机械制造技术课程设计-叉架加工工艺规程及钻2xφ10.5孔夹具设计.docx

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1、目录1摘要1Abstract2第1章绪论31.1 课题的目的及意义31.2 国内外发展动态31.3 主要研究内容3第2章工艺规程设计52.1 叉架生产类型52.2 零件分析62.3 确定毛坯制定形式62.4 基准选择72.4.1 精基准选择72.4.2 粗基准选择82.5 工艺规程设计82.5.1 表面加工方案选择82.5.2 加工阶段划分92.5.3 工序的集中与分散92.5.4 机械加工顺序的安排102.6 工序内容112.6.1 加工设备选择11262工序尺寸及公差122.7 制定工艺路线14第3章切削工时计算15第4章钻中10.5孔夹具254.1 设计任务254.2 工件的定位方案分析

2、254.3 定位误差分析254.4 夹紧方案分析264.5 夹具体设计及与机床的连接27总结与体会28致谢29参考文献30摘要此次毕业设计我分配的题目为：叉架零件机械加工工艺过程及铳断的夹具设计。从叉架的零件图结构可以看出，60端面粗糙度Ra3.2、37H9粗糙度Ra3.2、30H6孔粗糙度Ra3.2,这几处为叉架精度最高的地方。我选择的夹具为叉架钻210.5孔夹具。叉架钻2中10.5孔夹具，钻床有立式和卧式之分，而钻床常用的为立式，故我设计的夹具所应用的机床也为立式钻床Z525,定位位置为60端面、37H9孔和10.5孔端面，定位元件为心轴、浮顶销，夹紧方案为心轴夹紧结构，对刀装置为钻模结构

3、。关键词：叉架；钻210.5孔夹具AbstractThegraduationdesignIassignedthetopicis:forkpartsmachiningprocessandmillingfixturedesign.Fromthestructureofthepartdrawingoftheforkrack,itcanbeseenthatthe60endsurfaceroughnessRA3.2,37h9roughnessRa3.2,30H6holeroughnessRA3.2aretheplaceswiththehighestaccuracyoftheforkrack.Thejigs

4、Ichoosearethejigfordrilling210.5holesintheforkrackandthejigformilling4slotswide.Thejigfordrilling210.5holesontheforkstandcanbedividedintoverticaltypeandhorizontaltype,andthecommontypeofdrillingmachineisverticaltype,sothejigIdesignedisalsousedontheZ525verticaltypedrillingmachine,thepositioningpositio

5、nsare60face,37H9faceand10.5face.Thepositioningelementsaremandrelandfloatingtoppin.Theclampingschemeismandrelclampingstructure.KeyWords:Forkholder;drilling210.5holefixture第1章绪论1.1 课题的目的及意义以叉架为研究对象，发现其在应用中出现的一些问题并且进行改良，使加工所使用的实际时间大大缩短，进而效率大大提高，同时也可以保证精度，使加工过程中出现的一些问题得到很好的解决。首先，对叉架零件进行了功用、材料、性能、技术要求等方面

6、的分析，制定了加工工艺路线；然后设计了叉架零件钻孔所需专用夹具，其中涵盖了对夹紧装置、导向装置及对刀的设计计算，并对夹具进行了工程分析；最后使用CAD软件绘制出叉架零件铳断夹具并拆画各非标件。通过分析和研究零部件，在加工精度和生产效率上都得到了提高。夹具的好坏对最终的产品质量有着最为直接的影响，例如精度，效率，成本等因素。怎样提高机床夹具的质量及性能是设计人员的首要任务，也是如今机械生产行业的最主要的条件之一。为了使被加工工件的技术要求得到满足，就一定要让定位夹紧过程科学合理，这样才能让被加工工件的相对位置得到保证。1.2 国内外发展动态据以往机床中的工装夹具中，传统的而且使用的比较多的夹具夹

7、装方法有压板夹持法、螺栓夹持构件、凸轮夹持法。而现如今常用的是型架工具，在设计此类型时要遵从以下几点：我们设计的这些夹具首先要可以确保工件的定位能够精准，且可以牢牢固定在目标位置；但不能施加过度的力以避免将工件损坏；夹紧工件时要在接触面处添加保护装置，也是为了避免使零件损坏；加工时因为夹具也会承受作用力，所以其本身的强度要满足要求；为避免被加工工件安装错误，要设置保护装置；同时夹具也要有可以被操作人员验证其位置是否到位的客观条件；夹具的关键部位如果易磨损易腐蚀，则其也要满足互换的条件，易磨损的工装夹具部位，要采用硬度较高的材料，也可以采取其它手段，如使用热处理；设计的成本不可以过高。1.3主要

8、研究内容机床夹具的设计在工艺装备设计中是一个十分重要的环节，它是确保产品的质量和生产率的一个特别关键的技术指标12幻。设计时要贴合实际，综合实际情况并参考国内外的技术，去其糟粕取其精华，再完善设计方案。具体可以参考下列的一些要素资料：1 .工件图纸：首先要读懂图纸，了解基本结构和技术要求，对工件的作用和位置有一个大致了解，随后深入剖析具体内容。2 .工艺文件：先对加工的过程做一个大致的了解，随后对加工时候的一些要求比如工艺过程再做一个细致的了解，比如工件是怎么加工出来的，工件的表面粗糙度怎么样等一些因素，选取哪个基准面才能保证加工精度，需要使用什么样的机床去完成这个工序等，这些因素都需要考虑在

9、内。3 .生产纲领：要合理的控制夹具生产的时候物料成本、技术成本、时间成本、人工成本等，确保保证产品质量合格的情况下，尽量的提高经济效益。第2章工艺规程设计2.1 叉架生产类型根据不同类型的生产纲领对生产类型进行划分，得到如下的三个结果：1 .单件生产：设计生产的产品数量在三种生产类型中最少，并且定制性和专业化产品很高，比如制造新的产品，专用的零件或者定制化程度高的产品和零件。2、批量生产：产品数量较多，同一种产品在一年中批量生产，并以循环重复的方式进行生产。而小批量生产则向单件生产靠拢，大批量生产则向批量生产靠拢。3.大量生产：设计生产的产品数量在三种生产类型中最少，因此需要引入流水线工作重

10、复的进行生产，达到巨大的出货量。生产类型的判断要根据不同的特性和各种，具体情况见表2-1o表2-1：生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于2000kg）中型（零件质量为100-2000kg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产小于等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50000大量生产大于1000大于5000大于50000生产纲领：年生产纲领是在一整个年度计划时间内生产的合格品，废品以及备用产品的总数量，有如下公式计算。N=Qn（I+a+4）

11、式中：N零件的生产纲领（件/年）Q机器产品的年产量（台/年）n每台机器在年度计划内可以生产的产品数量（件/台）a备品百分率废品百分率2.2 零件分析Vz (图2-1叉架零件图叉架左侧中60端面粗糙度Ra32右侧60端面粗糙度Ra3.2;35H9孔粗糙度Ra3230H6孔粗糙度Ra32210.5孔粗糙度Ra6.3;宽4槽粗糙度Ra6.302.3确定毛坯制定形式叉架零件材料为QT400,由文献W表224知，叉架各加工表面余量如下所述:加工面加工余量等级加工余量左侧60端面CT83.0mm右侧中60端面CT83.0mm37H9孔CT82.5mm左侧中30H6孔CT82.5mm右侧30H6孔CT82.

12、5mm210.5孔CT8实心宽4槽CT8实心824419图2-2叉架毛坯图2.4 基准选择在工艺规程的制定中，要严格的选择工艺基准，对于加工质量的控制有着重要的意义，可以直接的影响到生产效率，对于基准的选择，如果正确，那么可以极大的降低生产的难度，提高产品的良品率。反之，如果选择了不合适的工艺基准则有可能提高生产的加工难度，增加废品率，甚至导致零件无法加工。2.4.1 精基准选择L在对精基准时进行选择的时候，要充分的考虑各方面的问题，不仅要有利于加工的进行，并且还要保证夹具的加紧方便，紧固，稳定，满足工作中的性能要求。2 .遵循基准重合原则，把设计基准和定位基准统一起来，避免因为基准的重复变换

13、导致产生较大的加工误差，使得产品报废。3 .尽量的将分钟误差同意起来。4 .可以选择自身做为基准。5 .利用“互为基准”使叉架加工余量均匀，且在重复加工中保证其位置精度。6 .观看叉架零件图，选择外圆作为定位精基准，简化夹具结构，较链压板夹紧机构夹紧工件，夹紧可靠。以叉架左侧60端面、37H9孔和中10.5孔端面为定位精基准，以叉架零件图和基准统一原则。2.4.2粗基准选择L在对零件进行加工的时候，一般都要保证足够的加工余量进行二次加工，所以在进行粗加工的时候，要在加工余量小的地方选择粗基准。2 .选作粗基准的表面应该具有良好的表面加工质量，没有各种加工缺陷，这样才能保证获得足够的加工质量，满

14、足客户的加工要求。3 .粗基准在加工的时候不到万不得已不要多次使用，需要特别注意的是主要定位基准，这样操作的位置误差才不会影响到加工结果。由叉架零件图及以及根据上述原则选择的粗基准（如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准），选择叉架右侧60端面、52外圆和10.5孔端面作为定位粗基准。2.5工艺规程设计1 .5.1表面加工方案选择加工表面粗糙度加工方案现有条件最终加工方法左侧60端面Ra3.2粗铳一一精铳粗车一一精车立式铳床粗铳一一精铳右侧中60端面Ra3.2粗铳精铳粗车一一精车立式铳床粗铳一一精铳37H9孔Ra3.2钻一扩一钱粗健一半精键一精链立式钻床钻一扩一较左侧3OH6孔Ra3.2钻一扩较粗镶一半精镶一一精镣立式钻床钻一扩一较右侧e3OH6孔Ra3.2钻一扩一一较粗镇一半精镇一一精镇立式钻床钻一扩一较210.5孔Ra6.3钻立式钻床钻铳宽4槽Ra6.3粗铳粗包IJ立式铳床粗铳2 .5.2加工阶段划分由叉架零件图知，其精度最高为e60端面粗糙度Ra3.2、37H9粗糙度Ra3.2、30H6孔粗糙度Ra32定位粗基准应选用右侧60端面、52外圆作为粗基准。粗加工粗铳左侧中60端面粗铳左侧960端面钻中32孔至35钻左侧中25孔至中28钻右侧25孔至中28钻210.5孔铳宽4槽半精加工扩35孔至36.8扩中2