拨叉80-08的加工工艺及夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 摘 要 本 次 设计是车 床 变速箱 中拔叉 零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。 此拔叉 零件的 结构较为复杂，其 加工 的地方主要 是孔 和 平面。本设计 先加工孔 后 加工面 。将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证 它们的 加工精度。基准选择以 拔叉右面的最大的平面 作为粗基准， 来加工中间的通孔，然后以此加工过的 孔作为精基准。主要加工工序安排是先以 中心 孔定位加工出顶平面 和右侧平面以及下面的大孔的两平面 ，再以 中心孔 定位加工出 下端的大孔 。 加工时是用镗床 镗孔 。最后以这两个孔为基准，分别加工右侧的槽和顶面的螺纹底孔。 整个加工 过程 选用了钻 床 、铣床和镗床 。 工件在机床上定位夹紧 选用专用夹具，夹紧方式 为手动 夹紧，夹紧可靠 ，操作方便 。因此生产效率较高 ， 适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。 关键词 加工 工艺 ，定位，夹紧， 专用夹具 is a to an 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ of is a in to to to of of of in in in be as is to a of is to as of to to to as to to be to is to 录 摘 要 . . 1 绪论 . 3 . 3 . 3 . 2 2 拨叉 80. 6 . 6 件的作用 . 6 件的工艺分析 . 6 . 6 . 6 定毛坯种类 . 6 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 定铸件加工余量及形状 . 6 制铸件零件图 . 7 . 7 择定位基准 . 7 定工艺路线 . 7 择加工设备和工艺设备 . 9 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 . 9 . 11 序 1： 粗铣 25两侧面 . 11 序 2： 粗铣平下端面孔侧面的工艺凸台 . 9 序 3： 钻 25通孔 . 9 序 4： 扩 25通孔 . 11 序 5： 铰 25通孔 . 12 序 6： 粗铣 a、 b 面 . 212 序 7： 粗铣 60的两面 . 14 序 8： 精 铣 60的两面 . 14 序 9： 粗镗下端 60孔 . 15 序 10： 半精镗下端孔到 60. 16 序 11： 粗铣 16槽 . 16 序 12： 半精铣 16槽 . 17 序 13： 钻 孔 . 18 序 14： 攻 螺纹 . 19 序 15： 铣开 60. 20 . 21 3 专用夹具设计 . 25 . 25 题的提出 . 25 具的设计 . 25 . 28 题的提出 . 28 具的设计 . 28 . 32 题的提出 . 32 具的设计 . 30 . 38 结 论 . 39 参考文献 . 40 致 谢 . 38 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 1 前言 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是 人类文明进步的标志 。 自 20 世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 2 夹具 的 发展 史 夹具 在其发展的 200 多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用 。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发 挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床 工件 工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。 可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。 3 机床夹具 机床 夹具是零件在机床上加工时，用以装夹工件（和引导刀具）的一种工艺装备 。 其作用是正确确定工件与刀具之间的相对位置，并将工件固定地夹紧。使用夹具可以有效地保证工件的加工质量，提高劳动生产率，扩大机床的工艺范围和减轻劳动强度。 床夹具的分类 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 若根据夹具的使用特点来划分，则有通用夹具、专用夹具、组合夹具、通用可调整夹具和成组夹具等 。 若按使用夹具的机床类型来划分，则为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮加工 夹具、组合机床夹具等。 若按夹具夹紧动力源的不同来划分，则有手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具和真空夹具等。 具的组成 通常 夹具 由三大部分组成： 位装置 定位装置包括定位元件极其组合，其作用是确定工件在夹具中的位置。常用的定位元件有支承钉、定位销、 V 型块等。 紧装置 夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在定位时所占据的位置，在加工过程中不因受外力（切削力、重力、惯性力）等作用而产生位移，同时可以减轻或防止振动，它通常由夹紧元件（夹爪、压板等） 、传动机构（如杠杆、斜楔等）和动力装置（气缸、液压缸等）组成。 具体 夹具体是用于连接夹具上所有的元件和装置，使其成为一个整体的基础件，它还用来与机床的有关连接，以确定夹具在机床上的位置。 床夹具的作用 高劳动生产率 依靠夹具所设置的专门定位元件和高效夹紧装置，可以快速而准确地完成工件在加工工位上的定位和夹紧，省去对工件的逐个找正调整的装夹过程，大大缩短了每一工件的装夹辅助工时，这对于大批量生产的工件，尤其是对外形轮廓较复杂，不易找正的工件，选用高效夹具来安装，其效用就 更大。 证工件的加工精度，稳定整批工件的加工质量 夹具的设计和应用注重于解决工件的可靠定位和稳定装夹，可使用同一批工件的安装结果高度统一，稳定的装夹使各工件间的加工条件差异性大为减小，所以，采用夹具可以在保证工件加工精度的基础上极大地稳定整批工件的加工质量。 善工人 劳动 条件 采用夹具后，使工件的装卸方便而快捷，减轻了工人的劳动强度。对较重的箱壳及大型工件，设计夹具时往往同时要考虑工件的工位间滚动输送装置及本工序的初始定位。另外，为保证工人生产安全，夹具设计还要考虑必要的防护封闭装 置，加之以现代化的气动、液动及自动化机械手等装备的使用，无疑使工人的劳动条件大为改善，劳动强度大大降低。目前，现代化的加工自动线已经达到无买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 人管理程度，即输送、安装、加工、卸料全部自动化，使得操作工人可以从繁重的劳动中彻底解脱出来。 低对操作工人的技术等级要求 夹具的应用使得工件的装夹，操作大为简化，使得一些生产技术不熟练的技工可能胜任原来只能由熟练技术工人才能完成的复杂工件的精确装夹工作。因此，自动、高效夹具的实际应用，可以相应地降低对操作工人的装夹技术要求。 4 总结 一项优秀的夹具结构设计 ，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50% 80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 1 绪 论 题背景 随着科学技术的发 展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 “工欲善其事，必先利其器。” 工具是人类文明进步的标志 。 自 20 世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工 艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 具的发展史 夹具 在其发展的 200 多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用 。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也 日趋完善，夹具逐步发展成为机床 工件 工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平 。 结 一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50% 80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 2 拨叉 80加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目所给的零件是 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。 件的工艺分析 零件的材料为 铸铁 属于脆性材料 ， 故不能锻造和冲压。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。 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： (1) 中心 圆孔 (2) 22 的螺纹孔垂直于中心孔，其中心与右面的距离为 (3) 键槽 中心孔有 为 (4) 半孔 与 中心孔有 的位置关系， 其宽为 与中心孔有 由上面分析可知，可以 先 加工拨叉 中心孔 ，然后以此作为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。 定生产类型 已知此拨叉零件的生产类型为 大 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 应 当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 定毛坯 定毛坯种类 零件材料为 虑零件在机床运行过程中所受冲击不大， 零件结构 不是太复杂 ，生产类型为 大 批生产，故选择 金属型 铸 造 毛坯。 定铸件加工余量及形状 查 机械零件切削加工工艺与技术标准实用 手册 125页表 1用各个加工面的铸件机械加工余量 均为 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 制铸件零件图 图 零件毛坯图 艺规程设计 择定位基准 粗基准的选择 以零件的 下端 孔 为主要的定位粗基准，以 较大 面 辅助粗基准。 精基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的 通孔 为主要的 定位精基准，以 下端孔 为辅助的定位精基准。 定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用 各种 机床配以专用 夹具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 表 案一 工序号 工序内容 工序一 钻、扩、铰 25工序二 粗铣 a、 粗糙度达到 5， 56 工序三 粗铣、半精铣 16工序四 粗铣下端圆孔的两侧面，使两面之间的距离为 12序五 粗镗下端圆孔的内孔到 59半精镗此孔到 60序六 铣开下端圆孔 工序七 钻 直于 25工序八 攻 工序九 钳工打毛刺 工序十 检验 表 案二 工序号 工序内容 工序一 粗铣 25两侧面，使两面间距为 80 工序二 粗铣 平 下端孔侧面的工艺凸 台 工序三 钻 25工序四 扩 25工序五 铰 25工序六 粗铣 a、 粗糙度达到 5， 56 工序七 粗铣 60的两面，使两面的间距为 14 工序八 精铣 60的两面，使两面的间距为 12糙度 序九 粗镗下端孔 工序十 半精镗下端孔到 60糙度达到 序十一 粗铣 16买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 续表 序十二 半精 铣 16槽 工序十三 钻 直于 25工序十四 攻 22 的螺纹 工序十五 铣开 60孔 工序十六 钳工打毛刺 工序十七 检验 工艺立方案的比较与分析 ： 上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序 分散， 适合流水线生产，缩短装换刀具的时间。 加工完前次的又可成为下次加工的基准， 这样 使工序非常清晰易提高加工精度，是 对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工 工序 分得很 紊乱 并且很集中 ， 基准得不到保证 ， 加工 出来的精度低， 不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性， 及加工精度， 且还是大批生产，所以采用方案二比较合适。 择加工设备和工艺设备 机床的选择 工序 1、 7、 8、 11、 12、 15采用 卧 式 铣 床 工序 2、 6 采用 铣 床 工序 3、 4、 5、 13、 14 采用 床 工序 9、 10 采用 镗床 选择夹具 该拨叉的生产纲领为 大 批生产，所以采用专用夹具。 选择刀具 在铣床上加工 的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔25 7H ，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。 选择量具 加工的 孔均采用极限量规。 其他 对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 根据 前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 表 济度、粗糙度 工序号 工序内容 加工余量 经济 精度 工序 尺寸 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗铣 25两侧面 3 0 粗铣 平 下端孔侧面的工艺凸台 3 钻 25 2 1 1 4 扩 25 铰 25 粗铣a、 粗铣 3 (距中心孔 ) 铣 36(距中心孔 ) 7 粗铣 60的两面 2 3 精铣 60的两面 1 612 粗 镗下端孔 0 半精镗下端孔 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 续表 1 粗铣 16槽 4 2 半精铣 16槽 1 3 钻 1 1 14 攻 22 的螺纹 15 铣开 60孔 4 定切削用量及基本工时 序 1： 粗铣 25两侧面 机床： 铣 床 刀具：两块镶齿套式面铣刀 (间距为 80)，材料： 15 200D ，齿 数20Z ，为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=3以铣削深度3pa 齿进给量据参考文献 3表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 3表 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m i 1 4 2 0 0 ， 按照参考文献 3表 245 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 2 0 2 4 5 / 6 0 1 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 2 . 2 5 / 7 3 5 / m i m m s m m a：根据参考文献 3表 0切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 42l ， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 2 0 0 2 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 7 . 6 刀具切出长度2l：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 4 2 7 . 6 2 0 . 0 7 m i l lt f 查参考文献 1，表 步辅助时间为： 工序 2：粗铣平下端孔侧面的工艺凸台 机床： 具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z 粗铣 a 面 铣削深度 :3a 齿进给量根据机械加工工艺手册表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 6/V m s 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 6 6 0 2 8 7 / m i 1 4 4 0 0 ，取 300 / m 实际铣削速度 V ： 0 3 . 1 4 4 0 0 3 0 0 6 . 2 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 1 4 3 0 0 / 6 0 1 0 . 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 0 . 5 / 6 3 0 / m i m m s m m a：根据机械加工工艺手册表 40被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 16l 刀具切入长度 1l ： 2)31(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 1 6 4 2 2 0 . 0 9 5 m i l lt f 查参考文献 1，表 步辅助时间为： 工序 3： 钻 25通孔 工件材料为 ，硬度 200的直径为 25差为 面粗糙度 加工机床为 式钻床 。 钻 头为 22准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃 。 确定钻削用量 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 优秀论文设计，答辩无忧，值得下载！ 确定进给量 f 根据 参考文献 2， 表 28 . 4 7 0 . 5 7 /f m m r表，查 式钻床说明书，取 0 /f m m r 。 根据 参考文献 2表 28头强度所允许是进给量 1 /f m m r 。由于机床进给机构允许的轴向力m a x 15690由机床说明书查出），根据 参考文献 2，表 28许的进给量 1 f m m r 。 由于所选进给量 f 远小于 f 及 f ，故所选 f 可用。 确定切削速度 v 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率考文献 2，表 28插入法得 1 7 / m ， 47325 1 . 6 9T N M表， 1 mP 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 根据 参考文献 2， 由表 28， ，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m 表 01000 1 0 0 0 1