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摆动臂机械加工工艺及钻孔夹具设计[含万方查重报告]【全套CAD图纸+毕业论文】【原创资料】

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原稿！！YE241-摆动臂机械加工工艺及钻孔夹具设计[含万方查重报告]

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1．摆动臂机械加工工艺及钻孔夹具设计涉外学院毕业任务书 (6).doc---(点击预览)

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关键词：: 摆动机械加工工艺钻孔夹具设计万方报告讲演呈文全套 cad 图纸毕业论文原创资料

资源描述：

摆动臂零件的工艺规程及夹具设计

【摘要】

摆动臂零件加工工艺及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

Abstract: parts processing technology and fixture design is the design of the process design, including the parts processing process design and the three part special fixture. In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure; design then a special fixture, fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning device, clamping device, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error generated when calculate fixture positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in.

Key words: Technology, process, cutting, clamping, positioning

1绪论1

2 零件的分析2

2.1零件的形状2

2.2零件的工艺分析2

3 工艺规程设计4

3.1 确定毛坯的制造形式4

3.2 基面的选择4

3.3 制定工艺路线4

3.3.1 工艺路线方案一4

3.3.2 工艺路线方案二5

3.3.3 工艺方案的比较与分析5

3.4 选择加工设备和工艺装备5

3.4.1 机床选用6

3.4.2 选择刀具6

3.4.3 选择量具6

3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定6

3.6确定切削用量及基本工时7

4 钻孔夹具设计12

4.1 夹具的夹紧装置和定位装置12

4.2 夹具的导向13

4.3 钻孔与工件之间的切屑间隙13

4.4 钻模板14

4.5定位误差的分析14

4.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用15

4.7 确定夹具体结构和总体结构17

4.8 夹具设计及操作的简要说明18

结论19

参考文献20

致谢21

1绪论

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。

“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。

机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。

（1）对刀调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。

（2）导向如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。

摆动臂零件图.png

摆动臂毛坯.png

钻孔夹具.png

钻孔夹具体.png

活动V型块压板.png

活动V形块.png

固定V形块.png

工艺卡.png

工序卡.png

内容简介：: 任务书示例 (用宋体小四号字填写 ) 湖南涉外经济学院毕业论文（设计）任务书学生姓名：学号：专业班级：毕业论文（设计）题目：摆动臂机械加工工艺及钻孔夹具设计选题类型 1 ：工程设计选题来源 2 ：联系生产实际毕业论文（设计）时间 : 自 2014 年 12 月 10 日开始至 2015 年 5 月 20 日止 1. 毕业论文（设计）主要内容与要求 1、毕业设计主要内容（ 1）制定摆动臂加工工艺规程（ 2） 027.0012 孔夹具设计；（ 3）编写设计计算说明书。 2、毕业设计的主要技术指标（ 1）绘制摆动臂毛坯及摆动臂零件图各一张；设计夹具一套，绘制夹具装配图一张及夹具件大件零件图两张；（ 2）设计机械加工工艺规程一套；（画毛坯图，拟订工艺路线，选择机床和工艺装备，填写工艺过程卡片，确定加工余量、工序尺寸、切削用量、时间定额，填写加工工序卡片）（ 3）设计计算说明书（ 8000 字以上）一份。 3、毕业设计基本要求（ 1）培养综合运用所学理论知识，独立分析和解决工程技术问题的能力。培养学生创新能力。（ 2）培养收集、查阅、分析各种文献资料的能力。进一步提高计算、绘图等技能。（ 3）学会使用工具书籍，通过夹具设计，提高结构设计能力。（ 4）初步掌握机械制造工艺规程设计和夹具设计的基本要求和设计方法；掌握设计计算说明书的编写。 1选题类型：（ 1）生产实践；（ 2）工程设计；（ 3）实验研究；（ 4）理论分析；（ 5）文献综述；（ 5）调查研究；（ 6）理论应用；（ 7）其他。 2选题来源：（ 1）教师科研相关；（ 2）联系生产实际；（ 3）解决社会现实问题；（ 4）其他。 nts 2.主要参考资料 4、应收集的文献资料陈宏钧 ,方向明 ,马素敏等典型零件机械加工生产实例机械工业出版社， 2004.8 王季琨 ,沈中伟 ,刘锡珍机械制造工艺学天津大学出版社， 2004.1 李洪机械加工工艺手册北京出版社， 1996.1 孟少农机械加工工艺手册机械工业出版社， 1991.9 孙丽嫒机械制造工艺及专用夹具冶金工业出版社， 2003.9 杨叔子机械加工工艺师手册机械工业出版社， 2004.9 3.毕业论文（设计）进度安排阶段阶段内容起止时间 1 熟悉设计任务，查阅与收集资料，撰写开题报告，完成设计开题工作 12.10 12.31 2 进一步收集资料，撰写详细的提纲，完成总体方案设计和部分设计计算 1.1 1.15 3 利用寒假，完成设计计算 1.16 2.15 完成机械加工工艺规程及夹具系统结构设计，绘制完成装配总图 2.16 3.15 4 完成所有工程图的绘制和设计说明书的初步写作 3.16 4.10 5 修改设计计算说明书，修改图纸，完成所有材料 4.11 4.20 nts （图纸打印和说明书等）的打印并上交指导教师 6 指导教师指导学生集中修改论文（设计）， 4 月27 日以前定稿（提交最终纸质稿） 4.21 4.27 7 指导教师和评阅教师分别完成本科毕业论文（设计）的评阅与评分 4.28 4.30 8 毕业论文（设计）的答辩前准备、答辩以及答辩以后必要的修改工作，相关材料存档 5.1 5.20 指导教师（签名）：林海燕 _ 日期： _ 系 (教研室 )主任 (签名 ) ： _ 日期： _ 主管院长 (签名 ) ： _ 日期： _ 注：任务书由指导教师本人填写，经系（教研室）主任、主管院长审核后发给学生。 nts 开题报告书示例湖南涉外经济学院本科毕业论文（设计）开题报告书论文（设计）题目作者姓名所属学院专业年级学院专业年级指导教师姓名、职称预计字数开题日期选题的根据： 1.说明本选题的理论、实际意义 2.综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解（打印时请删除蓝色字体部分） nts 主要内容：研究方法：完成期限和采取的主要措施： nts 主要参考资料：指导教师意见：（手写）指导教师签名：年月日（本页手写）开题报告会纪要时间地点与会人员姓名职务（职称）姓名职务（职称）姓名职务（职称） nts 会议记录摘要：记录人签名：年月日开题小组意见负责人签名：年月日学院意见主管院长签名：年月日本表可扩展指导人评语示例 nts 湖南涉外经济学院毕业论文（设计）指导教师评语主要对学生毕业论文（设计）的工作态度，研究内容与方法，工作量，文献应用，创新性，实用性，科学性，文本（图纸）规范程度，存在的不足等进行综合评价（打印时请删除蓝色字体部分）（本页手写）建议成绩（分数）：指导教师签名：年月日评阅人评语示例 nts 湖南涉外经济学院毕业论文（设计）评阅教师评语 nts 主要对学生毕业论文（设计）的文本格式、图纸规范程度，工作量，研究内容与方法，实用性与科学性，结论和存在的不足等进行综合评价（打印时请删除蓝色字体部分）（本页手写）建议成绩（分数）：评阅教师签名：年月日答辩记录示例 nts 湖南涉外经济学院本科毕业论文（设计）答辩记录论文题目（打印）作者姓名（打印）所属学院、专业、年级（打印）学院专业年级指导教师姓名、职称（打印）答辩会纪要时间（手写）地点（手写）答辩小组成员姓名职务（职称）姓名职务（职称）姓名职务（职称）（手写）（手写）答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：（手写）记录人签名：年月日 nts 答辩小组意见评语：主要对学生毕业论文（设计）的研究思路，论文（设计）质量，文本图纸规范程度和对论文（设计）的介绍，回答问题情况等进行综合评价（打印时请删除蓝色字体部分）（手写）答辩成绩（分数）：最终评定等级：答辩小组成员签名：年月日二级学院审查意见主管院长签名：（学院公章）年月日 nts nts 工艺过程卡产品型号零（部）件图号共 1 页产品名称摆动臂零（部）件名称摆动臂第 1 页材料牌号 HT200 毛坯种类铸造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 22 上端面金立式铣床 X52K 专用夹具游标卡尺面铣刀 5min 5min 40 铣铣 22 下端面金立式铣床 X52K 专用夹具游标卡尺面铣刀 3min 3min 50 钻钻铰 12mm 的孔并孔口倒角金摇臂钻床 Z525 专用夹具游标卡尺钻头，铰刀 14min 14min 60 铣铣 R20.15 外轮廓金立式铣床 XK52 专用夹具游标卡尺铣刀 5min 5min 70 车车 8.6 外圆以及 R4.3 圆弧金车床 CA6140 专用夹具游标卡尺外圆车刀 5min 5min 80 钻钻 3 孔并进行孔口倒角金摇臂钻床 Z525 专用夹具游标卡尺钻头，丝锥 14min 14min 90 去毛刺清洗去毛刺 100 验收验收 110 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高卉林 nts 机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称摆动臂零件名称摆动臂共 6 页第 1 页车间工段工序号材料牌号机加工二 30 HT200 毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸造 1 1 设备名称设备型号设备牌号同时加工件铣床 X52K 1 夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速 / r/min 切削速度 / m/min 进给量 mm/r 切削深度 mm 进给次数公步工时机动辅助 1 铣 22 上端面硬质合金端铣刀，专用夹具，游标卡尺 500 2.67 0.2 3 1 0.11 2 3 nts 机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称摆动臂零件名称摆动臂共 6 页第 2 页车间工段工序号材料牌号机加工二 40 HT200 毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸造 1 1 设备名称设备型号设备牌号同时加工件铣床 X52K 1 夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速 / r/min 切削速度 / m/min 进给量 mm/r 切削深度 mm 进给次数公步工时机动辅助 1 铣 22 下端面硬质合金端铣刀，专用夹具，游标卡尺 100 0.33 0.033 0.3 1 0. 2 2 nts 机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称摆动臂零件名称摆动臂共 6 页第 3 页车间工段工序号材料牌号机加工二 50 HT200 毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸造 1 1 设备名称设备型号设备牌号同时加工件摇臂钻床 Z525 1 夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速 / r/min 切削速度 / m/min 进给量 mm/r 切削深度 mm 进给次数公步工时机动辅助 1 钻铰 12mm 的孔并孔口倒角麻花钻，高速钢绞刀，塞规 200 0.32 0.8 0.1 1 0.17 nts 机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称摆动臂零件名称摆动臂共 6 页第 4 页车间工段工序号材料牌号机加工二 60 HT200 毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸造 1 1 设备名称设备型号设备牌号同时加工件铣床 X52K 1 夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速 / r/min 切削速度 / m/min 进给量 mm/r 切削深度 mm 进给次数公步工时机动辅助 1 铣 R20.15 外轮廓硬质合金端铣刀，专用夹具，游标卡尺 400 1.27 0.5 3 1 0.7 2 3 nts 机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称摆动臂零件名称摆动臂共 6 页第 5 页车间工段工序号材料牌号机加工二 70 HT200 毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸造 1 1 设备名称设备型号设备牌号同时加工件车床 CA6140 1 夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速 / r/min 切削速度 / m/min 进给量 mm/r 切削深度 mm 进给次数公步工时机动辅助 1 车 8.6 外圆以及 R4.3 圆弧外圆车刀，专用夹具，游标卡尺 150 0.49 0.015 2 1 0.45 2 nts 机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称摆动臂零件名称摆动臂共 6 页第 6 页车间工段工序号材料牌号机加工二 80 HT200 毛坯种类毛坯外形每毛坯制件每台件数铸造 1 1 设备名称设备型号设备牌号同时加工件钻床 Z525 1 夹具编号夹具名称切削液专用夹具工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件工步号工步内容工艺装备主轴转速 / r/min 切削速度 / m/min 进给量 mm/r 切削深度 mm 进给次数公步工时机动辅助 1 钻 3 孔并进行孔口倒角麻花钻，丝锥，专用夹具 750 0.2 0.1 1 1 0.2 2 ntsI 毕业设计（论文）论文题目：摆动臂加工工艺与工装设计所属系部：指导老师：职称：学生姓名：班级、学号 : 专业：年月日 nts II 摆动臂零件的工艺规程及夹具设计【摘要】摆动臂零件加工工艺及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 Abstract: parts processing technology and fixture design is the design of the process design, including the parts processing process design and the three part special fixture. In the process of design should first of all parts to analyze, understand parts of the process and then design a blank structure, and choose the good parts machining datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each step process dimension calculation, the key is to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure; design then a special fixture, fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning device, clamping device, a guide element, clamp and the machine tool and other components; the positioning error generated when calculate fixture positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in. Key words: Technology, process, cutting, clamping, positioning nts III 目录 1 绪论 . 1 2 零件的分析 . 2 2.1 零件的形状 . 2 2.2 零件的工艺分析 . 2 3 工艺规程设计 . 4 3.1 确定毛坯的制造形式 . 4 3.2 基面的选择 . 4 3.3 制定工艺路线 . 4 3.3.1 工艺路线方案一 . 4 3.3.2 工艺路线方案二 . 4 3.3.3 工艺方案的比较与分析 . 5 3.4 选择加工设备和工艺装备 . 5 3.4.1 机床选用 . 6 3.4.2 选择刀具 . 6 3.4.3 选择量具 . 6 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 6 3.6 确定切削用量及基本工时 . 7 4 钻孔夹具设计 . 14 4.1 夹具的夹紧装置和定位装置 . 14 4.2 夹具的导向 . 15 4.3 钻孔与工件之间的切屑间隙 . 15 4.4 钻模板 . 16 4.5 定位误差的分析 . 16 4.6 钻套、衬套、钻模板设计与选用 . 17 4.7 确定夹具体结构和总体结构 . 19 4.8 夹具设计及操作的简要说明 . 20 结论 . 21 参考文献 . 22 致谢 . 23 nts 1 1绪论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。 “ 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。机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（ 1）对刀调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。（ 2）导向如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。 nts 2 2 零件的分析 2.1 零件的形状题目给的零件是摆动臂零件，主要作用是起连接作用。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 2-1。图 2-1 摆动臂零件图 2.2 零件的工艺分析由零件图可知，其材料为 HT200，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。摆动臂零件主要加工表面为： 1. 粗铣底面、半精铣，表面粗糙度aR值为 3.2 m 。 2. nts 3 粗铣、半精铣上端面，表面粗糙度aR值 3.2 m 。 4. 钻内孔，及表面粗糙度aR值 3.2 m 。5.两侧面粗糙度aR值 6.3 m 、 12.5 m ，面粗糙度aR值 6.3 m 。摆动臂零件共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： (1) 底部端面的加工表面：这一组加工表面包括：端面，倒角钻孔。这一部份只有端面有 6.3 的粗糙度要求。其要求并不高，粗铣后半精铣就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。 (2).端面的加工表面：这一组加工表面包括：端面，粗糙度为 3.2；的端面，并带有倒角。其要求也不高，粗铣后半精铣就可以达到精度要求。 nts 4 3 工艺规程设计本摆动臂零件假设年产量为 10万台，每台铣床需要该零件 1个，备品率为 19%，废品率为 0.25%，每日工作班次为 2班。该零件材料为 HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择焊接。依据设计要求 Q=100000 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=2XQn(1+ )（ 1+ )=238595件 /年 3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200，年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用型材，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，对像摆动臂零件这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，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 ) 3。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 10 铸造铸造 20 时效时效 30 铣铣 22上端面 40 铣铣 22下端面 nts 5 50 钻钻铰 12mm 的孔并孔口倒角 60 铣铣 R20.15外轮廓 70 车车 8.6外圆以及 R4.3圆弧 80 钻钻 3孔并进行孔口倒角 90 去毛刺清洗去毛刺 100 验收验收 110 入库入库 3.3.2 工艺路线方案二 10 铸造铸造 20 时效时效 30 铣铣 22上端面 40 铣铣 22下端面 50 钻钻铰 12mm 的孔并孔口倒角 60 车车 R20.15外轮廓 70 车车 8.6外圆以及 R4.3圆弧 80 钻钻 3孔并进行孔口倒角 90 去毛刺清洗去毛刺 100 验收验收 110 入库入库 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。方案二采用镗床加工，需要要及时更换刀具，因为有些工序在铣床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。因此综合工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下： 10 铸造铸造 20 时效时效 30 铣铣 22上端面 40 铣铣 22下端面 50 钻钻铰 12mm 的孔并孔口倒角 60 铣铣 R20.15外轮廓 70 车车 8.6外圆以及 R4.3圆弧 80 钻钻 3孔并进行孔口倒角 90 去毛刺清洗去毛刺 100 验收验收 nts 6 110 入库入库 3.4 选择加工设备和工艺装备 3.4.1 机床选用 .工序是粗铣、和精铣。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用铣床就能满足要求。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 XK52 铣床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表 4.2-7。 .工序是钻孔，选用 Z525摇臂钻床。 3.4.2 选择刀具 .在铣床上加工的工序 ,一般选用硬质合金铣刀和镗刀。加工刀具选用 YG6 类硬质合金铣刀，它的主要应用范围为普通低碳钢、冷硬低碳钢、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性 ,可选用可转位铣刀 (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 4。 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。 3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 摆动臂零件” 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 各种低碳钢的性能比较，灰焊接的硬度 HB为 143 269，表 2.2-23 灰焊接的物理性能， HT200 密度 =7.2 7.3（ 3cmg ），计算零件毛坯的重量约为 2kg 。表 3-1 机械加工铣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 100kg）单件生产 5以下 10以下 100 以下小批生产 5100 10200 100500 中批生产 100300 200500 5005000 大批生产 3001000 5005000 500050000 大量生产 1000以上 5000 以上 50000 以上 nts 7 根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于 30 50，毛坯重量2kg 100kg 为轻型，确定为大批生产。根据生产纲领，选择焊接类型的主要特点要生产率高，适用于大批生产，查工艺手册表 3.1-19 特种焊接的类别、特点和应用范围，再根据表 3.1-20 各种焊接方法的经济合理性，采用机器砂模造型铸件 5。表 3-2 成批和大量生产铸件的尺寸公差等级焊接方法公差等级 CT 灰焊接砂型手工造型 1113 砂型机器造型及壳型 810 金属型 79 低压焊接 79 熔模焊接 57 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 6。工序 30：铣 22上端面机床：铣床 X52K 刀具：面铣刀 (硬质合金材料 )，材料： 15YT ， 100D mm ，齿数 5Z 。单边余量： Z=1mm 精铣面余量： Z=1.0mm 铣削深度 pa ： 1.0pa mm 每齿进给量 fa ：取 0 .1 5 /fa m m Z ：取铣削速度 2.8 /V m s 每齿进给量 fa ：取 Zmma f /18.0 取铣削速度 2.47 /V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd (3-1) 按照文献，取 475 / m innr 实际铣削速度 v ： nts 8 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s (3-2) 进给量 fV ： 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量 mf ： 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i nmff V m m s m m a ： ,取 mma 60 切削工时被切削层 l ：由毛坯可知 141l mm ， 68l mm 刀具切入 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a (3-3) 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 mm 刀具切出 2l ：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间 1jt ： 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i n4 2 7 . 5j ml l lt f (3-4) 机动时间 1jt ： 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i n4 2 7 . 5j ml l lt f (3-5) 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 40：铣 22下端面机床：铣床 X52K 刀具：面铣刀 (硬质合金材料 )，材料： 15YT ， 100D mm ，齿数 5Z 。精铣面余量： Z=1.0mm 铣削深度 pa ： 1.0pa mm 每齿进给量 fa ：取 0 .1 5 /fa m m Z ：取铣削速度 2.8 /V m s 每齿进给量 fa ：取 Zmma f /18.0 ，取铣削速度 2.47 /V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd (3-6) 按照文献，取 475 / m innr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s (3-7) 进给量 fV ： 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /ffV a Z n m m s nts 9 工作台每分进给量 mf ： 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i nmff V m m s m m a ：取 mma 60 切削工时被切削层 l ：由毛坯可知 141l mm ， 68l mm 刀具切入 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 mm (3-8) 刀具切出 2l ：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间 1jt ： 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i n4 2 7 . 5j ml l lt f (3-9) 机动时间 1jt ： 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i n4 2 7 . 5j ml l lt f (3-10) 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 50：钻铰 12mm 的孔并孔口倒角机床：立式钻床 Z525 刀具：根据选高速钢锥柄麻花钻头。切削深度 pa ： 6pa mm进给量 f ：取 rmmf /33.0 。切削速度 V 取 0.48 /V m s 。机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i n3 . 1 4 6 . 3 5vnrd （ 3-38）按照文献，取 630 / m innr 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 6 . 3 5 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s （ 3-39）切削工时被切削层 l ： 42l mm 刀具切入 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622rDl c t g k c t g m m m m （ 3-40） nts 10 刀具切出 2l ： mml 412 取 mml 32 走刀次数为 1 机动时间 1jt ： 1 4 2 6 3 0 . 2 5 m i n0 . 3 3 6 3 0j Lt fn （ 3-41）工序 60：铣 R20.15外轮廓机床：铣床 XK52 刀具：铣刀 (硬质合金材料 )，材料： 15YT 。精铣面余量： Z=1.0mm 铣削深度 pa ： 1.0pa mm 每齿进给量 fa ：取 0 .1 5 /fa m m Z ：取铣削速度 2.8 /V m s 每齿进给量 fa ：取 Zmma f /18.0 ，取铣削速度 2.47 /V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i n3 . 1 4 1 0 0Vnrd (3-6) 按照文献，取 475 / m innr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s (3-7) 进给量 fV ： 0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量 mf ： 7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i nmff V m m s m m a ：取 mma 60 切削工时被切削层 l ：由毛坯可知 141l mm ， 68l mm 刀具切入 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 mm (3-8) 刀具切出 2l ：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间 1jt ： 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i n4 2 7 . 5j ml l lt f (3-9) 机动时间 1jt ： 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i n4 2 7 . 5j ml l lt f (3-10) nts 11 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 70 粗车 8.6 外圆以及 R4.3圆弧所选刀具为 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 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孔带倒棱型前刀面，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由于单边余量为 mm5.2 ，可在一次走刀内完成，故 pa=25.2= mm25.1 .确定进给量 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4 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 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= 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 15YT 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： nts 12 0V=tV vK=63 0.10.184.092.00.10.1 （ 3-12） min48 m n =DVc1000 =127100048=120 minr （ 3-13）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（ 3-14） .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， 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 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=1.25mm ， f = rmm7.0 ， n = min125 r = sr08.2 ， V = min50 m 工序 80：钻 3 孔并进行孔口倒角（ 1）、钻孔切削深度pa： 1.5pa mm进给量 f ：根据机械加工工艺师手册表 28-10，取 ( 0 . 2 2 0 . 2 8 ) /f m m 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 . 2 0 0 . 2 8 ) 0 . 7 5 / ( 0 . 1 6 5 0 . 2 1 ) /f m m r m m r 根据机械加工工艺师手册表 28-13，取 0 .2 0 /f m m r 取切削速度 24 / m inVm 取 V =24, 0d=9 代入公式（ 2-1）得机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 2 4 8 4 9 / m i n3 . 1 4 4 . 2Vnrd ，根据机械加工工艺师手册表 9-3，取 772 / m innr 实际切削速度 V ： 0 3 . 1 4 4 . 2 7 7 2 2 1 . 8 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0dnVm nts 13 被切削层长度 l ： 48l mm 刀具切入长度 1l ： 8l mm 刀具切出长度 2l ： 3l mm 走刀次数为 1 取 48l ，1 8l ，2 3l , 0.20f , 772n 代入公式（ 2-4）得：机动时间jt：121 4 8 8 3 0 . 3 8 m i n7 7 2 0 . 2 0j l l lt fn 以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 112 2 0 . 3 8 0 . 7 6 m i njtt nts 14 4 钻孔夹具设计 4.1 夹具的夹紧装置和定位装置在本次夹具设计中，设计钻 12mm 的夹具，在工件夹紧方面要求手动夹紧。这类夹具的特点是：针对性强，刚性好，容易操作，装夹速度较快以及生产效率高和定位精度高，但是设计制造周期长，产品更新换代时往往不能继续使用适应性差，费用较高。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。 nts 15 4.2 夹具的导向在钻床上加工孔时，大都采用导向元件或导向装置，用以引导刀具进入正确的加工位置，并在加工过程中防止或减少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的刚性，从而保证零件上孔的精度，在钻床上加工的过程中，导向装置保证同轴各孔的同轴度、各孔孔距精度、各轴线间的平行度等，因此，导向装置如同定位元件一样，对于保证工件的加工精度有这十分重要的作用。导向元件包括刀杆的导向部分和导向套。在这套钻床夹具上用的导向套是钻套。钻套按其结构可分为固定钻套，可换钻套，快换钻套及特殊钻套。因此套钻夹具加工量不大，磨损较小，孔距离精度要求较高，则选用固定钻套。如图 4.2。直接压入钻模板或夹具体的孔中。图 4.2 钻套钻模板与固定钻套外圆一般采用 H7/h6的配合。且必须有很高的耐磨性，材料选择20Mn2。淬火 HRC60。

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