油阀座夹具项目设计方案.doc

油阀座夹具项目设计方案1.1零件的作用 题目所给定的零件是凿岩机注油器上的油阀座，左端通过Rc3/4与主机相连，一管套穿过油壶壳体与24.5孔焊接，高压气体从左端进入阀座，在负压作用下，油壶内油从2孔流 22孔与高压气体混合后成雾状从套管喷出。16H10孔装入油量调节装置，缺口标志油量调节范围。1.2零件的工艺分析油阀座共有两组加工表面。现分述如下：1.2.1以22为中心的加工表面这一组加工表面包括：63的外圆，24.5的内孔，22的内孔以及Rc3/4锥孔，60锥角，145倒角，2个2的通孔，5，3垂直于5，2的平面及左端垂直平面。图1.1 以22为中心的加工表面1.2.2以16H10为中心的加工表面这一组加工表面包括：16H10的孔，10.5的孔以及135缺口，16.8内槽以及45倒角。由以上分析可知，Rc3/4连接用63定位。24.5焊管套形位公差靠机床自身来保证，且粗精加工尽可能一次加工完成。图1.2 以16H10为中心的加工表面1.3基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。1.3.1粗基准的选择作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其它表面欠缺。对一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的，本零件选用不加工表面32外圆柱面作为粗基准。采用32外圆柱面作为粗基准加工内孔可以保证空的壁厚均匀，而且便于装夹。1.3.2精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。阀座的右端面和24.5孔既是装配基准，又是设计基准，用它们作精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则，实现阀座零件“一面两孔”的典型定位方式；其余各面和孔的加工也能用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，B面的面积较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。加工10.5孔时，以右端端面及24.5内孔为基准。加工内孔时应以63端面为基准。由于形位公差由机床自身来保证，粗精加工尽可能一次完成。1.4制定工艺路线制定工艺路线出发点，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。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。1.4.1表面加工方法的确定 根据各表面加工要求和各种加工方法能达到的经济精度。确定各表面的加工方法如下：加工表面尺寸精度等级表面粗糙度加工方案备注右端面IT1312.5车左端面IT1312.5车上端面凸台IT1012.5铣22mm孔IT1312.5钻24.5孔IT1112.5车Rc3/4锥螺纹孔IT1312.5车10.5mm孔IT1312.5钻16mmH10孔IT103.2钻-扩3mm孔IT1125钻5mm孔IT1312.5钻2mm孔IT1125钻2.5*2.5*4缺口IT1312.5铣135退刀槽12.5铣内槽IT1212.5镗专用镗刀1.4.2加工阶段的划分由于工件加工精度要求不高，所以可以不分加工阶段，一个加工阶段可以完成；且由于工件的精度要求不太高，所以可以把焊工艺放置到最后，影响不太大。1.4.3工序的集中与分散 本零件选用工序集中原则安排油阀座的加工工序，端面5、3的孔一次装夹完成加工，63外圆、端面，22孔，24.5mm内圆一次装夹完成。该油阀座的生产类型为批量生产（6000件），为了提高生产效率；运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可以缩减辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了多个表面，有利于保证各加工面之间的相对位置要求。1.4.4工序的顺序安排根据先基准后其它的原则，首先加工精基准63mm圆柱面、右端面，24.5孔；根据先主后次的原则，先加工主要面右端面，22mm孔,后加工次要面10.5mm孔，16mmH10孔；根据先面后孔的原则，先加工右端面，后钻轴向孔；先加工凸台面，后钻10.5孔。1.4.5工艺路线方案一工序1 铸造工序2车63外圆、端面工序3钻22孔工序4 车左端端面、车内倒角、车锥孔、车内螺纹、车145倒角工序5 半精车24.5、精车24.5工序6 钻10.5孔工序7 粗镗16.8的孔工序8车24端面、 车倒角、工序9 钻3孔工序10 钻5孔工序11钻圆周上2孔工序12 钻端面上2孔工序13 精镗16的孔、镗内槽16.8的孔工序14铣缺口工序15 焊封、去毛刺1.4.6工艺路线方案二工序1 铸造工序2 车63外圆、端面，钻22孔，扩24.5mm内圆，粗镗退刀槽；工序3 车左端端面、车内倒角、车锥孔、车内螺纹、车145倒角工序4 铣24端面，保证至定位基准长度为39.6mm工序5 钻10.5孔，锪倒角；工序6 用专用镗刀镗内槽，距24mm面2.5mm，宽度为1.1mm扩孔16 H10mm，保证26.60.11mm；工序7 铣16孔的下端面，半粗铣上端面平台；工序8 钻3孔，钻5孔，保证深度6mm；工序9 钻端面上2孔，保证长度14mm；工序10 钻圆周上2孔；工序11 铣130度的缺口；工序12 焊封、去毛刺；工序13 终检，按零件图样要求全面检查；1.4.7工艺路线的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一工序4重复使用了初32的外圆，方案二把此工序放在了工序2中一次装夹加工，且精度要求能够保证；方案一中工序5钻孔时没有遵循先面后孔的原则，方案二保证了这一原则；16mm孔和16.8内槽一次加工就能保证精度，所以无需像方案一中那样分粗加工和精加工，且把镗孔的工序先于扩直径为16的孔，减小了因镗工艺造成工件变形的影响，加之对两个直径为2的油孔，先加工右端面的，而后加工圆周面上的孔，易于排屑和减小了加工的难度和增加刀具的使用寿命。综上从优考虑，选择工艺路线为方案二。首先以32外圆为粗基准加工端面，63外圆，钻22孔，车24.5mm内圆，尺寸公差由机床保证。利用63外圆和24.5mm内圆加工32端面、锥孔、倒角、车螺纹。利用63端面和24.5mm内圆以及24mm外圆加工24mm端面。由于2孔和3孔不能在同一机床上完成，所以应分成2道工序在2个不同的机床上加工。而两个2孔相通，所以先钻端面2孔，再钻另一个2孔时应以端面2mm为定位基准。 图1.3 主要加工尺寸1.5确定毛坯1.5.1 毛坯材料根据零件材料ZG45确定毛坯为铸件，为了保证孔22的加工质量和便于加工，将整个工件铸成整体毛坯，分型面通过22孔中心线，而且垂直16孔的中心线，铸件进行人工时效后，送机加工车间加工，以免工件切开后发生较大的变形。1.5.2 铸件尺寸公差 由于是中批量生产，毛坯制造选方法采用砂型机器型，由工艺人员手册查得，铸件尺寸公差等级为CT10，选取铸件错箱值为1.0 mm。1.5.3 铸件机械加工余量 对于批量生产的铸件加工余量由工艺人员手册查得选取MA为G级，各表面的总余量见下表1，由工艺人员手册查得铸件主要尺寸见表2。表1加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明上表面39.6G2+0.4单侧加工6363H5+1轴降1级双侧加工端面55G3.5+0.5双侧加工表2主要尺寸零件尺寸总余量毛坯尺寸公差CT16与右端面尺寸22224一般公差-c63 轴63467一般公差-c22与上表面尺寸39.62.442一般公差-c左端面与右端面尺寸55459一般公差-c 图1.4 零件毛坯合1.6机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定油阀座零件材料为ZG45，强度和切削性能良好，塑性、韧性较低。生产类型为大批量生产，采用砂型机器铸造（压实式或震压式）。查机械加工工艺手册及相关资料，长度方向上的余量为4。铸造精度为IT9-IT11，尺寸公差为1.6-3.2mm.根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：1.6.1外圆表面（63）考虑其加工长度为9，与其联结的非加工外圆表面直径为70，为简化铸造毛坯的外形，现直接取其外圆表面直径为70。63表面为自由尺寸公差.1.6.2外圆表面沿轴线长度方向的加工余量（63端面、32端面）分2次加工。第1次加工3，余下的0.51次加工。1.6.3孔16由于孔的直径都小于24毫米，故采用毛坯为实心，不冲出孔来。内孔精度要求界于IT8IT10之间。参照机械加工工艺手册确定工序尺寸及余量为 钻孔10.5 粗镗15.85 2Z=5.35 精镗15.95 2Z=0.11.6.4外圆端面（24）查机械加工工艺手册24端面的余量为4。分两次加工，第一次加工3，第二次加工1。1.6.5铣缺口（16）由于题目中对16圆柱缺口的精度要求不高。故粗铣余量为4。经过粗铣后即可达到题目的要求。第1章 粗钻油阀座10.5 孔工序的夹具设计 (张华执笔)经小组讨论及分配，由我第5道工序在24面上钻10.5的通孔的工装夹具，对本序的主要要求考虑尺寸22，由于公差要求较低，因此本步的重点应在加紧的方便与快速性上。2.1问题提出本夹具用来加工24端面的10.5mm的孔。孔的定位精度一般，加工精度可由钻床保证。2.2定位基准和定位方案的选择由零件图2.1可知，加工10.5mm孔必须对工件进行完全定位。使用钻床进行加工，2种方案如下：方案一用63mm端面放在平面上限制3个自由度，用心轴穿过22mm中心孔，在心轴上做成24.5mm的短销限制2个自由度，再用24上端面限制一个自由度。定位方案二用63mm的端面放在平面上限制3个自由度，用心轴穿过22mm中心孔，再用24的外圆面限制一个自由度。由比较可知，方案一24上端面面积较小，不足以限制零件的旋转自由度，而方案二则能较好的限制其旋转自由度。 方案1 方案2 图2.1出于定位简单和快速的考虑，选择方案二即以孔24.5mm和端面为基准定位，侧面加V形块与24圆柱外圆面相切辅助定位，使工件完全定位，再使用螺旋卡紧机构推动紧推块压紧零件进行卡紧。最终的定位原理图如图 图2.22.3切削力和卡紧力计算本步加工按钻削估算卡紧力，实际效果可以保证可靠的卡紧。钻削轴向力 ：扭矩： 卡紧力为取系数 S1=1.5 S2=S3=S4=1.1则实际卡紧力为 F=S1S2S3S4F=16.77N使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。2.4定位误差分析本工序采用孔24.5和端面为基准定位，使加工基准和设计基准统一，能很好的保证定位的精度。根据机床夹具设计手册p228表计算方法： Y=D1+d1+1min=0.13+0.09+0=0.212.5对刀装置本夹具采用可换钻套作为对刀装置，其中钻套配用M8的开槽盘头螺钉压紧，其优点是可迅速方便地调换钻套。见附图yfz-4. 2.6夹具设计及操作的简要说明夹具的卡紧力不大，故使用手动卡紧，为了提高生产力，改用盖板锁紧装置，为操作方便轻松，采用手轮转动推力螺栓加紧定位。加工时转动手轮使紧推块退至适当距离，将工件装在心轴上，略微对正，再转动手轮使V块接触工件24外圆使零件完全对正，最后继续转动手轮紧固工件。 2.7设计心得体会经过为期两周的努力，有关夹具的课程设计最终完成了，个中的辛苦与体会，让我感触颇深。刚开始设计的时候，总觉的难度很大，不知道从什么地方下手，对一些设计的步骤根本不知道怎么安排，怎么设计。老师给我们详细讲解了机械设计应注意的条件，让我们先从分析零件图开始，然后在得出零件技术要求，在根据零件的技术要求画出毛坯和零件合图。在设计期间，我们第一次接触了机械加工工艺的设计，对我有了很大提高。遇到不懂的问题时，通过几次与指导老师的交流也都能迎刃而解。同学之间虽然每个人的设计课题不一样，但我们之间还是会经常讨论，互相帮助，不紧学会了知识，而且还锻炼了我们的团队精神。在这次设计中，要感谢我们的指导老师，他们在设计期间为我们解决了很多难题。相信通过这次的课程设计，能够让我认清了自己的不足，并将在以后的工作生活中加以完善，在未来的工作中更好的发挥自己。 第2章 油阀座钻35孔专用夹具设计 (刘旺执笔)3.1 确定设计方案本夹具是工序钻35孔的专用夹具.本夹具将用于立式钻床.1. 定位方案 工件以右端面及24.5孔为定位基准,采用平面与定位销组合定位方案,在右端面及24.5孔面上定位,其限制了5个自由度. 16孔用菱形销限制1个自由度,所以工件被完全定位.图3.1 定位方案图2.夹紧方案 用于钻小孔的夹具,常常不另设夹紧装置,这种处理方法既能缩短夹具的制造周期,降低夹具制造成本,又能节省安装工件的时间,提高生产率,但必须保证安全.采用手动螺旋拧紧是可靠的,可免去夹紧力的计算.3.导向装置 采用固定钻套,保证钻孔的位置.3.2 计算切削用量,决定切削速度v和工作台每分钟进给量F钻3孔，钻5孔，保证深度6mm；一、钻3孔、选用钻床为Z550f=0.02mm/r（查切削用量简明手册P59表2.18）V=25m/min（查切削用量简明手册P59表2.18）=2653.93r/min按机床说明，取=1500r/min故实际切削速度：V=14.13m/min切削工时：t=0.633min二、钻5孔f=0.015mm/r（查切削用量简明手册P59表2.18）V=28m/min（查切削用量简明手册P59表2.18）=1783.4r/min按机床说明，取=1500r/min故实际切削速度：V=23.55m/min3.3 选择钻头磨钝标准耐用度查表5-130知,钻头的磨钝限度为0.5-0.83.4 基本时间切削工时：T1=0.633minT2= =0.533min总时间大约为1.066分3.5 定位误差的分析本工序选用的工件以圆孔在间隙心轴上定位，心轴为垂直放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。不过这时的径向定位误差不再只是单向的了，而是在水平面内任意方向上都有可能发生，其最大值也比心轴水平放置时大一倍。3.6 操作说明由零件图3.2可知，两定位孔一个与5孔同轴,一个与5孔垂直，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求。为了保证所钻的孔与侧面垂直,根据基准重合、基准统一原则,在选择两定位孔的加工定位基准时，应尽量选择同一定位基准,即粗车、半精车的右端面。因此加工定位孔的定位基准应选择63外圆端面为主要定位基面以限制工件的三个自由度，以24.5轴限制工件的两个自由度，用一个菱形销定位限制工件的另一个自由度。图3.2 操作说明图3.7 设计心得体会 设计是对我们在学校所学知识的总结。通过课程设计可以将所学知识串通起来,从而对我们所学专业知识进行巩固和复习。刚开始设计的时候，总觉的难度很大，不知道从什么地方下手，对一些设计的步骤根本不知道怎么安排，怎么设计。于是我在图书馆借了很多相关的书籍,并上网查阅了一些资料,详细了解了机械设计应注意的问题及设计步骤.我开始知道要先从分析零件图开始，然后在得出零件技术要求，在根据零件的技术要求画出毛坯和零件合图,然后定出工艺规程路线,最后设计出需要的专用夹具.在设计期间，我们第一次接触了机械加工工艺的设计，对我有了很大提高。遇到不懂的问题时，指导老师及同学们都能细心的帮助我。同学之间虽然每个人的设计课题不一样，但我们之间还是会经常讨论，互相帮助，不仅学会了知识，而且还锻炼了我们的团队精神。在这次设计中，要感谢我们的指导老师，他在设计期间为我们解决了很多难题。相信我们通过这次设计，一定会对我们以后的学习有更好的帮助。第3章 油阀座圆周上2mm孔工序的夹具设计(张艳艳执笔)4.1 问题提出本夹具用来加工圆周上2mm孔。孔的定位精度一般，加工精度可由钻床保证。4.2 基准的选择比较 由零件图4.1和图4.2可知，加工2mm孔必须对工件进行完全定位。使用钻床加工，定位方案一用63mm端面放在平面上限制3个自由度，用心轴穿过22mm中心孔，在心轴上做成24.5mm的短销限制2个自由度，再用16mm的孔限制1个自由度。定位方案二用63mm的端面放在平面上限制3个自由度，用心轴穿过22mm中心孔，在心轴上做成24.5mm的菱形短销与平面一起限制4个自由度，再配合2mm的短销限制2个自由度来实现定位。比较两个方案可知，方案二较好，因为端面上2mm的孔和圆周上2mm的孔要求垂直相通，方案二用前一步工序加工的端面2mm的孔来进行定位，可以很好的保证加工精度。故选择方案二。 图4.1 工件定位方案一 图4.2工件定位方案二4.3 切削力及夹紧力的计算选用钻床为Z515f=0.05mm/r（查1P545表2.4-38）V=0.75m/s （查1P547表2.4-41） =7165.6r/min按机床说明，取=2900r/min故实际切削速度：V= =18.212m/min切削工时：t= =0.193min钻孔时轴向力，扭矩，功率的计算公式查6P77表2.32 轴向力：= (4.1)其中=600，=1.0, =0.7, =0.95=6000.95=140.02N 扭矩: = (4.2)=0.3050.95=0.1055N*m 功率: = (4.3)=0.032Kw4.4 定位误差的分析夹具的主要定位元件是立板及与立板配合使用的心轴。所以立板和心轴的制造误差为本工序的主要误差。立板与心轴的配合处要磨精度等级为6级，公差为0.013mm，平面度公差为0.05mm，心轴的表面与立板面的垂直度公差为0.03mm，所以加工孔的垂直度误差为0.013+0.03+0.05mm=0.093mm。4.5 夹紧元件强度校核受力分析：当压紧工件时，螺栓除受夹紧力作用产生拉应力外，还受转矩T的扭转而产生扭转剪应力的作用。拉伸应力：扭转剪应力：由第四强度理论，可知螺栓预紧状态下的计算应力：元件材料为45钢，屈服强度为=450 ，取安全系数n=1.9则许用挤压应力4.6 夹具操作设计及操作说明夹具的装配是先把2mm短销装入夹具座中，再装心轴，其一端过盈配合，并用双螺母反向锁死，再装钻模板，夹具安装完毕。加工时把工件装在心轴上，保证定位要求，加开口垫片，用螺母拧紧。加工孔完成后，拧松螺母至能拿出开口垫片即可，拿出开口垫片，取出工件。4.7夹距总体图图4.3 夹距总图4.8夹具的优化设计及经济性分析这种优化设计的特点：可以正确确定适用对象种数。根据优化设计的结果，对可调、可换元件和通用基体的结构设计从成本比例的角度进行调整，从而使之满足优化设计，达到整体经济性的目的。从成组夹具适用对象种数所分摊的夹具成本看，可以认为：适用对象在成组夹具满负荷的范围内，对象种数愈多则夹具分摊到适用对象种数上的单位成本就愈低。从夹具上的可调、可换元件看，随着夹具适用对象种数的增加，则夹具上的可调、可换元件也随着增加，这时，可调、可换元件的设计、制造费用以及夹具的调整次数和调整、保管费用也随之相应增加。当所设计的成组夹具，其适用对象零件种数等于或接近NK值时，可以认为这套成组夹具符合经济性的原则；反之，从经济的角度可以认为是不合理的。这时，应该从各方面采取调整措施，如修改通用基体或可调、可换元件的结构设计，使之Ct值与P值的比例关系得到调整，最终符合经济性的原则。 在成组夹具设计中，根据夹具的复杂程度，从已积累的统计资料中取得Ct值与P值的当量值，以预定成组夹具适用对象零件种数，然后对实际的Ct值与P值进行评价，这样可以达到减少过程损失的目的。 大幅度提高单机设备的通过能力，提高产品质量。现场同类设备由于工装的差异影响了设备本身较宽的工艺通过能力，通用工装使现场整体的设备通过能力得到提高，有利于均衡生产，提高了工艺质量和产品质量。提高现场应变能力和单一品种的加工能力，有利于物流顺畅和均衡生产。4.9 设计心得体会 为期两周多的夹具课程设计终于结束了。我们在整个过程中，一组成员相互配合、互相监督。努力地将设计尽早赶完。在过程中，我懂得了，怎样去锻炼我们的实践面和对理论面的理解和消化，要明白怎样去讲我们的专业知识与课程设计联系起来。我想做累世的大作业就为我们提供了良好的实践平台。为了让自己的设计搞好。我查了大量的关于机械方面的资料。一次次翻阅手册让自己的设计更加标准化。在 有时高设计的时候我们就像一个个空想家，仅凭自己的印象在做啊，算啊。没有吧设计手册放在手上，抛开 了实际。搞出来的却是不切合实际的，所以我们做设计一切要从实际出发，从手册出发，这样才会有所收获。对于夹具设计，主要是解决零件定位问题和夹紧问题，而零件定位夹紧是比较灵活的，方案比较多，需要我们对加工零件进行认真的分析，选择出比较成熟的方案。在整个夹具课程设计的过程中，我们遇到了很多的问题，才发现自己学习的不到位。也了解到书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，在设计中才发现，有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。实践才是检验真理的唯一标准！这次设计中要求用到制图软件，使我们对AutoCAD,Proe又重新熟悉了一遍。记得CAD还是大一时候学的，刚开始画的时候基本上都不记得了，于是我又把书拿出来重新看了一遍，在一边画图一边熟悉软件中，我的作图速度越来越快。这样带着问题来学，我发现效率很高。同时，由于要求我们做出渲染图，我又初步学会了一门新软件-C4D的使用。这次夹具的课程设计为我们提供了一个理论联系实际的平台。将培养我们在以后的设计中能更加快速，更加完善地完成任务的能力，思考问题也会更加全面。这对一个设计人员来说，是一个很重要的因素和能力。同时，经过这次设计，我们也能更加清楚地知道自己哪些方面存在不足，以使自己在缺陷的地方多多努力，完善自我。第4章 油阀座135缺口专用夹具设计 (彭微执笔) 这次设计的夹具为第11道工序在24面上粗铣135的缺口，其深度为4，粗铣缺口。5.1确定设计方案 这道工序在24面上，由于工件较短小，加工面本身也比较小，加工精度要求不高。所以考虑22孔加上端面上的3孔定位。采用短轴定位外加端面定位，也就是一面加一孔的定位的方式。 从工件的结构和形状分析夹紧装置用锁紧螺母比较合适，定位和夹紧也比较实现，因为只要铣缺口不需要工件转动。短轴定位了其Z方向上的移动以及X方向上的移动，中心轴（带压板）和夹具体的环形定位了3个自由度分别是X,Z的旋转以及Y方向的移动。总共限制了5个自由度。然后由螺母的预紧力使得工件在加工时候不会随着Y轴旋转。 由于缺口有角度要求，所以选用铣刀可以旋转45度的机床。同时需要一个对刀块由缺口的形状可以看出要用到一个直角对刀块。本道工序的夹具为铣夹具故选手动夹紧，且夹具简单，操作可靠。5.2确定工艺路线 先划线，将要铣的135度位置和缺口深度画出来，接着是上工装，装夹，找正，紧固，试铣，确认无误后进行铣缺，分两次铣。5.3计算切削用量 所选刀具为高速钢直柄立铣刀，铣刀直径d=5mm,宽度d1=5mm,长度L=47，齿数z=3。5.4决定每齿进给量Fz 根据表2.11 X6120B型万能升降台铣床功率为3.75KW，工艺刚性好，精度稳定，重量轻、更换容易。查得每齿的进给量Fz=0.050.06mm/z.现取其为Fz=0.055mm/z.5.5选择铣刀磨钝标准几耐用度 查表可知，直柄立铣刀粗加工钢料，铣刀刀齿后刀面最大磨损量为0.5mm;铣刀直径d=5mm,耐用度T=60min.5.6 决定切削速度v和工作台每分钟进给量Fmz 根据公式可知： 根据X6120B型卧式铣床主轴转速，选择 n=1600r/min=26.67r/s实际切削速度为 v=0.419m/s工作台每分钟进给量Fmz=0.055*60*6=19.8mm/min根据X6120B型铣床工作台进给量，选择Fmz=19.8mm/min则实际的每齿进给量为:Fz=19.8/(3*60)=0.11mm/s5.7效验机床功率根据计算公式，铣削时的功率（单位KW） （查机床夹具设计手册）Cp=669;ap=4mm;Fz=0.11mm/s;D=5mmBz=4mm;Z=3Pc=Fc*v/1000Pc=1351.697*0.419m/s/1000=0.566KWX6132B铣床主电动机的功率为3.75KW，故所选切削用量可以采用。所确定的切削用量为5.8基本时间 Tj=(2+4+4)*4/19.8=2.02min=121s5.9切削力及夹紧力计算切削力计算：刀具：高速刚直柄立铣刀，5mm，z=3Fc=1351.697N在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数K=K0*K1*K2*K3*K4*K5K0=1.35；由于加工性质是粗加工所以K1=1.2；由于刀具钝化程度K2=1.3；由于切削特点可知K3=1.2;由于夹紧力的稳定性可知是手动夹紧：K4=1.3；由于手动夹紧时手柄的位置可知方便操作所以：K5=1.0；所以K=3.28536.所以F=Fc*K=1351.697*3.28536=4440.81N5.10定位误差的计算加工缺口定位如下图：可以看出来是由两孔加一面定位。一两孔是零件通孔和销钉所在的孔，一平面是零件的右端面。根据机床夹具设计中的有关计算： Y=D1+d1+1min=0.13+0.09+0=0.215.11操作说明夹具使用在X6120B立式铣床上，加工油阀座圆柱24面上的缺口。工件以工件右端面，中心的短轴以及圆柱销定位。可以两次完成所需要的工序。第一次铣完留1到2mm第2次铣完。5.12夹具总体图（装配图）图5.1 装配图5.13设计心得体会对于我们进行的夹具课程设计，在设计过程中，经常遇到这样或那样的问题，而且查找到的资料有时也并不能满足实际所需，使我们了解到理论与实际的差别。将理论知识应用于实际时，同时应充分考虑实际所需，比如经济性，实用性。当理论与实际很难统一时，要借助日常经验，参考以前的类似资料，进行必要的修正。通过不断的尝试以及相应的资料查找使得我们了解了许多书本上所没有的知识，同时通过询问相关的人员和老师求证，我们学到了许多的经验以及对比了很多方案，学习到了一种分析问题，解决问题的方法，我认为这比结果更加重要。经验要靠自己不断地积累，这样才能对解决问题游刃有余，并且每解决一个问题，对自己在这方面的能力，那是一个质的提升。对于夹具设计，其加工是比较简单的，主要是解决零件定位中的问题，而零件定位是一个很灵活的东西，它反映了我们解决问题的逻辑思维和创新能力。既要借助资料，也要考虑实际，以求方案能适应所需。在该课程设计中，有成功的喜悦，也有对自己所学不足的警醒。希望在以后的学习中，不断完善自己，以求不断进步。同时也感谢老师和同学的指导和帮助。第5章 油阀座钻端面2孔专用夹具设计 (张伟执笔)6.1 确定设计方案本夹具是工序钻2孔的专用夹具.本夹具将用于立式钻床.1. 定位方案 工件以左端面及中心孔，圆柱销为定位基准,采用平面与定位销组合定位方案,在左端面及24.5孔面上定位,其限制了5个自由度. 5孔用圆柱销限制1个自由度,所以工件被完全定位.2.夹紧方案 夹具中，在将工件放入正确的位置后，可以用手稍微转一下支撑块，达到初步夹紧工件的目地，然后用拨叉再转动支撑块，其工件就被夹紧了。3.导向装置 采用固定钻套,保证钻孔的位置.6.2 确定切削用量,切削速度v钻2孔，保证深度6mm；一、钻2孔、选用钻床：Z4012f=0.06mm/r（查机械加工工艺手册表3.4-26）V=0.33m/s（查机械加工工艺手册表3.4-26）=3152.87r/min按机床说明，取=3500r/min 故实际切削速度：V=21.98m/min切削工时： t=0.105min钻孔时轴向力，扭矩，功率的计算公式查切削用量简明手册表2.32轴向力：= 其中=600，=1.0,=0.7,=0.95=6000.95=140.02N扭矩:= =0.3050.95=0.105N*m功率:= =0.038KW6.3 选择钻头磨钝标准耐用度据切削用量简明手册表2.12；知钻头的磨钝限度为0.40.86.4 基本时间切削工时： t=0.105min 6.5 夹距总体图图6.1 夹距总图6.6设计心得体会作为一名机械设计制造及自动化大三的学生，我觉得能做类似的课程设计是十分有意义，而且是十分必要的。在已度过的大三的时间里我们大多数接触的是专业基础课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去锻炼我们的实践面？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台我们进行的是夹具课程设计，一方面是对我们所学夹具知识的初步检验，另一方面也是我们将理论用于实践的又一次尝试。一来帮助我们对知识有新的理解，同时也在实践的过程中，了解到自己的不足之处。并且也能了解到自己的兴趣所在，也对培养自己独立思考的能力有很大的帮助。同时也培养了同学之间的合作与默契，增加同学之间的友谊！ 在设计过程中，经常遇到这样或那样的问题，而且查找到的资料有时也并不能满足实际所需，使我们了解到理论与实际的差别。将理论知识应用于实际时，同时应充分考虑实际所需，比如经济性，实用性。当理论与实际很难统一时，要借助日常经验，参考以前的类似资料，进行必要的修正。经验要靠自己不断地积累，这样才能对解决问题游刃有余，并且每解决一个问题，对自己在这方面的能力，那是一个质的提升。对于夹具设计，其加工是比较简单的，主要是解决零件定位中的问题，而零件定位是一个很灵活的东西，它反映了我们解决问题的逻辑思维和创新能力。既要借助资料，也要考虑实际，以求方案能适应所需。 。在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当数查阅大量的设计手册了。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机械设计手册是十分必要的，同时也是必不可少的。我们是在作设计，但我们不是艺术家。他们可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们是工程师，一切都要有据可依.有 理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。同时，作为一名专业学生掌握一门或几门制图软件同样是必不可少的，由于本次大作业要求用 auto CAD制图，因此要想更加有效率的制图，我们必须熟练的掌握它。虽然过去从未独立应用过它，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率好高，记得大一学CAD时觉得好难就是因为我们没有把自己放在使用者的角度，单单是为了学而学，这样效率当然不会高。边学边用这样才会提高效率。最后，感谢老师和同学的指导和帮助。由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。第7章 参考文献1 吴宗泽，罗圣国. 机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，2006.5：39-56.2 李洪.机械加工工艺手册. 北京：北京出版社，1990:6-11-6-89.3 杨黎明.机床夹具设计手册.北京：国防工业出版社，1996:323-456.4 任青剑，贺敬宏.机械零件课程设计.西安：陕西科学技术出版社,2003：66-935 郑修本,冯冠大.机械制造工艺学. 北京：机械工业出版社，1991:51-596 张耀宸.机械加工工艺设计实用手册. 北京：航空工业出版社，1993：853-927.7 艾兴,肖诗纲.切削用量手册.北京：机械工业出版社，1995：74-86.8 侯珍秀. 机械系统设计. 哈尔滨工业大学出版社，2003.9 张世昌,李旦,高航.机械制造技术基础.北京：高等教育出版社，2001：204-26010朱冬梅，胥北澜.画法几何及机械制图.北京：高等教育出版社，2000.12:198-222附 录机械加工工艺卡（全组执笔） 长沙学院机电工程系机械设计制造及其自动化专业产品型号及名称发动机零件生产批量6000第 1 页零件名称油阀座零件图号附图三共 1 页毛坯种类砂型铸造材料名称及型号HT200每件毛坯制坯数1成品外形尺寸637079.2毛坯外形尺寸637079.2零件重量毛坯重量每台产品件数车间名称工序号工种工 序 名 称单件工时 min机床型号及名称夹具名称及编号刀具名称及编号辅助名称及编号量具名称及编号1车粗车63mm外圆及端面0.245C6140车床机床专用夹具车刀卡板2钻钻孔扩孔24.5mm1.810Z550立式钻床机床专用夹具钻头游标卡尺3车车左端面、倒角、内螺纹0.19C6140车床机床专用夹具车刀卡板4车铣mm端面及倒角0.237X63铣床机床专用夹具铣刀卡板5钻钻mm孔0.587Z515立式钻床机床专用夹具钻头游标卡尺6扩扩mm的孔、镗的槽0.210T68镗床机床专用夹具扩刀卡板7铣铣mm孔下端面，半精铣上端面平台0.623X63铣床机床专用夹具铣刀卡板8钻钻的孔0.633Z550立式钻床机床专用夹具钻头游标卡尺8钻钻的孔0.533Z550立式钻床机床专用夹具钻头游标卡尺9钻钻端面上孔0.105Z4012立式钻床机床专用夹具钻头游标卡尺10钻钻圆周上孔0.193Z515立式钻床机床专用夹具钻头游标卡尺11铣铣缺口0.077X63铣床机床专用夹具铣刀游标卡尺12钳去毛刺，焊缝 机械加工工序规程卡片（全组执笔）加工序记 粗和半精车机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称油阀座零件名称油阀座共页第页车间工序号工序名称材 料 牌 号1粗车半精车ZG45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸铁设备名称设备型号设备编号同时加工件数CA6140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r/minm/minmm/rmm1粗车右端面CA614011045.60.651.512半精车右端面CA614011045.61.31.513粗车外圆63CA614011045.60.651.514 精车外圆63CA614011045.61.31.5 1设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期）标准化（日期） 会 签（日期）钻孔机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称油阀座零件名称油阀座共10页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号30钻ZG45毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸铁设备名称设备型号设备编号同时加工件数CA6140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22孔CA61401000.51.51 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）镗孔机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称油阀座零件名称油