气门摇杆轴支座工艺及铣φ20孔两端面-铣φ32外圆端面夹具设计【版本3】[含CAD图纸，工艺工序卡，说明书等资料全套]
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气门摇杆轴支座夹具设计【
φ32两端面
气门摇杆轴支座
工艺及铣φ20端面夹具设计
气门摇杆轴支座工艺
夹具设计[版本3
气门摇杆轴支座工艺及
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摘 要
在这几周时间里，我们进行了机械制造加工工艺设计及夹具设计。机械设计制造基础课程设计是在学完了机械制造基础课(含机床夹具设计)和大部分专业课（材料力学、机械原理等），并在进行了生产实习的基础上进行的一个教学过程。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的一些基本理论，并结合生产实习中学到的一些实践知识，独立地分析和解决工艺上的问题。初步具备了设计一个中等复杂程度零件（气门摇杆轴支座）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，制订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用相关手册，图表等技术资料及编写技术文件技能的一次难得的实践机会，为今后的毕业设计及未来从事的工作奠定良好的基础。
由于所掌握的知识不全面且能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指导
关键词：气门摇杆 夹具
目 录
摘 要 I
第1章 零件的工艺分析 1
1.1零件的功能、结构及生产类型的确定 1
1.1.1零件的作用 1
1.1.2 零件的工艺分析 1
1.1.3 零件的生产类型 2
第2章 毛坯的选择 3
2.1确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差 3
2.2毛坯的技术要求 3
第3章 基准的选择 4
3.1粗基准的选择 4
3.2精基准的选择 4
第4章 制订工艺路线 5
4.1确定各加工面的加工方法 5
4.2拟定加工工艺路线 6
4.2.1工艺路线方案1 6
4.2.2工艺路线方案2 7
4.3工艺方案的比较与分析 7
第5章 工序设计 9
5.1工序12 的尺寸链计算 9
5.2机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 11
5.3切削余量及基本工时的确定 11
5.3.1 机械加工余量确定 11
5.3.2确定切削用量及基本工 12
第6章 铣端面夹具设计 16
6.1确定设计方案 16
6.2定位原理图： 17
6.3定位误差分析 17
6.4夹紧力计算 18
设计心得 20
参考文献 21
附录 22
第1章 零件的工艺分析
1.1零件的功能、结构及生产类型的确定
1.1.1零件的作用
气门摇杆轴支座是柴油机一个主要零件。是柴油机摇杆座的结合部孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通过两个孔用螺杆与汽缸盖相连，轴向槽用于锁紧摇杆轴
- 内容简介：
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长沙学院零件号机械加工工艺过程综合卡片零件名称气门摇杆 轴 支 座生产类型大批生产工序安装工位工步工序说明 工 序 简 图机床0411粗铣上下端面,保证端面粗糙度Ra=12.5 的外圆限制4个自由度立式铣床X5032A051 1精铣上下端面保证下端面粗糙度Ra=6.3,上下端面长度为78mm,的外圆限制4个自由度立式铣床X5032A07112钻的一通孔; 通过摇臂钻床 钻的另一通孔 底平面定位,限三个自由度. 的外圆限制3个自由度摇臂钻床 Z3040X16 材 料HT200编制（日期）毛坯重量6指导毛坯种类砂型铸件审核夹具或辅助工 具刀 具量具走刀次数走刀长度()切削深度()进给量(/r)主轴转速(r/min)切削速度(m/min)工时定额(min)基本时间辅助时间工作地服务时间专用夹具高速钢端面铣刀卡板1872.81.828517.820.169专用夹具高速钢端面铣刀卡板11062.61.828517.820.206专用夹具麻花钻头游标卡尺119292-0.50.552552521.4221.420.350.35 长沙学院零件号机械加工工艺过程综合卡片零件名称气门摇杆轴支座生产类型大批生产工序安装工位工步工序说明 工 序 简 图机床08112粗铣的左侧面,端面倒角，倒角保证粗糙度Ra=12.5粗铣的右侧面,端面倒角，倒角保证粗糙度Ra=12.5 一面两孔定位，的两孔限制3个自由度，底面限制3个自由度卧式铣床 X60W09112精铣的左侧面，粗糙度保证Ra=1.6,精铣的右侧面，粗糙度保证Ra=1.6,两侧面长度保证一面两孔定位，的两孔限制3个自由度，底面限制3个自由度卧式铣床X6130A材 料HT200编制（日期）毛坯重量6指导毛坯种类砂型铸件审核夹具或辅助工 具刀 具量具走刀次数走刀长度()切削深度()进给量(/r)主轴转速(r/min)切削速度(m/min)工时定额(min)基本时间辅助时间工作地服务时间专用夹具高速钢端面铣刀高速钢端面铣刀卡板2263632.22.21.81.831831818180.140.14专用夹具高速钢端面铣刀高速钢端面铣刀卡板2261610.60.61.21.231831818180.210.21 长沙学院零件号机械加工工艺过程综合卡片零件名称气门摇杆轴支座生产类型大批生产工序安装工位工步工序说明 工 序 简 图机床1011钻的通孔 底面限制3个自由度，两个孔的限制3自由度 立式钻床Z535101 1扩钻的通孔底面限制3个自由度，两个孔的限制3自由度立式钻床Z5351111镗孔至，保证孔粗糙度为Ra=3.2 底面限制3个自由度，两个孔的限制3自由度 立式钻床Z535材 料HT200编制（日期）毛坯重量6指导毛坯种类砂型铸件审核夹具或辅助工 具刀 具量具走刀次数走刀长度()切削深度()进给量(/r)主轴转速(r/min)切削速度(m/min)工时定额(min)基本时间辅助时间工作地服务时间专用夹具麻花钻游标卡尺150-0.41270150.45专用夹具 专用扩孔钻游标卡尺1501.80.72688.261.02专用夹具YG8铰 刀游标卡尺1500.20.5794.921.26 长沙学院零件号机械加工工艺过程综合卡片零件名称气门摇杆 轴 支 座生产类型大批生产工序安装工位工步工序说明 工 序 简 图机床1211粗铣3mm的横槽,保证粗糙度Ra=12.5 20mm的孔限制4个自由度 卧式铣床X60W材 料HT200编制（日期）毛坯重量6指导毛坯种类砂型铸件审核夹具或辅助工 具刀 具量具走刀次数走刀长度()切削深度()进给量(/r)主轴转速(r/min)切削速度(m/min)工时定额(min)基本时间辅助时间工作地服务时间专用夹具卡板25831.8191017.40.2长沙学院CHANGSHA UNIVERSITY课程设计设 计 题 目：气门摇杆轴支座铣端面 夹具设计 系部： 机电工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 班 级：机械三班学号 2009011333 同 组 者： 指导教师姓名：职称 教授 职称 副教授 最终评定成绩： 长沙学院教务处 二一一年二月制长沙学院课程设计鉴定表姓名学号机械设计制造班级三班设计题目气门摇杆轴支座铣端面夹具设计指导教师指导教师意见：该同学在设计过程中，工作态度 （好，良好，中，差）设计工作量 （饱满，基本符合要求，未达到设计要求）工艺设计 （很好，合理，基本合理，不符合要求）夹具设计 （很好，合理，基本合理，不符合要求）工作图纸和共有卡质量 （很好，基本符合要求，差）其效果图和动画 （很好，基本符合要求，差）自评分 互评分 老师评分 评定等级： 教师签名： 日期： 答辩小组意见：评定等级：答辩小组长签名：日期：教研室意见：教研室主任签名： 日期： 系（部）意见：系主任签名：日期：说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类；机械制造技术基础课程设计任务书题目：设计 气门摇杆轴支座 零件的机械加工工艺规程及 铣端面 工序的专用机床夹具。设计要求：熟练使用计算机辅助(软件自选)，独立完成（1） 毛坯图、零件毛坯合图各一张(3或4号图CAD出图，手工图为2号)（2） 关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4号图，CAPP出图)（3） 指定工序夹具装配图一张(2或3号图，CAD出图可拼接)（4） 夹具部分零件图12张(图幅自定)（5） 设计说明书(一份，10页，正文五号字，含插图)（6） 夹具3D装配效果图一张(3或4号图，可渲染)以上均需输出，以书面交设计资料，保留软盘待查。原始资料：零件图样，生产纲领，每月班次、生产条件等。班级 机械三班 学生 指导教师 2012年 07 月 06 日 机械加工工序卡片（张吉兵）工序名称工序简图铣20两端面工序号长 沙 大 学第 页5共 页 产品名称零件名称零件图号气门摇杆支座机床名称机床型号冷却液万能卧铣机床XW6032A毛坯材料灰铸铁工时定额min准备结束时间毛坯尺寸32辅助时间夹具名称车床专用夹具基本时间夹具编号单件时间每台产品零件数工时定额上工序镗孔下工序钻孔序号工步内容转数(r/min)切削速度(m/min)进给量(mm/min)刀 具辅助工具量 具名称编号名称编号名称编号1粗铣150 23.55 23.55面铣刀GB/T5342-1985游标卡尺3精车 60094.294.2面铣刀GB/T5342-1985游标卡尺课程设计 摘 要 在这几周时间里，我们进行了机械制造加工工艺设计及夹具设计。机械设计制造 基础课程设计是在学完了机械制造基础课(含机床夹具设计)和大部分专业课（材料力 学、机械原理等），并在进行了生产实习的基础上进行的一个教学过程。这次设计使 我们能综合运用机械制造工艺学中的一些基本理论，并结合生产实习中学到的一些实 践知识，独立地分析和解决工艺上的问题。初步具备了设计一个中等复杂程度零件 （气门摇杆轴支座）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，制订夹具 设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用相关手册，图表等技术资料及 编写技术文件技能的一次难得的实践机会，为今后的毕业设计及未来从事的工作奠定 良好的基础。 由于所掌握的知识不全面且能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希 望各位老师多加指导 关键词：关键词：气门摇杆 夹具 课程设计 目 录 摘 要 .I 第 1 章 零件的工艺分析 1 1.1 零件的功能、结构及生产类型的确定.1 1.1.1 零件的作用.1 1.1.2 零件的工艺分析1 1.1.3 零件的生产类型2 第 2 章 毛坯的选择 .3 2.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差3 2.2 毛坯的技术要求3 第 3 章 基准的选择 4 3.1 粗基准的选择4 3.2 精基准的选择4 第 4 章 制订工艺路线 5 4.1 确定各加工面的加工方法5 4.2 拟定加工工艺路线6 4.2.1 工艺路线方案 16 4.2.2 工艺路线方案 27 4.3 工艺方案的比较与分析.7 第 5 章 工序设计 9 5.1 工序 12 的尺寸链计算 .9 课程设计 5.2 机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定11 5.3 切削余量及基本工时的确定11 5.3.1 机械加工余量确定11 5.3.2 确定切削用量及基本工 12 第 6 章 铣 20 端面夹具设计 .16 6.1 确定设计方案16 6.2 定位原理图：17 6.3 定位误差分析17 6.4 夹紧力计算.18 设计心得 .20 参考文献 .21 附录 .22 课程设计 0 第 1 章 零件的工艺分析 1.1 零件的功能、结构及生产类型的确定 1.1.1 零件的作用 气门摇杆轴支座是柴油机一个主要零件。是柴油机摇杆座的结合部 200.100.16: 孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通过两个 13 孔用 12M 螺杆与汽缸盖相连，3mm轴向槽用于锁紧摇杆轴，使之不转动。其零件图如下图： 图 1.1 摇杆轴支座 1.1.2 零件的工艺分析 由图 1.1 得知，其材料为 200HT 。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减 振性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。 该零件上主要加工面为上端面，下端 课程设计 1 面，左右端面，2 13 孔和 200.100.16: 以及3mm轴向槽的加工 200.100.16: 孔的尺寸精度以及下端面0.05的平面度与左右两端面孔的尺寸精度， 直接影响到进气孔与排气门的传动精度及密封，2 13 孔的尺寸精度，以上下两端面 的平行度0.055。因此，需要先以下端面为粗基准加工上端面，再以上端面为粗基准加 工下端面，再把下端面作为精基准，最后加工 0.100.1620: 孔时以下端面为定位 基准，以保证孔轴相对下端面的位置精度。 1.1.3 零件的生产类型 依照设计题目可知：该零件的生产纲领为5000件/年，查表可知生产类型是大批 量生产。 课程设计 2 第 2 章 毛坯的选择 2.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差 毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。此外，为消除残余应力，铸造后安排人工时 效处理。由212 可知该种铸造公差等级为 1011CT: ， MAH 级。 2.2 毛坯的技术要求 (1) 铸件必须经过时效处理; (2) 铸件不得有气孔、砂眼等铸造缺陷。 课程设计 3 第 3 章 基准的选择 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准面的选择是否真确与合理关 系到零件的加工质量,以及生产效率的高低。如果选择不当,在加工过程中出现很多问 题,更可能造成零件的大批报废使生产无法进行。 3.1 粗基准的选择 选择零件的重要面和重要孔做基准。在保证各加工面均有加工余量的前提下，使 重要孔或面的加工余量尽量均匀，此外，还要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性， 减少辅助时间，所以粗基准为上端面。 3.2 精基准的选择 气门摇杆轴支座的下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加 工遵循基准重合的原则。 0.100.1620: 孔及左右两端面都采用底面做基准，这使 得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，下端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧 方案也比较简单，可靠，操作方便。 课程设计 4 第 4 章 制订工艺路线 4.1 确定各加工面的加工方法 上下端面：粗铣精铣 左右端面：粗铣精铣 端面：粗铣精铣 213 孔：钻孔 0.100.1620: 孔：钻孔粗镗精镗 3mm 轴向槽精铣 因左右两端面均对 0.100.1620: 孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用 工序集中原则，减少装次数，提高加工精度。根据先面后孔原则，将上端面下端面的 粗铣放在前面，左右端面上 0.100.1620: 孔放后面加工。 4.2 拟定加工工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何尺寸形状，尺寸精度位置精度等技 术要求能得到合理的保证。 4.2.1 工艺路线方案 1 加工路线方案 工序号工序内容 01铸造 02时效 03涂漆 04车上端面 05铣下端面 06钻两通孔 课程设计 5 07铣左右端面 08 钻通孔 18 09 镗孔 0.100.1620: 11 轴向槽 12 铣检验 13入库 4.2.2 工艺路线方案 2 以 V 形块定位的加工路线方案 工序号 工序内容 01铸造 02时效 03涂漆 04粗铣上下端面 05精铣上下端面 06 钻两通孔 13 07 钻两通孔 13 的螺纹 课程设计 6 4.3 工艺方案的比较与分析 上述两个方案遵循了工艺路线拟订的一般原则，但某些工序还有一些问题还值得 进一步讨论。 车上端面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们惯性力较大， 平衡困难；又由上端面不是连续的圆环面，车削中出现断续切削容易引起工艺系统的 震动，故应当选择铣削加工。 因为在零件图纸中要求左右端面的跳动度为0.06，所以需要同时铣削左右端面， 保证两端的平行度。 工序30应在工序 25 前完成，使上端面在加工后有较多的时间进行自然时效，减 少受力变形和受热变形对2 13 通孔加工精度的影响。综上所述选择方案二。 最后确定的工件加工工序如下： 08粗铣左右端面 09精铣左右端面 10 钻 18 孔 11 镗 0.10.0620: 孔 12 铣轴向槽 13清洗 14 入库 课程设计 7 序号 工序内容定位基准 01铸造 02时效 03涂漆 04粗铣下端面上端面（3）+左右端（3） 05粗铣上端面下端面（3）+左右端（3） 06粗铣左右端面下端面(3)+ 外圆柱面 07 钻两通孔 13 下端面(3)+ 外圆柱面 08精铣下端面上端面（3）+左右端（3） 09精铣上端面下端面（3）+左右端（3） 10精铣左右端面下端面(3)+ 外圆柱面 11 钻通孔 18 下端面(3)+ 两通孔 13 （3） 12 镗孔到 20 下端面(3)+ 两通孔 13 （3） 13粗-精铣轴向槽下端面(3)+ 外圆柱面 14 入库 课程设计 8 第 5 章 工序设计 5.1 工序 12 的尺寸链计算 加工过程为： 1）铣右端面 2）钻通孔 18 ，保证工序尺寸 1p 3）粗镗，保证工序尺寸 2p 4）精镗，保证工序尺寸 3p ，达到零件设计尺寸D 的要求， 0.1 0.06 20D 5）倒角 如图，可找出工艺尺寸链 求解工序尺寸及公差的顺序如下： （1）从图知， 3p =D （2）从图知， 322ppZ ，其中 2Z 是精镗的余量， 2Z0.2mm ，则 232200.219.8ppZmm ，由于工序尺寸p2 是在粗镗中保证的，查参考资料 （5）中表 1 20 知，粗镗工序的经济加工精度等级为 12IT ,因此确定该工艺尺寸公差为 12IT ， 其公差值为0.35mm，故 19.80.1752mmp ； 课程设计 9 （3）从图所示的尺寸链知， 112pZp 其中 1Z 为粗镗的余量， 11.8Zmm ， 12119.8 1.818ppZmm ，查参考资料（5）中表1 20 知，确定钻削工序的经济 加工精度 等级为 13IT ，其公差值为0.54mm故 1180.27pmm 。 为验证确定的工序尺寸及公差是否合理，还需对加工余量进行校核。 （1）余量 2Z 的校核，在图b 所示的尺寸链里Z2是封闭环，故 maxmaxmin 32200.119.80.1750.4752ppmmmmZ maxminmin 32200.119.80.1750.0752ppmmZ （2）余量 1Z 的校核，在图a 所示的尺寸链中Z1是封闭环，故 maxmaxmin 2119.80.175180.272.2451ppmmmmZ maxmaxmin 2119.80.175180.271.3552ppmmmmZ 余量校核结果表明， 所确定的工序尺寸公差是合理的。 将工序尺寸按“入体原则”表示： 0.54 0 1 18.27mmp ， 0 0.35 219.975mmp ， 0.1 0.06 320mmp 。 5.2 机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸的确定 因工件的生产类型为成批生产，毛的铸造方法选用砂型机器造型。根据表2.3 12 确定各表面的加工余量如下表所示： 表3.1 各表面加工余量 加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明 上端面48 H4 单侧加工 下端面50 H3 单侧加工 左端面35 H3 单侧加工 右端面35 H3 单侧加工 课程设计 10 5.3 切削余量及基本工时的确定 5.3.1 机械加工余量确定 根据文献（1）可知计算底面加工余量公式如下。 15 . 0 2 . 0 max Ce AA 式中 ： e 余量值； max A 铸件的最大尺寸； A 加工表面最大尺寸； C 系数 根据表3 12 查表得出各个加工面得加工余量。 经查表3 12 可得，铣削上端面的加工余量为4，又由零件 对上顶端表面的表面精度 12.5RA 可知，粗铣的铣削余量为4。底面铣削余量为3， 粗铣的铣削余量为2，铣余量1，精铣后公差登记为 78ITIT: 。左右端面的铣削余量 为3，粗铣的铣削余量为2，精铣余量1，精铣后公差登记为 78ITIT: 根据表3 12 确定余量2。工序40粗镗 18 工序。粗镗余量表3 83 取粗镗为1.8， 粗镗切削余量为0.2,铰孔后尺寸为20 8H ,各工步余量和工序尺寸公差列于下表： 表3.2各工步加工尺寸 加工表面 加工方法 余量 公差等级 工序尺寸及公差 18 粗镗 1.8 _ 19.8 19.2 精镗 0.2 8H208H 5.3.2 确定切削用量及基本工 工序04：粗铣下端面 (1)加工条件 工件材料： 200HT , 170240 b MPa: ，铸造;工件尺寸： max 13a ， 36l ; 加工要求：粗铣上端面加工余量4。 机床： 51X 立式铣床；刀具：立铣刀。 课程设计 11 铣削宽度 90 r a ,深度 6 a a ,齿数 12z ,故根据机械制造工艺设计简明手册 表3.1，取刀具直径 80 o d 。根据切削用量手册后表3.16，选择刀具前角 0 0 ， 后角 0 16，副后角 1 0 8 ，刃倾角：10 s ,主偏角 60Kr ,过渡刃30Kr,副 偏角 1 5Kr 。 (2)切削用量 1）确定切削深度 a a 根据手册等，选择 1.15 a a ，两次走刀即可完成。 2）确定每齿进给量 z f 由于本工序为粗加工，尺寸精度和表面质量可不考虑，从而可采用不对称端机床 功率为4.5kW（据简明手册表4.2 35 ， 51X 立式铣床）选择： 83.9/ min z fmm 。 3）确定刀具寿命及磨钝标准 根据切削手册表3.7，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm；由于铣刀直 0 80d ，故刀具使用寿命 180T （据简明手册表3.8。 4）计算切削速度 c v 和每分钟进给量v 根据切削手册表3.16，当 0 80d ， 12Z ， 7.5 p a ， 0.18/ z mm zf 时， 98/ min t vmm , 250 / min t rn , 471/ min t vmm 。各修正系数为： 1.0 Mv k ， 0.8 Sv k 。 切削速度计算公式为： v p vevzvpT vv ck zuayfxa qdc v v m 0 其中 ， mmae38 mm ap 4 245vC 2 . 0qv 15 . 0 xv 35. 0yv ，8 . 08 . 00 . 1 kkkSvMvv 2 . 0 uv 0pv 32 . 0 mmin180T ， zmmf z /18 . 0 12Z 将以上数据代入公式： min/14vLm c 确定机床主轴转速： 。150r/min 1000 w c s d v n 根据简明手册表4.2 36 ，选择 300 / min,390/ min cfc nrvmm ,因此，实际 进给量和每分钟进给量为： = c v 1000 0n d 1000 30012514. 3 118m/minm/min 课程设计 12 /390/300 12/0.1/ zcczfc fvnmm smm s 5)校验机床功率 根据切削手册表 3.24，近似为 3.3 cc kWP ,根据机床使用说明书，主轴允许 功率 4.5 0.753.375 cmcc kWkWPP 。 故校验合格。最终确定: 4.0,300 / min,390/ min,118/ min,0.1/ pcczf anrvmmvmmfmm z 6)计算基本工时 / ,176 m L v LLylt 查切削手册表 3. 26，入切量及超切量为： 40y 则： 0.64min/ f TmL v 工序05：粗铣上端面： 刀具，机床与上到工序相同 得出: 20,0.5,163.2/ min p amm amm fm 960 / min,29354/ min,0.31min scm rvmtn 工序06:粗铣左右端面：同时粗铣左右端面，圆盘铣刀一次加工完成不准调头 计算切削用量： 2 p a 由 机械加工工艺手册表15.53可知： 0.20 122.4/ f zmm rfa 由切削用量手册表9.4.8可知： 10.91/ ,1.35 / ,1.70/ ttft m s nr s vm sv 各系数为 0.69 MvMnMf KKK 0.8 SvSnSf KKK 所以有 0.34 0.69 0.80.19/vm s 0.75 /nr s 课程设计 13 0.94/vmm s 取 0.792 /47.5 /min t nr sr 1.0/ fc mm sv 所以实际切削速度： min/ 6 . 152,min/55.14 100 0 mmfm d v n 确定主轴转速： 12 17,75lmm lmml min/545/7 100 0 rsr d v n 切削工时： 0.1min j T 工序07：钻孔 13 查机械制造工艺设计手册表3 38 ，取 98/minfmm 查机械制造工艺设计手册表3 42 ，取 11.1/minvm min/272 1000 r d v n 查表机械制造工艺设计简明手册4.2 15 ，机床为 525Z ，选择转速 545 / min9.08 / w rr sn 实际切削速度： v= = 1000 ww dn 0.31m/s 1000 1114 . 3 08 . 9 切削工时带入公式：0.36min 21 w j nf lll T 工序08：精铣下端面与工序5相同 工序45：精铣上端面与工序10相同. 工序50： 精铣左右端面与工序15相同 工序11：钻通孔 18 工序步骤与工序 20#相同，代入数据得出结果: 20,0.5,163.2/ min p mm amm fma 960 / min,15/ min,1.45min scm rvmtn 工序12:镗孔到 20 因精镗与粗镗的定位的下底面与 V 型块，精镗后工序尺寸为20.02 0.08 ，与下底 面的位置精度为0.05,与左右端面的位置精度为0.06, 且定位夹、紧时基准重合，故不 课程设计 14 需保证。0.06跳动公差由机床保证。 粗镗孔时因余量为1.9,故, 1.9 p a 查机械制造工艺设计手册2 8 0.4/24/minvm sm 取进给量为 0.02/minfmm min/380 1000 r d v n 故实际切削速度为： min/15 1000 m n d v w w 此时作台每分钟进给量应为： f m min/25.56mm n Zff w zm 计算切削基本工时： min45. 1 f yl t m m 工序13:铣槽 加工条件：机床： 6132X 卧式铣.床. 刀具：直齿三面刃铣刀其中 80,18dz 计算切削用量： 10 p a 由机械加工工艺手册表 15-53，表 15-55 可知： 136/ min,132.6/ min f mva 确定主轴转速： 0 375 / min 1000 r v n d 切削工时： 0.75min m t 第 6 章 铣 20 端面夹具设计 课程设计 15 本次设计的夹具为铣工件 20 圆柱面。以底面作为定位基准面。 6.1 确定设计方案 方案 1 用固定 V 块和可动 V 型块分别夹紧工件左右两圆柱面，用两铰链压板压在工 件的下端，这样就限制了两个移动自由度和一个转动自由度，此方案定位可靠，可实 现完全定位。 方案 2 在2 13 的通孔内插入一限边销限制一个移动自由度，再以两孔的另一个孔 内侧面用两支撑钉限制一个移动自由度和一个转动自由度，此方案从定位原理上是可 行的，夹具结构简单。由于孔及内侧面都未规定精度，及结构原因，夹紧力不宜施加 在此定位元件上，可能出现定位面与定位元件接触不好，所以此方案部宜采用。 经比较本次设计选择方案 1 来为工件定位。 6.2 定位原理图： 6.3 定位误差分析 （1）定位误差 工件的加工误差，是指工件加工后在尺寸，形状和位置三个方面偏离理想工件的 课程设计 16 大小，它是由三部分因素产生的： 1）工件在夹具中的定位、夹紧误差。 2）夹具带着工件安装在机床上，夹具相对机床主轴（或刀具）或运动导轨的位置 误差，也称对定误差。 3）加工过程中误差，如机床几何精度，工艺系统的受力、受热变形、切削振动等 原因引起的误差。 其中定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起爱的加工误差。 （2）产生定位误差的原因 1.基准不重合来带的定位误差： 夹具定位基准与工序基准不重合，两基准之间的位置误差会反映到被加工表面的 位置上去，所产生定位误差称之为基准转换误差。 2.间隙引起的定位误差 在使用心轴、销、定位套定位时，定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准 产生定位误差。 3.与夹具有关的因素产生的定位误差 1）定位基准面与定位元件表面的形状误差。 2）导向元件、对刀元件与定位元件间的位置误差，以及其形状误差导致产生的导 向误差和对刀误差。 3）夹具在机床上的安装误差，即对定误差导致工件相对刀具主轴或运动方向产生 的位置误差。 4）夹紧力使工件与定位元件间的位置误差，以及定位元件、对刀元件、导向元件、 定向元件等元件的磨损。 综上所述 该夹具结构简单,操作方便。 此次设计的夹具有如下优点： (1)操作比较简单，使用方便，制造比较容易，价格便宜； (2)能保证工件的加工精度、稳定产品质量； 课程设计 17 (3)能提高劳动生产率和降低成本； (4)能改善工人劳动条件，安全生产。夹具使用的一面两销定位可靠性好，定位能力强。 6.4 夹紧力计算 根据机床夹具设计手表5 37 0 9.81 zfyf FF fKFC d 查表知： 180 1.0 0.75 F F F Y C X 根据机床夹具设计手册表2.4 8 取 24/minvm ， 002/fmm r 380 / min 1000 r v n d 在计算切削力时必须考虑安全系数: 1234 K K KKK 式中： 1 2 3 4 1.4 0.9 0.9 1.0 K K K K 安全系数在夹紧力与切削力相反时后： 1234 K K KKK 0 9.81 zfyf FF fKFC d 950.6N 而 课程设计 18 1 KFF 3K 所以 1 KFF 1425.9N 课程设计 19 设计心得 1.归纳总结了夹具的概念、分类、设计原则等基础理论知识。 2.设计了铣床夹具，并完成了一系列的 CAD 图形生成，对 CAD 软件的学习加深了。 3.学会了充分地利用网络资源查阅相关资料，以及借助前人的研究成果寻求解决 问题的思维方法，对新信息和新知识及时做笔记。 4.对所学习知识点进行查漏补缺，并了解学习了新的知识，开阔了视野，拓宽了 自己的知识面。同时培养个人一定的创新思维。 5.对大学三年所学到的东西进行了归纳总结，进一步完善了自己的知识结构。 6.学会了查阅各种设计书籍，为明年的毕业设计做了一定的准备。 作为机械制造专业的学生，最基本也是最实用的就是机械加工工艺规程的制定和 工装夹具的设计。通过毕业设计，我更为深入的掌握了机械加工工艺规程的设计和工 装夹具设计的基本步骤和方法。 基由于设计时间有限，该设计中的疏忽和缺陷在所难免，夹具设计中依然存在许 多漏洞和不足之处，因此，在以后还需对该设计进行必要的修补和完善工作，再次感 谢老师的的多次批评、指正。 课程设计 20 参考文献 1 李昌年. 机床夹具设计与制造M.机械工业出版社,2007. 2 李益民.机械制造工艺设计简明手册M.机械工业
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