操縱桿支架及銑36槽內側面夾具說明書.

1、遼寧工程技術大學機械制造技術基礎課程設計題目：操作桿支架加工工藝及支耳內側面銑削夾具設計班級：加工09-1姓名：何宏剛學號： 0907070103指導教師： 于英華完成日期：2012年09月10日摘要本次課程設計主要對操作桿支架加工工藝及支耳內側面銑削夾 具進行了設計。設計的主要目的是對機械制造學習之后的鞏固和對長 春生產實習的認識檢驗。工件以底面及 2-?11 mm內孔為定位基準， 共限制了工件的 6 個自由度。本夾具夾緊元件，采用螺旋夾緊。夾具 材料選用 45，盤類結構。通過設計夾緊力的作用點在操縱桿支架定 位基面的對面，落在定位盤的支承范圍內，保證定位可靠，作用點處 在操縱桿支架剛性較好

2、的部位， 減小了夾緊變形。 而操縱桿支架零件 加工順序為先面后孔，精基準選擇操縱桿支架底面與三© 11孔作定位基準以操縱桿支架上端面和操縱桿支架支撐外圓定位加工出精基 準。關鍵詞： 設計目的 定位基準 夾具夾緊AbstractThe curriculum design of the operating rod machining technology and supporting the ear side milling fixture design.Design of the main purpose is to consolidate and machinery manufact

3、uring after learning of Changchun production practice knowledge test.The workpiece to the bottom and the 2- Diameter 11 mm hole for positioning datum, a total limit of 6 degrees of freedom of workpiece.The clamping component, the clamping screw.Clamp material selection 45, disc structure.Through the

4、 design of the clamping force effect point on the lever bracket positioning surface opposite, falls on the positioning plate bearing range, guarantee reliable positioning, function point in the lever bracket the position with higher rigidity, reduces the clamping deformation.While the lever bracket

5、parts processing sequence of the surface after the first hole, precision datum select ion lever bracket and the bottom surface of the three© 11 holesfor locating datum to the joystick on the top surface of the support and joystick support external positioning processing precision reference.Key

6、words: design objective positioning datum clamp目錄第一部分：工藝設計說明書一、零件的工藝性分析 5二、 毛坯選擇 6三、機械工藝路線確定 7四、主要工序尺寸及其公差確定 9五、設備及其工藝裝備確定 9六、切削用量及工時定額確定 10第二部分：專用夾具設計說明書一銑床夾具設計 12二問題的提出 16三定位基準的選擇 16四夾具的結構設計 18五定位元件的選擇及要求 18六夾緊元件的選擇 19七夾具體的設計 19八夾緊方案的設計 19九夾具設計及操作的簡要說明 20第三部分 設計體會 22第一部分 工藝設計說明書1. 零件工藝性分析1.1零件結構功用

7、分析：操縱桿支架零件是機械中常見的一種零件， 操縱桿支架的具體作用起到支撐零件作用，因為操縱桿支架上面可以按裝其它零件，因此對安裝表面及配合表面有比較高要求，如：兩個© 20底平面都是重要的加工表面。外形尺寸不大，可以采i巳析嘴賣護，Ulfi *7 nioc5 K if ：? t 7T1i4-i用鍛造毛坯。由于該零件的兩個 © 20孔要求較高，它的表面質量直接影響工作狀態(tài)，通常對其尺寸要求較高。一般為 IT5-IT7。加工時 兩0© 20孔的同軸度應該控制在0.01mm 3- © 11孔的尺寸它直接影 響孔在空間的位置，加工時可以將其加工精度降低，通過裝

8、配來提高 精度。1.3主要技術條件：1. 孔徑精度：兩© 20孔的孔徑的尺寸誤差和形狀誤差會造的配合不良，因此對孔的要求較高，其孔的尺寸公差為IT72. 主要平面的精度：由于© 11孔接影響聯接時的接觸剛度，并且加 工過程中常作為定位基面，則會影響孔的加工精度，因此須規(guī)定其加 工要求。2. 毛坯選擇2.1毛坯類型選擇毛坯及毛坯制造方法根據零件材料確定毛坯為鑄件，根據其結構形狀、尺寸大小和材 料性能毛坯的鑄造方法選用-低壓鑄造毛坯公差等級-IT8級球墨鑄鐵：在鐵水（球墨生鐵）澆注前加一定量的球化劑（硅， 鎂）使鑄鐵中石墨球化，由于碳以球狀存在于鑄件基體中，改善其對 基體的割裂

9、作用，球墨鑄鐵的抗拉強度，屈服強度，塑性，沖擊韌性 大大提高，并且有耐磨，減震。工藝性能好，成本低等優(yōu)點因為零件 要求無砂眼，所以在毛坯鑄造時要注意氣孔的產生氣孔原因：1. 空氣夾雜在熔湯中2. 氣體的來源：熔解時、在料管中、在模具中、離型劑改善方法：1. 適當的慢速2. 檢查流道轉彎是否圓滑，截面積是否漸減3. 檢查逃氣道面積是否夠大，是否有被阻塞，位置是否位於最后充填的地方4. 檢查離型劑是否噴太多，模溫是否太低5. 使用真空.考慮到操縱桿支架工作時的作用，要求材料要有很高的強度，并且該零件結構較為復雜，故選用鑄造毛坯材料為HT2O02.2毛坯余量確定由書機械加工工藝設計資料表1.2-10

10、查得毛坯加工余量為2,毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為士 1.4.2.3毛坯一零件合圖草圖1?* tir . * if3. 機械工藝路線確定3.1定位基準的選擇:精基準的選擇：選擇操縱桿支架底面與三 © 11孔作定位基準， 因為© 11孔面，及底面是裝配結合面，且操縱桿支架底面又是空間 位置的設計基準，故選擇操縱桿支架底面與外圓作定位基準，符合基準重合原則且裝夾誤差小。粗基準的選擇：以操縱桿支架上端面和操縱桿支架支撐外圓定 位加工出精基準。3.2加工順序的安排：操縱桿支架零件加工順序為先面后孔，這樣可以用加工好的平 面定位再來加工孔，因為操縱桿支架孔的精度要求較高，加工難度

11、大， 先加工好平面，再以平面為精基準加工孔，這樣即能為孔的加工提供 穩(wěn)定可靠的精基準，同時可以使孔的加工余量較為均勻3.3加工階段的劃分說明加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。3.4加工工序工序號工名序稱工序內容1鍛造鍛造，清理2熱處理時效4銑銑底平面5鉆鉆鉸3- © 11孔6銑銑支耳內側面7鉆鉆鉸2- © 20孔8鉗工倒角9鉗工去各部分銳邊毛刺10終檢終檢4. 主要工序尺寸及其公差確定銑下平面工藝路線基本尺寸工序余量經濟精度工序尺寸鍛142.514士 0.1粗銑11.5212.5 (IT11 )11.5半精銑10.50.56.3 (IT9)© 1

12、0.5© 20孔工藝路線基本尺寸工序余量經濟精度工序尺寸鑄10鉆© 18912.5 (IT12)蟲13© 180擴© 19.80.96.3 (IT10)4IUM3© 19.80鉸© 200.53.2 (IT8)© 20士 0.015.設備及其工藝裝備確定所用的設備有：X62W Z4012、檢驗臺、鉗工臺。夾具有：鉆2- © 20孔專用夾具、鉆3- © 11底孔專用夾具、銑底平面夾具。刀具有：硬質合金銑刀、平板鋰、© 18鉆頭、© 11鉆頭、© 20鉸刀、 圓銼刀量具有：游標卡

13、尺、專用塞規(guī)。6切削用量及工時定額確定銑底平面時：切削用量： ap=1.5由表 6.3-2 得： f=0.2 m/r由表 6.3-21 得： v=120 m/r則 n=318V/D= 318 x120/85=449 m/r工時定額：由表 6.4-1 得： T2= lw+lf/fxn=1.45 min由表 3.3-7 得：操作機床時間為： 0.83 min由表 3.3-8 得：測量工件時間為： 0.14 minT1=2.27min T3=51min T4= 15minT 基 =lz/nfap=0.5 min則 T 總二T1+T2+T基=68.7min：鉆 3- © 11 孔時；切削用量

14、： ap=3.5由表 7.3-1 得： f=0.36 m/r由表 7.3-11 得： v=13 m/r則 n=318V/D= 318 x13/5=826 m/r工時定額：T2= lw+lf/fxn=0.1 min由表 3.3-9 得：裝夾工件時間為 0.17min 由表 3.3-10 得：松開卸下工件時間為 0.15min 由表 3.3-12 得：測量工件時間為： 0.04min T1=0.76 min T3=47 min T4=15 min則 T 總二T1+T2+T基=62.9min粗銑、半精銑支耳內側面時；粗銑時：切削用量： ap=1.5由表 6.3-2 得：f=0.2 m/r由表 6.3

15、-21 硬質合金銑刀銑削灰鍛鐵時 v=120 m/r則 n=318V/D=763.2m/r工時定額：由表 6.4-1 得： T2= lw+lf/vf=2.63 min 精銑時：切削用量： ap=1由表 6.3-2 得： f=0.12 m/r由表 6.3-21 硬質合金銑刀銑削灰鍛鐵時 v=150 m/r則 n=318V/D=561m/r工時定額：由表 6.4-1 得： T2= lw+lf/vf=3.5 min 由表 3.3-7 得：操作時間為 0.83min 由表 3.3-8 得：測量工件時間為： 0.14min T1=2.27 min T3=51 min T4=15 min 則 T 總二T1

16、+T2+T基=80.53min:鉆鉸© 20內孔時；鉆孔時：切削用量： ap=9由表 8.2-1 得： f=0.5 m/r v=80 m/r則 n=318V/D=1496.5m/r 工時定額： T2= lw+lf/vf=0.03 min 擴孔時：切削用量： ap=0.9 由表 6.3-2 得： f=0.2m/r v=100m/r 則 n=318V/D=1630.7m/r 工時定額： T2= lw+lf/vf=0.04min 鉸孔時：切削用量： ap=0.5 由表 6.3-2 得： f=0.15m/r v=80m/r 則 n=318V/D=1590m/r 工時定額： T2= lw+lf

17、/vf=0.07min 由表 3.3-1 得：裝夾工件時間為 0.42min 由表 3.3-2 得：松開卸下工件時間為 0.12min 由表 3.3-3 得：操作機床時間為： 0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min 由表 3.3-4 得：測量工件時間為： 0.16minT1=1.34 min T3=56min T4=15 min則 T 總二T1+T2+T基=72.62min第二部分 支耳內側面銑削夾具設計銑床夾具的設計（一） 、 機床夾具在機械加工中的作用對工件進行加工時，為了保證加工要求，首先要使工件相對于刀 具及

18、機床有正確的位置， 并使這個位置在加工過程中不因外力的影響 而變動。為此，在進行機械加工前，首先要將工件裝夾好。工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機床的工作臺或 花盤上；另一種是工件裝夾在夾具上。采用第一種方法夾工件時，一般要先按圖樣要求在工件表面劃 線，劃出加工表面的尺寸和位置， 裝夾時用劃針或百分表找正后再夾 緊。這種方法無需專用裝備，但效率低，一般用于小批生產。批量較 大時，大都用夾具裝夾工件。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點：（ 1） 能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時，工件相對于刀具及機床的位置精度由夾具保證，不受工人技術水平的 影響，使一批工件的加工精度趨于一致。（ 2）

19、 能提高勞動生產率 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要劃線找正，可顯著地減少輔助工時，提高勞動生產率；工件在夾具中裝夾后提高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動生產率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可 采用高效夾緊機構，進一步提高生產率。（ 3） 能擴大機床的使用范圍4）能降低成本 在批量生產中使用夾具后， 由于勞動生產率的提高、 使用技術等級較低的工人以及廢品率下降等原因， 明顯地降低了生 產成本。夾具制造成本分攤在一批工件上，每個工件增加的成本是 極少的，遠遠小于由于提高勞動生產率而降低的成本。工件批量愈 大，使用夾具所取得的經濟效益就愈顯著。二、 機床夾具的分類 機床夾具

20、的種類繁多，可以從不同的角度對機床夾具進行分類。常用的分類方法有以下幾種。1. 按夾具的使用特點分類（ 1） 通用夾具 已經標準化的，可加工一定范圍內不同工件的夾 具，稱為通用夾具，如三爪定心卡盤、機床用平口虎鉗、萬 能分度頭、磁力工作臺等。這些夾具已作為機床附件的專門 工廠制造供應，只需選購即可。2）專用夾具 專門為某一工件的某道工序設計制造的夾具， 稱為專用 夾具。專用夾具一般在批量生產中使用。3）可調夾具 夾具的某些元件可調整或可更換， 以適應多種工件加工 的夾具，稱為可調夾具。它還分為通用可調夾具和成組夾具兩類。4）組合夾具 采用標準的組合夾具元件、部件，專為某一工件的某道 工序組裝的

21、夾具，稱為組合夾具。5）拼裝夾具 用專門的標準化、系列化的拼裝夾具而成的夾具，稱為 拼裝夾具。 它具有組合夾具的優(yōu)點， 但比組合夾具精度高、 效能高、 結構緊湊。它的基礎板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。此類夾 具更適合在數控機床上使用。2. 按使用機床分類夾具按使用機床可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機床夾具、數控機床夾具、自動機床夾具、自動線隨行夾具 以及其它機床夾具等。3. 按夾緊的動力源分類夾具按夾緊的動力源可分為手動夾具、氣動夾具、液壓夾具、氣 液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。三、 機床夾具的組成機床夾具的種類和結構雖然繁多，但它們的組成均可概括為下面 幾個部分。

22、1. 定位裝置 定位裝置的作用是使工件在夾具中占據正確的位置。2. 夾緊裝置夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢， 保證工件在加工過程中 受到外力作用是不離開已經占據的正確位置。3. 對刀或導向裝置 對刀或導向裝置用于確定刀具相對于定位元件的正確位置。4. 連接元件 連接元件是確定夾具在機床上正確位置的元件。5. 夾具體 夾具體是機床夾具的基礎件。6. 其它裝置或元件它們是指夾具中因特殊需要而設置的裝置或元件。如需加工按一 定規(guī)律分 布的多個表面時，常設置分度裝置；為能方便、準確地定位，常設置 預定位裝置；對于大型夾具，常設置吊裝元件等。二 . 問題的提出本夾具主要用來銑操縱桿支架的側面 , 有一定

23、的技術要求，要求相 對于 36 的軸線的對稱度為 0.2 ，表面粗糙度為 12.5 。主要應考慮機 械加工的精度，而提高勞動生產率，降低勞動強度為次要因素。 三 . 定位基準的選擇精基準的選擇主要應考慮基準重合問題。當設計基準與工序基準 重合時，應該進行尺寸換算?，F設計計算如下：工件以底面及2-?11 mm內孔為定位基準，共限制了工件的 6個自由 度。a） 定位誤差的分析如圖所示，工件以？11 mm內孔柱面在定位元件的？11 mm定位, 加工內側面，（a）零件定位誤差操縱桿支架工序圖及定位元件簡解工件定位基準與止口定位基準 （?361mm重合， 丫工0。定位基準可以任意方向移動。（ b ）計算

24、： B=0.02m m （同軸度誤差）。 Y=TD+Td+Xmin=0.03+0.10+0.02=0.15mm D= Y+ B=0.15+0.02=0.17mm這種定位方式的定位誤差不大，保證側面的對稱度要求。其原因: 一方面是定位基準與工序基準重合，另一方面是定位基面的公差不 大。IIJ£33 四夾具的結構設計夾具的總體結構為盤類形狀五定位元件的選擇及要求本夾具選用的定位元件是兩個定位心軸，因為這種類型的心軸適用于直徑在50mm以下的孔定位。限制了操縱桿支架 6個自由度。用 兩個墊板限制操縱桿支架底面一個自由度。 墊板的定位基面必須有足 夠的精度，因為工件的定位是通過定位副的接觸實

25、現的， 墊板的精度 直接影響工件的定位精度，因此，該定位盤基面應有足夠的精度，以 適應操縱桿支架的加工要求。該墊板應有足夠剛度和強度， 墊板不僅限制工件的自由度， 還有支撐 工件，承受夾緊力和切削力的作用，所以應該有足夠剛度和強度，以 免使用中變形或破壞。定位盤的耐磨性好，操縱桿支架的裝卸會磨損定位元件的定位基面， 導致定位精度下降。定位盤的工藝性要好， 定位盤的的結構應力求簡單， 合理，便于加工， 裝配和更換。定位盤的材料： HT45，六 夾緊元件的選擇本夾具夾緊元件，采用螺旋夾緊。七 夾具體的設計夾具材料選用 45，盤類結構。夾具體采用鑄件。八 夾緊方案的設計夾緊力的作用點在操縱桿支架定位

26、基面的對面，落在定位盤的支 承范圍內，保證定位可靠，作用點處在操縱桿支架剛性較好的部位， 減小了夾緊變形。夾緊力的方向：夾緊力的方向朝向操縱桿支架定位底面以保證操縱桿支架的定位精度。 該夾緊力的方向有利于減小夾緊力， 在工件上銑床 上銑銷，夾緊力因于銑銷軸向力工件的重力同向，切削力、重力由夾 具的固定支承承受。 切削扭矩由夾緊力所產生的摩擦力矩平衡， 軸向 力和重力所產生的摩擦力矩有利于減小所需夾緊力。 故所需夾緊力可 最小。夾緊力對工件定位的可靠性、 工件和夾具的變形、 夾緊機構的復雜程 度和傳動裝置的選擇有很大的影響。 夾緊力的大小計算涉及到復雜的 動力平衡問題，這里只作粗略的估算。Fj二

27、KFo=1.5 X 600=900N1. 夾緊元件的結構：在夾緊機構中多數是以斜鍥夾緊機構、螺旋夾 緊機構以及偏心夾緊機構為基礎構成的， 這三種夾緊機構合稱為基本 夾緊機構。本夾緊機構采用螺旋夾緊機構， 它的結構形式變化最多， 選用典型的 移動壓板，它的結構緊湊，使用方便。2. 夾具與工作臺安裝聯結方式：本銑夾具通過定位鍵與銑床工作臺T形槽的配合來確定夾具在機床上的位置。定位鍵采用沉頭螺釘固定 在夾具體底面的縱向槽中，使用兩個，兩定位鍵的距離較遠，定位精 度較好。定位鍵與夾具體的配合為 H7/h6。為提高夾具安裝精度，定 位鍵的下部（與工作臺T形槽配合部分）可留有余量進行修配，或者 在安裝夾具時使定位鍵一側與工作臺 T 形槽靠緊，以小軸間隙的影 響。銑床夾具的夾具體設計有耳座，并通過 M16的螺栓將夾具緊固在機床的工作臺T形中，耳座的間距與T形槽的間距一致。九 夾具設計及操作的簡要說明本夾具用在立式銑床