(1)加工条件:机床 选取c6132型号车床 5P456刀具 选取硬质合金钢05r2525 L=1
16、40 i=20 0=150=12 kr=90 13P133(2)切削用量:1) 查表得T=0.21, 14p257所以粗车加工余量z=20.105, 14p257分两次走刀背吃刀量ap1=1mm ap2=1mm2)进给量f=0.4-0.5mm/r 取f=0.5mm/r 5p1082 3)切削速度v=114m/min 5p10854) N=1000v/d=1000*114/(3.14*23)=1579r/min 取1600r/min,所以实际切削速度VC=116m/min切削工时:L=18/2=9mmTm= L/(nwf)=0.0113min ,因为走两次刀 ,所以t=2tm=0.0226min
17、c. 粗车34 mm 右端面 (1)加工条件:机床 选取c6132型号车床 5p456刀具 选取硬质合金钢 05R2525 L=140 I=20 0=150=12 Kr=90 13P133 (2) 切削用量:1)T=0.21,16p257,所以车削加工余量 Z=20.105 ,分二次走刀, 背吃刀量 ap1=1mm,ap2=1mm 2)进给量 f=0.4-0.5mm/r, 取f=0.5mm/r 510823)切削速度 v=114m/min 510854)N=1000v/(d)=1000*114/(3.14*34)=1067r/min 取 1140r/min, 所以实际切削速度 Vc=121m/
18、min。切削工时:L=34/2=17mmTm=L/(nwf)=17/(1140*0.5)=0.03min, ,因为走两次刀 ,所以t=2tm=0.06min. d 粗车外圆18 mm (1)加工条件:机床 选取c6132型号车床 5p456刀具 选取硬质合金钢 05R2525 L=140 I=20 0=150=12 Kr=90 13P133 (2)切削用量: 1)查表得 T=0.21, 8p257,取粗车加工余量 Z=20.105 分两次走刀 ; n= 560 r/min, f = 0.3 mm/r 第一次走刀 ap1= 1.5 mm ;第二次走刀 ap2= 0.5 mm 。 2)进给量 f=
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