机床羊角拨叉加工工艺及孔加工夹具设计.doc

H:精品资料建筑精品网原稿ok（删除公文）建筑精品网5未上传百度 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文( 设 计) 题 目: 机床”羊角”拨叉加工工艺及孔加工夹具设计 学习中心: 广东江门奥鹏学习中心 层 次: 专科起点本科 专 业: 机械设计制造及其自动化年 级: 秋季 学 号: 学 生: 罗 礼 胜 指导教师: 王 爽 完成日期: 9月 17日 内容摘要本论文完成了对机床”羊角”拨叉加工工艺及孔加工夹具 的设计。本论文完成了对机床”羊角”拨叉加工工艺及钻孔夹具的设计。在设计的前一部分, 主要进行工艺卡的填写, 流程如下: 首先是分析零件基本特征; 其次根据前面的分析来选择毛坯; 再次设计工艺规程: 包括制定工艺路线, 选择基准面等; 然后进行工序设计, 即选择机床, 确定加工余量, 工序尺寸及毛坯尺寸, 切削用量待参数; 最后编制工艺文件。第二阶段, 进行夹具设计。纵观整条工艺路线, 结合难易程度和夹具本身的特色, 选定孔加工工序进行夹具的总体装配和夹具体的设计。首先, 结合零件在该工序中需要达到的各项技术要求, 初步拟定工件的定位、 夹紧方案; 然后, 根据夹具设计原则以及夹紧力和夹紧点的确定原则进行局部零部件和夹具体的设计; 最后, 校核该夹具的精度。关键词: 羊角拨叉; 机械加工; 工艺; 工艺卡; 切削; 夹具设计目 录内容摘要1引 言31.1 羊角拨叉的功用41.2 设计任务42 零件工艺规程设计52.1 产量的确定52.1.1 生产类型的确定52.1.2 日生产量的确定52.2 毛坯的选择及毛坯图的绘制62.2.1 毛坯的选择62.2.2 毛坯-零件综合图的绘制方法62.3 定位基准的分析与选择62.3.1 基准的概念72.3.2 基准选择原则82.3.3 定位基准的选择92.4 工艺路线的制定102.5 工艺卡的填写143 夹具设计203.1 夹具的整体设计203.1.1夹具设计分析203.1.2 夹具结构方案的确定223.1.3 夹具的具体设计243.2 夹具的装配253.3 夹具的经济性分析26结 论28参考文献29引 言机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通三年所学的知识, 将理论与实践相结合, 对专业知识的综合运用训练, 为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法, 是指导生产重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、 生产率及其加工产品的经济效益, 生产规模的大小、 工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要经过机械加工工艺来体现, 因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、 科学性、 完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、 改进工人的劳动强度、 降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置, 其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置, 并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义, 因此在大批量生产中, 常采用专用夹具。而本次对于拨叉加工工艺及夹具设计的主要任务是: 1完成拨叉零件加工工艺规程的制定; 2完成铣削切断的专用夹具设计。 经过对拨叉零件的初步分析, 了解其零件的主要特点, 加工难易程度, 主要加工面和加工粗、 精基准, 从而制定出拨叉加工工艺规程; 对于专用夹具的设计, 首先分析零件的加工工艺, 选取定位基准, 然后再根据切削力的大小、 批量生产情况来选取夹紧方式, 从而设计专用夹具。 1 设计任务说明1.1 羊角拨叉的功用设计机床羊角拨叉零件的机械加工工艺规程及其机床夹具。拨叉是一种辅助零件, 经过拨叉控制滑套与旋转齿轮的接合。滑套上面有凸块, 滑套的凸块插入齿轮的凹位, 把滑套与齿轮固连在一起, 使齿轮带动滑套, 滑套带动输出轴, 将动力从输入轴传送至输出轴。摆动拨叉能够控制滑套与不同齿轮的结合与分离, 达到换档的目的。该零件图纸如下: 图1.1 机床羊角拨叉零件图1.2 设计任务本次设计任务需完成毛坯选择、 编排加工工艺、 工装夹具设计、 撰写产品说明书, 以及图纸绘制等工作, 图纸说明如下: 1毛坯零件综合图1张2工艺过程卡片1套3夹具装配图 1张4夹具体零件图1张5说明书1份2 零件工艺规程设计2.1 产量的确定2.1.1 生产类型的确定表2.1 生产类型的划分生产类型同类零件的年产量/件重型零件( 质量 kg) 中型零件( 质量100 kg) 小型零件( 质量7, 故取修正系数K=0.8。因此f=(0.520.64)0.8=(0.420.51)mm/r。b) 按钻头强度决定进给量根据表2.8, 当b=190MPa, do=12mm,钻头强度允许的进给量f=1.22mm/r。c) 按机床进给机构强度决定进给量 根据表切削手册2.9, 当b210Mpa, do12.1mm, 机床进给机构允许的轴向力为9880N, 进给量为1.1mm/r。从以上三个进给量比较能够看出, 受限制的进给量是工艺要求, 其值为f=0.420.51mm/r, 根据Z518钻床说明书, 选f=0.50mm/r( 见工艺设计手册表4.2-16) , 又由切削手册表2.19能够查出钻孔时的轴向力, 当f=0.50mm/r, do=12mm时, 轴向力Ff=5120N, 轴向力的修正系数为1.0, 故Ff=5120N。根据Z518钻床说明书, 机床进给机构强度允许的最大轴向力为Fmax=8830N, 由于FfFmax, 故f=0.50mm/r能够用。2) 决定钻头的磨钝标准及寿命 由切削手册表2.12, 当do=18 mm时, 钻头后刀面最大磨钝量取为( 0.50.8) mm, 寿命T=30min。3) 决定切削速度由切削手册表2.15可知f=0.50mm/r时, 双修磨横刃的钻头, do=12 mm时, Vt=18m/min。切削速度的修正系数由切削手册表2.31可知: Ktv=1.0, Kmv=1.0, KTv=1.0, Klv=0.85因此 Vc=VtKv=171.01.01.00.85=15.3m/min因此 =406r/min根据Z518钻床说明书,可考虑选择nc=440r/min( 见工艺设计手册表4.2-15) 4) 检验机床扭转及功率根据切削手册表2.21, 当f=0.5mm/r, do Mc。又根据切削手册表2.23, 当b=(170213)Mpa, do=13.2mm, f=0.53mm/r Vc=26.4m/min时, Pc=1KW。根据Z518钻床说明书, PcPE, 因此有Mc Mm, PcPE , 故选择的切削用量可用。即 f=0.5mm/r, n=nc=440r/min, Vc=15.3m/min( 3) 计算基本工时公式中: L=x+y+; 根据实际情况和切削手册表3.26可知, 当L=110mm时, 有=0.5min2 扩孔至14（1） 加工条件工件材料: HT200, b=0.16GPa , HBS=190210, 铸件。机床: Z518立式铣床。钻头: 莫氏锥柄麻花钻头( GB/T4256- ) , d=14, I=125, L=220。( 2) 切削用量同理, 经过重复上一工步查表核算, 可得到如下结论: 进给量: f=0.3钻头的磨钝标准及寿命: T=30min切削速度: nc=440 r/min检验机床扭转及功率: Mc Mm, PcPE , 故选择的切削用量可用。( 3) 计算基本工时 公式中: L=x+y+; 根据切削手册表3.26, L=125mm故min3 夹具设计3.1 夹具的整体设计3.1.1夹具设计分析夹具是一种装夹工件的工艺装备, 它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、 热处理、 装配、 焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中, 机床夹具是一种不可缺少的工艺装备, 对工件进行机械加工时, 为了保证加工要求, 首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置, 并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此, 在进行机械加工前, 先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种: 一种是工件直接装夹在机床的工作台或卡盘上; 另一种是工件装夹在夹具上。采用第一种方法装夹工件时, 一般要先按图样要求在工件表面划线, 划出加工表面的尺寸和位置, 装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法无需专用装备, 但效率低, 一般用于单件和小批量生产。批量较大时, 大都用夹具装夹工件, 因为它直接影响着工件加工的精度、 劳动生产率和产品的制造成本等。机床夹具的使用有利于保证工件的加工精度、 稳定产品质量; 有利于提高劳动生产率和降低成本; 有利于改进工人劳动条件, 保证安全生产; 有利于扩大机床工艺范围, 实现”一机多用”等。在成批生产, 大量生产中, 工件的装夹是经过机床夹具来实现的。机床夹具是工艺系统的重要组成部分, 它在生产中应用十分广泛。1机床夹具的作用 ( 1) 保证加工精度, 用机床夹具装夹工件, 能准确确定工件与刀具, 机床之间的相对位置关系, 能够保证加工精度。( 2) 提高生产效率, 机床夹具能快速地将工件定位和夹紧, 能够减少辅助时间, 提高生产效率。( 3) 减轻劳动强度, 机床夹具采用机械、 气动、 液动夹紧装置, 能够减轻工人的劳动强度。( 4) 扩大机床的工艺范围, 利用机床夹具, 能扩大机床的加工范围, 例如, 在车床或钻床上使用镗模能够代替镗床镗孔, 使车床、 钻床具有镗床的功能。2机床夹具的分类 机床夹具的种类很多, 现按应用范围分类如下: ( 1) 通用夹具: 通用夹具是指结构已经标准化, 且有较大适用范围的夹具, 例如, 车床用的三爪卡盘和四爪卡盘, 铣床用的平口钳及分度头等。( 2) 专用机床夹具: 专用机床夹具是针对某一工件的某道工序专门设计制造的夹具。专用机床夹具适于在产品相对稳定, 产量较大的场合应用。( 3) 组合夹具: 组合夹具是用一套预先制造好的标准元件和合件组装而成的夹具。组合夹具结构灵活多变, 设计和组装周期短, 夹具零部件能长期重复使用, 适于在多品种单件小批生产或新产品试制等场合应用。( 4) 成组夹具: 成组夹具是在采用成组加工时, 为每个零件组设计制造的夹具, 当改换加工同组内另一种零件时, 只需调整或更换夹具上的个别元件, 即可进行加工。成组夹具适于在多品种, 中小批生产中应用。( 5) 随行夹具: 它是一种在自动线上使用的移动式夹具, 在工件进入自动线加工之前, 先将工件装在夹具中, 然后夹具连同被加工工件一起沿着自动线依次从一个工位移到下一个工位, 直到工件在退出自动线加工时, 才将工件从夹具中卸下。随行夹具是一种始终随工件一起沿着自动线移动的夹具。3专用机床夹具的组成 夹具一般由下列元件或装置组成: ( 1) 定位元件: 定位元件是用来确定工件正确位置的元件, 被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合。( 2) 夹紧装置: 夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。( 3) 对刀元件及导向元件: 对刀元件及导向元件是指夹具中用于确定(或引导)刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件, 例如钻套、 镗套、 对刀块等。( 4) 连接元件: 夹具连接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与之连接的元件, 例如安装在铣床夹具底面上