拨叉831008的工艺规程及铣直径50端面的工装夹具设计.docx

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拨叉831008的工艺规程及铣直径50端面的工装夹具设计

设计说明书

题目：

拨叉831008的工艺规程及铣Φ50端面的工装夹具设计

学生：

学号：

专业：

班级：

指导老师：

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。

拨叉831008加工工艺规程及其铣面的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，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。

ABSTRCT

Thisdesigncontenthasinvolvedthemachinemanufacturecraftandtheenginebedjigdesign,themetal-cuttingmachinetool,thecommondifferencecoordinationandthesurveyandsoonthevariousknowledge.

Thereductiongearboxbodycomponentstechnologicalprocessanditstheprocessing￠140holejigdesignisincludesthecomponentsprocessingthetechnologicaldesign,theworkingproceduredesignaswellastheunitclampdesignthreeparts.Mustfirstcarryontheanalysisinthetechnologicaldesigntothecomponents,understoodthecomponentsthecraftredesignsthesemifinishedmaterialsthestructure,andchoosesthegoodcomponentstheprocessingdatum,designsthecomponentsthecraftroute;Afterthatiscarryingonthesizecomputationtoacomponentseachlaborstepofworkingprocedure,thekeyisdecideseachworkingprocedurethecraftequipmentandthecuttingspecifications;Thencarriesontheunitclampthedesign,thechoicedesignsthejigeachcompositionpart,likelocatesthepart,clampsthepart,guidesthepart,toclampconcreteandtheenginebedconnectionpartaswellasotherparts;Positionerrorwhichcalculatesthejiglocateswhenproduces,analyzesthejigstructuretherationalityandthedeficiency,andwilldesigninlaterpaysattentiontotheimprovement.

Keywords:

Thecraft,theworkingprocedure,thecuttingspecifications,clamp,thelocalization,theerror

目录

序言…………………………………………………………………1

一.零件分析……………………………………………………2

1.1零件作用………………………………………………2

1.2零件的工艺分析………………………………………2

二、确定生产类型…………………………………………………3

三、确定毛坯………………………………………………………3

3.1、确定毛坯种类………………………………………………3

3.2、确定铸件加工余量及形状……………………………………3

四、工艺规程设计…………………………………………………4

4.1选择定位基准…………………………………………………4

4.2制定工艺路线…………………………………………………4

4.3机械加工余量、工序尺寸及公差的确定……………………5

4.4确定切削用量及时间定额……………………………………7

五、夹具设计……………………………………………………19

5.1问题的提出…………………………………………………19

5.2夹具设计………………………………………………………19

5.3切削力及夹紧力计算………………………………………19

5.4定位误差分析……………………………………………21

5.5定向键与对刀装置设计……………………………………22

5.6夹具设计及操作简要说明…………………………………25

总结……………………………………………………………26

致谢……………………………………………………………27

参考文献…………………………………………………………28

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831008的加工工艺规程及其铣端面的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，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。

五、夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。

并设计工序V——铣Φ50孔端面的夹具。

本夹具将用于X51立式铣床，刀具为高速钢端铣刀。

5.1问题的提出

本夹具主要用来铣Φ50端面，该端面与其他面没有任何关系。

在本工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题。

5.2夹具设计

定位基准选择

由零件图可知，铣Φ50端面，因为是粗加工，用Φ32的端面和外圆用一个固定V型块和一个活动V型块夹紧定位。

5.3切削力及夹紧力计算

（1）刀具：

采用端铣刀φ50mmz=24,用1把锯片铣刀保证同时安装在主轴上面中间用隔套把两把铣刀隔开，保证两把铣刀之间距离为7mm。

这样就可以一次铣出两个面，并且尺寸易保证。

机床：

x51W立式铣床

由[3]所列公式得

查表9.4—8得其中：

修正系数

z=24

代入上式，可得F=889.4N

因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。

安全系数K=

其中：

为基本安全系数1.5

为加工性质系数1.1

为刀具钝化系数1.1

为断续切削系数1.1

所以

（2）夹紧力的计算

选用夹紧螺钉夹紧机由

其中f为夹紧面上的摩擦系数，取

F=

+GG为工件自重

夹紧螺钉：

公称直径d=15mm，材料45钢性能级数为6.8级

螺钉疲劳极限：

极限应力幅：

许用应力幅：

螺钉的强度校核：

螺钉的许用切应力为

[s]=3.5~4取[s]=4

得

满足要求

经校核：

满足强度要求，夹具安全可靠，

使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力

5.4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

本工序采用一活动V型块，一挡快定位，工件始终靠近挡块的一面。

但是，由于此道工序后还有精加工，因此本道工序要求不高，故应当能满足定位要求。

。

5.5定向键与对刀装置设计

定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。

其距离尽可能布置的远些。

通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。

根据GB2207—80定向键结构如图所示：

图3.3夹具体槽形与螺钉图

根据T形槽的宽度a=25mm定向键的结构尺寸如下：

表3.1定向键数据表

B

L

H

h

D

夹具体槽形尺寸

公称尺寸

允差d

允差

公称尺寸

允差D

25

-0.014

-0.045

40

14

6

15

6

24

+0.023

7

对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。

由于本道工序是完成后钢板弹簧吊耳内侧端面的粗铣加工，所以选用圆形对刀块。

圆形对刀块的结构和尺寸如图所示：

图3.4对刀块图

对刀块尺寸如下

塞尺选用平塞尺，其结构如下图所示：

图3.5平塞尺图

塞尺尺寸为：

表3.2平塞尺尺寸表

公称尺寸H

允差d

C

3

-0.006

0.25

5.6夹具设计及操作简要说明

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。

本道工序为铣床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。

本工序为铣切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。

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

本次设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。

本次设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。

因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。

致谢

这次本次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。

但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。

这次本次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。

在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。

从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。

多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。

在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

参考文献

1.切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994年

2.机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年

3.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983年

4.机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990年

5.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月

6.机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997年