！！滚动轴承座SN216零件工艺规程及加工对接平面液动夹具设计说明书.doc
滚动轴承座SN216零件工艺规程及加工对接平面液动夹具设计（全套含CAD图纸）
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购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396XX 大学课 程 设 计 论 文滚动轴承座 SN216 零件工艺规程及加工对接平面液动夹具设计 所 在 学 院专 业班 级姓 名学 号指 导 老 师年 月 日购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396摘 要本文是对滚动轴承座 SN216 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。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工加工对接平面夹具。关键词：滚动轴承座 SN216，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396目 录摘 要1第 1 章 绪论41.2 课题主要研究内容 41.3 研究方法和手段 41.4 研究目标 41.5 方案可行性分析 4第 2 章 零件的分析52.1 零件的作用 52.2 零件的工艺分析 5第 3 章 滚动轴承座 SN216 零件的加工工艺规程设计 63.1 毛坯的选择及铸造方法 63.2 基准的选择 63.2.1 粗基准的选择 63.2.2 精基准的选择 73.4 轴承座加工主要工序安排 73.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 83.6 确定切削用量及基本工时（机动时间） 93.7 时间定额计算及生产安排 17第 4 章 铣削对接平面夹具设计224.1 机床夹具概述 224.2 研究原始质料 244.3 定位基准的选择 244.4 切削力及夹紧分析计算 244.5 液压缸的设计计算 254.6 切削力及切削力矩的计算与分析 254.7 液压缸的设计计算 274.8 误差分析与计算 284.9 零、部件的设计与选用 294.10 确定夹具体结构和总体结构 294.11 夹具操作步骤分析和可靠性预测 31总 结32参考文献33致 谢343第 1 章 绪论1.2 课题主要研究内容轴承座零件的分析包括：零件用途、安装使用、零件图的加工工艺、材料毛坯以及技术要求等的分析。确定加工方法，填写加工工艺过程。 1、依据国家有关标准，轴承座 型式与尺寸，JB/T2564-2007, 滑动轴承座 技术条件等，根据需要标注轴承座装配图的尺寸公差、形位公差等； 2、根据轴承座的装配图，画出轴承座上盖和底座的零件图。根据需要标注零件表面的尺寸公差、形位公差和粗糙度等； 3、综合运用所学知识，参考有关资料，按大批生产，安排产品的加工工艺；设计加工轴承孔夹具。1.3 研究方法和手段（1）调研、消化原始资料； 收集整理有关机械零件设计、装配工艺、机械加工工艺、制造技术等有关资料，供设计时使用；消化零件制件图，了解零件的用途，分析零件的工艺性、尺寸精度等技术要求；分析工艺资料，了解所用材料性能、零件特性以及工艺参数。（2）完成轴承座的零件图及装配图；（3）确定工艺方案，制定加工工艺文件；（4）设计加工专用夹具；（5）完成零件图及装配图的制作。1.4 研究目标通过课题的设计锻炼和培养自己的工艺文件的编制能力，熟悉常用材料的使用性能，正确选用材料；掌握夹具设计的基本方法和机械零部件设计的基本程序和方法；掌握机械加工工艺的制定过程，对一般的制造过程和方法有初步的了解，了解常用的零部件设计软件，并能熟练运用二维软件进行设计。定的机械加工工艺所加工的产品能达到图纸的各项技术要求。使自己在大学四年所学的知识得到全面总结和巩固，对以前所学的知识得以温故而知新，更好的掌握学过的知识，为将来的工作奠定一个良好基础。1.5 方案可行性分析1）查阅相关文献，搜集有关资料。42）了解轴承座的结构以及工作原理的了解，并了解夹具的结构；3) 通过老师指导,同学讨论确定方案。4）根据国家有关标准，设计产品567第 2 章 零件的分析82.1 零件的作用题目给出的零件是轴承座。轴承座的主要作用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证部件正确安装。因此滚动轴承座 SN216 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。2.2 零件的工艺分析由滚动轴承座 SN216 零件图可知。轴承座是一个滚动轴承座 SN216 零件，它的外表面上有 4 个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。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）以底面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：底面的底削加工；其中顶面有表面粗糙度要求为 ，mRa3.6（2）以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）以顶面为主要加工平面的加工面。9第 3 章 滚动轴承座 SN216 零件的加工工艺规程设计3.1 毛坯的选择及铸造方法选择毛坯时候应该考虑一下几点因素：(1)零件的力学性能要求：相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力学性能有所不同。离心浇注的铸件、压力浇注的铸件、金属型浇注的铸件、砂型浇筑的铸件，其力学性能一次递减。(2)零件的结构形状和外廓尺寸：直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料，相差较大时宜采用锻件；形状复杂、力学性能要求不高可采用铸钢件，形状复杂和薄壁的毛坯不宜采用金属型铸造；尺寸较大的毛坯不宜采用模锻、压铸和精铸，多采用砂型铸造和自由锻造；外形复杂的小零件宜采用精密锻造方法，以避免机械加工。(3)生产纲领和批量：生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，生产纲领小时宜采用设备投资小的毛坯制造方法。(4)现场生产条件要求：现场生产条件和发展应经过技术经济分析和论证。经过分析考虑，零件材料选取 HT200，由于零件结构一般，生产类型为中、小批生产，在机床运行过程中所受冲击不大，力学性能要求不高，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，零件属于中批生产，零件的轮廓尺寸不大，根据参考文献8 中表 3-1 选择金属型浇注铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第 41 页表 2.2-5，选用铸件尺寸公差等级为 9 级.这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。3.2 基准的选择定位选择是工艺规程设计中重要的工作之一，定位选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法进行。3.2.1 粗基准的选择选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。(1)加工轴承座上盖时应选择上盖螺栓孔的上表面为粗基准，加工上盖分合面。我选择粗基准的根据如下：选择上盖螺栓孔的上表面为基准，能保证轴承座上盖其他表面加工余量小二均匀，符合选择重要表面为粗基准的原则；轴承座上盖只有螺栓孔上10表面不需要进行加工，符合选择不加工表面为粗基准的原则；制造毛坯的时候上表面的加工余量留的最少，符合选择加工余量量最小的表面为粗基准的原则；上表面能满足方便定位、加紧的需求，符合选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准的原则；螺栓孔上表面只用一次，加工出精基准面就不需要使用，符合粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次的原则。(2)按照粗基准的选择原则，同理我们可以选择出轴承座底座的底孔的上表面为粗基准，加工底座的底面。3.2.2 精基准的选择精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。 (1)选择上盖的分合面为精基准，加工上盖端面和油杯螺纹孔的上表面。我选择精基准的根据如下：精基准的以“基准重合” 、 “基准统一” 、 “自为基准” 、 “互为基准”为选择原则，并且需要保证工件定位精准、加紧可靠、操作方便。选择上盖的分合面为精基准可以简化操作，能够准确定位，加紧可靠，满足加工表面对设计基准的相对位置精度要求，方便加工其他表面。(2)按照精基准的选择原则，选择轴承座底座的底面为精基准，加工底座的端面及内孔分合面。(3)按照精基准的选择原则，选择轴承座的底面与为精基准，加工轴承座的内孔。3.4 轴承座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。轴承座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轴承座加工完成为止，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。对于轴承座，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 的含 0.4%1.1%苏打及c9080.25%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、11铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于 。mg20根据以上分析过程，现将轴承座加工工艺路线确定如下：工艺路线：工序号 工序名称 工序内容10 铸造 铸造毛坯20 热处理 人工时效30 油漆 喷漆处理40 粗铣夹轴承孔两侧毛坯，粗铣轴承座底面，注意尺寸 95mm 和表面粗糙度，留 1mm 精加工余量50 精铣夹轴承孔两侧毛坯，粗铣轴承底面，注意尺寸95mm 和表面粗糙度60 铣削以已加工底面定位基准，在轴承孔处压紧，铣轴承座螺丝固定表面95 钻定位销孔 钻底面定位销孔底孔然后铰孔达到尺寸 2X22H780 铣削 铣削轴承孔前后端面90 粗镗 粗镗半精镗轴承座中心孔100 精镗以已加工底面及定位销孔为定位基准精镗轴承座中心孔110 铣削 铣削对接平面120 铣削 铣削底面尺寸为27X22长条形孔130 钻孔 钻顶面2螺栓固定孔13140 钻孔攻丝 钻孔轴承座下半部分 2XM12 螺纹孔150 去毛刺 钳工去毛刺160 终检入库 按图样要求检验3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“轴承座”零件材料采用灰铸铁制造。材料为 HT200，硬度 HB 为 195241，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 ，m4.37212现取 。表 3.2.27 粗铣平面时厚度偏差取 。m0.3 m28.0精铣：参照机械加工工艺手册表 2.3.59，其余量值规定为 。m5.1（3）底面孔 m10-2，毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表 2.3.71，现确定其工序尺寸及加工余量为：毛坯为实心（4）前后端面加工余量。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，现取 。m5.3720.3半精铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷 ，其加工余量值取为 。m5.2精铣：参照机械加工工艺手册 ，其加工余量取为 。.0铸件毛坯的基本尺寸为 ，根据机械加工工艺手册表m375.2062.3.11，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 。6.1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：3.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）工序 40、50：粗、精铣轴承座底面机床：铣床 X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数 10mdw4014Z（1）粗铣轴承座底面 粗铣夹轴承孔两侧毛坯，粗铣轴承底面，注意尺寸95mm 和表面粗糙度，留 1mm 精加工余量铣削深度 ：pam2每齿进给量 ：根据机械加工工艺手册表 2.4.73，取f Zmaf/25.0铣削速度 ：参照机械加工工艺手册表 2.4.81，取V sV/4机床主轴转速 ： ，取n in/1940.3610rdV inr实际铣削速度 ： smn/.20进给量 ：fVZaff 671/125.工作台每分进给量 ：m in/2.0.sVf 13：根据机械加工工艺手册表 2.4.81,a ma240被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知ll31刀具切入长度 ：1D)(5.02刀具切出长度 ：取2lm走刀次数为 1机动时间 ：1jt min5.02.743121mjfl（2）精铣轴承座底面精铣夹轴承孔两侧毛坯，粗铣轴承底面，注意尺寸 95mm 和表面粗糙度铣削深度 ：pam1每齿进给量 ：根据机械加工工艺手册表 2.4.73，取f Zmaf/15.0铣削速度 ：参照机械加工工艺手册表 2.4.81，取V sV/6机床主轴转速 ： ，取n in/28401.360rdV in3r实际铣削速度 ： smn/.0进给量 ：fVZaff 56/5.工作台每分进给量 ： m in/30.1sVf被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知ll4刀具切入长度 ：精铣时1 mDl01刀具切出长度 ：取2l走刀次数为 1机动时间 ：2jt min18.63024121mjfl本工序机动时间in7.8.501jjj工序 60：以已加工底面定位基准，在轴承孔处压紧，铣轴承座螺丝固定表面。机床：铣床 X52K刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀） ，材料： ， ，齿数 ，15YT0Dm5Z此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=3mm所以铣削深度 ： =3mmpa2.m14精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度 ：pa1.0m每齿进给量 ：根据参考文献3表 2.473，取 ：根据参考文献f 0.15/famZ3表 2.481，取铣削速度 2.8/Vs每齿进给量 ：根据参考文献3表 2.473，取 根据参考文献3表fa f/8.2.481，取铣削速度 .47/机床主轴转速 ：n102.601.97/min31Vrd按照参考文献3表 3.174，取 45实际铣削速度 ：v.4072.9/106ns进给量 ： fV.1851/ffaZm工作台每分进给量 ： m7./47.5infVs：根据参考文献3表 2.481,取aa60切削工时被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 ， l 14lm8l刀具切入长度 ：120.5()(3lDa2061)2刀具切出长度 ：取2lm走刀次数为 1机动时间 ： jt1240.36min7.5jmlf机动时间 ：1jt1268.19i.jlf所以该工序总机动时间 105njjtt工序 70：钻底面定位销孔底孔然后铰孔达到尺寸 2X22H7工件材料为 HT200，硬度 200HBS。孔的直径为 22mm，公差为 H7，表面粗糙度。加工机床为 Z525 立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻1.6aRm孔19mm 标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔21.7mm 标准高15速钢扩孔钻；铰孔22mm 标准高速铰刀。选择各工序切削用量。（1 ）确定钻削用量1）确定进给量 根据参考文献7表 28-10 可查出 ，由f 0.47.5/fmr表于孔深度比 ， ，故 。0/3/21.6ld0.9lfk(.47.5)921f表查 Z525 立式钻床说明书，取 。43/mr根据参考文献7表 28-8，钻头强度所允许是进给量 。由于机床进1./fr给机构允许的轴向力 （由机床说明书查出） ，根据表 28-9，允许的进给max5FN量 。1.8/fr由于所选进给量 远小于 及 ，故所选 可用。fff2）确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 根据表 28-15，由插入v mP法得：，17/inm表 4732N表，5.69NM表 1.5mkW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。由参考文献7表 28-3， ， ，故0.8Mvk.lvk17/in7.2(/in)表 01./i16n rd表查 Z525 机床说明书，取 。实际切削速度为：95/mir095/in4/mi110rv由表 28-5， ，故.6MFTk4732.6()N51.9054.8m3）校验机床功率 切削功率 为P/)Mnk表（.2(261.kWW机床有效功率 4.50.835E mPkP故选择的钻削用量可用。即， ， ，02dm0.3/fr19/inr14/inv相应地， ，516FN54.8T.05mkW（2）确定扩孔切削用量161）确定进给量 根据参考文献7表 28-31，f。根据 Z525 机床说明书，取f:表 （ 0.78） m/r0.7=49.56m/r=0.57mm/r。2）确定切削速度 及 根据参考文献7表 28-33，取 。修正系数：vn 25/minv表，0.8mvk4.71.02(/1.09)ppRavak根 据故 25/in/minv表 01)nd表 （./i(24.7)86/ir查机床说明书，取 。实际切削速度为5/inr301vdn32.7/mi10/i（3）确定铰孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献7表 28-36， ，按该表注 4，f 1.326fm表进给量取小植。查 Z525 说明书，取 。1.6/fr2）确定切削速度 及 由参考文献7表 28-39，取 。由vn 8./inv表参考文献7表 28-3，得修正系数 ，0.8Mvk0.9pavk524.7(/0152)pRa根 据故 8./min.89.4/minv表 01()nd表07.4/25)95/ir查 Z525 说明书，取 ，实际铰孔速度1/inr301vdn3250/mi7.8/i（4）各工序实际切削用量 根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔： ， ， ，09.4/fr195/minr14/inv扩孔： ， ， ，1.7d522.3m铰孔： ， ， ，02.6/f0/in78/i17工序 80：铣削轴承孔前后端面机床：铣床 X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数 10mdw4014Z（1）粗铣铣削深度 ：pam3每齿进给量 ：根据机械加工工艺手册表 2.4.73，取f Zmaf/25.0铣削速度 ：参照机械加工工艺手册表 2.4.81，取V sV/4机床主轴转速 ： ，取n in/1940.3610rdV inr实际铣削速度 ： smn/.20进给量 ：fVZaff 671/125.工作台每分进给量 ：m in/2.0.sVf ：根据机械加工工艺手册表 2.4.81,a a4被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l ml31刀具切入长度 ：1D2)(5.02刀具切出长度 ：取2l走刀次数为 1机动时间 ：1jt min5.02.743121mjfl（2）精铣铣削深度 ：pam每齿进给量 ：根据机械加工工艺手册表 2.4.73，取f Zaf/15.0铣削速度 ：参照机械加工工艺手册表 2.4.81，取V smV/6机床主轴转速 ： ，取n in/28401.360rdV in3r实际铣削速度 ： sn/.0进给量 ：fVmZaff 56/5.工作台每分进给量 ： m in/30.1sVf18被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l ml341刀具切入长度 ：精铣时1Dl01刀具切出长度 ：取2l走刀次数为 1机动时间 ：2jt min18.63024121mjfl本工序机动时间in7.8.501jjj工序 110：铣削对接平面机床：铣床 X52K刀具：硬质合金端铣刀 YG8，硬质合金立铣刀 YT15铣刀直径 ，齿数mdw32012Z铣削深度 ：pa每齿进给量 ：根据机械加工工艺手册表 2.4.73，取f Zmaf/25.0铣削速度 ：参照机械加工工艺手册表 2.4.81，取V sV/3机床主轴转速 ： ，取n in/1793204.610rdV in1r实际铣削速度 ： smnd/5.260.进给量 ：fVsmZnaff /5.76/125.0工作台每分进给量 ：m in4.sVf：根据机械加工工艺手册表 2.4.81,a a192被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知ll0刀具切入长度 ：1 mD34)(5.2刀具切出长度 ：取2lm走刀次数为 1机动时间 ：1jt in39.0452121mjfl工序 130：钻顶面 2 螺栓固定孔 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。19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 rmf30.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-in0kfaTdcvvyxpmzv20）查得参数为 ，刀具耐用度 T=35125.0,.,0,25.,1.8myxzcvvvv min则 = =1.65.0125.02.337in所以 = =72n4.6ir选取 mi120r所以实际切削速度为 =2.647.3vin确定切削时间（一个孔） =ts20.8工序 140：钻轴承座下半部分 2XM12 螺纹孔刀具：根据机械加工工艺手册表 10-61 选取高速钢麻花钻 101)进给量 取 f=0.13mm/r2)切削速度 V=2434m/min. 取 V=15m/min3)确定机床主轴转速ns= = 398r/minWd10cv150与 398r/min 相近的机床转速为 400r/min。现选取 =400r/min。wn所以实际切削速度 = =cv10sn415.72/mi5) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1。t = i ;其中 l=60mm; =4mm; =3mm;mfnlw211l2l20t = = =1.28minmfnlw216043.1机床：组合攻丝机刀具：钒钢机动丝锥2XM12 螺纹孔螺孔攻丝进给量 ：由于其螺距 ,因此进给量f mp5.1rmf/5.1切削速度 ：参照机械加工工艺手册表 2.4.105，取Vin/8./14.0sm机床主轴转速 ： ，取in/283104.30rdV in/250r丝锥回转转速 ：取0min/25rn实际切削速度 ： sm/3.6015.0被切削层长度 ：l1刀具切入长度 ： f.43)(刀具切出长度 ： （盲孔）2l0机动时间 ：1jt min1.025.1405.02121 fnlflj3.7 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）时间定额的计算公式为：（大量生产时 ）Ntktt zfjd /%)1( 0/Ntz因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为：ttfjd其中： 单件时间定额 基本时间（机动时间）jt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ft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21工序 1：粗、精铣顶面机动时间 ：jtmin73.1j辅助时间 ：参照机械加工工艺手册表 2.5.43，取工步辅助时间为 。f 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 。则in1.0in25.01.ftk：根据机械加工工艺手册表 2.5.48， 3k单间时间定额 ： dt min14.i2.%)1)(25.0731(%)( kfj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， min4.i12.4.2dt即能满足生产要求工序 2：钻顶面孔、铰定位孔机动时间 ：jtin3.0j辅助时间 ：参照机械加工工艺手册表 2.5.41，取工步辅助时间为 。f min4.0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 。则in1.0min54.014.ftk：根据机械加工工艺手册表 2.5.43， 4.2k单间时间定额 ： dt min14.i98.0%)1.)(5.03(%)1( kfj因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 4：钻两侧面孔机动时间 ：jtmin17.0j辅助时间 ：参照机械加工工艺手册表 2.5.41，取工步辅助时间为 。f in4.0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 。则min1.0in54.014.ftk：根据机械加工工艺手册表 2.5.43， 4.2k单间时间定额 ： dt in14.i80.%)1.)(5.017.(%)( kfj因此布置一台机床即能满足生产要求。22工序 5：粗铣前后端面机动时间 ：jtmin53.0j辅助时间 ：参照机械加工工艺手册表 2.5.45，取工步辅助时间为 。f min31.0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 。则in1.0in41.03.ftk：根据机械加工工艺手册表 2.5.48， 3k单间时间定额 ： dt min14.i06.%)1)(4.05(%)1( kfj因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 6：半精铣前后端面机动时间 ：jtmin53.0j辅助时间 ：参照机械加工工艺手册表 2.5.45，取工步辅助时间为 。f in31.0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 。则mi.min41.03.ftk：根据机械加工工艺手册表 2.5.48， 3k单间时间定额 ： dt in14.i06.%)1)(4.05(%)1( kfj因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 9：粗镗前后端面支承孔机动时间 ：jtmin97.0j辅助时间 ：参照机械加工工艺手册表 2.5.37，取工步辅助时间为 。f min80.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 。则in15.0in95.01.8.0ftk：根据机械加工工艺手册表 2.5.39， 83.4k单间时间定额 ： dt min14.i20.%).1)(95.07.(%)1( kfj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， in4.mi.2.dt即能满足生产要求23工序 11：精镗支承孔机动时间 ：jtmin86.0j辅助时间 ：参照机械加工工艺手册表 2.5.37，取工步辅助时间为 。f min80.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 。则in15.0in95.01.8.0ftk：根据机械加工工艺手册表 2.5.39， 83.4k单间时间定额 ： dt min14.i09.2%).1)(95.086.(%)1( ktfjd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， i.min.2.dt即能满足生产要求工序 12：前后端面螺纹孔攻丝机动时间 ：jtmin1.0j辅助时间 ：参照钻孔辅助时间，取装卸工件辅助时间为 ，工步辅助时间f in1.0为 。则min4.0i5.4.ft：参照钻孔 值，取kk142单间时间定额 ： dt min14.i68.0%).)(5.0(%)1( tfjd因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 14：精铣前后端面机动时间 ：jtmin16.j辅助时间 ：参照机械加工工艺手册表 2.5.45，取工步辅助时间为 。f in41.0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 。则min1.0in51.04.ftk：根据机械加工工艺手册表 2.5.48， 3k单间时间定额 ： dt in14.i89.%)1)(5.016.(%)( ktfjd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，24min14.i95.028.1dt即能满足生产要求工序 15：精铣两侧面机动时间 ：jtin28.1j辅助时间 ：参照机械加工工艺手册表 2.5.45，取工步辅助时间为 。f min41.0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 。则in1.0min51.04.ftk：根据机械加工工艺手册表 2.5.48， 3k单间时间定额 ： dt min14.i02.%)1)(5.028.1(%)( ktfjd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， min4.i0.2.dt即能满足生产要求工序 17：螺纹孔攻丝机动时间 ：jtin13.0j辅助时间 ：参照钻孔辅助时间，取装卸工件辅助时间为 ，工步辅助时间f min1.0为 。则min4.0mi5.4.ft：参照钻孔 值，取kk142单间时间定额 ： dt in14.i7.0%).)(5.03(%)1( tfjd因此布置一台机床即能满足生产要求。25第 4 章 铣削对接平面夹具设计4.1 机床夹具概述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。X、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。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：液压缸夹具，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26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，降低生产成本工件在夹具中的定位（1）工件的定位的基本原理1. 六点定则用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，称为“六点定位原则” ，简称“六点定则” 。六点定则是工件定位的基本法则，用于实际生产时，起支承点作用的是一定形状的几何体，这些用来限制工件自由度的几何体就是定位元件。2. 限制工件自由度与加工要求的关系工件定位时，影响加工要求的自由度必须限制；不影响加工要求的自由度，有时要限制，有时可不限制，视具体情况而定。习惯上，工件的六个自由度都限制了的定位称为完全定位，工件限制的自由度少于六个，但能保证加工要求的定位称为不完全定位。在工件定位时，以下情况允许不完全定位：a 加工通孔或通槽时，沿贯通轴的位置自由度可不限制。b 毛坯（本工序加工前）是轴对称时，绕对称轴的角度自由度可不限制。c 加工贯通的平面时，除可不限制沿两个贯通轴的位置自由度外，还可不限制绕垂直加工面的轴的角度自由度。274.2 研究原始质料利用本夹具主要用来铣削对接平面夹具设计，为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。4.3 定位基准的选择由零件图可知：在对铣削对接平面夹具设计，加工前，底面进行了粗、精铣加工，进行了粗、精加工。因此，为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。4.4 切削力及夹紧分析计算刀具：面铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数：D=320mm, 015001顶 刃 0n侧 刃 601530rK2.Lm2Z.8/famzmap.2由参考文献55 表 129 可得铣削切削力的计算公式：0.8.10.pzFafDBzn有： .9.8.1. 0.135324836.2()N根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即：FKW安全系数 K 可按下式计算：6543210式中： 为各种因素的安全系数，查参考文献5121 可知其公式参数：6123456.,.0,.,3KK由此可得： 1.10.31.056所以 845()WFN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，决定选用液压缸螺旋夹紧机构。夹紧力的确定夹紧力方向的确定28夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。(1) 夹紧力作用点的选择a. 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。b. 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。c. 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。4.5 液压缸的设计计算设计要求是做任何设计的依据，气动夹具设计时要明确气动传动系统的动作和性能要求，这里一般要考虑以下几方面：1）该设备中，哪些运动需要液压或气压传动完成，各执行机构的运动形式及动作幅度；2）对液压或气压装置的空间布置、安装形式、重量、外形尺寸的限制等；3）执行机构载荷形式和大小；4）执行机构的运动速度，速度变化范围以及对运动平稳性的要求；5）各执行机构的动作顺序，彼此之间的联锁关系，实现这些运动的操作或控制方式；6）自动化程度、效率、温升、安全保护、制造成本等方面的要求；7）工作环境方面的要求，如温
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