勾尾框夹具设计

目录
前言 -------------------------------------------------3
第一章零件的分析 ----------------------------------4
第二章毛胚测量------------------------------------- 5
第三章钩尾框加工工艺路线--------------------------- 5
3.1 机加工部分 ---------------------------------------- 5
3.2 后处理部分 ------------------------------------------------5
第四章主要工艺分析---------------------------------- 6
4.1 零件工艺处理 -----------------------------------------------6
4.2 零件具体加工工艺--------------------------------------------- 6
第五章夹具设计-------------------------------------15
5.1 夹具机构的具体分析------------------------------------------15
5.2 夹具设计方案 -----------------------------------------------15
第六章致谢 ----------------------------------------- 17
第七章参考文献 -------------------------------------18
前言
毕业设计是在完成了制造工艺学(含机床夹具设计)和大部分专业课,并进行了
生产实习的基础上进行的一个重要环节.这次设计使我能够综合的运用机械制造工
艺学中的基本理论,并结合生产实习中学道的实践理论知识,独立地分析和解决工艺问题,初步具备了设一个中等复杂程序的工艺规程能力和运用夹具设计的基本原理
和方法.拟订夹具设计方案,完成夹具结构设计的能力,也是熟悉和运用有关手册,图表等技术资料及编写技术文件等技能的一次全面实践的机会,为今后从事的工作打下良好的基础
由于我能力所限,经验不足,设计中还有许多不足之处,敬请各位老师多多指教.
Foreword
Graduation design is at completion manufacturing the craft
learn(contain tool machine tongs design) with big part profession lesson, and carried on produce practice of foundation top carry on of an importance link.This time design make I can comprehensive of usage machine manufacturing the craft learn medium of basic theories, and combine to produce practice high school way of practice theories knowledge, independently analysis reach agreement a craft problem definitely, first step had to establish an inside etc. complications the craft regulations of the procedure ability and usage tongs design of basic principle and method.Draw up tongs design project, completion
tongs structure design of ability, is also acquaint with to have
relation with usage a manual, chart etc. technique data and write a
technique document etc. technical ability of once overall practice of opportunity, for aftertime be engaged in of work the dozen descend good foundation.
Because my ability limit, experience shortage, still have in the design many shortage of place, please everyone the teacher give advice or comments.
一、零件分析
零件名称：17型钩尾框
零件作用：用于火车车厢连接
毛胚形式：锻件
材料：25MNGRMIMOA
二、毛胚测量
零件主要加工、毛胚测量、接工数据表
D面ABC面内腔185槽79面160面 180面197面主要加工尺寸291 +40 140±1235+3-1 71.5+2-1 740.5+1-1.8 160±1180+1-2 197±1毛胚尺寸301 150 225 75 750 163 175 187 加工余量 5 5 5 4 10 3 3 5
三、钩尾框加工工艺路线
四、主要工艺分析
4.1零件工艺处理
毛胚检测：主要次量需加工面的尺寸，再依据零件图的图示尺寸，确定毛胚有足够的加工余量。

热处理正火：细化晶粒，调整硬度，消除网状，渗碳体，为后续加工做好准备。

超声波探伤：焊完连接板后，检测焊接处有无气孔
热处理调质，提高强度，塑性和韧性。

4.2零件具体加工工艺
（一）、铣D面
（二）、铣ABC面Ⅰ面
加工设备：有X5042改装的数控铣床
加工方法：刀具旋转，工件纵向和垂直进给
加工尺寸：140±10
刀具：φ100端面铣刀
量具：游标卡尺
有无切削液：无
主轴转速：n=400r/min
进给量：f=0.3mm/r
切削深度：5mm
进给速度：Vf =200mm/min
走刀次数：1次
定位夹紧方式：以已加工的D面为主要定位面，限制3个自由度，在加工的头部和尾部分别用涨紧机构和夹紧机构限制2个自由度，并保证让工件的中心线水平，以71.5粗基准定位限制1个自由度。

在对应的D面上上压紧螺钉。

从零件的中部起刀，加工工件。

（三）、铣ABC面Ⅱ面
（四）、钻φ75孔
加工设备：C620
加工方法：刀具旋转，工件纵向进给
加工尺寸：φ75
刀具：φ20、φ75钻头
有无切削液：有
主轴转速：n1=120r/min、n2=45r/min
进给量：f1=0.3mm/r、f2=0.1mm/r
定位夹紧方式：夹具体放在与车床导轨上，中托板、小托板与刀架已卸下，以ABC面主要的定位面限制3个自由度，以D面为定位面限制2个自由度，以71.5长面定位（互为基准）限制横向移动。

压紧工件，先用φ20钻头钻孔，在用φ70钻头扩孔，加工完成一面后，卸下工件，加工另一个面上φ75的孔。

（五）、镗φ92Ⅰ孔
加工设备： X5032B
加工方法：刀具旋转，工件垂直进给
加工尺寸：φ92+0.87-0.35
刀具：φ92镗刀
量具：游标卡尺
有无切削液：无
主轴转速：n=150r/min
切削深度：8.5mm
进给速度：Vf=23.5mm/min
走刀次数：1次
定位夹紧方式：以D面为主要定位面限制3个自由度，以ABC面定位限制1个自由度，在对应的位置上夹紧工件，加工零件至图纸尺寸。

（六）、镗φ92Ⅱ孔
加工设备： X5032B
加工方法：刀具旋转，工件垂直进给
加工尺寸：φ92+0.87-0.35
位置尺寸：两孔圆轴度φ0.45
刀具：φ92镗刀
量具：游标卡尺
有无切削液：无
主轴转速：n=150r/min
切削深度：8.5mm
进给速度：Vf=23.5mm/min
定位夹紧方式：以D面为主要定位面，限制3个自由度，以ABC面定位，限制2个自由度，在已加工的φ92孔定位，加一个短销限制工件的纵向移动并保证两孔同轴度，误差不超过0.45，夹紧工件加工零件至图纸尺寸。

（七）、铣内腔
加工设备： X6132B
加工方法：刀具旋转，工件横向和纵向进给
加工尺寸：28+2-1.5
刀具：端铣刀
量具：游标卡尺
有无切削液：无
主轴转速：n=190r/min
切削深度：5mm
进给速度：Vf=37.5mm/min
走刀次数：1次
定位夹紧方式：已D面为主要定位面，限制3个自由度，以ABC面定位面限制2个自由度，以工件尾部定位限制1个自由度，夹紧工件加工至图纸尺寸。

加工一面后，卸下工件，再次安装，加工另一个内腔表面，加工至图纸尺寸。

（八）、铣185槽
加工设备： X6132B
加工方法：刀具旋转，工件和横向与纵向进给
加工尺寸：185+2-2、71.5+2-1 185槽与中心线对称。

刀具：φ16立铣刀
量具：游标卡尺
有无切削液：有
主轴转速：n=475r/min
切削深度：2mm
进给速度：Vf=60mm/min
走刀次数：2次
定位夹紧方式：已D面为主要定位面，限制3个自由度，以ABC面定位面限制2个自由度，以φ92定位加一个短销，限制1个自由度。

夹紧工件，加工零件至图纸尺寸。

加工一面后，卸下工件，再次安装，加工另一个槽，加工至图纸尺寸。

（九）、铣79面
加工设备：C6132B
加工方法：刀具旋转，工件横向进给
加工尺寸：740.5+1-1.8
刀具：φ200端铣刀
量具：游标卡尺
有无切削液：无
主轴转速：n=150r/min
切削深度：2mm
进给速度：Vf=75mm/min
对刀块对刀：保证79面与中心线距离为740.5。

定位夹紧方式：已D面为主要定位面，限制3个自由度，以ABC面定位面限制2个自由度，以φ92定位，限制工件纵向移动。

对应位置上夹紧机构，夹紧工件后，加工零件至图纸尺寸。

（十）、铣160面
加工设备：C6136C
加工方法：刀具旋转，工件横向进给
加工尺寸：160±1
刀具：φ100端铣刀
量具：游标卡尺
有无切削液：无
主轴转速：n=112r/min
切削深度：3mm
进给量：f=0.3mm/r
走刀次数：1次
定位夹紧方式：以ABC面为主要定位面，限制3个自由度，以D面为定位面，限制2个自由度，以尾部定位，限制工件垂直方向的移动，在对应位置夹紧工件，加工完一面后，卸下工件，在次装夹，加工另一面至尺寸160±1。

（十一）、铣180面
加工设备：C6136C
加工方法：刀具旋转，工件纵向进给
加工尺寸：180+1-2
刀具：φ160端铣刀
量具：游标卡尺
有无切削液：无
主轴转速：n=142r/min
切削深度：2mm
进给量：f=0.16mm/r
走刀次数：1次
定位夹紧方式：已D面为主要定位面，限制3个自由度，以ABC面定位面限制2个自由度，采用不完全定位，夹紧工件，加工完一面后，卸下工件，再次装夹，铣另一面至尺寸180+1-2。

（十二）、铣R13
加工设备：X5032B
加工方法：刀具旋转，工件纵向与垂直进给
加工尺寸：R13
刀具：φ26立铣刀
量具：游标卡尺、深度尺
有无切削液：有
主轴转速：n=300r/min
切削深度：40mm
进给速度：Vf=30mm/min
走刀次数：2次
定位夹紧方式：以ABC面为主要定位面，限制3个自由度，以D面为定位面，限制2个自由度，以79面为定位面，限制1个自由度。

夹紧工件，零件加工完一面后，卸下工件，再次装夹工件，铣工件另一面上的R13至图纸尺寸。

（十三）、铣197面
加工设备：X6132B
加工方法：刀具旋转，工件纵向进给
加工尺寸：197±1
刀具：φ26立铣刀
量具：游标卡尺、深度尺
有无切削液：有
主轴转速：n=300r/min
切削深度：2mm
进给速度：Vf=75mm/min
走刀次数：3次
定位夹紧方式：以ABC面为主要定位面，限制3个自由度，以D面为定位面，限制2个自由度，以79面为定位面，限制1个自由度。

夹紧工件，对刀块对刀，能保证197面与零件中心吓对称，加工完一面后，工作台下降，加工零件另一面至尺寸197±1。

（十四）、铣7.5度的喇叭口
加工设备：X6132B
加工方法：刀具旋转，工件纵向进给
刀具：φ26立铣刀
量具：专用塞规
有无切削液：有
主轴转速：n=600r/min
切削深度：0.5mm
进给速度：Vf=118mm/min
走刀次数：2次
加工方式：把铣197面的铣床的工作台顺时转过7.5度，把工件放在加工197面的夹具体上加工，加工零件至图纸尺寸。

（十五）、铣225.5度的喇叭口
加工设备：X6132B 工作台顺时转过22.5度
加工方法：刀具旋转，工件垂直进给
加工尺寸：225.50-1.5
刀具：φ26立铣刀
量具：专用塞规、游标卡尺
有无切削液：有
主轴转速：n=300r/min
切削深度：2mm
进给速度：Vf=75mm/min
走刀次数：3次
定位夹紧方式：已D面为主要定位面，限制3个自由度，以ABC面定位面限制2个自由度，以79面定位，限制1个自由度，夹紧工件，加工完一面后，卸下工件，再次装夹，加工零件的另一面至图纸尺寸225.50-1.5。

（十六）、磁性探伤：检验加工完的的工件表面有无气孔与裂纹。

五、夹具设计
5.1 夹具机构的具体分析
1、对刀块采用圆形对刀块
材料:20 按GB699—65<<优质碳素结构钢钢号和一般技术要求>>
热处理 :渗碳深度 0.8—1.2mm HRC58—64
其他技术条件按GB2259—80<<机床夹具零件及部件技术要求>>
2、调整螺钉
材料:45 按GB699—65<<优质碳素结构钢钢号和一般技术条件>>
热处理 HRC40—50
其他技术条件按GB2259—80<<机床夹具零件及部件技术要求>>
3、定位销
材料：T10A。

按GB1298-77《碳素工具钢技术要求》
热处理：T10A。

HRC60—64，
20，渗碳深度0.8—1.2HRC60-64
其他技术要求按GB2259—80《机床夹具零件及部件技术要求》5.2夹具设计方案
镗φ92Ⅰ孔
定位方案：采用3+2+1，六点定位原则。

定位元件：已D面为主要定位面，限制3个自由度。

以ABC面定位，限制2个自由度。

以71.5定位，限制1个自由度。

夹紧方案：机械式
夹紧机构：旋转式压板
镗φ92Ⅱ孔
定位方案：采用3+2+1，六点定位原则。

定位元件：以D面为主要定位面，限制3个自由度。

以ABC面定位，限制2个自由度。

在已加工的φ92孔定位，加一个短销限制工件的纵向移动。

夹紧方案：机械式
夹紧机构：旋转式压板
致谢
通过这次毕业设计，我的各方面的能力都得到了提高。

指导过我的老师门，还有班级的同学们，我要向他们说一声谢谢，是他们在我遇到困难时给我提供了许多的帮助，我能这么顺利地完成毕业设计多亏了他们的帮助。

参考文献
1、李洪主编《机械加工工艺手册》，北京：北京出版社 1990
2、徐圣群主编《简明机械加工工艺手册》，上海科学技术出版社、1990
3、《机床夹具设计手册》，上海科学技术出版社、2002
4、林建榕主编《机械制造基础》，上海交通出版社
5、机械制造工艺学课程设计指导用书（第二版）机械工业出版社，1994
赵家齐主编
6、《机床夹具设计》上海：上海科学技术出版社，1983
哈尔滨工业大学，上海工业大学主编
7、《公差与技术测量》上海：上海交通大学出版社，2004
周勤芳主编
8、《机械制图》上海：上海交通大学出版社，1999
王槐德主编
9、《机床夹具设计图册》机械工业出版社，1983 哈尔滨机电专科学校，上海机械专科学校主编
10、《机械零件手册》高等教育出版社，2001
周开勤主编。