扁叉夾具課程設計說明書

1、機械制造工藝學與機床夾具設計題目：設計扁叉零件機械加工工藝規(guī)程及某一工序的夾具專業(yè)班級：08 機制（2）班姓名:俞烽煒學號：08530058指導教師:尹成龍、楊義 時間：11。2112.04引言機械制造工藝學與機床夾具設計課程是機械類專業(yè)的一門主要專業(yè)課。它授予學生制訂經(jīng)濟合理、切實可行的機械加工和裝配工藝，確定各工序的工裝與設備等方面的綜合知識,以及基本的工藝理論和國內外先進的新工藝、新技術方面的知識；培養(yǎng)學生分析生產(chǎn)實際加工過程中產(chǎn)生誤差的原因和存在的具體工藝問題,并能初步提出改進產(chǎn)品質量、提高生產(chǎn)率與降低成本的工藝途徑和方法的能力。為提高學生解決實際問題的能力，本課程學完后，特安排此課程

2、設計.本課程設計是在學完了機械制造工藝學及夾具設計之后進行的下一個教學環(huán)節(jié).它一方面要求學生在設計中能初步學會綜合應用過去所學的全部課程，另外也為搞好畢業(yè)設計做一次綜合訓練。學生應當通過機械制造工藝學及夾具設計課程設計在下述各方面得到鍛煉:能熟練運用機械制造工藝學及夾具設計課程設計中的基本理論，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線合理安排等問題 ,保證零件的加工質量。提高結構設計能力。學生通過設計夾具的訓練，應當掌握如何根據(jù)被加工零件的加工要求，設計出高效、省力、既經(jīng)濟合理,又能保證加工質量的夾具來。學會使用手冊及圖表資料。掌握與本設計有關的各種資料的名稱出處 ,能夠做到熟練應用

3、。目錄 HYPERLINK l _TOC_250004 引言2 HYPERLINK l _TOC_250003 零件圖的分析4 HYPERLINK l _TOC_250002 1。1 零件的結構要求 HYPERLINK l _TOC_250001 1。2 零件的工藝分析 HYPERLINK l _TOC_250000 零件的毛坯設計42。1 確定毛坯的制造形式2。2 確定毛坯的機械加工余量和公差2.3 毛坯圖工藝規(guī)程設計5 PAGE 63。1 基面的選擇3。2 制訂加工工藝路線工序設計64.1 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定4。2 確定切削用量和基本工時4.3 扁叉零件圖夾具設計85。

4、1 問題的提出5。2 夾具設計定位誤差分析夾具設計及操作的簡要說明總結9參考文獻10零件圖的分析零件的結構要求扁叉結構要合理，要求扁叉結構不但要應該達到設計要求 ,而且要有好的機械加工工藝性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能夠保證加工質量， 同時使勞動量最小.而設計和工藝是密切相關的又是相輔相成的.設計者要考慮加工工藝的問題。扁叉是一個很重要的零件，因為其零件尺寸比較小,結構形狀復雜程度一般， 但其加工兩同軸內孔的精度要求較高，此外還有上端面以及凸塊兩側臺階面要求加工精度很高，對圓柱的四個端面也有一定的精度要求。該零件的兩小孔有同軸度要求,且凸塊兩側面相對孔軸線有對稱度要求,凸塊兩側臺

5、階面對兩孔軸線也各自有平行度要求。因此，該零件的尺寸精度、幾何形狀精度和相互位置精度，以及各表面的表面質量均影響機器或部件的裝配質量，進而影響其性能與工作壽命 ,因此對他們的加工是非常關鍵的.零件的工藝分析以10H7 為軸心線為基準，兩圓柱同軸度有較高的要求。以兩孔軸線為基準,要求凸塊兩側臺階面有較高的對稱度和平行度。凸塊兩側臺階面要求粗糙度為 3。2，上端面粗糙度為 6。3.短圓柱的四個端面：.有一定的位置要求和粗糙度要求。兩孔的粗糙度有很高的要求.由上面分析可知,加工時應先加工一組表面(銑削上端面和兩側臺階面），再以這組加工后表面為基準加工另外兩組(分別是銑圓柱端面和鉆鉸兩同軸小孔）。零件

6、的毛坯設計2。1 確定毛坯的制造形式零件材料為 HT35-32 零件在機床運行過程中所受沖擊不大，零件結構又比較簡單，故選擇金屬型澆注鑄件毛坯.2。2 確定毛坯的機械加工余量和公差參考機械制造技術基礎課程設計（以下稱指導書）查表 2-11,公差與機械加工余量（GB/T64141999），查表 211，輪廓尺寸尺寸不超過 160mm，得加工余量 5-7mm,故取 6mm。工序經(jīng)濟精度工序（或工 表 面 粗加工表面工序名稱工序余工序基量本尺寸公差等級公差步）尺寸及 糙度其偏差（Ra )粗 銑 凸 塊粗銑 B面上 端 面 和和 A1、A24。31427。4兩側面面14210。74.32。3427.4

7、12。52。314210。7 6.3銑 B 面精銑 B 面0。71426 IT13 、 0。7IT1414266。3銑 A1、A2 精銑A2A1、0。714210 IT13 、 0。7IT14142103.22。3 設計及繪制毛坯圖工藝規(guī)程設計3。1 基面的選擇本零件是有精度較高要求的孔的叉架零件，平面和孔是設計的基準 ,也是裝配和測量的基準，在加工時,應盡量以平面為基準。先以圓柱面為粗基準，銑出上端面和凸塊側面及其兩有平行度要求的平面， 再以加工的平面為精基準,加工出兩短圓柱的四個端面，同樣,也是以該已加工表面為基準鉆出兩同軸的 10H7 孔；加工前后四個圓柱端面時,先以凸塊表面為基準,在銑

8、床上利用組合銑刀一次性銑出端面。3。2 制訂加工工藝路線。工藝路線方案:粗銑凸塊兩側臺階面 A1、A2 和凸塊上端面 B 面粗銑 C 圓柱兩端面 C1、C2粗銑 D 圓柱兩端面 D1、D2鉆孔10精銑 C 圓柱兩端面 C1、C2精銑 D 圓柱兩端面 D1、D2精銑 B 面精銑 A1、A2 面粗鉸10，鉸孔精度為 0。07mm精鉸10，鉸孔精度為 0.07mm檢查入庫工序設計4。1 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定?！氨獠娌牧蠟?HT1532，生產(chǎn)類型中批量，金屬型鑄造毛坯。C1據(jù)以上原始資料及加工路線，確定工序一中粗銑圓柱 C 的C 、機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：2 兩個端面d

9、 的查機械制造基礎課程設計表2-11，工序尺寸加工余量為 57mm，故取6mm。查工藝手冊表 2。22。5,工序尺寸加工余量銑 C1、C2 臺階面200mm 的高速鋼鑲齒套式面銑刀粗銑2。3mm精銑0。7mm確定切削用量和基本工時.工序：粗銑圓柱C 的C1、C2 兩個端面本工序是精銑側凸臺面，已知加工材料為HT1532，b=195Mpa,鑄件無外皮，機床為 X6142 型臥式銑床,所選刀具為高速鋼鑲齒套式面銑刀，其參數(shù):直徑d=200mm，齒數(shù)Z=20。粗銑時，為了提高切削效率，一般選擇銑削背吃刀量等于加工余量，一個工作行程銑完。確定每齒進給量。根據(jù)機械制造基礎課程設計表 54 知 X6142

10、 型臥式銑床的主電動機功率為 14。175KW。查 527 知工藝系統(tǒng)剛性中等、鑲齒端銑刀加工鑄鐵時，每齒進給量=0。30。5mm/z。由于本工序背吃刀量 =01mm 和切削寬度=7。4mm，故選擇每齒進給量=0。3mm/z.選擇銑刀磨鈍標準和耐用度。跟據(jù)機械制造工藝學課程設計指導書,查表 5-28，用高速鋼鑲齒銑刀粗加工鑄鐵時，選擇銑刀后刀面磨損極限值為 2mm,查機械制造基礎課程設計表 572 續(xù)知，銑刀合理耐用度時間T=240min.(3）確定切削速度和工作臺每分鐘進給量。由機械制造基礎課程設計表572 續(xù)查得,高速鋼切削鑄鐵的切削速度為 V=20m/min，則所需銑床主軸轉速范圍是：n

11、=1000V/d=31.85r/min。選取 n=35r/min，則實際銑削速度為=dn/1000=21。98m/min 銑刀每轉工作臺移動速度,即每轉進給量 f=z=0。320=6mm 工作臺每分鐘進給量為=z n=0。32035=210mm/min根據(jù)表 5-13 中工作臺標準縱向進給量,選取 f=150mm/min，則實際每齒進給量為=f/zn=150/（2035）=0。214mm/z（4）校驗機床功率。由機械制造工藝學課程設計指導書查表 531 和5-32 知,由銑削力 Fz 和銑削功率 Pm 得，故選X6142 合適。最后確定的切削用量為 ：=0.7mm =6mm =0.214mm/

12、z =150m/min =22m/min上述中:-銑削速度(m/min）、 銑刀直徑（mm）銑刀轉速（r/min)銑刀每分鐘工作臺移動速度，即每轉進給量(mm/r)銑刀每齒工作臺移動速度，即每齒進給量（mm/z)進給速度，即工作臺每分鐘移動速度（mm/min）銑刀齒數(shù)銑削寬度銑削背吃刀量2。基本時間 tmtm=（Lw+L1+L2）/LW 工件銑削部分長度L1-切入行程長度當主偏角為 90 時，L1=0。5（ d）+（1-3)L2-切出行程長度L2=35mm已知 n=35r/min，Lw=142mm。計算得L1+L2=8mm。所以，基本時間為： tm=（142+8）/150=1mim故，A1，A

13、2 兩面的基本時間為:t=2tm=2min扁叉零件圖如下：夾具設計設計的是第八道工序精銑 A1、A2 面的銑床夾具.本夾具將用于 x6142臥式銑床，道具為直徑 d=200mm 的高速鋼鑲齒套式面銑刀。5。2 夾具設計第八道工序的定位基準的選擇由零件圖可知，臺階面A1、A2 對10H7 的平行度和對稱度，其設計基準為零件上表面,定位時零件上表面定位。切削力及夾緊力的計算,，,， 當銑削時，在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內。安全系數(shù)。其中：為基本安全系數(shù) 1。5；為加工性質系數(shù) 1。1;為刀具鈍化系數(shù) 1。1； 為斷續(xù)切削系數(shù) 1。1.選用 M8mm.當螺紋直徑為 8mm，手柄長度為 14

14、0mm，作用力為 70N 時，其夾緊力為。此時已大于所需的 3085N 的夾緊力,故本夾具可安全工作.5。3 定位誤差分析本工序采用上表面為基準定位，使加工基準和設計基準統(tǒng)一，能很好的保證定位的精度。5。4 夾具設計及操作的簡要說明夾具的夾緊力不大，故使用手動夾緊。為了提高生產(chǎn)力，可使用有快換墊圈。總結通過為期兩個星期的課程設計使我加深了對機械制造工藝學這一門課程實用性的理解，同時也使我回顧了我以往所學的知識。因為這次課程設計是我們在畢業(yè)設計前一次重要的實踐設計，涉及到的知識綜合性很強，這就要求我們對所學的基礎課、技術基礎課和專業(yè)課有較熟練的掌握.我們在做課程設計時,需要學會將書本上的理論知識和實踐相結合，但這對我們來說有不少困難，因為我們根本沒有什么實際經(jīng)驗.所以這次課程設計我們主要通過反復的查閱資，、反復的思考，和設計同一種零件的同學相互間反復討論來完成的。經(jīng)過繁忙困難的過程后, 我們對知識的印象更加深刻了。此外,整個過程中同學互幫互助，我們在快樂中共同學習，學習中共同進步, 同學之間的關系也更加密切了。在此次收獲課程設計成功經(jīng)驗的同時,再次感謝尹老師、楊老師的辛勤指導， 以及同學們的幫助。參考文獻1 郭艷玲。機械制造工藝學。北京:北京大學出版社，2008。012 尹成龍。機械制造工藝學與機床夾具設計。安徽：安徽農(nóng)業(yè)大學工學院，2009。10