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夹具课程设计
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机械制造基础课程设计设计题目：制定拨叉零件的加工工艺设计铣尺寸18H11槽的铣床夹具 班 级：机械03-1班 学 生：张 盛 岩 指导教师：敖 晓 春 哈尔滨理工大学2006-9-25目 录设计任务书一、 零件的分析(3)二、 工艺规程设计(3) （一）、确定毛坯的制造形式(3) （二）、基面的选择(3)（三）、制订工艺路线(3)（四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺才的确定(4)（五）、确定切削用量及基本工时(5)三、 夹具设计(11)四、 参考文献(13) 哈尔滨理工大学 机械制造工艺及夹具课程设计任务书设计题目：制定拨叉F零件的加工工艺，设计铣尺寸18H11槽的铣床夹具 设计要求：1.中批生产；2.尽量选用通用设备。 设计内容：1.填写设计任务书； 2.制订一个中等零件的加工工艺过程，填写工 艺过程卡和工序卡各一张； 3.设计指导教师指定的工序夹具，绘制全套夹具图纸，要求用计算机绘图； 4.编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式 写，要求打印文稿。 班 级：机械03-1班 学 生：张 盛 岩 指导教师：敖 晓 春 2006年9月25日一、 零件的分析（一）零件的工艺分析 拨叉这个零件从零件图上可以看出，它一共有两组加工表面，而这二组加工表面之间有一定的位置要求，现将这二组加工表面分述如下：1以25mm孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括：25H7mm的l六齿花键孔及倒角，尺寸为80与花键孔垂直的两端面，尺寸为18H11与花键孔垂直的通槽。2 与25mm花键孔平行的表面。这一组加工表面包括：与花键孔中心轴线相距22的上表面，与上表面垂直的二个M8通孔和一个 5锥孔。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：1 上表面与25mm花键孔中心线平行度为0.10；2 18H11通槽两侧面与与25mm花键孔中心线的垂直度为0.08。由以上分析可知，对于这二组加工表面而言，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的加工，并且保证它们之间的位置精度要求。二、 工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金属模砂型铸造。（二）基面的选择 基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择：以上下表面和两 侧面作为粗基准，以消除，三个自由度，用以消除，三个自由度，达到完全定位。 对于精基准而言，根据基准重合原则，选用设计基准作为精基准。 （三） 制订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。 1.工艺路线方案一 工序 铣端面。 工序 钻、扩花键底孔22mm。 工序 内花键孔倒角。工序 拉花键孔。工序 铣上、下表面。工序 钻2M8孔，5mm锥孔。工序 铣通槽18H11。工序 攻螺纹2M8。工序 去毛刺。工序 检查。2.工艺路线方案二工序 铣端面。 工序 钻、扩花键底孔22mm。 工序 内花键孔倒角。工序 铣上、下表面。工序 钻2M8孔，5mm锥孔。工序 铣通槽18H11。工序 拉花键孔。工序 攻螺纹2M8。工序 去毛刺。工序 检查。工艺方案的比较与分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先拉花键孔，再以该花键孔为基准加工其余平面；方案二是先加工上下面，再加工花键孔。两相比较可以看出，方案一可以避免加工上表面和槽的设计基准和加工基准不重合的问题，而方案而不能，所以选用方案一作为零件的加工工序。（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “拨叉”零件材料为HT200，毛坯重量约为1.00Kg，生产类型为中批生产，采用金属砂型铸造。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、 工序尺寸及毛坯尺寸如下：1. 铣端面考虑左端面的粗糙度Ra为3.2，参照机械制造工艺设计手册以下简称“手册”，表143，确定工序尺寸为 Z=3.0mm，其中粗加工的加工余量Z=2.0mm，精加工的加工余量Z=1.0mm。右端面没有粗糙度要求，只要求粗加工，所以余量定位3.0。2. 花键孔（6-25H722H126H11）。要求花键孔为外径定心，故采用拉削加工。内孔22H12：钻孔：20扩钻：22 2Z=2.0拉花键孔（6-25H722H126H11）花键孔要求外径定心，花键内径拉削时的加工余量为孔的公差0.17。3铣表面根据“手册”表149，取上表面的机械加工余量为4.0，下表面的余量为3.0。粗铣上表面 Z=3.0精铣上表面的台阶面 Z=1.0粗铣下表面 Z=3.04. 铣通槽18H11粗铣16 2Z=4.0半精铣18 2Z=2.0毛坯制造尺寸及技术要求见毛坯图。（五）确定切削用量及基本工时工序：铣端面。1）粗铣左端面=0.25mm/Z (表3-28)=0.35m/s（21m/min） (表3-30)采用高速三面刃铣刀，d=175mm,齿数Z=16。 n=0.637r/s (38.2r/min)按机床选取n=31.5r/min=0.522r/s （表417） 故实际切削速度=0.29m/s切削工时 l=75mm，l=175mm，l=3mm t= =121.2s=2.02min 2）粗铣右端面 粗铣右端面的进给量、切削速度和背吃刀量与粗铣左端面的切削用量相同。 切削工时l=45mm，l=175mm，l=3mm t= =106.8s=1.78min 3）精铣左端面 =0.10mm/Z (表3-28)=0.30m/s（18m/min） (表3-30)采用高速三面刃铣刀，d=175mm,齿数Z=16。 n=0.546r/s (32.76r/min)按机床选取n=31.5r/min=0.522r/s （表417） 故实际切削速度=0.29m/s切削工时 l=75mm，l=175mm，l=3mm t= =302.92s=5.05min工序：钻、扩花键底孔1）钻孔 20f=0.75mm/rK=0.750.95=0.71/s (表338) =0.35m/s （21m/min） （表342） n=5.57r/s (334r/min) 按机床选取 n=338r/min=5.63r/s 故实际切削速度 =0.35m/s 切削工时 l=80mm，l= 10mm，l=2mm t= =23s （0.4min）2）扩孔 22f=1.07 (表354) =0.175m/s （10.5m/min） n=2.53r/s (151.8r/min) 按机床选取 n=136r/min=2.27r/s 故实际切削速度 =0.16m/s 切削工时 l=80mm，l= 3mm，l=1.5mm t= =35s （0.6min） 工序：倒角1.0715 f=0.05/r (表317) =0.516m/s （参照表321） n=6.3r/s (378r/min) 按机床选取 n=380r/min=6.33r/s 切削工时 l=2.0mm，l= 2.5mm， t= =14s （0.23min） 工序：拉花键孔 单面齿升 0.05 （表386） v=0.06m/s （3.6m/min） （表388） 切削工时 （表721） t=式中：h单面余量1.5（由 22 25）； l拉削表面长度80； 考虑标准部分的长度系数，取1.20； K考虑机床返回行程的系数，取1.40； V切削速度3.6m/min； S拉刀同时工作齿数 Z=L/t。 t拉刀齿距， t=(1.251.5)=1.35=12 Z=L/t=80/126齿 t=0.15min (9s)工序：铣上、下表面 1）粗铣上表面的台阶面 =0.15mm/Z (表3-28)=0.30m/s（18m/min） (表3-30)采用高速三面刃铣刀，d=175mm,齿数Z=16。 n=0.546r/s (33r/min)按机床选取n=30r/min=0.5r/s （表417） 故实际切削速度=0.27m/s切削工时 l=80mm，l=175mm，l=3mm t= =215s=3.58min 2）精铣台阶面 =0.07mm/Z (表3-28)=0.25m/s（18m/min） (表3-30)采用高速三面刃铣刀，d=175mm,齿数Z=16。 n=0.455r/s (33r/min)按机床选取n=30r/min=0.5r/s （表417） 故实际切削速度=0.27m/s切削工时 l=80mm，l=175mm，l=3mm t= =467s=7.7min 3）粗铣下表面保证尺寸75 本工步的切削用量与工步1）的切削用量相同 切削工时 l=40mm，l=175mm，l=3mm t= =181.7s=3.03min 工序：钻2-M8底孔（ 6.80） f=0.36/r (表338) =0.35m/s （参照表342） n=16.39r/s (983.4r/min) 按机床选取 n=960r/min=16r/s 故实际切削速度=0.34m/s切削工时（表75） l=9.5mm，l= 4mm，l=3 t= =2.86 （0.048min）工序：铣槽18H11 1）粗铣 =0.10/s(表3-28)=0.30m/s（21m/min） (表3-30)采用粗齿直柄立铣刀，d=16mm,齿数Z=3。 n=5.97/s (358.2/min)按机床选取n=380r/min=6.33/s （表416） 故实际切削速度=0.32/s切削工时 l=34mm，l=2mm，l=0mm t= =19s 因为要走刀两次，所以切削工时为38s。 2）精铣通槽=0.07/s(表3-28)=0. 25m/s（15m/min） (表3-30)采用细齿直柄立铣刀，d=12mm,齿数Z=5。 n=6.63s (397.8min)按机床选取n=380r/min=6.33/s （表416） 故实际切削速度=0.24s切削工时 l=35mm，l=2mm，l=0mm t= =16s因为走刀两次，所以切削工时为64s。 ：攻螺纹2M8 v=0.35m/s (表342) n=13.9 (834min) 按机床选取n=850r/min=14.2s 故实际切削速度=0.357m/s。三、专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。（二） 提出问题利用本夹具主要用来钻 22花键底孔。在加工本工序是，其他重要表面都还未加工，因此，在本道工序加工时，主要考虑如何保证底面的定位，如何降低劳动强度、提高劳动生产率，而精度则不是主要问题。（三） 夹具设计1. 定位基准的选择由零件图可知，为了定位误差为零，选择零件的上下表面为主要定位基准面。2切削力及夹紧力计算 刀具：高速钢钻头，直径d=20mm，f=0.71mm/r 钻头转速 n=5.63r/s工件材料：灰铸铁 HB=210则： 切屑扭矩 M=10 （表336） =225.63200.711.05910 =53.86（Nm）轴向力 F=588.60200.711.059 =9478.8（N） 其中 K=K=()=()=1.059切削功率 P=2Mn10 =23.1453.865.6310 =1.90 KW由零件定位、装夹方式可知，只有钻削时产生的轴向力能引起零件的松动。由夹紧机构产生的实际夹紧力应满足下式： P=KF式中，安全系数为基本安全系数1.5；为加工性质系数1.1；为刀具钝化系数1.2；为断续切削系数1.2。所以 （N）所需的实际夹紧力为22521.6N是比较大的，为了使得整个夹具结构紧凑，决定选用铰链夹紧机构。结构形式：型单臂铰链夹紧机构夹紧时，臂的最小允许倾斜角：=15扩力比：i=3.14 活塞杆的最大拉力为： F=22521.6/3.14=7172.5N计算驱动气缸直径： F=p=7172.5式中：p压缩空气单位压力，取p=0.4MPa。 D=151按标准，取气缸直径D=150.此时，当压缩空气压力p=0.4MPa时，驱动气缸的拉力 F=7068N,则铰链机构的放大倍数i可降至： i=3.19此时，臂的最小允许倾角在20到25之间，取放大倍数为3.41。 实际的夹紧力应为： P=70683.41=24101.9N这远远大于所需的22521.6N的夹紧力，因此工作是可靠的。3 位误差分析定位尺寸几公差的确定。夹具的主要是底面的一侧及顶面，并且要求不是很高，可以满足。4 夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于采用何种夹紧装置以减少更换工件的辅助时间。本夹具设计时，尽量使夹具体简单，紧凑。 四、参考文献1.机械制造工艺学课程设计指导书 机械工业出版社 赵家齐 编2.机械制造工艺设计手册 机械工业出版社 王绍俊 编3.机床夹具设计 哈尔滨工业大学出版社 王启平 编 - 15 - 哈尔滨理工大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计 说 明 书 设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻5锥孔及2-M8孔的钻床夹具设 计 者：李 志 荣 指导教师：敖 晓 春 2006年9月28日 . 哈 尔 滨 理 工 大 学 机械自造工艺及夹具课程设计任务书设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻5孔及2-M8孔的钻床夹具设计要求：中批量生产 手动夹紧 通用工艺装备 设计时间： 2006.9.112006.9.29设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书班 级：机 械 03-1 班学 生： 李 志 荣指导教师： 敖 晓 春系 主 任：2006年09月29日 哈尔滨理工大学机 械 制 造 技 术 基 础课 程 设 计 说 明 书 设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻5锥孔及2-M8孔的钻床夹具设 计 者：李 志 荣 指导教师：敖 晓 春 2006年9月28日 . 目 录机械自造工艺及夹具课程设计任务书.3 序 言 4零件的分析.4 零件的作用.4 零件的工艺分析.4工艺规程设计.5确定毛坯的制造形式.5基准面的选择.5制定工艺路线.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.6确定切削用量及基本工时.7夹具设计.12问题提出 12夹具设计.12参考文献.13 哈 尔 滨 理 工 大 学 机械自造工艺及夹具课程设计任务书设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻5孔及2-M8孔的钻床夹具设计要求：中批量生产 手动夹紧 通用工艺装备 设计时间： 2006.9.112006.9.29设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书班 级：机 械 03-1 班学 生： 李 志 荣指导教师： 敖 晓 春系 主 任：2006年09月29日序 言机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。一、 零件的分析（一） 零件的作用：题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于厢体内部：主要作用是传递纽距，帮助改变机床工作台的运动方向。零件在主视方向均有8mm的筋板支撑，零件中部有的花键孔，上平面分别有M8的螺纹孔和5mm的锥孔.,所有技术要求都是为了机床总体装配.。(二)零件的工艺分析：本零件可从零件图中可知,它有三组加工面,而有位置要求,还有两组孔,也有位置和精度要求。 1、零件左端面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为初基准，表面粗糙度为3.2。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。2、零件顶面，它是以底面为粗基准而加工的，它将作为精基准以完成以后的孔加工，为达到题目要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式，表面粗糙度为3.2。.最终达到要求。3、以顶面为基准加工的花键孔，此面表面粗糙度为6.3。采用钻，扩即达到要求。4、18mm的槽加工，此槽侧面粗糙度为3.2，底面粗糙度为6.3即采取粗铣、半精铣，两步工序能达到要求。5、加工M8螺纹孔，由机械加工工艺手册查知底孔为6.7，考虑到工艺要求我们采取钻、攻丝两步工序。6、加工M5锥孔，由机械加工工艺手册查知.配钻方式加工。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺要求。由以上工艺过成的完成，本零件也按要求加工完成。二、工艺规程设计（一）确定毛坯的制造形式。由零件要求可知，零件的材料为HT200，考虑到本零件在具体工作的受力情况，我们选择砂型铸造，足以满足要求，又因为零件是中批量生产，所以选择砂型铸造是提高效率节省成本的最佳方法。（二） 基准面的选择基准面的选择是工艺规程设计的重要过程之一。基面的选择正确与否，可以是加工质量的到保证，生产效率提高，否则，不但加工工艺过程漏洞百出，更有甚者，零件的大批量的报废，使用无法进行，难以在工期内完成加工任务。粗基准的选择对于本拨叉来说是至关重要的，对于一般零件而言，应以出加工的表面为粗基准，本零件正好符合要求，对于精基准而言，主要应考虑到基准重合的问题，当设计基准与工艺基准不重合时，应该进行尺寸换算，本题目我们以的孔为精基准，基本满足要求。（三） 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，是应该使两件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到妥善保证，在生产纲领一确定成批生产的情况下，我们尽量集中工序，除此之外我们还应该考虑经济效益，工艺简单工序集中，尽量降低成本。工艺路线方案：工序：1/、铸造； 2/、时效处理； 3/、粗铣、半精铣左端面； 4/、粗铣、半精铣顶面；钻、扩孔； 5/、钻、扩孔； 6/、车倒角 7/、拉花键孔； 8/、铣18mm槽； 9/、钻M8底孔6.7、攻丝M8，配钻M5锥孔 10/、去刺 11/、检验。（四） 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “拨叉”零件的材料为HT200，硬度HB170200，毛坯重量约为1kg,生产类型为成批量生产，采用砂型铸造，13级精度以下。（批量生产） 根据上述原始资料及加工工艺，分别对个加工表面的机械加工余量、工艺尺寸及毛坯尺寸确定如下：1零件端面：此面是粗基准，是最先加工的表面，由机械加工工艺设计实用手册表6-92及公式（6-16）计算底面加工余量。e=C式中 e 余量值； 铸件的最大尺寸； A 加工表面最大尺寸； C 系数 e=0.55=2.5mm满足机械加工工艺设计实用手册表6-93的要求。2 顶面.3080面：因为表面粗糙度要求高，根据零件图中可以看出加工余量为 e=3mm满足机械加工工艺设计实用手册表6-93的要求。 3、中间孔毛坯为实心，不冲出孔，孔精度为IT7IT8之间，根据机械加工工艺设计实用手册确定尺寸和余量。钻孔：20扩孔：22 e=2mm4、25 花键孔 以22孔为基准拉孔 e=3mm5.铣18mm槽毛坯为实心，不冲出孔，根据机械制造工艺手册查知e=18mm6、M8螺纹孔毛坯为实心，不冲出孔，根据机械制造工艺手册查知M8底孔为6.7为零件满足要求确定尺寸余量如下。钻M8底孔6.7；攻丝M8； e= 1.3mm.（五） 确定切削用量及基本工时1、工序：铣端面a/加工条件：机床：X62W卧式铣床 刀具：高速钢圆柱铣刀 GB1106-85 其中d=80mm, L=82mm , l=22mmb/计算切削用量：=2.5mm由机械加工工艺手册表15.53可知：f=由切削用量手册表9.4-8可知： vt =0.34m/s nt=1.35r/s vft=1.70m/s 各休整系数为Kmv=Kmn=Kmf=0.69 Ksv=Ksn=Ksf=0.8所以有 V=0.19m/s V=0.75r/s V=0.94mm/s 由X62W机床取 nt=0.792r/s=47.5r/min vfc=1.0mm/s 所以实际切削速度 v=0.20m/s=12m/min afc.=. 确定主轴转速：l1+l2=17mm l=75mm n=7r/s=420r/min 切削工时： 2、工序：铣20+10平面 加工条件：机床：X52K立式铣床 刀具：高速钢立铣刀 其中d=32mm, z=6 .计算切削用量：=3mm 由机械加工工艺实用手册表15-52 af=0.08mm/z 由机械加工工艺实用手册表15-55v=0.3m/s=18m/min=3r/s(179r/min)按机床选取： 切入 切出 l=80mm . 切削工时： 3、工序 钻，扩22孔 (1) 钻20孔 a/加工条件：机床：Z525立时钻床. 刀具：麻花钻 其中d=20mm, .b/计算切削用量：=20mm由机械加工工艺手册表15-53，表15-37可知：.f=0.36mm/r v=0.35m/s. 确定主轴转速： n=.334r/min . 按机床选取： 实际机床选取： v= 切入 切出 l=80mm 切削工时： . （2）扩22孔 a/加工条件：机床：Z525立时钻床. 刀具：扩孔钻 其中d=22mm, .b/计算切削用量：=2mm由机械加工工艺手册表15-53，表15-37可知：.f=0.81mm/r v=0.14m/s 确定主轴转速： n=.121.5r/min . 按机床选取： 实际机床选取： v=切削工时： . 4、拉花键孔 5. 铣18mm槽 a/加工条件：机床：x62w卧式铣.床. 刀具：直齿三面刃铣刀 其中d=80mm, z=18 b/计算切削用量：=18mm由机械加工工艺手册表15-53，表15-55可知：.af=0.20mm/z v=0.3m/s 确定主轴转速： n=71.6r/min . 按机床选取： 实际机床选取： v=切削工时： . 6. 钻M8螺纹孔 (1) 钻M8螺纹底孔6.7孔. a/加工条件：机床：Z525立时钻床. 刀具：麻花钻 其中d=6.7mm, .b/计算切削用量：=6.7mm由机械加工工艺手册表15-53，表15-37可知：.f=0.13mm/r v=0.35m/s. 确定主轴转速： n=.998r/min . 按机床选取： 实际机床选取： v= 切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工时： . (2) 攻丝M8 a/加工条件：机床：Z525立时钻床. 刀具：机用丝锥 其中d=8mm, .b/计算切削用量：=1.3mm由机械加工工艺手册表15-53，表15-37可知：.f=1mm/r v=0.12m/s. 确定主轴转速： n=286r/min . 按机床选取： 实际机床选取： v= 切入，切出 l1.+l2=4mm l=11mm 切削工时： . 夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 经过和指导教师的协商，我决定设计第9道工序钻M8底孔6.7、攻丝M8，配钻M5锥孔的夹具设计，本夹具将用于Z525立式钻床。刀具为.麻花钻，机用丝锥。.为达到零件工艺要求，对零件进行钻、扩、.两步工序进行加工。1、 问题提出：利用本夹具主要是钻M8螺纹底孔6.7孔。此孔.没有特殊的形位要求。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动的生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题。2、 夹具设计1） 根据定位基准的选择原则，采用以 孔以及端面来定位。2） 切削力及夹紧力计算3）查表可得=42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.=.0.9因此Fz=.595N 查表可得=0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.=.0.87 因此 扭矩 M=1.6Nm 由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式 P=K 其中：其余系数K=K1K2K3K4 K1基本安全系数 1.3 K2加工性质系数1.1 K3刀具钝化系数1.15 K4断续刀削系数1.2 所以 K=1.31.11.151.2.=1.98考虑实际夹紧力较小，以及所加工零件的结构特征，决定选用滑动压板夹紧结构 而且不需要进行强度.校核.。 3）定位误差分析 由于所加工的零件对本工序加工的面没有特殊的技术要求，虽然由于定位孔的加工误差以及底面的误差，可能产生所加工的面的平面度、位置度等形位误差，但是在这里是允许的。4） 夹紧设计及操作的简要说明 如前所述，在设计夹夹具时，应该注意劳动生产率。但是考虑到本零件结构的特殊性，以及所需的夹紧力较小等原因，螺旋夹紧机构成了首选的方案。这种结构的缺点就是夹紧过程慢，且装卸不太方便。为了解决这一矛盾，我将其中的一个定位销设计成活动的。三、 参考文献（1） 机械精度设计基础 科学出版社出版 孙玉芹、孟兆新主编（2） 机械制造工艺学课程设计指导书 哈尔滨工业大学出版社（3） 机械加工工艺实用手册（4） 夹具工程师手册 黑龙江科学技术出版社 刘文剑等编（5） 机床夹具设计 机械工业出版社 李庆寿主编.14机械制造基础课程设计题目：制定后钢板弹簧吊耳的加工工艺,设计铣4mm工艺槽的铣床夹具 班 级：机械03-1-16 学 生：杨晓冬 指导教师：敖晓春 哈尔滨理工大学 2006-9-26 目 录设计任务书2 一.零件的分析 3 二.工艺规程设计 3（一）确定毛坯的制造形式3（二）基面的选择3（三）制订工艺路线3（四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定5（五）确定切削用量及基本工时6 三.夹具设计（一）问题的提出 13（二）卡具设计13 四.参考文献 14哈尔滨理工大学机械制造工艺及夹具课程设计任务书题目：制定后钢板弹簧吊耳的加工工艺，钻37孔的钻床夹具要求：1.中批生产；2.尽量选用通用夹具。内容：1.填写设计任务书； 2.制订一个中等零件的加工工艺过程，填写工 艺过程卡和工序卡各一张；3.设计指导教师指定的工序夹具，绘制全套夹具图纸，要求用计算机绘图； 4.编写设计说明书一份，按照毕业论文的格式 写，要求打印文稿。一 零件的分析零件的工艺分析后钢板弹簧吊耳共有三组加工表面，现分述如下：1）以37mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个37mm的孔，尺寸为76mm的与37mm孔相垂直的平面，其中主要加工表面为37mm的孔；2）以30mm孔为中的加工表面这一组加工表面包括：两个30mm的孔，以及尺寸为77与两个30mm 孔相垂直的内平面，以及两个孔的外表面；3）以10.5mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：两个10.5mm的孔一 工艺规程设计（一） 确定毛坯的制造形式 零件材料为35钢，考虑到该零件在汽车中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，因此，毛坯可采用模锻成型（二） 基面的选择基准面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。（1）粗基准的选择。以30mm孔一侧端面为粗基准，以消除，三个自由度，然后加一个辅助支承。（2）精基准的选择。根据基准重合和互为基准原则，选用设计基准作为精基准,当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。（三） 制订工艺路线 制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。 1.工艺路线方案一工序 粗铣37mm孔端面。 工序 粗镗37mm孔，倒角1.545。工序 粗铣30mm孔外端面。工序 粗铣30mm孔内端面。工序 扩，粗铰 30mm孔并加工倒角145。工序 粗镗37mm孔。工序 半精铣37mm孔端面。工序 半精铣37mm孔端面。工序 钻2-10.5mm孔。工序 铣宽为4mm的槽工序 去毛刺。工序 检查。2.工艺路线方案二工序 粗铣37mm孔端面。 工序 粗镗37mm孔，倒角1.545。工序 粗铣30mm孔外端面。工序 粗铣30mm孔内端面。工序 扩，粗铰 30mm孔并加工倒角145。工序 粗镗37mm孔。工序 半精铣37mm孔端面。工序 半精铣37mm孔端面。工序 钻2-10.5mm孔。工序 铣宽为4mm的槽工序 去毛刺。工序 检查。 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工37mm孔端面，再以该加工平面为基准加工其余平面，最后加工各个孔；方案二是先以30mm孔外端面为基准加工37mm孔端面，再以37mm孔端面为基准加工其它端面和孔。两相比较可以看出，方案二遵循互为基准原则能够较好的保证加工精度，对设备要求较低，而方案一工序比较集中，考虑实际设备条件，可将两个方案进行综合考虑。具体工艺过程如下：工序 锻造毛坯工序 时效处理去应力工序 铣37mm孔端面。 工序 扩，粗铰，精铰37mm孔并加工倒角1.545。工序 铣尺寸为77mm的孔端面。工序 粗铣30mm孔端面。工序 钻2- 10.5mm孔。工序 扩，粗铰 30mm孔并加工倒角145工序 铣宽为4mm的槽工序 去毛刺工序 检查。 （四）机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “后钢板弹簧吊耳”零件材料为35钢，毛坯重量约为2.6Kg，生产类型为中批生产，采用锻造。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的饿机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.37mm孔毛坯为空心，参照机械加工工艺手册，确定工序尺寸为 Z=2.6mm。由锻件复杂系数为S1,锻件材质系数取M1, 毛坯尺寸为34.4。根据机械加工工艺手册加工余量分别为：粗镗：36mm 2Z=1.6mm 精镗：36mm 2Z=1.0mm2.30mm孔毛坯为空心，参照机械加工工艺手册，确定工序尺寸为 Z=2.0mm。由锻件复杂系数为S1,锻件材质系数取M1, 毛坯尺寸为26根据机械加工工艺手册加工余量分别为： 扩孔：29.8mm 2Z=1.8mm 铰孔：30mm 2Z=0.2mm43. 37mm孔、30mm孔端面的加工余量参照机械加工工艺手册，取加工精度F2 ,由锻件复杂系数为S3, 两孔外侧单边加工余量为Z=2mm。锻件材质系数取M1, 复杂系数为S3, 确定锻件偏差为 mm和mm。根据机械加工工艺手册加工余量分别为：37mm孔端面： 粗铣 2Z=3.0mm精铣 2Z=1.0mm30mm孔端面：粗铣 2Z=4.0mm 4. 10.5mm孔 毛坯为实心，不出孔 ，为自由工差。根据机械加工工艺手册加工余量分别为： 钻孔：10.5mm 2Z=10.5mm 由于本设计规定的零件为中批生产，可采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，可按调整法加工方式予以确定。 毛坯名义尺寸：122+22=126mm 毛坯最大尺寸：126+21.3=128.6mm 毛坯最小尺寸：126-20.7=124.6mm 铣后最大尺寸：122+0=122mm 铣后最小尺寸：122-0.17=121.83mm 将以上计算的工序间尺寸及公差整理成下表： （mm）工序工尺加寸 锻造毛坯铣削加工30mm孔处加工前最大 128.6mm 最小 124.6mm 加工后最大128.6mm 112mm 最小 124.6mm 121.83 mm 加工余量（单边） 2mm最大3.65mm 最小1.435mm 加工公差mm -0.17/2mm（五） 确定切削用量及基本工时工序：粗铣37mm孔端面。本设计采用查表法确定切削用量。1. 加工条件工件材料：35钢，锻造。加工要求：铣37mm端面，Ra6.3m。机床：X51立式铣床。刀具：YT15硬质合金面铣刀，齿数Z=5，=100mm。2. 计算切削用量根据切削手册 mm/z切削速度：根据相关手册 取 m/min （r/min） 现采用X51立式铣床，根据机床说明书，取n=375 r/min。故实际切削速度 （m/min） 当n=375 r/min时，工作台每分钟进给量应为 （mm/min） 查机床说明书，取 mm/min 切削工时 （min） 为加工一侧端面的时间，总工时 （min）工序 扩，粗铰，精铰37mm孔并加工倒角1.545。根据机械加工工艺手册查得加工37mm孔的进给量=0.31.0mm，按机床规格取=0.6mm，切削速度，根据相关手册及机床说明书，取v=30mm/s，加工孔径=36mm。则 （r/min） 根据机床选取n=300 r/min。 实际切削速度 （m/min）切削工时 （min）工序 铣尺寸为77mm的孔端面。 根据切削手册 mm/z切削速度：根据相关手册 取 m/min 刀具与工序所使用刀具相同 mm （r/min） 现采用X51立式铣床，根据机床说明书，取n=300 r/min。故实际切削速度 （m/min） 当n=300 r/min时，工作台每分钟进给量应为 （mm/min）查机床说明书，取 mm/min 切削工时 （min） 为加工一侧端面的时间，总工时 （min）工序 粗铣30mm孔两端面。 根据切削手册 mm/z切削速度：根据相关手册 取 m/min 刀具与工序所使用刀具相同 mm （r/min） 现采用X51立式铣床，根据机床说明书，取n=300 r/min。故实际切削速度 （m/min） 当n=300 r/min时，工作台每分钟进给量应为 （mm/min）查机床说明书，取 mm/min 切削工时 （min）为加工一侧端面的时间，总工时 （min）工序 铣尺寸为77mm的孔端面。工序:精铰孔至37mm根据机械加工工艺手册查得f=0.5mm/rn=1000r/min=16.6r/s切削速度 v=40m/min=0.67m/s切削工时 （min）工序 铣30mm孔两端面。根据切削手册 mm/z切削速度：根据相关手册 取 m/min （r/min） 现采用X51立式铣床，根据机床说明书，取n=375 r/min。故实际切削速度 （m/min） 当n=375 r/min时，工作台每分钟进给量应为 （mm/min） 查机床说明书，取 mm/min 切削工时 （min） 为加工一侧端面的时间，总工时 （min）半精铣30mm孔端面。 根据切削手册 m
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