缸体加工工艺规程及钻孔夹具设计【钻6-M6孔气动夹具】【含9张CAD图纸、文档所见即所得】
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钻6-M6孔气动夹具
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I毕业设计（论文）课课 题：题：缸体加工工艺及钻孔夹具设计缸体加工工艺及钻孔夹具设计专专 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 要本设计专用夹具的设计缸体零件加工过程的基础上。主要加工部位是平面和孔加工。在一般情况下，确保比保证精密加工孔很容易。因此，设计遵循的原则是先加工面后加工孔表面。孔加工平面分明显的阶段性保证粗加工和加工精度加工孔。通过底面作一个良好的基础过程的基础。主要的流程安排是支持在定位孔过程第一个，然后进行平面和孔定位技术支持上加工孔。在随后的步骤中，除了被定位在平面和孔的加工工艺及其他孔单独过程。整个过程是一个组合的选择工具。专用夹具夹具的选择，有自锁机构，因此，对于大批量，更高的生产力，满足设计要求。关键词：缸体类零件；工艺；夹具；IIIABSTRACTFoundation design of cylinder parts processing process the design of special fixture. The main processing parts processing plane and holes. In general, ensure easy to guarantee precision machining holes than. Therefore, the design principle is first machined surface after machining hole surface. Periodic hole machining plane is obvious that rough machining and machining precision machining hole. A good foundation on the bottom surface of the process. The main process is supported in the positioning hole process first, and then the processing hole plane and the hole positioning technology support. In a subsequent step, in addition to processing technology are positioned in the plane and the other hole hole and separate process. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, for large quantities, higher productivity, meet the design requirements.Key words: cylinder parts; technology; fixture;IV目 录摘 要IIABSTRACTIII第一章 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 加工的问题和设计所采取措施21.2.1 孔和平面的加工顺序21.2.2 孔系加工方案选择21.3 缸体加工定位基准的选择31.3.1 粗基准的选择31.3.2 精基准的选择31.4 缸体加工主要工序安排31.5 机械加工余量、工序及毛坯的确定51.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）61.7 时间定额计算及生产安排14第二章 铣凸台面夹具设计182.1 研究原始质料182.2 定位、夹紧方案的选择182.3 切削力及夹紧力的计算182.4 误差分析与计算192.5 定向键与对刀装置设计202.6 夹具体的设计222.7 夹具设计及操作的简要说明22第三章 钻 6-M6 孔夹具设计233.1 研究原始质料233.2 定位分析和定位元件选择23V3.3 切削力及夹紧装置设计243.4 误差分析与计算273.5 导向装置设计（钻套、衬套、钻模板设计与选用）283.6 确定夹具体结构和总体结构29总总 结结31参考文献参考文献33致致 谢谢11第一章 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缸体。缸体零件的加工质量，零件的加工质量，并确保组件正确安装。因此，缸体的加工质量影响装配运动精度，影响性能和寿命。1.1.2 零件的工艺分析由缸体零件图可知。缸体是一个壳体零件，别安装在五个平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面还需加工一系列孔。可分三组加工表面。分析如下：由缸体零件图可知。现分析如下：主要加工表面有以下 5 个主要加工表面;21.端面 通过粗铣精铣达到 1.6 精度要求2.内圆 粗镗、半粗镗、精镗达到 6.3 的精度要求3.内表面 先粗铣后精铣的 3.2 的精度要求4.底面 通过粗铣直接使底面精度达到 12.55. 凸台端面 在凸台端面使其达到 12.5 的精度要求1.2 加工的问题和设计所采取措施由以上分析可知。缸体零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保证孔精度比较容易一些。因此，在这个过程中的主要问题是确保和孔的位置精度，应对孔与平面间的关系。由于是大生产量生产。要考虑因素如何满足提高加工过程中的效率问题。1.2.1 孔和平面的加工顺序缸体类加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原则。处理应遵循先加工面后来加工孔，第一个基准，定位基准的表面处理。然后，整个系统的过程。地基处理的管道应遵循这一原则。平平面定位可保证定位牢固可靠，保证各个孔的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除铸件不均匀表面，进而孔加工提供前提，也有利于保护刀具。1.2.2 孔系加工方案选择通过缸体的加工方案，应选择符合加工方法，加工精度和加工设备。主要考虑加工精度和效率，此外还有考虑经济因素。了满足精度和生产率的要求，应选择在的最终价格。根据基缸体部要求显示和生产力的要求，目前应用在镗床夹具镗床组合适于。（1）镗套加工在大批量生产中，加工管底座通孔通常是在组合镗床的镗模。加工孔镗夹具在设计和制造要求。当镗杆的镗套引导镗，镗模的精度直接保证孔的精度。3镗模提高系统抗振动、刚度。同时加工几个工件的过程。生产效率很高。结构复杂，成本高制造困难，镗模制造和装配在夹具误差镗杆镗衬套磨损等原因。加工精度可通过钻孔获得也受到一定的限制。（2）用坐标镗方法在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且可以实现大的品种和数量，和产品的升级换代，所需时间短。普通的镗模加工，生产成本高，周期长，难满足要求，和坐标镗可以满足这一要求。镗加工模板还需要利用坐标镗床。随着坐标镗削的方法，需要缸体孔的和在直角坐标转换成的和公差的公差，然后用在笛卡尔坐标系统的运动精度镗。1.3 缸体加工定位基准的选择1.3.1 粗基准的选择基准的选择应满足下列要求：（1）保证每个重要支持均匀的加工余量；（2）保证零件和管壁有一定的差距。了满足要求，主要支持应作主要参考孔。作粗基准输入轴和输出轴。因此，主轴承孔的精定位，孔的加工余量必须统一。因与孔的位置，墙是相同的核心的位置。1.3.2 精基准的选择从孔与孔的位置，孔与平面，平面与平面的位置。精基准的选择应能确保在整个过程的统一的管道基本上可以使用参考位置。从管底座零件图的分析，支撑孔平行并覆盖大面积的平面与主轴，适合用作精基准。但与平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法对典型的全过程，基本能够满足定位要求的参考。最后，虽然是装配基准，但因它是对垂直主轴承孔的基础。41.4 缸体加工主要工序安排用于零件的批量生产，总是首先产生均匀的基准。基管的处理的第一步是处理一个统一的基础。具体安排第一孔定位粗后，加工顶平面。第二步是定位两个工艺孔。由于顶面处理后到管道基础处理已经完成，除了个人的过程，作定位基准。因此，孔底面也应在两个工艺孔加工工艺处理。工序安排应该是尽可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺纹孔钻床的钻头，切削力大，也应在粗加工阶段完成。对于工件，需要精加工是支持前孔与平面结束后。根据以上原则应该先完成加工平面加工孔，但在本装置实际生产不易保证孔和端面互相垂直的。因此，工艺方案实际上是用于精加工轴承孔，从而支持扩孔芯棒定位端处理，所以容易保证的端部的图纸上的全跳动公差。螺纹孔攻丝时，切削力小，可以分散在后期阶段。加工完成后，还要检验入库等操作，卫生打扫干净。根据以上分析过程，现将缸体加工工艺路线确定如下：工艺路线一：10、铸造20、人工时效30、粗铣底面40、钻底面孔 4x 9 扩孔至 15 深 9 2x 4 圆锥孔 配作50、钻顶面通孔 2x 6 扩孔至 2x 9.6 孔口倒角 1X45 60、锪顶面孔 2x 24 深 270、攻螺纹孔 2XM12 80、粗铣-半精铣中心孔 35 端面 90、粗镗-半精镗-精镗 中心孔 35 端面孔 35H7100、铣 8 凸台端面110、钻中心孔 35 端面孔 6X 4.8 深 14 工螺纹孔 6xM6 深 16120、去毛刺130、检验140、入库5工艺路线二：10、铸造20、人工时效30、粗铣底面40、粗铣-半精铣中心孔 35 端面 50、粗镗-半精镗-精镗 中心孔 35 端面孔 35H760、铣 8 凸台端面70、钻底面孔 4x 9 扩孔至 15 深 9 2x 4 圆锥孔 配作80、钻顶面通孔 2x 6 扩孔至 2x 9.6 孔口倒角 1X45 90、锪顶面孔 2x 24 深 2100、攻螺纹孔 2XM12 110、钻中心孔 35 端面孔 6X 4.8 深 14 工螺纹孔 6xM6 深 16120、去毛刺130、检验140、入库根据加工要求和提高效率时间等因素综合选择方案一：10、铸造20、人工时效30、粗铣底面40、钻底面孔 4x 9 扩孔至 15 深 9 2x 4 圆锥孔 配作50、钻顶面通孔 2x 6 扩孔至 2x 9.6 孔口倒角 1X45 60、锪顶面孔 2x 24 深 270、攻螺纹孔 2XM12 80、粗铣-半精铣中心孔 35 端面 90、粗镗-半精镗-精镗 中心孔 35 端面孔 35H7100、铣 8 凸台端面110、钻中心孔 35 端面孔 6X 4.8 深 14 工螺纹孔 6xM6 深 16120、去毛刺130、检验140、入库61.5 机械加工余量、工序及毛坯的确定“缸体”零件材料采用灰铸铁制造。材料采用 HT200 制造。材料是 HT200，硬度HB170 到 240，大批量生产，铸造毛坯。（1）底面的加工余量。根据要求，面加工分粗、精铣加工余量如下：粗铣：参照工艺手册第 1 卷 。其余量值规定，现取。mm4 . 37 . 1mm0 . 2精铣：参照手册 ，余量值。mm1（3）螺孔毛坯实心，不冲孔（4）端面加工余量。端面分粗铣、精铣加工。各余量如下：粗铣：参照工艺手册 ，其余量规定，取。mm5 . 37 . 2mm0 . 3（5）螺孔加工余量毛坯实心，不冲孔。1.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）工序 1 无切削加工，无需计算工序 2 无切削加工，无需计算工序 3：铣削底面机床：铣床 X52K7刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：， ，齿数。15YT100Dmm5Z 单边余量：Z=3 mm所以铣削深度：pa3pamm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 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110.55minjjjttt8工序 40、钻底面孔 4x 9 扩孔至 15 深 9 2x 4 圆锥孔 配作（1）钻孔mm93切削深度：pammap5 . 4进给量：根据工艺手册 ，取frmmf/35. 0切削速度：参照工艺手册 ，取VsmV/47. 0机床主轴转速：，取nmin/5991514. 36047. 0100010000rdVnmin/600rn 实际切削速度： VsmndV/48. 06010006001514. 310000被切削层 ：lmml22刀具切入：1lmmctgctgkDlr33. 62120215)21 (21刀具切出： 取2lmml412mml32走刀次数 1机动时间：jtmin15. 060035. 0333. 62221fnllltj（2）锪平15 孔切削深度：pammap5 . 7进给量：根据工艺手册f切削速度：参照工艺手册取VsmV/47. 0机床主轴转速：，取nmin/5991514. 36047. 0100010000rdVnmin/600rn 实际切削速度： VsmndV/48. 06010006001514. 310000被切削层 ：lmml22刀具切入：1lmmctgctgkDlr33. 62120215)21 (21刀具切出： 取2lmml412mml32走刀次数 1机动时间：jtmin15. 060035. 0333. 62221fnllltj工序 50、钻顶面通孔 2x 6 扩孔至 2x 9.6 孔口倒角 1X45 9（1）钻孔mm6切削深度：pammap3进给量：根据工艺手册 ，取frmmf/35. 0切削速度：参照工艺手册 ，取VsmV/47. 0机床主轴转速：，取nmin/5991514. 36047. 0100010000rdVnmin/600rn 实际切削速度： VsmndV/48. 06010006001514. 310000被切削层 ：lmml22刀具切入：1lmmctgctgkDlr33. 62120215)21 (21刀具切出： 取2lmml412mml32走刀次数 1机动时间：jtmin15. 060035. 0333. 62221fnllltj（1）钻孔mm6 . 9切削深度：pammap8 . 4进给量：根据工艺手册 ，取frmmf/35. 0切削速度：参照工艺手册 ，取VsmV/47. 0机床主轴转速：，取nmin/5991514. 36047. 0100010000rdVnmin/600rn 实际切削速度： VsmndV/48. 06010006001514. 310000被切削层 ：lmml22刀具切入：1lmmctgctgkDlr33. 62120215)21 (21刀具切出： 取2lmml412mml32走刀次数 1机动时间：jtmin15. 060035. 0333. 62221fnllltj工序 60 锪顶面孔 2x 24 深 2切削深度：pammap1210进给量：根据工艺手册 ，f切削速度：参照工艺手册 ，取VsmV/47. 0机床主轴转速：，取nmin/5991514. 36047. 0100010000rdVnmin/600rn 实际切削速度： VsmndV/48. 06010006001514. 310000被切削层 ：lmml22刀具切入：1lmmctgctgkDlr33. 62120215)21 (21刀具切出： 取2lmml412mml32走刀次数 1机动时间：jtmin15. 060035. 0333. 62221fnllltj工序 80：粗铣-半精铣中心孔 35 端面机床：铣床 X52k刀具：面铣刀（硬质合金材料） 齿数10mmdw40014Z（1）粗铣铣削深度：pammap2每齿进给量：根据工艺手册 ，取faZmmaf/25. 0铣削速度：参照工艺手册 ，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：根据工艺手册,amma240被切削层 ：由毛坯可知lmml341刀具切入：1lmmaDDl42) 31 ()(5 . 0221刀具切出：取2lmml2211走刀次数 1机动时间：1jtmin55. 02 .700242341211mjflllt（2）精铣铣削深度：pammap1每齿进给量：根据工艺手册 ，取faZmmaf/15. 0铣削速度：参照工艺手册 ，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 ：由毛坯可知lmml341刀具切入：精铣时1lmmDl4001刀具切出：取2lmml22走刀次数 1机动时间：2jtmin18. 16302400341212mjflllt 本工序机动时间min73. 118. 155. 021jjjttt工序 90 ：粗镗-半精镗-精镗 中心孔 35 端面孔 35H7机床：卧式镗床 T68刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：5YT 粗镗 35 孔进给量：刀杆伸出取。因此确定进给量。fmm2000.2/fmm r切削速度，取。V2.0/120/minVm sm机床主轴转速：n，10001000 120912.11 /min3.14 43.2Vnrd按照参考文献，取1000 /minnr实际切削速度 ：v3.14 43.2 10002.24/10001000 60dnvm s12工作台每分钟进给量： mf0.2 1000200/minmffnmm被切削层 ：l15lmm刀具切入： 1l12.2(2 3)23.2730pralmmtgktg刀具切出： 取2lmml532mml42行程次数 ：i1i机动时间：1jt121153.27410.11min200jmllltf 精镗 35 孔粗加工后单边余量0.4pamm进给量：刀杆伸出取，切削深度。因此确定进给量fmm2000.4mm0.15/fmm r切削速度：取V2.1/126/minVm sm机床主轴转速：n，10001000 126948.17 /min3.14 44Vnrd按照参考文献，取1000 /minnr实际切削速度 ： v3.14 44 10002.64/10001000 60dnvm s工作台每分钟进给量：mf0.15 1000150/minmffnmm被切削层 ：l15lmm刀具切入：1lmmtgtgkalrp5 . 32308 . 0)32(1刀具切出： 取2lmml532mml42行程次数 ：i1i机动时间：2jt122153.5410.104min217.5jmllltf 所以该工序总机动工时0.11 0.150.26minjt 工序 9：铣削铣 8 凸台端面端面机床：卧式镗床 T68刀具：镗刀（硬质合金） ，镗刀材料： 铣削深度：5YTpammap3每齿进给量：根据工艺手册 ，取faZmmaf/25. 0铣削速度：参照工艺手册 ，取VsmV/413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：根据工艺手册,amma240被切削层 ：由毛坯可知lmml329刀具切入：1lmmaDDl42) 31 (5 . 0221刀具切出：取2lmml22走刀次数 1机动时间：jtmin53. 02 .70024232921mjflllt工序 13：钻中心孔 35 端面孔 6X 4.8 深 14 工螺纹孔 6xM6 深 16机床：组合钻床 X525刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（1）钻底面切削深度：pammap4 . 2进给量：根据工艺手册 ，取frmmf/25. 0切削速度：参照工艺手册 ，取VsmV/43. 0机床主轴转速：，取nmin/9675 . 814. 36043. 0100010000rdVnmin/800rn 实际切削速度： VsmndV/36. 06010008005 . 814. 310000被切削层 ：lmml20刀具切入：1lmmctgctgkDlr5 . 4212025 . 8)21 (21刀具切出：2l02l走刀次数 1机动时间：jtmin12. 080025. 05 . 42021fnllltj螺孔攻丝14机床：组合攻丝机刀具：钒钢机动丝锥 进给量：由于其螺距,因此进给量fmmp5 . 1rmmf/5 . 1切削速度：参照工艺手册 ，取Vmin/88. 8/148. 0msmV机床主轴转速：，取nmin/2831014. 388. 8100010000rdVnmin/250rn 丝锥回转转速：取0nmin/250rnn实际切削速度： VsmndV/13. 06010000251014. 310000由工序 4 可知： mml30mml5 . 4102l走刀次数 1机动时间：jtmin18. 02505 . 15 . 4302505 . 15 . 43002121fnlllfnllltj1.7 时间定额计算及生产安排设年产量是 10 万件。一年有 250 个工作日。一个日产量 420。一天工作时间的计算 8 个小时，每部分的生产时间不应超过 1.14min。机械加工单（在上述生产类型）时间定额：大规模生产）大规模生产：参照工艺手册 （生产类型：中批以上）时间计算公式： （大量生产时）Ntktttzzfjd/%)1)(0/Ntzz因此大批量单件时间计算： %)1)(ktttfjd其中： 单件时间定额 基本时间（机动时间）dtjt 辅助时间。ft k布置场所地、休息时间占操作时间的百分比值工序 1：粗、精铣底面机动时间：jtmin73. 1jt辅助时间：参照工艺手册 ，取工步辅助时间。在加工过程中装卸短ftmin15. 015暂，所以取装时间。则min1 . 0min25. 01 . 015. 0ftk：根据工艺手册 ，13k单间时间定额： dtmin14. 1min24. 2%)131)(25. 073. 1 (%)1)(ktttfjd工序 2：钻底面孔机动时间：jtmin33. 0jt辅助时间：参照工艺手册 ，取工步辅助时间。装卸短暂所以取装时ftmin44. 0间。则min1 . 0min54. 01 . 044. 0ftk：根据工艺手册单间时间定额： dtmin14. 1min98. 0%)14.121)(54. 033. 0(%)1)(ktttfjd 因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 3：粗铣凸台机动时间：jtmin46. 0jt辅助时间：参照工艺手册 ，取工步辅助时间。加工过程中装卸短暂，ftmin41. 0所以取装时间。则min1 . 0min51. 01 . 041. 0ftk：根据工艺手册 ，13k单间时间定额： dtmin14. 1min10. 1%)131)(51. 046. 0(%)1)(ktttfjd 因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 4：钻侧面孔机动时间：jtmin17. 0jt辅助时间：参照工艺手册 ，取工步辅助时间。由于生产线上装时间ftmin44. 0很短，所以取装时间。则min1 . 0min54. 01 . 044. 0ftk：根据工艺手册 ，14.12k单间时间定额： dtmin14. 1min80. 0%)14.121)(54. 017. 0(%)1)(ktttfjd 因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 5：粗铣端面16机动时间：jtmin53. 0jt辅助时间：参照工艺手册 ，取工步辅助时间。则ftmin31. 0min41. 01 . 031. 0ftk：根据工艺手册 ，13k单间时间定额： dtmin14. 1min06. 1%)131)(41. 053. 0(%)1)(ktttfjd一台机床即能满足生产要求。工序 6：铣前后端面机动时间：jtmin53. 0jt辅助时间：参照工艺手册 ，取工步辅助时间。所以取装时间。ftmin31. 0min1 . 0则min41. 01 . 031. 0ftk：根据工艺手册 ，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 9：粗镗支承孔机动时间：jtmin97. 0jt辅助时间：参照工艺手册取工步辅助时间。所以取装时间。ftmin80. 0min15. 0则min95. 015. 080. 0ftk：根据工艺手册 ，83.14k单间时间定额： dtmin14. 1min20. 2%)83.141)(95. 097. 0(%)1)(ktttfjdmin14. 1min10. 1220. 22ddtt即能满足生产要求工序 11：精镗支承孔机动时间：jtmin86. 0jt辅助时间：参照工艺手册取工步辅助时间。装卸短所以取装时间ftmin80. 0。则min15. 0min95. 015. 080. 0ft17k：根据工艺手册 ，83.14k单间时间定额： dtmin14. 1min09. 2%)83.141)(95. 086. 0(%)1)(ktttfjd即能满足生产要求工序 12：端面螺纹孔攻丝机动时间：jtmin11. 0jt辅助时间：参照钻孔辅助时间，取装卸辅助时间，工步辅助时间。ftmin1 . 0min4 . 0则min5 . 01 . 04 . 0ft：参照钻孔值，取kk14.12k单间时间定额： dtmin14. 1min68. 0%)14.121)(5 . 011. 0(%)1)(ktttfjd 因此布置一台机床即能满足生产要求。工序 14：精铣端面机动时间：jtmin16. 1jt辅助时间：参照工艺手册 ，取工步辅助时间。ftmin41. 0由于在加工过程中装卸短暂，取装卸时间。则min1 . 0min51. 01 . 041. 0ftk：根据工艺手册 ，13k单间时间定额： dtmin14. 1min89. 1%)131)(51. 016. 1 (%)1)(ktttfjd即能满足生产要求工序 15：精铣侧面机动时间：jtmin28. 1jt辅助时间：参照工艺手册 ，取工步辅助时间。所以取装时间。ftmin41. 0min1 . 0则min51. 01 . 041. 0ftk：根据工艺手册 ，13k单间时间定额： dtmin14. 1min02. 2%)131)(51. 028. 1 (%)1)(ktttfjdmin14. 1min01. 1202. 22ddtt18即能满足生产要求工序 17：底面螺纹孔攻丝机动时间：jtmin13. 0jt辅助时间：取装卸辅助时间，工步辅助时间。则ftmin1 . 0min4 . 0min5 . 01 . 04 . 0ft：参照钻孔值，取kk14.12k单间时间定额： dtmin14. 1min71. 0%)14.121)(5 . 013. 0(%)1)(ktttfjd因此布置一台机床即能满足生产要求。第二章 铣凸台面夹具设计2.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工铣凸台面，首先要先找到定位基准，加工时除了要满足粗糙度要求外，为了保证技术要求。2.2 定位、夹紧方案的选择由零件图可知：在对凸台面加工前，底平面进行铣加工。底孔已经钻削加工。因此，选平面为定位精基准（设计基准）来满足公差要求。2.3 切削力及夹紧力的计算刀具：面铣刀（硬质合金） 刀具参数： 00150010 顶刃0n 侧刃60010 1530rK 40Dmm160dmm20.5Lmm22Z 0.08/famm zmmap0 . 2设计手册查可得：可得铣削力的公式：19 0.90.801.11.10.12335pzFafDB zn有：0.900.801.11.10.12335 2.00.082820.522 2.4836.24()FN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。即： FKWK安全系数 K 可按下式计算： 6543210KKKKKKKK 式中：因素的安全系数，60 KK 1234561.0,1.0,1.0,1.3,1.0,1.0.KKKKKK由此可得： 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56K 所以 836.24 1.561304.53()KWK FN采用螺旋夹紧机构，螺栓压紧工件。手动螺旋夹紧机构。螺旋夹紧力按以下有：)(210tgtgQLWz式中参数可查得： 6.22 2.76zr 90105922 29其中： 33()Lmm)(80 NQ 螺旋夹紧力：04748.2()WN该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如 2.1.由表得：公式 001KLWWl即： 004748.2 33 0.989032.75()17KW LWNl由上述计算得： KKWW通过计算所需夹紧力不是很大，结构简单，操作方便，采用螺旋夹紧机构。202.4 误差分析与计算该夹具以一个平面和和 2 个定位销定位，保证孔轴公差轴孔面平行度公差。，要求保证孔轴线间的公差。需要的工序公差过程误差总和等于或小于所需的过程。由5和6可得：1 定位误差： 当短圆柱销以任意边接触时 minD WDd当短圆柱销以固定边接触时 2DdD W 式中定位孔与定位销间的最小间隙min通过分析可得： 0.052Dmm0.011dmmmin0mm因此：当短圆柱销以任意边接触时 0.063D Wmm2 夹紧误差 ： cos)(minmaxyyjj其中接触变形位移值： mmSNcHBKRkmnZHBaZRaZy014. 081. 9)(1cos0.013j jymm 、磨损造成的加工误差：通常不超过Mjmm005. 0、夹具相对刀具位置误差：取ADmm01. 0误差总和：mmmmwj35. 00586. 0从以上，所夹具能达到零件加工要求。212.5 定向键与对刀装置设计定向键方向安装在三维表面纵向底面，一般都有两个。布局尽可能远的距离。用方向键和铣床工作台 T D 面，工作面定位元件夹具工作台的进给方向的确切位置。方向键可以下产生的扭矩铣削时，螺栓夹紧夹具可以降低负荷，加强加工夹具牢固。根据 gb2207 80 方向键结构如图所示：o 图 5.1 夹具体 D 面形与螺钉根据 T 形 D 面的宽度 a=18mm 定向键的结构如表 5.4：表 5.4 定向键夹具体 D 面形 B2B公称允差 d允差4dL公称允差 D180.0120.0352512124.518+0.019对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。塞尺选用平塞尺，其结构如图所示： 22 标记四周倒圆 图 5.3 平塞尺塞尺参数如表 5.5：表 5.5 塞尺公称 H允差 dC30.0060.252.6 夹具体的设计在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。2.7 夹具设计及操作的简要说明如前所述，工件一个平面二销定位，提高生产效率，在分析和方案比较仔细，手动夹紧（螺旋夹紧机构） 。这种夹持机构具有结构简单的优点，夹紧可靠，通用性强，广泛应用于机床。此外，当夹具有制造误差，以及零件变化，影响定位，夹紧可靠。防止这种现象，根据情况调整定位销。23第三章 钻 6-M6 孔夹具设计3.1 研究原始质料利用本夹具主要用来钻 6-M6 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。3.2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。24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。3.3 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： 1.20.7667fPFDfK式中 5mmD 0.22/fmm r查表得： 8210.75()736bpK其中： 0.6b0.0048pK 即：955.08()fFN实际所需夹紧力 12KFKW 有：120.7,0.16安全系数 K 可按下式计算有：6543210KKKKKKKK 25式中：因素安全系数 60 KK 1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56K 所以 955.08 1.561489.92()KfWK FN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，1.56K 10.720.16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/MPa 0.811.523.5334455表 5-2 各种机械常用的系统工作压力1机 床机械类型磨床组合机床龙门刨床拉床农业机械小型工程机械建筑机械液压凿岩机液压机大中型挖掘机重型机械起重运输机械工作压力/MPa0.82352881010182032由于钻削力为 4239N，往往要取大一些，在这取负载约为 10000N，初选气缸的设计压力 P1=3MPa，为了满足工作这里的气缸课选用单杆式的，并在快进时差动连接，则气缸无杆腔与有杆腔的等效面积 A1 与 A2 应满足 A1=2A2（即气缸内径 D 和活塞杆直径 d 应满足：d=0.707D。为防止切削后工件突然前冲，气缸需保持一定的背压，暂取26背压为 0.5MPa，并取气缸机械效率。则气缸上的平衡方程9 . 0m11221212P AP AFA PF故气缸无杆腔的有效面积：223255113 .461063. 4105 . 02110301000021cmmmPPFAb气缸直径cmcmAD68. 73 .46441气缸内径： 按 GB/T2348-1980，取标准值 D=80mm；因 A1=2A，故活塞杆直径d=0.707D=56mm（标准直径）则气缸有效面积为：2222222262.255680(4)(424.50804421cmdDAcmDA）3.缸体壁厚的校核查机械设计手册，取壁厚为 10mm。则125. 08010D根据时； （4-2）3 . 008. 0 / Dmaxmax3p-3. 2pD可算出缸体壁厚为：1.25，满足最低速度的要求。1A2cm2cm3.活塞杆强度计算： 56mm （4-4）mmmF15015. 010803777144d6式中 许用应力；（Q235 钢的抗拉强度为MPa805004nb375-500MPa，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： KKWW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。283.4 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：j MjjjWDADZWj由参考文献可得： 两定位销定位误差 ：111minD WDd 11221min2min.2DdDdJ WarctgL其中：，10.052Dmm20Dmm，10.011dmm20.023dmm， 1min0mm2min0.034mm 0.063D Wmm .0.0032J Wmm 夹紧误差 ： cos)(minmaxyyjj其中接触变形位移值： 1()()19.62nHBZyRaZaZkNkRcHBl 查5表 1215 有。 10.004,0.0016,0.412,0.7RazHBKKCn cos0.0028j jymm 磨损造成的加工误差：通常不超过Mjmm0045. 0 夹具相对刀具位置误差：取ADmm01. 0误差总和：0.0850.3jwmmmm 从以上、所设计的夹具满足零件加工精度要求。293.5 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。表d dD DD1D1H Ht t基本基本极限极限偏差偏差 F7F7基本基本极限极限偏差偏差 D6D6013+0.010+0.004611.8471.83.65869-3.63+0.016+0.00633.36+0.016+0.00893.34710458118121656+0.022+0.01010+0.019+0.01013681215101620810+0.028+0.0131518101218+0.023+0.012221220251215+0.034+0.01622+0.028261628360.0083015182630182230+0.01534222635392036HT2002630+0.041+0.0204246303548+0.033+0.0175225HT2005635425559424862660.0124850+0.050+0.02570+0.039+0.020743056670.040钻模板选用翻转钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。3.6 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。31因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动，夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便排出铁屑。总总 结结本课题是缸体的加工工艺及夹具设计，主要是确定的工艺设计的工艺路线，确定加工和切削参数，基本工时，本设计的零件工艺路线是正确合理的，定位和夹紧的夹紧机构可实现定位和夹紧的目的，可以保证工件的加工精度。在很多问题的设计过程中，假设出现不合理工艺路线，甚无法保证夹具设计的准确性。在夹具设计中，由于定位基准的选择不合理，出现了定位或不定位零件加工精度无法保证。在夹紧机构由于尺寸的选择，如不合理，但没有达到夹紧的目的，也可能是由于位置的夹紧力和工件表面的作用所产生的营业额不合理。然而，在老师的细心指导的悉心指导下，经过三个月的努力，这些问题都一一解决方案。在这一过程中，加工工艺及夹具设计知识32和更深入的了解，提高了综合专业知识的能力，我的专业知识，进一步提高技能，为以后从事专业技术工作。然而，在老师的细心指导的悉心指导下，经过三个月的努力，这些问题都一一解决方案。在这一过程中，加工工艺及夹具设计知识和更深入的了解，提高了综合专业知识的能力，我的专业知识，进一步提高技能，为以后从事专业技术工作
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