拨叉加工工艺及中心轴孔的加工夹具设计.doc

大连理工大学网络教育学院毕业论文（设计）模板 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文（设 计） II内容摘要本论文完成了对拨叉加工工艺以及中心轴孔的加工夹具的设计。在设计的前一部分，主要进行工艺卡的填写。首先，拔叉的加工的基准面的选择进行了分析阐述。然后，根据拔叉的几何形状、尺寸精度及位置等技术要求，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，尽量使工序集中来提高生产效率，并考虑到生产成本尽量下降，合理的选择拔叉的加工路线。最后，对工艺卡的填写作详细的阐述。第二阶段，进行夹具设计。纵观整条工艺路线，结合难易程度和夹具本身的特色，选定钻、扩、铰、精铰中心轴孔的一道工序进行夹具的总体装配和夹具体的设计。首先，结合零件在该工序中需要达到的各项技术要求，初步拟定工件的定位、夹紧方案；然后，根据夹具设计原则以及夹紧力和夹紧点的确定原则进行局部零部件和夹具体的设计；最后，校核该夹具的精度。关键词：拨叉；机械加工；工艺；切削；夹具设计图2.2：拨叉的主视图 图2.3：右视图（旋转剖面）2.3 定位基准的分析与选择在制定零件加工工艺规程时，正确选择定位基准对保证加工表面的尺寸精度和相互位置精度的要求以及合理安排加工顺序都有重要的影响。2.3.1 基准的概念在工程领域，基准是机械制造中应用十分广泛的一个概念，机械产品从设计时零件尺寸的标注,制造时工件的定位，校验时尺寸的测量，一直到装配时零部件的的装配位置确定等，都要用到基准的概念。基准就是用来确定生产对象上几何关系所依据的点,线或面.基准分为： 设计基准、 工艺基准，工艺基准又分为： 工序基准、 定位基准、 测量基准、 装配基准，机械图纸上的基准都是用大写字母A、B、C、D等用一个特定的带圈的基准符号表示的。当基准符号对准的面及面的延伸线或该面的尺寸界限时，表示是以该面为基准。当基准符号对准的是尺寸线，表示是以该尺寸标注的实体中心线为基准。2.3.2 基准选择原则(1)粗基准选择原则：以不加工的表面作为粗基准；选择要求加工余量均匀的表面作为粗基准；选择余量最小的表面作为粗基准；选择平整、光洁、尺寸足够大的表面作为粗基准；粗基准应尽量避免重复使用。因此，选择右侧面D面作为粗基准。(2)精基准选择原则：基准重合原则；基准统一原则；另外，因应尽量选择尺寸较大的表面作为精基准。因此，选择拨叉左侧面C面作为精基准）2.3.3 定位基准的选择1分析零件各加工平面、孔、倒角等的位置精度等2确定零件的粗、精基准；3确定零件各表面的加工顺序。2.4 工艺路线的制定制定工艺路线的出发点，应当是使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为单件生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。根据以上图纸的技术要求，主要加工尺寸如下：1、中心轴孔；2、顶部销孔；3、右底面距离销孔中心；4、拨叉平面距；5、拨叉内侧壁；6、拨叉内径；7、拨叉侧面距；拨叉加工工艺设计如下零件材料为ZG310-570，拨叉零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，采用专用工装。制定工艺路线，工艺路线方案如下：工序一 粗铣22端面。工序二 粗铣加工左平面，保证平面距离：30。工序三 钻、扩、铰、精铰中心轴孔工序四 粗、精铣内孔工序五 粗铣 工序六 铣平面，保证工序六 钻销孔，保证右底面距离销孔中心。工序七 检查。 以上工序较为简单，使用的设备方便，达到设计的目标。加工余量的计算分析：工序一 粗铣22端面：端面为粗铣，尺寸要求较低，直接留下侧面余量即可，铣后厚度321即可。工序二 粗铣加工左平面，保证平面距离：30。未注线性公差等级：GB1804-m，确认加工后尺寸要求为300.3。工序三 钻、扩、铰、精铰中心轴孔，查机械加工工艺手册，钻孔尺寸为10，扩孔尺寸为13，铰孔的余量要求为0.3-0.4，铰孔后尺寸为13.7，精绞的加工余量为0.15，符合机械加工工艺手册设计要求。工序四 粗、精铣内孔，查机械加工工艺手册，精铣加工余量为0.5,因此粗铣后尺寸为77工序五 粗铣 ，该尺寸要求较低，直接铣加工到位。工序六 铣平面，保证，该尺寸要求较低，直接铣加工到位。工序六 钻销孔，钻孔，保证右底面距离销孔中心。2.5 工艺卡的填写表2.1：工艺卡工序号工序内容定位基准设备被准010铸造020退火030粗铣加工22端面，保证加工后尺寸321左侧面：C面铣床040粗铣加工左平面，保证平面距离：300.3。22端面铣床050钻、扩、铰、精铰中心轴孔左侧面：C面钻床060粗、精铣内孔中心轴孔铣床070粗铣 中心轴孔铣床080铣平面，保证中心轴孔铣床090钻销孔，保证右底面距离销孔中心中心轴孔钻床100去毛刺检查、入库3 夹具设计3.1 夹具的整体设计夹具设计时，应满足以下主要要求：1.夹具应满足零件加工工序的精度要求。特别对于精加玉工序，应适当提高夹具的精度，以保证工件的尺寸公差和形状位置公差等。2.夹具应达到加工生产率的要求。特别对于大批量生产中使用的夹具，应设法缩短加工的基本时间和辅助时间。3.夹具的操作要方便、安全。按不同的加工方法，可设置必要的防护装置、挡屑板以及各种安全器具。4.能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。夹具元件的材料选择将直接影响夹具的使用寿命。因此，定位元件以及主要元件宜采用力学性能较好的材料。夹具的低成本设计，目前在世界各国都已相当重视。为此，夹具的复杂程度应与工件的生产批量相适应。在大批量生产中，宜采用如气压、液压等高效夹紧装置；而小批量生产中，则宜采用较简单的夹具结构。5.要适当提高夹具元件的通用化和标准化程度。选用标准化元件，特别应选用商品化的标准元件，以缩短夹具制造周期，降低夹具成本。6.具有良好的结构工艺性，以便于夹具的制造、使用和维修。3.1.1夹具设计分析 1）确定定位方案，选择定位元件，计算定位误差。2）确定对刀或导向方式，选择对刀块或导向元件。3）确定夹紧方案，选择夹紧机构。4）确定夹具其他组成部分的结构形式，例如分度装置、夹具和机床的连接方式等。5）确定夹具体的形式和夹具的总体结构。在确定夹具结构方案的过程中，应提出几种不同的方案进行比较分析，选取其中最为合理的结构方案）本文选择其中的工序三的钻、扩、铰、精铰夹具进行设计。本工序是加工中心轴孔，加工完成应达到图纸的技术要求。3.1.2 夹具结构方案的确定 （根据以上要求，现将工序三：钻、扩、铰、精铰中心轴孔的工序，夹具结构设计如下图所示：图3.1：中心轴孔的夹具示意图从上图中可以看出，在加工该孔时，拨叉右侧面D面作为定位基准，拨叉C面以及拨叉地面进行压紧装夹，留下足够的空间进行加工。该夹具的结构方案为：压板共三块，包含加紧板，连接过板，底板，中间有压紧装置，底板中设定位销钉2只，压板连接方式为螺栓连接。3.1.3 夹具的具体设计夹具的各个部件组合设计如下图。图3.2：夹具的主剖视图3.2 夹具的装配该夹具装配较为简单，直接用长螺栓连接即可。3.3 夹具的经济性分析为了提高整个工艺加工的生产效率，在保证定位夹紧要求和零件的各项技术要求的前提下，对于夹具的选择也要满足一定的经济性。1在夹具设计中，应尽量采用标准件或推荐的元件，这样在夹具需更换元件时，可避免重复设计、重复制造带来的麻烦和浪费，减少更换时间，且降低了夹具成本。2尽量减小需精加工的平面的面积，降低夹具的制造成本。3为提高