机械制造技术课程设计车床拨叉零件的工艺规程及车中间孔夹具设计【全套图纸】

1、设计说明书题目：车床拨叉零件的工艺规程及车中间孔夹具设计摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。车床拨叉拨叉加工工艺规程及车中间孔夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差

2、，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。全套图纸，加153893706abstrctthis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.the reduction gea

3、r box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. must first carry on the analysis in the technological design to the components

4、, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; after that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is dec

5、ides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other

6、parts; position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.keywords: the craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目

7、录序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工艺分析 2二. 工艺规程设计32.1确定毛坯的制造形式 32.2基面的选择 32.3制定工艺路线 42.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 82.5确定切削用量及基本工时 15三 夹具设计 163.1问题的提出163.2定位基准的选择163.3切削力及夹紧力计算163.4定位误差分析163.5夹具设计及简要操作说明17总 结17致 谢18参考文献 19序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机

8、械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。拨叉的加工工艺规程及其车夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要

9、，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。一、 零件的分析 1.1零件的作用 题目所给定的零件是车床的拨叉，它位于车床变速机构中，主要起换挡、使主轴回转运动按照使用者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的14+0.025 0孔与操纵机构相连，下方的52+0.50 +0.30半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分离开。1.2零件的工艺分析1、零件图样分析1）拨叉右端两侧面，对基准孔轴线a的垂直度公差为0.15mm。2）拨叉右端r20mm为少半圆孔，其端面

10、与孔中心相距2mm。3）零件材料zg45。二、工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为ht200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。 2.2基面的选择 基面选择是工艺规程设计的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以是加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。对零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准，而对若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准，根据这个基准原则，现取14+0.025 0mm的孔的不加工外轮廓表面

11、作为粗基准，利用一组共两个短v形块支承两个25mm的端面作主要定位面，限制5个自由度，再用一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位，然后进行铣削。 （2） 精基准的选择。主要应考虑基准重合问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算。2.3制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，是应该使零件的几何形状、尺寸精度得到保证，在生产纲领一定的情况下，在达到我们对零件的使用要求的情况下，我们应该尽量集中工序，缩短工时，还有考虑到经济效益，尽量降低成本，达到一种最优的加工方式。零件的位置图如下：1、工艺路线方案：工序号工序名称工序内容工艺装备1铸精密铸造，两件合铸（工艺需要）2

12、热处理退火3划线划各端面线及三个孔的线4车以外形及下端面定位，按线找正，四爪单动卡盘装夹（或专用工装）工件，车r20mm（40mm）孔至图样尺寸，并车孔的两侧面，保证尺寸10mmc620专用工装5铣以r20mm内孔及上端面定位，装夹工件，铣25mm下端面，保证尺寸16mmz52k组合夹具6铣以r20mm内孔及下端面定位，装夹工件，铣25mm另一端端面，保证尺寸28mmz52k组合夹具7钻以r20mm内孔及上端面定位，装夹工件，钻、扩、铰14mm孔，孔口倒角145z5132a组合夹具8划线划r20mm孔中心线及切开线9铣以r20mm内孔及上端面定位，装夹工件，切工件成单件，切口2mmx62w组合

13、夹具10铣以r20mm孔及上端面定位，14mm定向，装夹工件，精铣r20mm端面，距中心2mm偏移x62w组合夹具11钻以14mm内孔及下端面定位，倒别一端孔口145角z5132a组合夹具12检验按图样要求检查各部尺寸及精度13入库入库2.5确定切削用量及基本工时工序: 以外形及下端面定位，按线找正，四爪单动卡盘装夹（或专用工装）工件，车r20mm（40mm）孔至图样尺寸，并车孔的两侧面，保证尺寸10mm1、加工条件1) 切削深度 单边余量为z=2mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切

14、削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 753r/min与753r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时， t=i ;其中l=25mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.966(min)工序：以r20mm内孔及上端面定位，装夹工件，铣25mm下端面，保证尺寸16mm1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用yg8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为

15、加工余量不大，一次加工完成2） 决定每次进给量及切削速度 根据x51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为工序：以r20mm内孔及下端面定位，装夹工件，铣25mm另一端端面，保证尺寸28mm1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金端铣刀，刀片采用yg8,，。2. 决定铣削用量4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成5） 决定每次进给量及切削速度 根据x51型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标

16、准选取6） 计算工时切削工时：，则机动工时为.工序：以r20mm内孔及上端面定位，装夹工件，钻、扩、铰14mm孔，孔口倒角145工步一钻孔至11确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工11孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步二：扩孔利用钻头将孔扩大至，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取根据机床说明书，选取则主轴转速为，并按车床说明书取，实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步3：

17、铰孔根据参考文献表2-25，得查参考文献表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取，实际切削速度。切削工时：，则机动工时为工序：以r20mm孔及上端面定位，14mm定向，装夹工件，精铣r20mm端面，距中心2mm偏移选择刀具刀具选取高速钢端铣刀，刀片采用yg8,，。2. 决定铣削用量7） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则8） 决定每次进给量及切削速度 根据x62型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取1450当1450r/min时按机床标准选取9） 计算工时切削工时： ，则机动工时为三、 夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量

18、，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由指导老师的分配的工序的车n端面的车床夹具。3.1问题的提出 本夹具主要用于车n端面，精度要求不高，和其他面没有任何为主度要求，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。3.2定位基准的选择本道工序加工n端面，作为第一个工序，我们采用外圆作为定位，采用活动v型块和固定v型块定位，因为孔径自身较小，切削力较小，因此不在采用其他的辅助定位，压板的压紧力即可以满足要求3.3切削力和夹紧力的计算查表1-2-3 圆周力： 径向力： 轴向力：其中：查机床夹具手册表1-2-4，表1-2-5表1-2-6由上得：fc=725n，fp=459n，ff=695n夹紧力的计算：

19、由机床夹具设计手册（表1-2-25）得：用手柄的夹紧力： l=140mm,作用力：f=70n，夹紧力：w0=5380n由于夹紧力大于切削力，即本夹具可安全使用。3.4定位误差分析工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在铣床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： td=dmax-dmin=0.036-0.025=0.011 本工序采用一活动v

20、型块，一固定v型块定位，工件始终靠近挡块的一面。即能满足定位要求。3.5夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。采用活动v型块和固定v型块定位，采用手柄快速夹紧，即可指定可靠的卡紧力。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。总 结这次设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知

21、识有机的结合起来。同时也培养了自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。这次设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等； 也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识； 以及自己独立思考能力和创新能力得

22、到更进一步的锻炼与提高；再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异。回顾起此次设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到完成定稿，从理论到实践，在整整一学期的日子里，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次毕业设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的实用，在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许多问题，当然也发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次毕业设计，让自己把以前所学过的知识重新复习了一遍。这次设计虽然顺利完成了，也解决了许多问题，也碰到了许多问题，老师的辛勤指导下，都迎刃而解。同