方套工艺及钻14孔夹具设计【5个Ф14孔】（全套含CAD图纸）
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设计题目 设计 “方套”零件的机械加工工艺及钻孔夹具设计者 学号 指导教师 机械加工工序卡片工 序 名 称钻孔14mm 工序 号 13零件数量 5000 零件号零件名称 方套材 料 毛 坯牌号 硬度 形 式 重 量45 铸 件 1.00kg设 备 夹 具 工序工时(min)名称 型号 准终 单件立式钻床 Z525专用夹 具0.50.84工步 工 步 内 容 刀 具 量 具 走刀次数 背吃刀量 mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min工步工时 min1 钻孔 14 锪钻、游标卡尺 1 7 0.13 272 13.33 0.842 钻孔 14 锪钻、游标卡尺 1 7 0.13 272 13.33 0.843 钻孔 14 锪钻、游标卡尺 1 7 0.13 272 13.33 0.844 钻孔 14 锪钻、游标卡尺 1 7 0.13 272 13.33 0.845 钻孔 14 锪钻、游标卡尺 1 7 0.13 272 13.33 0.84设计者： 指导老师： 共 1 页 第 1 页机械加工工序卡片工 序 名 称钻孔14mm 工序 号零件数量 5000 零件号零件名称 方套材 料 毛 坯牌号 硬度 形 式 重 量45 铸 件 1.00kg设 备 夹 具 工序工时(min)名称 型号 准终 单件立式钻床 Z525专用夹 具0.50.84工步 工 步 内 容 刀 具 量 具 走刀次数 背吃刀量 mm进给量mm/r主轴转速r/min切削速度m/min工步工时 min1 钻孔 14 锪钻、游标卡尺 1 7 0.13 272 13.33 0.842 钻孔 14 锪钻、游标卡尺 1 7 0.13 272 13.33 0.843 钻孔 14 锪钻、游标卡尺 1 7 0.13 272 13.33 0.844 钻孔 14 锪钻、游标卡尺 1 7 0.13 272 13.33 0.845 钻孔 14 锪钻、游标卡尺 1 7 0.13 272 13.33 0.84设计者： 指导老师：魏永乐 共 1 页 第 1 页产品型号 零件图号 机械加工工艺过程卡片产品名称 方套 零件名称 方套 共 1 页 第 1 页材料牌号 45 毛坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 1 每台件数 备注 工序时间工序号 工序名称 工序内容 车间 工段 设备 工艺装备准终 单件1 锻造 模锻 热处理 模锻机2 热处理 热处理（正火） 热处理 描图 3 铣 铣 A 面 机加 x51 端面刀,卡尺 0.4 24 铣 铣 B 面 机加 x51 端面刀,卡尺 0.4 45 铣 铣凸台 R53 圆弧面 机加 x51 端面刀,卡尺 0.5 96 铣 铣左右两侧面 机加 x51 端面刀,卡尺 0.4 0.78描校 7 铣 铣下端面 机加 x51 端面刀,卡尺 0.2 0.398 铣 铣上侧面及与圆弧 R67 相交的台阶面 机加 x51 端面刀,卡尺 0.2 0.789 铣 铣 30 的方槽 机加 x51 端面刀,卡尺 0.5 2.8610 铣 倒角 机加 x51 倒角铣刀,卡尺 0.2 0.38底图号 11 钻 钻 90 度锁紧螺钉孔 机加 Z525 90 度锪钻,卡尺 0.2 0.4012 钻 用麻花钻钻 5x8.5 孔钻通 机加 Z525 麻花钻，卡尺 0.2 113 钻 用锪孔钻锪 5X14 的孔 机加 Z525 锪孔钻,卡尺 0.2 414 钻 用深孔钻钻、铰 8 的孔 机加 Z525 麻花钻,铰刀，卡尺 0.2 1.115 钳 去毛刺 机加16 清洗 清洗检验 机加 清洗机 清洗机装订号 设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计1目 录绪 论 .2一、零件的分析 .2二.工艺规程设计 .3(一)确定毛坯的制造形式 .4（二）基面的选择就 .4（三）制定工艺路线 .4（四） 确定毛坯的加工余量及毛胚尺寸，设计毛坯零件综合图 .6（五） 确定机械加工余量 .6(六)确定切削用量及基本工时 .9三、专用夹具设计 .15（一）设计主旨 .15（二）夹具设计 .15四、参考文献 .18购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计2购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计3购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计4绪 论机械加工工艺与工装课程设计是学生学完了机械制造工艺与装备课程后，对机械加工工艺过程、机械加工工艺和机床夹具结构进一步了解的练习性的教学环节，是学习深化与升华的重要过程，是对学生综合素质与工程实践的能力培养应在指导教师指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确绘制有关图表。在课程设计工作中，应综合运用多学科的理论、知识与技能，分析与解决工程问题。应学会依据技术课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书；培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。通过课程设计，应能树立正确的设计思想；培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；在工作设计中，应能树立正确的工程意识与经济意识，树立正确的生产观点、经济观点与全局观点购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计5该课程设计是学完本课程之后的一项重要的实践，是我们步入社会的一次深刻的链接，考察了我们独立设计，计算，绘图和分析的能力，同时提高了我们查阅各种设计手册的能力，通过该课程设计我们了解了夹具设计的一般步骤，需要用到的一些结构都需要我们认真查阅后绘制到图纸上，通过课程设计我们学会了很多课本上没有的知识。一、零件的分析（如图 1 所示方套零件图，下面就该零件的工艺分析过程进行分析）购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计6图 1(一) 零件作用题目所给的零件方套用于其他零件的配合，要求有一定精度要求及适当刚度与强度，材料为 45 钢 方槽位联接结面用于呈受传递力之用。（二）零件的工艺分析方套零件主要有以 方孔和以 深孔为中心的俩组加工表面。1，是以 方孔为中心的加工表面。这组加工表面有 方孔面上顶面，凸台面 及其周围的 5 个直径为8.5 的（直径为 14 的）孔面。2. 以 深孔为中心的加工表面，两侧面及底面，与底面成 26 度的斜面。二.工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件的材料为 45 钢，要求有一定的强度要求，轮廓尺寸不大，且形状亦不太复杂，又属大批大料生产，做毛坯可采用模锻成型。毛坯尺寸通过查表与计算加工余量后决定。（二）基面的选择就基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择正确、合理，可以保证加工质量，提高生产率。否则会使加工过程出现许多问题，产生废品，使生产无法进行。1. 粗基准的选择按照促基准的选择原则，为保证不加工面和加工面的位置要求，应选择不加工面为粗基准，故此处应选择 B 面为粗基准铣 A 面，在以铣好的 A 面作为基准铣 B 面，这样符合互为基准的原则。购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计72. 精基准的选择 精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当工序基准与设计基准不重合时，应进行尺寸换算。主要以加工好的 A 面作为基准。（三）制定工艺路线制定工艺路线应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。生产纲领以确定为大批大量生产的条件下，可采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还应考虑经济，以降低生产成本。1、工艺路线方案一工序 1：模锻工序 2：热处理（正火）工序 3：铣 A 面工序 4：铣 B 面工序 5：铣凸台 R53 圆弧面工序 6：铣左右两侧面工序 7：铣下侧面工序 8：铣上侧面及与圆弧 R67 相交的台阶面工序 9：铣 30 的方槽工序 10：倒角工序 11：钻 90 度锁紧螺钉孔工序 12：用麻花钻钻 5x8.5 孔钻通工序 13：用锪孔钻锪 5X14 的孔工序 14：用深孔钻钻 8 的孔工序 15：绞 8 的孔工序 16：去毛刺工序 17：检验工序 18：入库2、工艺路线方案二购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计8工序 1：模锻工序 2：热处理（正火）工序 3：铣 A 面工序 4：铣 B 面工序 5：铣凸台 R53 圆弧面工序 6：铣左右两侧面及下侧面工序 7：铣上侧面及与圆弧 R67 相交的台阶面工序 8：铣 30 的方槽工序 9：倒角工序 10：钻 90 度锁紧螺钉孔工序 11：用麻花钻钻 5x8.5 孔钻通工序 12：用锪孔钻锪 5X14 的孔工序 13：用深孔钻钻、绞 8 的孔工序 14：去毛刺工序 15：检验工序 16：入库3、工艺方案的比较与分析上述两种方案均无原则性错误，但方案一工序太分散不利于提高加工精度及生产率，方案二比方案一工序集中减少了装夹次数有利于提高加工精度及生产率，考虑到便与装夹和提高加工精度及生产率所以确定方案为。工序 1：模锻工序 2：热处理（正火）工序 3：铣 A 面工序 4：铣 B 面工序 5：铣凸台 R53 圆弧面工序 6：铣左右两侧面工序 7：铣下端面工序 8：铣上侧面及与圆弧 R67 相交的台阶面工序 9：铣 30 的方槽购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计9工序 10：倒角工序 11：钻 90 度锁紧螺钉孔工序 12：用麻花钻钻 5x8.5 孔钻通工序 13：用锪孔钻锪 5X14 的孔工序 14：用深孔钻钻、绞 8 的孔工序 15：去毛刺工序 16：检验工序 17：入库（4）确定毛坯的加工余量及毛胚尺寸，设计毛坯零件综合图 （5） 确定机械加工余量：钢质模锻件的机械加工余量按有关标准确定。确定时根据估算的锻件质量、加工精度及锻件形状复杂系数，由附表 1 可查的除孔外表面加工余量。锻件质量：零件质量 1m=v7.88x(8x8x3.3-3x3.5x3.3-3.14x0.4x0.4x8-3.14x0.7x0.7x3-0.3x3.4x8-0.5x2.8x8)=1.17kg由零件质量估算毛坯质量为 2.0kg。加工精度：零件的各表面均为一般加工精度。 2锻件形状复杂系数 S 为 S=M 锻件/M 外轮廓包容体 3M 外轮廓包容体=lxlxhx=8.4x8.4x3.7x7.852050g=2.05kg 故S=2/2.050.976按下表 1 查得形状复杂系数为 S，属一般级别 F1。表 1 锻件形状复杂系数 S级别 S 值范围 级别 S 值范围简单一级S10.631S20.320.63较复杂复杂S30.160.32S4=0.65%=3.0%表 4 方套毛坯（锻件）尺寸允许偏差/mm锻件尺寸 偏差 根据33 +1.00.4附表 3购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计1184+1.40.6附表 226 +1.10.6附表 2确定圆角半径：本锻件 H/B 皆小于 2；故可用下式计算 2圆角半径 r=0.05H+0.5为简化起见，以最大 H 计算r=(0.05x37+0.5)mm=2.35mm (取 r=2.5mm)确定拔模角度： 3L/B=84/84=1 H=37/84=0.44查【1】中附表 4 得 a=5 度确定分模位置；由毛坯图所示 4图 2 毛坯图确定毛坯热处理形式。钢质毛坯经锻造后应安排正火，以消除残余的锻造应 5力，并细化，均匀组织，从而改善其加工性能。（五）工序尺寸的确定因该零件图的精度要求不高，每个加工面经过一道工序加工均能达到图纸所示购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计12的要求的尺寸，形状，位置，精度。工序号 工序尺寸3 354 335 53 0-0.076 800-0.18 30+0.2+0.111 5x8.512 5x1413 80+0.04 (六 )确定切削用量及基本工时加工条件：45 钢正火 ，模锻，b=650MP 工序 3：铣 A 面选用机床 x51，铣刀为镶齿套式端面铣刀（高速钢）,外经为 100mm，齿数 z 为 20 见2中表 3.137 ,每齿进给量 0.04mm=fz=0.06mm ，取 fz=0.05mm/z 见【3】中表 2-21切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=30m/min 见【3】中表 2-22ns=1000 vc/d=1000x30/x100 r/min=95.6r/min ,按机床选取 nw=100r/min见【3】中表 3-9 故实际切削速度 v=dnw/1000=x100x100/1000 m/min=31.5 m/min 工作台的每分钟进给量 fm= fzznw=0.05x20x100 mm/min=100mm/min查机床说明书及【2】中表 4.237，刚好有 fm=100 mm/min 故直接选用。切削工时：tm=L/fm=(l+l1+l2+l3+d)/fm =(80+10+10+100)/100 min=2min工序 4：铣 B 面选用机床 x51，铣刀为镶齿套式端面铣刀（高速钢）,外经为 100mm，齿数 z 为 20 见2中表 3.1-37每齿进给量 0.04mm=fz=0.06mm ，取 fz=0.05mm/z 见【3】中表 2-21购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计13切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=30m/min 见【3】中表 2-22ns=1000 vc/d=1000x30/x100 r/min=95.6r/min ,按机床选取 nw=100r/min见【3】中表 3-9 故实际切削速度 v=dnw/1000=x100x100/1000 m/min=31.5 m/min 工作台的每分钟进给量 fm= fzznw=0.05x10x100 mm/min=50 mm/min查机床说明书及【2】中表 4.237，刚好有 fm=50 mm/min 故直接选用。切削工时：tm=L/fm=(l+l1+l2+l3+d)/fm =(80+10+10+100)/50 min=4 min工序 5：铣凸台 R53 圆弧面 选用机床 xK5032 立式升降台数控铣床，铣刀为立铣刀 26 L=100mm 见【2】中表 3.1-29取 F=100 mm/min N=800 r/min v=dN/1000=x26x800/1000 m/min=65.31 m/min 铣刀的行程：作图计算 L=l+l1+l2+l3=900 切削工时： tm=L/F=900/100 min=9 min工序 6：铣左右两侧面 选用机床 x51 铣刀为立铣刀（高速钢）10 齿数 z 为 4 每齿进给量 0.1mm=fz=0.15mm ，取 fz=0.12mm/z 见【3】中表 2-21每转进给量 f= fzZ=0.12x4 mm/r=0.48mm/r切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=20m/min 见【3】中表 2-22ns=1000 vc/d=1000x20/x10 r/min=636 r/min ,按机床选取 nw=590 r/min故实际切削速度 v=dnw/1000=x10x590/1000 m/min=18.5 m/min切削工时：tm=2(l+l1+l2)/fnw =2(80+1515)/0.48x590 min =0.78 min工序 7：铣下端面选用机床 x51 铣刀为立铣刀（高速钢）10 齿数 z 为 4 每齿进给量 0.1mm=fz=0.15mm ，取 fz=0.12mm/z 见【3】中表 2-21每转进给量 f= fzZ=0.12x4 mm/r=0.48mm/r切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=20m/min 见【3】中表 2-22购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计14ns=1000 vc/d=1000x20/x10 r/min=636 r/min ,按机床选取 nw=590 r/min故实际切削速度 v=dnw/1000=x10x590/1000 m/min=18.5 m/min切削工时：tm=(l+l1+l2)/fnw =(80+1515)/0.48x590 min =0.39 min工序 8：铣上侧面及与圆弧 R67 相交的台阶面选用机床 x51 铣刀为立铣刀（高速钢）10 齿数 z 为 4 (1) 工步 1：铣上侧面每齿进给量 0.1mm=fz=0.15mm ，取 fz=0.12mm/z 见【3】中表 2-21每转进给量 f= fzZ=0.12x4 mm/r=0.48mm/r切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=20m/min 见【3】中表 2-22ns=1000 vc/d=1000x20/x10 r/min=636 r/min ,按机床选取 nw=590 r/min故实际切削速度 v=dnw/1000=x10x590/1000 m/min=18.5 m/min切削工时：t1=(l+l1+l2)/fnw =(80+1515)/0.48x590 min =0.39 min(2) 工步 2：铣与圆弧 R67 相交的台阶面每齿进给量 0.1mm=fz=0.15mm ，取 fz=0.12mm/z 见【3】中表 2-21每转进给量 f= fzZ=0.12x4 mm/r=0.48mm/r切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=20m/min 见【3】中表 2-22ns=1000 vc/d=1000x20/x10 r/min=636 r/min ,按机床选取 nw=590 r/min故实际切削速度 v=dnw/1000=x10x590/1000 m/min=18.5 m/min切削工时：t2=(l+l1+l2)/fnw =(80+1515)/0.48x590 min =0.39 min则总切削工时：tm=t1+t2=0.39+0.39 min=0.78 min工序 9：铣 30+0.2+0.1 的方槽选用机床 x63 高速钢镶齿三面刃铣刀 160mm L=30mm 齿数 z 为 26 每齿进给量 0.04mm=fz=0.06mm ，取 fz=0.05mm/z 见【3】中表 2-21每转进给量 f= fzZ=0.05x26 mm/r=1.3mm/r切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=30m/min 见【3】中表 2-22ns=1000 vc/d=1000x30/x160 r/min=59.7 r/min ,按机床选取 nw=60r/min购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计15故实际切削速度 v=dnw/1000=x160x60/1000 m/min=30.14 m/min切削工时：tm=(l+l1+l2+d)/fnw =(33+20+10+160)/1.3x60 min =2.86 min其中: 切入 l1=20mm 切出 l2=10mm ,l=33mm , d=160mm工序 10：倒角选用机床 x51 铣刀为立铣刀（高速钢）10 齿数 z 为 4 每齿进给量 0.1mm=fz=0.15mm ，取 fz=0.12mm/z 见【3】中表 2-21每转进给量 f= fzZ=0.12x4 mm/r=0.48mm/r切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=20m/min 见【3】中表 2-22ns=1000 vc/d=1000x20/x10 r/min=636 r/min ,按机床选取 nw=590 r/min故实际切削速度 v=dnw/1000=x10x590/1000 m/min=18.5 m/min作图计算铣刀的路径 L=2（l1+l2+l3+l4+l5+l6）=2（5.7+10+10+12+10+10）=105.4 mm则切削工时：tm=L/fnw =105.4/0.48x590 min=0.38min工序 11：钻 90 度锁紧螺钉孔选用机床 Z525 8的沉头孔钻 进给量 f =0.20mm/r 见【3】中表 2-23切削速度取 vc=30m/min 见【3】中表 2-20ns=1000 vc/d=1000x30/x8 r/min=1194 r/min ,按机床选取 nw=960r/min 见【3】中表 3-9故实际切削速度 v=dnw/1000=x8x960/1000 m/min=24.12m/min切削工时：tm=(l+l1)/fnw =(5+3)/0.20x960min =0.042 min工序 12：用麻花钻钻 5x8.5 孔钻通选用机床 Z525 8.5的麻花钻 进给量 f =0.20mm/r 见【3】中表 2-23切削速度取 vc=30m/min 见【3】中表 2-20购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计16ns=1000 vc/d=1000x30/x8.5 r/min=1124 r/min ,按机床选取 nw=960r/min 见【3】中表 3-9故实际切削速度 v=dnw/1000=x8.5x960/1000 m/min=25.6m/min切削工时：tm=(l+l1+l2)/fnw =(30+6+3)/0.20x960 min =0.2 min其中: 切入 l1=6mm 切出 l2=3mm ,l=30mm 工序 13：用锪孔钻锪 5X14 的孔选用机床 Z525 14的锪孔钻 根据有关资料，锪孔时进给量及切削速度均为钻孔式的 1/21/3故进给量 f =0.4xf 钻=0.4x0.32=0.128mm/r 取 f =0.13mm/r 切削速度取 vc=40x1/3 m/min=13.33 m/min ns=1000 vc/d=1000x13.3/x14r/min=302.5 r/min ,按机床选取 nw=272r/min 见【3】中表 3-9故实际切削速度 v=dnw/1000=x14x272/1000 m/min=11.96m/min切削工时：tm=(l+l1)/fnw =(25+5)/272x0.13 min =0.84 min其中: 切入 l1=5mm , l=25mm 工序 14：用深孔钻钻、绞 8 的孔选用机床 Z525 8的麻花钻 及 8的铰刀 (1) 工步 1：用深孔钻钻 8 的孔进给量 f =0.20mm/r 见【3】中表 2-23切削速度取 vc=30m/min 见【3】中表 2-20ns=1000 vc/d=1000x30/x8 r/min=1194r/min ,按机床选取 nw=960r/min 见【3】中表 3-9故实际切削速度 v=dnw/1000=x8x960/1000 m/min=24.12m/min切削工时：tm=(l+l1+l2)/fnw =(80+10+4)/0.20x960 min =0.49 min其中: 切入 l1=10mm 切出 l2=4mm ,l=80mm (2) 工步 2：绞 8 的孔购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计17进给量 f =2f 钻=2x0.20=0.40 mm/r 切削速度取 vc=(1/21/3)v 钻 取 vc=0.4v 钻=0.4x30 m/min=12 m/min 见【3】中表 2-20ns=1000 vc/d=1000x12/x8 r/min=477r/min ,按机床选取 nw=392r/min 见【3】中表 3-9故实际切削速度 v=dnw/1000=x8x392/1000 m/min=9.85m/min切削工时：tm=(l+l1+l2)/fnw =(80+10+4)/0.40x392min =0.599min其中: 切入 l1=10mm 切出 l2=4mm ,l=80mm 三、专用夹具设计为了提高劳动效率，保证加工质量，降低劳动强度，通常需要设计专用夹具。经过和指导老师协商，决定设计第 13 道工序钻 14mm 的孔夹具。本夹具用于 Z525 钻床。（一）设计主旨本夹具主要用来钻 5 个 14孔，为自由公差，因此加工精度不是很高 ,所以，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产效率，降低劳动强度。 购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计18（二）夹具设计1、定位基准的选择经分析可知，在加工本道工序前，其它平面已基本加工完成，因此，选择一平面及凸台圆柱面作为主要定位基准，再以一挡销作为次要定位基准，限制工件六个自由度。2切削力及夹紧力计算 刀具：高速钢钻头，直径 d =14mm，f=0.13mm/r0钻头转速 n=5.63r/s工件材料：灰铸铁 HB=210则： 切屑扭矩 M= 10 （表 336）MyxKfdC03=225.6314 0.71 1.059109.18.0=20.5（Nm）轴向力 F= =588.6012 0.13 1.059FyxFKfdC0 18.0=1462（N）其中 K =K =( ) =( ) =1.059MF19HB6.026.0切削功率 P =2 Mn103=23.1414.315.6310 3=0.5 KW由零件定位、装夹方式可知，只有钻削时产生的轴向力能引起零件的松动。由夹紧机构产生的实际夹紧力应满足下式：P=KF式中，安全系数 321K4为基本安全系数 1.5；1K为加工性质系数 1.1；2购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计19为刀具钝化系数 1.2；3K为断续切削系数 1.2。4所以 （N） 1.5.146291FK所需的实际夹紧力为 2919N 是不算很大，为了使得整个夹具结构紧凑，决定选用螺纹夹紧机构。3.位误差分析定夹具的主要定位元件为一平面，一圆柱面，一限制周向的活动挡销：定柱面是与孔 相配合的，通过孔与零件柱面的配合来确定加工孔的中53心，用一挡销限制周转旋转的自由度，最后达到完全定位。因此，定位销与其相配合的孔的公差相同。由于 是自由公差，因此满足公差要求。141夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于采用何种夹紧装置以减少更换工件的辅助时间。本夹具设计时，尽量使夹具体简单，紧凑。购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计20购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 方套工艺及钻 14 孔夹具设计21四、参考文献1.机械制造工艺学课程设计指导书 机械工业出版社 赵家齐 编2.机械制造工艺设计手册 机械工业出版社 王绍俊 编3. 机床夹具设计手册方套工艺及钻 14孔夹具设计1目 录绪 论 .2一、零件的分析 .2二.工艺规程设计 .3(一)确定毛坯的制造形式 .4（二）基面的选择就 .4（三）制定工艺路线 .4（四） 确定毛坯的加工余量及毛胚尺寸，设计毛坯零件综合图 .6（五） 确定机械加工余量 .6(六)确定切削用量及基本工时 .9三、专用夹具设计 .15（一）设计主旨 .15（二）夹具设计 .15四、参考文献 .18方套工艺及钻 14孔夹具设计2绪 论机械加工工艺与工装课程设计是学生学完了机械制造工艺与装备课程后，对机械加工工艺过程、机械加工工艺和机床夹具结构进一步了解的练习性的教学环节，是学习深化与升华的重要过程，是对学生综合素质与工程实践的能力培养应在指导教师指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确绘制有关图表。在课程设计工作中，应综合运用多学科的理论、知识与技能，分析与解决工程问题。应学会依据技术课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书；培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。通过课程设计，应能树立正确的设计思想；培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；在工作设计中，应能树立正确的工程意识与经济意识，树立正确的生产观点、经济观点与全局观点该课程设计是学完本课程之后的一项重要的实践，是我们步入社会的一次深刻的链接，考察了我们独立设计，计算，绘图和分析的能力，同时提高了我们查阅各种设计手册的能力，通过该课程设计我们了解了夹具设计的一般步骤，需要用到的一些结构都需要我们认真查阅后绘制到图纸上，通过课程设计我们学会了很多课本上没有的知识。方套工艺及钻 14孔夹具设计3一、零件的分析（如图 1所示方套零件图，下面就该零件的工艺分析过程进行分析）图 1(一) 零件作用题目所给的零件方套用于其他零件的配合，要求有一定精度要求及适当刚度与强度，材料为 45 钢 方槽位联接结面用于呈受传递力之用。（二）零件的工艺分析方套零件主要有以 方孔和以 深孔为中心的俩组加工表面。1，是以 方孔为中心的加工表面。这组加工表面有 方孔面上顶面，凸台面 及其周围的 5 个直径为8.5 的（直径为 14 的）孔面。2. 以 深孔为中心的加工表面，两侧面及底面，与底面成 26 度的斜面。方套工艺及钻 14孔夹具设计4二.工艺规程设计(一)确定毛坯的制造形式零件的材料为 45钢，要求有一定的强度要求，轮廓尺寸不大，且形状亦不太复杂，又属大批大料生产，做毛坯可采用模锻成型。毛坯尺寸通过查表与计算加工余量后决定。（二）基面的选择就基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择正确、合理，可以保证加工质量，提高生产率。否则会使加工过程出现许多问题，产生废品，使生产无法进行。1. 粗基准的选择按照促基准的选择原则，为保证不加工面和加工面的位置要求，应选择不加工面为粗基准，故此处应选择 B面为粗基准铣 A面，在以铣好的 A面作为基准铣 B面，这样符合互为基准的原则。2. 精基准的选择 精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当工序基准与设计基准不重合时，应进行尺寸换算。主要以加工好的 A面作为基准。（三）制定工艺路线制定工艺路线应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。生产纲领以确定为大批大量生产的条件下，可采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还应考虑经济，以降低生产成本。1、工艺路线方案一工序 1：模锻工序 2：热处理（正火）工序 3：铣 A 面方套工艺及钻 14孔夹具设计5工序 4：铣 B 面工序 5：铣凸台 R53 圆弧面工序 6：铣左右两侧面工序 7：铣下侧面工序 8：铣上侧面及与圆弧 R67 相交的台阶面工序 9：铣 30 的方槽工序 10：倒角工序 11：钻 90 度锁紧螺钉孔工序 12：用麻花钻钻 5x8.5 孔钻通工序 13：用锪孔钻锪 5X14 的孔工序 14：用深孔钻钻 8 的孔工序 15：绞 8 的孔工序 16：去毛刺工序 17：检验工序 18：入库2、工艺路线方案二工序 1：模锻工序 2：热处理（正火）工序 3：铣 A 面工序 4：铣 B 面工序 5：铣凸台 R53 圆弧面工序 6：铣左右两侧面及下侧面工序 7：铣上侧面及与圆弧 R67 相交的台阶面工序 8：铣 30 的方槽工序 9：倒角工序 10：钻 90 度锁紧螺钉孔工序 11：用麻花钻钻 5x8.5 孔钻通工序 12：用锪孔钻锪 5X14 的孔工序 13：用深孔钻钻、绞 8 的孔方套工艺及钻 14孔夹具设计6工序 14：去毛刺工序 15：检验工序 16：入库3、工艺方案的比较与分析上述两种方案均无原则性错误，但方案一工序太分散不利于提高加工精度及生产率，方案二比方案一工序集中减少了装夹次数有利于提高加工精度及生产率，考虑到便与装夹和提高加工精度及生产率所以确定方案为。工序 1：模锻工序 2：热处理（正火）工序 3：铣 A 面工序 4：铣 B 面工序 5：铣凸台 R53 圆弧面工序 6：铣左右两侧面工序 7：铣下端面工序 8：铣上侧面及与圆弧 R67 相交的台阶面工序 9：铣 30 的方槽工序 10：倒角工序 11：钻 90 度锁紧螺钉孔工序 12：用麻花钻钻 5x8.5 孔钻通工序 13：用锪孔钻锪 5X14 的孔工序 14：用深孔钻钻、绞 8 的孔工序 15：去毛刺工序 16：检验工序 17：入库（4）确定毛坯的加工余量及毛胚尺寸，设计毛坯零件综合图 （5） 确定机械加工余量：钢质模锻件的机械加工余量按有关标准确定。确定时根据估算的锻件质量、加工精度及锻件形状复杂系数，由附表 1 可查的除孔外表面加工余量。锻件质量：零件质量1方套工艺及钻 14孔夹具设计7m=v7.88x(8x8x3.3-3x3.5x3.3-3.14x0.4x0.4x8-3.14x0.7x0.7x3-0.3x3.4x8-0.5x2.8x8)=1.17kg由零件质量估算毛坯质量为 2.0kg。加工精度：零件的各表面均为一般加工精度。2锻件形状复杂系数 S 为 S=M 锻件/M 外轮廓包容体3M 外轮廓包容体=lxlxhx=8.4x8.4x3.7x7.852050g=2.05kg 故S=2/2.050.976按下表 1查得形状复杂系数为 S，属一般级别 F1。表 1锻件形状复杂系数 S级别 S值范围 级别 S值范围简单一级S10.631S20.320.63较复杂复杂S30.160.32S4=0.65%=3.0%表 4 方套毛坯（锻件）尺寸允许偏差/mm锻件尺寸 偏差 根据33 +1.00.4附表 384+1.40.6附表 226 +1.10.6附表 2确定圆角半径：本锻件 H/B 皆小于 2；故可用下式计算2圆角半径 r=0.05H+0.5为简化起见，以最大 H 计算r=(0.05x37+0.5)mm=2.35mm (取 r=2.5mm)确定拔模角度：3L/B=84/84=1 H=37/84=0.44查【1】中附表 4 得 a=5 度确定分模位置；由毛坯图所示4方套工艺及钻 14孔夹具设计9图 2 毛坯图确定毛坯热处理形式。钢质毛坯经锻造后应安排正火，以消除残余的锻造应5力，并细化，均匀组织，从而改善其加工性能。（五）工序尺寸的确定因该零件图的精度要求不高，每个加工面经过一道工序加工均能达到图纸所示的要求的尺寸，形状，位置，精度。工序号 工序尺寸3 354 335 53 0-0.076 800-0.18 30+0.2+0.111 5x8.512 5x1413 80+0.04 (六 )确定切削用量及基本工时加工条件：45 钢正火 ，模锻，b=650MP 工序 3：铣 A 面方套工艺及钻 14孔夹具设计10选用机床 x51，铣刀为镶齿套式端面铣刀（高速钢）,外经为 100mm，齿数 z 为 20 见2中表 3.137 ,每齿进给量 0.04mm=fz=0.06mm ，取 fz=0.05mm/z 见【3】中表 2-21切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=30m/min 见【3】中表 2-22ns=1000 vc/d=1000x30/x100 r/min=95.6r/min ,按机床选取 nw=100r/min见【3】中表 3-9 故实际切削速度 v=dnw/1000=x100x100/1000 m/min=31.5 m/min 工作台的每分钟进给量 fm= fzznw=0.05x20x100 mm/min=100mm/min查机床说明书及【2】中表 4.237，刚好有 fm=100 mm/min 故直接选用。切削工时：tm=L/fm=(l+l1+l2+l3+d)/fm =(80+10+10+100)/100 min=2min工序 4：铣 B 面选用机床 x51，铣刀为镶齿套式端面铣刀（高速钢）,外经为 100mm，齿数 z 为 20 见2中表 3.1-37每齿进给量 0.04mm=fz=0.06mm ，取 fz=0.05mm/z 见【3】中表 2-21切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=30m/min 见【3】中表 2-22ns=1000 vc/d=1000x30/x100 r/min=95.6r/min ,按机床选取 nw=100r/min见【3】中表 3-9 故实际切削速度 v=dnw/1000=x100x100/1000 m/min=31.5 m/min 工作台的每分钟进给量 fm= fzznw=0.05x10x100 mm/min=50 mm/min查机床说明书及【2】中表 4.237，刚好有 fm=50 mm/min 故直接选用。切削工时：tm=L/fm=(l+l1+l2+l3+d)/fm =(80+10+10+100)/50 min=4 min工序 5：铣凸台 R53 圆弧面 选用机床 xK5032 立式升降台数控铣床，铣刀为立铣刀 26 L=100mm 见【2】中表 3.1-29取 F=100 mm/min N=800 r/min v=dN/1000=x26x800/1000 m/min=65.31 m/min 铣刀的行程：作图计算 L=l+l1+l2+l3=900 切削工时： tm=L/F=900/100 min=9 min方套工艺及钻 14孔夹具设计11工序 6：铣左右两侧面 选用机床 x51 铣刀为立铣刀（高速钢）10 齿数 z 为 4 每齿进给量 0.1mm=fz=0.15mm ，取 fz=0.12mm/z 见【3】中表 2-21每转进给量 f= fzZ=0.12x4 mm/r=0.48mm/r切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=20m/min 见【3】中表 2-22ns=1000 vc/d=1000x20/x10 r/min=636 r/min ,按机床选取 nw=590 r/min故实际切削速度 v=dnw/1000=x10x590/1000 m/min=18.5 m/min切削工时：tm=2(l+l1+l2)/fnw =2(80+1515)/0.48x590 min =0.78 min工序 7：铣下端面选用机床 x51 铣刀为立铣刀（高速钢）10 齿数 z 为 4 每齿进给量 0.1mm=fz=0.15mm ，取 fz=0.12mm/z 见【3】中表 2-21每转进给量 f= fzZ=0.12x4 mm/r=0.48mm/r切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=20m/min 见【3】中表 2-22ns=1000 vc/d=1000x20/x10 r/min=636 r/min ,按机床选取 nw=590 r/min故实际切削速度 v=dnw/1000=x10x590/1000 m/min=18.5 m/min切削工时：tm=(l+l1+l2)/fnw =(80+1515)/0.48x590 min =0.39 min工序 8：铣上侧面及与圆弧 R67 相交的台阶面选用机床 x51 铣刀为立铣刀（高速钢）10 齿数 z 为 4 (1) 工步 1：铣上侧面每齿进给量 0.1mm=fz=0.15mm ，取 fz=0.12mm/z 见【3】中表 2-21每转进给量 f= fzZ=0.12x4 mm/r=0.48mm/r切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=20m/min 见【3】中表 2-22ns=1000 vc/d=1000x20/x10 r/min=636 r/min ,按机床选取 nw=590 r/min故实际切削速度 v=dnw/1000=x10x590/1000 m/min=18.5 m/min切削工时：t1=(l+l1+l2)/fnw =(80+1515)/0.48x590 min =0.39 min(2) 工步 2：铣与圆弧 R67 相交的台阶面方套工艺及钻 14孔夹具设计12每齿进给量 0.1mm=fz=0.15mm ，取 fz=0.12mm/z 见【3】中表 2-21每转进给量 f= fzZ=0.12x4 mm/r=0.48mm/r切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=20m/min 见【3】中表 2-22ns=1000 vc/d=1000x20/x10 r/min=636 r/min ,按机床选取 nw=590 r/min故实际切削速度 v=dnw/1000=x10x590/1000 m/min=18.5 m/min切削工时：t2=(l+l1+l2)/fnw =(80+1515)/0.48x590 min =0.39 min则总切削工时：tm=t1+t2=0.39+0.39 min=0.78 min工序 9：铣 30+0.2+0.1 的方槽选用机床 x63 高速钢镶齿三面刃铣刀 160mm L=30mm 齿数 z 为 26 每齿进给量 0.04mm=fz=0.06mm ，取 fz=0.05mm/z 见【3】中表 2-21每转进给量 f= fzZ=0.05x26 mm/r=1.3mm/r切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=30m/min 见【3】中表 2-22ns=1000 vc/d=1000x30/x160 r/min=59.7 r/min ,按机床选取 nw=60r/min故实际切削速度 v=dnw/1000=x160x60/1000 m/min=30.14 m/min切削工时：tm=(l+l1+l2+d)/fnw =(33+20+10+160)/1.3x60 min =2.86 min其中: 切入 l1=20mm 切出 l2=10mm ,l=33mm , d=160mm工序 10：倒角选用机床 x51 铣刀为立铣刀（高速钢）10 齿数 z 为 4 每齿进给量 0.1mm=fz=0.15mm ，取 fz=0.12mm/z 见【3】中表 2-21每转进给量 f= fzZ=0.12x4 mm/r=0.48mm/r切削速度 20m/min= vc =45m/min ，取 vc=20m/min 见【3】中表 2-22ns=1000 vc/d=1000x20/x10 r/min=636 r/min ,按机床选取 nw=590 r/min故实际切削速度 v=dnw/1000=x10x590/1000 m/min=18.5 m/min作图计算铣刀的路径 L=2（l1+l2+l3+l4+l5+l6）=2（5.7+10+10+12+10+10）=105.4 mm则切削工时：tm=L/fnw =105.4/0.48x590 min=0.38min方套工艺及钻 14孔夹具设计13工序 11：钻 90 度锁紧螺钉孔选用机床 Z525 8的沉头孔钻 进给量 f =0.20mm/r 见【3】中表 2-23切削速度取 vc=30m/min 见【3】中表 2-20ns=1000 vc/d=1000x30/x8 r/min=1194 r/min ,按机床选取 nw=960r/min 见【3】中表 3-9故实际切削速度 v=dnw/1000=x8x960/1000 m/min=24.12m/min切削工时：tm=(l+l1)/fnw =(5+3)/0.20x960min =0.042 min工序 12：用麻花钻钻 5x8.5 孔钻通选用机床 Z525 8.5的麻花钻 进给量 f =0.20mm/r 见【3】中表 2-23切削速度取 vc=30m/min 见【3】中表 2-20ns=1000 vc/d=1000x30/x8.5 r/min=1124 r/min ,按机床选取 nw=960r/min 见【3】中表 3-9故实际切削速度 v=dnw/1000=x8.5x960/1000 m/min=25.6m/min切削工时：tm=(l+l1+l2)/fnw =(30+6+3)/0.20x960 min =0.2 min其中: 切入 l1=6mm 切出 l2=3mm
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