设计拨叉2在钻床上钻削12H725H7孔夹具

课程设计说明题目：机械制造装备设计课程设计换挡拨叉零钳设定表姓：杨茹号码：指指导员：张建宇专业水平：02级，10级机械设计与制造及自动化研究所和系：机械工程研究所完成日期：2013年6月16日目录一、设计任务书3二。序言5三。夹具设计6加工零件介绍62.定位方案的选择73.箝位方案的选择94.导向装置12的选择5.夹具13的结构设计6.夹具的使用说明.Iv .设计总结14V.参考文献16一、机械制造设备设计课程设计聘书1.课程设计主题：设计叉2的夹具，在钻床上钻12H7和25H7孔2.课程设计的目的：(1)培养学生综合、比较、总结和应用所学知识的能力。(2)培养学生查阅和收集资料、独立思考和独立工作的能力。(3)通过叉类零件夹具的设计，学生可以将书本上的理论知识与实际生产相结合。培养学生解决实际工程问题的能力。(4)掌握技术文件的编制方法和程序。3.给定条件和基本数据3.1给定条件：(1)货叉2的零件图。(2)叉类零件材料QT40-17，毛坯为精密铸造，生产批量为2000件/年3.2基础数据：详见叉2零件图。4.具体设计要求1)翻阅并查找相关设计手册和数据，确定夹具设计方案；2)将给定的零件图绘制成工程图；3)设计一套完整的夹具施工图；4)准备设计规范。5.具体设计要求拨叉2的工艺流程如下：(1)在铣床上铣削长端面(2)在铣床上铣削长端反向端面(3)在铣床上铣削短端面(4)在钻机上钻10H8孔(5)在钻机上钻12H7和25H76.完成期限两周，2013年6月3日至6月14日附件：产品零件图二。序文机械制造设备的设计是在我们完成了大学的所有基础课程、技术基础课程和大多数专业课程之后进行的。这是对我们在毕业设计前学过的所有课程的深入而全面的回顾。这也是一种理论联系实际的训练。因此，它在我们四年的大学生活中占据着重要的位置。制造背景：机械制造离不开金属切削机床，机床夹具是保证机械加工质量、提高生产效率、降低劳动强度、降低对工人技术过度要求、实现生产过程自动化不可缺少的重要工艺设备之一。机床夹具广泛应用于制造业。大量专用机床夹具的使用为大规模生产提供了必要的条件。制造重要性：从夹具的功能和地位可以看出，夹具的制造在加工过程中具有重要的意义。首先，机床夹具在机械加工中起着非常重要的作用。总而言之，它们主要表现在以下几个方面。1.缩短辅助时间，提高劳动生产率，降低加工成本。2.确保加工精度和稳定的加工质量。3.降低对工人的技术要求，降低工人的劳动强度，保证安全生产。4.扩大机床的技术范围，实现一机多用。5.在自动化生产和流水线生产中，平衡生产节奏非常方便。二。机床夹具在工艺系统中的位置：夹具不同于其他链接。它在过程系统中有着特殊的地位。夹具的整体刚度对工件加工的动态误差有非常特殊的影响。因此，在设计夹具时，应充分注意夹具的整体刚度。如果工艺系统其他部分的刚度不足，导致系统动态误差较大，也可以采用校正夹具定位元件的方法进行补偿。这是夹钳的激活功能。第三，夹具设计1.加工零件介绍拨叉零件用于机床变速箱的换挡，要求换挡准确，因此有一定的加工精度要求。此外，由于叉形零件的形状不是很标准，很难在机床上使用通用夹具进行加工，因此需要设计特殊的夹具。叉类零件的主要加工表面是平面和孔。但是，该夹具用于加工12H8和25H8孔。在此过程中，应注意此加工孔与短端面之间的垂直度要求。为了确保形状和位置公差，有必要在加工过程中使用短端面作为精确基准。对零件的尺寸精度也有一定的要求，应确保夹具和零件之间有良好的接触关系。在设计夹具时，我们应该主要考虑如何定位和加工合格的零件，如何降低劳动强度和提高劳动生产率。叉类零件采用QT40-17，毛坯为精密铸件，生产批量为2000件/年。叉类零件的工艺流程如下：(1)在铣床上铣削长端面(2)在铣床上铣削长端反向端面(3)在铣床上铣削短端面(4)在钻机上钻10H7孔(5)在钻机上钻12H8和25H8孔为钻12H8和25H8孔而设计的夹具属于钻床夹具。2.定位方案的选择2.1过程分析：叉2零件的加工工艺如下：(1)在铣床上铣削长端面(2)在铣床上铣削长端反向端面(3)在铣床上铣削短端面(4)在钻机上钻10H8孔(5)在钻机上钻12H7和25H7孔本次设计的夹具在钻床上钻12H8和25H8孔，属于钻床夹具。第五道工序使用钻12H7和25H7孔的夹具，如产品零件图所示：据分析，该工艺前的加工表面为：(1)长端面。(2)长端相对端面。(3)短端面。(4)10H 8孔。2.2确定夹具类型：本程序是钻12H7和25H7孔。除了确保尺寸公差，还应满足以下技术要求：1.孔径大小。2.两孔与外圆的同轴度。3.两个孔之间的平行度。4.两个孔和端面之间的垂直度。2.3制定定位方案，选择定位要素：2.3.1制定定位方案：以右边的坐标系为例钻12H7。25H7孔，在图2中，根据技术要求，这次设计的夹具应该在五个方向限制工件。自由度分别是：线性自由度以及x轴和y轴的旋转旋转自由度和Z轴旋转自由度。从z轴开始的直线学位可能有也可能没有限制。考虑到前四个工序已经完成，并且它们的精度要求和两个孔应该同时钻，选择短端面作为第一基准面，这可以限制工件的三个自由度。在工件侧面增加一个短的V形块来限制两个自由度，在10H8孔上的工件底面增加一个短圆柱销。支撑销和V形块一起限定了三个自由度，因此工件的六个自由度实际上是有限的，即在X、Y和Z方向上的线性自由度和旋转自由度。2.3.2选择定位元素：以底面为第一定位基准面，在底面上放置一个固定的短圆柱销，以限制X轴方向和Y轴方向的线性自由度，底面为一个大平面，以限制Z轴方向的线性自由度和旋转自由度本工序的定位误差主要是两个支撑钉的定位误差，V型块主要起辅助作用。具体分析过程如下：(1)基准失调误差为0；(2)定位误差：平面产生的位移误差由加工平面时的精度决定，精度通常很小，可以忽略不计，因此总误差也很小。定位误差明显在工件的允许误差范围内，加工精度足以保证。3.夹紧方案的选择3.1确定夹紧方案(如图所示):工件在切削过程中会受到各种力的作用，如切削力、离心力和惯性力等，因此必须在定位后夹紧。夹紧装置通常由夹紧机构和电源组成。夹紧装置有以下设计要求：(1)应保证定位准确，且不能破坏定位；(2)工件和夹具夹紧后的变形应在允许范围内；(3)夹紧机构安全可靠，具有足够的刚度和强度，手动夹紧应自锁，夹紧行程应足够；(4)结构简单，制造操作方便，快速省力。夹紧方案如图所示：箝位方案在上图中，丝杠的左端是左旋的，右端是右旋的。通过旋转导螺杆，导螺杆上的两个滑块可以相对移动，从而滑块上的斜面在压杆上施加作用力以夹紧工件。当丝杠反向旋转时，工件可以被释放。3.2夹紧力的估算：一般来说，由于切削力本身是估计的，工件和支架之间的摩擦系数也是近似的，所以夹紧力也是粗略估计的。在计算夹紧力时，夹具和工件被视为一个刚性系统，工件的应力状态是切削力的作用点、方向和大小对夹紧最不利的状态。根据切削力、夹紧力(大型工件也应考虑重力，大型移动速度应考虑惯性力)，以及夹紧机构的具体尺寸，列出工件的静态平衡方程，得到理论夹紧力，然后乘以安全系数，作为实际所需夹紧力。安全系数一般取k=2 3，或按下式计算：K=kkkk在公式中k-一般安全系数，考虑到因工件材料性质和余量不均匀引起的切削力变化，k=1，5 2；k-加工性能系数，粗加工k=1.2，精加工k=1；k-刀具钝化系数，k=1.1 1.3K不连续切削系数，连续切削k=1.2，连续切削k=1。工件和支撑元件之间的摩擦系数以及工件和夹紧元件之间的摩擦系数可以由支撑表面的特性决定。夹具的支撑面为光滑表面，摩擦系数为0.15-0.25。设计夹具时，k=2、k=1、k=1.2和k=1依次取值，然后K=kkkk=211.21=2.4机床夹具设计手册或机床夹具设计手册或机床夹具设计手册或机床夹具设计手册或机床夹具设计手册或机床夹具设计以最不利于切削的夹紧力矩为M1，切削力为力矩。这个工件是在钻床上加工的。取钻轴的最大扭矩为400牛米，最大进给阻力为16000牛米。W=63600N牛4.导向装置的选择钻床夹具的导向元件是可更换的钻套。其功能是确定工具相对于夹具定位元件的位置，并在加工过程中引导加工工具如钻头，以确保加工孔的位置精度，并防止工具在加工过程中偏斜。(1)钻套高度钻套的高度与孔间距精度、工件材料、孔加工深度、刀具刚度、工件表面形状等因素有关。钻套高度h越高，刀具的导向性越好，但刀具与钻套之间的摩擦力越大，一般取h=(1 2.5) d。当孔径小且精度要求高时，h取较大考虑到工件要在立式钻床上加工，所设计的夹具最终要在钻床上夹紧在一起，所以在保证加工要求的基础上，夹具必须尽可能简单，结构紧凑，工件拆装容易，操作方便。底面通过支撑钉将工件定位在夹具本体上，工件通过侧面的V形块固定在夹具本体上；调节左侧的辅助压紧装置，消除工件与夹具之间的间隙，然后通过旋转丝杠，由压紧杆将工件夹紧，并一起固定在支撑板上。6.夹具的使用说明该工序是钻12H7和25H7孔，因此在装工件时，工件的长端面应朝上，然后通过移动v形块和短销来调整定位，以消除间隙，并旋转丝杠压紧工件。进一步拧紧活动V形块，推动V形块直至无间隙；在夹紧过程中，应注意夹紧力不要太大，以免工件变形，工件不能移动。四.设计概要这门课程设计了两周。由于时间的限制，我基本上按照老师的计划完成了工作，但毕竟我缺乏实际的生产经验，在设计上遇到了很多困难。然而，在老师的精心指导下，经过查阅相关设计手册和与团队成员的讨论，本次设计最终完成了设计任务。通过课程设计，我培养了自己参与实际生产的能力，巩固了一些基本的计算机辅助设计技术。完成本课程设计后，我深深体会到理论联系实际的重要性。通过这次课程设计实践，我学