拨叉831008夹具设计说明书【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 拨叉机加工工艺与铣夹具设计及其三维造型 学院名称： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 08 机制 4W 姓 名： 学 号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 教授 2011 年 12 月 课程设计与综合训练 说明书 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 第 1章 课程设计 1 件分析 1 1 1 件工艺规程设 计 2 2 2 3 械 加 工 余 量 、 工 序 尺 寸 以 毛 坯 尺 寸 的 确定 6 7 制零件图和编制工序卡 31 31 31 第 2章 综合训练 33 用夹具设计 33 33 33 35 参考文献 43 总结 44 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 拨叉机加工工艺与铣夹具设计及其三维造型 第 1 章 课程设计 件分析 件的作用 题目所给的零件是 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 20 下方的 50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。 件的工艺分析 31008共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下： 1. 以 20这一组加工表面包括： 20 的孔，以及其上下端面，上端面与孔有位置要求，孔壁上有一个装配时钻铰的锥孔，一个 端有一个 47 的斜凸台。这三个都没有高的位置度要求。 2. 以 50这两组表面有一定的位置度要求 ,即 50 的孔上下两个端面与 20 孔有垂直度要求。 （ 1） 50表面与 20孔的垂直度误差为 （ 2） 20表面与 20孔的垂直度误差为 （ 3） 50 20表面以及 50 （ 4） 20度为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由 上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。 件工艺规程设计 坯的制造形式 图 1叉毛坯图 准面的选择 一个好的机构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工 工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于设计拨叉的加工工艺来说，应选择能够满足内花键加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格低的机床。 在选择各表面、内花键及槽的加工方法时，要综合考虑以下因素： （ 1）要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 选择加工方法及分几次加工。 （ 2）根据生产类型选择，在大批量生 产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。 （ 3）考虑被加工材料的性质。 （ 4）考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。 （ 5）此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得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，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。 （ 1）粗基准的选择。对于零件 而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取 20 的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块 V 形块支承这两个 32主要定位面，限制 5 个自由度，再以一个销钉限制最后 1 个自由度，达到完全定位 ,然后进行铣削。 （ 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，这在以后还要专门计算，此处不再 重复。 定工艺路线 制定工艺路线得出发点 ,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 ,在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具 ,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，以便使生产成本尽量下降。 1、 定位基准的选择 本工序以两个 20孔上表面做粗基准定位，粗、精加工 20 50 用下底面做精基准定位，粗、精加工内孔。 用下底面做基准定位钻孔及攻螺纹。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 用 20 2、 零件表 面加工方法的选择 20 50有公差要求，故采用铣削能达到要求。 20 50差等级为 用铣削同样能达到要求。 20 50差等级为 用扩孔和铰孔能达到要求。 8只需先钻孔就行了。 4攻螺纹。 20用铣削能达到要求。 切断，采用 4。 3、 制定工艺路线 1）工艺路线方案一 工序一 粗 、 精铣 20 工序二 钻 、 扩 、 铰 、 精铰 20 50。 工序三 粗 、 精铣 50工序四 粗 、 精铣 50 20 工序五 切断。 工序六 钻 4（装配时钻铰锥孔）。 工序七 钻一个 4 工序八 铣 47 凸台。 工序九 检查。 上面工序加工效率较高，但同时钻三个孔，对设备有一定要求。且看另一个方案。 2）工艺路线方案二 工序一 粗 、 精铣 20 工序二 粗 、 精铣 20 工序三 钻 、 扩 、 铰 、 精铰 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工序四 钻 、 扩 、 铰 、 精铰 50 工序五 粗 、 精铣 50工序六 粗 、 精铣 50 工序七 切断。 工序八 钻 4（装配时钻铰锥孔）。 工序九 钻一个 4 工序十 铣 47 凸台。 工序十一 检查。 上面工序可以适合大多数生产，但效率较低。 综合考虑以上步骤，得到我的工艺路线。 3)工艺路线方案三 工序一 以 32圆为粗基准，粗铣 20 工序二 精铣 20 工序三 以 20上端面为精基准，钻 、 扩 、 铰 、 精铰 20，保证垂直度误差不超过 的精度达到 工序四 以 20为精基准，钻 、 扩 、 铰 、 精铰 50，保证空的精度达到 工序五以 20为精基准，粗铣 50上下端面。 工序六 以 20为精基准，精铣 50上下端面，保证端面相对孔的垂直度误差不超过 工序七 切断。 工序八 以 20为精基准，钻 4（装配时钻铰锥孔）。 工序九 以 20为精基准，钻一个 4 工序十 以 20为精基准，铣 47 凸台。 工序十一 检查。 虽然工序仍然是十一步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺路线方案二快了一倍（实际铣削只有两次，而且刀具不用调整）。多次加工 50 20 工序设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 选择加工设备与工艺装备 1） 选择机床 根据不同东西工序选择机床 工序 1和工序 2，因为要求不大，所以采用铣床能直接加工出来。 工序 3和工序 4，采用钻、铰能达到要求，可以在数控铣床、加工中心、镗床中加工。 工序 5和工序 6采用钻床。 工序 7和工序 8采用铣床，精度要求不高。 2） 选择夹具 全部采用装用夹具 3） 选择刀具 工序 1和工序 2可以采用大直径立铣刀。 工序 3和工序 4内孔加工先用扩孔钻扩孔，其次用铰刀铰内孔。 工序 5用钻头钻孔。 工序 6先用钻头钻孔，在用丝锥攻螺纹。 工序 7用铣刀铣小斜面。 工序 8用 4的铣刀铣断。 4） 选用量具 工序 1和工序 2采用游标卡尺和螺旋千分尺测量。 工序 3和工序 4采用游标卡尺测量。 械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 床拨叉” 零件的材料为 度 190 210产类型为大批量，铸造毛坯。又由 机械制造工艺设计简明手册（以下简称为工艺手册表 表 工余量等级为 取尺寸公差等级为 根据以上资料及路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯如下： （ 1）沿轴线方向长度方向的加工余量及公差（ 20 50面），查工艺手册表 20 50面长度最小余量为 为双边加工）。 铣削加工余量为： a)粗铣： b）精铣： 1文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毛坯尺寸及公差为：（ 35 （ 17 2）内孔（ 50铸成孔），查工艺手册表 50铸成长度余量为 3已铸成孔 44 镗削加工余量为： a)粗镗： 2 b）半精镗： 1坯尺寸及公差为：（ 48 （ 50 ） 3)其他尺寸直接铸造得到 由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大 、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。 定切削用量及基本工时 工序一 以 32圆为粗基准，粗铣 20 （ 1）加工条件 工件材料： b =B=190241,铸造。 加工要求：粗铣 20 机床： 刀具： 质合金钢端铣刀。 牌号 切削用量简明手册（后简称切削用量）表 得铣削宽度 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c = f z =z。 （ 6）计算基本工时 公式 1据公式 1算得 m 58032 公式中， L=l+y+，根据切削手册表 3， 26，可得 l+ =12以 L=l+y+买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 =32+12=44 工序二 铣 20 50 1. 加工条件 工件材料： b =B=190241,铸造。 加工要求：精铣 20上下端面。 机床： 刀具： 质合金钢端铣刀 质合金钢端铣刀 ,牌号 削宽度 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c=f z =z。 6）计算基本工时 根据公式 1m 58032 （ 2）粗铣 50下表面 1）铣削 50下表面与铣削 20下表面的相关参数及其用量等都相同，即 75r/00mm/s， = f z =mm/z。 2）计算基本工时 公式中： L=l+y+，根据切削手册表 3， 26，可得 l+ =0，所以 L=l+y+ =32+12=72 计算得 m 3）精铣 20下表面 1）铣削深度：因为切削量较小，故可以选择 次走刀即可完成所需长度。 2）每齿进给量：查切削手册得机床功率为 切削手册f=z。由于是对称 铣，选较小量 f=0.7 mm/z。 3）查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表 刀面最大磨损为 查切削手册表 命 T=180 4） 计算切削速度 按切削手册表 的公式： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 查切削手册表 124mm/s， n=494r/f=395mm/s。 又根据 择 75r/75mm/s。 所以，根据公式 1 m 758014.3 mv c 综上，根据公式 1 75 5)校验机床功率 查切削手册表 机床所能提供功率以 校验合格。 最终确定 75r/75mm/s， V c= 6）计算基本工时 根据公式 1算得 m 公式中， L=l+y+，根据切削手册表 3， 26，可得 l+ =80以 L=l+y+ =32+12=112 （ 4）精铣 50下表面 1）铣削 50下表面与铣削 20下表面的相关参数及其用量等都相同，即 75r/75mm/s， = 2）计算基本工时 公式中： L=l+y+，根据切削手册表 3， 26，可得 l+ =80以 L=l+y+ =72+80=152 计算得 m 51 5 2 工序三 以 20上端面为精基准，钻 、 扩 、 铰 、 精铰 20，保证垂直度误差不超过 的精度达到 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （一）钻 18孔 （ 1）加工条件 工艺要求：孔径 d=18深 l=30孔，用乳化液冷却。 机床： 刀具：高速钢麻花钻头 选择高速钢麻花钻头， 其直径8头几何形状为：由切削手册表 表 知选修磨横刃， = 28 ， 0 = 10 ， 2 = 118 ， 2 1 = 70 ，b =b=2mm,l=4 （ 2）切削用量 1）决定进给量 f a)按加工要求决定进给量 根据切削手册表 铸铁的强度 b 又根据 0d =， f=（ mm/r。又由于粗铰之后还要精铰，所以应该选最大的进给量，即f=r。 2）决定钻头的磨钝标准及寿命 由切削手册表 0 d 又根据切削手册表 b = )213170( 0d 1700d =20工精度要求为 f=（ mm/r。又由于这是粗铰之后的精铰，所以应该选中等的进给量，即 f=r。 2）决定钻头的磨钝标准及寿命 由切削手册表 0 d 3,故取修正系数 K= 所以， f= ) 。 b）按钻头强度决定进给量 根据表 b =1900d =头强度允许的进给量 f=r。 c)按机床进给机构强度决定进给量 根据表 b 又根据切削手册表 b = )213170( 0d 又根据切削手册表 b = )213170( 0d 校验合格，因此选择的切削用量可以采用。 最终确定 35r/75 ,f z =z。 （ 6）计算基本工时 公式中， L=l+y+，根据切削手册表 3， 26，可得 l+ =0，所以 L=l+y+ =25 根据公式 1算得 m 525 工序十一 检查。 其余几步数据见工艺卡片。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 制零件图和编制工艺卡 制零件图 图 1 叉零件图 制工艺文件 1、机械加工工艺过程的组成 工艺过程 改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配等工艺过程。 机械加工工艺过程 用机械加工方法，改变毛坯的形状、尺寸和表面质量使其成为零件的过程。 零件的机械加工工艺过程由许多工序组合而成，每个工序又可分为若干个安装、工位、工步和走刀。 工序 一个或一组工人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。 安装 工件经一次装夹（定位 和夹紧）后所完成的那一部分工序。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 工位 为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分一起，相对刀具或设备的固定部分所占据的每一个位置。 工步 当加工表面、加工工具和切削用量中的转速和进给量均保持不变的情况下完成的那一部分工序。 2、工序的合理组合 确定加工方法以后，就要按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数，确定工序数有两种基本原则可供选择。 工序分散原则 工序多，工艺过程长，每个工序所包含的加工内容极少，极端情况下每个工序只有一个工序，所使用 的工艺设备与装备比较简单，易于调整和掌握。有利于选用合理的切削用量，减少基本时间，设备数量多，生产面积较大。 工序集中原则 零件的各个表面的加工集中在少数几个工序内完成，每个工序的内容和工步都较多，有利于采用高效的机床，生产计划和生产组织工作得到简化，生产面积和操作工人数量减少，工件装夹次数减少，辅助时间缩短，加工表面间的位置精度易于保证，设备、工装投资大，调整、维护复杂，生产准备工作量大。 批量小时往往采用在通用机床上，工序集中的原则；批量大时即可按工序分散原则组织流水线生产，也可利用高生产率的通用设备 按工序集中原则组织生产。 将工艺规程的内容，填入具有规定的格式的卡片中，使之成为生产准备和施工依据的工艺规程文件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 章 综合训练 用夹具设计 12345 6 7 8 910111214设计指导审核铣夹具序号名 称 材 料 备 注1 内六角圆柱头螺钉M 1 0 42 支承板 13 圆柱销 14 内六角圆柱头螺钉M 8 15 固定V 形块 16 圆柱销 27 内六角圆柱头螺钉M 6 28 开槽圆柱头螺钉 49 活动V 形块 110 圆头平手柄 111 内六角圆柱头螺钉M 1 0 212 圆柱销 213方形对刀块1 钢3 5 钢 钢3 5 钢2 0 钢2 0 钢2 0 钢4 5 钢1514夹具体 1 H T 2 0 0重量件数比例江苏技术师范学院08机制4件数1131定向件154 5 钢图 2叉夹具图 位基准的选择 由零件图可知，待加工的 20上端面以及 50上下端面都与尚未加工的 20内孔之间有着很高的位置垂直度要求，而在铣削 20端面之前下端面已经进行铣削。综合考虑，在进行铣削 20端面这道工序时，以下端面为主要的定位基准，利用一个固定 形块进行夹紧定位，消除四个自由度，再在底面用一个支撑板消除一个自由度，以便达到所需的定位要求。 削力及夹紧力的计算 （ 1）刀具 选用 由机械手册查得公式 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 质合金钢端铣刀 ,牌号 削宽度 60,深度 4,齿数z=10,故据切削手册，取刀具直径 0择刀具前角 o 5 后角 o 8 ，副后角 o =8 ，刀齿斜角 s= 10 ,主刃 0 ,过渡刃 30 ,副刃 =5 过渡刃宽 1 查表 8 得其中： 修正系数 ， ， ， ，z=24 。 所以，根据公式和数据可以算出 F= 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数 K= 其中： 为基本安全系数 加工性质系数 刀具钝化系数 断续切削系数 所以 。 （ 2）夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 ， 由 其中 擦系数，取 ， F= +G ， 所以 ： 夹紧螺钉： 公称直径 d=15料 45 钢 性能级数为 ，查得， ， 。 螺钉疲劳极限： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 极限应力幅： 许用应力幅： 螺钉的强度校 核：螺钉的许用切应力为 ， s=， 取 s=4，得 满足要求 。 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力 。 具设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹具时，首先要考虑到能保证零件的加工精度，其次是要提高劳动生产率。为此，应先考虑所设计的夹具体与零件在夹具上的定位。 夹具的三维装配图制作过程如下： 1、夹具体底座 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2具体底座 制作步骤： （ 1）先拉伸出一个夹具体的底座雏形。 （ 2）在底座上打孔，以便装配其余的零件。包括 4个装定支撑板的螺纹孔，两对分别装定固定 V 形块和活动 组装定对刀块的销孔和螺纹孔，以及装定定位件的通孔。 （ 3）在夹具体底座的下端拉伸出 4个 2、支撑板 图 2撑板 制作步骤： （ 1）先拉伸出一个支撑板的雏形。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 2）在支撑板上进行倒角，大螺纹孔，以便装配。 3、固定支撑板 图 2定 制作步骤： （ 1）拉伸出固定 （ 2）在固定 出便于装配的螺纹孔和销孔。 4、活动 图 2动 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 制作步骤： 用拉伸的方法画出活动 此零件用于固定和夹紧工作。 5、内六角圆柱螺钉 图 2六角圆柱螺钉 制作步骤： （ 1）先用圆柱和凸台画出螺钉的雏形。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 2）利用布尔求差在底座的圆柱上拉出内六边形。 （ 3）在长圆柱体的表面上拉出螺纹，并倒角。 6、开槽螺钉 图 2槽螺钉 （ 1）先用圆柱和凸台画出螺钉的雏形。 （ 2）利用布尔求差在底座的圆柱上拉出“一”字槽。 （ 3）在长圆柱体的表面上拉出螺纹，并倒角。 7、销 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2 制作步骤： （ 1）先制作一个圆柱体。 （ 2）在圆柱体的两端进行倒角。 8、把手 图 2手轴 图 2手 制作步骤： 把手轴：（ 1）与螺钉的画法相似，画出零件的雏形。 （ 2）在底座的圆柱上用布尔求差的方法打一个孔，用 以装配把手。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （ 3）用布尔求和的方法在零件的末端加上一个圆柱体和半球体 把手：画法与销相同。 9、定向件 图 2向块 图 2向钉 制作步骤： 定向块：（ 1）先制作一个长方体。 （ 2）在长方体上打孔，以便装配定向螺钉。 （ 3）对长方体进行倒角。 定向钉：方法与开槽螺钉相同。 10、其余零件 为了装配，夹具整体中还包含着几个用以垫高的垫 板和压板。因为这些零件的制造简单所以就不一一说明了。 11、夹具装配整体 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2具装配图 制作方法：将之前制作好的零件一一装配到夹具体上。 该夹具能够进行装夹工件，此夹具结构简单，定位夹紧稳定，能够进行大批量生产。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 总 结 本次设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相