《机械制造技术课程设计-拨叉[831007]工艺及钻M8底孔夹具设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造技术课程设计-拨叉[831007]工艺及钻M8底孔夹具设计（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、007零件夹具设计说明书 机械制造技术基础课程设计设计说明书设计题目：007拨叉零件机械加工工艺过程及钻M8螺纹孔工序专用夹具设计班级： 学号：姓名：同组同学姓名： 指导教师：2019年9月机械制造技术基础课程设计全套图纸加V信153893706或扣 3346389411任务书设计题目：007拨叉零件机械加工工艺过程及钻M8螺纹孔工序专用夹具设计设计任务：1. 绘制零件图，并以小组为单位，分析零件的加工要求，了解其加工关键点和难点。按中批量生产纲领，设计零件的机械加工工艺过程，并依据各表面的加工总余量，绘制毛坯图；2. 按组内分工，进行所选工序的工序设计，分析计算、选取确定相关工艺参数，编制机
2、械加工工序卡；3. 针对所选工序设计专用夹具。内容包括装夹方案和对定方式的确定、夹紧力计算、定位误差分析、夹具操作说明等，完成夹具装配图和夹具主要零件图；4. 编写设计说明书。 指导教师 1摘 要本文为CA6140车床的007拨叉零件设计了机械加工工艺过程，并且为钻M8螺纹孔工序设计了专用夹具。首先分析图纸，我们小组确定需要加工的面。之后小组讨论，对上学期的加工工艺流程进行修改，确定了一个更加完善的加工工艺流程。然后我们小组进行任务分配，我对工序9的工步进行了分析，通过查找资料，确定了主轴转速，切削速度，进给量等钻削用量。然后还确定了每个工步所需的刀具、量具、基本工时。接着，根据工序9的加工需
3、求，我选用了一面两销的定位方式来加工工件。根据一面两销的原则，我设计了钻M8螺纹孔的专用夹具，通过查相关的资料，我用SolidWorks软件绘制了专用夹具的三维图纸。然后将三维图纸转化为二维图纸，并反复修改得到最终的二维图纸。最后，我进行了夹具夹紧力的计算，计算后得到夹具夹紧工件所需的夹紧力为2263 N。我还进行了加工误差的分析，计算后发现夹紧误差和定位误差都在合格范围内，夹具设计合理。目录一、设计内容1二、加工工艺过程的制定12.1 最初的加工工艺路线12.2 完善后的加工工艺路线2三、机械加工工序卡的相关计算63.1确定毛坯尺寸63.2工序9的参数计算8四、钻螺纹孔夹具的设计124.1快
4、换钻套的设计124.2衬套的设计134.3固定模板的设计134.4夹具体的设计144.5定位短销和削边销的设计144.6手柄支撑横梁及支撑架的设计154.7手柄及压块的设计164.8辅助支撑的设计174.9夹具装配体三维图174.10夹具装配体二维图184.11夹具体二维图194.12夹具操作说明19五、相关计算205.1 夹紧力的计算205.2加工误差分析21六、参考文献2323一、设计内容本设计书的设计内容有两个，分别是：为CA6140车床的拨叉设计加工工艺过程选定其中一道加工工序，设计专用夹具。内容包括装夹方案和对定方式的确定、夹紧力计算、定位误差分析、夹具操作说明等二、加工工艺过程的制
5、定2.1 最初的加工工艺路线这个831007拨叉在上个学期的大作业中，我已经给出了工艺路线的安排，但是当时设计这个工艺路线的时候，知识还未成体系，所以现在看来还有很多瑕疵，在后面我将给出一个更加合理的工艺路线安排。现将上学期的工艺路线安排罗列如下：工序1：以的上表面作为粗基准，粗铣的下表面工序2：以的下表面作为精基准，粗铣的上表面工序3：以的上表面作为精基准，钻、扩、铰的通孔，保证表面粗糙度为1.6工序4：以的通孔作为精基准，精铣的上表面，粗铣、精铣的上表面，保证两个平面相对于通孔的垂直度要求工序5：以的通孔作为精基准，精铣的下表面，粗铣、精铣的下表面，保证的下平面相对于通孔的垂直度要求工序6
6、：粗镗、半精镗、精镗的内壁，保证表面粗糙度为3.2，半精镗的内壁，保证表面粗糙度为6.3工序7：以的上表面作为精基准，钻的底孔，然后攻螺纹工序8：钻的底孔，加工到一半，装配时再进行钻铰工序9：切断工序10：检查2.2 完善后的加工工艺路线现在再仔细分析当初设计的工艺路线，我发现存在以下问题：的下表面在设计图纸上并未标注任何表面要求，这就意味着下表面不需要加工，但是在之前的工艺路线中，下表面加工了两次。在选取定位方式的时候，没有考虑到对称的另一块工件，在部分定位方式的选取上存在问题。最后经过小组讨论和与老师之间的交流我们确定了如下的更为合理的工艺流程：工序1：以的下表面作为粗基准，粗铣，精铣的上
7、表面（铣两刀）工序2：以的上表面作为精基准，钻、扩、铰的两个（左右各一个）通孔，保证表面粗糙度为1.6 工序3：以的上表面和两个的通孔作为精基准, 粗镗、半精镗的内壁，保证表面粗糙度为3.2工序4：以的上表面和两个的通孔作为精基准，粗镗的下表面，粗镗至工序5：以的上表面和两个的通孔作为精基准，半精镗的下表面，半精镗至，保证下表面的表面粗糙度为3.2，以及它的垂直度。工序6：以的下表面和两个的通孔作为精基准，粗镗的上表面，粗镗至工序7：以的下表面和两个的通孔作为精基准，半精镗的上表面，半精镗至，保证上表面的表面粗糙度为3.2，以及它的垂直度。工序8：以的上表面和两个的通孔作为精基准，钻两个的底孔
8、，加工到一半，装配时再进行钻铰工序9：以的上表面和两个的通孔作为精基准，钻一个的底孔，然后攻螺纹，再钻另一个的底孔，然后攻螺纹。工序10：切断。以的上表面和两个的通孔作为定位基准，用卧式铣床的盘形铣刀切断工序11：去毛刺工序12：检查接下来，进行更加详细地分析每个工序的定位方式、加工方式以及加工余量：在工序1中：定位方式：以的下表面为第一定位基准，消除三个不定度夹紧方式：用两个V型块夹紧加工方式：立式铣床，面铣刀，铣两刀加工余量：粗铣1.5mm，精铣0.5mm在工序2中：定位方式：以的上表面为第一定位基准（大平面），消除三个不定度（两转一平），两个V型块消除三个不定度（两平一转）夹紧方式：用两
9、个V型块夹紧加工方式：摇臂钻床，麻花钻，钻一个孔，再钻一个孔。扩孔钻扩孔，扩完一个再扩另一个。用铰刀精铰孔，铰完一个再铰另一个。加工余量：粗扩余量0.9mm，精铰余量0.1mm，钻孔余量10mm（都是单边余量），用直径为20mm的麻花钻钻孔。在工序3中：定位方式：以的上表面为第一定位基准（大平面），消除三个不定度（两转一平），一个短销消除两个不定度（两平），一个削边销消除一个不定度加工方式：镗床，镗刀。先用粗镗刀加工，再用精镗刀加工加工余量：粗镗1.5mm，半精镗0.5mm（都是单边余量）在工序4中：定位方式：以的上表面为第一定位基准（大平面），消除三个不定度（两转一平），一个短销消除两个不定
10、度（两平），一个削边销消除一个不定度加工方式：卧式镗床，用粗镗刀加工加工余量：粗镗6.5mm在工序5中：定位方式：以的上表面为第一定位基准（大平面），消除三个不定度（两转一平），一个短销消除两个不定度（两平），一个削边销消除一个不定度加工方式：卧式镗床，用半精镗刀加工加工余量：半精镗2.5mm在工序6中：定位方式：以的下表面为第一定位基准（大平面），消除三个不定度（两转一平），一个短销消除两个不定度（两平），一个削边销消除一个不定度加工方式：卧式镗床，用粗镗刀加工加工余量：粗镗4.5mm在工序7中：定位方式：以的下表面为第一定位基准（大平面），消除三个不定度（两转一平），一个短销消除两个不定度
11、（两平），一个削边销消除一个不定度加工方式：卧式镗床，用半精镗刀加工加工余量：半精镗2.5mm在工序8中：定位方式：以的上表面为第一定位基准（大平面），消除三个不定度（两转一平），一个短销消除两个不定度（两平），一个削边销消除一个不定度加工方式：立式钻床，用麻花钻钻7.4的孔，然后将工件旋转180，放置在夹具上夹紧，再用麻花钻加工一个7.4的孔加工余量：钻孔余量为3.7mm（单边）在工序9中：定位方式：以的上表面为第一定位基准（大平面），消除三个不定度（两转一平），一个短销消除两个不定度（两平），一个削边销消除一个不定度加工方式：立式钻床，型号为Z525，用麻花钻钻7.6的孔，然后换丝锥攻出的
12、螺纹，再将工件旋转180，放置在夹具上夹紧，用麻花钻钻另一个7.6的孔，然后换丝锥攻出另一个的螺纹。加工余量：钻孔余量为3.8mm（单边）在工序10中：定位方式：以的上表面为第一定位基准（大平面），消除三个不定度（两转一平），一个短销消除两个不定度（两平），一个削边销消除一个不定度加工方式：卧式铣床，盘形铣刀。加工余量：4mm三、机械加工工序卡的相关计算3.1确定毛坯尺寸首先根据831007的设计图画出拨叉831007的SolidWorks三维立体图，如图3-1所示：图3-1 拨叉831007立体建模图拨叉831007的平面图及其表面质量要求如图3-2所示：图3-2 拨叉831007平面二维图
13、在第二部分中，已经确定了每道工序的加工余量，这些加工余量都是根据工件所需的表面质量要求，通过查找参考文献【1】得到的。通过确定的加工余量，我们可以反解出加工我们需要的零件的毛坯的尺寸。计算后，我们画出了拨叉831007的毛坯图，如图3-3所示：图3-3 拨叉831007毛坯的二维图拨叉831007的毛坯是用HT200材料铸造而成的，在图3-3中零件的轮廓线用双点划线表示。3.2工序9的参数计算我选用工序9来编制机械工序卡。工序7分为4个工步，分别是：钻一个7.6mm的底孔对7.6mm的底孔攻丝，用丝锥攻出M8的螺纹将工件旋转180，继续钻另一个7.6mm的底孔对7.6mm的底孔攻丝，用丝锥攻出
14、M8的螺纹对于以上的四个工步，选用立式钻床即可满足要求。这里不选用摇臂钻床是因为摇臂钻床可以调节主轴的位置，在一次装夹中可以在一个工件上加工多个孔，但在本道工序中，不需要在一次装夹中在一个工件上加工多个孔，一次装夹只加工一个孔，所以从经济性的角度来看，只需选用一次装夹中加工一个孔的立式钻床。根据参考文献【2】，可以查得以下的表3-13-3.表3-1立式钻床的主要参数表3-2 立式钻床的主轴转速表3-3 立式钻床的进给量根据表3-1到3-3的参数可知，选用型号为Z525的立式钻床是较为合理的。在工步1中，需要用的麻花钻钻一个螺纹底孔，在这个过程中，背吃刀量较大，所以在表3-2中选取一个中等转速，这里选用的主轴转速为：(31)由于是钻孔，进给量不宜过大，由表3-3可知，选用：(32)由工序9的工序要求可知，该工序需要钻一个通孔并且整个孔需要攻上螺纹，再考虑到高速钢麻花钻钻头的顶尖长度。所以可以设置走刀长度为L = 18mm。切削速度通过以下公式计算：(33)背吃刀量通过以下公式计算：(34)在钻孔的时候还需要考虑快换钻套的高度（详见4.1节），考虑到快换钻套及其模具的高度后，走刀长度还需要增加：(35)基本工时通过以下公式计算：
