機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-拖拉機(jī)2-3擋撥叉工藝及鉆φ15孔夾具設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題目：倒檔撥叉的工藝規(guī)程及鉆15孔的夾具設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 班 級： 指導(dǎo)老師：摘 要本次設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及了機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削機(jī)床、公差配合與測量等多方面的知識(shí)。倒檔撥叉加工工藝規(guī)程及其鉆15孔的夾具設(shè)計(jì)是包括零件加工的工藝設(shè)計(jì)、工序設(shè)計(jì)以及專用夾具的設(shè)計(jì)三局部。在工藝設(shè)計(jì)中要首先對零件進(jìn)行分析，了解零件的工藝再設(shè)計(jì)出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準(zhǔn)，設(shè)計(jì)出零件的工藝路線；接著對零件各個(gè)工步的工序進(jìn)行尺寸計(jì)算，關(guān)鍵是決定出各個(gè)工序的工藝裝備及切削用量；然后進(jìn)行專用夾具的設(shè)計(jì)，選擇設(shè)計(jì)出夾具的各個(gè)組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導(dǎo)元件、夾具體與機(jī)床

2、的連接部件以及其它部件；計(jì)算出夾具定位時(shí)產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與缺乏之處，并在以后設(shè)計(jì)中注意改良。關(guān)鍵詞：工藝、工序、切削用量、夾緊、定位、誤差。全套圖紙，加153893706ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various

3、knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological de

4、sign to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working pro

5、cedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection

6、part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the loc

7、alization, the error目 錄序言1一. 零件分析 21.1 零件作用 21.2零件的工藝分析 3二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì)42.1確定毛坯的制造形式 42.2基面的選擇 52.3制定工藝路線 82.4機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定 102.5確定切削用量及根本工時(shí)11三 夾具設(shè)計(jì)12問題的提出12定位基準(zhǔn)的選擇123.3切削力及夾緊力計(jì)算133.4定位誤差分析143.5夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明15總 結(jié)17致 謝18參考文獻(xiàn) 19序 言機(jī)械制造業(yè)是制造具有一定形狀位置和尺寸的零件和產(chǎn)品，并把它們裝備成機(jī)械裝備的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品既可以直接供人們使用，也可以為其它行業(yè)的生產(chǎn)提

8、供裝備，社會(huì)上有著各種各樣的機(jī)械或機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品。我們的生活離不開制造業(yè)，因此制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)開展的重要行業(yè)，是一個(gè)國家或地區(qū)開展的重要根底及有力支柱。從某中意義上講，機(jī)械制造水平的上下是衡量一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要指標(biāo)。倒檔撥叉的加工工藝規(guī)程及其鉆15孔的夾具設(shè)計(jì)是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)根底、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等進(jìn)行課程設(shè)計(jì)之后的下一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。正確地解決一個(gè)零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，并設(shè)計(jì)出專用夾具，保證零件的加工質(zhì)量。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意

9、根本概念、根本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完本錢次設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)水平有限，其中難免有缺點(diǎn)錯(cuò)誤，敬請老師們批評指正。零件的分析 零件的作用倒檔撥叉的作用，題目所給定的零件是東風(fēng)-150型拖拉機(jī)II-III檔撥叉，它位于倒檔撥叉桿上，主要作用一是通過倒檔撥叉桿將扭矩傳遞給倒檔撥叉，撥動(dòng)倒檔同步器，改變齒輪的嚙合方向，實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)的倒行；二是在倒檔撥叉上有一個(gè)配合槽，與其他零件配合裝配，在撥叉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。零件上15mm的孔，裝配在倒檔撥叉桿上，用螺釘固定保證撥叉和撥叉桿的相對位置。寬13mm深15mm的槽與其他零件相配合，半圓形叉口撥動(dòng)同步器。 1.2

10、 零件的工藝分析倒檔撥叉從零件圖上可以看出，它有兩組加工外表，這兩組加工面之間也有一定的位置要求，現(xiàn)將這兩組加工面分述如下： 1. 以15mm孔為中心的加工面 這一組加工面包括：一個(gè)的15mm孔以及對其倒角，寬13m深 15mm的槽口，在15mm孔所在的輪轂上鉆兩個(gè)孔，用來做為固定倒檔撥叉和撥叉桿之用。 2. 叉口處的加工面 這一組加工面包括：銑叉口的2端面面，銑叉口內(nèi)側(cè)面，其中外端面和15孔有垂直度要求，這就要求我們要以15內(nèi)孔定位加工這2端面，以保證端面和15孔的垂直度。二. 工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 確定毛坯的制造形式零件材料為HT200，考慮到拖拉機(jī)運(yùn)行時(shí)經(jīng)常需要掛倒檔以倒行或輔助轉(zhuǎn)向，因此零件在

11、工作過程中經(jīng)常受到?jīng)_擊性載荷，采用這種材料零件的強(qiáng)度也能保證。由于零件成批生產(chǎn)，而且零件的輪廓尺寸不大，選用砂型鑄造，采用機(jī)械翻砂造型，鑄造精度為2級，能保證鑄件的尺寸要求，這從提高生產(chǎn)率和保證加工精度上考慮也是應(yīng)該的。 毛坯的設(shè)計(jì)拖拉機(jī)的倒檔撥叉零件材料為 HT200，硬度選用260HBS，毛坯重約1Kg。生產(chǎn)類型為成批生產(chǎn)，采用砂型鑄造，機(jī)械翻砂造型，2級精度組。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工外表的加工余量，對毛坯初步設(shè)計(jì)如下： 1. 15mm的孔 因?yàn)榭字挥?5mm大，因此在鑄造時(shí)不容易鑄造出，因此在毛坯的設(shè)計(jì)時(shí)，不宜設(shè)計(jì)底孔。因此毛坯采用實(shí)心鑄造。以確保毛坯的成功率。2.

12、叉口側(cè)面 該叉口兩側(cè)面粗糙度都是3.2，進(jìn)行一次粗銑即可滿足光潔度要求。根據(jù)資料可知，選取加工余量等級為G，選取尺寸公差等級為9級。所以根據(jù)相關(guān)資料和經(jīng)驗(yàn)可知，毛坯的叉口厚度定為10mm，符合要求。3. 叉口內(nèi)圓面 叉口內(nèi)圓面的圓弧半徑為R26mm，光潔度要求沒有，直接鑄造出來，查資料知，砂型鑄造機(jī)械翻砂造型的尺寸公差等級為810級，5. 鉆孔、 在15mm的孔處鉆孔 在此處，因?yàn)榧庸さ目撞皇呛艽?，所以可以不必留鑄造底孔。 因其它外表均為不加工外表，而且砂型機(jī)器造型鑄造鑄造出的毛坯外表就能滿足它們的精度要求，所以，不需要在其它外表上留有加工余量。根據(jù)上述原始資料及加工工藝，確定了各加工外表的加

13、工余量、工序尺寸，這樣毛坯的尺寸就可以定下來了。 基面的選擇的選擇基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否那么，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會(huì)造成零件大批報(bào)廢，使生產(chǎn)無法進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇：對于零件的加工而言，粗基準(zhǔn)的選擇對后面的精加工至關(guān)重要。從零件圖上可以看出，拖拉機(jī)倒檔撥叉較不規(guī)那么，所以粗基準(zhǔn)不太容易選擇。為了保證15mm孔的位置精度的要求，選擇叉口內(nèi)圓面和叉口側(cè)面作為粗基準(zhǔn)，以保證孔的軸心線與叉口的X、Y方向的位置要求以及15mm孔軸心線的垂直度，依照粗基準(zhǔn)的選擇原那么即當(dāng)零件有不加工外表時(shí)，應(yīng)該以這些

14、不加工外表作為粗基準(zhǔn)，假設(shè)零件有假設(shè)干個(gè)不加工外表時(shí)，那么應(yīng)以與加工外表要求相對位置精度較高的不加工外表做為粗基準(zhǔn)來選取。工件被放在兩個(gè)支承釘和支撐板上，限制三個(gè)自由度；工件的大叉口內(nèi)外表緊靠在兩個(gè)支承釘?shù)耐鈭A柱面上，限制兩個(gè)自由度；小頭15mm 孔的端面緊靠在支承釘上，限制一個(gè)自由度，實(shí)現(xiàn)完全定位。 對于精基準(zhǔn)而言，主要應(yīng)該考慮基準(zhǔn)重合的問題，當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算，這在以后還要專門計(jì)算，此處不再重復(fù)。 制定工藝路線制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為成批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能型機(jī)床配以

15、專用夾具，并盡量使工序集中在提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)本錢盡量降下來。 方案一工序：鑄造。工序：時(shí)效處理工序：銑左端面工序：銑右端面工序：鉆擴(kuò)絞15H9的孔工序：銑寬7mm的2端面工序：銑寬50的內(nèi)側(cè)面工序：銑寬13mm的槽工序：鉆5的孔工序X：終檢，入庫。方案二工序：鑄造。工序：時(shí)效處理工序：銑左端面工序：銑右端面工序：鉆擴(kuò)絞15H9的孔工序：銑寬7mm的2端面工序：銑寬50的內(nèi)側(cè)面工序：銑寬13mm的槽工序：鉆5的孔工序X：終檢，入庫。上述兩種方案看起來大體合理，不過仔細(xì)一看都有缺乏之處。第1個(gè) 方案先是“搖臂鉆床上鉆5孔。，先把這一步工序放在前面是想，后面還有“

16、鉆15mm孔這一步工序，如果先鉆孔那么就可以省略一步“手工去毛刺的工序。能這樣想，出發(fā)點(diǎn)是好的，考慮到可以減少一步工序，似乎能減少勞開工時(shí)，提高生產(chǎn)率，可是沒有考慮到，把這一步工序放前，定位比擬難，不易保證必要的位置精度，夾具設(shè)計(jì)困難，實(shí)際可行性比擬低。再看第2個(gè)方案，第2個(gè)方案把“鉆15mm孔這一步工序放在了前面，這樣為以后的各個(gè)工序提供了加工基準(zhǔn)，工序安排比擬科學(xué)合理。不過它和第1個(gè)方案一樣，都把“擴(kuò)、鉸孔15mm和“倒角放在了一步工序中。在這一步中通過換鉆套可以倒一邊的角，不過要倒另一邊的角，就要把工件卸下翻面倒角，這樣增加了夾具的設(shè)計(jì)難度。不過主要的是立式鉆床體積比擬大，操作起來不方便

17、，并且倒角也沒有高的精度要求，從經(jīng)濟(jì)效益上來考慮是不合算的。通過分析后，把這一步工序一分為二，把“倒角獨(dú)立出來，單獨(dú)作為一步工序，因?yàn)榈菇堑木纫蟛桓?，我們可以把這一步工序放在臺(tái)鉆上來完成。臺(tái)鉆體積比擬小，操作簡單，夾具結(jié)構(gòu)也簡單，這樣零件的加工工時(shí)降下來了，生產(chǎn)效率上來了，降低了零件的本錢。具體的加工路線如下工序：鑄造。工序：時(shí)效處理工序：銑左端面工序：銑右端面工序：鉆擴(kuò)絞15H9的孔工序：銑寬7mm的2端面工序：銑寬50的內(nèi)側(cè)面工序：銑寬13mm的槽工序：鉆5的孔工序X：終檢，入庫。2.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸確實(shí)定根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工外表的加工余量和工

18、步如下： 1. 15mm的孔 鉆孔15擴(kuò)孔： 15H11mm 2. 叉口側(cè)面 銑： 2Z=2mm 3. 銑槽 銑寬45mm銑： Z=2mm 4. 鉆孔、攻絲 在15mm的孔處鉆5mm孔。 ，2.5 確定切削用量及根本工時(shí)工序III：鉆，擴(kuò)，絞15孔工步一鉆孔至14確定進(jìn)給量：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-7，當(dāng)鋼的，時(shí)，。由于本零件在加工14孔時(shí)屬于低剛度零件，故進(jìn)給量應(yīng)乘以系數(shù)0.75，那么根據(jù)Z525機(jī)床說明書，現(xiàn)取切削速度：根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根據(jù)機(jī)床說明書，取，故實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，那么機(jī)開工時(shí)為工步二：擴(kuò)孔利用鉆頭將孔擴(kuò)大至，根據(jù)有關(guān)手冊規(guī)定，擴(kuò)鉆的切削用

19、量可根據(jù)鉆孔的切削用量選取根據(jù)機(jī)床說明書，選取那么主軸轉(zhuǎn)速為，并按車床說明書取，實(shí)際切削速度為切削工時(shí)：，那么機(jī)開工時(shí)為工步3：鉸孔根據(jù)參考文獻(xiàn)表2-25，得查參考文獻(xiàn)表4.2-2，按機(jī)床實(shí)際進(jìn)給量和實(shí)際轉(zhuǎn)速，取，實(shí)際切削速度。切削工時(shí)：，那么機(jī)開工時(shí)為三、 夾具設(shè)計(jì)為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，需要設(shè)計(jì)專用夾具。由指導(dǎo)老師的分配，決定設(shè)計(jì)鉆15孔的鉆床夾具。 問題的提出 本夾具主要用于鉆15孔，精度要求不高，為此，只考慮如何提高生產(chǎn)效率上，精度那么不予考慮。因此我們以15孔外圓和頂面，側(cè)面為定位基準(zhǔn)。 定位基準(zhǔn)的選擇擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理

20、，否那么將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度特別是位置精度要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒有較高的技術(shù)要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。15的孔已加工好，為了使定位誤差減小，選擇15孔外圓和頂面，側(cè)面作為定位基準(zhǔn)，來設(shè)計(jì)本道工序的夾具，以V型塊，手柄，擋銷作為定位元件。為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用簡單的手柄作為夾緊機(jī)構(gòu)。3.3 切削力及夾緊力計(jì)

21、算 由于本道工序主要完成工藝孔的鉆孔加工，鉆削力。由?切削手冊?得：鉆削力 式5-2鉆削力矩 式5-3式中：D=15mm 代入公式5-2和5-3得 本道工序加工工藝孔時(shí)，夾緊力方向與鉆削力方向相同。因此進(jìn)行夾緊立計(jì)算無太大意義。只需定位夾緊部件的銷釘強(qiáng)度、剛度適當(dāng)即能滿足加工要求。3.4 定位誤差分析定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為固定V型塊和擋銷銷及其手柄，孔與銷間隙配合。 2 工件的工序基準(zhǔn)為孔外圓，當(dāng)工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時(shí)，孔心在任意方向上的最大變動(dòng)量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在銑床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時(shí)可求出孔心在

22、接觸點(diǎn)與銷中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，那么其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 本工序采用一固定V型塊，一擋銷定位，用手柄夾緊，即可滿足定位要求。3.5 夾具設(shè)計(jì)及操作簡要說明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率防止干預(yù)。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，降低本錢。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)殂@床夾具選擇了手柄夾緊方式。本工序?yàn)殂娗邢饔嗔啃?，切削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能到達(dá)本工序的要求。本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單緊湊。夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用手柄夾緊機(jī)構(gòu)。夾具裝配圖附圖如下夾具體附圖如下總 結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，時(shí)間雖然短暫但是它對我們來說受益菲淺的，通過這次的設(shè)計(jì)使我們不再是只知道書本上的空理論，不再是紙上談兵，而是將理論和實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)，使我們不但穩(wěn)固了理論知識(shí)而且掌握了設(shè)計(jì)的步驟和要領(lǐng)，使我們更好的利用圖書館的資料，更好的更熟練的利用我們手中的各種設(shè)計(jì)手冊和AUTOCAD等制圖軟件，為我們踏入設(shè)計(jì)打下了好的根底。畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們認(rèn)識(shí)到了只努力的學(xué)好書本上的知