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1、第 1 页 共 21 页说明书题目：分离叉的工艺规程及铣 R25 弧面的工装夹具设计学 生：学 号：专 业：班 级： 指导老师：第 2 页 共 21 页摘 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。分离叉加工工艺规程及其铣 R25 弧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
2、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。全套图纸，加第 3 页 共 21 页ABSTRCTThe design of the content relates to the machinery manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance and measuring and other
3、aspects of knowledge.The hollow gear shaft processing procedure and the right end keyway milling fixture design includes parts machining process design, process design and fixture design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the proc
4、ess to design the structure of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide all processes equipment and cutting parameters; then special fixture design, selection and design of a
5、 jig for the various components, such as positioning devices, clamping elements, the guide element, clamp and the machine tool connecting parts and other components; calculate fixture is produced when the positioning error of fixture structure, rationality and deficiency, and later in the design of
6、improved.第 4 页 共 21 页Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 录序言1一. 零件分析 2二. 工艺规程设计32.1 确定毛坯的制造形式 32.2 基面的选择传 42.3 制定工艺路线 42.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 52.5 确定切削用量及基本工时 6三 夹具设计 73.1 问题的提出73.2 定位基准的选择73.3 切削力及夹紧力计算83.4 定位误差分析93.5 定向键和对刀装置
7、设计103.6 夹具设计及操作简要说明12总 结14致 谢15参考文献 16第 1 页 共 21 页第 1 页 共 16 页序 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。分离叉的加工工艺规程及其铣内侧面的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机
8、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。第 2 页 共 21 页第 2 页 共 16 页一、 零件的分析从分离叉的零件图上可以看出，它有五组加工表面，这五组加工表面分别为 1. 38的两端面2. 25的孔及其倒
9、角C13. 工件内侧面4. 24凸台面5. M14 1.5螺纹第 3 页 共 21 页第 3 页 共 16 页二. 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 QT600-2，零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。分离叉零件材料为 QT600-2，毛坯重约1Kg。生产类型为成批生产，采用砂型铸造，2级精度组。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量，对毛坯初步设计如下： 1. 38两端面，表面粗糙度
10、Ra12.5查机械制造工艺与机床夹具设计指导，表3-2得单边余量Z=1.0mm2. 25的孔及其倒角C1，因孔的尺寸不大，所以采用实心铸造成型，不留余量。3. 内侧面，表面粗糙度Ra6.3查机械制造工艺与机床夹具设计指导，表3-2得 ，单边余量Z=1.0mm4. 24的凸台面，表面粗糙度Ra12.5查机械制造工艺与机床夹具设计指导，表3-2得 ，单边余量Z=1.0mm第 4 页 共 21 页第 4 页 共 16 页5. M14 1.5螺纹，螺纹孔尺寸不大，采用实心铸造成型，不留余量。其它表面均为不加工表面，而且铸造出的毛坯表面就能满足它们的精度要求，所以，不需要在其它表面上留有加工余量。2.2
11、 基面的选择的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 粗基准的选择：对于零件的加工而言，粗基准的选择对后面的精加工至关重要。分析零件图得知，应以38外圆面作为定位粗基准。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。 2.3 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下
12、，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。 方案如下：工序 01：备料。工序 02：人工时效第 5 页 共 21 页第 5 页 共 16 页工序 03：铣 38 两端面，保证尺寸 96工序 04：钻 25 孔，倒角 C1工序 05：铣内侧面，保证尺寸 80工序 06：铣 24 凸台面工序 07：钻 M14 1.5 螺纹底孔 11，攻丝 M14工序 08：清洗去毛刺工序 09：检验至图纸要求工序 10：入库。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量和工步
13、如下： 1. 38两端面，表面粗糙度Ra12.5查机械制造工艺与机床夹具设计指导，表3-2得单边余量Z=1.0mm2. 25的孔及其倒角C1，因孔的尺寸不大，所以采用实心铸造成型，不留余量。3. 内侧面，表面粗糙度Ra6.3查机械制造工艺与机床夹具设计指导，表3-2得 ，单边余量Z=1.0mm4. 24的凸台面，表面粗糙度Ra12.5查机械制造工艺与机床夹具设计指导，表3-2得 ，单边余量Z=1.0mm5. M14 1.5螺纹，螺纹孔尺寸不大，采用实心铸造成型，第 6 页 共 21 页第 6 页 共 16 页不留余量。其它表面均为不加工表面，而且铸造出的毛坯表面就能满足它们的精度要求，所以，不
14、需要在其它表面上留有加工余量。2.5 确定切削用量及基本工时工序 05：铣内侧面，保证尺寸 801.择刀具刀具选取三面刃铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map0.1d130min/75v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，精度要求不高，故可以一刀走完ap0.2）决定每次进给量及切削速度根据 X62W 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2.0mfzin.1593710rdvns按机床标准选取 175wn/min/4.7101vw当 175r/min 时nrzfwm /140752.按机床标准选取 mf第 7 页 共 21 页第 7
15、页 共 16 页3）计算工时切削工时： ， ， 则机动工时为ml31l2ml3in0.7521fnltwm三、 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。由指导老师的分配，决定设计铣 R25 外弧面的铣床夹具。1 问题的提出 本夹具主要用于铣 R25 外弧面，精度要求不高，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。我们以 38 外圆面及其端面作为定位主基准，另一侧面作为辅助基准，实现工件的完全定位。2 定位基准的选择本套设计用 38 外圆面及其端面定位，对应的定位元件为两V 型块及其一挡块，共限制五个自由度，另一侧面与两个可调支承钉，限制一个自由度，这样工件完全定位。3 切削力及夹紧力计算 （1）刀具： 采用成形铣刀机床： X62W 卧式铣床由3
