I異形耳環(huán)鉆 32 孔夾具設計系 名： （四號宋體） 專業(yè)班級： （四號宋體） 學生姓名： （四號宋體） 學 號： （四號宋體） 指導教師姓名： （四號宋體） 指導教師職稱： （四號宋體） 年 月摘要II摘要在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差AbstractIIIAbstractIn the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts of the machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then a special fixture, fixture for the various components of a design, such as the connecting part positioning device, clamping element, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error caused calculate fixture when positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in.Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning目錄IV目 錄摘要 .IIAbstract III第 1 章 緒論 1第 2 章 加工工藝規(guī)程設計 22.1 零件的分析 .22.1.1 零件的作用 22.1.2 零件的工藝分析 22.2 異形耳環(huán)零件加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 .32.2.1 孔和平面的加工順序 32.2.2 孔系加工方案選擇 32.3 異形耳環(huán)零件加工定位基準的選擇 .32.3.1 粗基準的選擇 32.3.2 精基準的選擇 42.4 異形耳環(huán)零件加工主要工序安排 .42.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .62.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） 7第 3 章 鉆 Φ32 孔專用夾具設計 .123.1 問題的指出 123.2 定位基準的選擇 123.3 夾具方案的設計 123.4.切削力和夾緊力計算 133.5 夾緊力的計算 133.6 定位誤差分析 143.7 零、部件的設計與選用 153.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 17總 結(jié) 19參考文獻 20致 謝 21第 1 章 緒論0第 1 章 緒論學生通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行機械制造工藝及結(jié)構(gòu)設計的基本能力，為以后做好課程設計、走上工作崗位進行一次綜合訓練和準備。它要求學生綜合運用本課程及有關先修課程的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設計。其目的如下：①培養(yǎng)學生解決機械加工工藝問題的能力。通過課程設計，熟練運用機械技術基礎課程中的基本理論及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中定位、加緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設計一個中等復雜程度零件的能力。②培養(yǎng)學生熟悉并運用有關手冊、規(guī)范、圖表等技術資料的能力。③進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運用和編寫技術文件等基本技能。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。第 2 章 加工工藝規(guī)程設計1第 2 章 加工工藝規(guī)程設計2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是異形耳環(huán)零件。異形耳環(huán)零件的主要作用是支架軸，保證軸之間的中心距及平行度，并保證正確安裝。因此異形耳環(huán)零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。, 2.1.2 零件的工藝分析由異形耳環(huán)零件圖可知。異形耳環(huán)零件是一個異形耳環(huán)零件，它的外表面上有 4個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以左右端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：底面的銑削加工；其中表面粗糙度要求為 ，mRa?3.6（2）以 φ32H7 孔為主要加工表面的加工孔。（3）以 φ42N7 孔為主要加工表面的加工孔。（4）以 φ6 孔為主要加工面。（5）粗銑 A 向斜面22.2 異形耳環(huán)零件加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施由以上分析可知。該異形耳環(huán)零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于異形耳環(huán)零件來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。2.2.1 孔和平面的加工順序異形耳環(huán)零件類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工異形耳環(huán)零件上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。異形耳環(huán)零件的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。異形耳環(huán)零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案選擇異形耳環(huán)零件孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇價格最低的機床。根據(jù)異形耳環(huán)零件圖所示的異形耳環(huán)零件的精度要求和生產(chǎn)率要求，當前應選用在組合機床上用鉆擴鉸孔較為適宜。2.3 異形耳環(huán)零件加工定位基準的選擇2.3.1 粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）保證各重要孔的加工余量均勻；（2）保證裝入異形耳環(huán)零件的零件與壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以異形耳環(huán)零件的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的第 2 章 加工工藝規(guī)程設計3余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。2.3.2 精基準的選擇從保證異形耳環(huán)零件孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證異形耳環(huán)零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從異形耳環(huán)零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是異形耳環(huán)零件的裝配基準，但因為它與異形耳環(huán)零件的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設計方面都有一定的困難，所以不予采用。2.4 異形耳環(huán)零件加工主要工序安排對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。異形耳環(huán)零件加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到異形耳環(huán)零件加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，頂面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于異形耳環(huán)零件，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含 0.4%—1.1%蘇打c??908及 0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg20根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將異形耳環(huán)零件加工工藝路線確定如下：工藝路線一：工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容10 鑄造 鑄造20 時效 時效430 銑 粗銑左端面40 銑 粗銑右端面50 鉆 鉆擴鉸 Φ32H7mm 的孔并進行倒角60 鉆 鉆擴鉸 Φ42N7mm 的孔并進行倒角70 鉆 鉆 Φ6mm 的孔80 銑 粗銑 A 向斜面90 去毛刺 清洗去毛刺100 驗收 驗收110 入庫 入庫工藝路線二：工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容10 鑄造 鑄造20 時效 時效30 銑 粗銑左端面40 銑 粗銑右端面50 鉆 鉆擴鉸 Φ32H7mm 的孔并進行倒角60 鉆 鉆擴鉸 Φ42N7mm 的孔并進行倒角70 鉆 鉆 Φ6mm 的孔80 銑 粗銑 A 向斜面90 去毛刺 清洗去毛刺100 驗收 驗收110 入庫 入庫以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案一：第 2 章 加工工藝規(guī)程設計5工藝路線一：工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容10 鑄造 鑄造20 時效 時效30 銑 粗銑左端面40 銑 粗銑右端面50 鉆 鉆擴鉸 Φ32H7mm 的孔并進行倒角60 鉆 鉆擴鉸 Φ42N7mm 的孔并進行倒角70 鉆 鉆 Φ6mm 的孔80 銑 粗銑 A 向斜面90 去毛刺 清洗去毛刺100 驗收 驗收110 入庫 入庫2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“異形耳環(huán)零件”零件材料采用 QT500 制造。材料為 QT500，硬度 HB 為 170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。（1）左右端面的加工余量。根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23。其余量值規(guī)定為 ，m4.3~72現(xiàn)取 。表 3.2.27 粗銑平面時厚度偏差取 。m0.3 m28.0?精銑：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3.59，其余量值規(guī)定為 。5.1（3）孔毛坯為實心，不沖孔。（4）端面加工余量。根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下：粗銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取 。m5.3~720.3半精銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》 ，其加工余量值取為 。m5.26精銑：參照《機械加工工藝手冊》 ，其加工余量取為 。m5.02.6 確定切削用量及基本工時（機動時間）工序 30：粗銑左端面機床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) [10]mdw40?14?Z（1）粗銑異形耳環(huán)零件粗銑左端面 銑削深度 ：pam2?每齒進給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊 》表 2.4.73，取f maf/25.0銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/4?機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1940.3610rdV??? inr實際銑削速度 ：?n.2?進給量 ：f smZaff /7/25.?工作臺每分進給量 ：m i.6.sf ?：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a240?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll31刀具切入長度 ：1D)~((5.02????刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ：1jt min5.02.743121??mjfl工序 40：粗銑右端面機床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒數(shù)1YT3D?，此為粗齒銑刀。5Z?因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度 ： =3mmpa2.m?精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度 ：p1.0每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻 [3]表 2.4～73，取 ：根據(jù)參考文獻f 0.15/famZ?[3]表 2.4～81 ，取銑削速度 2.8/Vs?每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻 [3]表 2.4～73，取 根據(jù)參考文獻[3]fa f/8.表 2.4～81，取銑削速度 .47/m機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n第 2 章 加工工藝規(guī)程設計710.47601.97/min31Vnrd????按照參考文獻[3]表 3.1～74，取 5n?實際銑削速度 ：v.2.4/060s進給量 ： fV.187.1/ffaZ???工作臺每分進給量 ： m./75minfVs?：根據(jù)參考文獻 [3]表 2.4～81,取?aa?切削工時被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 14l'68l?刀具切入長度 ：120.5()(~3lDa????206)2m刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機動時間 ： jt1240.36in7.5jlf????機動時間 ：'1' 68219m所以該工序總機動時間 '1ijjtt?工序 50：鉆擴鉸 Φ32H7mm 的孔并進行倒角機床：立式鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。⑴ 鉆孔進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～38，取 。f rmf/3.0?切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～41，取 。V48Vs機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，100.486539./in31vrd????按照參考文獻[3]表 3.1～31，取 0n?所以實際切削速度 ： .16.5/dms???切削工時 被切削層長度 ：l42m?刀具切入長度 ：117(~)205.96rDlctgkctg?????刀具切出長度 ： 取2l ml3走刀次數(shù)為 1機動時間 ： jt46.in0.3jLfn???8⑶ 鉸孔刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～54，選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。切削深度 ： ，且 D=32mm。pa0.15m?進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～58， 取 。f rmf/0.2~1?rf/0.2?切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～60，取 。V sV3機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n100.3265.7/in14rD????按照參考文獻[3]表 3.1～31 取 n?實際切削速度 ：v.0.63/ms切削工時被切削層長度 ：l42m刀具切入長度 ，10019.7(~)20.9rDdlctgkctg????????刀具切出長度 ： 取2l ml32走刀次數(shù)為 1機動時間 ：3jt47in315jLnf??該工序的加工機動時間的總和是 ：jt0.1607.48minj???工序 60：鉆擴鉸 Φ42N7mm 的孔并進行倒角機床：立式鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。切削深度 ：pa4m?進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～38，取 。f rmf/3.0?切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～41，取 。V48Vs機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，100.486539./in31vrd????按照參考文獻[3]表 3.1～31，取 0n?所以實際切削速度 ： 56/dms??切削工時 被切削層長度 ：l42m?刀具切入長度 ：117(~)205.96rDlctgkctg?????刀具切出長度 ： 取2l ml3走刀次數(shù)為 1機動時間 ： jt46.in0.3jLfn???第 2 章 加工工藝規(guī)程設計9工序 70：鉆 Φ6mm 的孔鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆， 《機械加工工藝手冊》第 2 卷。根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆孔進給量為0.20～0.35 。rm則取 rmf30.?確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-9切削速度計算公式為 （3-inkfaTdcvvyxpzv20）查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=3515.0,.,0,25.,1.8???zcvvvv min則 = =1.6.250.1.7383?min所以 = =72n64ir選取 mir所以實際切削速度為 =2.64102.?vi確定切削時間（一個孔） =ts03.???工序 80：粗銑 A 向斜面機床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒數(shù)15YT32Dm?，此為粗齒銑刀。5Z?因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度 ： =3mmpa2.m?精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度 ：p1.0每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻 [3]表 2.4～73，取 ：根據(jù)參考文獻f 0.15/famZ?[3]表 2.4～81 ，取銑削速度 2.8/Vs?每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻 [3]表 2.4～73，取 根據(jù)參考文獻[3]fa f/8.表 2.4～81，取銑削速度 .47/m機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.601.97/in31rd????按照參考文獻[3]表 3.1～74，取 5n?實際銑削速度 ：v.42.4/060s進給量 ： fV.187.1/ffaZm???10工作臺每分進給量 ： mf7.12/47.5/minfVs??：根據(jù)參考文獻 [3]表 2.4～81,取?aa60?切削工時被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， ll'8l刀具切入長度 ：120.5()(1~3lDa????206)2m?刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機動時間 ： jt1240.36in7.5jlf????機動時間 ：'1' 68219m所以該工序總機動時間 '1ijjtt?第 4 章 鉆孔專用夾具設計11第 3 章 鉆 Φ32 孔專用夾具設計3.1 問題的指出由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，故需設計專用夾具。由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度。本次設計選擇設計是針對、鉆、擴、鉸 Φ32H7mm 孔，它將用于 Z525 鉆床。3.2 定位基準的選擇該工序要求中心線與端面（有位置要求，因此可以得出該孔在兩個側(cè)面的正中心上，并且還要求其孔為通孔，由于端面經(jīng)過精銑，精度比較高，因而工序基準為端面A，為了便于加工，選取適當?shù)亩ㄎ换鶞?，保證其加工要求。夾具設計應首先滿足這些要求，在保證較高的生產(chǎn)效率的前提下，還應考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟性。加工過程中夾具的操作應方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且夾具體應具有較好的剛性。據(jù)《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。圓臺外圓及兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準，來設計本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。3.3 夾具方案的設計如圖所示，為了加工通孔，必須使其完全定位。因此初步的設計方案如下,方案：首先必須明確其加工時應如圖所示，這樣水平放置，便于鉆床加工。那么要使其12完全定位，可以采用:一面加固定 V 型塊和滑動 V 型塊定位，這樣既簡單又方便。如上圖所示，一底面限制的自由度有 3 個，一個固定 V 型塊限制兩個自由度，一個滑動 V 型塊限制限制一個自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設計的定位方案，總共限制了工件的全部 6 個自由度，屬于完全定位。在該定位方案中，一個支撐面頂住，限制了 z 軸的移動，z 軸的旋轉(zhuǎn)，y 軸的旋轉(zhuǎn)三個移動自由度。一個固定 V 型塊限制了 y 軸的移動， x 軸的移動，一個滑動 V型塊限制了 z 軸的旋轉(zhuǎn)，這樣 6 個自由度全部被限制根據(jù)上面敘述選擇方案。3.4.切削力和夾緊力計算（1）刀具：刀具用高速鋼刀具鉆頭機床： Z525 機床切削力公式： 1.2076f PFDfK?式中 D=32mm /mr查表 得： 821?0.75()3bp?其中： ,0.b?.48即： 95)fFN?實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表 得：12?12KFW???有： 10.7,.6安全系數(shù) K 可按下式計算有： 6543210?式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[5]表 可得： 6~ 12?.10.56???所以 9892()KfWFN?3.5 夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機 由 ??FKfN???21其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.01fF= +G G 為工件自重zPNf4.321??夾緊螺釘： 公稱直徑 d=20mm，材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6.8 級MPaB06???MPaBs801???第 4 章 鉆孔專用夾具設計13螺釘疲勞極限： MPaB192603.2.01 ?????極限應力幅： kma751li???許用應力幅： ??aSa.li螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 ??s??[s]=2.5~4 取[s]=4得 ??MP120??滿足要求???8.24cHdF???aN53.1經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力3.6 定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和 V 型塊間隙配合。（2） 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為 80。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 gwj????與機床夾具有關的加工誤差 ，一般可用下式表示：jMjjWDAZWj ???? ???由參考文獻[5]可得：⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 11minDd???1 21min2. dJWarctgL?????其中：，10.52D20D，d?.3d??， 1min??2min4140.63DWm???.2J⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(inmaxyj??其中接觸變形位移值：1()9.62nHBZyRaZkNl???查[5]表 1～2 ～15 有 。 10.4,0,.4,0.7zKC??cos8jy?⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj?m5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD?.誤差總和： 0.853jwm????從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.7 零、部件的設計與選用鉆套、襯套、鉆模板設計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。.尺寸表d D D1H t基本尺寸極限偏差 F7基本尺寸極限偏差 D6＞ +0.01 3 +0.01 6 6 9 -- 0.00第 4 章 鉆孔專用夾具設計150～1 0+0.004＞1～1.84 7＞1.8～2.65 8＞2.6～36+0.006＞3～3.36+0.016+0.008 9＞3.3～47 10＞4～58 118 12 16＞5～6+0.022+0.01010+0.019+0.010 13＞6～81215101620＞8～10+0.028+0.0131518＞10～1218+0.023+0.012 22122025＞12～1522268＞15～18+0.034+0.016 2630162836＞18～2+0.04130+0.028+0.01534 2036450.012162＞22～263539＞26～30+0.020 4246＞30～3548+0.033+0.017 52 25 45 56＞35～425559＞42～486266＞48～50+0.050+0.02570+0.039+0.020 743056670.040鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。3.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體：夾具的定位、引導、夾緊裝置裝在夾具體上，使其成為一體，并能正確的安裝在機床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個整體的最大最復雜的基礎件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機床的連接，而且在零件的加工過程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動，因此夾具體必須具有必要的強度和剛度。切削加工過程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設計夾具體時，必須考慮結(jié)構(gòu)應便于排屑。此外，夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟性以及操作和裝拆的便捷性等，在設計時也應加以考慮。夾具體設計的基本要求（1）應有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋淼?4 章 鉆孔專用夾具設計17面以及夾具體的安裝基面，應有適當?shù)某叽缇群托螤罹龋鼈冎g應有適當?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。（2）應有足夠的強度和剛度為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。（3）應有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。（4）應便于排除切屑在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。（5）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。工件裝夾方案確定以后，根據(jù)定位元件及夾緊機構(gòu)所需要的空間范圍及機床工作臺的尺寸，確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖?？偨Y(jié)18總 結(jié)課程設計，是一個系統(tǒng)性、知識點廣泛的學習過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學習和結(jié)合，使自己把學過的知識聯(lián)系起來，運用到各個方面上去。同時，廣泛地運用設計手冊及各種參考資料，學會了在實際中運用工具書，和獨立完成每一步查找工作；整個零件的加工過程是和其他同學分工完成的，集中體現(xiàn)了團隊精神，合作分工能很好的提高辦事效率！在這次設計中培養(yǎng)了我獨立分工合作的能力！為以后出身社會的工作打下基礎！通過不懈努力和指導老師的精心指導下，針對這些問題查閱了大量的相關資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。完成了本次設計，通過做這次的設計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術的工作打下了堅實的基礎。參考文獻19參考文獻1、徐洪本 ．機床夾具設計手冊．遼寧科技大學出版社．2004.32、鄧文英等．金屬工藝學．高等教育出版社．2008.43、付風嵐等．公差與檢測技術．科學出版社．2006.94、王先逵等．機械加工工藝手冊．機械工業(yè)出版社．2007.95、陳宏鈞．金屬切削速算手冊．機械工業(yè)出版社．2007.9致謝20致 謝經(jīng)過了的很長時間，終于比較圓滿完成了設計任務?；仡欉@日日夜夜，感覺經(jīng)過了一場磨練，通過圖書、網(wǎng)絡、老師、同學等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識。對所學知識的了解和使用都有了更加深刻的理解。此時此刻，我要特別感謝我的導師的精心指導，不僅指導我們解決了關鍵性技術難題，更重要的是為我們指引了設計的思路并給我們講解了設計中用到的實際工程設計經(jīng)驗，從而使我們設計中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學會綜合應用所學知識，提高分析和解決實際問題的能力。不僅如此，老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我，鞭策著我在以后的工作中愛崗敬業(yè)，導師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。同時也要感謝其他同學、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領導對我們課程設計的重視和關心，為我們提供了作圖工具和場所，使我們能夠全身心的投入到設計中去，為更好、更快的完成課程設計提供了重要保障。產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 共 1 頁工 藝 過 程 卡產(chǎn)品名稱 異形耳環(huán) 零（部）件名稱 異形耳環(huán) 第 1 頁材料牌號 QT500 毛坯種類 鑄件 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù)1 每臺件數(shù) 1 備注設 備 工 藝 裝 備 工 時工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 名稱、型號 編號 夾 具 輔具 刀、量 具 準終 單件10 鑄造 鑄造 鑄20 時效 時效 熱30 銑 粗銑左端面 金 立式銑床 X52K 專用夾具 游標卡尺面銑刀 5min 5min40 銑 粗銑右端面 金 立式銑床 X52K 專用夾具 游標卡尺面銑刀 3min 3min50 鉆 鉆擴鉸 Φ32H7mm 的孔并進行倒角 金 搖臂鉆床 Z525 專用夾具 游標卡尺鉆頭，鉸刀14min 14min60 鉆 鉆擴鉸 Φ42N7mm 的孔并進行倒角 金 搖臂鉆床 Z525 專用夾具 游標卡尺鉆頭 14min 14min70 鉆 鉆 Φ6mm 的孔 金 搖臂鉆床 Z525 專用夾具 游標卡尺鉆頭 14min 14min80 銑 粗銑 A 向斜面 金 立式銑床 X52K 專用夾具 游標卡尺立銑刀 3min 3min90 去毛刺 清洗去毛刺100 驗收 驗收110 入庫 入庫編 制 審 核 會 簽標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標 記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 高卉林產(chǎn)品型號 異形耳環(huán) 零件圖號學院 機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱 異形耳環(huán) 零件名稱 異形耳環(huán) 共 1 頁 第 1 頁車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號機加工 50 鉆擴鉸 QT500毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù)鑄造 1 1設備名稱 設備型號 設備編號 同時加工件數(shù)搖臂鉆床 Z525 1 1夾具編號 夾具名稱 切削液1 專用夾具 普通乳化液工序工時 (分)工位器具編號 工位器具名稱準終 單件2 2主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 工步工時/s工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 r/min m/s mm/r mm 進給次數(shù) 機動 輔助1 鉆擴鉸 Φ32H7mm 的孔并進行倒角 鉆頭，鉸刀，量具 556 27 0.8 3 1 15 10設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期）標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期I異形耳環(huán)鉆 32 孔夾具設計系 名： （四號宋體） 專業(yè)班級： （四號宋體） 學生姓名： （四號宋體） 學 號： （四號宋體） 指導教師姓名： （四號宋體） 指導教師職稱： （四號宋體） 年 月摘要II摘要在工藝設計中要首先對零件進行分析，了解零件的工藝再設計出毛坯的結(jié)構(gòu)，并選擇好零件的加工基準，設計出零件的工藝路線；接著對零件各個工步的工序進行尺寸計算，關鍵是決定出各個工序的工藝裝備及切削用量；然后進行專用夾具的設計，選擇設計出夾具的各個組成部件，如定位元件、夾緊元件、引導元件、夾具體與機床的連接部件以及其它部件；計算出夾具定位時產(chǎn)生的定位誤差，分析夾具結(jié)構(gòu)的合理性與不足之處，并在以后設計中注意改進。關鍵詞：工藝，工序，切削用量，夾緊，定位，誤差AbstractIIIAbstractIn the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts of the machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then a special fixture, fixture for the various components of a design, such as the connecting part positioning device, clamping element, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error caused calculate fixture when positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in.Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning目錄IV目 錄摘要 .IIAbstract III第 1 章 緒論 1第 2 章 加工工藝規(guī)程設計 22.1 零件的分析 .22.1.1 零件的作用 22.1.2 零件的工藝分析 22.2 異形耳環(huán)零件加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施 .32.2.1 孔和平面的加工順序 32.2.2 孔系加工方案選擇 32.3 異形耳環(huán)零件加工定位基準的選擇 .32.3.1 粗基準的選擇 32.3.2 精基準的選擇 42.4 異形耳環(huán)零件加工主要工序安排 .42.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定 .62.6 確定切削用量及基本工時（機動時間） 7第 3 章 鉆 Φ32 孔專用夾具設計 .123.1 問題的指出 123.2 定位基準的選擇 123.3 夾具方案的設計 123.4.切削力和夾緊力計算 133.5 夾緊力的計算 133.6 定位誤差分析 143.7 零、部件的設計與選用 153.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu) 17總 結(jié) 19參考文獻 20致 謝 21第 1 章 緒論0第 1 章 緒論學生通過設計能獲得綜合運用過去所學過的全部課程進行機械制造工藝及結(jié)構(gòu)設計的基本能力，為以后做好課程設計、走上工作崗位進行一次綜合訓練和準備。它要求學生綜合運用本課程及有關先修課程的理論和實踐知識，進行零件加工工藝規(guī)程的設計。其目的如下：①培養(yǎng)學生解決機械加工工藝問題的能力。通過課程設計，熟練運用機械技術基礎課程中的基本理論及在生產(chǎn)實習中學到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中定位、加緊以及工藝路線安排、工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量，初步具備設計一個中等復雜程度零件的能力。②培養(yǎng)學生熟悉并運用有關手冊、規(guī)范、圖表等技術資料的能力。③進一步培養(yǎng)學生識圖、制圖、運用和編寫技術文件等基本技能。本次設計水平有限，其中難免有缺點錯誤，敬請老師們批評指正。第 2 章 加工工藝規(guī)程設計1第 2 章 加工工藝規(guī)程設計2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用題目給出的零件是異形耳環(huán)零件。異形耳環(huán)零件的主要作用是支架軸，保證軸之間的中心距及平行度，并保證正確安裝。因此異形耳環(huán)零件的加工質(zhì)量，不但直接影響的裝配精度和運動精度，而且還會影響工作精度、使用性能和壽命。, 2.1.2 零件的工藝分析由異形耳環(huán)零件圖可知。異形耳環(huán)零件是一個異形耳環(huán)零件，它的外表面上有 4個平面需要進行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上還需加工一系列孔。因此可將其分為三組加工表面。它們相互間有一定的位置要求?，F(xiàn)分析如下：（1）以左右端面為主要加工表面的加工面。這一組加工表面包括：底面的銑削加工；其中表面粗糙度要求為 ，mRa?3.6（2）以 φ32H7 孔為主要加工表面的加工孔。（3）以 φ42N7 孔為主要加工表面的加工孔。（4）以 φ6 孔為主要加工面。（5）粗銑 A 向斜面22.2 異形耳環(huán)零件加工的主要問題和工藝過程設計所應采取的相應措施由以上分析可知。該異形耳環(huán)零件的主要加工表面是平面及孔系。一般來說，保證平面的加工精度要比保證孔系的加工精度容易。因此，對于異形耳環(huán)零件來說，加工過程中的主要問題是保證孔的尺寸精度及位置精度，處理好孔和平面之間的相互關系。由于的生產(chǎn)量很大。怎樣滿足生產(chǎn)率要求也是加工過程中的主要考慮因素。2.2.1 孔和平面的加工順序異形耳環(huán)零件類零件的加工應遵循先面后孔的原則：即先加工異形耳環(huán)零件上的基準平面，以基準平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。異形耳環(huán)零件的加工自然應遵循這個原則。這是因為平面的面積大，用平面定位可以確保定位可靠夾緊牢固，因而容易保證孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去鑄件表面的凹凸不平。為提高孔的加工精度創(chuàng)造條件，便于對刀及調(diào)整，也有利于保護刀具。異形耳環(huán)零件的加工工藝應遵循粗精加工分開的原則，將孔與平面的加工明確劃分成粗加工和精加工階段以保證孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案選擇異形耳環(huán)零件孔系加工方案，應選擇能夠滿足孔系加工精度要求的加工方法及設備。除了從加工精度和加工效率兩方面考慮以外，也要適當考慮經(jīng)濟因素。在滿足精度要求及生產(chǎn)率的條件下，應選擇價格最低的機床。根據(jù)異形耳環(huán)零件圖所示的異形耳環(huán)零件的精度要求和生產(chǎn)率要求，當前應選用在組合機床上用鉆擴鉸孔較為適宜。2.3 異形耳環(huán)零件加工定位基準的選擇2.3.1 粗基準的選擇粗基準選擇應當滿足以下要求：（1）保證各重要孔的加工余量均勻；（2）保證裝入異形耳環(huán)零件的零件與壁有一定的間隙。為了滿足上述要求，應選擇的主要支承孔作為主要基準。即以異形耳環(huán)零件的輸入軸和輸出軸的支承孔作為粗基準。也就是以前后端面上距頂平面最近的孔作為主要基準以限制工件的四個自由度，再以另一個主要支承孔定位限制第五個自由度。由于是以孔作為粗基準加工精基準面。因此，以后再用精基準定位加工主要支承孔時，孔加工余量一定是均勻的。由于孔的位置與箱壁的位置是同一型芯鑄出的。因此，孔的第 2 章 加工工藝規(guī)程設計3余量均勻也就間接保證了孔與箱壁的相對位置。2.3.2 精基準的選擇從保證異形耳環(huán)零件孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置 。精基準的選擇應能保證異形耳環(huán)零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從異形耳環(huán)零件圖分析可知，它的頂平面與各主要支承孔平行而且占有的面積較大，適于作精基準使用。但用一個平面定位僅僅能限制工件的三個自由度，如果使用典型的一面兩孔定位方法，則可以滿足整個加工過程中基本上都采用統(tǒng)一的基準定位的要求。至于前后端面，雖然它是異形耳環(huán)零件的裝配基準，但因為它與異形耳環(huán)零件的主要支承孔系垂直。如果用來作精基準加工孔系，在定位、夾緊以及夾具結(jié)構(gòu)設計方面都有一定的困難，所以不予采用。2.4 異形耳環(huán)零件加工主要工序安排對于大批量生產(chǎn)的零件，一般總是首先加工出統(tǒng)一的基準。異形耳環(huán)零件加工的第一個工序也就是加工統(tǒng)一的基準。具體安排是先以孔定位粗、精加工頂平面。第二個工序是加工定位用的兩個工藝孔。由于頂平面加工完成后一直到異形耳環(huán)零件加工完成為止，除了個別工序外，都要用作定位基準。因此，頂面上的螺孔也應在加工兩工藝孔的工序中同時加工出來。后續(xù)工序安排應當遵循粗精分開和先面后孔的原則。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺紋底孔在多軸組合鉆床上鉆出，因切削力較大，也應該在粗加工階段完成。對于異形耳環(huán)零件，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原則亦應先精加工平面再加工孔系，但在實際生產(chǎn)中這樣安排不易于保證孔和端面相互垂直。因此，實際采用的工藝方案是先精加工孔系，然后以支承孔用可脹心軸定位來加工端面，這樣容易保證零件圖紙上規(guī)定的端面全跳動公差要求。各螺紋孔的攻絲，由于切削力較小，可以安排在粗、精加工階段中分散進行。加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 的含 0.4%—1.1%蘇打c??908及 0.25%—0.5%亞硝酸鈉溶液中進行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 。mg20根據(jù)以上分析過程，現(xiàn)將異形耳環(huán)零件加工工藝路線確定如下：工藝路線一：工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容10 鑄造 鑄造20 時效 時效430 銑 粗銑左端面40 銑 粗銑右端面50 鉆 鉆擴鉸 Φ32H7mm 的孔并進行倒角60 鉆 鉆擴鉸 Φ42N7mm 的孔并進行倒角70 鉆 鉆 Φ6mm 的孔80 銑 粗銑 A 向斜面90 去毛刺 清洗去毛刺100 驗收 驗收110 入庫 入庫工藝路線二：工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容10 鑄造 鑄造20 時效 時效30 銑 粗銑左端面40 銑 粗銑右端面50 鉆 鉆擴鉸 Φ32H7mm 的孔并進行倒角60 鉆 鉆擴鉸 Φ42N7mm 的孔并進行倒角70 鉆 鉆 Φ6mm 的孔80 銑 粗銑 A 向斜面90 去毛刺 清洗去毛刺100 驗收 驗收110 入庫 入庫以上加工方案大致看來合理，但通過仔細考慮，零件的技術要求及可能采取的加工手段之后，就會發(fā)現(xiàn)仍有問題，以上工藝過程詳見機械加工工藝過程綜合卡片。綜合選擇方案一：第 2 章 加工工藝規(guī)程設計5工藝路線一：工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容10 鑄造 鑄造20 時效 時效30 銑 粗銑左端面40 銑 粗銑右端面50 鉆 鉆擴鉸 Φ32H7mm 的孔并進行倒角60 鉆 鉆擴鉸 Φ42N7mm 的孔并進行倒角70 鉆 鉆 Φ6mm 的孔80 銑 粗銑 A 向斜面90 去毛刺 清洗去毛刺100 驗收 驗收110 入庫 入庫2.5 機械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“異形耳環(huán)零件”零件材料采用 QT500 制造。材料為 QT500，硬度 HB 為 170—241，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用鑄造毛坯。（1）左右端面的加工余量。根據(jù)工序要求，頂面加工分粗、精銑加工。各工步余量如下：粗銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23。其余量值規(guī)定為 ，m4.3~72現(xiàn)取 。表 3.2.27 粗銑平面時厚度偏差取 。m0.3 m28.0?精銑：參照《機械加工工藝手冊》表 2.3.59，其余量值規(guī)定為 。5.1（3）孔毛坯為實心，不沖孔。（4）端面加工余量。根據(jù)工藝要求，前后端面分為粗銑、半精銑、半精銑、精銑加工。各工序余量如下：粗銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》表 3.2.23，其加工余量規(guī)定為，現(xiàn)取 。m5.3~720.3半精銑：參照《機械加工工藝手冊第 1 卷》 ，其加工余量值取為 。m5.26精銑：參照《機械加工工藝手冊》 ，其加工余量取為 。m5.02.6 確定切削用量及基本工時（機動時間）工序 30：粗銑左端面機床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金端銑刀（面銑刀） 齒數(shù) [10]mdw40?14?Z（1）粗銑異形耳環(huán)零件粗銑左端面 銑削深度 ：pam2?每齒進給量 ：根據(jù)《機械加工工藝手冊 》表 2.4.73，取f maf/25.0銑削速度 ：參照《機械加工工藝手冊》表 2.4.81，取V sV/4?機床主軸轉(zhuǎn)速 ： ，取n in/1940.3610rdV??? inr實際銑削速度 ：?n.2?進給量 ：f smZaff /7/25.?工作臺每分進給量 ：m i.6.sf ?：根據(jù)《機械加工工藝手冊》表 2.4.81,?a a240?被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知ll31刀具切入長度 ：1D)~((5.02????刀具切出長度 ：取2l走刀次數(shù)為 1機動時間 ：1jt min5.02.743121??mjfl工序 40：粗銑右端面機床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒數(shù)1YT3D?，此為粗齒銑刀。5Z?因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度 ： =3mmpa2.m?精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度 ：p1.0每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻 [3]表 2.4～73，取 ：根據(jù)參考文獻f 0.15/famZ?[3]表 2.4～81 ，取銑削速度 2.8/Vs?每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻 [3]表 2.4～73，取 根據(jù)參考文獻[3]fa f/8.表 2.4～81，取銑削速度 .47/m機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n第 2 章 加工工藝規(guī)程設計710.47601.97/min31Vnrd????按照參考文獻[3]表 3.1～74，取 5n?實際銑削速度 ：v.2.4/060s進給量 ： fV.187.1/ffaZ???工作臺每分進給量 ： m./75minfVs?：根據(jù)參考文獻 [3]表 2.4～81,取?aa?切削工時被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 14l'68l?刀具切入長度 ：120.5()(~3lDa????206)2m刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機動時間 ： jt1240.36in7.5jlf????機動時間 ：'1' 68219m所以該工序總機動時間 '1ijjtt?工序 50：鉆擴鉸 Φ32H7mm 的孔并進行倒角機床：立式鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。⑴ 鉆孔進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～38，取 。f rmf/3.0?切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～41，取 。V48Vs機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，100.486539./in31vrd????按照參考文獻[3]表 3.1～31，取 0n?所以實際切削速度 ： .16.5/dms???切削工時 被切削層長度 ：l42m?刀具切入長度 ：117(~)205.96rDlctgkctg?????刀具切出長度 ： 取2l ml3走刀次數(shù)為 1機動時間 ： jt46.in0.3jLfn???8⑶ 鉸孔刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～54，選擇硬質(zhì)合金錐柄機用鉸刀。切削深度 ： ，且 D=32mm。pa0.15m?進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～58， 取 。f rmf/0.2~1?rf/0.2?切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～60，取 。V sV3機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n100.3265.7/in14rD????按照參考文獻[3]表 3.1～31 取 n?實際切削速度 ：v.0.63/ms切削工時被切削層長度 ：l42m刀具切入長度 ，10019.7(~)20.9rDdlctgkctg????????刀具切出長度 ： 取2l ml32走刀次數(shù)為 1機動時間 ：3jt47in315jLnf??該工序的加工機動時間的總和是 ：jt0.1607.48minj???工序 60：鉆擴鉸 Φ42N7mm 的孔并進行倒角機床：立式鉆床 Z525刀具：根據(jù)參照參考文獻[3]表 4.3～9 選高速鋼錐柄麻花鉆頭。切削深度 ：pa4m?進給量 ：根據(jù)參考文獻[3]表 2.4～38，取 。f rmf/3.0?切削速度 ：參照參考文獻[3]表 2.4～41，取 。V48Vs機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n，100.486539./in31vrd????按照參考文獻[3]表 3.1～31，取 0n?所以實際切削速度 ： 56/dms??切削工時 被切削層長度 ：l42m?刀具切入長度 ：117(~)205.96rDlctgkctg?????刀具切出長度 ： 取2l ml3走刀次數(shù)為 1機動時間 ： jt46.in0.3jLfn???第 2 章 加工工藝規(guī)程設計9工序 70：鉆 Φ6mm 的孔鉆孔選用機床為 Z525 搖臂機床，刀具選用 GB1436-85 直柄短麻花鉆， 《機械加工工藝手冊》第 2 卷。根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-2 查得鉆孔進給量為0.20～0.35 。rm則取 rmf30.?確定切削速度，根據(jù)《機械加工工藝手冊》第 2 卷表 10.4-9切削速度計算公式為 （3-inkfaTdcvvyxpzv20）查得參數(shù)為 ，刀具耐用度 T=3515.0,.,0,25.,1.8???zcvvvv min則 = =1.6.250.1.7383?min所以 = =72n64ir選取 mir所以實際切削速度為 =2.64102.?vi確定切削時間（一個孔） =ts03.???工序 80：粗銑 A 向斜面機床：銑床 X52K刀具：硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀（面銑刀） ，材料： ， ，齒數(shù)15YT32Dm?，此為粗齒銑刀。5Z?因其單邊余量：Z=3mm所以銑削深度 ： =3mmpa2.m?精銑該平面的單邊余量：Z=1.0mm銑削深度 ：p1.0每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻 [3]表 2.4～73，取 ：根據(jù)參考文獻f 0.15/famZ?[3]表 2.4～81 ，取銑削速度 2.8/Vs?每齒進給量 ：根據(jù)參考文獻 [3]表 2.4～73，取 根據(jù)參考文獻[3]fa f/8.表 2.4～81，取銑削速度 .47/m機床主軸轉(zhuǎn)速 ：n102.601.97/in31rd????按照參考文獻[3]表 3.1～74，取 5n?實際銑削速度 ：v.42.4/060s進給量 ： fV.187.1/ffaZm???10工作臺每分進給量 ： mf7.12/47.5/minfVs??：根據(jù)參考文獻 [3]表 2.4～81,取?aa60?切削工時被切削層長度 ：由毛坯尺寸可知 ， ll'8l刀具切入長度 ：120.5()(1~3lDa????206)2m?刀具切出長度 ：取2lm走刀次數(shù)為 1機動時間 ： jt1240.36in7.5jlf????機動時間 ：'1' 68219m所以該工序總機動時間 '1ijjtt?第 4 章 鉆孔專用夾具設計11第 3 章 鉆 Φ32 孔專用夾具設計3.1 問題的指出由于生產(chǎn)類型為成批，大批生產(chǎn)，要考慮生產(chǎn)效率，降低勞動強度，保證加工質(zhì)量，故需設計專用夾具。由于對加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工時，主要考慮如何降低降低生產(chǎn)成本和降低勞動強度。本次設計選擇設計是針對、鉆、擴、鉸 Φ32H7mm 孔，它將用于 Z525 鉆床。3.2 定位基準的選擇該工序要求中心線與端面（有位置要求，因此可以得出該孔在兩個側(cè)面的正中心上，并且還要求其孔為通孔，由于端面經(jīng)過精銑，精度比較高，因而工序基準為端面A，為了便于加工，選取適當?shù)亩ㄎ换鶞?，保證其加工要求。夾具設計應首先滿足這些要求，在保證較高的生產(chǎn)效率的前提下，還應考慮夾具體制造工藝性和生產(chǎn)經(jīng)濟性。加工過程中夾具的操作應方便，定位夾緊穩(wěn)定可靠，并且夾具體應具有較好的剛性。據(jù)《夾具手冊》知定位基準應盡可能與工序基準重合，在同一工件的各道工序中，應盡量采用同一定位基準進行加工。擬定加工路線的第一步是選擇定位基準。定位基準的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞蔬x擇不當往往會增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設計更加困難甚至達不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應該根據(jù)零件圖的技術要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準。此零件圖沒有較高的技術要求，也沒有較高的平行度和對稱度要求，所以我們應考慮如何提高勞動效率，降低勞動強度，提高加工精度。圓臺外圓及兩端面都已加工好，為了使定位誤差減小，選擇已加工好的端面作為定位精基準，來設計本道工序的夾具，以已加工好的端面作為定位夾具。3.3 夾具方案的設計如圖所示，為了加工通孔，必須使其完全定位。因此初步的設計方案如下,方案：首先必須明確其加工時應如圖所示，這樣水平放置，便于鉆床加工。那么要使其12完全定位，可以采用:一面加固定 V 型塊和滑動 V 型塊定位，這樣既簡單又方便。如上圖所示，一底面限制的自由度有 3 個，一個固定 V 型塊限制兩個自由度，一個滑動 V 型塊限制限制一個自由度，為使定位可靠，加工穩(wěn)定，我所設計的定位方案，總共限制了工件的全部 6 個自由度，屬于完全定位。在該定位方案中，一個支撐面頂住，限制了 z 軸的移動，z 軸的旋轉(zhuǎn)，y 軸的旋轉(zhuǎn)三個移動自由度。一個固定 V 型塊限制了 y 軸的移動， x 軸的移動，一個滑動 V型塊限制了 z 軸的旋轉(zhuǎn)，這樣 6 個自由度全部被限制根據(jù)上面敘述選擇方案。3.4.切削力和夾緊力計算（1）刀具：刀具用高速鋼刀具鉆頭機床： Z525 機床切削力公式： 1.2076f PFDfK?式中 D=32mm /mr查表 得： 821?0.75()3bp?其中： ,0.b?.48即： 95)fFN?實際所需夾緊力：由參考文獻[5]表 得：12?12KFW???有： 10.7,.6安全系數(shù) K 可按下式計算有： 6543210?式中： 為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[5]表 可得： 6~ 12?.10.56???所以 9892()KfWFN?3.5 夾緊力的計算選用夾緊螺釘夾緊機 由 ??FKfN???21其中 f 為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 25.01fF= +G G 為工件自重zPNf4.321??夾緊螺釘： 公稱直徑 d=20mm，材料 45 鋼 性能級數(shù)為 6.8 級MPaB06???MPaBs801???第 4 章 鉆孔專用夾具設計13螺釘疲勞極限： MPaB192603.2.01 ?????極限應力幅： kma751li???許用應力幅： ??aSa.li螺釘?shù)膹姸刃：耍郝葆數(shù)脑S用切應力為 ??s??[s]=2.5~4 取[s]=4得 ??MP120??滿足要求???8.24cHdF???aN53.1經(jīng)校核： 滿足強度要求，夾具安全可靠，使用快速螺旋定位機構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力3.6 定位誤差分析（1）定位元件尺寸及公差確定。夾具的主要定位元件為一平面和 V 型塊間隙配合。（2） 工件的工序基準為孔心，當工件孔徑為最大，定位銷的孔徑為最小時，孔心在任意方向上的最大變動量等于孔與銷配合的最大間隙量。本夾具是用來在臥式鏜床上加工，所以工件上孔與夾具上的定位銷保持固定接觸。此時可求出孔心在接觸點與銷中心連線方向上的最大變動量為孔徑公差多一半。工件的定位基準為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為： Td=Dmax-Dmin 該夾具以一面兩銷定位，兩定位銷孔尺寸公差為 80。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 gwj????與機床夾具有關的加工誤差 ，一般可用下式表示：jMjjWDAZWj ???? ???由參考文獻[5]可得：⑴ 兩定位銷的定位誤差 ： 11minDd???1 21min2. dJWarctgL?????其中：，10.52D20D，d?.3d??， 1min??2min4140.63DWm???.2J⑵ 夾緊誤差 ： ?cos)(inmaxyj??其中接觸變形位移值：1()9.62nHBZyRaZkNl???查[5]表 1～2 ～15 有 。 10.4,0,.4,0.7zKC??cos8jy?⑶ 磨損造成的加工誤差： 通常不超過Mj?m5.⑷ 夾具相對刀具位置誤差： 取AD?.誤差總和： 0.853jwm????從以上的分析可見，所設計的夾具能滿足零件的加工精度要求。3.7 零、部件的設計與選用鉆套、襯套、鉆模板設計與選用工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。.尺寸表d D D1H t基本尺寸極限偏差 F7基本尺寸極限偏差 D6＞ +0.01 3 +0.01 6 6 9 -- 0.00第 4 章 鉆孔專用夾具設計150～1 0+0.004＞1～1.84 7＞1.8～2.65 8＞2.6～36+0.006＞3～3.36+0.016+0.008 9＞3.3～47 10＞4～58 118 12 16＞5～6+0.022+0.01010+0.019+0.010 13＞6～81215101620＞8～10+0.028+0.0131518＞10～1218+0.023+0.012 22122025＞12～1522268＞15～18+0.034+0.016 2630162836＞18～2+0.04130+0.028+0.01534 2036450.012162＞22～263539＞26～30+0.020 4246＞30～3548+0.033+0.017 52 25 45 56＞35～425559＞42～486266＞48～50+0.050+0.02570+0.039+0.020 743056670.040鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。3.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體：夾具的定位、引導、夾緊裝置裝在夾具體上，使其成為一體，并能正確的安裝在機床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個整體的最大最復雜的基礎件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機床的連接，而且在零件的加工過程中，夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動，因此夾具體必須具有必要的強度和剛度。切削加工過程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會落在夾具體上，切屑積聚過多將影響工件的可靠的定位和夾緊，因此設計夾具體時，必須考慮結(jié)構(gòu)應便于排屑。此外，夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟性以及操作和裝拆的便捷性等，在設計時也應加以考慮。夾具體設計的基本要求（1）應有適當?shù)木群统叽绶€(wěn)定性夾具體上的重要表面，如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋淼?4 章 鉆孔專用夾具設計17面以及夾具體的安裝基面，應有適當?shù)某叽缇群托螤罹龋鼈冎g應有適當?shù)奈恢镁?。為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定，鑄造夾具體要進行時效處理，焊接和鍛造夾具體要進行退火處理。（2）應有足夠的強度和剛度為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動，夾具體應有足夠的壁厚，剛性不足處可適當增設加強筋。（3）應有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大，結(jié)構(gòu)比較復雜，而且各表面間的相互位置精度要求高，因此應特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性，應做到裝卸工件方便，夾具維修方便。在滿足剛度和強度的前提下，應盡量能減輕重量，縮小體積，力求簡單。（4）應便于排除切屑在機械加工過程中，切屑會不斷地積聚在夾具體周圍，如不及時排除，切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度，切屑的拋甩可能纏繞定位元件，也會破壞定位精度，甚至發(fā)生安全事故。因此，對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況，可適當加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間：對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況，一般應在夾具體上設置排屑槽。（5）在機床上的安裝應穩(wěn)定可靠夾具在機床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機床上的相應表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當夾具在機床工作臺上安裝時，夾具的重心應盡量低，支承面積應足夠大，安裝基面應有較高的配合精度，保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應中空，大型夾具還應設置吊環(huán)或起重孔。工件裝夾方案確定以后，根據(jù)定位元件及夾緊機構(gòu)所需要的空間范圍及機床工作臺的尺寸，確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸，然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖?？偨Y(jié)18總 結(jié)課程設計，是一個系統(tǒng)性、知識點廣泛的學習過程。通過這樣一個系統(tǒng)性的學習和結(jié)合，使自己把學過的知識聯(lián)系起來，運用到各個方面上去。同時，廣泛地運用設計手冊及各種參考資料，學會了在實際中運用工具書，和獨立完成每一步查找工作；整個零件的加工過程是和其他同學分工完成的，集中體現(xiàn)了團隊精神，合作分工能很好的提高辦事效率！在這次設計中培養(yǎng)了我獨立分工合作的能力！為以后出身社會的工作打下基礎！通過不懈努力和指導老師的精心指導下，針對這些問題查閱了大量的相關資料。最后，將這些問題一一解決，并夾緊都采用了手動夾緊，由于工件的尺寸不大，所需的夾緊力不大。完成了本次設計，通過做這次的設計，使對專業(yè)知識和技能有了進一步的提高，為以后從事本專業(yè)技術的工作打下了堅實的基礎。參考文獻19參考文獻1、徐洪本 ．機床夾具設計手冊．遼寧科技大學出版社．2004.32、鄧文英等．金屬工藝學．高等教育出版社．2008.43、付風嵐等．公差與檢測技術．科學出版社．2006.94、王先逵等．機械加工工藝手冊．機械工業(yè)出版社．2007.95、陳宏鈞．金屬切削速算手冊．機械工業(yè)出版社．2007.9致謝20致 謝經(jīng)過了的很長時間，終于比較圓滿完成了設計任務。回顧這日日夜夜，感覺經(jīng)過了一場磨練，通過圖書、網(wǎng)絡、老師、同學等各種可以利用的方法，鞏固了自己的專業(yè)知識。對所學知識的了解和使用都有了更加深刻的理解。此時此刻，我要特別感謝我的導師的精心指導，不僅指導我們解決了關鍵性技術難題，更重要的是為我們指引了設計的思路并給我們講解了設計中用到的實際工程設計經(jīng)驗，從而使我們設計中始終保持著清晰的思維也少走了很多彎路，也使我學會綜合應用所學知識，提高分析和解決實際問題的能力。不僅如此，老師的敬業(yè)精神更是深深的感染了我，鞭策著我在以后的工作中愛崗敬業(yè)，導師是真真正正作到了傳道、授業(yè)、解惑。同時也要感謝其他同學、老師和同事的熱心幫助，感謝院系領導對我們課程設計的重視和關心，為我們提供了作圖工具和場所，使我們能夠全身心的投入到設計中去，為更好、更快的完成課程設計提供了重要保障。