机床夹具课程设计.doc

《机床夹具课程设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机床夹具课程设计.doc（14页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、 课程设计说明书题 目： 机床夹具课程设计 系 别： 机电学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期： 2012 . 06 . 19 目 录一、 零件的技术要求及工艺分析21零件的技术要求22零件的工艺分析2二、确定零件毛坯31毛坯种类的选择32. 毛坯余量确定3三、工艺路线的制定31、基准的选择32各个表面加工方法的选择43. 加工顺序的安排44、工序顺序的安排55、 详细工艺过程的制定5四、夹具的设计61、零件本工序的加工要求分析62、确定夹具类型73、确定定位方案74、确定引导元件85、定位误差计算96、确定夹紧方案，选择夹紧元件和夹紧结构97、夹具结

2、构设计108、夹具的使用说明10五、设计心得11六、参考文献11一、零件的技术要求及工艺分析1零件的技术要求该拨叉的各项技术要求如下表所示：加工表面尺寸及偏差（mm）公差及精度等级表面粗糙度(um)形位公差(mm)孔20200+0.02IT71.6孔50IT93.220上、下端面32IT83.20.05A50上、下端面72IT83.20.07A72的断面72X12IT106.38孔8IT71.6M6孔、螺纹6IT13凸台8 IT1312.52零件的工艺分析该拨叉形状特殊、结构简单，属典型的叉杆类零件。为实现换档、变速的功能，其叉轴孔与变速叉轴有配合要求，因此加工精度要求较高。CA6140车床拨

3、叉共有两处孔加工，其中有一定位置要求。分述如下：（1）以20为中心的加工表面这一组加工表面包括：20的孔，以及其上下端面，上端面与孔有位置要求，孔壁上有一个装配时钻铰的锥孔，一个M6的螺纹孔。下端有一个45的斜凸台。这三个都没有高的位置度要求。（2）以50为中心的加工表面这一组加工表面包括：50的孔，以及其上下两个端面。这两组表面有一定的位置度要求,即50的孔上下两个端面与20的孔有垂直度要求。由上面分析可知，加工时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。二、确定零件毛坯1毛坯种类的选择：零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件

4、毛坯。2. 毛坯余量确定 拨叉机械加工余量及锻造毛坯尺寸公差加工表面零件尺寸/mm机械加工余量/mm毛坯公差/mm毛坯尺寸/mm拨叉头上下端面301.52 （取2）0.9 ()34()拨叉角上下表面11.2 （取1.2）0.78 ()14.4 ()拨叉头孔1.52 （取2）0.82 ()16 ()拨叉角孔22.5 （取2.5）1()45 ()三、工艺路线的制定1、基准的选择定位基准有粗基准和精基准之分，通常先确定精基准，然后再确定粗基准。（1）精基准的选择叉轴孔mm的轴线是拨叉脚两端面和拨叉头孔的设计基准，拨叉头上端面是拨叉轴向方向上尺寸的设计基准。选用叉轴孔mm的轴线和拨叉头上端面作精基准定

5、位加工拨叉脚两端面和孔mm及拨叉头上下两端面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。另外，由于拨叉件刚性较差，受力易产生弯曲变形。所以应进行调质处理。（2）粗基准的选择选择变速叉轴孔mm的外圆面和拨叉头下端面作粗基准。采用mm外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀；采用拨叉头下端面作粗基准加工上端面，可以为后续工序准备好精基准。2各个表面加工方法的选择根据零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，查工艺手册表，平面加工方案的经济精度和表面粗糙度，孔加工方案的经济精度和表面粗糙度，确定拨叉零件各表面的加工方法。拨叉零件各表面加工方案加工表面尺寸及偏差尺寸精度等级表面粗糙度加

6、工方案备注拨叉角两端面 mmIT10Ra6.3 m切断粗铣精铣磨削拨叉头孔 mmIT7Ra1.6 m钻扩铰精铰锁销孔 mmIT7Ra1.6 m装配时钻铰锥孔拨叉头上下端面30 mmIT8Ra3.2 m粗铣精铣拨叉脚上下端面 mmIT8Ra3.2 m粗铣精铣M6螺纹孔R6 mmIT13Ra12.5 m钻攻螺纹凸台8 mmIT13Ra12.5 m粗铣拨叉脚孔 mmIT9Ra3.2m粗镗精镗3. 加工顺序的安排（1）加工阶段的划分该拨叉加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准(拨叉头上端面和叉轴孔)准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证

7、其他加工表面的精度要求；然后粗铣拨叉脚两端面、拔叉头上下端面、拨叉脚上下端面及凸台、拨叉脚孔。在半精加工阶段，完成拨叉脚两端面的精铣加工和销轴孔mm的钻、铰加工；在精加工阶段，进行拨叉脚两端面的磨削加工。（2）工序的集中与分散选用工序集中原则安排拨叉的加工工序。该拨叉的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面之间的相对位置精度要求。4、工序顺序的安排(1) 机械加工工序遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准拨叉头上端面和叉轴孔mm；遵循“先粗后精”

8、原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原则，先加工主要表面拨叉头上端面和叉轴孔mm和拨叉脚两端面，后加工次要表面拨叉头下端面、拨叉脚上下端面；由此初拟拨叉机械加工工序安排。 拨叉机械加工工序安排（初拟）工序号工 序 内 容简 要 说 明10粗铣拨叉头两端面“先基准后其他” 20半精铣拨叉头上端面（主要表面）“先基准后其他”、“先面后孔”、“先主后次”30扩、铰20孔（主要表面）“先面后孔” 、“先主后次”40粗铣拨叉脚两端面（主要表面）“先粗后精”50粗铣拨叉脚上下端面（次要表面）“先面后孔”、“先主后次”60粗铣凸台（次要表面）“先主后次”、（粗加工结束）70钻、铰8mm

9、和M6孔（次要表面） “先面后孔” （精加工开始）80精铣拨叉脚两端面、上下端面“先粗后精”90磨削拨叉脚两端面“先粗后精”(2) 热处理工序铸造成型后切边，进行调质，调质硬度为241285HBS，并进行喷丸处理。喷丸可以提高表面硬度，增加耐磨性，消除毛坯表面因脱碳而对机械加工带来的不利影响。叉脚两端面在精加工之前进行局部高频淬火，提高其耐磨性和在工作中承受冲击载荷的能力。(3) 辅助工序粗加工拨叉脚两端面和热处理后，应安排校直工序；在半精加工后，安排去毛刺和中间检验工序；精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该拨叉工序的安排顺序为：基准加工主要表面粗加工及一些余量大的表面粗加工主要

10、表面半精加工和次要表面加工热处理主要表面精加工。5、详细工艺过程的制定在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，拟定拨叉的工艺路线如表所示。 拨叉机械加工工艺路线工序号工 序 内 容定 位 基 准10粗铣20孔下端面以32外圆为粗基准20精铣20孔上下端面30钻、扩、铰、精铰 20孔以20孔上端面为精基准40扩、镗、精镗 50孔以20孔为精基准50切断以20孔为精基准60粗铣50孔上下端面以20孔为精基准70精铣50孔上下端面以20孔为精基准80钻 8孔以20孔为精基准90钻一个4孔，攻M6螺纹以20孔为精基准100铣凸台110去毛刺120中检130热处理拨叉脚两端面局部淬火140校正拨叉脚15

11、0磨削拨叉脚两端面以20孔为精基准160清洗170终检四、夹具的设计1、零件本工序的加工要求分析（1）本工序加工情况镗孔。孔与孔的距离为mm。（2）本工序前已加工的表面如下。20孔及两端面。（3）选择机床本工序使用机床为X6140卧式铣床，刀具为通用标准工具。2、确定夹具类型本工序所加工，位于互成90的两平面内，孔径较大，生产量也较大，因此采用固定式镗模。3、确定定位方案（1）定位方案。根据工件结构特点，其定位方案如下。以两个20的定位销及一组合面(由两块支撑板组成一个面)为定位面定位方案分析：以两块支撑块构成一个平面，限制了工件Y轴和Z轴方向上的转动以及X轴方向上的移动；再以一圆柱销和一菱形

12、销限制了工件在Y轴和Z轴方向上的移动及X轴方向上的转动。此定位方案采用一面两销（其中一个为菱形销）结构，无欠定位和过定位。（2）选择定位元件，包括尺寸和公差选择固定式的定位销，作为以20孔的定位元件。定位副配合取。 选择固定支承板为工件下底面定位面的定位元件。4、确定引导元件在此工序中，使用到的引导元件只有一个镗床夹具镗套对50孔，为适应镗选用固定式镗套。主要尺寸由机床夹具零、部件国家标准JB/T8046.1-1999选取。镗孔时镗套内径50mm、外径60mm；为了方便工件的取出，设置镗套端面至加工面的距离取35mm。5、定位误差计算（1）基准不重合误差 该尺寸的设计基准是20孔的轴线，定位基

13、准也是20孔的轴线，定位基准和设计基准重合。故，基准不重合误差：=0（2） 基准位移误差 工件的定位基准是20孔的轴线，对刀基准是定位销的轴线。因此，工件的定位基准相对夹具的调刀基准不重合，20孔的公差D=0.02mm，定位销的公差d=0.011mm，故基准位移误差： =（D+d )=(0.02+0.011)=0.0155mm（3） 定位误差 =+=0.0155mm6、确定夹紧方案，选择夹紧元件和夹紧结构（1）确定夹紧方案由于工件有较大的平面，所以选用一个钩形压板来加紧工件。（2）确定夹紧元件和夹紧结构7、夹具结构设计 夹具体及其它零件设计，确定夹具详细结构。8、 夹具的使用说明该夹具使用时，

14、先将要加工工件放在夹具体上，两个20的孔分别套在圆柱销和菱形销上（间隙配合），底部由支撑板支撑，实现一面两孔定位。在凸台上用钩形压板加紧固定。工件夹紧后就可以进行加工了。加工完毕后拧开夹具体底部的螺母将钩形压板松开后就可以取出工件，将新的工件重新安装在夹具体上就可以继续加工了。五、 设计心得紧张而又辛苦的两周课程设计结束了。课程设计是我们在学完机械制造工艺与装备课程后进行的，是我们对本课程的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件的工艺

15、规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法。这是我们迈向社会、从事职业工作前一个必不可少的过程。“千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。我今天认真地进行课程设计，学会脚踏实地地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。课程设计真是累人。然而，从中学习到了知识的时候，一种少有的成功喜悦即刻使我倦意顿消。 通过课程设计，使我深深体会到，感任何事必须耐心、细致。一想起老师平时对我们耐心的教导，想到以后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小的失误而出现的令世人无比震惊的故事，我不禁时刻提醒自己，一定要养成一种高度责任、一丝不苟的良好习惯。这

16、次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。 短短两周的课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的贫乏，自己综合应用所学专业知识的能力是如此的不足，几年来学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用。想到这里，我真的有点心急了。老师却对我说，这说明课程设计确实使你有收获了。老师的亲切勉励像春雨注入我的心田，使我更加自信了。 最后，我要衷心地感谢老师。是老师严厉的批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的谆谆教诲启发了我，是您的殷切期望鼓舞了我。我感谢老师您今天又为我增添了一副坚硬的翅膀。六、 参考文献1、孙本绪主编机械加工余量手册. 北京 .国防工业出版社 2、金属切削机床夹具设计设计手册（第2版）机械工业出版社 浦林祥 主编3、机床夹具设计手册国防工业出版社 杨黎明 主编4、卢秉恒主编机械制造技术基础，机械工业出版社5、切削加工简明实用手册