我叉桿零件工藝與工裝

1、一、零件的工藝分析及生產(chǎn)類型的確定1、零件分析1. 首先在對加工零件進行充分的工藝分析，確定零件的編程坐標(biāo)系，計 算零件的幾何元素坐標(biāo)參數(shù)。確定鉆孔或擴孔、鏜孔和锪孔的中心坐標(biāo)，銑面 時的起點坐標(biāo)和終點坐標(biāo)，兩端點坐標(biāo)。2. 其次零件加工工藝路線或加工順序。根據(jù)零件圖、零件的制造材料、 零件的質(zhì)量要求確定主運動的啟動、停止、方向、變速；進給運動的速度大 ??；選擇刀具的參數(shù)及冷卻液開、關(guān)等輔助裝置的動作。3. 根據(jù)零件的形狀和加工位置設(shè)計制造其專用夾具，適合于工件的大批 量生產(chǎn)。4. 零件的圖形、尺寸及公差、形位公差、表面粗糙度、材料、熱處理及 其他技術(shù)要求要表示的清晰明了。5. 要做到加工效率

2、高、加工質(zhì)量符合要求、加工費用低等要求?；境叽缈紤]材料力學(xué)性能：強度、塑性、硬度、沖擊韌性、疲勞強度；內(nèi)外表面質(zhì)量十字接頭此零件用于兩軸 ,桿之間連接傳遞 , 扭力或運動的中 間聯(lián)接器所以對韌性和強度耐磨度有一定的要求 . 如零件圖所示該零件主 要加工表面及技術(shù)要求分析如下 .1. 零件整體在未注尺寸公差為IT14級.這對一般的銑削加工都不難打到.2. 零件的形位公差要求也不高.它是GBIT1184-1996K級也較容易達到.3. T1.T2.T3.T4.T5.T6表面2、選材接頭的許用應(yīng)力和安全系數(shù)的關(guān)系：（T = c° /n=96.67MPa113.33MPa<極限應(yīng)力（

3、T ° ,n=3）脆性材料的（T ° =c b。安全系數(shù)n反映了構(gòu)件的強度儲 備。脆性材料的n=23.5或是39。（T =290 / 3=96.67MPa拉伸的強度計算：（T =N/AW （T =96.67*AazN < (T *A材料為QT5003、材料特性牌號抗拉強度B B屈服硬度B延伸率S %布氏硬度HBN/ u u 2 ( c / u u 2 >N/ mm( kgf / mm2 >QT400-184002501 8130-18QT400-154002501 2130-18QT400-1045031 01 0160-210QT5 0 0- 75003

4、207170-230QT6 0 0- 36003703190-270QT7 0 0- 27004202225-305QT8 0 0- 28004802245-335QT9 0 0- 29006002280-3604、確定生產(chǎn)類型根據(jù)要求此零件為中批生產(chǎn)。二、選擇毛坯，確定毛坯尺寸，設(shè)計毛坯圖1、毛坯根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小和材料性能毛 坯的鑄造方法選用-低壓鑄造毛坯公差等級-IT8級球墨鑄鐵：在鐵水 球墨生鐵）澆注前加一定量的球化劑 硅，鎂）使鑄鐵 中石墨球化，因為碳以球狀存在于鑄件基體中，改善其對基體的割裂作用，球 墨鑄鐵的抗拉強度，屈服強度，塑性，沖擊韌性大大提

5、高，并且有耐磨，減震。工藝性能好，成本低等優(yōu)點因為零件要求無砂眼，所以在毛坯鑄造時要注意氣孔的產(chǎn)生氣孔原因：1 空氣夾雜在熔湯中 2氣體的來源：熔解時、在料管中、在模具中、離型劑改善方法：1 適當(dāng)?shù)穆? 檢查流道轉(zhuǎn)彎是否圓滑，截面積是否漸減3 檢查逃氣道面積是否夠大，是否有被阻塞，位置是否位於最后充填的地方4 檢查離型劑是否噴太多，模溫是否太低5 使用真空.2、零件毛胚圖的分析要求：表面清晰，無毛刺，尺寸精度如上圖。表面粗糙度要求高。三、選擇加工方法，制定工藝路線1、加工工藝路線1. 定位基準(zhǔn)的選擇正確地選擇定位基準(zhǔn)是設(shè)計工藝過程的一向重要內(nèi)容，也是保證加工精度 的關(guān)鍵。定位基準(zhǔn)分為精基準(zhǔn)和

6、粗基準(zhǔn)。對于無合適定位面的零件可在毛坯上 另外專門設(shè)計或加工出定位表面，稱為輔助基準(zhǔn)。<機械制造基礎(chǔ)P254)2. 擬定工藝路線<1> .確定各表面的加工方法工件各加工表面的加工方法和加工次數(shù)是擬定工藝路線的重要內(nèi)容。主要 依據(jù)零件各加工表面本身的技術(shù)要求確定，同時還要綜合考慮生產(chǎn)類型、零件 的結(jié)構(gòu)形狀和加工表面的尺寸、工廠現(xiàn)有的設(shè)備情況、工件材料性質(zhì)和毛坯情 況等。各種加工方法的經(jīng)濟精度和粗糙度如下：表面加工的經(jīng)濟精度與表面粗糙度序號加工方法經(jīng)濟精度vlT)表面粗糙度Ra(u m>適用范圍1粗銑11 1325 6.3適用于淬火鋼以外的各種金屬2粗銑-半精銑8106.3

7、 3.23粗銑-半精銑-精銑691.6 0.84粗詵半精詵精詵拋光680.2 0.0255粗銑-半精銑-精銑-磨削680.8 0.4適用于淬火鋼、未淬火鋼6粗詵-半精詵-粗磨-精磨570.4 0.17粗詵-半精詵-粗磨-精磨-超精加工560.1 0.0128粗銑f半精銑f精銑f精磨f研磨5級以上<0.19粗銑f半精銑f精銑f精磨f超精磨5級以上<0.0510粗詵半精詵精詵拋光560.2 0.025適用于有色金屬<2>加工順序的安排在確定了零件各表面的加工方法之后，就要安排加工的先后順序。零件加工順 序是否合適，對加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟性有著較大的影響。1. 機械加工順序

8、的安排在安排機械加工順序時，一般遵循先粗后精、先面后孔、先主后次、基 準(zhǔn)先行的原貝U。對于工序內(nèi)容復(fù)雜的零件則視具體情況采取工序集中與分散的原則 處理。2. 加工階段的劃分對于精度和表面質(zhì)量要求較高的零件，應(yīng)將粗、精加工分開進行。為 此，一般將整個工藝過程劃分階段，按加工性質(zhì)和作用不同，一般劃分 為粗加工階段、半精加工階段、精加工家段和光整加工階段。這對于保 證零件加工質(zhì)量、合理使用機床設(shè)備、及時發(fā)現(xiàn)毛坯缺陷及合理安排熱 處理工序等有很大好處。3. 熱處理工序的安排熱處理工序主要用來改善材料的性能及消除應(yīng)力。熱處理的方法、 次數(shù)和在工藝路線中的位置，應(yīng)根據(jù)零件材料和熱處理的目的而定。如 圖1-

9、4所示為熱處理工序安排圖。毛坯粗加工 f 半精加工 f 精加工 f 拋光4. 合理安排輔助工序輔助工序種類很多，主要包括檢驗、劃線、去毛刺、清洗、平衡、退磁、防銹、包裝等，根據(jù)工藝需要穿插在工序中。2、確定工序尺寸及其公差工序順序確定后，就要計算各個工序加工時所應(yīng)達到的工序尺寸及其公 差。工序尺寸公差一般按經(jīng)濟加工精度確定，但就其性質(zhì)和特點而言，一般可 以歸納為兩類：1基準(zhǔn)重合時 定位基準(zhǔn)或工序基準(zhǔn)重合）工序尺寸的計算 當(dāng)確定了各個工序間余量和工序所能達到的加工精度后，將余量一層 層疊加在被加工表面上，計算順序是從最后一道工序開始，由后往前推， 就可計算出每道工序的工序尺寸。2基準(zhǔn)不重合時工序

10、尺寸的計算 在零件的加工過程中為了加工和檢驗的方便可靠，或因為零件表面的 多次加工等原因，往往不能直接采用設(shè)計基準(zhǔn)作定位基準(zhǔn)，會出現(xiàn)基準(zhǔn)不 重合的情況。形狀復(fù)雜的零件在加工過程中需要多次轉(zhuǎn)換定位基準(zhǔn)，這時 工藝尺寸的計算微比較復(fù)雜，應(yīng)利用尺寸鏈原理進行分析和計算，并對工 序余量進行必要的驗算 是否夠切）以確定工序尺寸及其公差。3、確定切削用量 在單件小批生產(chǎn)中，各工序的切削用量一般又操作工人根據(jù)具體情況 自己確定，以簡化工藝文件。在大批大量生產(chǎn)中則應(yīng)科學(xué)地、嚴(yán)格地選擇切學(xué)用量，以充分發(fā)揮高 效率設(shè)備的潛力和作用。切學(xué)用量的選用與下列因素 關(guān)：生產(chǎn)率，加工 質(zhì)量 主要是表面粗糙度），切削力所引起

11、的工藝系統(tǒng)的彈性變形，工藝 系統(tǒng)的振動，刀具的耐用度，機床功率等。在綜合考慮上訴因素的基礎(chǔ) 上，使背吃刀量ap,進給量f,切削速度v的乘積最大。一般應(yīng)先盡量取 大ap，其次盡量取大f,最后取合適的v。四、工序設(shè)計1、機床及工藝設(shè)備的選擇1）選擇機床 選擇機床和工藝裝備的總原則是根據(jù)生產(chǎn)類型與加工要求使所選擇的機床及工藝裝備既能保證加工質(zhì)量，又經(jīng)濟合理。 基于次原則本叉桿設(shè)計所選機床如下： 數(shù)控機床、銑床、鉆床、磨床等 <具體銑床類型及型號請看工藝卡片）。<2 ）選擇夾具 粗銑、半精銑可采用壓板對底面進行固定。 紅金控可以用直徑10mm勺銑刀直接銑出。<3）選擇量具粗加工、半精

12、加工可選用通用量具。I大端面工序尺寸中無高公差，而查參考文獻知計量器具不確定度允 許值為0.012mm故選擇分度值為0.01mm的游標(biāo)卡尺，其不確定度值 為0.006mm 可滿足要求。U仿形銑工序中軸向尺寸32f6其上偏差為-0.025，下偏差為-0.041 ，查表并根據(jù)有關(guān)公式計算得，計量器具不確定度允許值為 0.045mm查參考文獻選擇分度值為 0.02mm的游標(biāo)卡尺，其不確定值可 滿足要求。川精加工工序為零件完工尺寸，精度要求高，若用通用量具，需選用 比較儀、指示表，使用不便。故宜選用專用量具。內(nèi)圓測量宜采用卡規(guī)，測量時要注意從相互垂直的兩個方向測量。五、夾具設(shè)計1、夾具設(shè)計的目的和要求

13、目的1 保證加工精度2提高勞動生產(chǎn)率3改善工人勞動條件4降低生產(chǎn)成本5擴大機床工藝范圍要求1保證工件的加工精度2提高生產(chǎn)效率3工藝性好4使用性好5經(jīng)濟性好2、夾具設(shè)計步驟 1夾具類型的選擇 根據(jù)本叉桿加工要求及其工藝性，在銑孔時所用夾具為專用夾具， 故無須浪費人力、物力設(shè)計新夾具。因為該工件生產(chǎn)為中批量生產(chǎn)，且工件體積小，結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，從經(jīng) 濟耐用的要求考慮，本工序加工家具不適宜太復(fù)雜，自動化聲度不宜太 高。故擬定選用簡單的 V 形塊定位螺旋壓板夾緊機構(gòu)。2. 定位裝置的設(shè)計<1 ）定位方案的確定<2 ）定位誤差分析3. 夾緊裝置設(shè)計<1 ）夾緊機構(gòu) 根據(jù)該產(chǎn)品不是批量生產(chǎn)，因

14、此夾具的夾緊機構(gòu)不用太過復(fù)雜，自動化程度也不能太高，采用螺旋壓板夾緊機構(gòu)，采用 M12 螺栓作為夾具 夾緊螺栓。<2 ）夾緊力的計算 根據(jù)理論力學(xué)的力平衡理論，夾緊摩擦力矩應(yīng)與銑削力矩平衡，即M摩=M切。銑削力矩M切的計算和夾緊力的計算3、工件的夾緊方式，計算夾緊力并設(shè)計夾緊裝置 夾緊機構(gòu)應(yīng)保證工件夾緊可靠安全不破壞工件的定位及夾壓表面的精 度和粗糙度。在設(shè)計夾緊裝置時必須合理選擇夾緊力的方向和作用點，必要時 還應(yīng)進行夾緊力的估算。（1>切削力的計算 （C a 吃刀量 f 進給量 v 切削速度 k 修正系數(shù) >0.75 0Fz=9.81Cafvk=9.81 X 180 X 0

15、.2 X 4 X 10 X <300/190 ) X 0.55 X1.8=1561.18N0.90.750Fy=9.81Cafvk=9.81 x 94 x 0.2 x 4 x 10 x <300/190 ） x 1.3 x 1.63=1795.36N1.20.650Fx=9.81Cafvk=9.81 x 54x 0.2 x 4 x 10 x <300/190） x 1.1 x 0.7=1092.82N 2 2 2故總的切削力F=【Fz_+ Fy + Fx 】開平方根=2618.27N（2>夾緊力的計算Fwk=KM/LF<Fw實際夾緊力,M切削力矩丄壓板長度,F進給

16、量）=0.1 x 2618.27 x 20 /50 x 0.2=523.65N在確定夾緊力的大小時，為簡化計算，通常將夾具和工件看成一個剛性系 統(tǒng)。根據(jù)工件所受切削力。夾緊力 <大型工件還應(yīng)考慮重力，慣性力等）的作用 情況，找出加工過程中對夾緊最不利的狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊 力，最后再乘以安全系數(shù)。4、夾具零件圖此叉桿夾具圖形如下：Q XWD «ni.D WD：V) »AQ)祜式 TA© 繪功 標(biāo)逵蝕 修改啊 «( PW0002 PKT Z7RKM Z7TOF OFftOJT 哭 PRTJSYSJIEF li G竝伸I '<

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