拖拉机变速箱体双面钻孔组合机床设计－夹具部件(附件)
组合机床是由大量的通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率专用机床。本次为帮助清江拖拉机集团公司完成年产量5000件的江苏504拖拉机变速箱体而设计组合机床及专用夹具，完成其左右两端面4-Φ6通孔、4-M10-6H底孔，2-M12-6H底孔，4-M10-6H底孔，4-M10-6H底孔，4-M10-6H，M10-6H底孔，2-Φ13，2-Φ19，12-Φ12.5，4-M12螺纹底孔，3-Φ19-H9等孔的加工任务。本说明书阐述了本次组合机床的总体设计，计算各孔切削用量，并绘制了机床联系尺寸图及生产效率卡。在夹具设计方面以一面两销定位方式对工件进行定位，计算夹具尺寸误差及转角误差。在夹具设计完成的基础上，设计联动机构，提高生产效率。虽然该机床可有效地完成本次加工任务，但对于现代化加工需要作出大量的改进，在保证完成工作的前提下，扩展其使用范围。关键词 组合机床，夹具设计，钻孔，材料，热处理
目 录
1. 引言 1
2. 组合机床总体设计 1
2.1 制定总体方案 1
2.2 计算切削用量 5
2.3 通用部件选择 14
2.4 三图一卡 15
3. 组合机床夹具设计 19
3.1 夹具组成及设计基本要求 19
3.2 初设夹具模型 20
3.3 定位方案及定位元件选择 20
3.4 联动机构 23
3.5 定位误差分析 27
3.6 夹紧方案及元件选择 28
3.7 夹具体毛坯结构及外形尺寸 30
3.8 导向装置的选择 31
3.9 夹具零件材料选择 32
3.10 夹具体装配图 32
结 论 34
致 谢 35
参 考 文 献 36
1. 引言
组合机床是一种以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高精度，高效率的专用机床。根据本次需加工零件需求，需加工变速箱体左右两端面钻孔任务。该变速箱体左右两端面共有44个待加工孔，位置既不成圆周分布，也不成直线分布，因此可选用组合机床对其进行加工，采用双面钻孔 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
组合机床，多刀，多轴同时加工，提高生产效率。
这篇文章对拖拉机双面钻孔组合机床进行了总体设计，并设计专用夹具提高工件加工精度。组合机床总体设计是根据工件各孔所需切削用量，对组合机床切削力，电机功率进行计算。根据计算结果，先对机床各部件进行选取，并完成三图一卡。并由三图一卡为设计依据，对机床各个部分细节进行计算。
要求组合机床各部件布局合理，美观大方。夹具体结构紧凑，工作稳定，操作方便，满足两端面各孔的加工精度要求。
本次设计先做出机床总体设计完成三图一卡。再以机床尺寸联系图为基础，制定相应的装料高度，由此使用一面两销方式对工件进行定位，根据工件所在位置向外扩展，获得初步制定的夹具体外轮廓，进而对夹具体进行详细设计，完善各部分细节。
为提高加工效率本文对所采用夹具添加联动机构，使得两定位销同时活动，节省工件定位时间。并用螺旋机构对工件进行夹紧，使其定位可靠。该零件所加工孔较多，单面钻孔切削力过大，采用双面同时钻孔，使得切削力相互抵消，减小切削力对工件的影响。
本次设计最终提交组合机床设计计算内容、机床尺寸联系图、夹具体设计过程及其计算、夹具总装图、夹具部分零件图。
2. 组合机床总体设计
2.1 制定总体方案
2.1.1 零件结构分析
该零件为箱体类零件，零件左侧为方形，右侧为圆形。本次设计圆形凸台上需加工孔为4φ16（14）、4M10H6螺纹底孔（58）、2M12H6螺纹底孔（910）、2φ13（1112）、4M10H6螺纹底孔（1316）、4M10H6螺纹底孔（1720）、M10H6螺纹底孔（21）、2M16H6（2223）。（见图2.1）
方形凸台上需加工的孔为12φ12.5（112）、4M12H6（1316）、3φ19H9（1719）、M10H6（20）、φ19（21）。（见图2.2）
/
图2.1 拖拉机变速箱右端面孔编号
/
图2.2 拖拉机变速箱左端面孔编号
2.1.2 零件工艺分析
根据工艺规程的设计原则，应有如下要求：产品质量应稳定可靠，加工技术应相对先进，经济性合理[1]。因此对拖拉机变速箱体的加工工艺进行下列初步设计：
工序1 粗铣基准面；
工序2 精铣基准面；
工序3 钻基准面定位孔；
工序4 粗铣两端面；
工序5 精铣两端面；
工序6 粗镗齿轮轴孔；
工序7 半精镗齿轮轴孔；
工序8 精镗齿轮轴孔；
工序9 钻左右两端面孔；
工序10 绞两端面孔；
工序11 攻两端面孔螺纹；
工序12 钻其他部位孔
工序13 去毛刺清洗。
工序14 最终检验
本次机床设计，机床需完成第9步工序，在此之前，所有主要孔和主要表面均需加工完毕。表2.1、表2.2为需要加工孔具体信息。
表2.1 圆形凸台面各孔精度及钻头选用
孔号
加工深度/mm
攻丝深度/mm
位置度公差/mm
钻头直径/mm
12
18
φ0.40
Φ15.75
34
50
φ0.40
Φ15.75
58
20
16
φ0.20
φ8.5
910
20
18
φ0.20
φ10.2
1112
18
目 录
1. 引言 1
2. 组合机床总体设计 1
2.1 制定总体方案 1
2.2 计算切削用量 5
2.3 通用部件选择 14
2.4 三图一卡 15
3. 组合机床夹具设计 19
3.1 夹具组成及设计基本要求 19
3.2 初设夹具模型 20
3.3 定位方案及定位元件选择 20
3.4 联动机构 23
3.5 定位误差分析 27
3.6 夹紧方案及元件选择 28
3.7 夹具体毛坯结构及外形尺寸 30
3.8 导向装置的选择 31
3.9 夹具零件材料选择 32
3.10 夹具体装配图 32
结 论 34
致 谢 35
参 考 文 献 36
1. 引言
组合机床是一种以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成的一种高精度，高效率的专用机床。根据本次需加工零件需求，需加工变速箱体左右两端面钻孔任务。该变速箱体左右两端面共有44个待加工孔，位置既不成圆周分布，也不成直线分布，因此可选用组合机床对其进行加工，采用双面钻孔 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
组合机床，多刀，多轴同时加工，提高生产效率。
这篇文章对拖拉机双面钻孔组合机床进行了总体设计，并设计专用夹具提高工件加工精度。组合机床总体设计是根据工件各孔所需切削用量，对组合机床切削力，电机功率进行计算。根据计算结果，先对机床各部件进行选取，并完成三图一卡。并由三图一卡为设计依据，对机床各个部分细节进行计算。
要求组合机床各部件布局合理，美观大方。夹具体结构紧凑，工作稳定，操作方便，满足两端面各孔的加工精度要求。
本次设计先做出机床总体设计完成三图一卡。再以机床尺寸联系图为基础，制定相应的装料高度，由此使用一面两销方式对工件进行定位，根据工件所在位置向外扩展，获得初步制定的夹具体外轮廓，进而对夹具体进行详细设计，完善各部分细节。
为提高加工效率本文对所采用夹具添加联动机构，使得两定位销同时活动，节省工件定位时间。并用螺旋机构对工件进行夹紧，使其定位可靠。该零件所加工孔较多，单面钻孔切削力过大，采用双面同时钻孔，使得切削力相互抵消，减小切削力对工件的影响。
本次设计最终提交组合机床设计计算内容、机床尺寸联系图、夹具体设计过程及其计算、夹具总装图、夹具部分零件图。
2. 组合机床总体设计
2.1 制定总体方案
2.1.1 零件结构分析
该零件为箱体类零件，零件左侧为方形，右侧为圆形。本次设计圆形凸台上需加工孔为4φ16（14）、4M10H6螺纹底孔（58）、2M12H6螺纹底孔（910）、2φ13（1112）、4M10H6螺纹底孔（1316）、4M10H6螺纹底孔（1720）、M10H6螺纹底孔（21）、2M16H6（2223）。（见图2.1）
方形凸台上需加工的孔为12φ12.5（112）、4M12H6（1316）、3φ19H9（1719）、M10H6（20）、φ19（21）。（见图2.2）
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图2.1 拖拉机变速箱右端面孔编号
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图2.2 拖拉机变速箱左端面孔编号
2.1.2 零件工艺分析
根据工艺规程的设计原则，应有如下要求：产品质量应稳定可靠，加工技术应相对先进，经济性合理[1]。因此对拖拉机变速箱体的加工工艺进行下列初步设计：
工序1 粗铣基准面；
工序2 精铣基准面；
工序3 钻基准面定位孔；
工序4 粗铣两端面；
工序5 精铣两端面；
工序6 粗镗齿轮轴孔；
工序7 半精镗齿轮轴孔；
工序8 精镗齿轮轴孔；
工序9 钻左右两端面孔；
工序10 绞两端面孔；
工序11 攻两端面孔螺纹；
工序12 钻其他部位孔
工序13 去毛刺清洗。
工序14 最终检验
本次机床设计，机床需完成第9步工序，在此之前，所有主要孔和主要表面均需加工完毕。表2.1、表2.2为需要加工孔具体信息。
表2.1 圆形凸台面各孔精度及钻头选用
孔号
加工深度/mm
攻丝深度/mm
位置度公差/mm
钻头直径/mm
12
18
φ0.40
Φ15.75
34
50
φ0.40
Φ15.75
58
20
16
φ0.20
φ8.5
910
20
18
φ0.20
φ10.2
1112
18
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