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球形端盖工艺及典型工序和钻6-φ8孔夹具设计【全套CAD图纸+说明书】【课设资料】

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端盖工艺及典型工序夹具设计【全套CAD图纸+说明书】【课设资料】.rar

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关键词：: 工艺典型工序夹具设计全套 cad 图纸说明书仿单资料

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第1章绪论1

第2章加工工艺规程设计2

2.1 零件的分析2

2.1.1 零件的作用2

2.2 端盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施3

2.2.1 孔和平面的加工顺序3

2.2.2 孔系加工方案选择3

2.3 端盖加工定位基准的选择4

2.3.1 粗基准的选择4

2.3.2 精基准的选择4

2.4 端盖加工主要工序安排4

2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定6

2.6确定切削用量及基本工时（机动时间）7

2.7 时间定额计算及生产安排14

第3章钻孔夹具设计16

3.1设计要求16

3.2夹具设计17

3.2.1 定位基准的选择17

3.2.2 切削力及夹紧力的计算17

3.3定位误差的分析18

3.4 钻套、衬套、钻模板设计与选用19

3.5夹具设计及操作的简要说明20

总结21

参考文献22

致谢23

第1章绪论

一、课程设计的目的

《机械制造工艺学》课程设计是在学完了《机械制造工艺学》课程后进行的一个实践性教学环节。其目的是：

1、培养学生综合应用机械制造工艺学课程及其它有关先修课程的理论知识，把理论知识和生产实际密切结合，能够根据被加工零件的技术要求，确定工艺方案，技术路线，制订零件加工工艺过程卡，并运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。

2、培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关资料文献的能力。

3、进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。

4、培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。

二、课程设计的要求与内容

本次设计按学号顺序（或者自由组合）分组进行，原则上每5人一组，每组一个题目。要求每组根据提供的零件图，完成零件工艺规程的设计，工艺路线的选择，工艺过程卡的制订，每人各设计一种专用夹具（车、铣、钻等夹具），并撰写设计说明书。

学生应在教师指导下，按本指导书的规定，认真地、有计划地按时完成设计任务。必须以负责的态度对待自己所作的技术决定、数据和计算结果。注意理论与实践的结合，以期使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。

具体内容如下：（1）每组制订零件加工工艺过程卡一份，（2）、每位同学制订绘制夹具装配总图和零件图一套，并完成三维造型；（2）撰写设计说明书一份。

第2章加工工艺规程设计

2.1 零件的分析

2.1.1 零件的作用

题目给出的零件是端盖。端盖的主要作用是固定作用，保证部件正确安装。因此端盖零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。

内容简介：: 机械加工工序卡产品型号零件名称零件号端盖工序名称钻 6- 8 工序号 5 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕基准面中心孔材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号 HT200 210HB 1 钻床 Z525 夹具定额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米 /秒）主轴转速（转 /分）进给量（毫米 /转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格 1 钻 6- 8 20 6 4/4/2 69.1 550 176 0.68 钻头 1 分度头游标卡尺拟制日期审核日期批准日期共页第页 nts 机械加工工序卡产品型号零件名称零件号端盖工序名称钻 6- 14 工序号 6 技检要求按照图示要求保证粗糙度要求，要求已加工平面无明显刀痕基准面中心孔材料同时加工零件数设备牌号硬度名称型号 HT200 210HB 1 钻床 Z525 夹具定额代号名称单件时间（分）每班次数每台件数工人等级钻床夹具工步号工步内容走刀长度(毫米）走刀次数切削深度(毫米）切削速度（米 /秒）主轴转速（转 /分）进给量（毫米 /转）机动时间（分）辅助时间（分）刀具辅具量具名称规格数量名称规格数量名称规格 1 钻 6- 14 6 1 17 680 0.35 0.78 1 钻头 1 分度头游标卡尺 2 去毛刺，清洗入库拟制日期审核日期批准日期共页第页 nts 0 XX 大学课程设计题目端盖工艺及典型工序夹具设计所属部所属专业所属班级学号学生姓名指导教师起讫日期 2013 年 11 月 nts 目录第 1 章绪论 1 第 2 章加工工艺规程设计 2 2.1 零件的分析 2 2.1.1 零件的作用 2 2.2 端盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 3 2.2.1 孔和平面的加工顺序 3 2.2.2 孔系加工方案选择 3 2.3 端盖加工定位基准的选择 4 2.3.1 粗基准的选择 4 2.3.2 精基准的选择 4 2.4 端盖加工主要工序安排 4 2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 6 2.6 确定切削用量及基本工时（机动时间） 7 2.7 时间定额计算及生产安排 14 第 3 章钻孔夹具设计 16 3.1 设计要求 16 3.2 夹具设计 17 3.2.1 定位基准的选择 17 3.2.2 切削力及夹紧力的计算 17 3.3 定位误差的分析 18 3.4 钻套、衬套、钻模板设计与选用 19 3.5 夹具设计及操作的简要说明 20 总结 21 参考文献 22 致谢 23 nts 1 第 1 章绪论一、课程设计的目的机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学课程后进行的一个实践性教学环节。其目的是： 1、培养学生综合应用机械制造工艺学课程及其它有关先修课程的理论知识，把理论知识和生产实际密切结合，能够根据被加工零件的技术要求，确定工艺方案，技术路线，制订零件加工工艺过程卡，并运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。 2、培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关资料文献的能力。 3、进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。 4、培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。二、课程设计的要求与内容本次设计按学号顺序（或者自由组合）分组进行，原则上每 5 人一组，每组一个题目。要求每组根据提供的零件图，完成零件工艺规程的设计，工艺路线的选择，工艺过程卡的制订，每人各设计一种专用夹具（车、铣、钻等夹具），并撰写设计说明书。学生应在教师指导下，按本指导书的规定，认真地、有计划地按时完成设计任务。必须以负责的态度对待自己所作的技术决定、数据和计算结果。注意理论与实践的结合，以期使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。具体内容如下：（ 1）每组制订零件加工工艺过程卡一份，（ 2）、每位同学制订绘制夹具装配总图和零件图一套，并完成三维造型；（ 2）撰写设计说明书一份。 nts 2 第 2 章加工工艺规程设计 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用题目给出的零件是端盖。端盖的主要作用是固定作用，保证部件正确安装。因此端盖零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。 2.1.2 零件的工艺分析由端盖零件图可知。端盖是一个簿壁壳体零件，它的外表面上有 3 个平面需要进行加工。支承孔系在端面上。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（ 1）以孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：孔的加工；有表面粗糙度要求为 mRa 3.6 ， nts 3 （ 2）以 mm44 的支承孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括： 2 个前后端面。（ 3）以底面为主要加工平面的加工面。 2.2 端盖加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该端盖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，对于端盖来说，加工过程中的主要问题是保证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。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。 2.2.1 孔和平面的加工顺序端盖类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工端盖上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。端盖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。端盖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。 2.2.2 孔系加工方案选择端盖孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。根据端盖零件图所示的端盖的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。（ 1）用镗模法镗孔在大批量生产中，端盖孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。（ 2）用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及nts 4 产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔，需要将端盖孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。 2.3 端盖加工定位基准的选择 2.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（ 1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（ 2）保证装入端盖的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以端盖的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。 2.3.2 精基准的选择从保证端盖孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置。精基准的选择应能保证端盖在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从端盖零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是端盖的装配基准，但因为它与端盖的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。 2.4 端盖加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。端盖加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到端盖加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于端盖，nts 5 需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在 c9080 的含 0.4% 1.1%苏打及0.25% 0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 mg200 。根据以上分析过程，现将端盖加工工艺路线确定如下：工艺路线一： 10 铸造铸造出毛坯 70 214 20 热处理正火 30 粗铣粗铣底面 40 精铣精铣底面 50 铣削铣削顶面 60 铣削铣削 R12，中心距 19 的凸台面 70 钻钻，扩 26 中心孔 80 钻钻，扩 44 中沉孔，距顶面距离 6 90 铣铣腰形孔 R8，中心距 19 100 钻钻 6- 8，钻侧面孔 8，钻沉头孔 6- 14 110 钳去毛刺，清洗 120 终检入库工艺路线二： 10 铸造铸造出毛坯 70 214 20 热处理正火 30 粗铣粗铣底面 40 精铣精铣底面 50 铣削铣削顶面 60 铣削铣削 R12，中心距 19 的凸台面 70 钻钻 6- 8，钻沉头孔 6- 14 钻侧面孔 8， 80 钻钻，扩 26 中心孔 nts 6 90 钻钻，扩 44 中沉孔，距顶面距离 6 100 铣铣腰形孔 R8，中心距 19 110 钳去毛刺，清洗 120 终检入库以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，方案二把底面的钻孔工序调整到后面了，这样导致铣削加工定位基准不足。以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。综合选择方案一：工艺路线一： 10 铸造铸造出毛坯 70 214 20 热处理正火 30 粗铣粗铣底面 40 精铣精铣底面 50 铣削铣削顶面 60 铣削铣削 R12，中心距 19 的凸台面 70 钻钻，扩 26 中心孔 80 钻钻，扩 44 中沉孔，距顶面距离 6 90 铣铣腰形孔 R8，中心距 19 100 钻钻 6- 8，钻沉头孔 6- 14，钻侧面孔 8， 110 钳去毛刺，清洗 120 终检入库 2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “ 端盖 ”零件材料采用灰铸铁制造。材料为 HT200，硬度 HB为 170 241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。（ 1）顶面的加工余量。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2.23。其余量值规定为 mm4.37.2 ，现取 mm0.3 。表 3.2.27 粗铣平面时厚度偏差取 mm28.0 。精铣：参照机械加工工艺手册表 2.3.59，其余量值规定为 mm5.1 。（ 2）顶面、凸台面加工余量。 nts 7 根据工艺要求，前后端面分为粗铣、半精铣、半精铣、精铣加工。各工序余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷表 3.2.23，其加工余量规定为 mm5.37.2 ，现取 mm0.3 。半精铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷，其加工余量值取为 mm5.2 。精铣：参照机械加工工艺手册，其加工余量取为 mm5.0 。铸件毛坯的基本尺寸为 mm37135.25.0365 ，根据机械加工工艺手册表2.3.11，铸件尺寸公差等级选用 CT7。再查表 2.3.9 可得铸件尺寸公差为 mm6.1 。（ 3）孔加工余量毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表 2.3.71,现确定螺孔加工余量为：钻孔： mm26 2.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）工序 10：铸造工序 20：时效处理工序 30、 40：粗、精铣底面机床：铣床 X62W 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） mmd w 400 齿数 14Z 10 nts 8 （ 1）粗铣铣削深度pa： mmap 5.1每齿进给量fa：根据机械加工工艺手册表 2.3.73，取 Zmmaf /25.0铣削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 2.3.81，取 smV /4 机床主轴转速 n ： m in/19140014.3 60410001000 0 rd Vn ，取 min/200 rn 实际铣削速度 V ： smndV /19.4601000 20040014.31000 0 进给量fV： smmZnaVff /67.1160/2001425.0 工作台每分进给量mf： m in/2.700/67.11 mmsmmVffm a：根据机械加工工艺手册表 2.3.81, mma 240被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 mml 341 刀具切入长度 1l ： mmaDDl 42)31()(5.0 221 刀具切出长度 2l ：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间1jt： m in55.02.700242341211 mj flllt （ 2）精铣铣削深度pa： mmap 5.1每齿进给量fa：根据机械加工工艺手册表 2.3.73，取 Zmmaf /15.0铣削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 2.3.81，取 smV /6 机床主轴转速 n ： m in/2 8 84 0 014.3 6061 0 0 01 0 0 0 0 rd Vn ，取 min/300 rn 实际铣削速度 V ： smndV /28.6601000 30040014.31000 0 进给量fV： smmZnaVff /5.1060/3001415.0 工作台每分进给量mf： m in/630/5.10 mmsmmVffm 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 mml 341 刀具切入长度 1l ：精铣时 mmDl 4001 刀具切出长度 2l ：取 mml 22 走刀次数为 1 nts 9 机动时间2jt： min18.16302400341212 mj flllt 本工序机动时间 m in73.118.155.021 jjj ttt 工序 50 铣削顶面（ 1）粗铣铣削深度pa： mmap 3每齿进给量fa：根据机械加工工艺手册表 2.3.73，取 Zmmaf /25.0铣削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 2.3.81，取 smV /4 机床主轴转速 n ： m in/19140014.3 60410001000 0 rd Vn ，取 min/200 rn 实际铣削速度 V ： smndV /19.4601000 20040014.31000 0 进给量fV： smmZnaVff /67.1160/2001425.0 工作台每分进给量mf： m in/2.700/67.11 mmsmmVffm a：根据机械加工工艺手册表 2.3.81, mma 240被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 mml 341 刀具切入长度 1l ： mmaDDl 42)31()(5.0 221 刀具切出长度 2l ：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间1jt： m in55.02.700242341211 mj flllt 工序 60 铣削 R12，中心距 19 的凸台面（ 1）粗铣铣削深度pa： mmap 3每齿进给量fa：根据机械加工工艺手册表 2.3.73，取 Zmmaf /25.0铣削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 2.3.81，取 smV /4 机床主轴转速 n ： m in/19140014.3 60410001000 0 rd Vn ，取 min/200 rn 实际铣削速度 V ： smndV /19.4601000 20040014.31000 0 进给量fV： smmZnaVff /67.1160/2001425.0 nts 10 工作台每分进给量mf： m in/2.700/67.11 mmsmmVffm a：根据机械加工工艺手册表 2.3.81, mma 240被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 mml 341 刀具切入长度1l： mmaDDl 42)31()(5.0 221 刀具切出长度2l：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间1jt： m in55.02.700242341211 mj flllt 工序 70：钻顶面 26 中心孔确定钻孔 26 的切削用量钻孔 26，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，用钻模或不用钻模钻孔选用 X30225 25 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 15000，表 10.2-5 标准高速钢麻花钻nts 11 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 11.225 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 8.618.00 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（钻孔及铸铁、铜合金高速钢 60 nts 12 扩孔）及合金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 3.13* 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 高速钢钻头在球墨铸铁（ 190HBS）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 3.2-12* 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 确定钻孔的切削用量 25 32.101000 1000dn 1000 2514.3150 6.05.2 7.535 nts 13 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 =55.00125.025.03.0535 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 80 ：钻，扩 44 中沉孔，距顶面距离 6 机床：钻床 Z525 刀具：钻头进给量 f ：进给量 rmmf /5.1 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 2.3.105，取 m in/88.8/148.0 msmV 机床主轴转速 n ： m in/2832114.3 88.81 0 001 0 00 0 rd Vn ，取 min/250 rn 丝锥回转转速 0n ：取 min/250 rn n nts 14 实际切削速度 V ： smndV /13.0601000 0251214.31000 0 由工序 2 可知： mml 20 mml 5.41 02l走刀次数为 1 机动时间jt： m in13.02505.15.4202505.15.42002121 fn lllfn lllt j工序 100 ：钻 6- 8，钻沉头孔 6- 14 rmmf 2.0 rmm1.050.0 取 rmmf 1.0 smv 25.0 （ min15m ）所以 srn 18.11 （ min713 r ）按机床选取wn= min800 r （ sr3.13 ）所以实际切削速度 smv 28.0 （ min3.15 m ）切削工时（一个孔）： st 3.111.03.13 1212 钻沉头孔 6- 14 根据表 4-32 选取 smv 123.0 所以 srn 89.4 （ 293 minr ）按机床选取 )53.4m in (272 srrnw 所以实际切削速度 smv 113.0 所以切削时间（一个孔）： st 152.053.4 212 2.7 时间定额计算及生产安排根据设计任务要求，该的年产量为 10 万件。一年以 240 个工作日计算，每天的产量应不低于 417 件。设每天的产量为 420 件。再以每天 8 小时工作时间计算，则每个工件的生产时间应不大于 1.14min。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nts 15 额的计算公式为： Ntkttt zzfjd /%)1)( （大量生产时 0/ Ntzz ）因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： %)1)( ktttfjd 其中： dt 单件时间定额 jt 基本时间（机动时间） ft 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消耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间 k 布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值工序 1：粗、精铣底面机动时间jt： min73.1jt辅助时间ft：参照机械加工工艺手册表 2.5.43，取工步辅助时间为 min15.0 。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 min1.0 。则m in25.01.015.0 ft k ：根据机械加工工艺手册表 2.5.48， 13k 单间时间定额dt： m in14.1m in24.2%)131)(25.073.1(%)1)( kttt fjd 因此应布置两台机床同时完成本工序的加工。当布置两台机床时，min14.1min12.1224.22 dd tt 即能满足生产要求工序 2：钻顶面孔机动时间jt： min33.0jt辅助时间ft：参照机械加工工艺手册表 2.5.41，取工步辅助时间为 min44.0 。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 min1.0 。则m in54.01.044.0 ft k ：根据机械加工工艺手册表 2.5.43， 14.12k 单间时间定额dt： m in14.1m in98.0%)14.121)(54.033.0(%)1)( kttt fjd 因此布置一台机床即能满足生产要求。 nts 16 第 3 章钻孔夹具设计 3.1 设计要求为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。上面即为 (钻 6- 8 孔 (钻孔 )的专用夹具，本夹具将用于 Z525 钻床。在对工件进行机械加工时，为了保证加工的要求，首先要使工件相对道具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。因此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。机床夹具的组成 1、定位装置其作用是使工件在夹具中占据正确的位置。 2、夹紧装置其作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力（切削力等）作用时不离开已经占据的正确的正确位置。 3、对刀或导向装置其作用是确定刀具相对定位元件的正确位置。 4、连接原件其作用是确定夹具在机床上的正确位置。 5、夹具体夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。 6、其他元件或装置是指家家具中因特殊需要而设置的元件或装置。根据加工需要，有些夹具上设置分度装置、靠模装置；为能方便、准确定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。以上各组成部分中，定位元件、夹紧装置和夹具体是机床夹具的基础组成部分。机床的分类机床夹具种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。按夹具的使用特点可分为：通用夹具，专用夹具，可调夹具，组合夹具，拼装夹具。 nts 17 按使用机床可分为：车床夹具，铣床夹具，钻床夹具，镗床夹具，齿轮机床夹具，数控机床夹具，自动机床夹具，自动线随行夹具以及其他机床夹具。按夹紧的动力源可分为：手动夹具，气动夹具，液压夹具，气液增力夹具，电磁夹具以及真空夹具等。工件的装夹方法工件装夹的方法有两种：将工件直接装夹在机床的工作台或花盘上将工件装夹在家具上采用第一种方法装夹的效率低，一般要求先按图纸要求在工件的表面上划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时，用划针或面分表找正后再夹紧。一般用于单件和小批生产。批量较大时，都采用夹具装夹工件。采用夹具装夹工件有如下优点： a、保证加工精度，稳定加工质量 b、缩短辅助时间，提高劳动生产率 c、扩大机床的使用范围，实现 “ 一机多能 ” d、改善工人的劳动条件，降低生产成本本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。 3.2 夹具设计 3.2.1 定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。 3.2.2 切削力及夹紧力的计算刀具：钻 6- 8 孔钻头。则轴向力：见工艺师手册表 28.4 F=CF d0 Fz fFy kF 3.1 nts 18 式中： CF =420， ZF =1.0, yF =0.8, f=0.35 kF =( 07.1)1 9 02 0 0()1 9 0 3.1 FnHBF=420 )(2 1 2 307.135.05.13 8.00.1 N 转矩 T=CT d0 TZfTy kT 式中 : CT =0.206, ZT =2.0, yT =0.8 T=0.206 )(34.1707.135.05.13 8.00.2 MN 功率 Pm= KWdT V 726.05.133095.1634.1730 0 在计算切削力时 ,必须考虑安全系数 ,安全系数 K=K1 K2 K3K4 式中 K1 基本安全系数， 1.5; K2 加工性质系数， 1.1; K3 刀具钝化系数 , 1.1; K4 断续切削系数 , 1.1 则 F/ =KF=1.5 )(4 2 3 92 1 2 31.11.11.1 N 气缸选用 mm100 。当压缩空气单位压力 P=0.6MPa,夹紧拉杆 mmD 25 。 N= )(44164 6.0)25100(22 N NF 钻削时 T=17.34 N M 切向方向所受力 : F1 = NLT 2671065 34.17 3 取 1.0f Ff=4416 )(6.4411.0 N Ff F1 所以 ,钻削时工件不会转动 ,故本夹具可安全工作。 3.3 定位误差的分析制造误差 ZZ （ 1）中心线对定位件中心线位置精度 nts 19 mm05.003.02 . 取 mm04.02 . （ 2）内外圆同轴度误差（查表 P297） mm008.03 . 故，mmDW 142.016.005.008.004.0125.0 22222252423222 . 则 533.032142.0 . 知此方案可行。 3.4 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。图 3.1 可换钻套铰工艺孔钻套结构参数如下表 3.4：表 3.4 钻套 d H D 1D 2D h 1h m C r 公称尺寸允差 nts 20 3.8 12 12 +0.018 +0.007 22 18 10 4 9 0.5 18 0.5 衬套选用固定衬套其结构如图所示：图 3.2 固定衬套其结构参数如下表 3.5：表 3.5 固定衬套 d H D C 1C 公称尺寸允差公称尺寸允差 8 +0.034 +0.016 12 10 +0.023 +0.012 0.5 2 钻模板选用固定式钻模板，用 4 个沉头螺钉和 2 个锥销定位于夹具体上。 3.5 夹具设计及操作的简要说明由于是大批大量生产，主要考虑提高劳动生产率。因此设计时，需要更换零件加工时速度要求快。如前所述，在设计夹具时，为提高劳动生产率，应首先着眼于机动夹具，本道工序的钻床夹具选用气动夹紧方式。本工序由于是粗加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增大气缸直径，而这将使整个夹具过于庞大。因此，应设法降低切削力。目前采取的措施有两个：一是提高毛坯精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是在可能的情况下，适当提高压缩空气的工作压力（由 0.5M aP 增至 0.6 MaP ）以增加气缸推力。结果，本夹具结构比较紧凑。 1nts 21 总结加工工艺的编制和专用夹具的设计，使对零件的加工过程和夹具的设计有进一步的提高。在这次的设计中也遇到了不少的问题，如在编写加工工艺时，对所需加工面的先后顺序编排，对零件的加工精度和劳动生产率都有相当大的影响。在对某几个工序进行专用夹具设计时，对零件的定位面的选择，采用什么方式定位，夹紧方式及夹紧力方向的确定等等都存在问题。这些问题都直接影响到零件的加工精度和劳动生产率，为达到零件能在保证精度的前提下进行加工，而且方便快速，以提高劳动生产率，降低成本的目的。通过不懈努力和指导老师的精心指导下，针对这些问题查阅了大量的相关资料。最后，将这些问题一一解决，并夹紧都采用了手动夹紧，由于工件的尺寸不大，所需的夹紧力不大。完成了本次设计，通过做这次的设计，使对专业知识和技能有了进一步的提高，为以后从事本专业技术的工作打下了坚实的基础。 nts参考文献 22 参考文献 1.机床夹

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