拨叉的工艺规程及钻m8螺纹孔夹具设计说明书

机械制造技术基础课程设计题目拨叉的工艺规程及钻M8螺纹孔夹具设计班级机械112班完成日期2014630一、设计题目拨叉的工艺规程及钻M8螺纹孔夹具设计二、原始资料1被加工零件的零件图1张2生产类型（中批或大批大量生产）三、上交材料1绘制零件图1张2毛坯图1张3编制机械加工工艺过程综合卡片1套4编制机械加工工艺卡片（仅编制所设计夹具对应的那道工序的机械加工工艺卡片）1套5绘制夹具装配图（A0或A1）1张6绘制夹具中1个零件图（A1或A2。装配图出来后，由指导教师为学生指定需绘制的零件图，一般为夹具体）。1张7编写课程设计说明书（约50008000字）。1份四、进度安排本课程设计要求在3周内完成。1第L2天查资料，熟悉题目阶段。2第37天，完成零件的工艺性分析,确定毛坯的类型、制造方法和机械加工工艺规程的设计并编制出零件的机械加工工艺卡片。3第810天，完成夹具总体方案设计（画出草图，与指导教师沟通，在其同意的前提下，进行课程设计的下一步）。4第1113天，完成夹具总装图的绘制。5第1415天，零件图的绘制。6第1618天，整理并完成设计说明书的编写。7第19天，完成图纸和说明书的输出打印。8第2021天，答辩五、指导教师评语该同学在课程设计过程中表现认真，工艺路线夹具设计方案，说明书及图纸质量，综合评定其成绩为。成绩指导教师日期摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。拨叉加工工艺规程及其钻孔的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。ABSTRACTTHISDESIGNCONTENTHASINVOLVEDTHEMACHINEMANUFACTURECRAFTANDTHEENGINEBEDJIGDESIGN,THEMETALCUTTINGMACHINETOOL,THECOMMONDIFFERENCECOORDINATIONANDTHESURVEYANDSOONTHEVARIOUSKNOWLEDGETHEREDUCTIONGEARBOXBODYCOMPONENTSTECHNOLOGICALPROCESSANDITSTHEPROCESSINGHOLEJIGDESIGNISINCLUDESTHECOMPONENTSPROCESSINGTHETECHNOLOGICALDESIGN,THEWORKINGPROCEDUREDESIGNASWELLASTHEUNITCLAMPDESIGNTHREEPARTSMUSTFIRSTCARRYONTHEANALYSISINTHETECHNOLOGICALDESIGNTOTHECOMPONENTS,UNDERSTOODTHECOMPONENTSTHECRAFTREDESIGNSTHESEMIFINISHEDMATERIALSTHESTRUCTURE,ANDCHOOSESTHEGOODCOMPONENTSTHEPROCESSINGDATUM,DESIGNSTHECOMPONENTSTHECRAFTROUTEAFTERTHATISCARRYINGONTHESIZECOMPUTATIONTOACOMPONENTSEACHLABORSTEPOFWORKINGPROCEDURE,THEKEYISDECIDESEACHWORKINGPROCEDURETHECRAFTEQUIPMENTANDTHECUTTINGSPECIFICATIONSTHENCARRIESONTHEUNITCLAMPTHEDESIGN,THECHOICEDESIGNSTHEJIGEACHCOMPOSITIONPART,LIKELOCATESTHEPART,CLAMPSTHEPART,GUIDESTHEPART,TOCLAMPCONCRETEANDTHEENGINEBEDCONNECTIONPARTASWELLASOTHERPARTSPOSITIONERRORWHICHCALCULATESTHEJIGLOCATESWHENPRODUCES,ANALYZESTHEJIGSTRUCTURETHERATIONALITYANDTHEDEFICIENCY,ANDWILLDESIGNINLATERPAYSATTENTIONTOTHEIMPROVEMENTKEYWORDSTHECRAFT,THEWORKINGPROCEDURE,THECUTTINGSPECIFICATIONS,CLAMP,THELOCALIZATION,THEERROR目录一零件分析111零件作用112零件的工艺分析二工艺规程设计221确定毛坯的制造形式222基面的选择323制定工艺路线424机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定425确定切削用量及基本工时5三夹具设计931问题的提出932定位基准的选择933切削力及夹紧力计算934定位误差分析1035夹具设计及操作简要说明10总结13致谢14参考文献15一、零件的分析11零件的作用题目所给的零件是车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的25孔与操纵机构相连，二下方的50半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。12零件的工艺分析零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求221小头孔以及与此孔相通的的螺纹孔222大头半圆孔50223拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为005MM，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为005MM。由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。二工艺规程设计21确定毛坯的制造形式已知此拨叉零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为中批生产，故选择铸件毛坯。查机械制造工艺及设备设计指导手册（后称指导手册）选用铸件尺寸公差等级CT9级。22基面的选择的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。粗基准的选择对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。，依照粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做为粗基准）来选取。我们采用40端面和外圆对于精基准而言，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，这在以后还要专门计算，此处不再重复。23制定工艺路线制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。方案一工序铸造。工序时效处理工序铣左端各个端面工序铣右端各个端面工序钻，扩，铰25孔工序铣M8端面工序钻M8螺纹孔工序车R25内圆工序去毛刺工序X终检，入库。方案二工序铸造。工序时效处理工序铣左端各个端面工序铣右端各个端面工序钻，扩，铰25孔工序车R25内圆工序铣M8端面工序钻M8螺纹孔工序去毛刺工序X终检，入库。方案一和方案二的区别在于，方案一我们加工25孔端面及孔后，然后加工R25内圆，这样我们可以以加工好的25孔和R25内圆作为定位基准，加工其余的面和孔。这样就为后续的加工提供了基准，保证了加工的质量。具体的加工路线如下工序铸造。工序时效处理工序铣左端各个端面工序铣右端各个端面工序钻，扩，铰25孔工序车R25内圆工序铣M8端面工序钻M8螺纹孔工序去毛刺工序X终检，入库。24机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量和工步如下125MM的孔钻孔24扩孔248MM铰孔252叉口侧面铣2Z3MM25确定切削用量及基本工时工序III钻，扩，绞25孔工步一钻孔至24确定进给量根据参考文献表27，当钢的F，时，。MPAB80MD240RMF/47039由于本零件在加工24孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数075，则RF/350297504390根据Z525机床说明书，现取RMF/切削速度根据参考文献表213及表214，查得切削速度所以IN/24MVIN/47318210RDVWS根据机床说明书，取，故实际切削速度IN/75RN为MIN/26810324DVW切削工时，则机ML40L91ML32动工时为IN547203721FNLTWM工步二扩孔8524利用钻头将孔扩大至，根据有关手MM8524册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取RFF/87057506112钻根据机床说明书，选取MF5IN/46123312VV钻则主轴转速为，并按车床说明书IN/465RN取，实际切削速度为MI/68RNWMIN/3051082DVW切削工时，则机L4L6L2动工时为IN4157068321FNLTWM工步3铰孔25根据参考文献表225，RMF/402，得MIN/128VIN/65489RS查参考文献表422，按机床实际进给量和实际转速，取，实际切削速度RF/350MI/1RW。MIN/9V切削工时，则机动L4L91L32工时为MIN750319821FNLTWM工序钻M8螺纹孔选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表316）6由切削表27和工艺表4216查得M/R280F机（切削表215）INVCC1V0X163R/MIND机机按机床选取54/IN机X68542/IN100CV机机基本工时MIN1703F21XNLT机机攻螺纹M8MM选择M8MM高速钢机用丝锥等于工件螺纹的螺距，即FP125/FMR75/MINCV机107598/IN6CNRD查按机床选取2/IR机68/INCVM机基本工时12035MIN7LTF机三、夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配，决定设计钻M8螺纹孔的钻床夹具。31问题的提出本夹具主要用于钻M8螺纹孔，精度要求不高，我们需要钻，螺纹底孔和攻丝两个工步加工来完成，为此我们主要考虑提高加工效率和保证加工质量上。32定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。我们采用40端面和25孔作为定位基准，采用心轴和削边销定位，端面限制3个自由度，心轴限制2个自由度，削边销限制1个自由度，这样空间的六个自由度就限制完全了，同时采用开口垫圈压紧工件即可满足要求。33切削力及夹紧力计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得钻削力式（52）6082HBDFF钻削力矩式（53）6091T式中6DMAXMAXIN187491733HBB代入公式（52）和（53）得102FR08667425FN190TM本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。34定位误差分析1移动时基准位移误差YJJMIN11XDD（式55）式中圆柱销孔的最大偏差1D圆柱销孔的最小偏差D圆柱销定位孔与定位销最小配合1MIN间隙代入（式55）得YJMIN11XDD09160252转角误差LXDDXDDTG2MIN2MIN11（式56）式中圆柱销孔的最大偏差1D圆柱销孔的最小偏差D圆柱销定位孔与定位销最小配合MIN1X间隙削边销孔的最大偏差2D削边销孔的最小偏差D削边销定位孔与定位销最小配合2MINX间隙其中2MIN1IN2XLGX则代入（式56）得09609046235TG则21经检验合格35夹具设计及操作简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择了开口垫圈夹紧方式。因为钻削力和夹紧力方