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CA6140 车床 手柄 14 H7 夹具 设计 机械 加工 工艺 规程 装备 非标 10 CAD 独家

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CA6140车床手柄座零件的机械加工工艺规程及钻14H7孔夹具设计摘要手柄座是机床上重要的零件之一，其位置处于光杆和手柄连接的地方，在力和力矩的作用下，完成机床相应的操作。因此，对其进行设计和研究是非常意义。本次设计以手柄座为研究对象，对其进行了工艺分析及专用夹具设计。工艺分析的主要内容有：零件的结构分析、加工要求分析，加工工艺路线的制定，工序卡及工艺卡的编写，零件图及毛坯图的绘制等。通过与指导老师协商设计14H7孔钻床专用夹具。通过对零件图的分析，该孔的加工精度要求以及作用非常重要。夹具设计内容有定位方案及装置的设计；夹紧方案及装置的设计；夹具体的设计；钻削力的计算以及夹紧力的校核与验算等等。最后，完成了夹具装配图和夹具体等所有非标零件图的绘制。关键词：手柄座、工艺分析、专用夹具、14H7孔、钻床IABSTRACTThe handle base is one of the important parts of the machine tool. Its position is at the place where the polished rod and the handle are connected. Under the action of force and torque, the corresponding operation of the machine tool is completed. Therefore, it is very meaningful to design and research on it. The design of the handle seat for the study, its process analysis and design of special fixtures.Process analysis of the main elements are: structural analysis of parts, processing requirements analysis, the development of processing routes, process cards and process card preparation, parts drawings and drawing of rough drawings.Through consultation with the instructor designed 14H7 hole drilling machine fixture. Through the analysis of the part drawing, the machining accuracy requirement and the function of the hole are very important. Fixture design content positioning programs and device design; clamping program and device design; folder specific design; calculation of drilling force and the clamping force of the check and checking and so on. At last, the drawing of all non-standard parts such as fixture assembly drawing and clamp body is completed.Key words: handle seat, process analysis, special fixture, 14H7 hole, drilling machine目 录摘要IABSTRACTII第一章 引言11.1 机械加工工艺规程概述11.2 机械加工艺规程的作用11.3 工艺规程制订的原则1第二章 零件的分析32.1 零件的作用分析32.2 零件的表面组成分析32.3 零件的加工要求分析42.4 零件的形位公差分析4第三章 零件的工艺规程设计53.1 确定零件的材料及生产类型53.2 确定零件的加工基准53.3 确定零件的制造形式53.4 制定零件的工艺路线53.5 确定零件的加工机床、夹具、刀具及量具63.6 确定零件的加工余量73.7 确定零件的切削用量及基本工时8第四章 钻14H7孔专用夹具设计234.1 确定零件的定位方案及定位元件234.1.1 确定零件的定位方案234.1.2 确定零件的定位元件234.2 确定零件的夹紧方案及夹紧元件244.2.1 确定零件的夹紧方案244.2.2 确定零件的夹紧元件244.3 确定夹具体244.4 导向方案的选择254.4.1 钻模的选择254.4.2 钻套的选择254.5 计算钻削力和夹紧力284.5.1 计算钻削力284.5.2 计算夹紧力284.6 计算定位误差29结论30致谢31参考文献32II第一章 引言1.1 机械加工工艺规程概述机械加工工艺规程需要根据生产产品加工流程跟加工办法等等的其中的一个工艺文件，在生产条件都实现的情况下，工艺流程要合理，操作办法也要合理，根据设定好的加工形式，这样就可以将工艺文件写出来，审批通过了之后就可以对生产进行生产。机械生产的流程按照下面这些内容来进行，生产工件流程，每个工序的详细内容，还有使用的机器，还有检验工件的羡慕，检验办法等等。1.2 机械加工艺规程的作用1、指导生产的重要技术文件工艺流程按照工艺学原理还有工艺试验，定下来的时候是通过生产验证来进行的，不仅是科技的结晶，也是生产经验的结晶。那么，它的技术就可以得到确保，产品也可以合格，它可以为企业指导生产。因为这种情况，生产的时候，要对工艺流程完全遵守，不然的话会导致产品质量变得更差，生产率也降低了很多，不然的话就会有不合格的产品出现。2、生产组织和生产准备工作的依据制定生产计划，投入之前，原材料跟毛坯的供应，还有设计工艺装备，生产，还有购买，调整机器的载荷，编排工作计划，组织工人，制定工时还有对成本进行核算等等，这些都是工艺规程的最基础的根据。3、新建和扩建工厂的技术依据新建设厂方和扩大厂方的时候，不仅要机床，还要别的机器，机器的数量还有机器的规格，这些数据的基础都是工艺规程，确定的时候是按照生产类型来进行。不仅要考虑这些，还要注意先进的工艺规程对它也起了不小的作用，对相同类型的产品生产的时候，对工艺规程进行指导。1.3 工艺规程制订的原则设定工艺流程的时候，要注意质量更高，产量更高，成本更低，也就是说加工产品的质量要符合要求，这样一来产品的利润就更高。在对工艺流程进行制定的时候，要对下面几点进行考虑： 1、技术上的先进性对工艺流程进行制定的时候，要对现在我们国家，还有国际上这个行业的现状，还有发展方向进行了解，实验一下工艺，要用先进的工艺，用先进的机器进行来对产品进行生产。2、经济上的合理性生产条件设定好，加工零件的时候制定的预备方案有好多种。这个时候就要对这些方案进行对比，不仅要对成本进行核算，还要对效率进行对比，这样选择比较合理的方案才可以。3、良好的劳动条件及避免环境污染对工艺流程进行制定，要对工人操作时候的条件进行改善，所以说，制定工艺办法的时候要尽可能使用自动化装置，这样一来工人的劳动强度要降低很多。并且，这些制定的流程要满足国家规定，不能污染环境。33第二章 零件的分析2.1 零件的作用分析本次设计的零件手柄座，其位置处于光杆和手柄连接的地方，在力和力矩的作用下，完成机床相应的操作。通过对零件图的分析，14H7内孔还有下端面的加工精度要求都比较高。具体见下面的手柄座零件图2.1图2.1 手柄座零件图2.2 零件的表面组成分析1、尺寸16所在上端面还有表面；主视图R13圆弧所在端面还有表面；2、5.5内孔所在端面还有表面；尺寸14所在上下两端面还有左端面；3、尺寸12所在端面还有表面；25内孔所在端面还有表面；4、27.3X6键槽所在上下端面、右端面；M10-7H螺纹孔所在端面还有表面；5、俯视图R13所在端面还有表面；10内孔所在端面还有表面；6、14H7内孔所在端面还有表面；5锥销通孔所在端面还有表面。2.3 零件的加工要求分析1、25内孔所在表面，加工后表面粗糙度保证在3.2um；2、27.3X6键槽所在上下端面及右端面，加工后表面粗糙度保证在12.5um；3、尺寸14所在上下两端面还有左端面，加工后表面粗糙度保证在12.5um；4、5.5内孔所在表面，加工后表面粗糙度保证在12.5um；5、25内孔所在下端面，加工后表面粗糙度保证在6.3um；6、10内孔所在表面，加工后表面粗糙度保证在3.2um；7、M10-7H螺纹孔所在表面，加工后表面粗糙度保证在12.5um；8、14内孔所在表面，加工后表面粗糙度保证在3.2um；9、5锥销通孔所在表面，加工后表面粗糙度保证在3.2um；10、其余未标注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法获得。2.4 零件的形位公差分析10内孔所在轴线相对于“25内孔所在轴线”的平行度公差为0.2。第三章 零件的工艺规程设计3.1 确定零件的材料及生产类型通过对零件图的解读，能够知道工件的材料是HT200，该材料的铸造性能比较好，性价比也比较高，手柄座属于轻型机械零件，生产类型确定批量生产。3.2 确定零件的加工基准1、粗基准的确定通过对零件图的分析，确定主视图尺寸43上端面作为粗基准。2、精基准的确定通过对零件图的分析，确定25内孔及下端面作为精基准。3.3 确定零件的制造形式本次设计的零件手柄座，其材料的HT200，通过对其外形分析，采用铸造的形式获得。铸造的外形和零件基本一样，加工余量3mm。图3.1手柄座毛坯图。图3.1 手柄座毛坯图3.4 制定零件的工艺路线工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、铣削25内孔下端面；工序4、铣削14槽上下两端面及左端面；工序5、钻削25内孔；工序6、钻削10内孔；工序7、钻削14H7内孔；工序8、钻削M10-7H螺纹孔；工序9、钻削5.5内孔；工序10、钻削5锥销通孔；工序11、插削27.3X6键槽；工序12、倒角；工序13、终检；工序14、入库；3.5 确定零件的加工机床、夹具、刀具及量具1、铣削（1）机床：X52K立式铣床；（2）夹具：专用夹具；（3）刀具：三面刃铣刀；（4）量具：游标卡尺。2、钻削（1）机床：Z525立式钻床；（2）夹具：专用夹具；（3）刀具：麻花钻、扩孔钻、铰孔钻、锥销钻、丝锥钻；（4）量具：游标卡尺、螺纹量规、锥销量规。3、插削（1）机床：B5032立式插床；（2）夹具：专用夹具；（3）刀具：插刀；（4）量具：游标卡尺。3.6 确定零件的加工余量工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、铣削25内孔下端面；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是3mm；工序4、铣削14槽上下两端面及左端面；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是3mm；工序5、钻削25内孔；工步1：钻25内孔底孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是2.5mm（单边）；工步2：扩25内孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是0.4mm（单边）；工步3：铰25内孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是0.1mm（单边）；工序6、钻削10内孔；工步1：钻10内孔底孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是2.5mm（单边）；工步2：扩10内孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是2.4mm（单边）；工步3：铰10内孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是0.1mm（单边）；工序7、钻削14H7内孔；工步1：钻14H7内孔底孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是2.5mm（单边）；工步2：扩14H7内孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是4.4mm（单边）；工步3：铰14H7内孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是0.1mm（单边）；工序8、钻削M10-7H螺纹孔；工步1：钻M10-7H螺纹孔底孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是2.5mm（单边）；工步2：钻M10-7H螺纹孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是2.5mm（单边）；工序9、钻削5.5内孔；工步1：钻5.5内孔底孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是2.5mm（单边）；工步2：扩5.5内孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步加工余量是0.15mm（单边）；工步3：铰5.5内孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是0.1mm（单边）；工序10、钻削5锥销通孔；工步1：钻5锥销通孔底孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是2mm（单边）；工步2：扩5锥销通孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是0.4mm（单边）；工步3：铰5锥销通孔；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是0.1mm（单边）；工序11、插削27.3X6键槽；确定余量之前，通过查看切削手册，确定这工步的加工余量是2.3mm（单边）；工序12、倒角；工序13、终检；工序14、入库；3.7 确定零件的切削用量及基本工时工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、铣削25内孔下端面；1、加工设备：卧式铣床，型号X52K；铣床最常见的有立式铣床和卧式铣床两种，该型号的铣床利用率也比较高。该机床能够对零件的端面，键槽等进行粗加工、半精加工以及精加工等等。粗加工的时候其加工精度能够保证在20-5um；半精加工的时候其加工精度能够保证在5-2.5um；精加工的时候其加工精度能够保证在2.5-1.25um；因此，该工步的加工精度能够得到保证。2、加工刀具：三面刃铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量3mm；5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对X6132卧式铣床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=300r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=45，则9、辅助时间 式中：，则工序4、铣削14槽上下两端面及左端面；1、加工设备：卧式铣床，型号X52K；2、加工刀具：三面刃铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量3mm；5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对X6132卧式铣床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=300r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=43，则9、辅助时间 式中：，则工序5、钻削25内孔；工步1：钻25内孔底孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；钻床的型号有Z525、Z3040、Z3050等等，本次选择最为常见，性价比比较高的Z525立式钻床。该钻床能够完成圆柱孔、螺纹孔、锥销孔的钻削、扩孔、铰孔钻螺纹孔等等加工。钻孔加工的时候其加工精度能够保证在20-5um；扩孔加工的时候其加工精度能够保证在10-2.5um；铰孔加工的时候其加工精度能够保证在5-1.25um；因此，该工步的加工精度能够得到保证。2、加工刀具：麻花钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量2.5mm；5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=169r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=43，则9、辅助时间 式中：，则工步2：扩25内孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：扩孔钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.4mm；5、进给量。6、切削速度=12.5m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=169r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=43，则9、辅助时间 式中：，则工步3：铰25内孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：铰孔钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.1mm；5、进给量。6、切削速度=15m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=209r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=43，则9、辅助时间 式中：，则工序6、钻削10内孔；工步1：钻10内孔底孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：麻花钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量2.5mm；5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=525r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=38，则9、辅助时间 式中：，则工步2：扩10内孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：扩孔钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.2.4mm；5、进给量。6、切削速度=12.5m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=423r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=38，则9、辅助时间 式中：，则工步3：铰10内孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：铰孔钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.1mm；5、进给量。6、切削速度=15m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=465r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=38，则9、辅助时间 式中：，则工序7、钻削14H7内孔；工步1：钻14H7内孔底孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：麻花钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量2.5mm；5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=525r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=28，则9、辅助时间 式中：，则工步2：扩14H7内孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：扩孔钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量4.4mm；5、进给量。6、切削速度=12.5m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=331r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=28，则9、辅助时间 式中：，则工步3：铰14H7内孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：铰孔钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.1mm；5、进给量。6、切削速度=15m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=331r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=28，则9、辅助时间 式中：，则工序8、钻削M10-7H螺纹孔；工步1：钻M10-7H螺纹孔底孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：麻花钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量2.5mm；5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=525r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=10，则9、辅助时间 式中：，则工步2：钻M10-7H螺纹孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：丝锥钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量2.5mm；5、进给量。6、切削速度=15m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=465r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=10，则9、辅助时间 式中：，则工序9、钻削5.5内孔；工步1：钻5.5内孔底孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：麻花钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量2.5mm；5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=525r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=7.5，则9、辅助时间 式中：，则工步2：扩5.5内孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：扩孔钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.15mm；5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=525r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=7.5，则9、辅助时间 式中：，则工步3：铰5.5内孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：铰孔钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.1mm；5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=525r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=7.5，则9、辅助时间 式中：，则工序10、钻削5锥销通孔；工步1：钻5锥销通孔底孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：麻花钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量2mm；5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=577r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=9，则9、辅助时间 式中：，则工步2：扩5锥销通孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：扩孔钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.4mm；5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=525r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=9，则9、辅助时间 式中：，则工步3：铰5锥销通孔；1、加工设备：立式钻床，型号Z525；2、加工刀具：铰孔钻；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.1mm；5、进给量。6、切削速度=8m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对Z525立式钻床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=525r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=9，则9、辅助时间 式中：，则工序11、插削27.3X6键槽；1、加工设备：立式插床，型号B5032；插床常见的有立式插床和卧式插床两种。能够完成键槽的加工。粗加工的时候其加工精度能够保证在20-5um；因此，该工步的加工精度能够得到保证。2、加工刀具：插刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量2.3mm；5、进给量。6、切削速度=120m/min。7、主轴转速及实际切削速度256r/min依据主轴转动速度图，取n=250通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为118.7m/min.8、基本时间 式中：l=43，则9、辅助时间 式中：，则工序12、倒角；工序13、终检；工序14、入库；第四章 钻14H7孔专用夹具设计4.1 确定零件的定位方案及定位元件4.1.1 确定零件的定位方案（1）利用25内孔所在的下端面和夹具体45凸台左端面进行定位，限制零件3个方向自由度。（2）利用25内孔和圆柱定位销进行定位，限制零件2个方向自由度。（3）利用10内孔和菱形定位销进行定位，限制零件1个方向自由度。这样完成零件6个方向自由度的限制。钻模板的定位方案都是采用“一面两销”4.1.2 确定零件的定位元件1、确定手柄座的定位元件其定位元件有：夹具体、圆柱定位销和菱形定位销。2、确定钻模板的定位元件其定位元件有：圆柱销和菱形销。夹具装配图见下图4.1：图4.1 夹具装配图4.2 确定零件的夹紧方案及夹紧元件4.2.1 确定零件的夹紧方案1、利用圆柱定位销、六角螺母、双头螺栓及U型压板对零件进行夹紧。2、利用菱形定位销、六角螺母及小夹紧盘对零件进行辅助夹紧。3、钻模板的夹紧方案：采用对角线安装的2个内六角螺栓，上下方向夹紧。4.2.2 确定零件的夹紧元件1、确定手柄座的夹紧元件圆柱定位销、六角螺母、双头螺栓、U型压板、菱形定位销、及小夹紧盘。2、确定钻模板的夹紧元件其夹紧元件有：2个内六角螺栓。4.3 确定夹具体夹具体是连接夹具上定位元件、夹紧元件的重要组成部分。在对其进行设计的时候需要考虑到加工的零件安装和拆卸都比较方便，还需要考虑夹具体的制造方式，在查看了4种夹具体权衡利弊的基础上，本次夹具体其制造形式选择铸造。在满足使用性能的基础上，选择夹具体的采用是灰铸铁HT200。为了保障零件的各项使用性能，需要对夹具体进行相应的时效处理。其外形结构见下图4.2：图4.2 夹具体零件图4.4 导向方案的选择4.4.1 钻模的选择在完成了手柄座零件的定位、夹紧方案还有元件的确定和选择之后，还需要对钻头设计一个引导装置钻模，用以正确的钻削加工，这样就能够很好的保证零件的加工精度要求。通过资料的查看，钻模一共有下面4种类型，具体分析见下方：1、固定式钻模这个类型的钻模，其特点是机床和加工零件的位置固定，一般用在摇臂钻床上面，进行单个孔或者不均匀分布的孔。2、回转式钻模这个类型的钻套一般情况下都是带有回转分度装置。确保在零件定位和夹紧元件不松开的情况下，对均匀分布的孔进行钻削加工。也可以用于孔距相互平行等情况孔的钻削加工。3、翻转式钻模该类型的钻模在上下2个方向对应孔的加工，也适用于不便于零件安装和拆卸的情况下，需要对钻模进行翻转后安装或拆卸零件。4、盖板式钻模该类型的钻模使用在钻的孔比较小，加工的零件比较大。通过上面对4种钻模的分析，决定选择固定式钻模，完成对14H7孔的加工。4.4.2 钻套的选择在完成上面钻模设计的基础上，还需要对钻套进行选择。钻套的作用是确定零件上加工孔的位置和刀具位置在允许的范围内。通过钻床夹具设计资料的查看，能够知道钻套有下面4种类型：1、固定钻套这种类型的钻套（如图4.3）可以与钻模板直接接触，制造成本比较低，加工的精度要求比较高，但产出损耗之后对其进行更换比较麻烦。一般的在钻模板厚度不厚的情况下，为了确保引导长度足够，可以利用有肩钻套。图4.3 固定钻套2、可换钻套这种类型钻套（如图4.4）在零件进行大批量或者单间生产的时候，运用的比较多。为了方便对损耗之后钻套进行更换，衬套和钻套其配合公差是F7/m6或F7/k6，钻模板和衬套其配合公差是H7/n6。一旦发现钻套需要更换时，松开螺钉，取出需更换的钻套，装上新的钻套就可以。图4.4 可换钻套3、快换钻套一般的在对零件上孔进行加工的时候，需要完成钻底孔、扩孔加工、铰孔加工以及丝锥钻加工螺纹孔等等，那就需要直径不一样大小的钻套来对钻头进行引导。在这样的情况下，可以采用（如图4.5）快换钻套。在对其进行更换时，只需要松开螺钉，就能够快速取出钻套。图4.5 快换钻套4、特殊钻套这一类型的钻套是根据零件的特征进行自行设计的专用钻套，加长钻套图4.6就是特殊钻套中比较常见的。在对零件的凹面进行钻削加工的时候使用，另外，为了确保钻套和刀具之间的摩擦尽可能的减少。可以增大钻套的高度，这样能够提高刀具的导向性能，还能够确保刀具刚度。图4.6 加长钻套本次设计的零件是手柄座，在完成14H7孔的钻削加工，实现表面粗糙度为3.2加工要求。决定采用快换钻套。4.5 计算钻削力和夹紧力4.5.1 计算钻削力本次加工需完成14H7孔钻削加工钻削力计算公式：P钻削力；D钻头直径，14m；S进给量，0.1mm；HB布氏硬度，180HBS。4.5.2 计算夹紧力夹紧力计算公式。基本安全系数，取1.5；加工性质系数，取1.1；刀具钝化系数，取1.1；继续切削系数，取1.1；夹紧力稳定系数，取1.3；手动夹紧位置系数，取1.0。所以=2.6实际夹紧力：。夹具定位面摩擦系数，；夹紧面摩擦系数，。所以取螺栓预紧力。选双头螺栓M8粗牙螺纹，材料为45#钢。则，小于45#许用拉应力。故可以用双头螺栓M8粗牙螺纹。4.6 计算定位误差零件的主要定位元件为25圆柱定位销、10菱形定位销及夹具体1、25圆柱定位销、10菱形定位销的尺寸与公差通过对机床夹具设计手册的查阅，能够确定25圆柱定位销、10菱形定位销的尺寸要求及形位公差要求，25圆柱定位销、10菱形定位销能够保证零件的径向误差。2、夹具体的尺寸与公差根据结构特点和相关资料，确定夹具体的结构和尺寸，具体见夹具体零件图，通过对夹具体接触部分尺寸的要求，保证零件的轴向误差。通过对零件图的分析，其加工精度为3.2um，因此上述定位误差在范围内。结论完成论文让我将大学期间学习的专业知识和实践结合起来，也锻炼了我查找资料的能力，论文里面的图纸都是用CAD画出来的，写论文痛并快乐着，从这个过程中我学到了很多了很多东西，实践能力也提升了很多。论文设计的就是专用夹具。涉及的知识面是比较广的，有切削用量的有关计算，机选择机床，算时间定额等等，设计夹具的时候还使用到定位，夹紧等等这些理论知识。不过，因为我自身的水平还是有限的，肯定有不对或者不好的地方，还希望老师帮我指出来，我好改正。致谢从一开始选择论文的题目，到写论文，老师都帮助了很多。在写论文的阶段，不管是平时的生活，还是学作方面，老师给我的帮助都非常多，从老师身上，我不仅学到了很多专业知识，也学到了老师对待学术的专业态度，在这里再次感谢我的指导老师。当然了，论文的完成也要感谢我的同学们，在写论文的过程中，遇到问题，有同学们陪我一起讨论，查找资料，解决问题，因为有你们的陪伴，才能最终将论文写完，谢谢你们。马上就要分别，希望大家一切都顺利。参考文献1 黄健求主编.机械制造技术基础M.北京:机械工业出版社,2005.2 肖继德、陈宁平主编.机床夹具设计（第二版）M.北京：机械工业出版社,2000.3 秦国华、张卫红主编.机床夹具的现代设计方法M.北京：航空工业出版社,2006.4 秦宝荣主编.机床夹具设计M.北京:中国建材工业出版社,1998.25 陈国香主编.机械制造与模具制造工艺学M.北京:清华大学出版社,2006.5.6 李彩霞主编.机械精度设计与检测技术M.上海:上海交通大学出版社,2006.1.7 方子良主编.机械制造技术基础M. 上海:上海交通大学出版社,2005.1.8 华楚生主编.机械制造技术基础M.重庆:重庆大学出版社, 2000.4.9 李益民主编. 机械制造工艺设计简明手册M. 北京:机械工业出版社, 1999.10.10 王光斗等主编.机床夹具设计手册M.上海:上海科学技术出版,2000.11.11 艾兴等编. 切削用量简明手册M. 北京:机械工业出版社,2000.3.12 王伯平主编.互换性与测量技术基础（第2版）M. 北京:机械工业出版社,2004.4.13 巩云鹏、田万禄等主编.机械设计课程设计.东北大学出版社，2008.714 孙志礼、冷兴聚等主编.机械设计.东北大学出版社，2000.915 李凤平、张士庆等主编.机械图学.东北大学出版社，2006.8任务书专业 班级 姓名 一、课题名称：CA6140车床手柄座零件的机械加工工艺规程及加工钻14H7孔设计 二、主要技术指标： 1、批量生产；材料：HT200； 2、要求设计钻14H7孔工序专用夹具设计。 3、夹具要求定位准确，夹紧可靠牢固，加工过程中不能产生振动。 三、工作内容和要求：1、对零件进行工艺分析，制定加工工艺过程。 2、根据零件的结构特点，确定装夹方案，进行夹具的结构设计。 3、完成夹具的装配图和零件图。 4、完成毕业设计报告，页数不少于25页。 四、主要参考文献：1 黄健求主编.机械制造技术基础M.北京:机械工业出版社,2005. 2 肖继德、陈宁平主编.机床夹具设计（第二版）M.北京：机械工业出版社,2000. 3 秦国华、张卫红主编.机床夹具的现代设计方法M.北京：航空工业出版社,2006. 4 陈国香主编.机械制造与模具制造工艺学M.北京:清华大学出版社,2006.5. 5 李彩霞主编.机械精度设计与检测技术M.上海:上海交通大学出版社,2006.1. 6 方子良主编.机械制造技术基础M. 上海:上海交通大学出版社,2005.1. 7 华楚生主编.机械制造技术基础M.重庆:重庆大学出版社, 2000.4. 8 王光斗等主编.机床夹具设计手册M.上海:上海科学技术出版,2000.11. 9 艾兴等编. 切削用量简明手册M. 北京:机械工业出版社,2000.3. 10 王伯平主编.互换性与测量技术基础（第2版）M. 北京:机械工业出版社,2004.4.11 巩云鹏、田万禄等主编.机械设计课程设计.东北大学出版社，2008.7 12 孙志礼、冷兴聚等主编.机械设计.东北大学出版社，2000.9 13 李凤平、张士庆等主编.机械图学.东北大学出版社，2006.8 学 生（签名） 年 月 日 指 导 教师（签名） 年 月 日 教研室主任（签名） 年 月 日院长（系主任）（签名） 年 月 日开题报告设计（论文）题目CA6140车床手柄座零件的机械加工工艺规程及加工钻14H7孔设计一、 选题的背景和意义：本课题研究目的就是学习研究