工艺技术_刨床推动架工艺规程及夹具设计方案

目 录1 引言12 零件的分析22.1 零件的作用和结构22.2 零件的工艺分析22.3 零件的生产纲领33 机械加工工艺规程设计43.1 零件表面加工方法的选择43.2 制定机械加工工艺路线43.3 工艺方案的比较与分析53.4 工序尺寸的确定73.5 加工余量的确定83.6 选择加工设备与工艺设备93.7 切削用量及基本时间的确定114 专用夹具介绍284.1 问题的提出284.2 夹具的特点284.3 零件工艺性分析294.4 定位误差分析314.5 夹具设计及简要的说明32结束语33致谢34参考文献351 引言机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求1。自新中国成立以来，我国的制造技术与制造业得到了长足发展，一个具有相当规模和一定技术基础的机械工业体系基本形成。改革开放二十多年来，我国制造业充分利用国内国外两方面的技术资源，有计划地推进企业的技术改造，引导企业走依靠科技进步的道路，使制造技术、产品质量和水平及经济效益发生了显著变化，为推动国民经济的发展做出了很大的贡献。尽管我国制造业的综合技术水平有了大幅度提高，但与工业发达国家相比，仍存在阶段性差距。进入二十一世纪，我国发展经济的主导产业仍然是制造业，特别是在我国加入世贸组织后，世界的制造中心就从发达国家迁移到了亚洲，我国有廉价的劳动力和广大的消费市场，因此，我国工业要想发展，就需要有相应的技术和设备来支持2。工艺设计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量3。据资料所示，推动架是牛头刨床进给机构中的小零件，其主要作用是把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕其轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。在设计推动架机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总余量及余量公差，合理选择机床加工设备以及相应的加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量4。在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来，直到零件最后加工成型5-6。本毕业设计的内容是B6065刨床推动架工艺规程及特定钻夹具设计，详细讨论推动架从毛坯到成品的机械加工工艺过程，分析总结推动架零件的结构特点、主要加工表面，并制定相应的机械加工工艺规程；针对推动架零件的主要技术要求，设计钻孔夹具的专用夹具。2 零件的分析2.1 零件的作用和结构该零件为B6050刨床推动架，是牛头刨床进给机构中的零件，32mm孔安装在进给丝杠轴，靠近32mm孔左端处装一棘轮。在棘轮上方即为16mm孔装棘爪。16mm孔通过销与杠连接。把从电动机创来的旋转运动，通过偏心轮杠杆使零件绕32mm轴心线摆动。同时，拨动棘轮，使丝杠转动，实现工作台自动进给。2.2 零件的工艺分析由零件毛坯图2.1可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。零件的加工质量，要可靠地达到了图纸所提出的技术条件，并尽量提高生产率和降低消耗同时还尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件。推动架主要作用是把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕其轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。在设计推动架机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总余量及余量公差，合理选择机床加工设备以及相应的加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量。由零件图可知，32mm、16mm的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工面可分为两组：(1)32mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：32mm的两个端面及孔和倒角，16mm的两个端面及孔和倒角。(2)以16mm孔为加工表面这一组加工表面包括，16mm的端面和倒角及内孔10mm、M8-6H的内螺纹，6.6mm的孔。这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是：(1)32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.10；(2)32mm孔端面与16mm中心线的距离为12mm。零件毛坯图如图2.1所示图2.1 零件毛坯图由以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。由参考文献2中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。2.3 零件的生产纲领 N=Qn（1+a+b） (2.1)其中，产品的年产量Q=4000台/年，每台产品中该零件的数量n=1件/台，零件备品率a=4%，零件的废品率b=1%。N=40001（1+4%+1%）=4200件/ 年 从此结果可知，该零件为中批生产。3 机械加工工艺规程设计3.1 零件表面加工方法的选择零件各表面的加工方法和方案选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，另外还要考虑生产率和经济方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求，应慎重决定。3.1.1 基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基准的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，使生产无法进行。基准的选择正确，可以使加工质量得到保证，否则，加工过程会出现很多问题，更有甚者，还会造成零件批报废，包括废品和撞刀等事故。粗基准是机械加工工序中的第一道工序中用未经加工过的毛坯作为定位基准，在随后的工序中，用加工过的表面作为定位基准，则成为精基准7-8。(1)粗基准的选择对于一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照有关零件粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面时，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准。(2)精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择32mm的孔和16mm的孔作为精基准9-10。3.2 制定机械加工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,可以考虑采用通用机床配以专用工夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降11。(1)工艺路线方案一：工序I 粗铣32mm孔右端面工序 铣16mm孔左端面，铣32mm孔左端面工序 铣16mm孔右端面，精铣32mm右端面工序 铣深9.5mm宽6mm的槽工序 铣16mm孔下端面工序 钻10mm孔，钻16mm孔，钻6.6mm底孔工序 钻、粗精铰32mm孔，倒角45工序 钻、粗精铰16mm,倒角45工序 丝锥攻丝M8-6H(2)工艺路线方案二：工序I 粗铣32mm右端面工序 铣16mm孔左端面，32mm孔左端面工序 铣16mm孔右端面，精铣32mm右端面工序 钻、粗精铰32mm孔，倒角45工序 钻、粗精铰16mm,倒角45工序 钻10mm孔和16孔，钻6.6mm底孔工序 铣16mm孔下端面工序 钻6mm的孔，锪120的锥孔工序 铣深9.5mm宽6mm的槽工序 丝锥攻丝M8-6H 以上工艺过程详见“机械加工工艺过程卡综合片”3.3 工艺方案的比较与分析上述前两个工艺方案的特点在于：两个加工方案都是按先加工面再加工孔的原则进行加工的。方案一是先钻10mm孔和钻、粗精铰16mm的孔，然后以孔的中心线为基准距离12mm钻、粗精铰32mm的孔，倒角45。而方案二却与此相反，先钻32mm的孔，倒角45，然后以孔的中心线为基准钻16mm孔，两种方案通过分析比较可以看出，先加工32mm的孔，以孔作为基准加工16mm的孔，然后再以32mm的孔作定位基准加工10mm孔，16mm孔和钻6.6mm的底孔，这时的垂直度容易保证，并且定位和装夹都很方便，并且方案二的加工孔是在钻床Z535上加工的，这样避免了不必要的拆卸、搬动和装夹，节约了工时，提高了生产效率。因此，选用方案二是比较合理的。最后确定工艺方案如下表3.1:表 3.1 加工工艺路线工序号工序内容简要说明10一箱多件沙型铸造20进行人工时效处理消除内应力30涂漆防止生锈40粗铣32mmm孔右端面先加工面50铣16mm孔左端面，铣32mm孔左端面60铣16mm孔右端面，精铣32mmm孔右端面70钻、粗精铰32mm孔，倒角4580钻、粗精铰16mm孔,倒角4590钻10mm孔，钻16mm孔，钻底孔6.6mm100铣16mm孔下端面110钻6mm的孔，锪120的锥孔120铣深9.5mm宽6mm的槽,倒角45130M8丝锥攻丝140检验150入库3.3 工序基准的选择工序是在工序图上以标定被加工表面位置尺寸和位置精度的基准。所标定的位置尺寸和位置精度分别称为工序尺寸和工序技术要求，工序尺寸和工序技术要求的内容在加工后应进行测量，测量时所用的基准称为测量基准。通常工序基准和测量基准重合。工序基准的选择应注意以下几点：(1)选设计基准为工序基准时，对工序尺寸的检验就是对设计尺寸的检验，有利于减少检验工作量。(2)当本工序中位置精度是由夹具保证而不需要进行试切，应使工序基准与设计基准重合。(3)对一次安装下所加工出来的各个表面，各加工面之间的工序尺寸应与设计尺寸一致。3.4 工序尺寸的确定根据加工长度为50mm，毛坯的余量为4mm，粗加工的余量为2mm。根据机械工艺手册表2.3-21加工的长度为50mm，经粗加工后的加工余量为0.5mm。(1)32mm的孔毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。 钻孔：31mm. 2z=0.85mm粗铰：31.85mm 2z=0.15mm精铰：32H7(2)16mm的孔毛坯为实心，不冲孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔：15mm. 2z=0.85mm扩孔：15.85mm 2z=0.1mm粗铰：15.95mm 2z=0.05mm精铰：16H7(3)16mm的孔 毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔：15mm 2z=0.95mm粗铰：15.95mm 2z=0.05mm精铰：16H8(4)钻螺纹底孔6.6mm的孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔：6.6mm 2z=1.4mm精铰：8H7(5)钻6mm孔毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔：5.8mm 2z=0.02mm精铰：6H73.5 加工余量的确定根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0.72kg。生产类型为中小批量，可采用一箱多件砂型铸造毛坯。由于32mm的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。根据零件图资料，分别确定各加工表面的机械余量及毛胚尺寸。由参考文献可知，查得该铸件的尺寸公差等级CT为810级，加工余量等级MA为G级，故CT=10级，MA为G级。用查表法确定各加工表面的总余量如表3.1所示：表3.1 加工表面的总余量表 加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明27的端面92H4.0顶面降一级，单侧加工16的孔16H3.0底面，孔降一级，双侧加工50的外圆端面45G2.5双侧加工（取下行值）32的孔32H3.0孔降一级，双侧加工35的两端面20G2.5双侧加工（取下行值）16的孔16H3.0孔降一级，双侧加工由参考文献3可知，铸件主要尺寸的公差如表3.2所示：表3.2 尺寸的公差表主要加工表面零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT27的端面924.0963.216的孔166102.250的外圆端面455502.832的孔326.0262.635的两端面205252.416的孔166102.23.6 选择加工设备与工艺设备3.6.1 机床的选择工序40 粗铣32mmm孔右端面，考虑工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择XA6132卧式铣床，专用铣夹具和游标卡尺。工序50 铣16mm孔左端面和铣32mm孔左端面，考虑工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，因定为基准相同，成批生产要求不高的生产效率。故选用卧铣，选择XA6132卧式铣床，专用铣夹具和游标卡尺。工序60 铣16mm孔右端面，精铣32mmm孔右端面，宜采用卧铣，选择XA6132卧式铣床，专用铣夹具和游标卡尺。工序70 钻粗、精铰32mm，倒角45。选择Z535立式钻床，专用钻夹具和游标卡尺。工序80 钻粗、精铰16mm孔,倒角45。选用Z535立式钻床，专用钻夹具和内径千分尺 。 工序90 钻10mm孔，钻16mm孔，钻M8底孔6.6mm。选用Z535立式钻床，专用钻夹具和游标卡尺。工序100 铣16mm孔下端面。选用XA6132卧式铣床，专用铣夹具和游标卡尺 。 工序110 钻6.6mm的孔，锪120的锥孔。选用Z5215A摇臂钻床加工，专用钻夹具和游标卡尺。 工序120 铣深9.5mm宽6mm的槽,倒角45。选用XA6132卧式铣床加工，专用铣夹具和游标卡尺。工序130 M8丝锥攻丝，机用丝锥，选用量具为螺纹塞规。3.6.2 夹具的选择本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。3.6.3 刀具的选择(1)铣刀依据参考文献资料1，选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=10，及直径为d=50mm，齿数z=8及切槽刀直径d=6mm。(2)钻32mm的孔选用高速钢复合钻头。(3)钻10mm孔，钻16mm和钻底孔6.6mm，选用高速钢麻花钻钻头。(4)钻16mm孔。选用选择高速钢麻花钻钻头，d=16mm，钻头采用双头刃磨法，后角120，45车刀。 (5)攻丝M8-6H ，选用M8丝锥。3.6.4 量具的选择 本零件属于中批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考相关资料，选择如下：(1)选择加工面的量具 用分度值为0.05mm的游标卡尺测量，以及读数值为0.01mm，测量范围100mm125mm的外径千分尺。(2)选择加工孔量具因为孔的加工精度介于IT7IT9之间，可选用读数值0.01mm，测量范围50mm125mm的内径千分尺即可。(3)选择加工槽所用量具槽经粗铣、精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差等级为：粗铣时均为IT14;精铣时，槽宽为IT13，槽深为IT14。故可选用读数值为0.02mm，测量范围0mm150mm的游标卡尺进行测量。3.7 切削用量及基本时间的确定3.7.1 工序的设计本工序为粗铣32mm孔右端面。已知工件材料为HT200，选择高速钢圆柱铣刀直d=60mm，齿数。根据参考文献文献1选择铣刀的基本形状,r=10，a=12，=45已知铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=50mm故机床选用XA6132卧式铣床。(1)确定每齿进给量根据参考文献文献2资料所知，XA6132型卧式铣床的功率为7.5kw，工艺系统刚性为中等。查得每齿进给量=0.16 mm/z0.24mm/z、现取=0.16mm/z。(2)选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献文献2资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为1.5mm，铣刀直径D=60mm，耐用度T=180min。(3)确定切削速度 根据参考文献文献2资料所知，依据铣刀直径d=60mm，齿数z=10，铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=50mm，耐用度T=180min时查取98mm/s，=439r/min, =490mm/s。根据XA6132型卧式铣床主轴转速表查取，=300r/min, =475mm/s。则实际切削：= (3.1) =56.52m/min实际进给量：= (3.2) =0.16mm/z(4)校验机床功率 根据参考文献2资料所知，铣削时的功率（单位kw）为:当=0.16mm/z, a=50mm,a=2.5mm, =490mm/s时由切削功率的修正系数k=1，则P= 3.5kw P=0.8kw。根据XA6132型立式铣床说明书可知，机床主轴主电动机允许的功率P= PP (3.3)P=7.50.8=6P= 3.5kw因此机床功率能满足要求。(5)基本时间 t= (3.4)t=4.6min3.7.2 工序的设计本工序为铣16mm孔左端面，铣32mm孔左端面，由参考文献 1机械加工工艺手册表2.5得由铣刀直径，铣刀齿数。 (1)铣16mm孔左端面(a)确定每齿进给量根据参考文献文献2资料所知，查得每齿进给量=0.20 mm/z0.30mm/z、现取=0.20mm/z。由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取铣削深度a=3.5mm。(b)选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献2资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.80mm，耐用度T=180min。(c)确定切削速度 根据参考文献2资料所知，依据上述参数，查取73mm/s，=350r/min, =390mm/s。根据XA6132型卧式铣床主轴转速表查取，=150r/min, =350mm/s。则实际切削：=23.6m/min 实际进给量：=0.23mm/z(d)校验机床功率 依据上道工序校验的方法，根据参考文献2资料所知，切削功率的修正系数k=1，则P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知机床功率能够满足要求。(e)基本时间 t=t=4.3 min(2)铣32mm孔左端面由参考文献1机械加工工艺手册表得：， ；由铣刀直径，铣刀齿数。 (a)确定每齿进给量查阅查阅机械制造工艺设计简明手册，由选择高速钢圆柱铣刀直径D=60mm，齿数。已知铣削宽度a=2.5mm，故机床选用XA6132卧式铣床。根据参考文献文献2资料所知，查得每齿进给量=0.20 mm/z0.30mm/z、现取=0.20mm/z。由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取铣削深度a=3.5mm。(b)选择铣刀磨损标准及耐用度根据参考文献2资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.40mm，耐用度T=90min。(c)确定切削速度根据XA6132型立式铣床主轴转速表查取，当=60mm，, a10 mm, 0.20mm/z时，4.5 m/min，=350r/min, =23 mm/min。各修正系数： 故 (m/min) (3.5) (r/min) (3.6) (mm/min) (3.7)按机床选取：= 75r/min，= 35mm/min，则切削速度和每齿进给量为：(m/min)= 0.05(mm/z)(d)校验机床功率 根据切削用量简明手册表3.22，当27mm，= 0.10 mm/z0.15mm/z，10mm，132mm/min。查得P=1.1kw，根据铣床XA6132说明书，机床主轴允许功率为：P= 9.1250.75kw = 6.84kw，故PP，因此，所选择的切削用量是可以采用的，即=2.0mm，=35mm/min，= 75r/min，= 14.2m/min，= 0.05mm/z。(e)计算基本工时 (3.8)式中，mm，查切削用量简明手册表2.29，mm，所以，(mm)，min3.7.3 工序的设计本工序为铣16mm孔右端面,精铣32mm孔的右端面。已知工件材料为HT200，选择高速钢圆柱铣刀直径D=60mm，齿数。根据参考文献文献1选择铣刀的基本形状,r=10，a=12，=45已知铣削宽度a=2.5mm，铣削深度a=50mm，故机床选用XA6132卧式铣床。(1)铣16mm孔右端面(a)确定每齿进给量根据参考文献文献2资料所知，查得每齿进给量=0.20 mm/z0.30mm/z，现取=0.20mm/z。由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取铣削深度a=3.5mm。(b)选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献2资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.80mm，耐用度T=180min。(c)确定切削速度 根据参考文献2资料所知，依据上述参数，查取73mm/s，=350r/min, =390mm/s。根据XA6132型卧式铣床主轴转速表查取，=150r/min, =350mm/s。则实际切削： =23.6m/min 实际进给量：=0.23mm/z(d)校验机床功率 依据上道工序校验的方法，根据参考文献2资料所知，切削功率的修正系数k=1，则P= 2.3kw，P=0.8 kw，P=7.5可知机床功率能够满足要求。(e)基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为：t=t=4.3 min(2)精铣32mm孔的端面查阅机械制造工艺设计简明手册，由铣削宽度= 2.5mm，选择= 60mm的圆柱铣刀，故齿数。机床选择卧式铣床XA6132。精加工，余量很小，故取= 1.0mm。(a)每齿进给量查切削用量简明手册表3.2及根据机床的功率为7.5kw，得= 0.2mm/z 0.3mm/z，故取= 0.2mm/z。(b)确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据切削用量简明手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.25mm，由铣刀直径= 60mm，查切削用量简明手册表3.8，故刀具磨钝寿命T = 90min。(c)切削速度和每分钟进给量根据切削用量简明手册表3.14，当mm，10mm，0.20mm/z时，m/min，r/min，mm/z。各修正系数： 故 (m/min) (3.9) (r/min) (3.10) (mm/min) (3.11)按机床选取：= 300r/min，= 39mm/min，则切削速度和每齿进给量为：(m/min)= 0.013 (mm/z)(d)检验机床功率根据切削用量简明手册表3.3，当3mm，= 0.10 mm/z 0.15mm/z，10mm，132mm/min。查得P=1.1kw，根据铣床XA6132说明书，机床主轴允许功率为：P= 9.1250.75kw = 6.84kw，故PP，因此，所选择的切削用量是可以采用的，即=1.0mm，=42.5mm/min，= 300r/min，= 303m/min，= 0.013mm/z。(e)计算基本工时 (3.12)式中，mm，查切削用量简明手册表3.26，mm，所以，(mm)，min3.7.4 工序的设计本工序为钻粗铰、精铰32mm孔，倒角45。刀具选用高速钢复合钻头，直径D=32mm，使用切削液，故选用Z535立式钻床。(1)确定进给量 根据参考文献1机械加工工艺手册，由于孔径和深度都很大，查切削手册， 所以， 。 (2)选择钻头磨钝标准及耐用度 根据参考文献1机械加工工艺手册表5-130，钻头后刀面最大磨损量为0.8mm，耐用度T=50min。(3)确定切削速度和每齿进给量 由表5-132，查切削用量简明手册 修正系数 ，=670MPa的HT200的加工性为5类，根据表5-127，进给量=0.48mm/r，查切削手册机床实际转速为故实际的切削速度根据以上计算确定切削用量如下：钻孔：d=31mm, =0.48mm/r, =452r/min, =12.77m/min粗铰：d =31.85mm, =0.4mm/r, =400r/min, =29.7m/min精铰：d =31.95mm, =0.2mm/r, =630r/min, =15m/min(4)校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。(5)钻、粗铰、精铰32mm孔基本时间 (a)钻32mm孔基本工时根据参考文献资料所知高速钢复合钻头基本时间为：(b)粗铰孔基本工时：l= (3.13)L=27.5mm, =400r/min, =0.4 mm/z,取=3mm, =4mm, (3.14)(c)精铰孔基本工时：l=取=0.2mm/r, =630r/min, =15m/min，l1=4mm, l2=2mm，l=27.5mm (3.15)3.7.5 工序的设计本工序为钻、粗铰、精铰16mm的孔，倒角45。刀具：选铰刀选用15.95的标准高速钢铰刀，铰孔扩削用量，钻头采用双头刃磨法，后角o120。(1)确定进给量 根据参考文献3表10.4-7查出表=0.51.4.按该表注释取较小进给量，按按该表注释取较小进给量，按Z525机床说明书，取=0.3。查切削用量简明手册， 所以，按钻头强度选择，按机床强度选择。最终决定选择机床已有的进给量=0.3， 经校验，校验成功。(2)钻头磨钝标准及寿命 查切削用量简明手册，后刀面最大磨损限度为0.5 mm0.8mm，寿命。(3)确定切削速度根据表10.4-39取,切削速度的修正系数可按表10.4-10查出，kmv=1。查切削用量简明手册 修正系数 (3.16)故K=0.87故V=14.20.871=12.35m/minN= (3.17)根据Z525机床说明书选择=275r/min.这时实际的铰孔速度为：=根据以上计算确定切削用量如下：钻孔： d=15mm, =0.3mm/r, =400r/min, =18m/min粗铰： d =15.85mm, =0.5mm/r, =574r/min, =25.8m/min精铰： d =15.95mm, =0.72mm/r, =275r/min, =13.65m/min(4)校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。(5)钻、粗铰、精铰16孔基本时间(a)钻孔基本工时：t = 式中，=400, =0.3,l=27.5mm,l1=l2=5mmT= (b)粗铰孔基本工时：l=L=27.5mm, =530r/min, =0.5mm,取l1=3mm, l2=4mmt= (c)精铰孔基本工时：l=取l1=4mm, l2=2mm，l=27.5mmt= 3.7.6 工序的设计本工序为钻10mm和钻16mm孔,以32mm孔为定位基准，钻M8 螺纹底孔6.6mm。选择高速钢麻花钻钻头D=10mm，钻头采用双头刃磨法，后角o120，45车刀。 (1)钻10mm孔(a)确定进给量查切削用量简明手册，所以按钻头强度选择 ，按机床强度选择。最终决定选择机床已有的进给量，经校验 校验成功。(b)选择钻头磨钝标准及耐用度查切削用量简明手册，后刀面最大磨损限度为0.5 mm0.8mm，寿命。(c)确定切削速度查切削手册 修正系数 故查切削用量简明手册机床实际转速为故实际的切削速度(d)校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。(e)基本时间(2)钻16mm孔(a)确定进给量查切削用量简明手册，所以，按钻头强度选择，按机床强度选择。最终决定选择机床已有的进给量，经校验 校验成功。(b)选择钻头磨钝标准及耐用度查切削用量简明手册后刀面最大磨损限度为0.50.8mm，寿命。(c)确定切削速度查切削用量简明手册 修正系数 故查切削用量简明手册机床实际转速为故实际的切削速度(d)校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。(e)基本时间(3)钻M8底孔6.6mm(a)确定进给量查切削用量简明手册， 所以，由于孔径和深度都不大， 。按钻头强度选择，按机床强度选择，最终决定选择机床已有的进给量，经校验 校验成功。(b)钻头磨钝标准及寿命查切削用量简明手册，后刀面最大磨损限度为0.5 mm0.8mm，寿命。(c)确定切削速度 查切削用量简明手册由表5-132，=670MPa的HT200的加工性为5类,修正系数 故。查切削用量简明手册机床实际转速为故实际的切削速度(d)校验扭矩功率 所以故满足条件，校验成立。(e)基本时间 3.7.7 工序的设计本工序为铣16mm的下端面，工件材料为HT200,选用XA6132卧式铣床。选用高速钢圆柱铣刀,深度apPcc，故校验合格。最终确定： ap1=1.8mm，ap2=0.2mm，=475r/min，=119.3m/min，=0.16mm/z。(5)基本时间t=t=3.8min3.7.8 工序的设计本工序为钻6mm的孔，锪120倒角，选用Z5215A摇臂钻床加工,刀具采用选择高速钢麻花钻钻头，6mm高速钢麻花钻，钻头采用双头刃磨法，使用切削液，后角o120。(1)确定进给量 查切削用量简明手册， ，所以由于孔径和深度均很小，。按钻头强度选择 ，按机床强度选择。最终决定选择机床已有的进给量 经校验， 校验成功。(2)选用钻头磨钝标准及耐用度 查切削用量简明手册，根据表5-130，后刀面最大磨损限度为0.5 mm0.8mm，寿命。(3)确定切削速度查切削用量简明手册 修正系数 故查切削用量简明手册机床实际转速为由表5-132，=670MPa的HT200的加工性为5类，据表5-127故实际的切削速度(4)校验扭矩功率 所以 ，故满足条件，校验成立。(5)基本时间 3.7.9 工序的设计本工序为铣深9.5mm,宽6mm的槽。所选刀具为圆柱铣刀，铣刀直径d=6mm，根据资料选择铣刀的基本形状r0=10，a0=20，已知铣削宽度ae=6mm，铣削深度ap=9.5mm，故机床选用XA6132卧式铣床。(1)确定每齿进给量根据参考文献2资料所知，用切槽铣刀加工铸铁，查得每齿进给量=0.52 mm/z0.10mm/z，现取=0.52mm/z。(2)选择铣刀磨损标准及耐用度 根据参考文献2资料所知，用切槽铣刀加工铸铁，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为0.20mm，耐用度T=60min。(3)确定切削速度和每齿进给量根据参考文献2资料所知，依据铣刀直径D=6mm，铣削宽度ae=3mm，铣削深度ap =9mm，耐用度T=60min时查取98mm/s，=439r/min, =490mm/s。根据XA6132铣床主轴转速表查取，=300r/min, =475mm/s。则实际切削： =8.49m/min 实际进给量：=0.16mm/z(4)校验机床功率 据参考文献资料可知，切削功率的修正系数k=1，则P= 2.8kw，P=0.8 kw，可知机床功率能满足要求。(5)基本时间根据参考文献资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t= t=2.75min3.7.10 工序的设计本工序为M8丝锥攻丝，工件材料，HT200, 选用机用丝锥，根据参考文献2资料所知，铣削深度ap=10mm，刀具选用M8丝锥，量具选用螺纹塞规。(1)确定进给量 查切削用量简明手册，由于孔径和深度都不大，由表查5-132可知得。 (2)确定切削速度查切削用量简明手册，由表5-132，选取=0.1m/s=6m/min,=238r/min。根据参考文献2资料所知，按机床选取=195r/min，则=4.9m/min。(3)基本时间 根据参考文献6表5-131查得，机动工时=19mm，1=3mm，1=3mmt=t=0.2min4 专用夹具介绍为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。专用夹具是为了适应某一工件的某一工序加工的要求而专门设计制造的,其功用主要有下列几个方面：(1)保证工件被加工表面的位置精度,例如与其他表面间的距离精度,平行度,同轴度等。对于外行比较复杂,位置精度要求比较高的工件,使用通用夹具进行加工往往难以达到精度要求。(2)缩短了工序时间,从而提高了劳动生产率。进行某一工序所需要的时间,其中主要包括加工工件所需要的机动时间和装卸工件等所需要的辅助时间两部分。按夹具的应用范围分类有通用夹具、专用夹具、成组夹具、组合夹具等，按夹具上的动力源分类有手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具、切削力及离心力夹具等。机床夹具由定位元件、夹紧装置、对刀及导引元件、连接元件、夹具体、其他装置或元件组成,定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分。在设计的过程当中，应深入生产实际，进行调查研究，吸取国内外先进技术，制定出合理的设计方案，在进行具体设计12。4.1 问题的提出本夹具主要用来钻16mm孔，以32mm孔作为定位基准，为了保证技术要求，最关键就是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。4.2 夹具的特点在机床上加工工件时,我们可以看到两种不同的情况：一种是用划针或指示表等量具,按工件的某一表面,或者按工件表面上所划的线进行找正,使工件在机床上处于所需要的正确位置,然后夹紧工件进行加工;另一种是把工件安装字夹具上进行加工。为了在工件的某一部位上加工出符合规定技术要求的表面,一般都按工件的结构形状,加工方法和生产批量的不同,采用各种不同的装置将工件准确,方便的而可靠地安装在机床上,然后进行加工。这种用来安装的工件以确定工件与切削刀具的相对位置并将工件夹紧的装置称为机床夹具。在实际的生产中,例如活塞,连杆的生产线上,几乎每道工序中都采用了夹具。十分明显,如果不采用夹具,不但工件的加工精度难以保证,而且加工生产率也会大大降低,有时甚至会造成无法加工的情况。除了机床加工时需要使用夹具外,有时在检验,装配等的工序中也要用到夹具,因之在这种场合中用到的夹具可分别称为检验夹具和装配夹具。机床夹具通常是指装夹工件用的装置,至于装夹各种刀具用的装置,则一般称为辅助工具。辅助工具有时也广义地包括在机床夹具的范围内。按照机床夹具的应用范围,一般可分为通用夹具,专用夹具和可调整式夹具等1314。4.3 零件工艺性分析为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。在给定的零件中，由于公差要求较低，因此本步的重点应在加紧的方便与快速性上。 本工序的加工条件为Z525钻床，16mm高速钢复合钻头，工件其他部位均已达到设计图样的要求。未淬硬毛坯上钻孔的经济加工精度未IT11-IT12，表面粗糙度为Ra3.2，在钻床夹具上加工时适当控制切削用量，可以保证孔的尺寸精度和表面粗糙度要求。因此，在本工序加工中，应主要考虑孔轴线的位置要求。4.3.1 定位基准的选择出于定位简单和快速的考虑，选择孔32mm和端面为基准定位，侧面加定位销辅助定位，使工件完全定位，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。本工序采用孔32mm和端面为基准定位，使加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度，使加工更好的保证位置精度15。 4.3.2 定位方案的选择根据该工序加工要求，工件在夹具中的定位方案以32+0.027 0孔为主要定位基准，限制5个自由度，以支撑钉为止推基准，限制一个自由度。考虑到当在加工16mm时，需要足够的自由空间，其上方应该是没有干涉的，所以该工件的定位支撑只能安排在其他部位，若安排在16mm的外端面，用V型块支撑，而工件上存在两处强度不足的地方，加工时容易振动和机械变形，而且整个夹具会进一步增大，为工件装卸带来麻烦，通过以下方法来夹紧：(1)夹紧机构 工件的夹紧是拧动螺母，通过开口垫圈将工件夹紧在定位销轴上。(2)分度装置 分度是由固定在定位销的转盘来实现的。当分度定位销分别插入转盘的两个分度定位套时，工件获得2个位置。分度时，扳动手柄，可以松开转盘，拔出分度定位销，由转盘带动工件转过180，将定位销插入另一个分度定位套中，然后顺时针扳动手柄，将工件夹紧，便可加工。如图4.1所示图4.1 定位方案图为能迅速、准确地确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具上都应设置引导刀具的元件钻套。钻套一般安装在钻模板上，钻模板与夹具体连接，钻套与工件之间留有排屑空间。因工件批量小又是单一钻孔工序，所以此处选用固定式钻套。根据机床夹具手册表2.5-5，衬套与钻模板的配合选H7/h6，钻套与衬套的配合选F7/m6。根据机床夹具手册表2.5-6，表3