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偏心 夹紧 加工 工艺 夹具 设计 全套 cad 图纸

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毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 别： 机电信息系 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 外文出处： 附 件： 1. 原文 ； 2. 译文 2013 年 03 月 1 一种自动化夹具设计方法 塞西尔 美国，拉斯克鲁塞斯，新墨西哥州立大学，工业工程系，虚拟企业工程实验室（ 本文描述了一种新的计算机辅助夹具设计方法。对于一个给定的工件，这种夹具设计方法包含了识别加紧表面和夹紧位置点。通过使用一种定位设计方法去夹紧和支撑工 件，并且当机器正在运行的时候，可以根据刀具来正确定位工件。该论文还给出了自动化夹具设计的详细步骤。 几何推理技术被用来确定可行的夹紧面和位置。要识别所完成工件和定位点就 还 需要一些输入量包括 型的技术要求、特征。 关键词：夹紧；夹具设计 夹具设计是连接设计与制造的一项重要任务。自动化夹具设计和计算机辅助夹具设计开发 （ 夹具 是下一代制造系统成功实现目标的关键。在这篇论文里， 讨论了一种夹具设计的方法，这种方法有利于在目前环境下夹具设计的自动化。 夹具设计方法的研究已成为国内多家科研工作的 重点。 作者周在 1中对工件的稳定和总需求约束了双重标准，突出重点的工作。在夹具设计中广泛地运用了人工智能 （ 以及专家系统。部分 型几何信息也被用于夹具设计。4描述了一个基于规则的专家系统，以确定回转体零件的定位和夹紧。夹紧机制同时用于执行定位和夹紧功能。 其他研究者（如 ， 5,6）分析了切削力钻井机械和建筑模型及其他金属切削加工。 康有为等在 2中定义了装配约束建模的模块化与夹具元件之间的空间关系。一些研究人员采用模块化夹具设计原则，用以生成 2,7 另一 些夹具设计工作者已经报告了 1,3,9,12可以在 21,24中找到夹具设计相关的大量的审查工作。 在第二节中，对夹具设计任务中各种步骤进行了概述。在 第三节和第四节中描述了工件的加工过程，要夹紧工件表面，否则将面临工件的全面自动测定。 第五节讨论了对工件的夹紧点的测定。 2 在本节中，描述了整体夹紧的设计方法。 通常对较理想的位置的那一部分进行夹紧，并减低切削力的影响。 夹紧的位置和夹具设计中定位的位置是高度相关的。 通常，夹紧和定位可以通过同样的方法来完成。 但是，不明白这两个是夹具设计中不同的方面，则可能导致夹具设计的失败。多数人的在规划过程中首先解决定位问题， 这样可以使开发的定位与设计的定位相契合。 不过，整体定位及设计方法不在本文讨论范围内。 除了零件的设计（ 为此夹具设计有待开发 ），公差规格，过程序列，定位点和设计等因素外，还应投入 型到夹具设计方法中。这样的夹具可以夹紧并支撑定位器。指导使用的主要内容应尽量不抵制切割或加工过程和其中所涉及的操作。相反，应定位夹具，使切削力在正确的方向，这将有助于保持在一个特定的部分加工操作安全。通过引导对定位器的切割力量，部分（或工件）被固 定，固定定位点，因此不能移动的定位器。 在这里讨论的夹具的设计方法必须在整体夹具设计方法的范围内。在此之前进行定位器 /支撑和夹具设计的初步阶段，涉及到的分析和识别的功能、相关的公差和其他规范是必要的。 根据初步的评估和测定，定位 /支撑设计与夹具设计结果的在此基础上可以同时进行。 本文对所描述夹具设计的方法讨论基于定位器/支撑设计与先前已经确定的假设（包括适当的定位和支持测定一个工件的定位，以及识别和夹具，如 V 元素的支持面块，基础板，定位销等）。 （ 1） 夹具设计的输入 输入包括对特定产品的设计翼边模型，公差信息，提取的特征，过程顺序和部分在给定的每一个设计的相关特性的加工方向，面向的位置和定位装置，以及加工过程中的各种工序，须出示每个相应的功能。 （ 2） 夹具设计的方法 图一是自动化夹具设计主要步骤总结图。 对这些步骤概述如下： 第一步：设置配置清单以及相关的 进程 _功能 条目。 第二步： 确定方向和夹紧力。 输入必要的加工方向向量 面对 支持力，并确定法向量。 如果加工方向向下（对应的方向向量 0， 0， ，和面的支持向量平行于加工方向，那么， 夹紧力方向平行向下加工方向 0， 0， 如果必需要侧面夹紧并没有可夹紧的地方，那么在其中放置一个夹具夹紧下调，然后边钳方向计算如下。让 助常规的向量代替次要的和三级定位孔。然后，使用夹紧机构夹紧一个方向，例如， 平行于这 3 两个法向量，即，正常向量应分别与每块表面的 量平行。侧面夹紧面应该是一对分别平行于面 平面孔。 第三步：从列表中选出最大有效加工力。这样能够有效的平衡各加工力。 第四步：利用计算出的最高有效加工力，才 能确定用来支撑工件加工的面积的夹具尺寸（例如，一个带夹子可以作为一个夹紧机构使用）。 第五步：确定给定工件的夹紧面。这一步在第四步中所述过。 第六步： 该夹具的夹紧面的实际位置自动在第 5 节中确定。考虑接下来的步骤并返回第一步。 在这项工作中所用到的夹具都来自一个系列。夹具的原理与图二相同。在这一节里，描述了一个自动化夹具。 锁模力所需的有关螺杆的螺纹装置大小或保存到位钳。 夹紧力平衡加工工件使工件保持恰当的位置。 让锁模力为 W 和螺杆直径为 D。 各种螺丝夹紧力大小，可以按以下方式确定：最初，极限拉 伸强度（抗拉强度）和该夹具的材料（供应情况而定）可以从数据检索库检索。各种材料有不同的拉伸强度。该夹具材料的选择，也可直接采用启发式规则进行。例如，如果部分材料是低碳钢，那么钳材料可低碳钢或机器钢。为了确定设计应力，抗拉强度值应除以安全系数（如 4 或 5）。 根区的螺丝格 一个螺丝钳）可以被确定： 锁模力 /设计应力 。随后，螺栓截面全面积可以计算为等于 格 （ 65） （因为螺丝的地方可能会发生根切面积约为 65 螺栓的总面积）。螺钉的直径 D 可以被确定等同于（ 4）。另一项涉及可用于方 程有关的 4 宽度 B，高度 H 和跨度的钳 L 的螺丝直径为 D（ B， H 和 L 可以为不同的值计算D）： ，提取的特征信息，特征尺寸，定位面和定位器的选择。考虑所有潜在的加紧面，如图 3。 最关键的是夹紧表面不应重叠或与该面相交，如图 4 所示。夹紧面积是与工件表面（或触的是一个二维轮廓线段组成的（见图 6）。 利用线段相交测试，可以测定在给定的光子晶体光纤的任何范围内是否可能有接触面夹紧面重叠。 夹紧面的确定可以如下所示： 5 第 1 步：鉴别平行于二级和三级定位面 （ 是分别到 远的距离的面。如下所示：（一）鉴别面 面 行 行（二）在 列出面对 面。 （三）通过检查所有 面对 面，确定的面对 面是到 别最远的面，并舍弃所有其他 第 2 步： 鉴别平行面的位置，除了不相邻的附加面。 最好是选择一个不与其他定位面垂直相邻的面。这一步如下所示： (a) 考虑 表中的 ，获得与每 个 垂直或相邻的面然后，在表中插入每个 。 (b) 检查每个 ，并执行以下测试：如果 相邻、垂直于 后从列表中舍弃它并插入 表中。 第 3 步 : 确定加紧面都在有效的加紧面上，如下所述夹紧面： 例 1:如果没有条目在列表 ，就使用 的面并继续执行步骤 4。如果任何面发现，垂直于第二，第三位置的面孔 将要面临的是下次选择可行的夹具。在这种情况下，唯一剩下的选择是重新审视在列表 面。 例 2：如果列表中 目数为 1 时，可行 夹紧面为 法向量垂直相邻的相应轴是夹紧轴。 例 3： 如果在列表 数大于 1，确定最大的 紧面再进行步骤 4。 例 4： :夹紧力的方向可以是 1， 0， 0或 0， 1， 0，可以夹紧 的中心位置。 在其他几何位置可确定使用零件几何形状和拓扑信息，这在下一节中描述。 6 确定夹紧面后，必须确定实际夹紧位置。输入夹具侧面积，沿着 X， Y， Z和潜在的夹紧面 向。 容下使用 何获得夹具侧面积： 第一步是确定一个箱体的大小，这是用来测试它是否包含在它里面的任 何部分。 相交测试也可以在前面介绍的方法使用。 如果相交测试返回一个负的结果，那么有部分箱体与夹具相交，如图 4 所示。 如果相交测试返回一个正的结果，可以执行下列步骤： 1. 划分成更小的矩形大小条 （ 1 W） 夹框轮廓 (图 5 和图 6)。 2. 执行指定与功能配置文件出现在 的零件设计的相交测试。 3. 没有功能相交的条形区域，都是可行夹紧区域。如果有一个以上的长方形候选面，矩形配置文件，向中沿轴夹紧 点的是夹紧配置文件（夹点）。 如果没有发现配置文件，夹具宽度可减少一半 ，夹具数可以增加两个。使用这些修改过的夹具尺寸，执行前面描述的特征相交测试。如果此测试也失败了，那么可以用相邻的面作为夹紧面用于执行端夹紧。这面可以重复进行 功能相交测试。 7 输入需要的二维轮廓 用下列方法可以自动确定该配置文件的交集。每一个输入的资料组成一个封闭环。此配置文件测试的步骤如下： (考虑 段中的 L（ i， 1） 和 段中的 L（ 2， j） 。 (采用 L（ i， 1） 线段和 L（ 2， j） 线段的相交段。如果边缘相交测试返回一个正值，那么特征面和潜在 面相交。如果它返回一个负值，继续执行步骤 3。 （ 重复与步骤 （ 相同的部分或者缓慢走过其余 的 ()段直到的 (j+1) j=n1段。 (其余部分边和 的 重复 （ 和 （ 步骤。 如果特征面与夹紧面重复，线相交测试将决定该事件。相交的边可以进行自动检测两个面是否相互交叉。输入所需的边 接 (和 (和接 (和 (。 方程的可表示为： F(x,y) =0 （ 1） H(x,y) =0 （ 2） 8 第一步：使用等式 （ 1） 计算 (用 取代 3； 计算 F(用 取代 4。 第二步：如果 4都与 0不相等，但 4结果相同（ 2在相同的一边），则边 34不相交。如果这样不满足条件，那么进行第三步。 第三步：使用等式 （ 2） 计算 (接着，计算 (进行第四步。 第四步：如果 2都不等于 0，且 2的结果相同，那么把 2放在相同的一边并输入不相交。如果，这个也不满足条件，那么进行第五步。 第五步：给定相交线段 。这样就完成了测试。考虑如图 7 所示的一部分样品。将要生产一个盲孔。起初，完成定位设计。 定位器的（或主要定位器）是一个基盘（放在 ）和二级和三级定位器面临 应到定位面 第 4 节中讨论）。 一个辅助定位器也被使用，这是一个 V 型块（对 辅助定位），如图 8 所示。 在前面讨论的夹具设计方法中所述的步骤的基础上，候选面孔（这是平行的，并在从 遥远的距离）是面对 。 没有面孔，这是平行到定位面，但他们不相邻。在这种情况下使用的优先权规则（如步骤 3 第 4 步讨论），剩余的 候选面面对的是 。夹具方向向下的 V 型块径向定位器和其他与对工件夹紧底面提供所需位置。 9 根据第五步选择夹具的位置。如果没有功能发生在面 ，那么也没有必要进行相交测试确定夹具优美加紧。 夹具位置应远离 V 型定位器（这是辅助定位位置）的夹紧面毗邻辅助定位面（这确保了更好的快速夹紧）。最终位置和夹具的设计如图 8 所示。 本文讨论的方法，毫不逊色于其他夹具设计文献中讨论的方法。本文所讨论的方法的独特性是零件的夹紧面的几何形状，拓扑和功能发生了被加工为基础的系统鉴定。 其他方法都没有利用了定位器的位置，该方法使用定 位器在对持有一级，二级和三级定位器加工的工件。这种方法的另一个好处是在可行的候选面上确定在面上用夹具面交点测试（如前所述），并迅速和有效地确定潜在的下游过程中可能出现问题，夹紧和加工的功能检测。 本文在一个夹具设计方法的总体框架之下进行了夹具设计方面的讨论。 设计定位器，规范零件设计，和其他相关被用来确定夹紧面和夹紧方向。各种自动化步骤也有涉及。 I 宁 学 课程设计 (论文 ) 圆偏心夹紧轮 加工工艺及夹具设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 要 本文是对 圆偏心夹紧轮 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。此外还对 圆偏心夹紧轮 零件的两道工序的加工设计了专用夹具 . 机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化 ，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本 论文夹具 设计的主要内容是设计 圆偏心夹紧轮 内孔端面铣床夹具和压盖安装孔钻床夹具设计 。 关键词： 圆偏心夹紧轮 ， 加工工艺 ，加工方法，工艺文件， 夹具 1 is of of of In to of a in a it to to In of 买后包含有 纸和论文 ,咨询 2 目 录 摘 要 . 1 目 录 . 2 第 1 章 序 言 . 8 第 2 章 圆偏心夹紧轮的加工工艺规程设计 . 9 件的分析 . 9 件的作用 . 9 件的工艺分析 . 9 定生产类型 . 10 定毛坯 . 10 定毛坯种类 . 10 制毛坯零件图 . 10 艺规程 设计 . 10 择定位基准 . 10 定工艺路线 . 选择加工设备和工艺设备 . 12 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 . 12 定切削用量及基本工时 . 13 章小结 . 22 第 3 章 钻孔夹具设计 . 23 具的设计 . 23 位分析 . 23 位原理 . 23 位元件的分析 . 24 紧元件的选择 . 24 位误差的分析 . 25 削力及夹紧力的计算 . 26 具设计及操作的简要说明 . 27 3 结 论 . 28 参 考 文 献 . 29 致谢 . 30 购买后包含有 纸和论文 ,咨询 5 6 7 8 第 1 章 序 言 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。 机壳零件加工工艺及 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。 9 第 2 章 圆偏心夹紧轮 的加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目所给的零件是 圆偏心夹紧轮 。 圆偏心夹紧轮 是用来 夹紧作用 的， ,圆偏心夹紧轮 的概念就是 使用偏心结构使轮子可以 夹紧 ,这样的好处是可以有更好的配合 ,更方便的使用 ,减少了使用厂家的成本 多种多样 ,通常是一个 圆形 ,轴 可以安装在其中 件的工艺分析 图 偏心夹紧轮 零件图 零件的材料为 能和切削加工性能优良。以下是 圆 偏心夹紧轮 需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： (1)圆孔 12。 (2) 两端面 由上面分析可知，可以先加工 圆偏心夹紧轮 中心孔，然后以此作为基准采用专用 10 夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此 圆偏心夹紧轮 零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 定生产类型 已知此 圆偏心夹紧轮 零件的生产类型为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。 定毛坯 定毛坯种类 零件材料为 虑零件零件结构 简单 ， 根据任务书 ，故选择 型材 毛坯。 制 毛坯 零件图 图 零件毛坯图 艺规程设计 择定位基准 粗基准的选择 以零件的下 端孔为主要的定位粗基准，以较大面为辅助粗基准。 精基准的选择 11 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的通孔为主要的定位精基准，以下端孔为辅助的定位精基准。 定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用各种机床配以专用夹具 ,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下： 表 方案一 10 毛坯 下料毛坯 20 粗车 粗车右端面，粗车外圆 5030 半精车 半精车右端面，半精车外圆 50 倒角，加工到尺寸要求 40 钻扩铰 钻扩铰端面偏心距离为 2孔，然后倒角 50 铣 铣距轮廓最大距离为 48的圆周上一斜面， 60 钻扩铰 钻扩铰距轮廓最大距离为 48的圆周斜面上的 12孔，然后倒角 70 钻扩铰 钻扩铰端面上的 4孔，然后倒角 80 钳 去毛刺，清洗 90 终检 终检入库 表 10 毛坯 下料毛坯 20 粗车 粗车右端面，粗车外圆 5030 半精车 半精车右端面，半精车外圆 50 倒角，加工到尺寸要求 40 钻扩铰 钻扩铰端面偏心距离为 2孔，然后倒角 50 铣 铣距轮廓最大距离为 48的圆周上一斜面， 60 钻扩铰 钻扩铰距轮廓最大距离为 48的圆周斜面上的 12孔，然后倒角 70 钻扩铰 钻扩铰端面上的 4孔，然后倒角 80 钳 去毛刺，清洗 90 终检 终检入库 工艺方案的比较与分析： 12 上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序分散，适合流水线生产，缩 短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是大批生产，所以采用方案二比较合适。 10 毛坯 下料毛坯 20 粗车 粗车右端面，粗车外圆 5030 半精车 半精车右端面，半精车外圆 50 倒角，加工到尺寸要求 40 钻扩铰 钻扩铰端面 偏心距离为 2孔，然后倒角 50 铣 铣距轮廓最大距离为 48的圆周上一斜面， 60 钻扩铰 钻扩铰距轮廓最大距离为 48的圆周斜面上的 12孔，然后倒角 70 钻扩铰 钻扩铰端面上的 4孔，然后倒角 80 钳 去毛刺，清洗 90 终检 终检入库 择加工设备和工艺设备 机床的选择 工序 20、 30采用 工序 40、 60、 70采用 选择夹具 该 圆偏心夹紧轮 的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。 选择刀具 在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可 保证加工质量。选择量具 加工的孔均采用极限量规。 其他 对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工 13 序的加工余量如下： 表 济度、粗糙度 工序号 工序内容 加工余量 经济精度 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗铣 18的两侧面 3 粗铣 18的两侧面 粗铣左 面 3 铣右 面 3 钻 12的孔 1 1 定切削用量及基本工时 车外圆 50所选刀具为 质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 于00表 故选刀杆尺寸 = 516 ， 刀片厚度为 选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角0V= 012 ，后角0= 06 ，主偏角090 ，副偏角 010 ，刃倾角 s = 0 ，刀尖圆弧半径 可在一次走刀内完成，故 = （ 3 f 根据切削加工简明实用手册可知：表 杆尺寸为 ，pa 工件直径 10 400之间时， 进给量 f =1.0 按 9）在机械制造工艺设计手册可知： 14 f =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 1 30，530N 。 根据表 强度在 174 207，pa f 045时，径向进给力： 950N 。 切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = （ 3 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选 f = 用。 根据切削用量简明使用手册表 刀后刀面最大磨损量取为 车刀寿命 T = 可直接有表 中查出。 根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度 200219铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表 故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由切削用 量简明使用手册表 160 245 ，pa f 切削速度 时， 15 切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： =W （ 3 根据表 n = ，机床主轴允许功率为 所选切削用量可在 床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = V = 精车右端面，半精车外圆 50 倒角，加工到尺寸要求 加工条件为：工件材料为 用 床。刀具选择：采用双头刃磨法，后角 o 120， 45 度车刀。 查切削手册 所以， 按钻头强度选择 按机床强度选择， 最终决定选择机床已有的进给量 经校验F f 校验成功。 标准及寿命： 后刀面最大磨损限度（查切削手册）为 命 。 切削速度，查切削手册： 10 修正系数 0.1 10 故 15 m 15100010000vn s 查切削手册机床实际转速为 52 故实际的切削速度 00 c 73 m 所以 M 足条件，校验成立。 2 孔，然后倒角 16 机床： 立式钻床 具：根据参照参考文献 3表 9 选 高速钢 锥柄麻花钻头。 钻孔 12 钻孔 12 时先采取的是钻 9 孔，再扩到 ，所以 9D 。 切削深度给量 f ：根据参考文献 3表 38，取 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 41，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 9 ， 按照参考文献 3表 31，取 6 3 0 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 9 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间14 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0 扩孔 刀具：根据参照参考文献 3表 31 选择硬质合金锥柄麻花 扩孔钻头。 片型号： 钻孔时先采取的是先钻到 9 孔再扩到 ，所以 ，1 切削深度给量 f ：根据参考文献 3表 52，取 0 f mm r 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 53，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i 1 4 1 1 . 7 按照参考文献 3表 31，取 5 0 0 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 1 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 17 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l 有： 11 1 9 . 7 1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 ， 取 2 走刀次数为 1 机动时间24 2 3 3 0 . 1 6 m i 6 5 0 0 铰孔 12 刀具：根据参照参考文献 3表 54，选择硬质合金锥柄机用铰刀。 切削深度且 12D 。 进给量 f ：根 据参考文献 3表 58， 取 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 60，取 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 3 0 5 . 7 3 / m i 1 4 1 2 按照参考文献 3表 31取 3 1 5 / m 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 6 0 0 0 . 6 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ， 01 2 0 1 9 . 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 0 922c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间34 2 2 . 0 9 3 0 . 0 7 m i 1 5 该工序的加工机动时间的总和是0 . 2 5 0 . 1 6 0 . 0 7 0 . 4 8 m i 8的圆周上一斜面 机床： 刀具：两块镶齿套式面铣刀 (间距为 80)，材料： 15 100D ，齿数 20Z ， 18 为粗齿铣刀。 因其单边余量： Z=3以铣削深度3pa 齿进给量据参考文献 3表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 3表 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m i 1 4 2 0 0 ， 按照参考文献 3表 245 / m 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 2 0 2 4 5 / 6 0 1 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 2 . 2 5 / 7 3 5 / m i m m s m m a：根据参考文献 3表 0切削工时 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 42l ， 刀具切入长度 1l ： 221 0 . 5 ( ) (1 3 )l D D a 220 . 5 ( 2 0 0 2 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 7 . 6 刀具切出长度2l：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 4 2 7 . 6 2 0 . 0 7 m i l lt f 查参考文献 1，表 钻扩铰 钻扩铰距轮廓最大距离为 48的圆周斜面上的 12 孔，然后倒角 机床： 立式钻床 具：根据参照参考文献 3表 9 选 高速钢 锥柄麻花钻头。 钻孔 12 钻孔 12 时先采取的是钻 9 孔，再扩到 ，所以 9D 。 切削深度给量 f ：根据参考文献 3表 38，取 。 19 切削速度 V ：参照参考文献 3表 41，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 9 ， 按照参考文献 3表 31，取 6 3 0 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 9 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间14 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0 扩孔 刀具：根据参照参考文献 3表 31 选择硬质合金锥柄麻花 扩孔钻头。 片型号： 钻孔时先采取的是先钻到 9 孔再扩到 ，所以 ，1 切削深度给量 f ：根据参考文献 3表 52，取 0 f mm r 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 53，取 V m s 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i 1 4 1 1 . 7 按照参考文献 3表 31，取 5 0 0 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 1 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l 有： 11 1 9 . 7 1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322c t g k c t g m m m m 20 刀具切出长度 2l ： 12 ， 取 2 走刀次数为 1 机动时间 2 2 4 2 3 3 0 . 1 6 m i 6 5 0 0j Lt 铰孔 12 刀具：根据参照参考文献 3表 54，选择硬质合金锥柄机用铰刀。 切削深度 ，且 12D 。 进给量 f ：根据参考文献 3表 58， 取 。 切削速度 V ：参照参考文献 3表 60，取 。 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 3 0 5 . 7 3 / m i 1 4 1 2 按照参考文献 3表 31取 3 1 5 / m 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 6 0 0 0 . 6 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时 被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ， 01 2 0 1 9 . 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 0 922c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间 3 3 4 2 2 . 0 9 3 0 . 0 7 m i 1 5j Lt 该工序的加工机动时间的总和是 0 . 2 5 0 . 1 6 0 . 0 7 0 . 4 8 m i 扩铰 钻扩铰端面上的 4孔，然后倒角 机床： 刀具： 4 直柄短麻花钻 21 确定钻削用量 确定进给量 f 根据参考文献 2，表 28查出 0 . 4 7 0 . 5 7 /f m m r表，查床说明书，取 0 /f m m r 。 根据参考文献 2表 28头强度所允许是进给量 1 /f m m r 。由于机床进给机构允许的轴向力m a x 15690由机床说明书查出），根据参考文献 2，表 28许的进给量 1 f mm r 。 由于所选进给量 f 远小于 f 及 f ，故所选 f 可用。 确定切削速度 v 、轴向力 F、转矩 2，表 28插入法得 1 7 / m ， 47325 1 . 6 9T N M表， 1 mP 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。 根据参考文献 2，由表 28， ，故 1 7 / m i n 0 . 8 8 0 . 7 5 1 1 . 2 2 ( / m i n )v m m 表 01000 1 0 0 0 1 1 . 2 2 / m i n 1 7 4 . 3 / m i . 5v m m 表查 床说明书，取 175 / m 。实际切削速度为 0 2 0 . 5 1 7 5 / m i . 2 6 / m i 0 0 1 0 0 0dn m m 由 参考文献 2， 表 281 M F M ，故 4 7 3 2 1 . 0 6 5 0 1 6 ( )F N N 5 1 . 6 9 1 . 0 6 5 4 . 8T N m N m 校验机床功率 切削功率/)m M n n k 表（1 . 2 5 ( 1 9 5 / 2 4 6 ) 1 . 0 6 1 . 0 5k W k W 机床有效功率 4 . 5 0 . 8 1 3 . 6 5E E k W k W P 故选择的钻削用量可用。即 0 0 /f m m r ， 175 / m ， 1 1 / m 22 相应地 5016， m， 切削工时 被切削层长度 l ： 32l 刀具切入长度 1l ： 1 2 0 . 5( 1 2 ) 1 2 0 1 6 . 922c t g k c t g m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间23 2 6 . 9 3 0 . 5 6 m i 4 3 1 7 5 查参考 文献 1，表 步辅助时间为： 章小结 本章节主要从零件的结构和外型入手分析，从而得出设计毛坯的依据。再查阅有关资料，设计出零件加工的毛坯。在工艺规程的制定上，将两种方案进行比较，选取一个最佳方案来。在计算每一步的切削用量时，先选用刀具和机床，再查阅资料找出进给量，由它算出机床所需的转速，翻阅机床手册选一个最接近它的一值。算切削速度、机动时间等。 23 第 3 章 钻孔 夹具设计 具的设计 在本次夹具设计中，设计钻 12孔 孔的夹具，在工件夹紧方面要求手动夹紧。这类夹具的特点 是：针对性强，刚性好，容易操作，装夹速度较快以及生产效率高和定位精度高，但是设计制造周期长，产品更新换代时往往不能继续使用适应性差，费用较高。 位分析 在工件的定位中有很多种不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一心轴定位，工件以小 根据零件的形状，我们可以选择以平面定位或以工件中心圆孔定位。在夹具设计过程中尽量以设计基准为定位基准，以便减小加工误差。所以在这道设计中采 用外圆表面以及 底平面和一侧 端面为定位基准。 位原理 在机械加工过程中，为了保证工件某道工序的加工 要求，必须使工件在机床上相对于刀具处于正确的相对位置。当采用机床夹具安装一批工件时，是通过夹具来实现这些要求的。要实现工件在机床上相对于刀具占有一个正确的加工位置，必须做到以下三点： （ 1） 使一批工件在夹具中都占有一致的正确的加工位置； （ 2） 使夹具在机床上占有正确的位置； （ 3） 使刀具相对于夹具占有正确的位置。 工件在夹具中定位，就是要使工件在夹具中占据正确的加工位置，这就可以通过设置定位支承点，限制工件的相对运动来实现。工件在没有采取定位措施之前，可视为一个处于空间自由状态的刚体，根据运动原理学可知，任一刚体在空间直角坐 标系中都有六个自由度，即沿三个坐标轴轴向移动的自由度，分别用 X 、 Y 、 Z 来表示；绕三个坐标轴的转动的自由度，分别用 X 、 Y 、 Z 来表示。由此看来，未限制六个自由度的工件的位置是不确定的，当然也是无法加工的。因此要使工件在夹具中处于正确的位置，必须对影响工 件加工面位置精度的相应自由度进行限制。 工件的六个自由度都是客观存在的，是工件在夹具中所占空间位置确定的最高程 24 度。也就是说