机械制造工艺学课程设计-车床拨叉831005工艺规程及夹具设计.doc

机床夹具设计说明 一、工艺规程的设计 1.1、确定毛坯的制造形式 考虑到此零件的工作过程中并有变载荷和冲击性载荷，故可选用铸件或锻件。但因零件的材料为HT200，不能进行锻造，因此选择铸造。毛坯零件图如下： 1.2、基准的选择 （1）粗基准的选择。 因为要保证花键的中心线垂直于右端面，所以以Φ40的外圆表面的粗基准。 （2）精基准的选择。 为保证定位基准和工序基准重合，以零件的A面为精基准。 1.3、制定工路线 方案一 工序： （1）铸胚 （2）粗、精车端面。 （3）钻圆柱孔成Φ20并扩花键底孔到Φ22。 （4）倒两端15°倒角。 （5）粗、精铣削B面。 （6）铣8+00。03mm的槽。 （7）铣18+00.011mm的槽。 （8）拉花键。 （9）去毛刺。 （10）终检。 方案二 工序： （1）铸胚。 （2）粗、精车端面。以Ф40mm圆柱面为粗基准。 （3）钻圆柱孔成Φ20mm并扩花键底孔到Φ22mm。以Ф40mm圆柱面为粗基准。 （4）倒两端15°倒角。以Ф40mm圆柱面为粗基准。 （5）拉花键。以A面为基准 （6）粗、精铣削B面。以花键的中心线及A面为基准。 （7）铣8+00。03mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。 （8）铣18+00.011mm的槽。以花键的中心线及A面为基准。 （9）去毛刺。 （10）终检。 方案分析：上述两方案中，工艺方案一把拉花键放在第八道工序。但此方案中5、6、7工序很难对工件进行精确的定位和加紧。方案二中，把花键放在第五道工序，这样，方案二中的6、7、8道工序很容易对工件进行定位与加紧即以花键中心线和A面作为6、7、8道工序的定位基准。此方案定位精度高，专用夹具结构简单、可靠，经小组讨论最后一致认为采用方案二比较合理。 以上工艺过程见机械加工工艺过程综合卡片。 二、专用夹具设计 2.1问题指出 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。 经过小组讨论及与老师协商，决定设计第7和第8道工序——铣宽为8+00。03mm和18+00.011mm槽的铣床夹具。本夹具将用与X63卧式铣床。刀具为高速钢直齿三面刃铣刀，来对工件进行加工。 本夹具主要用来铣宽为80+0。03mm和18+00.011mm的槽，由于采用精密级高速钢直齿三面刃铣刀，一次铣削，所以主要应该考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。 2.2夹具设计 （1）定位基准的选择。由零件图可知，宽为80+0。03mm和18+00.011mm的槽，其设计基准为花键孔中心线和工件的右加工表面（A）为定位基准。因此选用工件以加工右端面（A）和花键心轴的中心线为主定位基准。 为提高加工效率，现决定精密级高速钢直齿三面刃铣刀，一次铣削。 （2）切削力及夹紧力的计算。刀具：高速钢直齿三面刃铣刀，，,则： （见《切削手册》表3.28） 式中，,，，，（在加工面上测量的近似值），，，,,所以：3095.93(N) 水平分力：(N) 垂直分力：(N) 在计算切削力时，必须考虑安全系数K: 式中 —基本安全系数，1.5； —加工性质系数，1.1； —刀具钝化系数，1.1； —断续切削系数，1.1。 则 (N) 实际加紧力N为 所以 式中，及为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，。则： （N） 螺母选用M16X1.5细牙三角螺纹，由《机械设计（第八版）》螺纹连接的预紧力公式，产生的加紧力为 其中：T=19000N·M,d2=14.8mm, =2°29′,D0≈1.5d,fc=1.5, =arctan1.155f(f为摩擦系数，无润滑时f≈0.1～0.2 解得F0=10405N 因为F0N,故本夹具可安全工作。 （3）定位误差分析 由于槽的轴向尺寸的设计基准与定位基准重合，故轴向尺寸无基准不重合度误差。径向尺寸无极限偏差、形状和位置公差，故径向尺寸无基准不重合度误差。即不必考虑定位误差，只需保证夹具的花键心轴的制造精度和安装精度。 （4）夹具设计及操作的简要说明 如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动率.为此,在螺母夹紧时采用开口垫圈,以便装卸。夹具上装有对刀块装置，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用）；以有利于铣削加工。 铣床夹具的装配图及夹具零件图分别见附图3及附图6。  附图3 铣床夹具装配图  附图4 铣床夹具装配效果图（等视图）  附图5 铣床夹具装配效果图（半剖图）