常州机电某零件加工工艺及钻孔夹具设计【缸套】（全套含CAD图纸）
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某大学毕 业 设 计 论 文某零件加工工艺及钻孔夹具设计所 在 学 院专 业班 级姓 名学 号指 导 老 师年 月 日II摘 要某零件零件加工工艺及钻床夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差Abstract某 parts machining technology and the design of drilling jig design include part machining process design, process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in.Key Words:Process, Cutting dosage, Clamping, PositioningIV目 录摘 要 .IIAbstract.III目 录 .IV第 1 章 序 言.6第 2 章 零件的分析.72.1 零件的形状 .72.2 零件的工艺分析 .7第 3 章 工艺规程设计.83.1 确定毛坯的制造形式 .83.2 基面的选择 .83.3 制定工艺路线 .83.3.1 工艺路线方案一 .93.3.2 工艺路线方案二 .93.3.3 工艺方案的比较与分析 .103.4 选择加工设备和工艺装备 .103.4.1 机床选用 .103.4.2 选择刀具 .103.4.3 选择量具 .113.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .113.6 确定切削用量及基本工时 .12第二章 钻孔夹具设计.222.1 研究原始质料 .222.2 定位分析和定位元件选择 .222.3 切削力及夹紧装置设计 .232.4 误差分析与计算 .272.5 导向装置设计（钻套、衬套、钻模板设计与选用） .272.6 确定夹具体结构和总体结构 .29总 结.31致 谢.32参 考 文 献.33 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。某零件零件加工工艺及钻床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。6第 2 章 零件的分析2.1 零件的形状题目给的零件是某零件零件，主要作用是起连接作用。零件的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。2.2 零件的工艺分析由零件图可知，其材料为 Q235，该材料为低碳钢，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。某零件零件主要加工表面为：1.车外圆及端面，表面粗糙度 值为 3.2 。2.aRm车外圆及端面，表面粗糙度 值 3.2 。3.车装配孔，表面粗糙度 值 3.2 。4.aRm半精车侧面，及表面粗糙度 值 3.2 。5.两侧面粗糙度 a值 6.3 、12.5 。某零件共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：(1)左端的加工表面：这一组加工表面包括：左端面，96 外圆，82 台阶槽，倒角钻孔。这一部份只有端面有 6.3 的粗糙度要求，。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。(2).右端面的加工表面： 这一组加工表面包括：右端面；96 的外圆，粗糙度为 3.2；钻中心孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中，40、80 的孔或内圆直接在上做镗工就行了。第 3 章 工艺规程设计本某零件假设年产量为 10 万台，每台车床需要该零件 1 个，备品率为 19%，废品率为 0.25%，每日工作班次为 2 班。该零件材料为 Q235，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择圆钢型材。依据设计要求 Q=100000 件/年，n=1 件/台；结合生产实际，备品率 和 废品率 分别取 19%和 0.25%代入公式得该工件的生产纲领N=2XQn(1+)（1+)=238595 件/年3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 Q235，从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。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。粗基准的选择，对像某零件这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准)。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。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合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能8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。3.3.1 工艺路线方案一10 毛坯 下料毛坯20 粗车 粗车右端面，粗车外圆 96 mm 注意各外圆留 1mm 的半精车余量30 半精车 半精车右端面，半精车外圆 96 mm，加工到尺寸要求40 车 掉头，车左端面，保证全长 48mm50 车 车宽度为 14 的槽，保证尺寸要求60 钻 钻中心孔通孔，先钻底孔 2070 车 车内孔 40H780 车 车台阶 80H790 钻孔 钻圆周钻孔100 钳 去毛刺，清洗110 终检 终检入库3.3.2 工艺路线方案二10 毛坯 下料毛坯20 粗车 粗车右端面，粗车外圆 96 mm 注意各外圆留 1mm 的半精车余量30 半精车 半精车右端面，半精车外圆 96 mm，加工到尺寸要求40 车 掉头，车左端面，保证全长 48mm50 车 车宽度为 14 的槽，保证尺寸要求60 钻 钻中心孔通孔，先钻底孔 2070 钻 钻内孔 40H7 孔80 钻 钻台阶 80H7 孔90 钻孔 钻圆周钻孔100 钳 去毛刺，清洗110 终检 终检入库工序 120 滚齿.加工齿数 Z=38，m=2.5 的齿轮工序 130 钳去毛刺。工序 140 终检入库。3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。而且在磨削过程有一定难度，要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下：10 毛坯 下料毛坯20 粗车 粗车右端面，粗车外圆 96 mm 注意各外圆留 1mm 的半精车余量30 半精车 半精车右端面，半精车外圆 96 mm，加工到尺寸要求40 车 掉头，车左端面，保证全长 48mm50 车 车宽度为 14 的槽，保证尺寸要求60 钻 钻中心孔通孔，先钻底孔 2070 车 车内孔 40H780 车 车台阶 80H790 钻孔 钻圆周钻孔100 钳 去毛刺，清洗110 终检 终检入库3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用.工序 20、30、40、50、70、80 是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的 CA6140 卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表 4.2-7。.工序 90 是钻孔，选用 Z525 摇臂钻床。3.4.2 选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 YG6 类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册 （主编 孟少农） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有参数。10.磨具的选用：磨具通常又称为砂轮。是磨削加工所使用的“刀具” 。磨具的性能主要取决于磨具的磨料、结合剂、粒度、硬度、组织以及砂轮的形状和尺寸。参考简明机械加工工艺手册 （主编 徐圣群） 表 12-47，选择双斜边二号砂轮。3.4.3 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“某零件” 零件材料为 Q235，查机械加工工艺手册 （以后简称工艺手册 ） ，低碳钢的硬度 HB 为 143269，表 2.2-23 低碳钢的物理性能，Q235 密度=7.27.3（ ） ，计算零件毛坯的重量约为 2 。3cmg kg表 3-1 机械加工车间的生产性质同类零件的年产量 件生产类别重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重120250 6.04.0顶、侧面底 面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。根据上述原始资料及加工工艺，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。3.6 确定切削用量及基本工时切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册 （第三版，艾兴、肖诗纲编，1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以*号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。3.6.1 工序 20粗车右端面，粗车外圆 96 mm 注意各外圆留 1mm 的半精车余量所选刀具为 YG6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1，由于CA6140 机床的中心高为 200 （表 1.30） ，故选刀杆尺寸 = ，刀片mHBm2516厚度为 。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 = ，后角 =m5.4 0V0，主偏角 = ，副偏角 = ，刃倾角 = ，刀尖圆弧半径 = 。06vK09vK01s0sr8.12.确定切削深度 pa由于单边余量为 ，可在一次走刀内完成，故m2.确定进给量 f根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4刀杆尺寸为 ， ，工件直径 400 之间时，1625pam410进给量 =0.51.0fr按 CA6140 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知：=0.7f确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130，CA6140 机床进给机构允许进给力 =3530 。maxFN根据表 1.21，当强度在 174207 时， ， ， =HBSp4f75.0rmrK时，径向进给力： =950 。045RFN切削时 的修正系数为 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.292） ，故实际f rofKsFfkrFfK进给力为：=950 =1111.5 （3-f17.N2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 = 可用。frm7.0.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 ，车刀5.1寿命 = 。Tmin60.确定切削速度 0V切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表 1.11，当 硬质合金刀加工硬度 2002196YG的铸件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4frm75. Vmin3切削速度的修正系数为 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（见表tvKvsvKTvKv1.28） ，故：= tVv=63 （3-00.184.920.13）min48= = =120 （3-nDc1127ir4）根据 CA6140 车床说明书选择=1250nmir这时实际切削速度 为：cV= = （3-1cD01257min5）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表 1.25， = ， ，HBS160245pam3f，切削速度 时，rm75.0min50V=CPKW7.1切削功率的修正系数 =0.73， =0.9，故实际切削时间的功率为：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-3.6）根据表 1.30，当 = 时，机床主轴允许功率为 = ， ，故所nmi125r EPKW9.5CEP选切削用量可在 CA6140 机床上进行，最后决定的切削用量为：=3.75 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin0. 计算基本工时（3-flt7）式中 = + + ， = m127Llyl由切削用量简明使用手册表 1.26，车削时的入切量及超切量 y+ = ，则m1= + =1278= = （ 3-8）mt7.01258in46工序 30 半精车右端面，半精车外圆 100，半精车外圆 85，半精车外圆58，半精车各外圆台阶及圆弧圆角所选刀具为 YG6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1，由于C6021 机床的中心高为 200 （表 1.30） ，故选刀杆尺寸 = ，刀mHBm2516片厚度为 。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 = ，后角5.4 0V= ，主偏角 = ，副偏角 = ，刃倾角 = ，刀尖圆弧半径 = 。06vK09vK01s0sr8.14.确定切削深度 pa由于单边余量为 ，可在一次走刀内完成，故m5.2= = p.251.确定进给量 f根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4刀杆尺寸为 ， ，工件直径 400 之间时，m1625pam410进给量 =0.51.0fr按 CA6140 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知：=0.7f确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130，CA6140 机床进给机构允许进给力 =3530 。maxFN根据表 1.21，当强度在 174207 时， ， ， =HBSp4f75.0rmrK时，径向进给力： =950 。045RFN切削时 的修正系数为 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.292） ，故实际f rofKsFfkrFfK进给力为：=950 =1111.5 由f17.N于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 = 可用。frm7.0.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 ，车刀5.1寿命 = 。Tmin60.确定切削速度 0V切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表 1.11，当 硬质合金刀加工硬度 20021915YT的铸件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4frm75. Vmin63切削速度的修正系数为 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（见表tvKvsvKTvKv1.28） ，故：= tVv=63 （3-00.184.920.112）min48= = =120 （3-nDc127ir13）根据 CA6140 车床说明书选择=1250nmir这时实际切削速度 为：cV= = （3-1cD01257min14）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表 1.25， = ， ，HBS160245pam3f，切削速度 时，rm75.0min50V=CPkw7.1切削功率的修正系数 =0.73， =0.9，故实际切削时间的功率为：rcPcrK0=1.7 =1.2 3.k根据表 1.30，当 = 时，机床主轴允许功率为 = ， ，故所ni125EPkw9.5CEP选切削用量可在 CA6140 机床上进行，最后决定的切削用量为：=1.25 ， = ， = = ， =pamfr7.0nmi125rsr08.Vmin0.计算基本工时（3-flt15）式中 = + + ， = m127Llyl由切削用量简明使用手册表 1.26，车削时的入切量及超切量 y+ = ，则m1=126+ =128= =mt.05in413.6.3 工序 40掉头，车左端面，保证全长 48mm本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面，可采用工序 20 相同的可转位车刀。采用工序 20 确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下：a =2.5 f=0.65 n=3.8 v=50.4 T =56pmrmsrminis163.6.4 工序 50 车宽度为 14 的槽，保证尺寸要求所选刀具为 YG6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1，由于CA6140 机床的中心高为 200 （表 1.30） ，故选刀杆尺寸 = ，刀片mHBm2516厚度为 。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 = ，后角 =m5.4 0V0，主偏角 = ，副偏角 = ，刃倾角 = ，刀尖圆弧半径 = 。06vK09vK01s0sr8.确定切削深度 pa由于单边余量为 ，可在一次走刀内完成，故2.确定进给量 f根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4刀杆尺寸为 ， ，工件直径 400 之间时，m1625pam410进给量 =0.51.0fr按 CA6140 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知：=0.7f确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130，CA6140 机床进给机构允许进给力 =3530 。maxFN根据表 1.21，当强度在 174207 时， ， ， =HBSp4f75.0rmrK时，径向进给力： =950 。045RFN切削时 的修正系数为 =1.0， =1.0， =1.17（表 1.292） ，故实际f rofKsFfkrFfK进给力为：=950 =1111.5 （3-f17.N2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 = 可用。frm7.0.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为 ，车刀5.1寿命 = 。Tmin60.确定切削速度 0V切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表 1.11，当 硬质合金刀加工硬度 2002196YG的铸件， ， ，切削速度 = 。HBSpa4frm75. Vmin3切削速度的修正系数为 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0， =1.0（见表tvKvsvKTvKv1.28） ，故： = tVvK=63 （3-00.184.920.13）min48= = =120 （3-nDc1127ir4）根据 CA6140 车床说明书选择=1250nmir这时实际切削速度 为：cV= = （3-1cD01257min5）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表 1.25， = ， ，HBS160245pam3f，切削速度 时，rm75.0min50V=CPKW7.1切削功率的修正系数 =0.73， =0.9，故实际切削时间的功率为：krcPcr0=1.7 =1.2 （3-3.6）根据表 1.30，当 = 时，机床主轴允许功率为 = ， ，故所nmi125r EPKW9.5CEP选切削用量可在 CA6140 机床上进行，最后决定的切削用量为：=3.75 ， = ， = = ， =paf7.0ni125rsr08.Vmin0. 计算基本工时（3-flt7）式中 = + + ， = m127Llyl由切削用量简明使用手册表 1.26，车削时的入切量及超切量 y+ = ，则m1= + =1278= = （ 3-8）mt7.01258in463.6.5 工序 50 钻中心孔通孔，先钻底孔 2018钻孔 20，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 2.020.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1437-85 直柄长麻花钻 1.031.5在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1438-85 锥柄麻花钻 3.0100.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1439-85 锥柄长麻花钻 5.050.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔选用 X3080 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 4500，表 10.2-5 标准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻 ，则螺旋角 =30 ，锋交 2 =118 ，后角 a =102500f,横刃斜角 =50 ，L=197mm,l =116mm。001表 3-6 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自 GB6137-85） mm直柄麻花钻直径范围l l111.8013.20 151 101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 4060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钻头直径 d0（mm）刀具材料 加工材料20高速钢 铸铁 0.50.8（2）单刃加工刀具耐用度 T min刀具直径d0（mm）刀具类型 加工材料 刀具材料1120钻头（钻孔及扩孔）铸铁、铜合金及合金高速钢 60钻头后刀面最大磨损限度为 0.50.8mm 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=0.250.65 ,根据表 4.13 中可知，进给量取 f=0.60 。zm* rm.确定切削速度查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 10.4-17 高速钢钻头在低碳钢（190HBS）上钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得，V=12 ，参考机械加工in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K =1.0，R =0.85。mvtvV=12 =10.32 （3-85.0min17）则 = =131 （3-nir18）查表 4.2-12 可知， 取 n = 150* minr则实际切削速度 = = =11.8v实.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： T = （3-ifnllw119）其中 l = l =5 l =23f2mdRKcotwm1m则： t= =9.13 s工序 70 确定车内孔 40H7 切削用量及基本工时.确定切削深度 pa23.10dn054.36.057320= =pa25m.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 ，m20pa，镗刀伸出长度为 时：m3125=0.150.40frm按 CA6140 机床的进给量（表 4.29） ，选择，=0.25f.确定切削速度 V= （3-VyvxpmKfaTC9）式中 = ， =0.2， =0.20， = ， =0.15Cv8.19vyin60x（3-65.089.25.60819.2. V10）=37 min= = （3-DV10974.3min12r11）按 CA6140 机床的转速，选择=160 =2.6nmirsr.计算基本工时选镗刀的主偏角 = ，则 = ， ， ， ，rK0451L5.3m69L4203， ， ，则：mf25.0s26.i= =117 iT.249s3.6.3 工序 80 确定车车台阶 80H7 的切削用量所选用的刀具为 YG6X 硬质合金圆形镗刀，主偏角为 K =45 ，直径为 16mm 的圆形V0镗刀，其耐用度为 。60in.确定切削深度 a pm25.根据表 1.5 ，当半精镗铸料，镗刀直径为 ，a ，镗刀伸出长度* 16pm2时，进给量为： 。m80rf1.0 .确定切削速度 按表 1.27 的计算公式确定*V = （3-16）式中 C =189.8 m = 0.2 X =0.15 Y =0.20 v vvmin60TV=124.6 in选择 C620-1 机床转速：n=n =1200 =20minrsr实际切削速度为： v = 2.08 .确定基本时间确定的基本时间 50s工序 90 确定钻圆周钻孔切削用量钻孔选用机床为 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 10 的钻孔进给m量为 0.200.35 。rm则取 rf30.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 （3-minkfaTdcvvyxpmzv20）查得参数为 ，刀具耐用度 T=3515.0,.,0,25.,1.8zcvvvv min则 = =1.65.0125.02.337in所以 = =72n4.6mir选取 i120所以实际切削速度为 =2.647.3vin确定切削时间（一个孔） =ts20.8vyxpKfaTCMi13045.6210r22第二章 钻孔夹具设计2.1 研究原始质料利用本夹具主要用来钻圆周上的 3-直径 6 孔，加工时除了要满足粗糙度要求外，因为加工精度不高，故在加工中，主要目的是降低生产成本，减轻劳动强度从而来提高效率。2.2 定位分析和定位元件选择零件图显示：在前面的孔的加工，在粗，精铣，钻，表面扩孔，扩孔。因此，定位，夹紧方案：方案一：底面周围和轴端定位，定位的 V 型块.方案二：表面，底表面的采用，销轴位于挡销和定位工艺孔的大孔端，夹紧方式与芯轴上的紧固螺母。方案三：选择一二销定位方法，采用短圆柱销孔的过程，和一个止动销位于大孔端的夹持方法，操作简单，通用性强的移动压板夹紧。与上述三个方案的比较分析：定位方案的定位和夹紧方式，扩大设计，安装，和工件是不容易的。心轴夹紧，定位方案二是不正确的，也是不处理，以及定位和夹紧的应该分开，因为夹持损伤位置。要合理选择定位基准，不然会影响加工过程的质量，进而最终工件质量。选择不合适的基准，故会增加加工过程或不合理工艺路线，导致夹具设计困难，最终达不到零件加工精度（特别位置精度）。所以应根据零件要求，保证加工要求，合理选择定位基准。这一部分不需很高的技术要求，平行性和对称性不高，所以应如何降低强度，提高工作效率，提高加工，减少定位误差，选择利于定位精度夹具设计，包括加工工艺，设计好定位夹具。2.3 切削力及夹紧装置设计选用：钻床 Z525，刀具高速钢刀具。由文献可得：切削力公式： 1.2076f PFDfK式中 m./r查表 得： 8210.75()36bp其中： 0.b.48K即： 95()fFN实际所需夹紧力12KFW有： 10.7,.6安全系数 K 可按下式计算有： 6543210K式中： 因素安全系数 60.10.56所以 9581492()KfWFN通过计算实际夹紧力不大，夹具结构简单操作方便，采用螺旋夹紧机构。取 ， ，1.5610.72.1624根据切削力，夹紧力的影响因素，在夹紧不利状态过程，该夹紧力的计算应该根据机械平衡原理来设计。最后，为了确保可靠夹紧，数值乘以安全系数实际所需夹紧力。初步确定气缸参数表 5-1 按负载选择工作压力 1负载/ KN50工作压力/MPa1.25 ，满足最低速度的要求。12c22.活塞杆强度计算：56mm （4-4）mF150.18374d6式中 许用应力； （Q235 钢的抗拉强度为 MPa84nb375-500MPa，取 400MPa，为位安全系数取 5，即活塞杆的强度适中）3活塞杆的结构设计活塞杆的外端头部与负载的拖动电机机构相连接，为了避免活塞杆在工作生产中偏心负载力，适应气缸的安装要求，提高其作用效率，应根据负载的具体情况，选择适当的活塞杆端部结构。4.活塞杆的密封与防尘活塞杆的密封形式有 Y 形密封圈、U 形夹织物密封圈、O 形密封圈、V 形密封圈等6。采用薄钢片组合防尘圈时，防尘圈与活塞杆的配合可按 H9/f9 选取。薄钢片厚度为0.5mm。为方便设计和维护，本方案选择 O 型密封圈。由上述计算易得： KW由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用气缸夹紧机构。2.4 误差分析与计算必须要满足误差的总和应该小于或等于该工序公差。gwj与夹具有关的加工误差 ，一般可用下式表示：jMjjWDAZWj 由参考文献可得： 两定位销定位误差 ： 11minDWd12i 2min.DDdJarctgL其中：，10.52D20D，dm.3d， inin4.6DWm.02J 夹紧误差 ： cos)(inmaxyj其中接触变形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNcl查5表 1215 有 。 10.4,0,.42,0.7zKCcos8jym 磨损造成的加工误差： 通常不超过Mj5. 夹具相对刀具位置误差： 取AD01.误差总和： 0.853jw从以上、所设计的夹具满足零件加工精度要求。2.5 导向装置设计（钻套、衬套、钻模板设计与选用）为了减少辅助时间采用可换钻套，以来满足达到孔的加工的要求。28表d D D1 H t基本 极限偏差 F7基本 极限偏差 D601 3 +0.010+0.004611.8 4 71.82.6 5 86 9 -2.63+0.016+0.00633.36+0.016+0.008 93.34 7 1045 8 118 12 1656+0.022+0.01010+0.019+0.0101368 12 15 10 16 20810+0.028+0.013 15 181012 18+0.023+0.0122212 20 251215 22 260.0081518+0.034+0.01626 3016 28 361822 30+0.028+0.01534
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