CA6140车床拨叉（831002零件）的加工工艺及夹具设计.doc

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1、CA6140车床拨叉831002零件的加工工艺及夹具设计 攀枝花学院本科毕业设计论文CA6140车床拨叉831002零件的加工工艺及夹具设计学生姓名 学生学号 院 系 年级专业 指导教师 二年六月摘 要本次设计是车床变速箱中拔叉零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计此拔叉零件的结构较为复杂其加工的地方主要是孔和平面本设计先加工孔后加工面将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证它们的加工精度基准选择以拔叉右面的最大的平面作为粗基准来加工中间的通孔然后以此加工过的孔作为精基准主要加工工序安排是先以中心孔定位加工出顶平面和右侧平面以及下面的大孔的两平面再以中心孔定位加工出下端的大孔加工

2、时是用镗床镗孔最后以这两个孔为基准分别加工右侧的槽和顶面的螺纹底孔整个加工过程选用了钻床铣床和镗床工件在机床上定位夹紧选用专用夹具夹紧方式为手动夹紧夹紧可靠操作方便因此生产效率较高适用于大批量流水线上加工能够满足设计要求关键词 加工工艺定位夹紧专用夹具ABSTRACTThis design is a lather to become soon an appropriation for inside pulling out fork spare parts processing craft rules distance and some work prefaces tongs designThi

3、s pull out the construction of the fork spare parts than for complicacy its the place that process is a peaceful in bore primarilyThis design processes after processing first the boreProcess with flat surface the clear and definite dividing the line the bore the coarseness processes to process with

4、the nicety the stage to guarantee their process the precise degreeThe basis choice to pull out rough basis of conduct and actions of the biggest flat surface of the right in fork process the in the center in general use bore then be used as the precise basis with the bore that processedProcessing pr

5、imarily work preface arrangement is first to process a flat surface with the center bore fixed position with the right side flat surface and below big bore of two flat surface again with center bore the fixed position processes the big bore that carry downWhile processing is to use the boring machin

6、e boring boreRegard these two bores as the basis finally process the right-hand slot respectively with the thread bottom bore of the aWhole processes the process chose to use to the drill machine miller with the boring machine The tongs chooses to use the appropriation tongs clipping tight way as to

7、 move to clip tight clip tight and dependable operation convenienceTherefore produce the efficiency higher be applicable to the large quantity measures the flowing water is on-line to processCan satisfy the design requestKeywords Process the craftFixed positionClip tightAppropriation tongs目 录摘 要Abst

8、ract1 绪论111课题背景112夹具的开展史113小结22 拨叉的加工工艺规程设计321零件的分析3211零件的作用3212零件的工艺分析322确定生产类型323确定毛坯3231确定毛坯种类3232确定铸件加工余量及形状3233绘制铸件零件图424工艺规程设计4241选择定位基准4242制定工艺路线4243选择加工设备和工艺设备6244机械加工余量工序尺寸及公差确实定625确定切削用量及根本工时8251工序1粗铣25H7的两侧面8252工序2粗铣平下端面孔侧面的工艺凸台9253工序3钻25H7的通孔9254工序4扩25H7的通孔11255工序5铰25H7的通孔12256工序6粗铣ab面12

9、257工序7粗铣60H12孔的两面14258工序8精铣60H12孔的两面14259工序9粗镗下端60H12的孔152510工序10半精镗下端孔到60H12162511工序11粗铣16H11的槽162512工序12半精铣16H11的槽172513工序13钻2050的孔182514工序14攻M2215的螺纹192515工序15铣开60H12的孔2026本章小结213 专用夹具设计2231镗孔夹具设计22311问题的提出22312夹具的设计2232铣槽夹具设计25321问题的提出25322夹具的设计2533钻孔夹具设计29331问题的提出29332夹具的设计3034本章小结35结论36参考文献37致

10、 谢38绪论11课题背景随着科学技术的开展各种新材料新工艺和新技术不断涌现机械制造工艺正向着高质量高生产率和低本钱方向开展各种新工艺的出现已突破传统的依靠机械能切削力进行切削加工的范畴可以加工各种难加工材料复杂的型面和某些具有特殊要求的零件数控机床的问世提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度特别是计算方法和计算机技术的迅速开展极大地推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化到达了一个新的阶段工欲善其事必先利其器工具是人类文明进步的标志自20世纪末期以来现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的开展但工具含夹具刀具量具与辅具等在不断的革新中其功能仍然十分显著机床夹具对

11、零件加工的质量生产率和产品本钱都有着直接的影响因此无论在传统制造还是现代制造系统中夹具都是重要的工艺装备12夹具的开展史夹具在其开展的200多年历史中大致经历了三个阶段第一阶段夹具在工件加工制造的各工序中作为根本的夹持装置发挥着夹固工件的最根本功用随着军工生产及内燃机汽车工业的不断开展夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性各类定位夹紧装置的结构也日趋完善夹具逐步开展成为机床工件工艺装备工艺系统中相当重要的组成局部这是夹具开展的第二阶段这一阶段夹具开展的主要特点是高效率在现代化生产的今天各类高效率自动化夹具在高效高精度及适应性方面已有了相当大的提高随着电子技术数控技术的开展现代

12、夹具的自动化和高适应性已经使夹具与机床逐渐融为一体使得中小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平这是夹具开展的第三个阶段这一阶段夹具的主要特点是高精度高适应性可以预见夹具在不一个阶段的主要开展趋势将是逐步提高智能化水平13小结一项优秀的夹具结构设计往往可以使得生产效率大幅度提高并使产品的加工质量得到极大地稳定尤其是那些外形轮廓结构较复杂的不规那么的拔叉类杆类工件几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具目前中等生产规模的机械加工生产企业其夹具的设计制造工作量占新产品工艺准备工作量的5080生产设计阶段对夹具的选择和设计工作的重视程度丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择夹具

13、的设计制造和生产过程中对夹具的正确使用维护和调整对产品生产的优劣起着举足轻重的作用拨叉的加工工艺规程设计21零件的分析211零件的作用题目所给的零件是CA6140车床的拨叉它位于车床变速机构中主要起换档使主轴回转运动按照工作者的要求工作获得所需的速度和扭矩的作用212零件的工艺分析零件的材料为HT200灰铸铁属于脆性材料故不能锻造和冲压但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良以下是拨叉需要加工的外表以及加工外表之间的位置要求 1 中心圆孔 2 的螺纹孔垂直于中心孔其中心与右面的距离为 3 键槽与中心孔有008的垂直度深为 4 半孔与中心孔有的位置关系其宽为与中心孔有01的垂直度由上面分析可知可以先

14、加工拨叉中心孔然后以此作为基准采用专用夹具进行加工并且保证位置精度要求再根据各加工方法的经济精度及机床所能到达的位置精度并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证22确定生产类型此拨叉零件的生产类型为大批量生产所以初步确定工艺安排为加工过程划分阶段工序应当集中加工设备以通用设备为主大量采用专用工装23确定毛坯231确定毛坯种类零件材料为HT200考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大零件结构不是太复杂生产类型为大批生产应选择金属型铸造毛坯232确定铸件加工余量及形状查?机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册?125页表1-4-7选用各个加工面的铸件机械加工余量

15、均为3mm233绘制铸件零件图图21 零件毛坯图24工艺规程设计241选择定位基准粗基准的选择以零件的下端孔为主要的定位粗基准以较大面a面为辅助粗基准精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便依据基准重合原那么和基准统一原那么以加工后的通孔为主要的定位精基准以下端孔为辅助的定位精基准242制定工艺路线根据零件的几何形状尺寸精度及位置精度等技术要求以及加工方法所能到达的经济精度在生产纲领已确定的情况下可以考虑采用各种机床配以专用夹具并尽量使工序集中来提高生产率除此之外还应当考虑经济效果以便使生产本钱尽量下降选择零件的加工方法及工艺路线方案如下表21工艺路线方案一工序号工序内容工序一钻扩铰

16、25H7的通孔工序二粗铣ab面使粗糙度到达63a面到25H7的孔中心距为b面到25H7的中心距为36工序三粗铣半精铣16H11的槽工序四粗铣下端圆孔的两侧面使两面之间的距离为12d11工序五粗镗下端圆孔的内孔到59半精镗此孔到60H12工序六铣开下端圆孔工序七钻2050的孔垂直于25H7的通孔工序八攻M2215的螺纹工序九钳工打毛刺工序十检验表22工艺路线方案二工序号工序内容工序一粗铣25H7的两侧面使两面间距为80 工序二粗铣平下端孔侧面的工艺凸台工序三钻25H7的通孔工序四扩25H7的通孔工序五铰25H7的通孔工序六粗铣ab面使粗糙度到达63a面到25H7的孔中心距为b面到25H7的中心距

17、为36工序七粗铣60H12孔的两面使两面的间距为14工序八精铣60H12孔的两面使两面的间距为12d11粗糙度32工序九粗镗下端孔工序十半精镗下端孔到60H12粗糙度到达32工序十一粗铣16H11的槽续表22工序十二半精铣16H11的槽工序十三钻2050的孔垂直于25H7的通孔工序十四攻的螺纹工序十五铣开60H12的孔工序十六钳工打毛刺工序十七检验工艺立方案的比拟与分析上述两个工艺方案的特点在于方案二是加工工序分散适合流水线生产缩短装换刀具的时间加工完前次的又可成为下次加工的基准这样使工序非常清晰易提高加工精度是对大批量生产是很适宜的方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中基准得不到保证加工出

18、来的精度低不符合现代化的生产要求两种方案的装夹比拟多但是考虑到加工零件的方便性及加工精度且还是大批生产所以采用方案二比拟适宜243选择加工设备和工艺设备机床的选择 工序178111215采用X6022型卧式铣床 工序26采用X5028立式铣床工序3451314 采用Z535立式钻床 工序910采用T618卧式镗床选择夹具该拨叉的生产纲领为大批生产所以采用专用夹具选择刀具在铣床上加工的各工序采用硬质合金铣刀即可保证加工质量在铰孔由于精度不高可采用硬质合金铰刀选择量具加工的孔均采用极限量规其他对垂直度误差采用千分表进行检测对角度尺寸利用专用夹具保证其他尺寸采用通用量具即可244机械加工余量工序尺寸

19、及公差确实定根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量现在确定各外表的各个加工工序的加工余量如下表23各加工工序的加工余量及到达的尺寸经济度粗糙度工序号工序内容加工余量经济精度工序尺寸外表粗糙度工序余量最小最大1粗铣25H7的两侧面3IT118063-01012粗铣平下端孔侧面的工艺凸台3IT11063-01013钻25H7通孔IT1263-114扩25H7通孔20IT1232-0050055铰25H7通孔02IT816-000600066粗铣ab面粗铣a面3IT12 距中心孔 63-0101粗铣b面36 距中心孔 7粗铣60H12孔的两面2IT1163-01018精铣60H12孔的两面1IT

20、932-0050059粗镗下端孔25IT1363-020210半精镗下端孔05IT1132-002002续表2311粗铣16H11的槽IT1163-010112半精铣16H11的槽1IT1032-00200213钻2050的孔IT1363-1114攻的螺纹15铣开60H12的孔4IT1363-00500525确定切削用量及根本工时251工序1粗铣25H7的两侧面机床X6022型卧式铣床刀具两块镶齿套式面铣刀 间距为80 材料 齿数为粗齿铣刀因其单边余量Z 3mm所以铣削深度每齿进给量根据参考文献3表24-73取铣削速度参照参考文献3表24-81取机床主轴转速按照参考文献3表31-74 实际铣削

21、速度 进给量 工作台每分进给量 根据参考文献3表24-81切削工时被切削层长度由毛坯尺寸可知 刀具切入长度刀具切出长度取走刀次数为1机动时间查参考文献1表25-45工步辅助时间为123min252工序2粗铣平下端孔侧面的工艺凸台机床X5028刀具硬质合金端铣刀面铣刀 齿数粗铣a面铣削深度每齿进给量根据?机械加工工艺手册?表24-73取铣削速度参照?机械加工工艺手册?表24-81取机床主轴转速取实际铣削速度进给量工作台每分进给量根据?机械加工工艺手册?表24-81被切削层长度由毛坯尺寸可知刀具切入长度刀具切出长度取走刀次数为1机动时间查参考文献1表25-45工步辅助时间为152min253工序3

22、钻25H7的通孔工件材料为HT200铁硬度200HBS孔的直径为25mm公差为H7外表粗糙度加工机床为Z535立式钻床钻头为22mm标准高速钢麻花钻磨出双锥和修磨横刃确定钻削用量确定进给量 根据参考文献2表28-10可查出查Z535立式钻床说明书取 根据参考文献2表28-8钻头强度所允许是进给量由于机床进给机构允许的轴向力由机床说明书查出根据参考文献2表28-9允许的进给量 由于所选进给量远小于及故所选可用确定切削速度轴向力F转矩T及切削功率 根据参考文献2表28-15由插入法得 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同故应对所的结论进行修正根据参考文献2由表28-3故查Z535机床说明书取实

23、际切削速度为由参考文献2表28-5故校验机床功率 切削功率为机床有效功率应选择的钻削用量可用即相应地切削工时 被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度 取走刀次数为1机动时间查参考文献1表25-41工步辅助时间为176min254工序4扩25H7的通孔加工机床为Z535立式钻床扩孔钻为247mm标准高速钢扩孔钻确定扩孔切削用量确定进给量 根据表28-31根据Z535机床说明书 057mmr确定切削速度及 根据表28-33取修正系数 故查机床说明书取实际切削速度为切削工时被切削层长度刀具切入长度有刀具切出长度 取走刀次数为1机动时间查参考文献1表25-41工步辅助时间为116min255工序5铰25

24、H7的通孔加工机床为Z535立式钻床铰刀为25mm标准高速铰刀确定铰孔切削用量确定进给量 根据表28-36按该表注4进给量取小植查Z535说明书取确定切削速度及 由表28-39取由表28-3得修正系数 故查Z535说明书取实际铰孔速度 切削工时被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度 取走刀次数为1机动时间查参考文献1表25-41工步辅助时间为151min该工序的加工机动时间的总和是 256工序6粗铣ab面机床X5028刀具硬质合金端铣刀面铣刀 齿数粗铣a面铣削深度每齿进给量根据?机械加工工艺手册?表24-73取铣削速度参照?机械加工工艺手册?表24-81取机床主轴转速取实际铣削速度进给量工作台每

25、分进给量根据?机械加工工艺手册?表24-81被切削层长度由毛坯尺寸可知刀具切入长度刀具切出长度取走刀次数为1机动时间查参考文献1表25-45工步辅助时间为203min粗铣b面同样的铣削深度每齿进给量根据?机械加工工艺手册?表24-73取铣削速度参照?机械加工工艺手册?表24-81取机床主轴转速取实际铣削速度进给量工作台每分进给量根据?机械加工工艺手册?表24-81被切削层长度由毛坯尺寸可知刀具切入长度刀具切出长度取走刀次数为1机动时间查参考文献1表25-45工步辅助时间为152min257工序7粗铣60H12孔的两面机床X6022型卧式铣床刀具两块镶齿套式面铣刀 间距为14 材料 齿数为粗齿铣

26、刀因其单边余量Z 2mm所以铣削深度每齿进给量根据参考文献3表24-73取铣削速度参照参考文献3表24-81取机床主轴转速按照参考文献3表31-74 实际铣削速度 进给量 工作台每分进给量 根据参考文献3表24-81切削工时被切削层长度由毛坯尺寸可知 刀具切入长度刀具切出长度取走刀次数为1机动时间查参考文献1表25-45工步辅助时间为157min258工序8精铣60H12孔的两面机床X6022型卧式铣床刀具两块镶齿套式面铣刀 间距为 材料 齿数Z 25为细齿铣刀精铣该平面的单边余量Z 10mm铣削深度每齿进给量根据参考文献3表24-73取铣削速度参照参考文献3表24-81取机床主轴转速按照参考

27、文献3表31-31 实际铣削速度进给量工作台每分进给量 被切削层长度由毛坯尺寸可知 刀具切入长度精铣时刀具切出长度取走刀次数为1机动时间查参考文献1表25-45工步辅助时间为194min259工序9粗镗下端60H12的孔机床卧式镗床刀具硬质合金镗刀镗刀材料切削深度毛坯孔径进给量根据参考文献3表24-66刀杆伸出长度取切削深度为 25mm因此确定进给量切削速度参照参考文献3表24-9取机床主轴转速按照参考文献3表31-41取实际切削速度工作台每分钟进给量 被切削层长度刀具切入长度 刀具切出长度 取行程次数机动时间查参考文献1表25-37工步辅助时间为261min2510工序10半精镗下端孔到60

28、H12机床卧式镗床刀具硬质合金镗刀镗刀材料切削深度进给量根据参考文献3表24-66刀杆伸出长度取切削深度为 因此确定进给量切削速度参照参考文献3表24-9取机床主轴转速取实际切削速度 工作台每分钟进给量被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度 取行程次数机动时间所以该工序总机开工时查参考文献1表25-37工步辅助时间为186min2511工序11粗铣16H11的槽机床X6022型卧式铣床 刀具错齿三面刃铣刀 切削深度根据参考文献查1表44-8有刀具的直径D 80mm刀具的齿数 Z 14刀具的宽度L 14mm查2表24-76得进给量根据参考文献3表查得切削速度机床主轴转速按照参考文献2表31-74取

29、实际切削速度进给量机床工作台每分进给量被切削层长度由毛坯尺寸可知 刀具切入长度 42mm刀具切出长度取走刀次数为1机动时间 查参考文献1表25-45工步辅助时间为192min 2512工序12半精铣16H11的槽机床X6022型卧式铣床 刀具错齿三面刃铣刀刀具直径D 80齿数Z 14宽度L 16切削深度根据参考文献2表查得进给量根据参考文献3表查得切削速度机床主轴转速按照参考文献3表31-74取实际切削速度进给量工作台每分进给量 被切削层长度由毛坯尺寸可知 刀具切入长度 42mm刀具切出长度取走刀次数为1机动时间 查参考文献1表25-45工步辅助时间为141min 本工序机动时间2513工序1

30、3钻2050的孔机床Z535立式钻床刀具2050直柄短麻花钻确定钻削用量确定进给量 根据参考文献2表28-10可查出查Z535立式钻床说明书取 根据参考文献2表28-8钻头强度所允许是进给量由于机床进给机构允许的轴向力由机床说明书查出根据参考文献2表28-9允许的进给量 由于所选进给量远小于及故所选可用确定切削速度轴向力F转矩T及切削功率 根据参考文献2表28-15由插入法得 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同故应对所的结论进行修正根据参考文献2由表28-3故查Z535机床说明书取实际切削速度为由参考文献2表28-5故校验机床功率 切削功率为机床有效功率应选择的钻削用量可用即相应地切削工

31、时 被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度 取走刀次数为1机动时间查参考文献1表25-41工步辅助时间为158min2514工序14攻M2215的螺纹机床Z535立式钻床刀具细柄机用丝锥进给量由于其螺距因此进给量切削速度参照?机械加工工艺手册?表24-105取机床主轴转速取丝锥回转转速取实际切削速度 被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为1机动时间查参考文献1表25-41工步辅助时间为133min2515工序15铣开60H12的孔机床X6022型卧式铣床刀具中齿锯片铣刀刀具直径D 80mm齿数Z 32宽度L 4mm切削深度根据参考文献2表查得进给量根据参考文献3表查得切削速度机床主轴转速

32、按照参考文献3表31-74取实际切削速度进给量工作台每分进给量 被切削层长度由毛坯尺寸可知 刀具切入长度 41mm刀具切出长度取走刀次数为1机动时间 查参考文献1表25-45工步辅助时间为159min 26本章小结本章节主要从零件的结构和外型入手分析从而得出设计毛坯的依据再查阅有关资料设计出零件加工的毛坯在工艺规程的制定上将两种方案进行比拟选取一个最正确方案来在计算每一步的切削用量时先选用刀具和机床再查阅资料找出进给量由它算出机床所需的转速翻阅机床手册选一个最接近它的一值算切削速度机动时间等 专用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在加工此拔叉零件时需要设计专用夹具根据任务要求中

33、的设计内容需要设计镗孔夹具铣槽夹具及钻顶面螺纹底孔夹具各一套31镗孔夹具设计311问题的提出本夹具是用来镗此拔叉下端60H12的孔零件图中此孔与25H7的孔中心距有公差要求此工序为粗镗半精镗加工因此本工序加工时要考虑如何提高劳动生产率降低劳动强度重点是保证加工精度的问题312夹具的设计定位基准的选择因为25H7的孔与此孔有公差要求所以应以这个长通孔为主要定位基准由于铸件的公差要求较大利用60H12的孔的左侧面作为辅助定位基准在小孔处采用移动压板对零件进行夹紧在60H12的孔旁边有筋板的缘故有足够的强度可以进行直接的镗削能保证加工精度定位元件及夹紧元件的选择据上面所述查参考文献1选用固定式定位销

34、长销穿过25H7的孔由于此孔两侧面没加工故用定位块进行支承这样一销一面就限制了五个自由度最后在待加工孔下面加上一个支承钉再限制最后一个自由度即一面两销定位这样就可以完全定位了图31 固定式定位销GB2203-80夹紧元件选用压板由于压板种类很多中选用转动压板时其行程不够选用U型压板又不适宜故在充分比拟分析的情况下选用移动压板其夹紧可靠操作方便在很多地方都有用到图32 移动压板GB2175-80切削力及夹紧力计算镗刀材料机夹单刃硬质合金镗刀机床为T68由参考文献3表1-12选择刀具的几何参数为1粗镗由参考文献12查表可得圆周切削分力公式 查表得 取 由表可得参数 同理径向切削分力公式 式中参数

35、轴向切削分力公式 式中参数 根据工件受力切削力夹紧力的作用情况找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态按静力平衡原理计算出理论夹紧力最后为保证夹紧可靠再乘以平安系数作为实际所需夹紧力的数值即平安系数K可按下式计算 式中为各种因素的平安系数见参考文献12表可得 所以有2半精镗同理圆周切削分力公式因为 那么 所以有当夹紧力方向与切削力方向一致时仅需要较小的夹紧力来防止工件在加工过程中产生的振动和转动故该夹具采用移动压板夹紧机构为了方便操作通过手动拧紧螺母将压板压紧工件由于夹紧力方向与切削力方向在水平上有一段距离使工件在夹紧的地方产生了弯矩如图图33 弯矩示意图既是加上转矩M所以31965N 误差分析

36、与计算该夹具以一长销和一支承钉定位要求保证孔中心与小通孔中心距的尺寸公差为了满足工序的加工要求必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差由参考文献12可知孔销间隙配合的定位误差为夹具体设计夹具体的设计参考镗孔夹具体零件图32铣槽夹具设计321问题的提出本夹具主要用来粗精铣此拨叉的槽粗精铣槽时槽宽有尺寸要求其深度要求为槽的左右两侧面粗糙度要求Ra32底面粗糙度要求Ra63本道工序仅是对槽进行粗精铣削加工同样在本道工序加工时还是应考虑提高劳动生产率降低劳动强度同时应保证加工尺寸精度和外表质量322夹具的设计定位基准的选择在进行铣槽加工工序时由于和的孔已经加工因此工件选择的孔一面与两孔作为

37、定位基准由一个长销穿在的孔加上此孔的一面就限制了五个自由度再在的孔中间加上个削边销就把自由度限制完了即是一面两孔定位定位元件及夹紧元件的选择此过程定位元件主要是长圆柱销和削边销所以对他们进行选取查参考文献1选用的元件如下列图图34 长圆柱销GB2203-80 A型图35 削边销GB2203-80 B型夹紧元件选用压板考虑到工件装夹的方便此选用转动压板图36 转动压板GB2176-80铣削力与夹紧力计算根据参考文献1表2497可查得铣削力计算公式为圆周分力 查表可得 代入得 查表可得铣削水平分力垂直分力轴向分力与圆周分力的比值为 查参考文献1表51-4可知所需的夹紧力为式中 L 6253mm f

38、 122 l 34mm 定位误差分析图37 转角定位误差示意图由图可知这时的一面两销定位的转角定位误差为定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具体底面的槽中一般使用两个其距离应尽可能布置得远些通过定向键与铣床工作台T形槽的配合使夹具上定位元件的工作外表对于工作台的送进方向具有正确的位置定向键可承受铣削时产生的扭转力矩可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷加强夹具在加工中的稳固性根据参考文献1选用定向键为 图38 定向键 GB220780 及其与机床连接示意图对刀装置由对刀块和塞尺组成用来确定刀具与夹具的相对位置由于本工序是完成此拨叉的槽粗精铣加工所以选用直角对刀块根据参考文献5选用直角对刀块其结构和尺寸如下图

39、 图39 直角对刀块 GB224180 A型 塞尺选用平塞尺其结构如下图 图310 平塞尺 GB2244-80 夹具体的设计夹具体的设计参考铣槽夹具体零件图33钻孔夹具设计331问题的提出本夹具主要用来钻拔叉顶部螺纹孔的底孔这个孔距右平面有尺寸精度要求为与中心孔垂直因为位置精度要求不高也无需外表粗糙度要求故再本道工序加工时主要应考虑如何提高劳动生产率降低劳动强度332夹具的设计定位基准的选择此零件放在Z535立式钻床上加工刀具为2050直柄短麻花钻由零件分析选择用中心孔的长销加上这个孔的一面定位就可以限制5个自由度在由下面的大孔加个削边销就可以实现完全定位定位元件与夹紧元件的选择查参考文献1表

40、52-6选用固定式定位销图311 固定式定位销GB2203-80图312 削边销GB2203-80 B型压板还是选用操作方便的转动压板图313 转动压板GB2176-80切削力与夹紧力的计算由于本道工序完成螺纹底孔的钻削因此切削力为钻削力由参考文献1表24-69得轴向力F 扭矩M 式中 如图图314 扭矩图夹紧力的方向在轴线上与M产生的转矩同轴所以夹紧力F不需要太大只要工件相对与夹具体没有移动就可以了钻套衬套钻模板及夹具体设计螺纹底孔的加工只需钻削加工就能满足加工要求考虑到钻套可能出现的磨损故查参考文献1表52-13选用可换钻套GB2264-80其结构如下列图所示当磨损就可更换与其装配的是钻套

41、用衬套GB2263-80查表52-14起固定的是钻套螺钉GB2268-80查表52-16图315 可换钻套表31 可换钻套dDHhCr基本尺寸极限偏差基本尺寸极限偏差2050041002030002100084642251255181325295图316 钻套用衬套表32 钻套用衬套dDHC根本尺寸极限偏差根本尺寸极限偏差300041002042003300172513图317 钻套螺钉表33 钻套螺钉dL1d1Dd2LL0nt根本尺寸极限偏差根本尺寸极限偏差M85502000512-005-01620622115225钻模板选用伸出式钻模板用螺钉将其连接在夹具体上安装前先调整好位置然后用销定

42、位后用螺钉将其拧紧在夹具体上钻模板参见钻孔装配图夹具精度分析利用夹具在机床上加工时机床夹具工件刀具等形成一个封闭的加工系统它们之间相互联系最后形成工件和刀具之间的正确位置关系因此在夹具设计中当结构方案确定后应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算由工序可知本道工序只需钻螺纹底孔所以孔的精度无需考虑只保证它垂直与中心孔就可以了由于是立钻又是一面两销定位在垂直方向可能存在偏转参见钻孔装配图其计算同前面的计算相同转角定位误差为既是由下的图可知图318 转角误差分析图除了上面的误差外影响孔位置度的因素还有1钻模板上装衬套孔的尺寸公差2衬套与钻套配合的最大间隙3钻套与钻头配合的最大间隙4钻套的同轴度公差 综合误差为