机械毕业设计（论文）-十字接头零件工艺及夹具设计【全套图纸】.doc

39目 录摘要 1绪论 2第一章 十字接头零件机械加工工艺规程的编制 4第一节计算生产纲领确定生产类型 4第二节 零件的分析 5一、 零件的分析 5二、 选择毛坯及毛坯制造方法 5第三节工艺规程设计 7一、 定位基面的选择 7二、 十字接头零件表面加工方法的选择 7三、 制定工艺路线 8四、 选择加工设备及工艺装备 9五、 加工工序设计、工序尺寸及切削用量的计算 10六、 时间定额计算 14七、 填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡 15第二章 十字接头零件专用夹具的设计（钻具的设计） 17 第一节 机床夹具设计的基本要求和一般步骤 17一、机床夹具设计的基本要求 17二、专用夹具的设计步骤 17 第二节 十字接头零件的夹具设计 19一、 零件本工序加工要求的分析 19二、 确定夹具类型 19三、 拟订定位方案和选择定位元件 19四、 确定夹紧方案 21五、 绘制夹具总装图 21六、 夹具精度分析与计算 21第三章 十字接头零件专用夹具的设计（铣床的设计） 22 一、主要问题的提出 23 二、定位基准的选择 24三、定位元件的设计 24四、切削力与夹紧力的计算 25五、夹具体槽形与对刀装置设计 26六、夹具设计与操作的简要说明 27附录 28 附表 十字接头零件机械加工工艺过程卡 十字接头零件机械加工工序卡总结 36致谢 37参考文献 3839十字接头零件加工工艺及专用夹具的设计全套图纸，加153893706摘要十字接头已经广泛被用到各个技术领域，随着技术的不断进步，生产都向着自动化、专业化和大批量化的方向发展。这就要求企业提高生产率，提高利用率。减少浪费降低成本。在十字接头越发体现出其广阔的应用领域和市场前景。特别是近年来与微电子、计算机技术相结合后，使十字接头进入了一个新的发展阶段。为适应机械设备的要求，十字接头的设计要求和技术领域的拓展还需要不断的更新。关键词：十字接头. 自动化. 技术领域Cross connector has been widely used in various fields of technology, as technology advances toward the production of automation, Specialization and a large number of quantization direction. This will require the enterprises to increase productivity, improve utilization. Reduce wastage to reduce costs. Crusaders in joint increasingly reflects its broad application areas and market prospects. Especially in recent years and microelectronics, computer technology integration, the cross connector entered a new stage of development. . Mechanical equipment to meet the requirements of cross connector design requirements and technical fields is also expanding the need to constantly update.Keywords : Cross joints. Automation. Technology 绪 论毕业实践工作对于每一位即将毕业的毕业生来说都是非常重要的，它对我们以后走上工作岗位很有帮助。对于我们机电专业来说，在以后的工作中经常要做关于夹具的设计工作，在这里，我以连杆零件为例，对它的工艺过程和夹具进行设计。做毕业设计可以把以前所学的知识加以综合运用，起到巩固学到的知识的作用，从而提高分析，解决问题的能力。因此，认真的完成毕业设计是很有必要的。机械制造工艺规程的制定需选择机械加工余量，机械加工余量的大小，不仅影响机械零件的毛坯尺寸，而且也影响工艺装备的尺寸，设备的调整，材料的消耗，切削用量的选择，加工工时的多少。因此，正确的确定机械加工余量，对于节约金属材料，降低刀具损耗，减少工时，从而降低产品制造成本，保证加工质量具有十分重要的意义。在这次设计过程中，广泛的收集各种资料及标准，课程设计中另一个重要的设计为专用夹具的设计。专用夹具的设计是为了特殊加工工序的技术要求的加工。夹具是机械制造厂使用的一种工艺装备,分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳等。一、 机床夹具在机械加工中的作用对工件进行加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，首先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种：一种是工件直接装夹在机床的工作台或花盘上；另一种是工件装夹在夹具上。采用第一种方法夹工件时，一般要先按图样要求在工件表面划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法无需专用装备，但效率低，一般用于小批生产。批量较大时，大都用夹具装夹工件。用夹具装夹工件有下列优点：（1） 能稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。（2） 能提高劳动生产率 使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高生产率。（3） 能扩大机床的使用范围 （4）能降低成本 在批量生产中使用夹具后，由于劳动生产率的提高、使用技术等级较低的工人以及废品率下降等原因，明显地降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批工件上，每个工件增加的成本是极少的，远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量愈大，使用夹具所取得的经济效益就愈显著。二、 机床夹具的分类机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用的分类方法有以下几种。1. 按夹具的使用特点分类（1） 通用夹具 已经标准化的，可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具，如三爪定心卡盘、机床用平口虎钳、万能分度头、磁力工作台等。这些夹具已作为机床附件的专门工厂制造供应，只需选购即可。（2）专用夹具 专门为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。专用夹具一般在批量生产中使用。（3）可调夹具 夹具的某些元件可调整或可更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。它还分为通用可调夹具和成组夹具两类。（4）组合夹具 采用标准的组合夹具元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具，称为组合夹具。（5）拼装夹具 用专门的标准化、系列化的拼装夹具而成的夹具，称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。它的基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。此类夹具更适合在数控机床上使用。2.按使用机床分类夹具按使用机床可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其它机床夹具等。3.按夹紧的动力源分类夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。三、 机床夹具的组成机床夹具的种类和结构虽然繁多，但它们的组成均可概括为下面几个部分。1. 定位装置定位装置的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。2. 夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力作用是不离开已经占据的正确位置。3. 对刀或导向装置对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。4. 连接元件连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。5. 夹具体 夹具体是机床夹具的基础件。6. 其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。如需加工按一定规律分布的多个表面时，常设置分度装置；为能方便、准确地定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。四、 本设计的任务本设计的任务是：设计零件的工艺规程以及对典型夹具进行结构分析与精度分析；通过本课程的设计使学生具有一定的设计专用夹具的能力和分析生产中与夹具有关的技术问题的能力。第一章 十字头接头零件机械加工工艺规程的编制第一节 计算生产纲领，确定生产类型一、计算生产纲领，确定生产类型生产纲领的大小对生产组织和零件加工工艺过程起着重要的作用，它决定了各工序所需专业化和自动化的程度，以及所选用的工艺方法和工艺装备。零件生产纲领可按下式计算。N=Qn（1+a%）（1+b%） 根据教材中生产纲领与生产类型及产品大小和复杂程度的关系，确定其生产类型。如图，为某产品上的一个连杆零件。该产品年产量为5000台。设其备品率为25%，机械加工废品率为0.2%，每台产品中该零件的数量为1件，现制定该连杆零件的机械加工工艺规程。 N=Qn（1+a%）（1+b%） =5000*1*（1+25%）（1+0.2%） =6262.5 件/年十字头接头零件的年产量为6262.5件，现已知该产品属于轻型机械，根据生产类型与生产纲领的关系查阅参考文献 ，确定其生产类型为大量生产。 十字头接头零件工件图第二节 零件的分析一、零件的分析. 十字接头此零件用于两轴,杆之间连接传递,扭力或运动的中间联接器所以对韧性和强度耐磨度有一定的要求.如零件图所示该零件主要加工表面及技术要求分析如下. 1.零件整体在未注尺寸公差为IT14级.这对一般的铣削加工都不难达到.22与40孔的表面粗糙度要求较高,要达到6.3的要求,因此在加工时必须要保其表在质量,采用相应的加工方法. 2.零件的形位公差要求也不高.它是GBIT1184-1996K级也较容易达到. 3.T1.T2.T3.T4.T5.T6表面4.22孔与A面有位置度误差的要求,必须达到重直度0.02mm,因此我们在加工该孔时必须以该平面定位,保证其位置度要求.二、选择毛坯及毛坯制造方法根据零件材料确定毛坯为铸件，根据其结构形状、尺寸大小和材料性能毛坯的铸造方法选用-低压铸造毛坯公差等级-IT8级球墨铸铁：在铁水（球墨生铁）浇注前加一定量的球化剂（硅，镁）使铸铁中石墨球化，由于碳以球状存在于铸件基体中，改善其对基体的割裂作用，球墨铸铁的抗拉强度，屈服强度，塑性，冲击韧性大大提高，并且有耐磨，减震。工艺性能好，成本低等优点因为零件要求无砂眼，所以在毛坯铸造时要注意气孔的产生气孔原因：1空气夾杂在熔汤中2气体的来源：熔解时、在料管中、在模具中、离型剂改善方法：1适当的慢速2检查流道转弯是否圆滑，截面积是否渐減3检查逃气道面积是否够大，是否有被阻塞，位置是否位於最后充填的地方4检查离型剂是否噴太多，模温是否太低5使用真空第三节 工艺规程设计一、定位基面的选择定位基面的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择得正确、合理与否，将直接影响工件的加工质量和生产率。 在选择定位基面时，需要同时考虑以下三个问题：(1) 以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行?(2) 为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为粗基面?(3) 是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面?精基面的选择：根据精基面的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准。 在十字接头机械加工工艺过程中，大部分工序选用十字接头的一个指定的端面和小头孔作为主要基面，并用大头孔处指定一侧的外圆面作为另一基面。这是由于：端面的面积大，定位比较稳定；用小头孔定位可直接控制大小头孔的中心距。这样就使各工序的定位基准统一起来，减少定位误差。再深入研究一下：（1） 根据零件图，十字接头零件的大小头孔有一端面在一个平面上，因此可以同时加工出来，但另一端面不在一个平面上，这对作为定位基准面来说是不利的。因此，在加工时需主意其定位方案的合理性。（2） 小头孔内孔作为基面，所以小头孔内孔表面的加工安排得比较早。 在小头孔与大头孔作为定位基面前的加工工序且钻孔、扩孔、铰孔，这些工序对于加工后的孔与孔的平行度不易保证，有时会影响到后续工序的加工精度，因此，在加工时应注意，选用合理的定位方案。（3） 在第一道工序中，工件的各个表面都是毛坯表面，定位和夹紧的条件都较差，而加工余量和切削力都较大，如果再遇上工件本身的刚性差，则对加工精度会有很大影响，因此第一道工序的定位和夹紧方法的选择，对于整个工艺过程的加工精度常有深远的影响。十字头接头加工就是如此。在粗铣中工件如何定位呢？一个方法是以毛坯端面定位，在侧面和端部夹紧，粗铣一个端面后，翻身，以铣好的面定位，铣另一个毛坯面。但是由于毛坯表面 不平整，刚性差，定位夹紧时工件可能变形，粗铣后端面似乎平整了，一放松，工件又恢复变形，影响后续工序的定位精度。二、十字接头零件表面加工方法的选择零件各表面加工方法和方案的选择，首先要保证加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，还须考虑生产率和经济性方面的要求，在选择时，应根据各种加工方法的特点及其经济加工精度和表面粗糙度，结合零件的特点和技术要求，慎重决定。1.大部分外表面可达到要求. 其经济精度IT12-14. 表面粗糙度Ra12.5-6.3.都可以达到零件设计要求. 2.孔4 钻铰 其经济精度IT8-10 表面粗糙度Ra3.2-1.6 3.孔22+0.033 40+0.039其他公差为IT8级 其经济精度IT11-13 表面粗糙Ra12.5-6.3 有Ra12.5的粗糙度要求4.在孔4的内壁粗糙度要求为Ra1.6其它孔壁都在Ra6.3.40的上偏差为0.03922的上偏差为0.033公差等级都为IT8.所以对现代机加工不难.5.在22空内有一个高为2mm粗糙度为Ra12.5的圆弧凹槽. 6.m10-7B螺孔 普通螺(粗压螺纹) 螺距1.5 中径9.026 小径8.376 m6-6B 螺距1 中径5.350 小径4.917 零件各表面加工顺序的确定机械加工顺序安排根据机械加工顺序安排时应遵循的原则，考虑到该工件的具体特点，先安排大小头孔两端面的加工，接着安排加工大小头两孔，再就是铣槽，再加工大小头端22mm、40mm的孔，攻M10, M16的螺纹，铣2mm槽，最后钻4mm的孔。热处理工序的安排由于毛坯为铸件，在机械加工之前，首先安排正火处理，以消除锻造应力，改善金属组织，细化晶粒，改善切削性能。辅助工序的安排。 检验工序：在热处理工序后安排中间检验工序，最后安排终结检验。三、制定工艺路线制定工艺路线主要是确定加工方法和划分加工阶段。(1)选择加工方法应以零件加工表面的技术条件为依据，主要是加工面的尺寸精度、形状精度、表面粗糙度，并综合考虑各个方面工艺因素的影响。一般是根据主要表面的技术条件先确定终加工方法，接着再确定一系列准备工序的加工方法，然后再确定其他次要表面的加工方法。(2)在各表面加工方法选定以后，就需进一步考虑这些加工方法在工艺路线中的大致顺序，以定位基准面的加工为主线，妥善安排热处理工序及其他辅助工序。(3)排加工路线图表。当生产批量不同时零件的工艺路线也会有较大的差别，先在列出零件大量生产时的工艺路线。见附表.四、选择加工设备及工艺装备(1)根据零件加工精度、轮廓尺寸和批量等因素，合理确定机床种类及规格。(2)根据质量、效率和经济性选择夹具种类和数量。(3)根据工件材料和切削用量以及生产率的要求，选择刀具，应注意尽量选择标准刀具。(4)根据批量及加工精度选择量具。由于生产类型为大批生产，故加工设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。选择机床A，工序10：是粗铣和半精铣。本零件外轮廓尺寸不大。精度要求不是很高，选用X5025。B，工序20，30，50，70：可以在立式钻床上加工。可选用Z5140立式钻床。C，工序40：可以在立式铣床上加工，可选用X5025。D，工序60：可用卧式铣床加工出。可选用X6026。选择夹具本十字接头零件除加工钻12mm孔，攻M8mm螺纹需设计专用夹具外，还有铣平面夹具也需要一套夹具，其他各工序使用通用夹具即可。选择刀具A，零件要求槽深度为2mm。拉刀直径应为1016mm。因此，所选拉刀：槽宽2mm时，铣刀规格为d=16mm，D=50mm，L=2mm。B，铣大小头两端面时，铣刀选A类可转位面铣刀直径为50mm。C，钻10 mm的小头端孔至尺寸14H8 mm，选用锥柄麻花钻，锥柄扩孔复合钻，扩孔时倒角。选用锥柄机用绞刀。D，钻扩40H11mm ，22H11mm 的大头端孔：选用锥柄扩孔复合钻，扩孔时倒角。E，钻4 mm的大头端孔，选用锥柄麻花钻。F，攻M10mm，M6mm的螺纹：选用机用丝锥。选择量具本零件属大量生产，一般均采用量具，选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量具的测量方法极限误差选择。A，选择加工孔用量具，可选内径百分尺，选分度植为0.01mm。B，选择加工槽所用量具，选用分度植为0.02mm,测量范围为0150mm游标尺进行测量。五、加工工序设计、工序尺寸及切削用量的计算（1）用查表法确定工序余量。（2）当无基准转换时，工序尺寸及其公差的确定应首先明确工序的加工精度。（3）当有基准转换时的工序尺寸及其公差应由解算工艺尺寸链获得。（4）确定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时，同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。有基准转换时，工序尺寸应用工艺尺寸链解算。切削用量的选择单件小批生产时，一般可由操作工人自定，大批生产条件下，工艺规程必须给定切削用量的详细数值，选择的原则是确保质量的前提下具有较高的生产率和经济性，具有选用可参考各类工艺人员手册。工序粗铣及半精铣大小头孔两端面查有关手册平面加工余量表，得半精加工余量Z为1 mm，已知端面总余量Z总为3 mm，故粗加工余量Z粗=（3-1）mm=2 mm。如图1.4（a）所示，半精铣右端面以左端面定位，工序尺寸为： 1.4(a)X小精=112 mm,X大精=82mm则粗铣右端面工序尺寸X小精为112mm,X大精为82mm。查教材表316平面加工方法，得粗铣加工公差等级为IT1113，取IT11，其公差T小精=0.13mm，T大精=0.19mm，所以X小精=（1120.065）mm, X大精=（820.095）mm。加工端面的工步余量和工序尺寸及公差/mm加工表面工序边余量/mm工序尺寸及公差/mm表面粗糙度/um粗 半精粗 半精粗 半精小头孔右端面2 11140.065 1130.0376.3 3.2大头孔右端面2 1840.095 850.0266.3 3.2小头孔左端面2 11110.065 1106.3 3.2大头孔左端面2 1810.095 800.0266.3 3.2校核精铣余量Z精Z小精=X小精min X小精max=（1110.13）(110+0)mm=0.87mmZ大精=X大精min X大精max=（830.19）82mm=0.81mm故余量足够。查阅有关资料手册，取粗铣的每齿进给量fz=0.2mm/z;半精铣的每转进给量f=0.05mm/z,粗铣走刀1次，ap =2mm;半精铣走刀1次，ap=1mm。取粗铣的主轴转速为150r/min，取半精铣的主轴转速为300r/min，又前面已选定铣刀直径D为50 mm，故相应的切削速度分别为：粗加工 Vc=Dn粗/1000=3.14*50*150/1000m/min=23.55m/min半精加工 Vc=Dn粗/1000=3.14*50*300/1000 m/min=47.1 m/min工序钻、扩、铰通孔到4H8加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸深度14钻孔1IT1111214H8扩孔0.9（单边）IT10（58m）2.8+0.0581214H8铰孔0.1（单边）IT8（27m）4+0.027124H8的孔钻、扩、铰余量参考有关资料手册Z扩=0.9mm，Z铰=0.1 mm，由此可推算出Z钻=（4/2-0.9-0.1）=1mm。钻、扩、铰10的孔到14H8的加工余量参考Z25140机床技术参数表，取钻孔4H8的进给量f=0.3 mm/ r，参考有关资料得钻孔1的v=0.435m/s=26.1m/min。由此算出转速为：n=1000v/d=1000*26.1/3.14*12 r /min=692.68 r /min按机床实际转速取n=630 r /min，则实际切削速度为： Vc=d n/1000=3.14*12*630/1000 m/min= 23.74m/min查有关资料得：Ff=9.81*42.7dof0.8KF（N）M=9.81*0.021 dof0.8KM（Nm）钻1 mm的孔Ff和M如下：Ff=9.81*42.7*12*0.30.8*1 N=1918.56 NM=9.81*0.021*12*0.30.8*1 Nm=11.32 Nm扩孔2.8 mm，参考有关资料，并参考机床实际进给量，取f=0.3 mm/ r，（因扩的是盲孔，所以进给量取得较小）参考有关资料，扩孔切削速度为钻孔是的1/2-1/3，故取扩孔时=1/2*23.74 m/min=11.87 m/min。由此算出转速为：n=1000v/d=1000*11.87/3.14*13.8 r /min=273.93 r /min按机床实际转速取n=300 r /min。参考有关资料，取铰孔的切削速度为Vc=0.3 m/s=18 m/min。由此算出转速为： n=1000v/d=1000*18/3.14*14 r /min =409.46 r /min按机床实际转速取为n=400 r /min。则实际切削速度为： Vc=d n/1000=3.14*14*400/1000 m/min=17.58 m/min工序钻、扩大头端40H11 mm的孔 40H11 mm的孔，扩余量参考有关手册取Z扩=0.9 mm。 由此可算出Z钻=（40/2-0.9）=19.1 mm钻、扩、大头端40H11 mm的孔的加工余量表加工表面加工方法余量公差等级工序尺寸40H11钻孔19.138.240H11扩孔0.9（单边）H1140+0.13参考Z25140机床技术参数表，取钻孔40H11 mm的进给量取f=0.4 mm/ r。参考有关资料，得钻孔38.2 mm的切削速度Vc=0.445m/s=126.7m/min。由此可算出转速为：n=1000v/d=1000*26.7/3.14*38.2 r /min=222.6r /min 按机床实际转速取n=300 r /min，则实际切削速度为： Vc=d n/1000=3.14*38.2*300/1000=35.98 m/min查有关资料得：Ff=9.81*42.7dof0.8KF（N）M=9.81*0.021 dof0.8KM（NM）所以30的Ff和M如下：Ff=9.81*42.7*28.2*0.40.8*1 N=5675.4 NM=9.81*0.021*38.2*0.40.8*1 NM=78.71NM扩40H11 mm的孔，参考机床实际进给量取f=0.4 mm/ r。参考有关资料，扩孔切削速度为钻孔时的1/21/3，故取扩孔时=1/2*36.56 m/min =13.28m/min。由此可算出转速为： n=1000v/d=1000*13.28/3.14*40 r /min=105.72 r /min按机床实际转速取n=400 r /min。确定拉槽时的工序尺寸。粗铣就可达到零件图样的要求，则该工序尺寸：槽宽2mm、深2mm。其工序余量既等于总余量2 mm。钻小头端22 mm本工序与加工40孔相同要求。本工序的切削用量及其余次要工序设计略。六、时间定额计算（一）计算工序的时间定额 机动时间。参考有关资料，得钻孔的计算公式为： Tj=（l+l1+l2）/fn L1=D/2cotkr+（12）L2=14，钻盲孔时l2=0。对钻4 mm的孔有： L1=D/2cotkr+（12）=12/2cot（118/2）+1.5 mm5.1mmL=12mm。将以上数据及前面已选定的f及n代入公式得： Tj=（20+5.1+0）/0.3*630 min0.24min参考有关资料，得扩孔的计算公式为：Tj=（l+l1+l2）/fnL1=（D-d1）/2cotkr+（12）扩盲孔和铰盲控时l2=0。对扩孔1.8 mm有：L1= （D-d1）/2cotkr+（12）=（1.8-1）/2cot60+1.5 mm2 mmL=12mm，取 l2=0 mm。将以上数据及前面已选定的f及n代入公式得：Tj=（40+2+0）/0.3*300 min0.47min对铰孔4 mm有：L1= （D-d1）/2cotkr+（12）=（4-3.8）/2cot45+1.5 mm1.6 mm将以上数据及前面已选定的f及n代入公式得：Tj=（4+1.6+0）/0.3*400 min0.35min 总机动时间Tj（既基本时间tb）为：Tb=（0.24+0.47+0.35）=1.06 min。（二）计算工序的时间定额 机动时间。参考有关资料得钻孔的计算公式为：Tj=（l+l1+l2）/fnL1=D/2cotkr+（12）L2=14，钻盲孔时l2=0。对钻38.2 mm的孔有：L1=D/2cotkr+（12）=38.2/2cot（118/2）+1.5 mm9.96mmL=21.5mm，取 l2=3 mm。将以上数据及前面已选定的f及n代入公式得：Tj=（21.5+9.96+3）/0.4*300 min0.29min参考有关资料，得扩孔的计算公式为：Tj=（l+l1+l2）/fnL1=（D-d1）/2cotkr+（12）扩盲孔时l2=0。对扩孔40 mm有：L1= （D-d1）/2cotkr+（12）=（40-38.2）/2cot60+1.5 mm2 mmL=21.5mm，取 l2=3 mm。将以上数据及前面已选定的f及n代入公式得：Tj=（21.5+2+3）/0.4*140 min0.47min总机动时间Tj（既基本时间tb）为：Tb=（0.29+0.47）=0.76 min。其余时间定额计算略。七、填写机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡工艺过程综合卡片简要写明各道工序，作为生产管理使用。工艺卡片详细说明整个工艺过程，作为指导工人生产和帮助管理人员、技术人员掌握整个零件加工过程的一种工艺文件，除 写明工序内容外，还应填写工序所采用的切削用量和工装设备名称、代号等。工序卡片用于指导工人进行生产的更为详细的工艺文件，在大批量生产的关键零件的关键工序才使用。（1）简图可按比例缩小，用尽量少的投影视图表达。简图也可以只画出与加工部位有关的局部视图，除加工面、定位面夹紧面、主要轮廓面，其余线条可省略，以必需、明了为度。（2）被加工表面用粗实线（或红线）表示，其余均用细实线。应标明本工序的工序尺寸，公差及粗糙度要求。（3）定位、夹紧表面应以规定的符号标明。 工艺文件详见表第二章 十字接头零件的夹具设计（钻夹具的设计）第一节 机床夹具设计的基本要求和一般步骤一、对专用夹具的基本要求1.保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2.提高生产效率应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。3.工艺性好 专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修。专用夹具的制造属于单件生产。当最终精度由调整或修配保证时，夹具上应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。4.使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。5.经济性好除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外。还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。二、专用夹具设计步骤1.明确设计任务与收集设计资料夹具设计的第一步是在已知生产纲领的前提下，研究被加工零件的零件图、工序图、工艺规程和设计任务书，对工件进行工艺分析。其内容主要是了解工件的结构特点、材料；确定本工序的加工表面、加工要求、加工余量、定位基准和夹紧表面及所用的机床、刀具、量具等。其次是根据设计任务收集有关资料，如机床的技术参数，夹具零部件的国家标准、部颁标准和厂订标准，各类夹具图册、夹具设计手册等，还可收集一些同类夹具的设计图样，并了解该厂的工装制造水平，以供参考。2.拟订夹具结构方案与绘制夹具草图1） 确定工件的定位方案，设计定位装置。2） 确定工件的夹紧方案，设计夹紧装置。3） 确定对刀或导向方案，设计对刀或导向装置。4） 确定夹具与机床的连接方式，设计连接元件及安装基面。5） 确定和设计其它装置及元件的结构形式。如分度装置、预定位装置及吊装元件等。6） 确定夹具体的结构形式及夹具在机床上的安装方式。7） 绘制夹具草图，并标注尺寸、公差及技术要求。1. 进行必要的分析计算工件的加工精度较高时，应进行工件加工精度分析。有动力装置的夹具，需计算夹紧力。当有几种夹具方案时，可进行经济分析，选用经济效益较高的方案。3.审查方案与改进设计夹具草图画出后，应征求有关人员的意见，并送有关部门审查，然后根据根据他们的意见对夹具方案作进一步修改。4.绘制夹具装配总图夹具的总装配图应按国家制图标准绘制。绘图比例尽量采用1：1。主视图按夹具面对操作者的方向绘制。总图应把夹具的工作原理、个种装置的结构及其相互关系表达清楚。夹具总图绘制次序如下：1） 用双点划线将工件的外形轮廓、定位基面、夹紧表面及加工表面绘制在各个视图的合适位置上。在总图中，工件可看作透明体，不遮挡后面夹具上的线条。2） 依次绘出定位装置、夹紧装置、对刀或导向装置、其它装置、夹具体及连接元件和安装基面。3） 标注必要的尺寸、公差和技术要求。4） 编制夹具明细表及标题栏。完整的夹具装配总图的参阅“夹具图册”中的图。5.绘制夹具零件图夹具中的非标准零件均要画零件图，并按夹具总图的要求，确定零件的尺寸、公差及技术要求。第二节 十字接头零件的钻床夹具设计钻22孔夹具设计定位基准的选择在加工22孔工序时，十字接头下平面及孔已经加工到要求尺寸。因此选用下平面及与其垂直的孔外圆加作为定位基准。符合定位原理，限制了工件的自由度，符合定位法则。夹具上的定位元件是：V型块,其中一面为十字接头的下表面垫块定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面与外圆定位，所以相应的夹具上的定位元件应V型块。因此进行定位元件的设计主要是对V型块进行设计根据参考文献11，可查得短圆柱销的结构和尺寸。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V型块一垫板定位。其定位误差主要为零钻削力与夹紧力的计算由于本道工序主要完成孔的钻加工。由参考文献9得：钻削力 钻削力矩 式中： 本套夹具采用活动压板夹紧，活动压板主要靠上下旋动垫板上的螺母来实现夹紧。根据参考文献11可知该机构属于单个螺旋夹紧。由式（3.1）根据参考文献11表1-2-20到表1-2-23可查得 衬套、钻模板及夹具体设计钻22孔钻套结构参数如表3.9所示。表3.9dHD公称尺寸允差222030+0.018+0.0072218104771650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22+0.034+0.0162030+0.023+0.0120.52夹紧装置的设计夹紧装置采用活动的垫板来夹紧工件，采用的活动垫板的好处就是加工完成后，可以将压板松开，然后向下退后一定距离把工件取出。主要用的螺旋夹紧原理。3.3.7夹具设计及操作的简要说明本套夹具用于加工22孔。定位采用常见的一面两销定位方案。泵盖上平面（一面）及其内孔来实现完全定位。主要考虑工件便于取出夹紧装置采用活动垫板夹紧。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。工件装夹时，先将工件放到带大端面的长圆柱销和固定定位销处，然后将移动垫板上移，压紧工件，将螺栓拧紧就可以进行加工了。加工完成以后将移动压板退出一定距离，就可以把工件直接取出。如夹具装配图上图所示。3.4小结对专用夹具的设计，可以了解机床夹具在切削加工中的作用：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的给以性能。本夹具设计可以反应夹具设计时应注意的问题，如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。第三章 十字接头零件专用夹具的设计（铣床的设计）1 铣十字接头M10螺纹端上平面夹具设计本夹具主要用来铣十字接头上平面。由于加工本道工序的工序简图可知。粗、精铣十字接头上平面时，上平面尺寸为2230mm，粗糙度要求，十字接头M10螺纹端上平面与M10螺纹孔轴线垂直度的要求，本道工序是对M10螺纹M10螺纹上平面进行粗加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。2定位基准的选择由零件图可知工艺孔的轴线所在平面有垂直度的要求，从定位和夹紧的角度来看，本工序中，定位基准是下平面，设计基准也是要求保证上、下两平面的平行度要求，定位基准与设计基准重合，不需要重新计算上下平面的平行度，便可保证平行度的要求。在本工序只需保证下平面放平就行，保证下平面与两定位板正确贴合就行了。为了提高加工效率，现决定用两把铣刀十字接头的上平面同时进行铣加工。同时进行采用手动夹紧。3定位元件的设计本工序选用的定位基准为下平面与22定位，属于不完全定位,所以相应的因此进行定位元件的设计主要是对固定挡销和带大端面的短圆柱销进行设计。根据参考文献11带大端面的短圆柱销的结构尺寸参数如图3.5所示。图3.5 带大端面的短圆柱销根据参考文献11固定挡销的结构如图3.6所示。图3.6 固定挡销4铣削力与夹紧力计算本夹具是在铣床上使用的，用于定位螺钉的不但起到定位用，还用于夹紧，为了保证工件在加工工程中不产生振动，必须对“17”六角螺母和”11”螺母螺钉施加一定的夹紧力。由计算公式 Fj=FsL/(d0tg(