【工装夹具类】座架加工工艺及夹具设计【钻4-22孔】【全套CAD图纸+毕业论文】
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【工装夹具类】座架加工工艺及夹具设计【钻4-22孔】【全套CAD图纸+毕业论文】,工装,夹具,加工,工艺,设计,22,全套,cad,图纸,毕业论文
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机械加工工艺过程卡片 机械加工工艺过程卡片 产品型号 座架 零件图号 座架 产品名称 座架 零件名称 座架 共 1 页 第 1 页 材料牌号 坯种类 型材 毛坯外型尺寸 每毛坯可制作件数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序名称 工序内容 车 间 工 段 设 备 工艺装备 工 时 准终 单件 10 开料 开料 车间 一 20 铣 铣 底 面 机加工 二 床 铣夹具，量具，铣刀 10 10 30 铣 铣宽度 150一个缺口 机加工 二 床 铣夹具，量具，铣刀 15 15 40 铣削 铣宽度 150另外一个缺口 机加工 二 床 铣夹具，量具，铣刀 13 13 50 钻孔 钻底面 42 机加工 二 床 钻夹具，钻头 10 10 60 粗钻 粗钻 115，留精加工余量 机加工 二 床 钻夹具，钻头 13 13 70 粗钻 粗钻 120，留精加工余量 机加工 二 床 钻夹具，钻头 10 10 80 精 钻 精 钻 115到图纸尺寸 机加工 二 床 钻夹具，钻头 10 10 90 精 钻 精 钻 120到图纸尺寸 机加工 二 床 钻夹具，钻头 13 13 100 钻孔攻丝 钻 2孔，然后进行攻丝 2加工 二 床 钻夹具，钻头 15 15 110 去毛刺 钳工去毛刺 15 15 120 终检 按图样要求检验 13 13 130 入库 入库 12 12 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 描图 描校 底图号 装订号 装 订 线 机械加工工序卡片 产品型号 座架 零件图号 座架 产品名称 座架 零件名称 座架 共 1 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 50 钻 42 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 型材 1 1 设备名称 设备型 号 设备编号 同时加工件数 钻床 1 夹具编号 切削液 525 钻床 ， 钻头 乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分 ) 准终 单件 用器具 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/m/mm/r 动 辅助 50 钻 42，留精加工余量 床 ， 钻头 500 2 25 1 51 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 课程设计论文 座架零件 加工工艺及 钻 42孔 夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 2 摘 要 座架零件零件加工工艺及 钻床夹具设计 是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。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 ；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词： 工艺 ， 工序 ， 切削用量 ， 夹紧 ， 定位 ， 误差 3 目 录 摘 要 2 第 1 章 绪论 5 第 2 章 加 工工艺规程设计 6 件的分析 6 件的作用 6 件的工艺分析 6 架零件加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 7 和平面的加工顺序 7 系加工方案选择 7 架零件加工定位基准的选择 8 基准的选择 8 基准的选择 8 架零件加工主要工序安排 8 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 10 定切削用量及基本工时（机动时间） 11 间定额计算及生产安排 18 第 3 章 钻 4夹具设计 21 究原始质料 21 位、夹紧方案的选择 22 削力及夹紧力的计算 22 差分析与计算 24 套、衬套、钻模板设计与选用 25 4 定夹具体结构和总体结构 27 具设计及 操作的简要说明 28 总 结 29 参考文献 30 致 谢 31 5 第 1 章 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。 座架零件零件加工工艺及 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。 6 第 2 章 加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目给出的零件是 座架零件 。 座架零件 的主要作用 是支承轴，保证轴之间的中心距及平行度，并保证 正确安装。因此 座架 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。 件的工艺分析 由 座架零 件 零件图可知。 座架零件是一个座架零件 零件，它的外表面上有 4个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： （ 1）以 底 面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括： A 面的 铣 削加工；其中顶面有表面粗糙度要求为 （ 2）以支承孔 115 120主要加工表面的加工面。 （ 3） 以 宽度 150缺口为主要加工面 。 7 架零件 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。该座架零件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，对于座架零件来说，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。 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。 和平面的加工顺序 座架零件类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工座架零件上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。座架零件的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面 定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。 座架零件零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，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。 系加工方案选择 座架零件孔系加工方案，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。 根据座架零件零 件图所示的座架零件的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。 （ 1）用镗模法镗孔 在大批量生产中，座架零件孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。 采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工 孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。 （ 2）用坐标法镗孔 在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。 8 用坐标法镗孔，需要将座架零件孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。 架零件 加工定位基准的选择 基准的选择 粗基准 选择应当满足以下要求： （ 1）保证各重要支承孔的加工余量均匀； （ 2）保证装入座架零件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。即以座架零件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。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对 位置。 基准的选择 从保证座架零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证座架零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从座架零件零件图分析可知，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，虽然它是座架零件的装配基准，但因为它与座架零件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。 架零件 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。座架零件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座架零件加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶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。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大， 也应该在粗加工阶段完成。对于座架零件，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 9 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 c9080 的含 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 根据以上分析过程，现将座架零件加工工艺路线确定如下： 工艺路线一： 10 开料 开料 20 铣 铣底面 30 铣 铣宽度 150一个缺口 40 铣削 铣宽度 150另外一个缺口 50 钻孔 钻底面 42 60 粗钻 粗钻 115，留精加工余量 70 粗钻 粗钻 120，留精加工余量 80 精钻 精钻 115到图纸尺寸 90 精钻 精钻 120到图纸尺寸 100 钻孔攻丝 钻 2孔，然后进行攻丝 210 去毛刺 钳工去毛刺 120 终检 按图样要求检验 130 入库 入库 工艺路线二： 10 开料 开料 20 铣 铣底面 30 铣 铣宽度 150一个缺口 40 铣削 铣宽度 150另外一个缺口 50 粗钻 粗钻 115，留精加工余量 60 粗钻 粗钻 120，留精加工余量 70 精钻 精钻 115到图纸尺寸 80 精钻 精钻 120到图纸尺寸 90 钻孔 钻底面 42 100 钻孔攻丝 钻 2孔，然后进行攻 丝 210 去毛刺 钳工去毛刺 10 120 终检 按图样要求检验 130 入库 入库 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， 以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。综合选择方案一： 工艺路线一： 10 开料 开料 20 铣 铣底面 30 铣 铣宽度 150一个缺口 40 铣削 铣宽度 150另外一个缺口 50 钻孔 钻底面 42 60 粗钻 粗钻 115，留精加工余量 70 粗钻 粗钻 120，留精加工余量 80 精钻 精 钻 115到图纸尺寸 90 精钻 精钻 120到图纸尺寸 100 钻孔攻丝 钻 2孔，然后进行攻丝 210 去毛刺 钳工去毛刺 120 终检 按图样要求检验 130 入库 入库 械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 “座架零件”零件材料采用 造。材料为 度 170 241，生产类型为大批量生产，采用型材毛坯。 （ 1）顶面的加工余量。 根据工序要求，顶面加工分粗、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 其余量值规定为 现取 表 铣平面时厚度偏差取 。 精铣：参照机械加工工艺手册表 余量值规定为 （ 3）孔 毛坯为实心，不冲孔。 （ 4）端面加工余量。 根据工艺要求，前后端面分为粗铣、半精铣、半精铣、精铣加工。各工序余量如下： 粗铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷表 加工余量规定为 11 现取 半精铣：参照机械加工工艺手册第 1 卷，其加工余量值取为 精铣：参照机械加工工艺手册，其加工余量取为 定切削用量及基本工时（机动时间） 工序 20：铣底面 机床：铣床 具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 00齿数 14Z 10 （ 1）粗铣座架零件底面 铣削深度每齿进给量据机械加工工艺手册表 削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 4 机床主轴转速 n ： m 041 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 进给量工作台每分进给量m a：根据机械加工工艺手册表 40被切削 层长度 l ：由毛坯尺寸可知 41 刀具切入长度 1l ： 2)31()(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间1m mj （ 2）精铣座架零件底面 铣削深度每齿进给量据机械加工工艺手册表 削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 6 机床主轴转速 n ： m 061 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 12 实际铣削速度 V ： 进给量 0 工作台每分进给量 m 3 0/被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 41 刀具切入长度 1l ：精铣时 001 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 机动时间2m mj 本工序机动时间 m 工序 30： 铣宽度 150一个缺口 。 机床：铣床 具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料： 15 100D ，齿数 5Z ，此为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=3以铣削深度m=3铣该平面的单边余量： Z=削深度齿进给量据参考文献 3表 73，取 0 /fa m m Z：根据参考文献3表 81，取铣削速度 V m s 每齿进给量据参考文献 3表 73，取 据参考文 献 3表 81，取铣削速度 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 4 7 6 0 4 7 1 . 9 7 / m i 1 4 1 0 0 按照参考文献 3表 74，取 475 / m 实际铣 削速度 v ： 3 . 1 4 1 0 0 4 7 5 2 . 4 9 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 8 5 4 7 5 / 6 0 7 . 1 2 /a Z n m m s 工作台每分进给量7 . 1 2 / 4 2 7 . 5 / m i m m s m m 13 a：根据参考文献 3表 81,取 0切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 141l ， 68l 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) ( 1 3 )l D D a 220 . 5 ( 1 0 0 1 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 1 2 刀具切出长度2l：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 1 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5l lt f 机动时间 1 121 6 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5l lt f 所以该工序总机动时间 11 0 . 5 5 m i nj j jt t t 工序 40：铣宽度 150另外一个缺口 机床： 刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 3齿数 14Z 10 （ 1）粗铣 铣削深度每齿进给量据机械加工工艺手册表 削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 4 机床主轴转速 n ： m 041 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 进给量工作台每分进给量m a：根据机械加工工艺手册表 40被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 41 刀具切入长度 1l ： 2)31()(21 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀次数为 1 14 机动时间1m mj （ 2）精铣 铣削深度每齿进给量据机 械加工工艺手册表 削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 6 机床主轴转速 n ： m 061 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 00 实际铣削速度 V ： 进给量 0 工作台每分进给量 m 3 0/被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 41 刀具切入长度 1l ：精铣时 001 刀具切出长度 2l ：取 2 走刀 次数为 1 机动时间2m mj 本工序机动时间 m 工序 50： 钻底面 42 钻孔选用机床为 臂机床，刀具选用 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 得钻孔进给量为 则取 确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2 卷表 削速度计算公式为 m 3 查得参数为 , 刀具耐用度 T=35 15 则 v = =1.6 所以 n = =72 选取 所以实际切削速度为 1000 v =确定切削时间（一个孔） t = 28 工序 60、 70、 80 、 90 粗 钻 、精 钻 115 120 机床： 刀具：硬质合金 钻 刀， 钻 刀材料： 5进给量 f ：根据参考文献 3表 66，刀杆伸出长度取 因此确定进给量 f mm r 。 切削速度 V ：参 照参考文献 3表 45， 取 2 . 0 / 1 2 0 / m i nV m s m 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 9 1 2 . 1 1 / m i 1 4 4 3 . 2 ， 按照参考文献 3表 41，取 1 0 0 0 / m 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 4 3 . 2 1 0 0 0 2 . 2 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 工作台每分钟进给量0 . 2 1 0 0 0 2 0 0 / m i f n m m 被切削层长度 l ： 15l 刀具切入长度 1l ：12 . 2( 2 3 ) 2 3 . 2 730p m mt g k t g 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间121 1 5 3 . 2 7 4 1 0 . 1 1 m i l lt f 精 钻 孔 粗加工后单边余量 Z=次镗去全部余量 进给量 f ：根据参考文献 3表 66，刀杆伸出长度取 因此确定进给量 0 /f m m r 16 切削速度 V ：参照参考文献 3表 45，取 2 . 1 / 1 2 6 / m i nV m s m 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 1 2 6 9 4 8 . 1 7 / m i 1 4 4 4 ， 按照参考文献 3表 41，取 1 0 0 0 / m 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 4 4 1 0 0 0 2 . 6 4 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 工作台每分钟进给量0 . 1 5 1 0 0 0 1 5 0 / m i f n m m 被切削层长度 l ： 15l 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间222 1 5 3 . 5 4 1 0 . 1 0 4 m i 7 . 5l lt f 所以该工序总机动工时 0 . 1 1 0 . 1 5 0 . 2 6 m i 切削深度进给量 f ：根据机械加工工艺手册表 杆伸出长度取 切削深度为 因此确定进给量 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册 表 m 5/25.0 机床主轴转速 n ： m 151 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 0 实际切削速度 V ： 工作台每分钟进给量m 6606.0 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间1m i mj 精 钻 孔 17 切削深度进给量 f ：根据切削深度 ，再参照机械加工工艺手册表 此确定进给量 切削速度 V ：参照机械加工工艺手册表 m 1/35.0 机床主轴转速 n ： m 211 0 0 01 0 0 0 0 n ，取 4 实际切削速度 V ： 工作台每分钟进给量m 被切削层长度 l ： 9 刀具切入长度 1l ： 2(1 刀具切出长 度 2l ： 32 取 2 行程次数 i ： 1i 机动时间1m i mj 工序 100： 钻 2孔，然后进行攻丝 2孔选用机床为 臂机床，刀具选用 柄短麻花钻，机械加工工艺手册第 2 卷。 则取 确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2 卷表 削速度计算公式为 m 3 查得参数为 , 刀具耐用度 T=35则 v = =1.6 所以 n = =72 选取 18 所以实际切削速度为 1000 v =确定切削时间（一个孔） t = 28 间定额计算及生产安排 根据设计任务要求，该的年产量为 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 参照机械加工工艺手册表 械加工单件（生产类型：中批以上）时间定额的计算公式为： %)1)( （大量生产时 0/ 因此在大批量生产时单件 时间定额计算公式为： %)1)( 其中： 单件时间定额 基本时间（机动时间） 辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种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 1：粗、精铣底面 机动时间照机械加工工艺手册表 工步辅助时间为 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 则m k ：根据机械加工工艺手册表 13k 单间时间定额 m i i 131)()1)( 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，m dd 即能满足生产要求 19 工序 2：钻 底面 42 孔 机动时间照机械加工工艺手册表 工步辅助时 间为 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 则m k ：根据机械加工工艺手册表 k 单间时间定额 m i i )1)( 因此布置一台机床即能满足生产要求。 工序 9：粗 钻 前后端面支承孔 机动时间照机械加工工艺手册表 工步辅助时间为 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 则m k ：根据机械加工工艺手册表 k 单间时间定额 m i i )1)( 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，m dd 即能满足生产要求 工序 11：精 钻 支承孔 机动时间照机械加工工艺手册表 工步辅助时间为 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 则m k ：根据机械加工工艺手册表 k 单间时间定额 m i i )1)( 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， 20 m dd 即能满足生产 要求 工序 12： 2纹孔攻丝 机动时间照钻孔辅助时间，取装卸工件辅助时间为 则 m k ：参照钻孔 k 值，取 k 单间时间定额 m i i )1)( 因此布置一台机床即能满足生产要求。 21 第 3 章 钻 42 孔 夹具设计 究原始质料 利用本夹具主要用来 加工 钻 42 孔 ， 加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足 两 孔轴线 间 公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。 一、机床夹具定位元件 工件定位方式不同，夹具定位元件的结构形 式也不同，这里只介绍几种常用的基本定位元件。实际生产中使用的定位元件都是这些基本定位元件的组合。 （一）工件以平面定位常用定位元件 1支承钉 常用支承钉的结构形式如图 6头支承钉（图 a）用于支承精基准面；球头支承钉（图 b）用于支承粗基准面；网纹顶面支承钉（图 c）能产生较大的摩擦力，但网槽中的切屑不易清除，常用在工件以粗基准定位且要求产生较大摩擦力的侧面定位场合。一个支承钉相当于一个支承点，限制一个自由度；在一个平面内，两个支承钉限制二 个 自 由 度 ； 不 在 同 一 直 线 上 的 三 个 支 承 钉 限 制 三 个 自 由 度 。图 6 常用支承钉的结构形式 2支承板 常用的支承板结构形式如图 6面型支承板（图 a）结构简单，但沉头螺钉处清理切屑比较困难，适于作侧面和顶面定位；带斜槽型支承板（图 b），在带有螺钉孔的斜槽中允许容纳少许切屑，适于作底面定位。当工件定位平面较大时，常用几块支承板组合成一个平面。一个支承板相当于两 个支承点，限制两个自由度；两个（或多个）支承板组合，相当于一个平面，可以限制三个自由度。 图 6常用支承板的结构形式 3可调支承 常用可调支承结构形式如图 6调支承多用于支承工件的粗基准面，支承高度可以根据需要进行调整，调整到位后用螺母锁紧。一个可调支承限制一个自由度。 图 6常用可调支承的结构形式 22 (二 ) 工件以孔定位常用定位元件 1定位销 图 6工件的孔径尺寸较小时，可选用图 a 所示的结构；当孔径尺寸较大时，选用图 b 所示的结 构；当工件同时以圆孔和端面组合定位时，则应选用图 定位销定位时，短圆柱销限制二个自由度；长圆柱销可以限制四个自由度；短圆锥销（图 d）限制三个自由度。 图 6固定式定位销的结构形式 位、夹紧方案的选择 由零件图可知：在对加工前，平面进行了粗、精铣加工， 底面进行了钻、扩 加 工。因此，定位、夹紧方案有： 为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面 一 销 再加上一手动调节的螺丝定位的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面 。 削力及夹紧力的计算 刀具： 钻头 22。 则轴向力：见工艺师手册表 =CF z 中： 420， f=( 90200()190 F=420 1 . 0 0 . 86 . 8 0 . 3 5 1 . 0 7 2 1 2 3 ( )N 转矩 T=CT Z 式中 : =( 23 功率 7 2 在计算切削力时 ,必须考虑安全系数 ,安全系数 K=2 4 式中 基本安全系数， 加工性质系数， 刀具钝 化系数 , 断续切削系数 , F/ =( 钻削时 T= M 切向方向所受力 : 671065 取 1.0f 4416 )( 所以 ,时工件不会转动 ,故本夹具可安全工作。 根据工件受力 切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即 ： 安全系数 ： ： 6543210 式 中：60全系数，查参考文献 5表 121 可得： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 1 . 3 1 . 0 1 . 0 1 . 5 6 1 . 2 1 . 2 1 . 0 5 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 3 6 1 . 2 1 . 2 1 . 0 1 . 2 1 . 3 1 . 0 1 . 0 2 . 2 5 所以有： 1 1 9 3 . 0 8 ( )K C F N 7 6 6 . 3 7 ( )K P F N 24 1 3 5 9 . 9 0 ( )K f F N 该孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则； 参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力 夹 向力： F 夹 N） 扭距： m 在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数321 由资料机床夹具设计手册查表 721 可得： 切削力公式：（ 式中 5D 查表 821 得： 9 0( )(实际所需夹紧力：由 参考文献 16机床夹具设计手册表 1121 得： 安全系数 式（ ： 6543210 式中：60 参考文献 16机床夹具设计手册表 121 可得： K 所以 )( 5 8 0 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，决定选用螺旋夹紧机构。 差分析与计算 该夹具以 一底面一侧面，两支撑钉和一个调节螺丝 定位，为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 与机床夹具有关的加工误差 j ，一般可用下式表示： 由参考文献 5可得： 25 销的定位误差 ： 11 1 m i D d 1 1 2 21 m i n 2 m i n. 2D d D a r c t g L 其中： 1 0 2D ， 2 0D 1 0 1d ， 2 0 3d 1 ， 2 m i n 0 4 0 . 0 6 3DW . 0 . 0 0 3 2JW 夹紧误差 ： co s)( m a x 其中接触变形位 移值： 1( ) ( )1 9 . 6 2 a Z a Z l 查 5表 1 2 15 有 10 . 0 0 4 , 0 . 0 0 1 6 , 0 . 4 1 2 , 0 . 7R a
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