操縱桿支架及銑36槽內(nèi)側(cè)面夾具說(shuō)明書

1、遼寧工程技術(shù)大學(xué)機(jī) 械 制 造 技 術(shù) 基 礎(chǔ)課 程 設(shè) 計(jì)題目：操作桿支架加工工藝及支耳內(nèi)側(cè)面銑削夾具設(shè)計(jì) 班級(jí)： 加工09-1 姓名： 何宏剛 學(xué)號(hào)： 0907070103 指導(dǎo)教師： 于英華 完成日期：2012年09月10日摘要本次課程設(shè)計(jì)主要對(duì)操作桿支架加工工藝及支耳內(nèi)側(cè)面銑削夾具進(jìn)行了設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的主要目的是對(duì)機(jī)械制造學(xué)習(xí)之后的鞏固和對(duì)長(zhǎng)春生產(chǎn)實(shí)習(xí)的認(rèn)識(shí)檢驗(yàn)。工件以底面及2-ø11 mm內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)，共限制了工件的6個(gè)自由度。本夾具夾緊元件，采用螺旋夾緊。夾具材料選用45，盤類結(jié)構(gòu)。通過(guò)設(shè)計(jì)夾緊力的作用點(diǎn)在操縱桿支架定位基面的對(duì)面，落在定位盤的支承范圍內(nèi)，保證定位可靠，作用

2、點(diǎn)處在操縱桿支架剛性較好的部位，減小了夾緊變形。而操縱桿支架零件加工順序?yàn)橄让婧罂?，精基?zhǔn)選擇操縱桿支架底面與三11孔作定位基準(zhǔn)以操縱桿支架上端面和操縱桿支架支撐外圓定位加工出精基準(zhǔn)。關(guān)鍵詞： 設(shè)計(jì)目的 定位基準(zhǔn) 夾具夾緊AbstractThe curriculum design of the operating rod machining technology and supporting the ear side milling fixture design.Design of the main purpose is to consolidate and machinery manufac

3、turing after learning of Changchun production practice knowledge test.The workpiece to the bottom and the 2- Diameter 11 mm hole for positioning datum, a total limit of 6 degrees of freedom of workpiece.The clamping component, the clamping screw.Clamp material selection 45, disc structure.Through th

4、e design of the clamping force effect point on the lever bracket positioning surface opposite, falls on the positioning plate bearing range, guarantee reliable positioning, function point in the lever bracket the position with higher rigidity, reduces the clamping deformation.While the lever bracket

5、 parts processing sequence of the surface after the first hole, precision datum selection lever bracket and the bottom surface of the three 11 holes for locating datum to the joystick on the top surface of the support and joystick support external positioning processing precision reference.Key words

6、: design objective positioning datum clamp4目 錄 第一部分：工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書一、零件的工藝性分析 5 二、毛坯選擇 6 三、機(jī)械工藝路線確定 7 四、主要工序尺寸及其公差確定 9五、設(shè)備及其工藝裝備確定 9 六、切削用量及工時(shí)定額確定 10 第二部分：專用夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書一 銑床夾具設(shè)計(jì) 12 二 問(wèn)題的提出 16三 定位基準(zhǔn)的選擇 16四 夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18五 定位元件的選擇及要求 18六 夾緊元件的選擇 19七 夾具體的設(shè)計(jì) 19八 夾緊方案的設(shè)計(jì) 19九 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 20第三部分 設(shè)計(jì)體會(huì) 22第一部分 工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書1.零件工藝性

7、分析1.1零件結(jié)構(gòu)功用分析：操縱桿支架零件是機(jī)械中常見的一種零件，操縱桿支架的具體作用起到支撐零件作用，因?yàn)椴倏v桿支架上面可以按裝其它零件，因此對(duì)安裝表面及配合表面有比較高要求，如：兩個(gè)20底平面都是重要的加工表面。1.2零件圖紙分析：由零件圖可知，該零件形狀較為簡(jiǎn)單、外形尺寸不大，可以采用鍛造毛坯。由于該零件的兩個(gè)20孔要求較高，它的表面質(zhì)量直接影響工作狀態(tài)，通常對(duì)其尺寸要求較高。一般為IT5-IT7。加工時(shí)兩20孔的同軸度應(yīng)該控制在0.01mm。3-11孔的尺寸它直接影響孔在空間的位置，加工時(shí)可以將其加工精度降低，通過(guò)裝配來(lái)提高精度。1.3主要技術(shù)條件：1.孔徑精度：兩20孔的孔徑的尺寸誤

8、差和形狀誤差會(huì)造的配合不良，因此對(duì)孔的要求較高，其孔的尺寸公差為IT72.主要平面的精度：由于11孔接影響聯(lián)接時(shí)的接觸剛度，并且加工過(guò)程中常作為定位基面，則會(huì)影響孔的加工精度，因此須規(guī)定其加工要求。2.毛坯選擇2.1毛坯類型選擇毛坯及毛坯制造方法根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件，根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小和材料性能毛坯的鑄造方法選用-低壓鑄造毛坯公差等級(jí)-IT8級(jí)球墨鑄鐵：在鐵水（球墨生鐵）澆注前加一定量的球化劑（硅，鎂）使鑄鐵中石墨球化，由于碳以球狀存在于鑄件基體中，改善其對(duì)基體的割裂作用，球墨鑄鐵的抗拉強(qiáng)度，屈服強(qiáng)度，塑性，沖擊韌性大大提高，并且有耐磨，減震。工藝性能好，成本低等優(yōu)點(diǎn)因?yàn)榱慵鬅o(wú)

9、砂眼，所以在毛坯鑄造時(shí)要注意氣孔的產(chǎn)生氣孔原因：1空氣夾雜在熔湯中2氣體的來(lái)源：熔解時(shí)、在料管中、在模具中、離型劑改善方法：1適當(dāng)?shù)穆?檢查流道轉(zhuǎn)彎是否圓滑，截面積是否漸減3檢查逃氣道面積是否夠大，是否有被阻塞，位置是否位於最后充填的地方4檢查離型劑是否噴太多，模溫是否太低5使用真空 考慮到操縱桿支架工作時(shí)的作用，要求材料要有很高的強(qiáng)度，并且該零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，故選用鑄造毛坯材料為HT200。2.2毛坯余量確定由書機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)資料表1.2-10查得毛坯加工余量為2，毛坯尺寸偏差由表1.2-2查得為1.4.2.3毛坯零件合圖草圖 3機(jī)械工藝路線確定3.1定位基準(zhǔn)的選擇：3.1.1精基準(zhǔn)的選

10、擇：選擇操縱桿支架底面與三11孔作定位基準(zhǔn)，因?yàn)?1孔面 ，及底面是裝配結(jié)合面，且操縱桿支架底面又是空間位置的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，故選擇操縱桿支架底面與外圓作定位基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合原則且裝夾誤差小。3.1.2粗基準(zhǔn)的選擇：以操縱桿支架上端面和操縱桿支架支撐外圓定位加工出精基準(zhǔn)。3.2加工順序的安排： 操縱桿支架零件加工順序?yàn)橄让婧罂?，這樣可以用加工好的平面定位再來(lái)加工孔，因?yàn)椴倏v桿支架孔的精度要求較高，加工難度大，先加工好平面，再以平面為精基準(zhǔn)加工孔，這樣即能為孔的加工提供穩(wěn)定可靠的精基準(zhǔn)，同時(shí)可以使孔的加工余量較為均勻3.3加工階段的劃分說(shuō)明加工階段分為：粗加工階段、半精加工階段、精加工階段。3.4加

11、工工序 工 序 號(hào)工 名序 稱 工 序 內(nèi) 容1鍛造鍛造，清理2熱處理時(shí)效4銑銑底平面5鉆鉆鉸3-11孔6銑銑支耳內(nèi)側(cè)面7鉆鉆鉸2-20孔8鉗工倒角9鉗工去各部分銳邊毛刺10終檢終檢4.主要工序尺寸及其公差確定銑下平面工藝路線基本尺寸工序余量經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸鍛142.5140.1粗銑11.5212.5（IT11）11.5半精銑10.50.56.3（IT9）10.5 20孔工藝路線基本尺寸工序余量經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸鑄10鉆18912.5（IT12）18擴(kuò)19.80.96.3（IT10）19.8鉸200.53.2（IT8）200.015.設(shè)備及其工藝裝備確定所用的設(shè)備有： X62W、Z4012、檢驗(yàn)

12、臺(tái)、鉗工臺(tái)。夾具有：鉆2-20孔專用夾具、鉆3-11底孔專用夾具、銑底平面夾具。刀具有：硬質(zhì)合金銑刀、平板銼、18鉆頭、11鉆頭、20鉸刀、圓銼刀量具有：游標(biāo)卡尺、專用塞規(guī)。6切削用量及工時(shí)定額確定銑底平面時(shí)：切削用量：ap=1.5由表6.3-2得：f=0.2 m/r由表6.3-21得：v=120 m/r則n=318V/D= 318 x120/85=449 m/r工時(shí)定額：由表6.4-1得：T2= lw+lf/fxn=1.45 min由表3.3-7得：操作機(jī)床時(shí)間為：0.83 min由表3.3-8得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.14 minT1=2.27min T3=51min T4= 15minT基

13、=lz/nfap=0.5 min則T總=T1+T2+T基=68.7min：鉆3-11孔時(shí)；切削用量：ap=3.5由表7.3-1得：f=0.36 m/r由表7.3-11得：v=13 m/r則n=318V/D= 318 x13/5=826 m/r工時(shí)定額：T2= lw+lf/fxn=0.1 min由表3.3-9得：裝夾工件時(shí)間為0.17min由表3.3-10得：松開卸下工件時(shí)間為0.15min由表3.3-12得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.04minT1=0.76 min T3=47 min T4=15 min則T總=T1+T2+T基=62.9min粗銑、半精銑支耳內(nèi)側(cè)面時(shí)； 粗銑時(shí)：切削用量：ap=1.

14、5由表6.3-2得：f=0.2 m/r由表6.3-21硬質(zhì)合金銑刀銑削灰鍛鐵時(shí)v=120 m/r則n=318V/D=763.2m/r工時(shí)定額：由表6.4-1得：T2= lw+lf/vf=2.63 min精銑時(shí)：切削用量：ap=1由表6.3-2得：f=0.12 m/r由表6.3-21硬質(zhì)合金銑刀銑削灰鍛鐵時(shí)v=150 m/r則n=318V/D=561m/r工時(shí)定額：由表6.4-1得：T2= lw+lf/vf=3.5 min由表3.3-7得：操作時(shí)間為0.83min由表3.3-8得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.14minT1=2.27 min T3=51 min T4=15 min則T總=T1+T2+T基

15、=80.53min：鉆鉸20內(nèi)孔時(shí)； 鉆孔時(shí)：切削用量：ap=9由表8.2-1得：f=0.5 m/r v=80 m/r則n=318V/D=1496.5m/r工時(shí)定額：T2= lw+lf/vf=0.03 min擴(kuò)孔時(shí)：切削用量：ap=0.9由表6.3-2得：f=0.2m/r v=100m/r 則n=318V/D=1630.7m/r 工時(shí)定額：T2= lw+lf/vf=0.04min鉸孔時(shí)：切削用量：ap=0.5由表6.3-2得：f=0.15m/r v=80m/r 則n=318V/D=1590m/r 工時(shí)定額：T2= lw+lf/vf=0.07min由表3.3-1得：裝夾工件時(shí)間為0.42min由

16、表3.3-2得：松開卸下工件時(shí)間為0.12min由表3.3-3得：操作機(jī)床時(shí)間為：0.02+0.04+0.03+0.07+0.06+0.02+0.01+0.02+0.03+0.04=0.64 min由表3.3-4得：測(cè)量工件時(shí)間為：0.16minT1=1.34 min T3=56min T4=15 min則T總=T1+T2+T基=72.62min第二部分 支耳內(nèi)側(cè)面銑削夾具設(shè)計(jì)一 銑床夾具的設(shè)計(jì)(一)、 機(jī)床夾具在機(jī)械加工中的作用對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，為了保證加工要求，首先要使工件相對(duì)于刀具及機(jī)床有正確的位置，并使這個(gè)位置在加工過(guò)程中不因外力的影響而變動(dòng)。為此，在進(jìn)行機(jī)械加工前，首先要將工件裝夾好

17、。工件的裝夾方法有兩種：一種是工件直接裝夾在機(jī)床的工作臺(tái)或花盤上；另一種是工件裝夾在夾具上。采用第一種方法夾工件時(shí)，一般要先按圖樣要求在工件表面劃線，劃出加工表面的尺寸和位置，裝夾時(shí)用劃針或百分表找正后再夾緊。這種方法無(wú)需專用裝備，但效率低，一般用于小批生產(chǎn)。批量較大時(shí)，大都用夾具裝夾工件。用夾具裝夾工件有下列優(yōu)點(diǎn)：（1） 能穩(wěn)定地保證工件的加工精度 用夾具裝夾工件時(shí)，工件相對(duì)于刀具及機(jī)床的位置精度由夾具保證，不受工人技術(shù)水平的影響，使一批工件的加工精度趨于一致。（2） 能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 使用夾具裝夾工件方便、快速，工件不需要?jiǎng)澗€找正，可顯著地減少輔助工時(shí)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；工件在夾具中裝夾后提

18、高了工件的剛性，因此可加大切削用量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；可使用多件、多工位裝夾工件的夾具，并可采用高效夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。（3） 能擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍 （4）能降低成本 在批量生產(chǎn)中使用夾具后，由于勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高、使用技術(shù)等級(jí)較低的工人以及廢品率下降等原因，明顯地降低了生產(chǎn)成本。夾具制造成本分?jǐn)傇谝慌ぜ?，每個(gè)工件增加的成本是極少的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于由于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率而降低的成本。工件批量愈大，使用夾具所取得的經(jīng)濟(jì)效益就愈顯著。二、 機(jī)床夾具的分類機(jī)床夾具的種類繁多，可以從不同的角度對(duì)機(jī)床夾具進(jìn)行分類。常用的分類方法有以下幾種。1. 按夾具的使用特點(diǎn)分類（1） 通用夾具 已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的，可加工一

19、定范圍內(nèi)不同工件的夾具，稱為通用夾具，如三爪定心卡盤、機(jī)床用平口虎鉗、萬(wàn)能分度頭、磁力工作臺(tái)等。這些夾具已作為機(jī)床附件的專門工廠制造供應(yīng)，只需選購(gòu)即可。（2）專用夾具 專門為某一工件的某道工序設(shè)計(jì)制造的夾具，稱為專用夾具。專用夾具一般在批量生產(chǎn)中使用。（3）可調(diào)夾具 夾具的某些元件可調(diào)整或可更換，以適應(yīng)多種工件加工的夾具，稱為可調(diào)夾具。它還分為通用可調(diào)夾具和成組夾具兩類。（4）組合夾具 采用標(biāo)準(zhǔn)的組合夾具元件、部件，專為某一工件的某道工序組裝的夾具，稱為組合夾具。（5）拼裝夾具 用專門的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的拼裝夾具而成的夾具，稱為拼裝夾具。它具有組合夾具的優(yōu)點(diǎn)，但比組合夾具精度高、效能高、結(jié)構(gòu)緊湊

20、。它的基礎(chǔ)板和夾緊部件中常帶有小型液壓缸。此類夾具更適合在數(shù)控機(jī)床上使用。2. 按使用機(jī)床分類夾具按使用機(jī)床可分為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、齒輪機(jī)床夾具、數(shù)控機(jī)床夾具、自動(dòng)機(jī)床夾具、自動(dòng)線隨行夾具以及其它機(jī)床夾具等。3. 按夾緊的動(dòng)力源分類夾具按夾緊的動(dòng)力源可分為手動(dòng)夾具、氣動(dòng)夾具、液壓夾具、氣液增力夾具、電磁夾具以及真空夾具等。三、 機(jī)床夾具的組成機(jī)床夾具的種類和結(jié)構(gòu)雖然繁多，但它們的組成均可概括為下面幾個(gè)部分。1. 定位裝置定位裝置的作用是使工件在夾具中占據(jù)正確的位置。2. 夾緊裝置夾緊裝置的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在加工過(guò)程中受到外力作用是不離開已經(jīng)占據(jù)的正確位置。3

21、. 對(duì)刀或?qū)蜓b置對(duì)刀或?qū)蜓b置用于確定刀具相對(duì)于定位元件的正確位置。4. 連接元件連接元件是確定夾具在機(jī)床上正確位置的元件。5. 夾具體 夾具體是機(jī)床夾具的基礎(chǔ)件。6. 其它裝置或元件它們是指夾具中因特殊需要而設(shè)置的裝置或元件。如需加工按一定規(guī)律分布的多個(gè)表面時(shí)，常設(shè)置分度裝置；為能方便、準(zhǔn)確地定位，常設(shè)置預(yù)定位裝置；對(duì)于大型夾具，常設(shè)置吊裝元件等。二. 問(wèn)題的提出本夾具主要用來(lái)銑操縱桿支架的側(cè)面,有一定的技術(shù)要求，要求相對(duì)于36的軸線的對(duì)稱度為0.2，表面粗糙度為12.5。主要應(yīng)考慮機(jī)械加工的精度，而提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度為次要因素。三. 定位基準(zhǔn)的選擇精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)考慮基準(zhǔn)重合

22、問(wèn)題。當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算?，F(xiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算如下：工件以底面及2-ø11 mm內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)，共限制了工件的6個(gè)自由度。a） 定位誤差的分析 如圖所示，工件以ø11 mm內(nèi)孔柱面在定位元件的ø11 mm定位，加工內(nèi)側(cè)面， （a）零件定位誤差 操縱桿支架工序圖及定位元件簡(jiǎn)解工件定位基準(zhǔn)與止口定位基準(zhǔn)（ø361mm）重合，Y0。定位基準(zhǔn)可以任意方向移動(dòng)。 （b）計(jì)算： B=0.02mm（同軸度誤差）。 Y=TD+Td+Xmin =0.03+0.10+0.02 =0.15mm D=Y+B=0.15+0.02=0.17mm 這種定位方式的定位誤

23、差不大，保證側(cè)面的對(duì)稱度要求。其原因：一方面是定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，另一方面是定位基面的公差不大。四 夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)夾具的總體結(jié)構(gòu)為盤類形狀。五 定位元件的選擇及要求本夾具選用的定位元件是兩個(gè)定位心軸，因?yàn)檫@種類型的心軸適用于直徑在50mm以下的孔定位。限制了操縱桿支架6個(gè)自由度。用兩個(gè)墊板限制操縱桿支架底面一個(gè)自由度。墊板的定位基面必須有足夠的精度，因?yàn)楣ぜ亩ㄎ皇峭ㄟ^(guò)定位副的接觸實(shí)現(xiàn)的，墊板的精度直接影響工件的定位精度，因此，該定位盤基面應(yīng)有足夠的精度，以適應(yīng)操縱桿支架的加工要求。該墊板應(yīng)有足夠剛度和強(qiáng)度，墊板不僅限制工件的自由度，還有支撐工件，承受夾緊力和切削力的作用，所以應(yīng)該有足夠剛

24、度和強(qiáng)度，以免使用中變形或破壞。定位盤的耐磨性好，操縱桿支架的裝卸會(huì)磨損定位元件的定位基面，導(dǎo)致定位精度下降。定位盤的工藝性要好，定位盤的的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，合理，便于加工，裝配和更換。定位盤的材料：HT45，六 夾緊元件的選擇本夾具夾緊元件，采用螺旋夾緊。七 夾具體的設(shè)計(jì)夾具材料選用45，盤類結(jié)構(gòu)。夾具體采用鑄件。八 夾緊方案的設(shè)計(jì)夾緊力的作用點(diǎn)在操縱桿支架定位基面的對(duì)面，落在定位盤的支承范圍內(nèi)，保證定位可靠，作用點(diǎn)處在操縱桿支架剛性較好的部位，減小了夾緊變形。夾緊力的方向：夾緊力的方向朝向操縱桿支架定位底面以保證操縱桿支架的定位精度。該夾緊力的方向有利于減小夾緊力，在工件上銑床上銑銷，夾緊力

25、因于銑銷軸向力工件的重力同向，切削力、重力由夾具的固定支承承受。切削扭矩由夾緊力所產(chǎn)生的摩擦力矩平衡，軸向力和重力所產(chǎn)生的摩擦力矩有利于減小所需夾緊力。故所需夾緊力可最小。夾緊力對(duì)工件定位的可靠性、工件和夾具的變形、夾緊機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度和傳動(dòng)裝置的選擇有很大的影響。夾緊力的大小計(jì)算涉及到復(fù)雜的動(dòng)力平衡問(wèn)題，這里只作粗略的估算。 FJ=KFJ0=1.5×600=900N1. 夾緊元件的結(jié)構(gòu)：在夾緊機(jī)構(gòu)中多數(shù)是以斜鍥夾緊機(jī)構(gòu)、螺旋夾緊機(jī)構(gòu)以及偏心夾緊機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)構(gòu)成的，這三種夾緊機(jī)構(gòu)合稱為基本夾緊機(jī)構(gòu)。本夾緊機(jī)構(gòu)采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)形式變化最多，選用典型的移動(dòng)壓板，它的結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。2. 夾具與工作臺(tái)安裝聯(lián)結(jié)方式：本銑夾具通過(guò)定位鍵與銑床工作臺(tái)T形槽的配合