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连杆 零件 M14 1.5 螺纹 底孔 夹具 设计 机械 加工 工艺 规程 装备 非标 CAD 独家

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连杆零件机械加工工艺规程及钻M141.5-7H螺纹底孔夹具设计摘要夹具是零件加工的夹紧装置，是加工零件的一种必不可少的装置。随着零件的尺寸变化，越来越多的夹具被淘汰了，因此，设计一套专用夹具是十分有必要的。在设计专用夹具时要考虑工件的定位方案，工件的夹紧方案和设计夹紧机构，夹具的其他组成部分，夹具的结构形式等。本课题的主要研究内容是连杆零件机械加工工艺规程设计及加工螺孔M141.5-7H螺纹底孔夹具设计。连杆是在机械加工中常用的零件之一，在各种机器中应用广泛，为机器的正常运转提供强有力的保证，最终使得设备按照预想的方法进行相应的运动。结合零件加工的重点和难点，从零件的结构分析入手，合理的进行定位基准选择、夹具的设计、各种刀具参数选择以及切削用量的选择等。在安排工艺过程时，根据加工要求不同，需要进行粗精加工。另外还确定了切削参数，加工工时，填写工艺过程卡片和工序卡片。设计一套加工M141.5-7H螺纹底孔钻床专用夹具。关键词：连杆、加工工艺、M141.5-7H、钻床、专用夹具AbstractJig is the clamping device for parts processing, which is an essential device for processing parts. With the change of the size of parts, more and more fixtures are eliminated. Therefore, it is necessary to design a set of special fixtures. When designing the special fixture, we should consider the positioning scheme of the workpiece, the clamping scheme of the workpiece and the design of the clamping mechanism, other parts of the fixture, the structure of the fixture and so on.The main research contents of this subject are the design of machining process rules for connecting rod parts and the design of fixture for machining M14 x1.5-7H thread bottom hole. Connecting rod is one of the commonly used parts in machining, which is widely used in various machines. It provides a strong guarantee for the normal operation of the machine, and ultimately makes the equipment move according to the expected method.Combining with the key and difficult points of parts processing, starting from the structural analysis of parts, reasonable selection of positioning datum, fixture design, various tool parameters selection and cutting parameters selection. When arranging the technological process, rough finishing is required according to different processing requirements. In addition, cutting parameters, machining hours, process process cards and process cards were determined. Design a special fixture for processing M14 * 1.5-7H thread bottom hole drilling machine.Key words: connecting rod, processing technology, M14 * 1.5-7H, drilling machine, special fixtureI目 录摘要IAbstractII第一章 绪论11.1 机械制造及机床夹具概述11.2 机床夹具的设计要点1第二章 零件的分析22.1 零件的作用22.2 零件的组成表面、加工要求、形位公差分析22.2.1零件的组成表面22.2.2零件的技术要求32.2.3零件的形位公差3第三章 零件的工艺规程设计43.1 确定零件的生产类型及毛坯的制造形式43.1.1确定零件的生产类型43.1.2确定毛坯的制造形式43.2 基准的选择与确定53.3 加工工艺路线确定63.4 加工机床及加工装备的选择73.5 确定加工余量73.6 计算切削用量、基本时间及辅助时间10第四章 钻M141.5-7H螺纹底孔夹具设计304.1 定位方案及装置的确定304.1.1设计定位方案应满足的要求304.1.2定位方案的确定304.1.3定位元件的确定304.2 夹紧方案及装置的确定314.2.1设计夹紧装置应遵循的原则314.2.2夹紧装置满足的基本要求324.2.3夹紧方案的确定324.2.4夹紧元件的确定324.3 夹具体的设计324.4 导向装置确定334.5 钻削力的计算334.6 夹紧力的计算344.7 定位误差的分析与计算34结论36致谢37参考文献38II第一章 绪论1.1 机械制造及机床夹具概述1、机械制造机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，是一个国家或地区经济发展的支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水准和国防实力。机械制造工业是制造农业机械、动力机械、运输机械、矿山机械等机械产品的工业生产部门，也是为国民经济各部门提供冶金机械、化工设备和工作母机等设备的部门。机械制造业是国民经济的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。机械制造业的生产能力和发展标志着一个国家和地区国民经济现代化的程度，而机械制造也生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度，产品性能和质量的好坏则取决于制造过程中工艺水平的高低。2、机床夹具在机械加工中，为了迅速、准确地确定工件在机床上位置，进而正确地确定工件与机床、刀具的相对位置关系，并在加工中始终保持这个正确位置的工艺装备。机床夹具的种类很多，按机床夹具的通用特性分类有：通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、自动线夹具；按夹具使用的机床分类有：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具等；按夹紧动力源分为：气动夹具、液压夹具、气液夹具等。1.2 机床夹具的设计要点确定各表面加工方案，在选择各表面孔的加工方法时，需综合考虑以下因素：1、要考虑各表面的精度和质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。2、根据生产类型来选择，在大批量生产中可使用专用的高效率的设备；在单件小批量生产中则使用常用设备和一般加工方法。3、要考虑被加工材料的性质。4、要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有的加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。5、此外，还要考虑一些其他因素，如加工表面的物理机械性能的特殊要求等。39第二章 零件的分析2.1 零件的作用本次设计的零件连杆。该零件是机器的一个重要结构。为机器的正常运转提供强有力的保证，最终使得设备按照预想的方法进行相应的运动。因此，对其进行研究非常有意义。结构详见图2.1所示：图2.1 连杆零件图2.2 零件的组成表面、加工要求、形位公差分析2.2.1零件的组成表面1、56外圆柱所在表面及端面；2、35内孔所在表面及端面；3、M14X1.5-7H螺纹孔所在表面及端面；4、100X78所在上下两端面及四周边；5、760.05所在表面及端面，60半圆所在圆弧表面及端面；6、6内孔及10台阶孔所在表面及端面；7、4-10.5内孔所在表面及端面；8、十字加强筋所在表面及端面。2.2.2零件的技术要求1、56上下两端面，其表面粗糙度公差为6.3um；2、35内孔所在表面，其表面粗糙度公差为1.6um；3、M14X1.5-7H螺纹孔上端面，其表面粗糙度公差为12.5um；4、M14X1.5-7H螺纹孔所在螺纹表面，其表面粗糙度公差为12.5um；5、60半圆所在圆弧表面，其表面粗糙度公差为1.6um；6、10台阶孔所在表面，其表面粗糙度公差为1.6um；7、78上端面，其表面粗糙度公差为3.2um；8、41右端面，其表面粗糙度公差为3.2um。9、760.05前后两端面，其表面粗糙度公差为3.2um；10、4-10.5内孔所在表面，其表面粗糙度公差为6.3um；11、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。2.2.3零件的形位公差1、78所在上下两端面相对于“760.05左端面”的垂直度公差为0.06；2、35内孔所在轴线相对于“60半圆所在轴线”的平行度公差为0.05；3、56所在上下两端面相对于“35内孔所在轴线” 的垂直度公差为0.05。第三章 零件的工艺规程设计3.1 确定零件的生产类型及毛坯的制造形式3.1.1确定零件的生产类型零件的生产类型是指企业生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件生产纲领N可按下式计算：通过上面的分析，结合任务书其生产批量为10000件/年，本次设计的零件连杆属于轻型机械零件。查下表3.1零件生产批量对照表，确定连杆的生产类型是大批生产。表3.1零件生产批量对照表生产类型零件年生产类型（件/年）重型机械中型机械轻型机械单件生产520100小批生产510020200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500030000大量生产10005000500003.1.2确定毛坯的制造形式本次设计的零件其材料选用HT200。该材料具有良好的锻造性、铸造性、吸振性、切削加工性及一定的力学性能，并且价格低廉，生产设备简单，所以在机械零件材料中占有很大比重，广泛地用来制作各种轴、轴套、连杆、机架、底座等零件。本次毛坯采用砂型铸造。另外，该零件结构比较简单，在毛坯制作时，采用毛坯形状与零件尽量接近。具体结构见图3.1毛坯图。图3.1 连杆毛坯图3.2 基准的选择与确定基面的选择是工艺规程中的重要工作之一，基面的选择的正确与合理可以使加工的质量得到保证、生产效率得到提高；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。定位基准分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准，使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时，先进行精基准的选择，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。1、粗基准的选择原则为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。2、精基准的选择原则“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的定位误差。“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时，可采用”互为基准”方法，反复加工。根据上述定位基准的选择原则，分析本零件，根据零件图，本零件是带有孔比较简单的零件。粗基准的选择：尺寸65外圆及端面作为粗基准。精基准的选择：尺寸35内孔及端面作为精基准。3.3 加工工艺路线确定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。在生产纲领已确定为批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床配以专用夹具，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，以便使用生产成本下降。工艺路线方案如下：工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、铣削78上端面；工序4、铣削56上端面；工序5、铣削M14X1.5-7H螺纹孔上端面；工序6、铣削78下端面；工序7、铣削56下端面；工序8、铣削41右端面；工序9、铣削760.05前后两端面；工序10、镗削60内孔；工序11、钻削35内孔；工序12、钻削M14X1.5-7H螺纹孔；工序13、钻削6内孔及10台阶孔；工序14、钻削4-10.5内孔；工序15、倒角；工序16、清洗；工序17、终检；工序18、入库。以上工艺过程详见“机械加工工艺卡片”。3.4 加工机床及加工装备的选择为更好的加工出端面、内孔及螺纹孔，保证尺寸的同时保证零件的粗糙度。对零件加工之前，需要对使用的机床、采用的刀具、量具和夹具进行相应选择。1、铣削加工选用X52K立式铣床，零件装夹在专用夹具上，加工刀具有端面铣刀，测量的工具为游标卡尺。2、镗削加工选用T618卧式镗床，零件装夹在专用夹具上，加工刀具有内孔镗刀，测量的工具为游标卡尺。3、钻削加工选用Z3040摇臂钻床，零件装夹在专用夹具上，加工刀具有麻花钻、扩孔钻、铰孔钻、平头钻、丝锥钻，测量的工具为游标卡尺螺纹量规。3.5 确定加工余量工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、铣削78上端面；工步1；粗铣78上端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm。工步2：半精铣78上端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为1mm。工步3：精铣78上端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序4、铣削56上端面；工步1；粗铣56上端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.5mm。工步2：半精铣56上端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序5、铣削M14X1.5-7H螺纹孔上端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为3mm。工序6、铣削78下端面；工步1；粗铣78下端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm。工步2：半精铣78下端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为1mm。工步3：精铣78下端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序7、铣削56下端面；工步1；粗铣56下端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.5mm。工步2：半精铣56下端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序8、铣削41右端面；工步1；粗铣41右端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm。工步2：半精铣41右端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为1mm。工步3：精铣41右端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序9、铣削760.05前后两端面；工步1；粗铣760.05前后两端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm。工步2：半精铣760.05前后两端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为1mm。工步3：精铣760.05前后两端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序10、镗削60内孔；工步1；粗镗60内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm（单边）。工步2：半精镗60内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1mm（单边）。工步3：精镗60内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm（单边）。工序11、钻削35内孔；工步1；钻削35内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm（单边）。工步2：扩削35内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1mm（单边）。工步3：铰削35内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm（单边）。工序12、钻削M14X1.5-7H螺纹孔；工步1；钻削M14X1.5-7H螺纹孔底孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为5.5mm（单边）。工步2：攻削M14X1.5-7H螺纹孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm（单边）。工序13、钻削6内孔及10台阶孔；工步1；钻削6内孔底孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.5mm（单边）。工步2：钻削6内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm（单边）。工步3：扩削10台阶孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.9mm（单边）。工步4：铰削10台阶孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.1mm（单边）。工序14、钻削4-10.5内孔；工步1；钻削4-10.5内孔底孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.5mm（单边）。工步2：钻削4-10.5内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.75mm（单边）。工序15、倒角；工序16、清洗；工序17、终检；工序18、入库。3.6 计算切削用量、基本时间及辅助时间工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、铣削78上端面；工步1；粗铣78上端面；（1）切削深度1.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。主轴转速，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=100，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣78上端面；（1）切削深度1mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=90m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=100，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步3：精铣78上端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.3mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=100m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为：式中：l=100，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序4、铣削56上端面；工步1；粗铣56上端面；（1）切削深度2.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。主轴转速，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=56，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣56上端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=90m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=56，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序5、铣削M14X1.5-7H螺纹孔上端面；（1）切削深度3mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。主轴转速，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=56，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序6、铣削78下端面；工步1；粗铣78下端面；（1）切削深度1.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。主轴转速，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=100，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣78下端面；（1）切削深度1mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=90m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=100，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步3：精铣78下端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.3mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=100m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为：式中：l=100，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序7、铣削56下端面；工步1；粗铣56下端面；（1）切削深度2.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。主轴转速，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=56，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣56下端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=90m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=56，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序8、铣削41右端面；工步1；粗铣41右端面；（1）切削深度1.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。主轴转速，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=100，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣41右端面；（1）切削深度1mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=90m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=100，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步3：精铣41右端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.3mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=100m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为：式中：l=100，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序9、铣削760.05前后两端面；工步1；粗铣760.05前后两端面；（1）切削深度1.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。主轴转速，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=78，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣760.05前后两端面；（1）切削深度1mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=90m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=78，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步3：精铣760.05前后两端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.3mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=100m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为：式中：l=78，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序10、镗削60内孔；工步1；粗镗60内孔；（1）切削深度1.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=60m/min。主轴转速，查询资料知n=360r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=78，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精镗60内孔；（1）切削深度1mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=70m/min。主轴转速，查询资料知n=360r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=78，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步3：精镗60内孔；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.3mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。主轴转速，查询资料知n=400r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=78，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为：式中：，则工序11、钻削35内孔；工步1；钻削35内孔；（1）采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为：式中：l=56，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为：式中：，则工步2：扩削35内孔；（1）采用的扩孔钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为：式中：l=56，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为：式中：，则工步3：铰削35内孔；（1）采用的铰孔钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为：式中：l=56，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为：式中：，则工序12、钻削M14X1.5-7H螺纹孔；工步1；钻削M14X1.5-7H螺纹孔底孔；（1）采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=32，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为：式中：，则工步2：攻削M14X1.5-7H螺纹孔；（1）采用的丝锥钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=16，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为：式中：，则工序13、钻削6内孔及10台阶孔；工步1；钻削6内孔底孔；（1）采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=50，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：钻削6内孔；（1）采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=50，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步3：扩削10台阶孔；（1）采用的扩孔钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=12，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为：式中：，则工步4：铰削10台阶孔；（1）采用的铰孔钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=12，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为：式中：，则工序14、钻削4-10.5内孔；工步1；钻削4-10.5内孔底孔；（1）采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=41，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：钻削4-10.5内孔；（1）采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=41，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为：式中：，则工序15、倒角；工序16、清洗；工序17、终检；工序18、入库。第四章 钻M141.5-7H螺纹底孔夹具设计4.1 定位方案及装置的确定4.1.1设计定位方案应满足的要求工件在夹具中定位的任务是：使需要加工的工件的所有相同的工序，在夹具中都能拥有相同的正确位子，不能满足加工的技术要求的全部是不正确的，虽然不能保证100%一致，但是所有工件的误差必须保证要在所要求的误差之内。4.1.2定位方案的确定1、连杆定位方案的确定（1）利用尺寸56下端面及100X41下端面与夹具体凸台上端面进行定位，限制3个方向自由度。（2）利用35内孔与工件定位销进行定位，限制2个方向自由度。（3）利用60圆弧和工件插销进行定位，限制1个方向自由度。实现零件的完全定位。2、钻模座定位方案的确定采用的定位方案是“一面两销”。3、钻模板定位方案的确定采用的定位方案是“一面两销”。4.1.3定位元件的确定1、连杆定位元件的确定其定位元件有夹具体、工件定位销、工件插销。2、钻模座定位元件的选择定位元件有：圆柱销、菱形销。3、钻模板定位元件的选择定位元件有：圆柱销、菱形销。具体构造见图4.1夹具装配图。图4.1 夹具装配图4.2 夹紧方案及装置的确定4.2.1设计夹紧装置应遵循的原则1、工件不移动原则夹紧过程中，应不改变工件定位后所占据的正确位置。2、工件不变形原则夹紧力的大小要适当，既要保证夹紧可靠，又应使工件在夹紧力的作用下不致产生加工精度所不允许的变形。3、工件不振动原则对刚性较差的工件，或者进行断续切削，以及不宜采用气缸直接压紧的情况，应提高支承元件和夹紧元件的刚性，并使夹紧部位靠近加工表面，以避免工件和夹紧系统的振动。4、安全可靠原则夹紧传力机构应有足够夹紧行程，手动夹紧要有自锁性能，以保证夹紧可靠。5、经济实用原则夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产纲领相适应，在保证生产效率的前提下，其结构应力求简单，便于制造、维修，工艺性能好；操作方便、使用性能好。4.2.2夹紧装置满足的基本要求为了确保工件的加工质量和提高生产率，对夹紧装置提出“正、牢、简、快”的基本要求，如下：1、“正”就是在夹紧过程中应保持工件原有的正确定位。2、“牢”就是夹紧力要可靠、适当，既要把工件压紧夹牢，保证工件不位移、不抖动；又不因为夹紧力过大而使工件表面损伤或变形。3、“简”就是结构简单、工艺性能好、容易制造。只有在生产批量较大的时候，才考虑相应增加夹具夹紧机构的复杂程度和自动化程度。4、“快”就是夹紧机构的操作应安全、迅速、方便、省力。设计夹紧装置时，首先要合理选择夹紧力的方向，再确定其着力点和大小，并确定夹紧力的传递方式和相应的机构，最后选用或设计夹紧装置的具体结构，来保证实现上述基本要求。4.2.3夹紧方案的确定1、连杆夹紧方案的确定180方向上利用2套移动压板、双头螺栓、连接螺栓、垫圈、六角螺母、弹簧对工件进行上下方向夹紧。2、钻模座夹紧方案的确定在对角线方向上采用内六角螺栓对其进行夹紧。3、钻模板夹紧方案的确定在对角线方向上采用内六角螺栓对其进行夹紧。4.2.4夹紧元件的确定1、连杆夹紧元件的确定其夹紧元件有移动压板、双头螺栓、连接螺栓、垫圈、六角螺母、弹簧。2、钻模座夹紧元件的选择夹紧元件有：2个内六角螺栓。3、钻模板夹紧元件的选择夹紧元件有：2个内六角螺栓。4.3 夹具体的设计本次设计采用HT200的灰铸铁来作为夹具的材料，其制造形式采用铸造的方式获得。具体构造见图4.2：图4.2 夹具体零件图4.4 导向装置确定本次选择的导向装置，除了钻模座、钻模板以外，还需要选择钻套。钻套是钻模上特有的元件，它的作用是确定钻头，铰刀等刀具的轴线位置，防止刀具在加工过程中发生偏斜，保证被加工孔的位置精度和提高工艺系统的刚度。根据使用特点，钻套可分为固定式，可换式，快换式等多种结构形式。本次设计的要求是要对零件上M141.5-7H螺纹底孔进行钻孔加工，最后才能实现图上所要求的加工要求，所以要选快换钻套来用作刀具的导向元件。4.5 钻削力的计算加工机床：Z3040摇臂钻床；刀具：11钻头根据相关设计资料和设计指南，得钻削力计算方法：其中P钻削力；D钻头直径，11mm；S进给量，0.1mm；HB布氏硬度，210-235HB，取230HB。所以4.6 夹紧力的计算夹紧力的计算由于受多方面工艺因素的影响，计算起来比较复杂，一般只能粗略计算。为了简化计算，在设计夹紧装置时可假定工艺系统是刚性的，只考虑切削力的切削力矩对夹紧力的影响。其中：为基本安全系数，取1.5；为加工性质系数，取1.1；为刀具钝化系数，取1.1；为继续切削系数，取1.1；为夹紧力稳定系数，取1.3；为手动夹紧手柄位置系数，取1.0。所以=2.6实际夹紧力应为：。其中及为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，（见机床夹具设计手册）所以取螺栓预紧力。选双头螺栓M12粗牙螺纹，材料为45#钢。则，小于45#钢许用应力。故可以采用双头螺栓M12粗牙螺纹。4.7 定位误差的分析与计算所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。因为对一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量。造成定位误差的原因有：由于定位基准与工序基准不一致所引起的定位误差，称基准不重合误差，即工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量；由于定位副制造误差及其配合间隙所引起的定位误差，称基准位移误差，即定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量。分析和计算定位误差的目的，就是为了判断所采用的定位方案能否保证加工要求，以便对不同方案进行分析比较，从而选出最佳定位方案，它是决定定位方案时的一个重要依据。1、定位元件及公差的确定主要定位元件为工件定位销和夹具体。工件定位销