人人文库网 > 图纸下载 > 毕业设计 > 橡胶切割机的主要零件的设计和加工工艺制定【8张图纸】【优秀】

钻模板A4.dwg

橡胶切割机的主要零件的设计和加工工艺制定【8张图纸】【优秀】

资源目录

橡胶切割机的主要零件的设计和加工工艺制定【8张图纸】【优秀】.rar

钻模板A4.dwg---(点击预览)

钻套A4.dwg---(点击预览)

相关资料.doc

钻套A4.dwg

钻模板A4.dwg

05基础板A1.dwg

摘要

　　　设计课题为“橡胶切割机的主要零件的设计和加工工艺的制定”，此专用机床要求能对橡胶输送带接头进行快速加工，并保证加工面的精度。机床整机结构设计，是对机床总体布局及机床零部件进行设计计算。应对工件进行必要分析，结合实际情况，合理的设计工件的尺寸，选择机械加工方法，设计机床进给、制定加工工艺，根据零件特性设计专用夹具，提出工件专用夹紧装置和送料机构的可能性结构并进行分析。

关键词：专用机床；工艺制定；定位元件；夹紧装置；机床设计

摘要I

AbstractII

目录III

1 绪论1

1.1本课题的研究内容和意义1

1.2国内外的发展概况1

1.3 橡胶切割机的发展前景2

1.4 本课题应达到的要求2

2 零件分析3

2.1 零件的工艺性分析和零件图的审查3

2.2 零件的生产纲领及生产类型3

2.3 零件的加工工艺分析4

2.4 选择毛坯4

2.4.1 确定毛坯的成形方法4

2.4.2 铸件结构工艺性分析4

2.4.3 铸造工艺方案的确定4

3 工艺规程设计6

3.1 基准设计6

3.1.1粗基准的选择6

3.1.2精基准的选择6

3.2 表面加工方案的选择7

3.3制定机械加工工艺路线7

3.4 确定机械加工余量及工序尺寸8

3.5 确定切削用量及基本工时10

3.5.1 工序30：粗、精铣后平面10

3.5.2 工序40：粗、精铣凸台端面（②③④号平面）14

3.5.3 工序50：铣25mm槽两侧面（⑤⑥号平面）17

3.5.4 工序60：粗、精铣4个29mm7.5mm的小凸台19

3.5.5 工序70:钻削、铰削加工直径为Φ8mm的8个螺栓孔22

3.5.6 工序80：钻削、铰削加工直径为Φ7mm的4个螺栓孔25

3.5.7 工序90：钻削两个Φ4mm的孔27

4 夹具系统设计29

4.1 机床夹具概述29

4.1.1 工件装夹的实质29

4.1.2 机床夹具的功能29

4.1.3 机床夹具要点30

4.2 工件的加工工艺分析30

4.3 定位方案及定位基准的选择30

4.3.1 工件的定位分析30

4.3.2 工件定位方案及定位基准的选择31

4.4 确定夹具的结构方案32

4.4.1 确定定位方案，设计定位元件32

4.4.2 确定夹紧方式和设计夹紧机构32

4.4.3 夹紧力计算32

4.4.5 支承销最小截面的计算34

4.5 钻套、钻模板设计34

4.6 定位误差概述36

4.6.1 定位误差产生原因36

4.6.2 夹具精度分析37

5 总结与展望40

致谢41

参考文献42

1 绪论

1.1 本课题的研究内容和意义

在机械加工过程中，橡胶切割方法常用是手工切割、半自动切割及数控切割机切割。手工切割灵活方便，但切割质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工工作量大，同时劳动条件恶劣，生产效率低。半自动切割机中仿形切割机，切割工件的质量较好，由于其使用切割模具，不适合于单件、小批量和大工件切割。其它类型半自动切割机虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一些较规则形状的切割。专业切割机相对手动方式来说，可有效地提高橡胶切割地效率、切割质量，减轻操作者地劳动强度。在我国的一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割方式还较为普遍。

我国机械工业橡胶使用量已达到3亿吨以上，橡胶的切割量非常大；随着现代工业的发展，对橡胶切割加工的工作效率和产品质量的要求也同时提高。因而专业切割机的市场潜力还是很大、市场前景比较乐观。

专业橡胶切割机的诞生，对于提高生产效率降低生产成本具有重要意义。此项研究也是对大学四年所学课程的一次总复习，它将机械制图、机械设计和工艺分析，夹具设计等机械设计制造主要专业课程紧密联系在一起，利用所学的机械与控制相关知识来解决实际的生产问题，将理论设计与实际运用联系起来，需要考虑多方面的问题，如成本、定位方案，加工精度的控制和机械设备使用寿命等等。

1.2 国内外的发展概况

改革开放20多年来，国内橡胶加工工业经历了持续快速发展的过程，到了2005年我国橡胶加工总量已达3亿吨，约占世界橡胶加工总量的35%，主要的橡胶产品——轮胎、传送带等产量均居世界第一位。橡胶业依然是国内重要的支柱产业之一，在满足人民橡胶产品消费，出口创汇，为其他产业提供支持，解决就业问题等方面发挥重要作用。

　　　今年来随着橡胶行业结构调整和产业升级的升入，通过国内技术的改造和国外先进技术的引进和吸收，橡胶行业的装备和技术水平大幅提高，企业自主创新能力也有所增强，生产效率不断提高，品种范围迅速扩展，生产已从劳动密集型向科技型转换。淘汰落后装备和工艺，光、机、电、气动、液压、传感、计算机技术的复合应用，为橡胶附加值提高和新产品开发提供了强有力的保障，橡胶产品休闲化，个性化，高档化趋势日益明显，橡胶产品出口以年均19%的速度增长，出口成品自给率也提高到70%，彻底扭转了橡胶进口量高于出口量的局面，增强了行业的国际竞争力。但我国橡胶行业的整体水平与世界先进国家相比仍有较大差距。应对整个橡胶领域的飞速发展有了一个总体认识，以期待找出与国外差距和今后提高科技水平的方向。

1.3 橡胶切割机的发展前景

（1）复合化发展。随着橡胶机械技术的发展，机械复合技术和复合加工技术逐渐成熟，在每一台机床上都可以符合多重任务完成各种生产要求。这样的复合生产将是新一轮的先进生产方式，橡胶切割行业的技术研究应该更加注重复合化发展，研究建造出可以完成多重任务完成各种生产要求的橡胶切割机。　（2）实现橡胶切割的全面智能化。过去的人工控制切割已经不能满足橡胶机械管理的发展需求。未来的控制需要通过计算机对切割机的操控，使我们的橡胶切割向智能化迈进，在整个系统中，智能化也成为数控发展的又一大突破。　（3）现代高精度化。加紧技术研究，提高精密度。因为精度化更加迎合了现代高科技产品的高要求，符合了新的时代发展要求。所以要适应时代新的发展要求必须加快精度研究的步伐。　（4）趋向柔性化发展。引进柔性自动化技术，对于切割过程中复杂规格的橡胶件，保证规格的高要求，准精度。这样的柔性技术能够满足市场对产品的高要求，改变市场供不应求的现状。是一项先进的而有时效性的切割技术，它已经成为切割机发展的主流趋势。　（5）结合电子计算机实现网络化。网络的力量在21世纪已经无法阻挡，切割系统网络化也是历史之必然。要加紧切割机与网络结合生产研发，结合网络优势综合开发新的切割机项目。这样的发展一定会促进网络带动切割技术的新一代变革。

1.4 本课题应达到的要求

通过参观现有的熟悉橡胶切割机的内部构造和工作原理。并找出切割机主要零件加工中会存在的不足之处，初步设定主要零件（基础板）的加工方案。熟练掌握金属加工工艺设计，工装设计，了解并会查找相关数据，熟练掌握零件的工艺分析要领，对铸造工艺也要掌握，以便对铸件出现的缺陷进行分析，掌握六点定位原理、并能对零件的定位进行分析计算，选择合适的定位元件和夹紧方式，能够熟练掌握机械制图的相关标准并能熟练使用CAD进行二维图纸的绘制，三维模型的建立，结合实际对夹具在生产中对生产效率的提高提出可行性的改进建议。全套知识梳理完后写设计说明书并进行设计答辩。

QQ截图20131129220618.gif

橡胶切割机的主要零件的设计和加工工艺制定.gif

内容简介：: 无无锡锡太太湖湖学学院院 20132013 届届毕毕业业作作业业周周次次进进度度计计划划、检检查查落落实实表表系别：信机系班级：机械97 学生姓名：朱浩宇课题（设计）名称：橡胶切割机的主要零件设计和加工工艺制定周次起止日期工作计划、进度每周主要完成内容存在问题、改进方法12013.3.4下达毕业设计任务实习实训，参与工作存在问题：对于实际操作不是很了解。改进方法：参与工作，逐渐了解，参与其中。22013.3.8填写毕业设计开题报告填写毕业设计开题报告存在问题：对课题难易程度理解不够，难点分析不足，分析能力欠缺，许多问题不是很明白。改进方法：在指导老师的帮助下，进一步消化本课题。32013.3.11检查毕业设计准备情况修改完善毕业设计开题报告存在问题：对课题难点分析不足，分析能力欠缺，对课题理解不深，头脑里没设计的东西的概念改进方法：在指导老师的帮助下，整改开题报告。42013.3.16查阅参考资料查阅与设计有关的参考资料不少于10本，其中外文不少于2本存在问题：由于工作原因，空闲时间很少，查阅资料太少。改进方法：利用一切时间，去图书馆和网上查找相关资料52013.3.23橡胶切割机的主要零件（基础板）结构分析分析任务书、查找资料，分析基础板结构，设想加工方案，确定毛坯种类及尺寸存在问题：缺乏设计经验，分析不透彻。改进方法：多去咨询导师了解基础板结构，重新确立完善设计方案。62013.4.1橡胶切割机的主要零件（基础板）的工艺分析根据基础板结构，确定加工工艺路线，定位基准的选取存在问题：基础板工艺路线安排不合理，粗精基准选择不当。改进方法：查阅多种参考资料，改进加工路线和基准选择方案。72013.4.15橡胶切割机的主要零件（基础板）加工的专用夹具设计根据基础板结构和加工工艺设计工序70使用的专用夹具存在问题：缺乏专业知识，对各种定位及加紧装置工作情况不够清楚改进方法：多了解实际生产过程和查找资料，选择合适的定位、加紧装置。系别：信机系班级：机械97 学生姓名：朱浩宇课题（设计）名称：橡胶切割机的主要零件设计和加工工艺制定82013.4.20零件图绘制基础板零件图存在问题：对CAD运用不熟悉，画图速度较慢改进方法：重新确定合理的表达视图，多加运用绘图软件，提高画图速度92013.4.25夹具图绘制专用夹具图存在问题：夹具结构表达不够清楚。改进方法：采用合适的视图，重要部位采用剖视图表达零件结构。102013.4.28装配图绘制夹具装配图存在问题：图纸中技术要求填写不合理，明细栏填写不正确，配合选取不得当。改进方法：按机械制图互换性与技术测量要求改正不当之处。112013.5.5说明书、摘要、小结初步构思说明书和摘要，对格式进行修改存在问题：设计计算不够具体，思路不够清晰。改进方法：根据导师的要求进行修改，完善说明书和摘要。122013.5.13检查、指导设计说明书、摘要和小结编写完成设计说明书、摘要和小结存在问题：说明书的格式不规范，摘要不合理，关键词不恰当。改进方法：根据说明书规范要求更改，重新按要求编写摘要。132013.5.15上交资料、答辩整理所有资料上交指导教师，答辩资料整理欠合理，按学院要求整理并装订，进行答辩说明： 1、“工作计划、进度”、“指导教师意见并签字”由指导教师填写，“每周主要完成内容”，“存在问题、改进方法”由学生填写。 2、本表由各系妥善归档，保存备查。存档编码：开始日期:指导教师意见并签字备注无无锡锡太太湖湖学学院院 20132013 届届毕毕业业作作业业周周次次进进度度计计划划、检检查查落落实实表表开始日期: 说明： 1、“工作计划、进度”、“指导教师意见并签字”由指导教师填写，“每周主要完成内容”，“存在问题、改进方法”由学生填写。 2、本表由各系妥善归档，保存备查。无无锡锡太太湖湖学学院院机机械械加加工工工工艺艺过过程程卡卡片片产产品品型型号号产产品品名名称称基基础础板板材材料料牌牌号号Q235Q235毛毛坯坯种种类类铸铸件件毛毛坯坯外外形形尺尺寸寸272.520055272.520055.5.5毛毛坯坯件件数数工工序序号号工工序序名名称称工工序序内内容容车车间间工工段段设设备备型型号号10铸铸造毛坯铸20热退火热30铣粗、精铣上表面（号平面）金工X5340铣粗、精铣凸台端面（号平面）金工X52K50铣粗、精铣25mm槽两侧面（号平面）金工X52K60铣粗、精铣4个29mmX7.5mm的小凸台金工X52K70钻钻削、铰削加工直径为8mm的8个螺栓孔金工Z52580钻钻削、铰削加工直径为7mm的4个螺栓孔金工Z52590钻钻削加工直径为4mm的2个螺栓孔金工Z525100钳去毛刺金工110检检查检120辅入库零零件件图图号号零零件件名名称称基基础础板板共共 1 1 页页第第 1 1 页页1 1每每台台件件数数1 1工工艺艺设设备备工工时时准准终终单单件件专用铣夹具，镶齿套式面铣刀，卡板专用铣夹具，高速钢莫氏锥柄立铣刀，卡板专用铣夹具，高速钢莫氏锥柄立铣刀，卡板专用铣夹具，高速钢莫氏锥柄立铣刀，卡板专用钻夹具，钻头，绞刀，游标卡尺专用钻夹具，钻头，绞刀，游标卡尺专用钻夹具，钻头，绞刀，游标卡尺无无锡锡太太湖湖学学院院机机械械加加工工工工序序卡卡片片产产品品型型号号零零件件图图号号产产品品名名称称基础板零零件件名名称称车车间间工工序序号号30毛毛胚胚种种类类毛毛胚胚外外形形尺尺寸寸铸件272.520055.5设设备备名名称称设设备备型型号号铣床X53夹夹具具编编号号工工位位器器具具编编号号工工步步号号工工步步内内容容工工艺艺装装备备主主轴轴转转速速r/minr/min切切削削速速度度m/minm/min 05粗铣上表面16.5专用铣夹具，镶齿套式面铣刀，卡板23559 10精铣上表面16专用铣夹具，镶齿套式面铣刀，卡板37594.2编编制制校校对对+0.090+0.0220基础板共共 7 7 页页第第 1 1 页页工工序序名名称称材材料料牌牌号号粗、精铣上平面Q235每每毛毛胚胚可可制制件件数数每每台台件件数数11设设备备编编号号同同时时加加工工件件数数1夹夹具具名名称称切切削削液液专用铣夹具工工位位器器具具名名称称工工序序工工时时（分分）准准终终单单件件进进给给量量mm/rmm/r背背吃吃刀刀量量mmmm工工步步工工时时机机动动辅辅助助审审核核工工序序号号30毛毛胚胚外外形形尺尺寸寸272.520055.5设设备备型型号号X53无无锡锡太太湖湖学学院院机机械械加加工工工工序序卡卡片片产产品品型型号号产产品品名名称称基础板车车间间毛毛胚胚种种类类铸件设设备备名名称称铣床夹夹具具编编号号工工位位器器具具编编号号工工步步号号工工步步内内容容工工艺艺装装备备主主轴轴转转速速r/minr/min 05粗铣凸台上端面（号平面)32专用铣夹具，高速钢莫氏锥柄立铣刀，卡板95 05粗铣凸台上端面（号平面）31.5专用铣夹具，高速钢莫氏锥柄立铣刀，卡板75编编制制校校对对+0.0900+0.0220零零件件图图号号零零件件名名称称基础板共共 7 7 页页第第 2 2 页页工工序序号号工工序序名名称称材材料料牌牌号号40粗精铣凸台上端面（号平面）Q235毛毛胚胚外外形形尺尺寸寸每每毛毛胚胚可可制制件件数数每每台台件件数数272.52005211设设备备型型号号设设备备编编号号同同时时加加工工件件数数X531夹夹具具名名称称切切削削液液专用铣夹具工工位位器器具具名名称称工工序序工工时时（分分）准准终终单单件件切切削削速速度度m/minm/min进进给给量量mm/rmm/r背背吃吃刀刀量量mmmm工工步步工工时时机机动动辅辅助助9.550.842.57.540.650.5审审核核夹夹具具编编号号工工位位器器具具编编号号无无锡锡太太湖湖学学院院机机械械加加工工工工序序卡卡片片产产品品型型号号产产品品名名称称基础板车车间间毛毛胚胚种种类类铸件设设备备名名称称铣床夹夹具具编编号号工工位位器器具具编编号号工工步步号号工工步步内内容容工工艺艺装装备备 05粗铣25mm槽两侧面（号平面）88专用铣夹具，高速钢莫氏锥柄立铣刀，卡板 10精铣25mm槽两侧面（号平面）87.5专用铣夹具，高速钢莫氏锥柄立铣刀，卡板编编制制校校对对+0.0900+0.0220零零件件图图号号零零件件名名称称基础板共共 7 7 页页第第 3 3 页页工工序序号号工工序序名名称称材材料料牌牌号号50粗、精铣25mm槽两侧面（号平面）Q235毛毛胚胚外外形形尺尺寸寸每每毛毛胚胚可可制制件件数数每每台台件件数数272.52005211设设备备型型号号设设备备编编号号同同时时加加工工件件数数X52K1夹夹具具名名称称切切削削液液工工位位器器具具名名称称工工序序工工时时（分分）准准终终单单件件主主轴轴转转速速r/minr/min切切削削速速度度m/minm/min进进给给量量mm/rmm/r背背吃吃刀刀量量mmmm工工步步工工时时机机动动辅辅助助19011.931.33223101.33审审核核基础板车车间间毛毛胚胚种种类类铸件设设备备名名称称铣床夹夹具具编编号号工工位位器器具具编编号号无无锡锡太太湖湖学学院院机机械械加加工工工工序序卡卡片片产产品品型型号号产产品品名名称称基础板车车间间毛毛胚胚种种类类铸件设设备备名名称称铣床夹夹具具编编号号工工位位器器具具编编号号工工步步号号工工步步内内容容工工艺艺装装备备 05粗铣四个29mmX7.5mm的小凸台33专用铣夹具，高速钢莫氏锥柄立铣刀，卡板 10精铣四个29mmX7.5mm的小凸台32.5专用铣夹具，高速钢莫氏锥柄立铣刀，卡板编编制制校校对对校校对对0 9 0.00+0 2 2.00+零零件件图图号号零零件件名名称称基础板共共 7 7 页页第第 4 4 页页工工序序号号工工序序名名称称材材料料牌牌号号60铣四个29mmX7.5mm的小凸台Q235毛毛胚胚外外形形尺尺寸寸每每毛毛胚胚可可制制件件数数每每台台件件数数272.52005211设设备备型型号号设设备备编编号号同同时时加加工工件件数数X52K1夹夹具具名名称称切切削削液液专用铣床夹具工工位位器器具具名名称称工工序序工工时时（分分）准准终终单单件件主主轴轴转转速速r/minr/min切切削削速速度度m/minm/min进进给给量量mm/rmm/r背背吃吃刀刀量量mmmm工工步步工工时时机机动动辅辅助助959.550.8431257.540.720.5审审核核基础板车车间间毛毛胚胚种种类类铸件设设备备名名称称铣床夹夹具具编编号号工工位位器器具具编编号号无无锡锡太太湖湖学学院院机机械械加加工工工工序序卡卡片片产产品品型型号号零零件件图图号号产产品品名名称称基础板零零件件名名称称车车间间工工序序号号70毛毛胚胚种种类类毛毛胚胚外外形形尺尺寸寸铸件272.520048.5设设备备名名称称设设备备型型号号钻床Z525夹夹具具编编号号工工位位器器具具编编号号工工步步号号工工步步内内容容工工艺艺装装备备主主轴轴转转速速r/minr/min切切削削速速度度m/minm/min 05钻八个7.9mm螺栓孔7.9专用钻夹具，钻头，游标卡尺2727.6 10铰八个8mm螺栓孔8专用钻夹具，绞刀，游标卡尺1955.51编编制制校校对对校校对对+0.0360+0.1500基础板共共 7 7 页页第第 5 5 页页工工序序名名称称材材料料牌牌号号钻、铰八个8mm螺栓孔Q235每每毛毛胚胚可可制制件件数数每每台台件件数数11设设备备编编号号同同时时加加工工件件数数1夹夹具具名名称称切切削削液液工工位位器器具具名名称称工工序序工工时时（分分）准准终终单单件件进进给给量量mm/rmm/r背背吃吃刀刀量量mmmm工工步步工工时时机机动动辅辅助助0.4339.50.724审审核核工工序序号号70毛毛胚胚外外形形尺尺寸寸272.520048.5设设备备型型号号Z525无无锡锡太太湖湖学学院院机机械械加加工工工工序序卡卡片片产产品品型型号号零零件件图图号号产产品品名名称称基础板零零件件名名称称车车间间工工序序号号80毛毛胚胚种种类类毛毛胚胚外外形形尺尺寸寸铸件272.520048.5设设备备名名称称设设备备型型号号钻床Z525夹夹具具编编号号工工位位器器具具编编号号工工步步号号工工步步内内容容工工艺艺装装备备主主轴轴转转速速r/minr/min切切削削速速度度m/minm/min 05钻四个6.8 mm孔专用钻夹具，钻头，游标卡尺1956 10铰四个7 mm孔专用钻夹具，钻头，游标卡尺1404.4编编制制校校对对校校对对1 5.00+0 4 9.00 1 3.0+基础板共共 7 7 页页第第 6 6 页页工工序序名名称称材材料料牌牌号号钻铰四个7mm孔Q235每每毛毛胚胚可可制制件件数数每每台台件件数数11设设备备编编号号同同时时加加工工件件数数1夹夹具具名名称称切切削削液液工工位位器器具具名名称称工工序序工工时时（分分）准准终终单单件件进进给给量量mm/rmm/r背背吃吃刀刀量量mmmm工工步步工工时时机机动动辅辅助助0.433.40.573.5审审核核工工序序号号80毛毛胚胚外外形形尺尺寸寸272.520048.5设设备备型型号号Z525无无锡锡太太湖湖学学院院机机械械加加工工工工序序卡卡片片产产品品型型号号零零件件图图号号产产品品名名称称基础板零零件件名名称称车车间间工工序序号号90毛毛胚胚种种类类毛毛胚胚外外形形尺尺寸寸铸件272.520048.5设设备备名名称称设设备备型型号号钻床Z525夹夹具具编编号号工工位位器器具具编编号号工工步步号号工工步步内内容容工工艺艺装装备备主主轴轴转转速速r/minr/min切切削削速速度度m/minm/min 05钻两个4 mm孔专用钻夹具，钻头，游标卡尺3927.14编编制制校校对对校校对对+0.150基础板共共 7 7 页页第第 7 7 页页工工序序名名称称材材料料牌牌号号钻两个4mm孔Q235每每毛毛胚胚可可制制件件数数每每台台件件数数11设设备备编编号号同同时时加加工工件件数数1夹夹具具名名称称切切削削液液工工位位器器具具名名称称工工序序工工时时（分分）准准终终单单件件进进给给量量mm/rmm/r背背吃吃刀刀量量mmmm工工步步工工时时机机动动辅辅助助0.322审审核核工工序序号号90毛毛胚胚外外形形尺尺寸寸272.520048.5设设备备型型号号Z525编号无锡太湖学院毕业设计（论文）题目：橡胶切割机的主要零件的设计和加工工艺制定信机系机械工程及自动化专业学号： 0923813 学生姓名：朱浩宇指导教师：陈伟明（职称：）（职称：）2013年5月25日I无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）橡胶切割机的主要零件的设计和加工工艺制定是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班级：学号：作者姓名：年月日无锡太湖学院信机系机械工程及自动化专业毕业设计论文任务书一、题目及专题：1、题目橡胶切割机的主要零件的设计和加工工艺制定 2、专题二、课题来源及选题依据企业要在当前市场需求多变、竞争激烈的环境中生存和发展，就需要迅速地更新企业生产设备与技术条件，以高效、快速的进行生产加工，以获得最高生产率。输送带是在农业、工矿企业和交通运输业中广泛用于输送各种固体块状和粉料状物料或成件物品，能连续化、高效率、大倾角运输，输送带操作安全，输送带使用简便，维修容易，运费低廉，并能缩短运输距离，降低工程造价，节省人力物力。但在重载荷和磨损的情况下，输送带往往破损和断裂，对生产运输带来极大地不便。为了解决该项问题，提高工矿企业的工作效率，高效快捷的修补断裂的输送带成为的主要的问题。对此，设计合理的机械机构对其进行加工以便修补就变得非常重要，因此，输送带切割机这一概念就应运而生，成为解决这一问题的重要机床。输送带切割机通过对输送带的合理切削，保证抗拉应力的基础上，使加工过程变得简单方便快捷，由于其体型小巧、结构简单、可拆装性强的一系列优点，使其在应对施工现场出现的输送带断裂问题的修补加工变得迅速、快捷。三、本设计（论文或其他）应达到的要求：熟悉橡胶切割机的内部构造和工作原理；熟练掌握金属加工工艺设计，工装设计；了解并会查找相关数据，熟练掌握零件的工艺分析要领，对铸造工艺也要掌握，以便对铸件出现的缺陷进行分析；掌握六点定位原理、并能对零件的定位进行分析计算，选择合适的定位元件和夹紧方式；能够熟练掌握机械制图的相关标准并能熟练使用CAD进行二维图纸的绘制，三维模型的建立；结合实际对夹具在生产中对生产效率的提高提出可行性的改进建议。四、接受任务学生：机械97 班姓名朱浩宇五、开始及完成日期：自年月日至年月日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师签名签名签名教研室主任学科组组长研究所所长签名系主任签名年月日无锡太湖学院毕业设计（论文）开题报告题目：橡胶切割机的主要零件设计和加工工艺制定信机系机械工程及自动化专业学号： 0923813 学生姓名：朱浩宇指导教师：陈伟明（职称：教授）（职称：）2012年11月14日课题来源毕业设计任务书科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）（1）课题科学意义企业要在当前市场需求多变、竞争激烈的环境中生存和发展，就需要迅速地更新企业生产设备与技术条件，以高效、快速的进行生产加工，以获得最高生产率。输送带是在农业、工矿企业和交通运输业中广泛用于输送各种固体块状和粉料状物料或成件物品，能连续化、高效率、大倾角运输，输送带操作安全，输送带使用简便，维修容易，运费低廉，并能缩短运输距离，降低工程造价，节省人力物力。但在重载荷和磨损的情况下，输送带往往破损和断裂，对生产运输带来极大地不便。为了解决该项问题，提高工矿企业的工作效率，高效快捷的修补断裂的输送带成为的主要的问题。对此，要深入分析研究输送带的应力结构，设计合理的机械机构对其进行加工以便修补就变得非常重要，因此，矿山输送带切割机这一概念就应运而生，成为解决这一问题的重要机床。矿山输送带切割机通过对输送带的合理切削，保证抗拉应力的基础上，使加工过程变得简单方便快捷，由于其体型小巧、结构简单、可拆装性强的一系列优点，使其在应对施工现场出现的输送带断裂问题的修补加工变得迅速、快捷。（2）发展趋势复合化发展实现橡胶切割的全面智能化现代高精度化向柔性化发展结合计算机实现网络化研究内容通过调研应明白要对一个产品进行设计或创新以满足用户的需求，信息的获取是非常重要的，分析橡胶切割机的工作原理及功能要求，完成橡胶切割机的主要零件（基础板）设计并制定加工工艺，在满足产品工作要求的情况下，应尽可能多的采用简单的装夹方式和加工方式，以减少产品的设计生产成本。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析通过现场调研与相关资料查阅，对橡胶切割机的主要零件（基础板）进行工艺分析，（按以下步骤进行分析：工艺分析及生产类型的确定、确定毛坯、绘制毛坯图、拟定工艺路线、加工余量、工序尺寸和公差的确定、确定切削用量及基本工时）查找相关资料，选择合适的铣床和钻床进行加工，并根据基础板的尺寸设计专业夹具，提高其生产效率，根据夹具设计资料来进行夹具的最优化设计。研究计划及预期成果研究计划：2012年10月12日-2012年12月25日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。2013年1月11日-2013年3月5日：填写毕业实习报告。2013年3月8日-2013年3月14日：按照要求修改毕业设计开题报告。2013年3月15日-2013年3月21日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。2013年3月22日-2013年4月11日：撰写设计说明书。 2013年4月12日-2013年4月25日：零件图、装配图的绘制。2013年4月26日-2013年5月21日：毕业论文撰写和修改工作。特色或创新之处适用于基础板的夹具设计，可降低工人的劳动强度和生产成本。已具备的条件和尚需解决的问题针对橡胶切割机的加工对象和工作原理，合理的设计其尺寸，便于加工制造，利用现有的加工设备（如铣床、钻床等）加工橡胶切割机的主要零件，需要解决的问题是基础板的工艺分析及专用夹具的设计（包括定位方案的选择，夹具结构的设计等）。指导教师意见指导教师签名：年月日教研室（学科组、研究所）意见教研室主任签名：年月日系意见主管领导签名：年月日摘要设计课题为“橡胶切割机的主要零件的设计和加工工艺的制定”，此专用机床要求能对橡胶输送带接头进行快速加工，并保证加工面的精度。机床整机结构设计，是对机床总体布局及机床零部件进行设计计算。应对工件进行必要分析，结合实际情况，合理的设计工件的尺寸，选择机械加工方法，设计机床进给、制定加工工艺，根据零件特性设计专用夹具，提出工件专用夹紧装置和送料机构的可能性结构并进行分析。关键词：专用机床；工艺制定；定位元件；夹紧装置；机床设计Abstract The design task for this paper is “Rubber cutting machine mainly zero design and processing technology products ”. This special machine tool is required to processing the conveyer-belt-joint rapidly and ensure the precision of processing surface. The design for the whole structure, is a process of framing and calculating the general layout and parts of this machine. Its necessary to analysis each parts, combined with the actual situation ,designing the size of work piece ,choose mechanical method, devise the machine-tool-feed-program and develop processing technology. Based on zero characteristics design professional fixture .Come up with possible structure of work piece special-clamping-device and conveying-mechanism, and analysis their reliability.Keywords：special machine tool；technology development；locating element ；clamping-device ； design of machine.目录摘要IAbstractII目录III1 绪论11.1本课题的研究内容和意义11.2国内外的发展概况11.3 橡胶切割机的发展前景21.4 本课题应达到的要求22 零件分析32.1 零件的工艺性分析和零件图的审查32.2 零件的生产纲领及生产类型32.3 零件的加工工艺分析42.4 选择毛坯42.4.1 确定毛坯的成形方法42.4.2 铸件结构工艺性分析42.4.3 铸造工艺方案的确定43 工艺规程设计63.1 基准设计63.1.1粗基准的选择63.1.2精基准的选择63.2 表面加工方案的选择73.3制定机械加工工艺路线73.4 确定机械加工余量及工序尺寸83.5 确定切削用量及基本工时103.5.1 工序30：粗、精铣后平面103.5.2 工序40：粗、精铣凸台端面（号平面）143.5.3 工序50：铣25mm槽两侧面（号平面）173.5.4 工序60：粗、精铣4个29mm7.5mm的小凸台193.5.5 工序70:钻削、铰削加工直径为8mm的8个螺栓孔223.5.6 工序80：钻削、铰削加工直径为7mm的4个螺栓孔253.5.7 工序90：钻削两个4mm的孔274 夹具系统设计294.1 机床夹具概述294.1.1 工件装夹的实质294.1.2 机床夹具的功能294.1.3 机床夹具要点304.2 工件的加工工艺分析304.3 定位方案及定位基准的选择304.3.1 工件的定位分析304.3.2 工件定位方案及定位基准的选择314.4 确定夹具的结构方案324.4.1 确定定位方案，设计定位元件324.4.2 确定夹紧方式和设计夹紧机构324.4.3 夹紧力计算324.4.5 支承销最小截面的计算344.5 钻套、钻模板设计344.6 定位误差概述364.6.1 定位误差产生原因364.6.2 夹具精度分析375 总结与展望40致谢41参考文献42III橡胶切割机的主要零件设计和加工工艺制定1 绪论1.1 本课题的研究内容和意义在机械加工过程中，橡胶切割方法常用是手工切割、半自动切割及数控切割机切割。手工切割灵活方便，但切割质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工工作量大，同时劳动条件恶劣，生产效率低。半自动切割机中仿形切割机，切割工件的质量较好，由于其使用切割模具，不适合于单件、小批量和大工件切割。其它类型半自动切割机虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一些较规则形状的切割。专业切割机相对手动方式来说，可有效地提高橡胶切割地效率、切割质量，减轻操作者地劳动强度。在我国的一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割方式还较为普遍。我国机械工业橡胶使用量已达到3亿吨以上，橡胶的切割量非常大；随着现代工业的发展，对橡胶切割加工的工作效率和产品质量的要求也同时提高。因而专业切割机的市场潜力还是很大、市场前景比较乐观。专业橡胶切割机的诞生，对于提高生产效率降低生产成本具有重要意义。此项研究也是对大学四年所学课程的一次总复习，它将机械制图、机械设计和工艺分析，夹具设计等机械设计制造主要专业课程紧密联系在一起，利用所学的机械与控制相关知识来解决实际的生产问题，将理论设计与实际运用联系起来，需要考虑多方面的问题，如成本、定位方案，加工精度的控制和机械设备使用寿命等等。1.2 国内外的发展概况改革开放20多年来，国内橡胶加工工业经历了持续快速发展的过程，到了2005年我国橡胶加工总量已达3亿吨，约占世界橡胶加工总量的35%，主要的橡胶产品轮胎、传送带等产量均居世界第一位。橡胶业依然是国内重要的支柱产业之一，在满足人民橡胶产品消费，出口创汇，为其他产业提供支持，解决就业问题等方面发挥重要作用。今年来随着橡胶行业结构调整和产业升级的升入，通过国内技术的改造和国外先进技术的引进和吸收，橡胶行业的装备和技术水平大幅提高，企业自主创新能力也有所增强，生产效率不断提高，品种范围迅速扩展，生产已从劳动密集型向科技型转换。淘汰落后装备和工艺，光、机、电、气动、液压、传感、计算机技术的复合应用，为橡胶附加值提高和新产品开发提供了强有力的保障，橡胶产品休闲化，个性化，高档化趋势日益明显，橡胶产品出口以年均19%的速度增长，出口成品自给率也提高到70%，彻底扭转了橡胶进口量高于出口量的局面，增强了行业的国际竞争力。但我国橡胶行业的整体水平与世界先进国家相比仍有较大差距。应对整个橡胶领域的飞速发展有了一个总体认识，以期待找出与国外差距和今后提高科技水平的方向。1.3 橡胶切割机的发展前景（1）复合化发展。随着橡胶机械技术的发展，机械复合技术和复合加工技术逐渐成熟，在每一台机床上都可以符合多重任务完成各种生产要求。这样的复合生产将是新一轮的先进生产方式，橡胶切割行业的技术研究应该更加注重复合化发展，研究建造出可以完成多重任务完成各种生产要求的橡胶切割机。（2）实现橡胶切割的全面智能化。过去的人工控制切割已经不能满足橡胶机械管理的发展需求。未来的控制需要通过计算机对切割机的操控，使我们的橡胶切割向智能化迈进，在整个系统中，智能化也成为数控发展的又一大突破。（3）现代高精度化。加紧技术研究，提高精密度。因为精度化更加迎合了现代高科技产品的高要求，符合了新的时代发展要求。所以要适应时代新的发展要求必须加快精度研究的步伐。（4）趋向柔性化发展。引进柔性自动化技术，对于切割过程中复杂规格的橡胶件，保证规格的高要求，准精度。这样的柔性技术能够满足市场对产品的高要求，改变市场供不应求的现状。是一项先进的而有时效性的切割技术，它已经成为切割机发展的主流趋势。（5）结合电子计算机实现网络化。网络的力量在21世纪已经无法阻挡，切割系统网络化也是历史之必然。要加紧切割机与网络结合生产研发，结合网络优势综合开发新的切割机项目。这样的发展一定会促进网络带动切割技术的新一代变革。1.4 本课题应达到的要求通过参观现有的熟悉橡胶切割机的内部构造和工作原理。并找出切割机主要零件加工中会存在的不足之处，初步设定主要零件（基础板）的加工方案。熟练掌握金属加工工艺设计，工装设计，了解并会查找相关数据，熟练掌握零件的工艺分析要领，对铸造工艺也要掌握，以便对铸件出现的缺陷进行分析，掌握六点定位原理、并能对零件的定位进行分析计算，选择合适的定位元件和夹紧方式，能够熟练掌握机械制图的相关标准并能熟练使用CAD进行二维图纸的绘制，三维模型的建立，结合实际对夹具在生产中对生产效率的提高提出可行性的改进建议。全套知识梳理完后写设计说明书并进行设计答辩。 2 零件分析2.1 零件的工艺性分析和零件图的审查该零件图的视图正确，完整，尺寸，公差及技术都符合要求。但是，零件的加工过程，需要有较高的平面度，某些地方需要较细的表面粗糙度，各装配基面要求有一定的垂直度和平行度。否则会影响机器设备的性能和精度。图1 基础板2.2 零件的生产纲领及生产类型生产纲领是企业在计划期内应当生产的产量。按生产纲领与生产类型的关系确定。零件的生产纲领为 N=Qn(1+a+b) 其中，产品的年产量Q=10000台/年，每台产品中该零件的数量n=1,零件备品率a=4%，零件废品率b=1%。Q=100001(1+4%+1%)=10500件/年从计算结果可知，该零件生产类型为成批生产2.3 零件的加工工艺分析基础板共有22个机械加工表面，其中，两组（共八个）直径为8mm的螺栓孔与上表面（平面）有垂直度要求；三个宽度为29mm的装轴承壳的凸台表面（平面）有平行度要求。现分述如下：两组（八个）直径为8mm的螺栓孔两组（八个）直径为8mm的螺栓孔与上表面的垂直度公差为0.2mm，螺栓孔中心线与凸台右表面的尺寸要求为14.5mm；两组8mm的孔中心线之间有平行度公差0.1mm；三个宽度为29mm的凸台三个宽度为29mm的凸台面之间有公差为0.1mm的平行度要求。凸台与轴承壳相连的面（平面），其表面粗糙度为Ra1.6。由凸台连接的轴承壳确定的两根轴，轴线与29mmX7.5mm的小凸台有公差为0.1mm的平行度要求(以小凸台边缘为基准)。从上分析可知，基础板的加工精度不是很高。因此，可以先将精度低的加工面加工完后，再以加工过的表面为定位基准加工精度较高的凸台面和8mm孔。2.4 选择毛坯2.4.1 确定毛坯的成形方法该零件材料为Q235，考虑到基础板在工作过程中受力不大，轮廓尺寸也不大，各处壁厚相差较小，从结构形式看，几何形体不是很复杂，采用铸造生产比较合适，故可采用铸造成形。2.4.2 铸件结构工艺性分析该零件底平面因散热面积大，壁厚均匀，冷却快，故有可能产生白口铁组织，但因为此件对防止白口的要求不严，又采用砂型铸造，保温性能好，冷却速度较慢，故能满足基础板的使用要求。2.4.3 铸造工艺方案的确定a铸造方法的选择根据铸件的尺寸较小，形状比较简单，而且选用球墨铸铁为材料，并且铸件的表面精度要求不高，结合生产条件选用砂型铸造，其铸件精度为IT13-IT16，表面粗糙度Ra为100-12.5um。b.造型方法的选择在砂型铸造中，因铸件制造批量为大批生产，故选用砂型机器造型。c.分型面的选择选择分型面时要尽可能消除由它带来的不利影响，因为基础板有三个宽29mm的凸台，考虑起模方便，以上表面为分型面。而以此平面为分型面时，上模箱内无铸件体，铸件位于下箱中，能够保证其铸造质量。d.浇注位置的选择因为分型面为水平面，而且铸件的重要表面应该朝下，所以工件以正常工作状态放置（号面向上），内浇口开在水平分型面处。由于该零件在上表面壁厚相对较大，为了不使这些地方产生缩孔、缩松，在该处开出冒口进行补缩。注入方式采用中间注入式。e.铸件加工余量的确定铸件加工余量用代号RMA表示，其等级由精到粗分为A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、共10级。由于本铸件精度要求并不高所以查加工工艺学表2-7（要求的铸件机械加工余量（GB/T6414-1999）得加工余量为3.5mm。3 工艺规程设计3.1 基准设计本零件是有精度较高要求的孔的板状零件，平面和孔是设计的基准，也是装配和测量的基准，在加工时，应尽量以大平面为基准。3.1.1粗基准的选择图2 基础板基准对于一般板类零件而言，按照粗基准的选择原则（当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面为粗基准）。选取基础板的下表面（面所在平面）作为粗基准，加工出上表面（号平面）。3.1.2精基准的选择为保证加工精度，结合基础板的特征，主要采用基准重合原则和统一基准原则来进行加工。图3 基础板基准加工凸台面、8mm圆柱孔、7mm圆柱孔时，主要运用统一基准原则，即均以基础板的上表面（号面）作为定位基准。在实际加工中，为方便加工，各工序中运用专用夹具进行夹持，将以上两种原则综合运用。3.2 表面加工方案的选择上表面（号平面）表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：粗铣精铣；凸台端面（号平面）表面粗糙度为Ra1.6，经济精度为IT6，加工方案确定为：粗铣精铣； 25mm槽的两侧面（号平面）表面粗糙度为Ra12.5经济精度为IT9，加工方案确定为：粗铣； 4个29mm7.5mm的小凸台表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：粗铣精铣； 8个8mm螺栓孔表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：钻削铰孔； 4个7mm螺栓孔表面粗糙度为Ra6.3，经济精度为IT9，加工方案确定为：钻削铰孔。3.3 制订机械加工工艺路线制订机械加工工艺路线的出发点，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得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。这样得到以下的工艺路线：工序10 铸造；工序20 热处理；工序30 粗、精铣上表面（号平面），以零件底平面及左侧面为粗基准。选用X53立式铣床，并加专用夹具；工序40 粗、精铣凸台端面（号平面），以上表面（号平面）为基准，左端面为辅助基准，选用X52K立式铣床，并加专用夹具；工序50 粗、精铣25mm槽两侧面（号平面），以上表面为基准，左端面为辅助基准，选用X52K立式铣床，并加专用夹具；工序60 粗、精铣4个29mm7.5mm的小凸台，以上表面为基准，左端面为辅助基准，选用X52K立式铣床，并加专用夹具；工序70 钻削、铰削加工直径为8mm的8个螺栓孔，以经过精加工的号平面和左端面为基准，选用Z525立式钻床，并加专用夹具；工序80 钻削、铰削加工直径为7mm的4个螺栓孔，以经过精加工的号平面和左端面为基准，选用Z525立式钻床，并加专用夹具；工序90 钻削加工直径为4mm的2个螺栓孔，以经过精加工的号平面和左端面为基准，选用Z525立式钻床，并加专用夹具；工序100 去毛刺；工序110 检查；工序120 入库。以上工艺过程详见“机械加工工艺卡片”。3.4 确定机械加工余量及工序尺寸根据以上原始资料及机械加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸、毛坯尺寸如下：1. 上表面（号平面）粗铣：Z = 3mm；精铣：Z = 0.5mm。具体工序尺寸见表3-1。表3-1 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m精铣0.5H8Ra6.316Ra6.3粗铣3H11Ra12.516.5Ra12.5毛坯H13Ra2519.5Ra252. 凸台上端面（号平面）粗铣：Z = 3mm；精铣：Z = 0.5mm。具体工序尺寸见表3-2。表3-2 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m精铣0.5H8Ra6.331.5Ra6.3粗铣3H11Ra12.532Ra12.5毛坯H1635Ra253. 25mm槽两侧面（号平面）粗铣：Z = 3mm；精铣：Z = 0.5mm。具体工序尺寸见表3-3。表3-3 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m精铣0.5H8Ra6.387.5Ra6.3粗铣3H11Ra12.588Ra12.5毛坯H1691Ra254. 四个29mm7.5mm的小凸台粗铣：Z = 3mm；精铣：Z = 0.5mm。具体工序尺寸见表3-4。表3-4 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m精铣0.5H8Ra6.332.5Ra6.3粗铣3H11Ra12.533Ra12.5毛坯H1636Ra255. 八个8mm螺栓孔毛坯为实心，而螺栓孔的精度为IT9（参考金属加工工艺及工装设计），确定工序尺寸及余量：钻孔：7.9mm；铰孔：8mm，2Z = 0.1mm。具体工序尺寸见表3-5。表3-5 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m铰孔0.1H9Ra6.38Ra6.3钻孔7.9H12Ra12.57.9Ra12.56. 四个7mm孔毛坯为实心，而孔的精度要求界于IT8IT9之间（参照金属加工工艺及工装设计），确定工序尺寸及余量：钻孔6.8mm；铰孔：7mm，2Z = 0.2mm。具体工序尺寸见表3-6。表3-6 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m铰孔0.2H9Ra6.37Ra6.3钻孔6.8H12Ra12.56.8Ra12.57. 两个4mm孔毛坯为实心，而孔的精度要求界于IT8IT9之间（参照金属加工工艺及工装设计），确定工序尺寸及余量：钻孔4mm；具体工序尺寸见表3-7。表3-7 工序尺寸表工序名称工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/m表面粗糙度/m尺寸公差/mm表面粗糙度/m钻孔4H12Ra12.54Ra12.53.5 确定切削用量及基本工时3.5.1 工序30：粗、精铣后平面1. 粗铣上表面（号平面）选择刀具和机床查阅金属加工工艺及工装设计，由铣削宽度= 28mm，选择= 80mm的镶齿套式面铣刀(JB/T7954-1995)，根据金属加工工艺及工装设计，选择YG6硬质合金刀片，由于采用标准硬质合金面铣刀，故齿数z = 10，机床选择立式铣床X53。选择切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取 = 3mm。每齿进给量采用不对称端铣以提高进给量，查金属加工工艺及工装设计，当使用镶齿套式面铣刀及查阅金属加工工艺及工装设计得机床的7.5kw时，得= 0.14mm/z 0.24mm/z ，故取= 0.24mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据金属加工工艺及工装设计表4-2，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm，由铣刀直径= 80mm，查金属加工工艺及工装设计表4-3，故刀具磨钝寿命T = 180min。切削速度和每分钟进给量根据金属加工工艺及工装设计表4-44，当mm，7.5mm，0.24mm/z时，切削速度为m/min，主轴转速为r/min，进给速度为mm/min。各修正系数：故 (m/min) (r/min) (mm/min)按机床选取：= 235r/min，= 300mm/min，则切削速度和每齿进给量为：(m/min) (3.1)(mm/z) (3.2) ( n为铣刀转速，do为铣刀直径，z为铣刀齿数)检验机床功率根据金属加工工艺及工装设计表3.24，当工件的硬度在HBS =174207时，a35mm，5.0mm，= 80mm，z =10，= 300mm/min。查得P= 2.7kw，根据铣床X63说明书，机床主轴允许功率为：P=100.75kw = 7.5kw，故PP，因此，所选择的切削用量是可以采用的，即= 3mm，= 300mm/min，= 235r/min，= 59 m/min，= 0.13mm/z。计算基本工时式中，mm，mm，所以，(mm)， (min) (3.3)由于200/28=7.14，故走刀次数为8次 (min)2. 精铣上表面（号平面）选择刀具和机床查阅金属加工工艺及工装设计，由铣削宽度= 28mm，选择= 80mm的镶齿套式面铣刀(JB/T7954-1995)。根据金属加工工艺及工装设计表1.2，选择YG6硬质合金刀片，由于采用标准硬质合金面铣刀，故齿数z = 10，机床选择立式铣床X53。选择切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取= 0.5mm。每齿进给量采用对称端铣以提高加工精度，查金属加工工艺及工装设计表3.5，当使用镶齿套式面铣刀及查阅金属加工工艺及工装设计得机床的功率为7.5kw时，得= 0.14 mm/z 0.24mm/z ，因采用对称端铣，故取= 0.14mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据金属加工工艺及工装设计，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm，由铣刀直径= 80mm，查金属加工工艺及工装设计，故刀具磨钝寿命T = 180min。切削速度和每分钟进给量根据金属加工工艺及工装设计，当mm，1.5mm， 0.24mm/z时，切削速度为m/min，主轴转速为r/min，进给速度为mm/min。各修正系数：故 (m/min) (r/min) (mm/min)按机床选取：= 375r/min，= 375mm/min，则切削速度和每齿进给量为：(m/min)(mm/z)( n为铣刀转速，do为铣刀直径，z为铣刀齿数)检验机床功率根据金属加工工艺及工装设计，当工件的硬度在HBS = 174207时，35mm， 1.0mm，= 80mm，z =10，= 375mm/min，查得P= 1.1kw，根据铣床X53说明书，机床主轴允许功率为：P=100.75kw = 7.5kw，故PP，因此，所选择的切削用量是可以采用的，即：= 0.5mm，= 375mm/min，= 375r/min，= 94.2m/min，= 0.1mm/z。计算基本工时式中，mm，mm，所以，(mm)，(min)由于200/28=7.14，故走刀次数为8次 (min)3.5.2 工序40：粗、精铣凸台端面（号平面）1. 粗铣凸台端面选择刀具和机床查阅金属加工工艺及工装设计，由铣削宽度= 25mm，选择= 32mm的高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB/T 6117.2-1996)，故齿数z = 4。机床选择立式铣床X52K。选择切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取= 3mm。每齿进给量查金属加工工艺及工装设计及根据机床的功率为7.5kw，得= 0.2mm/z 0.29mm/z ，故取= 0.2mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据金属加工工艺及工装设计，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm，由铣刀直径=32mm，查金属加工工艺及工装设计，故刀具磨钝寿命T = 90min。切削速度和每分钟进给量根据金属加工工艺及工装设计，当mm，10mm，0.20mm/z时，m/min，r/min，mm/min。各修正系数：故 (m/min) (r/min) (mm/min)按机床选取：= 95r/min，= 50mm/min，则切削速度和每齿进给量为：(m/min)= 0.13(mm/z)( n为铣刀转速，do为铣刀直径，z为铣刀齿数)检验机床功率根据金属加工工艺及工装设计，当27mm，= 0.05 mm/z 0.09mm/z，10mm，157mm/min。查得P=1.3kw，根据铣床X52K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= 3mm，= 50mm/min，= 95r/min，= 9.55m/min，= 0.13mm/z。计算基本工时式中，mm，mm，所以，(mm)，(min)由于29/25=1.16，且有两组凸台，故走刀次数为4次 (min)2. 精铣凸台端面选择刀具和机床查阅金属加工工艺及工装设计，由铣削宽度= 25mm，选择= 32mm的高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB/T 6117.2-1996)，故齿数z = 4。机床选择立式铣床X52K。选择切削用量切削深度精加工，余量很小，故取= 0.5mm。每齿进给量查金属加工工艺及工装设计及根据机床的功率为7.5kw，得= 0.2mm/z 0.29mm/z，故取= 0.2mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据金属加工工艺及工装设计，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.25mm，由铣刀直径= 32mm，查金属加工工艺及工装设计，故刀具磨钝寿命T = 90min。切削速度和每分钟进给量根据金属加工工艺及工装设计，当mm，10mm，0.20mm/z时，m/min，r/min，mm/min。各修正系数：故 (m/min) (r/min) (mm/min)按机床选取：n= 75r/min，= 39mm/min，则切削速度和每齿进给量为：(m/min)= 0.13(mm/z)( n为铣刀转速，do为铣刀直径，z为铣刀齿数)检验机床功率根据金属加工工艺及工装设计，当27mm，= 0.10 mm/z 0.15mm/z，10mm，132mm/min。查得P=1.1kw，根据铣床X52K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=0.5mm，=39mm/min，= 75r/min，= 7.54m/min，= 0.13mm/z。计算基本工时式中，mm，mm，所以，(mm)，(min)由于29/25=1.16，且有两组凸台，故走刀次数为4次 (min)3.5.3 工序50：铣25mm槽两侧面（号平面）选择刀具和机床查阅金属加工工艺及工装设计，由铣削宽度=16mm，选择= 20mm的高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB/T 6117.2-1996)，故齿数z = 3，机床选择立式铣床X52K。选择切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取= 3mm。每齿进给量采用对称端铣以提高加工精度，查金属加工工艺及工装设计，当使用高速钢莫氏锥柄立铣刀及查阅金属加工工艺及工装设计得机床的功率为7.5kw时，得= 0.2 mm/z 0.29mm/z，故取= 0.2mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据金属加工工艺及工装设计，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm，由铣刀直径= 20mm，查金属加工工艺及工装设计，故刀具磨钝寿命T = 60min。切削速度和每分钟进给量根据金属加工工艺及工装设计，当mm，10mm，0.24mm/z时，m/min，r/min，mm/min。各修正系数：故 (m/min) (r/min) (mm/min)按机床说明书选取：=190r/min，= 78mm/min，则切削速度和每齿进给量为：(m/min)= 0.14(mm/z)( n为铣刀转速，do为铣刀直径，z为铣刀齿数)检验机床功率根据金属加工工艺及工装设计，当19mm，= 0.1mm/z 0.15mm/z，10mm，184mm/min。查得P= 0.9kw，根据铣床X52K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= 3mm，= 78mm/min，= 190r/min，= 11.93m/min，= 0.14mm/z。计算基本工时式中，mm，所以，(mm)，(min) 因为有两个侧面，所以，(min)。3.5.4 工序60：粗、精铣4个29mm7.5mm的小凸台1. 粗铣凸台端面选择刀具和机床查阅金属加工工艺及工装设计，由铣削宽度= 7.5mm，选择= 32mm的高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB/T 6117.2-1996)，故齿数z = 4。机床选择立式铣床X52K。选择切削用量切削深度由于加工余量不大，可以在一次走刀内切完，故取= 3mm。每齿进给量查金属加工工艺及工装设计及根据机床的功率为7.5kw，得= 0.2mm/z 0.29mm/z ，故取= 0.2mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据金属加工工艺及工装设计，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm，由铣刀直径=32mm，查金属加工工艺及工装设计，故刀具磨钝寿命T = 90min。切削速度和每分钟进给量根据金属加工工艺及工装设计，当mm，10mm，0.20mm/z时，m/min，r/min，mm/min。各修正系数：故 (m/min) (r/min) (mm/min)按机床选取：= 95r/min，= 50mm/min，则切削速度和每齿进给量为：(m/min)= 0.13(mm/z)( n为铣刀转速，do为铣刀直径，z为铣刀齿数)检验机床功率根据金属加工工艺及工装设计，当27mm，= 0.05 mm/z 0.09mm/z，10mm，157mm/min。查得P=1.3kw，根据铣床X52K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= 3mm，= 50mm/min，= 95r/min，= 9.55m/min，= 0.13mm/z。计算基本工时式中，mm，所以，(mm)，(min) 因为有四个面，所以，(min)。2. 精铣凸台端面选择刀具和机床查阅金属加工工艺及工装设计，由铣削宽度= 7.5mm，选择= 32mm的高速钢莫氏锥柄立铣刀(GB/T 6117.2-1996)，故齿数z = 4。机床选择立式铣床X52K。选择切削用量切削深度精加工，余量很小，故取= 0.5mm。每齿进给量查金属加工工艺及工装设计及根据机床的功率为7.5kw，得= 0.2mm/z 0.29mm/z，故取= 0.2mm/z。确定铣刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据金属加工工艺及工装设计，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.25mm，由铣刀直径= 32mm，查金属加工工艺及工装设计，故刀具磨钝寿命T = 90min。切削速度和每分钟进给量根据金属加工工艺及工装设计，当mm，10mm，0.20mm/z时，m/min，r/min，mm/min。各修正系数：故 (m/min) (r/min) (mm/min)按机床选取：n= 75r/min，= 39mm/min，则切削速度和每齿进给量为：(m/min)= 0.13(mm/z)( n为铣刀转速，do为铣刀直径，z为铣刀齿数)检验机床功率根据金属加工工艺及工装设计，当27mm，= 0.10 mm/z 0.15mm/z，10mm，132mm/min。查得P=1.1kw，根据铣床X52K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=0.5mm，=39mm/min，= 75r/min，= 7.54m/min，= 0.13mm/z 。计算基本工时式中，mm，所以，(mm)，(min) 因为有四个面，所以，(min)。3.5.5 工序70:钻削、铰削加工直径为8mm的8个螺栓孔 1. 钻削8个7.9mm的孔选择刀具和机床查阅金属加工工艺及工装设计，由钻削深度= 3.95mm，选择= 7.9mm的H11级高速钢麻花钻(GB1438-85)，机床选择立式钻床Z525。选择切削用量进给量f根据金属加工工艺及工装设计，取f = 0.47 mm/r 0.57mm/r，查阅金属加工工艺及工装设计，故取f = 0.43mm/r。根据金属加工工艺及工装设计，可以查出钻孔时的轴向力，当f 0.51mm/r，12mm时，轴向力= 2990N。轴向力的修正系数均为1.0，故= 2990N。根据立式钻床Z525说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力= 8829N，由于，故 f = 0.43mm/r可用。切削速度根据金属加工工艺及工装设计，根据f = 0.43mm/r和铸铁硬度为HBS = 200217，取=12m/min。根据金属加工工艺及工装设计，切削速度的修正系数为：，故=(m/min)= 285.6(r/min)根据立式钻床Z525说明书，可以考虑选择选取：n= 272r/min，降低转速，使刀具磨钝寿命上升，所以，(m/min)。确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据金属加工工艺及工装设计，当= 7.9mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.5mm，故刀具磨钝寿命T = 35min。检验机床扭矩及功率根据金属加工工艺及工装设计，当 f = 0.51mm/r，11.1mm。查得=15N m，根据立式钻床Z525说明书，当= 272r/min，=72.6N m，故，根据金属加工工艺及工装设计，P=1.0kw，根据立式钻床Z525说明书，P= 2.8kw，故P P。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即：f = 0.43mm/r，= 272r/min，= 7.6m/min。计算基本工时式中，mm，查金属加工工艺及工装设计，mm，所以，(mm)，= 0.46(min)。因有8个孔，所以，T= 80.46= 3.66(min)。2.铰削8个8H9mm孔选择刀具和机床查阅金属加工工艺及工装设计，选择= 8mm的H9级高速钢锥柄机用铰刀(GB1133-84)，机床选择立式钻床Z525。选择切削用量进给量f查阅金属加工工艺及工装设计，并根据机床说明书取f = 0.65mm/r 1.3mm/r，故取f = 0.72mm/r。切削速度根据金属加工工艺及工装设计，取= 8m/min。根据金属加工工艺及工装设计，切削速度的修正系数为：，故：=(m/min)= 249.1(r/min)根据立式钻床Z525机床说明书选取：=195r/min，所以，(m/min)。确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据金属加工工艺及工装设计，当= 9mm时，铰刀后刀面最大磨损量为0.4mm，故刀具磨钝寿命T = 60min。因此，所选择的切削用量： f = 0.72mm/r，= 195r/min，= 5.51m/min。计算基本工时式中，mm，查金属加工工艺及工装设计，mm，所以，(mm)，= 0.48(min)。因有8个孔，所以，T= 80.48= 3.8(min)。3.5.6 工序80：钻削、铰削加工直径为7mm的4个螺栓孔 1. 钻削6.8mm孔选择刀具和机床查阅金属加工工艺及工装设计，由钻削深度= 3.4mm，选择=6.8mm的H12级高速钢麻花钻(GB1438-85)，机床选择立式钻床Z525。选择切削用量进给量f根据金属加工工艺及工装设计，取f = 0.47 mm/r 0.57mm/r，查阅金属加工工艺及工装设计，故取f = 0.43mm/r。根据金属加工工艺及工装设计，可以查出钻孔时的轴向力，当f 0.51mm/r，12mm时，轴向力= 2990N。轴向力的修正系数均为1.0，故= 2990N。根据立式钻床Z525说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力= 8829N，由于，故f = 0.43mm/r可用。切削速度根据金属加工工艺及工装设计，根据f = 0.43mm/r和铸铁硬度为HBS = 200217，取=12m/min。根据金属加工工艺及工装设计，切削速度的修正系数为：，故：=(m/min)= 259.3(r/min)根据立式钻床Z525说明书，可以考虑选择选取：= 195r/min，所以，(m/min)。确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据金属加工工艺及工装设计，当= 6.8mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.5mm，故刀具磨钝寿命T = 35min。检验机床扭矩及功率根据金属加工工艺及工装设计，当f 0.51mm/r，11.1mm。查得=15Nm，根据立式钻床Z525说明书，当=195 r/min，= 72.6Nm，故，根据金属加工工艺及工装设计，P= 1.0kw，根据立式钻床Z525说明书，P= 2.8kw，故PP 。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即f = 0.43mm/r，= 195r/min，= 6m/min。计算基本工时式中，mm，查切削用量简明手册表2.29，mm，所以，(mm)，=0.25(min)。2.铰7F9mm孔选择刀具和机床查阅金属加工工艺及工装设计，选择=7mm的F9级高速钢锥柄机用铰刀(GB1133-84)，机床选择立式钻床Z525。选择切削用量进给量f查阅金属加工工艺及工装设计，并根据机床说明书取f = 0.5mm/r 1.3mm/r，故取f = 0.57mm/r。切削速度根据金属加工工艺及工装设计，取= 5m/min。根据金属加工工艺及工装设计，切削速度的修正系数为：，故：=(m/min)=140.1(r/min)根据立式钻床Z525机床说明书选取：=140r/min，所以，(m/min)。确定铰刀磨钝标准及刀具磨钝寿命根据金属加工工艺及工装设计，当=7mm时，铰刀后刀面最大磨损量为0.4mm，故刀具磨钝寿命T = 60min。因此，所选择的切削用量：f = 0.57mm/r，= 140r/min，= 4.4m/min。计算基本工时式中，mm，查切削用量简明手册表2.29，mm，所以，(mm)，=0.26(min)。因有4个孔，所以，= 40.26 = 1.04(min)。3.5.7 工序90：钻削两个4mm的孔1.钻削两个4mm孔选择刀具和机床查阅金属加工工艺及工装设计，由钻削深度= 2mm，选择= 4mm的H12级高速钢麻花钻(GB1438-85)，机床选择立式钻床Z525。选择切削用量进给量f查阅金属加工工艺及工装设计，取f = 0.32mm/r。根据金属加工工艺及工装设计，取f = 0.27 mm/r 0.33mm/r，故取f = 0.32mm/r。根据金属加工工艺及工装设计，可以查出钻孔时的轴向力，当f 0.33mm/r，12mm时，轴向力= 2110N。轴向力的修正系数均为1.0，故= 2110N。根据立式钻床Z525说明书，机床进给机构强度允许的最大轴向力= 8829N，由于，故f = 0.32mm/r可用。切削速度根据金属加工工艺及工装设计，根据f = 0.32mm/r和铸铁硬度为HBS = 200217，取=14m/min。根据金属加工工艺及工装设计，切削速度的修正系数为：，故：=(m/min)= 511.2(r/min)根据立式钻床Z525说明书，可以考虑选择选取：= 392r/min，所以，(m/min)。确定钻头磨钝标准及刀具磨钝寿命根据金属加工工艺及工装设计，当= 4mm时，钻头后刀面最大磨损量为0.5mm，故刀具磨钝寿命T = 20min。检验机床扭矩及功率根据金属加工工艺及工装设计，当f 0.33mm/r，11.1mm。查得=10.49Nm，根据立式钻床Z525说明书，当= 392r/min，= 72.6Nm，故，根据金属加工工艺及工装设计，P= 1.0kw，根据立式钻床Z525说明书，P= 2.8kw，故PP。因此，所选择的切削用量是可以采用的，即：f = 0.32mm/r，= 392r/min，= 7.14m/min。计算基本工时式中，mm，查金属加工工艺及工装设计，mm，所以，(mm)，= 0.16(min)。因有两个孔，所以，= 20.16 = 0.32(min)。最后，将以上各工序切削用量、工时定额的计算结果，连同其他加工数据填入相应的机械加工工序卡片中。4 夹具系统设计在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受加工或检测的装置，都可以统称为夹具。夹具是机床的重要组成部件，是根据机床工艺结构的具体要求而专门设计的。例如：焊接过程中用于拼焊的焊接夹具；检测过程中用的检验夹具，装配过程中用的装配夹具；机械加工过程中用的机床夹具等，都属于泛指的夹具范畴。4.1 机床夹具概述4.1.1 工件装夹的实质在机床上加工工件时，为了要使该工序所加工的表面，能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求，在加工前，必须首先将工件装好夹牢。把工件装好，就是要在机床上确定工件相对刀具的正确加工位置。工件只有处在这一位置上接受加工，才能保证其被加工表面达到所规定的各项技术要求。在夹具设计的术语中，把工件装好称为定位。把工件夹牢，就是指在已经定好的位置上将工件可靠地夹住。以防在加工时工件因受到切削力、离心力、冲击和振动等的影响，发生不应有的位移而破坏了定位。在夹具设计的术语中把夹牢工件称为夹紧。由此可知，工件装夹的实质，就是在机床上对工件进行定位和夹紧。装夹的目的，则是通过定位和夹紧而使工件在加工过程中始终保持其正确的加工位置，以保证达到该工序所规定的加工技术要求。4.1.2 机床夹具的功能(1)保证加工精度工件通过机床夹具进行安装，包含了二层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位；二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。这样，就可以准确确定工件与机床、刀具之间的相对位置，保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。(2) 提高生产率使用夹具来安装工件，可以免去工件逐个画线、找正对刀等辅助时间，且工件装夹方便。如采用多件、多工位夹具，以及气动、液压动力夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。(3) 扩大机床的使用范围有些机床上配备专用夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上或在摇臂钻床工作台上安放镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工，使车床、钻床具有镗床的功能。(4) 保证生产安全可降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度，保证生产安全。4.1.3 机床夹具要点(1) 为提高铣床夹具在铣床上安装的稳固性，除要求夹具有足够的刚度和强度外，还应注意使工件的加工面尽可能靠近工作台面，以降低夹具重心。因此夹具的高重比H/B应限在11.25的范围内。 (2)对定位装置的设计和布置，应尽量使主要支承面大些；要尽量选取加工过的平面为定为基准；定位元件要用支承面，且布置尽可能远些，必要的时候可采用辅助支承，以免加工时发生振动。(3)铣床夹具的夹紧装置应有足够的夹紧力和良好的自锁性能。夹紧力的作用点要尽量靠近加工表面，并夹紧在工件刚性较好的部位，以保证夹紧可靠，定位稳定。必要时可采用浮动夹紧机构，以提高夹紧刚度。为减少装卸工件所需用的辅助时间，改善工人的劳动条件，在与夹具的复杂程度、工作效率和生产规模相适应的前提下，要注意采用快速夹紧、联动夹紧、气动液压夹紧装置和机械化传动装置等。4.2 工件的加工工艺分析本设计根据要求，设计工件工序70钻、铰削加工8F9mm的的钻床夹具。该夹具用于Z525立式钻床，并配上7.9H12mm的高速钢麻花钻、8F9mm的高速钢锥柄机用铰刀，按工步对孔进行加工。基础板需要加工的8mm孔的位置尺寸精度要求不高，孔的表面粗糙度值为Ra6.3。在机械加工工艺规程中，分钻、精铰、进行加工。依靠所设计的夹具来保证加工表面的下列位置尺寸精度：待加工孔8F9和凸台侧面距离尺寸为14.50.2mm；4.3 定位方案及定位基准的选择4.3.1 工件的定位分析工件定位实质，就是要使工件在夹具中占有某个正确的位置，这一确定的位置可以通过定位支承限制相应的自由度来获得，一个物体在空间直角坐标系中具有六个自由度，即沿三个互相垂直的坐标轴移动自由度，以及围绕这三个坐标轴转动的自由度。如下图4.1所示：图4.1 六点定位工件用一个支承点限制工件的一个自由度，用六个合理分布的支承点限制工件的六个自由度，使工件在机床或夹具中取得一个正确的加工位置，即为工件的六点定位原理。如果工件的六个自由度用六个支承点与工件接触使其完全消除，则该工件在空间的位置就完全确定了。4.3.2 工件定位方案及定位基准的选择在研究和分析工件定位问题时，定位基准的选择是一个关键问题。一般地说，工件的定位基准一旦被选中，则工件的定位方案也基本上被确定。定位方案是否合理，直接关系到工件的加工精度能否保证在加工时，用以确定工件在机床上或夹具中正确位置所采用的基准，称为定位基准。即与夹具定位元件接触的工件上的点、线、面。当接触的工件上的点、线、面为回转面、对称面时，称回转面、对称面为定位基面，其回转面、对称面的中心线称定位基准。注意要点：（1）定位就是限制自由度，通常用合理布置的定位支撑点来限制工件的自由度。（2）定位支撑点与工件定位基准面始终保持紧贴接触限制工件自由度的。（3）一个定位支撑点仅限制一个自由度，一个工件所设置的定位支撑点数目，原则上不超过六个。（4）分析定位支撑点的定位作用时，不考虑力的影响。定位和夹紧是两个概念。（5）定位支撑点是由定位元件抽象而来的，在夹具中，定位支撑点总是通过具体定位元件体现，至于具体的定位元件应转化为几个定位支撑点，需结合其结构进行分析。本设计为基础板的钻削，需要限制的自由度为5个，即不完全定位。4.4 确定夹具的结构方案4.4.1 确定定位方案，设计定位元件该孔为通孔，沿着孔轴线方向的不定度可不予以限制，但是为增强加工时零件的刚性，必定限制孔轴线方向的不定度，故应按完全定位设计夹具，并力求遵守基准重合原则，以减少定位误差对加工精度的影响。工件在钻8mm孔时，由于基础板结构简单，需要限制的自由度为5个，可以采用六点定位，是完全定位，也是过定位，但这样，既增加了工件的稳定性，又兼顾了基准重合原则，多加的一个支承销可以方便定位和加工，协助工件装夹，但是增加的一个定位元件将导致出现超静定问题，在接下来的力学分析中将给以解释。为实现定位方案，所使用的定位元件主要是支承销：4.4.2 确定夹紧方式和设计夹紧机构在钻8F9mm孔时，由于孔径较小，切削扭矩和轴向力较小，并且轴向力可以使工件夹紧，因此，在确定夹紧方式时就可以不考虑轴向切削力的影响，即可以不施加夹紧力来克服轴向切削力。但由于切削扭矩会使工件产生旋转，因此需要对工件施加向下压的夹紧力来克服切削扭矩。为便于操作和提高机构效率，采用压板夹紧机构，其力的作用点落在工件右端面上，采用两端加紧方案。4.4.3 夹紧力计算计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成是一个刚性系统。本工序在钻削加工过程中的切削力可以分解为切削扭矩和轴向切削力，因轴向切削力的作用方向与夹具的夹紧方向相同，有助于工件的夹紧，因此，在计算夹紧力时可以不计算轴向切削力。而为保证夹紧可靠，应将理论夹紧力乘上安全系数作为工件加工时所需要的夹紧力，即：（）其中，查机床夹具设计手册表1-2-1得：、1.15、，所以，= 2.691。查机床夹具设计手册表1-2-7得：查机床夹具设计手册表1-2-8得：由于钻头的直径为d = 7.9mm，所以，(N mm)因此，实际所需要的夹紧力力矩为：(N mm)。夹紧机构采用压板机构，机构的传动效率为，螺母产生的夹紧力为：。查机床夹具设计手册表1-2-20，得： = 6.22mm，查表1-2-21，得：= 3.675mm，查表1-2-22，得，。= 2810.23(N)则作用在压板上的夹紧力为：=夹紧机构受力如图4.2 图4.3所示。图4.2 夹紧机构受力示意图图4.3 夹紧机构受力示意图由公式得：N在工件上的夹紧力作用点到钻头在工件上加工时作用点的最小距离为7.965mm。因此，夹紧力产生的扭矩为： (N mm)。因，故该铰链机构能满足钻孔加工要求。4.4.5支承销最小截面的计算上面提到的超静定问题，现在给以分析，由于夹紧力施加于工件的左右端面上，切夹紧力远大于工件放置到夹具上时与后平面上的支承销产生的力，所以在计算支承销最小截面计算时，只应计算出支承销承受的最大压力即可。根据工件的体积和材料密度，粗略估算工件重力为500N（即50kg），加上钻削时最大轴向力后为9329N，分别以两个力计算最小截面；得D1=2.19mm 得D2=5.64mm 所以，我们取D=8mm4.5 钻套、钻模板设计为进行钻、铰加工，采用快换钻套，其孔径尺寸和公差如下：钻7.9H12孔：麻花钻的最大极限尺寸为7.9+0.15mm，则钻孔时所配的钻套取规定的公差为F8，即钻套尺寸为：8.05mm，圆整后可写成7.9mm，钻套高度一般为，钻套与工件的距离为。钻套示意图如图4.4所示。如图4.4钻套示意图铰8F9孔：铰孔选用GB1133-84中的标准铰刀，其尺寸为8mm，按规定取铰孔时钻套的尺寸公差为8+0.023G6，即钻套尺寸为：8.023mm，圆整后可写成8mm。钻套形状尺寸在机床夹具设计手册中查取。为了安装快换钻套，确定选取固定衬套与之相配合使用

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。