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固定板加工工艺及夹具设计
加工工艺及夹具设计
工艺及夹具设计
固定板加工工艺
钻孔夹具设计
加工工艺与钻夹具设计
加工工艺与钻
夹具设计夹具设计
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固定板加工工艺及钻孔夹具设计.zip,固定板加工工艺及夹具设计,加工工艺及夹具设计,工艺及夹具设计,固定板加工工艺,钻孔夹具设计,加工工艺与钻夹具设计,加工工艺与钻,夹具设计夹具设计
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!CAD+word.doc97666224.bat 1.txt 塪A4.dwg 塪A1.dwg 9 .doc .doc A4.dwg A1.dwg .doc 弰档CAD 壻CAD ABSTRACT In this paper, the processing process and fixture of the fixed plate are designed. The purpose, significance and present situation of the research are explained, and then the content and method of the design are analyzed. Through the working conditions, structure, technical requirements of the fixed plate understanding, fixed plate processing process. This paper integrates the relevant knowledge of fixture design, and puts forward some problems and principles that should be paid attention to in fixture design. Based on the analysis of the present situation of fixture design at home and abroad, and in view of the common situation of widely used fixture in small and medium-sized enterprises, it is necessary for us to design the fixture and have the relevant knowledge of the fixture design of modern machine tool. This can effectively improve the speed and quality of fixture design, thereby improving the efficiency of enterprises. In addition, in accordance with the development trend of modern mechanical design, this paper uses CAD to draw the assembly drawings of product parts and fixtures. At the same time, the design also raises the ability of using the knowledge learned comprehensively and completing the product design independently. And the ability to analyze and solve problems. Keywords: fixed plate; process; fixture; CAD; design I ABSTRACT I 1 1 2 1.1 2 1.2 2 1.3 2 2 8 2.1 8 2.2 8 3 9 3.1 9 3.2 9 3.3 10 3.4 11 3.5 11 4 20 4.1 20 4.2 20 4.3 20 4.4 21 4.5 21 4.6 22 23 24 25机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称固定板共9页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号03铣Q235毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣后端面端铣刀、游标卡尺47574.60.21.522.053 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称固定板共9页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号04铣Q235毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣前端面端铣刀、游标卡尺47574.60.21.522.053 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称固定板共9页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号05钻Q235毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z3025夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻10孔麻花钻、圆柱塞规50015.70.255.010.1362钻4-4.8孔麻花钻、圆柱塞规5007.60.252.440.4613铰4-4.8孔至4-5孔铰 刀、圆柱塞规10007.90.120.140.4044钻2-2.5孔麻花钻、圆柱塞规5004.00.250.12520.212 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称固定板共9页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号06铣Q235毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣上下两端面立铣刀、游标卡尺47574.60.21.522.053 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称固定板共9页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号07铣Q235毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣左右两端面立铣刀、游标卡尺47574.60.21.521.990 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称固定板共9页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号08铣Q235毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X62夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣宽14槽三面刃铣刀、游标卡尺475119.40.27.010.211 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称固定板共9页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号09钻Q235毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z3025夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻前端面上的2-M5螺纹底孔4.25孔麻花钻、圆柱塞规5006.70.252.12520.2262攻前端面上的2-M5螺纹丝 锥、螺纹塞规5007.50.3750.37520.122 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称固定板共9页第8页车间工序号工序名称材 料 牌 号10钻Q235毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z3025夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻上端面上的2-M5螺纹底孔4.25孔麻花钻、圆柱塞规5006.70.252.12520.3222攻上端面上的2-M5螺纹丝 锥、螺纹塞规5007.50.3750.37520.154 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称固定板共9页第9页车间工序号工序名称材 料 牌 号11钻Q235毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻件设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z3025夹具编号夹具名称切削液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻下端面上的2-M5螺纹底孔4.25孔麻花钻、圆柱塞规5006.70.252.12520.3222攻下端面上的2-M5螺纹丝 锥、螺纹塞规5007.50.3750.37520.154 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称固定板共页第页材 料 牌 号Q235毛 坯 种 类锻件毛坯外形尺寸每毛坯件数每 台 件 数备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件01备料备料02热退火处理03铣铣后端面立式铣床X52K端铣刀、游标卡尺04铣铣前端面立式铣床X52K端铣刀、游标卡尺05钻钻10孔；钻、铰4-5孔；钻2-2.5孔摇臂钻床Z3025麻花钻、铰刀、圆柱塞规 06铣铣上下两端面立式铣床X52K立铣刀、游标卡尺07铣铣左右两端面立式铣床X52K立铣刀、游标卡尺08铣铣宽14槽卧式铣床X62三面刃铣刀、游标卡尺09钻钻、攻前端面上的2-M5螺纹摇臂钻床Z3025麻花钻、丝锥、圆柱塞规、螺纹塞规10钻钻、攻上端面上的2-M5螺纹摇臂钻床Z3025麻花钻、丝锥、圆柱塞规、螺纹塞规11钻钻、攻下端面上的2-M5螺纹摇臂钻床Z3025麻花钻、丝锥、圆柱塞规、螺纹塞规12钳工去毛刺 13终检检验至图纸要求并入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期 摘摘 要要 本文主要是对固定板加工工艺过程和夹具进行了设计 ，先说明了研究目的和 意义及其现状，再分析这次设计的内容及方法。通过对固定板的工作条件、结 构、技术要求的了解，对固定板进行加工工艺编制。本文对夹具设计的相关知 识进行了整合，并提出了在夹具设计中应注意的问题和应遵守的原则。在对国 内外夹具的设计现状进行分析的基础上，针对中小企业广泛使用夹具常出现的 情况，我们有必要对夹具进行设计，具有现代机床夹具设计的相关知识，这样 可有效地提高夹具设计的速度和质量，从而提高企业效益。此外，本文顺应现 代机械设计发展趋势，利用 CAD 绘出产品零件及产品的夹具装配图同时，该设 计还培养了自己综合运用所学知识，独立完成产品设计的能力，以及分析和解 决问题的能力。 关键词：固定板；工艺；夹具；CAD；设计 ABSTRACT In this paper, the processing process and fixture of the fixed plate are designed. The purpose, significance and present situation of the research are explained, and then the content and method of the design are analyzed. Through the working conditions, structure, technical requirements of the fixed plate understanding, fixed plate processing process. This paper integrates the relevant knowledge of fixture design, and puts forward some problems and principles that should be paid attention to in fixture design. Based on the analysis of the present situation of fixture design at home and abroad, and in view of the common situation of widely used fixture in small and medium-sized enterprises, it is necessary for us to design the fixture and have the relevant knowledge of the fixture design of modern machine tool. This can effectively improve the speed and quality of fixture design, thereby improving the efficiency of enterprises. In addition, in accordance with the development trend of modern mechanical design, this paper uses CAD to draw the assembly drawings of product parts and fixtures. At the same time, the design also raises the ability of using the knowledge learned comprehensively and completing the product design independently. And the ability to analyze and solve problems. Keywords: fixed plate; process; fixture; CAD; design 目目 录录 摘摘 要要I I ABSTRACTABSTRACTIIII 前前 言言1 1 第第 1 1 章章 概述发展概述发展2 2 1.11.1 机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能 2 2 1.21.2 机床夹具的组成机床夹具的组成 2 2 1.31.3 夹具设计的步骤和基本要求夹具设计的步骤和基本要求 2 2 第第 2 2 章章 零件的分析零件的分析7 7 2.12.1 零件的作用零件的作用 7 7 2.22.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 7 7 第第 3 3 章章 加工工艺规程加工工艺规程8 8 3.13.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 8 8 3 3. .2 2 基面的选择基面的选择8 8 3 3. .3 3 制定工艺路线制定工艺路线9 9 3.43.4 确定确定毛坯毛坯的加工余量的加工余量 9 9 3.53.5 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 9 9 第第 4 4 章章 钻床夹具设计钻床夹具设计1818 4 4.1.1 问题提出问题提出 1818 4 4.2.2 定位基准的选择定位基准的选择1818 4 4.3.3 定位元件的设计定位元件的设计 1818 4 4. .4 4 定位误差分析定位误差分析 1818 4.54.5 切削力的计算与夹紧力分析切削力的计算与夹紧力分析 1919 4.64.6 夹具设计及操作简要说明夹具设计及操作简要说明 2020 结束语结束语2121 谢谢 辞辞2222 参参 考考 文文 献献2323 0 前前 言言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备 成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它 行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们 的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或 地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡 量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 固定板及其钻、攻螺纹孔的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术 基础、机械设计、机械工程材料等进行毕业设计之后的下一个教学环节。正确 地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问 题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学 与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中 既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与 生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本设计选用固定板来进行工艺编制与夹具设计，以说明书、绘图为主，设计 手册与国家标准为附来进行详细说明。 1 第第 1 1 章章 概述发展概述发展 1.11.1 机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能 机床夹具已成为机械加工时的重要装备，同时是机械加工不可缺少的部件， 在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具 技术也正朝着高精、高效、模块、组合、通用 、经济方向发展。机床夹具的主 要功能是使工件定位夹紧，使工件相对于刀具及机床占有正确的加工位置，保 证其被加工表面达到工序所规定的技术要求，工件定位后，经夹紧装置施力于 工件，将其固定夹牢，使其在加工过程中不致因切削力、重力、离心力等外力 作用而发生位置改变。为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号， 以及不同档次的精度标准供选择。 安装方法有找正法和用专用夹具，找正法用于单件、小批生产中，而专用 夹具用于生产批量较大或特殊需要时。 1.21.2 机床夹具的组成机床夹具的组成 1）定位支承元件 确定工件在夹具中的正确位置并支承工件。 2）夹紧装置 将工件夹紧不发生移动。 3）对刀或导向元件 保证刀具与工件加工表面的正确位置。 4）夹具体 将夹具的所有组成部分组成一体，并保证它们之间的相对位置 关系。 1.31.3 夹具设计的步骤和基本要求夹具设计的步骤和基本要求 一：夹具设计的基本要求 夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、工人的 劳动强度、生产率和加工成本。因此对设计的夹具，提出以下几点基本要求。 1）能稳定可靠地保证工件的加工技术要求。若工件达不到加工技术要求， 成为废品，则夹具设计是失败的，该夹具不能用与生产。 2）操作简单，便于工件安装，减轻工人的劳动强度，节省工件安装时间， 降低辅助工时，保证高的生产效率。 3）具有良好的工艺性，便于制造，降低夹具制造成本，从而降低分摊在工 件上的加工成本。 为保证上述基本要求，夹具的生产过程应按下面程序进行：夹具生产任务 书夹具的结构设计使用、制造部门会签夹具制造夹具验收生 产使用。 夹具生产任务书是由工艺人员在编制工艺规程时，根据生产需要而提出的。 任务书中包含内容有设计理由、使用车间、使用设备，该夹具所使用工件工序 的工序图并在工序图上要标明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位 基准、夹紧点。这是设计夹具的依据，也是验收制造夹具的依据。夹具结构设 2 计是设计人根据夹具设计任务书的加工要求，提出几种可行方案、分析比较、 进行误差计算，以确定出合理方案，进行设计。夹具结构设计完成后，要会同 使用部门、制造部门就夹具的结构合理性、结构工艺性和经济性进行审核、会 签、交付制造。制成的夹具要同设计人员。工艺人员、使用部门、制造部门共 同进行验证。当确认夹具可保证工件该工序加工要求，能保证生产率、操作方 便、安全，就可交付生产车间使用。 二:夹具的设计步骤 当接到夹具设计任务书后，按下面 6 个步骤，逐步设计。 1）明确设计任务，收集研究设计的原始资料。原始资料包括如下内容。 A：加工零件的零件图、毛坯图及加工工艺过程，所设计夹具应有的工序 图，并了解该工序所使用的设备、刀具、量具、其他辅具以及该工序的加工余 量、切削用量、加工要求、生产节拍等参数。 B：了解零件的生产类型，就是决定夹具采用简单结构或复杂结构的依据。 若属大批量生产，则力求夹具结构完善、生产率高 或是单件小批量生产或急于 应付生产，则夹具结构应简单，以便迅速制造交付使用。 C：收集该夹具所用机床的资料，主要指与夹具连接部分的安装尺寸。如铣床 夹具要安装在工作台上，要收集工作如大小，工作如 T 形槽及槽距，以及机床 的技术参数。 D：收集所使用刀具的资料如刀具的精度、安装方式、使用要求及技术条件等。 E：收集国内外同类型夹具资料，吸收其中先进而又能结合本厂情况的合理部 分。 F：了解本厂制造夹具的能力和使用的条件，如夹具制造的条件及精度水平， 有无压缩空气压值等。 G：收集有关夹具部件的标准（包括国标、部标、企标、厂标），典型夹具结 构图册等。 2）确定夹具结构方案，绘制结构草图，其主要内容如下。 A：根据工件加工尺寸、要求和开关，确定工件的定位方式，选择或设计定位 元件，计算定位误差。 B：确定刀具的引导方式及引导元件（指钻夹具、铣夹具）。 C：确定工件夹紧方式 ，选择或设计夹紧机构，计算夹紧力。 D：确定其他装置（如分度装置、顶出装置）的结构型式。 E：确定和设计其他结构，如铣床夹具与机床的连接装置、对刀装置。 在确定夹具结构的各组成部分时，可提出几种不同方案，分别画出草图，进行 分析比较，从中选择出合理方案。 3）绘制夹具总图。应注意以下几点。 A：绘制夹具总图，尽量按 1：1 绘制，以保证直观性。 B：主视图尽量符合操作者的正面位置。 C：工件轮廓用双点画线绘制，并视为假想透明体，不影响其他元件的绘制。 D：绘图顺序为：工件定位元件引导元件夹紧装置其他 装置夹具体。 4）标注总图上的尺寸、公差与配合和技术条件。夹具总图结构绘制完成后， 3 需标注五类尺寸和四类技术条件。 5）编写零件明细表。明细表应包括零件序号、名称、代号（指标准件代号 或通用件代号 ）、数量、材料、热处理、质量等。 6）绘制总图中非标准件的零件图。 三：夹具总图上尺寸、公差与配合和技术条件的标注 在夹具设计中，对于初设计者，在夹具总图上如何标注尺寸及技术条件， 往往是难点之一，以下对此作简要阐述。 1）夹具总图上应标注的五类尺寸 A：夹具外形轮廓尺寸指夹具在长、宽、高三个方向上的最大极限尺寸。 若有可动部分，则指运动部件在空间达到的极限位置的尺寸。标注夹具外形尺 寸的目的是避免夹具与机床或刀具在空间发生干涉。 B：工件与定位元件间的联系尺寸主要指工件定位面与定位元件工作面 的配合尺寸或各定位元件的位置尺寸，它们直接影响工件加工精度，是计算工 件定位误差的依据。 C：夹具与刀具的联系尺寸主要指对刀元件或引导元件与夹具定位元件 之间的位置尺寸、引导元件之间的位置尺寸或引导与导向部分的配合尺寸。 D：夹具与机床的连接部分尺寸这类尺寸主要指夹具与机床主轴或工作 如必须固定连接的平俱。如车床夹具要安装在车床主轴上，要标注与车床主轴 的连接尺寸，铣床夹具要安装在工作台上，要标注与工作如 T 形槽相配的定位 键尺寸。 E：夹具内容的配合尺寸中心轴与夹具体孔的配合尺寸，钻套与衬套、 衬套与夹具体的配合尺寸，此类尺寸必须标注尺寸、配合性质及配合精度，否 则夹具精度无法保证。 2） 夹具总图上应标注的四类技术条件 夹具中的技术条件主要指夹具装配好后，各表面之间的位置精度要求。 A：定位元件之间的相互位置要求这是指组合定位时多个定位元件之间 的相互位置要求或多件装夹时相同定位元件之间的相互位置要求。如两端顶尖 顶轴两端中心孔，要求两顶尖轴线同轴度，两 V 形块对称线的同轴度。 B：定位元件与连接元件或夹具体底面的相位置要求夹具的连接元件或 夹具体底面是夹具与机床的连接部分，它决定了夹具与机床的相对位置，也就 是决定了定位元件相对机床，或刀具的位置，即决定了工件相对机床或刀具的 位置。 C：引导元件与连接元件或夹具体底面的位置要求 D：引导元件与定位元件之间的相互位置要求 3）五类尺寸、四类技术条件的分类 五类尺寸、四类技术条件根据是否与工序加工要求相关而分为两类，其精 度值大小和取法不同。 A：与工件加工要求无直接关系的 尺寸公差与配合 这类尺寸公差与配合应按照元件在夹具中的功用和装 配要求，根据公差与配合国家标准或参阅有关资料来制定。 技术条件 与工件加工要求无直接关系的夹具上技术条件。 B： 与加工要求直接相关的 这类尺寸和技术条件与工件上相应尺寸和技 4 术条件直接对应，直接根据工件相应尺寸公差和相互位置允差的（1/51/2） 的值选取。一般工件允差小，取大系数，工件允差大，则取小系数。 制定这类夹具尺寸公差时，要注意下列问题。 应经工件的平均尺寸作为夹具相应尺寸的基本尺寸，极限偏差按对称双 向标注。 应以工序尺寸（不一定是工件最终尺寸）作为夹具基本尺寸的设计依据。 4）夹具调刀尺寸的标注 当夹具设计完成，按要求标注尺寸后，对有些夹具如铣夹具，往往还要标 注调刀尺寸（调刀尺寸一般是指夹具的调刀基准到对刀元件工作表面的位置尺 寸），即刀具相对基准的尺寸，它与工件加工尺寸直接相关，也是夹具总图上 关键尺寸要求。 四：夹具体设计 夹具总体设计中最后完成的主要元件是夹具体。夹具体是夹具基础件、组 成夹具的各种元件、机构、装置都要安装在夹具体上。在加工过程中，它还要 承受切削力、夹紧、惯性力及由此而产生的振动和冲击。所以，夹具体是夹具 中一个设计、制造劳动量大，耗费材料多，加工要求高的零部件。在夹具成本 中所占比重较大，制造周期也长，设计时，应给以足够的重视。 （1）夹具体和毛坯结构 实际生产中所用夹具体常用的有三种结构。 A：铸造结构 铸造结构夹具体的优点如下： 可铸出复杂的结构形状。 铸件抗压强度大、抗振性好，特别适用于加工时振动大、切削负荷大的 场合。 铸件易于加工，价格低廉，成本低。但铸件生产周期长，因存在铸内应 力，易引起变形，影响夹具精度的保持性，因此，夹具体必须进行时效处理。 B：焊接结构其优点如下： 容易制造，周期短。 采用钢板、型材，如结构合理，布置得当，可减小质量。由于上述两优 点，特别适用于新产品试制或临时急用的场合，以缩短生产周期。此外，一些 结构简单的小型夹具，如翻转式钻模、盖板式钻模、可缷式钻模，采用焊接式 结构十分有利，因为这些夹具要频繁拆缷翻转，力求结构轻巧耐磨。 但焊接结构夹具体在焊接过程中的热变形和残余应力对夹具精度会有不得 影响，因此，焊完后要进行退火处理；另外，为提高刚性需加加强筋。 C：装配结构 装配夹具体是选用夹具专用标准毛坯或标准零件，根据使用要求组装而成， 可得到精确的外形和空间位置尺寸。标准毛坯和标准零件可组织专业化生产， 这样不但可以大大缩短夹具体的生产周期，还可降低生产成本。要使装配夹具 体在生产中得到广泛使用，必须实行夹具零部件的标准化、系列化。 （2）对夹具体的基本要求 A：一定的形状和尺寸 5 夹具的外形，取决于安装在夹具上的各种元件、机构、装置的形状及它们 之间的布置位置。设计时，只要将组成该夹具的所有元件、机构和装置的结构 尺寸都设计好并布置好它们在图纸上的位置，就可以由此勾画出夹具体的大致 外形轮廓尺寸。因为是单件生产，一般不作复杂计算设计。通常参照类似的夹 具结构，按经验类比法估计确定。 确定夹具体尺寸时，可参考下面数据。 铸造结构的夹具体，壁厚取 1540mm，过厚处挖空。 焊接结构用钢板取 1015mm，刚度不够时加筋板。 夹具体上不加工表面与工件表面之间应有一定间隙，以保证工件与夹具 体之间不发生干涉。间隙大小按以下规定选取： a:夹具体、工件都是毛面，间隙取 815mm. b:夹具体是毛面，工件是光面，间隙取 410mm. B：足够的强度和刚度 目的是减小在加工过程中因受切削力、夹紧力等而发生变形或振动。当刚 度不够时，可增设加强筋或用框形结构。若用加强筋，其壁厚取 0.70.9 倍壁 厚，高度不大于壁厚 5 倍。 C：良好的结构工艺性 以便于制造、装配、并减少加工工时。如夹具体上大平面上要局部加工， 可铸出 35mm 凸台；各加工表面，最好在同一平面内或在同一回转表面上，以 便于加工；尽量减少加工表面面积。另外，对于切削量大的工件所使用夹具， 要注意应能方便排屑，以免影响安装精度；对于大而重的夹具体，要考虑起吊 装置，如吊环螺钉或起重螺栓。 6 第第 2 2 章章 零件的分析零件的分析 2.12.1 零件的作用零件的作用 题目所给的零件是固定板 。固定板顾名思义就是用于工件的固定安装板， 是用来固定工件的，它有几个作用，一是固定工件保证其能垂直于模具的平面， 保证在工作时能够垂直的用于冲压、冲孔、冲裁、落料。另外保证几个冲头之 间的相对位置，不会发生相对的移动。在冲压时，不被拔下来，还有通过凸模 固定板和上模板连接，通过模柄固定于冲床的滑块的安装孔中，进行冲压工作， 2.22.2 零件的工艺分析零件的工艺分析 要对该零件的表面进行加工。具体加工要求如下： 1、后端面 2、前端面 3、10 孔 4、4-5 孔 5、2-2.5 孔 6、上下两端面 7、左右两端面 8、宽 14 槽 9、前端面上的 2-M5 螺纹 10、上端面上的 2-M5 螺纹 11、下端面上的 2-M5 螺纹 7 第第 3 3 章章 加工工艺规程加工工艺规程 3.13.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式 零件材料为 Q235，特性为普通碳素结构钢,考虑到普通碳素结构钢的抗缺 口敏感性，减震性和耐优良等特点,因此应该选用锻件,以便使开合螺母在使用 中耐磨性良好,保证零件工作可靠.由于零件年产量已达到成批生产的水平，而 且模锻，免除了砂模和制模的设备，以及减少了锻工车间的面积，生产成本就 有了降低，这样得来的锻件具有紧密与微细的颗粒结构及较好的机械性能。因 此采用模锻,这从提高生产率、保证加工精度来考虑也是应该的。 3.23.2 基面的选择基面的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理， 可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的 还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 一：粗基准的选择原则 1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应 以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中 与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。 2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精 基准。 3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作 粗基准。 4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可 靠。 5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置 误差。 二：精基准选择的原则 选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹 准确、可靠、方便。 精基准选择应当满足以下要求： 1）用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重 合误差。 2）当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可 能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。 3）当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加 工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表 面间的位置精度要求由先行工序保证。 8 4）为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准”、 反复加工的原则。 5）有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹 具结构简单的表面作为精基准。 3.33.3 制定工艺路线制定工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度 等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采 用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外， 还应考虑经济效果，以便降低生产成本。 最终工艺方案如下： 工序 01：备料 工序 02：退火处理 工序 03：铣后端面 工序 04：铣前端面 工序 05：钻 10 孔；钻、铰 4-5 孔；钻 2-2.5 孔 工序 06：铣上下两端面 工序 07：铣左右两端面 工序 08：铣宽 14 槽 工序 09：钻、攻前端面上的 2-M5 螺纹 工序 10：钻、攻上端面上的 2-M5 螺纹 工序 11：钻、攻下端面上的 2-M5 螺纹 工序 12：去毛刺 工序 13：检验至图纸要求并入库 3.43.4 确定毛坯的加工余量确定毛坯的加工余量 锻件重为 0.6kg,在 1600t 热模锻压力机上生产，零件无磨削精加工工序， 锻件复杂系数为，长度为 90mm 时，查出该零件余量是：厚度方向为 1.5- 3 S 2.0mm，水平方向为 1.5-2.0mm。 3.53.5 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时 工序 01：备料 工序 02：退火处理 工序 03：铣后端面 1、选择刀具 刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用 YG8, ，。mmap5 . 1mmd50 0 min/75mv 4z 9 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀内 铣完， 则mmap5 . 1 2）决定每次进给量及切削速度 根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfz min/478 50 7510001000 r d v ns 按机床标准选取475 w nmin/r min/ 6 . 74 1000 47550 1000 m dn v w 当475r/min 时 w n rmmznff wzm /38047542 . 0 按机床标准选取rmmfm/375 3）计算工时 切削工时： ，mml93 1 mml5 . 1 2 mml3 3 则机动工时为 min053 . 2 min2 2 . 0475 35 . 193 21 fn ll t w m 工序 04：铣前端面 1、选择刀具 刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用 YG8, ，。mmap5 . 1mmd50 0 min/75mv 4z 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀内 铣完， 则mmap5 . 1 2）决定每次进给量及切削速度 根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfz 10 min/478 50 7510001000 r d v ns 按机床标准选取475 w nmin/r min/ 6 . 74 1000 47550 1000 m dn v w 当475r/min 时 w n rmmznff wzm /38047542 . 0 按机床标准选取rmmfm/375 3）计算工时 切削工时： ，mml93 1 mml5 . 1 2 mml3 3 则机动工时为 min053 . 2 min2 2 . 0475 35 . 193 21 fn ll t w m 工序 05：钻 10 孔；钻、铰 4-5 孔；钻 2-2.5 孔 工步一：钻 10 孔 确定进给量：根据参考文献表 2-7 根据 Z3025 摇臂钻床说明书，主轴f 进给量，根据参考文献表 4.2-13，取rmmf/6 . 105 . 0 rmmf/25 . 0 主轴速度：主轴转速，根据参考文献表 4.2-12，取min/250050rn min/500rn 故实际切削速度为 min/7 .15 1000 50010 1000 m nd v ww 切削工时：，走刀次数 i=1mml10mml0 . 5 1 mml2 2 则机动工时为 min136 . 0 min1 25 . 0 500 20 . 510 21 i fn lll t w m 工步二：钻 4-4.8 孔 确定进给量：根据参考文献表 2-7 根据 Z3025 摇臂钻床说明书，主轴f 进给量，根据参考文献表 4.2-13，取rmmf/6 . 105 . 0 rmmf/25 . 0 11 主轴速度：主轴转速，根据参考文献表 4.2-12，取min/250050rn min/500rn 故实际切削速度为 min/6 . 7 1000 5008 . 4 1000 m nd v ww 切削工时：，走刀次数 i=4mml10mml4 . 2 1 mml2 2 则机动工时为 min461 . 0 min4 25. 0500 24 . 210 21 i fn lll t w m 工步三：铰 4-4.8 孔至 4-5 孔 确定进给量：根据参考文献表 2-7 根据 Z3025 摇臂钻床说明书，主轴f 进给量，根据参考文献表 4.2-13，取rmmf/6 . 105 . 0 rmmf/12 . 0 主轴速度：主轴转速，根据参考文献表 4.2-12，取min/250050rn min/1000rn 故实际切削速度为 min/9 . 7 1000 5005 1000 m nd v ww 切削工时：，走刀次数 i=4mml10mml1 . 0 1 mml2 2 则机动工时为 min404 . 0 min4 12 . 0 1000 21 . 010 21 i fn lll t w m 工步四：钻 2-2.5 孔 确定进给量：根据参考文献表 2-7 根据 Z3025 摇臂钻床说明书，主轴f 进给量，根据参考文献表 4.2-13，取rmmf/6 . 105 . 0 rmmf/25 . 0 主轴速度：主轴转速，根据参考文献表 4.2-12，取min/250050rn min/500rn 故实际切削速度为 min/4 1000 5005 . 2 1000 m nd v ww 切削工时：，走刀次数 i=2mml10mml25 . 1 1 mml2 2 则机动工时为 12 min212 . 0 min2 25 . 0 500 225 . 1 10 21 i fn lll t w m 工序 06：铣上下两端面 1、选择刀具 刀具选取硬质合金立铣刀，刀片采用 YG8, ，。mmap5 . 1mmd30 0 min/45mv 4z 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀内 铣完， 则mmap5 . 1 2）决定每次进给量及切削速度 根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfz min/478 30 4510001000 r d v ns 按机床标准选取475 w nmin/r min/8 .44 1000 47530 1000 m dn v w 3）计算工时 切削工时： ，mml93 1 mml5 . 1 2 mml3 3 则机动工时为 min053 . 2 min2 2 . 0475 35 . 193 21 fn ll t w m 工序 07：铣左右两端面 1、选择刀具 刀具选取硬质合金立铣刀，刀片采用 YG8, ，。mmap5 . 1mmd30 0 min/45mv 4z 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀内 铣完， 则mmap5 . 1 2）决定每次进给量及切削速度 13 根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfz min/478 30 4510001000 r d v ns 按机床标准选取475 w nmin/r min/8 .44 1000 47530 1000 m dn v w 3）计算工时 切削工时： ，mml90 1 mml5 . 1 2 mml3 3 则机动工时为 min990. 1min2 2 . 0475 35 . 190 21 fn ll t w m 工序 08：铣宽 14 槽 1、选择刀具 刀具选取硬质合金三面刃铣刀，刀片采用 YG8, ，。mmap0 . 7mmd80 0 min/120mv 4z 2. 决定铣削用量 1）决定铣削深度 因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀内 铣完， 则mmap0 . 7 2）决定每次进给量及切削速度 根据 X62 型卧式铣床说明书，其功率为为 6.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfz min/478 80 12010001000 r d v ns 按机床标准选取475 w nmin/r min/ 4 . 119 1000 47580 1000 m dn v w 3）计算工时 切削工时： ，mml10 1 mml0 . 7 2 mml3 3 则机动工时为 14 min211 . 0 min1 2 . 0475 30 . 710 21 fn ll t w m 工序 09：钻、攻前端面上的 2-M5 螺纹 工步一：钻前端面上的 2-M5 螺纹底孔 4.25 孔 确定进给量：根据参考文献表 2-7 根据 Z3025 遥臂钻床说明书，主轴f 进给量，根据参考文献表 4.2-13，取rmmf/6 . 105 . 0 rmmf/25 . 0 主轴速度：主轴转速，根据参考文献表 4.2-12，取min/250050rn min/500rn 故实际切削速度为 min/7 . 6 1000 50025. 4 1000 m nd v ww 切削工时：，走刀次数 i=2mml10mml125 . 2 1 mml2 2 则机动工时为 min226 . 0 min2 25 . 0 500 2125 . 2 10 21 i fn lll t w m 工步二：攻前端面上的 2-M5 螺纹 选择 M5mm 高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即 f=0.375mm/rfp 7.5/min c Vm 机 478r/minmin/ 5 5 . 710001000 r D v n 按机床选取 n=500r/min 切削工时： ，mml10 1 mml375 . 0 2 mml1 3 则机动工时为 min122 . 0 min2 375. 0500 1375 . 0 10 321 i fn lll t w m 工序 10：钻、攻上端面上的 2-M5 螺纹 工步一：钻上端面上的 2-M5 螺纹底孔 4.25 孔 确定进给量：根据参考文献表 2-7 根据 Z3025 遥臂钻床说明书，主轴f 进给量，根据参考文献表 4.2-13，取rmmf/6 . 105 . 0 rmmf/25 . 0 15 主轴速度：主轴转速，根据参考文献表 4.2-12，取min/250050rn min/500rn 故实际切削速度为 min/7 . 6 1000 50025. 4 1000 m nd v ww 切削工时：，走刀次数 i=2mml16mml125 . 2 1 mml2 2 则机动工时为 min322 . 0 min2 25 . 0 500 2125 . 2 16 21 i fn lll t w m 工步二：攻上端面上的 2-M5 螺纹 选择 M5mm 高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即 f=0.375mm/rfp 7.5/min c Vm 机 478r/minmin/ 5 5 . 710001000 r D v n 按机床选取 n=500r/min 切削工时： ，mml13 1 mml375 . 0 2 mml1 3 则机动工时为 min154. 0min2 375 . 0 500 1375 . 0 13 321 i fn lll t w m 工序 11：钻、攻下端面上的 2-M5 螺纹 工步一：钻上端面上的 2-M5 螺纹底孔 4.25 孔 确定进给量：根据参考文献表 2-7 根据 Z3025 遥臂钻床说明书，主轴f 进给量，根据参考文献表 4.2-13，取rmmf/6 . 105 . 0 rmmf/25 . 0 主轴速度：主轴转速，根据参考文献表 4.2-12，取min/250050rn min/500rn 故实际切削速度为 min/7 . 6 1000 50025. 4 1000 m nd v ww 切削工时：，走刀次数 i=2mml16mml125 . 2 1 mml2 2 则机动工时为 16 min322 . 0 min2 25 . 0 500 2125 . 2 16 21 i fn lll t w m 工步二：攻上端面上的 2-M5 螺纹 选择 M5mm 高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即 f=0.375mm/rfp 7.5/min c Vm 机 478r/minmin/ 5 5 . 710001000 r D v n 按机床选取 n=500r/min 切削工时： ，mml13 1 mml375 . 0 2 mml1 3 则机动工时为 min154. 0min2 375 . 0 500 1375 . 0 13 321 i fn lll t w m 工序 12：去毛刺 工序 13：检验至图纸要求并入库 17 第第 4 4 章章 钻床夹具设计钻床夹具设计 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。 有老师分配的任务，我被要求设计钻、攻下端面上的 2-M5 螺纹的钻床夹具设计。 钻模的结构特点是除有工件的定位、夹紧装置外，还有根据被加工孔的位 置分布而设置的钻套和钻模板，用以确定刀具的位置，并防止刀具在加工过程 中倾斜，从而保证被加工孔的位置精度。常用的钻模有固定式、回转式、翻转 式和盖板式 4 种。 固定式钻模:钻模与工件在机床上的位置保持不变（图 1），用来加工单 个孔或在摇臂钻床上钻削若干平行孔。 回转式钻模:带有回转分度装置（图 2），在不松开工件的情况下可加工 分布在同一圆周上的多个轴向平行孔、垂直和斜交于工件轴线的多个径向孔或 几个表面上的孔。 翻转式钻模：夹具体在几个方向上有支承面，加工时用手将其翻转到各 所需的方向进行钻孔，适用于小工件。 盖板式钻模：只有钻模板而无夹具体。使用时把钻模板直接安装在工件 的定位基准面上，适用于在较大的工件上钻小孔。此外，还有移动式、滑柱式 等钻模。 一般的法兰、盘、座等钻模都是采用螺栓螺母和开口垫圈去压紧，然后钻 孔的。 4.14.1 问题提出问题提出 本夹具主要用来钻、攻下端面上的 2-M5 螺纹，表面质量 Ra1.6，精度要求 较高。因此，在本道工序加工时，主要考虑如何提高生产率、降低劳动强度， 也要考虑生产质量。 4.24.2 定位基准的选择定位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则 将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不 当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到 零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要 求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高 的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳 动效率，降低劳动强度，提高加工精度。由零件图和工艺过程得，选后端面和 两个 5 孔作为定位基准。 4.34.3 定位元件的设计定位元件的设计 本工序选用的定位基准为后端面和两个 5 孔定位，所以相应的夹具上的 18 定位元件应是支承板和 A 型固定式定位销及 B 型固定式定位销。因此进行定位 元件的设计主要是对支承板和 A 型固定式定位销及 B 型固定式定位销进行设计。 夹紧则是用螺杆、螺母、圆垫圈、弹簧、调节支承、移动压板和带肩螺母组成 的夹紧机构来完成。 1、后端面与支承板相配合，限制三个自由度，即 X 轴移动、Y 轴转动和 Z 轴转动。 2、5 孔与 A 型固定式定位销相配合，限制两个自由度，即 Y 轴移动和 Z 轴移动。
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