湖北理工学院 机床夹具毕业设计论文

目录

一、零件的分析 (2)

（一）零件的生产纲领 (2)

（二）零件的作用 (2)

（三）零件的形状及其具体尺寸、公差 (2)

（四）零件的工艺分析 (2)

二、工艺规程设计 (4)

（一）确定毛坯的制造形式 (4)

（二）基面的选择 (4)

（三）制定工艺路线 (4)

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5)

（五）确定切削用量及基本工时 (8)

三、夹具设计 (17)

（一）切削力及夹紧力计算 (17)

（二）定位元件的选定 (17)

（三）夹具设计及操作的简要说明 (17)

四、总结 (19)

五、参考文献 (20)

一、零件的分析

（一）零件的生产纲领

此零件为小批量生产，所以工序要集中，步骤尽量简单。见后面零件图。

（二）零件的作用

拨叉零件主要用在操作机构中，比如改变车床滑移齿轮的位置，实现变速；或者应用于控制离合器的啮合、断开的机构中，从而控制横向或纵向进给。通过φ40mm的孔安装在轴上，拨叉顶部开有5mm宽的通槽。Φ40mm的孔上开有8mm宽的键槽，拨叉一端开φ20mm的轴孔中间穿一小轴，通过拨块拨动。

（三）零件的形状及其具体尺寸、公差

如后面零件图所示。

（四）零件的工艺分析

由零件图可知，其材料为45钢，具有较高强度，耐磨性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。拨叉共有多组加工表面，现分述如下：

1、以φ40mm孔为中心的加工表面：

这一组加工表面包括：与φ40+0.0390 mm相垂直的两端面B、C，在φ40+0.0390 mm孔中宽8mm键槽，其中主要加工表面为φ40+0.0390 mm的孔。

2、以φ20孔为中心的加工表面：

这一组加工表面包括一个φ20+0.0250mm的孔及倒角，尺寸为35mm与φ20+0.0250mm相垂直的两个平面D、E，其中主要加工表面为φ20+0.0250mm的孔。

3、以φ18mm为中心的加工表面

这一组加工表面包括：一个φ18mm的孔，尺寸为φ35mm的沉头孔，以及与孔φ35mm相垂直的轴向宽5mm的槽。

4、以M12mm孔为中心的加工表面

这一组表面包括：二个2xM12—7H的螺纹孔，尺寸为15mm的与M12相垂直的平面。

加工方法选择如下表：

二、工艺规程设计

（一）确定毛坯的制造形式

零件材料为45钢。零件在工作过程中则经常承受变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，保证零件工作可靠。由于零件年产量为4000件，已达大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这从提高生产率、保证工作精度上考虑，也是应该的。

（二）基面的选择

基面的选择是工艺设计中的重要工作之一。基面选择得正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。

粗基准的选择。对于一般的轴类零件而言，按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应该以这些不加工表面作为粗基准面；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工面作为粗基准）现选取φ80的外圆表面做基准（四点定位）;利用一组共两个短V形块支撑其外轮廓作主要定位面以消除x→x︵y→y︵四个自由度，再利用一堆自动定心卡爪支撑在φ80mm外圆柱面上，用以消除 y→y︵达到完全定位。

（三）制定工艺路线

制定工艺路线的出发点，应当是零件的几何尺寸形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提生产率。除此之外，还应考虑经济效果，以便使成本尽量下降。

工艺路线

工序一：铣φ80圆柱体后端面B。

定位基准：圆柱前端面C。

工序二：铣φ80圆柱体前端面C。

定位基准：圆柱后端面B。

工序三：钻、扩、拉、铰加工键槽及孔Φ40，倒角45°。

定位基准：圆柱体C面及Φ80圆柱面。

工序四：铣φ45mm凸台上端面D，下端面E。

定位基准：Φ45圆柱的D、E端面

工序五：钻、扩、铰孔φ20mm，倒角45°。

定位基准：Φ40孔和Φ45外圆柱面。

工序六：钻φ18，锪Φ35沉孔。

定位基准：Φ40孔和Φ45外圆柱面。

工序七：铣轴面宽5mm槽。

定位基准：Φ40孔和Φ45外圆柱面。

工序八：钻螺纹孔攻丝孔M12mm。

定位基准：Φ40孔外圆柱面。

（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

拨叉零件材料为45钢，硬度207~241HBS，毛坯重约6kg；生产类型为大批量生产，采用在锻锤上合模板锻毛坯

根据上述资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸如下：

(1)孔φ40+0.0390mm

毛坯为实心。内孔为φ40+0.0390mm，即内孔精度要求IT8，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3.9，确定工序尺寸余量为：

钻孔：φ25mm

钻孔：φ38mm 2Z=13mm

扩孔：φ39.75mm 2Z=1.75mm

铰孔：φ40+0.0390mm 2Z=0.25mm

(2)内孔φ20+0.0250mm

毛坯为实心。内孔为φ20+0.0250mm，即内孔精度要求IT8~IT10，参照《机械制造工艺设计简明手册》表2.3.8，确定工序尺寸余量为：

钻孔：φ18mm

扩孔：φ19.8mm 2Z=1.8mm

粗铰：φ19.94mm 2Z=0.14mm

精铰：φ20+0.0250mm 2Z=0.06mm

φ18mm孔内表面及2×M12-7H螺纹孔

φ18mm内表面为自由尺寸公差，表面粗糙度值要求为Ra12.5μm，只需要粗加工，直接加工已能满足加工要求。

(3)上下方向宽为5mm的槽

槽内表面粗糙度精度要求为Ra12.5μm，参照《机械制造工艺设计简确定工序尺寸及余量为：

粗铣：3mm

（4）B、C、D、E外端面的加工余量

按照《工艺手册》表2.2-2.5，取加工精度为F1，锻件复杂系数S2，锻件重6kg，则孔外端面的单边加工余量为2.0-2.5mm，取Z=2mm。锻件的公差按《工艺手册》表 2.2-2.4，材质系数取M1，复杂系数S2，则锻件的偏差为+1.2-0.6mm

铣削公差：

A：B、C两端面：现由表面粗糙度为Ra12.5，加工精度为IT13，因此可知本工序加工公差为-0.45（注向体内原则）

由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上，加工余量可能存在有最大加工余量及最小加工余量之分。

主坯名义尺寸：120+2x2=124mm