连接杆零件工艺及夹具设计.doc

毕业设计说明书专业： 数控技术及应用 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 陕西国防工业职业技术学院二O一O届毕业设计（论文）任务书专业：数控技术 班级：数控 3071班 姓名：张德荣 学号：23一、设计题目(附图)： 连接杆 零件机械加工工艺规程制订及第 工序工艺装备设计。二、设计条件： l、零件图； 2、生产批量：中批量生产。三、设计内容： 1、零件图分析：l）、零件图工艺性分析（结构工艺性及技术条件分析）；2）、绘制零件图； 2、毛坯选择： 1）、毛坯类型； 2）、余量确定； 3）、毛坯图。 3、机械加工工艺路线确定： 1）、加工方案分析及确定； 2）、基准的选择；3）、绘制加工工艺流程图（确定定位夹紧方案）。 4、工艺尺寸及其公差确定： 1）、基准重合时（工序尺寸关系图绘制）； 2）、利用尺寸关系图计算工序尺寸； 3）、基准不重合时（绘制尺寸链图）并计算工序尺寸。 5、设备及其工艺装备确定：6、切削用量及工时定额确定： 确定每道工序切削用量及工时定额。7、工艺文件制订： 1）、编写工艺设计说明书； 2）、填写工艺规程；（工艺过程卡片和工序卡片）8、指定工序机床夹具设计： 1）、工序图分析； 2）、定位方案确定； 3）、定位误差计算； 4）、夹具总装图绘制。 9、刀具、量具没计。（绘制刀具量具工作图）10、某工序数控编程程序设计。四、上交资料（全部为电子文稿）：1、零件机械加工工艺规程制订设计说明书一份；（按统一格式撰写）2、工艺文件一套（含工艺流程卡片、每一道工序的工序卡片含工序附图）； 3、机床夹具设计说明书一份；（按统一格式撰写） 4、夹具总装图一张（A4图纸）；零件图两张（A4图纸）； 5、刀量具设计说明书一份；（按统一格式撰写）6、刀具工作图一张（A4图纸）；量具工作图一张（A4图纸）。7、数控编程程序说明书五、起止日期： 2009 年 11 月2 日一 2009 年 12 月 25 日(共8 周)六、指导教师：七、审核批准： 教研室主任： 系主任：年 月 日八、设计评语：九、设计成绩：年 月 日目 录第一部分 工艺设计说明书-31.零件工艺性分析-31.1零件图合理性分析-31.2零件结构功用分析-41.3零件结构工艺性分析-41.4件技术要求分析-42.毛坯选择-52.1 毛坯类型的确定-52.2 毛坯余量确定-52.3毛坯零件合图草图-63.机加工工艺路线确定-63.1 加工方法分析确定-63.2定位基准的选择-73.3加工顺序的安排与定位基准选择-83.4加工阶段的划分-103.5加工阶段的划分说明-113.6主要机加工工序简图-134.工序尺寸及公差确定-175.设备及工艺装备确定-17 5.1 机床的选用-17 5.2 刀具的选用-186.切削用量与工时定额的确定-18第二部分 夹具说明书-201.工序尺寸精度分析-202.定位方案的确定-203.定位元件的确定-214.定位误差的计算-225.夹紧方案及元件确定-236.图-23第三部分 刀具设计说明书-261.尺寸精度分析-262.刀具类型确定-263.刀具设计参数确定-264.刀具工作草图-27第四部分 量具设计说明书-281.量具类型的确定-282.极限量具尺寸公差的确定-283.极限量具尺寸公差带图-284.极限量具结构设计-29第五部分 数控编程-321确定编程圆点，编程坐标点-322加工顺序、走刀路线及工艺路线的确定-323. 数值的计算-324. 刀具的选择-325. 编写数控加工程序 -33第六部分 设计总结-35的七部分 参考文献-36第一部分 工艺设计说明书1.零件图工艺性分析 图1.11.1零件图合理性分析 该图基本结构设计较为合理，但原零件图上有些部分的绘图出现问题在设计前需要进行说明更正。1.该零件图左侧凸台上的轮廓线有绘图不合理的线条，该凸台由48mm和剖24mm两园与两条相切直线围成，故两圆仅可能为两段圆弧，不可能为两个整圆。2.该零件视图也有一部分线条错误，该全剖视图36mm与48mm和24mm左侧公切线所围成处的部分为实体，应有剖面线。3. 24mm、12mm、10mm三个孔的公差图上标注为mm，依照公差配合与技术测量三个孔的公差应更正为mm。更正后零件要求如下图所示，其他地方设计技术要求符合配合原则以及加工实际，可以实现加工。1.2 零件结构功用分析该连接杆零件是一大圆柱连接连一盘状结构，并且大圆柱所连盘状结构的两侧有两个较小的孔组合而成的。此零件结构简单、紧凑，它应用于零件之间的连接。零件材料是HT200，灰铸铁件。强度较低，脆性较大。但抗缺口敏感性，减震性和耐磨性优良，切削性能也较好，易于机械加工。1.3 零件结构工艺性分析 通过对该零件形状、尺寸和精度的分析，该零件为盘类零件，结构简单、紧凑，刚性较好，对于简单的零件采用整体分析法，该零件的主要加工表面为24mm、 10 mm、12 mm三个内孔和48mm的圆柱外表面，经分析其设计基准为直径48mm圆柱的回转中心。1.4零件技术要求分析（一）尺寸精度,形状精度及表面粗糙度分析：上平面；Ra6.3；尺寸精度IT14；表面粗糙度Ra6.3。下平面；Ra6.3；尺寸精度IT14；表面粗糙度Ra6.3。侧平面；Ra6.3；尺寸精度IT14；表面粗糙度Ra6.3。外圆48mm；Ra3.2；尺寸精度IT9；表面粗糙度Ra3.2。内孔24mm；Ra1.6；尺寸精度IT8；表面粗糙度Ra1.6。内孔10mm；Ra1.6；尺寸精度IT8；表面粗糙度Ra1.6。内孔12mm；Ra1.6；尺寸精度IT8；表面粗糙度Ra1.6。内孔36mm轴向尺寸12；Ra6.3； 尺寸精度IT14；表面粗糙度Ra6.3。内孔16mm轴向尺寸6； Ra6.3； 尺寸精度IT14；表面粗糙度Ra6.3。上述表面加工难度不大，工艺性良好。（二）位置精度分析：上表面对24mm轴线的平行度误差为0.02 mm，由于零件长度不太长，故采用两边同时加紧的虎钳定位，不难达到B表面对24mm轴线的垂直度误差为0.02 mm，要求不高，此项要求不太严格。轴线的同轴度误差0.02mm，要求不高易达到。总之，零件精度要求不是很高，易于达到，工艺性良好，虽精度不是很高，应该注意安排在合理的工艺过程中的位置。2.毛坯选择2.1 毛坯类型的确定毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的坯料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉、抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。 该零件材料为HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。当零件材料选用HT200、毛坯选用铸件时，形状简单、中批量生产的该零件经查表与分析：毛坯的铸造方法应为铸造中的金属型沙箱浇铸。其设计基准为直径48mm的回转中心。加工后的零件不允许有毛刺，为防止铸件有缩孔，按照远离冒口部分先凝固，所以应保证冒口总能有一补缩道将液体补充到铸件的任一部分。由于该零件的三个孔的直径都小于30mm，不能直接铸造出来，所以必须依靠机械进行加工。2.2 毛坯余量确定（1）铸件尺寸公差等级的选用 因为此零件为中批量生产、材料为HT200，毛坯制造方法为金属型浇铸，所以公差等级应选用IT8。（2）铸件机械加工余量等级的确定 因为此零件为中批量生产、材料为HT200，毛坯制造方法为金属型浇铸，所以加工余量的公差等级为F。（3）铸件机械加工余量的确定 因为零件的基本尺寸为88140 mm，尺寸公差等级为IT8级，加工余量等级为F，所以铸件的机械加工余量为2.5mm。 2.3毛坯零件合图草图 图1.23机加工工艺路线确定3.1 加工方法分析确定（1）加工方法分析拟订工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表面的加工方法，安排工序的先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路线的的拟定要考虑使工件的几何形状精度，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，成批生产还应考虑采用组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还应考虑加工的经济性。选择加工方法应该考虑各种加工方法的特点、加工精度、表面粗糙度及各种加工方法的经济性。分析该零件，该零件要加工的内容有端面和孔，零件为非回转体零件，端面、侧面，无其他要求。所以加工选择铣削加工。对于内孔24mm、10 mm、12mm由于精度等级为IT8级，表面粗糙度为R1.6，直径小于1525 mm，所以选用钻（粗）-绞（精）进行加工。（2）加工方法确定毛坯：铸造。上平面：因为尺寸精度IT14；表面粗糙度Ra6.3。所以加工方案为：粗铣-精铣下平面：因为尺寸精度IT14；表面粗糙度Ra6.3。所以加工方案为：粗铣-精铣侧平面：因为尺寸精度IT14；表面粗糙度Ra6.3。所以加工方案为：粗铣-精铣外圆48mm：因为尺寸精度IT8；表面粗糙度Ra3.2。 所以加工方案为：粗铣-精铣内孔24mm：因为尺寸精度IT8；表面粗糙度Ra1.6。所以加工方案为：钻（粗）-绞（精）内孔10mm：因为尺寸精度IT8；表面粗糙度Ra1.6。所以加工方案为：钻（粗）-绞（精）内孔12mm：因为尺寸精度IT8；表面粗糙度Ra1.6。所以加工方案为：钻（粗）-绞（精）内孔36mm轴向尺寸12mm：因为尺寸精度IT14；表面粗糙度Ra6.3。所以加工方案为：钻（粗）-惚（精）内孔16mm轴向尺寸6mm：因为尺寸精度IT14；表面粗糙度Ra6.3。所以加工方案为：钻（粗）-惚（精）其余表面一次加工完成。3.2定位基准的选择（1）粗基准面的选择基准面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基准面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 粗加工阶段切削力大，加工精度要求低，采用平面定位的方法简单可靠，对于此零件并不重要，关键是提高了加工效率。由于此零件下表面为平面，易加紧，切削力和背吃刀量较大，故加紧可靠，考虑到相互位置关系原则；本次任务以下表面作为粗基准。（2）精基准面的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。所以铣削外部轮廓时采用面定位最佳，为了保证零件上表面孔的加工方便，这样可使上表面的孔的轴线与两平面的轴线垂直，同时也保证了孔的底面上表面平行度，而且保证了三个孔之间的相对位置，故采用此方法最佳。3.3加工顺序的安排与定位基准选择(第一套方案) 1： 毛坯 铸造 2： 热处理 人工时效 3： 以48mm圆柱的下端面和盘状结构下表面为定位基准，粗铣该盘状零件的上端的两个平面和32mm的上端面。 4： 以48mm圆柱的下端面和盘状结构下表面为定位基准，精铣粗铣该零件的上端的两个平面和32mm的上端面。 5： 以该盘状零件的上表面和32mm的上端面为定位基准，粗铣48圆柱的下端面、48mm圆柱的侧面和盘状结构下表面。 6： 以该盘状零件的上表面和32mm的上端面为定位基准，精铣48mm圆柱的下端面、48mm圆柱的侧面和盘状结构下表面。 7： 以该盘状零件的上表面和32mm的上端面为定位基准，钻24mm、 10 mm和12 mm三个孔。 8： 以该盘状零件的上表面和32的上端面为定位基准，绞24mm的孔，倒角C2。 9： 以该盘状零件的上表面和32mm的上端面为定位基准，绞10mm的孔。 10： 以该盘状零件的上表面和32mm的上端面为定位基准，绞12mm的孔，倒角C2。 11: 以该盘状零件的上表面和32mm的上端面为定位基准面，与 24mm和12mm两孔为定位基准，粗铣该盘状零件的侧平面。 12： 以该盘状零件的上表面和32mm的上端面为定位基准面，与24mm和 12mm两孔为定位基准，精铣该盘状零件的侧平面。 13： 以48mm圆柱的下端面和盘状结构下表面和该盘状零件的侧平面为定位基准，惚36mm的孔轴向尺寸为12mm。 14： 以48mm圆柱的下端面和盘状结构下表面和该盘状零件的侧平面为定位基准，惚16mm的孔轴向尺寸为6mm。 15： 以48mm圆柱的下端面和盘状结构下表面和该盘状零件的侧平面为定位基准，给12mm的孔倒角，倒角C2。 16：手工去毛刺。(第二套方案) 1： 毛坯 铸造。2： 热处理 人工时效。 3： 以该盘状零件的上表面和32mm的上端面为定位基准，粗铣48mm圆柱的下端面和盘状结构下表面。 4： 以48mm的下端面和盘状结构下表面为定位基准，粗铣该盘状零件的上端的两个平面和32mm端面。5： 以48mm的下端面和盘状结构下表面为定位基准，精铣粗铣该零件的上端的两个平面和32mm端面。6： 以48mm的下端面和盘状结构下表面为定位基准，钻24mm、10 mm和12 mm孔。 7： 以48mm的下端面和盘状结构下表面为定位基准，绞24mm的孔。 8： 以48mm的下端面和盘状结构下表面为定位基准，绞10mm的孔。 9： 以48mm的下端面和盘状结构下表面为定位基准，绞12mm的孔。 10： 以48mm的下端面和盘状结构下表面为定位基准，惚36mm轴向尺寸为12mm。11: 以48mm的下端面和盘状结构下表面为定位基准，惚16mm轴向尺寸为6mm。12： 以该盘状零件的上表面和32mm端面为定位基准面，与24mm和 12mm两孔为定位基准，粗铣该盘状零件的侧平面、盘状零件的下表面和 48mm的侧表面。13： 以该盘状零件的上表面和32mm端面为定位基准，精铣48mm的下端面。14： 以该盘状零件的上表面和32mm端面为定位基准面，与 24mm和 12mm两孔为定位基准，精铣该盘状零件的侧平面、下表面和48mm圆柱的下端面。 15： 以该盘状零件的上表面和32m的上端面与该盘状零件的侧平面为定位基准，精铣48mm圆柱的下端面。给24mm和12mm的孔倒角，倒角C2。16： 手工去毛刺。3.4加工阶段的划分该零件的加工都可在数控铣床上完成,按照基面先行,先粗后精,先主后次,先面后孔等原则确定加工方案。零件精度要求不高，应划分阶段进行加工。各面粗铣为粗加工阶段；半精铣为半精加工阶段；精铣为精加工阶段。3.5加工阶段的划分说明(第一套方案)工序1：加工该盘状零件的上端的两个平面和32mm的上端面。因为该盘状零件的上端的两个平面和32mm上端面的表面粗糙度均为6.3；所以该盘状零件的上端的两个平面和 32mm的上端面需经过粗铣精铣就可以了。工序2：加工48mm圆柱的下端面、48mm圆柱的侧面和盘状结构下表面，因为48mm圆柱的下端面、48mm圆柱的侧面和盘状结构下表面的表面粗糙度均为6.3；所以粗铣48mm圆柱的下端面、48mm圆柱的侧面和盘状结构下表面需经过粗铣精铣就可以了。工序3：加工钻24mm、10 mm和12 mm三个孔。 24mm、10 mm和12 mm三个孔的尺寸精度为IT8级表面粗糙度为1.6，所以24 mm、10 mm和12 mm三个孔需经过钻绞倒角。 工序4：加工该盘状零件的侧平面，因为该盘状零件的侧平面的尺寸精度与表面粗糙度均无特殊要求，即表面粗糙度值为6.3；所以该盘状零件的侧平面只需经过粗铣精铣。工序5：加工36 mm的孔轴向尺寸为12 mm，16 mm的孔轴向尺寸为6 mm和 12 mm的孔倒角C2。因为36 mm的孔轴向尺寸为12 mm，16 mm的孔轴向尺寸为6 mm和12 mm的孔倒角C2的尺寸精度要求不高，表面粗糙度为6.3；所以 36 mm的孔轴向尺寸为12 mm和16 mm的孔轴向尺寸为6 mm需经过惚，12 mm的孔倒角C2 需经过铣。(第二套方案)工序1：加工48 mm圆柱的下端面，粗铣盘状结构下表面，因为本道工序加工 48 mm圆柱的下端面和盘状结构下表面为粗加工；所以粗铣48 mm圆柱的下端面和盘状结构下表面经过粗铣就可以了。工序2：加工该盘状零件的上端的两个平面和32 mm的上端面。因为该盘状零件的上端的两个平面和32 mm上端面的表面粗糙度均为6.3；所以该盘状零件的上端的两个平面和32 mm的上端面需经过粗铣精铣就可以了。 工序3：加工钻24 mm、10 mm和12 mm三个孔。 24 mm、10 mm和12 mm三个孔的尺寸精度为IT8级表面粗糙度为1.6，所以孔24 mm、10 mm和12 mm三个孔需经过钻绞。工序4：加工36 mm的孔轴向尺寸为12 mm，16 mm的孔轴向尺寸为6 mm和12 mm的孔倒角C2。因为36 mm的孔轴向尺寸为12 mm，16 mm的孔轴向尺寸为6 mm和 12 mm的孔倒角C2的尺寸精度要求不高，表面粗糙度为6.3；所以 36 mm的孔轴向尺寸为12 mm和16 mm的孔轴向尺寸为6 mm需经过惚，12 mm的孔倒角C2 需经过铣。工序5：加工该盘状零件的侧平面、48 mm圆柱的外圆和盘状结构下表面。因为该盘状零件的侧平面和盘状结构下表面的尺寸精度与表面粗糙度均无特殊要求，即表面粗糙度的值确定为6.3；所以该盘状零件的侧平面和盘状结构下表面只需经过粗铣。48 mm圆柱端面的表面粗糙度要求为R3.2，所以48 mm圆柱端面需经过粗铣精铣就可以了。工序6：加工该盘状零件48 mm圆柱的端面，给24 mm、和12 mm倒角C2。因48 mm圆柱的端面无特殊要求，又属于二次加工表面，所以只需经过精铣，表面粗糙度取R3.2。因为24 mm、和12 mm孔的倒角C2的尺寸精度要求不高，表面粗糙度为6.3；所以直接倒角C2。方案的论证：比较前面的两个方案，其中最为明显的就是加工过程中的加工顺序的不同。方案(I)中先以盘体的下表面为基准加工盘体的上部分各表面，再以上表面为基准加工下表面，再进行孔的加工，最后进行盘体侧平面的加工。但是由于24 mm和36 mm以及16 mm和10 mm两两孔分两次装夹加工而成，所以孔的同轴度的误差将会增大，虽然能够达到零件图上的精度要求，但是增加零件加工过程的难度，降低了工作效率。方案(II) 中先以盘体的上表面为基准加工盘体的下部分各表面，再以下表面为基准加工上表面，再进行孔的加工，最后进行盘体侧平面的加工。上表面的平面较大，更适宜做粗基准，由于24 mm和136 mm以及16 mm和 10 mm两两孔一次装夹便可加工完成，有益于提高工作效率。综上所述，选择最佳方案(II)。3.6主要机加工工序简图(第二套加工方案)工序1 图1.3工序2图1.4工序3图1.5工序4图1.6工序5图1.7工序6图1.84.工序尺寸及公差确定 “连接杆”零件材料为HT200，硬度为HBS190241，金属模沙箱铸造。根据上述材料及加工工艺，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如下：边缘轮廓表面考虑到尺寸保留铸造外形即可上下表面加工余量及公差。查机械制造工艺设计简明手册表2.2-1,铸件轮廓尺寸(长度方向100160mm,故长度方向偏差为 mm.长度方向的余量查表2.2-4,其余量值规定为1.83 mm.现取2.5 mm。24、12、10三个孔位置要求比较高，要为下部工序做定位孔钻、铰即可满足要求。钻孔 23.8mm 11.8mm 9.8 mm 铰孔 24mm 2Z=0.2mm 12mm 2Z=0.2mm 10mm 2Z=0.2mm5设备及工艺装备确定5.1 机床的选用加工盘状零件的数控铣削，一般采用两轴以上联动的数控铣床，因此首先要考虑的是零件的外形尺寸和重量，使其在机床的允许范围以内。其次考虑数控机床的精度是否能满足盘状零件的设计要求。第三，看盘状零件的最大圆弧半径是否在数控系统允许的范围之内。根据以上三条即可确定所要使用的数控机床为两轴以上联动的数控铣床。凸轮是典型机械零件之一，由于其轮廓较复杂，在普通机床上加工，很难保证加工精度，所以采用XKA714/A型数控铣床，既可以保证加工精度又可提高效率。该机床为西门子802D系统，工作台面积（宽X长）400mmX1100mm，定位精度为0.015/300mm。考虑到在加工24 mm、10 mm和12 mm三个孔时所需刀具很多，故在加工孔时应选用加工中心，VMC0650h型立式高速加工中心主轴最高转速达16000rpm，三轴最大运行速度均为40m/min,可极大的提高机床的加工效率，倒库采用伞式结构，可容纳16把刀，道具换到平稳可靠，换刀时间3秒，可以最大限度减少因换刀浪费的时间，该机床采用西门子840数控系统，始于该零件对孔的加工。5.2 刀具的选用轮廓精加工时留1铣削用量，确定主轴转速与进给速度时，先查切削用量手册，确定切削速度与每齿进给量，然后利用公式vc=dn/1000计算主轴转速n，利用vf= nZfz计算进给速度。刀具名称为立铣刀，刀具号取D01，D02刀具的规格为16，12刀具的数量为2把，刀具材料为YG类硬质合金，用途是铣盘状零件的外表面。精加工孔时留余量0.2mm，所以钻孔用5中心钻和23.8mm，11.8mm，9.8mm的三把麻花钻钻头，刀具号取D03,D04，D05，D06。绞孔用的铰刀24，12，10三把，刀具号取D07，D08，D09。锪孔用的锪刀36，16两把，刀具号取D10，D11，D12。6.切削用量与工时定额的确定6.1工序06铣48轴底端面切削用量及时间定额粗铣48圆柱端面的切削用量：刀具、机床与上工序相同，工序余量1mm，一次走刀完成，即=2.0mm，=0.10mm/z，=30mm带入公式： =18.9， =0.2， =0.1， =0.4 ，=0.1， =0.1， =0.10mm/z =1.0，=1.0 mm，=30mm带入式，220m/min= =140r/min由表4.2-36（机械制造工艺设计简明手册）选主轴转速=1200 r/min，则实际切削速度:v=60m/min =1m/s,=900mm/min，实际=950mm/min，=0.105 mm/z6.2精铣48圆柱面 切削用量及时间定额本工序为精铣，选择刀具为高速钢立铣刀，刀具直径16mm，齿数Z=2，本工序余量0.5mm，一次走刀完成切削，即=0.5mm，查表3-28（机械制造工艺设计手册）取f=0.10mm/z，铣削宽度=14mm。铣刀耐用度T=100min，工件材料为铸铁，确定切削速度v，每分进给量v查表3.27（切削用量简明手册）公式 式中 =25， =0.2， =0.1， =0.4 ，=0.5， =0.1， =0.10mm/z =1.0，=0.5，=14mm带入式， m/min= =1200r/min由表4.2-36（机械制造工艺设计简明手册）选主轴转速=1200r/min，则实际切削速度：V=60.3m/min，每分进给量：=0.10181200=2160 mm/min，查表，工序时间定额：，mm， =7.5mm带入公式，得=0.017min6.3钻、铰24孔切削用量及时间定额 钻孔 至钻23.8孔 f=0.5 mm/r ，（表2.4-52机械加工工艺手册）v=0.48 m/s ， （表2.4-53机械加工工艺手册）=6.4r/s=385r/min查表4.2-12（机械制造工艺设计简明手册），机床为VMC0650h，选择转速：=630r/min =10.5 r/s实际切削速度：v=0.78 m/s铰孔：查表3-50（机械制造工艺设计手册），f=1.8mm/r，v=0.13m/s带入：=1.73r/s=104r/min。查表4.2-12（机械制造工艺设计简明手册），机床为VMC0650h，选择转速=125r/min。实际速度：v=0.106m/s。时间定额： ss=390 s 铰孔至查表3-38（机械制造工艺设计手册），取f=0.26 mm/r 查表3-42（机械制造工艺设计手册），取v=0.30 m/s 带入公式：=3.98r/s=238 r/min取机床实际转速：=400m/min，则实际切削速度：v=0.5 m/s6.4 钻、铰孔10切削用量及时间定额：钻孔10mm查表3-38（机械制造工艺设计手册），取f=0.26 mm/r 查表3-42（机械制造工艺设计手册），取v=0.30 m/s 由公式=8.88 r/s =534 r/min查表4.2-15（机械制造工艺设计简明手册），机床为VMC0650h，选择转速=545 r/min =9.08 r/s实际切削速度：v= =0.3m/s切削工时：mm，mm，带入公式：=20 s =0.3min铰孔10mm查表3-50（机械制造工艺设计手册），f=1.8mm/r，v=0.13m/s带入：=4.14r/s=300r/min。查表4.2-12（机械制造工艺设计简明手册），机床为X52K，选择转速=300r/min。实际速度：v=0.106m/s。时间定额： ss=16 s第二部分 夹具说明书1. 工序尺寸精度的分析 图2.1此工序需加工直径为48mm的圆柱外圆,与盘体零件的侧平面。直径为48mm的圆柱外圆的表面质量为R3.2，盘体零件的侧平面的表面质量无特殊要求，所以取R6.3。2.定位方案的确定对零件图的尺寸精度和设计基准的分析,完成连接杆侧表面和下表面的加工,采用一面两孔定位，因其在最后加工，加工受力很小，因而选用两孔和上表面定位之后很容易满足其位置要求。3.定位元件的确定定位元件应选一个圆柱销,一个削边销,应在直径12mm的孔中放入削边销,在直径24mm的孔中放入圆柱销,并且在在底平面设计一个板,板限制1个自由度,长圆柱销限制4个自由度,削边销限制1个自由度.根据表3-2定位销尺寸及定位误差的计算得出.1 两定位销中心距Lx,Lx=Lg其中Lg一是工件两定位孔的中心距,所以Lx=100mm.。2 两定位销中心孔距的公差$Lx=1/51/3Lg其中:8Lg工件两定位孔的中心距公差.因无精度要求故公差等级选IT13所以Lx=1/4Lg=0.079mm所以Lg=0.3153 圆柱销直径的公差值:d1 d1=D1其中:D1与圆柱销相配合的工件定位孔的最小直径所以d1=24mm4 菱形销宽度b及B 查表可得b、B 查表得 b=4 B=D2-3=12-3=9mm5 补偿距离 =Lx+Lg-1/21min其中:1min夹具圆柱销与其相配合的工件定位孔间的最小的间隙(因 要求不高,不考虑)所以=0.394mm6 菱形销圆弧部分与其相配合的工件定位孔间的最小间隙2min,2min=2b/D2,其中:D2与菱形销相配合的工件定位孔最小直径.所以2min=20.3949/12=0.59mm7 菱形销最大直径d2 d2=D2-2min所以d2=12-0.59=11.41mm4.定位误差的计算该夹具以16mm孔、10mm、上表面面为定位基准，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差。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工序公差。孔与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定，由参考文献15互换性与技术测量表1-25可知：取（高等级）即 ：尺寸偏差为100由16机床夹具设计手册可得：、定位误差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，这里的方向与加工方向一致。即：故、夹紧安装误差，对工序尺寸的影响均小。即： 、磨损造成的加工误差：通常不超过、夹具相对刀具位置误差：钻套孔之间的距离公差，按工件相应尺寸公差的五分之一取。即误差总和：、平移误差D.Wy D.Wy=D1+d1+1min =0.021+0.013+0.07 =0.104、 转角误差JW为JW=tan-1(D1+d1+1+D2+d2+2)/2L =tan-1(0.104+0.018+0.011+0.06)/(2X30) = tan-10.0032 =0.18332第二定位孔与削边销的最小间隙1第一定位孔与圆柱销的最小间隙从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。 5.夹紧方案及元件确定参考夹具设计资料，采用螺旋夹紧机构夹紧工件，夹紧元件选心轴、菱形销配合，螺旋夹紧机构为加紧方式。图2.6第三部分 刀具设计说明书1. 工序尺寸精度分析 24孔的精度等级为11级，采用钻铰即可达到。2.刀具类型确定 由于孔的精度等级不高，工件属于中批量生产。设计一把硬质合金锥柄机用铰刀。3.刀具设计参数确定序号项目数据来源或公式采用值1铰刀类型锥柄机用铰刀2刀具材料切削部分：YG6柄部：40Gr3几何角度查表3-21=450 s=0r0=0=7rp=0ao=10ap=10kr=54铰刀直径及公差式3-3-1：d0=Dw=24式3-3-2：G=0.35IT=0.350.21=0.0735d0=24G=0.07355铰刀直径及极限尺寸及直径标注式3-3-3 d0max =Dwmax-0.15IT=24.21-0.0315=24.1785式(3-3-40do min= do max-0.35IT=24.1785=0.350.21=24.015mm计算得24+0.0017+0.009 查表(3-22)得出24+0.0017+0.009 d0max=24.1785do min=24.015mm24+0.0017+0.009 6切削部分前端直径表3-21: do2=do-(1.3-1.4)2A=24-1.3*2=21.4do2=21.47齿数Z式(3-3-5) Z=1.5+（4-2） =1.5+2=9查表知:Z=8Z=88齿槽的截形及参数查表知C型圆弧直线齿背F=0.6 r=0.59前导锥l3部l1圆柱校准部分l2工作部分l圆弧半径r表3-25 l3=1-2mm表3-25 l1=(1.3-1.4)Acotr =1.40.1cot15= 0.52mm表3-25. l2=(0.25-0.5) do=0.5*16=8mm表3-25:l=(0.8-3) =3*16=64mm表3-25: r=0.5-1.5L3=1.5mml1=0.52mml2=8mml=48mmr=1mm10铰刀总长查表4-66 L=170mmL=237mm4.刀具工作草图图3.1第四部分 量具设计说明书 1工序尺寸精度分析 此零件为连接杆，材料为HT200.主要作用是通过与其它部件连接，实现传带运动的。三个孔是主要应用的部分，而且其表面粗糙度Ra1.6，加工精度比其它表面高。所以孔是该零件的主要加工部分。孔的加工方案在很大程度上取决于本身的尺寸精度和粗糙度，对于精度高的表面，不能一次加工到要求尺寸，需要划分加工阶段。直径24的孔上偏差是0.02下偏差是0，公差等级为IT8。加工时先打中心孔，再钻扩、铰就能达到精度。4.1量具类型的确定由于该拐臂零件主要加工表面为几个孔，孔的表面粗糙度Ra1.6，其余表面粗糙度Ra3.2、Ra6.3。所以，量具类型选择测量孔用的塞规。直径24孔上偏差0.02，根据孔的基本尺寸，查表3-2-2量规手柄形式及适用范围，手柄选锥柄圆柱塞规手柄，手柄号选6号。锥柄圆柱塞规测头选D大于6-50的。其它表面可以用游标卡尺