(完整word版)扁叉钻孔夹具设计说明书

1、1 机床夹具设计课程设计 设计说明书 学 生 姓 名 班 级 学 号 成 绩 指导 教 师（签 字） 2 一、零件图的分析 1.1、扁叉的工艺要求 机械制造工艺学与机床夹具设计 课 程是机械类专业的一门主要专业课。 它授予 学生制3 订经济合理、 切实可行的机械加工和 装配工艺， 确定各工序的工装与设备等方面 的综合知识， 以及基本的工艺理论和国内外 先进的新工艺、新技术方面的知识；培养学 生分析生产实际加工过程中产生误差的原 因和存在的具体工艺问题， 并能初步提出改 进产品质量、 提高生产率与降低成本的工艺 途径和方法的能力。 为提高学生解决实际问 题的能力，本课程学完后，特安排此课程设 计

2、。 本课程设计是在学完了机械制造工艺 学及夹具设计之后进行的下一个教学环节。 它一方面要求学生在设计中能初步学会综 合应用过去所学的全部课程， 另外也为搞好 毕业设计做一次综合训练。 学生应当通过机 械制造工艺学及夹具设计课程设计在下述 各方面得到锻炼： 能熟练运用机械制造工艺学及夹具设 计课程设计中的基本理论， 正确地解决一个 零件在加工中的定位， 夹紧以及工艺路线合 理安排等问题，保证零件的加工质量。 提高结构设计能力。 学生通过设计夹具 的训练， 应当掌握如何根据被加工零件的加 工要求，设计出高效、省力、既经济合理， 又能保证加工质量的夹具来。 4 学会使用手册及图表资料。 掌握与本设

3、计有关的各种资料的名称出处， 能够做到熟 练应用。 1.2、 扁叉的工艺性分析 该零件共有三处加工表面， 其间有一定 位置要求。分述如下： 1.2.1 以机0H7为中心的加工表面：二者 有高的同轴度要求。 1 .2.2 以两孔轴线对称的上凸块侧面和两平 面 这一组加工表面上端面的两侧面相对 空轴线有对称度要求， 两上端面对两孔轴线 也各自有平行度要求。 1.2.3 两短圆柱的四个端面：没有较高的位 置精度要求 由上面分析可知， 加工时应先加工一组 表面（铣削上端面） ，再以这组加工后表面 为基准加工另外两组 （分别是铣圆柱端面和 钻铰两同轴小孔） 、工艺规程设计 5 2.1确定毛坯的制造形式

4、零件材料为 HT13 32。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，故选择金属型浇注铸件毛坯。 2.2 确定毛坯的机械加工余量和公差 参见机械制造技术基础课程设计指 导书（以下称指导书）第二章第二节， 铸件尺寸公差及机械加工余量按 GB/T6414-1999 确定。 按金属型铸造，灰铸铁查指导书 表2-5，查得加工余量等级为 DF,转查 表 2-3 ，差得尺寸公差为 8 级，转查表 2-4，最大轮廓尺寸不超过 160mm得加 工余量 1.4mm。 2.3 设计及绘制毛坯图6 2.4基面的选择 本零件是有精度较高要求的孔的叉架零 件，平面和孔是设计的基准，也是装配和测 量

5、的基准，在加工时，应尽量以平面为基准。 例如，先铣出凸块侧面及其两有平行度要求 的平面，再加工的平面为精基准，加工出两 短圆柱的四个端面，同样，也是以该已加工 表面为基准钻出两同轴的 10H7孑L;加工 前后四个圆柱端面时，先以凸块表面为基 准，在铣床上利用组合铣刀一次性铣出端 面。 2.5钻孔工序加工方法的选择 由于 10H7表面粗糙度要求为 Ra1.6, 经济精度为IT7，可确定加工方案为：钻削 f粗铰f精铰 2.6制定工艺路线 制定工艺路线得出发点，应当是使零件 的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要 求能得到合理的保证，在生产纲领已确定的 14E 155 7 情况下 , 经综合比较和分

6、析可确定最优加工 路线方案为 .工艺路线方案 铸造 时效 涂底漆 工序一以外圆24为粗基准，粗铣图示的 A2和C面； 工序二 精铣Ai、A2和C面，保证Ai、A2和 C面平行距离尺寸10mm，且平行度 误差不超过 0.i5； 工序三 以 Ai、 A2 平面为精基准，粗铣两 圆柱的四个端面； 工序四 以 Ai、 A2 平面为精基准，精铣该 四侧面，保证 i05 0.07 和 22mm； 工序五 以 Ai、 A2 平面为精基准，钻、粗 铰、精铰中心孔，保证平行度误差 不超过0.15mm， 空的精度达IT7, 且 10两孔的同轴度不超过 0.01mm； 工序六 以10孔为精基准，粗铣 Bi、B2 两

7、侧面； 工序七 以10孔为精基准，精铣上述两侧 面，保证二者相对孔的轴线对称度 误差不超过 0.01mm； 工序八 检查、入库 2.7 机械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸的 确定 8 ”扁叉”；零件材料为 HT1332， ，生产 类型中批量，金属型铸造毛坯。 据以上原始资料及加工路线， 确定工序五中 加工表面即两同轴小孔的机械加工余量、 工 序尺寸及毛坯尺寸如下： 内孔（ 10未铸成孔即毛坯为实心圆柱体） 查工艺手册表2.22.5，工序尺寸加 工余量 钻孔 10m啲麻花钻 铰孔 0.035mm 精铰 0mm 2.8 确立切削用量及基本工时 工序五 以 A1、A2 平面为精基准，钻、粗 铰、精铰

8、中心孔，保证平行度误差 不超过0.15mm，空的精度达IT7,9 且10两孔的同轴度不超过 0.01mm ； 1. 选择钻头 选择咼速钢麻花钻钻头，粗钻时 do=8mm , 钻头采用双头刃磨法，后角 Oo= 12,二重刃 长度 b g=2.5mm,横刀长 b=1.5mm,宽 l=3mm,棱 带长度 l1 = mm 2 1 2 0 ： o =10 =30 2. 选择切削用量 (1) 决定进给量 查切 f =0.70 0.86mm/r 二3%。53 所以， f= 0.70mm/r 按钻头强度选择 f = 1.75mm/r按机床强度 选择 f = 0.53mm/r 最终决定选择机床已有的进给量 f

9、=o.48mm/r 经校验Ff =6090 %x校验成功。 (2) 钻头磨钝标准及寿命 后刀面最大磨损限度(查切)为0.50 . 8 mm 寿命 T =60min . (3) 切削速度 查切 Vc =18mm/r 修正系数 5=1.0 5=1.0 Ktv =1.0 10 Kxv =1.0 5 =0 Kapv -10 故 vc = 18mm/ 11 ns 二蹩=318.3r/min 二d (4) 校验扭矩功率 Pc=72.kw PE故满足条件，校验成立。 3. 计算工时 =0.伽命 nf 272 1.45 由于所有工步所用工时很短，所以使得切 削用量一致，以减少辅助时间。 粗铰和精铰的切削用量如

10、下： 铰孔: n = 272r / min f - 0.48mm/ r v = 15.4m/ min d0 = 19.94mm 精铰： n =272r/min f =0.48mm/r Vc=15.4m/min d=20IT7 二、夹具设计 由老师布置的任务可知本人设计第五 道工序一一钻M10孔的钻床夹具。 本夹具将 用于Z518查切机床实际转速为 nc = 272r/ min 故实际的切削速度 =15.4mm/ r 1000 M c 二 60Nm Mm =144.2Nm 所12 立式钻床。刀具为少10的高速钢麻 花钻。 3.1问题提出 在给定的零件中，对本步加工的定位并 未提出具体的要求，是自

11、由公差，定位要 求较低。因此，本步的重点应在夹紧的方 便与快速性上，两孔呈 180直线分布, 考虑到中批生产的加工效率，选择翻卷式 或者分度装置，具体如下： 3.2夹具设计 3.2.1定为基准的选择 出于定位简单和快速的考虑，选择 A A2平面为基准，即以支撑定位板和可调 支承钉完全定位，再使用快速螺旋夹紧 机构进行夹紧。 3.2.2切削力及夹紧力计算 本步加工可按钻削估算夹紧力。实际效 果可以保证可靠的卡紧。 车由向力 Fi =CpdMf f yMkF =420 O.OO610 1.00.8 1.0 = 2.52N 扭 Mc =CMd(ZM f yMkM = 0.206 0.0062.0 1

12、.00.8 1.0 =7.416 10N *M 由于扭矩很小，计算时可忽略。1、 13 取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1 则 实 际 卡 紧 力 为 F =S1*S2*S3*S4*F=10.06N 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调 节卡紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧 力。 3.2.3定位误差分析 本工序采用端面为基准定位，使加工基 准和设计基准统一，能很好的保证定位的精 度。 3.2.4夹具设计及操作的简要说明 夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为 了提高生产力，使用有快换垫圈的快速螺 旋卡紧机构。 夹具上设置有快换钻套（中批生产，且钻 铰连续工步），用于确定的钻头位置。 四、总结 夹紧力为 14 两个星期的工装夹具的课程设计做完 了。在老师的耐心指导下，我完成了这次任 务 ,整个过程中小组同学互帮互助 ,我们在快 乐中共同学习 ,学习中共同进步 . 本次课程设计是我们在毕业设计前一 次重要的实践设计，对所学的基础课、技术 基础课和专业课能很好的进行系统的复习 和总结，知识的综合性很强 . 更是一次理论 联系实际的训练 . 当书本上的理论知识和实