传力杆加工工艺及专用夹具设计（全套含CAD图纸）
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传力杆
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购买后包含有 咨询 Q 197216396 1 机械制造综合课程设计 2013 1 学期 题目 : 铣槽 12 专用夹具 学 号： 姓 名： 班 级： 指导教师： 成 绩： 机电与 汽车工程学院 2013 年 12 月购买后包含有 咨询 Q 197216396 2 目 录 设计任务书 1 一、零件的分析 2 1、零件的作用 3 2、零件的工艺分析 4 二、确定生产类型 5 三、确定毛坯 6 四、工艺规程设计 7 1、选择定位基准 7 2、制定工艺路线 9 3、选择加工设备和工艺设备 11 4、机械加工余量、工序尺寸及工时的确定 14 5、机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片 14 五、夹具设计 16 1、问题的提出 16 2、夹具设计 17 3、定位误差分析 19 4、夹具的装配图见附图 21 参考文献 22 心得体会 23 购买后包含有 咨询 Q 197216396 3 机械制造综合课程设计 设计任务书 设计题目 ：铣槽 12专用夹具 设计要求：能够根据工序卡片规定的定位夹紧方法，正确选择夹具元件；能正确进行定位误差和夹紧力计算，合理布置夹紧力作用点和作用方向并进行夹具精度校核；能够根据国家制图标准，运用必要的视图完整地表达一个夹具结构，能正确标注设计尺寸，合理标注技术要求。 生产类型：中批量生产 毛坯类型：模锻件 设计内容： 1、绘制产品零件图 2、确定定 位及夹紧方案 3、绘制夹具总装图 4、绘制夹具零件图 5、编写设计说明书 购买后包含有 咨询 Q 197216396 4 购买后包含有 咨询 Q 197216396 5 购买后包含有 咨询 Q 197216396 6 购买后包含有 咨询 Q 197216396 7 一、零件的分析 件的作用 题目所给的零件是传力杆。主要起传递力和扭矩的作用。 传力 杆两端分别与主动和从动 构件 铰接 以传递运动和力。 在传动过程中承受交变载荷。 件的工艺分析 零件的主要加工表面是两个侧平面 M/N、孔内表面、铣槽 12的表面、外轮廓表面。 零件的两个侧平面 表面粗糙度m。 购买后包含有 咨询 Q 197216396 8 零件要加工小孔孔径为 11 孔内表面表面粗糙度件要加工大孔孔径为 24 孔内表面表面粗糙度m。两孔中心距为 42 零件外轮廓大孔端尺寸 孔端尺寸 ，厚度为 26 在加工槽时，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求： （ 1）、加工槽的宽度为 12两个侧面相对于中心面 （ 2）、加工槽的深度为 32 在大孔处有一 6销孔，没有特殊要求，只需按一般钻孔处理。 传力杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要具有很高的强度。因此，传力杆材料一般都采用合金钢，如 45钢、 65钢、 4040此选用 45钢。 二、确定生产类型 产纲领：指产品的年产量。 N = + a%) (1 + b%) 式中 年产量（ 件 /年）； /年）； /台）； a% b% 产类型 生产类型有三种：单件生产、成批生产和大量生产。 生产纲领和生产类型的关系类型 生产类型 零件的年生产纲领 /件 重型零件（ 30 中型零件（ 4 30 轻型零件（ 4 单件 小于 5 小于 10 小于 100 购买后包含有 咨询 Q 197216396 9 生产 小批量生产 5 100 10 200 100 500 中批量生产 100 300 200 500 500 5000 大批量生产 300 1000 500 5000 5000 50000 大量生产 大于 1000 大于 5000 大于 50000 题目给出生产类型为 中批量生产。年产量 5000 件。 种生产类型的工艺特征 表 种生产类型的工艺特征 名称 大 批 生产 中 批生产 单件生产 生产对象 品种较少，数量很大 品种较多，数量较多 品种很多，数量少 零件互换性 具有广泛的互换性，某些高精度配合件用分组选择法装配，不允许用钳工修配 大部分零件具有互换性，同时还保留某些钳工修配工作 广泛采用钳工修配 毛坯制造 广泛采用金属模机器造型、模锻等 毛坯精度高，加工余量小 部分采用金属模造型、模锻等，部分采用木模手工造型、自由锻造 毛坯精度中等 广泛采用木模手工造型、自由锻造 毛坯精度低，加工余量大 机床设备 采用高效专用机 部分采用通用机 广泛采用购买后包含有 咨询 Q 197216396 10 及其布置 床，组合机床、可换主轴箱 (刀架 )机床、可重组机床 采用流水线或自动线进行生产 床，部分采用数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔 性制造系统 机床按零件类别分工段排列 通用机床、重要零件采用数控机床或加工中心，机床按机群布置 获得规定加工精度的方法 在调整好的机床上加工 一般是在调整好的机床上加工，有时也用试切法 试切法 装夹方法 高效专用夹具装夹 夹具装夹 通用夹具装夹，找正装夹 工艺装备 广泛采用高效率夹具、量具或自动检测装置，高效复合刀具 广泛采用夹具，广泛采用通用刀具、万能量具，部分采用专用刀具、专用量具 广泛采用通用夹具、量具和刀具 对工人要求 调整工技术水平要求高，操作工技术水平要求不高 对工人技术水平要求 较高 对工人技术水平要求高 工艺文件 工艺过程卡片，工序卡片，检验卡片 一般有工艺过程卡片，重要工序有工序卡片 只有工艺过程卡片 由 上 表 同的生产类型具有不同的工艺特征。在制订零件机械加工工艺规程时，必须首先确定生产类型，生产类型确定之后，工艺过程的总体轮廓就勾画出来了。 由题意可知，该零件为中批量生产，则 部分采用通用机床，部分采用数控机床、加工中心 ； 广泛采用通用刀具、万能量具，部分采用专用刀具、专用量具 。 三、确定毛坯 传力杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要具有很高的强度。因此，毛坯材 料一般都采用合金钢，如 45钢、 65钢、 4040此选用 45 钢。 购买后包含有 咨询 Q 197216396 11 毛坯用模锻法成型。毛坯的锻造工艺过程。将棒料在炉中加热至 1140C。先在辊锻机上通过 4 个型槽进行辊锻制坯，然后在锻压机上进行预锻和终锻。锻造好的毛坯需要经调质处理，使之得到细致均匀的回火索氏体组织，从而改善性能，减少毛坯内应力。 此外，为提高毛坯的精度，还需要进行热校正、外观缺陷检查、内部探伤、毛坯尺寸检查等工序，最终获得合格的毛坯。 为节省材料、减少加工余量，同时保证加工精度，毛坯外形锻造成零件外形，外轮廓留下 2工余量，即大孔端取 孔端取 度留下 4加工余量，取 30 购买后包含有 咨询 Q 197216396 12 四、工艺规程设计 择定位基准 计基准 零件图上用来确定其他点、线、面的位置时所依据的点、线、面其组合，称为设计基准。 此零件 的设计基准 中心面 A。 工件的加工、检验、装配过程中所采用的基准称为工艺基准。因此，工艺基准按其用途不同又可以分为定位基准、测量基准、装配基准、和工序基准。 （ 1） 定位基准 工件在加工时用作定位的基准称为定位基准。 根据基准重合的原则应选中心面 但 可选工件的两侧面 的任一面作为定位基准 。 （ 2）测量基准 工件在测量是所采用的基准称为测量基准。 与定位基准重合， 可选工件的两侧面 的任一面作为定位基准 。 （ 3）装配基准 工件在装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准称为装配基准。 与定位基准重合， 可选工件的两侧面 M 或 （ 4）工序基准 在工序图上用来确定本工序被加工表面位置所采用的基准称为工序基准。 加工侧面 为基准；加工侧面 为基准；加工两个孔及销孔时以侧面 工槽 时以侧面 购买后包含有 咨询 Q 197216396 13 定工艺路线 该零件的加工工艺路线是先进行外形的加工，再进行孔、槽的加工。按照先基准面后其他、先粗后精、先面后孔的原则，传力杆加工可按下面工艺路线进行。 工序 1 锻造毛坯 工序 2 以侧面 铣侧面 M; 以侧面 M、 精铣侧面 M、N，保证厚度 26 序 3 以侧面 孔 10 工序 4 以侧面 孔 10至 序 5 以侧面 孔 11 工序 6 以侧面 孔 23 工序 7 以侧面 孔 23至 序 8 以侧面 孔 24 工序 9 以侧面 N、两个孔为基准，铣零件外轮廓，大孔端外轮廓铣至 R=18孔端外轮廓铣至 R=14序 10 以侧面 N、两个孔为基准，铣槽至 12序 11 以侧面 N、两个孔为基准，钻销孔 6 工序 12 倒角、去毛刺 工序 13 检验 择加工设备和工艺设备 由零件的加工工艺路线可知，需要铣床、钻床；以及相应铣刀、钻头等刀具；量具选用普通钢尺、游标卡尺、千分尺；需要 定位夹紧。 工序 2，用立式铣床，选用 30端铣刀 工序 3，用立式钻床，选用 10钻头 工序 4，用立式钻床，选用 工序 5，用立式铣床，选用 11铰刀 工序 6，用立式钻床，选用 23钻头 工序 7, 用立式钻床，选用 工序 8, 用立式铣床，选用 24铰刀 工序 9，用数控铣床，选用 30立铣刀 工序 10用立式铣床，选用 12立铣刀 工序 11，用立式钻床，选用 6钻头 购买后包含有 咨询 Q 197216396 14 工序 12，钳工倒角、去毛刺 械加工余量、工序尺寸及工时的确定 机械加工余量、工序尺寸及 公差、表面粗糙度如下表 加工表面 工序双边余量（ 工序尺寸及公差（ 表面粗糙度（ m） 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 两侧面 26 16 大孔 22 23 24 2 孔 10 10 11 2 轮廓 16 外轮廓 16 槽 12 12 16 销孔 6 6 16 切削用量的确定 ： 1、 工序 2：由于是铣 平面 ，所以选用端面铣刀，刀具直径为 D=30 粗铣的每齿进给量 f z=z， 背吃刀量 a p=取粗铣的主轴转速为 130r/ 半精铣的每转进给量 f=r，背吃刀量 取半精铣的主轴转速为 260r/故相应的切削速度分别为： 粗加工 V=D n /1000=30 130/1000m/半精加工 V=D n/1000=30 260/1000 m/m/、工序 3：钻孔，钻头直径 10给量 f=r,主轴转速 ,1000r/削速度 V=工序 4：扩孔，钻头直径 给量 f=r,主轴转速 ,1000r/削速度 V=购买后包含有 咨询 Q 197216396 15 工序 5：铰孔，铰刀直径 :11给量 f=r,主轴转速 110r/削速度V = 工序 6：钻孔，钻头直径 23给量 f=r,主轴转速 ,1000r/削速度 V=工序 7：扩孔，钻头直径 给量 f=r,主轴转速 ,1000r/削速度 V=工序 8：铰孔，铰刀直径 :24给量 f=r,主轴转速 110r/削速度V = 3、工序 9：铣圆弧轮廓，选用立铣刀，刀具直径为 30 粗铣的 每齿进给量 f z=z， 背吃刀量 a p=取粗铣的主轴转速为 100r/削速度 半 精铣的每转进给量 f=r， 背吃刀量 a p=精铣的主 轴转速为200r/削速度为 V= 4、工序 10：铣槽 12，选用立铣刀。 粗铣，刀具直径为 每齿进给量 f z=z， 背吃刀量 a p=取粗铣的主轴转速为 100r/削速度 V= 半 精铣 ，刀具直径为 12每转进给量 f=r， 背吃刀量 a p=精铣的主轴转速为 200r/削速度为 V= 5、工序 11：钻孔，钻头直 径 6给量 f=r,主轴转速 ,1000r/削速度 V=买后包含有 咨询 Q 197216396 16 械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片 机械加工工艺过程卡片 重庆交通大学 机械加工工艺过程卡片 产品型号 产品名称 传力杆 共 1 页 材料牌号 45 钢 毛坯种类 模锻件 毛坯外型尺寸 工序号 工序名 称 工序内容 设 备 工艺装备 1 锻造 锻造毛坯 2 铣 以侧面 铣侧面 M; 以侧面 M、 精铣侧面 M、 N，保证厚度 26 式铣床 30 硬质合金端铣刀 3 钻 以侧面 孔 10 立式钻床 10 麻花钻 4 钻 以侧面 孔 10至 式钻床 花钻 5 铰 以侧面 孔 1 立式铣床 11 铰刀 6 钻 以侧面 孔 23 立式钻床 23 麻花钻 7 钻 以侧面 孔 23至 式钻床 花钻 8 铰 以侧面 孔 4 立式铣床 24 铰刀 9 铣 以侧面 N、两个孔为基准，铣零件外轮廓，大孔端外轮廓铣至 R=18孔端外轮廓铣至 R=14控铣床 30 硬质合金 立 铣刀 10 铣 以侧面 N、两个孔为基准，铣槽至 12式铣床 12 硬质合金立 铣刀 11 钻 以侧面 N、两个孔为基准，钻销孔 6 立式 钻 床 6 麻花钻 12 钳工 钳工倒角、去毛刺 钳工台 规，锉刀 13 检查 按工艺要求 游标卡尺，塞规 购买后包含有 咨询 Q 197216396 17 机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力 杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 1页 45 半成品 1 共 6页 加工工序图 工序号 2 工序名 铣侧面 M、 N 设 备 立式铣床 夹具 用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 30 硬质合金端铣刀 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次 数 1 以侧面 铣侧面 M 130 2 以侧面 铣侧面 N 130 3 以侧面 精铣侧面 M 260 4 以侧面 精铣侧面 N 260 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 购买后包含有 咨询 Q 197216396 18 机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力 杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 2页 45 半成品 1 共 6页 加工工序图 工序号 3 工序名 钻孔 设 备 立式钻床 夹具 用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 10 麻花钻 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 以侧面 划线找中心，钻中心孔 1000 1 2 按中心孔钻孔 10 1000 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 购买后包含有 咨询 Q 197216396 19 机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 3页 45 半成品 1 共 6页 加工工序图 工序号 4 工序名 钻孔 设 备 立式钻床 夹具 用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 花钻 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 在孔 10 的基础上扩孔至 000 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 购买后包含有 咨询 Q 197216396 20 机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 4页 45 半成品 1 共 6页 加工工序图 工序号 5 工序名 铰孔 设 备 立式铣床 夹具 用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 11铰刀 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 在孔 基础上铰孔至 11 110 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 购买后包含有 咨询 Q 197216396 21 机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 5页 45 半成品 1 共 6页 加工工序图 工序号 9 工序名 铣外轮廓 设 备 数控铣床 夹具 专用夹具 工量具 游标卡尺 刃具 30 硬质合金立铣刀 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 编程，粗铣外轮廓 100 2 编程，半精铣外轮廓 200 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定 额 校 核 执行时间 批 准 购买后包含有 咨询 Q 197216396 22 机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 6页 45 半成品 1 共 6页 加工工序图 工序号 10 工序名 铣槽 12 设 备 立式铣床 夹具 专用夹具 工量具 游标卡尺 刃具 12 硬质合金立铣刀 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 质合金立铣刀 粗铣槽 100 1 0 2 12 硬质合金立铣刀 半精铣槽 200 1 1 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 购买后包含有 咨询 Q 197216396 23 五、夹具设计 题的提出 零件已加工大小孔 24 11 个侧面也加工完毕。现在需要在小孔端加工槽，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求： （ 1）、加工槽的宽度为 12两个侧面相对于中心面 （ 2）、加工槽的深度为 32 因 此 ， 为 工 序 14 、工序 15 设 计 一 个 专 用 夹 具 。具设计 位方案设计 ： 根据加工槽两侧面相对于中心面对称要求， 需要限制工件 X 方向转动自由度、 方向转动自由度；根据加工槽宽度和深度要求，需要限制工件 向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性，可以将六个不定度全部限制。 工件相对中心面对称，要实现购买后包含有 咨询 Q 197216396 24 加工槽两侧面相对中心面对称的要求，且根据基准重合的原则应选 A 面实际不存在，故可选工件的两侧面 M 或 N 的任一面作为定位基准，限制三个不定自由度，此为第一定位基准。 由加工槽深度要求， 方案一：如右图所示 孔 1为第二和第三定位基准，通过固定圆柱销及 定位； 方案二：如下图所示 可以选择孔 2为第二和第三定位基准，通过图中所示的固定式圆柱 销及菱形销实现定位。 经分析，第一种方案以圆柱和V 形块组合定位时，要受到外圆加工精度的影响，由于外圆表面系毛坯铸件不能保证工件的加工要求，加上 V 形块比较薄且夹住工件一边，不易夹紧。所以采用第二种方案，即以孔 2为第二和第三定位基准，对两孔采用固定式圆柱销及菱形销定位，此方案实现了工件的完全定位，无重复定位，方案可取。 引方案设计： 对此方案，我们采用每加工一批工件，只安装调整一次夹具，通过 试切数个工件来对刀的，此种方案对导引方案的要求很高，如下图所示： 我们要保证的第一个精度是槽的宽度 12第二个精度为槽的深度即尺寸 A。 所以对导引元件初步设计方案为一个方形的块如右图所示，用于安装在夹具体上。正确的安装方法见夹具装配图。 紧方案设计： 对此工件的铣削加工，我们所采用的是一面和两个定位销的原理，而且我们拟定购买后包含有 咨询 Q 197216396 25 采用的是手动夹紧，为了节约成本，我们采用一个压块，一个螺母对其压紧，夹紧方案的初步确定如右图所示（局部图）： 根据工件上大孔的尺 寸、菱形销、螺杆的尺寸大小，我们选用 压块的尺寸我们拟定为厚度 5径为 35体见附录中的零件图。 计算切削力 刀具：高速钢直齿三面刃铣刀。 D=12Z=18 9 . 8 1 . . . .f f F e fz f zC a y a u 0 , 1 . 0 , 0 . 6 5 , 0 . 8 3 , 0 , 0 . 8 3C f X f y F u F w F q F 1 6 , 8 , 0 . 1 5 , 0 . 6 7 .p e f F Za m m a m m a K zZ =2448N 校核定位销：2r 241 1 1 02248 0 . 6 0 45M P a 根据公式：201 2/)( 可知直径为 1010的螺母能满足夹紧力的要求。 夹紧力：由于工作状态原因，切削力与夹紧力在空间上是相互垂直的 。螺母提供的夹紧力足以夹紧，故无须验算。 它装置设计： 铣床夹具依靠两个对角 过两个对角的定位销（ 6）保证定位元件对工作台和导轨具有正确的相对位置。 购买后包含有 咨询 Q 197216396 26 具体设计： 在夹具体设计方面，我们采用了一个直角块，来进行大体上的定位，而且要设置导引装置的安装位置，对各个面的要求见零件图，（右图为夹具体的立体图）夹具体通过安装在夹具体上的定向键进而与铣床的工作台连接，从而实现对夹具的固定。 此夹具在有加强筋的情况下，具有足够的刚度与强度，安放稳定，工艺性好， 实用安全。 术条件制定： 1、定位元件 20 和 35 相对于夹具底平面的平行度公差在 100为 2、 具工作原理 (操作 )简介： 对此夹具各个零件的装配关系见下图，下面我们来分析与说明它的工件原理：短销通过夹具体上的孔、本身的螺栓、螺母与夹具体紧紧连接。菱形销也是能过同样的方法与夹。具体连接而得 到固定，菱形销上设置一长螺纹，用于压紧螺母对工件的夹紧。在夹具体的底平面上安装定向键用于与铣床工件台面的连接与定位。工件时，只要把压紧螺母、压块卸下，即可把工件套上去。利用一面二孔进行定位，当工件套上去后，先装入压块，再用压紧螺母进行夹紧。这时铣刀在导引装置的引导下对待加工工件进行加工，并且在导引装置的作用下完成铣床对工件的铣槽工序。 本夹具操作简单，装卸工件时只需靠压板紧定螺栓的松紧即可轻松实现。 位误差分析 购买后包含有 咨询 Q 197216396 27 现选取工件上两孔与两定位销的配合均为 H7/圆柱销的直径尺寸为 11 形销的圆弧部分直径尺寸为 24 b=5=4柱销与菱形销之间的中心距为 42 工件在夹具中定位产生的定位误差，其值应控制在工件相对尺寸或位置公差的3151，为此需对每一项工序加工要求逐一进行分析。 加工槽深尺寸 加工槽的深度尺寸的工序基准为工件小孔外圆面的上母线，定位 基准为圆柱销中心线，则 定位（ A） = 位置 + 不重 = 定位（ A） 值小于工序尺寸公差值（ 51，故能满足工序加工要求。 加工槽两侧面对中心面 加工槽的位置精度 对称度的工序基准是中心面 A，而定位基准为第一 基准平面，这里忽略基准的位移误差，则 定位（对称度） = 位置 + 不重 =0+ 定位（对称度） 值小于工序位置精度要求的公差值（ 31，故能满足工序加工要求。 具的装配图见附图 购买后包含有 咨询 Q 197216396 28 参考文献 1张世昌等机械 制造技术基础（第 2 版）北京：高等教育出版社， 2007 2关慧贞等机械制造装备设计（第 3 版）北京：机械工业出版社， 2009 3白海清典型零件工艺设计北京：北京大学出版社， 2012 4卞洪元机械制造工艺与夹具北京：北京理工大学出版社， 2010 5陈磊等机械制造工艺北京：北京理工大学出版社， 2010 6朱辉等画法几何及工程制图（第 6 版）上海：上海科学技术出版社， 2007 7 王光斗、王春福 机床夹具设计手册 上海：上海科学技术出版社， 1980 8 哈儿滨 工业大学理论力学教研室 理论力学 北京：高等教育出版社， 2002 9 刘鸿文 材料力学 北京：高等教育出版社， 2004 心得体会 两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了宽容，学会了理解。 课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程 。通过这次 认真的课程设计， 我明白 了脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础 。 在 这次夹具设计 中 ，本人 也 在多方面都有所提高。通过这次夹具设计，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次 传力杆 夹具设计工作的实际训练从而培养和提高 了 独立工作能力，巩固与扩充了夹具设计等课程所学的内容，掌握夹具设计的方法和步骤，掌握夹具设计的基本 ， 懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了夹具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。 在这次设 计过程中，体现出自己单独设计夹具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情 。 本次课程设计是我们学完了大学的全部课程后进行的，这是我们在进行毕业设计之前对我们所学的各课程的一次综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。这次的课程设计，对于培养我们理论联系实际的设计思想，训练综合运用机械制造和其他课程的理论，结合生产实际和解决工程实际问题的能力，以及巩固、加深、和扩展购买后包含有 咨询 Q 197216396 29 有关机械制造方面的知识等方面有重要的作用。在设计过程中，出现加工顺序不确定、加工刀具不好选择等一系列问题，通过自 己看书、查资料以及问老师同学等方式，最终确定零件加工工艺路线，并对机床、刀具、夹具有了进一步的了解。 在这次的课程设计过程中，综合运用各类相关课程中所学的知识与技能，结合各个教学实践环节进行机械课程的设计，逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力，特别是提高了分析问题和解决问题的能力，为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。 设计中还存在不少错误和缺点，需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识，继续培养设计习惯和思维从而提高设计实践操作能力。 在此次课程设计中，得到了老师和同学 们的的大力支持。在此，首先谨对指导教师胡启国老师致以衷心的感谢，胡老师对此课程设计提出了宝贵的意见，对我们的问题给予了详细、热情的解答，在设计过程中给于我们无私的帮助，给予了我们极大的信心，给我们拓宽了知识面，使我们养成了乐于思考的习惯，更使我在发现问题、分析问题方面有了明显的提高；其次，感谢所有在此次课程设计中对我提供帮助的同学；最后，感谢设计过程中所参考过的文献及其编者。 1 机械加工工序卡片 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 1 页 45 半成品 1 共 6 页 加工工序图 工序号 2 工序名 铣侧面 M、 N 设 备 立式铣床 夹具 V 型块、机用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 30 硬质合金端铣刀 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 以侧面 N 为基准，粗铣侧面 M 130 2 以侧面 M 为基准，粗铣侧面 N 130 3 以侧面 N 为基准，半精铣侧面 M 260 4 以侧面 M 为基准，半精铣侧面 N 260 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 2 机械加工工序卡片 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 2 页 45 半成品 1 共 6 页 加工工序图 工序号 3 工序名 钻孔 设 备 立式钻床 夹具 V 型块、机用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 10 麻花钻 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 以侧面 N 为基准，划线找中心，钻中心孔 1000 1 2 按中心孔钻孔 10 1000 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 3 机械加工工序卡片 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 3 页 45 半成品 1 共 6 页 加工工序图 工序号 4 工序名 钻孔 设 备 立式钻床 夹具 V 型块、机用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 花钻 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 在孔 10 的基础上扩孔至 000 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 4 机械加工工序卡片 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 4 页 45 半成品 1 共 6 页 加工工序图 工序号 5 工序名 铰孔 设 备 立式铣床 夹具 V 型块、机用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 11 铰刀 工步 工步内容及 要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 在孔 基础上铰孔至 11 110 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 5 机械加工工序卡片 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 5 页 45 半成品 1 共 6 页 加工工序图 工序号 9 工序名 铣外轮廓 设 备 数控铣床 夹具 专用夹具 工量具 游标卡尺 刃具 30 硬质合金立铣刀 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 编程，粗铣外轮廓 100 2 编程，半精铣外轮廓 200 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 6 机械加工工序卡片 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 6 页 45 半成品 1 共 6 页 加工工序图 工序号 10 工序名 铣槽 12 设 备 立式铣床 夹具 专用夹具 工量具 游标卡尺 刃具 12 硬质合金立铣刀 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 质合金立铣刀 粗铣槽 100 1 0 2 12 硬质合金立铣刀 半精铣槽 200 1 1 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 1 机械加工工艺过程卡片 机械加工工艺过程卡片 产品型号 产品名称 传力杆 共 1 页 材料牌号 45 钢 毛坯种类 模锻件 毛坯外型尺寸 工序号 工序名 称 工序内容 设 备 工艺装备 1 锻造 锻造毛坯 2 铣 以侧面 铣侧面 M; 以侧面 M、 精铣侧面 M、 N，保证厚度 26 式铣床 30 硬质合金端铣刀 3 钻 以侧面 孔 10 立式钻床 10 麻花钻 4 钻 以侧面 孔 10至 式钻床 花钻 5 铰 以侧面 孔 1 立式铣床 11 铰刀 6 钻 以侧面 孔 23 立式钻床 23 麻花钻 7 钻 以侧面 孔 23至 式钻床 花钻 8 铰 以侧面 孔 4 立式铣床 24 铰刀 9 铣 以侧面 N、两个孔为基准，铣零件外轮廓，大孔端外轮廓铣至 R=18孔端外轮廓铣至 R=14控铣床 30 硬质合金 立 铣刀 10 铣 以侧面 N、两个孔为基准，铣槽至 12式铣床 12 硬质合金立 铣刀 11 钻 以侧面 N、两个孔为基准，钻销孔 6 立式 钻 床 6 麻花钻 12 钳工 钳工倒角、去毛刺 钳工台 规，锉刀 13 检查 按工艺要求 游标卡尺，塞规 1 机械制造综合课程设计 2013 1 学期 题目 : 铣槽 12 专用夹具 学 号： 姓 名： 班 级： 指导教师： 成 绩： 机电与 汽车工程学院 2013 年 12 月 2 目 录 设计任务书 1 一、零件的分析 2 1、零件的作用 3 2、零件的工艺分析 4 二、确定生产类型 5 三、确定毛坯 6 四、工艺规程设计 7 1、选择定位基准 7 2、制定工艺路线 9 3、选择加工设备和工艺设备 11 4、机械加工余量、工序尺寸及工时的确定 14 5、机械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片 14 五、夹具设计 16 1、问题的提出 16 2、夹具设计 17 3、定位误差分析 19 4、夹具的装配图见附图 21 参考文献 22 心得体会 23 3 机械制造综合课程设计 设计任务书 设计题目 ：铣槽 12专用夹具 设计要求：能够根据工序卡片规定的定位夹紧方法，正确选择夹具元件；能正确进行定位误差和夹紧力计算，合理布置夹紧力作用点和作用方向并进行夹具精度校核；能够根据国家制图标准，运用必要的视图完整地表达一个夹具结构，能正确标注设计尺寸，合理标注技术要求。 生产类型：中批量生产 毛坯类型：模锻件 设计内容： 1、绘制产品零件图 2、确定定 位及夹紧方案 3、绘制夹具总装图 4、绘制夹具零件图 5、编写设计说明书 4 一、零件的分析 件的作用 题目所给的零件是传力杆。主要起传递力和扭矩的作用。 传力 杆两端分别与主动和从动 构件 铰接 以传递运动和力。 在传动过程中承受交变载荷。 件的工艺分析 零件的主要加工表面是两个侧平面 M/N、孔内表面、铣槽 12的表面、外轮廓表面。 零件的两个侧平面 表面粗糙度m。 零件要加工小孔孔径为 11 孔内表面表面粗糙度件要加工大孔孔径为 24 孔内表面表面粗糙度m。两孔中心距为 42 零件外轮廓大孔端尺寸 孔端尺寸 ，厚度为 26 在加工槽时，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求： （ 1）、加工槽的宽度为 12两个侧面相对于中心面 （ 2）、加工槽的深度为 32 在大孔处有一 6销孔，没有特殊要求，只需按一般钻孔处理。 5 传力杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要具有很高的强度。因此，传力杆材料一般都采用合金钢，如 45钢、 65钢、 4040此选用 45钢。 二 、确定生产类型 产纲领：指产品的年产量。 N = + a%) (1 + b%) 式中 年产量（ 件 /年）； /年）； /台）； a% b% 产类型 生产类型有三种：单件生产、成批生产和大量生产。 生产纲领和生产类型的关系类型 生产类型 零件的年生产纲领 /件 重型零件（ 30 中型零件（ 4 30 轻型零件（ 4 单件生产 小于 5 小于 10 小于 100 小批量生产 5 100 10 200 100 500 中批量生产 100 300 200 500 500 5000 大批量生产 300 1000 500 5000 5000 50000 大量生产 大于 1000 大于 5000 大于 50000 6 题目给出生产类型为 中批量生产。年产量 5000 件。 种生产类型的工艺特征 表 种生产类型的工艺特征 名称 大 批 生产 中 批生产 单件生产 生产对象 品种较少，数量很大 品种较多，数量较多 品种很多，数量少 零件互换性 具有广泛的互 换性，某些高精度配合件用分组选择法装配，不允许用钳工修配 大部分零件具有互换性，同时还保留某些钳工修配工作 广泛采用钳工修配 毛坯制造 广泛采用金属模机器造型、模锻等 毛坯精度高，加工余量小 部分采用金属模造型、模锻等，部分采用木模手工造型、自由锻造 毛坯精度中等 广泛采用木模手工造型、自由锻造 毛坯精度低，加工余量大 机床设备及其布置 采用高效专用机床，组合机床、可换主轴箱 (刀架 )机床、可重组机床 采用流水线或自动线进行生产 部分采用通用机床，部分采用数控机床、加工中心、柔性制造单元、柔性制造系统 机 床按零件类别分工段排列 广泛采用通用机床、重要零件采用数控机床或加工中心，机床按机群布置 获得规定加工精度的方法 在调整好的机床上加工 一般是在调整好的机床上加工，有时也用试切法 试切法 装夹方法 高效专用夹具装夹 夹具装夹 通用夹具装夹，找正装夹 7 工艺装备 广泛采用高效率夹具、量具或自动检测装置，高效复合刀具 广泛采用夹具，广泛采用通用刀具、万能量具，部分采用专用刀具、专用量具 广泛采用通用夹具、量具和刀具 对工人要求 调整工技术水平要求高，操作工技术水平要求不高 对工人技术水平要求较高 对工人技术水平要求高 工艺文件 工艺过程卡片，工序卡片，检验卡片 一般有工艺过程卡片，重要工序有工序卡片 只有工艺过程卡片 由 上 表 同的生产类型具有不同的工艺特征。在制订零件机械加工工艺规程时，必须首先确定生产类型，生产类型确定之后，工艺过程的总体轮廓就勾画出来了。 由题意可知，该零件为中批量生产，则 部分采用通用机床，部分采用数控机床、加工中心 ； 广泛采用通用刀具、万能量具，部分采用专用刀具、专用量具 。 三、确定毛坯 传力杆在工作中承受多向交变载荷的作用，要具有很高的强度。因此，毛坯材料一般都采用合 金钢，如 45钢、 65钢、 4040此选用 45 钢。 毛坯用模锻法成型。毛坯的锻造工艺过程。将棒料在炉中加热至 1140C。先在辊锻机上通过 4 个型槽进行辊锻制坯，然后在锻压机上进行预锻和终锻。锻造好的毛坯需要经调质处理，使之得到细致均匀的回火索氏体组织，从而改善性能，减少毛坯内应力。 此外，为提高毛坯的精度，还需要进行热校正、外观缺陷检查、内部探伤、毛坯尺寸检查等工序，最终获得合格的毛坯。 为节省材料、减少加工余量，同时保证加工精度，毛坯外形锻造成零件外形，外轮廓留下 2工余量，即 大孔端取 孔端取 度留下 4加工余量，取 30 8 四、工艺规程设计 择定位基准 计基准 零件图上用来确定其他点、线、面的位置时所依据的点、线、面其组合，称为设计基准。 此零件 的设计基准 中心面 A。 工件的加工、检验、装配过程中所采用的基准称为工艺基准。因此，工艺基准按其用途不同又可以分为定位基准、测量基准、装配基准、和工序基准。 （ 1） 定位基准 工件在加工时用作定位的基准称为定位基准。 根据基准重合的原则应选中心面 在，故可选工件的两侧面 的任一面作为定位基准 。 （ 2）测量基准 工件在测量是所采用的基准称为测量基准。 与定位基准重合， 可选工件的两侧面 的任一面作为定位基准 。 （ 3）装配基准 工件在装配时用来确定零件或部件在产品中的相对位置所采用的基准称为装配基准。 与定位基准重合， 可选工件的两侧面 M 或 （ 4）工序基准 在工序图上用来确定本工序被加工表面位置所采用的基准称为工序基准。 加工侧面 为基准；加工侧面 为基准；加工两个孔及销孔时以侧面 工槽时以侧面 。 9 定工艺路线 该零件的加工工艺路线是先进行外形的加工，再进行孔、槽的加工。按照先基准面后其他、先粗后精、先面后孔的原则，传力杆加工可按下面工艺路线进行。 工序 1 锻造毛坯 工序 2 以侧面 铣侧面 M; 以侧面 M、 精铣侧面 M、N，保证厚度 26 序 3 以侧面 孔 10 工序 4 以侧面 孔 10至 序 5 以侧面 孔 11 工序 6 以侧面 孔 23 工序 7 以侧面 孔 23至 序 8 以侧面 孔 24 工序 9 以侧面 N、两个孔为基准，铣零件外轮廓，大孔端外轮廓铣至 R=18孔端外轮廓铣至 R=14序 10 以侧面 N、两个孔为基准，铣槽至 12序 11 以侧面 N、两个孔为基准，钻销孔 6 工序 12 倒角、去毛刺 工序 13 检验 择加工设备和工艺设备 由零件的加工工艺路线可知，需要铣床、钻床；以及相应铣刀、钻头等刀具；量具选用普通钢尺、游标卡尺、千分尺；需要 工序 2，用立式铣床，选用 30端铣刀 工序 3，用立式钻床，选用 10钻头 工序 4，用立式钻床，选用 工序 5，用立式铣床，选用 11铰刀 工序 6，用立式钻床，选用 23钻头 工序 7, 用立式钻床，选用 工序 8, 用立式铣床，选用 24铰刀 工序 9，用数控铣床，选用 30立铣刀 工序 10用立式铣床，选用 12立铣刀 工序 11，用立式钻床，选用 6钻头 10 工序 12，钳工倒角、去毛刺 械加工余量、工序尺寸及工时的确定 机械加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙 度如下表 加工表面 工序双边余量（ 工序尺寸及公差（ 表面粗糙度（ m） 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 两侧面 26 16 大孔 22 23 24 2 孔 10 10 11 2 轮廓 16 外轮廓 16 槽 12 12 16 销孔 6 6 16 切削用量的确定 ： 1、 工序 2：由于是铣 平面 ，所以选用端面铣刀，刀具直径为 D=30 粗铣的每齿进给量 f z=z， 背吃刀量 a p=取粗铣的主轴转速为 130r/ 半精铣的每转进给量 f=r，背 吃刀量 取半精铣的主轴转速为 260r/故相应的切削速度分别为： 粗加工 V=D n /1000=30 130/1000m/半精加工 V=D n/1000=30 260/1000 m/m/、工序 3：钻孔，钻头直径 10给量 f=r,主轴转速 ,1000r/削速度 V=工序 4：扩孔，钻头直径 给量 f=r,主轴转速 ,1000r/削速度 V= 11 工序 5：铰孔，铰刀直径 :11给量 f=r,主轴转速 110r/削速度V = 工序 6：钻孔，钻头直径 23给量 f=r,主轴转速 ,1000r/削速度 V=工序 7：扩孔，钻头直径 给量 f=r,主轴转速 ,1000r/削速度 V=工 序 8：铰孔，铰刀直径 :24给量 f=r,主轴转速 110r/削速度V = 3、工序 9：铣圆弧轮廓，选用立铣刀，刀具直径为 30 粗铣的 每齿进给量 f z=z， 背吃刀量 a p=取粗铣的主轴转速为 100r/削速度 半 精铣的每转进给量 f=r， 背吃刀量 a p=精铣的主轴转速为200r/削速度为 V= 4、工序 10：铣槽 12，选用立铣刀。 粗铣，刀具直径为 每齿进给量 f z=z， 背吃刀量 a p=取粗铣的主轴转速为 100r/削速度 V= 半 精铣 ，刀具直径为 12每转进给量 f=r， 背吃刀量 a p=精铣的主轴转速为 200r/削速度为 V= 5、工序 11：钻孔，钻头直径 6给 量 f=r,主轴转速 ,1000r/削速度 V=12 械加工工艺过程卡片、机械加工工序卡片 机械加工工艺过程卡片 重庆交通大学 机械加工工艺过程卡片 产品型号 产品名称 传力杆 共 1 页 材料牌号 45 钢 毛坯种类 模锻件 毛坯外型尺寸 工序号 工序名 称 工序内容 设 备 工艺装备 1 锻造 锻造毛坯 2 铣 以侧面 铣侧面 M; 以侧面 M、 精铣侧面 M、 N，保证厚度 26 式铣床 30 硬质合金端铣刀 3 钻 以侧面 孔 10 立式钻床 10 麻花钻 4 钻 以侧面 孔 10至 式钻床 花钻 5 铰 以侧面 孔 1 立式铣床 11 铰刀 6 钻 以侧面 孔 23 立式钻床 23 麻花钻 7 钻 以侧面 孔 23至 式钻床 花钻 8 铰 以侧面 孔 4 立式铣床 24 铰刀 9 铣 以 侧面 N、两个孔为基准，铣零件外轮廓，大孔端外轮廓铣至 R=18孔端外轮廓铣至 R=14控铣床 30 硬质合金 立 铣刀 10 铣 以侧面 N、两个孔为基准，铣槽至 12式铣床 12 硬质合金立 铣刀 11 钻 以侧面 N、两个孔为基准，钻销孔 6 立式 钻 床 6 麻花钻 12 钳工 钳工倒角、去毛刺 钳工台 规，锉刀 13 检查 按工艺要求 游标卡尺，塞规 13 机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 1页 45 半成品 1 共 6页 加工工序图 工序号 2 工序名 铣侧面 M、 N 设 备 立式铣床 夹具 用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 30 硬质合金端铣刀 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 以侧 面 铣侧面 M 130 2 以侧面 铣侧面 N 130 3 以侧面 精铣侧面 M 260 4 以侧面 精铣侧面 N 260 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 14 机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 2页 45 半成品 1 共 6页 加工工序图 工序号 3 工序名 钻孔 设 备 立式钻床 夹具 用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 10 麻花钻 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 以侧面 线找中心， 钻中心孔 1000 1 2 按中心孔钻孔 10 1000 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 15 机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 3页 45 半成品 1 共 6页 加工工序图 工序号 4 工序名 钻孔 设 备 立式钻床 夹具 用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 花钻 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 在孔 10 的基础上扩孔至 000 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 16 机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 4页 45 半成品 1 共 6页 加工工序图 工序号 5 工序名 铰孔 设 备 立式铣床 夹具 用虎钳 工量具 游标卡尺 刃具 11铰刀 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 在孔 基础上铰孔至 11 110 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 17 机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 5页 45 半成品 1 共 6页 加工工序图 工序号 9 工序名 铣外轮廓 设 备 数控铣床 夹具 专用夹具 工量具 游标卡尺 刃具 30 硬质合金立铣刀 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 编程，粗铣外轮廓 100 2 编程，半精铣外轮廓 200 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 18 机械加工工序卡片 重庆交通大学 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 零件图号 传力杆 传力杆 材料 材料名称 毛坯种类 毛坯尺寸 零件重 每台件数 卡片编号 第 6页 45 半成品 1 共 6页 加工工序图 工序号 10 工序名 铣槽 12 设 备 立式铣床 夹具 专用夹具 工量具 游标卡尺 刃具 12 硬 质合金立铣刀 工步 工步内容及要求 主轴 转速(r/吃刀深度 (切削速度(m/进给量(mm/r) 走刀 次数 1 质合金立铣刀 粗铣槽 100 1 0 2 12 硬质合金立铣刀 半精铣槽 200 1 1 工艺编制 学号 审 定 会 签 工时定额 校 核 执行时间 批 准 19 五、夹具设计 题的提出 零件已加工大小孔 24 11 个侧面也加工完毕。现在需要在小孔端加工槽，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求： （ 1）、加工槽的宽度为 12两个侧面相对于中心面 （ 2）、加工槽的深度为 32 因 此 ， 为 工 序 14 、工序 15 设 计 一 个 专 用 夹 具 。具设计 位方案设计 ： 根据加工槽两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件 X 方向转动自由度、 方向转动自由度；根据加工槽宽度和深度要求，需要限制工件 向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性，可以将六个不定度全部限制。 工件相对中心面对称，要实现 20 加工槽两侧面相对中心面对称的要求，且根据基准重合的原则应选 A 面实际不存在，故可选工件的两侧面 M 或 N 的任一面作为定位基准，限制三个不定自由度，此为第一定位基准。 由加工槽深度要求， 方案一：如右图所示 孔 1为第二和第三定位基准，通过固定圆柱销及 方案 二：如下图所示 可以选择孔 2为第二和第三定位基准，通过图中所示的固定式圆柱 销及菱形销实现定位。 经分析，第一种方案以圆柱和V 形块组合定位时，要受到外圆加工精度的影响，由于外圆表面系毛坯铸件不能保证工件的加工要求，加上 V 形块比较薄且夹住工件一边，不易夹紧。所以采用第二种方案，即以孔 2为第二和第三定位基准，对两孔采用固定式圆柱销及菱形销定位，此方案实现了工件的完全定位，无重复定位，方案可取。 引方案设计： 对此方案，我们采用每加工一批工件，只安装调整一次夹具，通过试切数个工件来 对刀的，此种方案对导引方案的要求很高，如下图所示： 我们要保证的第一个精度是槽的宽度 12第二个精度为槽的深度即尺寸 A。 所以对导引元件初步设计方案为一个方形的块如右图所示，用于安装在夹具体上。正确的安装方法见夹具装配图。 紧方案设计： 对此工件的铣削加工，我们所采用的是一面和两个定位销的原理，而且我们拟定 21 采用的是手动夹紧，为了节约成本，我们采用一个压块，一个螺母对其压紧，夹紧方案的初步确定如右图所示（局部图）： 根据工件上大孔的尺寸、菱形销、螺杆的尺寸大小，我们选用 压块的尺寸我们拟定为厚度 5径为 35体见附录中的零件图。 计算切削力 刀具：高速钢直齿三面刃铣刀。 D=12Z=18 9 . 8 1 . . . .f f F e fz f zC a y a u 0 , 1 . 0 , 0 . 6 5 , 0 . 8 3 , 0 , 0 . 8 3C f X f y F u F w F q F 1 6 , 8 , 0 . 1 5 , 0 . 6 7 .p e f F Za m m a m m a K zZ =2448N 校核定 位销：2r 241 1 1 02248 0 . 6 0 45M P a 根据公式：201 2/)( 可知直径为 1010的螺母能满足夹紧力的要求。 夹紧力：由于工作状态原因，切削力与夹紧力在空间上是相互垂直的。螺母提供的夹 紧力足以夹紧，故无须验算。 它装置设计： 铣床夹具依靠两个对角 过两个对角的定位销（ 6）保证定位元件对工作台和导轨具有正确的相对位置。 22 具体设计： 在夹具体设计方面，
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