制定拨叉零件的加工工艺及设计钻Φ12H7和Φ25H7孔的钻床夹具【夹具工艺类课程设计含CAD图纸+word说明书】
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!【包含文件如下】【夹具工艺课程设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请加QQ97666224】.bat
夹具体.dwg
夹具零件图.dwg
对刀机构.dwg
工序.doc
拨叉零件图.dwg
机械加工工艺过程卡片.doc
说明书.doc
钻孔装配图.dwg
目录
序言 1
第1章 零件的分析 2
1.1 零件的作用 2
1.2 第二节 确定毛坯 2
1.3 确定毛坯的制造形式 3
1.4 基面的选择的选择 3
1.5 制定工艺路线 5
1.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 5
1.7 确定切削用量及基本工时 8
第2章 夹具设计 17
2.1 问题的提出 17
2.2 定位基准的选择 17
2.3 切削力和夹紧力的计算 17
2.4 定位误差分析 19
2.5 夹具操作的简要说明 19
总结 21
参考文献 22
- 内容简介：
-
机械制造技术课程设计说明书 设计题目： 制定拨叉零件加工工艺，设计钻12 25的钻床夹具 专 业： 机械电子工程 班 级： 12 学 号： 1230120323 姓 名： 王 浩 指 导教师： 张中然 机械工程系 2015 年 11 月 21 日哈尔滨理工大学课程设计说明书 I 目录 序言 . 1 第 1章 零件的分析 . 2 件的作用 . 2 二节 确定毛坯 . 2 定毛坯的制造形式 . 3 面的选择的选择 . 3 定工艺路线 . 5 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 5 定切削用量及基本工时 . 8 第 2章 夹具设计 . 17 题的提出 . 17 位 基准的选择 . 17 削力和夹紧力的计算 . 17 位误差分析 . 19 具操作的简要说明 . 19 总结 . 21 参考文献 . 22 哈尔滨理工大学课程设计说明书 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。 支架的加工工艺规程及其车 60 孔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。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 2 第 1章 零件的分析 件的作用 我所选的题目是 车床上的拨杆零件。它位于车床上的变速机构中。主要用来换挡，使主轴的回转运动按照工作者的要求工作，从而获得所需要的速度和扭矩的作用。零件上的 12 孔与操作机构相连接，通过 22 孔则是用于所控制齿轮所在的轴配合，通过 12孔所受的力拨动 22 孔这端的齿轮变速，达到所需的作用。 二节 确定毛坯 （一）确定毛坯的种类 毛坯的确定包括确定毛坯的种类和制造方法两个方面。毛坯的种类选择铸件。考虑到零件在机床运行过程中所受的冲击不大，零件的材料选择 件选择砂型铸造毛坯。 （二）绘制铸件的零件图 哈尔滨理工大学课程设计说明书 3 定毛坯的制造形式 零件材料为 45，在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用锻造，锻造精度为 2 级，能保证锻件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上 考虑也是应该的。 面的选择的选择 1、粗基准选择应当满足以下要求： （ 1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 （ 2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床哈尔滨理工大学课程设计说明书 4 床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使 表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 （ 3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 （ 4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。 （ 5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取 60 孔及其端面作为定位基准。 2、 精基准的选择 精基准的选择 应满足以下原则： （ 1）“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。 （ 2）“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。 （ 3）“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。 （ 4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加 工。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 5 （ 5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以基准面 A 及另外两侧面作为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。 定工艺路线 制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下 来。 工序 01：铸造 工序 02：时效处理 工序 03：粗铣、精铣基准面 A 工序 04：粗铣、半精铣 D 面 工序 05：粗铣、半精铣 B 面 工序 06：粗铣、半精铣 C 面 工序 07：钻 25 的孔 工序 08：钻 12 的孔 工序 09：钻 10 孔 工序 10：检验至图纸要求 工序 11：入库 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 支架材料为 由于零件不算是比较的复杂，所以这里哈尔滨理工大学课程设计说明书 6 采用铸件，中大批量生产，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用铸造成型。这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。 基准面 A 的加工余量 基准面 A 的表面粗糙度 寸公差等级 工余量等级 机械制造工艺设计简明手册表 ，单边加工余量 Z=机械制造工艺设计简明手册表 ，需要经过粗铣 精铣方能满足其精度要求。 粗铣 单边余量 Z=铣 单边余量 Z=、 D 面的加工余量 D 面的表面粗糙度 寸公差等级 工余量等级机械制造工艺设计简明手册表 ，单边加工余量Z=机械制造工艺 设计简明手册表 ，需要经过粗铣 半精铣方能满足其精度要求。 粗铣 单边余量 Z=精铣 单边余量 Z=、 B 面的加工余量 B 面的表面粗糙度 寸公差等级 工余量等级机械制造工艺设计简明手册表 ，单边加工余量Z=机械制造工艺设计简明手册表 ，需要经过粗铣 半精铣方能满足其精度要求。 粗铣 单边余量 Z=精铣 单边余量 Z= 面的加工余量 哈尔滨理工大学课程设计说明书 7 C 面的表面粗糙度 寸公差等级 工余量等级机械制造工艺设计简明手册表 ，单边加工余量Z=机械制造工艺设计简明手册表 ，需要经过粗铣 半精铣方能满足其精度要求。 粗铣 单边余量 Z=精铣 单边余量 Z= 25 孔的加工余量 25 孔的表面粗糙度 寸公差等级 工余量等级 机械制造工艺设计简明手册表 ，单边加工余量 Z=机械制造工艺设计简明手册表 ，需要经过粗车 半精车 精车方能满足其精度要求。 粗车 单边余量 Z=精车 单边余量 Z=车 单边余量 Z= 12 的孔的加工余量 12 的孔表面粗糙度 寸公差等级 工余量等级 机械制造工艺设计简明手册表 ，单边加工余量 Z=机械制造工艺设计简明手册表 ，需要经过粗铣 半精铣方能满足其精度要求 。 粗铣 单边余量 Z=精铣 单边余量 Z= 10 孔的加工余量 10 孔尺寸不大，故采用实心铸造，由机械制造工艺设计简明手册表 。 不加工表面的加工余量 哈尔滨理工大学课程设计说明书 8 不加工表面，直接铸造即可满足其精度要求。 定切削用量及基本工时 工序 01：铸造 工序 02：时效处理 工序 03：粗铣、精铣基准面 A 工步一：粗铣基准面 A 1. 选择刀具 刀具选取端面铣刀，刀片采用 ， 00 ， 00 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 98801001 0 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取 400 r m i n/i n/1000 400801000 w 3）计算工时 切削工时： 0 ， ， 2 ，则机动工时为 m i 0 哈尔滨理工大学课程设计说明书 9 工步二：精铣基准面 A 1. 选择刀具 刀具选取端面铣刀，刀片采用 ， 00 ， 00 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 98801001 0 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取 400 r m i n/i n/1000 400801000 w 3）计算工时 切削工时： 0 ， ， 2 ，则机动工时为 m i 0 工序 04：粗铣、半精铣 D 面 工步一：粗铣 D 面 1. 选择刀具 刀具选取端面铣刀，刀片采用 ， 000 ， 50 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 哈尔滨理工大学课程设计说明书 10 1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 78100 15010001000 rd vn s 按机床标准选取 500 r m i n/157m i n/1000 5001001000 w 3）计算工时 切削工时： 15 ， ， 2 ，则机动工时为 m i 0 521 工步二：半精铣 D 面 1. 选择刀具 刀具选取端面铣刀，刀片采用 ， 000 ， 50 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 哈尔滨理工大学课程设计说明书 11 m 78100 15010001000 rd vn s 按机床标准选取 500 r m i n/157m i n/1000 5001001000 w 3）计算工时 切削工时： 15 ， ， 2 ，则机动工时为 m i 工序 05：粗铣、半精铣 B 面 工步一：粗铣 B 面 1. 选择刀具 刀具选取端面铣刀，刀片采用 ， 00 ， 00 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 98801001 0 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取 400 r m i n/i n/1000 400801000 w 3）计算工时 哈尔滨理工大学课程设计说明书 12 切削 工时： 0 ， ， 2 ，则机动工时为 m i 0 工步二：半精铣 B 面 1. 选择刀具 刀具选取端面铣刀，刀片采用 ， 00 ， 00 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 98801001 0 001 0 00 rd vn s 按机床标准选取 400 r m i n/i n/1000 400801000 w 3）计算工时 切削工时： 0 ， ， 2 ，则机动工时为 m i 0 工序 06：粗铣、半精铣 C 面 工步一：粗铣 C 面 1. 选择刀具 哈尔滨理工大学课程设计说明书 13 刀具选取端面铣刀，刀片采用 ， 000 ， 50 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 78100 15010001000 rd vn s 按机床标准选取 500 r m i n/157m i n/1000 5001001000 w 3）计算工时 切削工时： 00 ， ， 2 ，则机动工时为 m i 工步二：半精铣 C 面 1. 选择刀具 刀具选取端面铣刀，刀片采用 ， 000 ， 50 ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深 度 2）决定每次进给量及切削速度 哈尔滨理工大学课程设计说明书 14 根据 铣床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 78100 15010001000 rd vn s 按机床标准选取 500 r m i n/157m i n/1000 5001001000 w 3）计算工时 切削工时： 00 ， ， 2 ，则机动工时为 m i 0 021 工序 07：钻 25 的孔 选择刀具 1） 车削深度， 2）机床功率为 切削手册 f=z。选较小量 f=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 ） 计算切削速度 按切削手册，查得 98mm/s ，n=439r/f=490mm/s 据 床参数，选择 75r/75mm/s,则实际切削速度 V c= 80 475/1000=实际进给量为 f fc/75/(300 10)=z。 5)校验机床功率 查切削手册 机床所能提供功率为校验合格。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 15 最终确定 75r/75mm/s， V c=f z=z。 6）计算基本工时 L/ 15+1+3)/（ 475 工序 08：钻 12 的孔 1. 选择刀具 刀具选取麻花钻，刀片采用 ， 00 ， 5 ， 4z 。 2. 决定钻削用量 1）决定钻削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据 床说明书，其功率为为 等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 z ，则 m 7810 1510001000 rd vn s 按机床标准选取 500 r m 000 50101000 w 3）计算工时 切削工时： 0 ， ， 2 ，则机动工时为 m i 工序 09：钻 10 孔 选用 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 6） 哈尔滨理工大学课程设计说明书 16 由切削表 工艺表 16 查得 0 /f m m r机 0 （切削表 m i n/01 00 01 00 0 rD 468r/机床选取 n=500r/m i n/ 0 0 0 w 切削工时： 51 ， ， 3 则机动工时为 m i i 工序 11：检验至图纸要求 工序 12：入库 哈尔滨理工大学课程设计说明书 17 第 2章 夹具设计 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。 由指导老师的分配工序 07 和 08：钻 25 的孔和钻 12 的孔的车床夹具。 题的提出 本夹具主要用于钻 25 的孔和钻 12 的孔，精度等级 8 级，表面粗糙度 基准 A 的平行度公差为 些加工的时候要考虑在内。 位基准的选择 本道工序加工钻 25 的孔和钻 12 的孔，采用基准面 A 及两侧面作为定位基准。 削力和夹紧力的计算 （ 1）刀具：采用内孔 车刀 机床： 式车床 由 3 所列公式 得 查表 8 得其中： 修正系数 0.130 q X y u 8 z=24 0 哈尔滨理工大学课程设计说明书 18 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 其中： 1K 为基本安全系数 K 为加工性质系数 K 为刀具钝化系数 K 为断续切削系数 以 （ 2）夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 21 其中 f 为夹紧面上的摩擦系数，取 F= G G 为工件自重 夹紧螺钉：公称直径 d=6料 45 钢 性能级数为 006 M P 8 0108 螺钉疲劳极限： M P 极限应力幅： M P 许用应力幅： M P aS 螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 哈尔滨理工大学课程设计说明书 19 s= 取 s=4 得 M P 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠。 位误差分析 一批工件在卡具中定位时，各个工件所占据的位置不完 全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成误差，即工件定位时造成的加工表面相对工序基准的误差。 形成原因有两个，一是由于定位基准 与设计基准不重合而造成。二是定位基准与限位基准不重合而造成。 根 据 零 件 图 可 知 ， T= ， 96a 。d ）（已知孔的形状公差为 据经验公式， 易知此结果符合。 具操作的简要说明 基准面 A 作为第一定位基准，与支 承板 1 相配合限制三个自由度， 60 15 端面作为第二定位基准，与支承板相配合限制两个自由度， 70 15 端面作为第三定位基准，与一圆柱销相配合限制一个自由哈尔滨理工大学课程设计说明书 20 度，工件六个自由度被完全限制，属于完全定位。 图 3具体 图 3配图 哈尔滨理工大学课程设计说明书 21 总结 设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合
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