摇杆的机械加工工艺规程及夹具设计【课程毕业说明书论文CAD图工艺序卡片】.zip
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The paper mainly writes two major contents, one is the design process of designing the rocker parts, and the other is the special fixture used to design the M8 threaded hole drilling machine.When I started writing the thesis, I looked at a lot of information. How did the positioning fixture work? How to clamp the parts? I have checked all the professional knowledge. In addition, what is the status of the fixture industry? They have been carefully read. The main things written in the thesis are: analyzing the structure of the parts, what form the parts are used in production, drawing the drawings of the products, and the blank drawings, and then calculating the data for each step of the production. The amount of use during cutting is fixed, the production process card is written, the production process card is also written, the positioning method at the time of production, and the clamping method are determined, and the positioned parts are also clamped. The components are all determined, the deviation during the positioning is analyzed, the assembly drawings of the fixture, and the detailed parts drawings are drawn; the design specification is written to summarize the design.Keywords: special fixture, rocker, machining process, M8 threaded hole, drilling machine目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 机床夹具在机械加工中的作用11.2 钻床夹具概述1第2章 摇杆机械加工工艺规程设计32.1 零件的工艺分析及生产类型的确定32.1.1 零件的作用32.1.2 零件的工艺分析32.1.3 零件生产类型的确定42.2零件工艺规程设计42.2.1 零件制造形式的确定42.2.2 基准的选择52.3选择、比较和确定加工工艺路线52.3.1 选择加工工艺路线52.3.2 比较加工工艺路线62.3.3 确定加工工艺路线62.4加工设备、装夹夹具、加工刀具及测量量具的确定72.5机械加工余量的确定72.6确定切削用量及基本工时9第3章 M8螺纹孔钻床专用夹具设计233.1 问题的提出233.2 夹具设计233.2.1 确定定位方案，选择定位元件233.2.2 确定夹紧方案，选择夹紧元件243.2.3 夹具体的设计243.2.4 钻套的选择253.2.5 钻削力及夹紧力计算253.2.6 定位误差分析26结论27致谢28参考文献29XX学校机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称摇杆共7页第1页车间工序号工序名称材料牌号金工3铣45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化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r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣40下端面；三面刃铣刀，游标卡尺30075.40.21.510.670.12半精铣40下端面；三面刃铣刀，游标卡尺37594.20.250.7510.430.063精铣40下端面；三面刃铣刀，游标卡尺37594.20.30.2510.360.05设计(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XX学校机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称摇杆共7页第2页车间工序号工序名称材料牌号金工4铣45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化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r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣40上端面；三面刃铣刀，游标卡尺30075.40.21.510.670.12半精铣40上端面；三面刃铣刀，游标卡尺37594.20.250.7510.430.063精铣40上端面；三面刃铣刀，游标卡尺37594.20.30.2510.360.05设计(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XX学校机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称摇杆共7页第3页车间工序号工序名称材料牌号金工5铣45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化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r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣100.1下端面；三面刃铣刀，游标卡尺30075.40.21.510.50.12半精铣100.1下端面；三面刃铣刀，游标卡尺37594.20.250.7510.320.063精铣100.1下端面；三面刃铣刀，游标卡尺37594.20.30.2510.270.05设计(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XX学校机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称摇杆共7页第4页车间工序号工序名称材料牌号金工6铣45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化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r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1粗铣100.1上端面；三面刃铣刀，游标卡尺30075.40.21.510.50.12半精铣100.1上端面；三面刃铣刀，游标卡尺37594.20.250.7510.320.063精铣100.1上端面；三面刃铣刀，游标卡尺37594.20.30.2510.270.05设计(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XX学校机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称摇杆共7页第5页车间工序号工序名称材料牌号金工7钻45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z30401夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化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r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1钻20H7孔的底孔；麻花钻，游标卡尺5258.240.12.510.760.112扩20H7孔；扩孔钻，游标卡尺26716.60.17.411.50.223铰20H7孔；铰孔钻，游标卡尺33120.80.10.111.210.18设计(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XX学校机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称摇杆共7页第6页车间工序号工序名称材料牌号金工8钻45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z30401夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化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r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1钻12H7孔的底孔；麻花钻，游标卡尺5258.240.12.510.190.112扩12H7孔；扩孔钻，游标卡尺42315.70.13.410.240.143铰12H7孔；铰孔钻，游标卡尺52519.80.10.110.190.11设计(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XX学校机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称摇杆共7页第7页车间工序号工序名称材料牌号金工9钻45毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数摇臂钻床Z30401夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化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r/min切削速度m/min进给量mm/r背吃刀量mm进给次数工步工时机动辅助1钻M8螺纹孔的底孔；麻花钻，游标卡尺5258.240.12.510.190.112钻M8螺纹孔；丝锥钻，螺纹量规52513.20.11.510.190.11设计(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XX学校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摇杆共1页第1页材料牌号HT200毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯可制件数1每台件数1备 注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件1铸造2热处理3铣铣40下端面；金工X52K专用夹具、三面刃铣刀、游标卡尺4铣铣40上端面；金工X52K专用夹具、三面刃铣刀、游标卡尺5铣铣100.1下端面；金工X52K专用夹具、三面刃铣刀、游标卡尺6铣铣100.1上端面；金工X52K专用夹具、三面刃铣刀、游标卡尺7钻钻20H7孔；金工Z3040专用夹具、合金钻头、游标卡尺8钻钻12H7孔；金工Z3040专用夹具、合金钻头、游标卡尺9钻钻M8螺纹孔；金工Z3040专用夹具、合金钻头、卡尺、量规10清洗金工11终检12入库设计(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 年 月 日选题意义机械制造工艺对产品的质量控制起着重要作用，夹具是能够使产品按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装置，它的主要用于保证产品的加工质量、减轻劳动强度、辅助产品检测、展示、运输等。工件的工艺分析及夹具设计师工艺工程师必备的专业素质，本课题的目的是通过完成毕业设计，使学生掌握机械加工的流程，对培养学生尽早成为合格工艺工程师具有重要实践意义。通过本次毕业设计，使学生进一步理解和掌握零件的工艺设计理论和规律以及夹具设计原理和方法，得到工程基本训练，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，为毕业后从事工程技术和科研工作奠定基础。此外，通过文献检索和计算机绘图，提高学生运用计算机和英语的实际能力。国内外研究现状概述夹具：机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。又称卡具。研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂，里约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔34年就要更新5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为1020左右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统、（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1、能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产周期，降低生产成本；2、能装夹一组具有相似性特征的工件；3、能适用于精密加工的高精度机床夹具；4、能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5、以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；6、提高机床夹具的标准化程度。夹具的发展趋势：1、提高机床加工精度；2、提高机床的生产效率；3、模块、组合夹具元件的模块化；4、通用、经济夹具的通用性。主要研究内容在此次设计中，我将对零件进行工艺分析，提出2种可能的机械加工工艺方案，经过分析论证后确定适合于给定生产条件的最佳方案后拟定其详细的工艺规程，确定各工序尺寸、工序加工余量、加工工时等，选择其加工设备，设计指定的夹具。具体设计内容如下：1、依据零件图，对零件的作用、结构及工艺性分析；2、加工工艺路线的选择、比较与确定；3、确定各工序加工余量、切削用量、加工工时等；4、设计专用夹具一套，确定定位方案、夹紧方案等；5、绘制夹具装配总图和非标零件图；6、撰写设计说明书，对本次设计进行全面总结。拟采用的研究思路（方法、技术路线、可行性论证等）本次毕业设计的题目是摇杆的机械加工工艺规程及夹具设计，根据图纸要求进行工艺设计和夹具设计，在掌握零件作用的基础上，对零件的工艺进行分析。针对设计给定的题目，设计专用夹具。论文里面的知识点主要有对机床夹具进行设计、公差等。研究的方法是：对加工的零部件进行了解，分析，充分了解它的结构，确定加工零件的标准，确定加工的路线；然后我对每一个步进行计算，进行夹具的设计，对零件进行定位，夹紧，还有引导的各个元件。通过上面的设计、分析和计算，圆满的完成了本次毕业设计的所有任务，在巩固大学所学知识的同时，还为自己步入社会夯实基础。夹具设计最关键是要求对工件定位正确，且满足定位精度要求。为了解决此问题，首先得了解影响定位精度的因素。然后采取措施解决具体的问题。如定位基准与定位元件的配合状况和影响定位精度，那么可以提高夹具的制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。除此之外，选择夹具的类型与结构型式必须与零件生产批量大小相适应，夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间。 研究工作安排及进度1、毕业设计课题调研阶段：（第12周）：课题调研及文献检索、完成英文翻译。2、毕业设计开题报告阶段：（第34周）：完成开题报告。3、毕业设计主要工作阶段：（第512周）：完成零件工艺规程设计专用夹具设计以及装配图和零件图绘制毕业设计说明书撰写工作4、毕业设计答辩阶段：（第1315周）参考文献目录1 蔡光起. 机械制造技术基础M. 沈阳: 东北大学出版社，2002.2 王先逵. 机械制造工艺学M. 北京：机械工业出版社,20043 李庆余, 张 佳. 机械制造装备设计M. 北京：机械工业出版社,20034 李益民. 机械制造工艺设计简明手册(第9版)M. 北京：机械工业出版社,20015 徐鸿本. 机床夹具设计手册M. 辽宁：辽宁科学技术出版社,20046 李益民. 机械制造工艺设计简明手册M. 北京: 机械工业出版社，1994.7.7 姜希光. 如何正确地设计和使用机床夹具J. 机械工人, 冷加工, 1974（12）:12-18.8 王赛唐, 李盛宇. 对机床夹具设计课程教学的几点思考J. 现代技能开发, 2003:5-9.开 题 报 告 会 议 纪 要时 间地点主持人参会教师姓 名职 务（职 称）姓 名职 务（职 称）会议记录摘要 记录人：指导教师意见签名： 年 月 日备注：1、本开题报告除第3页各栏目外，其它栏目均由学生填写。2、填写各栏目时可根据内容另加附页。3、参加开题报告会议的教师不少于3人。 毕业论文（设计）说明书题 目 摇杆的机械加工工艺规程及夹具设计 学 院 专 业 年级 学生姓名 学 号 指导教师 教务处制表年 月 日摘要现在进行的生产，很多零件用的都是非标的，那么这些非标零件进行生产的工具就是专用夹具。在现代化生产里面，专用夹具是必不可少的。这篇论文设计的夹具是用来生产摇杆零件的，论文主要写了两大内容，一个是设计摇杆零件生产工艺流程，还有一部分是设计M8螺纹孔钻床上使用的专用夹具。才开始写论文的时候，我查看了很多的资料，定位夹具是怎么进行的，怎么样对零部件进行夹紧，这些专业知识我都查看了，另外，现在夹具行业是什么状况，涉及哪些专业，都进行了仔细的阅读。论文主要写的东西有，分析零部件的构造，零件在生产的时候用怎样的形式来进行，将产品的图纸，还有毛坯图纸都画出来，之后将生产每一步的数据都算出来，将切削时候的使用量都定下来，将生产工艺流程卡写出来，将生产工序卡也写出来，将生产时候的定位办法，还有夹紧办法都确定下来，定位的零部件还有夹紧的零部件都确定下来，分析在定位时候的偏差，将夹具的装配图纸，还有详细的零件图都画出来；撰写设计说明书，对本次设计进行总结。关键词：专用夹具、摇杆、加工工艺、M8螺纹孔、钻床IAbstractIn the current production, many parts are non-standard, then the tools for the production of these non-standard parts are special fixtures. In modern production, special fixtures are essential.The fixture designed in this paper is used to produce rocker parts. The paper mainly writes two major contents, one is the design process of designing the rocker parts, and the other is the special fixture used to design the M8 threaded hole drilling machine.When I started writing the thesis, I looked at a lot of information. How did the positioning fixture work? How to clamp the parts? I have checked all the professional knowledge. In addition, what is the status of the fixture industry? They have been carefully read. The main things written in the thesis are: analyzing the structure of the parts, what form the parts are used in production, drawing the drawings of the products, and the blank drawings, and then calculating the data for each step of the production. The amount of use during cutting is fixed, the production process card is written, the production process card is also written, the positioning method at the time of production, and the clamping method are determined, and the positioned parts are also clamped. The components are all determined, the deviation during the positioning is analyzed, the assembly drawings of the fixture, and the detailed parts drawings are drawn; the design specification is written to summarize the design.Keywords: special fixture, rocker, machining process, M8 threaded hole, drilling machine目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 机床夹具在机械加工中的作用11.2 钻床夹具概述1第2章 摇杆机械加工工艺规程设计32.1 零件的工艺分析及生产类型的确定32.1.1 零件的作用32.1.2 零件的工艺分析32.1.3 零件生产类型的确定42.2零件工艺规程设计42.2.1 零件制造形式的确定42.2.2 基准的选择52.3选择、比较和确定加工工艺路线52.3.1 选择加工工艺路线52.3.2 比较加工工艺路线62.3.3 确定加工工艺路线62.4加工设备、装夹夹具、加工刀具及测量量具的确定72.5机械加工余量的确定72.6确定切削用量及基本工时9第3章 M8螺纹孔钻床专用夹具设计233.1 问题的提出233.2 夹具设计233.2.1 确定定位方案，选择定位元件233.2.2 确定夹紧方案，选择夹紧元件243.2.3 夹具体的设计243.2.4 钻套的选择253.2.5 钻削力及夹紧力计算253.2.6 定位误差分析26结论27致谢28参考文献29第1章 绪论1.1 机床夹具在机械加工中的作用1、生产产品的精度确保，加工零件的质量稳定在济宁机械生产的时候，夹具主要就是用来让加工产品在机器上所处位置没有变化。因为用的夹具对产品定位是直接进行的，所以，零件装到夹具上之后，对于机床在进行切削生产的时候，零件跟机床所处地点没有变化，就算加工环境有改变，或者是操作机器的人有所变化，对于生产出来零部件的质量来说没有变化，都是可以确保的。2、将劳动生产率变高，生产时候的成本变得更低要想将生产时候的效率变高，将每一个零部件的生产时间变短，主要的一个办法就是将切削时候的使用量变大，将生产时候辅助时间变短。用的是机床夹具，不仅让产品生产时候刚度变大，并且它在进行切削生产时候量也是很大的，不仅不需要对它进行划正等扥，在进行安装时候，花费的工时也没有那么长，这样一来劳动效率也就变高了，产品的成本自然就变低了。3、工人的工作环境变好用了夹具之后，产品不管是装还是卸，都要方便很多，也不需要花费太大的离奇，非常安全。在装零件的时候用了专用夹具，定位起来很快，也很便利，夹紧的时候可以使用增力，或者是机动等装置，这样一来工人工作时候的强度就没有那么大。设计保护装置，这样工人工作起来安全性就很好了。4、在生产线上用的时候，可以对生产节奏进行平衡工艺流程里面，有的零件生产时间是很长的，所以用的夹具是工位比较多的，或者是夹具效率比较高的等扥，这样一来生产时候的效率就变高了，这样以来生产起来节奏也就平衡了。1.2 钻床夹具概述1、钻床夹具的特点(1)刀自身刚性不好；(2)刀刃很多，并且都不等称，这样一来孔就会出现形位误差；(3)要是钻的时候用一般的麻花钻，那么孔所处地点的精度就没有那么好；2、设计钻磨还有用的时候要注意下面几点除了前面介绍的构造的特征之外，在对钻床夹具进行设计，还有用的时候，还是有一些方面需要注意： (1)对于夹具的夹紧力有多大，还有夹具的方向要正确的确定下来加工孔的时候，正常来说轴方向上力是偏大一些的，特别是钻孔，一般的钻头用的是横刃，这样一来钻削就没有那么方便了，那么自然在轴方向上抵抗力就是很大的，要是产品夹紧的时候夹紧力的方向选的不对，那么对产品进行钻削夹紧的时候，可靠性就没有那么好了，尤其进给时候的钻头用的是直径很大的，钻头比较多的。设计夹具的时候，基本上夹紧力跟切削轴力的方向都是一样的，他们都是指着夹具的主要定位基准面，这样一来因为钻头在轴方向的切削力，这样一来安装面的摩擦力自然也就变大了，确保生产产品的时候比较稳定。(2)夹具连接工作台的时候，连接问题是要着重注意零件就要被钻头钻通的时候，钻头虽然是横刃，零件是哪一种材质对它都没有影响，之前钻头承受的轴向上很大的抵抗力，因为零件被钻通了，这样一来这种抵抗力就一点都没有了，这个时候产品左边还有右边正前角还没有切出来，因为主轴一直在进行旋转，这样钻头承受的轴向力方向忽然就反过来了，那么进给装置的传动间隙自然方向也就反了，这样一来钻刃进给量忽然就变大了很多，结果就是拔钻的时候耗费的力很大。拔钻力需要的越大，那么要想从钻套里面把钻头拿出来，那就需要强制进行，要想紧紧的将钻头夹紧在上面，那么转动的钻头就可能把夹具里面的产品带着模板一起拉出来，这样就出现工作事故了。3、钻床夹具的结构类型钻床夹具用的很多，类型也很多，用的比较多的钻床夹具的构造主要有下面几种，固定的，回转的，移动的，翻转的等。28第2章 摇杆机械加工工艺规程设计2.1 零件的工艺分析及生产类型的确定2.1.1 零件的作用这次夹具设计其研究的零件是摇杆。摇杆的作用是连接传动零件，为机器或者机构传送动力和运动。2-1图纸里面就是摇杆零件的图纸：图2-1 摇杆零件图2.1.2 零件的工艺分析1、零部件的材质：本次设计的零件其材料选用性价比比较高的HT200灰铸铁，该材料无论是铸造性，还是切削加工性能都比较好。在机械生产和设计中，运用非常广泛。2、组成表面分析：（1）40外圆所在的上下端面及表面；（2）20H7孔所在的端面及表面；（3）M8螺纹孔所在的端面及表面；（4）40，R12及厚15连接板所在的端面及表面；（5）100.1所在的上下端面及表面；（6）R12圆弧，R3圆弧所在的端面及表面；（7）12H7孔所在的端面及表面；（8）1X45倒角所在的端面及表面。3、加工表面分析：（1）40外圆所在的上下端面，其表面粗糙度公差为Ra3.2m；（2）100.1所在的上下端面，其表面粗糙度公差为Ra3.2m；（3）20H7孔所在的表面，其表面粗糙度公差为Ra1.6m；（4）12H7孔所在的表面，其表面粗糙度公差为Ra1.6m；（5）零件图上面还有未标注公差的表面，均采用不去除材料。2.1.3 零件生产类型的确定零件的生产类型是说的是生产单位生产时候专业化程度，它关系到设定工艺流程。生产类型有三种，分别是大量的，成批的还有单件的，生产类型不一样，那么他们的工艺特征也就不一样。产品的生产类型在确定的时候，根据产品每年生产纲领，还有零件的特征来进行。所谓生产纲领，说的就是生产单位在计划时间里面，应该生产多少产品，还有生产产品的进度。年生产纲领说的是一种产品，在一年的时间里面，备品加上废品一共有多少。用下面的式子，可以将产品的生产纲领N算出来： 按照这篇论文的设计要求还有机械制造技术基础毕业设计指导教程可知零件材料为HT200灰铸铁。确定铸造零件起生产数量是中批量的，产品的外形体积也没有多大，所以生产可以使用铸造，这样一来生产效率就变高了，产品的质量也是可以确保的。2.2 零件工艺规程设计2.2.1 零件制造形式的确定本次设计的零件其材料选用性价比比较高的HT200灰铸铁，该材料无论是铸造性，还是切削加工性能都比较好。在机械生产和设计中，运用非常广泛。本文采用铸造成型，这对于提高生产率、保证加工质量也是有利的。具体结构见图2-2。图2-2 摇杆毛坯图2.2.2 基准的选择分析摇杆零件图，本零件是带有圆柱孔和螺纹孔的比较简单的零件。1、粗基准的选择：通过对零件图还有加工面的分析，决定选择40外圆及端面，作为粗加工基准。也适合作零件上众多表面加工的定位基准。2、精基准的选择：通过对加工面的分析，决定选择20H7内孔及端面，作为精加工基准。2.3 选择、比较和确定加工工艺路线对工艺路线进行设定的时候，首先要注意产品的外形，大小精度，所处地点精度等等都要满足需要。确定生产纲领是批量生产，所以在生产的时候用的是万能机床，加上专用夹具，在生产的时候，让他们的工序尽量集中起来，这样一来生产率就变高了，除了这些，还要注意经济利润，要让产品的生产成本变低：2.3.1 选择加工工艺路线方案1：工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、铣40下端面；工序4、铣40上端面；工序5、铣100.1下端面；工序6、铣100.1上端面；工序7、钻20H7孔；工序8、钻12H7孔；工序9、钻M8螺纹孔；工序10、清洗；工序11、终检；工序12、入库。方案1：工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、钻20H7孔；工序4、钻12H7孔；工序5、钻M8螺纹孔；工序6、铣40下端面；工序7、铣40上端面；工序8、铣100.1下端面；工序9、铣100.1上端面；工序10、清洗；工序11、终检；工序12、入库。2.3.2 比较加工工艺路线方案1其加工零件的先后顺序为铣削和钻削加工，先加工处零件的端面，而后以端面为主要定位基准，对零件进行圆柱孔和螺纹孔的加工。方案2其加工零件的先后顺序为钻削和铣削加工，先加工处零件的内孔，而后以内孔为主要定位基准，对零件进行端面的加工。2.3.3 确定加工工艺路线考虑到零件采用的制造方式为铸造，在铸造过程中零件的端面其平整度不能够很好的得到保证。以铸造的端面加工孔，孔的尺寸和形位公差就不能够很好的得到保证。因此，通过权衡决定选择方案1为本次零件的加工工艺路线。具体的在机械生产工艺过程卡里面。2.4 加工设备、装夹夹具、加工刀具及测量量具的确定1、铣削（1）加工设备：选择X52K立式铣床。（2）装夹夹具：选择专用夹具。（3）加工刀具：选择三面刃铣刀。（4）测量量具：选择游标卡尺。2、钻削（1）加工设备：选择Z3040摇臂钻床。（2）装夹夹具：选择专用夹具。（3）加工刀具：选择麻花钻、扩孔钻、铰孔钻和丝锥钻。（4）测量量具：选择游标卡尺和螺纹量规。2.5 机械加工余量的确定产品的原材料用的是HT200灰铸铁，砂型铸造。依据机械加工及切削手册等资料的查询，还有生产工艺，对每一个需要生产的面加工余量进行确定： 工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、铣40下端面；工步1：粗铣40下端面；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为1.5mm。工步2：半精铣40下端面；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为0.75mm。工步3：精铣40下端面；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为0.25mm。工序4、铣40上端面；工步1：粗铣40上端面；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为1.5mm。工步2：半精铣40上端面；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为0.75mm。工步3：精铣40上端面；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为0.25mm。工序5、铣100.1下端面；工步1：粗铣100.1下端面；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为1.5mm。工步2：半精铣100.1下端面；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为0.75mm。工步3：精铣100.1下端面；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为0.25mm。工序6、铣100.1上端面；工步1：粗铣100.1上端面；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为1.5mm。工步2：半精铣100.1上端面；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为0.75mm。工步3：精铣100.1上端面；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为0.25mm。工序7、钻20H7孔；工步1：钻20H7孔的底孔；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为2.5mm（单边）。工步2：扩20H7孔；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为7.4mm（单边）。工步3：铰20H7孔；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为0.1mm（单边）。工序8、钻12H7孔；工步1：钻12H7孔的底孔；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为2.5mm（单边）。工步2：扩12H7孔；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为3.4mm（单边）。工步3：铰12H7孔；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为0.1mm（单边）。工序9、钻M8螺纹孔；工步1：钻M8螺纹孔的底孔；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为2.5mm（单边）。工步2：钻M8螺纹孔；依据机械加工及切削手册等资料的查询，取其加工余量为1.5mm（单边）。工序10、清洗；工序11、终检；工序12、入库。2.6 确定切削用量及基本工时工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、铣40下端面；工步1：粗铣40下端面；1、加工设备：立式铣床，型号X52K；铣床最常见的有立式铣床和卧式铣床两种，该型号的铣床利用率也比较高。该机床能够对零件的端面，键槽等进行粗加工、半精加工以及精加工等等。粗加工的时候其加工精度能够保证在20-5um；半精加工的时候其加工精度能够保证在5-2.5um；精加工的时候其加工精度能够保证在2.5-1.25um；因此，该工步的加工精度能够得到保证。2、加工刀具：三面刃铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1.5mm；5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度，取n=300r/min；实际切削速度8、基本时间 式中：l=40，则9、辅助时间 式中：，则工步2：半精铣40下端面；1、加工设备：立式铣床，型号X52K；2、加工刀具：三面刃铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.75mm；5、进给量。6、切削生产时候的速度=90m/min。7、主轴转动时候的速度还有真正切削生产时候的速度，取n=375r/min；真正切削生产时候的速度8、基本时间 在公式里面：l=40，则9、辅助时间 式中：，则工步3：精铣40下端面；1、加工设备：立式铣床，型号X52K；2、加工刀具：三面刃铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.25mm；5、进给量。6、切削生产时候的速度=100m/min。7、主轴转动时候的速度还有真正切削生产时候的速度，取n=375r/min；真正切削生产时候的速度8、基本时间在公式里面：l=40，则9、辅助时间 式中：，则工序4、铣40上端面；工步1：粗铣40上端面；1、加工设备：立式铣床，型号X52K；2、加工刀具：三面刃铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1.5mm；5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度，取n=300r/min；实际切削速度8、基本时间 式中：l=40，则9、辅助时间 式中：，则工步2：半精铣40上端面；1、加工设备：立式铣床，型号X52K；2、加工刀具：三面刃铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.75mm；5、进给量。6、切削生产时候的速度=90m/min。7、主轴转动时候的速度还有真正切削生产时候的速度，取n=375r/min；真正切削生产时候的速度8、基本时间 在公式里面：l=40，则9、辅助时间 式中：，则工步3：精铣40上端面；1、加工设备：立式铣床，型号X52K；2、加工刀具：三面刃铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.25mm；5、进给量。6、切削生产时候的速度=100m/min。7、主轴转动时候的速度还有真正切削生产时候的速度，取n=375r/min；真正切削生产时候的速度8、基本时间在公式里面：l=40，则9、辅助时间 式中：，则工序5、铣100.1下端面；工步1：粗铣100.1下端面；1、加工设备：立式铣床，型号X52K；2、加工刀具：三面刃铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1.5mm；5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度，取n=300r/min；实际切削速度8、基本时间 式中：l=30，则9、辅助时间 式中：，则工步2：半精铣100.1下端面；1、加工设备：立式铣床，型号X52K；2、加工刀具：三面刃铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.75mm；5、进给量。6、切削生产时候的速度=90m/min。7、主轴转动时候的速度还有真正切削生产时候的速度，取n=375r/min；真正切削生产时候的速度8、基本时间 在公式里面：l=30，则9、辅助时间 式中：，则工步3：精铣100.1下端面；1、加工设备：立式铣床，型号X52K；2、加工刀具：三面刃铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.25mm；5、进给量。6、切削生产时候的速度=100m/min。7、主轴转动时候的速度还有真正切削生产时候的速度，取n=375r/min；真正切削生产时候的速度8、基本时间在公式里面：l=30，则9、辅助时间 式中：，则工序6、铣100.1上端面；工步1：粗铣100.1上端面；1、加工设备：立式铣床，型号X52K；2、加工刀具：三面刃铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1.5mm；5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度，取n=300r/min；实际切削速度8、基本时间 式中：l=30，则9、辅助时间 式中：，则工步2：半精铣100.1上端面；1、加工设备：立式铣床，型号X52K；2、加工刀具：三面刃铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.75mm；5、进给量。6、切削生产时候的速度=90m/min。7、主轴转动时候的速度还有真正切削生产时候的速度，取n=375r/min；真正切削生产时候的速度8、基本时间 在公式里面：l=30，则9、辅助时间 式中：，则工步3：精铣100.1上端面；1、加工设备：立式铣床，型号X52K；2、加工刀具：三面刃铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.25mm；5、进给量。6、切削生产时候的速度=100m/min。7、主轴转动时候的速度还有真正切削生产时候的速度，取n=375r/min；真正切削生产时候的速度8、基本时间在公式里面：l=30，则9、辅助时间 式中：，则工序7、钻20H7孔；工步1：钻20H7孔的底孔；1、加工设备：摇臂钻床，型号Z3040；钻床的型号有Z525、Z3040、Z3050等等，本次选择最为常见，性价比比较高的Z3040摇臂钻床。该钻床能够完成圆柱孔、螺纹孔、锥销孔的钻削、扩孔、铰孔钻螺纹孔等等加工。钻孔加工的时候其加工精度能够保证在20-5um；扩孔加工的时候其加工精度能够保证在10-2.5um；铰孔加工的时候其加工精度能够保证在5-1.25um；因此，该工步的加工精度能够得到保证。2、加工刀具：麻花钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量2.5mm；5、进给量。6、切削加工时候的速度=8m/min。7、主轴在转动时候的速度还有真正进行切削生产时候的速度，确定它的主轴在进行转动的时候速度是n=525r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=40，则9、辅助时间 式中：，则工步2：扩20H7孔；1、加工设备：摇臂钻床，型号Z3040；2、加工刀具：扩孔钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量7.4mm；5、进给量。6、切削加工时候的速度=15m/min。7、主轴在转动时候的速度还有真正进行切削生产时候的速度，确定它的主轴在进行转动的时候速度是n=267r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=40，则9、辅助时间 式中：，则工步3：铰20H7孔；1、加工设备：摇臂钻床，型号Z3040；2、加工刀具：铰孔钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.1mm；5、进给量。6、切削加工时候的速度=20m/min。7、主轴在转动时候的速度还有真正进行切削生产时候的速度，确定它的主轴在进行转动的时候速度是n=331r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=40，则9、辅助时间 式中：，则工序8、钻12H7孔；工步1：钻12H7孔的底孔；1、加工设备：摇臂钻床，型号Z3040；2、加工刀具：麻花钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量2.5mm；5、进给量。6、切削加工时候的速度=8m/min。7、主轴在转动时候的速度还有真正进行切削生产时候的速度，确定它的主轴在进行转动的时候速度是n=525r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=10，则9、辅助时间 式中：，则工步2：扩12H7孔；1、加工设备：摇臂钻床，型号Z3040；2、加工刀具：扩孔钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量3.4mm；5、进给量。6、切削加工时候的速度=15m/min。7、主轴在转动时候的速度还有真正进行切削生产时候的速度，确定它的主轴在进行转动的时候速度是n=423r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=10，则9、辅助时间 式中：，则工步3：铰12H7孔；1、加工设备：摇臂钻床，型号Z3040；2、加工刀具：铰孔钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.1mm；5、进给量。6、切削加工时候的速度=20m/min。7、主轴在转动时候的速度还有真正进行切削生产时候的速度，确定它的主轴在进行转动的时候速度是n=525r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=10，则9、辅助时间 式中：，则工序9、钻M8螺纹孔；工步1：钻M8螺纹孔的底孔；1、加工设备：摇臂钻床，型号Z3040；2、加工刀具：麻花钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量2.5mm；5、进给量。6、切削加工时候的速度=8m/min。7、主轴在转动时候的速度还有真正进行切削生产时候的速度，确定它的主轴在进行转动的时候速度是n=525r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=10，则9、辅助时间 式中：，则工步2：钻M8螺纹孔；1、加工设备：摇臂钻床，型号Z3040；2、加工刀具：丝锥钻；3、测量工具：螺纹量规；4、背吃刀量1.5mm；5、进给量。6、切削加工时候的速度=15m/min。7、主轴在转动时候的速度还有真正进行切削生产时候的速度，确定它的主轴在进行转动的时候速度是n=525r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=10，则9、辅助时间 式中：，则工序10、清洗；工序11、终检；工序12、入库。第3章 M8螺纹孔钻床专用夹具设计设计专用的夹具主要就是为了便利我们使用者，不管是加工也好，还是装卸也好都是更加的简单，花费的时间也没有原先那么长，工作效率明显变高了。论文的夹具是用来钻M8的螺纹孔的。用于在Z3040摇臂钻床上加工。3.1 问题的提出本夹具用于钻M8螺纹孔。本工序前40外圆的上下两端面已经完成加工，20H7内孔和12H7内孔也均已加工过。还有，在这道工序里面进行生产的时候，还要注意一点怎么样把劳动生产率变得更高，怎么样将工人的劳动强度减轻。3.2 夹具设计3.2.1 确定定位方案，选择定位元件1、摇杆定位方案的确定（1）通过使用40外圆的下端面跟夹具体圆凸台的端面进行定位，限制零件3个方向自由度。（2）通过使用20H7内孔与圆柱定位销进行定位，限制零件2个方向自由度。（3）通过使用12H7内孔和菱形定位销进行定位，限制零件1个方向自由度。这样就能够对零件6个自由度进行了限制，本次定位选用的定位方案是“1个面和2个销”。2、摇杆定位元件的选择其定位元件有：夹具体、圆柱定位销、菱形定位销。具体结构详见下图3-1：图3-1 夹具装配图3.2.2 确定夹紧方案，选择夹紧元件1、摇杆夹紧方案的确定利用弹簧、六角螺母、连接螺栓、移动压板、垫圈和双头螺栓对工件进行夹紧。本次选用的夹紧元件是2套。2、摇杆夹紧元件的选择其夹紧元件有：2套弹簧、六角螺母、连接螺栓、移动压板、垫圈和双头螺栓。3.2.3 夹具体的设计夹具体有下面四种：1、铸造夹具体；2、焊接夹具体；3、锻造夹具体；4、型材夹具体。我们写的这篇论文里面，夹具体是铸造出来的，不管是立板还是底板，它的材质都用的是灰铸铁。这种材质，不管是强度，
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