分離叉的工藝規(guī)程及銑內(nèi)側(cè)面的工裝夾具設(shè)計(jì)

1、江蘇師范大學(xué)連云港校區(qū)海洋港口學(xué)院分離叉的工藝規(guī)程及銑內(nèi)側(cè)面的工裝夾具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)課程名稱(chēng) 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 年 月 日摘 要本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測(cè)量等多方面的知識(shí)。分離叉加工工藝規(guī)程及其銑內(nèi)側(cè)面的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)三部分。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對(duì)零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線(xiàn)；接著對(duì)零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專(zhuān)用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位

2、元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改進(jìn)。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。ABSTRCTThe design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other aspects of knowledge.Th

3、e hollow gear shaft processing procedure and the right end keyway milling fixture design includes parts machining process design, process design and fixture design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the struc

4、ture of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide all processes equipment and cutting parameters; then special fixture design, selection and design of a jig for the various co

5、mponents, such as positioning devices, clamping elements, the guide element, clamp and the machine tool connecting parts and other components; calculate fixture is produced when the positioning error of fixture structure, rationality and deficiency, and later in the design of improved.Keywords: The

6、craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 錄序言1一. 零件分析 2二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)32.1確定毛坯的制造形式 32.2基面的選擇傳 42.3制定工藝路線(xiàn) 42.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 52.5確定切削用量及基本工時(shí) 6三 夾具設(shè)計(jì) 73.1問(wèn)題的提出73.2定位基準(zhǔn)的選擇73.3切削力及夾緊力計(jì)算83.4定位誤差分析93.5定向鍵和對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)103.6夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明12總 結(jié)14致 謝15參考文獻(xiàn) 164序 言機(jī)械制造

7、業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開(kāi)制造業(yè)，因此制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)發(fā)展的重要基礎(chǔ)及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的高低是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。分離叉的加工工藝規(guī)程及其銑內(nèi)側(cè)面的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線(xiàn)安排，工藝尺寸確定等問(wèn)題，并設(shè)計(jì)

8、出專(zhuān)用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師們批評(píng)指正。一、 零件的分析從分離叉的零件圖上可以看出，它有五組加工表面，這五組加工表面分別為 1. 38的兩端面2. 25的孔及其倒角C13. 工件內(nèi)側(cè)面4. 24凸臺(tái)面5. M141.5螺紋二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 2.1 確定毛坯的制造形式零件材料為QT600-2，零件在工作過(guò)程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的

9、強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，鑄造精度為2級(jí)，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。分離叉零件材料為 QT600-2，毛坯重約1Kg。生產(chǎn)類(lèi)型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，2級(jí)精度組。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量，對(duì)毛坯初步設(shè)計(jì)如下： 1. Ø38兩端面，表面粗糙度Ra12.5查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)，表3-2得單邊余量Z=1.0mm2. Ø25的孔及其倒角C1，因孔的尺寸不大，所以采用實(shí)心鑄造成型，不留余量。3. 內(nèi)側(cè)面，表面粗糙度Ra6.3查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指

10、導(dǎo)，表3-2得 ，單邊余量Z=1.0mm4. Ø24的凸臺(tái)面，表面粗糙度Ra12.5查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)，表3-2得 ，單邊余量Z=1.0mm5. M141.5螺紋，螺紋孔尺寸不大，采用實(shí)心鑄造成型，不留余量。其它表面均為不加工表面，而且鑄造出的毛坯表面就能滿(mǎn)足它們的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。2.2 基面的選擇的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過(guò)程中的問(wèn)題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇：對(duì)于零件的加工而言，粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)

11、后面的精加工至關(guān)重要。分析零件圖得知，應(yīng)以38外圓面作為定位粗基準(zhǔn)。對(duì)于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問(wèn)題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專(zhuān)門(mén)計(jì)算，此處不再重復(fù)。 2.3 制定工藝路線(xiàn)制訂工藝路線(xiàn)的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬(wàn)能型機(jī)床配以專(zhuān)用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量降下來(lái)。 方案如下：工序01：備料。工序02：人工時(shí)效工序03：銑38兩端面，保證尺寸96工序04：鉆25孔，倒角C1工序05：銑內(nèi)側(cè)面，保

12、證尺寸80工序06：銑24凸臺(tái)面工序07：鉆M141.5螺紋底孔11，攻絲M14工序08：清洗去毛刺工序09：檢驗(yàn)至圖紙要求工序10：入庫(kù)。2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的加工余量和工步如下： 1. Ø38兩端面，表面粗糙度Ra12.5查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)，表3-2得單邊余量Z=1.0mm2. Ø25的孔及其倒角C1，因孔的尺寸不大，所以采用實(shí)心鑄造成型，不留余量。3. 內(nèi)側(cè)面，表面粗糙度Ra6.3查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)，表3-2得 ，單邊余量Z=1.0mm4. Ø24的凸臺(tái)面，表

13、面粗糙度Ra12.5查機(jī)械制造工藝與機(jī)床夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)，表3-2得 ，單邊余量Z=1.0mm5. M141.5螺紋，螺紋孔尺寸不大，采用實(shí)心鑄造成型，不留余量。其它表面均為不加工表面，而且鑄造出的毛坯表面就能滿(mǎn)足它們的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。2.5 確定切削用量及基本工時(shí)工序05：銑內(nèi)側(cè)面，保證尺寸80 1.擇刀具刀具選取三面刃銑刀，刀片采用YG8,，。2. 決定銑削用量1） 決定銑削深度 因?yàn)榧庸び嗔坎淮?，精度要求不高，故可以一刀走?） 決定每次進(jìn)給量及切削速度 根據(jù)X62W型銑床說(shuō)明書(shū)，其功率為為7.5kw，中等系統(tǒng)剛度。根據(jù)表查出 ，則按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取175當(dāng)175

14、r/min時(shí)按機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)選取3） 計(jì)算工時(shí)切削工時(shí)： ，則機(jī)動(dòng)工時(shí)為三、 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)第05工序銑內(nèi)側(cè)面的銑床夾具。3.1 問(wèn)題的提出 本夾具主要用于銑內(nèi)而面，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度則不予考慮。我們以已加工的25及其端面作為定位主基準(zhǔn)，另一側(cè)面作為輔助基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)工件的完全定位。3.2 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線(xiàn)的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線(xiàn)不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加

15、困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱(chēng)度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。25孔已經(jīng)加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的25孔及其端面作為定位基準(zhǔn)，來(lái)設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以心軸和已加工好的25內(nèi)孔配合，限制兩個(gè)自由度，心軸的端面與25孔的端面相配合限制三個(gè)自由度，另一側(cè)面與兩個(gè)可調(diào)支承釘相配限制一個(gè)自由度，工件實(shí)現(xiàn)完全定位。3.3 切削力及夾緊力計(jì)算 （1）刀具： 采用三面刃銑刀機(jī)床： X62W臥式銑床 由3

16、所列公式 得 查表 9.48 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù) K=其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱(chēng)直徑d=10mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅：許用應(yīng)力幅：螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 s=3.54 取s=4 得 滿(mǎn)足要求 經(jīng)校核： 滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠，3.4 定位誤差分析（1） 定位元件

17、尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為兩固定V型塊和一檔銷(xiāo)（2） 一批工件在卡具中定位時(shí)，各個(gè)工件所占據(jù)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，而形成誤差，即工件定位時(shí)造成的加工表面相對(duì)工序基準(zhǔn)的誤差。形成原因有兩個(gè)，一是由于定位基準(zhǔn) 與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合而造成。二是定位基準(zhǔn)與限位基準(zhǔn)不重合而造成。根據(jù)零件圖可知，T=0.28mm， Td=0.25mm，。已知孔的形狀公差為0.28，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，易知此結(jié)果符合。3.5定向鍵與對(duì)刀裝置設(shè)計(jì)定向鍵安裝在夾具底面的縱向槽中，一般使用兩個(gè)。其距離盡可能布置的遠(yuǎn)些。通過(guò)定向鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合，使夾具上定位元件的工作表面對(duì)于工作臺(tái)的送進(jìn)

18、方向具有正確的位置。根據(jù)GB220780定向鍵結(jié)構(gòu)如圖所示：圖 3.1 夾具體槽形與螺釘圖根據(jù)T形槽的寬度 a=20mm 定向鍵的結(jié)構(gòu)尺寸如下：表 3.1 定向鍵數(shù)據(jù)表 BLHhD夾具體槽形尺寸公稱(chēng)尺寸允差d允差公稱(chēng)尺寸允差D20-0.014-0.04532125126.819+0.0236對(duì)刀裝置由對(duì)刀塊和塞尺組成，用來(lái)確定刀具與夾具的相對(duì)位置。由于本道工序是內(nèi)側(cè)面進(jìn)行加工，所以選用特制對(duì)刀塊。塞尺選用平塞尺，其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 3.2 平塞尺圖塞尺尺寸為：表 3.2 平塞尺尺寸表公稱(chēng)尺寸H允差dC2-0.0060.253.6 夾具設(shè)計(jì)及操作簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高

19、勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性?xún)r(jià)比。本道工序?yàn)殂姶矈A具選擇了心軸、螺母、快換墊圈、墊圈等組成螺旋夾緊方式。本工序?yàn)殂娗邢饔嗔啃?，切削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。夾具裝配圖附圖如下夾具體附圖如下總 結(jié)課程設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對(duì)我們來(lái)說(shuō)受益菲淺的，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書(shū)本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但鞏固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書(shū)館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊(cè)和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書(shū)本上的知識(shí)是不夠的，還應(yīng)該更好的做到理論和實(shí)踐的結(jié)合。因此同學(xué)們非常感謝老師給我們的辛勤指導(dǎo)，使我們學(xué)到了好多，也非常珍惜學(xué)院給我們的這次設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，它將是我們畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的更出色的關(guān)鍵一步。致 謝這次課程設(shè)計(jì)使我收益不小，為我今后的學(xué)習(xí)和工作打