毕业设计（论文）-变速箱拔叉中批生产工艺规程判定与工装设计.doc

大连理工大学网络高等教育毕业论文（设计）模板 网络网络高等教育本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目：变速箱拔叉中批生产工艺规程判定与工装设计 学习中心：首经贸奥鹏 层 次：专科起点本科 专 业：机械设计制造及其自动化年 级：2010 年 春 季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 2012 年 3 月 15 日37变速箱拔叉中批生产工艺规程判定及工装设计内容摘要本文详细阐述了“拔叉”生产工艺的判定与拔叉夹具的设计论证过程。拔叉类零件以其良好的操作性和良好的稳定性广泛应用于各种机械变速箱中，该零件的制造工艺简单，但其过程涉及了机械加工工艺的很多方面，是机械加工的基础体现。本文详细分析了该零件从毛坯选择到加工成为成品的过程。就拔叉的加工工艺，分析了两套加工方案，最终确定了一套科学合理的加工方案，并在以后的计算过程中，验证了这套工序的科学性，数字分析表明，该工序指定比较合理。最后，就工序ix设计夹具，并做了切削力、加紧力的分析。关键词：机械加工；工艺；切削；夹具设计；工时目 录引言4概述：51.给定零件51.2生产类型51.3加工设备62.零件工艺分析72.1零件的作用、材料、形状特征72.2拨叉的工艺分析72.3拨叉的工艺要求72.4设计基准73工艺过程设计103.1毛坯-零件综合图设计103.2工序判定113.3工序的集中与分散123.4加工阶段的划分123.5加工工艺路线方案的比较133.6填写工艺卡154.典型工装设计224.1夹具体设计224.2镗孔夹具设计31参考文献37引言 机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通二年所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。而本次对于拨叉加工工艺及夹具设计的主要任务是： 完成拨叉零件加工工艺规程的制定； 完成镗孔、钻孔三个专用夹具的设计。通过对拨叉零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出拨叉加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。 概述：拔叉类零件其良好的操纵性和良好的稳定性广泛应用于变速型中，该零件制造工艺简单，但其过程设计了机械加工工艺，是机械加工基础的体现，本文将对该零件加工过程进行一次全面阐述。1.给定零件1.1件图分析： 1.2生产类型 本加工采用机床中批量生产，对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拨叉的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精加工拨叉底面大头孔上平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。1.3加工设备 采用数控机床加工2.零件工艺分析2.1零件的作用、材料、形状特征 作用：拔叉式变速箱中的零件，与变速箱手杆相连，位于手感下端，拔动中间变速轮，是输入输出转速比改变。其作用就是把两个咬合的齿轮拔开再把其中一个可以在轴上滑动齿轮拔到另一个齿轮获得另一个速度，其改变车床或汽车滑移齿轮位置，实现变速或用于离合器咬合，断开的机构中从而实现控制横向或纵向进给。 材料：采用45（40cr） 制造、热处理状态（淬火及时效） 硬度107 ke/mpa 834形状特征：见上图2.2拨叉的工艺分析拨叉是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有小头孔端要求加工，对精度要求也很高。拨叉的底面、大头孔上平面和小头孔粗糙度要求都是，所以都要求精加工。其小头孔与底平面有垂直度的公差要求，拨叉底面与大头孔上平面有平行度公差要求，所要加工的槽，在其槽边有平行度公差和对称度公差要求等。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。2.3拨叉的工艺要求一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。2.4设计基准定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，定位基准选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。机床加工工序安排为先基准后其他，先面后孔，先主后次，先粗后精，根据以上原则，拟定基准。2.4.1粗基准选择：选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求： 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉零件图分析可知，主要是选择加工拨叉底面的装夹定位面为其加工粗基准。2.4.2精基准选择的原则 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。 互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证拨叉在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从拨叉零件图分析可知，它的底平面与60h7小头孔，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件自由度不够，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用的孔为加工基准。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。 3工艺过程设计3.1毛坯-零件综合图设计3.1.1毛坯的选择drawing2.dwg拔叉的锻造采用的是45钢模锻制造，其材料是45，生产类型为中批量生产，采用模锻毛坯。3.1.2造型方法及加工余量拨叉为锻造件，对毛坯的结构工艺性有一定要求： 由于模锻件尺寸精度较高和表面粗糙度值低，因此零件上只有与其它机件配合的表面才需要进行机械加工，其表面均应设计为非加工表面。 为了使金属容易充满模膛和减少工序，模锻件外形应力求简单、平直的对称，尽量避免模锻件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、高台等结构。 模锻件的结构中应避免深孔或多孔结构。 模锻件的整体结构应力求简单。 工艺基准以设计基准相一致。 便于装夹、加工和检查。 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类加工余量计算：粗铣：由参考文献【4】表11-9.其余量值规定为2.0-2.5mm，现取2.2mm;钻孔：加工35孔工艺是钻-扩-铰 钻孔17 扩孔19.7 铰孔35镗孔：粗镗和精镗：粗镗：35.2孔 精镗35孔3.1.3绘制毛皮零件综合图3.2工序判定对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。拨叉的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精加工拨叉底面大头孔上平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： 工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中原则工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。3.3工序的集中与分散制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。 工序集中的特点工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 工序分散的特点工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备，简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术水平要求不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。3.4加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段： 粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为it11it12。粗糙度为ra80100m。 半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为it9it10。表面粗糙度为ra101.25m。 精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为it6it7，表面粗糙度为ra101.25m。此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。3.5加工工艺路线方案的比较在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。见下表： 表3.1加工工艺路线方案比较表工序号方案方案工序内容定位基准工序内容定位基准010粗铣平面a平面和35h7孔粗、精铣e平面平面和35h7孔020精铣平面b平面和35h7孔粗、精铣f平面平面和35h7孔030钻、扩、铰： 35h7孔底面和侧面钻、扩、铰： 35h7孔底面和侧面040粗镗17h7孔底面和孔粗、精镗17孔底面和17孔050精镗17孔底面、17孔和35孔铣断底面和17孔060铣断底面和孔17检验070检验 加工工艺路线方案的论证： 从前两步工序可以看出：方案把粗、精加工都安排在一个工序中，以便装夹、安装工件。 再看后面的镗孔、铣槽工序，方案把粗、精加工分在两个不同的工序中，而方案都在一个工序中，这样不但有利于工件的安装，且在设计专用夹具时也可以减少工件的安装次数。方案2中其工序较为集中，如粗、精加工都安排在一个工序中，以便装夹、安装工件。由以上分析：方案为合理、经济的加工工艺路线方案。具体的工艺过程如下表： 表3.2加工工艺过程表工序号工 种工作内容说 明010锻造模锻铸件毛坯尺寸：长：140.02mm 宽：37.01mm 高：10mm孔：35020热处理退火030铣粗、精铣a平面工件用专用夹具装夹；双立轴圆工作台铣床040铣粗、精铣b平面工件用专用夹具装夹；双立轴圆工作台铣床050钻、扩、铰将孔35h7钻到直径d=34mm再将34 扩孔到34.7最后进行铰加工到要求尺寸35h7工件采有专用夹具装夹，机床选用摇臂钻床（）060粗、精镗粗、精镗孔35工件用专用夹具装夹；立式铣镗床（）080钻钻17到要求尺寸工件用专用夹具装夹；摇臂钻床090铣断将大头孔35铣断100检验1p10入库清洗，涂防锈油3.6填写工艺卡在分析了零件，绘制了零件毛坯综合图、确定了加工工艺路线的基础上，计算切削用量，功率及工时，填写工艺卡。（1） 工序1、 选取刀具： 卧式铣床：x6012；摇臂钻床（z3025）;立式铣床（t68）;双立轴圆工作铣床（x52k） 刀具：硬质合金可转位端铣刀，材料：yt15,d=100mm,齿数z=5,此为粗齿铣刀。 2、 加工面尺寸 长：140.02mm 宽：37.01mm 高：10mm3、 切削用量及基本工时：基本公式：切削速度vc：dn/1000 v=3.14*100*475/1000*60=2.49背吃刀量ap：dw-dm/2工序1：粗、精铣a平面。机床：卧式铣床刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：z=2.2mm所以铣削深度：精铣该平面的单边余量：z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参考文献3表2.481，取铣削速度每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取根据参考文献3表2.481，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.174，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献3表2.481,取切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度l1 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序2：粗、精铣f面。机床：卧式铣床刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数8，此为细齿铣刀。因其单边余量：z=2.2mm所以铣削深度：精铣该平面的单边余量：z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取根据参考文献3表2.481，取铣削速度每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参考文献3表2.481，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序3：钻、扩、铰35h7孔。机床：立式钻床z525刀具：根据参照参考文献3表4.39选高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔35h7钻孔时先采取的是钻孔，再扩到，所以。切削深度：进给量：根据参考文献3表2.438，取。切削速度：参照参考文献3表2.441，取。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间： 扩孔35h7刀具：根据参照参考文献3表4.331选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。片型号：e403因钻孔时先采取的是先钻到孔再扩到，所以，切削深度：进给量：根据参考文献3表2.452，取。切削速度：参照参考文献3表2.453，取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度有：刀具切出长度： ，取走刀次数为1机动时间： 铰孔35h7刀具：根据参照参考文献3表4.354，选择硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度：，且。进给量：根据参考文献3表2.458，取。切削速度：参照参考文献3表2.460，取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131取实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度，刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：该工序的加工机动时间的总和是：工序4 ：粗、精镗孔。机床：卧式金刚镗床刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 粗镗17孔单边余量z=1.1mm,一次镗去全部余量，毛坯孔径d0=17mm进给量：根据参考文献3表2.466，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量。切削速度：参照参考文献3表2.445，取。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.141，取实际切削速度：工作台每分钟进给量： 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取行程次数：机动时间： 精镗17孔粗加工后单边余量z=0.4mm，一次镗去全部余量， ，精镗后孔径进给量：根据参考文献3表2.466，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：参照参考文献3表2.445，取机床主轴转速：，按照参考文献3表3.1441，取实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：所以该工序总机动工时4.典型工装设计为了提高生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计出合理的铣断夹具，进行详细分析，本家具用于普通我是铣床，将连体工件，切为两个工件。4.1夹具体设计 夹具体式家具的最基本件，是承载其他夹具零件的母体，为防止误差放大对工件的影响，故，夹具体的制造业要求较高的精度。 4.1.1钻孔夹具设计4.1.1.1研究原始质料利用本夹具主要用来钻圆周面上35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。4.1.1.2定位基准的选择由零件图可知：在对槽进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，孔35h7进行了钻、扩、铰加工，工序1：粗、精铣e平面。机床：卧式铣床刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：z=2.2mm所以铣削深度：精铣该平面的单边余量：z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参考文献3表2.481，取铣削速度每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取根据参考文献3表2.481，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.174，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献3表2.481,取切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序2：粗、精铣f面。机床：卧式铣床刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数8，此为细齿铣刀。因其单边余量：z=2.2mm所以铣削深度：精铣该平面的单边余量：z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取根据参考文献3表2.481，取铣削速度每齿进给量：根据参考文献3表2.473，取：根据参考文献3表2.481，取铣削速度机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取 实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知，刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序3：钻、扩、铰35h7孔。机床：立式钻床z525刀具：根据参照参考文献3表4.39选高速钢锥柄麻花钻头。 钻孔35h7钻孔35h7时先采取的是钻孔，再扩到，所以。切削深度：进给量：根据参考文献3表2.438，取。切削速度：参照参考文献3表2.441，取。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间： 扩孔17刀具：根据参照参考文献3表4.331选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。片型号：e403因钻孔17时先采取的是先钻到16.7孔再扩到17，所以d=16.7mm，切削深度：进给量：根据参考文献3表2.452，取。切削速度：参照参考文献3表2.453，取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：v=dn/1000=0.44r/min切削工时被切削层长度：刀具切入长度有：刀具切出长度： ，取走刀次数为1机动时间： 铰孔刀具：根据参照参考文献3表4.354，选择硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度：，且。进给量：根据参考文献3表2.458，取。切削速度：参照参考文献3表2.460，取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131取实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度，刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：该工序的加工机动时间的总和是：工序4 ：粗、精镗孔。机床：卧式金刚镗床刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 粗镗孔单边余量z=1.1mm,一次镗去全部余量，毛坯孔径。进给量：根据参考文献3表2.466，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量。切削速度：参照参考文献3表2.445，取。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.141，取实际切削速度：工作台每分钟进给量： 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取行程次数：机动时间： 精镗孔粗加工后单边余量z=0.4mm，一次镗去全部余量， ，精镗后孔径进给量：根据参考文献3表2.466，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：参照参考文献3表2.445，取机床主轴转速：，按照参考文献3表3.1441，取实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：所以该工序总机动工时进行了粗、精镗加工。因此，定位、夹紧方案有：方案：选底平面、35h7工艺孔和大头孔定位，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，35h7工艺孔用短圆柱销，35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，孔端是不加工的，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。35h7通过比较分析只有方案满足要求，孔35其加工与孔35h7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5个自由度。4.1.1.3切削力及夹紧力的计算钻该孔时选用：台式钻床z4006a，刀具用高速钢刀具。由参考文献5查表可得：切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即：实际所需夹紧力：由参考文献5表得： 有：安全系数k可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献5表 可得： 所以 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，查参考文献51226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：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：由上述计算易得： 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。4.1.1.4误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12.5。该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 ： 其中：， 且：l=135mm ，得 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 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：4.1.1.5零、部件的设计与选用4.1.1.5.1定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6.1和6.2：表6.1可换定位销dhd公称尺寸允差141816150.01122514m124 表6.2 固定棱形销dhd公称尺寸允差40502022+0.0340.0236553816 1.54.1.1.5.2夹紧装置的选用该夹紧装置选用移动压板，其参数如表6.3： 表6.3 移动压板公称直径l645208196.67m654.1.1.5.3 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6.1 可换钻套铰工艺孔钻套结构参数如下表6.4：表6.4 钻套dhd公称尺寸允差61212+0.018+0.007221810490.518衬套选用固定衬套其结构如图所示：图6.2 固定衬套其结构参数如下表6.5：表6.5 固定衬套dhdc 公称尺寸允差公称尺寸允差12+0.034+0.0161218+0.023+0.0120.52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。4.2镗孔夹具设计4.2.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工35孔，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。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。4.2.2定位、夹紧方案的选择由零件图可知：在对孔进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，孔17进行了钻、扩、铰加工。因此，定位、夹紧方案有：方案：选底平面、17工艺孔和大头孔外圆端来定位，即一面、一短圆柱销和v型块定位，夹紧方式可设计圆环套在大头孔圆周边进行夹紧。方案：应用一面即拨叉底面，一销即定位于大头孔外端的挡销和工艺孔的心轴来定位，夹紧方式就用螺母在心轴上夹紧。方案：选一面两销定位方式，17工艺孔用短圆柱销，还有一挡销定位于大头孔外端，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。分析比较上面三种方案：方案中的v型块定位造成过定位，而夹紧方式加大了设计量，装、取工件也不易。方案中的心轴夹紧、定位是不正确的，17也端是不加工的，且定位与夹紧应分开，因夹紧会破坏定位。通过比较分析只有方案满足要求，孔35其加工与孔17的轴线间有尺寸公差，选择小头孔为定位基准来设计镗模，从而保证其尺寸公差要求。4.2.3切削力及夹紧力的计算镗刀材料：（硬质