机械制造技术课程设计-拨叉加工工艺及钻孔夹具设计.docx

拨叉的机械加工工艺及其专用夹具设计摘要：本文旨在研窕拨叉机械加工工艺及夹具设计,首先，介绍r零件机械加工工艺的基本原理，包括加工原理、刀具类型、刀具材料、加工参数等。其次，介绍了夹具设计的基本原理，包括夹具类型、夹具材料、央具结构等。最后，结合实例，详细介绍了零件机械加工工艺及夹具设计的计算方法。综上所述，本文探讨了零件机械加工工艺及夹具设计的基本原理，并结合实例，详细介绍了拨叉机械加工工艺及夹具设计的研究。在这种情况卜.，计算机技术可以梧助我们更好地理解和华握零件机械加工工艺及夹具设计的基本原理，从而提高加工效率和质量。关键词：夹具；工序：切削用量：分析Themachiningtechno1.ogyoftheforkanditsspecia1.fixturedesignAbstract：Thisartic1.eaimstostudythemechanica1.processingtechno1.ogyandfixturedesignofshiftforks.First1.y,thebasicprincip1.esofmechanica1.processingtechno1.ogyforpartswereintroduced,inc1.udingprocessingprincip1.es,too1.types,too1.materia1.s,processingparameters,etc.Second1.y,thebasicprincip1.esoffixturedesignwereintroduced,inc1.udingfixturetypes,fixturemateria1.s,fixturestructures,etc.Fina1.1.y,combinedwithexamp1.es,theca1.cu1.ationmethodsforthemachiningprocessofpartsandfixturedesignwereintroducedindetai1.Insummary,thisartic1.eexp1.ores(hebasicprincip1.esofmechanica1.processingtechno1.ogyandfixturedesignforparts,andcombinesexamp1.estointroduceindetai1.(heresearchonmechanica1.processingtechno1.ogyandfixturedesignforfork.InIhiScase,computertechno1.ogycanhe1.pusbe1.terunderstandandmasterthebasicprincip1.esOfPartmachiningtechno1.ogyandfixturedesign,(herebyimprovingprocessingefficiencyandqua1.ity.KeyWords:Fixture;Process;Cuttingamount:Ana1.ysis2零件的工艺设计2.1 零件的功用及工艺分析2.1.1 零件的功用给定的部分是拨叉。通过输出动力用来改变主釉转速。二维图零件图：图2零件图2.1.2 零件的工艺分析零件的材料、硬度、工件的结构形状、工件的浚度、定位基面的特性等对机床工艺计划的制定有重要影响.，即使对丁具有相同精度的孔，技术方案也因材料和硬度而异。例如，钢的数量超过了铸件的加工过程。如果工件的刚性不足，则通常同时加工表面，因此设置过程不应过于集中,以防止工件施加较大的力，由于振动表面的加热而导致变形，并影响加工精度。加工零件的特性在很大程度上决定了机床的位置。拨叉的材料为QT200。灰铸铁虽然生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性差,脆性高，不适合第削。通常同时加工表面，因此设置过程不应过于集中，以防止工件施加较大的力，由于振动表面的加热而导致变形，并影响加工精度。加工零件的特性在很大程度上决定了机床的位置。由设汁的网口可知，拨叉的材料为QT200,它的毛坯由砂型铸造加工成型，通过对零件的图的分析可知零件需要加工的表面为以下的几部分:1、平面这一部分加工表面包括：零件的上平面以及73孔的台阶面。2、加工的内孔表面这一部分加工表面包括:2-22的孔以及73的和55的孔,还包括8以及M8的螺纹小孔。2.2 工艺规程的设计2.2.1 确定生产类型生产类型是指生产活动的范围，它是根据生产纲领和生产计划来划分的.根据不同的生产纲领，生产类型可以划分为-：种：单件生产、批量生产和大量生产。单件生产是指产品数量较少，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。批量生产是指产品数量较多，同一种产品在一年中批量生产，并以循环重旦的方式进行生产。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。大量生产是指设计生产的产品数量在三种生产类型中最多，因此需要引入流水线工作丞复的进行生产，达到巨大的出货量。以上就是根据不同类型的生产纲领划分的三种生产类型，各种生产类型都有其特定的特点和优势，具体应用到生产中，根据实际情况进行选择.根据零件需求，35000件/年，零件整体尺寸适中，重量轻,零件比例为4%,加工缺陷率为居，目前零件生产规模为定制。N=Q"("a%"%)N=5000(1.+4%+1.%)=5250%式中N：零件的生产纲领：Q：产品的生产纲领，45000件/年：n:每一产品中包含该零件的数量n=1.;a：零件的备品率，一般情况卜.为a=3%5%取4%B：零件的平均废品率，取8=1：1.-0.5(Pw-D,)cor-0.5(10-9.8)×co1.54°=0.0611n刀具切出长度U：查机械加工工艺师手册表3.2-45取I2=2Omm机动时间今:由机械加工工艺师手册表3,2-45得:=H=吆蟠挣=O521124()工序160：钻M6螺纹底孔，攻丝工步、钻孔至中5选用5m高速钢麻花钻由机械制造工艺设计简明手册表3210,/=().18-0.22/三r机械制造工艺设计简明手册表4213取/=0.20三r.由机械制造工艺设计简明手册表3217,查得v=17mminKXMJvI(MX)x17,o.o.n=1.()82.8r/nnHd3.I4×5,台。机械制造工艺设计简明手册表4.2-12,取n=1000rmin实际钻削速度匕：VC="W=!00"33=15.7wminCIO(X)I(M)OJmz=2×0=2(X)wn/inn每分进给量,论：钻孔深度：=9mm刀具切入长度R由机械加工工艺师手册表3.2-45得：1=0.5Dcot,=0.5×5×cot540=1.5nn刀具切出长度1”查机械加工工艺师手册表3.2-45112=2mm机动时间乙：由机械加工工艺师手册表3.2-45得：1.+1.,+1.y9+I.5+2t.=!工=0.06In1.n'1.200283夹具设计3.1 夹具类型及使用机床选择拨叉零件选择第二个工序是要求一个钻工序。对于加工机床，由于加工的是一个孔，所以选用Z525型钻床加工。Z525型钻床是一种特别常用的机械加工钻孔设备，应用广泛。广泛应用下各种机械加工.图3-1Z525立式钻床3.2 定位基准的选择零件在夹具上完全定位需要限制6个自由度，分别是3个旋转自由度和3个移动自由度。工件的外圆通过丫型块限制2个自由度，分别是I个旋转自由度和I个移动自由度，工件的60端面通过支承钉限制3个自由度，工件的侧端面通过支承钉限制1个自由度.3.3 夹紧方案的设计工件采用夹索机构，该夹紧机构结合了固定V形块和滑动丫形块。固定的丫形块通过螺纹连接到夹体上，具体的相对位置由两个圆柱销确定。移动的V形块由手柄螺钉出动。顺时针转动手柄螺钉以移动V形块以锁定工件，逆时针转动手柄以从工件上糅放V形块。夹紧机构的具体结构如图所示。3.4 切削力计算刀具选择麻花钻，公式为：-=qt券萼与其中：C=650,ttr=3Xf=1.,z=0.08rtm,yf=0.72,a,=0.08mm,uf=0.86,而=0.8,qf=0.86,WF=O。带入数据计算得qa650*3.1*OO8Q"*30"M卜二稣F1.F=3.5 夹紧力计算该夹具中使用的螺母夹紧机构是一种广泛使用的夹紧系统。对于在许多情况卜使用的这种央索机构，手册中计算了数值夹紧力。因此，在确定夹紧机构的类型和尺寸之后，可以通过直接参考相关材料来获得夹紧力的大小表3-25：根据各种螺母的拧紧力：3-2Sg#母的夹K力(6=13.，=0.178./；0.2)慰式*NStt大9w一即m三tt三I/WB力田|小央X力处MS1.29SO501)00"I'IOI.SMI2S012I.7SIOIO22ff«O7V771.21001002M0一<202.S1403010的A*0I.S12045224012I.力140TOMO1.2IW1.S230-T-£_202.S240<M>(CBT70)X3310IMSSIO.(ca/T3.1-«4>t430.7OSS.S9.SIOISIS?2106II1.20roSI.2S14IO407IO1.S1740)39表中显示，符合GBe1.70标准的M1.O螺母的扳手长度为120三,当扳手力为45N时,可产生224ON的拧紧力。3.6 定位元件设计根据零件的加工要求，选择Y型块作为定位元件。V型块作为夹具标准件已经发展为全尺寸覆盖的标准件，针对各种外圆尺寸可以选用相应大小的V形块，V型块的两个支撑面成90°,两个面均为精加工表面，能获得较好的定位精。3.7 定位误差图3-2定位误差分析图CO1.'=T(d)2O01"=dbSiMa/2)=(T(d)2)/dbdb=(T(d)2)Sin(2)该夹具使用的V形块夹角为90°,带入上面公式计算得:db=0.707T(d工件外圆尺寸为140,图纸偏差为(+0.003,).028)取最大尺寸偏差带入上式得：Zdb=O7O7O.O28=O.O2mm3.8夹具体设计夹具作为夹具的基本组成部分，其具体形状比较更杂，需要满足而强度、高刚度、易得毛坯、易加工等要求.根据这些要求，选择铸件获得夹具体坯料是合理的.作为零件形状和结构最宏杂的夹子，夹子的具体作用非常重要。它将夹具上的不同部件连接起来，起到支掠其他部件的作用。在设计特定夹具时，既要号虑到获得铸件的方便性，乂要考虑到铸件夹具的具体加工工艺，由于不同工件的形状会发生变化,所以为了适应不同工件的加工需要，很难制作出标准化的零件，所以不同夹具的夹具往往在结构上差