5-4轴法兰盘课程设计2-M8螺纹底孔钻床夹具
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轴法兰盘
M8
螺纹底孔
钻床夹具
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5-4轴法兰盘课程设计2-M8螺纹底孔钻床夹具,轴法兰盘,M8,螺纹底孔,钻床夹具
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机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 共 7 页 产品名称 零（部）件名称 轴法兰盘 第 1 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 铣 35 钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 铣左端面 X63 YG8 663.48 141.3 1 3 1 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 nts 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 共 7 页 产品名称 零（部）件名称 轴法兰盘 第 2 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 铣 35 钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速 度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 铣右端面 X63 YG8 663.48 141.3 1 3 1 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 nts 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 共 7 页 产品名称 零（部 ）件名称 轴法兰盘 第 3 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 车 35 钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 粗车 120 和 116 外圆 CA6140 CZ01-1 225 85 1 2 2 2 精车 120 和 116 外圆 CA6140 CZ01-2 525 120 0.5 0.5 1 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 nts 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 共 7 页 产品名称 零（部）件名称 轴法兰盘 第 4 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 车 35 钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 粗车 100、 62、 55 外圆 CA6140 CZ01-1 418 105 0.8 2 2 2 精车 100、 62、 55 外圆 CA6140 CZ01-2 625 145 0.5 0.4 1 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 nts 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 共 7 页 产品名称 零（部）件名称 轴法兰盘 第 5 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 车 35 钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 粗车 36、 60、 72 内圆 CA6140 CZ01-3 560 106 0.6 2 2 2 精车 36、 60、 72 内圆 CA6140 CZ01-4 663.5 153 0.3 0.2 1 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 nts 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 共 7 页 产品名称 零（部）件名称 轴法兰盘 第 6 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 钻 35 钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 粗车 120，保证 38+0.10mm CA6140、 CZ01-1Y15 外圆车刀 225 85 1 3 2 2 钻三个通孔 9 Z525、 ZZ01-1 麻花钻 1150 40 0.2 5 3 3 钻三个阶梯孔 15 Z525、 ZZ02-2 770 40 0.2 3 3 4 绞 9 孔 Z525 铰刀 1150 40 0.1 5 3 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 nts 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零（部）件图号 共 7 页 产品名称 零（部）件名称 轴法兰盘 第 7 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 钻 35 钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件 数 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/min) 切削 速度 (m/min) 进给 量 (mm/r) 切削 深度 (mm) 走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 粗钻 2-M8 螺纹孔 Z525 ZZ01-1 1150 40 0.2 2 2 2 精钻 2-M8 螺纹孔 Z525 ZZ01-2 1545 80 0.1 0.5 1 编制（日期） 审核（日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 nts机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 产品型号 零（部）件图号 第 1 页 产品名称 零（部）件名称 轴法兰盘 共 1 页 材料牌号 35 钢 毛坯种类 锻造 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 备注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 (min) 准终 单件 工序 锻造 锻造 工序 铣 铣左端面 X63 CZ01-1 YG8 0.44 工序 铣 铣右端面 X63 XZ01-1 YG8 0.36 工序 车 车 120 和 116 外圆 CA6140 CZ01-1 0.07 工序 车 100、 62、 55 外圆 CA6140 CZ01-1 0.12 工序 车 车 36、 60、 72 内圆 CA6140 CZ01-3 0.13 工序 车 车宽 7.5 槽 CA6140 CZ01-5 0.04 工序 车 车 2x0.5 退刀槽 CA6140 CZ01-5 0.04 工序 钻 钻绞 3-9 孔， 锪 15 Z525 ZZ01-2 0.31 工序 钻 钻 2-M8 螺纹孔 Z525 ZZ01-1 0.21 工序 铣 铣距离 140mm 的侧面 X63 XZ01-1 0.37 工序XIII 铣 铣距离 137mm 的侧面 X63 XZ01-1 3.08 工序XIV 检验 刻字刻线、镀铬、检验入库 编制 （日期） 审核 （日期） 会签 （日期）、 处 数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 nts 目录 第 1 章 绪 言 . 1 1.1 生产过程与工艺过程 . 1 1.1.1 生产过程 . 错误 !未定义书签。 1.1.2 生产工艺 . 错误 !未定义书签。 1.2 工序概述 . 2 第 2 章 工艺方案的分析及确定 . 3 2.1 零件的作用 . 3 2.2 零件的工艺分析 . 3 第 3 章 工艺规程 设计 . 4 3.1 确定毛坯的制造形式 . 4 3.2 基面的选择 . 4 3.2.1 粗基准面的选择 . 4 3.2.2 精 基准面的选择 . 4 3.3 制定工艺路线 . 5 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 . 6 3.5 确定切削用量及时间定额 . 6 第 4 章 专用夹具设计 . 13 4.1 问题的提出 . 13 4.2 夹具的设计及操作简要说明 . 13 4.2.1 定位分析 . 13 4.2.2 切削力及夹紧力的计算 . 14 4.2.3 夹具操作简要说明 . 14 4.2.4 夹 具 体 零件图 . 15 总结 . 16 参考文献 . 17 致谢 . 18 附录 . 19 nts 第 1章 绪言 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。 法兰盘的加工工艺规程及其钻的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、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。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。 1.1 生产过程与工艺过程 1.1.1 生产过程 生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的准备、运输和保存，生产的准备，毛坯的制造，毛坯经过加工、 热处理而成为零件，零件、部件经装配成为产品，机械的质量检查及其运行试验、调试，机械的油漆与包装等。 1.1.2 工艺过程 工艺过程是指在生产过程中，通过改变生产对象的形状、相互位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。机械产品的工艺过程又可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、装配、涂装等工艺过程。其中与原材料变为成品直接有关的过程，称为直接生产过程，是生产过程的主要部分。而与原材料变为产品间接有关的过程，如生产准备、运输、保管、机床与工艺装备的维修等，称为辅助生产过程。 nts - 2 - 1.2 工序概述 由于零件加工 表面的多样性、生产设备和加工手段的加工范围的局限性、零件精度要求及产量的不同，通常零件的加工过程是由若干个顺次排列的工序组成的。工序是加工过程的基本组成单元。每一个工序又可分为一个或若干个安装、工位、工步或走刀。毛坯依次通过这些工序而变成零件。 工序是一个或一组工人，在相同的工作地对同一个或同时对几个工件连续完成的那一部分工艺过程。工序是组成工艺过程的基本单元，也是生产计划、成本核算的基本单元。一个零件的加工过程需要包括哪些工序，由被加工零件的复杂程度、加工精度要求及其产量等因素决定。 nts - 3 - 第 2章 工艺 方案的分析及确定 2.1 零件的作用 题目所给的零件是法兰盘，其为盘类零件，用于卧式车床上。车床的变速箱固定在主轴箱上，靠该法兰盘定心。法兰盘内孔与主轴的中间轴承外圆相配，外圆与变速箱体孔相配，以保证主轴三个轴承孔同心，使齿轮正确啮合。 2.2 零件的工艺分析 法兰盘共有两组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分述如下： 1以 72 为中心的加工表面 这一组加工表面包括： 36 及其倒角以及与其垂直的端面， 62表面，两个 2x0.5 槽， 7.5 宽槽。 2以 A 面为基准的加工表面 这一组加工表面包括：三个互成 120的 9 阶梯 孔，两个侧面。 由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。 nts - 4 - 第 3章 工艺规程设计 3.1 确定毛坯的制造形式 材料为 35 钢。考虑到法兰主要承受静压力，因此选用锻件。 3.2 基面的选择 3.2.1 粗基准面的选择 粗基准选择应当满足以下要求： （ 1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、 外形对称、少装夹等。 （ 2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 （ 3） 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 （ 4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。 （ 5） 粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。先选取 40 外圆为定位基准。 3.2.2 精基准面的选择 精基准的选择应满足以下原则： （ 1）“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误差。 （ 2）“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。 （ 3）“自为基准”原则 某些 精加工和光整加工工序要求加工nts - 5 - 余量小而均匀，应选择该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。 （ 4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。 （ 5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。 以内孔为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。 3.3 制定工艺路线 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保证。在生产纲领已确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 表 3-1 轴承零件各表面加工方案简表 工序 处理方式 工序名称 1 锻造 锻造 2 退火处理 退火处理 3 铣 铣左端面 4 铣 铣右端面 5 车 车 120 和 116 外圆 6 车 车 100， 62 和 55 外圆 7 车 车 36， 60 和 72 内孔 8 车 车宽 7.5 槽 9 车 车 2x0.5 退刀槽 10 钻 钻 3- 9 孔，锪 15 孔 nts - 6 - 11 钻 钻 2-M8 螺纹孔 12 铣 铣距离 140mm侧面 13 铣 铣距离 137mm侧面 14 检验 检验，入库 3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “法兰盘”零件材料为 35 钢，硬度为 170-240HBS，毛坯的重量为 2.5kg,生产类型为大批生产，采用锻件。 根据上述原始资料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下： 1外圆表面（ 120， 62， 55） 外圆 120 和 62，表面粗糙度要求 1.6m,公差等级为 6 级，查机械加工技术手册（以下简称手册）表 3-9（ P87）采用车床加工。 2内孔表面（ 72， 60和 36 ） 内孔 72，查手册表 3-9（ P87），采取车内孔。 3.5 确定切削用量及时间定额 工序 1：锻造 工序 2：退火处理 工序 3： 铣左端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用 YG8, mma p 5.1 ， mmd 600 ， min/125 mv ， 4z 。 2. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 mma p 5.1 2） 决定每次进给量及切削速度 根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 nts - 7 - 根据表查出 齿/2.0 mmf z ，则 m in/48.6636012510001000 rd vn s 按机床标准选取wn 750 min/r m in/3.141100 0 75060100 0 mdnv w 当wn 750r/min 时 rmmznff wzm /60075042.0 按机床标准选取 rmmfm /6003） 计算工时 切削工时： mml 50 ， mml 91 ， mml 32 ，则机动工时为 m in44.02.0750 395421 xfn llltwm工序 4： 铣右端面 1. 选择刀具 刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片 采用 YG8, mma p 5.1 ， 0 120d mm ， min/125 mv ， 4z 。 2. 决定铣削用量 4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成 mma p 5.1 5） 决定每次进给量及切削速度 根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 mmf z ，则 1 0 0 0 1 0 0 0 1 2 5 3 3 1 . 7 / m i n120s vnrd 按机床标准选取 wn 375 min/r nts - 8 - 1 2 0 3 7 5 1 4 1 . 3 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wdnvm 当wn 375r/min 时 0 . 2 4 3 7 5 3 0 0 /m z wf f z n m m r 按机床标准选取 3 0 0 /mf m m r6） 计算工时 切削工时： mml 15 ， mml 91 ， mml 32 ，则机动工时为 12 1 5 9 3 0 . 3 6 m i n3 7 5 0 . 2mwl l lt n f x 工序 5： 车 120 和 116 外圆 1）进给量 f 根据手册表 8-58（ P380） 取 f=1.0mm/r 2）切削速度 根据手册表 8-60（ P381） vc=85m/min 3) 确定机床主轴转速 ns=1000vc/(d)=100085/(3.14120)=225(r/min) 4)切削工时 根据手册表 8-56（ P379） tm=(l+y+ )/nf=(15+1)/2251.0=0.07(min) 工序 6： 车 100， 62 和 55 外圆 1）进给量 f 根据手册表 8-58（ P380） 取 f=0.8mm/r 2）切削速度 根据手册表 8-60（ P381） vc=105m/min 3) 确定机床主轴转速 ns=1000vc/(d)=1000105/(3.1480)=418(r/min) 4)切削工时 根据手册表 8-56（ P379） nts - 9 - tm=(l+y+ )/nf=(40+1)/4180.8=0.12(min) 工序 7： 车 36， 60 和 72 内孔 1） 进给量 f 根据手册表 8-58（ P380） 取 f=0.6mm/r 2）切削速度 根据手册表 8-60（ P381） vc=106m/min 3) 确定机床主轴转速 ns=1000vc/(d)=1000106/(3.1460)=560(r/min) 4)切削工时 根据手册表 8-56（ P379） tm=(l+y+ )/nf=(40+1)/5600.6=0.13(min) 工序 8： 车 7.5 槽 1）进给量 f 根据手册表 8-58（ P380） 取 f=0.4mm/r 2）切削速度 根据手册表 8-60（ P381） vc=125m/min 3) 确定机床主轴转速 ns=1000vc/(d)=1000125/(3.1452)=765(r/min) 4)切削工时 根据手册表 8-56（ P379） tm=(l+y+ )/nf=(10+1)/7650.4=0.04(min) 工序 9： 车 2x0.5 退刀槽 1）进给量 f 根据手册表 8-58（ P380） 取 f=0.4mm/r 2）切削速度 根据手册表 8-60（ P381） vc=125m/min 3) 确定机 床主轴转速 ns=1000vc/(d)=1000125/(3.1452)=765(r/min) nts - 10 - 4)切削工时 根据手册表 8-56（ P379） tm=(l+y+ )/nf=(10+1)/7650.4=0.04(min) 工序 10：钻 3- 9 孔，锪 15 孔 机床：摇臂钻床 刀具：麻花钻 切削用量： 1. 钻三个通孔 9 刀具材料：麻花钻 1）进给量 f=0.2mm/r (见手册表 10-15（ P437） ) 2）切削速度 Vc=40(m/min) (见手册表 10-15（ P437） 3) 确定机床主轴转速 ns=1000vc/(d)=100040/(3.149)=1150(r/min) 4)切削工时 根据手册表 8-56（ P379） tm=3*(l+y+ )/nf=15/(11500.2)= 0.21(min) 2. 钻三个阶梯孔 15 刀具材料：高速钢。 1）进给量 f=0.2mm/r (见手册表 10-15（ P437） ) 2）切削速度 Vc=40(m/min) (见手册表 10-15（ P437） 3) 确定机床主轴转速 ns=1000vc/(d)=100040/(3.1415)=770(r/min) 4) 切削工时 根据手册表 8-56（ P379） tm=3(l+y+ )/nf=5/(7700.2)= 0.1(min) 工序 11：钻 2-M8 螺纹孔 机床：立式钻床 刀具：麻花钻 切削用量： 1.钻 8 nts - 11 - 刀具材料：麻花钻 1）进给量 f=0.2mm/r (见手册表 10-15（ P437） ) 2）切削速度 Vc=40(m/min) (见手册表 10-15（ P437） 3) 确定机床主轴转速 ns=1000vc/(d)=100040/(3.149)=1150(r/min) 4)切削工时 根据手册表 8-56（ P379） tm=3*(l+y+ )/nf=15/(11500.2)= 0.21(min) 工序 12： 铣距离 140mm侧面 机床：立式铣床 X51 刀具：镶齿三面刃铣刀（高速钢） 切削用量： 1）进给量 f=2.0mm/r (见手册表 13-8（ P481） ) 2）切削速度 Vc=20(m/min) (见手册表 13-12（ P484） 3）切削深度 ap=6mm (见手 册 P480叙述） 4) 确定机床主轴转速 ns=1000vc/(d)=100020/(3.14100)=65(r/min) 5) 切削工时 根据手册表 8-56（ P379） tm=(l+y+ )/nf=48/(652.0)=0.37 (min) 工序 13： 铣距离 137mm侧面 1）进给量 f=2.0mm/r (见手册表 13-8（ P481） ) 2）切削速度 Vc=20(m/min) (见手册表 13-12（ P484） 3）切削深度 由于该工序余量较大 （ 26.50.5mm） ，所以分四次铣削成型。 根据手册 P480 叙述，通常铸铁件铣削深度为 5-7mm,所以，前三次选用 ap=7mm，第四次选用 ap=5.5mm。 4) 确定机床主轴转速 nts - 12 - ns=1000vc/(d)=100020/(3.14100)=65(r/min) 5) 切削工时 根据手册表 8-56（ P379） tm=4(l+y+ )/nf=1004/(652.0)= 3.08(min) nts - 13 - 第 4章 专用夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 由指导老师的分配的 工序的钻 2-M8 孔的钻床夹具。 4.1 问题的提出 本夹具主要用于钻 2-M8 孔，精度要求不高，和其他面没有任何为主度要求，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。 4.2 夹具设计及操作简要说明 4.2.1 定位分析 本道工序加工 2-M8 孔 ，精度不高，因此我们采用已加工好的72 孔定位，采用 心 轴定位，因为孔径自身较小，切削力较小，因此不在采用其他的辅助定位，压板的压紧力即可以满足要求，同时因为我们加工的孔是圆周均布的孔，因此采用分度盘，在摇臂钻床上加工。本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位，定位销为水平放置，由于定位副间存在径 向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在 Z 轴方向，且向下，见下图。 0 . 0 1 4 0 . 0 2 1 0 . 0 3 4 0 . 0 6 92DYz T T d 式中 定位副间的最小配合间隙 （ mm） ； DT 工件圆孔直径公差 （ mm） ； Td 定位销外圆直径公差（ mm）。 nts - 14 - 图 4-1 定位销水平放置时定位分析图 4.2.2 切削力及夹紧力的计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得： 钻削力 6.08.026 HBDfF 式（ 5-2） 钻削力矩 6.08.09.110 HBfDT 式（ 5-3） 式中： 9D mm m a x m a x m i n11 1 8 7 1 8 7 1 4 9 1 7 433H B H B H B H B 10 .2 0f m m r 代入公式（ 5-2）和 （ 5-3）得 0 . 8 0 . 6F 2 6 x 9 x 0 . 2 0 x 1 7 4 1 4 7 8 N 1 9 0 . 8 0 . 6T 1 0 x 9 x 0 . 2 0 x 1 7 4 3 5 7 4 2 N . m 本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。 4.2.3 夹具操作简要说明 使用心轴定位，采用开口压板快速夹紧，即可指定可靠的卡紧力。 同时我们采用快换钻套和翻转式钻模板，当导向的钻套磨损后，我们松开螺钉可以快速地换下钻套，保证导向的精度，采用翻nts - 15 - 转式钻模板使装卸工件方 便，这样就大大的提高了生产效率，适合于中批量生产。 4.2.4 夹具体零件图 nts - 16 - 总结 针对轴 法兰盘（ 5-4） 零件的具体结构，所设计的加工工艺及相对应的钻床夹具。设计过程包括对零件的分析，工艺方案的确定首先基本了解一下加工的零件，确定轴承座的生产类型，然后确定毛坯的种类和制造，然后拟定工艺路线，做出工艺卡片和工序卡片，加工余量和工序尺寸的确定和时间定额的确定，金属切削机床的选定，机床夹具的设计包括定位方案的设计和对刀及导向装 置的设计，夹紧装置的设计，夹具体的设计，画出夹具装配图和夹具图确定过程等。 课程设计是我们必须要正确面对的。通过这次对轴法兰盘（ 5-4）的加工工艺和对孔设计夹具的过程中，我收益良多。这次设计不仅使我对本专业有了更深的了解，还使我对课本上的知识有了更深入的体会，俗话说：实践出真知。这是完全正确的。这次课程设计就是使我得到了对课本知识的更深层了解，对我以前不明白的知识有了确切的概述。总上 这次设计对我的知识有了加深和拓宽，使我在知识的领域上又前进了一大步。 这次设计是培养学生综合运用所学知识 ,发现 ,提出 ,分析和 解决实际问题 ,锻炼实践能力的重要环节 ,更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次课程设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择、量具选择等； 也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识； 以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高；再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异。 nts - 17 - 参考文献 1 李益民 机械制造工艺设计简明手册（第 2 版） 北京：机械工业出版社， 2014 2 艾兴，肖诗纲 切削用量简明手册 北京：机械工业出版社，2013 3 成大先 机械设计手册（第 5 版） 北京： 化学工业出版社 ，2009 4 吴拓 机械制造工艺与机床夹具课程设计指导（第 2 版） 北京：机械工业出版社， 2014 5 胡红专，俞巧云，王建平，李晓峰 机械制图（第 4 版） 北京： 中国科学技术大学 出版社， 2011 6. 孙桓，陈作模，葛文杰机械原理 ，第 8 版 北京：高等教育出版社， 2013 7. 陈宏钧 实用机械加工工艺手册（第 3 版） 北京：机械工业出版社， 2009 8. 袁夫彩 机械制造工艺学 北京 ： 科学出版社 ， 2010 nts - 18 - 致谢 本文是在 *老师 的 精心指导和大力支持下完成的。老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。在此次课程设计过程中我也学到了许多有关设计方面的知识，对其现状和未来发展趋势有了很大的了解。 这次设计是大学学习中最重要的一门科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知 识有机的结合起来。同时也培养了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。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。 这次设计虽然顺利完成了，也解决了许多问题，也碰到了许多问题，老师的辛勤指导下，都迎刃而解。同时，在老师的身上我也学得到很多额外的知识，在此我表示深深的感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位教研室指导老师再次表示忠心的感谢！ nts - 19 - 附录 夹具的作用与发展 夹具在其发展的 200 多年历史中，大致 经历了 3 个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具不断在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性。各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床 -工件 -工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化发展的今天，各类高效率，自动化夹具在高效、高精度及适应性方面。已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展。现代夹具的自动化和高适应 性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中、小批量生产的生产效率逐渐趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度、高适应性。可以预见。夹具在每一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。 1.夹具主要有如下作用： （
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