机油泵传动轴支架加工工艺及铣32孔端面夹具设计（全套含CAD图纸）
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1车辆与交通工程学院课程设计说明书设计类型设计题目机油泵传动轴加工工艺及夹具设计专业班级学生姓名完成日期指导教师2摘要本文是对机油泵传动轴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。关键词：机油泵传动轴，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具目录摘要.2目录.31绪论.52零件的分析.62.1零件的工艺分析.62.2零件的工艺要求.63工艺规程设计.83.1加工工艺过程.83.2确定各表面加工方案.83.2.1考虑因素.83.2.2加工方案的选择.83.3确定定位基准.93.3.1粗基准的选择.93.3.2精基准选择的原则.103.4工艺路线的拟订.103.4.1工序的合理组合.103.4.2工序的集中与分散.113.4.3加工阶段的划分.123.4.4加工工艺路线方案的比较.123.5零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定.143.5.1毛坯的结构工艺要求.143.5.2零件的偏差计算.153.6确定切削用量及基本工时（机动时间）.154专用夹具的设计.224.1明确设计任务.224.2确定定位方案.224.2.1基准的选择.224.2.2确定定位夹紧方案.224.2.3定位元件的选择及设计.234.3定位误差的计算与分析.234.4减小定位误差的措施.244.5计算切削力及实际所需的夹紧力.254.6主要元件的设计与建模.264.7对刀元件及夹具体.265夹具图绘制.275.1工序图.275.2夹具体零件图.275.3绘制夹具装配总图.275.4标注总图上的尺寸、公差与配合和技术条件.285.4.1标注尺寸、公差与配合.285.4.2制订技术条件.294结束语.30致谢.31参考文献.3251绪论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。机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。而本次对于零件加工工艺及夹具设计的主要任务是：完成零件零件加工工艺规程的制定；完成专用夹具的设计。通过对零件零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出零件加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。机油泵传动轴零件加工工艺及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。62零件的分析2.1零件的工艺分析机油泵传动轴是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有机油泵传动轴端面要求加工，对精度要求也很高。零件的底面、2-8孔粗糙度要求是，所以都要求精加6.1Ra工。其中心孔有同轴度公差要求因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。2.2零件的工艺要求一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。图2.1零件零件图该加工有七个加工表面：平面加工包括零件底面、底部平面；孔系加工包括7大孔、小孔。以平面为主有：零件底面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是；6.3Ra52圆柱两端面铣加工，其粗糙度要求是。125孔系加工有：32钻、扩加工，其表面粗糙度为；.小孔钻铰加工12.5Ra零件毛坯的选择铸造，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其年13m产量是中批量生产。上面主要是对零件零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。83工艺规程设计3.1加工工艺过程由以上分析可知，该零件零件的主要加工表面是平面、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，对于零件来说，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以各尺寸精度。由上面的一些技术条件分析得知：零件的尺寸精度，形状精度以及位置关系精度要求都不是很高，这样对加工要求也就不是很高。3.2确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计零件的加工工艺来说，应选择能够满足平面孔系和孔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，应选择价格较低的机床。3.2.1考虑因素要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求来选定最终加工方法。3.2.2加工方案的选择由参考文献3表2.112可以确定，平面的加工方案为：粗铣精铣9（），粗糙度为6.30.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较79IT:aR小。由参考文献3表2.111确定，32孔的表面粗糙度要求为6.3，则选择孔的加方案序为：钻扩。小孔钻铰孔加工方法：因为8孔的表面粗糙度的要求，所以我们采用钻铰的加工6.1Ra方法。52圆柱两端面端面的加工方法是：因52圆柱两端面两侧面表面粗糙度的要求较高，为，所以我们12.5Ra采用粗铣精铣。3.3确定定位基准3.3.1粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求：粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件零件图分析可知，主要是选择加工零件底面的装夹定位面为其加工粗基准。103.3.2精基准选择的原则基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件零件图分析可知，它的底平面，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件自由度不够，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。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用的孔为加工基38准。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。3.4工艺路线的拟订对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。零件的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精加工零件底面底部平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。3.4.1工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机11床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。工序集中原则工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。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809c: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。mg23.4.2工序的集中与分散制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。工序集中的特点工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。工序分散的特点工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备，简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术水平要求不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，12即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。3.4.3加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11IT12。粗糙度为Ra80100m。半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9IT10。表面粗糙度为Ra101.25m。精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为IT6IT7，表面粗糙度为Ra101.25m。此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。3.4.4加工工艺路线方案的比较在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，13拟订三个加工工艺路线方案。方案一：00铸铸造毛坯05时时效热处理，非加工表面进行喷漆10铣粗、精铣削底平面15钻钻3X11mm孔，钻铰2X8mm孔20锪2X8mm孔倒角25铣铣52圆柱两端面30铰扩、铰32mm孔35钻钻11mm润滑油孔40锪32mm孔两侧倒角45洗去毛刺，请洗50检检验入库方案二：00铸铸造毛坯05时时效热处理，非加工表面进行喷漆10铣铣削底平面15铣铣52圆柱两端面20钻钻3X11mm孔，钻铰2X8mm孔25锪2X8mm孔倒角30铰扩、铰32mm孔35钻钻11mm润滑油孔40锪32mm孔两侧倒角45洗去毛刺，请洗50检检验入库加工工艺路线方案的论证：从前两步工序可以看出：方案把2X8孔加工都安排在前面中，以便后续工件装夹、安装工件。方案二加工52圆柱两端面没有必要的定位基准，会导致32mm孔的加工精度不高，所以选择方案一。由以上分析：具体的工艺过程如下表：工序号工序内容1400铸造毛坯05时效热处理，非加工表面进行喷漆10铣削底平面15钻3X11mm孔，钻铰2X8mm孔202X8mm孔倒角25铣52圆柱两端面30扩、铰32mm孔35钻11mm润滑油孔4032mm孔两侧倒角45去毛刺，请洗50检验入库3.5零件的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件的锻造采用的是HT15-33铸造制造，其材料是HT15-33，生产类型为中批量生产，采用铸造毛坯。3.5.1毛坯的结构工艺要求零件为锻造件，对毛坯的结构工艺性有一定要求：由于铸造件尺寸精度较高和表面粗糙度值低，因此零件上只有与其它机件配合的表面才需要进行机械加工，其表面均应设计为非加工表面。为了使金属容易充满模膛和减少工序，铸造件外形应力求简单、平直的对称，尽量避免铸造件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、高台等结构。铸造件的结构中应避免深孔或多孔结构。铸造件的整体结构应力求简单。工艺基准以设计基准相一致。便于装夹、加工和检查。结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。153.5.2零件的偏差计算零件底平面和底部平面的偏差及加工余量计算底平面加工余量的计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：由参考文献4表1119。其余量值规定为2-3mm，现取3mm。查3可知其粗铣时精度等级为IT12，粗铣平面时厚度偏差取0.21m精铣：由参考文献3表2.359，其余量值规定为。参照参考文献3表32，325,2.313和参考文献15表18，可以查得：钻孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。1IT12.5Rau2.0扩孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。03mm4铰孔的精度等级：，表面粗糙度，尺寸偏差是。8.6.3钻孔32参照参考文献3表2.347，表2.348。确定工序尺寸及加工余量为：加工该孔的工艺是：扩铰3.6确定切削用量及基本工时（机动时间）工序10：铣削底平面机床：立式铣床X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料：齿数VCWr418mD636Z铣削深度：pam3每齿进给量：根据杨叔子机械加工工艺师手册表2.4-73，取f铣削速度：参照杨叔子机械加工工艺师手册表2.4-81，取Zaf/18.0VsmV2机床主轴转速：n，式（1.1）min/97.3614.30210rdnin/370r实际铣削速度：式（1.2）Vsd/2.16104.0进给量：式（1.3）fZnaff/./378.16工作台每分进给量：mfmin/6.39/6.smVf：根据杨叔子机械加工工艺师手册表2.4-81,aa0被切削层长度：由毛坯尺寸可知ll7刀具切入长度：1式（1.4）)31(5.021aDlm98.24603.取ml21刀具切出长度：取2l走刀次数为1机动时间：式（1.5）jtmin26.0.3957621mjfl工序15：钻3X11mm孔，钻铰2X8mm孔1）确定进给量根据参考文献7表28-36，按该表f1.326f表注4，进给量取小植。查Z525说明书，取。1.6/fmr2）确定切削速度及由参考文献7表28-39，取。由vn8./minv表参考文献7表28-3，得修正系数，0.8Mvk0.9pavk故8./mi0.8974/inv表1()nd表7.4/in(1)95/imr查Z525说明书，取，实际铰孔速度0/ir301vdn3/in17.8/inm因8孔不是一次钻出，故其钻削余量为=11/2=5.5mm，8孔的精度Z钻较高，要分2次加工。参考文献3表2.4-41，用插入法求得钻8孔的切削速度v=17，由此算出转速为：min0.45=26.7sn=1000v/d=100026.7/3.1411=73rmin按机床实际转速取n=，则实际切削速度为：630inrv=3.1411630/1000=21.6i参考文献3表2.4-69，得：=9.8142.7(N)fF0.8FdfkM=9.810.021(Nm)20.8Mf分别求出钻8孔和M如下：f=9.8142.7111=2427Nf0.84M=9.810.0211=15.63Nm21.它们均小于机床的最大进给力7840N和机床的最大扭转力矩196Nm，故机床刚度足够。工序20:2X8mm孔倒角进给量：根据参考文献5表2.4-39，取frmf/25.0切削速度：参照参考文献5表2.4-41，取VsV43由式（2.1）机床主轴转速：n，取01.436017/innrd90/inr实际切削速度：V0.9.3/60nms被切削层长度：l12.5m刀具切入长度：7(2)124.rDctgkctg刀具切出长度：2l0走刀次数为1机动时间：2jt129021.4min35jmlf工序25:铣52圆柱两端面机床：立式铣床X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料：齿数VCWr418mD63186Z每齿进给量：根据杨叔子机械加工工艺师手册表2.4-73，取fa铣削速度：参照杨叔子机械加工工艺师手册表2.4-81，取Zmaf/15.0VsV机床主轴转速，由式（1.1）有：n，min/96.45631.010rdin/460r实际铣削速度，由式（1.2）有：VsmdV/52.113.0进给量，由式（1.3）有：fZnaff/9.60/465.工作台每分进给量：mfin/9msf被切削层长度：由毛坯尺寸可知ll7刀具切入长度：精铣时1Dl631刀具切出长度：取2l走刀次数为1。机动时间，由式（1.5）有：2jtmin3.041267212mjflt工序30:扩、铰32mm孔（1）确定扩孔切削用量1）确定进给量根据杨叔子机械加工工艺师手册表28-31，f。根据Z525机床说明书，取f:表（0.78）m/r0.7=49.56/r=0.57mm/r。2）确定切削速度及根据杨叔子机械加工工艺师手册表28-33，取vn。修正系数：5/inv表，0.8mvk1.02pavk故2/i0.812/inm表1)nvd表（1910.2/min(31.7)86/ir查机床说明书，取。实际切削速度为75/ir301vdn3.2/in102/mi切削工时被切削层长度：l9刀具切入长度有：1121.79()20.8632rDdlctgkctgm刀具切出长度：，取lm42l32走刀次数为1机动时间：2jt903.16in.75jLfn（2）确定铰孔切削用量1）确定进给量根据杨叔子机械加工工艺师手册表28-36，f，按该表注4，进给量取小植。查Z525说明书，取。.36fm表1.6/fmr2）确定切削速度及由杨叔子机械加工工艺师手册表28-39，vn取。由8./iv表杨叔子机械加工工艺师手册表28-3，得修正系数，0.8Mvk0.9pavk故./mi0.97.14/min表1()nvd表7.4/in(32)95/ir查Z525说明书，取，实际铰孔速度10/ir30vdn325/min7.8/in切削工时被切削层长度：l90刀具切入长度，1200121.7(1)20.92rDdlctgkctgm刀具切出长度：取lm4l32走刀次数为1机动时间：3jt90.0.7in1jLnf工序35:钻11mm润滑油孔切削用量：取背吃刀量，由参考文献2可查出，根据z525立式钻床，取进5.pam给量，切屑速度：，则修正0.48/fr17/incv0.8mvk.75lvk后的切屑速度，即170.8.2cv129.4/in5swnrd:查参考文献2表3.17，取，15/miw故实际切屑速度为。291.02/in0cdnvr切屑用时：=10mm，1cot(12)2rDlkm9.8,45rDk21lm2l故，1201.2in.45jwltsfn，10.6.3fjts，1()(.2)061bxjft117.djjfbxttts工序40:32mm孔两侧倒角机床：立式钻床Z525刀具：根据参照杨叔子机械加工工艺师手册表4.39选高速钢锥柄麻花钻头。21进给量：根据杨叔子机械加工工艺师手册表2.438，取f。rmf/3.0切削速度：参照杨叔子机械加工工艺师手册表2.441，取V。.48/s机床主轴转速：n，100.4867.3/min31vrd按照杨叔子机械加工工艺师手册表3.131，取630/minr所以实际切削速度：v.1460.5/0dns切削工时被切削层长度：l42m刀具切入长度：117()105.962rDlctgkctgm刀具切出长度：取2l4l32走刀次数为1机动时间：jt630.5in.jLfn224专用夹具的设计4.1明确设计任务为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。有老师分配的任务，我被要求设计工序:铣52圆柱两端面4.2确定定位方案4.2.1基准的选择根据工件的加工要求，该工序必须限制工件的6个自由度。为保证铣52圆柱两端面，应选底面为定位基面，限制；须限制、，所以选取A面为定z、xzy位基面；为保证宽度为42的两平面两侧面对孔轴线的对称度要求，还必须在加工时限制自由度。另外，为了方便控制刀具的走刀位置，还需要限制。xy综上所述，工件的六个自由度均被限制，为使定位基准与设计基准重合，选取的定位基准是底面、孔。284.2.2确定定位夹紧方案根据零件特点，按照工艺过程要求，确定工件定位夹紧方案【4】，采用机械夹紧方式对工件进行夹紧。综上对工件定位、夹紧方案的分析，确定定位、夹紧方案。其定位夹紧图如下图4.3所示：23图4.3定位夹紧方案图4.2.3定位元件的选择及设计1.定位元件的选择由上知，工件的定位面是侧平面底面、和孔，据此21在夹具上的定位元件选为支承板、支承钉、和菱形定位销。2.定位板设计定位平面底面所用的定位支承板参照参考文献【3】第272页设计。标记为：支承板A645GB2236-80材料：T8。现确定定位销的极限偏差和定位表面到定位销中心的名义尺寸：LdTdL=L，其中取工件相应尺寸=L=230.08mm的平均尺寸，dL2dLdL2dLT公差取相应尺寸公差的()倍，现取，【2】则有：1541=2230.02mmd满足工件顺利装拆的补偿量值：=(+)2=(0.16+0.04)2=0.10mmaLDTd则，菱形定位销和定位孔配合的最小间隙=0.43mmminXi2ab143.0（其中，b的值可查手册得值为3【3】）4.3定位误差的计算与分析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：jMjjWDAZWj由参考文献可得：两定位销定位误差：本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为：（1）、移动时基准位移误差yjjmin11XDd=0.6.270.9=5(2)、转角误差24LXDdXDdtg2min2min11其中：)(2iminXLgx028.5.7964.07.06.08.t165.夹紧误差：cos)(minaxyj其中接触变形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNl查5表1215有。10.4,0,.42,0.7zKCcos8jym磨损造成的加工误差：通常不超过Mj5.夹具相对刀具位置误差：取AD01.误差总和：0.853jwm从以上、所设计的夹具满足零件加工精度要求。4.4减小定位误差的措施采取措施：1.提销圆柱部分的制造精度，将菱形定位销圆柱部分精度提高到IT6级，公差值为0.011mm,则此时定位销圆柱部分直径mm,=0.043-(-0.054)0.43512YmaxX=0.097mm。0.097仍接近加工误差的。2.在提高菱形定位销圆柱部分的制造精度基础上，将12孔的精度提高到IT8级，其公差值为0.027mm，此时孔的尺寸及公差为mm，则0.2710.027mm-(-0.054)=0.081mm,那么就要约0.12mm的加工精度预留量，可YmaxX满足保证对称度加工要求。254.5计算切削力及实际所需的夹紧力FCcnFf0f铣刀图2.9作用于工件上的切削力工件在加工时的受力情况如图2.9所示。加工时，工件受到切削合力F的作用，F可分解为水平和垂直方向的切削分力和，由经验公式，和可通过切fFfnffn向铣削力分别乘以一个系数来得到。在对称铣削情况下，=(11.2),cc=(0.20.3)。fn参照机床夹具设计手册【3】表1-2-9得铣削力的计算公式：pzpBzKdfaCF86.072.86.0c参数的选取：切向铣削力（N）cF铣刀系数=669pC铣削深度=3mma每齿进给量=0.15mmzf铣刀直径d=100mm铣削宽度B=12mm铣刀齿数z=12修正系数（工件屈服应力）965.0)73/(.bpK650b综上，计算得：铣削力。NF13.2115.06986.07286.c故水平分力=1.1=1279N，垂直分力=0.3=349N。fcfnFc工件的主定位面是底面，故选择夹紧力的作用方向为水平方向作用于底面。当夹紧力水平作用于工件上时，所需要的理论夹紧力=+=1279+=3606N理fzfnF15.04926由公式=可计算出实际所需夹紧力。实F理K现在计算安全系数K的值。安全系数K的计算公式为：6543210K由机床夹具设计手册表1-2-0得各安全系数K的取值如下：基本安全系数加工性质5.01刀具钝化程度切削特点2K3稳定性手柄位置3.145工件与支撑面接触情况6将各安全系数值代入上面公式计算得,K=1.952.5（注：若安全系数的计算值小于2.5，则取=2.5），则取K的值为2.5。所以实际所需夹紧力为：=9015N。实FN305.2实际所需的夹紧力计算是一个很复杂的问题，一般只能作粗略的估算。为简化计算，在设计夹紧装置时，可只考虑切削力对夹紧的影响，并假定工艺系统是刚性的切削过程稳定不变。【2】4.6主要元件的设计与建模依据机床夹具设计手册对各个元件进行设计并对其标记如下如下：1.定位键：A14h6GB2206-80材料：45钢2.压板：A14130GB2188-80材料：45钢3.浮动压块：A4014GB2174-80材料：45钢4.销A1028GB/T119.1-2000材料：35钢5.销A628GB/T119.1-2000材料：35钢6.对刀块GB2242-80材料：20钢7.对刀塞尺3GB2244-80材料：T88.螺钉GB/T68-2000M5.5254.7对刀元件及夹具体根据工件加工表面形状，对刀件可选用夹具零件及部件中的标准直角对刀块。它的直角对刀面和工件被加工宽度为42的两平面精加工工序形相对应，其间距等于塞尺厚度，设计塞尺厚度为3，并把对刀件安装于夹具体的竖直板上。根据铣床T行宽度为42的两平面精加工工序的宽度，选用宽度B=18mm,公27差为h6的A型定位键来确定夹具
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