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轴承座加工工艺及钻2-8锥销孔夹具设计【全套CAD图纸+说明书】【课设资料】

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关键词：: 轴承加工工艺夹具设计全套 cad 图纸说明书仿单资料

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摘要

本文是对轴承座零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对轴承座零件的两道工序的加工设计了专用夹具.

机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计轴承座内孔端面铣床夹具和压盖安装孔钻床夹具设计。

关键词：轴承座，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具

摘要II

Abstract1

目录2

第1章序言4

第2章轴承座的加工工艺规程设计5

2.1零件的分析5

2.1.1零件的作用5

2.1.2零件的工艺分析5

2.2确定生产类型6

2.3确定毛坯6

2.3.1确定毛坯种类6

2.3.2确定铸造加工余量及形状6

2.3.3绘制铸造零件图7

2.4工艺规程设计7

2.4.1选择定位基准7

2.4.2制定工艺路线7

2.4.3选择加工设备和工艺设备9

2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定10

2.5确定切削用量及基本工时11

2.5.1粗精铣底平面11

2.5.2铣左侧面、铣右侧面12

2.5.3粗、精铣φ16孔上端台阶面12

2.5.5粗精镗φ32的切削用量及基本工时13

2.5.6钻铰2-φ8孔14

2.5.7钻-扩4-φ11孔、4-φ16孔16

2.5.8 钻孔攻丝M816

2.6本章小结18

第3章钻铰2-φ8孔夹具设计19

3.1 夹具的设计19

3.1.1 定位分析19

3.1.2 定位原理19

3.1.3 定位元件的分析20

3.1.4 夹紧元件的选择20

3.1.5定位误差的分析21

3.1.6切削力及夹紧力的计算22

3.2 夹具设计及操作的简要说明23

结论24

参考文献25

致谢26

第1章序言

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。

机壳零件加工工艺及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。

第2章轴承座的加工工艺规程设计

2.1零件的分析

2.1.1零件的作用

题目所给的零件是轴承座。轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致（比如电机运转方向），并且保持平衡；,轴承座的概念就是轴承和箱体的集合体,以便于应用,这样的好处是可以有更好的配合,更方便的使用,减少了使用厂家的成本.至于形状,多种多样,通常是一个箱体,轴承可以安装在其中

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内容简介：: 设计共 1 页校核第 1 页标记处数文件号签字日期标记处数文件号签字日期 XX 大学机械加工工艺过程卡片产品代号零件图号零件名称轴承座材料 HT200 供应状态毛坯种类毛坯重量 (kg) 每一毛坯可制零件数零件重量 (kg) 大批量铸件 1 工序号工序名称设备主要工艺装备名称及规格名称型号夹具刀具量具辅具 10 时效 20 粗铣底面立式铣床 X52K 专用夹具 YT15 铣刀游标卡尺 30 精铣底面立式铣床 X52K 专用夹具 YT15 铣刀游标卡尺 40 铣左侧面立式铣床 X52K 专用夹具 YT15 铣刀游标卡尺 50 铣右侧面立式铣床 X52K 专用夹具 YT15 铣刀游标卡尺 60 粗铣 16 孔上端台阶面立式铣床 X52K 专用夹具 YT15 铣刀游标卡尺 70 精铣 16 孔上端台阶面立式铣床 X52K 专用夹具 YT15 铣刀游标卡尺 80 粗镗轴承孔 32 孔车床 CA6140 专用夹具内孔车刀游标卡尺 90 精镗轴承孔 32 孔车床 CA6140 专用夹具内孔车刀游标卡尺 100 钻铰 2- 8 孔立式钻床 Z525 专用夹具麻花钻铰刀游标卡尺 110 钻 -扩 4- 11 孔、 4- 16 孔立式钻床 Z525 专用夹具麻花钻扩刀游标卡尺 120 钻孔攻丝 M8 立式钻床 Z525 专用夹具麻花钻丝锥游标卡尺 120 终检入库 nts I 宁XX 大学课程设计 (论文 ) 轴承座加工工艺及夹具设计所在学院专业班级姓名学号指导老师 ntsII 摘要本文是对轴承座零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对轴承座零件的两道工序的加工设计了专用夹具 . 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计轴承座内孔端面铣床夹具和压盖安装孔钻床夹具设计。关键词：轴承座，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具nts 1 Abstract This article is for the bearing parts processing application and processing technology and analysis, including the parts of the plan, the choice of blank, the clamping, the craft route making, tool selection, the determination of cutting conditions, processing documents. Choose the correct processing methods, design the reasonable process. In addition to the bearing part two process designing special fixture. Machine tool fixture of many kinds, among them, the most widely used common fixture, size specifications have been standardized, and a professional production plant. While widely used in batch production, specially for a workpiece processing services for the fixture, it needs each factory according to workpiece machining technology to design and manufacture. In this paper, fixture design are the main contents of design the bearing seat hole end milling fixture and cover mounting hole drilling fixture design. Key Words: Bearing seat, processing technology, processing method, process documentation, fixture nts 2 目录摘要 .II Abstract. 1 目录 . 2 第 1 章序言 . 4 第 2 章轴承座的加工工艺规程设计 . 5 2.1 零件的分析 . 5 2.1.1 零件的作用 . 5 2.1.2 零件的工艺分析 . 5 2.2 确定生产类型 . 6 2.3 确定毛坯 . 6 2.3.1 确定毛坯种类 . 6 2.3.2 确定铸造加工余量及形状 . 6 2.3.3 绘制铸造零件图 . 7 2.4 工艺规程设计 . 7 2.4.1 选择定位基准 . 7 2.4.2 制定工艺路线 . 7 2.4.3 选择加工设备和工艺设备 . 9 2.4.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 . 10 2.5 确定切削用量及基本工时 . 11 2.5.1 粗精铣底平面 . 11 2.5.2 铣左侧面、铣右侧面 . 12 2.5.3 粗、精铣 16 孔上端台阶面 . 12 2.5.5 粗精镗 32 的切削用量及基本工时 . 13 2.5.6 钻铰 2-8 孔 . 14 2.5.7 钻 -扩 4-11 孔、 4-16 孔 . 16 2.5.8 钻孔攻丝 M8 . 16 2.6 本章小结 . 18 第 3 章钻铰 2-8 孔夹具设计 . 19 nts 3 3.1 夹具的设计 . 19 3.1.1 定位分析 . 19 3.1.2 定位原理 . 19 3.1.3 定位元件的分析 . 20 3.1.4 夹紧元件的选择 . 20 3.1.5 定位误差的分析 . 21 3.1.6 切削力及夹紧力的计算 . 22 3.2 夹具设计及操作的简要说明 . 23 结论 . 24 参考文献 . 25 致谢 . 26 nts 4 第 1 章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。机壳零件加工工艺及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 5 第 2 章轴承座的加工工艺规程设计 2.1 零件的分析 2.1.1 零件的作用题目所给的零件是轴承座。轴承座是用来支撑轴承的，固定轴承的外圈，仅仅让内圈转动，外圈保持不动，始终与传动的方向保持一致（比如电机运转方向），并且保持平衡； ,轴承座的概念就是轴承和箱体的集合体 ,以便于应用 ,这样的好处是可以有更好的配合 ,更方便的使用 ,减少了使用厂家的成本 .至于形状 ,多种多样 ,通常是一个箱体 ,轴承可以安装在其中 2.1.2 零件的工艺分析图 1.1 轴承座零件图零件的材料为 HT200，铸造性能和切削加工性能优良。以下是轴承座需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： nts 6 (1) 中心圆孔 32H8。 (2) 两端面与中心孔 32H8 有垂直度 (4) 底面与中心孔 32H8 有位置关系。由上面分析可知，可以先加工轴承座中心孔，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此轴承座零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 2.2 确定生产类型已知此轴承座零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 2.3 确定毛坯 2.3.1 确定毛坯种类零件材料为 HT200。考虑零件零件结构简单，根据任务书，故选择铸造毛坯。 2.3.2 确定铸造加工余量及形状查机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册 172 页表 1-4-7 nts 7 2.3.3 绘制铸造零件图图 2.1 零件毛坯图 2.4 工艺规程设计 2.4.1 选择定位基准粗基准的选择以零件的下端孔为主要的定位粗基准，以较大面 a 面为辅助粗基准。精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的通孔为主要的定位精基准，以下端孔为辅助的定位精基准。 2.4.2 制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到nts 8 的经济精度，在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用各种机床配以专用夹具 ,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，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：表 2.1 工艺路线方案一工序号工序内容工序一钻 32H8 的底孔 31.5 工序二铰 32H8 的通孔 ,达到图纸尺寸公差工序三粗铣 32H8 的两端面，使粗糙度达到 6.3，使两面间的距离为 80 工序四精铣 32H8 的两端面，使粗糙度达到 3.2，达到图纸尺寸公差工序五粗铣 16 孔上端台阶面工序六精铣 16 孔上端台阶面工序七钻铰 2- 8孔工序八钻 -扩 4- 11 孔、 4- 16 孔工序九钻孔攻丝 M8 工序十终检入库表 2.2 工艺路线方案二工序号工序内容工序一时效工序二粗铣底面工序三精铣底面工序四铣左侧面工序五铣右侧面工序六粗铣 16 孔上端台阶面工序七精铣 16 孔上端台阶面工序八粗车轴承孔 32 孔工序九精车轴承孔 32 孔工序十钻铰 2- 8孔工序十一钻 -扩 4- 11 孔、 4- 16 孔 nts 9 工序十二钻孔攻丝 M8 工序十三终检入库工艺方案的比较与分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序分散，适合流水线生产，缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是大批生产，所以采用方案二比较合适。工序号工序内容工序一时效工序二粗铣底面工序三精铣底面工序四铣左侧面工序五铣右侧面工序六粗铣 16 孔上端台阶面工序七精铣 16 孔上端台阶面工序八粗车轴承孔 32 孔工序九精车轴承孔 32 孔工序十钻铰 2- 8孔工序十一钻 -扩 4- 11 孔、 4- 16 孔工序十二钻孔攻丝 M8 工序十三终检入库 2.4.3 选择加工设备和工艺设备机床的选择工序 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9 采用 X52K 铣床工序 5、 6、 7、 11 采用 Z525 钻床 nts 10 选择夹具该轴承座的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。选择刀具在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。选择量具加工的孔均采用极限量规。其他对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。 2.4.4 机械加工余量、工序尺寸及公差的确定根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：表 2.3 各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度工序号工序内容加工余量经济精度表面粗糙度工序余量最小最大 1 粗铣 32H8的两侧面 3 IT11 6.3 -0.1 0.1 2 粗铣上端孔侧面的工艺凸台 3 IT11 6.3 -0.1 0.1 3 粗镗 32H8通孔 IT11 6.3 -1 1 4 精镗 32H8通孔 2.0 IT11 3.2 -0.05 0.05 5 粗铣32H8的两侧面粗铣左面 3 IT11 6.3 -0.1 0.1 粗铣右面 nts 11 6 钻 8的孔 IT13 6.3 -1 1 2.5 确定切削用量及基本工时 2.5.1 粗精铣底平面机床： X52K 铣床刀具：两块镶齿套式面铣刀 (间距为 80)，材料： 15YT ， 100D mm ，齿数 20Z ，为粗齿铣刀。因其单边余量： Z=3mm 所以铣削深度pa： 3pa mm每齿进给量fa：根据参考文献 3表 2.4-73，取 0 .1 5 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 3表 2.4-81，取 2.54 /V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m i n3 . 1 4 2 0 0Vnrd ，按照参考文献 3表 3.1-74 245 / m innr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV： 0 . 1 5 2 0 2 4 5 / 6 0 1 2 . 2 5 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量mf： 1 2 . 2 5 / 7 3 5 / m i nmff V m m s m m a：根据参考文献 3表 2.4-81, mma 60切削工时被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 42l mm ，刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) (1 3 )l D D a 220 . 5 ( 2 0 0 2 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 7 . 6 mm 刀具切出长度2l：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间1jt：121 4 2 7 . 6 2 0 . 0 7 m i n735jml l ltf nts 12 查参考文献 1，表 2.5-45 工步辅助时间为： 1.23min 2.5.2 铣左侧面、铣右侧面机床： X52K 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） mmdw 400齿数 14Z 粗铣 a 面铣削深度 :3ppa a mm每齿进给量fa：根据机械加工工艺手册表 2.4-73，取 0 .1 5 /fa m m Z铣削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 2.4-81，取 6/V m s 机床主轴转速 n ：01 0 0 0 1 0 0 0 6 6 0 2 8 7 / m i n3 . 1 4 4 0 0Vnrd ，取 300 / m innr 实际铣削速度 V ： 0 3 . 1 4 4 0 0 3 0 0 6 . 2 8 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnV m s 进给量fV： 0 . 1 5 1 4 3 0 0 / 6 0 1 0 . 5 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量mf： 1 0 . 5 / 6 3 0 / m i nmff V m m s m m a：根据机械加工工艺手册表 2.4-81, mma 240被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 16l mm 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：121 1 6 4 2 2 0 . 0 9 5 m i n630jml l ltf 查参考文献 1，表 2.5-45 工步辅助时间为： 1.52min 2.5.3 粗、精铣 16 孔上端台阶面机床： X52K 铣床刀具：两块镶齿套式面铣刀 (间距为 80)，材料： 15YT ， 200D mm ，齿数 20Z ，为粗齿铣刀。因其单边余量： Z=3mm 所以铣削深度pa： 3pa mm每齿进给量fa：根据参考文献 3表 2.4-73，取 0 .1 5 /fa m m Z铣削速度 V ：参nts 13 照参考文献 3表 2.4-81，取 2.54 /V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m i n3 . 1 4 2 0 0Vnrd ，按照参考文献 3表 3.1-74 245 / m innr 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 进给量fV： 0 . 1 5 2 0 2 4 5 / 6 0 1 2 . 2 5 /ffV a Z n m m s 工作台每分进给量mf： 1 2 . 2 5 / 7 3 5 / m i nmff V m m s m m a：根据参考文献 3表 2.4-81, mma 60切削工时被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 42l mm ，刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) (1 3 )l D D a 220 . 5 ( 2 0 0 2 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 7 . 6 mm 刀具切出长度2l：取 mml 22 走刀次数为 1 机动时间1jt：121 4 2 7 . 6 2 0 . 0 7 m i n735jml l ltf 查参考文献 1，表 2.5-45 工步辅助时间为： 1.23min 2.5.5 粗精镗 32 的切削用量及基本工时所选用刀具为硬质合金（钨钴类） 6YG ，直径为 32 的圆形镗刀。 .确定切削深度papa=25= mm5.2 .确定进给量 f 根据切削用量简明使用手册表 1.5 可知，当粗镗铸件时，镗刀直径 mm20 ，pa mm3，镗刀伸出长度为 mm125 时： f =0.15 0.40 rmm 按 CA6140 机床的进给量（表 4.2 9），选择， nts 14 f =0.25 rmm .确定切削速度 V V =Vyvxpmv KfaT C（ 3-9）式中 Cv = 8.189 ， m =0.2，vy=0.20， T = min60 ， x =0.15 65.08.09.025.05.260 8.189 20.015.02.0 V（ 3-10） =37 minm nDV1000=9714.3 371000 = min121 r （ 3-11）按 CA6140 机床的转速，选择 n =160 minr =2.6 sr .计算基本工时选镗刀的主偏角 rK = 045 ，则 1L = mm5.3 ， mmL 69 ， mmL 42 ， 03 L，rmmf 25.0 ， srn 26.0 ， 1i ，则： iLT=6.225.0 45.369 =117s 2.5.6 钻铰 2- 8 孔机床： Z525 钻床刀具： 8直柄短麻花钻确定钻削用量确定进给量 f 根据参考文献 2，表 28-10 可查出 0 . 4 7 0 . 5 7 /f m m r表，查Z525 钻床说明书，取 0 .4 3 /f m m r 。根据参考文献 2表 28-8，钻头强度所允许是进给量 1 .7 5 /f m m r 。由于机床进给机构允许的轴向力m a x 15690FN（由机床说明书查出），根据参考文献 2，表 28-9，允许的进给量 1 .8 /f mm r 。由于所选进给量 f 远小于 f 及 f ，故所选 f 可用。确定切削速度 v 、轴向力 F、转矩 T及切削功率mP根据参考文献 2，表 28-15，nts 15 由插入法得 1 7 / m invm表， 4732FN表5 1 . 6 9T N M表， 1 .2 5mP kW表由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。根据参考文献 2，由表 28-3， 0.88Mvk ， 0.75lvk ，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m 表 01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 1 7 4 . 3 / m i n2 0 . 5v mmnrd m m 表查 Z525 机床说明书，取 175 / m innr 。实际切削速度为 0 2 0 . 5 1 7 5 / m i n1 1 . 2 6 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0dn m m rvm 由参考文献 2，表 28-5， 1 .0 6M F M Tkk，故 4 7 3 2 1 . 0 6 5 0 1 6 ( )F N N 5 1 . 6 9 1 . 0 6 5 4 . 8T N m N m 校验机床功率切削功率mP为 /)m M MmP P n n k 表（1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 4 6 ) 1 . 0 6 1 . 0 5k W k W 机床有效功率 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E mP P k W k W P 故选择的钻削用量可用。即 0 20.5d mm， 0 .4 3 /f m m r ， 175 / m innr ， 1 1 .2 2 / m invm 相应地 5016FN ， 54.8T N m， 1.05mP kW 切削工时被切削层长度 l ： 32l mm 刀具切入长度 1l ： 1 2 0 . 5( 1 2 ) 1 2 0 1 6 . 922rDl c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： mml 412 取 mml 32 nts 16 走刀次数为 1 机动时间2jt：23 2 6 . 9 3 0 . 5 6 m i n0 . 4 3 1 7 5jLt nf 查参考文献 1，表 2.5-41 工步辅助时间为： 1.58min 2.5.7 钻 -扩 4- 11 孔、 4- 16 孔钻孔选用机床为 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 2.5.8 钻孔攻丝 M8 机床：立式钻床 Z525 刀具：根据参照参考文献 3表 4.3 9 选高速钢锥柄麻花钻头。钻孔切削深度pa：进给量 f ：根据参考文献 3表 2.4 38，取 rmmf /33.0 。 nts 17 切削速度 V ：参照参考文献 3表 2.4 41，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 1 7vnrd ，按照参考文献 3表 3.1 31，取 6 3 0 / m innr 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 7 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0dnv m s 切削工时被切削层长度 l ： 42l mm 刀具切入长度 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622rDl c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： mml 412 取 mml 32 走刀次数为 1 机动时间1jt：14 2 6 3 0 . 2 5 m i n0 . 3 3 6 3 0jLt fn 攻丝 M8 机床：组合攻丝机刀具：钒钢机动丝锥进给量 f ：由于其螺距 mmp 5.1 ,因此进给量 rmmf /5.1 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 2.4.105，取 min/88.8/148.0 msmV 机床主轴转速 n ： m in/2831014.3 88.81 0 001 0 00 0 rd Vn ，取 min/250 rn 丝锥回转转速0n：取 min/250 rnn 实际切削速度 V ： smndV /13.0601000 0251014.31000 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 jnts 18 2.6 本章小结本章节主要从零件的结构和外型入手分析，从而得出设计毛坯的依据。再查阅有关资料，设计出零件加工的毛坯。在工艺规程的制定上，将两种方案进行比较，选取一个最佳方案来。在计算每一步的切削用量时，先选用刀具和机床，再查阅资料找出进给量，由它算出机床所需的转速，翻阅机床手册选一个最接近它的一值。算切削速度、机动时间等。nts 19 第 3 章钻铰 2- 8 孔夹具设计 3.1 夹具的设计在本次夹具设计中，设计钻 2- 8 孔的夹具，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。 3.1.1 定位分析在工件的定位中有很多种不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一心轴定位，工件以小 V 型块定位等。根据零件的形状，我们可以选择以平面定位或以工件中心圆孔定位。在夹具设计过程中尽量以设计基准为定位基准，以便减小加工误差。所以在这道设计中采用外圆表面以及底平面和一侧端面为定位基准。 3.1.2 定位原理在机械加工过程中，为了保证工件某道工序的加工要求，必须使工件在机床上相对于刀具处于正确的相对位置。当采用机床夹具安装一批工件时，是通过夹具来实现这些要求的。要实现工件在机床上相对于刀具占有一个正确的加工位置，必须做到以下三点：（ 1）使一批工件在夹具中都占有一致的正确的加工位置；（ 2）使夹具在机床上占有正确的位置；（ 3）使刀具相对于夹具占有正确的位置。工件在夹具中定位，就是要使工件在夹具中占据正确的加工位置，这就可以通过设置定位支承点，限制工件的相对运动来实现。工件在没有采取定位措施之前，可视为一个处于空间自由状态的刚体，根据运动原理学可知，任一刚体在空间直角坐标系中都有六个自由度，即沿三个坐标轴轴向移动的自由度，分别用 X 、 Y 、 Z 来表示；绕三个坐标轴的转动的自由度，分别用 X 、 Y 、 Z 来表示。由此看来，未限制六个自由度的工件的位置是不确定的，当然也是无法加工的。因此要使工件在夹具中处于正确的位置，必须对影响工件加工面位置精度的相应自由度进行限制。 nts 20 工件的六个自由度都是客观存在的，是工件在夹具中所占空间位置确定的最高程度。也就是说。工件最多只有六个自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夹具中该方向的位置就确定下来。工件在夹具中定位，意味着通过定位元件限制工件相应的自由度。 3.1.3 定位元件的分析在加工过程中，因为该零件较为复杂，加上零件的特殊性，因此在设计过程中设计定位板一块来限制零件的自由度，定位板限制了零件的 X 、 Y 的移动方向和旋转方向，设计一拉杆限制了零件绕 Z 轴旋转的方面，一共限制了零件的五个自由度，达到不完全定位状态。不完全定位可分为下列两种情况： . 由于工件的加工前的结构特点，无法也没有必要限制某些方面的自由度； . 由于加工工序的加工精度要求，工件在定位时允许某些方面的自由度不被限制。 3.1.4 夹紧元件的选择工件在夹紧过程中应避免夹紧元件跟工件进行点接触。因为在点接触的过程中，即使有很小的夹紧力也可以产生很大的应力，由于定加工过程产生的误差在夹紧上经常会出现点接触的情况。但是后面还要考虑液压缸的活塞杆与工作台的相对位置安装误差，必须进行自位平衡，则钻模板和夹具体之间采用铰链连接，使钻模板形成自位平衡。本次设计中钻模板材料为 45 钢，其外还有自制导轨。 .选择钻套钻套装在衬套中，而衬套则是压配在夹具体上或钻模板中。钻套有固定钻套，固定钻套直接压入钻模板采用 67 nH 或 67 rH 配合，磨损后不容易更换，适用于中、小批量生产或用来加工孔距较小以及孔距精度较高的孔。可换钻套：可换钻套装在衬套中，而衬套则是压配在夹具体或钻模板中。钻套由螺钉固定，以防止转动。钻套与衬套间采用 67 nH 或 67 rH 配合，钻套磨损后，可以迅速更换。适于大批量生产。快换钻套：当要取出钻套时，只要将钻套朝逆时方向转动使螺钉头部刚好对准钻套上的削边上面，即可取出钻套。在这次设计中我选择可换钻套，因为是大批量生产。但是本道工序里要用自制钻套和衬套，必须把钻套和衬套加长来保证精度和它的高度。快换钻套如图所示： nts 21 图 4-1 快换钻套 .夹具底座与工作台的连接由于加工过程中选用的机床为 Z525 摇臂钻床，机械加工工艺手册孟少农主编第二卷，表 10.1-5 摇臂钻床联系尺寸可得，底座 T 型槽数为 5 个，工作台上面 T型槽数为 5 个，工作台侧面槽数为 3 个， 12002450 BA ， 276t ， 28a ， 46b ，20c ， 48h ， 5601000800 HKL ， 1501 t ， 361 h ， 1751 e ， 1152 c ，221 a ， 361 b 。 3.1.5定位误差的分析定位误差是指由于定位不准而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工误差。对夹具设计中采用的某一定位方案，只要其可能产生的定位误差小于工件相关尺寸或位置公差的 1/3，即可认为该定方案符合加工精度的要求。在用夹具装夹工件时，当工件上的定位基准面与夹具上的定位元件相接触或相配合时，工件的位置即由定位元件确定下来。而对一批工件来说，因各工件的有关表面本身和它们之间在尺寸和位置上都存在公差，且夹具上的定位元件本身及相互间存在尺寸和位置公差，因此，虽然工件已经定位，但每个被定位的工件上的一些表面的位置仍然会产生变化，这就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工误差。该夹具以 2 个平面和和 1个活动 V 型块定位，螺旋机构，要求保证孔轴线间的尺寸公差。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。由 5和 6可得：定位误差：当以任意边接触时 m i nD W D d 当以固定边接触时 nts 22 2DdDW 式中min为彼此最小间隙通过分析可得： 0 .0 5 2D mm 0 .0 1 1d mm min 0mm因此：当以任意边接触时 0 .0 6 3DW mm 夹紧误差： c o s)(m i nm a x yyjj 其中接触变形位移值： mmSNcHBKRk mnZHBaZRaZy 014.081.9)( 1 c o s 0 . 0 1 3j j y mm 磨损

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