拨叉加工工艺及钻夹具设计任务书

1、编号：四川农业大学本科毕业论文（设计）（ 2014 届）题 目：拖拉机变速箱拨叉加工工艺及专用钻夹具设计院 别：机电学院 专 业：农业机械化及其自动化教育 姓 名：王斌 指导教师：_完成日期： 2014 年 4 月 10 日目录摘要1引言2一、明确设计任务3二、零件分析3 2.1 零件的作用3 2.2 零件的工艺分析3三、 确定毛坯、绘制毛坯简图4 3.1.确定零件的生产类型4 3.2选择毛坯生产类型4 3.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量4 3.3 绘制拨叉铸造毛坯简图5四、工艺路线设计5 4.1 定位基准的选择5 4.2 拟订工艺路线5 4.3 加工设备及工艺装备的选用7 4.4 加工

2、余量、工序尺寸和确定8 4.5 切削用量的计算9 4.6填写工艺卡片15五、专用钻夹具设计15 5.1确定工件定位方案，设计定位装置15 5.2确定工件夹紧方案，设计夹紧装置16 5.2确定工件导向方案，设导向紧装置18 5.4夹具体设计19六、绘制夹具零件图和装配图20结束语20参考文献20四川农业大学本科毕业论文拖拉机变速箱拨叉加工工艺及专用钻夹具设计机电学院 农业机械化及其自动化教育专业2010级 王斌指导教师：马荣朝教授摘要：拨叉是拖拉机变速箱中的一个重要零件，本次设计是拔叉零件的加工工艺规程及钻M8螺纹孔的专用夹具。在工艺设计过程中遵循“先基准后其他”“先主后次”等基本原则来对零件加

3、工精度予以保证，并经理论计算和误差分析后，编写出工艺卡片，。拨叉属于叉架类零件，形状不规则，因此，需要钻M8螺纹孔需设计专用夹具，在对零件的加工工艺和精度要求进行仔细分析后，从实用性和经济性出发，选用了合理的定位方案与加工工序，用solidworks绘制出夹具三维图形并直接生成零件图和装配图。关键词：拨叉 加工工艺 钻夹具 solidworksTractor gearbox fork processingtechnology and special fixturedesignAbstract: the fork is one of the important parts in machiner

4、y, the design is fork parts processing procedureand special fixtureM8 threaded hole drilling. In the design process to follow the "first base after theother" "after the first meeting of the main". The basic principle of the machining accuracy of parts shall be ensured, and the th

5、eoretical calculation and error analysis, write out the process card,. Fork to fork parts, irregular in shape, therefore,need to drill M8 threaded holes need to design special fixture, requirements on the processing technology and precision of the parts were carefully analyzed, from the point of vie

6、w of practicality and economy, the positioning scheme and the processing procedure is reasonable, draw the fixture 3D graphics and direct generation part drawings and assembly drawings with solidworks.Keywords :fork process drill fixture SolidWorks21引言 随着科技的发展，机械制造与加工行业也正发生着巨大变化。机械加工离不开机床，而在机械制造过程中，

7、要加工零件首先要保证工件相对刀具保待正确的位置，机床夹具就是实现这一目的的装置。对某些形状不规则的零件需要设计钻用夹具来保证加工精度、提高劳动生产率、降低生产成本，并且夹具也是实现生产过程自动化不可缺少的重要工艺装备之一。由此可见，机床夹具在机械制造中占有举足轻重的地位。显而易见，机床夹具设计是我们农业机械化及其自动化专业学生的必备能力。 本次设计的是拖拉机变速箱拨叉零件的加工工艺及专用钻夹具，此次设计通过分析工件的加工类型，技术要求后，拟定出可行的加工工艺路线，并设计出加工螺纹底孔的专用钻夹具。在设计过程中，结合使用三维绘图软件SolidWorks和二维CAD1等绘图软件绘制出零件和工件的三

8、维模型与零件图和装配图，此软件的优点在于不需对标准零件进行建模，直接从标准零件库调用即可，并可以用三维模型直接生成各种二维图形，大大缩短了绘图时间。一、明确设计任务 如图1所示变速箱拨叉零件材料为QT140-17。生产批量为6000件，设计出该零件加工工艺及钻M8-6H螺纹底孔的专用钻床夹具。图1 拨叉零件图二、零件分析2.1 零件的作用变速箱拨叉是拖拉机中的一个重要零件。拨叉主要用于机械的操纵机构中，其主要作用是使变速齿轮滑移，从而实现换挡，以改变机械的运行速度。拨叉头以的孔套在变速叉轴上，并用M8螺钉锁紧，通过操纵机构给变速叉轴施加力，传给拨叉，进而拨叉带动变速齿轮在变速箱中滑移，从而实现

9、换挡操作，改变机械的运行速度2。2.2 零件的工艺分析 由零件图1.1可知，其材料为QT140-17。众所周知球墨铸铁有很高的高的强度、塑性、韧性、耐磨性、并且耐严重的热和机械冲击、耐高温或低温、耐腐蚀以及尺寸稳定性等3。从形状上来分析，该拨叉属于典型的叉架类零件。为了实现其工作时动作的准确性，同时为保证拨叉工作时叉脚受力均匀，拨叉头轴孔与叉脚两端面有垂直度要求，同时自身的平面度要求，因此要求具有较高的加工精度较高。叉脚两端面是主要工作表面，需要频与齿轮接触，承受冲击载荷，因此为了增强其强度和耐磨性，需要对该表面进行高频淬火处理，以提高工件的使用寿命。为了准确地进行换挡操作，需要同时保证拨叉与

10、拨叉轴的相对位置准确，因此需要螺钉定位，螺纹孔的尺寸为。拨叉孔和螺纹孔的端面都是平面，确保了刀具与工件被加工表面的垂直，可以防止钻头加工过程中位置的偏移，从而保证孔的加工精度；该零件除主要工作表面是拨叉脚两端面、变速叉轴孔有较高的精度要求，因此在工艺规程中应重点保证其精度。有形位要求的尺寸：脚两端面对拨叉轴孔轴线的垂直度公差为0.05mm，拨叉叉脚平面度公差为0.08mm 。3、 确定毛坯、绘制毛坯简图 3.1.确定零件的生产类型 由本题目可知：该零件的年产量为6000台年，查机械加工工艺编制表5可知该零件生产类型为大批量生产4。3.2选择毛坯生产类型由于该拨叉形状不规则，同时为了提高工作效率

11、及保证工件质量，毛坯选用铸件。3.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量拨叉机械加工余量及铸造毛坯尺寸公差查机械加工工艺手册表5-31可知5，其结果如表2.1所示。表2.1 拨叉机械加工余量及铸造毛坯尺寸公差加工表面零件尺寸/mm机械加工余量/mm毛坯公差/mm毛坯尺寸/mm拨叉头两端面11.6 ()44 ()拨叉角两端面124.61.4 ()16.6()拨叉头孔3.01.4 ()()3.3绘制拨叉铸造毛坯简图6，如图2.3所示图2.3毛坯简图四、工艺路线设计4.1定位基准的选择7 （1）粗基准的选择 为了零件在后续加工中能实现基准重合，选择孔的外圆和拨叉头右端面作粗基准。这样可以先加工出作为精基

12、准的孔和面。 （2）精基准的选择 拨叉头左端面是拨叉轴向方向上尺寸的设计基准,孔的轴线是拨叉脚两端面设计基准。为了提高加工精度，减小装夹时零件的变形，从“基准重合”角度出发，选用孔的轴线和拨叉头左端面作为精基准。4.2 拟订工艺路线 （1）确定各表面的加工方法 以图纸标注公差精度等级和表面粗糙度为依据查机械加工工艺编制附表13确定内圆表面加工方案，查机械加工工艺编制附表14确定平面加工方案，结果如表4.1所示表4.1 拨叉零件各表面加工方案加工表面尺寸及偏差尺寸精度等级表面粗糙度加工方案备注拨叉角两端面 mmIT10Ra3.2m粗铣半精铣精铣拨叉头孔 IT7Ra1.6 m钻扩铰螺纹孔M8-6H

13、IT6Ra3.2 m钻丝锥攻内螺纹拨叉头两端面mmIT10Ra6.3 m粗铣半精铣 （2）加工工序顺序的安排8首先应按照“先粗后精”原则，先进行粗加工工序，后精加工；其次遵循“先基准后其他”原则，先加工精基准拨叉头左端面和叉轴孔作为以后工序的精基准；最后按照“先主后次”原则，先加工主要表面拨叉头左端面和叉轴孔mm和拨叉脚两端面，后加工次要表面；毛坯铸造成型后进行退火处理，以消除内应力，强化组织结构。叉脚两端面需要长期承受冲击载荷，所以在精加工之前进行局部高频淬火，提高其耐磨性和抗冲击载荷的能力。 （3）确定工艺路线9在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，拟定拨叉的工艺路线如表4.2所示。表4

14、.2 拨叉机械加工工艺路线工序号工序名称工 序 内 容工艺装备1铸精密铸造2退火热处理-退火3铣以36外圆及右端面定位，粗铣拨叉头左端面；调头装夹，以铣36外圆及左端面定位，粗铣右端面，半精铣右端面；以铣36外圆及右端面定位，半精铣左端面，保证尺寸高速钢镶齿铣刀、游标卡尺、专用夹夹具4钻以36外圆及左端面定位，钻、扩、铰24H7孔至图样尺寸麻花钻、扩孔钻、铰刀、游标卡尺、专用夹具5铣以24H7内孔及两端面定位，粗铣、半精铣拨叉脚两端面高速钢镶齿铣刀、游标卡尺、专用夹具6钻钻M8螺纹底孔麻花钻、专用钻夹具攻丝攻M8螺纹孔丝锥、专用夹具7划线划拨叉叉脚边线，保证与R35竖直方向中心线平成60度夹角

15、8铣铣拨叉叉脚至划线处高速钢立铣刀、游标卡尺、专用夹具9热处理拨叉脚两端面局部高频淬火10铣精铣拨叉脚两端面，保证尺寸12高速钢镶齿铣刀、游标卡尺、专用夹具11检验按图样要求尺寸检查各部尺寸及精度12入库入库4.3 加工设备及工艺装备的选用拨叉为大批生产，为提高生产效率及零件精度，部分工序可以选用专用夹具。通过各加工表面的尺寸，选用的加工设备和工艺装备如表4.3所示10。表4.3 加工设备及工艺装备工序号工 序 内 容加工设备工艺装备3粗铣半精铣拨叉头两端面立式铣床X51高速钢镶齿铣刀、游标卡尺、专用夹夹具4钻、扩、绞24孔立式钻床Z525麻花钻、扩孔钻、铰刀、游标卡尺、专用夹夹具5粗、半精铣

16、拨叉脚两端面立式铣床X51高速钢镶齿铣刀、游标卡尺、专用夹具6钻、攻丝M8螺纹孔立式钻床Z525麻花钻、丝锥、专用钻夹具7划线钳工台8粗铣拨叉叉脚立式铣床X51高速钢立铣刀、游标卡尺、专用夹夹具10精铣拨叉脚两端面立式铣床X51高速钢镶齿铣刀、游标卡尺、专用夹夹具11检验百分表、游标卡尺4.4 加工余量、工序尺寸的确定 查机械加工工艺设计员手册表5-31铣平面加工余量可确定拨叉头端面和叉脚两端面的加工余量，其具体加工余量如表4.4所示表4.3 平面加工工序尺寸及余量加工部位加工表面基本尺寸加工余量工序基本尺寸表面粗糙度拨叉头端面粗铣拨叉头两端面41+1.5+1.51.541 6.3半精铣拨叉头

17、两端面40+0.5+0.50.540叉脚端面粗铣叉脚两端面14.6+2+2214.63.2半精铣叉脚两端面12.1+1.25+1.251.2512.1精铣拨叉脚两端面12+0.05+0.050.0512 查机械加工工艺设计员手册表5-21基孔制7级公差等级孔加工余量可知24H7孔钻扩铰时的工序尺寸，孔的加工余量及工序尺寸如表4.4所示表4.4 孔的加工工序尺寸及余量加工部位加工表面基本尺寸加工余量工序基本尺寸表面粗糙度24孔钻孔22-2x22221.6扩孔23.8-0.9x20.923.8铰孔24-0.1x20.1244.5 切削用量的计算 工序3 粗铣拨叉头两端面该工序分四个工步，工步1是以

18、右端面定位，粗铣左端面；工步2是以左端面定位，粗，工步3半精铣铣右端面，工步4半精铣铣左端面。由工步1、2和工步3、4所的加工余量相同，且在一台机床上经一次走刀完成，所以工步1、2和工步3、4分别采用同样的切削用量。 工步1 以36外圆及右端面定位，粗铣左端面机床：立式铣床X51(1) 背吃刀量 工步1的由于加工余量较少，背吃刀量=1.5mm (2) 进给量 查切削加工简明实用手册表8-95，铣床功率为5-10kW，按工艺系统刚性为中等条件选取，高速钢镶齿铣刀加工平面时的进给量0.10-0.15，该工序的每齿进给量=0.10mm/z(3) 铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、 mm、齿数。查

19、切削加工简明实用手册表8-99确定铣削速度45-90m/min，取v=50m/min则 （r/min）查机械加工工艺编制附表39，取转速=210rmin，故实际铣削速度（mmin） 当主轴转速=210rmin时，每分钟内铣刀相对于工件的位移=210（mmmin） 高速钢镶齿铣刀铣平面时基本加工时间 t基=(1+l1+12)×i/Vf(min) 注：其中(11+12)=dW/(34)(mm)，走刀次数为1次所以本工序基本加工时间t基=0.27min=16.2S辅助时间 与基本时间之间的关系为 =(0.150.2) ，取 =0.2，则本工序的辅助时间为=0.2X16.2=3.42s 工步

20、3 以36外圆及左端面定位，半精铣右端面(1) 背吃刀量 mm(2) 进给量 由本工序表面粗糙度Ra,6.3m，查切削加工简明实用手册表8-95高速钢镶齿铣刀加工平面时的铣床功率为5-10kW，按工艺系统刚性为中等条件选取，进给量0.10-0.15，该工序的每齿进给量=0.10mm/z(3)铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、 mm、齿数，查切削加工简明实用手册表8-99确定铣削速度45-90m/min，取v=60m/min则 （r/min）查机械加工工艺编制附表39，取转速=255rmin，故实际铣削速度（mmin）当主轴转速=255rmin时，每分钟内铣刀相对于工件的位移=255（mmm

21、in）高速钢镶齿铣刀铣平面时基本加工时间 t基=(1+l1+12)×i/Vf(min) 注：其中(11+12)=dW/(34)(mm)，走刀次数为1次所以本工序时间t基=0.22min=13.1S辅助时间 与基本时间之间的关系为 =(0.150.2) ，取 =0.2，则本工序的辅助时间为=0.2X13.1=2.62s工序4 钻孔 工步1 钻：(1)取=2mm。由工件材料为QT140-7、孔mm、硬质合金钻头，查切削加工简明实用手册表8-71硬质合金麻花钻钻销铸铁的切削用量得，切削速度为4045，Vc=40m/min，进给量为0.20-0.26，取=0.20 mmr。则 （r/min）

22、(2)由本工序采用Z525型立式钻床，查机械加工工艺编制附表39，取转速=680rmin，故实际切削速度（mmin）当主轴转速=680rmin时，t基=(1+l1+12)/(f×n)(min)其中=7.63mm,12取2mm,带入数据得t基=21.62s辅助时间 =0.2，则本工序的辅助时间为=0.2X21.62=4.32s 工步2 扩：(1)取=0.9mm。由工件材料为QT140-7、扩孔钻，查切削加工简明实用手册表8-84，硬质合金麻花钻扩孔时的切削速度为12m/min，进给量为0.38-0.43，取=0.40 mmr。则 （r/min）(2)由本工序采用Z525型立式钻床，查机

23、械加工工艺编制附表39，取转速=195rmin，故实际切削速度（mmin） 当主轴转速=195rmin时，本工序时间t基=(1+l1+12)/(fn)=40+7.63+2/0.4x195=0.63min=38.2s辅助时间 =0.2，则本工序的辅助时间为=0.2X38.2=7.64s 工步3 铰：(1)由零件加工余量可知取=0.1mm。查机械加工工艺师手册第二版表3.2-43，硬质合金铰刀铰孔时的削用量得，进给量为0.30-0.50mmr，取=0.5 mmr。切削速度为815m/min，取10m/min则 （r/min）(2)由本工序采用Z525型立式钻床，查机械加工工艺编制附表39，取转速=

24、140rmin，故实际切削速度（mmin） 当主轴转速=140rmin时，本工序时间t基=(1+l1+12)/(f×n)=40+7.63+2/0.5x140=0.71min=42.54s辅助时间 =0.2，则本工序的辅助时间为=0.2X42.54=8.5s工序5 铣拨叉叉脚两端面工步1粗铣拨叉叉脚左端面：机床：立式铣床X51 (1)背吃刀量 由加工余量选取可知，背吃刀量=2mm (2)进给量 查切削加工简明实用手册表8-95高速钢镶齿铣刀加工平面时的铣床功率为5-10kW，按工艺系统刚性为中等条件选取，进给量0.10-0.15，该工序的每齿进给量=0.10mm/z(3)铣削速度 由本

25、工序采用高速钢镶齿铣刀、 mm、齿数。查切削加工简明实用手册表8-99确定铣削速度45-90m/min，取v=50m/min则 （r/min）查机械加工工艺编制附表39，取转速=210rmin，故实际铣削速度（mmin）当主轴转速=210rmin时，每分钟内铣刀相对于工件的位移=210（mmmin） 高速钢镶齿铣刀铣平面时基本加工时间 t基=(1+l1+12)×i/Vf(min) 注：其中(11+12)=dW/(34)(mm)，走刀次数为1次所以本工序时间t基=0.425min=25.71S辅助时间 =0.2，则本工序的辅助时间为=0.2X25.7=5.14s 工步3半精铣拨叉叉脚左

26、端面 (1) 背吃刀量 mm(2) 进给量 由本工序表面粗糙度Ra,6.3m，查切削加工简明实用手册表8-95高速钢镶齿铣刀加工平面时的铣床功率为5-10kW，按工艺系统刚性为中等条件选取，进给量0.10-0.15，该工序的每齿进给量=0.10mm/z(3)铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、 mm、齿数，查切削加工简明实用手册表8-99确定铣削速度45-90m/min，取v=60m/min则 （r/min）查机械加工工艺编制附表39，取转速=255rmin，故实际铣削速度（mmin）当主轴转速=255rmin时，每分钟内铣刀相对于工件的位移=255（mmmin） 高速钢镶齿铣刀铣平面时基本

27、加工时间 t基=(1+l1+12)×i/Vf(min) 注：其中(11+12)=dW/(34)(mm)，走刀次数为1次所以本工序时间t基=0.353min=21.18S辅助时间 =0.2，则本工序的辅助时间为=0.2X21.18=4.23s工序6 钻M8螺纹孔工步1钻螺纹底孔：(1)背吃刀量 mm，查机械加工工艺编制附表27攻螺纹前钻孔用麻花钻直径可知麻花钻直径为6.7mm。查机械切削工艺参数速查手册表9-12可知进给量f为0.18-0.22取f=0.2 查切削加工简明实用手册表8-71硬质合金麻花钻钻销铸铁的切削用量得，切削速度为Vc=12m/min则 （r/min）(2)查机械加

28、工工艺编制附表39，机床为Z525，取主轴转速=545rmin，故实际铣削速度（mmin）当主轴转速=545rmin时，t基=(1+l1+12)/(f×n)(min)其中=3.28mm,12取2mm,带入数据得t基=3s工步2 攻丝：(1)在攻丝时进给量f=p=1.25mm/r,查机械切削工艺参数速查手册表3-22可知切削速度为5-10mmin取Vc=5m/min，则 （r/min）(2)查机械加工工艺编制附表39，机床为Z525，取主轴转速=195rmin故实切削速度（mmin） (3)查机械制造设计基础课程设计表5.39可知该工步=8mm，=2mm，mm；则该工序的基本时间s工序

29、8铣拨叉叉脚 (1)此工序由于背吃刀量较大，因此分为两次走刀完成背吃刀量mm，本工序采用高速钢立铣刀，直径为16mm,齿数为4。查机械切削工艺速查手册表4-29高速钢立铣刀加工进给量0.08-0.14，该工序的每齿进给量=0.10mm/z(2)铣削速度 由本工序采用高速钢立铣刀、 mm、齿数，查切削加工简明实用手册表8-99确定铣削速度45-90m/min，取v=45m/min 则 （r/min）查机械加工工艺编制附表39，取转速=725rmin，故实际铣削速度（mmin） 铣削基本加工时间 t基=(1+l1+12)×i/Vf(min) ， 当主轴转速=725rmin时，每分钟内铣刀

30、相对于工件的位移=290（mmmin）注：其中(11+12)=dW/(34)(mm)，走刀次数为2次，所以本工序时间t基=2=9.4S工序10 精铣拨叉叉脚两端面 工步1精铣拨叉叉脚左端面 (1) 由加工余量可知背吃刀量mm ，加工机床：为X51 (2) 进给量 由本工序表面粗糙度Ra,6.3m，查切削加工简明实用手册表8-95高速钢镶齿铣刀加工平面时的铣床功率为5-10kW，按工艺系统刚性为中等条件选取，进给量0.10-0.15，该工序的每齿进给量=0.13mm/z(3)铣削速度 由本工序采用高速钢镶齿铣刀、 mm、齿数，查切削加工简明实用手册表8-99确定铣削速度45-90m/min，取v

31、=70m/min则 （r/min）查机械加工工艺编制附表39，取转速=300rmin，故实际铣削速度（mmin）当主轴转速=300rmin时，每分钟内铣刀相对于工件的位移=390（mmmin） 高速钢镶齿铣刀铣平面时基本加工时间 t基=(1+l1+12)×i/Vf(min) 注：其中(11+12)=dW/(34)(mm)，走刀次数为1次所以本工序时间t基=0.353min=18S4.6填写工艺卡片 加工工艺过程卡片和加工工序卡片如附表1-7所示五、专用钻夹具设计由于拨叉形状不规则，的螺纹孔不能直接加工，同时为了提高劳动生产率和保证零件的技术要求，钻的螺纹孔需设计专用钻床夹具。钻M8的

32、螺纹孔需要先钻底孔，底孔尺寸为螺纹底孔=公称直径减-螺距，即8mm-1.25mm=6.75mm,查表选用6.7mm的钻头11，材料为高速钢，所用机床为Z525型立式钻床。5.1确定工件定位方案，设计定位装置由加工工序可知，加工拨叉螺纹孔时，距离36孔左端面的尺寸为mm。由于毛坯为精铸件，工件上Ø24H7孔及两端面已加工好，从基准的重合原则出发，选择内孔和36左端面作为主要定位基准面，并以拨叉叉口内孔半圆面为定位基准面，以达到完全定位。定位元件选用长销小端面和一菱形销12，如图2，长销与工件孔配合，限制工件五个自由度，小端面与36左端面配合，限制。削边销与拨叉叉口内孔半圆面接触限制。从

33、而实现工件的完全定位。定位孔与定位销的配合尺寸取为。查机床夹具设计手册13，选用的主定位销型号为定位销A30 f6X42，菱形销型号为定位销B25 f7X25GB 2204-1991 误差分析：定位基准与工序基准重合，故只计算基准位置误差，该项误差等于孔销的配合的最大间隙，即：查简明公差标准应用手册14可知孔上偏差为+0.021mm，下偏差为0，轴的上偏差为-0.020，下偏差为-0.033。所以=0.021（-0.033）=0.054mm。图2 一面两销定位方案图 5.2确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置 3.4.1选择夹紧机构（1）夹紧装置的一般要求15：夹紧力在夹紧过程中应能保持工件定位时

34、所获得的正确位置，夹紧力的大小应适当，既能保证加工过程中工件不产生松动或振动，同时又要避免工件产生不适当的变形和表面损伤。夹紧装置应操作方便、省力、安全。 夹紧力的作用点：根据工件的加工要求和工件自身的材料情况，确定夹紧力方向为与内孔轴线平行且水平向左，夹紧力作用点为左端面，经综合考虑，采用快撤螺旋夹紧装置16如图3所示，此夹紧装置具有结构简单，可靠性高，工作效率高等特点。图3 快撤螺旋夹紧装置 2）切削力及夹紧力的计算 切削力的计算：查机械加工工艺师手册表2-2-16可知加工QT140-17的钻削切削力计算公式为F=419d查机械切削工艺参数速查手册表9-12可知进给量f为0.18-0.22

35、取f=0.2,查表得=1，所以钻削切削力F=419XX1=116N 所需理论夹紧力的计算：查机床夹具设计手册p21可知工件以内孔定位时理论夹紧力查机床夹具设计手册表1-2-1可知，取K=1x1.2x1x1x1.2x1.3x1x1=1.87，又当安全系数计算值小于2.5时取K=2.5,=F=201N带入数据=112N查机床夹具设计手册表1-2-11可知，点接触的螺杆最大能产生23000N的夹紧力，因此该装置满足要求。5.3确定导向方案，设计导向装置为了能提高工件加工质量，保证工件被加工孔的位置精度，并防止加工过程中刀具的偏斜，所以应用钻套来引导刀具定位。钻套安装在钻模板上，钻套与工件之间留有一定

36、的排屑空间。钻套高度H对其导向性能有直接影响，同时影响刀具与钻套之间的摩擦情况。本工序要求对被加工孔依次进行钻孔和攻丝2个工步的加工，以达到工序简图上规定的加工要求，同时，此零件为大批量生产，需要考虑钻套的磨损情况，为便于更换，故选用可换钻套作为刀具的导向元件，如图4所示 。钻套高度通常取，根据实际情况取mm=12mm。钻套与工件之间，还应留有一定的排屑间隙，排屑空间隙不宜过大，通常取，根据实际情况取=8mm。查机床夹具设计手册表2-1-162可知，选用钻套型号为 钻套查机床夹具设计手册表2-1-174可知，选用钻套用衬套型号为衬套A12X12GB 2263-1991钻套与衬套采用配合，以便于

37、钻套磨损后快速更换。衬套与钻模版之间采用H7n6配合。图4 导向装置简图5.4夹具体设计 考虑夹具的刚度、强度和加工性质等要求，夹具体采用铸造生产方式,材料为HT200。其三维模型图如图5所示根据夹具体结构尺寸的经验数据可知，铸造结构夹具体壁厚通常为8至25mm,结合本题考虑取底座为12mm，与钻模版配合处为8mm，其余壁厚均取10mm。图5 夹具体三维模型图（1）夹具尺寸及技术要求 最大轮廓尺寸 190mm、90mm、162mm。 （2）确定定位元件之间的尺寸与公差 按照制定夹具公差的基本原则，夹具装配图上标注的各种公差一般取工件上相应公差的至，当工件无明确的形位公差要求时，夹具原件的几何形形状精度取0.03至0.05mm。长销小平面与菱形销中心距尺寸公差取工件孔与孔轴线尺寸公差的1/3，即标注尺寸为84土0.03。（3）定位元件与引导元件间的相互位置要求 由机床夹具设计手册可知，凡与工件加工要求直接有关者，其位置误差数值可按工件加工技术规定数值的1/2至1/5选取。根据工序简图上规定的被加工孔的加工要求，确定钻套中心线与夹具体基准面A的垂直度公差取0.070。钻套中心线对定位销中心线的位置度公差取工件相应位置度公差值的1/3，即取为0.03mm。（4）定位元件与夹具体底面的位置要求 定位销中心线与夹具体底面A的平行度公