拨叉的加工工艺及钻M10螺纹孔的夹具设计【课程资料 含全套CAD图纸】

买文档送全套 纸，交流 14951605 买文档送 纸， 14951605 或 1304139763 设 计 说 明 书 设计题目 ： 拨叉的加工工艺及钻 纹 孔的夹具设计 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。 工挡拨叉加工工艺规程及其钻 纹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。 so on 140 is as as on in to is on to a of is on to as as in to 目 录 序言 1 一 . 零件分析 2 件作用 2 2 二 . 工艺规程设计 2 2 2 3 序尺寸及毛坯尺寸的确定 4 6 三 夹具设计 8 题的提出 8 位基准的选择 8 削力及夹紧力计算 9 位误差分析 11 具设计及操作简要说明 12 总 结 13 致 谢 14 参考文献 15 - 1 - 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造 业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 拨叉的加工工艺规程及其钻 纹孔的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 一 零件的分析 零件的作用 题目给定的零件是拨叉，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进行工作。宽度为 30为在拨叉拔动使滑移齿轮时如果槽的尺寸精度不高或间隙很大时，滑移齿轮得不到很高的位置精度。所以，宽度为 30槽和滑移齿轮的配合精度要求很高。 零件的工艺分析 工挡拨叉共有 2组加工表面： 、 零件 28 两端面，可以一端面为粗基准加工另一端面，然后在以另一端面为精基准加工一端面，然后钻 19孔 、 以 19孔为基准的加工面：这一组面包括 纹孔宽 30 30的圆弧； 经上述分析可知， 对于后两组加工表面，可先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面。 二 工艺规程设计 定位基准的选择 定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，定位基准的选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。 粗基准的选择 在选择粗基准时，一般遵循下列原则：保证相互位置要求原则；保证加工表面加工余量合理分配的原则；便于工件装夹原则；粗基准一般不得重复使用的原则；为了保证所有加工表面有足够的加工余量，选用加工余量小的表面作粗基准，不要用同一尺寸方向上。 两端面，后端面为精加工面，故在铣两端面时，先以后端面为粗基准，粗铣前端面。 精基准的选择 在选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方面，提高工件的加工精度。一般遵循下列原则：基准重合原则； 统一基准原则；互为基准原则；自为基准原则；便于装夹原则。 为保证定位基准和工序基准重合，加工 纹孔、 30， 9孔中心线为精基准， 重点工序的说明 拔叉零件的重要加工面有 19 孔、两端面，槽，圆弧面材料为 考机械制造工艺设计简明手册，其加工方法选择如下： 工前后两端面 根据 面粗糙度为 m，经过粗铣即可满足要求。 加工 16 孔 此工序重点在于找正毛坯对称面 ，故采用 V 型块自动定心夹紧机构，找正对称面，进行加工。零件技术要求底孔的表面粗糙度达到 m，毛坯为实心，故采用钻孔扩孔，可以达到要求。 加工 30槽 零件技术要求槽底面要达到表面粗糙度为 m，侧面粗糙度为 m，本身有精度要求， 30对于 19 孔中心线的垂直度为 以孔中心线和左端面为精基准，用心轴定位，采用车即可满足要求。 顶面的钻 此不做详细说明， 攻丝。 制订工艺路线 制定工艺路线的出发点，应 当是使零件的加工精度和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在此零件为大批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具并尽量使工序分散来提高生产率，此外，还应考虑经济效果，使生产成本尽量降低。 工艺路线方案一的制订 工序：铸造 工序：时效处理 工序： 铣 28 上下端面， 工序： 钻，扩，铰刀 19工序： 车 30内圆 端面 工序： 铣距中心线 4面 工序： 铣 20 端面 工序 钻 纹 孔 工序 毛刺 工序 X：终检 艺路线方案二的制订 工序：铸造 工序：时效处理 工序： 铣 28 上下端面， 工序： 车 30内圆 端面 工序： 钻，扩，铰刀 19工序： 铣距中心线 4面 工序： 铣 20 端面 工序 钻 纹 孔 工序 毛刺 工序 X：终检 两种工艺路线的比较与分析 上述两种方案，工艺路线一是先钻 19，然后以 19孔定位加工 30的圆弧，这样我们在加工 弧的时间可以用加工过的 19 孔定位，这样就为后续的加工提供了基准，保证了加工精度，而方案二则不能。 通过以上的两种 工艺路线的优、缺点的分析，最后确定工艺路线一为该零件的加工路线。具体的工艺路线如下 工序：铸造 工序：时效处理 工序： 铣 28 上下端面， 工序： 钻，扩，铰刀 19工序： 车 30内圆 端面 工序： 铣距中心线 4面 工序： 铣 20 端面 工序 钻 纹 孔 工序 毛刺 工序 X：终检 机械加工余量的确定 确定工序（或工步）尺寸的一般方法是：由加工表面的最后工序（或工步）向前推算，前面已经根据有关资料查出了零件各加工表面的加工总余量（即毛坯余量），将加工余 量分配给各工序加工余量，然后往前推算工序尺寸。 工挡拨叉材料为 生产类型为由大批量生产，毛坯为铸件，精度为2级铸件，大体尺寸确定，外表面加工面少，根据以上原始资料加工工艺，分别确定各个加工表面的机械加工余量，工序尺寸及加工余量如下： ：前后端面的加工余量 前后端面有 4以把铸铁的硬质表面层切除。 ： 19孔 要求以 19 孔定位，故先钻中心孔，再扩尺寸为 19，见零件图，参照金属机械加工工艺人员手册 表 3定孔加工余量的分配。 钻孔 18序经济精度等级为 差值 扩孔 19序经济精度等级为 差值 糙度 m。 槽的加工余量 车削的加工余量：，侧面粗糙度为 m。查表知道余量为 2定切削用量及基本工时 纹底孔 机床：立式钻床 刀具：麻花钻 切削深度刀直径取 进给量 f ：根据机械加工工艺手册 1表 0 /f m m r 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册 1表 V m s 机床主轴转速 n ，代入（式 ： m i n/ 8 0 01 0 0 00n ，取 000 实际切削速度 V ： 0 0 1 0 0 0 00 被切削层长度 l ： 12l 刀具切入长度 1l ，代入（式 ： r 1(21 刀具切出长度2l：2 0l 走刀次数为 1 机动时间1 m 0 fn j 攻丝 机床：立式钻床 刀具：钒钢机动丝锥 进给量 f ：由于其螺距 ,因此进给量 f mm r 切削速度 V ： 参 照 机 械 加 工 工 艺 手 册 1 表 取0 . 1 4 8 / 8 . 8 8 / m i nV m s m 机床主轴转速 n ，代入（式 ： m 8 0 01 0 0 00n ，取 50 丝锥 回转转速 n ：取 2 5 0 /n r m m 实际切削速度 V ： 0 0 0 00 被切削层长度 l ： 12l 刀具切入长度 1l ： 3)31(1 刀具切出长度2l：2 0l （盲孔） 机动时间2 m i fn j 则：本工序用的时间 m 三 夹具设计 题的提出 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 经过与指导老师协商，决定设计钻 纹孔的钻床夹具。 定位基准的选择 由零件图可知，我们采用 19孔及其端面， 用一个削边销和一个心轴定位， 19端面限制 3个自由度，心轴限制 2个自由度，削边销限制最后一个旋转方向的自由度，这样空间的 6个自由度都已经限制完了，定位好后我们就可以开始加工了 切削力和夹紧力的计算 (1)刀具： 麻花钻 机床： 床 由 3 所列公式 得 查表 8 得其中： 修正系数 0.1C q X y u 8 z=24 0 代入上式，可得 F= 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。 安全系数 K=4321 1K 为基本安全系数 K 为加工性质系数 K 为断续切削系数 以 (2)夹紧力的计算 因为我们钻孔的时间钻削力产生的扭矩和夹紧力方向一致，因此夹紧力不予计算， 定位误差分析 因为我们加工的是 纹孔，螺纹孔本身和其他的面没有任何精度要求，只要我们钻套导向设计好，就可以满足加工要求，因此定位误差分析不予计算。 钻套的设计 后攻丝，因为钻后还要攻丝，为了我们钻后能及时的的攻丝，我们切削才能满足加工要求。故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：。即先用 麻花钻钻孔，根据 84 的规定钻头上偏差为零，故钻套孔径为 用标准 锥攻丝， 查机床夹具标准件知快换钻套的 尺寸如下 钻套的具体尺寸如下 快换钻套和夹具体是靠钻套螺钉压紧连在一起的，有上面的图我们可知 快换钻套需要的压紧螺钉是 ，查机床夹具标准件我们可知，钻套螺钉的结构如下 具体的尺寸如下 具设计及简要操作说明 如前所述 ,在设计夹具时 ,应该注意提高劳动率 在夹紧方案上我们螺旋加开口垫圈压紧，当我们需要装工件的时间，我们我们顺着心轴，把工件装上，然后放入开口垫圈，开口垫圈放入之后，我们旋合螺母压紧工件，当我们需要卸下工件的时间，我们反方向松开螺母，然后抽出开口垫圈，由 于我们的螺母的直径小于孔的直径，这样我们都可以在不把螺母卸掉的情况下顺着心轴把工件取出 夹具装配图附图如下 总 结 课程设计即将结束了，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结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和 我们踏入设计打下了好的基础。 课程设计使我们认识到了只努力的学好 书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。 致 谢 这次课程设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业 设计。 这次课程设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她 严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成， 她 都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜， 她 不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩 指导 老师的专业水平