机械制造技术课程设计-机床拨叉工艺规程及铣10mm两侧面夹具设计

1、机床拨叉工艺规程制定与铣10mm两侧面夹具设计所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日目录第1章 绪论11.1引言11.2机械加工工艺规程的作用113课题背景及发展趋势1第2章 工艺规程设计321毛坯的制造形式322零件分析323 基面的选择32.3.1 粗基准的选择原则32.3.2精基准选择的原则424制定工艺路线525机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定626确定切削用量及基本工时6第三章 铣10mm两侧面专用夹具设计164.1 定位和夹紧方案的设计164.2 定位和夹紧零件的设计和选择164.3 计算定位当中的误差164.4夹紧装置的确定174.5切削力与夹紧力的计算174

2、.6夹具设计及操作的简要说明18总 结19参 考 文 献20致 谢21第1章 绪论全套图 纸加扣 3346389411或30122505821.1引言机床拨叉机床拨叉是一种常见的零部件，装在汽车上面的；为了适应不同大小的力，对应的造法也不一样。比如铸造或者锻造方式等等。如果是受到中低压，那么一般用铸造方式来生产。如果是受到中高压，那么就用锻造方式来生产。1.2机械加工工艺规程的作用对于机械加工，什么叫工艺规程，就是对需要的产品或者零部件怎么造出来的来说明的文件，写出各个部分的工艺还有整个操作的流程。工艺规程怎么定，首先要确保达到样图上提出的技术条件，不但生产的效率要够高，技术不能落后，收到的利

3、益也要高，生产时候的条件还不能差。工艺规程设定的顺序：先写纲要，用什么类型来生产围绕产品的装配图全方位的分析，相关零部件的图样怎么定选毛坯的种类、确立形状、尺寸的大小以及精度等级决定好工艺的路线设立操作的每道工序，定好加工余量、求出切削的用量、工序的尺寸公差都要一一确认，选哪种工艺装备，确定好时间的额定长短等。13课题背景及发展趋势现在的社会，各种技术都在飞速发展，人们不断提出新的概念、理论，发现新的工艺方法，对于机械工艺方面，用来生产各种装备的机械都在更新换代。在机械加工过程里面，机床的夹具是一种不能少的部件，作用很重要。我的机床技术在不断提升，相应的各种夹具也会往速度高、效率高方面去延伸，

4、从精密程度、智能等级、还有环保等等方面都会有对应的提升。对于机床的夹具，它主要是把工件紧紧夹住，固定到机床上，让刀具加工起来的位置更准，让加工出来的面满足工序提出的条件。我把工件定位好，再紧紧夹牢，加工的时候有很多力作用，切削力、重力、离心力等等，都要保证工件不会移动。每个行业提的要求不一样，所以夹具的型号也很多，各种精度的各种档次的各种价格的都有。常见的可以用找正法来装或者用专用的夹具，前一种方法主要是在单一的、生产数量不大的时候用，生产的数量多或者另有要求的话就用专用的夹具。第2章 工艺规程设计21毛坯的制造形式这次零件的毛坯选HT200材料，机床拨叉年产量10000件，零件废品率2%，备

5、品率4%要大批量的来生产，每个加工的零件外形尺寸不是太大，我就选机械翻砂造型去铸造生产，定九级的造精度，这样的话尺寸能达标，从生产效率来看也是可以的。22零件分析加工时对技术方面的条件：1.这次的铸件主要参考JB/T 6431-92，也就是铸件技术要求里面的各种条件。2.铸件的最外层要光滑，加工之后不能留下型砂或芯砂，也不能有浇冒口、多肉、疤痕粘在上面，加工之后的表面上也不能有裂缝、缩松、砂眼、铁豆、碰伤这些残次品的状态。3.未标注的圆角半径大小等于R6。4.对于加工余量多出部分的表面硬度保持在190%p30HB。5.选HT200的材质。 23 基面的选择我怎么选基面，这在设计整个规程的时候很

6、重要。基面选的好，选的合适话，可以让产品的质量有保证，生产的效率也会提升。不然的话加工起来就会有很多问题，甚至还有可能大范围的报废，零件都没法用，生产受影响。2.3.1 粗基准的选择原则1）工件上有的表面是要加工的，有的表面不用加工，如果这两种面之间对应的位置要先提条件，就要把不用加工的那个表面当作粗基准。假如这个工件上不用加工的面有很多，那么就要选一个面，这个不加工的面跟加工面之间的位置精度要相对对高一点，把这个不加工面选成粗基准。2）有的工件上会有相对更重要的加工面，如果先要保证这个面加工的余量，那我就把这个重要的表面当作精基准。3）每个要加工的表面，想要它们都先留出足够的加工余量，那么就

7、选加工余量不多的那个面当作粗基准。4）如果表面被选成粗基准，那么这要是光滑的面，不要出现浇口、飞边一些缺点，这样定位起来才更容易。5）如果是当成粗基准的面，大多只能选一次，尤其是要来定位的，就只能用一次，不然位置差距就会大，加工不准。如果是可以回转的那种零件，用外圆面来定位就可以了，这属于粗基准，我这次用主轴颈外外圆面来当粗基准。2.3.2精基准选择的原则在确定哪个面做精基准时，主要是看加工起来能不能满足条件，还有要看装夹起来位置更准，操作起来方便。选精基准面的时候要注意：把需要设计的基准面看成定位的基准面，这样基准就能重合了，带来的误差就比较小了。如果这个工件是用一组精基准来定位的话，那么加

8、工其它面的时候就很方便了，那么定位就尽量用这组精基准来做标准，让基准保持一样的，带来的误差就很小。到了精加工或者光整加工这些环节的时候，想要加工留的余量少些的话，我就选加工的那个面当基准，也就是用自为基准的原则。这个加工的面对应的位置精度主要看工序的先后顺序。如果要保证加工的余量是均衡的，或者加工出来的位置精度比较高，那么就要用到互为基准+反复加工的原则。如果加工有更多的方式，那么就要保证定位更准、更稳定、夹得更紧固，让做出来的夹具相对简单的那个面当作精基准。从零件的图上可以知道，我定位精基准选40大小的孔、一个14大小的孔，再加上R26的端面就可以了。24制定工艺路线 工艺路线从哪边出发，主

9、要考虑零件的外形、尺寸大小以及位置之间的精度条件这些方面，要满足要求。假设是大批量的生产，就选通用的机床加上专用的工夹具，尽量把每个工序集中一点，这样生产的效率才高。当然也要看成本，越低越好，这样效益就高。第一种方案10铸造铸造成型20时效去除铸造应力30镗镗40孔40钻钻铰14孔50钻钻5孔60铣铣10mm两端平面70铣铣30mm上端平面80铣铣30mm下端平面90铣铣断100钳工清洗、去毛刺、110终检检验第二种方案10铸造铸造成型20时效去除铸造应力30铣铣10mm两端平面40铣铣30mm上端平面50铣铣30mm下端平面60镗镗40孔70钻钻铰14孔80钻钻5孔90铣铣断100钳工清洗、

10、去毛刺、110终检检验比较上面两种不同的工艺：最不一样的地方是第二种把铣平面工序放在钻孔前面加工，第一种方法就比较靠后，那么如果是把各个孔加工出来的话，然后再行加工铣平面加工，这样的话，孔的精度保证不了，而第二种工艺方案是先加工面，然后以面定位再加工孔，这样符合先面后孔的加工原则，这样之后的环节就可以用这个面当成定位的基准，接下来的加工更省时间，夹具也可以更简单，所以我选第二种方案。25机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 根据 机械制造工艺设计简明手册 可以知道具体余量数据见毛坯图26确定切削用量及基本工时工序 铣10mm两端平面（1）粗加工选择键槽铣刀，齿数为铣削深度：铣刀中的齿数每个齿

11、的进给量：根据表5-14，取铣削速度：参照表5-14，取机床主轴转速：进给量：工作台每分进给量：根据表6.2-7铣削的基本时间计算，本次为立铣刀，铣削的基本工时计算公式如下式中工件的铣削长度（按照铣削尺寸计算）刀具切入长度：式中，查询表5-14得出本次的铣刀直径的铣削宽度为：铣刀直径为代入上式后得出，得出刀具切出长度：取，本次选择：工作台水平进给量走刀次数为1机动时间（2）精加工选择键槽铣刀，齿数为铣削深度：铣刀中的齿数每个齿的进给量：根据表5-14，取铣削速度：参照表5-14，取机床主轴转速：进给量：工作台每分进给量：根据表6.2-7铣削的基本时间计算，本次为铣刀，铣削的基本工时计算公式如下

12、式中工件的铣削长度刀具切入长度：式中，查询表5-14得出本次的铣刀直径的铣削宽度为：铣刀直径为代入上式后得出，得出刀具切出长度：取，本次选择：工作台水平进给量走刀次数为1机动时间工序：铣30mm上端平面零件的材质选择 HT200，铸造成型。机床选择X62式铣床。根据参考书7的表3135刀具选择铣刀，材质为硬质合金三面刃的圆盘（面铣刀）， ，齿数选择。因为此单边的余量是 mm因此铣削加工的深度是：进给量各个齿是：按照参考书3的表2.2-77，选择铣加工的速度是：根据参考书7附表3237，选择。铣床主轴的转动速度： 式（2.1）公式当中 V铣削加工的速度； d铣刀的直径。根据公式2.3铣床主轴的转

13、动速度：根据参考书3附表3.2-76 实际铣削加工的速度：进给量： 机床工作台每分钟的进给量： ：按照参考书7附表2.6-87,切削工时被切削层长度的：根据毛坯尺寸可知道 刀具切入长度的：铣时为刀具切出长度的：取得走刀的次数为1所需机动的时间：差参考资料5附表2.6-49可以得到铣削加工的辅助的时间工序：铣30mm下端平面：已知条件：零件所给的材质为HT200，铸造成型。铣床的选择X62式铣床。刀具使用材料的面铣刀：， ，齿的个数为12一个边的余量： 深度加工：每一齿的进给的距离：依据教科书 7的表31.32，取速度加工：依据依据教科书7的表21.34，取机床主轴制造时的转速，依据式子（2.4

14、）计算：依据教科书7的表3.2-32 加工实际的速度：加工进给的距离，根据式子（1.4）得：每一分工作台进给的距离： 加工所用的时间零件加工层的距离：依据毛坯的大小得出， 铣刀切入的距离： 铣刀切出的距离：得 1次加工机床所用的工时：按照参考书籍5附表2.2.47可能够知道制造辅助的用时切削所用的时间切削层加工层的距离：依据毛坯的大小得出 铣刀切入时的距离：切削刀具切出时的距离：取 1次加工加工所使用的时间：工序 钻铰14孔（1）钻孔13.7进给量：根据表5-27，取切削速度：参照表5-22，取机床主轴转速：， 钻孔的切削时间计算按照如下式式中被切削层长度：本次按照切削的深度为刀具切入长度：直

15、柄麻花钻头的前角，一般为118度，本次按照120度计算刀具切出长度：，本次是钻通孔，按照3mm走刀次数为1机动时间：（2）铰孔14孔切削速度：参照机械制造技术基础课程设计指导教程表5-42，取机床主轴转速：， 攻丝的切削时间计算按照如下式式中被切削层长度：本次按照切削的深度为刀具切入长度：刀具切入长度：工序 钻5孔进给量：根据表5-22，取切削速度：参照表5-22，取机床主轴转速：， 钻孔的切削时间计算按照如下式式中被切削层长度：本次按照切削的深度为刀具切入长度：直柄麻花钻头的前角，一般为118度，本次按照120度计算刀具切出长度：，本次选择为2走刀次数为1机动时间：作业时间工序 镗40孔（1

16、）计算切削用量粗镗根据中可以查知，；镗削的加工余量为；由于刀具的最大吃刀的深度为，因此，经过一次加工就可以了，。代入数据，可以计算 得到： 式中：；。根据所使用的车床可以查知， ； (见文献15中）因此，实际的切削速度为 精镗根据中可以查知，；制件；代入数据，可以计算得到：根据所使用的CA6140车床可以查知， ； (见文献15中）代入数据，可以计算得到实际的切削速度为（2）计算切削用时 式中：；主偏角时，；，当加工到台阶时，；其中，代入数据，可以计算得到实际的切削用时为。工序 铣断已知条件：零件所给的材质为HT200，铸造成型。铣床的选择X51式铣床。根据参考书7附表3135可以知道刀具选择

17、材质硬质合金锯片铣刀，材料： ，齿数，选取粗齿铣刀。因为它的单边的余量是： mm所以铣削加工的深度是：每个齿的进给量：根据参考书3附表2.2-77可以知道，选择铣加工的速度：按照参考书7附表3136可知，选择。按照公式2.3可得铣床主轴的转动速度是：根据参考书3附表3.2-75 可以得到 实际的铣削加工的速度：加工的进给的量： 机床工作台每分钟的进给量： ：按照参考书7附表2.1-85可以知道,被加工切削层的长度：按照尾座体毛坯的尺寸可以知道， 加工铣刀切入的长度： 式（2.2）加工铣刀的切出时的长度：选择走刀的次数是1第三章 铣10mm两侧面专用夹具设计4.1 定位和夹紧方案的设计本次的拨叉

18、是对零件铣10mm两侧平面夹具的设计，本次选择以底平面及25外圆面为定位基准的可以限制六个自由度，以其后侧面为基准的可以限制一个自由度，另外为了防止工件的翻转，采用对工件的另一个侧面为定位基准来限制这个工件的翻转自由度，这样从六点定位分析来看，整个零件的六点定位自由度被限制，工件的定位原理方式是合理的。4.2 定位和夹紧零件的设计和选择以端面为基准的定位元件我们选择自制的定位板零件，此定位板零件可以做成一头都是带台阶面的头部，主要考虑可以将工件一起固定夹紧在夹具体上。另一个端面为基准的主要是为了防止工件的翻转，我们选择两个V型块作为定位元件。夹紧元件我们已经分析过就是以侧面为基准的定位定位板与

19、垫板定位，在此定位板上使用螺纹孔并使用螺钉的标准零件。 4.3 计算定位当中的误差本次的定位误差按照以25外圆端面的相应的V型块定位之间的误差进行分析。两面的定位方式的基本情况我们一般按照两种情况来进行分析，第一种情况是将此定位板采用垂直放置与此侧面的情况，这种情况的基本分析式如下另外一种情况是其定位板与定位平面采用相互平行的状态的时候，分析式如下式中：定位外圆与定位V型块之间的最小间隙本次的平面定位的是采用第二种方式与定位面平行的情况本次的零件平面公差为定位板的公差为为那么4.4夹紧装置的确定根据前面的定位板的制造形式，本次的夹紧采用的是端面夹紧的方式，也就是以此定位板的端面夹紧，压板在六角

20、螺母上使用开口压板和锁紧螺母将工件锁紧，另外在另一端使用的垫圈和螺母锁紧在夹具体上。4.5切削力与夹紧力的计算（1）切削力的计算切削力最大来计算切削力公式式中：切削层的深度，钻孔的时候为：轴向切削力：每转进给量：修正系数（2）夹紧力的计算由于是端面压紧的方式，其计算的公式如下式中：实际所需的夹紧力N：切削力N：安全系数，本次选择为1：夹紧元件与工件之间的摩擦系数，本次选择为：工件与夹具支承面间的摩擦系数，本次选择为式中的、按照本次设计的分别为、切削力按照之前计算的为所以4.6夹具设计及操作的简要说明随着零件大量的生产，为提高劳动生产加率和重要考虑为主要因素。因此，设计时，需要改变零件加工速度的

21、要求。这个夹具的设计原理，是利用移动夹紧大平面定位和五自由度，定位了两自由度，下面用定位块定位。基准面重叠的准则。就是最大限度地选择我们在设计时的基准作为加工的定位精基准。这能不会因为定位精基准和设计时的基准不对从发生的加工基准误差。加工基准选用的原则，一般是选用比较重合的定位做为加工基准。加工基准的重合每个区域面相连的位置和精度有着很重要的因素，这样可以叛逃基准转换所出现的误差，因为各工序都用的夹持工具都是一样的，那就能大大可降低夹具设计及制造成本。 互换加工基准的准则。应该在选择精加工基准时，同时有两个加工区域面，这样就能互用基准进行反复精加工。总 结编写工艺流程时，每一道工序是怎么安排的，工位怎么安置，什么顺序的工步，每一步用什么型号的机车，机床给出多少的进给量，算好切削的深度，主轴工作的转速还有切削的速度要一一确定，每步用的夹具，刀具还有量具，包括走多少刀次和走多长都要进行计算，