机械制造技术课程设计-第三四速变速叉轴加工工艺及钻φ5孔夹具设计.docx

序W3第一章零件分析51.1 零件作用51.2 工艺分析51.2. 1以R3为中心的加工面51.2.2 22的外圆表面51.2.3 保证加工表面的粗横度及位置精度5第二*工艺规程设计62.1 确定毛坯的制造形式62.2 基准的选择62.2.1粗基准的选择：62.2.2精基准的选择62. 3.制定工艺路线6第三章加工余、工停及毛斑尺寸的确定72.1 外圆表面：72.2 长度方向：83. 3铳二槽8第四章确定切IW用及皿:工时84. 1.钻中5孔84.1.3切削工时104.2粗车022皿外圆IO4.3校验机床功率及进给机构的强度114.3.1机床功率114.3.2校验机床进给系统刚度11第四夹具设计115.1 夹具结构说明125.2 V型块的定位误差和设计：135.3 销定位145.4 快换钻套145.5 平压板145.6 钻模板145.7 夹具体14第六章总结15文15哈尔滨理工大学机械制造工艺及夹具课程设计任务书设计题目,制定1702057-1500变速叉轴一第三、四速的加工工艺，设计钻5孔的钻床夹具设计要求：1、中批生产：2、选用通用设备；设计内容：1、绘制加工工件图：2、制定零件的加工工艺过程，填写工艺过程卡和工序卡各一张；3、设计指定的工序夹具，绘制全套夹具图纸，要求用计算机绘图：4、编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式写，要求打印文稿。5、交电子文稿。2tt级号生师教导班学学指机械工业是一种基本工业形式，对于我们国家来说，它关系到国计民生的方方面面。近年来机械工业领域向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展，数字化，自动化水平日益提高。同时由于机械工业的发展，其他各工业部门也向着高深度迈进，机械工业的发展日趋无要。机械制造过程及检测，枪喊中，都要使用大量的夹具。为了达到提高劳动效率，提高加工精度，减少废品，扩大机床的工艺范用，改善操作的劳动条件，如何设计好夹具则成了机械制造的一项重耍任务机床夹具是夹具中的一种，将其固定到机床上，可以使被加工件对刀具与机床保持正确的相对位置，并克服切削力的影响。使加工顺利进行。机床夹具分为通用夹具和专用夹具两种，夹具设计中的特点：夹具的设计周期较短，一般不用进行强度和刚度的计算.专用夹具的设计对产品零件有很强的针对性。“确保产品加工质量，提高劳动生产率”是夹具设计工作的主要任务,加工质量包括被加工表面的本身精度和位置精度，后者要用夹具来保证.夹紧装豆的设计对整个夹具的结局有具定性的影响.设计一个好的夹具可以减少废品率。.因此，夹具设计要保证以卜.几个条件：1 .夹具的结构应与其用途及生产规模相适应。2 .保证工件的精度.3 .保证使用方便与安全。4 .正确处理作用力的平衡问题。5 .注意结构的工艺性，便于制造和维修。注意夹具与机床、辅助工具、刀具、室具之间的联系，在机械制造中，为了适应新产品的不断发展要求.因此，具设计过程中有朝若下列方向发展的趋势：1 .发展通用夹具的新品种由于机械产品的加工精度日益提高，因此需要发展高精度通用夹具。广泛的采用高效率夹具.可以压缩辅助时间，提高生产效率。2 .发展调整式夹具3 .推广和发展组合夹具及拼拆夹具。4 .加强专用夹具的标准化和规范化。5 .大力推广和使用机械化及自动化夹具。6 .采用新结构、新工艺、新材料来设计和制造夹具。本设计属于工艺夹具设计范围，机械加工工艺设计在零件的加工制造过程中有着重要的作用。工艺性的好坏，直接影响着零件的加工痂量及生产成本，在设计中为了适应中批批量的生产情况，以提高产品的生产效率，在设计中所采用的零件尽出采用标准件，以降低产品的生产费用。.机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训约“因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。由于个人能力所限，设计尚有许多不足之处，希望老师给予指教。第一章零件分析1.1 零件作用该题目所绐的零件是与拨叉配合，实现档位转换、倒车等作用的一个导向零件，由于其工作性质要求零件耐磨强度高，故对该零件的表面精度要求较高，1.2 工艺分析零件采用中批量生产，精度及位置度要求高。1.2.1 以R3为中心的加工面这组面包括R3槽，以R3两W1.的两个90°±1°的槽。1.2.2 22的外圆表面保证位置度，其中8孔与棒料轴线位置度为O.O8,小5孔与棒料轴线位置度为巾01，8与-5的垂直度为0.10.1.2.3 保证加工赛面的粗度及位置精度22外圆直线度为0.05.表面粗糙度加工至图样要求。第二章工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为45钢，号虑到该零件在工作过程中的受变载荷情况，以及对其耐磨度及强度的要求，因而选用棒料毛坯，采用锻件中批生产，精度III5级，调质硬度HB207-24I,加工余量一般。2.2 基准的选择2.2.1 粗基准的选择:该零件为轴类零件，所以以外圆作为粗基准.2.2.2 精基准的选择由丁该零件的加工特点以及考虑到基准重合的问题,故仍选用外圆作为精堪准。2.3 .制定工艺路线（1）下料（2）校直（3）车端面,倒角，打中心孔（4）粗车外圆（5）车R3圆弧（6）检验（7）钻、校8的径向孔（8）检验（9）钻,较由5的孔(IO)铳90°±1°的两槽(II)检验(12)热处理(13)校直(14)半精磨外圆(15)牯磨外圆(16)去尖角，毛刺(7)清洗，终检第三章加工余量、工序及毛坯尺寸的确定考件材料采用45钢，硬度207-241HB,重约2kg由文献I中表2.5-3查得3.1 外HI表面：粗车,半精磨，精磨其各加工余量租车：2.0mm半精磨：0.08mm精磨：0.0()8min可得出总余量为：2.0+0.08+0.008=2.088mm故，该毛坯棒料的直径为：22+2.088=24.088mm通过圆整，取直径为424的棒料。则有租车:1.88nm半精磨:0.08mm磨：0.01mm3.2 长度方向:加工余量取1.2mm该毛坯的长度为：93+1.2+1.2=195.4nm,取196mm。则取加工余量取.5nn内孔精度为1T9左右，查手册得加工余量为粗铳二槽2.0Inm半精铳二梢1.7mm第四章确定切削用及基本工时4.1. 站。5孔4.1.1 刀具高速钢麻花直柄钻头，d,=4.8mm校刀d.=5.(hnm4.1.2 切削用钻5孔：通过I中表10,4-1可得:进给母：f=(O.I4O.I8)mmr,钻孔后用较刀加工，乘系数OS又Ud=4.5,取修正系数为0.95,则¢=(0.14-0.18)X0.5×0.95=(0.0665-0,0855)11r根据Z5125A钻床说明书，选择f=0.0855nunr.通过1中表10.4-9并结合表10416可得：切削速度：4。；T/其中：C=4.4,Zr=0.4,Xv=0.m=0.2.y,=0.7通过中表1048有得：钻头的耐用度T=15min,修正系数为1则可得出：V=26.78tn/nin结合U中表10.4-16IfzV'=28/wn(0.47w,v)练上可得：，=31rv(1.857rnin)d1.,机床主轴转速取mu.=23.3S(Ma)r/nin)故实际切削速度为：-=21.1nin(0.35心)较4»5孔:通过中表10.4-7可得：进绐量：f=QSnvn1.r通过川中表10.4-9可得：切削速度：-丸tb,其中：Cy=115.7,Z1.=0.3,Xr=0,m=0.7yv=0.65则可得出：V=21/Mmin(0.35ms)综上可得：it,=3.9r/.v(836r/min)11d机床主轴转速取“=13.25r,v(795rn)故实际切削速度为：v=-=19.7mmin(.33mj)I（三）O4.1.3切削工时钻孔工时：通过中表10443可得：/,+1+I22+3+4K-nj23.3×O.O855校孔工时:通过川中表10.4-43可得：t+y+1.22+5+15t,=6.3snJ13.25×0.5则切削时的总工时为：/=mtrt+im=14.6+6.3=20.9S轴向力、扭矩及功率的计算：通过1中表10.4-11并结合表10416可得：轴向力"=C,4。，"阳其中，C,.=600,Zr=1.0,»=0.7则,尸=515N扭矩M=CM痣，其中，C1.t=0.305，Zw=2.0.yu=0.8则，=0.98M"i功率F=竺E=0.9KW30d)4.2 粗车。22mm外圆(I)刀具YTI516X25InnI(2)切削用量进给f=0.5mnVr,v=72.9mmin,n=960rmin(3)工时I=18s4.3 校验机床功率及进结机构的强度4.3.1 机床功率计算得切削力F=1025N,求得P=1.2KW根据2包得CA6140机床主电机功率4.5kw,n=958r/min时传递最大功率3.44kw故机床功率足够。4.3.2 校检机床进结系统刚度FC=1025NFP=CFa：JWCKF=I94O×1.5ft6×0=.506×122'ft,×0.8970.5=195,同样轴向力为I；=480N取导凯摩差力U=O.1,则进给机构作用：力F=600N而机床FmaX=353ON,故机床正常工作。这里只做三步计算，其他切削用房及工时可查得，具体数值见各工艺卡第五章夹具设计为提高劳动生产率，保证加工质量.故设计专用夹具要求：钻小4.8mm孔,进一步较d=5mm孔，以满足要求.在该零件的钻校孔工艺中，要求至少限制5个自由度。因此,采用三个V型块共同定位，并利用压板和阴柱销辅助定位压紧。V型块是利用圆柱销和螺钉定位和固定：压极端是利用螺栓调节压板与工件间的距离的，并使用弹簧与单头螺柱共同辅助压紧支探：钻套和导向孔是利用螺钉和定位倩与底板相连接的，且站套是可换的。如图I所示：iIiiF启1SIIJIIHH:Q:牛HH-5通过以上的结构设计，该套夹具就可以在一定的尺寸范围内的类似工艺过程的工件上通用。5.2 V型块的定位误差及设计：图2如图2所示：其中，H=h+OJO1.D-0.58,=2(+().7()7D-H),y=0.707(D-J)o为使定位误差对称分布，在计算V型块尺寸H和B时，公式中的D值可取定位圆的中间尺寸，即g(D+d),此时定位误差:v=±-=±0.075234此处选择标准V形块，由2,定位件。1.V形块可选Y形块见附图JX04T21801图。5.3 销定位圆柱销的尺寸为与其配合的孔的尺寸，既桃产。保证定位销的位置度和垂直度。5.4 快换钻套此处选择标准件，由2五，导向件。4,快换钻套选择,见附图JXO4-12I8O2。5.5 平压板此处选择标准件，由2二夹紧件。13.平压板选择，见附图JXO4-121803.5.6 钻模板此钻模板根据与之配合的快换钻套自行设计，见附图JXO4-12I8O4.5.7 夹具体夹具体根据各个零件的尺寸及相互间的位置关系自行设计，见附图JX(M-805。第六章总结通过本次为期三周的课程设计，对之前所学的各课程有了次深入的综合性的总史习，加深了对理论知识的理解。同时把理论与实践真正的结合r起来.就我个人而言，本次的课程设计很重要，让我时将来要从事的工作有了一定的了解，也可以说是招来工作的一个预演。通过这次课程设计提高了自己分析问题、解决问题的能力，在思想上对机械设计的过程有了一整体的认识。为自己今后所要从事的工作打下个良好的基础。在此次设计过程中，陶老师的精心指导和耐心讲解使我受益菲浅.在此表示忠心的感谢！参考文献|1机械加工工艺手册（1、2卷）机械工业出版社出版12）金属切削机床夹具设计手册机械工业出版社|3|机械制造工艺及专用夹具课程设计指导冶金工业出版社|41机械夹具设计手册上海科学技术出版社