【毕业设计】叉架加工工艺及夹具毕业设计说明书

由于的生产量很大。

怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。

孔和平面的加工顺序叉架类零件的加工应遵循先面后孔的原则即先加工叉架上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。

然后再加工孔系。

叉架的加工自然应遵循这个原则。

这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。

其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。

为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。

叉架零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。

孔系加工方案选择叉架孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。

除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。

在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。

根据叉架零件图所示的叉架的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。

用镗模法镗孔在大批量生产中，叉架孔系加工般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。

镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。

当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。

采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。

因此，可以用几把刀同时加工。

所以生产效率很高。

但镗模结构复杂制造难度大成本较高，且由于镗模的制造和装配误差镗模在机床上的安装误差镗杆和镗套的磨损等原因。

用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到定限制。

用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。

镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。

此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。

用坐标法镗孔，需要将叉架孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。

叉架加工定位基准的选择粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求保证各重要支承孔的加工余量均匀保证装入叉架的零件与箱壁有定的间隙。

为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。

即以叉架的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。

也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另个主要支承孔定位限制第五个自由度。

由于是以孔作为粗基准加工精基准面。

因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量定是均匀的。

由于孔的位置与箱壁的位置是同型芯铸出的。

因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。

精基准的选择从保证叉架孔与孔孔与平面平面与平面之间的位置。

精基准的选择应能保证叉架在整个加工过程中基本上都能用统的基准定位。

从叉架零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。

但用个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统的基准定位的要求。

至于前后端面，虽然它是叉架的装配基准，但因为它与叉架的主要支承孔系垂直。

如果用来作精基准加工孔系，在定位夹紧以及夹具结构设计方面都有定的困难，所以不予采用。

叉架加工主要工序安排对于大批量生产的零件，般总是首先加工出统的基准。

叉架加工的第个工序也就是加工统的基准。

具体安排是先以孔定位粗精加工顶平面。

第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。

由于顶平面加工完成后直到叉架加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。

因此，底面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。

后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。

先粗加工平面，再粗加工孔系。

螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。

对于叉架，需要精加工的是支承孔前后端平面。

按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。

因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。

各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗精加工阶段中分散进行。

加工工序完成以后，将工件清洗干净。

清洗是在的含苏打及亚硝酸钠溶液中进行的。

清洗后用压缩空气吹干净。

保证零件内部杂质铁屑毛刺砂粒等的残留量不大于。

根据以上分析过程，现将叉架加工工艺路线确定如下工艺路线工序铸造工序时效处理工序铣的平面，以其背面为加工基准。

工序铣的两个端面，以平面的端面为加工基准工序钻扩铰的通孔，以大平面的端面为加工基准。

工序铣的凸台平面，以中心轴线为加工基准。

工序凸台上的孔，以平面的端面为工序基准。

工序先钻后铣大平面上的两槽，以平面的端面为工序基准。

工序去毛刺工序终检工艺路线二工序铸造工序时效处理工序铣的平面，以其背面为加工基准。

工序铣的两个端面，以平面的端面为加工基准工序铣的凸台平面，以中心轴线为加工基准。

工序钻扩铰的通孔，以大平面的端面为加工步辅助时间为。

由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。

则根据机械加工工艺手册表，单间时间定额因此布置台机床即能满足生产要求。

工序钻侧面孔机动时间辅助时间参照机械加工工艺手册表，取工步辅助时间为。

由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。

则根据机械加工工艺手册表，单间时间定额因此布置台机床即能满足生产要求。

工序粗铣前后端面机动时间辅助时间参照机械加工工艺手册表，取工步辅助时间为。

由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。

则根据机械加工工艺手册表，单间时间定额因此布置台机床即能满足生产要求。

工序铣前后端面机动时间辅助时间参照机械加工工艺手册表，取工步辅助时间为。

由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。

则根据机械加工工艺手册表，单间时间定额因此布置台机床即能满足生产要求。

工序精铣两侧面机动时间辅助时间参照机械加工工艺手册表，取工步辅助时间为。

由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。

则根据机械加工工艺手册表，单间时间定额因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。

当布置两台机床时，即能满足生产要求工序底面螺纹孔攻丝机动时间辅助时间参照钻孔辅助时间，取装卸工件辅助时间为，工步辅助时间为。

则参照钻孔值，取单间时间定额因此布置台机床即能满足生产要求。

钻孔夹具设计研究原始质料利用本夹具主要用来加工孔，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。

为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。

同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。

定位夹紧方案的选择由零件图可知在对孔进行加工前，底平面进行了粗精铣加工由零件图可知在进行加工前，端面平面进行了粗精铣加工。

因此，定位夹紧方案有定位与夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。

心轴上的开孔也不利于排销。

图中对孔的的加工没有位置公差要求，所以我们选择底平面和两型块为定位基准来设计钻模，从而满足孔的加工要求。

工件定位用底面和两型块定位限制个自由度。

切削力及夹紧力的计算钻该孔时选用钻床，刀具用高速钢刀具。

由参考文献查表可得切削力公式式中查表得其中即实际所需夹紧力由参考文献表得有，安全系数可按下式计算有式中为各种因素的安全系数，见参考文献表可得所以由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。

取，，查参考文献可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算式中参数由参考文献可查得其中螺旋夹紧力由上述计算易得因此采用该夹紧机构工作是可靠的。

误差分析与计算该夹具以个平面和和个型块定位，加之防旋转的机构，要求保证孔轴线间的尺寸公差。

为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。

由和可得定位误差当工件以任意边接触型块时当工件以固定边接触型块时式中为工件与型块间的最小间隙通过分析可得因此当工件以任意边型块接触时夹紧误差其中接触变形位移值磨损造成的加工误差通常不超过夹具相对刀具位置误差取误差总和从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。

钻套衬套钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。

故选用可换钻套其结构如下图所示以减少更换钻套的辅助时间。

图可换钻套铰工艺孔钻套结构参数如下表表钻套公称尺寸允差衬套选用固定衬套其结构如图所示图固定衬套其结构参数如下表表固定衬套公称尺寸允差公称尺寸允差钻模板选用固定式钻模板，用个沉头螺钉和个锥销定位于夹具体上。

夹具体的设计夹具体是夹具的基础件，夹具体上所有组成部分都必须最终通过这基础件连接成个有机整体。

为了满足加工要求，夹具体应有足够的刚度和强度，同时结构工艺性要好。

由于铸造工艺性好，几乎不受零件大小形状重量和结构复杂程度的限制，同时吸振性良好抗压能力好，故此选用铸造夹具体，材料选取，铸造成型后时效处理，以消除内应力。

夹具设计及操作的简要说明如前所述为提高生产率，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式螺旋夹紧机构。

这类夹紧机构结构简单夹紧可靠通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。

此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位夹紧的可靠。

为防止此现象，选用可换定位销。

以便随时根据情况进行调整换取。

总结在本次设计中已无大的问题，基本达到了要求。

只是在夹具的设计中没有能提出多中方案进行分析比较，有所不足。

本次设计从零件的毛坯生产到最终成品，中间经过了铣钻攻螺纹打毛刺等工序。

因为是大批量生产，工序就分得很散，中间就可省去换刀具和调试的时间。

在每道工序中都有计算切削用量和工时。

参考文献刘文剑夹具工程