设计加工该零件12槽的铣床夹具，中批量生产【第二组数据】
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设计
加工
零件
12
十二
铣床
夹具
批量
生产
出产
第二
数据
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!【包含文件如下】【机械类设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat
夹具体——A3.dwg
工序卡
工艺过程卡.doc
毛坯图——A4.dwg
装配图——A3.dwg
说明书.doc
零件图——A4.dwg
前 言
机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
铣零件的宽12槽的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行毕业设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。
本设计选用机械零件来进行工艺编制与夹具设计，以说明书、绘图为主，设计手册与国家标准为附来进行详细说明。
目 录
前 言 1
1 概述发展 2
1.1机床夹具简介 2
1.1.1机床夹具的主要功能 2
1.1.2机床夹具的组成 2
1.1.3夹具设计的步骤和基本要求 2
2加工工艺规程设计 8
2.1零件的作用 8
2.2零件的工艺分析 8
2.3基面的选择 8
2.3.1粗基准的选择原则 8
2.3.2精基准选择的原则 9
2.4 设计思想与不同方案对比 9
2.5确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 10
2.6确定切削用量及基本工时 11
3专用夹具设计 19
3.1问题提出 19
3.2定位基准的选择 19
3.3定位元件的设计 19
3.4定位误差分析 19
3.5夹紧机构设计与夹紧力计算 20
3.6对刀及导引装置设计 21
3.7夹具设计及操作简要说明 24
结束语 25
谢 辞 26
参 考 文 献 27
- 内容简介：
-
XX 学校 机械加工工序卡片产品型号 零件图号产品名称 零件名称 共 6 页 第 1 页车间 工序号 工序名称 材料牌号03 铣 45毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式铣床 X52K夹具编号 夹具名称 切削液工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分)准终 单件工步号工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数工步工时机动 辅助1 铣底面 端铣刀、游标卡尺 475 59.7 0.25 1.0 1 0.624设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期) 会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 XX 学校 机械加工工序卡片产品型号 零件图号产品名称 零件名称 共 6 页 第 2 页车间 工序号 工序名称 材料牌号04 铣 45毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式铣床 X52K夹具编号 夹具名称 切削液工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分)准终 单件工步号工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数工步工时机动 辅助1 铣顶面 端铣刀、游标卡尺 475 59.7 0.25 1.0 1 0.624设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期) 会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 XX 学校 机械加工工序卡片产品型号 零件图号产品名称 零件名称 共 6 页 第 3 页车间 工序号 工序名称 材料牌号05 钻 45毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式钻床 Z525夹具编号 夹具名称 切削液工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分)准终 单件工步号工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数工步工时机动 辅助1 钻 19 孔 麻花钻、圆柱塞规 545 32.6 0.28 9.5 1 0.2532 扩 19 孔至 20.8 扩孔钻、圆柱塞规 680 44.5 0.17 0.9 1 0.2593 铰 20.8 孔至 21H8 铰 刀、圆柱塞规 960 63.4 0.1 0.1 1 0.3044 钻 10.8 孔 麻花钻、圆柱塞规 545 18.5 0.28 5.4 1 0.2265 铰 10.8 孔至 11H7 铰 刀、圆柱塞规 960 33.2 0.1 0.1 1 0.304设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期) 会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 XX 学校 机械加工工序卡片产品型号 零件图号产品名称 零件名称 共 6 页 第 4 页车间 工序号 工序名称 材料牌号06 铣 45毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数数控铣床 XK7132夹具编号 夹具名称 切削液工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分)准终 单件工步号工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数工步工时机动 辅助1 铣四周面 立铣刀、游标卡尺 475 15 0.25 1.0 1 1.5152 倒圆角 R3设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期) 会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 XX 学校 机械加工工序卡片产品型号 零件图号产品名称 零件名称 共 6 页 第 5 页车间 工序号 工序名称 材料牌号07 铣 45毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数卧式铣床 X62夹具编号 夹具名称 切削液工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分)准终 单件工步号工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数工步工时机动 辅助1 铣宽 12 槽 三面刃铣刀、游标卡尺 475 119.4 0.25 6.0 1 0.342设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期) 会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 XX 学校 机械加工工序卡片产品型号 零件图号产品名称 零件名称 共 6 页 第 6 页车间 工序号 工序名称 材料牌号08 钻 45毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数锻件设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数立式钻床 Z525夹具编号 夹具名称 切削液工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分)准终 单件工步号工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 进给量 mm/r 背吃刀量 mm 进给次数工步工时机动 辅助1 配钻 6 孔 三面刃铣刀、游标卡尺 545 10.3 0.28 3.0 2 0.177设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期) 会签(日期)标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期产品型号 零（部）件图号 第 1 页机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片产品名称 零（部）件名称 零件图 共 1 页材料牌号 45 毛坯种类 锻件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 备注工时工序号工序名称 工 序 内 容 车间工段 设备 工艺装备 准终 单件01 备料 型材 02 热 调质处理 03 铣 铣底面 立式铣床 X52K 硬质合金端铣刀、游标卡尺04 铣 铣顶面 立式铣床 X52K 硬质合金端铣刀、游标卡尺05 钻 钻、扩、铰 21H8 孔；钻、铰 11H7 孔 立式钻床 Z525 麻花钻、扩孔钻、铰刀、圆柱塞规06 铣 铣四周面；倒圆角 R3 数控铣床 XK7132 硬质合金立铣刀、倒角钻、游标卡尺07 铣 铣宽 12 槽 卧式铣床 X62 硬质合金三面刃铣刀、游标卡尺08 钻 配钻 6 孔 立式钻床 Z525 麻花钻、圆柱塞规09 钳工 去毛刺 10 终检 检验至图纸要求 11 入库 包装、入库 编制 （日期） 审核 （日期） 会签 （日期）处 数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期编制 （日期） 审核 （日期） 会签 （日期） 目 录前 言 .11 概述发展 21.1 机床夹具简介 21.1.1 机床夹具的主要功能 21.1.2 机床夹具的组成 21.1.3 夹具设计的步骤和基本要求 22 加工工艺规程设计 82.1 零件的作用 82.2 零件的工艺分析 82.3 基面的选择 82.3.1 粗基准的选择原则 82.3.2 精基准选择的原则 92.4 设计思想与不同方案对比 92.5 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 .102.6 确定切削用量及基本工时 .113 专用夹具设计 .193.1 问题提出 .193.2 定位基准的选择 .193.3 定位元件的设计 .193.4 定位误差分析 .193.5 夹紧机构设计与夹紧力计算 .203.6 对刀及导引装置设计 .213.7 夹具设计及操作简要说明 .24结束语 .25谢 辞 .26参 考 文 献 270前 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。铣零件的宽 12 槽的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行毕业设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本设计选用机械零件来进行工艺编制与夹具设计，以说明书、绘图为主，设计手册与国家标准为附来进行详细说明。11 概述发展1.1 机床夹具简介1.1.1 机床夹具的主要功能机床夹具已成为机械加工时的重要装备，同时是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术也正朝着高精、高效、模块、组合、通用 、经济方向发展。机床夹具的主要功能是使工件定位夹紧，使工件相对于刀具及机床占有正确的加工位置，保证其被加工表面达到工序所规定的技术要求，工件定位后，经夹紧装置施力于工件，将其固定夹牢，使其在加工过程中不致因切削力、重力、离心力等外力作用而发生位置改变。为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。安装方法有找正法和用专用夹具，找正法用于单件、小批生产中，而专用夹具用于生产批量较大或特殊需要时。1.1.2 机床夹具的组成1）定位支承元件 确定工件在夹具中的正确位置并支承工件。2）夹紧装置 将工件夹紧不发生移动。3）对刀或导向元件 保证刀具与工件加工表面的正确位置。4）夹具体 将夹具的所有组成部分组成一体，并保证它们之间的相对位置关系。1.1.3 夹具设计的步骤和基本要求一：夹具设计的基本要求夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、工人的劳动强度、生产率和加工成本。因此对设计的夹具，提出以下几点基本要求。1）能稳定可靠地保证工件的加工技术要求。若工件达不到加工技术要求，成为废品，则夹具设计是失败的，该夹具不能用与生产。2）操作简单，便于工件安装，减轻工人的劳动强度，节省工件安装时间，降低辅助工时，保证高的生产效率。3）具有良好的工艺性，便于制造，降低夹具制造成本，从而降低分摊在工件2上的加工成本。为保证上述基本要求，夹具的生产过程应按下面程序进行：夹具生产任务书夹具的结构设计使用、制造部门会签夹具制造夹具验收生产使用。夹具生产任务书是由工艺人员在编制工艺规程时，根据生产需要而提出的。任务书中包含内容有设计理由、使用车间、使用设备，该夹具所使用工件工序的工序图并在工序图上要标明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位基准、夹紧点。这是设计夹具的依据，也是验收制造夹具的依据。夹具结构设计是设计人根据夹具设计任务书的加工要求，提出几种可行方案、分析比较、进行误差计算，以确定出合理方案，进行设计。夹具结构设计完成后，要会同使用部门、制造部门就夹具的结构合理性、结构工艺性和经济性进行审核、会签、交付制造。制成的夹具要同设计人员。工艺人员、使用部门、制造部门共同进行验证。当确认夹具可保证工件该工序加工要求，能保证生产率、操作方便、安全，就可交付生产车间使用。二:夹具的设计步骤当接到夹具设计任务书后，按下面 6 个步骤，逐步设计。1）明确设计任务，收集研究设计的原始资料。原始资料包括如下内容。A：加工零件的零件图、毛坯图及加工工艺过程，所设计夹具应有的工序图，并了解该工序所使用的设备、刀具、量具、其他辅具以及该工序的加工余量、切削用量、加工要求、生产节拍等参数。B：了解零件的生产类型，就是决定夹具采用简单结构或复杂结构的依据。若属大批量生产，则力求夹具结构完善、生产率高 或是单件小批量生产或急于应付生产，则夹具结构应简单，以便迅速制造交付使用。C：收集该夹具所用机床的资料，主要指与夹具连接部分的安装尺寸。如铣床夹具要安装在工作台上，要收集工作如大小，工作如 T 形槽及槽距，以及机床的技术参数。D：收集所使用刀具的资料如刀具的精度、安装方式、使用要求及技术条件等。E：收集国内外同类型夹具资料，吸收其中先进而又能结合本厂情况的合理部分。F：了解本厂制造夹具的能力和使用的条件，如夹具制造的条件及精度水平，有3无压缩空气压值等。G：收集有关夹具部件的标准（包括国标、部标、企标、厂标），典型夹具结构图册等。2）确定夹具结构方案，绘制结构草图，其主要内容如下。A：根据工件加工尺寸、要求和开关，确定工件的定位方式，选择或设计定位元件，计算定位误差。B：确定刀具的引导方式及引导元件（指钻夹具、铣夹具）。C：确定工件夹紧方式 ，选择或设计夹紧机构，计算夹紧力。D：确定其他装置（如分度装置、顶出装置）的结构型式。E：确定和设计其他结构，如铣床夹具与机床的连接装置、对刀装置。在确定夹具结构的各组成部分时，可提出几种不同方案，分别画出草图，进行分析比较，从中选择出合理方案。3）绘制夹具总图。应注意以下几点。A：绘制夹具总图，尽量按 1：1 绘制，以保证直观性。B：主视图尽量符合操作者的正面位置。C：工件轮廓用双点画线绘制，并视为假想透明体，不影响其他元件的绘制。D：绘图顺序为：工件定位元件引导元件夹紧装置其他装置夹具体。4）标注总图上的尺寸、公差与配合和技术条件。夹具总图结构绘制完成后，需标注五类尺寸和四类技术条件。5）编写零件明细表。明细表应包括零件序号、名称、代号（指标准件代号或通用件代号 ）、数量、材料、热处理、质量等。6）绘制总图中非标准件的零件图。三：夹具总图上尺寸、公差与配合和技术条件的标注在夹具设计中，对于初设计者，在夹具总图上如何标注尺寸及技术条件，往往是难点之一，以下对此作简要阐述。1）夹具总图上应标注的五类尺寸A：夹具外形轮廓尺寸指夹具在长、宽、高三个方向上的最大极限尺寸。若有可动部分，则指运动部件在空间达到的极限位置的尺寸。标注夹具外形尺寸的目的是避免夹具与机床或刀具在空间发生干涉。4B：工件与定位元件间的联系尺寸主要指工件定位面与定位元件工作面的配合尺寸或各定位元件的位置尺寸，它们直接影响工件加工精度，是计算工件定位误差的依据。C：夹具与刀具的联系尺寸主要指对刀元件或引导元件与夹具定位元件之间的位置尺寸、引导元件之间的位置尺寸或引导与导向部分的配合尺寸。D：夹具与机床的连接部分尺寸这类尺寸主要指夹具与机床主轴或工作如必须固定连接的平俱。如车床夹具要安装在车床主轴上，要标注与车床主轴的连接尺寸，铣床夹具要安装在工作台上，要标注与工作如 T 形槽相配的定位键尺寸。E：夹具内容的配合尺寸中心轴与夹具体孔的配合尺寸，钻套与衬套、衬套与夹具体的配合尺寸，此类尺寸必须标注尺寸、配合性质及配合精度，否则夹具精度无法保证。2） 夹具总图上应标注的四类技术条件夹具中的技术条件主要指夹具装配好后，各表面之间的位置精度要求。A：定位元件之间的相互位置要求这是指组合定位时多个定位元件之间的相互位置要求或多件装夹时相同定位元件之间的相互位置要求。如两端顶尖顶轴两端中心孔，要求两顶尖轴线同轴度，两 V 形块对称线的同轴度。B：定位元件与连接元件或夹具体底面的相位置要求夹具的连接元件或夹具体底面是夹具与机床的连接部分，它决定了夹具与机床的相对位置，也就是决定了定位元件相对机床，或刀具的位置，即决定了工件相对机床或刀具的位置。C：引导元件与连接元件或夹具体底面的位置要求D：引导元件与定位元件之间的相互位置要求3）五类尺寸、四类技术条件的分类五类尺寸、四类技术条件根据是否与工序加工要求相关而分为两类，其精度值大小和取法不同。A：与工件加工要求无直接关系的 尺寸公差与配合 这类尺寸公差与配合应按照元件在夹具中的功用和装配要求，根据公差与配合国家标准或参阅有关资料来制定。 技术条件 与工件加工要求无直接关系的夹具上技术条件。B： 与加工要求直接相关的 这类尺寸和技术条件与工件上相应尺寸和技术5条件直接对应，直接根据工件相应尺寸公差和相互位置允差的（1/51/2）的值选取。一般工件允差小，取大系数，工件允差大，则取小系数。制定这类夹具尺寸公差时，要注意下列问题。 应经工件的平均尺寸作为夹具相应尺寸的基本尺寸，极限偏差按对称双向标注。 应以工序尺寸（不一定是工件最终尺寸）作为夹具基本尺寸的设计依据。4）夹具调刀尺寸的标注当夹具设计完成，按要求标注尺寸后，对有些夹具如铣夹具，往往还要标注调刀尺寸（调刀尺寸一般是指夹具的调刀基准到对刀元件工作表面的位置尺寸），即刀具相对基准的尺寸，它与工件加工尺寸直接相关，也是夹具总图上关键尺寸要求。四：夹具体设计夹具总体设计中最后完成的主要元件是夹具体。夹具体是夹具基础件、组成夹具的各种元件、机构、装置都要安装在夹具体上。在加工过程中，它还要承受切削力、夹紧、惯性力及由此而产生的振动和冲击。所以，夹具体是夹具中一个设计、制造劳动量大，耗费材料多，加工要求高的零部件。在夹具成本中所占比重较大，制造周期也长，设计时，应给以足够的重视。（1）夹具体和毛坯结构实际生产中所用夹具体常用的有三种结构。A：铸造结构铸造结构夹具体的优点如下： 可铸出复杂的结构形状。 铸件抗压强度大、抗振性好，特别适用于加工时振动大、切削负荷大的场合。 铸件易于加工，价格低廉，成本低。但铸件生产周期长，因存在铸内应力，易引起变形，影响夹具精度的保持性，因此，夹具体必须进行时效处理。B：焊接结构其优点如下： 容易制造，周期短。 采用钢板、型材，如结构合理，布置得当，可减小质量。由于上述两优点，特别适用于新产品试制或临时急用的场合，以缩短生产周期。此外，一些结构简6单的小型夹具，如翻转式钻模、盖板式钻模、可缷式钻模，采用焊接式结构十分有利，因为这些夹具要频繁拆缷翻转，力求结构轻巧耐磨。但焊接结构夹具体在焊接过程中的热变形和残余应力对夹具精度会有不得影响，因此，焊完后要进行退火处理；另外，为提高刚性需加加强筋。C：装配结构装配夹具体是选用夹具专用标准毛坯或标准零件，根据使用要求组装而成，可得到精确的外形和空间位置尺寸。标准毛坯和标准零件可组织专业化生产，这样不但可以大大缩短夹具体的生产周期，还可降低生产成本。要使装配夹具体在生产中得到广泛使用，必须实行夹具零部件的标准化、系列化。（2）对夹具体的基本要求A：一定的形状和尺寸夹具的外形，取决于安装在夹具上的各种元件、机构、装置的形状及它们之间的布置位置。设计时，只要将组成该夹具的所有元件、机构和装置的结构尺寸都设计好并布置好它们在图纸上的位置，就可以由此勾画出夹具体的大致外形轮廓尺寸。因为是单件生产，一般不作复杂计算设计。通常参照类似的夹具结构，按经验类比法估计确定。确定夹具体尺寸时，可参考下面数据。 铸造结构的夹具体，壁厚取 1540mm，过厚处挖空。 焊接结构用钢板取 1015mm，刚度不够时加筋板。 夹具体上不加工表面与工件表面之间应有一定间隙，以保证工件与夹具体之间不发生干涉。间隙大小按以下规定选取：a:夹具体、工件都是毛面，间隙取 815mm.b:夹具体是毛面，工件是光面，间隙取 410mm.B：足够的强度和刚度目的是减小在加工过程中因受切削力、夹紧力等而发生变形或振动。当刚度不够时，可增设加强筋或用框形结构。若用加强筋，其壁厚取 0.70.9 倍壁厚，高度不大于壁厚 5 倍。C：良好的结构工艺性以便于制造、装配、并减少加工工时。如夹具体上大平面上要局部加工，可铸出 35mm 凸台；各加工表面，最好在同一平面内或在同一回转表面上，以便于7加工；尽量减少加工表面面积。另外，对于切削量大的工件所使用夹具，要注意应能方便排屑，以免影响安装精度；对于大而重的夹具体，要考虑起吊装置，如吊环螺钉或起重螺栓。2 加工工艺规程设计2.1 零件的作用零件，指机械中不可分拆的单个制件，是机器的基本组成要素，也是机械制造过程中的基本单元。其制造过程一般不需要装配工序2.2 零件的工艺分析对该零件的平面和孔和螺纹进行加工，具体要求如下：底面 粗糙度 Ra12.5顶面 粗糙度 Ra12.521H8 孔 粗糙度 Ra1.611H7 孔 粗糙度 Ra1.6四周面 粗糙度 Ra12.5宽 12 槽 粗糙度 Ra6.36 孔 粗糙度 Ra12.52.3 基面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。2.3.1 粗基准的选择原则1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应以8不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。2.3.2 精基准选择的原则选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求：1）用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2）当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3）当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4）为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5）有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。2.4 设计思想与不同方案对比制定工艺路线的出发点,应当使零件的几何形状、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,可以考虑采用万能性机床配以专用工具,并尽量使工序集中来提高生产率。此外，还应当考虑经济效果，以便9使生产成本尽量下降。所以拟订两个方案进行选择，选出一个在保证质量的情况下，效率比较高的方案：工艺路线方案一：工序 01：型材工序 02：调质处理工序 03：铣底面工序 04：铣顶面工序 05：钻、扩、铰 21H8 孔；钻、铰 11H7 孔工序 06：铣四周面；倒圆角 R3工序 07：铣宽 12 槽工序 08：配钻 6 孔工序 09：去毛刺 工序 10：检验至图纸要求 工序 11：包装、入库 工艺路线方案二：工序 01：型材工序 02：调质处理工序 03：铣底面工序 04：铣顶面工序 05：钻、扩、铰 21H8 孔；工序 06：钻、铰 11H7 孔工序 07：铣 R18 圆弧面工序 08：铣 R14 圆弧面工序 09：铣前后端面工序 10：铣宽 12 槽工序 11：配钻 6 孔工序 12：去毛刺 工序 13：检验至图纸要求 工序 14：包装、入库 从工艺路线方案一和工艺路线方案二比较可以看出，工艺路线方案二的工序1005 和工序 05 在一个方向可以和工艺路线方案一中的工序 05 一样放到一起进行加工；工艺路线方案二中的工序 07 和工序 08 及工序 09 的加工表面可以侧放和工艺路线方案一中的工序 06 一样放到一起用立铣刀加工；从方案一和方案二来看，方案二工序繁琐，效率低下，不利于工厂生产，所以选用方案一。2.5 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差1. 底面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4，得锻件的单边加工余量 Z=1.0mm,锻件尺寸公差为 CT8 级，表面粗糙度 Ra 为 12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表 1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。2. 顶面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4，得锻件的单边加工余量 Z=1.0mm,锻件尺寸公差为 CT8 级，表面粗糙度 Ra 为 12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表 1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。3. 21H8 孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用实心锻造，锻件尺寸公差为 CT8 级，表面粗糙度 Ra 为 1.6。根据机械制造工艺设计简明手册表 1.4-8，先钻孔至 19，再扩 19 孔至 20.8，然后铰 20.8 孔至 21H8 即可方可满足其精度要求。4. 11H7 孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4，因其加工孔的尺寸不大故采用实心锻造，锻件尺寸公差为 CT8 级，表面粗糙度 Ra 为 1.6。根据机械制造工艺设计简明手册表 1.4-8，先钻孔至 10.8，然后铰 10.8 孔至 11H7 即可方可满足其精度要求。5. 四周面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4，得锻件的单边加工余量 Z=1.0mm,锻件尺寸公差为 CT8 级，表面粗糙度 Ra 为 12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表 1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。6. 宽 12 槽的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4，因其加工表面的尺寸不大故采用11实心锻造，锻件尺寸公差为 CT8 级，表面粗糙度 Ra 为 6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表 1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。7.6 孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4，因其加工表面的尺寸不大故采用实心锻造，锻件尺寸公差为 CT8 级，表面粗糙度 Ra 为 12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表 1.4-8，一步钻削即可满足其精度要求。2.6 确定切削用量及基本工时工序 01：型材工序 02：调质处理工序 03：铣底面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map0.d40min/6v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则 map0.2）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/25.0fzmin478610rdvns 按机床标准选取 475wn/in/7.5910vw当 475r/min 时nrmzfwm /47525.12按机床标准选取 rmf/4753）计算工时切削工时： ， ，l01l0.12ml3则机动工时为in624.i25.047321 fnlltwm工序 04：铣顶面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map0.d40min/6v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则 map0.2）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/25.0fzmin478610rdvns 按机床标准选取 475wn/in/7.5910vw当 475r/min 时nrmzfwm /47525.按机床标准选取 fm3）计算工时切削工时： ， ，l701l0.12l313则机动工时为min624.0i125.0473321 fnlltwm工序 05：钻、扩、铰 21H8 孔；钻、铰 11H7 孔工步一：钻 19 孔选用 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 3.16）19由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得 0.28/fmr机（切削 表 2.15）min/30v503/minin/19301rD按机床选取 n=545r/minmi/6.2054.1dnvw切削工时： ， ，l61l59l3则机动工时为 in2.0i128.0543321 ifnlltwm工步二：扩 19 孔至 20.8选用 高速钢锥柄扩孔钻（工艺表 3.16）8.20由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得 rmf/17.0机（切削 表 2.15）min/45v689/minin/8.20451rD按机床选取 n=680r/minmin/.1.6.31dnvw切削工时： ， ，ml2l902l3则机动工时为 in5.i17.0683321 ifnlltwm14工步三：铰 20.8 孔至 21H8选用 高速钢锥柄铰刀（工艺表 3.16）m21由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得 rmf/1.0机（切削 表 2.15）in/60v910/minmin/21601rD按机床选取 n=960r/mini/4.3094.31dnvw切削工时： ， ，l261l12ml3则机动工时为 in04.i1.0963321 ifnlltwm工步四：钻 10.8 孔选用 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 3.16）8.10由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得 0.28/fmr机（切削 表 2.15）min/v531/minin/8.10rD按机床选取 n=545r/minmi/5.1.54.3dnvw切削工时： ， ，l261l2l3则机动工时为 in6.0i128.0543321 ifnlltwm工步五：铰 10.8 孔至 11H7选用 高速钢锥柄铰刀（工艺表 3.16）30由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得 rmf/1.0机（切削 表 2.15）min/v15869/minmin/13010rDvn按机床选取 n=960r/mini/2.0964.1dvw切削工时： ， ，l21l1ml3则机动工时为 in04.i1.0963321 ifnlltwm工序 06：铣四周面；倒圆角 R3工步一：铣四周面1、选择刀具刀具选取硬质合金立铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map0.d10min/5v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则 map0.2）决定每次进给量及切削速度根据 XK7132 型数控铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/25.0fzmin478110rdvns 按机床标准选取 475wn/in/510vw3）计算工时切削工时： ， ，ml89.71l0.12ml3则机动工时为16min51.i25.0473189.321 fnlltwm工步二：倒圆角 R3工序 07：铣宽 12 槽1、选择刀具刀具选取硬质合金三面刃铣刀，刀片采用 YG8,， ， ， 。map0.6d80min/120v4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀内铣完，则 map0.62）决定每次进给量及切削速度根据 X62 型卧式铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/25.0fzmin478110rdvns 按机床标准选取 475wn/in/4.190581vw3）计算工时切削工时： ， ，ml52.31l0.62ml3则机动工时为in42.i125.0479.321 fnlltwm工序 08：配钻 6 孔选用 高速钢锥柄麻花钻（工艺表 3.16）由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得 0.28/fmr机（切削 表 2.15）min/10v17531/minmin/61010rDvn按机床选取 n=545r/mini/3.1054.3dvw切削工时： ， ，l.7l02ml3则机动工时为 in17.i28.0543.321 ifnlltwm工序 09：去毛刺 工序 10：检验至图纸要求 工序 11：包装、入库 183 专用夹具设计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。有老师分配的任务，我被要求设计铣宽 12 槽。3.1 问题提出本夹具主要用来铣宽 12 槽，槽表面质量 Ra6.3，精度要求不高。因此，在本道工序加工时，主要考虑如何提高生产率、降低劳动强度。3.2 定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。由零件图和工艺过程得，选顶面和 21 孔及 11 孔作为定位基准。3.3 定位元件的设计本工序选用的定位基准顶面和 21 孔及 11 孔定位，所以相应的夹具上的定位元件应是心轴和 B 型固定式定位销。因此进行定位元件的设计主要是对心轴和 B 型固定式定位销进行设计。1、顶面与心轴相配合，限制三个自由度，即 X 轴移动、Y 轴转动和 Z 轴转动。192、21 孔与固心轴相配合，限制两个自由度，即 Y 轴移动和 Z 轴移动。3、11 孔与 B 型固定式定位销相配合，限制一个自由度，即 X 轴转动。 工件六个自由度被完全限制，属于完全定位，故设计合理。3.4 定位误差分析定位误差是指采用调整法加工一批工件时，由于定位不准确而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面对工序基准的距离尺寸）或位置要求方面的加工误差。当采用夹具加工工件时，由于工件定位基准和定位元件的工作表面均有制造误差使定位基准位置变化，即定位基准的最大变动量，故由此引起的误差称为基准位置误差，而对于一批工件来讲就产生了定位误差。 1、移动时基准位移误差 yj（式 3-1）j min11XDd式中： 圆柱销孔的最大偏差1d 圆柱销孔的最小偏差D圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙1min代入（式 5-5）得： =0.021+0+0.02yjmin11XDd=0.041（mm)2、 转角误差（式 3-2）Lddtg2min2min11 式中： 圆柱销孔的最大偏差1 圆柱销孔的最小偏差D 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙1min 削边销孔的最大偏差2d 削边销孔的最小偏差D20 削边销定位孔与定位销最小配合间隙2minX其中： )2(min1i XLgx则代入（式 4-2）得： 31042.3606.8.021.tg 则： =0.08973.5 夹紧机构设计与夹紧力计算一、夹紧机构的设计原则：（1）保证定位准确、可靠（不能破坏定位）；（2）工件与夹具的变形要在允许的范围内；（3）夹紧机构必须可靠；（4）操作安全、省力、方便，符合习惯；（5）自动化程度与生产纲领适应。综上所述，铣宽 12 槽，先用在心轴的螺杆上用螺母进行夹紧二：夹紧力计算查表 4 得切削力计算公式： ppf Kfa7.031F式中 ，f=1mm/r,查表得 75.0)36/(p=736MPa, 即 = =1547N1p pf Kfa.137F117.03.所需夹紧力，查表 5 得， ，安全系数 K=Wk 654320K式中 为各种因素的安全系数，查表得：60KK= =1.872，当计算 K2.5 时，取 K=2.50.13.121孔轴部分由 M6 螺母锁紧，查表得夹紧力为 12360N= =30900NWKk5.60由上计算得 ，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。kfF213.6 对刀及导引装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台 T 形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。根据 GB220780 定向键结构如图所示：o图 3.3 夹具体槽形与螺钉图根据 T 形槽的宽度 a=10mm 定向键的结构尺寸如下：表 3.1 定向键数据表夹具体槽形尺寸B 2B2h公称尺寸允差 d 允差 4L H h D d1公称尺寸允差 D
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