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ZN5815CD货车工字梁加工工艺规程与铣两主销孔端面的专用夹具设说明书.doc
ZN5815CD货车工字梁加工工艺规程与铣两主销孔端面的专用夹具设计【含CAD图纸、说明书】
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含CAD图纸、说明书
ZN5815CD货车工字梁加工工艺规程与铣两主销孔端面的专用夹具设计【含CAD图纸、说
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毕业设计说明书ZN5815CD货车工字梁加工工艺规程与铣两主销孔端面的专用夹具设计摘 要分析ZN5815CD货车工字梁零件图样，再设计ZN5815CD货车工字梁的加工工艺路线，并且按照加工工艺路线的要求设计出对应的夹具。加工ZN5815CD货车工字梁的表面和孔是主要加工内容。在整个ZN5815CD货车工字梁的加工过程中，由于加工时间长和加工路线多的缘故，再者由于加工零件的精度高，从而导致了加工成本是很高的。根据零件的加工工艺要求，以确保孔和第一孔的表面处理后的平面精度，所以分为粗加工和精加工阶段。粗基准选择一般是加工表面尽量少的面故选择选择侧面。精基准选择一般选择是处加工面，故选择侧面。确定加工过程中的各种参数，从而拟定加工零件的工艺路线。在设计零件夹具的时候，需要考虑加工过程中的加工工艺要求，考虑设计的固定原件，它应限制的零件的自由度数，根据该定位元件的选定部分的表面特性的数字，然后选择定位元件可以定义的解析极限的自由度从而确定夹紧装置。最后设计铣两主销孔端面的专用夹具。关键词:工字梁；钢板托；夹具；工艺ABSTRACTAnalysis ZN5815CD truck parts joist design, re-engineering process route ZN5815CD truck beams, and in accordance with the requirements of the design process routes the corresponding fixture.Surface and hole machining ZN5815CD truck-beam processing is the main content. In the process the whole ZN5815CD truck beams, due to the long processing time and processing routes and more reason, due to the addition of high precision machined parts, resulting in a manufacturing cost is high. According to processing requirements of parts to ensure that the rear surface of the hole and the first hole of a plane processing precision, so divided into roughing and finishing stages. Crude reference selection is generally machined surface as little as possible to choose a side surface so choose. Fine reference selection is generally selected at the machined surface, so choose sides. Determine the various process parameters to develop process routes machined parts.In the design part of the fixture, consider the process of processing requirements, consider fixing the original design, it should limit the number of degrees of freedom of the parts, according to the digital surface properties of the selected portion of the positioning device, and then select the positioning element You can define the analytical limit the freedom to determine the clamping device. The last two special fixture design Milling kingpin hole end face.Keywords: I-beam; steel tray; jig; Technology III目 录第1章 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21.3 本次课题应该达到的要求3第2章 零件分析42.1零件的作用42.2零件的工艺分析42.2.1主销孔两端面的工艺分析42.2.2钢板托两平面的工艺分析4第3章 工艺规程设计63.1确定毛坯的制造形式63.2基面的选择63.3制定工艺路线63.3.1工艺方案一.63.3.2工艺方案二73.3.3工艺方案的比较和分析.73.4机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定.83.5确定切削用量及基本工时.13第4章 铣两主销孔端面夹具设计254.1问题的提出,254.2定位基准的选择254.3定位方案和夹具体254.4计算定位误差254.5计算夹紧力和切削力264.6定位误差分析274.7夹具设计及操作的简要说明284.8 专用夹具的主要类型284.9 专用夹具的设计要点294.10 夹紧装置29总 结31参考文献33致谢34IV第1章 绪论1.1 本课题的研究内容和意义工艺设计和工装夹具课程是为了巩固一次学习知识，整体全面的学习进行彻底审查的每一个过程中，实际学习的知识与此次毕业设计很好的结合，起着很好的催化作用。设计的过程同样也会促进工艺水平更好的发展，起着很重要的作用。机械加工工艺整个过程是准备生产工作的重要举措。据供应，空组织的原料，机器，特殊的设计和制造技术，设备，生产计划，分销和劳动力生产成本的会计调整。处理步骤策划，制作，是规划和调度的组织基础。让开发产品，生产计划及整体规划，很好的关联到每一个细节，从而实现生产流畅和平衡，进而很好的实现加工过程的高效率，低能耗。编辑加工工艺过程卡和加工工序卡。编辑工艺卡片，其中记录的加工零件的过程。在单件，小批量生产的操作过程图的目的指导生产，详细进行了编制每张卡项目的过程。加工操作时，拟定了生产工人直接指导的每一个步骤，是用于大规模生产零件重要组成部分。机械行业中的高精度，保证工件的加工成本和确保满足零件的精度问题是实质性问题，在夹具设计的时候主要考虑以上的问题。设计出高效的工件夹具，保证精度的同时如何使设备的高效性和经济性，是需要我们更加深入考虑的问题。随着科学的不断发展社会不停的进步，最新的技术不断发展更新，并且逐渐发展到各个技术部门，怎么样才能使研发出来的技术应用到生活当中去，如何将这些技术应用到机械行业以及其他优势行业，还需要广大科研人员进一步去探索，去创新，并为之不懈努力。随着市场的不断开拓和科学水平的日益完善，夹具的设计开发慢慢的向柔性制造蔓延。到目前为止，夹具设计仍是制造不可或缺的一部分。工装夹具和产品密切相关的产品变更，恢复，大多属于工具的特殊性需求，夹具已经发展成为一个独立的产业;夹具在国内外逐渐成为机械行业的单独或小的行业。夹具的模块化，标准化，模块化，组合等现代先进的设计理念，并根据保护自然资源的原则，环境原则的保护，更适合生产绿色环保。这样的夹具装置技术，再以后的研发上会投入更多的人力物力。装置通常使用的工件夹紧装置：作为许多与夹紧装置的工具通常被称为“辅助”。辅助工装夹具的范围内，有时广泛。根据应用的范围和设备可以被分为通用装置，特殊装置和可调夹具。有了这个毕业时，在这个过程中广泛使用各种知识，尤其是理论知识部分，自生的水平得到了很大的提升。在设计过程中，充分挖掘自身的潜力，分析问题并解决问题。并且到了毕业之后，锻炼出了理性分析问题的能力，认真工作的态度，为工作打下了良好的基础，起到很好的催化作用。1.2 国内外的发展概况工装、夹具属于现有的连接，不仅与焊接是在机械加工也是有用的，在许多情况下，需要装配几部分组成，并提供准确的定位时。产品设计与夹具体密切相关。因为安排是专为一些特定的工件，所以需要工件和夹具体之间不会相互影响到其中一者。对于夹具体的要求是，准确的定位，操作起来简单明了。夹具体的目的就是夹紧工件，不产生其他不利的影响。从发明夹具到现如今，大致可以分为三个重要阶段。第一个阶段：主要体现在人和夹具体的有机结合，这个过程夹具体就是单纯的作为人的辅助工具，使加工过程快速发展并趋于完善。第二个阶段：夹具体铸件成为一个枢纽，将人与机床很好的结合在一起，它的作用也发生显著变化，它的直接作用就是用于工件的夹紧和定位。此时人们也意识到夹具的重要性，夹具、工作人员不断改进的方案及机床的自身性能三者之间的关系相辅相成，一些工作人员的任务就是协调好三者之间的关系，使生产率最大化。第三个阶段：为了夹具与机床更好的结合，夹具体已经发展成机床的一部分。并成为不能缺少机械的加工工艺设备之一。现代工业水平的快速发展，与此同时为代表的夹具设计有了更高的要求。为了满足要求这种生产，有必要计算处理的处理步骤，因为如根据夹紧夹紧力计算以所述特定装置的大小所确定的部件和所需的扭矩，切削力，重力，由夹具设计产生惯性力减少，有必要增加模具定位范围，使得由夹紧力，正压力，并由于摩擦所产生的摩擦力矩，以将设备与小而精致达到这样的目的。同时，为了减轻劳动强度，而且提高工件的夹紧效率，还设计就行电枢夹紧机构把手达到最短的行程，以最佳的夹紧效果。1.3 本次课题应该达到的要求分析零件需要满足的尺寸及粗糙度要求，了解ZN5815CD货车工字梁的结构和基本功能，在此基础上，联系到之前学习过的，机械制造工艺学、金属切削原理与刀具、机械设计，对变速箱体的零件图纸进行详细分析，熟悉并了解零件图及零件的加工要求。通过查阅相关资料，了解并熟悉不同机床所加工的零件类型和特点。进行机械加工工艺分析，并对数控加工工序进行详细的设计，对铣工序和镗工序进行专业夹具设计。绘制夹具零件图，编写零件的工艺规程与特点。35第2章 零件分析2.1零件的作用本毕业设计课题所设计的货车工字梁零件，零件的两端部上有两个42mm的孔,通过销子用以连接转向节,零件中部两大端面上的8-19mm骑马螺栓孔与螺栓配合连接于车座横梁,将车轮前桥与车身连接成一体,同时起承受汽车本身载荷的作用.还要承受和传递制动力矩。主销孔和销锁栓孔的位置非常重要，要求也严，主销和主销孔的配合为间隙配合，但是汽车在行驶过程中要求主销不转动，但是在和转向节连接的地方侧要求转向灵活，所以在主销孔用销锁栓锁住，在钻这个销锁栓孔时，孔太大侧使销锁栓无法锁住主销，太偏也无法锁制主销或是主销无法装配进主销孔，这个孔可以说至关重要。 2.2零件的工艺分析从零件图上可以看出,它一共有两组加工表面,而这两组加工表面之间有一定的位置要求。钻销锁栓孔侧不同与两加工面，它的位置度要求很高，因为它和小销锁栓配合的同时还要和主销孔有位置要求以使销锁栓住主销，使主销和主销孔达到过盈配合。钢板托平面要求不高只要求平面度为0.3，一次切削即可达到。2.2.1主销孔两端面的工艺分析1. 以42mm孔为中心的加工表面,这一组加工表面包括:二个42mm的孔及其倒角与沉孔，尺寸为90mm的四个与孔42mm相垂直的平面,还有在圆柱外表面上的两个15mm的孔,其中主要加工表面为42mm的两个孔.2.2.2钢板托两平面的工艺分析1.以27.5mm的盲孔为中心的加工表面,这一组加工表面包 括:2-27.5mm的盲孔,与盲孔中心线相垂直的两个大平面,还有在平面上的8-19mm孔.这两组加工表面之间有着一定的位置要求: 42mm孔外端面对42mm孔垂直度公差：上端面为0.07mm，下端面为0.05mm。 42mm孔外端面与27.5mm孔外端面偏转角度公差为6度正负15分。15和两个42mm孔的中心线在同一平面偏差不大于15。由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，我们可以先加工其中一组表面 然后借助于专用夹具进行另一组表面加工，并保证它们之间的位置精度要求。第3章 工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式零件材料为45钢,考虑到汽车车身重量大,故零件在工作过程中经常承受重载,因此应该选用锻件,以便使金属纤维层尽量不被切断,保证零件工作可靠,由于零件是成批生产而且零件的轮廓尺寸较大,可以采用锟缎成型。中间部分的两侧还要锻造出钢板弹簧支座的加宽支承面，也可由无缝钢管中间部分很模段左右端组焊而成，这种制造方法只用与小批量生产和一般的拖拉机或载重量不大的汽车。3.2基面的选择粗基准的选择,按有关粗基准的选择原则,即当零件有不加工表面时应以这些不加工表面做粗基准若零件有若干个不加工表面时,以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面做基准,对于前轴这种零件,现以毛坯的底部表面(外轮廓)做主要定位面,以消除四个自由度,再用一组两个水平V形块支承前轴两端的72外圆角,用以消除二个自由度达到完全定位.对于精基准而言,主要应该考虑基准重合的问题,以及定位,夹紧和加工其它表面的方便性等问题,由于前轴结构简单,故可采用加工后的钢板托平面为基准.3.3制定工艺路线3.3.1工艺方案一.正火。.以能划大平面加工线为基准铣两大片面.钻钢板托平面上的8-19mm孔和2-27.5mm的盲孔. .锪8-38mm孔.以底平面和底平面的两个19mm孔定位粗铣主销孔两端面.以底平面和底平面的两个19mm孔定位,精铣主销孔两端面.以底平面和2-19mm孔定位. 钻铰2-15 孔.以底平面和两大端面的两个19mm孔定位,锪2-26沉孔.以底平面和15孔定位,钻,扩铰2-42mm孔.以两大平面和15孔定位.锪孔2-46mm.倒角245.以底平面和底平面的两个19mm孔定位,精铣主销孔两端面.XIII.终检.XIV.去净加工后余下的铁屑和毛刺.XV.非加工面喷漆,加工面作防锈处理.XVI.入库避免加工损伤.3.3.2工艺方案二.以毛坯外形为基准划各加工线.以底平面毛坯外形为定位面,粗铣主销孔端面.以底平面毛坯外形为定位面,精铣主销孔端面.以底平面毛坯外形为定位面,钻铰2-15孔.以底平面毛坯外形为定位面,锪2-26沉孔.以两大毛坯外形和15定位,钻,铰,扩, 2-42孔. .以两大毛坯外形和15定位,锪孔2-26,倒角245.以所划大平面加工线为基准校平铣面,两大平面.钻大平面上8-19孔和2-27.5盲孔.锪8-38沉孔.终检.去净加工后余下的铁屑和毛刺.非加工面喷漆,加工面作防锈处理.XIII.入库,避免加工面损伤.3.3.3工艺方案的比较和分析.上述两个方案的特点在于:方案一是无加工两大平面,然后以此为基准面加工42mm主销孔端面及42mm主销孔, 15mm孔.方案二是无加工主销孔端面,然后以此为基准面加工2-27.5mm盲孔,8-19mm及二个两平面,由于主销孔及端面, 15孔的精度要高,两者相比较,可以看出,方案一较方案二易保证主销孔及端面, 15孔的加工精度及主销孔,主销孔端面相对于两大平面的位置要求,并且位及装夹等都比较方便,因此最后的加工路线确定如下:.正火.以毛坯外形为基准划格外加工线.以能划大平面加工线为基准铣两大片面. 选用X3040A加专用夹具.钻大平面上的8-19mm孔和2-27.5mm的盲孔. 选用摇臂钻床Z304015加专用夹具.锪8-38mm孔.以底平面和底平面的两个19mm孔定位粗铣主销孔端面. 选用T25A专用夹具.以底平面和两个钢板托平面的两个19mm孔定位,精铣主销孔端面. 选用X6025A专用夹具.以底平面和两钢板托端面的2-19mm孔定位. 钻铰2-15孔. 选用钻床Z304015加专用夹具.以两平面和两大端面的两个19mm孔定位,锪2-26沉孔. 选用摇臂钻床Z305015加专用夹具.以底平面和15孔定位,钻,扩铰2-42mm孔选用摇臂钻床Z305015加专用夹具.以底平面和15孔定位.锪孔2-46mm.倒角245，选用普通车床CA6140加专用夹具.XIII.终检.XIV.去净加工后余下的铁屑和毛刺.XV.非加工面喷漆,加工面作防锈处理.XVI.入库避免加工损伤. （以上工艺过程祥见机械加工工艺卡片和加工工艺过程卡).3.4机械加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸的确定.ZN5815CD货车工字梁零件材料为45号钢,硬度HB241-285,毛坯重量约为75千克,采用锻造毛坯,3级精度组(成批生产).根据以上原始资料加工工艺,分别对各加工表面的毛坯尺寸,机械加工余量,工序尺寸确定如下:3.4.1加工两大平面按计算法确定加工余量,按参考表1-54实例进行计算 锟锻毛坯余量 粗糙度: R=350mm,缺陷层T=350Nm(表1-5)空间偏差: P=3500um (表1-6).锟锻毛坯公差T=3000um(表1-5-2),按锻件宽度1.54mm查得长度公差抽模斜度7(图纸要求) 粗铣余量加工精度:IT12,公差=0.35mm=350um.加工表面粗糙度(表1-12.杠杆类零件).剩余空间偏差,P(1-6). P=KP =0.063500=210um. 或解 K=精度提高系数0.06. PP=锟锻毛坯的空间偏差3500um.定位误差按零件允许的角度公差2计算. =端面尺寸sin2 =154sin2=5.375mm.粗糙度: R=30um,缺陷层; T=50um.表1 加工余量计算表孔端面加工工序及工步余量组成计算余量Zmin(um)计算尺寸(mm)公差T(um)极限尺寸(mm)余量极限值(mm)最大最小最大最小RTP铣端面计算尺寸97锟锻毛坯350350350106.5753000109.575106.575/粗铣锻面305102105315957597350979712.5759.575 模锻斜度:7 锟锻毛坯尺寸:107.575表3.2 加工余量计算表孔端面加工工序及工步余 量 组 成计算余量Zmin(um)计算尺寸(mm)公差T(um)极限尺寸(mm)余量极限值(mm)最大最小最大最小RTP铣端面计算尺寸96/锟锻毛坯3503503500104.3752200104.4/粗铣锻面30510210272227222692290.53235090.532157.8813.868精铣锻面10158.446233689.8614089.860.8120.672 模锻斜度:7 锟锻毛坯尺寸:105.1最后将上面由手册中所查得的各项数据分别填入下表,同时,按照机械制造工艺设计手册第三面所规定的步骤计算出这个表面各道工序的极限尺寸及余量值,一并填入表(1)3.4.2加工主销孔端面1. 锟锻毛坯余量 粗糙度: R=350um,缺陷层T=350um(表1-5)空间偏差: P=3500um (表1-6).锟锻毛坯公差T=2200um(表1-5),按锻件宽度90mm查得长度公差. 2.粗铣余量加工精度:IT12,公差=0.35mm=350um.加工表面粗糙度(表1-12.杠杆类零件).余剩空间偏差, PP(1-6). P=KP =0.063500=210um.式中=K=0.06(表1-22)定位误差按零件允许的角度公差2计算. =端面尺寸sin2 =78sin2=2.722mm.粗糙度: R=30um(表1-12),缺陷层; T=50um(表1).3.4.3精铣两端面余量. 按照工艺手册表2.2-25,取加工精度F, 锻件复杂系数S,锻件重75kg,则二孔外端面的单边加工余量为2.73.5mm,取Z=3mm.锻件的公差按工艺手册表2.2-14,材质系数取M,复杂系数S,则锻件的偏差为mm. 精铣余量:单边1.0mm(见工艺手册表2.3-21),精铣公差即零件公差0.14mm.粗铣余量:铣削的公称余量(单边)为: Z=3.0-1.0=2.0(mm)粗铣公差:现规定本工序(粗铣)的加工精度为IT9级,因此可知本工序的加工公差为0.087mm(入体方向). 由于毛坯及以后各道工序(或工步)的加工都有加工公差,因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量.实际上,加工余量有最大加工余量和最小加工余量之分. 由于本设计规定的零件为批量生产,应该采用调整法加工,因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定. 毛坯名义尺寸:90+32=96(mm) 毛坯最大尺寸: 96+1.92=99.8(mm)毛坯最小尺寸:96-0.92=94.2(mm)粗铣后最大尺寸:90+1.02=92(mm)粗铣后最小尺寸:92-0.087=91.913(mm)精铣尺寸与零件图尺寸应相符,即90mm 3. 2-15孔。毛坯为实心，不冲出孔，两孔精度要求介于IT6-IT7之间，参照工艺手册表1-29及表1-34确定工序尺寸及余量为： 钻孔：15mm. 扩孔: 15.85mm 2Z=0.85mm 粗铰: 15.95mm 2Z=0.1mm 精铰: 15mm 2Z=0.05mm3.4.4主销孔(2-42). 钻 孔: 25mm 二次钻孔: 40mm 2Z=15mm 扩 孔: 41.75mm 2Z=1.75mm 粗 铰: 41.93mm 2Z=0.18mm 精 铰: 42mm 2Z=0.07mm3.5确定切削用量及基本工时. 加工条件: 工件材料:45钢正火, =0.35Gpa,锟锻.3.5.1工序:铣钢板托两大平面. af=0.15vmm/Z(参考切削手册，确定 V=0.45m/s即27m/min(表3-30) 采用高速钢镶齿三面刃铣刀dw=210mm,齿数Z=15. 根据机床说明书（见工艺手册）表4.2-39 3.5.2钻大平面上的8-19和2-27.孔. 钻孔19mm.确定进给量f:根据切削手册表2.7,当钢的 800MPa,d =19mm时, f=0.350.43mm/r,在中等刚性零件上钻孔时乘以系数0.75,则： f=(0.350.43)mm/r0.75=0.190.32(mm/r)根据工艺手册表4.2-13,现取f=0.30mm/r切削速度:根据切削手册表2.13及表2.14,查得切削速度v=0.25m/s(15m/min). 所以：取f=0.30mm/r(表4-4),v=0.25m/s(15m/min).所以, n =4.19r/s.(251r/min).按机床选取n=4.17r/s(251r/min)(表4-4). 切削工时(一个孔) L=18mm, L=9mm, L=2mm. 钻27.5孔,f=0.50mm/r,取f=0.50mm/r(表4-4)v=0.25m/s确定进给量f:根据切削手册表2.7,当钢的 800MPa,d =27.5m时, f=0.450.55mm/r,在中等刚性零件上钻孔时乘以系数0.75,则f=(0.450.55)mm/r0.75=0.340.41(mm/r)根据工艺手册表4.2-13,现取f=0.40mm/r切削速度:根据切削手册表2.13及表2.14,查得切削速度v=0.25m/s(15m/min). 所以 按机床选取n=185r/min(3.08r/s)(表4-4)所以实际切削速度 切削工时(一个孔)L=13mm, L=0, L=2mm.3.5.3铣 8-38沉孔 根据有关资料介绍,锪沉头孔时进给量及切削速度约为钻孔时的1/21/3,查切削手册表2.7有f=0.600.70mm/r,故f=1/3f=0.200.23(mm/r) 按机床选取f =0.21mm/r查切削手册表2.13, 取f =0.21mm/r， v=0.25m/s(15m/min) 所以 按机床选取n=2.08r/s. (表4-5).所以实际切削速度: 切削工时(一个孔). L=4.67mm, L=0, L=2mm.3.5.4粗铣主销孔端面 a=0.15mm/z v=0.45m/s(27m/min) 采用高速钢锒齿三面刃铣刀 d=175mm/z 齿数z=15 按机床选取n=0.79r/s(47.5r/min)(表4-17)所以实际切削速度 切削工时L=78mm, L=175mm, L=3mm.3.5.5钻, 扩, 铰 2-15孔 a. 钻15mm孔 f=0.35mm/r, v=0.25m/s(15m/min) 所以 按机床选取n=315r/min (5.25r/s) 所以实际切削速度： 即（14.8m/min)切削工时(一个孔) L=65mm, L=9mm, L=2mm. b.钻，扩15.85mm孔(表3-38,3-54) f=0.351.4=0.49mm/r.按机床选取f=0.5mm/r(表4-4) V=0.250.5=0.125m/s (7.5m/min) (表3,4) 所以 按机床选取n=125r/min ( 2.08r/s)所以实际切削速度: 切削工时(一个孔) L=65mm, L=2mm, L=1mm. c.精铰15(表3-49) f=0.8mm/r, v=0.07m/s (表3-49) 所以 按机床选取n=80r/min (1.3r/s) (表4-4) 所以实际切削速度: 切削工时(一个孔) L=65mm, L=2mm, L=1mm. 3.5.6铣2-26沉孔 f=0.50mm/r(表3-38) v =0.25m/s(表3-42) 所以 按机床选取=185r/min (3.08r/s) (表4-5) 所以实际切削速度: 切削工时(一个孔) L=2mm, L=0mm, L=1mm. 3.5.7精铣主销孔端面. a=0.05mm/z (表3-28) v =0.45m/s (27m/min) (表3-30)采用高速钢锒齿三面刃铣刀,d=175mm,齿数Z=15. 按机床选取=0.79r/min (47.5r/s) (表4-17)所以实际切削速度: 切削工时(一个孔) L=78mm, L=175mm, L=3mm. 3.5.8钻, 扩, 铰 2-42孔.a.钻孔25mm. f=0.43mm/r(表3-38) V=0.25mm/s (15m/min) (表3-42) 所以n=3.18r/s(191r/min) 按机床选取n=3.252r/s(195r/min) (表4-5) 所以实际切削速度: v=0.255m/s (15.5m/min) 切削工时(一个孔) L=90mm, L=9mm, L=2mm. b.二次钻孔40 f=0.65mm/r (表3-38). V=0.25m/s (表3-42) 所以 按机床选取n=125r/min (2.08r/min) 所以实际切削速度: 切削工时(一个孔) L=90mm, L=9mm, L=2mm. c.扩孔41.75 f=0.65mm/r (表3-38) V=0.25m/s (表3-42) 所以 按机床选取n=125r/min (2.08r/min)所以实际切削速度: 切削工时(一个孔) L=90mm, L=3mm, L=3mm. d.粗铰41.93 f=1.0mm/v (表3-49) v=0.238m/s(表3-49) 所以 按机床选取n=125r/min (2.08r/min) 所以实际切削速度: 切削工时(一个孔) L=90mm, L=3mm, L=3mm. e.精铰42 F=0.8mm/r (表3-49) V=0.07m/s (表3-49) 所以 按机床选取n=32r/min(0.53r/s) 所以实际切削速度: 切削工时(一个孔) L=90mm, L=2mm, L=1mm. 3.5.9锪2-46沉孔. F=0.65mm/r (表3-38) V=0.25m/s (表3-42) 所以 按机床选取n=2.08r/min(125r/s) (表4-5) 所以实际切削速度: 切削工时(一个孔) L=2mm, L=0mm, L=1mm. 3.5.10倒角245 为缩短辅助时间,取倒角时的主轴转速与钻孔时相同, 手动进给.n=3.18r/s.(191r/min).第4章 铣两主销孔端面夹具设计4.1问题的提出, 利用本具主要是铣两主销孔端面平面,这两个平面对42mm孔及两个端面都有一定的技术要求,但加工本道工序时, 42mm孔尚未加工,而且这两个端面在工要精铣要求下沉量,因此本道工序加工时主要考虑如何提高劳动生产效率降低劳动强度,而精度则不是主要问题.4.2定位基准的选择根据零件的结构和工序要求,本夹具以中心设置铰链压板机构定位上下,用板块限制前后方向，用V行块来定位左右方向，采用三个夹具来完全定位方式完全限制六个自由度. 为了提高加工效率,现决定用两把锒齿三面刃铣刀对两个钢板托平面同时进行加工,由零件图可知,二个面的最大轮廓为200mm第4章4.3定位方案和夹具体由分析零件的结构特点和加工基准面，可以选择底面为固定基准面，及选用下半作为定位支撑板。图4.1 定位支承板根据零件图的结构特点，可以采用上述铣削加工的工地的方式。上图的支撑板起着支撑整个零件的作用，底面同样采取对角线定位销定位，这样定位限制了、四个自由度。顶面采用一般移动压板定位，这样定位限制了、两个自由度。4.4计算定位误差定位误差：式中：， 夹紧误差 ： 式中接触变形位移值： 其中参数：。 夹具体和零件之间的接触引起磨损，的范围小于或等于夹具体相对刀具引位置误差取0.01mm通过以上计算可以得到误差总和：通过上述的计算分析可以得到，设计的夹具体存在的误差能满足零件加工精度的要求。4.5计算夹紧力和切削力由零件的夹紧方案可以知晓，会产生夹紧力和切削路的。按照静力平衡原理计算出夹紧力，并考虑加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态。计算出的实际夹紧力数值再乘以安全系数保证夹紧力的可靠，故夹紧力公式：安全系数K：其中：都是各种安全系数，各种因素的安全系数：因此可以得到： 螺旋夹紧是的夹紧力：式中参数： 由此计算出螺旋夹紧力：此夹具机构为螺旋夹紧机构，用螺栓移动压板压紧工件，受力示意图如下：图4-2 移动压板受力简图找出表格得：原动力计算公式 即： 通过计算可以得出： 通过以上计算可以得到：夹紧工件的夹紧力需要并不是很大，为了使夹具体的结构简单，操作方便，故选择此螺旋夹紧结构。4.6定位误差分析定位元件尺寸及公差的确定,夹具的主要定位元件为2个与钢板托夹紧的调节支承中间还有铰链压板机构,V形块夹住拳头外缘,由于工序基准和定位基准重合，因此没有基准不重合误差，定位基准和限位基准不重合它们还有基准位移误差。 基准位移误差：cos =0.14cos7 =0.138 基准位移误差既为定位误差： 这个钢板托平面要求并不高，作为支承面，误差在允许范围内。4.7夹具设计及操作的简要说明 如前所说，在设计夹具时，应提高劳动生产率。为此，应首先着眼与简单操作，本工序是粗加工，要求不高，但是产品较大，夹紧不方便，但加工的范围不大，在加工处可以采取三种措施：一是提高毛坯的制造精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是选择一种比较理想的斜楔夹紧机构，尽量增加该夹紧机构的扩力比：三是在可能的情况下增加辅助机构，以夹紧工件。本夹具体分三个地方夹紧，在左右拳头处有一固定V型块和活动V型块，固定V型块夹紧左边，活动V型块夹紧右边，中间有铰链压紧机构。最重要的是加工处的浮动压紧块，从两端压刚好与切削力相抵消，工件整个在夹具体内，能很好的保证位移误差在范围内。4.8 专用夹具的主要类型（一）直线送进的专用夹具这类夹具安装在工作台上，加工中工作台是按直线进给方式运动的， 在洗削工序中，为了提高夹具的工作效率，对于这类夹具，可采用连动加紧机构和气动，和液压传动装置，也可采用多件多工位夹具使加工的机构时间和装卸工件时间重合等项措施。（二）圆周送进的专用夹具 圆周钻削法的送进运动时连续的，能在不停车的情况下装卸工件，因此是一种高效率的加工方法，适用于大批量生产。 设计圆周送进夹具时应注意使沿圆周排列的工件尽量紧凑，以减少钻刀的空程和夹具的尺寸和质量；手柄沿转台的四周分布以便于操作，尽可能采用气动液压等机械化夹紧方式以减轻工人劳动强度。（三）机械仿形送进的靠模夹具靠模夹具时用来加工各种直线曲面或空间曲面，靠模夹具的作用是使主送进运动和由靠模获得的辅助运动合成加工所需要的仿形运动。因此按照送进运动的方式，把用于加工直线曲面的仿形夹具分成直线送进和圆周送进的两种。采用靠模夹具可在一般万能上加工出所需要的成形面以代替价格昂贵的靠模加工，这对于中小厂来说，通过采用夹具来扩大机床工艺用途，以解决缺少特殊设备问题，具有较大的技术经济意义。4.9 专用夹具的设计要点（一）由于钻削过程不是连续切削，且加工余量较大，切削力较大而方向随时多可能在改变。所以夹具应具有足够的刚性和强度，夹具的重心应尽量低，夹具的高度于宽度之比应为1：1.25，并应有足够排屑空间。（二）夹紧装置要有足够的强度和刚度，保证必需的夹紧力，并有良好的自锁性能，一般在夹具上特别是粗钻，不宜采用偏心夹紧。（三）夹紧力应作用在工件刚度较大的部位上。工件与主要定位元件的定位表面接触刚度要大。当从侧面压紧工件时，压板在侧面的着力点应低于工件侧面支承点。（四）为了调整和确定夹具与钻刀的相对位置，应正确选用对刀装置，对到装置在使用塞尺方便和易于观察的位置，并应在钻刀开始切入工件的一端。（五）切削和切削液应能顺利地排除，必要时应开排屑孔。（六）为了调整和确定夹具与机床工作台轴线的相对位置，在夹具的外圆应具有两个定向建，定向健与工作台T形槽宜用单面贴合。当工作台T形槽表面平整时可采用圆柱销，精度高的或重型夹具宜采用夹具体上的找正基面。4.10 夹紧装置在机械加工中，加工件将受到切削力，离心力，惯性力等外力的作用。为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持有定位元件所确定的加工位置，而不致发生震动或位移，一般在夹具结构中都必须设置一定的夹紧装置，将工件可靠的夹紧。 1.夹紧装置的组成 典型的夹紧装置是由几部分组成 （1）力源装置。力源装置是产生夹紧作用力的装置。通常是指机动夹紧时所用的气动，液压，电动等动力装置。（2）中间递力机构，。中间递力机构是介于力源和夹紧作用力传递给夹紧元件，然后由夹紧元件，然后由夹紧元件最终完成对工件的夹紧。一般递力机构可以在传递加紧作用力过程中，改变夹紧作用力的方向和大小，并根据需要亦可具有一定的自锁性能。（3）夹紧元件与夹紧机构。夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。通过它和工件受压面的直接接触而完成夹紧动作。以上就是夹紧装置的基本设计内容。2.夹紧装置的基本要求(1)在夹紧过程中，工件应能保持在既定位置，即在夹紧力的作用下，工件不应离开定位置支承。（2）夹紧力的大小要适当，可靠。既要是工件在加工过程中不产生移动和振动，又不使工件产生不允许的变形和损伤。（3）夹紧装置应操作安全，方便，省力。（4）夹紧装置的自动化程度和复杂程度应与工件的产量和批量相适应。总 结在本次毕业设计中，我们将设计主要分为两大部分进行：工艺编制部分和夹具设计部分。在工艺部分中，我们涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步，加工该工序的机车及机床的进给量，切削深度，主轴转速和切削速度，该工序的夹具，刀具及量具，还有走刀次数和走刀长度，最后计算该工序的基本时间，辅助时间和工作地服务时间。其中，工序机床的进给量，主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。在夹具设计部分，首先需要对工件的定位基准进行确定，然后选择定位元件及工件的夹紧，在对工件夹紧的选择上，我用了两种不同的夹紧方法，即：粗铣下平面用的是螺钉压板夹紧机构，粗铣前后端面时用的是气动夹紧机构，两种方法在生产中都有各自的优点和不足，但都广泛运用在生产中。然后计算铣削力以及夹紧工件需要的夹紧力，这也是该设计中的重点和难点。通过这次毕业设计，使我对大学里所学的知识有了一次全面的综合运用，也学到了许多上课时没涉及到的知识，尤其在利用手册等方面，对今后毕业出去工作都有很大的帮助。另外，在这次设计当中，指导老师刘麦荣老师在大多数时间牺牲自己的宝贵休息时间，对我们进行细心的指导，我对他们表示衷心的感谢！在这次毕业设计中，我基本完成了毕业设计的任务，达到了毕业设计的目的，但是，我知道自己的设计还有许多不足甚至错误，希望老师们能够谅解，谢谢！通过这次的毕业设计，在计算机和方便的参考书籍和手册的情感设计和帮助。在设计和分析使我感到更多的设计思路，提高我们的学习能力，和我们讨论的问题，所以我要了解分析更清晰，使我受益不浅。通过这次的毕业设计，我深深感到，做任何事都要有耐心，细心。课程设计的过程，许多计算有时会让我感到心烦意乱；有时是不小心计算误差，只能被无情地重做。但教师思想教育比平常更多，认为他们的社会责任感的未来，思想在世界上是因为一些小错误，我不提醒自己，要形成良好的习惯的高度负责，一丝不苟。但知识是有限的，实际的经验更多的问题，所以我的设计也有许多不足之处。如：每个时间分配不合理，虽然计算机图形练习，但与手工绘图相比，少，夹具设计的比例，步进机构为手动，并降低成本，但它太简单了。需要在未来的设计改进。在计算机和方便的参考书籍和手册的情感设计和帮助。在设计和分析使我感到更多的设计思路，提高我们的学习能力，和我们讨论的问题，所以我要了解分析更清晰，使我受益不浅。通过这次的毕业设计，我深深感到，做任何事都要有耐心，细心。课程设计的过程，许多计算有时会让我感到心烦意乱；有时是不小心计算误差，只能被无情地重做。但教师思想教育比平常更多，认为他们的社会责任感的未来，思想在世界上是因为一些小错误，我不提醒自己，要形成良好的习惯的高度负责，一丝不苟。在设计过程中，我们读到一些技术资料和设计手册，在机械领域中的一些基本问题的探讨。因此，这样的设计不仅要加强自己的理解和知识，和他们的知识，拓宽。此外，该拉延工艺的设计，AutoCAD绘图软件的使用，并在同一时间，手绘，所有这些因素都使我们学到更多的知识，提高我们的绘图能力。最后，在这里，感谢老师的悉心指导和同学们的帮助。参考文献1 柯明扬主编机械制造工艺学M北京：北京航空航天大学出版社，1996：132-1532 陈于萍主编互换性与测量技术基础M北京：机械工业出版社，2003：32-563 关慧贞，冯辛安主编机械制造装备设计M机械工业出版社，2009：51-59 4 黄如林，汪 群主编金属加工工艺及工装设计M北京：化学工业出版社，2006：
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