扁叉钻孔夹具设计说明书

《机床夹具设计》课程设计设计说明书学生姓名班级学号成绩指导教师(签字)一、零件图的分析1.1、扁叉的工艺要求《机械制造工艺学与机床夹具设计》课程是机械类专业的一门主要专业课。

它授予学生制订经济合理、切实可行的机械加工和装配工艺，确定各工序的工装与设备等方面的综合知识，以及基本的工艺理论和国内外先进的新工艺、新技术方面的知识；培养学生分析生产实际加工过程中产生误差的原因和存在的具体工艺问题，并能初步提出改进产品质量、提高生产率与降低成本的工艺途径和方法的能力。

为提高学生解决实际问题的能力，本课程学完后，特安排此课程设计。

本课程设计是在学完了机械制造工艺学及夹具设计之后进行的下一个教学环节。

它一方面要求学生在设计中能初步学会综合应用过去所学的全部课程，另外也为搞好毕业设计做一次综合训练。

学生应当通过机械制造工艺学及夹具设计课程设计在下述各方面得到锻炼：能熟练运用机械制造工艺学及夹具设计课程设计中的基本理论，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线合理安排等问题，保证零件的加工质量。

提高结构设计能力。

学生通过设计夹具的训练，应当掌握如何根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、既经济合理，又能保证加工质量的夹具来。

学会使用手册及图表资料。

掌握与本设计有关的各种资料的名称出处，能够做到熟练应用。

1.2、扁叉的工艺性分析该零件共有三处加工表面，其间有一定位置要求。

分述如下：1.2.1 以φ10H7为中心的加工表面：二者有高的同轴度要求。

1.2.2 以两孔轴线对称的上凸块侧面和两平面这一组加工表面上端面的两侧面相对空轴线有对称度要求，两上端面对两孔轴线也各自有平行度要求。

1.2.3两短圆柱的四个端面：没有较高的位置精度要求由上面分析可知，加工时应先加工一组表面（铣削上端面），再以这组加工后表面为基准加工另外两组（分别是铣圆柱端面和钻铰两同轴小孔）。

二、工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT13—32。

考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择金属型浇注铸件毛坯。

2.2确定毛坯的机械加工余量和公差参见《机械制造技术基础课程设计指导书》（以下称指导书）第二章第二节，铸件尺寸公差及机械加工余量按GB/T6414-1999确定。

按金属型铸造，灰铸铁查《指导书》表2-5，查得加工余量等级为D~F，转查表2-3，差得尺寸公差为8级，转查表2-4，最大轮廓尺寸不超过160mm，得加工余量1.4mm。

2.3设计及绘制毛坯图2.4 基面的选择本零件是有精度较高要求的孔的叉架零件，平面和孔是设计的基准，也是装配和测量的基准，在加工时，应尽量以平面为基准。

例如，先铣出凸块侧面及其两有平行度要求的平面，再加工的平面为精基准，加工出两短圆柱的四个端面，同样，也是以该已加工表面为基准钻出两同轴的Φ10H7孔；加工前后四个圆柱端面时，先以凸块表面为基准，在铣床上利用组合铣刀一次性铣出端面。

2.5 钻孔工序加工方法的选择由于Φ10H7表面粗糙度要求为Ra1.6，经济精度为IT7，可确定加工方案为：钻削→粗铰→精铰2.6 制定工艺路线制定工艺路线得出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下, 经综合比较和分析可确定最优加工路线方案为.工艺路线方案铸造时效涂底漆工序一以外圆Φ24为粗基准，粗铣图示的A1、A2和C面；工序二精铣A1、A2和C面，保证A1、A2和C面平行距离尺寸10mm，且平行度误差不超过0.15；工序三以A1、A2平面为精基准，粗铣两圆柱的四个端面；工序四以A1、A2平面为精基准，精铣该四侧面，保证1050.07和22mm；工序五以A1、A2平面为精基准，钻、粗铰、精铰中心孔，保证平行度误差不超过0.15mm，空的精度达IT7，且Φ10两孔的同轴度不超过0.01mm；工序六以Φ10孔为精基准，粗铣B1、B2两侧面；工序七以Φ10孔为精基准，精铣上述两侧面，保证二者相对孔的轴线对称度误差不超过0.01mm；工序八检查、入库2.7 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定”扁叉”；零件材料为HT13—32，，生产类型中批量，金属型铸造毛坯。

据以上原始资料及加工路线，确定工序五中加工表面即两同轴小孔的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：内孔（φ10未铸成孔即毛坯为实心圆柱体）查《工艺手册》表2.2～2.5，工序尺寸加工余量钻孔φ10mm的麻花钻铰孔 0.035mm精铰 0mm2.8确立切削用量及基本工时工序五以A1、A2平面为精基准，钻、粗铰、精铰中心孔，保证平行度误差不超过0.15mm，空的精度达IT7，且Φ10两孔的同轴度不超过0.01mm ；1. 选择钻头选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时d o =8mm ，钻头采用双头刃磨法，后角αo ＝12，二重刃长度b ε=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度mm l 5.11= 1202=ϕ100=α 30=β 2.选择切削用量（1）决定进给量查《切》 r mm f /86.0~70.0= 35.12030<==d l所以，r mm f /70.0=按钻头强度选择r mm f /75.1= 按机床强度选择r mm f /53.0=最终决定选择机床已有的进给量r mm f /48.0= 经校验max 6090F F f <= 校验成功。

（2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查《切》）为0.5～０.８mm ，寿命min 60=T ．（3）切削速度查《切》 r mm v c /18= 修正系数 0.1=TV K 0.1=MV K 0.1=tvK0.1=Kxv 0.11=v K 10=apv K 故r mm v c/18=。

min /3.31810000r d v n s ==π查《切》机床实际转速为m in /272r nc = 故实际的切削速度r mm n d v s c /4.1510000==π （4）校验扭矩功率 Nm M c 60= Nm M m 2.144= 所以m c M M <Ec P kw P <=0.2~7.1故满足条件，校验成立。

３.计算工时 min 10.045.12721030=⨯+==nf L t m由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。

粗铰和精铰的切削用量如下：铰孔： min /272r n = r mm f /48.0= min /4.15m v c = mm d 94.190=精铰： min /272r n = r mm f /48.0= m in /4.15m v c = ，d 0=20IT7三、夹具设计由老师布置的任务可知本人设计第五道工序——钻M10孔的钻床夹具。

本夹具将用于Z518立式钻床。

刀具为∮10的高速钢麻花钻。

3.1问题提出在给定的零件中，对本步加工的定位并未提出具体的要求，是自由公差，定位要求较低。

因此，本步的重点应在夹紧的方便与快速性上，两孔呈180°直线分布，考虑到中批生产的加工效率，选择翻卷式或者分度装置，具体如下：3.2夹具设计3.2.1定为基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择A 1、A 2平面为基准，即以支撑定位板和可调支承钉完全定位，再使用快速螺旋夹紧机构进行夹紧。

3.2.2切削力及夹紧力计算本步加工可按钻削估算夹紧力。

实际效果可以保证可靠的卡紧。

轴向力 N k f d C F F yM Mf F i 52.20.10.1006.04208.00.10=⨯⨯⨯== 扭矩 M N k f d C M MyM zM M c ∙⨯=⨯⨯⨯==-68.00.2010416.70.10.1006.0206.0 由于扭矩很小，计算时可忽略。

夹紧力为N F F f 04.52==μ取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为 F’=S1*S2*S3*S4*F=10.06N使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力。

3.2.3定位误差分析本工序采用端面为基准定位，使加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。

3.2.4夹具设计及操作的简要说明夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。

为了提高生产力，使用有快换垫圈的快速螺旋卡紧机构。

夹具上设置有快换钻套（中批生产，且钻铰连续工步），用于确定的钻头位置。

四、总结两个星期的工装夹具的课程设计做完了。

在老师的耐心指导下，我完成了这次任务,整个过程中小组同学互帮互助,我们在快乐中共同学习,学习中共同进步.本次课程设计是我们在毕业设计前一次重要的实践设计，对所学的基础课、技术基础课和专业课能很好的进行系统的复习和总结，知识的综合性很强.更是一次理论联系实际的训练.当书本上的理论知识和实践相结合的时候,困难就会接踵而至.这就需要反复的查阅资料、反复的思考和相互间的讨论,经过这样一个反复的过程后,理论知识才会真正的属于自己,而且印象也会更加的深刻.以后要是遇到类似的问题也会有相似的经验作为借鉴和指导.为接下来的毕业设计做铺垫.在此次收获课程设计成功经验的同时,再次感谢尹老师的辛勤指导!五、附图六、参考文献4.机械制造技术课程指导书》。