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CAD高清图纸和说明书源文件 立式钻床加工活塞杆互成120度的3个斜孔夹具设计 含工艺设计[CAD高清图纸和说明书源文件] 立式 钻床 加工 活塞杆 120 个斜孔 夹具 设计 工艺 CAD 图纸 说明书

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常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡片产品代号零件图号零件名称01变变活塞杆材料45供应状态毛坯种类毛坯重量(kg)每一毛坯可制零件数零件重量(kg)成批中量型材1部门工序号工序名称设备主要工艺装备名称及规格名称型号夹具刀具量具辅具10型材开料毛坯20车右端面及外圆45mm、外圆68mm车床CA6140专用夹具YT1590右偏刀、顶尖，鸡心夹，游标卡尺游标卡尺30精车45及倒角车床CA6140专用夹具YT1590右偏刀、顶尖，鸡心夹，游标卡尺游标卡尺40掉头，车左端面（长度达239mm），粗车外圆45mm、外圆39mm、外圆37mm及台阶车床CA6140专用夹具YT1590右偏刀、顶尖，鸡心夹，游标卡尺游标卡尺50精车45mm、39mm、37mm及倒角车床CA6140专用夹具YT1590右偏刀、顶尖，鸡心夹，游标卡尺游标卡尺60车M39X1.5-6g螺纹车床CA6140专用夹具螺纹车刀游标卡尺70钻3-4、8、9孔钻床Z525专用夹具钻头，专用夹具游标卡尺80去毛刺90清洗100检验110油封、入库设计共2页校核第2页标记处数文件号签字日期标记处数文件号签字日期，设计计算同墨墨圆圆曩田冒雹皿盘凹活塞杆斜孔回转式钻床夹具罗晓霞( 广东省技师学院，广东惠州5 1 6 1 0 0 )摘要：通过分析活塞杆上斜孔的加工工艺、结构特点，进行钻孔夹具设计，文中着重阐述了夹具的工作过程，以及定位方案、夹紧方式、定位误差和夹紧力的确定。实践证明，该夹具操作方便，生产效率高。关键词：斜孔；回转式夹具；设计中图分类号：T G 5 2文献标识码：A文章编号：1 0 0 2 2 3 3 3 ( 2 0 0 7 ) 0 8 一0 1 2 5 一0 2R o t a r yD r m i n gJ i gf o rP r o c e s s i n gA n 西eH o l eo fP i s t o nR o dL U OX i a o x i a( G u a n g d o n gP r o v i n c eT e c h n i c i a nC o l l e g e ，H u i z h o u5 1 6 1 0 0 ，C h i n a )A b s t r a c t ：B a s e do nt h ea n a l y s i so ft h ep r o c e s s i n gt e c h n i ca n dc o n f i g u r a t i o nf b a t u r eo fa n g l eh o l eo fp i s t o nr o d ，t h ea u t h o rg i v e sad e s i g no fd r i l l i n gj i g T h i sp a p e rp u t sg r e a te m p h a s i so nj i g sw o r k i n gp r o c e s s 、p o s i t i o n i n gp r o j e c t 、c l a m p i n gm e a n s 、p o s i t i o n ( 一r o ra n dv e r i f i c a t i o no fc l a m p i n gf b r c e P r a c t i c eh a sp r o v e dt h a tt h ej i gi sc o n v e n i e n tt oo p e r a t ea n d h a sah i g hp r o d u c t i o ne f h c i e n c y K e yw o r d s ：a n g l eh 0 1 e ；r o t a r ) rj 唔；d e s 培n1 引言我校实训中心承接到一批活塞杆斜孔的加T 任务。如图1 所示，3 个斜孔均布在由5 8 m m 的轴向圆周上，而该斜孑L 为阶梯孑L 直径分别为咖4 m m 、币8 m m 、咖9 m m 、我们所要完成的钻孔任务是底孔西4 m m 。考虑到斜孔结构和位置的特殊性，决定在立式钻床上加工，并重新设计钻孔夹具。2 零件结构特点分析分析图纸可知，工件为轴类零件，材料为4 5 钢，总长4 3 9 m m ，活塞杆上咖3 7 m m 、两处西4 5 f 8 m m 外圆表面、M 3 9 1 5 m m 螺纹及其它尺寸已依次加工好。而且各处加工表面粗糙度值较小，2处咖4 5 f 8 m m 外圆表面为R 。0 2 斗m ，轴肩处为尺。3 2 斗m ，需要加工的斜孔轴线与工件左端西4 5 f 8 m m 外圆表面的素线成12 0 夹角。基于上述分析，笔者决定采用已加工好的西4 5 f 8 m m 外圆表面及端面r 定位，采用回转式钻孔夹具( 图2 所示) ，在立钻上依次完成3 个斜孔的加工。3 夹具的设计3 J 确定定位方案和定位元件按工件的工艺基准选择原则，在定位设计时应遵循“基准重合”和“基准统一”等原3 后轮转向器拨销的运动分析当偏心轴7 带行星齿轮2 公转时，行星齿轮沿固定内齿圈l 滚动，使拨销6画出一条如图6 所示的运动轨迹。从拨销运动轨迹可知：在高速行驶时，如微打动方向盘，在前轮偏转某一小角度时，拨销运动偏向固定齿圈垂直中心线前方，拨销拨动滑块前移，使后轮也同时同向偏转一小角度，以减少汽车的横摆和惯性力，提高汽车行驶的稳定性和安全性。但在低速大转弯时拨销运动轨迹偏向固定齿圈垂直中心线的后方，拨销带动滑块反方向移动一比较大的距离，此时在前轮偏转较大角度的同时，后轮也反方向偏转一较大角度，大大减小了转弯半径，实现了急转弯，大幅度提高了汽车的操纵性和机动性。( 编辑明涛)作者简介：王传博( 1 9 8 2 一) ，男，教师，主要从事汽车专业教学工作。收稿日期：2 0 0 r 7 一0 3 1 8机械工程师2 0 0 7 年第8 期l1 2 5 万方数据同设计计算凹墨墨四圆曩固雹雹圆则，以减少定位误差对加工精度的影响。因此选定工件上已加工好的西4 5 f 8 m m 外圆表面作为主要定位基准，限制工件的x 、z 轴移动和转动的4 个自由度，以端面T 作为次要定位基准，限制工件绕Z 轴转动的自由度。而定位元件直接采用夹具上分度套8 。3 2 确定夹紧方式由于所钻斜孔只有咖4 m m ，孔径小，钻削时的切削扭矩和轴向力较小，而工件质量较大，为便于操作和提高效率，利用工件上已加工好的端面T ，用3 个夹紧螺母6 ，通过医板7 将工件压紧在分度套8 上。4 夹具的工作过程安装工件时，首先旋转手柄l ，通过偏心轴2 ，将分度套8 压紧在夹舆底座上，将菱形螺母4 回转。9 0 。，敞开钻模板3 ，拧松螺钉6 ，逆时针转动并取下压板7 ，从上面装入工件，装上压板7 ，拧紧螺母6 ，便可把工件夹紧，使钻模板3复位，反向旋转菱形螺母4 锁紧钻模板3 ，便可进行加工。当一个孔加工完后，旋转手柄l ，松开分度套8 ，通过手柄9进行分度，分度完毕，再锁紧，便可加工下一个孔。5 定位误差和夹紧力分析王J 定位误差分析工件在夹具中的定位是以定位元件代替支承点，而定位元件及工件的定位基准在制造时又都有误差，这些都会影响工件定位的准确。为此一批工件在夹具中的实际位置，将在一定范围内变动，即工件在夹具中加工时所产生的定位误差。工件在夹具中定位时，产生定位误差的原因有两方面：一是定位基准与设计基准不重合，必然产生基准不重合引起的定位误差。；二是由于定位副制造不准确，定位基准相对夹具上定位元件的起始基准发生位移，产生定位误差。即：础B 卜v式中：旷基准不重合误差；r 基准位移误差。根据公式分析夹具定位方式可知，夹具中主要定位基准面是西4 5 f 8 m m 外柱面，而工序尺寸为咖5 8 0 O 4 m m ，所以存在基准不重合误差：1 2 6l 机械工程师2 0 0 7 年第8 期B = ( e s e i ) ，2 = l 一0 0 2 5 一( 一0 0 6 4 ) J 2 = 0 0 1 9 5 m m基准位移误差：Y = ( E s e i ) 2 = 0 1 一( 一0 0 6 4 ) 2 = 0 0 8 2 m m定位误差：商B + Y = O 0l9 5 + 0 0 8 2 = 0 1015 m m而工件加工公差6 。= 0 4 m m ，所以D 2 6 m m 时，用2 0 钢制造，渗碳深度为0 8 1 2 m m ，热处理硬度为H R c 5 8 6 4 。本夹具中钻套采用T 1 0 A 钢制造，并经淬火处理。6 2 钻模板的设计为了避免工件装卸时被钻模板防碍，夹具中采用铰链式钻模板。铰链销与钻模板的钻孔用G 7 1 1 6 配合，与铰链座的销孔采用N 7 1 1 6 配合。钻模板与铰链座凹槽采用H 8 9 7 配合。加工时，钻模板用菱形螺母予以锁紧。基于上述各个元件的结构和布置，设计的夹具结构型式和尺寸如图2 。偏心轴与夹具体配合为西2 5 H 7 胛；钻套5 的中心线与夹具底座底面D 的垂直度公差为O 0 5 m m ，与分度套8 中心线共面，位置度公差O 1 0 m m 。( 编辑吴天)作者简介：罗晓霞( 1 9 7 4 一) ，女，讲师，钳工高级技师，现主要从事机械方面的教研工作。收稿日期：2 0 0 7 0 5 2 4 万方数据活塞杆斜孔回转式钻床夹具活塞杆斜孔回转式钻床夹具作者：罗晓霞， LUO Xiao-xia作者单位：广东省技师学院,广东,惠州,516100刊名：机械工程师英文刊名：MECHANICAL ENGINEER年，卷(期)：2007，(8)被引用次数：0次 相似文献(1条)相似文献(1条)1.期刊论文 宋伟华 钻斜孔回转式钻床夹具的设计 -科技信息2008,(23) 作者通过分析活塞杆上斜孔的加工工艺、结构特点,进行钻孔夹具设计,文中着重阐述了夹具的定位方案,夹紧方式,工作过程,定位误差与夹紧力,以及夹具的总体设计.实践证明,该夹具操作方便,生产效率高. 本文链接：/Periodical_jxgcs200708059.aspx授权使用：梧州学院(wzxy)，授权号：8189ee56-1c7f-4f89-94c5-9e4d012cc53f下载时间：2010年12月15日学院机械加工工序卡片产品型号活塞杆零件图号产品名称活塞杆零件名称活塞杆共6页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工20车45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数型材11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22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/sr/minm/smm/rmm机动辅助1车右端面及外圆45mm、外圆68mmYT1590右偏刀、顶尖，鸡心夹，游标卡尺5001.270.8311510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号活塞杆零件图号产品名称活塞杆零件名称活塞杆共6页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工30车45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数型材11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22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/sr/minm/smm/rmm机动辅助1精车45及倒角YT1590右偏刀、顶尖，鸡心夹，游标卡尺5001.270.8311510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号活塞杆零件图号产品名称活塞杆零件名称活塞杆共6页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工40车45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数型材11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22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/sr/minm/smm/rmm机动辅助1掉头，车左端面（长度达239mm），粗车外圆45mm、外圆39mm、外圆37mm及台阶YT1590右偏刀、顶尖，鸡心夹，游标卡尺5001.270.8311510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号活塞杆零件图号产品名称活塞杆零件名称活塞杆共6页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工50车45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数型材11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22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/sr/minm/smm/rmm机动辅助1精车45mm、39mm、37mm及倒角YT1590右偏刀、顶尖，鸡心夹，游标卡尺5001.270.8311510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号活塞杆零件图号产品名称活塞杆零件名称活塞杆共6页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工60车螺纹45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数型材11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22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/sr/minm/smm/rmm机动辅助1车M39X1.5-6g螺纹螺纹车刀,游标卡尽80012.70.5211510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号活塞杆零件图号产品名称活塞杆零件名称活塞杆共6页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工70钻45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数型材11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z52511夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22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/sr/minm/smm/rmm机动辅助1钻3-4、8、9孔钻头,专用夹具,游标卡尺50012.70.5211510 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 期常州机电职业技术学院毕业设计课 题：活塞杆零件机械加工工艺及斜孔钻床夹具设计专 题：专 业： 机械制造及自动化学 生 姓 名： 班 级： 学 号：指 导 教 师：完 成 时 间： 摘 要本设计是基于活塞杆零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。活塞杆零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词：活塞杆类零件；工艺；夹具；ABSTRACTThe design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key words: Angle gear seat parts; fixture;III目 录摘 要IIABSTRACTIII第1章 加工工艺规程设计11.1 零件的分析11.1.1 零件的作用11.1.2 零件的工艺分析11.2 活塞杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施21.2.1 孔和平面的加工顺序21.2.2加工方案选择21.3 活塞杆加工定位基准的选择31.3.1 粗基准的选择31.3.2 精基准的选择31.4 活塞杆加工主要工序安排31.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定51.6选择加工设备及刀、量具61.7确定切削用量及基本工时（机动时间）6第2章 加工活塞杆互成120度的3个斜孔夹具设计182.1设计要求182.2夹具设计182.2.1 定位基准的选择182.2.2 切削力及夹紧力的计算182.3定位误差的分析212.4夹具设计及操作的简要说明22结 论23参考文献24致谢26IV第1章 加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是活塞杆。活塞杆的主要作用是传动连接作用，保证各轴各挡轴能正常运行，并保证部件与其他部分正确安装。因此活塞杆零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。图1 活塞杆1.1.2 零件的工艺分析由活塞杆零件图可知。活塞杆是一个轴类零件，它的外表面上有2个平面需要进行加工。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以45外圆面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：45外圆面的加工；，其中表面粗糙度要求为。（2）以M39X1.5外圆面主要加工面的加工面。这一组加工表面包括M39X1.5外螺纹和台阶面，加工粗糙度为。（4）其他各个孔的加工，9孔，8孔和4孔1.2 活塞杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该活塞杆零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于活塞杆来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。1.2.1 孔和平面的加工顺序活塞杆类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工活塞杆上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。活塞杆的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。活塞杆零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。1.2.2加工方案选择活塞杆孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。根据活塞杆零件图所示的活塞杆的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。（1）用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔，需要将活塞杆孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。在大批量生产中，活塞杆孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。1.3 活塞杆加工定位基准的选择1.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入活塞杆的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以活塞杆的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。1.3.2 精基准的选择从保证活塞杆孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证活塞杆在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从活塞杆零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是活塞杆的装配基准，但因为它与活塞杆的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。1.4 活塞杆加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。活塞杆加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到活塞杆加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，结合面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于活塞杆，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根据以上分析过程，现将活塞杆加工工艺路线确定如下：工艺路线一：10型材开料毛坯20车右端面及外圆45mm、外圆68mm30精车45及倒角40掉头，车左端面（长度达239mm），粗车外圆45mm、外圆39mm、外圆37mm及台阶50精车45mm、39mm、37mm及倒角60车M39X1.5-6g螺纹70钻3-4、8、9孔80去毛刺90清洗100检验110油封、入库工艺路线二：10型材开料毛坯20车右端面及外圆45mm、外圆68mm30精车45及倒角40掉头，车左端面（长度达239mm），粗车外圆45mm、外圆39mm、外圆37mm及台阶50精车45mm、39mm、37mm及倒角60钻3-4、8、9孔70车M39X1.5-6g螺纹80去毛刺90清洗100检验110油封、入库以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，采用互为基准的原则，保证了，上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。从提高效率和保证精度这两个前提下，发现该方案一比较合理。综合选择方案一：10型材开料毛坯20车右端面及外圆45mm、外圆68mm30精车45及倒角40掉头，车左端面（长度达239mm），粗车外圆45mm、外圆39mm、外圆37mm及台阶50精车45mm、39mm、37mm及倒角60车M39X1.5-6g螺纹70钻3-4、8、9孔80去毛刺90清洗100检验110油封、入库1.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (1)毛坯种类的选择零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为45、生产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择型材成型。(2)确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的型材造型，查取机械制造工艺设计简明手册表2.2-5，“活塞杆”零件材料采用灰铸铁制造。材料为45，硬度HB为170241，生产类型为大批量生产，采用型材毛坯。（1）结合面的加工余量。根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23。其余量值规定为，现取。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。精铣：参照机械加工工艺手册表2.3.59，其余量值规定为。（2）面的加工余量。根据工序要求，结合面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23。其余量值规定为，现取。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。精铣：参照机械加工工艺手册表2.3.59，其余量值规定为。差等级选用CT7。再查表2.3.9可得铸件尺寸公差为。1.6选择加工设备及刀、量具 由于生产类型为大批量生产，所以所选设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机车。起生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床加工生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递，由于工件质量较大，故需要辅助工具来完成。平端面确定工件的总长度。可选用量具为多用游标卡尺（mm）,测量范围01000mm（参考文献2表67）。采用车床加工，床选用卧式车床CA6140（参考文献2表43），专用夹具。钻孔、扩孔、攻丝所选刀具见（参考文献2第五篇金属切削刀具，第2、3节），采用相匹配的钻头，专用夹具及检具。钻中心孔。选用45中心钻（参考文献4第6章）。1.7确定切削用量及基本工时（机动时间）工序10无切削加工，无需计算工序20. 车右端面及外圆45mm、外圆68mm已知工件材料： 45，型材，有外皮，机床CA6140普通车床，工件用内钳式卡盘固定。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成.确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 （1-2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （1-3） =120 （1-4）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （1-5）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 （1-6）根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在C6201机床上进行，最后决定的切削用量为：=3.75，=，=，=工序30精车45及倒角所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于C6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = .确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-12） =120 （3-13）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-14）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：=1.25，=，=，=.计算基本工时 （3-15）式中=+，=由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=126+= =工序40掉头，车左端面（长度达239mm），粗车外圆45mm、外圆39mm、外圆37mm及台阶所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于C6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = .确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-12） =120 （3-13）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-14）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：=1.25，=，=，=.计算基本工时 （3-15）式中=+，=由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=126+= =工序50 精车45mm、39mm、37mm及倒角已知加工材料为45，锻造件，有外皮，机床CA6140普通车床，工件用内钳式卡盘固定。所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑孔带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = （3-1）.确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 （3-2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的锻造件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-5）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 （3-6）根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：=3.75，=，=，=.倒角 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 换车刀手动进给。. 计算基本工时 （3-7）式中=+，=由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=+= = 工序100车M39X1.5-6g螺纹.确定切削深度由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故 = .确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-12） =120 （3-13）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-14）工序3：钻3-4、8、9孔。机床：立式钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39选高速钢锥柄麻花钻头。切削深度：进给量：根据参考文献3表2.438，取。切削速度：参照参考文献3表2.441，取。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：钻孔机床：钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39，选硬质合金锥柄麻花钻头切削深度：根据参考文献3表查得：进给量,切削速度。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取。实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取。加工基本时间： 第2章 加工活塞杆互成120度的3个斜孔夹具设计2.1设计要求为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。本夹具将用于Z525钻床。成批生产，任务为设计一活塞杆钻3-4、孔。本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。2.2夹具设计2.2.1 定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。由零件图可知：进行加工前，外圆面进行了粗、精铣加工，进行了粗、精加工。因此，定位、夹紧方案有：方案：选外圆面平面、分度套定位夹紧方式用操作简单，采用压板来夹紧。为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。2.2.2 切削力及夹紧力的计算钻该孔时选用：钻床Z525，刀具用高速钢刀具。由参考文献5查表可得：切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即：实际所需夹紧力：由参考文献5表得： 有：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献5表 可得： 所以 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： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数： 由此可得： 所以 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。夹紧力的确定夹紧力方向的确定夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。(1) 夹紧力作用点的选择 a. 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。 b. 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。c. 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。(3)夹紧力大小的估算 理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等，然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上，夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。估算的方法：一是找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力；二是只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。估算的步骤：a.建立理论夹紧力FJ理与主要最大切削力FP的静平衡方程：FJ理= (FP)。b.实际需要的夹紧力FJ需，应考虑安全系数，FJ需=KFJ理。c.校核夹紧机构的夹紧力FJ是否满足条件：FJFJ需。夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点：（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（4）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。查参考文献51226可知螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：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： 螺旋夹紧力：该夹具采用夹紧机构， 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。2.3定位误差的分析为了满足工序的加工要求，必须使工序中