叉杆零件工艺设计与工装设计.docx

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叉杆零件工艺设计与工装设计

摘要

本设计的零件为叉杆，选用QT40-10钢。

根据零件的形状、尺寸精度、生产的经济效益等各方面的详细分析其加工工艺，多采用专用机床加工。

通过对零件的分析，此轴要求精度高，工序适当集中，要求光滑，所以选用工具和尺寸要准。

最后对零件进行校核。

以便达到零件精度的要求。

关键词：

夹具、校核、工艺设计

Abstract：

Thisdesigncomponentsareabeamholder.SelectstheQT40-10steel.

Accordingtothecomponentsshape,thesizeprecision,theproductioneconomicefficiencyandsoonvariousaspectsmultianalysisitsprocessingcraft,usesthespecialpurposemachineprocessingmuch.Throughtothecomponentsanalysis,thisaxisrequiredaccuracyishigh,theworkingproceduresuitablecentralism,therequestissmooth,thereforeselectsthetoolandthesizewants.Finallycarriesontheexaminationtothecomponents.Inordertoachievethecomponentsprecisiontherequest.

Keyword：

Jig,examination,technologicaldesign

目录

前言----------------------------------------------------------------------------------------------4

1、绪言---------------------------------------------------------------------------------------5

1.1、课程设计的目的--------------------------------------------------5

2、机械制造工艺要求的基本任务和要求----------------------------5

2.1、基本任务--------------------------------------------------------6

2.1.1、工艺设计的基本任务------------------------------------------------------------------6

2.1.2、夹具设计的基本任务------------------------------------------------------------------6

2.2、设计要求--------------------------------------------------------7

2.2.1、工艺设计的设计要求-------------------------------------------------------------------7

2.2.2、夹具设计的设计要求------------------------------------------------------------------7

3、机械制造工艺课程设计的方法和步骤------------------------------------------7

3.1生产纲领的计算与生产类型的确定-----------------------------------------------------7

3.2零件材料的分析-----------------------------------------------------------------------------7

3.3分析零件图----------------------------------------------------------------------------------7

3.4确定毛坯--------------------------------------------------------------------------------------8

3.5加工工艺路线--------------------------------------------------------------------------------9

3.6确定工序尺寸及其公差------------------------------------------------------------------10

3.7确定切削用量------------------------------------------------------------------------------11

3.8机床及工艺设备---------------------------------------------------------------------------11

3.9制作工艺卡片------------------------------------------------------------------------------11

3.10零件的程序编制-------------------------------------------------------------------------12

4、夹具设计------------------------------------------------------------------------------13

4.1夹具设计的目的和要求------------------------------------------------------------------13

4.2夹具设计步骤-----------------------------------------------------------------------------13

4.3夹具零件图--------------------------------------------------------------------------------14

结论：

-------------------------------------------------------------------------------------------15

致谢：

-------------------------------------------------------------------------------------------16

参考文献--------------------------------------------------------------------------------------17

前言

随着科技技术的不断进步，生产都向着自动化、专业化和大批量化的方向发展。

这就要求企业的生产在体现人性化的基础上降低工人的生产强度和提高工人的生产效率，降低企业的生产成本。

现代的生产和应用设备多数都采用机电一体化、数字控制技术和自动化的控制模式。

在这种要求下叉杆越发体现出其广阔的应用领域和市场前景。

特别是近年来与微电子、计算机技术相结合后，使叉杆进入了一个新的发展阶段。

又因需求的增加，所以生产也步入大批量化和自动化。

为适应机械设备的要求，对叉杆的设计要求和技术领域的拓展还需要不断的更新。

1.毕业设计的目的

（1）培养工程意识

（2）训练基本技能

（3）培养质量意识

（4）培养规范意识

2、机械制造工艺要求的基本任务和要求

2.1、基本任务

2.1.1、工艺设计的基本任务

（1）绘制零件工作图一张

（2）绘制毛坯-零件合图一张

（3）编制机械加工工艺规程卡片一套

（4）编写设计说明书一份

2.1.2、夹具设计的基本任务

（1）收集资料,为夹具设计做好准备

（2）绘制草图,进行必要的理论计算和分析以及夹具的结构方案

（3）绘制总图和主要非标准件零件图,编写设计说明书

（4）编制夹具的使用说明或技术要求

2.2、设计要求

2.2.1、工艺设计的设计要求

（1）保证零件加工质量,达到图纸的技术要求

（2）在保证加工质量的前提下,尽可能提高生产效率

（3）要尽量减轻工人的劳动强度,生产安全

（4）在立足企业的前提下,尽可能采用国内技术和装备

（5）工艺规程应正确.清晰,规范化,标准化的要求

2.2.2、夹具设计的设计要求

（1）保证工件的加工精度

（2）提高生产效率

（3）工艺性好

（4）使用性好

（5）经济性好

3、机械制造工艺课程设计的方法和步骤

3.1、零件分析

1.首先在对加工零件进行充分的工艺分析，确定零件的编程坐标系，计算零件的几何元素坐标参数。

确定钻孔或扩孔、镗孔和锪孔的中心坐标，铣面时的起点坐标和终点坐标，两端点坐标。

2.其次零件加工工艺路线或加工顺序。

根据零件图、零件的制造材料、零件的质量要求确定主运动的启动、停止、方向、变速；进给运动的速度大小；选择刀具的参数及冷却液开、关等辅助装置的动作。

3.根据零件的形状和加工位置设计制造其专用夹具，适合于工件的大批量生产。

4.零件的图形、尺寸及公差、形位公差、表面粗糙度、材料、热处理及其他技术要求要表示的清晰明了。

5.要做到加工效率高、加工质量符合要求、加工费用低等要求。

基本尺寸

考虑材料力学性能：

强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度；

内外表面质量

十字接头此零件用于两轴,杆之间连接传递,扭力或运动的中

间联接器所以对韧性和强度耐磨度有一定的要求.如零件图所示该零件主要加工表面及技术要求分析如下.

1.零件整体在未注尺寸公差为IT14级.这对一般的铣削加工都不难打到.

2.零件的形位公差要求也不高.它是GBIT1184-1996K级也较容易达到.

3.T1.T2.T3.T4.T5.T6表面

3.2、选材

接头的许用应力和安全系数的关系：

[σ]=σ°/n=96.67MPa~113.33MPa（极限应力σ°,n=3）脆性材料的σ°=σb。

安全系数n反映了构件的强度储备。

脆性材料的n=2~3.5或是3~9。

[σ]=290/3=96.67MPa

拉伸的强度计算：

σ=N/A≤[σ]=96.67

N=σ*Aaz

N≤[σ]*A　　　　　

此处省略 NNNNN

NNNNNNN

NNNN

NNN

NN

字

刀量ap，进给量f，切削速度v的乘积最大。

一般应先尽量取大ap，其次尽量取大f，最后取合适的v。

3.8机床及工艺设备的选择

（1）选择机床

选择机床和工艺装备的总原则是根据生产类型与加工要求使所选择的机床及工艺装备既能保证加工质量，又经济合理。

基于次原则本叉杆设计所选机床如下：

数控机床、铣床、钻床、磨床等（具体铣床类型及型号请看工艺卡片）。

（2）选择夹具

①粗铣、半精铣可采用压板对底面进行固定。

②红金控可以用直径10mm的铣刀直接铣出。

（3）选择量具

①粗加工、半精加工可选用通用量具。

Ⅰ大端面工序尺寸中无高公差，而查参考文献知计量器具不确定度允许值为0.012mm，故选择分度值为0.01mm的游标卡尺，其不确定度值为0.006mm，可满足要求。

Ⅱ仿形铣工序中轴向尺寸Ф32f6其上偏差为-0.025，下偏差为-0.041，查表并根据有关公式计算得，计量器具不确定度允许值为0.045mm，查参考文献选择分度值为0.02mm的游标卡尺，其不确定值可满足要求。

Ⅲ精加工工序为零件完工尺寸，精度要求高，若用通用量具，需选用比较仪、指示表，使用不便。

故宜选用专用量具。

⑴内圆测量宜采用卡规，测量时要注意从相互垂直的两个方向测量。

4、夹具设计

4.1夹具设计的目的和要求

目的

1．保证加工精度

2．提高劳动生产率

3．改善工人劳动条件

4．降低生产成本

5．扩大机床工艺范围

要求

1．保证工件的加工精度

2．提高生产效率

3．工艺性好

4．使用性好

5．经济性好

4.2夹具设计步骤

1．夹具类型的选择

根据本叉杆加工要求及其工艺性，在铣孔时所用夹具为专用夹具，故无须浪费人力、物力设计新夹具。

由于该工件生产为中批量生产，且工件体积小，结构不复杂，从经济耐用的要求考虑，本工序加工家具不适宜太复杂，自动化声度不宜太高。

故拟定选用简单的V形块定位螺旋压板夹紧机构。

2.定位装置的设计

（1）定位方案的确定

（2）定位误差分析

3.夹紧装置设计

（1）夹紧机构

根据该产品不是批量生产，因此夹具的夹紧机构不用太过复杂

，自动化程度也不能太高，采用螺旋压板夹紧机构，采用M12螺栓作为夹具夹紧螺栓。

（2）夹紧力的计算

根据理论力学的力平衡理论，夹紧摩擦力矩应与铣削力矩平衡，即M摩=M切。

铣削力矩M切的计算和夹紧力的计算

3、工件的夹紧方式，计算夹紧力并设计夹紧装置

夹紧机构应保证工件夹紧可靠．安全．不破坏工件的定位及夹压表面的精度和粗糙度。

在设计夹紧装置时必须合理选择夹紧力的方向和作用点，必要时还应进行夹紧力的估算。

（1）切削力的计算（Ca吃刀量f进给量v切削速度k修正系数）

0.750

Fz=9.81Cafvk=9.81×180×0.2×4×10×（300/190）×0.55×1.8=1561.18N

0.90.750

Fy=9.81Cafvk=9.81×94×0.2×4×10×（300/190）×1.3×1.63=1795.36N

1.20.650

Fx=9.81Cafvk=9.81×54×0.2×4×10×（300/190）×1.1×0.7=1092.82N

222

故总的切削力F=【〔Fz_+Fy+Fx〕】开平方根=2618.27N

（2）夹紧力的计算

Fwk=KM/LF（Fwk实际夹紧力,M切削力矩,L压板长度,F进给量）

=0.1×2618.27×20/50×0.2=523.65N

在确定夹紧力的大小时，为简化计算，通常将夹具和工件看成一个刚性系统。

根据工件所受切削力。

夹紧力（大型工件还应考虑重力，惯性力等）的作用情况，找出加工过程中对夹紧最不利的状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力，最后再乘以安全系数。

4.3夹具零件图

此叉杆夹具图形如下：

结论

经过两个月的分析零件、查阅资料、绘图、计算、等复杂的步骤，最终完成了止动块的模具设计。

在此期间本人遇到了不少的疑难问题，通过网上查询、请教师、跟同学讨论之后得到了解决问题的办法。

经过这次毕业设计，让我巩固了以前所学的知识，也为我以后的工作打下了很好的基础。

这篇毕业设计虽然已经完成了，但由于本人缺少实际经验，在实际利用中次设计肯定还存在不少的问题，需要改进。

希望老师能给我提点意见和建议。

接下来的时间本人会在公司里好好学习，以提高自己的水平，为将来的工作打下更坚实的基础。

致谢

在这里，在这本设计即将完成之际，我要感谢我们宁波摩多卡汽铣配件有限公司的领导，是他们给了我设计的空间；我还要感谢一直帮助我的杨伟超、廖飞军两位导师，他们在我的设计中给了我很多的指导，在一些对我来说比较艰深，比较把握不了方向的地方，给予了我指明，帮我除去了许多不必要的麻烦；在此我还要感谢我们公司技术课的同仁，是他们不遗余力的帮助，才使我有充足的时间来完成本设计，谢谢，谢谢你们，因为有你们才有本设计的实现，谢谢！

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参考文献

[1]、吴兆祥，《机械制造技术课程设计》，浙江大学出版社，2005.1

[2]、蒋建强，《数控加工技术与实训》，北京：

电子工业出版社，2003.8

[3]、李启炎，《计算机绘图（初级）AUTOCAD2004版》，同济大学出版社，2004.7

[4]、夏凤芳，《数控机床》，高等教育出版社，2002.7

[5]、廖兆荣，《数控几双电气控制》，高等教育出版社，2005.1

[6]、《机械工程手册》工程材料，1996年第二版

[7]、成大先，《机械设计手册》北京：

机械工业出版社

[8]、甘永立，《几何量公差与检测》上海：

上海科学技术出版社，1993