叉杆加工工艺及钻10mm孔夹具设计（全套含CAD图纸）
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共 8 页 第 8 页 四川大学锦城学院 工序卡 产品名称 零件名称 零件号 车床变速机构 叉杆 加工简图及技术条件： 1 0 3 . 20- 0 . 2 361 0 3 . 20- 0 . 2 361 2 . 5 1 2 . 5工序号 40 冷却液体 工序名称 粗铣 机床名称 立式铣床 机床型号 具名称 专用夹具 夹具编号 专用 铣夹具 1 材料牌号 硬度 净重 每台件数 1 工 步 工步名称 工具名称及编号 主轴转速 r/进给速度 mm/进给量mm/r 进给 次数 切削深度 工时 刀具 量具 辅具 机动时间 辅助时间 1 粗铣 上端面，以 36 外圆表面为粗基准 铣刀 游标卡尺 750 3 2 3 编制 日期 校对 日期 审核 日期 会签 日期 批准 日期 共 8 页 第 8 页 四川大学锦城学院 工序卡 产品名称 零件名称 零件号 车床变速机构 叉杆 加工简图及技 术条件： . 2 . 2 50 冷却液体 工序名称 粗铣 机床名称 立式铣床 机床型号 具名称 专用夹具 夹具编号 专用 铣夹具 1 材料牌号 硬度 净重 每台件数 1 工 步 工步名称 工具名称及编号 主轴转速 r/进给速度 mm/进给量mm/r 进给 次数 切削深度 工时 刀具 量具 辅具 机动时间 辅助时间 1 粗 铣 下 端面，以 36 外圆表面为粗基准 铣刀 游标卡尺 750 3 2 3 编制 日期 校对 日期 审核 日期 会签 日期 批准 日期 共 8 页 第 8 页 四川大学锦城学院 工序卡 产品名称 零件名称 零件号 车床变速机构 叉杆 加工简图及技术条件： . 2 . 2 20+ 0 . 0 4 50? 20+ 0 . 0 4 50工序号 60 冷却液体 工序名称 钻 铰 机床名称 立式钻床 机床型号 具名称 专用夹具 夹具编号 专用 钻夹具 1 材料牌号 硬度 净重 每台件数 1 工 步 工步名称 工具名称及编号 主轴转速 r/进给速度 mm/进给量mm/r 进给 次数 切削深度 工时 刀具 量具 辅具 机动时间 辅助时间 1 钻 铰 内孔 并倒角 麻花钻 游标卡尺 550 9 2 2 3 编制 日期 校对 日期 审核 日期 会签 日期 批准 日期 共 8 页 第 8 页 四川大学锦城学院 工序卡 产品名称 零件名称 零件号 车床变速机构 叉杆 加工简图及技术条件： 36工序号 70 冷却液体 工序名称 镗孔 机床名称 卧式镗床 机床型号 具名称 专用夹具 夹具编号 专用 镗夹具 1 材料牌号 硬 度 净重 每台件数 1 工 步 工步名称 工具名称及编号 主轴转速 r/进给速度 mm/进给量mm/r 进给 次数 切削深度 工时 刀具 量具 辅具 机动时间 辅助时间 1 镗 为半径的孔，以 内 孔 为精基准 镗刀 游标卡尺 550 9 2 2 3 编制 日期 校对 日期 审核 日期 会签 日期 批准 日期 共 8 页 第 8 页 四川大学锦城学院 工序卡 产品名称 零件名称 零件号 车床变速机构 叉杆 加工简图及技术条件： . 2 . 2 361301533工序号 80 冷却液体 工序名称 铣断 机床名称 立式铣床 机床型号 具名称 专用夹具 夹具编号 专用 铣夹具 2 材料牌号 硬度 净重 每台件数 1 工 步 工步名称 工具名称及编号 主轴转速 r/进给速度 mm/进给量mm/r 进给 次数 切削深度 工时 刀具 量具 辅具 机动时间 辅助时间 1 铣断，以 内 孔为精基准 铣刀 游标卡尺 350 11 2 2 3 编制 日期 校对 日期 审核 日期 会签 日期 批准 日期 共 8 页 第 8 页 四川大学锦城学院 工序卡 产品名 称 零件名称 零件号 车床变速机构 叉杆 加工简图及技术条件： 90/100 冷却液体 工序名称 粗铣 机床名称 立式铣床 机床型号 具名称 专用夹具 夹具编号 专用 铣夹具 2 材料牌号 硬度 净重 每台件数 1 工 步 工步名称 工具名称及编号 主轴转速 r/进给速度 mm/进给量mm/r 进给 次数 切削深度 工时 刀具 量具 辅具 机动时间 辅助时间 1 粗铣 2 端面保证 12 尺寸 铣刀 游标卡尺 350 11 3 2 半精 铣 2 端面保证 12 尺寸 铣刀 游标卡尺 350 11 3 3 编制 日期 校对 日期 审核 日期 会签 日期 批准 日期 共 8 页 第 8 页 四川大学锦城学院 工序卡 产品名称 零件名称 零件号 车床变速机构 叉杆 加工简图及技术条件： R 12? 10+ 0 . 1工序号 110 冷却液体 工序名称 钻 铰 机床名称 立式钻床 机床型号 具名称 专用夹具 夹具编号 专用 钻夹具 1 材料牌号 硬度 净重 每台件数 1 工 步 工步名称 工具名称及编号 主轴转速 r/进给速度 mm/进给量mm/r 进给 次数 切削深度 工时 刀具 量具 辅具 机动时间 辅助时间 1 钻 铰 内孔，以 内孔为精基准 麻花钻 游标卡尺 550 9 2 2 3 编制 日期 校对 日期 审核 日期 会签 日期 批准 日期 共 8 页 第 8 页 四川大学锦城学院 工序卡 产品名称 零件名称 零件号 车床变速机构 叉杆 加工简图及技术条件： 120/130 冷却液体 工序名称 钻 铰 机床名称 立式钻床 机床型号 具名称 专用夹具 夹具编号 专用 钻夹具 1 材料牌号 硬度 净重 每台件数 1 工 步 工步名称 工具名称及编号 主轴转速 r/进给速度 mm/进给量mm/r 进给 次数 切削深度 工时 刀具 量具 辅具 机动时间 辅助时间 1 钻 纹底孔 麻花钻 游标卡尺 550 9 2 2 攻 螺纹 麻花钻 游标卡尺 275 11 2 3 编制 日期 校对 日期 审核 日期 会签 日期 批准 日期 四川大学锦城学院 工艺过程卡片 产品型号 零件图号 共 2 页 产品名称 车床 变速机构 零件名称 叉杆 第 1 页 材料牌号 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每件毛坯制造数 毛坯重量 每台件数 造 1 工序号 工序名称 工 序 内 容 部门 设备 夹具 工时 单件 准终 10 铸造 采用铸造的方法获得毛坯 铸造车间 20 时效 时效处理，回火，去应力 铸造车间 30 划线 打点划线 铸造车间 40 粗铣 粗铣 上端面，以 36 外圆表面为粗基准 机加工车间 立式铣床 用 铣夹具 1 50 粗铣 粗铣 下端面，以 36 外圆表面为粗基准 机加工车间 立式铣床 用 铣夹具 1 60 钻 铰 钻 铰 内孔 并倒角 机加工车间 立式钻床 用 钻夹具 1 70 镗孔 镗 为半径的孔，以 内 孔 为精基准 机加工车间 卧式镗床 用 镗夹具 1 80 铣断 铣断，以 内 孔为精基准 机加工车间 立式铣床 用 铣夹具 2 90 粗铣 粗铣 2 端面保证 12 尺寸 机加工车间 立式铣床 用 铣夹具 3 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 编制（日期） 审核（日期 四川大学锦城学院 工艺过程卡片 产品型号 零件图号 共 2 页 产品名称 车床 变速机构 零件名称 叉杆 第 1 页 材料牌号 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每件毛坯制造数 毛坯重量 每台件数 造 1 工序号 工序名称 工 序 内 容 部门 设备 夹具 工时 单件 准终 100 半精 铣 半精 铣 2 端面保证 12 尺寸 机加工车间 立式铣床 用 铣夹具 3 110 钻 铰 钻 铰 内孔，以 内 孔为精基准 机加工车间 立式钻床 用 钻夹具 2 120 钻孔 钻 孔 机加工车间 立式钻床 用 钻夹具 3 130 攻丝 攻 螺纹 机加工车间 立式钻床 用 钻夹具 3 140 钳工 去毛刺 机加工车间 150 清洗 清洗 仓库 160 检验入库 检验入库 仓库 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 编制（日期） 审核（日期 第 2 章 钻 10 孔夹具设计 究原始质料 利用本夹具主要用来 10 孔，加工时要满足粗糙度要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 位基准的选择 由零件图可知：在对 10 孔 进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，孔 20 进行了钻、扩、铰加工， 23R 进行了粗、精镗加工。因此，定位、夹紧方案有： 方案：选底平面、 20 工艺孔和 23R 大头孔定位，即一面、心轴和棱形销定位，夹紧方式选用螺母在心轴上夹紧。该心轴需要在上面钻孔，以便刀具能加工工件上的小孔。 方案：选一面两销定位方式， 20 工艺孔用短圆柱销， 23R 用棱形销定位，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。 分析比较上面二种方案：方案中的心轴夹紧、定位是不正确的，且定位与夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。心轴上的开孔也不利于排销。 通过比 较分析只有方案满足要求， 孔 20 其加工与 23R 孔的轴线间有尺寸公差，选择小头孔和大头孔来定位，从而保证其尺寸公差要求。 图中对孔的的加工没有位置公差要求，所以我们选择底平面和两孔为定位基准来设计钻模，从而满足孔的加工要求。工件定位用底面和两孔定位限制 6 个自由度。 削力及夹紧力的计算 钻该孔时选用：钻床 具用高速钢刀具。 由参考文献 5查表 721 可得： 切削力公式： 1 f K式中 10D 0 /f m m r 查表 821 得： 0 ()736其中： 即： 9 5 5 ( )际所需夹紧力 ： 由 参考文献 5表 1 2 12 得： 12 有：120 . 7 , 0 . 1 6安全系数 ： 6543210 式中：60 全系数，见 参考文献 5表 121 可得： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6K 所以 9 5 5 . 0 8 1 . 5 6 1 4 8 9 . 9 2 ( ) F N 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。 取 ，1 ，2 查参考文献 51 2 26 可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算： )( 210 考文献 5可查得： 901 0592 2 29 其中： 33( )L )(80 螺旋夹紧力：0 4 7 4 8 )上述计算易得： 0 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。 差分析与计算 该夹具以底面、两孔为定位基准，要求保证被加工 和孔粗糙度为 孔次性加工即可满足要求。 由 参考文献 5可得： 两定位销 的定位误差 ：11 1 m i D d 1 1 2 21 m i n 2 m i n. 2D d D a r c t g L 其中： 1 0 2D ，2 0D 1 0 1d ，2 0 3d 1，2 m i n 0 4 且： L=103得 0 3DW . 0 3 2JW 夹紧误差 ： co s)(m a x 其中接触变形位移值： 1( ) ( )1 9 . 6 2 a Z a Z l 查 5表 1 2 15有10 . 0 0 4 , 0 . 0 0 1 6 , 0 . 4 1 2 , 0 . 7R a z H C n 。 c o s 0 . 0 0 2 8j j y 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差： 取 误差总和： 0 . 0 8 5jw 、部件的设计与选用 位销选用 本夹具选用一可换 定位销和固定棱形销来定位，其参数如表 表 换定位销 d H D 1D h 1h b 11允差 1418 16 15 2 5 1 4 1 表 定棱形销 d H d L h 1h 1C 公称尺寸 允差 27 20 22 +5 5 3 8 1 6 钻套、衬套、钻模板设计与选用 工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。 图 换钻套 铰工艺孔钻套结构参数如下表 表 套 d H D 1D 2D h 1h m C r 公称尺寸 允差 5 12 12 +2 18 10 4 9 8 衬套选用固定衬套其结构如图所示： 图 定衬套 其结构参数如下表 表 定衬套 d H D C 1C 公称尺寸 允差 公称尺寸 允差 12 +2 18 + 钻模板选用固定式钻模板，用 4 个沉头螺钉和 2 个锥销定位于夹具体上。 具设计及操作的简要说明 本夹具用于在钻床上加工 10孔。工件以底平面、两孔为定位基准，在定位环上实现完全定位。采用手动螺旋压板机构夹紧工件。该夹紧机构操作简单、夹紧可靠 。 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目 ： 叉杆零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计 设 计 者： 指导教师： 2011 年 06 月 20 日 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 序言 大三下学期我们进行了机械制造基础课的学习，并进行了金工实习，为了巩固所学习知识，并且在我们进行毕业设计之前所对所学各课程进行一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，我们进行了本次课程设计。 通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问 题、解决问题的能力，同时，在课程设计过程中，我们认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我学习的能力。另外，在设计过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我顺利完成了本次设计任务。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各老师给予批评指正。 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 目录 一、零件的分析 件的作用 5 件的工艺分析 5 二 确定毛坯 定毛坯制造形式 6 定铸件加工余量及形状 6 制铸件毛坯图 7 三 工艺规程设计 准面的选择 7 订工艺路线 7 械加工余量、工序尺寸和毛坯尺寸的确定 9 定切削用量和基本工时 11 四 专用夹具设计 序尺寸和技术要求 16 产类型 16 具类型的选择 16 位装置的设计 16 紧装置的设计 17 床夹具的零件图和装配图 17 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 一 零件分析 件的作用 题目所给的零件是车床的叉杆。它位于车床的变速机构中，主要起换挡，使主轴回转运动按照操作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。其中，尺寸为 +孔操纵机构相连接，尺寸为 的孔则是用于和所控制齿轮的轴接触。两零件铸为一体，加工时分开。 用 零件的材料为 球墨铸铁，从工程材料与成型技术基础与机械零件手册可查得：该类型的球墨铸铁最低抗拉强度b为 450 2/ 310 2/伸长率 为 5%，布氏硬度 160 210墨铸铁购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 在铸铁中力学性能最好，兼有灰铸铁的工业优点，抗拉强度可以和刚相当，塑性和韧性也有了很大的提高。球墨铸铁的焊接性能和热处理性能都优于灰铸铁，但消震能力比灰铸铁低。可以制成承受很大冲击的零件。为此以下是叉杆需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求 。 1、小头孔 以及与此孔相通的一个较难加工的（用于钻绞） 孔和一个 其中孔 与 的孔有位置度的要求。） 2、大头半圆孔 3、 孔的上下端面； 为半径的孔的上下两个端面，其上下端面两端面与 孔的表面有 由上面的分析可知：加工时应该先加工一组表面，然后以已加工表面为基准，再加工另外一组表面。 二 确定毛坯 已知此叉杆类零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段，工序适当集中加工设备以通用设备为主大量采用专用工装。 零件的材料为 据该种零件所生产的批量，该种零件的结构形式比较简单，零件在机 床运动时所受的冲击和震动大小，可以选择铸件毛坯，选择金属型铸造。 查阅机械制造技术基础课程设计，可以得到各加工面的铸件余量。 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 加工代号 基本尺寸 加工余量等级 加工余量 说明 0 H 6 孔降一级双侧加工 6 H 6 孔降一级双侧加工 0 H 侧加工 0 H 侧加工 2 H 侧加工 2 H 侧加工 制铸件毛坯图 三 工艺规程设计 基准面的选择包括精基准的选择和粗基准的选择，是零件工艺规程设计中重要的环节之一。基准面的选择如果正确合理，可以使零件的加工质量得到保证，生产效率得到很大的提高。如果不合理，加工工艺过程中就会出现这样那样的问题，甚至还会造成零件的大批报废，使生产无法正常进行 1、粗基准的选择 根据所学知识可知：对于一个零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对于有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表 面为粗基准。根据这个基准选择原则，现选择 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块 6 的外轮廓表面，可以限制 5购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 个自由度，再以一个销钉限制最后一个自由度，达到完全定位后，即可进行铣削。 2、精基准的选择 考虑到要保证零件的加工精度和装夹的准确方便，应依据“基准重合”原则和“基准统一”原则 订工艺路线 工艺路线的拟订是制订工艺规程的总体布局，加工方法、花粉加工阶段、决定工序的集中与 分散、加工顺序的安排以及安排热处理、检验及其他铺助工序（去毛刺、倒角等）。它不但影响加工的质量和效率，而且影响工人的劳动强度、设备投资、车间面积、生产成本等。 1、表面加工方法的确定 查阅机械制造技术基础课程设计，表 加工表面 尺寸及偏差 /寸精度等级 粗糙度/ m 加工方案 上端面 36 无 铣 下端面 36 无 铣 内圆面 钻 铰 上端面 铣 下端面 铣 内圆面 上端面 20 无 铣 下端面 20 无 铣 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 内圆孔 铰 无 无 无 钻 2、该叉杆加工质量要求较高，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工。在粗加工阶段，先把精基准（ 的下端面和其内表面）准备好，使后续工序可用精基准定位加工，保证其他加工表面精度要求。 3、工序的集中与分散 选用工序集中原则安排叉杆的加工工序。该叉杆的生产类型为大批量生产，可以采用万能型机床配以专用夹具，以提高效率；而运用工序集中原则使工件的装夹次数少，但不可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度 。 4、工艺路线方案 工序 1粗铣 上下端面，以 36外圆表面为粗基准，采用 式铣床； 工序 2钻 铰 内圆孔，使孔的精度达到 8级，保证其垂直度误差，以 孔下端面为精基准，采用 式钻床； 工序 3 粗铣 为半径的孔的上下端面，保证其垂直度误差，以 内圆孔为精基准，采用 工序 4 镗以 为半径的孔，以 内圆孔为精基准，采用 工序 5 钻 铰 内圆孔，使孔的精度达到 8 级，并保证其垂直度误差，以 内圆孔为精基准，采用 式钻床； 工序 6 扩 孔的上下端面，以 内圆孔为精基准，采用 工序 7 钻一个 内圆孔为精基准，采用 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 工序 8 车各倒角和圆角； 工序 9 铣断，以 内圆孔为精基准，采用 专用夹具； 工序 10去毛刺； 工序 11清洗及终检。 序尺寸和毛坯尺寸的确定 工 序 1 粗铣 上下端面，查机械制造基础课程设计表 边留下 工序 2 2钻 铰 内圆孔，使孔的精度达到 8级，查机械制造基础课程设计表 :先在铸好的孔 12 钻 孔 18， 18 扩 孔 铰 孔 20 工序 3 粗铣 为半径的孔的上下端面，查机械制造基础课程设计表 ：粗铣余量为 2铣余量为 工序 4 镗以 为半径的孔，查机械制造基础课程设计表 铸好的 23。 工序 5 钻 铰 内圆孔，查机械制造基础课程设计表 0 钻 孔 8， 8 扩 孔 铰 孔 10。 工序 6 扩 孔的上下端面，查机械制造基础课程设计得： 10 锪 20深度为 2 工序 7 钻一个 孔，攻 机械制造基础课程设计表 0 钻 孔 6。 工序 8 车各倒角和圆 角； 工序 9 铣断。 工序 10去毛刺； 工序 11清洗及终检 最终计算得到工序尺寸： 加工面最终尺寸 公差 /粗糙度 单边余量 工序尺寸 毛坯尺寸 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 0 孔上下端面 无， 0 粗 铣 45 45 孔 无， 20 铰 扩 18 18 钻 12 12 孔上下端面 无， 12 半 精 铣 13 13 粗 铣 17 17 孔 46 镗 40 40 孔 ， 10 铰 扩 8 8 钻 0 0 孔上下端面 无， 0，深 2 20 锪 10 10 纹） 无，无 2 6 攻 6 6 钻 0 0 由机械制造技术基础课程设计和机械零件手册中可查得： 工件材料： b=45060造。 加工要求：粗铣 孔的上端面。 工序 1 以 36 外圆为粗基准，粗铣 孔的上下端面。 机床： 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 1 刀具： 号 切屑深度为 齿进给量为 z，采用高速钢镶齿套式面铣刀，齿数为 Z=10，则进给量 f=Z=1mm/r，直径 D=100屑速度取 v=s 转速 000 60r/ =1 0 0 0 0 r/取 0 r/削基本时间： 2j= 36 60 21 70 =序 2 以 孔下端面为精基准，钻 铰 内圆孔，使孔的精度达到 8级，保证其垂直度误差 （ 1） 选择钻床及钻头 选择 式钻床，选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时，0d=18头采用双头刃磨法；车床主轴转速为 n=50 取 n=1000 r/ （ 2） 选择切削用量 a、 决定进给量 由0d=18 查 表 并 计 算 得 ： 按 钻 头 性 能 可 查 出 进 给 量f=r，按机 床强度查得进给量 f=r。最终选择机床进给量为 f=r。 b、 切削速度 n=1000r/c、 计算工时 140 m i n 0 . 0 8 9 m i n 5 . 3 40 . 4 5 1 0 0 0 扩、铰和精铰的切削用量如下 扩钻：选择高速钢扩孔钻 n=1000r/ f=r 0 1 9 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 2 240 m i n 0 . 0 5 3 m i n 3 . 20 . 7 5 1 0 0 0 铰孔：选择高速钢绞刀 n=1000r/ f= mm/r 0 20d 40 m i n 0 . 0 3 1 m i n 1 . 8 51 . 3 1 0 0 0 1 2 3 1 0 . 3 9m m m mT t t t s 工序 3 以 内圆孔为精基准，粗铣 为半径的孔的上下端面 粗铣： 切屑深度为 齿进给量为1z，采用高速钢镶齿套式面铣刀，齿数 为 Z=10，则进给量1f=Z=1mm/r，直径 D=100屑速度取 v=s 转速 1000 60r/ =1 0 0 0 0 r/取 04r/削基本时间：112L 1 7 0 3 6 0 21 7 0 s=精铣： 切屑深度为 齿进给量为2z，采用高速钢镶齿套式面铣刀，齿数为 Z=10，则进给量2f=Z=r，直径 D=100屑速度取 v=s 转速 2000 60r/ =1 0 0 0 0 r/取 0 r/ 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 3 铣削基本时间：222L 27 0 3 6 0 20 0 =时间12j =序 4 以 内圆孔为精基准，镗以 为半径的孔。 （ 1）选择钻床及钻头 选择 式镗床，选择高速钢镗刀，镗孔时，0d=46头采用双头刃磨法；车床主轴转速为 n=50 取 n=500 r/ （ 2）选择切削用量 a、决定进给量 由0d=46表并计算得：按钻头性能可查出进给量 f=r，按机床强度查得进给量 f=r。最终选择机床进给量为 f=r。 b、 切削速度 n=500r/c、 计算工时 12 m i n 0 . 0 2 m i n 1 . 21 . 2 5 0 0m 工序 5 以 内圆孔为精基准，钻 铰 内圆孔，使孔的精度达到 8级，并保证其垂直度误差。 （ 1） 选择钻床及钻头 选择 式钻床，选择硬质合金 钻时，0d=8头采用双头刃磨法；车床主轴转速为 n=50 取 n=1000 r/ （ 2） 选择切削用量 a、 决定进给量 由0d=8表并计算得：按钻头性能可查出进给量 f=r，按机床强度查得进给量 f=r。最终选择机床进给量为f=r。 b、 切削速度 n=1000r/c、 计算工时 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 4 136 m i n 0 . 1 8 m i n 1 0 . 80 . 2 0 1 0 0 0 扩、铰和精铰的切削用量如下 扩钻：选择高速钢扩孔钻 n=1000r/ f=r 0 36 m i n 0 . 0 6 5 m i n 3 . 90 . 5 5 1 0 0 0 铰孔：选择高速钢绞刀 n=1000r/ f= mm/r 0 10d 取f=1mm/r 336 m i n 0 . 0 3 6 m i n 2 . 1 61 1 0 0 0 1 2 3 1 6 . 8 6m m m mT t t t s 工序 6 以 内圆孔为精基准，锪 孔的上下端面。 （ 1）选择钻床及钻头 选择 式钻床，选择高速钢锪 钻，锪孔钻时，0d=20床主轴转速为 n=50 取 n=500 r/ （ 2）选择切削用量 a、决定进给量 由0d=20表并计算得：按钻头性能可查出进给量 f=r，按机床强度查得进给量 f=r。最终选择机床进给量为 f=r。 d、 切削速度 n=500r/e、 计算工时 12 m i n 0 . 4500m 工序 7 以 内圆孔为精基准，钻一个 孔，攻 螺纹。钻孔： （ 1） 选择钻床及钻头 选择 式钻床，选择硬质合金 钻时，0d=6床主购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 5 轴转速为 n=50 n=1000 r/ （ 2） 选择切削用量 a、 决定进给量 由0d=6表并计算得：按钻头性能可查出进给 量 f=r，按机床强度查得进给量 f=r。最终选择机床进给量为f=r。 b、 切削速度 n=1000r/c、 计算工时 182 m i n 0 . 0 5 m i n 30 . 2 0 1 0 0 0 车螺纹 : 采用高速钢刀具 用精加工模式，加工行程 i=3， 进给量 屑速度 v=s 转速 601000 d vr/削基本时间： 82 6 0 30 . 8 2 7 4 . 8 =序 8 车倒角及圆角 进给量为 f=r 采用高转速 061r/削基本时间： 1 40 1 0 6 1 + 061=序 9 铣断。 四 专用夹具设计 为了提高生产率，保证加工 质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。由此决定购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 6 设计 工序 5 钻 铰 内圆孔，所采用机床为 式钻床。 序尺寸和技术要求 以 内圆孔为精基准，钻 铰 内圆孔，使孔的精度达到 8级，并保证其垂直度误差。 产类型 生产类型为大批量生产。 具类型的选择 选用简单 位装置的设计 （ 1）定位方案的确定 用一 的孔和 的孔 作为定位。 （ 2）定位误差分析 紧装置的设计 夹紧机构 采用 夹紧力的计算 刀具：选择硬质合金 d=8 由实际加工的经验可知，钻削时的主要切削力为钻头的切削方向，查机械制造技术基础课程设计 0 C d f K 其中：60，=d=8K=1,f=r 。 1 . 2 0 . 7 6 6 0 8 0 . 2 1 = 2 5 9 4N 床夹具的零件图和装配图。购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 7 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 8 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 9 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 0 第 2 章 钻 10 孔夹具设计 究原始质料 利用本夹具主要用来 10孔，加工时要满足粗糙度要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 位基准的选择 由零件图可知：在对 10 孔 进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，孔 20 进行了钻、扩、铰加工， 23R 进行了粗、精镗加工。因此，定位、夹紧方案有： 方案：选底平面、 20 工艺孔和 23R 大头孔定位，即一面、心轴和棱形销定位，夹紧方式选用螺母在心轴上夹紧。该心轴需要在上面钻孔，以便刀具能加工工件上的小孔。 方案：选一面两销定位方式， 20 工艺孔用短圆柱销， 23R 用棱形销定位，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。 分析比较上面二种方案：方案中的心轴夹紧、定位是不正确的，且定位与夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。心轴上的开孔也不利于排销。 通过比较分析只有方案满足要求， 孔 20 其加工与 23R 孔的轴线间有尺寸公差，选择小头孔和大头孔来定位，从而保证其尺寸公差要求。 图中对孔的的加工没有位置公差要求，所以我们选择底平面和两孔为定位基准来设计钻模，从而满足孔的加工要求。工件定位用底面和两孔定位限制 6个自由度。 削力及夹紧力的计算 钻该孔时选用：钻床 具用高速钢刀具。 由参考文献 5查表 721 可得： 切削力公式： 1 f K式中 10D 0 /f m m r 查表 821 得： 0 ()736其中： 即： 9 5 5 ( )际所 需夹紧力： 由 参考文献 5表 1 2 12 得： 12 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 1 有：120 . 7 , 0 . 1 6安全系数 ： 6543210 式中：60 全系数，见 参考文献 5表 121 可得： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6K 所以 9 5 5 . 0 8 1 . 5 6 1 4 8 9 . 9 2 ( ) F N 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。 取 ，1 ，2 查参考文献 51 2 26可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算： )( 210 考文献 5可查得： 901 0592 2 29 其中： 33( )L )(80 螺旋夹紧力：0 4 7 4 8 )上述计算易得： 0 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。 差分析与计算 该夹具以底面、两孔为定位基准，要求保证被加工和孔粗糙度为 孔次性加工即可满足要求。 由 参考文献 5可得： 两定位销 的定位误差 ：11 1 m i D d 1 1 2 21 m i n 2 m i n. 2D d D a r c t g L 其中： 1 0 2D ，2 0D 1 0 1d ，2 0 3d 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 2 1，2 m i n 0 4 且： L=103得 0 3DW . 0 3 2JW 夹紧误差 ： co s)(m a x 其中接触变形位移值： 1( ) ( )1 9 . 6 2 a Z a Z l 查 5表 1 2 15有10 . 0 0 4 , 0 . 0 0 1 6 , 0 . 4 1 2 , 0 . 7R a z H C n 。 c o s 0 . 0 0 2 8j j y 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差： 取 误差总和： 0 . 0 8 5jw 、部件的设计与选用 位销选用 本夹具选用一可换定位销和固定棱形销来定位，其参数如表 表 d H D 1D h 1h b 11允差 1418 16 15 2 5 1 4 1 表 定棱形销 d H d L h 1h b 1b C 1C 公称尺寸 允差 27 20 22 +65 5 3 8 1 6 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 3 钻套、衬套、钻模板设计与选用 工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。 图 换钻套 铰工艺孔钻套结构参数如下表 表 套 d H D 1D 2D h 1h r 公称尺寸 允差 5 12 12 +2 18 10 4 9 8 衬套选用固定衬套其结构如图所示： 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 4 图 定衬套 其结构参数如下表 表 定衬套 d H D C 1C 公称尺寸 允差 公称尺寸 允差 12 +2 18 + 钻模板选用固定式钻模板，用 4 个沉头螺钉和 2 个锥销定位于夹具体上。 具设计及操作的简要说明 本夹具用于在钻床上加工 10孔。工件以底平面、两孔为定位基准，在定位环上实现完全定位。采用手动螺旋压板机构夹紧工件。该夹紧机构操作简单、夹紧可靠。 购 买 后 包 含 有 纸 和 说 明 书, 咨 询 5 参考文献 保章主编，机械制造技术基础课程设计，高等教育出版社 机械零件手册高等教育出版社，第五版 3. 濮良贵、纪名刚主编，机械设计，高等教育出版社，第八章 械设计课程设计，高等教育出版社 5. 邹慧君、张春林、李杞仪主编机械 原理，高等教育出版社，第二版 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 叉杆 共 11 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 1 粗铣 上下端面 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 242 70 45 2 2 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 1 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 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 粗铣 下端面 用铣夹具 70 2 粗铣 上端面 用铣夹具 70 设 计（日 期） 校 对（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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 叉杆 共 11 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 2 钻 - 扩 - 内圆孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 242 70 44 2 2 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 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 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 钻 12 钻 孔 18 1000 1 2 扩 18 扩 孔 1000 1 3 铰 铰 孔 20 1000 1 设 计（日 期） 校 对（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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 叉杆 共 11 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 3 粗铣 为半径的孔的上下端面 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 242 70 44 2 2 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 1 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 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 粗铣以 为半径的孔下端面 70 2 1 2 半精铣以 为半径的孔下端面 70 3 粗铣以 为半 径的孔的上端面 70 2 1 4 半精铣以 为半径的孔的上端面 70 设 计（日 期） 校 对（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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 叉杆 共 11 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 4 镗以 为半径的孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 242 70 2 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式镗床 1 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 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 镗以 为半径的孔 500 1 设 计（日 期） 校 对（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 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 11 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 5 钻 铰 内圆孔 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 242 70 2 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 组合机床 1 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 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 1 钻 0 钻 孔 8 1000 1 2 扩 8 扩 孔 1000 1 3 铰 铰 孔 10 1000 1 1 设 计（日 期） 校 对（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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 叉杆 共 11 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 6 扩 孔的上下端面 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 242 70 2 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式钻床 1 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 切削 速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动
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