缸体加工工艺规程及钻孔夹具设计【6-M6】【气动夹具】（全套设计含CAD图纸通过答辩）
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I 毕业设计（论文） 课 题： 缸体 加工工艺及 钻孔 夹具设计 专 题： 专 业： 机械制造及自动化 学 生 姓 名： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： 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； of of In to is is A on of is in In a in to in is a of a 录 摘 要 一 章 加工工艺规程设计 1 件的分析 1 件的作用 1 件的工艺分析 1 工的问题和设计所采取措施 2 和平面的加工顺序 2 系加工方案选择 2 体加工定位基准的选择 3 基准的选择 3 基准的选择 3 体加工主要工序安排 3 械加工余量、工序及毛坯的确定 5 定切削用量及基本工时（机动时间） 6 间定额计算及生产安排 14 第二章 铣凸台面夹具设计 18 究原始质料 18 位、夹紧方案的选择 18 削力及夹紧力的计算 18 差分析与计算 19 向键与对刀装置设计 20 具体的设计 22 具设计及操作的简要说明 22 第三章 钻 6 23 究原始质料 23 位分析和定位元件选择 23 V 削力及夹紧装置设计 24 差分析与计算 27 向装置设计（钻套、衬套、钻模板设计与选用） 28 定夹具体结构和总体结构 29 总 结 31 参考文献 33 致 谢 1 1 第 一 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 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。 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 ; 2 通过粗铣精铣达到 度要求 粗镗、半粗镗、精镗达到 精度要求 先粗铣 后精铣的 精度要求 通过粗铣直接使底面精度达到 . 凸台 端面 在 凸台 端面 使其达到 精度要求 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 。 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 。 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。 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。 3 （ 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。 体 加工定位基准的选择 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。 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。 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。 4 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 孔口倒角 1 60、锪顶面孔 2x 24 深 2 70、攻螺纹孔 2 80、粗铣 35 端面 90、粗镗 中心孔 35 端面孔 3500、铣 8 凸台端面 110、钻中心孔 35 端面孔 6X 14 工螺纹孔 6 16 120、去毛刺 130、检验 140、入库 工艺路线二： 10、铸造 20、人工时效 30、粗铣底面 40、粗铣 35 端面 50、粗镗 中心孔 35 端面孔 35 5 60、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 孔口倒角 1 90、锪顶面孔 2x 24 深 2 100、攻螺纹孔 2 110、钻中心孔 35 端面孔 6X 14 工螺纹孔 6 16 120、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 孔口倒角 1 60、锪顶面孔 2x 24 深 2 70、攻螺纹孔 2 80、粗铣 35 端面 90、粗镗 中心孔 35 端面孔 3500、铣 8 凸台端面 110、钻中心孔 35 端面孔 6X 14 工螺纹孔 6 16 120、去毛刺 130、检验 140、入库 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 造。材料是 度 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 精铣：参照手册，余量值 6 （ 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 （ 5）螺孔加工余量 毛坯实心，不冲孔。 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 具： 面铣刀 (硬质合金材料 )，材料： 15 100D ，齿数 5Z 。 单边余量： Z=3 以铣削深度 3pa 铣面余量 ： Z=削深度 每齿进给量 取 0 /fa m m Z ：取铣削速度 V m s 7 每齿进给量 取 f /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 按照文献取 4 7 5 / 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 a ：取 0 切削工时 被切削层 l ：由毛坯可知 141l ， 68l 刀具切入 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 2l ：取 2 走刀次数 1 机动时间 1 1211 4 1 1 2 2 0 . 3 6 m i 7 . 5j ml l lt f 机动时间 1 1216 8 1 2 2 0 . 1 9 m i 7 . 5j ml l 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、钻底面孔 4x 9 扩孔至 15 深 9 2x 4 圆锥孔 配作 （ 1）钻 孔 切削深度给量 f ：根据 工艺手册 ，取 切削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 8 机床主轴转速 n ： m n ，取 00 实际切削速度 V ： 被切削层 l ： 2 刀具切入 1l ： t gc t g 1(21 刀具切出 2l ： 12 取 2 走刀次数 1 机动时间m fn j（ 2） 锪平 15孔 切削深度给量 f ：根据 工艺手册 切削速度 V ：参照 工艺手册 取 机床主轴转 速 n ： m n ，取 00 实际切削速度 V ： 被切削层 l ： 2 刀具切入 1l ： t gc t g 1(21 刀具切出 2l ： 12 取 2 走刀次数 1 机动时间m fn 0、钻顶面通孔 2x 6 扩孔至 2x 孔口倒角 1 （ 1）钻 孔 切削深度进给量 f ：根据 工艺手册 ，取 切削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 机床主轴转速 n ： m n ，取 00 9 实际切削速度 V ： 被切削层 l ： 2 刀具切入 1l ： t gc t g 1(21 刀具切出 2l ： 12 取 2 走刀次数 1 机动时间m fn j（ 1）钻 孔 切削深度给量 f ：根据 工艺手册 ，取 切削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 机床主轴转速 n ： m n ，取 00 实际切削速度 V ： 被切削层 l ： 2 刀具切入 1l ： t gc t g 1(21 刀具切出 2l ： 12 取 2 走刀次数 1 机动时间m fn 0 锪顶面孔 2x 24 深 2 切削深度2进给量 f ：根据 工艺手册 ， 切削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 机床主轴转速 n ： m n ，取 00 实际切削速度 V ： 被切削层 l ： 2 10 刀具切入 1l ： t gc t g 1(21 刀具切出 2l ： 12 取 2 走刀次数 1 机动时间m fn 80： 粗铣 35 端面 机床：铣床 具： 面铣刀（硬质合金材料） 00齿数 14Z 10 （ 1）粗铣 铣削深度每齿进给量据 工艺手册 ，取 削速度 V ：参照 工艺手册 ， 取 4 机床主轴转速 n ： m 0410001000 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 工艺手册 , 40被切削层 l ：由毛坯可知 41 刀具切入 1l ： 2)31()(21 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数 1 机动时间1m mj （ 2）精铣 铣削深度每齿进给量据 工艺手册 ，取 削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 6 11 机床主轴转速 n ： m 8 84 0 061 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 30/被切削层 l ：由毛坯可知 41 刀具切入 1l ：精铣时 001 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数 1 机动时间2m mj 本工序机动时间 m 工序 90 ： 粗镗 中心孔 35 端面孔 35床：卧式镗床 具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 5 粗镗 35 孔 进给量 f ：刀杆伸出取 因此确定进给量 0 f mm r 。 切削速度 V ，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，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 l ： 15l 刀具切入 1l ：12 . 2( 2 3 ) 2 3 . 2 730p m mt g k t g 刀具切出 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 12 精镗 35 孔 粗加工后单边余量 给量 f ：刀杆伸出取 切削深度 因此确定进给量 0 /f m m r 切削速度 V ：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，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 l ： 15l 刀具切入 1l ： 2(1 刀具切出 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 工序 9：铣削 铣 8 凸台端面 端面 机床：卧式镗床 具：镗刀 （硬质合金） ，镗刀材料： 5 铣削深度每齿进给量据 工艺手册 ，取 削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 4 机床主轴转速 n ： m 0410001000 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 工艺手册 , 40被切削层 l ：由毛坯可知 29 13 刀具切入 1l ： 2)31(21 刀具切出 2l ：取 2 走刀次数 1 机动时间m mj 工序 13： 钻中心孔 35 端面孔 6X 14 工螺纹孔 6 16 机床：组合钻床 具：麻花钻、扩孔钻、铰刀 （ 1）钻底面切削深度给量 f ：根据 工艺手册 ，取 切削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 机床主轴转速 n ： m n ，取 00 实际切削速度 V ： 被切削层 l ： 0 刀具切入 1l ： t gc t g 1(21 刀具切出 2l ： 02 l 走刀次数 1 机动时间m fn 机床：组合攻丝机 刀具：钒钢机动丝锥 进给量 f ：由于其螺距 ,因此进给量 切削速度 V ：参照 工艺手册 ，取 m 48.0 机床主轴转速 n ： m 001 0 00 0 n ，取 50 丝锥回转转速0n：取 50 实际切削速度 V ： 14 由工序 4 可知： 0 02l 走刀次数 1 机动时间m fn 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 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： %)1)( （大量生产时 0/ 因此大批量单件时间计算： %)1)( 其中： 单件时间定额 基本时间（机动时间） 辅助时间。 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 机动时间照工艺手册，取工步辅助时间 在加工过程中 装卸短暂 ，所以取 装时间 则 m 根据工艺手册， 13k 单间时间定额 m 131)()1)( 工序 2：钻底面孔 机动时间照工艺手册，取工步辅助时间 装卸短暂 所以取 则 m 15 k ：根据工艺手册单间时间定 额 m i i )1)( 因此布置一台机床即能满足生产要求。 工序 3：粗铣凸台 机动时间照工艺手册，取工步辅助时间 加工过程中 装卸短暂 ，所以取 装时间 则 m 根据工艺手册， 13k 单间时间定额 m 131)()1)( 因此布置一台机床即能满足生产要求。 工序 4：钻侧面孔 机动时间照工艺手册，取工步辅助时间 由于生 产线上 装时间 很短，所以取 装时间 则 m 根据工艺手册， 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 5：粗铣端面 机动时间照工艺手册，取工步辅助时间 则 根据工艺手册， 13k 单间时间定额 m 131)()1)( 一台机床即能满足生产要求。 工序 6：铣前后端面 机动时间照工艺手册，取工步辅助时间 所以取 装时间 则 m 16 k ：根据工艺手册， 13k 单间时间定额 m 131)()1)( 因此布置一台机床即能满足生产要求。 工序 9：粗镗支承孔 机动时间照工艺手册取工步辅助时间 所以取 装时间 则 m 根据工艺手册， k 单间时间定额 m i i )1)( dd 即能满足生产要求 工序 11：精镗支承孔 机动时间照工艺手册取工步辅助时间 装卸短 所以取 则 m k ：根据工艺手册， k 单间时间定额 m i i )1)( 即能满足生产要求 工序 12：端面螺纹孔攻丝 机动时间照钻孔辅助时间，取装卸辅助时间 工步辅助时间 则 m 参照钻孔 k 值，取 k 单间时间定额 m )1)( 因此布置一台机床即能满足生产要求。 17 工序 14：精铣端面 机动时间照工艺手册，取工步辅助时间 由于在加工过程中 装卸短暂 ，取装卸时间 则 m 根据工艺手册， 13k 单间时间定额 m 131)()1)( 即能满足生产要求 工序 15：精铣侧面 机动时间照工艺手册，取工步辅助时间 所以取 装时间 则 m 根据工艺手册， 13k 单间时间定额 m 131)()1)( m dd 即能满足生产要求 工序 17：底面螺纹孔攻丝 机动时间装卸辅助时间 工步辅助时间 则m k ：参照钻孔 k 值，取 k 单间时间定额 m )1)( 因此布置一台机床即能满足生产要求。 18 第 二 章 铣凸台面 夹具设计 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。 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。 削力及夹紧力的计算 刀具： 面 铣刀（硬质合金） 刀具参数： 00 15 00 10 顶 刃0n 侧 刃 60010 15 3040D 160d 22Z 0 /fa m m
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