拨叉钻夹具设计任务书

号码：四川农业大学本科毕业论文(设计)(2014年)主题：叉子专用钻头夹具设计院别：机电学院专业：农业机械化及其自动教育名字：王斌指导教师： (签名)完成日期： 2014年4月10日0叉子专用钻头夹具设计机电学院农业机械化及其自动教育专业王斌指导教师：马荣朝教授摘要：叉子是汽车等机械的重要零件，叉子是叉子类零件，形状不规则，需要设计专用夹具，这次设计的是螺孔M8的专用钻头夹具。 在慎重分析零件的加工技术和精度要求后，从实用性和经济性中选择合理的定位方案，画出结构图，经过理论计算和误差分析，用solidworks制作了三维图形，直接生成零件图和装配图。关键字(中文):叉子钻头夹具solidworksabstract : specialfixturefixtureofthedesignfortheprocessingoftheshiftingforkthreadedhole.oftheshiftingforkpartsformass生产率， 还有先进的recthediringpricestherehavehigherrequirements，inordertofacilitatetheproduction，ensure the quality， improvetheefficiencyofthedesign.inmachiningprocessandprecisionoftheparts是fromthepointofviewofpracticalityandeconomy， the reasonable定位方案，andbythetheoreticalculationanderroranalysis draw three-dimentionalgraphicalgraphicalgrention关键字(中文):叉子钻头夹具solidworkskeywords : forkdrillfixsolidworks前言机械制造离不开机床，但在机械制造过程中加工零件，首先要保证工件相对于工具保持正确位置。 机床夹具是实现其目的的装置。 机床夹具的主要作用是保证机械加工质量、提高劳动生产率、降低生产成本，是实现生产过程自动化不可或缺的重要技术装备之一。 因此，机床夹具在机械制造中占有重要地位。 显然，机床夹具设计是我们农业机械化和自动化专业学生的必要能力。本次设计分析了工件的加工类型，在要求加工后，设计了用于加工螺纹孔的专用钻孔夹具。 在设计过程中，使用三维绘图软件SolidWorks创建零件和工件的三维模型，该软件的优点在于，可以直接从标准零件库中调用标准零件，可以使用三维模型直接生成各种二维绘图第一章明确设计任务图1所示的叉部件的材料是QT140-17。 空白为精铸件，生产批量为6000个，设计钻头M8-6H螺纹底孔的钻床夹具。 (工件上加工有24H7孔和两端面)图1第二章零件分析2.1零件的作用叉子是汽车和车床的重要零件。 叉子主要用于机器的操纵机构，其主要作用分为两部分。 一个是使变速齿轮打滑，实现换档，改变机器的运转速度。 将拨叉头的孔嵌入换档拨叉轴，用M8螺钉锁定，经由操作机构对换档拨叉轴施加力，拨叉使换档齿轮在变速器中滑动，实现换档操作，改变机械的运转速度的第二个，作为推进分离轴承的工具2.2零件的工艺分析从部件图1.1可以看到，其材料是QT140-17。 球墨铸铁具有高强度、塑性、韧性、耐磨耗性，具有较强的耐热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀和尺寸稳定性等特性。在形状上，该叉是典型的叉类部件。 为了实现其换档动作的准确性，叉轴孔和换档叉轴要求几何公差，因此要求高加工精度。 叉子的两端面在工作中需要弹动齿轮，需要受到较大的冲击负荷，因此，为了提高其强度和耐磨损性，需要对该表面实施高频淬火处理，硬度为5060HRC，并且叉子换档时叉子受到的力均匀，使工件的寿命降低为了正确地进行换档操作，需要正确地保持叉和叉轴的相对位置，所以需要螺钉的定位，螺纹孔的尺寸是。叉孔和螺纹孔的端面是平面，确保工具和工件的被加工面的垂直，防止钻孔加工中的位置偏移，能保证孔的加工精度。该零件的主要作业表面是叉脚的两端面，变速叉轴孔要求高精度，螺纹孔要求相对直角，因此工艺其馀表面的加工精度低，可以用普通的加工手段满足技术要求。要保证的精度要求：加工叉形螺纹孔时，螺纹孔的轴线和孔的轴线的直角公差为0.20mm。 叉脚的两端面对叉轴孔的轴线的垂直度公差为0.05mm。 叉脚的平面度公差为0.08mm。第三章专用钻头夹具设计叉子形状不规则，螺纹孔不能直接加工。 同时，为了提高劳动生产率和保证零件的技术要求，钻头的螺纹孔需要设计专用钻床的夹具。 要钻M8的螺纹孔，首先需要钻底孔，底孔的尺寸为螺纹底孔=公称直径负间距，即8mm-1.25mm=6.75mm，调查表选择6.7mm的钻头，材料为高速钢，使用的机床为Z525型立式钻床3.1 .确定零件的生产类型从本设计主题可以看出，叉件的年产量为6000台/年，因此叉件的生产类型为大量生产。3.2 .确定工件定位方案，设计定位装置从加工工序可知，在加工叉螺钉孔的情况下，孔的轴线与孔的轴线的直角公差为0.20mm，距36孔左端面的尺寸为mm。 由于原材料是精铸件，因此工件上的24H7孔和两端面被加工，根据基准的重叠原则，以内孔和36左端面为主要的定位基准面，以叉内孔的半圆面为定位基准面，达到了要求的定位精度。定位部件选择长销的小端面和菱形销，如图2所示，长销对着工件孔，限制工件的5自由度，小端面对着36左端面，进行限制。 边缘销与叉口内的孔的半圆面接触而被限制。 实现工件的完全定位。 定位销和定位销的配合尺寸为。查看机床的夹具设计手册，选择的主定位销形式为定位销A30 f6X42，菱形销形式为定位销B25 f7X25GB 2204-19913.3误差分析因为定位基准和工序基准一致，所以只计算基准位置误差，可知该误差是孔销的配合的最大间隙，即孔上偏差为0.021mm，下偏差为0，轴上偏差为-0.020，下偏差为-0.033。 因此=0.021-(-0.033 )=0.054毫米。图2单面双销定位方案图3.4确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置3.4.1选择夹紧机构(1)夹紧力的方向：因为夹紧力的方向有利于定位，不能改变工件定位时所占的正确位置，所以一般要求夹紧力垂直于主要的定位基准面，与工件的刚性高的方向一致，有利于减少工件的变形。(2)夹紧力的作用点：为了减少零件的变形，夹紧力的作用点位于定位部件或定位部件形成的支承面内，夹紧力的作用点位于工件的刚性高的地方，夹紧力的作用点必须尽可能靠近加工面，牢固地夹紧。在确定夹紧力的方向、作用点的同时，确定适当的夹紧机构。 决定夹紧机构时，请注意以下几点安全性夹紧机构必须具有足够的强度和夹紧力，以防止错误地伤害夹具的作业人员。为了减轻作业人员的劳动力，请不要增大手动夹具夹紧机构的操作力。为了提高夹具的作业效率，请不要使夹紧机构的行程过长。手动夹紧机构必须操作灵活方便。根据工件的加工要求和工件本身的材料状况，综合考虑，夹紧力的方向为与内孔轴线平行的水平左，夹紧力的作用点为36左端面。 采用螺钉紧固机构，利用螺母的张力控制紧固力，通过查阅机械设计手册表2-1-72，用固定手柄按压螺钉。 其型号为螺钉AM16X100GB 2162-1991。 该夹紧机构操作简单，结构简单，成本低廉。 那个机构如图所示图3固定方向盘按压螺钉3.4.2切削力和夹紧力的计算切削力的计算：根据机械加工技术人员手册表2-2-16可知，加工QT140-17的钻头切削力的计算公式为F=419d调查机械切削工艺参数速查表9-12可知，进给量f为0.36-0.44f=0.4计算结果=1钻头切削力F=419XX1=201N3.4.3理论夹紧力的计算：调查机床的夹具设计手册p21，工件定位在孔内时的理论夹紧力=调查机床夹具设计手册表1-2-1，k=1x1.2x1.2x1.3x1=1.87，安全系数的计算值小于2.5时，K=2.5=F=201N带入数据=112N3.4.4夹紧机构能产生的实际夹紧力：查阅现代机床夹具设计表4-23，单一普通螺栓与工件平面接触时，M16螺栓能产生的夹紧力为7900N。 这个夹紧机构能满足工作要求。3.5确定导向，设计导向装置为了确保工件的被加工孔的位置，防止加工中的工具振动，对钻头夹具应用钻头来引导工具的定位。 钻头盖安装在钻头模板上，钻头盖和工件之间留有一定的排屑空间。 钻头的高度h直接影响其导向性能，同时也影响工具与钻头之间的摩擦状况。 在本工序中，要求对被加工孔依次进行钻头和攻丝两个工序的加工，最终在达到工序图中规定的加工要求的同时，由于该部件大量生产，磨损后容易更换，因此选择了可更换的钻头盖作为工具的导向部件。 如图4.3所示钻头的高度通常取，根据情况设定mm=12mm。 钻头和工件之间必须留有一定的排屑间隙。 切屑排出空间的间隙不要太大，通常取，根据情况设定为=8mm。根据机床的夹具设计手册3表2-1-162，钻头组合形式为钻头根据机床夹具设计手册表2-1-174，钻头适用衬套形式为布什A12X12GB 2263-1991钻头套筒和衬套采用了配合，使钻头套筒磨损后可以立即更换。 衬套和钻头模板之间采用了H7n6图4引导装置的概略图3.6夹子的具体设计考虑到夹具的刚性、强度和加工性质等要求，夹具具体采用铸造生产方式，材料为HT200。 其结构如图4所示，根据夹子的具体结构尺寸的经验数据，铸造结构夹子的具体壁厚通常为25mm，考虑到本问题，设基座为12mm，与钻头的配合为8mm，其馀壁厚全部为10mm。图5夹子的具体内容第四章夹具尺寸和技术要求4.1最大轮廓尺寸175毫米、90毫米、162毫米。4.2定位零件间的尺寸和公差遵循制定夹具公差的基本原则，夹具组装图上记载的各种公差一般取工件上对应的公差，当工件没有明确的几何公差要求时，夹具原始的几何形状精度取0.030.05 mm。 长销小平面和菱形销中心距离尺寸公差为工件孔和孔轴尺寸公差的1/3，即尺寸为84土0.05。4.3定位部件和导向部件间的相互位置要求从机床夹具设计手册中可以看出，与工件加工要求直接有关的人，其位置误差的数值可从工件加工技术的规定值的1/2到1/5之间选择。 根据工序概略图规定的被加工孔的加工要求，将钻头中心线与夹具具体基准面a的垂直度公差设为0.070。 如果取工件对应位置公差值的1/3，则钻头中心线对定位销中心线的位置公差为0.03mm。4.4定位零件和夹子底面的位置，定位销的中心线和夹子底面a的平行度公差必须为0.02mm。第五章夹具零件图和组装图钻头的组装总图必须明确表现主轴、钻头模板和夹子的具体连接结构。 夹具组件的整体图如图3所示。 其主要中心轴和夹子具体采用过渡配合，用锁紧螺母固定。 菱形的销和夹子具体配合，用螺母紧固。 钻头模板和夹子，具体是用两个螺栓连接起来的。 其组装三维模型的示意图如图6所示.图6钻头夹具的组装图参考文献：1王巍.机械制图第二版M，高等教育出版社，2009.62王先奎.机械制造技术学第二版M，机械工业出版社，2006.13徐鸿本.机床夹具设计手册M，辽宁科学技术出版社，20