K307-撥叉工藝及鉆M8底孔夾具設計【中心距130】帶圖紙

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XX學校 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 頁 第 頁 車間 工序號 工序名稱 材料牌號 5 鉆 毛坯種類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每臺件數(shù) 1 1 設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù) 立式鉆床 Z535 1 夾具編號 夾具名稱 切削液 專用夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工 步 號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 r/min 切削速度 m/min 進給量 mm/r 背吃刀量 mm 進給 次數(shù) 工步工時 機動 輔助 1 鉆M8螺紋底孔 專用夾具，麻花鉆 1200 22.6 0.17 3 1 0.21 設計(日期) 審核(日期) 標準化(日期) 會簽(日期) 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 XX大學 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 片 產(chǎn)品型號 零件圖號 零件名稱 材料 供應狀態(tài) 毛坯種類 毛坯重量 每一毛坯可制零件數(shù) 零件重量（kg) 工序號 工 序 內(nèi) 容 設備 主要工藝裝備名稱及規(guī)格 名稱 型號 夾具 刀具 量具 輔具 1 銑Φ40的上、下端面 立式銑床 X52 專用夾具 面銑刀 游標卡尺 2 鉆、擴、鉸Φ25的孔 立式鉆床 Z535 專用夾具 麻花鉆，擴孔鉆，鉸刀 游標卡尺 3 銑撥叉兩端面 立式銑床 X52 專用夾具 面銑刀 游標卡尺 4 銑撥叉R30面 立式銑床 X52 專用夾具 立銑刀 游標卡尺 - 5 鉆M8螺紋底孔 立式鉆床 Z535 專用夾具 麻花鉆 游標卡尺 6 攻絲M8 立式鉆床 Z535 專用夾具 絲錐 游標卡尺 7 檢驗 設計 共1頁 校核 第1頁 標記 處數(shù) 文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 文件號 簽字 日期 齊魯理工學院 課程設計說明書 題 目 撥叉零件機械加工工藝設計 及鉆M8螺紋底孔專用夾具設計 課 程 名 稱 二 級 學 院 專 業(yè) 班 級 學 生 姓 名 學 號 指 導 教 師 設計起止時間： 年 月 日至 年 月 日  目 錄 摘要： 3 1 前言 1 2 零件的分析 2 2.1 零件的作用 2 2.2 零件的工藝分析 2 2.3 毛坯的制造形式及結(jié)構(gòu)的確定 2 3 零件工藝規(guī)程設計 4 3.1 基準的選擇 4 3.2 加工工藝路線的確定 5 3.3 主要工序的加工余量和工序尺寸的確定 6 3.4 切削用量及切削時間的確定 6 4 夾具設計 7 4.1 問題的提出 7 4.2 設計類型及機床選擇 7 4.3 定位基準的確定 7 4.4 夾緊方案的確定 8 4.5 切削力和夾緊力計算 8 4.6 定位誤差分析 9 4.7 夾具設計簡要操作說明 9 5 結(jié)論 10 6 參考文獻 11 7 致謝 12 撥叉零件機械加工工藝設計及鉆M8螺紋底孔專用夾具設計 摘要： 對于給定的設計課題，進行工藝規(guī)劃和夾具設計的基礎。論文內(nèi)部知識主要運用在機床夾具設計、公差等方面。首先，對零部件進行了解和分析，以便更準確的加工和確定零部件的標準。然后計算出每一步的工作程序，并計算出切割參數(shù)。夾具設計包括:零件的定位、夾具的夾具和指導各零件的設計。在這里我們特別注意夾具的定位元件，會產(chǎn)生誤差，誤差應該在我們的控制范圍內(nèi)，我們應該充分了解夾具的優(yōu)缺點，以便改進。通過以上的設計、分析和計算，我們順利完成了本次畢業(yè)設計的全部任務。在鞏固大學所學知識的同時，我們也為自己進入社會夯實了基礎。 關鍵詞：夾具；定位；誤差；設計； 1 前言 工藝規(guī)程及夾具設計的基礎是完成機床夾具設計,機床加工培訓,互換性與測量技術(shù)、機械制圖、機械制造、機械設計基礎設計、夾具設計是下一個課程教學后的一個重要環(huán)節(jié)。機床夾具設計是學習產(chǎn)品零部件的加工生產(chǎn)的需求定位,夾緊,指導,刀,所以如何合理,如何高效,而且他還需要我們熟悉產(chǎn)品從零件到粗糙的路線安排,整個過程和部分確定的大小如何計算,根據(jù)學到的知識這些材料設計用于滿足零件的特點和需要特殊夾具,根據(jù)不同地區(qū)的不同設計不同的固定程序,確保加工的零件加工質(zhì)量和加工效率。這個設計包含一個概括和總結(jié)的知識學會了在過去的兩年里,包括CAD圖紙,機械設計和制造基地,夾具設計課程和其他的再學習和總結(jié),這是一個有意義的設計。也許在這個設計,也許是因為我們只有理論知識,一些地方但不親自實踐,知識和技能不可避免的一些不足,但是通過畢業(yè)設計也讓我學到很多以前沒有學到的知識,讓我知道如何處理當面對困難時,如何解決。這個設計讓我知道自己的缺點,而是因為這只讓我學習課本以外的知識,讓我知道如何處理如何克服困難。 因為我沒有實際的工作經(jīng)驗，理論知識還不夠，畢業(yè)設計水平也有限，所以做整體設計的缺點和錯誤是不可避免的，多多請老師指點。  2 零件的分析 2.1 零件的作用 撥叉的作用主要起固定支撐作用，各部分尺寸結(jié)構(gòu)詳細圖如下： 圖2.1 零件圖 2.2 零件的工藝分析 該零件為大量生產(chǎn)的小型零件，在生產(chǎn)時要注意零件的： （1）便于裝夾 零件的結(jié)構(gòu)應便于加工時的定位和夾緊，裝夾次數(shù)要少。 （2）便于加工 零件的結(jié)構(gòu)應盡量采用標準化數(shù)值，以便使用標準化刀具和量具。同時還注意退刀和進刀，易于保證加工精度要求，減少加工面積及難加工表面等。 零件的工藝有以下加工表面。以下是描述： 1：銑零件φ40的上下端面，撥叉兩端面的加工； 2：Φ25的內(nèi)孔； 3：M8的螺紋孔； 2.3 毛坯的制造形式及結(jié)構(gòu)的確定 根據(jù)上面的分析數(shù)據(jù)顯示，表面處理的流程安排應該是一組，然后表面為基準，處理特殊夾具，和要求確保定位精度，和結(jié)束括號的一部分，沒有復雜的表面和深溝，根據(jù)上面的數(shù)據(jù)，需要使用最傳統(tǒng)的加工過程，可以滿足的要求。 確定毛坯包括選擇毛坯類型及其制造方法。毛坯類型有鑄、鍛、壓制、沖壓、焊接、型材和板材等。 在確定毛坯的形狀和尺寸時，應當考慮加工余量和加工方式等因素，盡量減少加工量，降低勞動力的前提，還可以節(jié)約成本。正常來說，如果鑄造技術(shù)足夠完善的話，鑄造出來的零件應該與要求幾乎相近，但是由于現(xiàn)在的技術(shù)還沒有這么成熟，加上現(xiàn)在對工件的粗糙度要求越來越高，所以，毛坯的表面還是有一定的加工余量，需要通過后續(xù)的機床加工達到零件的要求?！? 毛坯形狀與實際需求零件形狀之間的尺寸差距稱為毛坯余量。我們查手冊和參考文獻，并進行工藝分析，分別確定各個尺寸的加工余量數(shù)據(jù)，對零件的毛坯圖進行整體設計。毛坯圖設計如下圖： 圖2.2 毛坯圖 3 零件工藝規(guī)程設計 3.1 基準的選擇 制作零件的工藝加工過程有一個重要的工作內(nèi)容，同時也是零件加工精度要求的關鍵保證，那就是選擇合適的定位基準。所謂的零件定位基準又可以分為三個類型：粗基準定位，精基準定位以及輔助基準定位。最原始的加工開始時，我們只能用零件毛坯尺寸進行定位，這個基準叫做粗基準；在后續(xù)的加工過程中，就可以使用已經(jīng)加工好的尺寸作為基準，這個基準叫做精基準。 選取粗基準的原則 零件要求必須保證的某一加工面的加工量，那么首先選取這個面為粗基準。 ② 如果沒有第一條的要求，零件的所有尺寸都有加工的話，那么我們應當選取加工量最小的那個面作為粗基準，這樣的話，可以保證其表面不會存在由于加工量不足，造成加工的尺寸不合格，致使工件報廢。 如果零件中有某個面不需要加工時，那邊盡量先選擇這個面作為粗基準，應以不用加工的表面的位置要求較高的面為粗基準。例如某一加工面與不加工面的位置記得要求最高的話，那么選擇這個面為粗基準。 選擇粗基準時，應當盡量選擇平整的平面，最好是不要有飛邊、毛刺等其他缺陷，光潔的平面方便裝夾和定位。 一般情況下，在加工某一尺寸時，同方向的尺寸粗基準只允許出現(xiàn)一次，否則的話會出現(xiàn)誤差較大的現(xiàn)象，但是，如果是精密鑄造的毛坯件，質(zhì)量高，加工的精度要求也不高時，可以選擇重復使用同一粗基準。 選擇合適的粗基準，對后續(xù)的精加工很重要的影響，關系到后續(xù)的加工精度和粗糙度。通過零件的分析，我們可以知道，本次給的類零件相對簡單，安裝粗基準的選擇原則來選擇即可，沒有什么特殊的地方。 選擇精基準的原則 ①盡量選擇已經(jīng)加工好的表面，選擇設計的基準，即“基準重合”的原則。避免出現(xiàn)由于這個的不重合而出現(xiàn)誤差。 ②? 精基準選擇時盡量多考慮幾個工序，選擇同一個基準可以加工多個表面，即“基準統(tǒng)一”的原則。 這種方式的話，可以保證加工面間的項目位置度的精度，同一基準，則尺寸精度也相對同一，并且設計夾具時也方便。 ③有時候會遇到兩個面的相互精度要求較高，那么可采用這兩個面互為基準，進行多次加工，?這個就是“互為基準”的原則?。 ④加工量小，而且均勻度要求精度高，這個時候可以選擇加工面的自身作為基準，這個也叫做“自為基準”??。 需要注意的時，以上所說的四條原則，在某些情況下，他們之間是相互矛盾的，為了保證基準的統(tǒng)一，那么可能就不能符合基準重合，這個需要根據(jù)實際的情況進行不同的選擇。還有，精基準的選擇還有考慮工件的裝夾方式，夾具的結(jié)構(gòu)形式等多方面原因，最終的目的是達到設計的精度要求，但選擇的基準可合理的變化。 精基準的選擇，主要考慮的是重合基準的問題，保證位置的精度，最終要完成對零件的加工精度要求。 3.2 加工工藝路線的確定 制定工藝路線的出發(fā)點，考慮必須能保證零件的形狀和尺寸精度，要能具備在加工設備上加工的調(diào)節(jié)，最終要能使零件達到使用要求，在這些前提條件下，我們應該注重過程，縮短工作時間，并考慮經(jīng)濟效益，盡可能降低成本，實現(xiàn)處理的最佳方式。 根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)、坯料的狀態(tài)和夾緊的情況，對工藝的布置進行綜合考慮。 (1)先進行內(nèi)部處理，然后進行輪廓處理。 (2)相同的定位、夾緊或機加工的過程，最好是同時進行，以減少重復定位和節(jié)省工具時間。 (3)在同一夾具上的多步過程首先應安排對工件不太嚴格的損傷過程。 加工工藝路線如下： 表3.1 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 1 銑 銑Φ40的上、下端面 2 鉆 鉆、擴、鉸Φ25的孔 3 銑 銑撥叉兩端面 4 銑 銑撥叉R30面 5 鉆 鉆M8螺紋底孔 6 鉆 攻絲M8 7 檢驗 檢驗 3.3 主要工序的加工余量和工序尺寸的確定 表3.2 序號 加工表面 加工內(nèi)容 加工余量 毛坯尺寸 備注 1 Φ40端面 40 2mm 44 2 撥叉兩端端面 20 2mm 24 3 孔 Φ25內(nèi)孔 12.5mm 實心鑄造 4 孔 M8 4 實心鑄造 3.4 切削用量及切削時間的確定 工序：鉆M8螺紋底孔 選擇高速鋼錐柄麻花鉆（《工藝》表3.1－6） 由《切削》表2.7和《工藝》表4.2－16查得 （《切削》表2.15） 按機床選取 基本工時： 4 夾具設計 4.1 問題的提出 夾具設計就是提高生產(chǎn)效率，本次設計由指導老師的分配了工序鉆M8螺紋底孔的鉆床專用夾具。 4.2 設計類型及機床選擇 根據(jù)本次設計要求，設計一套鉆M8螺紋底孔的專用夾具。選用Z525立式鉆床（圖4-1）更合理。它適用于各種零件的鉆孔、擴孔、絞孔、锪平面及攻絲加工，操作簡單，夾具一次裝夾就可加工所有孔。 圖4.1 立式鉆床 4.3 定位基準的確定 1、定位方案的確定 我們選用的夾具主要被用在立式鉆床，因為零件φ25的 內(nèi)孔已完成加工。在進行定位時我們可以選擇其內(nèi)孔及端面定位的基準。 選擇定位面時應該遵循以下原則：選擇大而平整的平面或內(nèi)圓外圓進行定位、選擇定位面后要方便后續(xù)的裝夾、定位面所對應的裝夾位置應該結(jié)構(gòu)牢固，在裝夾時保證不得有變形現(xiàn)象。 2、定位元件的選擇 根據(jù)夾具設計手冊可知機床的定位元件有很多種，如定位板、定位銷、支承釘、定位軸、V型塊等，本次設計的鉆孔夾具中，由于定位面選擇的是內(nèi)孔及端面，故應選用芯軸進行定位。 3、定位元件限制不定度分析 任何物體在空間上確定位置需要限制6個自由度，分別是3個移動自由度和3個旋轉(zhuǎn)自由度。對于本次設計的夾具，用芯軸進行定位，芯軸外圓限制兩個移動自由度，芯軸端面限制兩個旋轉(zhuǎn)自由度和一個移動自由度，定位銷限制一個旋轉(zhuǎn)自由度，這樣就限制了空間的6個自由度，完成零件的定位。 4.4 夾緊方案的確定 根據(jù)夾具的結(jié)構(gòu)特點，選擇使用開口墊圈作為夾緊元件，用螺母對壓板進行壓緊，從而壓緊工件。 圖4.2 夾緊機構(gòu) 4.5 切削力和夾緊力計算 由于本道工序主要完成鉆孔加工，鉆削力。由《切削手冊》得： 鉆削力 式（5-2） 鉆削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工工藝孔時，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進行夾緊立計算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強度、剛度適當即能滿足加工要求。 4.6 定位誤差分析 定位誤差是由于定位不準確而引起的加工表面相對工序基準在工序尺寸方向上的最大位移量，以△dw表示。定位誤差△dw由基準不重合誤差△jb和定位基準位移誤差△jw兩部分組成。 基準不重合誤差是由于工序基準與定位基準不重合引起的，其大小為工序基準與定位基準之間的尺寸方向上的最大變化量。 因基準誤差為零，基準不重合誤差為零，所以最終定位位置為零。 4.7 夾具設計簡要操作說明 將定位芯軸安裝到夾具體上，零件加工好的內(nèi)孔及端面與芯軸配合好，旋轉(zhuǎn)零件，是零件的孔端面與定位銷接觸，此時零件完成定位，擰緊六角螺母，壓緊開口墊圈的同時將零件夾緊。加工完成后，只需松開螺母，取下開口墊圈即可拆下零件。 圖4.3 夾具裝配圖 5 結(jié)論 經(jīng)過這次設計之后使我掌握了機械加工工藝規(guī)程的制定內(nèi)容和順序：分析被加工零件—選擇毛坯設計—工藝過程—工序設計—編制工藝文件。首先重要分析了零件的技術(shù)要求，包括被加工面的尺寸精度和幾何形狀精度，各被加工表面之間的相互位置精度，軸承孔的同軸度和平行度，被加工表面的表面加工質(zhì)量及熱處理要求，對毛坯的要求等等。并對達到各個技術(shù)要求的主要影響因素進行了分析，進一步明了了制訂工藝規(guī)程時應解決的主要問題，為制訂合理的工藝規(guī)程作好了準備。毛坯是根據(jù)零件所要求的形狀、尺寸等而確定和設計。工藝過程的設計主要涉及的問題是劃分工藝過程的組成、選擇定位基準、選擇零件表面加工方法、安排加工順序和組合工序等。工序設計的主要內(nèi)容是為沒一工序選擇機床和工藝裝備，確定加工余量、工序尺寸和公差、確定切削用量、工時定額及工人技術(shù)等級等。最后就是編制所須的工藝文件。 6 參考文獻 [1] 機床夾具設計手冊，東北重型機械學院、洛陽工學院、一汽制造廠職工大學編，上?？茖W技術(shù)出版社出版，1990年 [2] 金屬機械加工工藝人員手冊，上?？茖W技術(shù)出版社，1981年10月 [3] 機械制造工藝學，郭宗連、秦寶榮主編，中國建材工業(yè)出版社出版，1997年 [4] 吳拓，方瓊珊，機械制造工藝與機床夾具課題設計指導[M].北京：機械工業(yè)出版社,2015 [5] 切削用量簡明手冊,艾興、肖詩綱主編,機械工業(yè)出版社出版，1994年 [6] 機械制造工藝設計簡明手冊，李益民主編，機械工業(yè)出版社出版，1994年 [7] 機床夾具設計，哈爾濱工業(yè)大學、上海工業(yè)大學主編，上海科學技術(shù)出版社出版，1983年 7 致謝 這個設計是在老師的細心指導下完成的。老師的專業(yè)知識和優(yōu)秀的工作作風，對我的設計有很大的積極力影響，使我最終能夠順利完成這個設計。當然，還有很多學生幫助了我，使我在這篇論文的設計更得心應手。雖然在設計過程中還存在一些問題，但最終還是得以克服和完成。能全面綜合運用機床加工工藝的理論和實踐知識，能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求和零件制造的基本工藝路線和方法，學會制定專用機床的設計路線，完成工件加工工藝規(guī)程設計。 在這個過程中，我不僅學會了如何設計出完全符合要求的專用機床和夾具，而且學會了分析問題和解決問題的方法、態(tài)度、獨立的方法、面對困難的態(tài)度，增強和提高了我在機械加工工作中的信心。同時，感謝所有老師和同學的指導和幫助。 12