拨叉零件的工艺规程及工装设计_毕业论文

编号南京航空航天大学金城学院毕业设计题目拨叉零件的工艺规程及工装设计学生姓名学号系部机电工程系专业机械工程及自动化班级指导教师二一三年六月南京航空航天大学金城学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明所呈交的毕业设计（论文）（题目拨叉零件的工艺规程及工装设计）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。尽本人所知，除了毕业设计（论文）中特别加以标注引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。作者签名年月日（学号）毕业设计（论文）报告纸I拨叉零件的工艺规程及工装设计摘要本课题的任务是根据拨叉零件的特点编制一份从毛坯到成品全部生产过程的一份完整的工艺规程，并针对其中的车端面和孔、钻孔两道工序设计了二套专用夹具。其中，车床夹具中用到圆柱销和菱形销，以利于零件定位。钻床夹具中用到钻套，其作用是确定钻头等刀具的轴线位置，防止刀具在加工过程中发生偏斜。SOLIDWORKS是WINDOWS原创的三维设计软件。设计过程中主要运用SOLIDWORKS完成零件的建模、夹具立体图、以及夹具在安装过程中的动画。此次设计是对机械制造技术基础课程相关知识的综合运用，培养了我们分析问题，解决问题以及查找资料的能力，为以后的学习和工作打下良好的基础。关键词工艺规程，专用夹具，定位方案，SOLIDWORKS三维设计毕业设计（论文）报告纸IIPROCESSPLANNINGOFFORKANDPROCESSDESIGNOFADEDICATEDFIXTUREABSTRACTTHETASKOFTHISSUBJECTISACCORDINGTOTHECHARACTERISTICSOFFORKTOFINISHAPROCESSOFORDERIDESIGNEDTWOSETSOFSPECIALFIXTUREWHICHINCLUDEROUGHMILLINGOFSURFACEANDDRILLINGAMONGTHEM,THETURNINGMACHINEFIXTUREUSEDCYLINDRICALPINANDTHEDIAMONDPINWHICHFACILITATEPOSITIONINGOFPARTSDRILLINGJIGUSEDINDRILLSET,WHICHROLEISTODETERMINETHELOCATIONOFTHEAXISTOPREVENTTHEOCCURRENCEOFTOOLDEFLECTIONINTHEPROCESSINGSOLIDWORKSISTHEWINDOWSOFTHEORIGINAL3DDESIGNSOFTWARETHEDESIGNPROCESSMAINLYUSESSOLIDWORKSTODOMODELING,FIXTURESTEREOGRAM,ANDTHEANIMATIONOFTHEINSTALLATIONTHISDESIGNISTHEFOUNDATIONOFMECHANICALMANUFACTURINGTECHNOLOGYCOURSEOFCOMPREHENSIVEAPPLICATIONOFKNOWLEDGE,WHICHTRAINSOURABILITYOFANALYSISPROBLEM,PROBLEMSOLVINGANDTHEABILITYTOFINDINFORMATIONITLAYSAGOODFOUNDATIONFOROURSTUDYANDWORKINTHEFUTUREKEYWORDSPROCESSPLANNINGSPECIALFIXTURESPOSITIONINGPROGRAMSSOLIDWORKSTHREEDIMENSIONALDESIGN毕业设计（论文）报告纸III目录摘要IABSTRACTII第一章引言111概述112课题研究的方法和意义1第二章机械加工工艺规程设计221概述2211工艺规程的作用2212工艺规程的设计原则2213机械加工工艺设计的原始资料2214机械加工工艺设计的步骤及内容322零件的分析与毛坯的确定3221生产类型的确定3222零件的工艺分析3223毛坯的选择和设计423工艺路线的拟定5231定位基准的选择5232表面加工方法和加工方案的选择6233零件各表面加工顺序的确定8234机床及工艺装备的选择824工艺计算9241加工余量及工序尺寸的确定9242确定切削用量的选择12243工时定额的确定18第三章专用夹具设计24毕业设计（论文）报告纸IV31概述24311机床夹具的分类24312机床夹具的作用24313专用机床夹具的组成2432夹具设计的基本要求2533专用夹具的设计方法和步骤2534钻床专用夹具设计26341钻床装用夹具设计要点26342定位方案26343定位误差分析27344夹紧机构选择27345钻套的选择和设计27346钻模板设计27347使用说明2735车床专用夹具设计29351车床装用夹具设计要点29352定位方案29353定位误差分析30354夹紧机构选择30355夹具与机床连接30356使用说明30第四章SOLIDWORKS夹具辅助设计3241SOLIDWORKS概述3242夹具零件图的绘制3243装配爆炸图32431创建默认的爆炸图32432编辑爆炸图32433二套夹具的爆炸图33毕业设计（论文）报告纸V44装配动画设计34441简介34442制作装配动画34第五章总结与展望35参考文献36致谢37附录38毕业设计（论文）报告纸1第一章引言11概述随着市场需求的快速多变和竞争的日趋激烈以及现代科技的迅猛发展，产品更新换代也越来越快，中小批量多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85左右。随着现代制造向数字化、精密化、柔性化、虚拟化、高速化、智能化、集成化、标准化等方向发展，现代机床夹具的发展方向主要表现为标准化、精密化、高效化和柔性化等。机床夹具的作用是正确确定工件与刀具之间的相对位置，并将工件牢固地夹紧。使用夹具可以有效地保证工件的加工质量，提高劳动生产率，扩大机床的工艺范围和减轻劳动强度。因此，夹具在机械制造中占有重要的地位。目前，一般企业仍大量采用传统的专业夹具，用于多品种小批量生产的专用夹具每隔34年就要更新5080左右。12课题研究的方法和意义此次设计主要是对拨叉零件进行工艺规程及工装的设计。首先，调研并收集资料，查阅相关文献，了解拨叉的基本结构。其次，根据机械加工工艺设计的基本思路，拟定拨叉零件的工艺过程，确定定位和夹紧方案，最终设计出夹具。通过本次设计，仔细了解零件结构，认真分析零件图,培养了我们独立识图的能力,增强了我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,强化了我们的绘图能力和运用AUTOCAD软件的能力。制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等。在整个设计中也是非常重要的,通过这些设计,不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定,而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定,必须与工厂实际的机床相适应。这对以前学习过的知识的复习,也是以后工作的一个铺垫。毕业设计（论文）报告纸2第二章机械加工工艺规程设计21概述一个同样要求的零件，可以采用几种不同的工艺过程来加工，但其中总有一种工艺过程在给定的条件下是最合理的，人们把该工艺过程的有关内容用文件的形式固定下来，用以指导生产，这个文件成为工艺规程。工艺规程规定零件制造工艺过程和操作方法，它是在具体的生产条件下，最合理或较合理的工艺过程和操作方法，并按规定的形式书写成工艺文件，经审批后用来指导生产。工艺规程一般包括零件加工的工艺路线、各工序的具体加工内容、各工序所用的机床及工艺设备、切削用量及工时定额等。合理的工艺规程是在工艺理论和实践经验相结合的基础上制定的。按工艺规程进行生产，可保证产品质量、提高生产效率和降低成本。因此，一切生产人员必须严格执行工艺规程。211工艺规程的作用（1）工艺规程是指导生产的主要技术文件。（2）工艺规程是组织生产和管理的基本依据。（3）工艺规程是新建、扩建工厂（车间）的基本资料。212工艺规程的设计原则工艺规程设计应遵循以下原则（1）在保证产品质量的前提下，努力提高生产率和降低工艺成本；（2）尽量降低工人的劳动强度，使其有良好的工作条件。（3）在充分利用企业现有生产条件的基础上，尽可能采用先进生产技术；（4）工艺设计应正确、完整、清晰和统一，所用术语、符号、单位、编号等，要符合最新的国家标准。213机械加工工艺设计的原始资料（1）产品的全套技术文件包括产品图样，技术说明书；（2）产品验收的质量标准；（3）产品的生产纲领；毕业设计（论文）报告纸3（4）工厂的生产条件包括毛坯的生产条件或协作关系，工厂的设备和工艺装备情况，专用设备和专用工艺装备的制造能力，工人的技术等级等；（5）各种技术资料包括有关手册、标准；（6）国内外先进的工艺技术资料等。214机械加工工艺设计的步骤及内容编制工艺规程时，一般可按以下步骤进行（1）零件图的研究与工艺审查；（2）确定生产类型；（3）确定毛坯的种类和尺寸；（4）选择定位基准和主要表面的加工方法，拟定零件的加工工艺路线；（5）确定工序尺寸、公差及其技术要求；（6）确定机床、工艺装备、切削用量及时间定额；（7）填写工艺文件。22零件的分析与毛坯的确定221生产类型的确定生产类型是指企业生产专业化程度的分类，一般分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。生产类型的划分主要根据生产纲领确定，同时还与产品的大小和结构复杂程度有关。生产类型不同，产品和零件的制造工艺，所用设备及工装设备，采取的技术措施，达到的经济效果等也不同。此次拨叉零件的年产量N5000件/年，根据参考文献10得拨叉零件属于成批大量生产。222零件的工艺分析1零件的作用该拨叉零件位于车床变速机构中，主要起换档作用，使主轴回转运动满足工作者的要求，获得所需的速度和扭矩。零件上方的20H8，M2015孔以及深槽与操纵机构相连，而下方的R68半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。毕业设计（论文）报告纸4图21拨叉零件图2零件的工艺分析（1）小头孔20H8以及与此孔相通的8的锥孔，螺纹孔M2015以及与此孔相通M8的小螺纹孔，要求RA是16M。（2）大头半圆孔R68和内圆面113孔,内圆面113与孔20有圆心距114的位置公差要求，以及与其表面的62同样有相对位置要求。（3）拨叉上下端面、大头半圆孔上下端面以及深槽面均有表面质量要求。223毛坯的选择和设计毛坯的尺寸和形状越接近成品零件，材料消耗就越少，机械加工的劳动量也越少，因此会提高机械加工效率，降低成本，但毛坯的制造费用却高了。因此，确定毛坯要从机械加工和毛坯制造两方面综合考虑，以求得最佳效果。确定毛坯包括选择毛坯种类及其制造方法等内容。常用毛坯的种类有铸件、锻件、压制件、冲压件、焊接件、型材和板材等。铸件适用于形状复杂的毛坯。由图纸规定的材料是球墨铸铁，且该拨叉属于大批量生产，因此可以确定选用铸件毛坯。考虑零件在机床运行中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择金属型铸造，因为生产效率很高，所以可以免去每次造型。毛坯图及尺寸如下图毕业设计（论文）报告纸5图22拨叉毛坯图23工艺路线的拟定231定位基准的选择选择工件的定位基准，实际上确定工件的定位表面。根据选定的基面加工与否，又将定位基准分为粗基准和精基准。在起始工序中，只能选择未经加工的毛坯表面作为定位基准，这种基准称为粗基准。用加工错的表面作为定位基准，则称为精基准。在选择定位基准时，是从保证工件精度要求出发，因此，分析定位基准选择的顺序就应为从精基准到粗基准。选择精基准时，应能保证加工精度和装夹可靠、方便，可参照下列原则进行1精基准的选择（1）基准重合原则。直接选择加工表面的设计基准为定位基准，可以避免由定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差。（2）基准统一原则。同一零件的多道工序尽可能选择同一个定位基准，这样既可以保证各加工表面间的相互位置精度，避免或减少因基准转换而引起的误差，也简化了夹具的设计与制造工作，降低了成本，缩短了生产准备周期。毕业设计（论文）报告纸6（3）自为基准原则。选择加工表面本身作为定位基准。（4）互为基准原则。加工表面互为基准反复加工，可以使各加工表面件有较高的位置精度，使加工表面具有均匀的加工余量。2粗基准的选择（1）非加工表面原则。为了保证加工面与不加工面之间的位置要求，应选不加工面为粗基准。（2）加工余量最小原则。以余量最小的表面作为粗基准，以保证各加工表面有足够的加工余量。（3）重要表面原则。为保证重要表面的加工余量均匀，应选择重要加工表面为粗基准。（4）不重复使用原则。多次使用难以保证表面间的位置精度。该拨叉零件的主要加工表面是平面、孔，螺纹、圆端面和槽系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔、槽的加工精度容易。因此，对于拨叉来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，使得槽系完成两个维度的加工。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、面与面之间的位置角度选择了加工工艺过程的精基准。具体见工序卡片。232表面加工方法和加工方案的选择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，同时使工的劳动量最小。对于设计拨叉的加工工艺来说，应选择能够满足各加工表面尺寸精度、位置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。在选择各表面、孔及槽的加工方法时，要综合考虑以下因素毕业设计（论文）报告纸7（1）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；（2）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；（3）考虑被加工材料的性质；（4）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；（5）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选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法。1平面的加工根据参考文献7，可以确定，端面的加工方案为粗铣精铣（IT7IT9），粗糙度为6308，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。而且采用RA为互基准的原则进行加工，可以减小定位误差，可以获得较高的位置精度与尺寸精度要求。2孔的加工（1）20的孔的加工因为其粗糙度要求达到了RA16，所以综合考虑可以很清楚得到它的加工路线钻、扩、铰；（2）4个62的小孔的加工因其粗糙度要求也较高，达到了RA16，所以可以得到钻、铰的加工方法。（3）2M8螺纹孔的加工加工方案定为钻、扩、铰、攻丝。（4）锥销孔的加工可以由专门的刀具完成。3槽的加工毕业设计（论文）报告纸8运用盘铣刀可以直接完成，选择普通的卧式铣床即可以实现。槽的加工工艺路线定为直接粗铣（设计为两次走刀）。4136和113的孔及其端面的加工由于粗糙度要求较高，选择卧式车床进行两次走刀进行加工，加工工艺路线定位粗车精车。233零件各表面加工顺序的确定加工顺序的安排应根据零件的结构和毛坯状况，结合定位和夹紧的需要一起考虑，重点是应保证工件的刚度不被破坏，尽量减少变形。应遵循以下原则（1）基准先行（2）先面后孔，先简单后复杂（3）先粗后精，粗精分开（4）减少安装次数。根据拨叉的工艺特点及以上的原则，其加工工艺路线安排如下工序10毛坯铸造；工序20以平面B定位，粗铣A平面；工序30A、B互为基准定位，铣平面；工序40以已加工面和大孔定位，钻、扩、铰220，攻螺纹2M20；工序50以已加工孔和面定位，车端面、孔；工序60以已加工孔和面定位，钻、铰862；工序70以已加工孔和面定位，钻、攻螺纹2M8，锪孔28；工序80以已加工孔和面定位，铣槽4235；工序90切断；工序100铣面；工序110质检。234机床及工艺装备的选择1机床的选择（1）工序20、30是粗铣、半精铣和精铣。本零件属于成批生产，根据参考文献10,选用立式铣床X51。根据零件尺寸，该铣床工作台的移动量能满足要求，主电动机功率为45KW，主轴最大转速为1800R/MIN,能安装各种立铣刀、面铣刀进行铣削，满足铣削要求，因此选用立式铣床X51。毕业设计（论文）报告纸9（2）工序40是钻孔、扩孔、铰孔和攻螺纹，选用立式钻床Z525。根据参考文献10,该立式钻床最大钻孔直径为25MM,而加工20孔和M20的螺纹底孔的孔径都小于25MM，该钻床使用于钻孔、扩孔、锪孔、攻丝等工序，具有精度高、刚性好、扭矩大、噪声低、变速范围广、操纵集中、使用方便等优点，所以选择Z525。（3）工序50车端面、孔，选用卧式车床CA6140。根据参考文献10,主电动机功率为75KW,最高转速为1400R/MIN，同时根据该零件尺寸不大，精度要强求不是很高，选用最常用的CA6140卧式车床即可。（4）工序60、70钻孔、攻螺纹，选用立式钻床Z525，原因同工序40。（5）工序80用三面刃铣刀粗铣槽，应选卧式铣床。根据参考文献10,同时考虑到本零件属于成批生产，所选机床使用范围较广为宜，故选常用的X6120铣床能满足加工要求。（6）工序90切断，此道工序无特殊要求，选则最常用的CA6140卧式车床。（7）工序100铣端面，此工序无特殊要求，选用X51立式铣床。2夹具的选择本零件各工序均采用专用夹具，详见附件专用夹具装配图。3刀具的选择（1）铣削拨叉两侧面时，选用硬质合金端铣刀。（2）钻孔时，选用硬质合金钻头，直径分别为、M51894。M86（3）扩孔时，选用硬质合金扩孔钻，直径分别为。7（4）锪锥销孔8时，选用高速钢锪钻。（5）车端面、内孔时，选用硬质合金车刀，后角为。045012A（6）攻螺纹时用M20、M8的螺纹刀。4量具的选择本零件属成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。根据零件表面的精度毕业设计（论文）报告纸10要求、尺寸和形状特点，根据参考文献11，选择如下（1）铣平面时选用分度值001MM外径千分尺即可。（2）钻孔时选用分度值001MM的游标卡尺；铰孔、车孔时选用极限量规。（3）铣槽时选用分度值为002MM的游标卡尺。（4）攻丝时选用内径千分尺。24工艺计算241加工余量及工序尺寸的确定每道工序完成后应保证的尺寸称为该工序的工序尺寸。工件上的设计尺寸及其公差是经过各加工工序后得到的。每道工序的工序尺寸都不相同，它们逐步向设计设计接近。为了最终保证工件的设计要求，各中间工序的工序尺寸及其公差需要计算确定。工序余量确定后，就可计算工序尺寸。工序尺寸及其公差的确定要根据工序基准或定位基准与设计基准是否重合，采取不同的计算方法。1工序20、30铣平面这四道工序的工序基准与设计基准相重合，其工序尺寸及其公差的确定比较简单。计算顺序是先确定各工序的基本尺寸，再由后往前逐个工序推算，即由工件的设计尺寸开始，由最后一道工序向前工序推算，直到毛坯尺寸；工序尺寸的公差都按各工序的经济精度确定，并按“入体原则”确定上、下偏差。具体数值见下表表21工序20、30的工序尺寸工序名称工序余量/MM工序基本尺寸/MM工序公差工序尺寸及公差/MMRA/M精铣174030374RA63半精铣175035RA63粗铣157608086RA125粗铣15775087RA125毛坯7751579毕业设计（论文）报告纸112工序40钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹毛坯为实体、不冲孔，根据参考文献10基孔制7、8、9级孔加工余量可得，钻孔余量MM、扩孔余量MM。孔加工方案的经济精度和518钻Z1扩Z表面粗糙度，可依次确定各工序尺寸的加工精度等级，钻孔IT11，扩孔IT10。根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值，钻孔013MM，扩孔0084MM，铰孔0033MM。根据参考文献10螺纹加工方法的经济精度和表面粗糙度，丝锥攻内螺纹的螺纹公差带可达到最终加工要求7H，内、外螺纹中经公差可得。MTD2360内、外螺纹的基本偏差得，则。MEI0TEISD2360按“入体原则”标注确定工序尺寸为钻孔，扩孔M158攻螺纹。M084719M23603工序50车端面、孔，工序尺寸见下表表22工序50车端面的工序尺寸工序名称经济精度表面粗糙度工序尺寸尺寸、公差精车IT8RA161402714粗车IT12RA125166毛坯1717表23工序50车孔的工序尺寸工序名称经济精度表面粗糙度工序尺寸尺寸、公差精车IT8RA16136、0630541粗车IT12RA12509、349、毛坯、4工序60钻孔、铰孔毛坯为实体，不冲孔。由参考文献10基孔制7、8、9级孔的加工余量可得，孔余量为49MM，查表224孔加工方案的经济精度和表面粗糙度，钻的表1Z面粗糙度可达到最终加工要求RA125，因此确定该工序公差为IT11，查表标准毕业设计（论文）报告纸12公差值可得其公差值为0075MM；铰的表面粗糙度可达到最终加工要求RA16，因此确定给工序公差为IT9，查标准公差表得其公差值为0036MM。按“入体原则”标注确定工序尺寸及公差为、。M0759403625工序70钻孔、攻螺纹根据参考文献11，攻普通粗牙螺纹余量。所以需要钻MZ31底孔；钻，余量；扩孔，加工余量868686钻87。根据参考文献3孔加工方案的经济精度和表面粗糙度，可依次确Z10扩定各工序尺寸的加工精度等级。钻孔IT11铰孔IT9查表237标准公差值可得公差值，钻孔009MM,铰孔0036MM。根据参考文献10的经济精度和表面粗糙度，丝锥攻内螺纹的螺纹公差带可达到最终加工要求7H。根据参考文献19,内外螺纹中经公差可得，查表96内、外螺纹的基本偏差得EI0MM,则MTD20MMEIS按“入体原则”标注确定工序尺寸及公差，钻孔，扩孔M0986，攻螺纹M。03687M2085工序80铣槽粗铣可达到零件图样的要求，则该工序尺寸槽宽为40MM,槽深为32MM。242确定切削用量的选择切削用量的选择对生产效率、加工成本和加工质量均有重要的影响。所谓合理的切削用量是指在保证加工质量的前提下，能取得较高的生产效率和较低成本的切削用量。选择切削用量的基本原则是首先尽可能选取大的背吃刀量；其次根据机床进给机构强度、刀杆刚度等限制条件或已加工表面的粗糙度要求，选取尽可能大的进给量；最后确定切削速度。1工序20粗铣A面（1）背吃刀量MZAP51毕业设计（论文）报告纸13（2）进给量根据参考文献10，选取该工步的每齿进给量F02MM/Z。（3）切削速度由本工序采用硬质合金端铣刀，根据参考文献11，硬质合金端铣刀铣削速度，确定铣削速度，则MIN60VC871524301RDVNCS由本工序采用X51型立式铣床，根据参考文献11，取转速，故实际铣削速度MI160RWMIN86210543DNVWC2工序30互为基准铣平面（1）背吃刀量MZAP1（2）进给量根据参考文献10，选取每齿进给量。ZFZ160（3）铣削速度由本工序采用硬质合金端铣刀，根据参考文献11，查表硬质合金端铣刀铣削速度，确定铣削速度，则MIN8VC2031543810RDVNCS由本工序采用X51型立式铣床，根据参考文献11，取转速，故实际铣削速度MI210RWMIN43821054DNVWC3工序40钻、扩、铰220，攻螺纹2M20（1）钻孔的工步1305841）背吃刀量取AP185MM。2）进给量根据参考文献10，选取该工步的每转进给量F01MM/R3）切削速度根据参考文献10，取切削速度，则MIN45VCIN568MIN51843010RRDVNWCS由本工序采用Z525，根据参考文献11，得转速，故实际IN680RW切削速度为IN5391010NVWC（2）扩工步M5279毕业设计（论文）报告纸141）背吃刀量取AP06MM。2）进给量根据参考文献10，选取该工步的每转进给量F06MM/R。3）切削速度根据参考文献7，切削速度，其中为用钻头钻同样钻V40尺寸实心孔时的切削速度，故MIN/8153940VI27138510RDVNWCS由本工序采用Z525，得转速，故实际切削速度为IN9NWM0621059410VWC（3）铰工步M321）背吃刀量取AP015MM。2）进给量根据参考文献10，选取该工步的每转进给量F08MM/R3）切削速度根据参考文献7，取切削速度，MIN12VC则IN081924301RDVNWCS根据参考文献11得转速，故实际切削速度为I6NWMN05101VWC（4）攻螺纹孔工步MM23601）背吃刀量取AP015MM。2）进给量由于攻螺纹的进给量就是被加工螺纹的螺距。选取改工步的每转进给量F15MM/R。3）切削速度根据参考文献11，取切削速度，则MIN320RVCIN2430140RDVNWCS根据参考文献11，取转速故实际切削速度为I,WMN841031VWC毕业设计（论文）报告纸153工序50（1）粗车端面工步1）背吃刀量取AP1MM。2）进给量根据参考文献11，选取该工步的每转进给量F08MM/R3）切削速度根据参考文献11，选取硬质合金车刀常用的切削速度CVMIN60（2）精车端面工步1）背吃刀量取AP1MM。2）进给量根据参考文献11，选取该工步的每转进给量F015MM/R3）切削速度根据参考文献11，选取硬质合金车刀常用的切削速度CVMIN80（3）粗车、孔的工步2501M20191）背吃刀量粗车孔时余量分别为3MM、4MM，故、MAP51AP2）进给量根据参考文献10，选取该工步的每转进给量RF03）切削速度根据参考文献10，硬质合金车刀切削铸铁材料时，粗车取MIN4VCMIN475IN134201RRDVWCI120I9NC由本工序采用CA6140车床，根据参考文献11，得转速，MIN50RW故实际切削速度为821034NDVWCIN7105943MNDVWC（4）精车孔、工步M06315毕业设计（论文）报告纸161）背吃刀量AP0。2）进给量根据参考文献10，选取该工步的每转进给量RMF303）切削速度根据参考文献10，硬质合金车刀切削铸铁材料时，精车取。MIN5VC4工序60（1）钻孔的工步0759481）背吃刀量取AP245MM。2）进给量根据参考文献11，选取该工步的每转进给量得。RMF053）切削速度根据参考文献11，硬质合金钻头钻削铸铁的切削用量得，切削速度，则MIN18VCMIN169IN94380RRDNWCS由本工序采用Z525，根据参考文献10，得转速，故实际MIN960RW切削速度为IN7140961430MNDVWC（2）铰工步M2681）背吃刀量取AP065MM。2）进给量根据参考文献11，选取该工步的每转进给量得RMF203）切削速度根据参考文献11，硬质合金铰刀铰销铸铁的切削速度，取切削速度则MIN1VCIN6124310RDVWCS根据参考文献10，取转速，故实际切削速度为MIN5R6101264310DVWC5工序70毕业设计（论文）报告纸17（1）钻孔的工步M098621）背吃刀量取AP34MM。2）进给量根据参考文献11，选取该工步的每转进给量得RMF053）切削速度根据参考文献11，硬质合金钻头钻削铸铁的切削用量得，切削速度，则MIN40VCMIN1873IN61340RRDNWCS由本工序采用Z525，根据参考文献10，得转速，故实际MIN1360RW切削速度为IN032910410NVWC（2）攻螺纹孔工步MM281）背吃刀量取AP62）进给量由于攻螺纹的进给量就是被加工螺纹的螺距。选取改工步的每转进给量F125MM/R。3）切削速度根据参考文献10，螺纹加工切削用量，取切削速度，则MIN8RVCMIN4731801RDVWCS根据参考文献10，取转速故实际切削速度为,NWI5610843VC（3）锪孔工步1）背吃刀量取AP4MM。2）进给量根据参考文献11，取其进给量RMF1503）切削速度根据参考文献11，IN,2VCDVNC按机床实际转速取则实际切削速度为,NNW毕业设计（论文）报告纸18MIN0817068143NDVWC6工序80铣槽（1）背吃刀量取AP15MM。（2）进给量根据参考文献11，选取该工步的每转进给量得RMF150（3）切削速度根据参考文献11，选取切削速度IN8VC7工序90切断（1）背吃刀量取AP3MM。（2）进给量根据参考文献11，选取该工步的每转进给量得RMF150（3）切削速度根据参考文献11，选取切削速度IN65VC8工序100铣端面（1）背吃刀量取AP05MM。（2）进给量根据参考文献11，选取该工步的每转进给量得RMF120（3）切削速度根据参考文献11，选取切削速度IN6VC243工时定额的确定所谓时间定额是指在一定生产条件下，生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。时间定额是安排作业计划、进行成本核算的重要依据，也是设计和扩建工厂（或车间）时计算设备和工人数量的依据。时间定额规定得过紧会影响生产工人的劳动积极性和创造性，并容易诱发忽视产品质量的倾向；时间定额规定得过送就不能指导生产和促进生产发展的积极作用。合理制定时间定额对保证产品加工质量，提高劳动生产率，降低生产成本具有重要意思。研究学习时间定额是相当有必要的。时间定额一般有以下几个部分1）基本时间TJ,为直接改变生产对象的性质，使其成为合格产品或达到工序要求所需时间（包括切入、切出时间）。2）辅助时间TF为实现工艺过程必须进行的各种辅助动作时间，如装卸工件、开停机床、改变切削用量、进退刀具、测量工件等。毕业设计（论文）报告纸193）布置工作地时间TB为使加工正常进行，工人为照顾工地（例如更换刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具等）所消耗的时间。4）休息与生理需要时间TX为工人在工作班内，为恢复体力和满足生理需要所需时间。1基本时间的计算JT（1）工序20粗铣平面，。确定，则MADLE31502L312ML1248580511SFLTZMJ0IN32铣（2）工序301）工步1粗铣平面SFLTZMJ830MIN38421502铣2）工步2半精铣SFLTZMJ790IN24031521铣3）工步3精铣SFLTZMJ790MIN240381521铣（3）工序401）钻孔工步由，。确定KDLR1COT21ML412。则ML8,25045T01SFNLFLTJ871IN29I681221钻SJ4784钻毕业设计（论文）报告纸202）扩孔工步SFNYLT40MIN67019583）铰孔工步SFTWJ53I6874）攻螺纹工步S410MIN75130FYLTM（3）工序50粗车、精车端面，粗车、精车孔1）粗车端面工步。根据参考文献3，。则KALRP32TN1ML52ML425TAN01SJ40IN17I45780粗车STJ802粗车3）粗车孔工步。根据参考文献3，确定。则MLL35,2ML845TAN801SFLIFLJ927IN631I5021粗镗4）精车孔工步MMKALRP3245TAN,32TN01SIFLJ751I7I805（4）工序60钻、铰孔1）钻孔工步由，。MKDLR2COT21L42毕业设计（论文）报告纸21确定。则MLL8,2453145COT901SFNLFLTJ816MIN20I962钻SJ513486钻2）铰孔工步SFNTWJ268IN1402SJ68铰（5）工序70钻孔、攻螺纹、锪孔1）钻孔工步由，。MKDLR21COT21L412确定。则ML8,2445COT601SFNLFLTJ712MIN0I136221钻SJ4572钻2）攻螺纹工步S65IN0925130FYLTMSJ652攻3）锪孔工步，确定。则L1MLL2,1SFNLLTJ761IN09I68501锪SJ372锪（6）工序80铣槽毕业设计（论文）报告纸22SMLFTZ98747518321JSTJ984（7）工序90切断SFNDLTJ238965102（8）工序100铣端面，。确定，则MADLE521L312ML12500SFLTZMJ8IN31241铣2辅助时间的计算FT辅助时间与基本时间之间的关系为。取，FJTJFTT2015JFT150则各个工序的辅助时间分别为工序20STF120835工序30粗铣F工序30半精铣工步STF179工序30精铣工步F0150工序40钻孔工步STF684工序40扩孔工步F2工序40铰孔工步STF9107350工序40攻螺纹工步F8工序50粗车端面工步STF32毕业设计（论文）报告纸23工序50粗车孔工步STF69142750工序50精车孔工步F53工序60钻孔工步STF81工序60铰孔工步F9065工序70钻孔工步STF1342工序70攻螺纹孔工步F8工序70锪孔工步STF5010工序80F39475工序90STF82工序100F6103其他时间计算除了作业时间以外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于微电机壳的生产类型为大批量生产，分摊到每个工件上的准备时间和终结时间甚微，可忽略不计；布置工作地时间是作业时间的，休息与生理需要时间是作业时间的，均BT72XT42取为3，工序20STX057128306B工序30粗铣工序30半精铣工步STX419B工序30精铣工步05706工序40钻孔工步STX29684B工序40扩孔工步12工序40铰孔工步STX05736B毕业设计（论文）报告纸24工序40攻螺纹工步STX4123806B工序50粗车端面工步工序50粗车孔工步STX80697B工序50精车孔工步1751036工序60钻孔工步STX24B工序60铰孔工步69工序70钻孔工步STX75183256B工序70攻螺纹孔工步30工序70锪孔工步STX24B工序80TX791349156B工序90S682工序100TXB第三章专用夹具设计31概述机床夹具是装夹工件和引导刀具的装置。机床夹具是工艺系统的重要组成部分，其在生产中应用十分广泛。311机床夹具的分类1按夹具的应用范围分类通用夹具、专用机床夹具、组合夹具、成组夹具、随行夹具。2按使用机床类型分类机床类型不同，夹具结构各异，由此可将夹具分为车床夹具、钻床夹具、铣床夹具、镗床夹具、磨床夹具和组合机床夹具等。3按夹具动力源分类毕业设计（论文）报告纸25按机床所用夹紧动力源，可将夹具分为手动夹紧夹具、气动夹紧夹具、液压夹紧夹具、气液联动夹紧夹具、电磁夹紧夹具和真空夹紧夹具等。312机床夹具的作用1减少加工误差，提高加工精度。用机床夹具装夹工件，能准确确定工件相对于刀具与机床的位置关系，可以减少加工误差，提高加工精度。2提高生产效率。机床夹具能快速地将工件定位和夹紧，可以减少辅助时间，提高生产效率。3减轻劳动强度。机床夹具采用机械、气动和液动等夹紧装置，可以减轻工人的劳动强度。4扩大机床的加工范围。利用机床夹具，能扩大机床的加工范围，例如，在车床或镗床上使用镗模可以代替镗床镗孔，使其具有镗床的功能。313专用机床夹具的组成专用机床夹具一般由下列元件或装置组成1定位元件定位元件是用来确定工件正确位置的元件，被加工工件的定位基面与夹具定位元件直接接触或相配合实现定位。2夹紧装置夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确定位位置的装置。3对刀元件（导向元件）对刀元件（导向元件）是指夹具中用于确定（或引导）刀具相对于夹具定位元件具有正确位置关系的元件，例如钻套、镗套、对刀块等。4连接元件连接元件是指用于确定夹具在机床上具有正确位置并与机床相连接的元件，例如安装在铣床夹具底面上的定位键等。5其他元件及装置根据加工要求，有些夹具尚需设置分度转位装置、靠模装置、工件抬起装置和辅助支撑等装置。6夹具体毕业设计（论文）报告纸26夹具体是用于连接夹具元件和有关装置使之成为一个整体的基础件，夹具通过夹具体和机床连接。定位元件、夹紧装置和夹具体是夹具的基本组成部分，其他部分可根据需要设置。32夹具设计的基本要求1保证工件的加工精度；2提高生产率，降低成本；3具有良好的结构工艺性；4使用性好。33专用夹具的设计方法和步骤专用夹具设计的一般步骤如下1研究原始资料，明确设计要求；2确定夹具方案，绘制夹具结构草图；3绘制夹具总图，标注有关尺寸及技术要求；4绘制夹具零件图；5编制夹具设计说明书。34钻床专用夹具设计341钻床装用夹具设计要点钻床夹具大都有刀具导向装置即钻套，钻套安装在钻模板上，故习惯把钻床夹具称为钻模。钻模从结构上分为固定式钻模板、翻转式钻模板、盖板式钻模板和滑柱式钻模板等。在设计钻模板时，首先需要根据工件的形状尺寸，质量、加工要求和批量来选择钻模的结构类型。选择时注意以下几点（1）被钻孔直径大于10MM时（特别是加工钢件），宜采用固定式钻模。（2）翻转式钻模适用于加工中小件，包括工件在内的总质量不宜超过10KG。（3）当加工分布在同心圆周上的平行孔系时，如工件和夹具的总质量超过15KG，宜采用固定式钻模在摇臂钻床上加工，如生产批量大，则可在立式钻床毕业设计（论文）报告纸27上采用多轴传动头加工。（4）对于孔的垂直度和孔心距要求不高的中小型工件，优先采用滑柱式钻模。342定位方案工件以平面B定位基准，采用平面与孔组合定位方案，其中B平面限制3个自由度，定位轴限制2个自由度。如图31图341钻孔定位方案343定位误差分析由上图可知，此工序的定位基准为铸造时的中间的大孔，而工序基准为该大孔的轴线，可知此工序的定位基准与工序基准重合，则。且工件是以0BC平面定位则。所以0JWJBCD0由上可知定位误差为0。344夹紧机构选择根据生产效率要求，运用手动加紧可以满足。采用钩形压板加紧机构。压板夹紧力主要作用是防止工件在钻削力的作用下产生的倾覆和振动，手动加紧是可靠的，可以免去夹紧力的计算。345钻套的选择和设计由于在此工序的一次装夹中，顺序进行了钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹等多毕业设计（论文）报告纸28个工步，需要使用不同孔径的钻套来引导刀具，此时应使用快换钻套。选用GB22651991快换钻套通过钻套螺钉固定在钻模板上，保证钻头、扩孔钻及铰刀的轴线位置，防止刀具在加工中发生偏斜。346钻模板设计钻模板设计的注意事项（1）钻模板上安装钻套的孔之间及孔与定位元件的位置应有足够的精度。（2）钻模板应有足够的刚度，以保证钻套位置的准确性，但又不能做得太厚太重，注意布置加强筋以提高钻模板的刚性，钻模板一般不应承受夹紧力。（3）翻转式转模板一般要在夹具体上设计支脚，以保证夹具在钻床工作台上放置平稳，减少夹具底面与工作台的接触面积，支脚结构形式有整体式（铸造或焊接）、装配式（已有标准）。此设计选用铰链式钻模板，为非标件。347使用说明（1）将夹具按要求装配；（2）用定位键14和螺钉15将夹具体固定在机床上；（3）拧松菱形螺母3，翻转钻模板10；（4）将工件放于夹具体上；（5）用钩形压板将工件压紧；（6）翻转钻模板10，拧紧菱形螺母3；（7）加工结束后，拧松菱形螺母，翻转钻模板，拧松钩形压板，取出工件即可；（8）加工下一个零件时步骤同上。毕业设计（论文）报告纸29图342钻孔装配图1夹具体2双头螺柱3菱形螺母4快换钻套5钻套螺钉6钻模板7销轴8双头螺柱9带肩六角螺母10钩形压板11套筒12定位心轴13开槽螺钉14定位键15螺钉35车床专用夹具设计351车床装用夹具设计要点对于一些非回转体工件，要在车床上加工回转表面时，如钻孔、镗孔、车端面等，需要设计车床专用夹具。车床夹具的主要特点是夹具与机床主轴连接，工作时由机床主轴带动做高速回转。因此，在设计车床夹具时除了保证工件达到工序的精度要求外，还应考虑（1）夹具的结构应力求紧凑、轻便、悬臂尺寸短，使重心尽可能靠近主轴；毕业设计（论文）报告纸30（2）夹具应有平衡措施，消除回转的不平衡现象，以减少主轴轴承的不正常磨损，避免产生振动机振动对加工质量和刀具寿命的影响，平衡块的位置应可以调节；（3）夹紧装置除应使夹紧迅速可靠外，还应注意夹紧旋转的惯性力不应使夹紧力有减小的趋势，以防回转过程中夹紧元件松脱；（4）夹紧上的定位、夹紧元件及其他装置的布置不应大于夹具体的直径，靠近夹具外源的元件，不应该有突出的棱角，必要时应加防护罩；（5）车床夹具与主轴连接精度对夹具的回转精度有决定性的影响，因此回转轴线与车床主轴轴线要有尽可能高的同轴度；（6）当主轴有高速转动、急刹车等情况时，夹具与主轴之间的连接应该有防松装置；（7）在加工中，工件在夹具上应能用量具测量，切屑能顺利排除或清理。352定位方案工件以已加工好的两个20的孔及以加工好的平面为定位基准，其中平面限制了3个自由度，两个定位销限制了3个自由度，工件完全定位。图351车工序定位方案353定位误差分析由图351可知车端面和车孔时的定位基准为已加工好的平面，而工序基准也是该平面，可知此工序的定位基准与工序基准重合，则。且工件是以0BC平面定位则。所以0JWJWBCDW0由上可知定位误差为0。毕业设计（论文）报告纸31354夹紧机构选择根据生产效率要求，运用手动加紧可以满足。采用钩形压板加紧机构。压板夹紧力主要作用是防止工件在钻销力的作用下产生的倾覆和振动，手动加紧是可靠的，可以免去夹紧力的计算。355夹具与机床连接采用螺纹夹紧，将夹具板固定在花盘的四条键槽中。356使用说明（1）将夹具体按要求装配好；（2）将夹具板固定在花盘上；（3）在夹具板1上装入圆柱销6和菱形销8；（4）将工件套在两个定位销上；（5）用钩形压板将工件夹紧；（6）加工结束后，松开钩形压板，取出工件即可；（7）加工下一零件时，步骤同上。毕业设计（论文）报告纸32图351车夹具装配图1夹具体2套筒3钩形压板4带肩六角螺母5双头螺柱6圆柱销7螺钉8菱形销毕业设计（论文）报告纸33第四章SOLIDWORKS夹具辅助设计41SOLIDWORKS概述SOLIDWORKS是基于WINDOWS操作系统的采用面向对象技术开发的三维CAD软件。其参数化和特征造型技术能方便的、快捷地创建任何复杂形状的实体，还可以吧CAD/CAM/CAPP进行有晓得集成，是一个优秀的三维CAD软件。它以WINDOWS为平台，集成了动态仿真软件（MOTIONWORKS）、工程分析软（COSMOSOLIDWORKSORKS）、数控加工软件（SURFCAM）、以及工程数据管理软（SMARTEAMWORKS等，使它们成为SOLIDWORKS公司还没有网上站点，可方便用户快速了解此系统的最新发展情况，或获得最新的