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WK041 弯臂钻 20 夹具 设计 CAD

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WK041-弯臂钻20孔夹具设计(带CAD图）,WK041,弯臂钻,20,夹具,设计,CAD

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工 艺 过 程 卡产品型号零（部）件图号共1 页产品名称弯臂零（部）件名称弯臂第1 页材料牌号HT150毛坯种类铸件毛坯外形尺寸每毛坯件数1每台件数1备注工序号工序名称工 序 内 容车间设 备工 艺 装 备工 时名称、型号编号夹 具辅具刀、量具准终单件10铸造铸造铸20时效时效热30铣铣80圆柱台上端面,以下端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧金立式铣床X52K专用夹具游标卡尺面铣刀6min6min40铣铣80圆柱台下端面,以上端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧金立式铣床X52K专用夹具游标卡尺面铣刀6min6min50铣铣45圆柱台上端面,以下端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧金立式铣床X52K专用夹具游标卡尺面铣刀5min5min60铣铣45圆柱台下端面,以上端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧金立式铣床X52K专用夹具游标卡尺面铣刀5min5min70钻钻扩铰40mm的孔,以下端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧金摇臂钻床Z525专用夹具游标卡尺钻头，铰刀14min14min80钻钻扩铰20mm的孔,以下端面和40mm的孔为基准，采用螺旋机构夹紧金摇臂钻床Z525专用夹具游标卡尺钻头，铰刀14min14min90钻钻18、35mm 的孔，以下端面和40、20mm的孔为基准，采用螺旋机构夹紧金摇臂钻床Z525专用夹具游标卡尺钻头，铰刀14min14min100钻钻2-M12底孔，然后攻丝2-M12孔，以下端面和40、20mm的孔为基准，采用螺旋机构夹紧金摇臂钻床Z525专用夹具游标卡尺钻头，丝锥14min14min110铣铣宽度为5的槽，以下端面和40、20mm的孔为基准，采用螺旋机构夹紧金立式铣床X52K专用夹具游标卡尺面铣刀5min5min120拉拉宽度为8mm 的键槽，以下端面和40、20mm的孔为基准，采用螺旋机构夹紧金立式拉床拉床专用夹具游标卡尺拉刀5min5min130去毛刺清洗去毛刺140验收验收150入库入库编 制审 核会 签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I设 计题 目弯臂加工工艺编制及加工mm 孔的钻床专用夹0.021020具设计所属系部所属专业所属班级学 号学生姓名指导教师起讫日期II摘要本次设计是对弯臂零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。弯臂零件的主要加工表面是平面及孔。由加工工艺原则可知，保证平面的加工精度要比保证孔的加工精度容易。所以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加工精度。基准选择以弯臂大外圆端面作为粗基准，以弯臂大外圆端面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以弯臂大外圆端面互为基准加工出端面，再以端面定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。整个加工过程均选用机床。关键词关键词:弯臂，加工工艺，专用夹具IIIAbstractAbstractThe design of a wide range of knowledge concerning the manufacturing process and mechanical design of jigs and fixtures , metal -cutting machine tools , tolerance and measurement.Fork fixture design process planning and milling machining parts that include process design, process design, and special fixture design of three parts. In the process of designing the parts to be the first analysis to understand the parts of the process re-design the structure of the blank , and select the machining datum good parts , the design process route parts ; then the part of each step of the process to calculate the size of a key is to determine the technical equipment and cutting the amount of each process ; then dedicated fixture design , select the design of the various components of the fixture , such as positioning elements , clamping elements , guiding element , clamp connections and machine parts and other components ; positioning error generated when calculating the fixture , analytical rationality and inadequacies fixture structure and attention to improving the design in the future .Keywords : fork , processes, cutting the amount of clampingIV目 录摘要.II目 录.IV第 1 章 序言.61.1 机械加工工艺概述.61.2 机械加工工艺流程.61.3 夹具概述.7第 2 章 弯臂加工工艺规程设计.82.1 零件的分析.82.1.1 零件的作用.82.1.2 零件的工艺分析.82.2 工艺过程设计所应采取的相应措施.92.3 弯臂加工定位基准的选择.92.3.1 确定毛坯的制造形式.92.3.2 粗基准的选择.92.3.3 精基准的选择.102.4 工艺路线的制定.102.4.1 工艺方案一.102.4.2 工艺方案二.112.4.3 工艺方案的比较与分析.132.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.142.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）.142.7 时间定额计算及生产安排.292.8 本章小结.31第 3 章 钻 20 孔夹具设计.323.1 问题的提出.323.2 夹具的设计.323.2.1 定位基准的选择.323.2.2 定位误差分析.323.2.3 夹紧装置的设计.333.2.4 切削力及夹紧力的计算.333.3 夹具装配图的绘制.34结论.35致谢.36参考文献.375第 1 章 序言1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程，加工工艺是工人进行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。 机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2 机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 69) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3 夹具概述夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自 20 世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。7第 2 章 弯臂加工工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.12.1.1 零件的作用零件的作用题目给出的零件是弯臂。弯臂的主要作用是连接其他零件，使能够得到延伸，伸展，能有正常的固定安装作用。加工质量会影响的工作精度、使用性能和寿命。弯臂主要作用是固定工件部分功能、导向功能。图 2.1 弯臂零件图2.1.22.1.2 零件的工艺分析零件的工艺分析由弯臂零件图知可将其分为两组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：8（1）以上下端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：上下端面端面的铣削，加侧面6.3Ram（2）以孔为主要加工表面的加工孔40mm（3）以孔为主要加工表面的加工孔 20mm2.2 工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该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，对于该零件来说，加工过程中的主要问题是保证平面的尺寸精度以及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。该类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工零件的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。弯臂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。弯臂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。由于弯臂的生产量很大。怎样满足弯臂生产率要求也是过程中的主要考虑因素。2.3 弯臂加工定位基准的选择2.3.12.3.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式零件材料为 HT150。由于生量已达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可以采用铸造成型，这对提高生产效率，保证加工质量也是有利的。2.3.22.3.2 粗基准的选择粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1） 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工9余量。（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。为了满足上述要求，基准选择以弯臂大外圆端面作为粗基准，先以弯臂大外圆端面互为基准加工出端面，再以端面定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用端面和工艺孔定位加工其他孔与平面。2.3.32.3.3 精基准的选择精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应当进行尺寸换算。2.4 工艺路线的制定由于生产类型为大批生产，应尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，还应降低生产成本2.4.12.4.1 工艺方案一工艺方案一表表 2.12.1 工艺方案一表工艺方案一表工序号工序名称工 序 内 容10铸造铸造20时效时效30铣铣 80 圆柱台上端面,以下端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧40铣铣 80 圆柱台下端面,以上端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧50铣铣 45 圆柱台上端面,以下端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧60铣铣 45 圆柱台下端面,以上端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧70钻钻扩铰 40mm 的孔,以下端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧1080钻钻扩铰 20mm 的孔,以下端面和 40mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧90钻钻 18、35mm 的孔，以下端面和 40、20mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧100钻钻 2-M12 底孔，然后攻丝 2-M12 孔，以下端面和40、20mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧110铣铣宽度为 5 的槽，以下端面和 40、20mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧120拉拉宽度为 8mm 的键槽，以下端面和 40、20mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧130去毛刺清洗去毛刺140验收验收2.4.22.4.2 工艺方案二工艺方案二表表 2.22.2 工艺方案二表工艺方案二表工序号工序名称工 序 内 容10铸造铸造20时效时效30铣铣 80 圆柱台上端面,以下端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧40铣铣 80 圆柱台下端面,以上端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧50铣铣 45 圆柱台上端面,以下端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧60铣铣 45 圆柱台下端面,以上端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧70铣铣宽度为 5 的槽，以下端面和 40、20mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧80钻钻扩铰 40mm 的孔,以下端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧1190钻钻扩铰 20mm 的孔,以下端面和 40mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧100钻钻 18、35mm 的孔，以下端面和 40、20mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧110钻钻 2-M12 底孔，然后攻丝 2-M12 孔，以下端面和40、20mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧120拉拉宽度为 8mm 的键槽，以下端面和 40、20mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧130去毛刺清洗去毛刺140验收验收122.4.32.4.3 工艺方案的比较与分析工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工端面，然后再以此为基面加工孔，再加工，最后加工孔的内外侧面以及宽度为 4的开口槽铣，则与方案二相反，mm所以合理具体加工艺如下：表表 2.32.3 工艺方案表工艺方案表工序号工序名称工 序 内 容10铸造铸造20时效时效30铣铣 80 圆柱台上端面,以下端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧40铣铣 80 圆柱台下端面,以上端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧50铣铣 45 圆柱台上端面,以下端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧60铣铣 45 圆柱台下端面,以上端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧70钻钻扩铰 40mm 的孔,以下端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧80钻钻扩铰 20mm 的孔,以下端面和 40mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧90钻钻 18、35mm 的孔，以下端面和 40、20mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧100钻钻 2-M12 底孔，然后攻丝 2-M12 孔，以下端面和1340、20mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧110铣铣宽度为 5 的槽，以下端面和 40、20mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧120拉拉宽度为 8mm 的键槽，以下端面和 40、20mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧130去毛刺清洗去毛刺140验收验收2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“弯臂”零件材料为 HT150，硬度 HBS 为 149187，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。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：考虑其加工表面粗糙度要求为，可以先粗铣，再精铣，根据机械加6.3Ram工工艺手册表 2.3-5，取 2Z=5已能满足要求mm2.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）工序 30：铣 80 圆柱台上端面,以下端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧机床：铣床 X52K刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数，细齿数63dmm6Z 10Z （1）、粗铣铣削深度：wa3wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.08/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm机床主轴转速： 式（2-1）n01000Vnd取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0d14n1000 30(101 201) /min3.14 63r根据机械加工工艺师手册表 11-4，取169 /minnr实际铣削速度：V03.14 63 16933.4/min10001000d nVm 工作台每分进给量： 式（2-2）mfmzwff zn取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn169n mf0.08 6 16981.12/minmm 取80/minmfmm根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：2lmml22走刀次数为 1机动时间： 式（2-3）1jt121 jmllltf取，, 代入公式（2-3）得：60l 130l 22l 80mf1 jt603021.15min80以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为1122 1.152.3minjtt（2）、精铣铣削深度：wa2wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.06/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0d机床主轴转速：，根据机械加工工n010001000 30(101 201) /min3.14 63Vnrd15艺师手册表 11-4，取210 /minnr实际铣削速度：V03.14 63 21041.5/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn210n 工作台每分进给量：mf0.06 10 210126/minmzwff znmm根据机械加工工艺师手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1取，代入公式（2-3）得：60lmm130l mml22机动时间：以上为铣一个端面的机动1jt122603020.73min126jmllltf时间，故本工序机动工时为1122 0.731.46minjtt工序 40：铣 80 圆柱台下端面,以上端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧机床：铣床 X52K刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数，细齿数63dmm6Z 10Z （1）、粗铣铣削深度：wa3wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.08/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm机床主轴转速： 式（2-1）n01000Vnd取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0dn1000 30(101 201) /min3.14 63r根据机械加工工艺师手册表 11-4，取169 /minnr16实际铣削速度：V03.14 63 16933.4/min10001000d nVm 工作台每分进给量： 式（2-2）mfmzwff zn取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn169n mf0.08 6 16981.12/minmm 取80/minmfmm根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：2lmml22走刀次数为 1机动时间： 式（2-3）1jt121 jmllltf取，, 代入公式（2-3）得：60l 130l 22l 80mf1 jt603021.15min80以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为1122 1.152.3minjtt（2）、精铣铣削深度：wa2wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.06/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0d机床主轴转速：，根据机械加工工n010001000 30(101 201) /min3.14 63Vnrd艺师手册表 11-4，取210 /minnr实际铣削速度：V03.14 63 21041.5/min10001000d nVm 17取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn210n 工作台每分进给量：mf0.06 10 210126/minmzwff znmm根据机械加工工艺师手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1取，代入公式（2-3）得：60lmm130l mml22机动时间：以上为铣一个端面的机动1jt122603020.73min126jmllltf时间，故本工序机动工时为1122 0.731.46minjtt工序 50：铣 45 圆柱台上端面,以下端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧机床：铣床 X52K刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数，细齿数63dmm6Z 10Z （1）、粗铣铣削深度：wa3wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.08/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm机床主轴转速： 式（2-1）n01000Vnd取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0dn1000 30(101 201) /min3.14 63r根据机械加工工艺师手册表 11-4，取169 /minnr实际铣削速度：V03.14 63 16933.4/min10001000d nVm 工作台每分进给量： 式（2-2）mfmzwff zn18取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn169n mf0.08 6 16981.12/minmm 取80/minmfmm根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：2lmml22走刀次数为 1机动时间： 式（2-3）1jt121 jmllltf取，, 代入公式（2-3）得：60l 130l 22l 80mf1 jt603021.15min80以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为1122 1.152.3minjtt（2）、精铣铣削深度：wa2wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.06/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0d机床主轴转速：，根据机械加工工n010001000 30(101 201) /min3.14 63Vnrd艺师手册表 11-4，取210 /minnr实际铣削速度：V03.14 63 21041.5/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn210n 工作台每分进给量：mf0.06 10 210126/minmzwff znmm根据机械加工工艺师手册 19被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1取，代入公式（2-3）得：60lmm130l mml22机动时间：以上为铣一个端面的机动1jt122603020.73min126jmllltf时间，故本工序机动工时为1122 0.731.46minjtt工序 60：铣 45 圆柱台下端面,以上端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧机床：铣床 X52K刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数，细齿数63dmm6Z 10Z （1）、粗铣铣削深度：wa3wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.08/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm机床主轴转速： 式（2-1）n01000Vnd取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0dn1000 30(101 201) /min3.14 63r根据机械加工工艺师手册表 11-4，取169 /minnr实际铣削速度：V03.14 63 16933.4/min10001000d nVm 工作台每分进给量： 式（2-2）mfmzwff zn取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn169n mf0.08 6 16981.12/minmm 取80/minmfmm20根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：2lmml22走刀次数为 1机动时间： 式（2-3）1jt121 jmllltf取，, 代入公式（2-3）得：60l 130l 22l 80mf1 jt603021.15min80以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为1122 1.152.3minjtt（2）、精铣铣削深度：wa2wamm每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.06/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0d机床主轴转速：，根据机械加工工n010001000 30(101 201) /min3.14 63Vnrd艺师手册表 11-4，取210 /minnr实际铣削速度：V03.14 63 21041.5/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.08fa 6Z wn210n 工作台每分进给量：mf0.06 10 210126/minmzwff znmm根据机械加工工艺师手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l60lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：取2lmml2221走刀次数为 1取，代入公式（2-3）得：60lmm130l mml22机动时间：以上为铣一个端面的机动1jt122603020.73min126jmllltf时间，故本工序机动工时为1122 0.731.46minjtt工序 70：钻扩铰 40mm 的孔,以下端面和外圆为基准，采用螺旋机构夹紧机床：钻床 Z525刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（1）、钻孔进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-10，取f(0.60 0.70)/fmm r由于本零件在加工孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数 0.75，则30mm(0.60 0.70) 0.75/(0.63 0.525)/fmm rmm r根据机械加工工艺师手册表 28-13，取0.45/fmm r取切削速度24/minVm取=24, =35 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手n01000100024218 / min3.1430Vnrd册表 9-3，取233 /minnr实际切削速度： V03.143023325.6/ min10001000d nVm 被切削层长度 ：l76lmm刀具切入长度： 1l20lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1机动时间： 式 (2-4)jt121 jllltfn取，, ,代入公式（2-4）得：60l 130l 22l 0.45f 233n 221 jt762030.94min233 0.45（2）、扩孔切削深度：pa1.5pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-30，f(0.9 1.2) 0.7(0.63 0.84)f /mm r参照机械加工工艺师手册表 28-31，取0.72f /mm r切削速度：参照机械加工工艺师手册表 28-31，取V19/minVm取=19, =36.8 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师n010001000 19164 /min3.14 36.8Vnrd手册表 9-3 取174 /minnr实际切削速度： V03.14 36.8 17420.1/min10001000d nVm 根据机械加工工艺师手册表 28-42被切削层长度 ：l76lmm刀具切入长度 1l4lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：74l 14l 23l 0.72f 174n 机动时间：1jt12176430.66min174 0.72jllltfn（3）铰孔切削深度：pa0.15pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-35，取f(0.95 2.1)/fmm r根据机械加工工艺师手册表 28-36，取1.2/fmm r取切削速度9.1/minVm取=9.1, =37 代入公式（2-1）得V0d23机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手n010001000 9.178 /min3.14 37Vnrd册表 9-3，取72 /minnr实际切削速度： V03.14 37 728/min10001000d nVm 被切削层长度 ：l76lmm刀具切入长度： 1l5lmm刀具切出长度： 2l20lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：76l 15l 220l 1.2f 72n 机动时间：jt121765201.16min72 1.2jllltfn 工序 80：钻扩铰 20mm 的孔,以下端面和 40mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧机床：专用钻床 Z525刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀机床：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。 钻孔209H钻孔时先采取的是钻孔，再扩到，所以。209H1719.717Dmm切削深度：pa8.5pamm进给量：根据参考文献3表 2.438，取。frmmf/33. 0切削速度：参照参考文献3表 2.441，取。V0.48/Vm s机床主轴转速：n，10001000 0.48 60539.53 /min3.14 17vnrd按照参考文献3表 3.131，取630 /minnr所以实际切削速度 ：v3.14 17 6300.56/10001000 60dnvm s切削工时 被切削层长度 ：l42lmm24刀具切入长度：1l 117(1 2)12015.9622rDlctgkctgmmmm 刀具切出长度： 取2lmml412mml32走刀次数为 1机动时间： 1 jt142630.25min0.33 630jLtfn 扩孔209H刀具：根据参照参考文献3表 4.331 选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。片型号：E403因钻孔时先采取的是先钻到孔再扩到，所以，209H1719.719.7Dmm117d 切削深度：pa1.35pamm进给量：根据参考文献3表 2.452，取。f0.6/fmm r切削速度：参照参考文献3表 2.453，取。V0.44/Vm s机床主轴转速：n10001000 0.44 60426.78 /min3.14 19.7vnrD按照参考文献3表 3.131，取500 /minnr所以实际切削速度 ：v3.14 19.7 5000.52/10001000 60dnvm s切削工时被切削层长度 ：l42lmm刀具切入长度有：1l1119.7 17(1 2)12022.86322rDdlctgkctgmmmm刀具切出长度： ，取2lmml412mml32走刀次数为 1机动时间：2jt242330.16min0.6 500jLtfn 铰孔209H刀具：根据参照参考文献3表 4.354，选择硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度：，且。pa0.15pamm20Dmm进给量：根据参考文献3表 2.458，取。frmmf/0 . 20 . 1rmmf/0 . 2切削速度：参照参考文献3表 2.460，取。VsmV/32. 0机床主轴转速：n2510001000 0.32 60305.73 /min3.14 20VnrD按照参考文献3表 3.131 取315 /minnr实际切削速度 ：v3.14 20 6000.63/10001000 60Dnvm s切削工时被切削层长度 ：l42lmm刀具切入长度，1l0120 19.7(1 2)12022.0922rDdlctgkctgmm刀具切出长度： 取2lmml412mml32走刀次数为 1机动时间：3jt3422.0930.07min2 315jLtnf该工序的加工机动时间的总和是：jt0.250.160.070.48minjt 工序90：钻18、35mm 的孔，以下端面和40、20mm的孔为基准，采用螺旋机构夹紧机床：专用钻床 Z525刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（1）、钻孔进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-10，取f(0.45 0.55)/fmm r由于本零件在加工孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数 0.75，则(0.45 0.55) 0.75/(0.33 0.41)/fmm rmm r根据机械加工工艺师手册表 28-13，取0.32/fmm r取切削速度24/minVm取=24, =28 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手n010001000 24272 /min3.14 28Vnrd册表 9-3，取233 /minnr实际切削速度： V03.14 28 23320.4/min10001000d nVm 被切削层长度 ：l22lmm刀具切入长度： 1l20lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 126取，, ,代入公式（2-4）得：22l 120l 23l 0.45f 233n 机动时间：jt121222030.43min233 0.45jllltfn以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为1122 0.430.86minjtt（2）、扩孔切削深度：pa1.5pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-30，f(0.8 1.0) 0.7(0.560.7)f /mm r参照机械加工工艺师手册表 28-31，取0.6f /mm r切削速度：参照机械加工工艺师手册表 28-31，取V19.8/minVm取=19.8, =29.8 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师n010001000 19.8211 /min3.14 29.8Vnrd手册表 9-3 取233 /minnr实际切削速度： V03.14 29.8 23321.8/min10001000d nVm 根据机械加工工艺师手册表 28-42被切削层长度 ：l22lmm刀具切入长度 1l4lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：22l 14l 23l 0.6f 233n 机动时间：1jt12122430.20min233 0.6jllltfn以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为1122 0.200.40minjtt工序 100：钻 2-M12 底孔，然后攻丝 2-M12 孔，以下端面和 40、20mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧27（1）、钻孔切削深度：pa5pamm进给量：根据机械加工工艺师手册表 28-10，取f(0.22 0.28)/fmm r由于本零件在加工孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数 0.75，则(0.20 0.28) 0.75/(0.165 0.21)/fmm rmm r根据机械加工工艺师手册表 28-13，取0.20/fmm r取切削速度24/minVm取=24, =9 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手n01000100024849 / min3.146.8Vnrd册表 9-3，取772 /minnr实际切削速度： V03.146.877221.8/ min10001000d nVm 被切削层长度 ：l48lmm刀具切入长度： 1l8lmm刀具切出长度： 2l3lmm走刀次数为 1取，, ,代入公式（2-4）得：48l 18l 23l 0.20f 772n 机动时间：jt12148830.38min772 0.20jllltfn 以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为1122 0.380.76minjtt工序 110：铣宽度为 5 的槽，以下端面和 40、20mm 的孔为基准，采用螺旋机构夹紧机床：专用铣床刀具：高速刚锯片铣刀 粗齿数 80dmm20Z 4L 铣削深度：wa2wamm28每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取fa0.05/famm Z铣削速度：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取，V(20 40)/minVm取=30, =63 代入公式（2-1）得：V0d机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手n010001000 30120 /min3.14 80Vnrd册表 11-5，取118 /minnr实际铣削速度：V03.14 80 11528.8/min10001000d nVm 取=，=代入公式（2-2）得：zf0.05fa 20Z wn118n 工作台每分进给量：mf0.05 20 118118/minmzwff znmm根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l20lmm刀具切入长度：1l130l 刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1取，, 代入公式（2-3）得：20l 130l 22l 118mf机动时间：1jt121203020.44min118jmllltf2.7 时间定额计算及生产安排参照机械加工工艺手册表 2.5-2，机械加工单件（生产类型：中批以上）时间定额的计算公式为： （大量生产时）Ntktttzzfjd/%)1)(0/Ntzz因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： 式 (2-5)%)1)(ktttfjd其中： 单件时间定额 dt基本时间（机动时间）jt 辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所ft消耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间29 布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值k工序 1：粗、精铣端面机动时间：jt2.3 1.463.76minjt 辅助时间：参照机械加工工艺手册表 2.5-45，取工步辅助时间为ft。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则0.41minmin1 . 00.410.10.51minft ：根据机械加工工艺手册表 2.5-48，k13k取，k=0.13 代入公式（2-5）得3.76jt 0.51ft 单间时间定额： dt()(1%)(3.760.51)(1 13%)4.82mindjftttk 工序 2：钻，扩，铰孔机动时间：jt2.78minjt 辅助时间：参照机械加工工艺手册表 2.5-41，取工步辅助时间为ft。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则min44. 0min1 . 0min54. 01 . 044. 0ft：根据机械加工工艺手册表 2.5-43，k14.12k取，k=0.1214 代入公式（2-5）得2.78jt 0.54ft 单间时间定额： dt()(1%)(2.780.54)(1 12.14%)3.72mindjftttk 工序 3：铣侧面机动时间：jt2.3minjt 辅助时间：参照机械加工工艺手册表 2.5-45，取工步辅助时间为ft。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则min41. 0min1 . 0min51. 01 . 041. 0ft：根据机械加工工艺手册表 2.5-48，k13k取，k=0.13 代入公式（2-5）得2.3jt 0.51ft 单间时间定额： dt()(1%)(2.30.51)(1 13%)3.17mindjftttk工序 4：铣外侧面机动时间：jt2.3minjt 辅助时间：参照机械加工工艺手册表 2.5-41，取工步辅助时间为ft。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则0.41minmin1 . 00.410.10.51minft ：根据机械加工工艺手册表 2.5-43，k14.12k取，k=0.1214 代入公式（2-5）得2.3jt 0.54ft 单间时间定额： dt()(1%)(2.30.54)(1 12.14%)3.18mindjftttk30 工序 5：钻，扩，铰孔，倒角1 45机动时间：jt1.84minjt 辅助时间：参照机械加工工艺手册表 2.5-41，取工步辅助时间为ft。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则0.44minmin1 . 00.440.10.54minft ：根据机械加工工艺手册表 2.5-48，k12.14k 取，k=0.1214 代入公式（2-5）得1.84jt 0.54ft 单间时间定额： dt()(1%)(0.54 1.84)(1 12.14%)2.66mindjftttk工序 6：钻，扩孔机动时间：jt0.38minjt 辅助时间：参照机械加工工艺手册表 2.5-41，取工步辅助时间为ft。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则0.44minmin1 . 00.440.10.54minft ：根据机械加工工艺手册表 2.5-43，k=12.14k取，k=0.1214 代入公式（2-5）得0.38jt 0.54ft 单间时间定额： dt()(1%)(0.380.54)(1 12.14%)1.03mindjftttk工序 7：铣宽度为开口槽机动时间：jt0.44minjt 辅助时间：参照机械加工工艺手册表 2.5-45，取工步辅助时间为ft。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。则0.31minmin1 . 00.310.10.41minft ：根据机械加工工艺手册表 2.5-48， k13k 取，k=0.13 代入公式（2-5）得0.44jt 0.41ft 单间时间定额： dt()(1%)(0.440.41)(1 13%)0.96mindjftttk2.8 本章小结本章主要是对弯臂的加工工艺进行设计。先要明确零件的作用确定了零件的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸后，就可以对零件的工艺路线进行分析，制定出几套工艺方案，然后对这几套方案进行分析比较，选择最优方案，最后进行时间定额计算及生产安排。优良的加工工艺是能否生产出合格，优质零件的必要前提，所以对加工工艺的设计十分重要，设计时要反复比较，选择最优方案。31第 3 章 钻 20 孔夹具设计由于生产类型为成批，大批生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加工质量，故需要设计专用夹具。3.1 问题的提出 本次设计选择设计工序 钻扩铰孔、的夹具。该工序加工的精度要求20较高。工夹具设计应首先满足这些要求，并保证较高的生产效率，还应考虑夹具零件制造的工艺性和生产经济性，加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定可靠，夹具体应具有较好的刚性。3.2 夹具的设计3.2.1 定位基准的选择根据图纸要求，为保证加工质量，工序基准应与设计基准相同。选择底面作为基准。工序基准面是底平面，定位面为环行突台面，限制 3 个自由度，孔采用定位销定位，由于通过孔夹紧，定位销与夹紧件拉杆做成整体。限制 2 个自由度，还有一个绕孔轴线旋转自由度，采用一个可调支承，支承于圆柱端面，除限制自由度达到完全定位外，还能提高夹具系统刚性。3.2.2 定位误差分析定位误差是指由于定位不准引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工误差。对夹具设计中采用的定位方案，只要可能产生的定位误差小于工件相应尺寸或位置公差的三分之一，或满足装夹+对定+过程T，即可认为定位方案符合加工要求。对于本次设计的夹具，孔与底面的距离靠钻模板与 3 个 C 型定位支承保证，尺寸都是以工件底面为基准的，基准不重合误差为 0。导向装置的设计：导向装置主要是钻模板，导向元件是钻套，加工中需要钻扩铰 3 个工步，为减少装夹时间，减少辅助时间，钻套选择快换钻套，钻套与钻模板连接需要有衬套。当需要换钻套时，只需要将钻套逆时针旋转到钻套的削平边，即可以取出钻套。32快换钻套。见图 4-2： 3.2.3 夹紧装置的设计 根据夹紧力方向的原则（1），夹紧力的作用方向不应破坏工件的既定位置。（2），夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能小；（3），夹紧力的作用方向应使工件的夹紧变形最小。根据夹紧力作用点的原则（1），夹紧力的作用点应正对夹具定位支承元件或位于支承元件所形