KCSJ-02 套筒座工艺及钻6-Φ10.5孔夹具设计[含高清CAD图和文档全套]
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KCSJ-02
套筒座工艺及钻6-Φ10.5孔夹具设计[含高清CAD图和文档全套]
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机械制造工艺课程设计 题 目 套筒座零件机械加工工艺规程及夹具设计 -钻底面6孔 35目 录第1章 课程设计内容1第2章 课程设计要求1第3章 零件的分析33.1 分析零件的作用及技术要求33.2 零件的工艺分析3第4章 选择毛坯的制造方式、初步确定毛坯形状5第5章 机械加工工艺规程设计65.1选择定位基准65.2工件表面加工方法的选择65.3制定加工工艺路线75.4必要工序尺寸，加工余量及公差的计算85.4.1支承孔的工序尺寸及公差计算85.4.2底面A的工序尺寸及公差计算105.4.3一对工艺孔的工序尺寸及公差计算115.4.4其他加工面的加工余量的确定125.5 确定切削用量、时间定额125.5.1选择机床及对应夹具、量具、刃具。125.5.2确定切削用量、时间定额14第6章 钻4-10.5孔夹具设计28 6.1定位基准的选择286.2定位元件的设计286.3定位误差分析286.4钻削力与夹紧力的计算296.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计306.6夹紧装置的设计326.7夹具设计及操作的简要说明33结 论34参考文献35致 谢36第1章 课程设计内容 设计课题： 批生产“套筒座”零件机加工工艺规程及其夹具设计 设计零件： 套筒座 ；生产纲领：大批大量生产；第2章 课程设计要求绘制零件毛坯图一张 编制工艺过程卡片一份 编制一道工序工序卡片 设计规定工序的夹具，绘制总装图 编写设计说明书 1、总体要求了解工艺规程设计的方法和步骤 了解夹具设计的方法和步骤 了解设计说明书编写的内容和结构 贯彻机械制图标准 掌握毛坯的确定方法和毛坯图的绘制及余量的确定 掌握工序余量及工序尺寸的计算方法 掌握切削用量及工时定额的计算方法 掌握工艺卡片的填写方法 掌握夹具总装图的设计和绘制方法2、零件图和毛坯图要求1）在分析产品零件图纸的基础上，完成毛坯图的绘制。注意审查图纸上结构和技术要求。2）根据产品零件图和给定的材料，设计产品毛坯制造结构及尺寸。3、工艺规程设计1）确定所有加工表面的加工方法（链）。根据表面加工要求、零件结构，参照教材和工艺设计手册，形成合理的工艺路线。注意生产纲领影响加工节拍、设备、加工工艺等诸方面的先进性。工艺方案必须与指导教师审查，接收审查的方案中应该用工序简图表示加工方案。2）完成给定格式的“机械加工工艺过程综合卡片”的填写。4、专用机床夹具设计1）在审定工艺方案后经指导教师同意并指定某一工序的专用机床夹具（或装备）的设计。2）夹具方案的设计。夹具方案包括原理方案和结构方案。夹具原理方案指根据六点多为原理审定工艺规程中确定的定位方案，并确定相应的定位元件，对于精加工工序要求计算定位误差判断方案的合理性；夹具结构方案根据加工要求参照相关的夹具图册（图例）设计。夹具草图（非精确图）要求与指导教师讨论并作方案审定。3）夹具总装图绘制。按照总装图绘制要求完成。第3章 零件的分析3.1 分析零件的作用及技术要求 套筒座顾名思义就是支承套筒的作用，起定位、夹紧套筒的作用。技术要求有套筒座的圆角为R3-R5，倒角1.5，套筒支承孔是重要表面，所以其精度要求很高。而加工套筒支承孔需要底面作精基准，所以底面的粗糙度也有很高的要求。底面的6个螺栓孔上表面也有表面粗糙度的要求，还有套筒支承孔自身有个圆柱度要求。具体的要求是：套筒支承孔对底面的平行度为0.01；套筒支承孔的圆柱度是0.01；支承孔中心到底面尺寸为800.02，支承孔尺寸要求为50H7套筒支承孔内表面粗糙度R值为1.6；底面的表面粗糙度要求是R值为1.6；底面6个螺栓孔上表面粗糙度要求是R值为12.5；还有套筒支承孔两断面表面粗糙度是R值为6.3；顶面螺纹孔上表面粗糙度要求是R值为12.5。3.2 零件的工艺分析套筒座的主要加工表面是套筒支承孔和底面、支承孔两端面。因为这是与其他零件直接接触的表面，对加工及加工精度有很大的影响。套筒支承孔的内表面必须要有足够的粗糙度才能保证零件的加工要求同时必须相对于底面又要有很高的平行度，因为支承孔的轴线与底面的定位有很大的关系。同时底面要有足够的粗糙度才能保证与支承孔轴线的平行度。支承孔两端面的表面粗糙度没有前面的要求高，能达到6.3就可以了。分析零件的材质、热处理及机械加工工艺性本零件的主要作用是支承作用，根据零件的复杂程度，我们选择铸造制作毛坯。选择HT250，其强度、耐磨性、耐热性均较好，减振性良好，铸造性能较优。需要进行人工时效处理，即将铸件重新加热到530-620C，经长时间保温（2-6h），利用塑性变形降低应力，然后在炉内缓慢冷却至200C以下出炉空冷。经时效退火后可消除90%以上的内应力。该零件的机械加工工艺性我觉得很好，因为其结构工艺性良好，需要精加工的内孔相对于不加工的内孔有台阶，便于退刀。另外还有2个加强筋。重要加工面都有技术要求，符合使用性能。零件图如图所示：第4章 选择毛坯的制造方式、初步确定毛坯形状 根据生产纲领的要求，本零件是大批大量生产，还有零件的复杂程度及加工表面与非加工表面的技术要求，我们选择毛坯的制造方式为铸造。锻造难达到这样的形状要求，生产成本也较高。铸造可以大批量生产，成本较低，能够造出这样零件形状复杂的铸件。根据机械制造工艺设计简明手册（机械工业出版出版社、哈尔滨工业大学李益民主编） 零件材料为HT250钢，采用金属型铸造，精度可达到3.210，因此毛坯的加工余量比较小。毛坯图如图所示：第5章 机械加工工艺规程设计5.1选择定位基准该零件的重要加工表面是支承孔50H7，其与底面A有平行度关系，所以底面自然就成了精基准面，粗基准的选择应是未经加工的面，第一步工序是粗铣底面A，根据以重要加工表面为粗基准的选用原则我们选择毛坯支承孔和底面台阶孔平面作为粗基准，考虑到第二基准面选择的方便性，同时底面的一对螺栓孔成为工艺孔，并将其精度由原来的10.5提高到10.5H7，该定位基准组合在后续底面台阶孔及支承孔上径向孔的加工中都将作为精基准面，自然应该在工艺开始阶段安排加工将来作为精基准的底面和底面工艺孔。支承孔为重要加工表面，精度要求高，故采用左右支承孔互为基准，反复加工，可以保证零件图技术要求所以粗基准就是毛坯支承孔和底面台阶孔平面，精基准就是底面A和底面上的一对工艺孔以及支承孔本身（互为基准）。5.2工件表面加工方法的选择加工表面粗糙面度尺寸精度尺寸公差形位公差加工方法支承孔Ra1.6IT7平行度0.01圆柱度0.01镗底面ARa 1.6IT7无铣支承孔左右端面Ra 6.3无35无铣底面两工艺孔Ra 1.6IT7无钻、扩、铰4个底座孔无无无钻、扩底面台阶面Ra 12.5无15无铣螺纹孔平面Ra12.5无3无铣螺纹无无M6无攻丝5.3制定加工工艺路线方案：工序10： 铸造毛坯；工序20： 对要加工的6个底面孔及2个螺纹孔进行划线；工序30： 以毛坯支承孔和底面台阶孔平面定位，粗铣底面A；工序40： 以左支承孔D及底面A定位，粗镗右支承孔Emm；工序50： 以右支承孔E及底面A定位，粗镗左支承孔Dmm；工序60： 以粗镗支承孔和底面台阶孔平面定位，半精铣底面A；工序70： 以半精铣后的底面A定位，粗铣底面台阶孔平面；工序80： 以半精铣后的底面A定位，钻底面孔9.8，扩其中四个底面孔至尺寸10.5，扩一对对角底面工艺孔至10.4，铰一对工艺孔至尺寸10.5H7；工序90： 以左支承孔D及底面定位，半精镗右支承孔Emm；工序100： 以右支承孔E及底面定位，半精镗左支承孔Dmm；工序110： 以右端面C和底面A定位，粗铣左端面B至尺寸；工序120： 以左端面B和底面A定位，粗铣右端面C至尺寸；工序130： 以支承孔和底面台阶孔平面定位，精铣底面A至尺寸mm；工序140： 以精铣后的底面A及一对工艺孔定位，粗铣螺纹孔面；工序150： 以精铣的底面A和一对工艺孔定位，钻两螺纹孔至尺寸5mm，攻螺纹至尺寸M6；工序160： 以左支承孔D及底面定位，精镗右支承孔Emm并倒角；工序170： 以右支承孔D及底面定位，精镗左支承孔Emm并倒角；工序180: 检验入库；5.4必要工序尺寸，加工余量及公差的计算套筒座的支承孔和底面A是重要的表面下面我们进行工序尺寸的计算。5.4.1支承孔的工序尺寸及公差计算支承孔孔径50H7，表面粗糙度为1.6，加工方案为粗镗、半精镗、磨削，下面求解各道工序尺寸及公差。（1）用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下（见机械制造技术基础课程设计表5-375-48）毛坯总余量=4mm精镗加工余量=0.3mm 半精镗加工余量=0.7mm粗镗加工余量=3mm（2）计算各工序尺寸的基本尺寸精镗后孔径应达到图样规定尺寸，因此精镗工序尺寸即图样上的尺寸=mm（设计尺寸）。其他各道工序基本尺寸依次为半精镗=（50-0.3）mm=49.7mm粗镗=(49.7-0.7)mm=49mm毛坯=（49-3）mm=46mm（3）确定各道工序尺寸的公差及其偏差。 工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-9进行选择。 精镗前半精镗取IT10级，查表得=0.10mm(机械制造技术基础课程设计表3-4)粗镗取IT12级，查表得=0.25mm(机械制造技术基础课程设计表3-4)毛坯公差取自毛坯图，这里查阅机械零件工艺性手册（GB/T 6414-1999），取=0.7mm。（4）工序尺寸偏差按“入体原则”标注精镗：mm半精镗：mm粗镗：mm毛坯孔：mm为了清楚起见，把上述计算结果汇于表5-1中。 表5-1 孔的工序尺寸及公差的计算 mm工序名称工序间双边余量工序达到的公差工序尺寸及公差精镗0.3IT7（H7）半精镗0.7IT10粗镗3IT12毛坯孔-mm5.4.2底面A的工序尺寸及公差计算底面A经过了粗铣、半精铣和精铣。（1）用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下毛坯总余量=4mm精铣加工余量=0.5mm(见机械制造技术基础课程设计表5-50)半精铣加工余量=1.5mm(见机械制造技术基础课程设计表5-51)粗铣加工余量=2mm(见机械制造技术基础课程设计表5-49)（2）计算各工序尺寸的基本尺寸。精铣平面后应该达到规定的尺寸，因此精铣工序尺寸即是图样上的尺寸，表面粗糙度1.6，精铣能达到的等级取H=mm。其他各工序基本尺寸依次为半精铣H=（80+0.5）mm=80.5mm粗铣H=（80.5+1.5）mm=82mm毛坯H=（82+2）mm=84mm（3）确定各工序尺寸的公差及其偏差。工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-10进行选择。精铣前半精铣去IT11级，查表得T=0.22mm（机械制造技术基础课程设计表3-4）粗铣取IT12，查表得T=0.35mm（机械制造技术基础课程设计表3-4）毛坯公差取自毛坯图，这里查阅机械零件工艺性手册（GB/T 6414-1999），取=0.8mm。 (4)工序尺寸偏差的标注（按入体原则）精铣：mm半精铣：mm 粗铣：mm毛坯： mm为了清楚起见，把上述计算结果汇于表5-2中。 表5-2 底面的工序尺寸及公差的计算 mm工序名称工序间余量工序达到的公差工序尺寸及公差精铣0.5IT8半精铣1.5IT11粗铣2IT12毛坯-mm5.4.3一对工艺孔的工序尺寸及公差计算工艺孔经过了钻孔、扩孔、铰孔三道工步（1）用查表法确定各道工序的加工余量及毛坯总余量如下由于铸造时无法铸出毛坯孔，故毛坯总余量=10.5mm铰孔加工余量=0.1mm(见机械制造技术基础课程设计表5-39)扩孔加工余量=0.6mm(见机械制造技术基础课程设计表5-39)钻孔加工余量=9.8mm(见机械制造技术基础课程设计表5-37)（2）计算各工序尺寸的基本尺寸。因为是为了做精基准而加工出的工艺孔，故其精度要求为10.5H7其他各工序基本尺寸依次为扩孔D=（10.5-0.1）mm=10.4mm钻孔D=（10.4-0.6）mm=9.8mm毛坯为凸台面D=0mm（3）确定各工序尺寸的公差及其偏差。工序尺寸的公差按各加工方法所能达到的经济精度确定，查阅相关“机械制造技术基础”教材中各种加工方法的经济加工精度表或参阅机械制造技术基础课程设计图2-10进行选择。铰孔前扩孔为IT10级，查表得T=0.07mm（机械制造技术基础课程设计表3-4）钻孔取IT12，查表得T=0.18mm（机械制造技术基础课程设计表3-4）毛坯因为是平面，无公差要求。(4)工序尺寸偏差的标注（按入体原则）铰孔：10.5H7mm扩孔：mm 钻孔：mm为了清楚起见，把上述计算结果汇于表5-2中。 表5-2 底面的工序尺寸及公差的计算 mm工序名称工序间余量工序达到的公差工序尺寸及公差铰孔0.1IT710.5H7扩孔0.6IT10钻孔9.8IT125.4.4其他加工面的加工余量的确定具体可以根据相应的表查出结果如下粗铣底面工艺孔凸台平面（3.5mm）及螺纹上表面（3.5mm）。粗铣支承孔的两个端面及底面右端面（3mm）5.5 确定切削用量、时间定额5.5.1选择机床及对应夹具、量具、刃具。5.5.1.1选择机床 （1）工序30、60、70、110、120、130、140是铣削加工，各工序的工步数不多，成批生产不要求很高的生产率，根据工件尺寸选用X5020A立式铣床。（机械制造技术基础课程设计表5-5）（2）工序80、150是钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹。根据工件尺寸可以选用Z5125A型立式钻床。（机械制造技术基础课程设计表5-6）（3）工序40、50、90、100、160、170是粗镗、半精镗、精镗支承孔，根据工件尺寸可以选用T618型卧式镗床。（机械制造技术基础课程设计表5-9）5.5.1.2选择夹具 由于生产纲领为10万/年，为大批大量生产，故均采用专用夹具；选择量具本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度要求、尺寸和形状特点，参考本书有关资料，选择如下。（1）选择加工孔用量具。50H7mm孔经粗镗、半精镗、精镗三次加工。粗镗至mm，半精镗mm。 粗镗孔mm，公差等级为ITl2，选择测量范围0mm-60mm的内径千分尺即可。 半精镗孔mm，公差等级为IT10，选择测量范围0mm-60mm的内径千分尺即可。 精镗孔mm，由于精度要求高，加工时每个工件都需进行测量，故宜选用极限量规。根据孔径可选三牙锁紧式圆柱塞规（GB/T 6322-1986)。（2）选择加工工艺孔量具。10.5H7工艺孔经钻孔、扩孔、铰孔三次加工钻孔至mm，扩孔至mm。选择测量范围0mm-20mm的内径千分尺即可。（3）选择测量底面至支承孔轴线距离的量具。由于是测量底面至支承孔轴线距离，故需要与支承孔相匹配的标准芯棒，其尺寸为50h7，然后测量轴线中心至底面距离选择测量范围0mm-100mm的游标卡尺即可。当然由于加工时每个工件都需进行测量，也可以设计一个专用量具（通规止规）来测量，这样可以大大减少劳动时间。5.5.1.3选择刃具（1）铣削底面时，选用硬质合金端面铣刀，直径D=60mm（2）铣削底凸台面和螺纹孔面时，选用硬质合金端面铣刀，直径D=40mm（3）铣削端面时，选用硬质合金端面铣刀，直径D=100mm（4）镗孔时选用机夹单刃高速钢镗刀直径D=40mm（5）钻孔mm时，选用直柄麻花钻，直径mm。（6）钻孔mm时，选用直柄麻花钻，直径mm。（7）攻螺纹时用M6的螺纹刀。（8）扩孔mm时，用直径是mm的高速钢锥柄扩孔钻。（9）扩孔mm时，用直径是mm的高速钢锥柄扩孔钻。（10）铰孔H7mm时，选择mm，精度等级为H7级的直柄机用铰刀。5.5.2确定切削用量、时间定额工序30 粗铣底面A（A）确定切削用量a确定背吃刀量粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，所以粗铣底面A的加工余量为2mm，选择背吃刀量。b确定进给量 根据机械制造技术基础课程设计表5-72，选择每齿进给量为0.3mm/z. c选取切削速度 根据机械制造技术基础课程设计表5-72，选择切削速度（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度根据机械加工工艺手册表9.4-6，磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。（3）确定机床主轴转速n （B）确定时间定额（2个工位）一个工位基本时间0.614min=37s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。7.633mm其中d=60mm；=35，取=4mm=220.8mm/min工序60 半精铣底面A（A）确定切削用量a确定背吃刀量半精铣时，背吃刀量一般为0.52mm，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=1.5mm。b确定进给量 根据机械制造技术基础课程设计表5-72，选择每齿进给量为0.2mm/z. c选取切削速度 根据机械制造技术基础课程设计表5-72，选择切削速度。（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度根据机械加工工艺手册表9.4-6，取磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。（3）确定机床主轴转速n： （B）确定时间定额（2次走刀）一次走刀基本时间1.55min=93s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。7.633mm其中d=60mm；=35，取=4mm=84.88mm/min工序130 精铣底面A（A）确定切削用量a确定背吃刀量精铣时，精铣时一般为0.11mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.5mm。b确定进给量 根据机械制造技术基础课程设计表5-72，选择每齿进给量为0.12mm/z. c选取切削速度 根据机械制造技术基础课程设计表5-72，选择切削速度。（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度根据机械加工工艺手册表9.4-6，取磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。（3）确定机床主轴转速n 。（B）确定时间定额（2次走刀）一次走刀基本时间1.05min=63s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。7.633mm其中d=60mm；=35，取=4mm=124.8mm/min工序40、50 粗镗左、右支承孔（A）确定切削用量a 确定背吃用量粗镗时，为提高效率，一般选择镗削背吃刀量等于加工余量，一个工作行程镗完，所以粗镗大孔时加工余量为3mm，选择背吃刀量b 确定进给量和切削速度（1）根据机械制造技术基础课程设计表5-69，选择进给量为f=0.5mm/r 切削速度为0.5m/s.（2）确定镗刀的磨钝标准及耐用度根据机械制造技术基础课程设计表3-7取粗镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。（3）确认机床主轴转速（B）确定时间定额基本时间0.39min=23.3s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。4.29mm其中1.5mm；=35，取=4mm工序90 、100半精镗左、右支承孔（A）确定切削用量a 确定背吃用量半精镗时，半精镗时一般为0.51.5mm或更小，所以取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.7mm。b确定进给量和切削速度c根据机械制造技术基础课程设计表5-69，选择进给量为0.4mm/r 切削速度为0.6m/s.（2）确定镗刀的磨钝标准及耐用度根据机械制造技术基础课程设计表3-7取半精镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。（3）确认机床主轴转速（B）确定时间定额基本时间0.39min=23.5s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。2.917mm其中0.2mm；=35，取=4mm工序160、170 精镗左、右支承孔（A）确定切削用量a 确定背吃用量取背吃刀量等于其在此工序的加工余量，即a=0.3mm。b确定进给量和切削速度c根据机械制造技术基础课程设计表5-69，选择进给量为0.3mm/r 切削速度为0.4m/s.（2）确定镗刀的磨钝标准及耐用度根据机械制造技术基础课程设计表3-7取半精镗时单刃镗刀刀具的耐用度T=50min。（3）确认机床主轴转速（B）确定时间定额基本时间0.727min=43.6s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。2.68mm其中0.15mm；=35，取=4mm工序70、140 粗铣底面台阶孔平面及上面的螺纹孔面（A）确定切削用量a确定背吃刀量粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，所以粗铣底面台阶孔平面及上面的螺纹孔面的加工余量为3.5mm，选择背吃刀量。b确定进给量 根据机械制造技术基础课程设计表5-72，选择每齿进给量为0.3mm/z. c选取切削速度 根据机械制造技术基础课程设计表5-72，选择切削速度（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度根据机械加工工艺手册表9.4-6，取粗铣高速钢镶齿圆柱铣刀磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。（3）确定机床主轴转速n （B）确定时间定额1、底面凸台面：（2个工位）一个工位基本时间0.328min=20s其中=100mm为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。4.68mm其中d=40mm；=35，取=4mm=331.2mm/min2、螺纹孔面（1个工位）一次走刀基本时间0.398min=24s其中=125mm为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。2.915mm其中d=40mm；=35，取=4mm=331.2mm/min工序110 粗铣左端面B（A）确定切削用量a确定背吃刀量粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，所以粗铣左端面的加工余量为3mm，选择背吃刀量。b确定进给量 根据机械制造技术基础课程设计表5-72，选择每齿进给量为0.3mm/z. c选取切削速度 根据机械制造技术基础课程设计表5-72，选择切削速度（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度根据机械加工工艺手册表9.4-6，磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。（3）确定机床主轴转速n （B）确定时间定额基本时间0.68min=41s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。16.29mm其中d=100mm；=35，取=4mm=132.48mm/min工序120 粗铣右端面C（A）确定切削用量a确定背吃刀量粗铣时，为提高铣削效率，一般选择铣削背吃刀量等于加工余量。一个工作行程完成，所以粗铣右端面的加工余量为3mm，选择背吃刀量。b确定进给量 根据机械制造技术基础课程设计表5-72，选择每齿进给量为0.3mm/z. c选取切削速度 根据机械制造技术基础课程设计表5-72，选择切削速度（2）确定铣刀的磨钝标准及耐用度根据机械加工工艺手册表9.4-6，磨钝标准为0.5mm，由表9。4-7查得刀具的耐用度。（3）确定机床主轴转速n （B）确定时间定额（2次走刀）一次走刀基本时间1.08min=65s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；为工作台水平进给量。18.93mm其中d=100mm；=35，取=4mm=132.48mm/min工序80钻、扩、铰孔工步1：钻9.8底面凸台孔；（A） 确定切削用量 a. 确定背吃刀量 因为第一次钻孔的加工余量为9.8mm。一次工作行程钻完，所以选择背吃刀量a=9.8mm。 b. 确定进给量 根据机械制造技术基础课程设计表5-64，（HT250硬度为180HBS）选择进给量f为0.45mm/r c. 确定切削速度 根据机械制造技术基础课程设计表5-66,选择切削速度Vc=0.45m/s（2）确定麻花钻的磨钝标准及耐用度根据机械制造技术基础课程设计表3-7,取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=100min。（3）确定机床主轴转速n （B）确定时间定额（6个工位钻6个孔）一个工位基本时间0.1min=6s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。=20mm其中D=9.8mm；=14，取=3mm工步2：扩4个10.5底面凸台孔；a. 确定背吃刀量 因为扩孔的加工余量为0.7mm。一次工作行程扩完，所以选择背吃刀量a=0.7mm。 b. 确定进给量 根据机械制造技术基础课程设计表5-64，（HT250硬度为180HBS）选择进给量f为0.8mm/r c. 确定切削速度 根据机械制造技术基础课程设计表5-66,选择切削速度Vc=0.18m/s（2）确定扩孔钻的磨钝标准及耐用度根据机械制造技术基础课程设计表3-7,取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=150min。（3）确定机床主轴转速n （B）确定时间定额（4个工位扩4个孔）一个工位基本时间0.089min=5.5s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。=3.3mm其中D=10.5mm；=24，取=3mm工步3：扩一对10.4底面工艺孔；a. 确定背吃刀量 因为扩孔的加工余量为0.6mm。一次工作行程扩完，所以选择背吃刀量a=0.6mm。 b. 确定进给量 根据机械制造技术基础课程设计表5-64，（HT250硬度为180HBS）选择进给量f为0.8mm/r c. 确定切削速度 根据机械制造技术基础课程设计表5-66,选择切削速度Vc=0.18m/s（2）确定扩孔钻的磨钝标准及耐用度根据机械制造技术基础课程设计表3-7,取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=150min。（3）确定机床主轴转速n （B）确定时间定额（2个工位扩2个孔）一个工位基本时间0.084min=5s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。=2.2mm其中D=10.4mm；=24，取=3mm工步4：铰一对10.5H7底面工艺孔；a. 确定背吃刀量 因为扩孔的加工余量为0.1mm。一次工作行程扩完，所以选择背吃刀量a=0.1mm。 b. 确定进给量 根据机械制造技术基础课程设计表5-68，（HT250硬度为180HBS）选择进给量f为1.5mm/r c. 确定切削速度 根据机械制造技术基础课程设计表5-66,选择切削速度Vc=10m/min（2）确定扩孔钻的磨钝标准及耐用度根据机械制造技术基础课程设计表3-7,取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=150min。（3）确定机床主轴转速n （B）确定时间定额（2次走刀铰2个孔）一次走刀基本时间0.071min=4s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。=2.2mm其中D=10.5mm；=13mm工序150：钻、攻螺纹孔工步1：钻5螺纹孔；（A） 确定切削用量 a. 确定背吃刀量 因为第一次钻孔的加工余量为5mm。一次工作行程钻完，所以选择背吃刀量a=5mm。 b. 确定进给量 根据机械制造技术基础课程设计表5-64，（HT250硬度为180HBS）选择进给量f为0.3mm/r c. 确定切削速度 根据机械制造技术基础课程设计表5-66,选择切削速度Vc=0.45m/s（2）确定麻花钻的磨钝标准及耐用度根据机械制造技术基础课程设计表3-7,取钻削时麻花钻刀具的耐用度T=100min。（3）确定机床主轴转速n （B）确定时间定额（2个工位钻2个孔）基本时间0.05min=3s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。=9.33mm其中D=5mm；=14，取=3mm工步2：攻M6内螺纹（P=0.75mm）；（A） 确定切削用量 a. 确定背吃刀量 因为第一次钻孔的加工余量为1mm。一次工作行程攻完，所以选择背吃刀量a=1mm。 b. 确定进给量 进给量应为螺距P，故f=0.75mm/r c. 确定切削速度 根据机械制造技术基础课程设计表5-83,选择切削速度Vc=8.9m/min（2）确定麻花钻的磨钝标准及耐用度根据机械制造技术基础课程设计表3-7,取丝锥的耐用度T=100min。（3）确定机床主轴转速n （B）确定时间定额（2次走刀攻2个内螺纹）一次走刀基本时间+=0.1min=6s其中为切削加工长度；为刀具切入长度；为刀具切出长度；f为主轴每转刀具的进给量。=2.25mm；=2.25；n=472.4r/min 第6章 钻6-10.5孔夹具设计6.1定位基准的选择在加工6-10.5孔工序时，50孔端面已经加工到要求尺寸。因此选用和35孔及50孔下表面作为定位基准。选择50限制了工件的2个自由度，选择50端面定位时，限制了3个自由度。即一面两销定位。工件以一面两销定位时，夹具上的定位元件是：一面两销。6.2定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两销定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面2销。因此进行定位元件的设计主要是对短圆柱销和菱形销进行设计根据参考文献11表2-1-2固定定位销的结构及主要尺寸如图3.13所示。图3.13 固定定位销主要结构尺寸参数如表3.8所示。表3.8 固定定位销的结构尺寸5024304411566.3定位误差分析机械加工过程中，产生加工误差的因素有很多。在这些因素中，有一项因素于机床夹具有关。使用夹具时，加工表面的位置误差与夹具在机床上的对定及工件在夹具中的定位密切相关。为了满足工序的加工要求，必须使工序中各项加工误差之总和等于或小于该工序所规定的工序公差。本夹具选用的定位元件为一面一销定位。其定位误差主要为：销与孔的配合0.05mm，钻模与销的误差0.02mm，钻套与衬套0.029mm由公式e=(H/2+h+b)max/Hmax=(0.050+0.050+0.0292)1/2 =0.06mm e=0.0630/32=0.05650可见这种定位方案是可行的。6.4钻削力与夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的4-10.5孔加工，切削力应以钻削力为准。由参考文献9得：钻削力 钻削力矩 式中： 本套夹具采用移动压板夹紧，移动压板主要靠移动压板上的螺母来实现夹紧。根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得： 所以有： 螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如下：图 移动压板受力简图由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。6.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据参考文献11表2-1-47可查得钻套孔径结构如图3.14所示。图3.14 快换钻套钻套结构参数如表3.9所示。表3.9dHD公称尺寸允差10.52012+0.018+0.0075018104775050根据参考文献11表2-1-58可得衬套选用固定衬套其结构如图3.15所示。图3.15 固定衬套其结构参数如表3.10所示。表3.10dHDC 公称尺寸允差公称尺寸允差12+0.034+0.0502018+0.023+0.0120.52根据参考文献11夹具U型槽的结构如图3.50所示。图3.50 U型槽主要结构尺寸参数如表3.11所示。 表3.11螺栓直径121430206.6夹紧装置的设计夹紧装置采用移动的A型压板来夹紧工件，采用的移动压板的好处就是加工完成后，可以将压板松开，然后退后一定距离把工件取出。根据参考文献11移动压板（GB2175-80），其结构如图3.17所示。图 移动压板主要结构尺寸参数如表所示表1203011365085041.5126.7夹具设计及操作的简要说明本套夹具用于加工4-10.5孔。定位采用常见的一面两销定位方案。以50孔下表面（一面）及其内孔（带大端面的长圆柱销），下平台（固定定位销）来实现完全定位。主要考虑工件便于取出夹紧装置采用移动压板夹紧。工件加工完成后，移动压板向后退一定距离，工件就可以很方便的取出。工件装夹
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