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YT340 型拨叉 气动 夹紧 端面 夹具 设计 CAD

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YT340型拨叉气动夹紧铣端面夹具设计(带CAD图）,YT340,型拨叉,气动,夹紧,端面,夹具,设计,CAD

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宁波大红鹰学院毕业设计（论文）任务书所在学院机电学院专业机械设计制造及其自动化班级13机自5学生姓名宋政学号1322230523指导教师 张薇薇刘春林题 目YT340型拨叉气动夹紧铣端面夹具设计一、毕业设计（论文）工作内容与基本要求：1、主要任务与目标（1）英文翻译：认真查阅15篇以上专业文献，其中外文资料不少于2篇，并翻译一篇中文字符2000字以上的外文文献。（2）毕业调研：完成文献综述、开题报告。（3）完成YT340型拨叉气动夹紧铣端面夹具总装图示意图CAD设计，型拨叉气动夹紧铣端面夹具总装图设计；完成主要零件（夹具体、定位套、定位板、固定V形块）等零件的设计，编写设计说明书1万字以上。（4）完成毕业设计的其它工作（完成指导记录、资料上传网络设计平台、答辩PPT准备、资料装订整理）。2、主要内容与基本要求（1）主要内容：1）了解机床夹具总体结构，夹具体的组成；2）完成拨叉工件的工艺过程制定及本工序夹具的定位、夹紧设计；（2）要求：1）要求机构设计方案合理、结构紧凑，体积小；2）能提高劳动生产率，提高产品质量；能减轻工人劳动强度，操作方便；3）完成3张A0图纸（折合），并要求CAD绘制；总装图一张，夹具体、定位板、夹紧压板等主要零件图；4）撰写设计说明书内容包括：课题的目的、意义、国内外动态；研究的主要内容；总体方案的拟定和主要参数的设计计算；结构方案的确定，设计主要零件，进行强度计算，条理清楚，计算有据；格式按宁波大红鹰学院机电学院机自专业全日制普通本科生毕业论文（设计）规范化要求。文字在1万字以上， 5）用PRO/E等软件对夹具体等部件建模，生成三维图和二维图。6）其他要求：学生在进行设计过程中，应充分发挥自己独立思考和创作设计，培养和锻炼工程实际中的发现问题和解决问题的能力，反对盲从和抄袭行为。设计期间应完成以下工作：查阅相关文献资料，其中外文资料不少于两篇，外文翻译不低于2000字，英文翻译必须注明出处，并提供原版PDF文件；3、设计参数设计参数：（1）加工拨叉的两个端面，平行度0.03mm（2）生产效率：每个班生产200件，设计寿命5年.4、主要参考文献相关课程教材；1 王先達主编.机械制造工艺学 M.北京：机械工业出版社，1995.42 徐嘉元主编.机械制造工艺学 M.北京：机械工业出版社，2011.33 郑修本主编.机械制造工艺学 M.北京：机械工业出版社，1992.124 王启平主编.机械制造工艺学 M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990.15 徐嘉元主编.机械制造工艺基础 M. 北京：机械工业出版社，1990.16 卢秉恒主编.机械制造技术基础 M. 北京：机械工业出版社，1998.37 张福润主编.机械制造技术基础 M. 武汉：华中理工大学出版社，1999.88 戴曙主编.金属切削机床设计 M.北京:机械工业出版社, 2001.109 黄鹤汀.机械制造装备 M. 北京:机械工业出版社,2010.110 朱正心主编.机械制造技术 M. 北京：机械工业出版社，1999.311 李庆寿主编.机床夹具设计 M. 北京：机械工业出版社，1984.312 袭定安主编.机床夹具设计 M. 西安：西安交通大学出版社，1992.613 孟宪栋主编.机床夹具图册 M. 北京：机械工业出版社，1992.314 孙已德主编.机床夹具图册 M. 北京：机械工业出版社，1984.715 李旦主编.机床专用夹具图册 M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005.216 许福玲主编.液压与气压传动 M. 北京：机械工业出版社，2007.3二、毕业论文进度计划序号各阶段工作内容起讫日期备注1熟悉课题，了解工件的工艺过程拿到毕业设计任务书起到9.25日2查阅国内外相关研究资料9.26 10.31外文资料不少于两篇，翻译不低于2000字，提供原版PDF3撰写文献综述11.1 11.10提交文献综述、外文翻译4撰写开题报告11.11 11.21提交开题报告5确定工件的定位、夹紧方案11.22 11.29必要时去相关企业调查学习6根据使用要求确定总体方案11.30 12.77计算几何结构尺寸12.8 12.158绘制夹具总图、零件图12.15 1.2112月30日中期检查9修改1.22 3.31对格式、文字以及错误处进行修改10毕业答辩准备4.14.20资料装订完善、上交11答辩4.22-4.23优秀毕业设计4月15日答辩三、专业（教研室）审批意见：审批人（签字）：宁波大红鹰学院本科毕业设计(论文)选题审批表题目名称YT340型拨叉气动夹紧铣端面夹具指导教师张薇薇职称讲师指导教师刘春林职称教授题目来源企业和社会征集； 课程类别1.设计 2、论文选题依据具有本专业的基础理论知识、能够承担机床夹具设计与机械工程相应的设计，并在今后的实际工作得到应用已有研究基础 在机械工程应用中已有类似的设计教研室审核意见 教研室主任签字： 年 月 日学院审批意见负责人签字： 年 月 日毕业设计（论文）开题报告课题： 所在学院： 机械与电气工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 13机自 班 姓 名： 学 号： 指导教师： 2016 年 11 月 15 日一、调研资料的准备了解机床夹具总体结构，夹具体的组成，翻阅国内外文献和相关专业资料，熟悉机械制图、机械设计、机械原理、机械制造、CAD等方面的知识，查阅和整理相关文献综述。二、课题的目的与意义本课题是针对YT340型拨叉气动夹紧铣端面夹具设计的研究。这次毕业设计是在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。夹具是机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。随着我国现代工业技术的发展，对机械传动装置的技术性能和经济指标提出了越来越高的要求，普通夹具已经不能满足现代工业大批量高效生产的需要，很多时候都需要用到专用夹具来配合生产制造。因此，夹具的制造在机械加工工艺中有着很重要的意义。三、课题发展现状和发展趋势夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，使加工过程加速并趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。随着现代机械加工越来越多地使用数控机床及组合机床，如何提高产品的加工精度、提高劳动生产率、降低工人的劳动强度，这是所有机械加工行业管理人员必须考虑的问题，这就使得快速夹具的设计和生产应运而生。但随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了越来越高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。特别像换挡拨叉类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中，应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具，尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。四、课题主要内容和要求1.翻译1-2篇与专业课程相关的最新外文文献，字数2000以上；2.提交一份反映课题的文献综述，字数3000以上；3.结合文献综述，提交一份开题报告；4.完成拨叉工件的工艺过程制定及本工序夹具的定位、夹紧设计；5.完成总装配图、零件图等图纸； 6.编写设计说明书，字数不少于10000字。五、课题研究思路1.查阅资料，用到实处在做设计之前，通过各种路径，查阅有关水平输送机的学术期刊、学位论文、书籍等，从中获取有用的知识，并借鉴其设计方法，用到自己的设计当中。2.掌握并熟练已经学习过的知识复习以前所学设计有关的专业知识，并熟练的运用到设计中去。还要熟练一些二维画图软件，比如Autocad。3.具体设计步骤 （1）查阅国内外文献和相关专业资料，熟悉机械制图、机械设计、机械原理、机械制造、CAD等方面的知识，对论文过程进行梳理。 （2）确定多种设计方案，根据应用情况对方案的可行性进行分析。 （3）根据相关数据进行数据计算。 （4）绘制装配图、零件图等图纸。 （5）编写目录、说明书。六、预期成果1.完成一到两篇与机械设计相关的最新英文文献；2.整理一篇反映课题内容的文献综述；3.独立完成装配图、零件图的制作；4.总装配图一份；5.设计说明书一份。七、进度安排1.2016.09.20-2016.09.25，接受任务书，熟悉课题，了解工件的工艺过程；2.2016.09.26-2016.10.31，查阅国内外相关研究资料，完成外文翻译；3.2016.11.01-2016.11.10，撰写文献综述；4.2016.11.11-2016.11.21，撰写开题报告；5.2016.11.22-2016.11.29，确定工件的定位、夹紧方案；6.2016.11.30-2016.12.07，根据使用要求确定总体方案；7.2016.12.08-2016.12.15，计算几何结构尺寸；8.2016.12.16-2017.01.21，绘制夹具总图、零件图；9.2017.01.22-2017.03.31，对格式、文字以及错误处进行修改；10.2017.04.01-2017.04.20，毕业答辩准备；11.2017.04.22-2017.04.23，答辩。八、参考文献1 王先達主编.机械制造工艺学 M.北京：机械工业出版社，1995.42 徐嘉元主编.机械制造工艺学 M.北京：机械工业出版社，2011.33 郑修本主编.机械制造工艺学 M.北京：机械工业出版社，1992.124 王启平主编.机械制造工艺学 M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990.15 徐嘉元主编.机械制造工艺基础 M. 北京：机械工业出版社，1990.16 卢秉恒主编.机械制造技术基础 M. 北京：机械工业出版社，1998.37 张福润主编.机械制造技术基础 M. 武汉：华中理工大学出版社，1999.88 戴曙主编.金属切削机床设计 M.北京:机械工业出版社, 2001.109 黄鹤汀.机械制造装备 M. 北京:机械工业出版社,2010.110 朱正心主编.机械制造技术 M. 北京：机械工业出版社，1999.311 李庆寿主编.机床夹具设计 M. 北京：机械工业出版社，1984.312 袭定安主编.机床夹具设计 M. 西安：西安交通大学出版社，1992.613 孟宪栋主编.机床夹具图册 M. 北京：机械工业出版社，1992.314 孙已德主编.机床夹具图册 M. 北京：机械工业出版社，1984.715 李旦主编.机床专用夹具图册 M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005.216 许福玲主编.液压与气压传动 M. 北京：机械工业出版社，2007.3指导教师审核意见：（手写）指导教师签名： 年 月 日 宁波大红鹰学院 毕业设计（论文）文献综述课题： 所在学院： 机械与电气工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 13机自 班 姓 名： 学 号： 指导教师： 2016 年 11 月 15 日一、 前言首先来谈谈拨叉这个零件，拨叉零件主要用在操纵机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速；或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。机械中的拨叉，一般分为拨叉爪子，拨叉轴和拨叉手柄座。主要是拨动滑移齿轮，改变其在齿轮轴上的位置，可以上下移动或左右移动，从而实现不同的速度。也可以是机械产品中离合器的控制，比如端面结合齿的结构，内外齿的结构，都需要用拨叉控制其一部分来实现结合与分离。还有一种是机械产品中电器的控制也是需要拨叉来实现开关的闭合与断开，一般是电器盒中两边各一个碰卡开关，拨叉左右或上下拨动，从而实现机床不同方向的运转。二、机床夹具研究历史我国国内的夹具始于20世纪60年代，当时建立了面向机械行业的天津组合夹具厂，和面向航空工业的保定向阳机械厂，以后又建立了数个生产组合夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产组合夹具元件800万件的水平。20世纪80年代以后，两厂又各自独立开发了适合NC机床、加工中心的孔系组合夹具系统，不仅满足了我国国内的需求，还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少NC机床、加工中心，而由国外配套孔系夹具，价格非常昂贵，现大都由国内配套，节约了大量外汇。从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的夹具，通常为机床价格的1110,到1115,，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入WTO和制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大出口良好前景。三、机床夹具国外研究现状夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。一、高精随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精度要求更高高精度夹具的定位孔距精度高达5m，夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm，平行度高达0.01mm/500mm。德国demmeler（戴美乐）公司制造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为0.03mm；精密平口钳的平行度和垂直度在5m以内；夹具重复安装的定位精度高达5m；瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达25m。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。二、高效为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用12秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国Jergens（杰金斯）公司的球锁装夹系统，1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。三、模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。四、通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国demmeler（戴美乐）公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。四、机床夹具在国内外的发展现状夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。国际生产研究协会的统计表明，小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具;另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080%左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020%左右。数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统(FMS)等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求:1)能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本;2)能装夹一组具有相似性特征的工件;3)能适用于精密加工的高精度机床夹具;4)能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具;5)采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率;6)提高机床夹具的标准化程度。五、研究总结机械工业是国民经济的支柱产业，现代机械制造技术是机械工业赖以生存和发展的重要保证。机械制造工艺是制造机械产品的技巧、方法和程序。机械制造中，需要加工顺序、装配工序及检验工序等。生产过程中采用工装夹具，可以保证和提高产品质量（制件可以更好的进入准确位置）；可以提高劳动效率（减少人工摆好工件的时间）；可以扩大工具的操作范围（位置固定了，人员易于操作）；可以改善劳动条件，降低产品成本。无论是传统化的机械制造还是现代化的新型制造，夹具的地位始终举足轻重。对于任何一个企业而言，夹具的设计和制造在整个生产周期中占据了相当大的比例，因为它直接影响着加工质量、生产效率和成本。迄今为止，夹具仍是机电产品制造中必不可缺的四大工具(刀具、夹具、量具、模具)之一。夹具在国内外也正在逐渐形成一个依附于机床业或独立的小行业。因此，夹具是机械制造的一项重要工艺设备。六、参考文献1 王先達主编.机械制造工艺学 M.北京：机械工业出版社，1995.42 徐嘉元主编.机械制造工艺学 M.北京：机械工业出版社，2011.33 郑修本主编.机械制造工艺学 M.北京：机械工业出版社，1992.124 王启平主编.机械制造工艺学 M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990.15 徐嘉元主编.机械制造工艺基础 M. 北京：机械工业出版社，1990.16 卢秉恒主编.机械制造技术基础 M. 北京：机械工业出版社，1998.37 张福润主编.机械制造技术基础 M. 武汉：华中理工大学出版社，1999.88 戴曙主编.金属切削机床设计 M.北京:机械工业出版社, 2001.109 黄鹤汀.机械制造装备 M. 北京:机械工业出版社,2010.110 朱正心主编.机械制造技术 M. 北京：机械工业出版社，1999.311 李庆寿主编.机床夹具设计 M. 北京：机械工业出版社，1984.312 袭定安主编.机床夹具设计 M. 西安：西安交通大学出版社，1992.613 孟宪栋主编.机床夹具图册 M. 北京：机械工业出版社，1992.314 孙已德主编.机床夹具图册 M. 北京：机械工业出版社，1984.715 李旦主编.机床专用夹具图册 M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005.216 许福玲主编.液压与气压传动 M. 北京：机械工业出版社，2007.3指导教师意见 指导教师： 年 月 日专业教研室审查意见 负责人： 年 月 日毕业设计（论文）开题报告课题： 所在学院： 机械与电气工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 13机自 班 姓 名： 学 号： 指导教师： 2016 年 11 月 15 日开题报告内容：（调研资料的准备，设计/论文的目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；完成设计（论文）所具备的条件因素等。）一、一级标题(用黑体小四号) 1. 二级标题（宋体小四号加粗） （1） 三级标题(宋体小四号) （除各级标题外，正文采用宋体小四号，行距设置为1.5倍） （图、表和公式等要求和毕业设计（论文）相同）（不够可加页）指导教师审核意见：（手写）指导教师签名： 年 月 日 宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称YT340型拨叉零件名称YT340型拨叉共9页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工30铣45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X51K夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣20.5左端面专用夹具，端铣刀，游标卡尺1450159.350.22.01 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称YT340型拨叉零件名称YT340型拨叉共9页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工40铣45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X51K夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣20.5右端面及宽11的面专用夹具，端铣刀，游标卡尺1450159.350.22.01 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称YT340型拨叉零件名称YT340型拨叉共9页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工50钻45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z525夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻孔至14麻花钻，游标卡尺37522.370.257.012扩14至15扩孔钻，游标卡尺684.2380.570.53铰15孔至15.81F8铰刀，游标卡尺1989.330.350.405 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称YT340型拨叉零件名称YT340型拨叉共9页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工60铣45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X51K夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣宽16.5的面专用夹具，端铣刀，游标卡尺472159.350.22.01 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称YT340型拨叉零件名称YT340型拨叉共9页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工70钻45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z525夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻宽16.5的面上M10的螺纹底孔8.5麻花钻，游标卡尺545160.284.2512攻螺纹M10丝锥，游标卡尺2727.51.250.75 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称YT340型拨叉零件名称YT340型拨叉共9页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工80铣45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X62夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣叉口的左右端面专用夹具，三面刃铣刀，游标卡尺375148.40.22.01 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称YT340型拨叉零件名称YT340型拨叉共9页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工90铣45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X62夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣叉口宽51的面专用夹具，三面刃铣刀，游标卡尺14504770.22.01 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称YT340型拨叉零件名称YT340型拨叉共9页第8页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工100铣45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X51K夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣宽9.65的左右端面专用夹具，立铣刀，游标卡尺14504770.22.01 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工序卡片产品型号零件图号资料编号产品名称YT340型拨叉零件名称YT340型拨叉共9页第9页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工110铣45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件1设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X51K夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣宽14.2的槽专用夹具，立铣刀，游标卡尺14503860.29.651 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称YT340型拨叉共2页第1页材 料 牌 号45钢毛 坯 种 类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备工 时准终单件10配料锻造铸一20热处理调质处理热一30铣铣20.5左端面金二立式铣床 X51K专用夹具，端铣刀，游标卡尺40铣铣20.5右端面及宽11的面金二立式铣床 X51K专用夹具，端铣刀，游标卡尺50钻、扩、铰钻，扩，铰15.81F8孔金二立式钻床Z525专用夹具，麻花钻、扩孔钻、铰刀，游标卡尺60铣铣宽16.5的面金二立式铣床 X51K专用夹具，端铣刀，游标卡尺70钻、攻丝钻宽16.5的面上M10的螺纹底孔8.5，攻丝M10金二立式钻床Z525专用夹具，麻花钻，丝锥，游标卡尺80铣铣叉口的左右端面金二卧式铣床 X62专用夹具，三面刃铣刀，游标卡尺90铣铣叉口宽51的面金二卧式铣床 X62专用夹具，三面刃铣刀，游标卡尺 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期宁波大红鹰学院机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号资料编号产品名称零件名称YT340型拨叉共2页第2页材 料 牌 号45钢毛 坯 种 类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备工 时准终单件100铣铣宽9.65的左右端面金二立式铣床 X51K专用夹具，立铣刀，游标卡尺110铣铣宽14.2的槽金二立式铣床 X51K专用夹具，立铣刀，游标卡尺120去毛刺清洗去毛刺130验收验收140入库入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期分 类 号 密 级 宁宁波大红鹰学院毕业设计(论文)YT340型拨叉气动夹紧铣端面夹具设计所在学院机械与电气工程学院专 业机械设计制造及其自动化班 级xx机自x班姓 名学 号指导老师 2017 年 3 月 31 日诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业设计（论文）YT340型拨叉气动夹紧铣端面夹具设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： (手签)(手签) 2017 年 3 月 31 日35摘 要本设计是基于YT340型拨叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。YT340型拨叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并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孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出平面，再以平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。整个加工过程均选用通用。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，能够满足设计要求。关键词：YT340型拨叉零件；工艺；夹具；AbstractThis design is the special fixture for machining technology for the chemical pipeline parts and process design based on. The main processing surface chemical pipeline parts is the plane and a series of hole. In general, ensure the machining accuracy of plane than to ensure the accuracy of the processing easily. Therefore, the design follows the surface after the first hole principle. And the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages to ensure machining precision. The main process of machining technology is first to support hole positioning processing the top plane, and then the top plane and the series of supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes are individual processes with the top plane positioning technology and other processing Kong and plane. Processing support holes using the coordinate boring. The whole process selection of general. The special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, agencies can not self-locking, therefore the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Keywords: chemical pipe parts; technology; fixture;目 录摘 要IAbstractII目 录III第1章 绪论11.1 课题的目的与意义11.2 课题发展现状和发展趋势11.3 机床夹具研究历史21.4 机床夹具在国内外的发展现状31.5 研究小结4第2章 零件的分析52.1 零件的作用52.2 零件的工艺分析5第3章 YT340型拨叉机械加工工艺规程设计73.1 YT340型拨叉毛坯形式73.2 YT340型拨叉加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施73.2.1 孔和平面的加工顺序73.2.2 孔系加工方案选择73.3 YT340型拨叉加工定位基准的选择83.3.1 粗基准的选择83.3.2 精基准的选择83.4 YT340型拨叉加工主要工序安排93.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定113.6 选择加工设备和工艺装备123.6.1 机床选用123.6.2 选择刀具123.6.3 选择量具123.7 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定12第4章 YT340型拨叉切削用量及基本工时14第5章 专用夹具的设计235.1 铣床专用夹具的主要类型235.2 铣床专用夹具的设计要点235.3 夹紧装置245.4 专用夹具的基准选择255.5 机床夹具的概述255.5.1 机床夹具的种类255.5.2 机床夹具的组成265.6 铣床夹具的分类265.7 铣削专用夹具的设计要点265.8 铣床夹具的安装27第6章 铣宽度5.9尺寸两端面夹具设计286.1 研究原始质料286.2 定位基准的选择286.3 切削力及夹紧分析计算286.4 气缸的设计计算296.5 误差分析与计算316.6 零、部件的设计与选用326.6.1定位销选用326.6.2 定向键与对刀装置设计326.7 夹具设计及操作的简要说明34总 结35参考文献36致 谢37第1章 绪论第1章 绪论1.1 课题的目的与意义本课题是针对YT340型拨叉气动夹紧铣端面夹具设计的研究。这次毕业设计是在完成了大学的全部课程之后，进行的一次理论联系实际的综合运用，使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。夹具是机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置，又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。随着我国现代工业技术的发展，对机械传动装置的技术性能和经济指标提出了越来越高的要求，普通夹具已经不能满足现代工业大批量高效生产的需要，很多时候都需要用到专用夹具来配合生产制造。因此，夹具的制造在机械加工工艺中有着很重要的意义。1.2 课题发展现状和发展趋势夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，使加工过程加速并趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。随着现代机械加工越来越多地使用数控机床及组合机床，如何提高产品的加工精度、提高劳动生产率、降低工人的劳动强度，这是所有机械加工行业管理人员必须考虑的问题，这就使得快速夹具的设计和生产应运而生。但随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了越来越高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。特别像换挡拨叉类不规则零件的加工还处于落后阶段。在今后的发展过程中，应大力推广使用组合夹具、半组合夹具、可调夹具，尤其是成组夹具。在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精高效模块组合通用经济方向发展。1.3 机床夹具研究历史我国国内的夹具始于20世纪60年代，当时建立了面向机械行业的天津组合夹具厂，和面向航空工业的保定向阳机械厂，以后又建立了数个生产组合夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产组合夹具元件800万件的水平。20世纪80年代以后，两厂又各自独立开发了适合NC机床、加工中心的孔系组合夹具系统，不仅满足了我国国内的需求，还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少NC机床、加工中心，而由国外配套孔系夹具，价格非常昂贵，现大都由国内配套，节约了大量外汇。从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的夹具，通常为机床价格的1110,到1115,，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入WTO和制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大出口良好前景。夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。一、高精随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度对夹具的制造精度要求更高高精度夹具的定位孔距精度高达5m，夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm，平行度高达0.01mm/500mm。德国demmeler（戴美乐）公司制造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为0.03mm；精密平口钳的平行度和垂直度在5m以内；夹具重复安装的定位精度高达5m；瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达25m。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。二、高效为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用12秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国Jergens（杰金斯）公司的球锁装夹系统，1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。三、模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。四、通用、经济夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国demmeler（戴美乐）公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。1.4 机床夹具在国内外的发展现状夹具最早出现在18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。国际生产研究协会的统计表明，小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具;另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080%左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020%左右。数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统(FMS)等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求:1)能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本;2)能装夹一组具有相似性特征的工件;3)能适用于精密加工的高精度机床夹具;4)能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具;5)采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率;6)提高机床夹具的标准化程度。1.5 研究小结机械工业是国民经济的支柱产业，现代机械制造技术是机械工业赖以生存和发展的重要保证。机械制造工艺是制造机械产品的技巧、方法和程序。机械制造中，需要加工顺序、装配工序及检验工序等。生产过程中采用工装夹具，可以保证和提高产品质量（制件可以更好的进入准确位置）；可以提高劳动效率（减少人工摆好工件的时间）；可以扩大工具的操作范围（位置固定了，人员易于操作）；可以改善劳动条件，降低产品成本。无论是传统化的机械制造还是现代化的新型制造，夹具的地位始终举足轻重。对于任何一个企业而言，夹具的设计和制造在整个生产周期中占据了相当大的比例，因为它直接影响着加工质量、生产效率和成本。迄今为止，夹具仍是机电产品制造中必不可缺的四大工具(刀具、夹具、量具、模具)之一。夹具在国内外也正在逐渐形成一个依附于机床业或独立的小行业。因此，夹具是机械制造的一项重要工艺设备。第2章 零件的分析第2章 零件的分析2.1 零件的作用题目给出的零件是YT340型拨叉。YT340型拨叉的主要作用是保证各安装孔之间的中心距及平行度，并保证部件正确安装。因此YT340型拨叉零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。图2.1 零件图2.2 零件的工艺分析由YT340型拨叉零件图可知。YT340型拨叉零件，它的外表面上有4个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：1. 以15.81mm孔为中心的加工面 这一组加工面包括：20.5圆的左右端面， 15.81mm孔以及对其倒角。 2. 叉口处的加工面 这一组加工面包括：铣叉口的2端面面，铣叉口内侧面，其中外端面和15.81孔有垂直度要求，这就要求我们要以15.81内孔定位加工这2端面，以保证端面和15.81孔的垂直度。第3章 YT340型拨叉机械加工工艺规程设计第3章 YT340型拨叉机械加工工艺规程设计3.1 YT340型拨叉毛坯形式零件材料为45#，锻件的优点是适应性强，在无毛坯图的情况下，需实际了解毛坯的形状、尺寸及机械性能等。不同的选材会影响到零件的使用，不同的选材会让零件的使用寿命和其的生产成本变的大大的不同，所以零件的选材尤其重要。我可以锻造来决定零件的选材，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.2 YT340型拨叉加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该YT340型拨叉零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于YT340型拨叉来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。3.2.1 孔和平面的加工顺序YT340型拨叉类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工YT340型拨叉上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。YT340型拨叉的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去锻件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。YT340型拨叉零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，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孔系加工精度。3.2.2 孔系加工方案选择YT340型拨叉孔系加工方案，应选择能够满足孔系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，应选择价格最底的机床。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。从零件图上可以看出，YT340型拨叉较不规则，所以粗基准不太容易选择。为了保证15.8mm孔的位置精度的要求，选择叉口内圆面和20.5的右端面作为粗基准，以保证孔的轴心线与叉口的X、Y方向的位置要求以及15.8mm孔轴心线的垂直度，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。工件被放在支撑板上，限制三个自由度；工件的大叉口内表面紧靠在两个支承钉的外圆柱面上，限制两个自由度；小头15mm 孔的端面紧靠在支承钉上，限制一个自由度，实现完全定位。 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。3.3 YT340型拨叉加工定位基准的选择3.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入YT340型拨叉的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以YT340型拨叉的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯锻出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。3.3.2 精基准的选择从保证YT340型拨叉孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证YT340型拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从YT340型拨叉零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是YT340型拨叉的装配基准，但因为它与YT340型拨叉的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。3.4 YT340型拨叉加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。YT340型拨叉加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到YT340型拨叉加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于YT340型拨叉，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根据以上分析过程，现将YT340型拨叉加工工艺路线确定如下：方案一工序10：锻造。工序20：调质处理工序30：铣20.5左端面工序40：铣20.5右端面及宽11的面工序50：钻，扩，铰15.81F8孔工序60：铣宽16.5的面工序70：钻宽16.5的面上M10的螺纹底孔8.5，攻丝M10工序80：铣叉口的左右端面工序90：铣叉口宽51的面工序100：铣宽9.65的左右端面工序110：铣宽14.2的槽工序120：清洗去毛刺工序130：验收工序140：入库方案二工序10：锻造工序20：调质处理工序30：铣20.5左端面工序40：铣20.5右端面及宽11的面工序50：铣宽16.5的面钻，工序60：铣叉口的左右端面工序70：铣叉口宽51的面工序80：扩，铰15.81F8孔工序90：钻宽16.5的面上M10的螺纹底孔8.5，攻丝M10工序100：铣宽9.65的左右端面工序110：铣宽14.2的槽工序120：清洗去毛刺工序130：验收工序140：入库对方案一和方案二进行比较，可知方案二将15.8孔的加工放在铣叉口的左右端面后，由零件图我们知道，15.8孔和铣叉口的左右端面有垂直度要求，为了保证他们之间的垂直度要求，应将15.8孔的加工放到前面，这样不但可以保证他们之间的垂直度要求，而且为后面工序的加工，提供了定位基准，节省了时间，进而提高了效率，所以我们选择方案一。具体的加工路线如下工序10：锻造。工序20：调质处理工序30：铣20.5左端面工序40：铣20.5右端面及宽11的面工序50：钻，扩，铰15.81F8孔工序60：铣宽16.5的面工序70：钻宽16.5的面上M10的螺纹底孔8.5，攻丝M10工序80：铣叉口的左右端面工序90：铣叉口宽51的面工序100：铣宽9.65的左右端面工序110：铣宽14.2的槽工序120：清洗去毛刺工序130：验收工序140：入库3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“YT340型拨叉”零件材料采用35#制造。材料为35#钢，生产类型为大批量生产，采用锻造毛坯。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，对毛坯初步设计如下： 1. 20.5圆的左右端面20.5圆的左右端面的粗糙度为12.5,进行一次粗铣即可满足要求，查机械工艺学及夹具设计指导表2-12，知Z=2.0mm2. 15.8mm的孔 M10因为孔最大只有15.8mm，因此在锻造时不容易锻造出，因此在毛坯的设计时，不宜设计底孔。因此毛坯采用实心锻造。以确保毛坯的成功率。2. 叉口侧面 该叉口两侧面粗糙度都是6.3，进行一次粗铣即可满足光洁度要求。根据资料可知，选取加工余量等级为G，选取尺寸公差等级为9级。所以根据相关资料和经验可知，毛坯的叉口厚度定为2.0mm，符合要求。3. 叉口内圆面 叉口内圆面的圆弧半径为R28.5mm，光洁度要求没有，直接锻造出来，查资料知，砂型锻造机械翻砂造型的尺寸公差等级为810级，4.宽9.65和16.5的面宽9.65和16.5的两侧面，粗造度为6.3,12.5，进行一次粗铣即可满足要求，查机械工艺学及夹具设计指导表3-3知Z=2.0mm5.宽14.2的槽因其宽度只有14.2，粗糙度为12.5，所以直接锻造成实心其它表面均为不加工表面，而且锻造出的毛坯表面就能满足它们的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。3.6 选择加工设备和工艺装备3.6.1 机床选用.工序端面加工是铣加工。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用铣床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的X52K型铣床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表.-。.工序钻孔，选用Z525摇臂钻床。3.6.2 选择刀具.在铣床上加工的工序,一般选用硬质合金铣刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金铣刀.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。3.6.3 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.7 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“YT340型拨叉” 零件材料为35钢，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表2.2-17 各种钢铁的性能比较，35#的硬度HB为143269，表2.2-23 35#的物理性能，20钢密度=7.27.3（），计算零件毛坯的重量约为2。表3-1 机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于3050，毛坯重量2100为轻型，确定为大批生产。根据生产纲领，选择锻造类型的主要特点要生产率高，适用于大批生产，查工艺手册表3.1-19 特种锻造的类别、特点和应用范围，再根据表3.1-20 各种锻造方法的经济合理性，采用机器砂模造型锻件。第4章 YT340型拨叉切削用量及基本工时第4章 YT340型拨叉切削用量及基本工时工序1：无切削加工，无需计算工序2：无切削加工，无需计算工序3：铣20.5左端面。机床：铣床X52K刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参考文献3表2.481，取铣削速度每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取根据参考文献3表2.481，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.174，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献3表2.481,取切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序40：铣20.5右端面及宽11的面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则2）决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取1450当1450r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时：，则机动工时为工序50：钻，扩，铰15.81F8孔工步一钻孔至14确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工14孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步二：扩孔利用钻头将孔扩大至，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书，选取则主轴转速为，并按车床说明书取，实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步3：铰孔根据参考文献表2-25，得查参考文献表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取，实际切削速度。切削工时：，则机动工时为工序60：铣宽16.5的面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则2）决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取1450当1450r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时：，则机动工时为工序70：钻宽16.5的面上M10的螺纹底孔8.5，攻丝M10工步一：钻宽16.5的面上M10的螺纹底孔8.5选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 按机床选取 基本工时：工步二：攻螺纹M10mm 选择M10mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即 按机床选取 基本工时：工序80：铣叉口的左右端面1. 选择刀具刀具选取三面刃铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则2）决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取225当225r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为工序90：铣叉口宽51的面卧式铣床X62选择刀具刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则2）决定每次进给量及切削速度 根据X62型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取1450当1450r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为工序100：铣宽9.65的左右端面立式铣床X51选择刀具刀具选取立铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则2）决定每次进给量及切削速度 根据X62型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取1450当1450r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为总的工时：T=2t=1.242min工序110：铣宽14.2的槽立式铣床X51选择刀具刀具选取立铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则2）决定每次进给量及切削速度 根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取1450当1450r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为工序120：清洗去毛刺工序130：验收工序140：入库第5章 专用夹具的设计第5章 专用夹具的设计5.1 铣床专用夹具的主要类型（一）直线送进的专用铣床夹具这类夹具安装在铣床工作台上，加工中工作台是按直线进给方式运动的，在洗削工序中，为了提高夹具的工作效率，对于这类铣床夹具，可采用连动加紧机构和气动，和液压传动装置，也可采用多件多工位夹具使加工的机构时间和装卸工件时间重合等项措施。（二）圆周送进的专用铣床夹具圆周铣削法的送进运动时连续的，能在不停车的情况下装卸工件，因此是一种高效率的加工方法，适用于大批量生产。设计圆周送进铣床夹具时应注意使沿圆周排列的工件尽量紧凑，以减少铣刀的空程和夹具的尺寸和质量；手柄沿转台的四周分布以便于操作，尽可能采用气动液压等机械化夹紧方式以减轻工人劳动强度。（三）机械仿形送进的靠模夹具靠模夹具时用来加工各种直线曲面或空间曲面，靠模夹具的作用是使主送进运动和由靠模获得的辅助运动合成加工所需要的仿形运动。因此按照送进运动的方式，把用于加工直线曲面的仿形夹具分成直线送进和圆周送进的两种。采用靠模夹具可在一般万能铣床上加工出所需要的成形面以代替价格昂贵的靠模铣床加工，这对于中小厂来说，通过采用夹具来扩大机床工艺用途，以解决缺少特殊设备问题，具有较大的技术经济意义。5.2 铣床专用夹具的设计要点（一）由于铣削过程不是连续切削，且加工余量较大，切削力较大而方向随时多可能在改变。所以夹具应具有足够的刚性和强度，夹具的重心应尽量低，夹具的高度于宽度之比应为1：1.25，并应有足够排屑空间。（二）夹紧装置要有足够的强度和刚度，保证必需的夹紧力，并有良好的自锁性能，一般在铣床夹具上特别是粗铣，不宜采用偏心夹紧。（三）夹紧力应作用在工件刚度较大的部位上。工件与主要定位元件的定位表面接触刚度要大。当从侧面压紧工件时，压板在侧面的着力点应低于工件侧面支承点。（四）为了调整和确定夹具与铣刀的相对位置，应正确选用对刀装置，对到装置在使用塞尺方便和易于观察的位置，并应在铣刀开始切入工件的一端。（五）切削和切削液应能顺利地排除，必要时应开排屑孔。（六）为了调整和确定夹具与机床工作台轴线的相对位置，在夹具的底面应具有两个定向建，定向健与工作台T形槽宜用单面贴合。当工作台T形槽表面平整时可采用圆柱销，精度高的或重型夹具宜采用夹具体上的找正基面。5.3 夹紧装置 在机械加工中，加工件将受到切削力，离心力，惯性力等外力的作用。为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持有定位元件所确定的加工位置，而不致发生震动或位移，一般在夹具结构中都必须设置一定的夹紧装置，将工件可靠的夹紧。 1.夹紧装置的组成 典型的夹紧装置是由几部分组成 （1）力源装置。力源装置是产生夹紧作用力的装置。通常是指机动夹紧时所用的气动，液压，电动等动力装置。（2）中间递力机构，。中间递力机构是介于力源和夹紧作用力传递给夹紧元件，然后由夹紧元件，然后由夹紧元件最终完成对工件的夹紧。一般递力机构可以在传递加紧作用力过程中，改变夹紧作用力的方向和大小，并根据需要亦可具有一定的自锁性能。（3）夹紧元件与夹紧机构。夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。通过它和工件受压面的直接接触而完成夹紧动作。以上就是夹紧装置的基本设计内容。2.夹紧装置的基本要求(1)在夹紧过程中，工件应能保持在既定位置，即在夹紧力的作用下，工件不应离开定位置支承。（2）夹紧力的大小要适当，可靠。既要是工件在加工过程中不产生移动和振动，又不使工件产生不允许的变形和损伤。（3）夹紧装置应操作安全，方便，省力。（4）夹紧装置的自动化程度和复杂程度应与工件的产量和批量相适应。5.4 专用夹具的基准选择 本夹具采用侧面定位限制一个方向的自由度；由压板轴定位，这样六个自由度全部都被限制住了。可调部分安装在夹具体上，即通过滑块来限制住支座X轴方向上的转动。并通过滑块上的可换定位销来实现限制作用。定位基础可以通过夹具体上的面来定位或由底板来定位，因为夹具上的面上的定位误差比起底板所产生的定位误差相比较大，因此为了减少定位误差，在此我选择了以底板作为定位基准。5.5 机床夹具的概述机床夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。在机床上加工工件的时候，必须用夹具装好夹牢所要加工工件。工件在机床上加工时，为保证加工精度和提高生产率，必须使工件在机床上相对刀具占有正确的位置，这一过程称为定位。将工件夹紧，就是对工件施加作用力，使之在已经定好的位置上将工件可靠地夹紧，这一过程称为夹紧。从定位到夹紧的全过程，称为装夹。机床夹具的主要功能就是完成工件的装夹工作。工件的装夹方法有找正装夹法和夹具装夹法两种。5.5.1 机床夹具的种类机床夹具按其适用范围可分为通用夹具、专业夹具、组合夹具、可调夹具及随行夹具五种基本类型。如按所使用的机床来分类，则机床夹具可分为车床夹具、铣床夹具、躺床夹具、钻床夹具、磨床夹具、自动机床夹具及数控机床夹具等。通用夹具是指已经标准化的、可用于加工一定范围内的不同工件的夹具，如三爪卡盘、平口虎钳、万能分度头等。这些夹具已作为机床附件由专门工厂制造供应。专业夹具是指专为某一工件的某道工序而设计制造的夹具。专业夹具在批量生产中使用，这也是本次夹具设计的主要研究对象。 5.5.2 机床夹具的组成1.定位元件及定位装置 用于确定工件在夹具中的正确位置，定位支承元件的定位精度直接影响工件加工的精度。定位元件有支承钉，支承板等。2.夹紧元件及夹紧装置 用于夹紧工件，保持工件定位后的位置在加工过程中不变。3.夹具体 夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体，并通过它将整个夹具安装在机床上。4.其他装置或元件 各种夹具还应根据需要设置一些其它装置或元件，有分度装置，导向或对刀元件，夹具与机床之间的连接元件等。如铣削加工一般多采用定距切削，为便于调整刀具相对于工件被加工表面的位置，夹具上常设置对刀装置，其中对刀装置包括对刀块和塞尺。5.6 铣床夹具的分类铣床夹具主要用于加工零件上的平面精加工工序、花键及各种成型面等，是最常见的夹具之一。按铣削的进给方式，可将铣床夹具分为直线进给式、圆周进给式和靠模进给式三类。其中，直线进给式夹具用得最多。另外，铣床夹具按使用范围可分为通用铣夹具、专用铣夹具和组合铣夹具三类；还可按自动化程度和夹紧动力源的不同以及装夹工件数量的多少等进行分类。5.7 铣削专用夹具的设计要点1.为了调整和确定夹具与机床工作台轴线的相对位置，在夹具体与地面之间应具有两个定位键。2.为了调整和确定夹具与铣刀的相对位置，应正确选用对刀装置，对刀装置应在使用塞尺方便和易于观察的位置，并应在铣刀开始切入工件的一端。3.考虑加工余量大和切削力方向随时可能变化的因素，夹具应有足够的刚性和强度，夹具的重心应尽量低。4.夹具装置要有足够的强度和刚度，保证必需的夹紧力，并有良好的自锁性能。5.夹紧力应作用在工件刚度较大的部位上。工件与主要定位元件的定位表面接触刚度要大。当从侧面压紧工件时，压板在侧面的着力点应低于工件侧面支承点。6.切屑和冷却液应能顺利排出，必要时应开排泄孔【2】5.8 铣床夹具的安装夹具在铣床工作台上的定位,由装在夹具体底部的两个定位键实现。铣床夹具在铣床工作台上的安装位置，直接影响被加工表面的位置精度，因而在设计时必须考虑其安装方法，一般是在夹具底座下面装两个定位键。定位键的结构尺寸已标准化，应按铣床工作台的T形精加工工序尺寸选定，它和夹具底座以及工作台T形精加工工序的配合为H7/h6、H8/h8。两定位键的距离应力求最大，以利提高安装精度。定位键安装在夹具体底面的纵向精加工工序中,一个夹具一般要配置两个定位键。铣床夹具底座定位键与铣床工作台T型精加工工序的配合连接，再用T 形螺栓和垫圈、螺母将夹具体紧固在工作台上，所以在夹具体上还需要提供两个穿T形螺栓的耳座。如果夹具宽度较大时，可在同侧设置两个耳座，两耳座的距离要和铣床工作台两个T形精加工工序间的距离一致。T形精加工工序导轨如下图5.1：图5.1 铣床加工工序导轨第6章 铣宽度5.9尺寸两端面夹具设计第6章 铣宽度5.9尺寸两端面夹具设计6.1 研究原始质料利用本夹具主要用来粗、精铣两端面，铣宽度5.9尺寸两端面两端面对孔15.81F8的中心线要满足对称度要求以及其铣宽度5.9尺寸两端面两边的平行度要求。在铣此铣宽度5.9尺寸两端面时，为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。6.2 定位基准的选择由零件图可知：在对铣宽度5.9尺寸两端面进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，孔15.81F8进行了钻、扩、铰加工。因此，定位、夹紧方案有：方案：选底平面、工艺孔和大头孔定位，即一面、心轴和棱形销定位，夹紧方式选用螺母在心轴上夹紧。方案：选一面两销定位方式，工艺孔用短圆柱销，用棱形销定位，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。分析比较上面二种方案：方案中的心轴夹紧、定位是不正确的，孔端是不加工的，且定位与夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。通过比较分析只有方案满足要求，孔其加工与孔的轴线间有尺寸公差，选择小头孔和大头孔来定位，从而保证其尺寸公差要求。铣该铣宽度5.9尺寸两端面时其对孔的中心线有对称度以及两边的平行度要求。为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面两销的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即为YT340型拨叉底平面；6.3 切削力及夹紧分析计算刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 由参考文献55表129 可得铣削切削力的计算公式： 有：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即：安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数： 由此可得： 所以 6.4 气缸的设计计算1）初选气缸的工作压力16工作压力是确定执行元件结构参数的主要依据，它的大小影响执行元件的尺寸和成本，甚至整个系统的功能。在此气动夹具设计中，因采用企业气源作为动力，一般空气的压力为0.50.8Mpa。所以选定工作压力为0.5Mpa。2）确定气缸的主要结构