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基于solidworks的焊钳主要零件的工艺工装设计与优化-钻扩两个G1-4螺孔【三维SW】【8张CAD图纸+说明书完整资料】
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IXX 学学院院毕业设计毕业设计课课 题：题：基于基于 solidworks 的焊钳主要零件的工艺工装设计的焊钳主要零件的工艺工装设计与优化与优化【3D-SW】专专 题：题：专专 业：业： 机机械械制制造造及及自自动动化化学学 生生 姓姓 名：名： 班班 级：级： 学学 号：号：指指 导导 教教 师：师：完完 成成 时时 间：间： II摘 要本设计是基于焊钳零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。焊钳零件的主要加工表面是外圆及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，本设计遵循先面后孔的原则。并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用手动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。因此生产效率较高。适用于大批量、流水线上加工。能够满足设计要求。关键词：焊钳类零件；工艺；夹具；IIIAbstractThe design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key words: Angle gear seat parts; fixture;IV目 录摘 要IIAbstractIII第 1 章 加工工艺规程设计11.1 零件的分析11.1.1 零件的作用11.1.2 零件的工艺分析11.2 焊钳加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施21.3 焊钳加工定位基准的选择21.3.1 粗基准的选择21.3.2 精基准的选择21.4 焊钳加工主要工序安排31.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定51.6 选择加工设备及刀、量具91.7 确定切削用量及基本工时（机动时间）91.7 时间定额计算及生产安排18第 2 章 钻孔夹具设计202.1 设计要求202.2 夹具设计212.2.1 定位基准的选择212.2.2 切削力及夹紧力的计算212.3 定位误差的分析222.4 钻套、衬套、钻模板设计与选用232.5 夹具设计及操作的简要说明24结 论28参考文献29致谢311第 1 章 加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是焊钳。焊钳的主要作用是传动连接作用，该焊钳静臂在电阻点焊钳中主要连接电极接杆和气缸，其在 X 型电阻点焊钳中的连接方式如图 1-1 所示。因此焊钳零件的加工质量，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。图 1 焊钳1.1.2 零件的工艺分析由焊钳零件图可知。焊钳是一般类零件，25mm 光孔和底平面的平行度要求为 0.02mm，45mm 光孔和底平面的垂直度要求为 0.02mm。只是 6mm 光孔，其深度较深，钻套过长，实际加工时很难同时保证其精度和深度，不过它只是和 G1/4 螺孔连通就行了，没有必要保证公差等级。因此可将其分为三组加工表面。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：节约材料，降低成本，更有利于零件的装配。该焊钳静臂零件除了主要的工作面（底座平面、25H7mm 光孔、45mmH7 光孔以及 75mm圆端面）外，其余表面及孔的加工精度均比较低，一般粗加工即可达到加工要求，主要工作面虽然加工精度相对比较高，但是均属于一般难度的加工类型，正常的生产条件下即可完成这些加工要求。其它是各个端面及孔倒角等由此可见，该零件的工艺性比较复杂，加工不是很方便，但是方案可行。1.2 焊钳加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该焊钳零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于焊钳来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。焊钳孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。1.3 焊钳加工定位基准的选择1.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承的加工余量均匀；（2）保证装入焊钳的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以焊钳的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。1.3.2 精基准的选择从保证焊钳孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证焊钳在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从焊钳零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是焊钳的装配基准，但因为它与焊钳的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。1.4 焊钳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。焊钳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焊钳加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，结合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。对于焊钳，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c90800.4%1.1%苏打及 0.25%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、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。mg200根据以上分析过程，现将焊钳加工工艺路线确定如下：工艺路线一：10 铸造铸造20 粗精铣 粗精铣底座上平面30 粗精铣 粗精铣底座下平面40 粗铣，半精铣粗铣，半精铣侧面 30 圆端面50 粗铣粗铣斜块上平面60 粗铣粗铣 3mm 宽的槽70 粗精铣 粗精铣侧面 75 圆端面80 粗精镗 粗精镗 45mmJ7 的光孔90 钻扩铰 钻扩铰 28mmH7 的光孔，钻扩 8 螺孔和 6 光孔100钻扩铰 钻扩铰 25 光孔，钻扩 8 螺孔和 11 光孔，钻18 沉头孔110钻扩钻扩侧面 10 螺孔，钻 18 沉头孔120钻扩钻扩侧面上 4 螺孔130钻扩钻扩两个 G1/4 螺孔工艺路线二：10 铸造铸造20 粗精铣 粗精铣底座上平面30 粗精铣 粗精铣底座下平面40 粗铣，半精铣粗铣，半精铣侧面 30 圆端面50 粗铣粗铣斜块上平面60 粗精铣 粗精铣侧面 75 圆端面70 粗精镗 粗精镗 45mmJ7 的光孔80 粗铣粗铣 3mm 宽的槽90 钻扩铰 钻扩铰 28mmH7 的光孔，钻扩 8 螺孔和 6 光孔100 钻扩铰钻扩铰 25 光孔，钻扩 8 螺孔和 11 光孔，钻18 沉头孔110 钻扩钻扩侧面 10 螺孔，钻 18 沉头孔120 钻扩钻扩侧面上 4 螺孔130 钻扩钻扩两个 G1/4 螺孔以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，从提高效率和保证精度这两个前提下，发现该方案一比较合理。综合选择方案一：10铸造铸造20粗精铣 粗精铣底座上平面30粗精铣 粗精铣底座下平面40粗铣，半精铣粗铣，半精铣侧面 30 圆端面50粗铣粗铣斜块上平面60粗铣粗铣 3mm 宽的槽70粗精铣 粗精铣侧面 75 圆端面80粗精镗 粗精镗 45mmJ7 的光孔90钻扩铰 钻扩铰 28mmH7 的光孔，钻扩 8 螺孔和 6 光孔100钻扩铰 钻扩铰 25 光孔，钻扩 8 螺孔和 11 光孔，钻 18沉头孔110钻扩钻扩侧面 10 螺孔，钻 18 沉头孔120钻扩钻扩侧面上 4 螺孔130钻扩钻扩两个 G1/4 螺孔1.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (1)毛坯种类的选择零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。生产类型为批量生产、结构形状很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择铸造成型。“焊钳” 零件材料为 HT200，查机械加工工艺手册 （以后简称工艺手册 ） ，表 2.2-17 各种铸铁的性能比较，灰铸造的硬度 HB 为143269，表 2.2-23 灰铸造的物理性能，HT200 密度 =7.27.3（） ，计算零件毛坯的重量约为 2。3cmgkg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100kg）单件生产5 以下10 以下100 以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000 以上5000 以上50000 以上根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于 3050，毛坯重量 21202506.04.0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。 (2)确定毛坯的加工余量根据毛坯制造方法采用的型材造型，查取机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5， “焊钳”零件材料采用灰铸铁制造。材料为，硬度 HB 为 170241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。（2）加工余量。根据工序要求，结合面加工分粗、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，现取。表 3.2.27 粗铣平面时厚度偏差取。mm4 . 37 . 1mm0 . 2mm28. 0精铣：参照机械加工工艺手册表 2.3.59，其余量值规定为。mm1差等级选用 CT7。再查表 2.3.9 可得铸件尺寸公差为。mm6 . 1表 2-1 焊钳静臂的技术要求加工表面尺寸及偏差/mm公差及精度等级表而粗糙度Ra/m形位公差/mm底座下平面150.02IT71.6-底座上平面150.02IT71.6-45mm 光孔45J7IT70.80.0228mm 光孔28H7IT70.8-8mm螺孔M8IT106.3-6mm光孔6IT106.3-75mm 圆端面60h7IT70.8-30mm 圆端面66IT83.2-25mm 光孔25H7IT70.80.028mm螺孔M81DIT106.3-11mm 光孔11+0-1.5IT106.3-18mm 沉头孔18IT1312.5-侧面M101.5IT106.3-10mm 螺孔D6 个14.5mm光孔14.5IT106.3-2 个G1/4 螺孔G1/4IT106.3-斜块上平面18IT1312.5-斜块上 11mm光孔11mmIT106.3-4mm螺孔M4IT106.3-3mm槽3-0.5+1IT1312.5-图 2-5 焊钳静臂毛坯左视图1.6 选择加工设备及刀、量具 由于生产类型为大批量生产，所以所选设备宜以通用机床为主，辅以少量专用机车。起生产方式为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床加工生产。工件在各机床上的装卸及各机床间的传递，由于工件质量较大，故需要辅助工具来完成。平端面确定工件的总长度。可选用量具为多用游标卡尺（mm）,测量范围 01000mm（参考文献2表 67） 。采用车床加工，床选用卧式车床CA6140（参考文献2表 43） ，专用夹具。钻孔、扩孔、攻丝所选刀具见（参考文献2第五篇金属切削刀具，第 2、3 节） ，采用相匹配的钻头，专用夹具及检具。1.7 确定切削用量及基本工时（机动时间）工序 10 无切削加工，无需计算工序 20 粗精铣底座上平面机床：铣床 X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：， ，齿数15YT100Dmm。5Z 单边余量：Z=3mm所以铣削深度：pa2pamm精铣面余量：Z=1.0mm铣削深度：pa1.0pamm每齿进给量：取：取铣削速度fa0.15/famm Z2.8/Vm s每齿进给量：取取铣削速度faZmmaf/18. 02.47/Vm s机床主轴转速：n10001000 2.47 60471.97 /min3.14 100Vnrd按照文献，取 475 /minnr实际铣削速度 ：v 3.14 100 4752.49/10001000 60dnvm s进给量： fV0.18 5 475/607.12/ffVa Znmm s 工作台每分进给量： mf7.12/427.5/minmffVmm smm：,取amma60切削工时被切削层 ：由毛坯可知， l141lmm68lmm刀具切入：1l 2210.5()(1 3)lDDa220.5(10010060 )(1 3)12mm刀具切出：取2lmml22走刀次数为 1机动时间： 1jt121141 1220.36min427.5jmllltf机动时间：1jt12168 1220.19min427.5jmllltf所以该工序总机动时间110.55minjjjttt工序 30：粗精铣底座下平面。选择高速钢圆柱铣刀直径 d=60mm，齿数 z=10。根据资料选择铣刀的基本形状,r =10，a =12，=45已知铣削宽度 a =2.5mm，铣削深度 an0e=50mm 故机床选用 X52K 立式铣床。P1.确定每齿进给量 fZ根据资料所知，X52K 立式卧式铣床的功率为 7.5kw，工艺系统刚性为中等。查得每齿进给量 f =0.160.24mm/z、现取Zf =0.16mm/z。Z2.选择铣刀磨损标准及耐用度 根据资料所知，铣刀刀齿后刀面的最大磨损量为 1.5mm，铣刀直径 d=60mm，耐用度 T=180min。3.确定切削速度 根据资料所知，依据铣刀直径 d=60mm，齿数 z=10，铣削宽度 a =2.5mm，铣削深度 a =50mm，耐用度 T=180min 时查取ePVc98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s。 根据 X52K 立式铣床主轴转速表查取，nc=300r/min,Vfc=475mm/s。则实际切削：Vc =10000cndVc=56.52m/min10003006014. 3 实际进给量： f=zcznvccff=0.16mm/zzc103004753.校验机床功率 根据资料所知，铣削时的功率（单位 kw）为:当 f =0.16mm/z, Za =50mm,P a =2.5mm, Vf=490mm/s 时由切削功率的修正系数 k=1，则 P= empccc3.5kw，P =0.8 kw。ct 根据 X52K 型立式铣床说明书可知：机床主轴主电动机允许的功率 P= PPcmcmct P=7.50.8=6P= 3.5kwcmcc 因此机床功率能满足要求。基本时间 根据资料所知高速钢圆柱铣刀铣面基本时间为： t =mzcfnl2 t =3.6minm16. 0300)6050(2工序 40：粗铣，半精铣侧面 30 圆端面机床：铣床 X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数10mmdw40014Z（1）粗铣铣削深度：pammap3每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.3.73，取faZmmaf/25. 0铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.3.81，取VsmV/4机床主轴转速：，取nmin/19140014. 3604100010000rdVnmin/200rn 实际铣削速度：VsmndV/19. 460100020040014. 310000进给量：fVsmmZnaVff/67.1160/2001425. 0工作台每分进给量：mfmin/2 .700/67.11mmsmmVffm：根据机械加工工艺手册表 2.3.81,amma240被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml341刀具切入长度：1lmmaDDl42) 31 ()(5 . 0221刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间：1jtmin55. 02 .700242341211mjflllt（2）精铣铣削深度：pammap1每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.3.73，取faZmmaf/15. 0铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.3.81，取VsmV/6机床主轴转速：，取nmin/28840014. 3606100010000rdVnmin/300rn 实际铣削速度：VsmndV/28. 660100030040014. 310000进给量：fVsmmZnaVff/5 .1060/3001415. 0工作台每分进给量： mfmin/630/5 .10mmsmmVffm被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml341刀具切入长度：精铣时1lmmDl4001刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间：2jtmin18. 16302400341212mjflllt 本工序机动时间min73. 118. 155. 021jjjttt工序 60：粗铣斜块上平面机床：铣床 X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数10mmdw40014Z（1）粗铣铣削深度：pammap3每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.3.73，取faZmmaf/25. 0铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.3.81，取VsmV/4机床主轴转速：，取nmin/19140014. 3604100010000rdVnmin/200rn 实际铣削速度：VsmndV/19. 460100020040014. 310000进给量：fVsmmZnaVff/67.1160/2001425. 0工作台每分进给量：mfmin/2 .700/67.11mmsmmVffm：根据机械加工工艺手册表 2.3.81,amma240被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml341刀具切入长度：1lmmaDDl42) 31 ()(5 . 0221刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间：1jtmin55. 02 .700242341211mjflllt工序 60粗铣 3mm 宽的槽铣削深度：pa3pamm每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.3.73，取faZmmaf/15. 0铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.3.81，取VsmV/6机床主轴转速：，取nmin/28840014. 3606100010000rdVnmin/300rn 实际铣削速度：VsmndV/28. 660100030040014. 310000进给量：fVsmmZnaVff/5 .1060/3001415. 0工作台每分进给量： mfmin/630/5 .10mmsmmVffm被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml341刀具切入长度：精铣时1lmmDl4001刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间：2jtmin18. 16302400341212mjflllt 本工序机动时间min73. 118. 155. 021jjjttt工序 70：粗精铣侧面 75 圆端面机床：铣床 X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数10mmdw40014Z（1）粗铣铣削深度：pammap3每齿进给量：根据机械加工工艺手册表 2.3.73，取faZmmaf/25. 0铣削速度：参照机械加工工艺手册表 2.3.81，取VsmV/4机床主轴转速：，取nmin/19140014. 3604100010000rdVnmin/200rn 实际铣削速度：VsmndV/19. 460100020040014. 310000进给量：fVsmmZnaVff/67.1160/2001425. 0工作台每分进给量：mfmin/2 .700/67.11mmsmmVffm：根据机械加工工艺手册表 2.3.81,amma240被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知lmml341刀具切入长度：1lmmaDDl42) 31 ()(5 . 0221刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间：1jtmin55. 02 .700242341211mjflllt工序 90 钻扩铰 28mmH7 的光孔，钻扩 8 螺孔和 6 光孔钻孔选用机床为 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 10的钻孔进给量为 0.200.35。mmrmm 则取rmmf30. 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 min0mkfaTdcvvyxpmzvvvv（3-20）查得参数为，刀具耐用度125. 0,55. 0, 0,25. 0, 1 . 8myxzcvvvvT=35min则 =1.6v55. 00125. 025. 03 . 053571 . 8minm所以 =72n714. 36 . 11000minr选取 min120rn 所以实际切削速度为=2.641000714. 3120vminm确定切削时间（一个孔） =ts203 . 02228工序 110：钻扩侧面 10 螺孔，钻 18 沉头孔机床：立式钻床 Z525刀具：根据参照参考文献3表 4.39 选高速钢锥柄麻花钻头。进给量：根据参考文献3表 2.438，取。frmmf/33. 0切削速度：参照参考文献3表 2.441，取。V0.48/Vm s机床主轴转速：n，10001000 0.48 60539.53 /min3.14 17vnrd按照参考文献3表 3.131，取630 /minnr所以实际切削速度 ：v3.14 17 6300.56/10001000 60dnvm s切削工时 被切削层长度 ：l42lmm刀具切入长度：1l 117(1 2)12015.9622rDlctgkctgmmmm 刀具切出长度： 取2lmml412mml32走刀次数为 1机动时间： 1 jt142630.25min0.33 630jLtfn 扩孔刀具：根据参照参考文献3表 4.331 选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。片型号：E403切削深度：pa1.35pamm进给量：根据参考文献3表 2.452，取。f0.6/fmm r切削速度：参照参考文献3表 2.453，取。V0.44/Vm s机床主轴转速：n10001000 0.44 60426.78 /min3.14 19.7vnrD按照参考文献3表 3.131，取500 /minnr所以实际切削速度 ：v3.14 19.7 5000.52/10001000 60dnvm s切削工时被切削层长度 ：l42lmm刀具切入长度有：1l1119.7 17(1 2)12022.86322rDdlctgkctgmmmm刀具切出长度： ，取2lmml412mml32走刀次数为 1机动时间：2jt242330.16min0.6 500jLtfn 铰孔刀具：根据参照参考文献3表 4.354，选择硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度：。pa0.15pamm进给量：根据参考文献3表 2.458，取frmmf/0 . 20 . 1。rmmf/0 . 2切削速度：参照参考文献3表 2.460，取。VsmV/32. 0机床主轴转速：n10001000 0.32 60305.73 /min3.14 20VnrD按照参考文献3表 3.131 取315 /minnr实际切削速度 ：v3.14 20 6000.63/10001000 60Dnvm s切削工时被切削层长度 ：l42lmm刀具切入长度，1l0120 19.7(1 2)12022.0922rDdlctgkctgmm刀具切出长度： 取2lmml412mml32走刀次数为 1机动时间：3jt3422.0930.07min2 315jLtnf该工序的加工机动时间的总和是：jt0.250.160.070.48minjt 130钻扩钻扩两个 G1/4 螺孔钻孔选用机床为 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 10的钻孔进给量为 0.200.35。mmrmm 则取rmmf30. 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 min0mkfaTdcvvyxpmzvvvv（3-20）查得参数为，刀具耐用度125. 0,55. 0, 0,25. 0, 1 . 8myxzcvvvvT=35min则 =1.6v55. 00125. 025. 03 . 053571 . 8minm所以 =72n714. 36 . 11000minr选取 min120rn 所以实际切削速度为=2.641000714. 3120vminm确定切削时间（一个孔） =ts203 . 02228160去毛刺 无切削计算170清洗 无切削计算180检验 无切削计算190油封、入库 无切削计算1.7 时间定额计算及生产安排假设该零件年产量为 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）Ntktttzzfjd/%)1)(0/Ntzz因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： %)1)(ktttfjd其中： 单件时间定额 基本时间（机动时间）dtjt 辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种ft辅助动作所消耗的时间，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工序：粗、精铣结合面机动时间：jtmin73. 1jt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ft为。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min15. 0。则min1 . 0min25. 01 . 015. 0ftk：根据机械加工工艺手册表 2.5.48，13k单间时间定额： dtmin14. 1min24. 2%)131)(25. 073. 1 (%)1)(ktttfjd 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，min14. 1min12. 1224. 22ddtt 即能满足生产要求工序：粗铣平面机动时间：jtmin53. 0jt辅助时间：参照机械加工工艺手册表 2.5.，取工步辅助时间为ft。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min31. 0。则min1 . 0min41. 01 . 031. 0ftk：根据机械加工工艺手册表 2.5.48，13k单间时间定额： dtmin14. 1min06. 1%)131)(41. 053. 0(%)1)(ktttfjd 因此布置一台机床即能满足生产要求。工序：铣端面机动时间：jtmin53. 0jt辅助时间：参照机械加工工艺手册表 2.5.，取工步辅助时间为ft。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min31. 0。则min1 . 0min41. 01 . 031. 0ftk：根据机械加工工艺手册表 2.5.48，13k单间时间定额： dtmin14. 1min06. 1%)131)(41. 053. 0(%)1)(ktttfjd 因此布置一台机床即能满足生产要求。第 2 章 钻孔夹具设计2.1 设计要求为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。上面即为钻孔)的专用夹具，本夹具将用于 Z525 钻床。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。4、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：手动夹具，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，降低生产成本本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。2.2 夹具设计2.2.1 定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。2.2.2 切削力及夹紧力的计算刀具：钻头 D=8。则轴向力：见工艺师手册表 28.4F=Cdfk 3.1F0FzFyF 式中： C=420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FFF k =(F07. 1)190200()1903 . 1FnHBF=420)(212307. 135. 05 .138 . 00 . 1N转矩T=C dfkT0TZTyT式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTTT=0.206)(34.1707. 135. 05 .138 . 00 . 2MN 功率 P =mKWdTV726. 083095.1634.17300在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数 K=K K K K1234式中 K 基本安全系数，1.5;1 K 加工性质系数，1.1;2K刀具钝化系数, 1.1;3K 断续切削系数, 1.14则 F =KF=1.5/)(423921231 . 11 . 11 . 1N钻削时 T=17.34 NM切向方向所受力: F =1NLT267106534.173取1 . 0fF =4416f)(6 .4411 . 0NF Ff1所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。2.3 定位误差的分析制造误差ZZ （1）中心线对定位件中心线位置精度. 取.mm05. 003. 02mm04. 02（2）内外圆同轴度误差（查表 P297）.故，mm008. 03.mmDW142. 016. 005. 008. 004. 0125. 022222252423222则.533. 032142. 0知此方案可行。2.4 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。 图 2.1 可换钻套铰工艺孔钻套结构参数如下表 2.4：表 2.4 钻套dHD1D2Dh1hmCr公称尺寸允差111611+0.018+0.007221810490.5180.5衬套选用固定衬套其结构如图所示：图 2.2 固定衬套其结构参数如下表 2.5：表 2.5 固定衬套dD公称尺寸允差H公称尺寸允差C 1C18+0.034+0.0161210+0.023+0.0120.52钻模板选用固定式钻模板，用 4 个沉头螺钉和 2 个锥销定位于夹具体上。2.5 夹具设计及操作的简要说明由于是大批大量生产，主要考虑提高劳动生产率。因此设计时，需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计，用移动夹紧的大平面定位三个自由度，定位两个自由度，用定位块定位最后一个转动自由度。此时虽然有过定位，但底面是经精铣的面，定位是允许的。夹具装配图上要标注的尺寸：根据前面工序简图上所规定的被加工孔的加工精度要求该夹具的总装中还包含一些其他的非标准件夹具体 HT200钻模板 45垫板 T828结 论通过毕业设计，使我们充分的掌握了一般的设计方法和步骤，不仅是对所学知识的一个巩固，也从中得到新的启发和感受，同时也提高了自己运用理论知识解决实际问题的能力，而
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