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IXX 学院学院 毕业设计论文升降螺母加工工艺规程及制订铣键槽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 要升降螺母零件加工工艺设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及切削用量设计三部分。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。关键词：工艺，工序，切削用量IIIAbstractBearing through cover parts processing technology design including machining process design, process design and cutting design in three parts. In the design process should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design the structure of the blank, and select good parts processing base, design parts of the process route; and then the various parts of process dimension calculation, is the key to decide each work order process equipment and cutting parameters.Key words: process, process, cutting parametersIV目 录摘 要.II目 录.IV第 1 章 序 言.1第 2 章 零件的分析.22.1 零件的作用.22.2 零件的工艺分析.2第 3 章 工艺规程设计.33.1 确定毛坯的制造形式.33.2 基面的选择.33.3 制定工艺路线.33.3.1 工艺路线方案一.43.3.2 工艺路线方案二.43.3.3 工艺方案的比较与分析.53.4 选择加工设备和工艺装备.63.4.1 机床选用.63.4.2 选择刀具.63.4.3 选择量具.63.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.63.6 确定切削用量及基本工时.8第 4 章 铣键槽夹具的设计.174.1 问题的提出 .174.2 夹具设计 .174.2.1 定位基准的选择.174.2.2 切削力和夹紧力计算.174.3 零件加工误差分析 .194.4 确定夹具体结构尺寸和总体结构.204.5 夹具设计及操作的简要说明.21V第 5 章 铣键槽工序刀具设计说明书.23第 6 章 铣键槽工序量具设计说明书.24总 结.25致 谢.27参 考 文 献.281 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。升降螺母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。2第 2 章 零件的分析2.1 零件的作用 题目所给的是升降螺母. 其主要作用是升降螺母定位；跟其他零件配合实现整个机构的升降作业，达到这个机构的上升和下降运动。图 3 升降螺母零件图2.2 零件的工艺分析零件的材料为锡青铜，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削,零件的主要技术要求分析如下：(1).由零件图可知，零件的底座底面、内孔、端面及轴承座的顶面有粗糙度要求，其余的表面精度要求并不高，也就是说其余的表面不需要加工，只需按照铸造时的精度即可。底座底面的精度为 Ra6.3、内孔、端面及内孔的精度要求均为 12.5。在工作时，静力平衡。(2).铸件要求不能有砂眼、疏松等缺陷，以保证零件的强度、硬度及疲劳度，在静力的作用下，不至于发生意外事故。3第第 3 3 章章 工艺规程设计工艺规程设计3.13.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式零件材料为锡青铜，生产批量为中等批量，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.23.2 基面的选择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，对像升降螺母这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果以外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形50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)。零件图中给出了以中心轴线为基准，加工时零件绕基准轴线作无轴向移动旋转一周时，最后选取外圆做为粗基准，利用三爪卡盘卡住这50个面做主要定位面。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。3.33.3 制定工艺路线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。43.3.1 工艺路线方案一0备料铸造毛坯5热处理时效处理10粗车粗车50 外圆、48 外圆以及端面，倒角为。045215粗车掉头，粗车53 外圆以及端面倒角为。045220半精车半精车50 外圆、48 外圆25车车 2 处宽度为 3mm 的退刀槽30车车 M48X1.5 的外螺纹35半精车粗镗、半精镗的内孔。3240钻精镗内孔。3245车车 Tr39X6 内螺纹50铣铣键槽55钳去毛刺60检终检65入库入库3.3.2 工艺路线方案二0备料铸造毛坯5热处理时效处理10粗车粗车50 外圆、48 外圆以及端面，倒角为。045215粗车掉头，粗车53 外圆以及端面倒角为。045220半精车粗镗、半精镗的内孔。32525镗精镗内孔。3230半精车半精车50 外圆、48 外圆35车车 2 处宽度为 3mm 的退刀槽40车车 M48X1.5 的外螺纹45车车 Tr39X6 内螺纹50铣铣键槽55钳去毛刺60检终检65入库入库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。方案一减少了装夹次数，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。选择方案一。0备料铸造毛坯5热处理时效处理10粗车粗车50 外圆、48 外圆以及端面，倒角为。045215粗车掉头，粗车53 外圆以及端面倒角为。045220半精车半精车50 外圆、48 外圆25车车 2 处宽度为 3mm 的退刀槽30车车 M48X1.5 的外螺纹35半精车粗镗、半精镗的内孔。32640钻精镗内孔。3245车车 Tr39X6 内螺纹50铣铣键槽55钳去毛刺60检终检65入库入库3.43.4 选择加工设备和工艺装备选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用.工序和工序是粗车、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 型卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表.-。.工序是钻孔，选用 Z525 摇臂钻床。.工序是铣铣键槽,这两个面的要求精度不高,从经济角度看,采用 X52K。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。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。3.53.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“升降螺母” 零件材料为锡青铜，查机械加工工艺手册 （以后简称工艺手册7） ，表 2.2-17，计算零件毛坯的重量约为 2。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。3.63.6 确定切削用量及基本工时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 工序粗车50 外圆、48 外圆以及端面，倒角为。0452机床 CA6140 普通车床，工件用爪卡盘固定。3.6.1.1 确定粗车左端面的切削用量所选刀具为 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C6201 机床的中心高为 200（表 1.30） ，故选刀杆尺寸=，刀mmHBmmmm2516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mm5 . 40V012=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。006vK090vK010s00srmm8 . 0.确定切削深度pa由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故mm5 = （3-1）pamm75. 3.确定进给量 f根据切削加工简明实用手册可知：表 1.49刀杆尺寸为，工件直径400 之间时，mm16mm25pamm4100 进给量=0.51.0frmm按 CA6140 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7frmm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，C6201 机床进给机构允许进给力=3530。maxFN根据表 1.21，当强度在 174207时，=HBSpamm4f75. 0rmmrK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fFroFfKsFfKkrFfK进给力为： =950=1111.5 （3-fF17. 1N2）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。frmm7 . 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mm5 . 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=。HBSpamm4frmm75. 0Vmin63m切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表tvKmvKsvKTvKKvK1.28） ，故： =tVvK =63 （3-0V0 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 13） min48m =120 （3-nDVc1000127481000minr4）根据 CA6140 车床说明书选择 =1250nminr这时实际切削速度为：cV10 = （3-cV1000cDn1000125127min50m5）.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，=，HBS 160245pamm3f ，切削速度时，rmm75. 0min50mV =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：krPckPcrK0 =1.7=1.2 （3-CP73. 0KW6）根据表 1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所nmin125rEPKW9 . 5CPEP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，=，=，=pammfrmm7 . 0nmin125rsr08. 2Vmin50m.倒角 为了缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔相同 srn28. 3换车刀手动进给。. 计算基本工时 （3-nflt 7）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mm1 = （3-mt7 . 0125128min46. 18） 3.6.2 工序掉头，粗车53 外圆以及端面倒角为。0452本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序相同的可转位车刀。11采用工序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 =56pmmrmmsrminmis3.6.33.6.3 工序工序半精车50 外圆、48 外圆3.6.3.13.6.3.1 确定半精车切削用量确定半精车切削用量所选刀具为 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mmHBmmmm2516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=mm5 . 40V0120，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。06vK090vK010s00srmm8 . 0.确定切削深度pa由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故mm5 . 2 = pa25 . 2mm25. 1.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，mm16mm25pamm4100 进给量=0.51.0frmm按 C6201 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7frmm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，C6201 机床进给机构允许进给力=3530。maxFN根据表 1.21，当强度在 174207时，=HBSpamm4f75. 0rmmrK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fFroFfKsFfKkrFfK进给力为： =950=1111.5 由fF17. 1N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。frmm7 . 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mm5 . 1寿命=。Tmin60.确定切削速度0V12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=。HBSpamm4frmm75. 0Vmin63m切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表tvKmvKsvKTvKKvK1.28） ，故： =tVvK =63 （3-0V0 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 112） min48m =120 （3-nDVc1000127100048minr13）根据 CA6140 车床说明书选择 =1250nminr这时实际切削速度为：cV = （3-cV1000cDn1000125127min50m14）.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，=，HBS 160245pamm3f ，切削速度时，rmm75. 0min50mV =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：krPckPcrK0 =1.7=1.2 CP73. 0kw根据表 1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所nmin125rEPkw9 . 5CPEP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，=，=，=pammfrmm7 . 0nmin125rsr08. 2Vmin50m.计算基本工时 （3-nflt 15）13式中= +， =mm127Llyl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mm1=126+ =L1mm128 =mt7 . 0125127min4 . 13.6.3.23.6.3.2 确定半精镗精镗确定半精镗精镗内孔的切削用量内孔的切削用量32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。60Tmin.确定切削深度 apmm25. 0.根据表 1.5 ，当半精镗铸料，镗刀直径为，a，镗刀伸出长度*mm16pmm2时，进给量为：。mm80rmmf1 . 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 vvvmin60T V=124.6 minm 选择 CA6140 机床转速：n= n =1200=20minrsr实际切削速度为： v = 2.08 sm.确定基本时间确定半精镗孔的基本时间 50s3.6.5 工序 45车 Tr39X6 内螺纹(1)、选择刀具选择螺纹车刀。（2）选择切削用量 1） 、确定切削深度可在 4 次走刀内切完apvyvxpKvfaTCvMmin13045 .306 .1241000r14 2） 、进给量 f依据，根据表 1.6，加工材料为碳钢，当表面粗糙度为切削用量简明手册，（预计）时，。 1.6aRm0.5,50 100/ minrmm vm0.11 0.16/fmm r依据，根据 CJK6140 车床的使用说明书选择切削用量简明手册 0.15/fmm r确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验依据，根据 CJK6140 车床的使用说明书，其进给机构允许的切削用量简明手册进给力为=3530N。maxF查，根据表 1.21，当钢的强度，切削用量简明手册570 670bMPa，=100m/min(预计)时，进给力为=375N。2.0apmm0.26/fmm r045rk cvfF依据，根据表 1.29-2，切削时的修正系数为，切削用量简明手册fF1.0voFfk，故实际进给力为1.0sFfk1.0krFfk 375 1.0 1.0 1.0950fFN由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选的进0.15/fmm r给量可用3） 、车刀磨钝标准及耐用度 T依据，根据表 1.9，车刀的后刀面最大磨损量取为切削用量简明手册0.5mm（0.40.6） ，车刀的寿命 T=60min。4） 、确定切削速度cv依据，根据表 1.28，可查得切削速度的修正系数为，切削用量简明手册1.0tvk ，故1.0krvk0.8svk1.0Tvk1.0kvk1.18Mvk =0.94vMvtvkrvsvTvkvkkk kk k k 依据，根据表 1.27，切削速度的计算为切削用量简明手册 vcvmxvyvCvkT apf故 =224m/min0.20.150.22910.94600.20.15cv r/min10001000 224/ min297224vnrD15依据，根据 CJK6140 车床的使用说明书，选择切削用量简明手册 1200 /cnr mm这时实际切削速度为cv =120m/min32 1200/ min10001000ccDnvm最后决定的车削用量为。0.2,0.15/ ,1200 / min,120/ minpcamm fmm r nrvm工序 铣键槽。机床：铣床KX52刀具：错齿三面刃铣刀 粗铣 8 槽切削深度：=7.5papa根据参考文献3表查得：进给量,根据参考文献1表2.4760.06/famm z查得切削速度。303224/minVm机床主轴转速：n，10001000 2462.1 /min3.14 125Vnrd按照参考文献3表 3.174，取75 /minnr实际切削速度 ：v3.14 125 750.50/10001000 60dnvm s进给量：fV0.06 18 75/601.35/ffVa Znmm s工作台每分进给量： mf1.35/81/minmffVmm smm被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知， l20lmm刀具切入长度：1l 10.5(1 2)lD=63mm刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间： 1jt121206321.05min81jmllltf 精铣 8 槽16切削深度：pa2.0pamm根据参考文献3表查得：进给量,根据参考文献1表2.4760.08/famm z查得切削速度，303223/minVm机床主轴转速：n，10001000 2345.8 /min3.14 160Vnrd按照参考文献3表 3.174，取。47.5 /minnr实际切削速度 ：v3.14 160 47.50.40/10001000 60dnvm s进给量：fV0.08 22 47.5/601.39/ffVa Znmm s工作台每分进给量： mf1.39/83.6/minmffVmm smm被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知， l20lmm刀具切入长度：1l=81mm10.5(1 2)lD刀具切出长度：取2lmml22走刀次数为 1机动时间： 2jt122208121.23min83.6jmllltf本工序机动时间：121.05 1.232.28minjjjttt1718第 4 章 铣键槽夹具的设计设计工序：铣 16 槽的夹具的设计4 4. .1 1 问问题题的的提提出出本夹具要用于铣 8 槽的设计夹具精度等级为 IT12 级，粗糙度为 12.5。本道工序只精铣一下即达到各要求，因此，在本道工序加工时，我们应首先考虑保证铣 8 槽的设计夹具设计的各加工精度，如何提高生产效率，降低劳动强度。4 4. .2 2 夹夹具具设设计计4.2.1 定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。19 的孔和其两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的 19 孔和其端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以两销和两已加工好的 19 孔的端面作为定位夹具。 为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用简单的螺母作为夹紧机构。4.2.2 切削力和夹紧力计算（1）刀具： YG6 铣刀机床： 铣床 由3 所列公式 得 FVFzFwqueyzXpFndzafaCF0查表 9.48 得其中： 修正系数0 . 1vk19 30FC83. 0Fq0 . 1FX z=24 65. 0Fy83. 0Fu8Pa0Fw 代入上式，可得 F=889.4N 因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=4321KKKK其中：为基本安全系数 1.51K 为加工性质系数 1.12K 为刀具钝化系数 1.13K 为断续切削系数 1.14K 所以 NKFF7 .1775（2）夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由FKffN21 其中 f 为夹紧面上的摩擦系数，取25. 021 ff F=+G G 为工件自重zP NffFN4 .355121夹紧螺钉： 公称直径 d=20mm，材料 45 钢 性能级数为 6.8 级 MPaB1006MPaBs480108螺钉疲劳极限： MPaB19260032. 032. 01极限应力幅：MPakkkma76.511lim许用应力幅： MPaSaaa3 .17lim螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 ss s=2.54 取s=4 得 MPa12020 满足要求 8 . 2242cHdF MPadNc1543 . 12经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力4 4. .3 3 零零件件加加工工误误差差分分析析工件在车床夹具上加工时，加工误差的大小受工件在夹具上的定位误差、夹具D误差、夹具在主轴上的安装误差和加工方法误差的影响。JAG如夹具图所示，在夹具上加工时，尺寸的加工误差的影响因素如下所述：注：V 型块夹角 =90。21基准位移误差：工件以外圆柱面在 V 型块定位，由于工件定位面外圆直径有公差 D，因此对一批工件来说，当直径由最小 DD 变大到 D 时，工件中心（即定位基准）将在 V 型块的对称中心平面内上下偏移，左右不发生偏移，即工件由变大到,其变化量1O2O（即基准位移误差 ）从图（a）中的几何关系退出：1O2OY=1O2O22DSIn基准不重合误差：从图（b）中设计基准与定位基准不重合，假设定位基准不动，当工件直径由1O最小 DD 变到最大 D 时，设计基准的变化量为，即基准不重合误差 B=。2D2D从图(c)中可知，设计基准为工件的下母线。即，上述方向由 a 到 a与定位基准变到的方向相反，故其定位误差 D 是 Y 与 B 之差.1O2O D=YB=0.207D=0.2070.01=0.0020722DSIn2DD=0.00207T 即满足要求314 4. .4 4 确确定定夹夹具具体体结结构构尺尺寸寸和和总总体体结结构构夹具体设计的基本要求（1）应有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。为使夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。（2）应有足够的强度和刚度 为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足处可适当增设加强筋。（3）应有良好的结构工艺性和使用性22夹具体一般外形尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下，应尽量能减轻重量，缩小体积，力求简单。（4）应便于排除切屑在机械加工过程中，切屑会不断地积聚在夹具体周围，如不及时排除，切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度，切屑的抛甩可能缠绕定位元件，也会破坏定位精度，甚至发生安全事故。因此，对于加工过程中切屑产生不多的情况，可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离以增大容屑空间：对于加工过程中切削产生较多的情况，一般应在夹具体上设置排屑槽。（5）在机床上的安装应稳定可靠夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上的相应表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时，夹具的重心应尽量低，支承面积应足够大，安装基面应有较高的配合精度，保证安装稳定可靠。夹具底部一般应中空，大型夹具还应设置吊环或起重孔。确定夹具体的结构尺寸，然后绘制夹具总图。详见绘制的夹具装配图。4 4. .5 5 夹夹具具设设计计及及操操作作的的简简要要说说明明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为镗床夹具选择了压紧螺钉夹紧方式。本工序为精铣切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。本夹具的最大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。23第 5 章 铣键槽工序刀具设计说明书1.1.刀具类型确定刀具类型确定 此道工序保证的尺寸精度要求较高铣键槽铣键槽端面必须垂直，因此选 90 度闭孔镗刀。2.2.刀具设计参数确定刀具设计参数确定 序号项目数据来源或公式计算采用值1刀具类型表 2-6、2-7直柄麻花钻2刀具材料W18Cr4V3几何角度表 2-7、2-8、2-9s=-4 度 o=15 度o=8 度 o=6 度r=90 度 r=56 度 =2mm4断削参数前面型式表 2-11、2-12（f=1.3mm/r）带倒棱曲面圆弧卷削槽前面Ln=3.5mo1=-5 度 br1=0.045 qn=25过渡刃表 2-13（ap=0.5mm）过渡刃和修光刃 b=0.187外型结构尺寸表 3-5（刀具设计手册）3.3.刀具工作草图刀具工作草图 24第 6 章 铣键槽工序量具设计说明书设计键槽的塞规，首先确定被测孔的极限偏差，查公差书第三章极限与配合标准得上偏差 ES=+0.021mm,下偏差 EI=0mm。公差等级为 IT7。1.1. 量具类型确定量具类型确定量具查得用圆柱柄圆柱塞规。2.2. 极限量具尺寸公差确定极限量具尺寸公差确定（1） 确定工作量规的制造公差和位置要素值，由公差书表 6-1 得 IT7 尺寸20 的量规公差为 T=0.0024mm,位置要素 Z=0.0034mm.。（2）计算工作量规的极限偏差：键槽用塞规：通规：上偏差=EI+Z+T/2=（0+0.0034+0.0012）=+0.0046mm 下偏差=EI+Z-T/2=（0+0.0034-0.0012）=-0.0022mm磨损极限= EI=0mm止规：上偏差=ES=+0.021mm 下偏差=ES-T=（+0.021-0.0024）=+0.0186mm3.3. 极限量具尺寸公差带图极限量具尺寸公差带图254.4. 极限量具结构设计极限量具结构设计 总 结毕业设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和26AUTOCAD 等制图软件，为我们踏入社会打下了好的基础。毕业设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此我们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了很多，也非常珍惜大学给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。27致 谢这次毕业设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次毕业设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下他的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从题目的选择到项目的最终完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，他不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。28参 考 文 献1 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学，机床夹具设计手册M，上海：上海科学技术出版社，1980。2 张进生。机械制造工艺与夹具设计指导 。机械工业出版社，1995。3 李庆寿。机床夹具设计 。机械工业出版社，1991。4 李洪。机械加工工艺手册 。北京出版社，1996。5 上海市金属切削技术协会。金属切削手册 。上海科学技术出版社，2544。6 黄如林，刘新佳，汪群。切削加工简明实用手册 。化学工业出版社，2544。7 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计M，重庆：重庆大学出版社，1995。8 周永强，高等学校毕业设计指导M，北京：中国建材工业出版社，2542。9 刘文剑，曹天河，赵维，夹具工程师手册M，哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987。10 王光斗，王春福。机床夹具设计手册 。上海科学技术出版社，2542。11 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学。机床夹具设计手册.上海科学技术出版社，1984。 12 李庆寿，机械制造工艺装备设计适用手册M，银州：宁夏人民出版社，1991。13 廖念钊，莫雨松，李硕根，互换性与技术测量M，中国计量出版社，2540：9-19。14 王光斗，王春福，机床夹具设计手册M，上海科学技术出版社，2540。15 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，2545：4-17产品型号零件图号学院学院机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称升降螺母零件名称升降螺母共9页 第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工10粗车锡青铜毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工序工时 (分)工位器具编号工位器具名称准终单件31?50?4810229,52X4522主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时/s工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/smm/rmm进给次数机动 辅助1粗车50 外圆、48 外圆以及端面，倒角为。0452三爪卡盘，90 度偏刀5001.270.8315110 设 计（日 期） 校 对（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 期产品型号零件图号学院学院机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称升降螺母零件名称升降螺母共9页 第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工15粗车锡青铜毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工序工时 (分)工位器具编号工位器具名称准终单件312X455?5322主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时/s工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/smm/rmm进给次数机动 辅助1掉头，粗车53 外圆以及端面倒角为。0452三爪卡盘，90 度偏刀，盲孔偏刀，游标卡尺5001.270.8315110 设 计（日 期） 校 对（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 期产品型号零件图号学院学院机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称升降螺母零件名称升降螺母共9页 第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工20半精车锡青铜毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工序工时 (分)工位器具编号工位器具名称准终单件?4810229,531?50-0,025-0,0522主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时/s工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/smm/rmm进给次数机动 辅助1半精车50 外圆、48 外圆三爪卡盘，YT5 镗刀，游标卡尺5001.270.8315110 设 计（日 期） 校 对（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 期产品型号零件图号学院学院机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称升降螺母零件名称升降螺母共9页 第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工25车锡青铜毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工序工时 (分)工位器具编号工位器具名称准终单件30,3310229,53122主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时/s工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/smm/rmm进给次数机动 辅助1车 2 处宽度为 3mm 的退刀槽三爪卡盘，YT5 切槽刀，游标卡尺5001.270.8315110 设 计（日 期） 校 对（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 期产品型号零件图号学院学院机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称升降螺母零件名称升降螺母共9页 第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工30车锡青铜毛 坯