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变速叉轴（1、2）钻φ8 孔夹具设计 变速 夹具 设计

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哈尔滨理工大学机械制造工艺学课程设计任务书设计题目： 制定变速叉轴（1、2）的加工工艺，设计钻孔 的钻床夹具设计内容： 1. 绘制加工工件图，计算机绘图； 2. 制定零件的加工工艺过程，填写工艺过程卡过程卡和工序卡； 3. 设计指定的工序夹具，绘制全套夹具图纸，要求用计算机绘图； 4. 编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式写； 5答辩时交全套夹具工程用图纸、设计说明书、工艺过程卡和工序卡，并交电子稿。 班 级 ： 机设09-1 学 号 ：0930120120 设 计 者 ： 范然然 指 导 教 师： 陶福春 教研室主任 ： 陶福春 2011 年 11 月 26 日哈尔滨理工大学机械工艺课程设计序 言机械工业是一种基本工业形式，对于我们国家来说，它关系到国计民生的方方面面。近年来机械工业领域向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展，数字化，自动化水平日益提高。同时由于机械工业的发展，其他各工业部门也向着高深度迈进，机械工业的发展日趋重要。机械制造过程及检测，检验中，都要使用大量的夹具。为了达到提高劳动效率，提高加工精度，减少废品，扩大机床的工艺范围，改善操作的劳动条件，如何设计好夹具则成了机械制造的一项重要任务。机床夹具是夹具中的一种，将其固定到机床上，可以使被加工件对刀具与机床保持正确的相对位置，并克服切削力的影响。使加工顺利进行。机床夹具分为通用夹具和专用夹具两种。夹具设计中的特点：夹具的设计周期较短，一般不用进行强度和刚度的计算。专用夹具的设计对产品零件有很强的针对性。“确保产品加工质量，提高劳动生产率”是夹具设计工作的主要任务，加工质量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者主要用夹具来保证。夹紧装置的设计对整个夹具的结局有具定性的影响。设计一个好的夹具可以减少废品率。因此，夹具设计要保证以下几个条件：1.夹具的结构应与其用途及生产规模相适应。2.保证工件的精度。3.保证使用方便与安全。4.正确处理作用力的平衡问题。5.注意结构的工艺性，便于制造和维修。注意夹具与机床、辅助工具、刀具、量具之间的联系。在机械制造中，为了适应新产品的不断发展要求。因此,具设计过程中有朝着下列方向发展的趋势：1.发展通用夹具的新品种由于机械产品的加工精度日益提高，因此需要发展高精度通用夹具。广泛的采用高效率夹具，可以压缩辅助时间，提高生产效率。2.发展调整式夹具3.推广和发展组合夹具及拼拆夹具。4.加强专用夹具的标准化和规范化。5.大力推广和使用机械化及自动化夹具。6.采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具。本设计属于工艺夹具设计范围，机械加工工艺设计在零件的加工制造过程中有着重要的作用。工艺性的好坏，直接影响着零件的加工质量及生产成本，在设计中为了适应中批批量的生产情况，以提高产品的生产效率，在设计中所采用的零件尽量采用标准件，以降低产品的生产费用。机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。由于个人能力所限，设计尚有许多不足之处，希望各位老师给予指教。第一章 零件分析1.1 零件作用该题目所给的零件是与拨叉配合，实现档位转换、倒车等作用的一个导向零件，由于其工作性质要求零件耐磨强度高，故对该零件的表面精度要求较高。1.2 工艺分析零件采用中批量生产，精度及位置度要求高。1.2.1 22的外圆表面保证其直线度。1.2.2 以R3为中心的加工面这组面包括R3槽，以R3两侧的两个901的槽。1.2.3 5的孔保证其与零件轴线的位置度。1.2.4 两个8的孔保证与5孔的垂直度及与零件轴线的位置度。1.2.5轴端6的两个孔这组包括以轴线为中心的6的孔及与其垂直的6孔。1.2.6轴两端的1.545的倒角1.2.7证各加工表面粗糙度及尺寸精度第二章 工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为45钢，考虑到该零件在工作过程中的受变载荷情况，以及对其耐磨度及强度的要求，因而选用棒料毛坯，采用锻件中批生产，精度1115级，调质硬度HB207-241，加工余量一般。2.2 基准的选择2.2.1 粗基准的选择：该零件为轴类零件，所以以外圆作为粗基准。2.2.2 精基准的选择由于该零件的加工特点以及考虑到基准重合的问题，故仍选用外圆作为精基准。2.3.制定工艺路线（1） 下料24436（2） 校直（3） 车端面，倒角，打中心孔（4） 粗车外圆（5） 车R3圆弧（6） 检验（7） 钻6的轴向孔（8） 钻6的径向孔（9） 钻，铰5的孔 （10）钻，铰227.58的孔（11）钻，铰1008的孔（12）检验（13）铣901的两槽（14）检验（15）热处理（16）校直（17）半精磨外圆（18）精磨外圆（19）去尖角，毛刺（20）清洗，终检第三章加工余量、工序及毛坯尺寸的确定零件材料采用45钢，硬度207-241HB，重约1.5千克。3.1外圆表面：粗车，半精磨，精磨其各加工余量 粗车： 2.0mm半精磨：0.1 mm精磨： 0.01 mm可得出总余量为：2.0+0.1+0.01=2.11mm故，该毛坯棒料的直径为：22+2.11=24.11 mm通过圆整，取直径为24的棒料。则有粗车： 1.89mm半精磨：0.1mm精磨： 0.01 mm3.2 长度方向：加工余量取1.2mm该毛坯的长度为：433+1.2+1.2=435.4取436。则取加工余量取1.5mm。3.3铣二槽内孔精度为IT9左右，查手册得加工余量为粗铣二槽 2.0 mm半精铣二槽 1.7 mm第四章 确定切削用量及基本工时4.1. 钻5孔4.1.1 刀具 高速钢麻花直柄钻头，d。=4.8mm铰刀 d。=5.0mm4.1.2切削用量钻5孔：通过1中表10.4-1可得：进给量：f =(0.14-0.18)mm/r,钻孔后用铰刀加工，乘系数0.5，又l/d=4.5，取修正系数为0.95，则f=(0.14-0.18)0.50.95=(0.0665-0.0855)mm/r根据Z5125A钻床说明书，选择f=0.0855mm/r. 通过1中表10.4-9并结合表10.4-16可得：切削速度：其中：，, 通过1中表10.4-8查得：钻头的耐用度T=15min，修正系数为1则可得出：结合1中表10.4-16取综上可得：机床主轴转速取故实际切削速度为：铰5孔：通过1中表10.4-7可得：进给量：通过1中表10.4-9可得：切削速度： 其中：，则可得出：综上可得： 机床主轴转速取故实际切削速度为：4.1.3 切削工时钻孔工时：通过1中表10.4-43可得：铰孔工时：通过1中表10.4-43可得：则切削时的总工时为：轴向力、扭矩及功率的计算通过1中表10.4-11并结合表10.4-16可得：轴向力其中，则，扭矩其中，则，功率4.2粗车22mm外圆 （1）刀具YT151625mm （2）切削用量进给 f = 0.5 mm/r ，v= 72.9m/min, n = 960r/min （3）工时t = 18s 4.3校验机床功率及进给机构的强度4.3.1 机床功率 计算得切削力 F= 1025 N，求得 P = 1.2 KW根据2查得CA6140机床主电机功率4.5kw，n= 958 r/min 时传递最大功率3.44kw 故机床功率足够 。4.3.2 校验机床进给系统刚度 Fc= 1025 N 同样轴向力为F = 480N取导轨摩差力 U=0.1，则进给机构作用；力F= 600 N而机床 Fmax = 3530N，故机床正常工作。这里只做三步计算，其他切削用量及工时可查2得，具体数值见各工艺卡第五章 夹具设计为提高劳动生产率，保证加工质量，故设计专用夹具 要求: 钻7.8mm孔,进一步 铰d = 8mm孔, 以满足要求。5.1夹具结构说明在该零件的钻铰孔工艺中，要求至少限制5个自由度。因此，采用圆柱销定位,同时采用V型块做辅助定位。V型块是利用圆柱销和螺钉定位和固定；压板端是利用螺栓调节压板与工件间的距离的，并使用弹簧与单头螺柱共同辅助压紧支撑；钻套和导向孔是利用螺钉和定位销与底板相连接的，且钻套是可换的。通过以上的结构设计，该套夹具就可以在一定的尺寸范围内的类似工艺过程的工件上通用。5.2 V型块的定位误差及设计：其中，。为使定位误差对称分布，在计算V型块尺寸H和B时，公式中的D值可取定位圆的中间尺寸，即，此时定位误差：此处选择标准V形块，由2 三，定位件。1.V形块可选V形块见下图LG-01图LG-01 5.3销定位 圆柱销的尺寸为与其配合的孔的尺寸，既。保证定位销的位置度和垂直度。5.4快换钻套此处选择标准件，由2五，导向件 。4，快换钻套选择，见下图LG-02图LG-025.5平压板此处选择标准件，由2二 夹紧件。13.平压板 选择，见下图LG-03 图 LG-035.6钻模板此钻模板根据与之配合的快换钻套自行设计，见下图LG-04 图LG-045.7夹具体 夹具体根据各个零件的尺寸及相互间的位置关系自行设计，见下图LG-06图LG-06 5.8夹具装配图第六章 总结 通过本次为期三周的课程设计，对之前所学的各课程有了一次深入的综合性的总复习，把理论与实践真正的结合了起来。就我个人而言，本次的课程设计很重要，让我对将来要从事的工作有了一定的了解，通过这次课程设计对以后将从事的工作进行了一次适应性的训练，在设计中充分的锻炼了自己分析问题、解决问题的能力，为自己今后从事的职业打下一个良好的基础。最后，感谢老师精心的指导时光飞逝，为期两个星期的机械制造工艺课程设计已经接近尾声。回首这段时间的设计过程，感慨万千。使我从中学到了以前在课内根本就学不到的东西。受益匪浅！在这次设计过程中，使我真正的认识到自己的不足之处，以前上课没有学到的知识，在这次设计当中也涉及到了。使我真正感受到了知识的重要性。这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机械制图、工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来，起到了穿针引线的作用，巩固了所学知识的作用。在机械制造工艺课程设计中，首先是对工件机械加工工艺规程的制定，这样在加工工件就可以知道用什么机床加工，怎样加工，加工工艺装备及设备等，因此，工件机械加工工艺规程的制定是至关重要的。在机械制造工艺课程设计中还用到了CAD制图和一些计算机软件，因为学的时间长了，因此在开始画图的时候有很多问题，而且不熟练，需参阅课本。但不久就能熟练的画了。CAD制图不管是现在，对以后工作也是有很大的帮助的。因此，这次真正将以前所学的联系到实际应用中来了。在这次机械制造工艺课程设计中，还有一个重要的就是关于专用夹具的设计，因为机床夹具的设计在学习的过程中只是作为理论知识讲的，并没有亲自设计过，因此，在开始的设计过程中，存在这样那样的问题，在老师的细心指导下，我根据步骤一步一步的设计，画图，查阅各种关于专用夹具的设计资料，终于将它设计了出来，我感到很高兴，因为在这之中我学到了以前没有学到的知识，也懂得了很多东西，真正做到了理论联系实际。在这次机械制造工艺课程设计中，我学到了很多知识，有一点更是重要，就是我能作为一个设计人员，设计一个零件，也因此，我了解了设计人员的思想，每一个零件，每件产品都是先设计出来，再加工的，因此，作为一个设计人员，在设计的过程中一点不能马虎，每个步骤都必须有理有据，不是凭空捏造的。而且，各种标准都要严格按照国家标准和国际标准，查阅大量资料，而且设计一个零件，需要花好长时间。亲自上阵后我才知道，做每件是都不是简简单单就能完成的，是要付出大量代价的。因此，我们也要用心去体会每个设计者的心思，这样才能像他们一样设计出好的作品。在这次械制造工艺课程设计中，对我来说有所收获也存在着不足之处。收获：1）能把以前所学的各种知识，综合的运用的这次设计中，巩固了以前所学的知识。2）学会了参阅各种资料及查各种余量、切削用量等手册。3）学会了，分析问题，解决问题的能力。不足之处：1）有些步骤，问题解决的方法不是很好，需在以后的学习、实践中进一步改进。2）有些工艺路线制定的不是太好，而且余量、切削用量设计不是很精确，需在以后的实践中积累经验，进一步改进。综上所述：这次的械制造工艺课程设计对我以后的工作起了很大的帮助，我认识到，无论是工作还是学习都必须做到认真、谨慎，时时处处细心。这次设计，让我对基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了思考、解决问题，创新设计的能力。为以后的设计工作打下了较好基础。本设计存在很多不足之处，最后恳请老师批评指正！参考文献1机械加工工艺手册（1、2卷） 机械工业出版社出版2金属切削机床夹具设计手册 机械工业出版社 3机械制造工艺及专用夹具课程设计指导冶金工业出版社4机械夹具设计手册 上海科学技术出版社 20哈尔滨理工大学机械制造工艺学课程设计说明书设计题目 设计“变速叉轴”零件的机械加工工艺规程及工艺装备（生产纲领：中批量生产）班 级： 机设09-1班 设 计 者： 范然然 学 号 ： 0930120120 指导教师： 陶福春 评定成绩： 设计日期：2011年11月28日至12月16日 哈尔滨理工大学机械制造工艺学课程设计任务书设计题目： 制定变速叉轴（1、2）的加工工艺，设计钻孔 的钻床夹具设计内容： 1、绘制加工工件图，计算机绘图； 2、制定零件的加工工艺过程，填写工艺过程卡和工序卡； 3、设计指定的工序夹具，绘制全套夹具图纸，要求用计算机绘图； 4、编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式写； 5、答辩时交全套夹具工程用图纸、设计说明书、工艺过程卡和工序卡，并交电子稿。 班 级 ： 机设09-1 学 号 ：0930120120 设 计 者 ： 范然然 指 导 教 师： 陶福春 教研室主任 ： 陶福春 2011 年 11 月 26 日2哈尔滨理工大学机械工艺课程设计哈尔滨理工大学机械加工工序卡片工序名称钻,铰227.58的孔工序号9零件名称变速叉轴-第一、二节零件号01零件重量1.5KG同时加工零件数1材 料毛 坯牌号硬度形式重量45钢HB207-241铸造设 备夹具辅助工具名称型号专用夹具麻花钻立式钻床Z525安装工步安 装 及 工 步 说 明刀具量具走刀长度mm走刀次数切削深度mm进给量mm主轴转速r/s切削速度m/s基本工时min1钻227.58的孔麻花钻游标卡尺2413.90.213.250.338.32铰227.58的孔铰刀24140.513.250.333.3设计范然然指导陶福春第 1 页共 1 页哈尔滨理工大学机械工艺课程设计哈尔滨理工大学荣成学院机械加工工艺过程卡片零件号零件名称01变速叉轴工序号工序名称设备夹具刀具量具工时min名称型号名称规格名称规格名称规格1下料24436切割机锯片卷尺2校直压弯机千分表3平端面,倒角,打中心孔车床CA6140三爪卡盘普通车刀,麻花钻5卡尺4粗车22外圆车床CA6140三爪卡盘,顶尖普通车刀卡尺0.895车R3圆弧车床CA6140三爪卡盘,顶尖成形车刀R3卡尺0.266检验卡尺7钻6的轴向孔车床CA6140三爪卡盘麻花钻6卡尺0.138钻6的径向孔立式钻床Z5125A专用夹具麻花钻6卡尺0.059钻,饺5的孔立式钻床Z5125A专用夹具麻花钻,铰刀5卡尺0.2010钻,铰1008的孔立式钻床Z5125A专用夹具麻花钻,铰刀8