車床撥叉(鉆擴φ22孔)課程設(shè)計夾具設(shè)計說明書

1、機械制 造 技 術(shù) 基礎(chǔ)課 程 設(shè) 計 說 明 書設(shè)計題目：制定CA614訴床撥叉的加工工藝，設(shè)計鉆小22孑L的鉆床夾具需全套資料.加的:1169457812設(shè)計者：指導(dǎo)教師： TOC o 1-5 h z 目錄機械自造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書 .3序言4零件的分析.4零件的作用 4.5工藝規(guī)程設(shè)計 TOC o 1-5 h z 確定毛坯的制造形式 .5基準面的選擇.5制定工藝路線.5機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.6確定切削用量及基本工時 .7夾具設(shè)計.12問題提出12夾具設(shè)計.12參考文獻 .13機械自造工藝及夾具課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：制定CA614訴床撥叉的加工工藝，設(shè)計鉆 小22

2、孔的鉆床夾具設(shè)計要求：中批量生產(chǎn) 手動夾緊通用工藝裝備設(shè)計時間： 2006.9.112006.9.29設(shè)計內(nèi)容：1、熟悉零件圖；2、繪制零件圖（一張）； 3、繪制毛坯圖（一張）；4、編寫工藝過程卡片和工序卡片（各一張）；5、繪制夾具總裝圖；6、繪制夾具零件圖；7、說明書班級：機械 03-1 班學(xué)生：指導(dǎo)教師：系 主 任：年月日I_ii序言機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計是我們在學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課后進行的。這是我們在進行畢業(yè)設(shè)計之前對所學(xué)的各科課程一次深入的綜合性總復(fù)習(xí)，也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練。因此，他在我們的大學(xué)四年生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望通過這次課程設(shè)

3、計對自己未來將從事的工作進一步適應(yīng)性的訓(xùn)練，希望自己在設(shè)計中能鍛煉自己的分析問題、解決問題、查資料的能力 ，為以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。由于能力有限，設(shè)計尚有很多不足之處，希望各位老師給予指導(dǎo)。（一）零件的作用：題目所給白零件是CA614訴床的撥叉。它位于廂體內(nèi)部：主要作用是傳遞紐 距，幫助改變機床工作臺的運動方向。零件在主視方向均有8mm勺筋板支撐，零件中部有25產(chǎn)的花鍵孔，上平面分別有 M8的螺紋孔和5mm勺錐孔.，所有技術(shù)要求都是為了機床 總體裝配.。（二）零件的工藝分析:本零件可從零件圖中可知，它有三組加工面，而有位置要求，還有兩組孔，也有 位置和精度要求1、零件左端面，它是毛坯鑄造出

4、來之后等待加工的第一個面，此面將作為初 基準，表面粗糙度為3.2。根據(jù)表面粗糙度要求我們采取粗銃、半精銃的加工方 式，即節(jié)省時間又能達到技術(shù)要求。2、零件頂面，它是以底面為粗基準而加工的，它將作為精基準以完成以后的 孔加工，為達到題目要求我們采取粗銃、半精銃的加工方式，表面粗糙度為3.2最終達到要求。3、以頂面為基準加工，25心俎的花鍵孔，此面表面粗糙度為 6.3。采用鉆，擴即達到要求。4、18mm勺槽加工，此槽側(cè)面粗糙度為 3.2,底面粗糙度為6.3即采取粗銃、 半精銃，兩步工序能達到要求。5、加工M8螺紋孔，由機械加工工藝手冊查知底孔為 （|）6.7,考慮到工藝要求我們采取鉆、攻絲兩步工序

5、6、加工M5錐孔，由機械加工工藝手冊查知.配鉆方式加工。在加工的適 當(dāng)工藝過程中我們對產(chǎn)品進行質(zhì)量檢查，以滿足工藝要求。由以上工藝過成的完成，本零件也按要求加工完成。二、工藝規(guī)程設(shè)計（一）確定毛坯的制造形式。由零件要求可知，零件的材料為 HT20Q考慮到本零件在具體工作的受力情 況，我們選擇砂型鑄造，足以滿足要求，又因為零件是中批量生產(chǎn)，所以選擇砂型 鑄造是提高效率節(jié)省成本的最佳方法。（二）基準面的選擇基準面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計的重要過程之一?；娴倪x擇正確與否，可以 是加工質(zhì)量的到保證，生產(chǎn)效率提高，否則，不但加工工藝過程漏洞百出，更有甚 者，零件的大批量的報廢，使用無法進行，難以在工期內(nèi)完

6、成加工任務(wù)。粗基準的選擇對于本撥叉來說是至關(guān)重要的，對于一般零件而言，應(yīng)以出加 工的表面為粗基準，本零件正好符合要求，對于精基準而言，主要應(yīng)考慮到基準重 合的問題，當(dāng)設(shè)計基準與工藝基準不重合時，應(yīng)該進行尺寸換算，本題目我們以的孔為精基準，基本滿足要求。（三）制定工藝路線制定工藝路線的出發(fā)點，是應(yīng)該使兩件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等 技術(shù)要求得到妥善保證，在生產(chǎn)綱領(lǐng)一確定成批生產(chǎn)的情況下，我們盡量集中工 序，除此之外我們還應(yīng)該考慮經(jīng)濟效益，工藝簡單工序集中，盡量降低成本。工藝路線方案:工序：1/、鑄造;2/、時效處理；3/、粗銃、半精銃左端面；4/、粗銃、半精銃頂面；鉆、擴022孔；5/、鉆

7、、擴022孔；6/、車426倒角7/、拉花鍵孔；8/、銃 18mm曹；9/、鉆M8底孔小6.7、攻絲M&配鉆M5錐孔10/、去刺11/、檢驗。機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“撥叉”零件的材料為 HT20cl硬度HB170-200,毛坯重量約為1kg,生產(chǎn)類 型為成批量生產(chǎn)，采用砂型鑄造，13級精度以下。（批量生產(chǎn)）根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別對個加工表面的機械加工余量、工藝尺 寸及毛坯尺寸確定如下：.零件端面：6-此面是粗基準，是最先加工的表面，由機械加工工藝設(shè)計實用手冊表 92及公式（6-16）計算底面加工余量。e=C式中e余量值；AjfJL i n ix鑄件的最大尺寸；A 加工

8、表面最大尺寸；C 系數(shù)e=0.55 義80gx75=2.5mm滿足機械加工工藝設(shè)計實用手冊表 6-93的要求。. 頂面.3080面:因為表面粗糙度要求高，根據(jù)零件圖中可以看出加工余量為e=3mm滿足機械加工工藝設(shè)計實用手冊表 6-93的要求。3、中間毛坯為實心，不沖出孔，孔精度為IT7 IT8之間，根據(jù)機械加工工藝設(shè)計 實用手冊確定尺寸和余量。鉆孔：小20擴孔：小22e=2mm4、小25花鍵孔以小22孔為基準拉孔e=3mm5.銃18mm曹毛坯為實心，不沖出孔，根據(jù)機械制造工藝手冊查知 e=18mm6、M8螺紋孔毛坯為實心，不沖出孔，根據(jù)機械制造工藝手冊查知M8底孔為6.7為零件滿足要求確定尺寸

9、余量如下。鉆M8底孔小6.7 ;攻絲 M&e= 1.3mm確定切削用量及基本工時1、工序出：銃端面a/加工條件：機床：X62WM式銃床刀具：高速鋼圓柱銃刀GB1106-85其中 d=80mm, L=82mm , l=22mmb/計算切削用量：叫 =2.5mm由機械加工工藝手冊表15.53可知：f= 0.20 6 =由切削用量手冊表9.4-8可知：vt =0.34m/snt=1.35r/svft=1.70m/s各休整系數(shù)為Kmv=Kmn=Kmf=0.69Ksv=Ksn=Ksf=0.8所以有 V=034x0.69x0.8=0.19m/sV=1.35x0.69x0,8=0.75r/sV=1,70 x

10、0.69x0.8=0.94mm/svfc=1.0mm/s由 X62WL床取nt=0.792r/s=47.5r/min所以實際切削速度v=trdnl(H)i)=0.20m/s=12m/minafc.=J 三 0,2 I mm/ z 門產(chǎn).確定主軸轉(zhuǎn)速：l1+l2=17mm l=75mmn=tOOv 研 =7r/s=420r/min切削工時：_ 4 * = 925 = 1.53 min1Rr2、工序IV:銃20+10平面加工條件：機床：X52K立式銃床刀具：高速鋼立銃刀其中d=32mm, z=6 .計算切削用量：=3mm由機械加工工藝實用手冊表 15-52af=0.08mm/z由機械加工工藝實用手

11、冊表 15-55v=0.3m/s=18m/minlOOOvn =“ jui11 K3,l4x 32=3r/s(179r/min)按機床選?。簄 = 2X0 r / min = 4.67 r ! sd n10003 J4m 32 M 3 J 710000.3 1 7m/ 5切入切出l=80mm/尸 10/nml2 =2御陰vf = d/z= .52 nun I 切削工時:/, + /, + / 80+10+2i-2- =1 (Hminvf 1 523、工序VI鉆，擴小22孑L鉆小20孔a/加工條件：機床：Z525立時鉆床.刀具：麻花鉆其中 d=20mm,.b/計算切削用量:=20mm由機械加工工

12、藝手冊表15-53 ,表15-37可知:.f=0.36mm/rv=0.35m/s確定主軸轉(zhuǎn)速:n=.334r/min按機床選取:實際機床選取：v=1000-0.4 I/jj/ s切入 切出l=80mm切削工時:(J,62 mina/加工條件：機床：Z525立時鉆床.刀具：擴孔鉆 其中d=22mm,.b/計算切削用量：%=2mm由機械加工工藝手冊表15-53 ,表15-37可知：.f=0.81mm/rv=0.14m/s確定主軸轉(zhuǎn)速：n=lOOOr皿=.121.5r/min.按機床選?。? 1 40 r / in i 門實際機床選?。簐=0 J 6 07 / s 】。00切削工時：=4 + (1

13、= minrJj 。/ .、拉花鍵孔ZhJyr 15x80*1,2x1.4、fj := 013 m *lOOOx1000 x3.6x0,06x7. 銃18mm曹a/加工條件：機床：x62w臥式銃.床.刀具：直齒三面刃銃刀其中d=80mm, z=18b/計算切削用量： % =18mm由機械加工工藝手冊表 15-53 ,表15-55可知:.af=0.20mm/zv=0.3m/s確定主軸轉(zhuǎn)速：n=1哂=71.6r/min按機床選?。簄 = 7 5/ min實際機床選取：v=fma100()0,314/n/ 5切削工時:1.16 min.鉆M8螺紋孔鉆M8螺紋底孔小6.7孔.a/加工條件：機床：Z52

14、5立時鉆床.刀具：麻花鉆 其中d=6.7mm,.b/計算切削用量：=6.7mm由機械加工工藝手冊表15-53 ,表15-37可知:.f=0.13mm/rv=0.35m/s確定主軸轉(zhuǎn)速：n=1哂=.998r/min按機床選取：nr / m i n實際機床選?。簐=0.3 4 n? / s 1000切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm切削工時:=0.1 2 min(2) 攻絲M8a/加工條件：機床：Z525立時鉆床.刀具：機用絲錐其中d=8mm,.b/計算切削用量：=1.3mm由機械加工工藝手冊表15-53 ,表15-37可知:.f=1mm/r v=0.12m/s確定主軸轉(zhuǎn)速： n=lO

15、OOr現(xiàn)=286r/min.按機床選?。?272 r / min實際機床選?。簐=1OOU切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm切削工時：j =十十=0.06min3鉆擴22+0.28 mm工序夾具設(shè)計任務(wù)的提出為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強度，需要設(shè)計專用夾具經(jīng)過與指導(dǎo)老師協(xié)商，決定設(shè)計第 3 道工序鉆、擴花鍵底孔的立式鉆床夾具。本夾具將用于Z525立式鉆床。刀具為高速鋼麻花鉆頭，來對工件進行加 工。本夾具主要用來鉆擴 22+0.28 mm,由于采用高速鋼麻花鉆頭，一次切削， 所以主要應(yīng)該考慮如何提高勞動生產(chǎn)率，降低勞動強度定位方案及定位裝置的設(shè)計計算定位方案的確定根據(jù)

16、加工工序及零件圖可知，要加工 22+0.28 mm,要確保所加工的孔和毛 坯圓柱的同軸度問題，即定心。在垂直于加工方向上，不能產(chǎn)生移動和轉(zhuǎn)動。沿加工方向上，由于 40外圓 有一部分與肋板相交，不為規(guī)則外圓柱面，形狀特殊，所以也得限制其沿加工方向的移動和轉(zhuǎn)動。最終采取的定位方位為工件以40外圓柱面和端面A定位基準，在 V 形塊和支撐板上實現(xiàn)五點定位。用快速螺旋夾緊機構(gòu)推動 V 形塊壓頭夾緊工件。滿足六點定位原理，限制了工件6 個自由度，屬于完全定位。定位元件及裝置設(shè)計定位元件的選擇，包括其結(jié)構(gòu)尺寸形狀及布置形式等，主要決定于工件的加工要求、工件定位基準和外力的作用狀況。根據(jù)加工工序和零件圖可知，

17、以外圓柱面定位采用固定 V 形塊，其對中性好，能使工件的定位基準軸線在V 形塊兩斜面的對稱平面上，而不受定位基準直徑誤差的影響，并且安裝方便。選用活動 V 形塊，可用于夾緊機構(gòu)中，起到取消一個自由度的作用。用支承板對端面 A底面定位。支承板用螺釘緊固在夾具體上。但考 慮到加工工序，采用兩塊扇形支承板同心相對固定。裝配后，應(yīng)磨平工作表面，以 保證等局性。定位誤差的分析計算使用夾具時，加工表面的位置誤差與夾具在機床上的對定及工件在夾具中的 定位密切相關(guān)。由于工件定位所造成的加工表面相對其工序基準的位置誤差成為定 位誤差。在加工時，夾具相對刀具及切削成形運動的位置，經(jīng)調(diào)定后不再變動，因 此可以認為加

18、工表面的位置是固定的。在這種情況下，加工表面對其工序基準的位 置誤差，必然是工序基準的位置變動所起的。所以，定位誤差也就是工件定位時工 序基準（一批工件的）沿加工要求方向上的位置的最大變動量，即工序基準位置的 最大變動量在加工尺寸方向上的投影。根據(jù)金屬切削機床夾具設(shè)計手冊表 3-1, “V形塊的尺寸及定位誤差的計 算”可知，常用的V形塊工作角度為90。由定位誤差公式Ay= 0.707 x（D-d）（其中 A定位圓直徑白中間尺寸，d定位圓直徑的最小值）得mm引導(dǎo)元件設(shè)計引導(dǎo)裝置是在鉆、鏈類機床上加工孔和孔系時做刀具導(dǎo)向用。借助于引導(dǎo)元 件可提高被加工孔的幾何精度、尺寸精度以及孔系的位置精度。應(yīng)此

19、選擇可換鉆套，其便于磨損后快速更換。根據(jù)機床夾具設(shè)計手冊圖 2-1-46可知可換鉆套 具體參數(shù)。夾緊方案及裝置的設(shè)計計算夾緊方案的確定為了保證在切削力、離心力、慣性力等外力的作用下，工件仍能在夾具中保 持由定位元件所確定的加工位置，而不致發(fā)生振動或位移，一般在夾具結(jié)構(gòu)中都必 須設(shè)置一定的夾緊裝置，將工件可靠地夾緊。通過活動V形塊連接到快速螺旋夾具機構(gòu)上，可是工件保持既定位置，即在切削力的作用下，工件不應(yīng)離開定位支承。夾緊力大小的分析計算根據(jù)機床夾具設(shè)計手冊表1-2-7可知，用高速鋼刀具鉆削材料為灰鑄鐵 （190HBS直徑為 22+0.28 mm的孔的切削力計算公式為R * 419 DsKf）切削扭矩計算公式為D一鉆頭直徑，22 mms一每轉(zhuǎn)進給量，0.81 mm/r勺一修正系數(shù)，0.9計算出R = 7OO9.lfi.V=77.28 Mm根據(jù)機床夾具設(shè)計手冊表1-2-11可知，工件以外圓定位中，V形塊定位V形塊夾緊的實際所需夾緊力計算公式為K k Ai x sni22M防止工件轉(zhuǎn)動:防止工件移動:安全系數(shù),，其余為1.0)I一工件與V形塊間的圓周方向摩擦系數(shù)，查表 1-2-12取0.2一工件與V形塊間的軸向摩擦系數(shù),查表1-2-12取0.2X x A/ x sin -* - 2N經(jīng)過計算可知,防止工