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杠杆臂加工工艺及夹具设计【铣尺寸12mm的两侧面】【全套CAD图纸】【原创资料】

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关键词：: 杠杆加工工艺夹具设计铣床全套 cad 图纸毕业论文原创资料

资源描述：

杠杆臂零件加工工艺及钻床夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。

关键词工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差

课程设计（论文）外文摘要

Title： The deflector rod and the fixture design process

Abstract：

The deflector rod parts processing technology and drilling fixture design is the design of process design, including machining process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in.

Keywords：process, cutting dosage, clamping, positioning

目录II

1 序言4

2 零件的分析5

2.1零件的形状5

2.2零件的工艺分析5

3 工艺规程设计6

3.1 确定毛坯的制造形式6

3.2 基面的选择6

3.3 制定工艺路线7

3.3.1 工艺路线方案一7

3.3.2 工艺路线方案二8

3.3.3 工艺方案的比较与分析8

3.4 选择加工设备和工艺装备9

3.4.1 机床选用9

3.4.2 选择刀具9

3.4.3 选择量具9

3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定10

3.6确定切削用量及基本工时11

4 铣尺寸12mm两端面夹具设计17

4.1研究原始质料17

4.2定位基准的选择17

4.3 切削力及夹紧分析计算17

4.4 误差分析与计算19

4.5 零、部件的设计与选用20

4.5.1定位销选用20

4.5.2 定向键与对刀装置设计20

4.6 夹具设计及操作的简要说明22

总结23

参考文献24

致谢25

1 序言

机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。

杠杆臂零件加工工艺及钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。

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内容简介：: XX学院机械加工工序卡产品型号及规格图号名称工艺文件编号 3/5 杠杆臂材料牌号及名称毛坯外型尺寸 HT200 杠杆臂零件毛重零件净重硬度 220HBS 设备型号设备名称 X52K 铣床专用工艺装备名称代号专用夹具机动时间单件工时定额每合件数 5min 1 技术等级冷却液中工序号工步号工序及工步内容刃具量检具切削用量代号名称代号名称切削速度（米 /分）切削深度（毫米）进给量（毫米 /转）转速（转 /分） 6 1 以 033.0022 mm 孔和端面定位铣台阶，将尺寸 12mm 加工到图纸要求面铣刀游标卡尺 95.456 1.7 0.8 380 编制校对会签复制修改标记处数文件号签字日期修改标记处数文件号签字日期 nts XX 学院课程设计（论文）说明书作者：学号：系部：专业：题目：杠杆臂加工工艺及铣床夹具设计指导者：评阅者： 2014 年 11 月 nts 课程设计（论文）中文摘要杠杆臂零件加工工艺及钻床夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差 nts I 课程设计（论文）外文摘要 Title： The deflector rod and the fixture design process Abstract： The deflector rod parts processing technology and drilling fixture design is the design of process design, including machining process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in. Keywords： process, cutting dosage, clamping, positioning nts II 目录目录 . II 1 序言 . 4 2 零件的分析 . 5 2.1 零件的形状 . 5 2.2 零件的工艺分析 . 5 3 工艺规程设计 . 6 3.1 确定毛坯的制造形式 . 6 3.2 基面的选择 . 6 3.3 制定工艺路线 . 7 3.3.1 工艺路线方案一 . 7 3.3.2 工艺路线方案二 . 8 3.3.3 工艺方案的比较与分析 . 8 3.4 选择加工设备和工艺装备 . 9 3.4.1 机床选用 . 9 3.4.2 选择刀具 . 9 3.4.3 选择量具 . 9 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 10 3.6 确定切削用量及基本工时 . 11 4 铣尺寸 12mm 两端面夹具设计 . 17 4.1 研究原始质料 . 17 4.2 定位基准的选择 . 17 4.3 切削力及夹紧分析计算 . 17 4.4 误差分析与计算 . 19 4.5 零、部件的设计与选用 . 20 4.5.1 定位销选用 . 20 nts 4.5.2 定向键与对刀装置设计 . 20 4.6 夹具设计及操作的简要说明 . 22 总结 . 23 参考文献 . 24 致谢 . 25 nts 4 1 序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。杠杆臂零件加工工艺及钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 nts 2 零件的分析 2.1 零件的形状题目给的零件是杠杆臂零件，主要作用是起传动连接作用。零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。 2.2 零件的工艺分析由零件图可知，其材料为 HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。杠杆臂零件主要加工表面为： 1.车端面，表面粗糙度aR值为 3.2 m 。 2.车端面，nts 6 表面粗糙度aR值 3.2 m 。 3.车配合面，表面粗糙度aR值 3.2 m 。 4.两侧面粗糙度aR值、12.5 m ，法兰面粗糙度aR值 6.3 m 。杠杆臂共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： (1) 左端的加工表面：这一组加工表面包括：左端面。这一部份只有端面有 6.3的粗糙度要求。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。 (2).右端面的加工表面：这一组加工表面包括：右端面；粗糙度为 12.5；其要求也不高，粗车可以达到精度要求。 3 工艺规程设计本杠杆臂来自假设年产量为 12000 台，每台需要该零件 1个，备品率为 19%，废品率为 0.25%，每日工作班次为 1班。该零件材料为 HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求 Q=12000 件 /年， n=1 件 /台；结合生产实际，备品率和废品率分别取19%和 0.25%代入公式得该工件的生产纲领 N=Qn(1+ )（ 1+ )=17850 件 /年 3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。 3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择，对像杠杆臂这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件nts 来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则 (即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准 )。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，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。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 3.3.1 工艺路线方案一 1 铸造木模，手工造型 2 冷作清砂，浇冒口 3 热处理人工时效 4 油漆非加工表面涂红色底漆 5 车（ 1）夹 40外圆，找正不加工表面。钻扩铰 033.0022孔至图纸要求，保证尺寸 1mm;倒角 C1；（ 2）翻面车总长 72mm,倒角至图纸要求 6 铣以 033.0022 mm孔和端面定位铣台阶，将尺寸 12mm加工到图纸要求 7 钻以 033.0022 mm孔和端面定位，钻铰 10mm孔至图纸要求 8 铣以 033.0022mm孔、孔端面和 01 mm孔定位铣 22凸台，将尺寸 40mm加工到图纸要求 9 铣以 033.0022mm孔、孔端面和 01 mm孔定位铣宽为 8的槽，将尺寸 32mm加工到图纸要求 10 钻划 5mm 孔位置线，钻孔至图纸要求 11 检验按图纸要求检验各部尺寸及形位公差 12 入库清洗，加工表面涂防锈油，入库 nts 8 3.3.2 工艺路线方案二 3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工等等，需要换上相应的刀具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下： 1 铸造木模，手工造型 2 冷作清砂，浇冒口 3 热处理人工时效 4 油漆非加工表面涂红色底漆 5 铣（ 3）夹 40外圆，找正不加工表面外圆端面。钻扩铰 033.0022孔至图纸要求，保证尺寸 1mm;倒角 C1；（ 4）翻面铣总长 72mm40外圆端面 ,倒角至图纸要求 6 铣以 033.0022 mm孔和端面定位铣台阶，将尺寸 12mm加工到图纸要求 7 钻以 033.0022 mm孔和端面定位，钻铰 10mm孔至图纸要求 8 铣以 033.0022mm孔、孔端面和 01 mm孔定位铣 22凸台，将尺寸 40mm加工到图纸要求 9 铣以 033.0022mm孔、孔端面和 01 mm孔定位铣宽为 8的槽，将尺寸 32mm加工到图纸要求 10 钻划 5mm 孔位置线，钻孔至图纸要求 11 检验按图纸要求检验各部尺寸及形位公差 12 入库清洗，加工表面涂防锈油，入库 1 铸造木模，手工造型 2 冷作清砂，浇冒口 3 热处理人工时效 nts 3.4 选择加工设备和工艺装备 3.4.1 机床选用 .工序 30、 40、 50、 60、 70 是粗车、精车。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的 CA6140型卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表 4.2-7。 .工序 80、 90 是钻孔，选用 Z525摇臂钻床。 3.4.2 选择刀具 .在车床上加工的工序 ,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 YG6 类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性 ,可选用可转位车刀 (GB5343.1-85,GB5343.2-85)。 .钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编孟少农），第二卷表 10.21-47及表 10.2-53可得到所有参数。 3.4.3 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。 4 油漆非加工表面涂红色底漆 5 车（ 5）夹 40外圆，找正不加工表面。钻扩铰 033.0022孔至图纸要求，保证尺寸 1mm;倒角 C1；（ 6）翻面车总长 72mm,倒角至图纸要求 6 铣以 033.0022 mm孔和端面定位铣台阶，将尺寸 12mm加工到图纸要求 7 钻以 033.0022 mm孔和端面定位，钻铰 10mm孔至图纸要求 8 铣以 033.0022mm孔、孔端面和 01 mm孔定位铣 22凸台，将尺寸 40mm加工到图纸要求 9 铣以 033.0022mm孔、孔端面和 01 mm孔定位铣宽为 8的槽，将尺寸 32mm加工到图纸要求 10 钻划 5mm 孔位置线，钻孔至图纸要求 11 检验按图纸要求检验各部尺寸及形位公差 12 入库清洗，加工表面涂防锈油，入库 nts 10 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 杠杆臂 ” 零件材料为 HT200，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表 2.2-17 各种铸铁的性能比较，灰铸铁的硬度 HB为 143 269，表 2.2-23 灰铸铁的物理性能， HT200密度 =7.2 7.3（ 3cmg ），计算零件毛坯的重量约为 2kg 。表 3-1 机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型（零件重 2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重 120250 6.0 4.0 顶、侧面底面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。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。 3.6 确定切削用量及基本工时切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编， 1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以 *号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。 3.6.1 工序 5 夹 40外圆，找正不加工表面 B。钻扩铰、 033.0022孔至图纸要求，保证尺寸 1mm;倒角 C1；翻面车总长 45mm,倒角至图纸要求所选刀具为 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 200mm （表 1.30），故选刀杆尺寸 HB = mmmm 2516 ，刀片厚度为mm5.4 。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角vK= 090 ，副偏角 vK= 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径sr= mm8.0 。 .确定切削深度pa由于单边余量可在一次走刀内完成 .确定进给量 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4 nts 12 刀杆尺寸为 mm16 mm25 ，pa mm4，工件直径 10 400之间时，进给量 f =0.5 1.0 rmm 按 CA6140机床进给量（表 4.2 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 rmm 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 1 30，CA6140机床进给机构允许进给力maxF=3530N 。根据表 1.21，当强度在 174 207HBS 时，pa mm4， f 75.0 rmm ， rK = 045 时，径向进给力： RF =950N 。切削时fF的修正系数为roFfK=1.0，sFfK=1.0，krFfK=1.17（表 1.29 2），故实际进给力为： fF=950 17.1 =1111.5N （ 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 f = rmm7.0 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 mm5.1 ，车刀寿命 T = min60 。 .确定切削速度0V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 6YG 硬质合金刀加工硬度 200 219HBS的铸件，pa mm4， f rmm75.0 ，切削速度 V = min63m 。切削速度的修正系数为tvK=1.0，mvK=0.92，svK0.8，TvK=1.0，KvK=1.0（见表1.28），故： 0V=tV vK=63 0.10.184.092.00.10.1 （ 3-3） min48 m n =DVc1000 =127481000 =120 minr （ 3-4）根据 CA6140车床说明书选择 0n=125 minr 这时实际切削速度cV为： cV=1000cDn=1000 125127 min50 m（ 3-5） .校验机床功率 nts 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， HBS =160 245 ，pa mm3， f rmm75.0 ，切削速度 min50 mV 时， CP= KW7.1 切削功率的修正系数krPck=0.73，PcrK0=0.9，故实际切削时间的功率为： CP=1.7 73.0 =1.2KW （ 3-6）根据表 1.30，当 n = min125 r 时，机床主轴允许功率为 EP = KW9.5 ，CP EP，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： pa=3.75mm ， f = rmm7.0 ， n = min125 r = sr08.2 ， V = min50 m .倒角为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 srn 28.3 换车刀手动进给。 . 计算基本工时 nflt（ 3-7）式中 L =l +y + ， l = mm127 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 y + = mm1 ，则L =127 +1 = mm128 mt=7.0125128= min46.1 （ 3-8）工序 6 以 033.0022mm孔和端面定位铣台阶，将尺寸 12mm加工到图纸要求已知工件材料为 HT200，选择高速钢圆柱铣刀直径 d=60mm，齿数 z=10。根据资料选择铣刀的基本形状 ,rn=10， a0=12， =45已知铣削宽度 ae=2.5mm，铣削深度aP =50mm 故机床选用 X52K 立式铣床。 1.确定每齿进给量 fZ 根据资料所知， X52K 立式卧式铣床的功率为 7.5kw，工艺系统刚性为中等。查得每齿进给量 fZ =0.16 0.24mm/z、现取 fZ =0.16mm/z。 2.选择铣刀磨损标准及耐用度根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 1.5mm，铣刀直径 d=60mm，nts 14 耐用度 T=180min。 3.确定切削速度根据资料所知，依据铣刀直径 d=60mm，齿数 z=10，铣削宽度 ae=2.5mm，铣削深度 a P =50mm ，耐用度 T=180min 时查取 Vc 98mm/s ，n=439r/min,Vf=490mm/s。根据 X52K 立式铣床主轴转速表查取， nc=300r/min,Vfc=475mm/s。则实际切削： Vc =10000 cndVc=1000 3006014.3 =56.52m/min 实际进给量： fzc=znvccf fzc=10300475=0.16mm/z 3.校验机床功率根据资料所知，铣削时的功率（单位 kw）为 :当 fZ =0.16mm/z, aP =50mm, ae=2.5mm, Vf=490mm/s时由切削功率的修正系数 kmpc=1，则 Pcc= 3.5kw， Pct=0.8 kw。根据 X52K 型立式铣床说明书可知：机床主轴主电动机允许的功率 Pcm= PcmPctPcm=7.5 0.8=6 Pcc= 3.5kw 因此机床功率能满足要求。基本时间根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： tm=zc fnl2 tm=16.0300 )6050(2 =3.6min nts 工序 7 以 033.0022mm孔和端面定位，钻铰 10mm孔至图纸要求钻孔选用机床为 Z525 摇臂机床，刀具选用 GB1436-85 直柄短麻花钻，机械加工工艺手册第 2卷。根据机械加工工艺手册第 2卷表 10.4-2查得钻头直径小于 10mm 的钻孔进给量为 0.20 0.35 rmm 。则取 rmmf 30.0 确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2卷表 10.4-9 切削速度计算公式为 m in0 mkfaT dcv vyxpmzvvvv（ 3-20）查得参数为 125.0,55.0,0,25.0,1.8 myxzcvvvv，刀具耐用度 T=35min 则 v =55.0012 5.025.03.0535 71.8 =1.6 minm 所以 n =714.3 6.11000 =72 minr 选取 min120 rn 所以实际切削速度为 1000 714.3120 v =2.64 minm 确定切削时间（一个孔） t = s203.02 228 工序 10 划 5mm孔位置线，钻孔至图纸要求本工序采用计算法。表 3-5 高速钢麻花钻的类型和用途标准号类型直径范围（ mm）用途 GB1436-85 直柄麻花钻 2.0 20.0 在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 GB1437-85 直柄长麻花钻 1.0 31.5 在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 GB1438-85 锥柄麻花钻 3.0 100.0 在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔 GB1439-85 锥柄长麻花钻 5.0 50.0 在各种机床上，用钻模或nts 16 不用钻模钻孔选用 Z525摇臂钻床，查机械加工工艺手册孟少农主编，查机表 2.4-37钻头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为 4500，表 10.2-5 标准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻 25 ，则螺旋角 =300 ，锋交 2 =1180 ，后角 af=100 ,横刃斜角 =500 ， L=197mm,l1 =116mm。表 3-6 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自 GB6137-85） mm 直径范围直柄麻花钻 l l1 11.80 13.20 151 101 表 3-7 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据 GB6137-85）（） d (mm) 2 f 8.6 18.00 30 118 12 40 60 表 3-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度（ 1）后刀面最大磨损限度 mm 刀具材料加工材料钻头直径 d0（ mm） 20 高速钢铸铁 0.5 0.8 （ 2）单刃加工刀具耐用度 T min 刀具类型加工材料刀具材料刀具直径 d0（ mm） 11 20 钻头（钻孔及扩孔）铸铁、铜合金及合金高速钢 60 钻头后刀面最大磨损限度为 0.5 0.8mm 刀具耐用度 T = 60 min .确定进给量查机械加工工艺手册孟少农主编，第二卷表 10.4 高速钢钻头钻孔的进给量为 f=0.25 0.65 zmm ,根据表 4.13* 中可知，进给量取 f=0.60 rmm 。 .确定切削速度查机械加工工艺手册孟少农主编，表 10.4-17高速钢钻头在灰铸铁（ 190HBS）nts 上钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得， V=12 minm ，参考机械加工工艺手册孟少农主编，表 10.4-10钻扩铰孔条件改变时切削速度修正系数 Kmv=1.0， Rtv=0.85。 V=12 85.0 =10.32 minm （ 3-17）则 n = =131 minr （ 3-18）查表 4.2-12* 可知，取 n = 150 minr 则实际切削速度 v实= = =11.8 minm .确定切削时间查机械加工工艺手册孟少农主编，表 10.4-43，钻孔时加工机动时间计算公式： Ti = fnlll fw 1（ 3-19）其中 lf = 2md RKcot lw =5mm l1 =2 3mm 则： t= =9.13s 4 铣尺寸 12mm 两端面夹具设计 4.1 研究原始质料利用本夹具主要用来粗、精铣尺寸 12mm 两端面，该尺寸 12mm 两端面对孔 22 的中心线要满足对称度要求以及其铣尺寸 12mm 两端面两边的平行度要求。在铣此铣尺寸12mm 两端面时，为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 4.2 定位基准的选择由零件图可知：在对铣尺寸 12mm 两端面进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，孔 22 进行了钻、扩、铰加工。因此，定位、夹紧方案有：铣该铣尺寸 12mm 两端面时其对孔的中心线有对称度以及两边的平行度要求。为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面一定位销两个左右支撑件的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即为底平面； 4.3 切削力及夹紧分析计算刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金）刀具有关几何参数： 00 15 00 10 顶刃 0n 侧刃 6 0010 15 30rK 25 32.101000 1000dn 1000 2514.3150 6.05.2 7.535 nts 18 40D mm 160d mm 20.5L mm 22Z 0 . 0 8 /fa m m z mma p 0.2 由参考文献 55 表 1 2 9 可得铣削切削力的计算公式： 0 . 9 0 . 8 0 1 . 1 1 . 1 0 . 12335 pzF a f D B z n 有： 0 . 9 0 0 . 8 0 1 . 1 1 . 1 0 . 12 3 3 5 2 . 0 0 . 0 8 2 8 2 0 . 5 2 2 2 . 4 8 3 6 . 2 4 ( )FN 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： FKWK 安全系数 K 可按下式计算： 6543210 KKKKKKKK 式中： 60 KK 为各种因素的安全系数，查参考文献 51 2 1 可知其公式参数： 1 2 34 5 61 . 0 , 1 . 0 , , 1 . 0 ,1 . 3 , 1 . 0 , 1 . 0 .K K KK K K 由此可得： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6K 所以 8 3 6 . 2 4 1 . 5 6 1 3 0 4 . 5 3 ( )KW K F N 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。查参考文献 51 2 26 可知移动形式压板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： )( 210 tgtgQLW z 式中参数由参考文献 5可查得： 6.22 2.76zr 901 0592 2 29 o 其中： 33( )L mm )(80NQ 螺旋夹紧力： 0 4 7 4 8 .2 ( )WN 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 2.1. 由表 2621 得：原动力计算公式 0 01KLWW l nts 即： 00 4 7 4 8 . 2 3 3 0 . 9 8 9 0 3 2 . 7 5 ( )17K WLWNl 由上述计算易得： KK WW 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。 4.4 误差分析与计算该夹具采用一面一定位销两个左右支撑件的定位方式，为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 gwj 与机床夹具有关的加工误差 j ，一般可用下式表示： MjjjWDADZWj 由参考文献 5可得：采用一面一定位销两个左右支撑件的定位方式定位误差： 11 1 m i nD W D d 1 1 2 21 m i n 2 m i n. 2D d D dJW a r c t g L 其中： 1 0 .0 5 2D mm ， 2 0D mm 1 0 .0 1 1d mm ， 2 0 .0 2 3d mm 1min 0mm ， 2 m i n 0 .0 3 4 mm 0 . 0 6 3DW mm . 0 . 0 0 3 2JW mm 夹紧误差： co s)( m inm a x yyjj 其中接触变形位移值： 1( ) ( )1 9 . 6 2 nH B Zy R a Z a Z kNk R cH B l 查 5表 1 2 15 有 10 . 0 0 4 , 0 . 0 0 1 6 , 0 . 4 1 2 , 0 . 7R a z H BK K C n 。 c o s 0 . 0 0 2 8j j y mm nts 20 磨损造成的加工误差： Mj 通常不超过 mm005.0 夹具相对刀具位置误差： AD 取 mm01.0 误差总和： 0 . 0 8 5 0 . 3jw m m m m 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。 4.5 零、部件的设计与选用 4.5.1 定位销选用本夹具选用一定位销和固定棱形销来定位，其参数如下表：表 5.1 定位销 d H D 1Dh1h b1d C1C 公称尺寸允差 2218 16 22 0.011 22 5 1 4 M19 4 14.5.2 定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台 T 形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据 GB2207 80 定向键结构如图所示： nts o图 2.1 夹具体槽形与螺钉根据 T 形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如表 5.4：表 5.4 定向键 B L H h D 1h 夹具体槽形尺寸 2B 2h公称尺寸允差 d 允差 4d 公称尺寸允差 D 18 0.019 0.035 25 19 4 19 4.5 18 +0.019 5 对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺，其结构如图 5.3 所示： nts 22 标记四周倒圆图 2.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表 5.5：表 2.5 塞尺公称尺寸 H 允差 d C 3 0.006 0.25 4.6 夹具设计及操作的简要说明如前所述，应该注意提

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