推动架工艺及夹具设计【同时钻φ32和φ16两个孔夹具】【含cad图纸+文档全套资料】
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山西工程技术学院山西工程技术学院毕毕业业设设计计说说明明书书毕业生姓名：张京浩专业：机械工程学号：180534011指导教师：郭晓红所属系（部）：机械电子工程系二二二二年五月年五月i推动架工艺及夹具设计摘 要本文是在推动架的图样分析后进行推动架的机械加工工艺路线的设计，同时按照其中的加工工序的要求设计夹具。推动架的主要加工内容是表面和孔。其加工路线长，加工时间多，加工成本高，零件的加工精度要求也高。按照机械加工工艺要求，遵循先面后孔的原则，并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加工精度。基准选择以底面作为粗基准，以底面与两个工艺孔作为精基准，确定了其加工的工艺路线和加工中所需要的各种工艺参数。在零件的夹具设计中，主要是根据零件加工工序要求，分析应限的自由度数，进而根据零件的表面特征选定定位元件，再分析所选定位元件能否限定应限自由度。确定了定位元件后还需要选择夹紧元件，最后就是确定专用夹具的结构形式。加工技术是随着机床的生产和发展而逐步完善的一种应用技术。加工过程是通过机床上的刀具直接改变形状、大小、表面位置和表面状态，使其成为成品或半成品的过程。 适用于现代批量加工工件的方法。由于社会生产力不断的解放和科学技术的发展，加工技术也在不断的创新，推出别具一格的加工方法，间接推动国家的发展。如何快速应对瞬息万变的市场需求。在零件加工生产线的设计和规划中，满足大中型、高效率、低成本生产的需要是一个重要的考虑因素。机床加工的柔性生产线的高速切削技术已成为大批量加工的发展方向。本文的主题是推动架零件的工艺工装设计。在推动架加工过程中，设计机械零件的加工工艺规划。其主要内容包括部件产品的结构特点、形状尺寸和技术要求等，分析其零件的作用等，在这基础上，确定毛坯的类型，绘制毛坯图。进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线。分析并优化零件的加工路线。 合理的选择刀具、机床、量具等加工设备，计算在加工过程的理论上的切削参数、基本工时。关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量。最后设计零件的专用夹具，分析其定位误差、切削力、夹紧力等参数，计算此夹具是否成立。难度是在设计过程中，合理的选择数据。加深ii理解和掌握加工工艺，切削加工的知识与实践结合起来，实现毕业设计的学习和提高自我的专业素质。关键词：推动架；加工工艺；工序；专用夹具iiiDriving Frame Technology and Fixture DesignAbstractIn this paper, after the pattern analysis of the push frame, the design of the mechanical processing process of the push frame is carried out, and the fixture is designed according to the requirements of the processing process.The main processing content of the push frame is surface and hole. Its processing route is long, processing time, processing cost is high, parts processing accuracy requirements are also high. In accordance with the requirements of mechanical processing technology, the principle of first surface, then hole is followed, and the processing of hole and plane is clearly divided into rough processing and finishing stages to ensure the processing accuracy. The base plane is chosen as the rough base plane, and the base plane and two process holes are used as the fine datum.In the fixture design of parts, it is mainly based on the requirements of parts processing process, analysis of the limited degree of freedom, and then according to the surface characteristics of parts to select positioning elements, and then analyze the selected position elements can limit the degree of freedom. After determining the positioning element, it is necessary to select the clamping element, and finally determine the structure of the special fixture.Processing technology is a kind of application technology which is gradually improved with the production and development of machine tools. Machining process is the process of changing the shape, size, surface position and surface state of the cutting tool directly on the machine tool to make it into finished or semi-finished products. Suitable for modern batch machining workpiece method. Due to the continuous liberation of social productive forces and the development of science and technology, processing technology is also in constant innovation, innovative achievements unique processing methods, indirectly promote the development of the country. How to quickly respond to the ever-changing market demand. In the design and planning of spare parts production line, it is an important consideration to meet the needs of large and medium-sized, high-efficiency and low-cost production. The high speed cutting technology of flexible production line has become the development direction of mass machining. The ivtheme of this paper is to promote the design of the frame parts process tooling.Design the machining process planning of mechanical parts in the process of pushing frame. Its main content includes the structural characteristics of components, shape and size and technical requirements, etc., analysis of the role of its parts, etc., on this basis, determine the type of blank, draw blank diagram. Base plane selection is carried out to determine the coarse and fine datum in the processing process. According to the selected benchmark, formulate the process line. Analyze and optimize the machining route of parts. Reasonable selection of cutting tools, machine tools, measuring tools and other processing equipment, calculation of the theoretical cutting parameters in the processing process, the basic working hours. The key is to determine the process equipment and cutting parameters of each process. Finally, the special fixture of the parts is designed, and its positioning error, cutting force, clamping force and other parameters are analyzed to calculate whether the fixture is valid. The difficulty is in the design process, the reasonable choice of data. Deepen understanding and master the processing technology, cutting knowledge and practice together, to achieve the graduation design learning and improve my professional quality.Key words: Push frame processx; processing technology; process; special fixture目 录摘 要.iAbstract.iii1 绪论.11.1 本课题的研究内容和意义.11.2 国内外的发展概况.11.3 本课题应达到的要求.22 推动架的图样分析 .42.1 推动架的作用.42.2 推动架的图样分析.42.3 工艺分析.53 工艺规程设计 .73.1 确定毛坯的制造形式.73.2 定位基准的选择.93.2.1 粗基准的选择 .103.2.2 精基准的选择 .113.3 切削液的选择.113.4 检验工件过程.123.5 废品的出现原因.133.6 质量超差的解决方法.133.7 拟定工艺路线.143.7.1 划分加工阶段 .143.7.2 工序集中与分散 .143.7.3 安排加工顺序 .163.7.4 拟定加工工艺路线 .173.8 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.183.9 量具的选择.203.10 刀具的选择.213.11 确定切削参数.214 推动架钻孔夹具设计 .414.1 研究原始质料.414.2 定位、夹紧方案的选择.414.3 零件图的设计.424.4 钻床装配图确定.454.5 夹紧装置.464.6 切削力及夹紧力的计算.474.7 误差分析与计算.494.8 夹具设计及操作的简要说明.50结 论.51参考文献.53外文资料.54致 谢.62山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书531 绪论1.1 本课题的研究内容和意义本课题设计的是推动杆零件机械加工工艺设计及夹具设计。主要内容有编制零件制造工艺方案，设计重要工序工序卡，绘制零件总工序图，夹具定位方案、误差计算专用夹具总图及零件图设计。我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图。培养我们的独立识图能力。增强我们对零件图的认识和了解。通过图形的原始资料建立三维模型。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重要性，这对以前学习过的知识的复习,也是以后工作的一一个铺垫。夹具是加工工件时，为完成某道工序,用来正确迅速安装工件的装置它对保证加题工精度、提高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。这是整个设计的重点,也是-一个的难点。 所以夹具的重要性也就应运而生，因为在机械加工过程中，夹具占有非常重要及的地位，它可靠地保证了工件的加工精度，提高了加工效率，减轻了劳动的强度，夹具的设计过程中，应深入生产实际，(对工件的图纸，工艺文件，生产纲领等分析),精心调查研究，制订出合理的设计方案。1.2 国内外的发展概况机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科，是以提高质量、效益、竞争力为目标，包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。 机械制造技术发展仍是我国制造企业- -项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及，工业机器人的应用还很有限。因此，我们要立足于我国的实际情况，在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。与工业发达国家相比，我国的制造业仍然存在一-个阶段性的整体上的差距。我国机械制造业面临着巨大的挑战。山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书2 制造自动化技术是机械制造技术中的重要组成部分，也是当今制造业中涉及面厂研究十分活跃的技术。它代替人的体力劳动，辅助人的脑力劳动，协调、管理、控制和优化制造系统中人、机及整个系统:它的功能目标是多方面的，已形成-一个有机体|系。不仅涉及到具体生产过程，而且涉及产品生命周期所有过程。 制造自动化是-一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、 人机一体化制造 系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造战 技术和适应现化生产模式的制造环境的研究方面。弟 我国现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术， 以超 精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表，将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代:二是机械制造的高度自动化，以 CIMS 和敏捷制造等的进- -步发展为代表。 (1)精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括精密铸造、精密锻压、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。 (2)无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业，无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一-系列问题，如废液排放和回收等等。 (3)快速成形技术的快速原型零件制造技术，其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则，而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造，熔化沉积制造等等。1.3 本课题应达到的要求通过实际调研和采集相应的设计数据、阅读相关资料相结合，对推动架的基本结构及作用有个大致的了解，在此基础上，经过对金属切削加工、金属切削机床、机械设计与理论等相关知识充分掌握后，分析推动架的加工工艺，确定推动架各加工表面的加工方法，进而形成推动架的机械加工工艺路线。并能根据推动架的加工工序要求，分析推动架的定位方式、金属切削加工过程中的机床工作台驱动、工件夹紧等方面的相关数据，结合机械机构设计的相关理论知识，完成工件的有效定位及夹紧，从而使整个推动架的加工工艺路线经济，工件定位方案合理，来达到产品的最优化设计。针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件夹紧及工艺参数确定及计算问题，综合所学的机械理论设计与方法、机械加工工艺文件编制及实施等方面的山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书3知识，设计出一套适合于实际的推动架加工工艺路线，从而实现适合于现代加工制造业、夹紧装置的优化设计。为提高钻床夹具在机床上安装的稳固性，减轻其断续切削可能引起的振动，夹具体不仅要有足够的刚度和强度，其高度和宽度比也应恰当，一般有 H/B11.25，以降低夹具重心，使工件加工表面尽量靠近工作台面。山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书532 推动架的图样分析2.1 推动架的作用推动架，如图 2.1 及图 2.2 所示，其主要作用是：推动架类零件是机器或部件的基础零件，推动架是将主电机传来的旋转运动经过一系列的变速机构使主轴得到所需的正反两种方向的移动，同时推动架分出部分动力将运动传给丝杠。同时它将机器或部件中的轴、套、齿轮等有关零件组装成一个整体，使它们之间保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地传递运动或动力。因而推动架是主传动系中的关键零件。因此，推动架的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。图图 1 推动架推动架2.2 推动架的图样分析在编制推动架机械加工工艺规程之前，首先应研究推动架的工作图样和产品装备图样，熟悉该产品的用途、性能及工作条件，明确该推动架在产品中的位置和作用；了解并研究各项技术条件制定的依据，找出其主要技术要求和技术关键，以便在拟定工艺规程时采用适当的措施加以保证。 推动架的材料为 HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，减震性能良好。山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书5传动推动架需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下：1）该零件为机床推动架，主要加工部位为平面和孔系，其结构复杂，精度要求又高，加工时应注意选择定位基准及夹紧力。2）材料 HT200。3）铸件人工时效处理。2.3 工艺分析在编制零件机械加工工艺规程前，首先应研究零件的工作图样和产品装配图样，熟悉该产品的用途、性能及工作条件，明确该零件在产品中的位置和作用；了解并研究各项技术条件制订的依据，找出其主要技术要求和技术关键，以便在拟订工艺规程时采用适当的措施加以保证。 工艺分析的目的：一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工和装配；二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制订出合理的工艺规程。经审查，此零件图的尺寸公差、粗糙度等完善，表达清楚。1）机器零部件是为整机工作性能服务的，零部件结构工艺性应服从整机的工艺性。2）在满足工作性能的前提下，零件造型应尽量简单，同时应尽量减少零件的加工表面数量和加工面积；尽量采用标准件、通用件和外购件；增加相同形状和相同元素(如直径、圆角半径、配合、螺纹、键、齿轮模数等)的数量。3）零件设计时在保证零件使用功能和充分考虑加工可能性、方便性、精确性的前提下应符合经济性要求，即应尽量降低零件的技术要求(加工精度和表面质量)，以使零件便于制造。4）尽量减少零件的机械加工余量，力求实现少或无切屑加工，以降低零件的生产成本。合理选择零件材料，使其机械性能适应零件的工作条件，且成本较低。5）符合环境保护要求，使零件制造和使用过程中无污染、省能源，便于报废、回收和再利用。零件结构工艺性好坏是相对，它随科学技术的发展和生产、设备等条件的不同而变化。因此零件的结构设计，除考虑满足零件的使用要求外，还应确定以下几个方面山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书6决定此零件是否满足中批量生产要求：1.从此零件可以看出，形状较复杂且对称，呈圆周。构造简单，多内孔和螺纹孔。2.便于加工和测量，内孔适合加工进刀和退刀。3.便于工件的安装，水泵叶轮底面或内孔适合安装定位。4.保证加工质量两次加工。孔的轴线与端面垂直。经审查，此零件图的能满足批量生产要求工艺分析的目的主要有两个：一是审查零件的结构形状及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工与装配；二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制定出合理的工艺规程。 铸件必须进行时效处理，以消除应力。有条件时应在露天存放一年以上再加工。为了保证加工精度应使定位基准统一，该零件主要定位基准，集中在 D 面和 W面上。镗孔时，在可能的条件下尽量采用“支承镗削”方法，以增加镗杆的刚性，提高加工精度。对直径较小的孔、应采用钻、扩、铰加工方法。为保证在同一轴上各孔的同轴度，可采用在已加工孔上，安装导向套再加工其他孔的方法。为提高孔的加工精度，应将粗镗、半精镗和精镗分开进行。铸造时一般 50mm 以下孔不铸出。孔的尺寸精度检验，使用内径千分尺或内径百分表进行测量。轴内孔之间距离的测量可以通过孔与孔之间壁厚进行间接测量。同一轴线上各孔的同轴度，可采用检验心轴进行检验。各轴孔的轴线之间的平行度，以及轴孔的轴线与基准面的平行度，均应通过检验心轴进行测量。推动架作为主传动系的支承零件，各传动轴间要求一定的位置精度，因此，加工此推动架的主要任务是保证各孔系间的相互位置精度，为更好地保证加工质量，单件小批量生产也可采用组合夹具、专用钻模进行加工，批量较大时，应采用专用钻模板进行加工。根据推动架零件图可知，其主要加工面是进行导轨面的加工、表面加工、孔加工、钻孔、攻丝，孔的精度要求高。该零件年生产属小批量生产，设计加工零件山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书7所需要的专用夹具是为了提高劳动效率、降低成本。山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书533 工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式1.毛坯生产毛坯:根据机器零件所要求的工艺尺寸、形状而制成的坯料，供进一步加工使用，以获得成品零件。常用的毛坯除型材外，主要有铸件、锻件、冲压件和焊接件。获得毛坯的生产过程就是毛坯生产。2.在确定毛坯时，应考虑以下因素:（1）零件的材料和机械性能在选择零件材料时，通常要确定毛坯类型。例如，如果材料是铸铁，铸坯；材料为钢，机械性能要求高的时候，可以选锻件。当机械性能要求较低时，选择型材或铸钢。（2）零件的形状和尺寸钢坯的复杂形状，常用的铸造方法。薄壁零件不能用砂型铸造。大型铸件适合砂型铸造。更先进的铸造方法适用于中小型零件。（3）生产类型通过降低材料消耗和降低加工成本，可以制造出高精度、高生产率的制造方法。铸件应采用金属模具或精密铸造;应采用锻造、冷轧和冷拔。单个小批量生产应手工成型或自由锻造。（4）生产条件确保毛坯必须与具体生产条件相结合，如实际生产水平和生产能力，有必要的话统一生产零件，流水线加工零件。（5）新技术、新技术和新材料目前，新技术、新技术和新材料在原材料的制造中正在迅速发展。例如，精密铸造、精密锻造、冷轧、冷挤压、粉末冶金、工程塑料等的应用越来越多。这些方法应用后，机械加工可以大大减少，有时不能再加工，其经济效果非常显著。3.选择毛坯的因素很多，为了确定以下系列分析确定此零件属于毛坯类型：（1）加工余量是否足够，零件的材料及对材料的组织和性能要求：设计图上规定山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书9的零件材料，大体上就决定了毛坯的种类。例如，零件材料为铸铁就必须用铸造方法来制造毛坯。对于钢制零件，在选择毛坯时应考虑材料的力学性能要求。例如，制造推动架的零件一般应尽量选用铸件，以保证材料具有良好可塑性。（2）零件的结构形状和外形尺寸：零件的结构形状是影响毛坯选择的重要因素，例如，结构形状复杂的零件应尽量选用铸件。尺寸大的零件可选用砂型铸造；尺寸小的则采用熔模铸造。例如，推动架的零件结构形状复杂，多内孔和斜面。因此选择用铸件。（3）生产纲领的大小：零件的生产纲领愈大，采用高精度和高效率的毛坯制造方法经济效果愈好。例如，此推动架的零件的生产纲领为中批量生产，采用模具铸造的方式批量生产零件。毛坯制造的条件：应根据现场的设备状况和工艺水平来选择毛坯，并考虑发展前景逐步采用先进的毛坯制造方法。毛坯的选择不仅影响毛坯的制造工艺及费用、零件生产率和经济性，而且也与零件的机械加工工艺和质量密切相关。故正确选择毛坯具有重大的技术经济意义。毛坯选择时，应全面考虑以下因素：1）零件的材料及机械性能要求；2）零件的结构形状与外形尺寸；3）生产类型，它在很大程度上决定采用毛坯制造方法的经济性；4）现有生产条件；5）充分考虑利用新工艺、新材料、新技术的可能性。长期使用经验证明，由于灰口铸铁有一系列的技术上（如耐磨性好，有一定程度的吸震能力、良好的铸造性能等）和经济上的优点，通常推动架材料采用灰口铸铁。最常用的是 HT200400，当载荷较大时，采用 HT300540 高强铸铁。推动架的毛坯大部分采用整体铸铁件或铸钢件。当零件尺寸和重量很大无法采用整体铸件（受铸造能力的限制）时，可以采用焊接结构件，它是由多块金属经粗加工后用焊接的方法连成一整体毛坯。焊接结构有铸焊、铸煅焊、煅焊等。采用焊接结构可以用小的铸造设备制造出大型毛坯，解决铸造生产能力不足的问题。焊前对各种组合件进行粗加工，可以部分地减轻大型机床的负荷。毛坯未进入机械加工车间之前，为不消除毛坯的内应力，对毛坯应进行人工时效山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书10处理，对某些大型的毛坯和易变形的零件粗加工后要再进行时效处理。毛坯铸造时，应防止沙眼、气孔、缩孔、非金属夹杂物等缺陷出现。特别是主要加工面要求更高。重要的推动架毛坯还应该达到规定的化学成分和机械性能要求。该零件为推动架类，且外型尺寸较大，材料为 HT200，零件的形状较复杂，因此不能用锻造，只能用铸件，采用砂型铸造毛坯，如图 3.1 推动架毛坯图所示。采用小批量造型生产。根据零件主要的加工表面的粗糙度查参考文献机械制造工艺简明手册确定各表面加工余量。毛坯铸造时，应防止砂眼和气孔的产生。为了减少毛坯制造时产生残余应力，应使推动架壁厚尽量均匀，推动架浇铸后应安排时效或退火工序。该推动架的材料是 HT200，单件小批生产，由于结构复杂，所以毛坯采用铸件。为了提高推动架加工精度的稳定性，采用时效处理以消除内应力。综合考虑，根据以上因素及零件的技术要求，确定该零件的精度较高的地方加工余量 2mm，具体尺寸和公差表如下：表表 1 具体尺寸和公差具体尺寸和公差加工表面完工尺寸表面粗糙度 Ra工序内容加工余量35352.5粗铣250506.3粗铣2粗镗1半精镗0.832322.5精镗0.23.2 定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。定位基准选择正确、合理，可以保证零件的加工质量，提高生产率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，使生产无法进行。推动架定位基准的选择，直接关系到推动架上各个平面与平面之间、孔与平面之间、孔与孔之间的尺寸精度和位置精度要求是否能够保证。在选择基准时，首先要遵守“基准统一”和“基准重合”的原则，同时必须考虑生产批量的大小、生产设备、山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书11特别是夹具的选用等因素。该推动架的结构复杂，壁厚不均，刚性不好，而加工精度要求又高，故推动架重要加工表面都要划分粗、精加工两个阶段，这样可以避免粗加工造成的内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，有利于保证推动架的加工精度。 3.2.1 粗基准的选择选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则：重要表面原则 为保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，则应选择该表面为粗基准。不加工表面原则 为了保证加工面与不加工面间的位置要求，一般应选择不加工面为粗基准。余量最小原则 如果零件上每个表面都要加工，则应选择其中加工余量最小的表面为粗基准，以避免该表面在加工时因余量不足而留下部分毛坯面，造成工件废品。使用一次原则 因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。平整光洁原则 以便工件定位可靠、夹紧方便。根据生产类型不同，实现以主轴孔为粗基准的工件安装方式也不一样。大批大量生产时，由于毛坯精度高，可以直接用推动架上的重要孔在专用夹具上定位，工件安装迅速，生产率高。在单件、小批及中批生产时，一般毛坯精度较低，按上述办法选择粗基准，往往会造成推动架外形偏斜，甚至局部加工余量不够，因此通常采用划线找正的办法进行第一道的工序加工，即以主轴孔及中心线为粗基准对毛坯进行划线和检查，必要时予以纠正，纠正后孔的余量应足够，但不应定均匀。该推动架为批量生产时，由于毛坯精度低，所以以划线找正法安装。划线时先找正主轴孔中心，然后以主轴孔为基准找出其他需加工平面的位置。加工该推动架时，按所划的线找正安装工件，则体现的是以外圆作为粗基准。山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书123.2.2 精基准的选择选择精基准时，主要考虑保证加工精度和工件装夹方便可靠。一般应考虑以下原则：1) 基准重合原则即选用设计基准作为定位基准，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。2) 基准统一原则 应采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，这就是基准统一原则。3) 自为基准原则 某些要求加工余量小而均匀的精加工工序，选择加工表面本身作为定位基准，称为自为基准原则。4) 互为基准原则5) 便于装夹原则 所选精基准应保证工件安装可靠，夹具设计简单、操作方便。为了保证推动架零件孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的相互位置和距离尺寸精度，推动架类零件精基准选择常用两种原则：基准统一原则、基准重合原则。小批生产时一般采用基准重合原则，即以装配基准作为定位基准，避免了基准不重合误差，有利于提高推动架上各表面间的相互位置精度。大批生产时常采用基准统一原则，即一面两孔定位，可避免由于基准变换而带来的累积误差。综合考虑采用加工好的内孔 32 为精基准，之后加工其他工序的尺寸。3.3 切削液的选择刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素 Error! Reference source not found.，对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。刀具材料越硬，其耐磨性越好，硬度越高，冲击韧性越低，材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾，也是刀具材料所应克服的一个关键。所以需要根据零件材料的切削性能选择刀具。如车或铣高强度钢、钛合金、不锈钢零件，建议选择耐磨性较好的硬质合金刀具。一般以上原因都是通过热胀冷缩的原理，使被加工工件和切削刀具吸收了一部分山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书13的切削热量，被加工的工件和切削刀具产生变形因素最终会影响加工精度。如果大量的切削热传入刀具，很容易使刀具损坏造成“烧刀”的现象。所以为了提高被加工的工件的精度要求和质量要求以及刀具的耐用度等等。因此在某些材质的刀具在切削加工过程中必须使用冷却液对被加工工件和切削刀具进行冷却至常温，以避免造成“烧刀”的现象和零件精度以及表面粗糙度的影响。通过市面上和企业得知常用的冷却液主要成分及作用如下：表表 2 冷却液选择表冷却液选择表冷却液名称主要成份主要作用水溶液水、防锈添加剂冷却乳化液水、油、乳化剂冷却、润滑、清洗切削油矿物油、动植物油、极压添加剂或油性润滑冷却液的选择原因如下：（1）从工件材料角度考虑，切削时时不能使用水溶液，因为容易冷却导致工件的加工表层材质通过热胀冷缩的原理变脆，因此在考虑到上表每个冷却液作用和各自的价格，最优选择乳化液可以满足工件被切削的加工要求。（2）从刀具材料考虑，通常采用硬质合金材质的刀具择选乳化液作为加工冷却液，而其乳化液的冷却效果很好。比较适合硬质合金刀具。综合以上的分析，最终择选乳化液作为冷却液效果很好。它的主要作用：冷却、润滑、清洗而且还有一定的防锈作用。3.4 检验工件过程检验工具：游标卡尺后续检验工件的工序，其存在的目的是为了规范检验加工成型后的工件。其好处是降低在执行对加工成型完成的减压阀零件产品的在被切削和加工的过程中出现的各种故障：例如质量不合格，加工表面的毛坯粗糙度不达标，加工精度的要求不达标，尺寸过大（过小）、加工位置不对等等。为了保证加工成型后的毛坯质量的加工要求，必须按照加工产品的质量要求进行严格的检测和加工的过程。因此检测工序很有必要，并且按规章进行检测工件是否合格，是否能达到在工作环境也能使用的标准等等。以山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书14满足企业（公司）或其他的客户的针对法兰盘零件的质量的需求。3.5 废品的出现原因1.废品的定义废品主要是指被加工零件的表面粗糙度及加工精度未达到图纸加工精度要求、被加工的工件夹伤或者夹紧变形、形位公差不符、尺寸精度过高或过低等情况，都可视为废品。2.表面粗糙度过低或过高造成表面粗糙度过低或过高的原因可能有：刀具刀尖磨损、背吃刀量过大、进给速度过快等等。3.工件夹伤及夹紧变形出现此等废品的原因可能有：在装夹时用力过大、工件夹歪、零件表面与卡盘表面不干净等等。4.尺寸精度超差出现此等废品的原因可能有：机床精度影响、卡盘定心精度、刀具磨损、切削参数设定不合理等等。3.6 质量超差的解决方法表表 4 解决方案表解决方案表超差部位造成的超差原因解决方法刀具刀尖磨损更换新刀具或者硬度更高的刀具表面粗糙度偏大背吃刀量过大减少背吃刀量进给速度过快降低进给速度装夹力度过大减少装夹力度工件夹伤及变形夹歪装夹时多加注意机床精度更换机床形位公差超差装夹方式不合理更换夹具轴旋转中心与工作台面不平行调整和修刮工作台导轨符合要求，使此项精度保证为（3000.02）mm尺寸精度超差工作台面不平，局部导轨磨损修理工作台面和导轨，要求台面中凹在全长上不超过 0.02mm山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书15表 4（续表）超差部位造成的超差原因解决方法装夹方法不合理、引起工件变形装夹工件时，注意支承点的位置，保持接合面的清洁导轨间隙过大，工作台润滑不良调整导轨间隙，注意导轨润滑，保证 0.03mm 的塞尺不得塞刀具背吃刀量过大，导致刀具让刀采取高转速高进给，少切削用量的方式切削3.7 拟定工艺路线3.7.1 划分加工阶段1.先粗后精。为了提高生产效率并保证零件的精加工质量，在切削加工时，应先安排粗加工工步，在较短的时间内，将精加工前大量的加工余量去掉，同时尽最满足精加工的余量均匀性要求。当粗加工步安排完后，应接着安排换刀后进行的半精加工和精加工。其中，安排半精加工的目的是，当粗加工后所留余量的均匀性满足不了精加工要求时，可安排半精加工作为过渡性工步，以便使精加工余量小而均匀。2.先近后远。在一般情况下，特别是在粗加工时，通常安排离对刀点近的部位先加工，离对刀点远的部位后加工，以便缩短刀具移动距离，减少空行程时间。对于车削加工，先近后远还有利于保持工件的刚性，改善其切削条件。3.先内后外、内外交叉。对既有内表面又有外表面的零件，通常应先进行内腔、内形粗加工，后进行外形粗加工；精加工时先进行内腔、内形精加工，后进行外形精加工。内、外表面的加工应交叉进行，切不可将零件上的部分表面加工完后，再加工其他表面。这是因为控制内表面的尺寸和形状较困难，刀具刚性相应较差，刀尖(刃)的使用寿命易受切削热而降低，以及在加工中清除切屑较困难等。4.相同装夹的工步连续进行。以相同定位、夹紧方式或同把刀具加工的工步，最好连续加工，以减少重复定位次数、换刀次数与挪动压板次数。5.工件刚性破坏小的工步先安排。在同次装夹中有多个工步进行时，应先安排对工件刚性破坏较小的工步加工。山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书163.7.2 工序集中与分散工序集中与工序分散式拟定工艺路线时，确定工序数目（或工序内容多少）的两种不同的原则。根据托架零件的生产类型、机床的设备、零件技术要求和结构综合分析选用工序集中。工序集中就是将零件的加工集中在少数几道工序中完成，每道工序加工的内容多。与之对应的是工序分散。在拟定工艺路线时，工序集中或分散的程度，主要取决于生产规模、零件的结构特点和技术要求，有时，还要考虑各工序生产节拍的一致性。一般情况下，单件小批生产时，只能工序集中，在一台普通机床上加工出尽量多的表面；大批大量生产时，既可以采用多刀、多轴等高效、自动机床，将工序集中，也可以将工序分散后组织流水生产。批量生产应尽可能采用效率较高的半自动机床，使工序适当集中，从而有效地提高生产率。对于小型零件，为了减少工件装卸和运输的劳动量，工序应适当集中；对于刚性差且精度高的精密工件，则工序应适当分散。据统计，在我国的机械产品中，属于中批量生产性质的企业已超过了企业总数的 90%，单件中批量生产方式占绝对优势。综上选择分析，推动架零件结构形状和定位，加工工艺路线比较适合工序集中。零件的技术要求较高时，零件在进行加工时都应划分加工阶段，按工序性质不同，可划分如下几个阶段：粗加工阶段此阶段的主要任务是提高生产率，切除零件被加工面上的大部分余量，使毛坯形状和尺寸接近与成品，所能达到的加工精度和表面质量都比较低。半精加工阶段此阶段要减少主要表面粗加工中留下的误差，使加工面达到一定的精度并留有一定的加工余量，并完成次要表面的加工（钻、攻丝、铣键槽等），为精加工做好准备。精加工阶段切除少量加工余量，保证各主要表面达到图纸要求，所得精度与表面质量都比较高。所以此阶段主要目的是全面保证加工质量。光整加工阶段此阶段主要针对要进一步提高尺寸精度、降低粗糙度（IT6 级以上）的表面。一般山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书17不用于提高形状、位置精度。根据加工阶段划分的要求及零件的批量，该推动架的加工划分为 3 个阶段：粗加工阶段（粗铣各个平面、孔端面及各主轴孔粗镗）、半精加工阶段（半精镗各主轴孔，完成各次要孔等）和精加工阶段（磨各平面、精镗各主轴孔）。3.7.3 安排加工顺序复杂工件的机械加工工艺路线中要经过切削加工、热处理和辅助工序，如何将这些工序安排在一个合理的加工顺序中，生产中已总结出一些指导性的原则，叙述如下：切屑加工工序顺序的安排原则1）先粗后精各表面加工顺序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的顺序进行，目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面质量。2）先主后次零件的主要加工表面（一般是指设计基准面、主要工作面、装配基面等）应先加工，而次要表面（键槽、螺孔等）可在主要表面加工到一定精度之后、最终精度加工之前进行加工。3）先面后孔原则 对于推动架类、支架类、机体类等零件，平面轮廓尺寸较大，用平面定位比较稳定可靠，故应先加工平面，后加工孔。这样，不仅使后续的加工有一个稳定可靠的平面作为定位基准面，而且在平整的表面上加工孔，加工变得容易一些，也有利于提高孔的加工精度。4）先基准后其他作为精基准的表面要首先加工出来。该推动架的加工和装配大多以平面为基准，按照加工顺序安排的原则，采用先面后孔的加工顺序。先加工平面，可以为加工精度较高的支承孔提供稳定可靠的精基准，有利于提高加工精度。另外，先加工平面可以将铸件不平表面切除，可减少钻孔时钻头引偏和刀具崩刃等现象的发生，对刀和调整也较为方便。加工孔系时应遵循先主后次的原则，即先加工主要平面或孔系，这也符合切削加工顺序的安排原则。山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书18根据各面各孔的精度要求，加工顺序如下：平面的加工：查零件制造工艺与装备表 3-9 平面加工方法可知，通过粗铣可以满足要求；主轴孔的加工：查机械制造工艺与装备表 3-8 可知，通过粗镗半精镗精镗的加工顺序可以满足要求；其余各孔：通过钻扩铰的加工顺序可以满足要求。3.7.4 拟定加工工艺路线拟定工艺路线的出发点：应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。还要考虑经济效果，以便降低生产成本。综合以上加工阶段和加工顺序的分析，可以初步得出推动架的加工艺路线。初拟推动架加工工艺路线方案一如表 3.1 所示。表表 5 工艺路线方案一工艺路线方案一工序号工序内容01铸造02铣 50 及 35 右端面基准面03掉头铣 50 及 35 左端面保证厚度04钻扩绞 3216 通孔05铣 27 上平面保证高度 9206铣 27 下平面保证高度 4007铣上端十字槽宽 6mm 深 9.508钻扩铰 10 通孔 钻扩铰 16 沉头孔09钻 50 外圆 6 通孔倒 120倒角10钻攻 35 外圆 M8 螺纹孔11插 32 孔 R3 键槽12按图纸检验工件表表 6 工艺路线方案二工艺路线方案二工序号工序内容01铸造02铣 50 及 35 右端面基准面03掉头铣 50 及 35 左端面保证厚度04铣 27 上平面保证高度 9205铣 27 下平面保证高度 4006铣上端十字槽宽 6mm 深 9.507钻扩绞 3216 通孔08钻扩铰 10 通孔 钻扩铰 16 沉头孔09钻 50 外圆 6 通孔倒 120倒角10钻攻 35 外圆 M8 螺纹孔11插 32 孔 R3 键槽山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书1912按图纸检验工件方案一；是铣左右端面后第 3 步钻孔，这样后续加工其他的工序时，有定位基准，可以利用工序 3 已加工好的孔进行定位，方案二是后续钻孔，这样在铣上下平面时，只能采用粗基准定位这样就可能保证不了工件的精度。3.8 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定推动架体的材料是 HT200，单件小批生产，由于结构复杂，所以毛坯采用铸件。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸与毛坯尺寸如下：1）50 右端面根据其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级，查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 铸件机械加工余量，可得 50 右端面高度方向的单边加工余量如下：粗加工余量：Z2 =2mm毛坯余量：Z =47+2=49mm2）35 的右端面根据其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级，查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 铸件机械加工余量，可得 35 的右端面的上端面加工余量如下：粗加工余量：Z2 =2mm毛坯余量：Z =22+2=24mm3)50 左端面根据其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级，查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 铸件机械加工余量，可得 50 左端面高度方向的单边加工余量如下：粗加工余量：Z2 =2mm毛坯余量：Z =45+2=49mm4)35 的左端面根据其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级，查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 铸件机械加工余量，可得 35 的左端面加工余量如下：粗加工余量：Z2 =2mm山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书20毛坯余量：Z =20+2=22mm5)钻扩铰 32根据其内孔的大小及尺寸公差等级，查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5 铸件机械加工余量，可得 32 加工余量如下：铰孔的余量：Z3 =31.8+0.2=32mm扩加工余量：Z2 =31+0.8=31.8mm钻加工余量：Z1=28+3=31mm 毛坯余量：Z =32-4=28mm6)钻扩铰 16根据其内孔的大小及尺寸公差等级，查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5 铸件机械加工余量，可得 16 加工余量如下：铰孔的余量：Z3 =15.8+0.2=16mm扩加工余量：Z2 =15+0.8=15.8mm钻加工余量：Z1=12+3=15mm 毛坯余量：Z =16-4=12mm7)27 的上平面根据其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级，查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 铸件机械加工余量，可得 27 的上平面加工余量如下：粗加工余量：Z2 =2mm毛坯余量：Z =92+2=94mm8)27 的下平面根据其加工长度和加工宽度的大小及尺寸公差等级，查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-4 铸件机械加工余量，可得 27 的上平面加工余量如下：粗加工余量：Z2 =2mm毛坯余量：Z =40+2=42mm9)钻扩铰 10根据其内孔的大小及尺寸公差等级，查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5 铸件机械加工余量，可得 16 加工余量如下：山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书21铰孔的余量：Z3 =9.8+0.2=10mm扩加工余量：Z2 =9+0.8=9.8mm钻加工余量：Z1=6+3=9mm 毛坯余量：Z =10-4=6mm10)钻扩铰 16根据其内孔的大小及尺寸公差等级，查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5 铸件机械加工余量，可得 16 加工余量如下：铰孔的余量：Z3 =15.8+0.2=16mm扩加工余量：Z2 =15+0.8=15.8mm钻加工余量：Z1=12+3=15mm 毛坯余量：Z =16-4=12mm无论哪种情况，考虑的因素主要有，毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点：（1）要保证加工零件的技术要求，加工出合格的产品。（2）有利于提高生产率。（3）尽可能降低生产成本(加工费用)。1）工序 02-工序 07 选用 x51 立式铣床特点是工作台 X/Y/Z 向有手动进给、机动进给和机动快进三种，进给速度能满足不同的加工要求；快速进给可使工件迅速到达加工位置，加工方便、快捷，缩短非加工时间。X、Y、Z 三方向导轨副经超音频淬火、精密磨削及刮研处理，配合强制润滑，提高精度，延长机床的使用寿命。2）工序 08-10 选用 Z525 立式钻床。Z525 型立式钻床是一种万能行机床，机床主轴设有抗力保险、攻丝、自动反转，定程切削、超越进给机构，结构先进可靠。可实现立、卧铣两种加工功能。立式主轴套筒具有手动和微动两种进给。工作台导轨副超音频淬火后磨削。工作台分三种机动进给方式：A 型为三向；C 型为单向；D 型为两向。满足零件加工需求。3.9 量具的选择选择量具时，应注意如下几点：山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书22（1）按被测零件的外形、部件及被测尺寸大小选择量具，量具能适应零件外形与所测部位，测量范围须大于被测尺寸。（2）按被测零件的尺寸公差选择量具，即要保证零件的实际尺寸可靠，又不致使加工公差减小过多。（3）按被测零件的加工条件及生产批量来选择量具，从经济性出发，尽量选使用方便、测量效率高、成本低的量具，尽量减少技术维护费用。根据以上所述，该零件的量具应选用精度为 0.02mm 的游标卡尺即可满足要求。3.10 刀具的选择刀具的合理选择和使用，对提高加工效率、降低生产成本、缩短交货期及加快新产品开发等方面有十分重要的作用。国外有资料表明，刀具费用一般占制造成本 2.5%-4%，但它却直接影响占制造成本 20%的机床费用和 38%的人工费用。如果进给速度和切削速度提高 15%-20%，则可降低制造成本 10%-15%。这说明使用好的刀具会增加成本，但效率提高则会使机床费用和人工费用有很大的降低，这正是工业发达国家制造业所采用的加工策略之一。应根据机床的加工能力、工件材料的性质、加工工序、切削用量以及其他相关因素正确选择刀具及刀柄。刀具卡表如下：表表 7 刀具卡刀具卡刀具号刀具材质刀具规格、名称T01硬质合金面铣刀T02硬质合金粗镗刀T03硬质合金半精镗刀T04硬质合金精镗刀T05高速钢15 麻花钻T06高速钢15.8 麻花钻T07高速钢90铰刀T08高速钢30 立铣刀T09高速钢6 立铣刀T10硬质合金丝锥T11硬质合金插刀3.11 确定切削参数加工切削用量包括主轴转速 n（切削速度 Vc）、背吃刀量 ap 和进给量 f（或进给速度 Vf）其确定原则与普通机械加工相似，对于不同的加工方法，需要选择不同的切山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书23削用量，合理选择切削用量的原则是：粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床说明书，参考的切削用量手册，并结合经验而定。（一）切削深度的影响切削深度变化对刀具寿命影响不大。切削深度应根据工件的加工余量、形状、机床、工件及刀具的刚性来确定。切削深度过小时，会造成刮擦，使切削工件表面的硬化层，缩短刀具寿命。当工件表面具有硬化的氧化层时，应在机床功率允许范围内选择尽可能大的切削深度。以避免刀尖只切削工件的表面硬化层，造成刀尖的异常磨损甚至破损。（二）进给量的影响进给量影响加工时切屑形成的范围和切屑的厚度，同时也是决定被加工表面质量的关键因素。在对刀具寿命影响方面，进给量过大，切削温度升高，后刀面磨损也增大，但较之切削速度对刀具寿命的影响要小；进给量过小，后刀面磨损大，刀具寿命大幅降低。（三）切削速度的影响切削速度对刀具寿命有非常大的影响，提高切削速度时，切削温度就上升，而使刀具寿命大大缩短。加工不同种类、硬度的工件，切削速度应有相应的变化。如加工材质较软的工件，切削速度应大些；加工硬质材料时，切削速度应取小一点。1.铣 50 右端面基准面选用 X51 立式铣床，专用夹具，刀具选择如下：表表 8 刀具选择刀具选择刀具直径齿数硬质合金面铣刀8010确定背吃刀量：1pamm确定进给量：0.2/zfmm z确定切削速度：CV40/ minCVmm机床主轴转速n (1)1000100060/239 /d3.1480cvnr mmr mm山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书24确定转速255 /nr mm确定实际切削速度 (2)255 3.148064 /10001000cn dvr mm确定切削用量表表 9 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap1mm主轴转速 n255r/min进给量 f0.2mm/r确定基本时间：式中，取，则有： 。12mmzllltf50lmm22 5lmm22lmm110lmm (3)0.2 10255510/ minmzzffnfznmm (4)12501020.12min510mmzllltf2.铣 35 右端面基准面选用 X51 立式铣床，专用夹具，刀具选择如下：表表 10 刀具选择刀具选择刀具直径齿数硬质合金面铣刀505确定背吃刀量：1pamm确定进给量：0.2/zfmm z确定切削速度：CV60/ minCVmm机床主轴转速n山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书25 (5)1000100060/382 /d3.1450cvnr mmr mm确定转速380 /nr mm确定实际切削速度 (6)3803.145059.7 /10001000cn dvr mm确定切削用量表表 11 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap1mm主轴转速 n380r/min进给量 f0.2mm/r确定基本时间：式中，取，则有：。 12mmzllltf35lmm22 5lmm22lmm119.5lmm (7)0.25 380380/ minmzzffnfznmm (8)123519.520.15min380mmzllltf3.掉头铣 50 左端面保证厚度选用 X51 立式铣床，专用夹具，刀具选择如下：表表 12 刀具选择表刀具选择表刀具直径齿数硬质合金面铣刀8010确定背吃刀量：1pamm确定进给量：0.2/zfmm z确定切削速度：CV40/ minCVmm机床主轴转速n (9)1000100060/239 /d3.1480cvnr mmr mm山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书26确定转速255 /nr mm确定实际切削速度 (10)255 3.148064 /10001000cn dvr mm确定切削用量表表 13 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap1mm主轴转速 n255r/min进给量 f0.2mm/r确定基本时间：式中，取，则有：。12mmzllltf50lmm22 5lmm22lmm110lmm (11)0.2 10255510/ minmzzffnfznmm (12)12501020.12min510mmzllltf4.掉头铣 35 左端面保证厚度选用 X51 立式铣床，专用夹具，刀具选择如下：表表 14 刀具选择卡刀具选择卡刀具直径齿数硬质合金面铣刀505确定背吃刀量：1pamm确定进给量：0.2/zfmm z确定切削速度：CV60/ minCVmm机床主轴转速n (13)1000100060/382 /d3.1450cvnr mmr mm确定转速380 /nr mm山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书27确定实际切削速度 (14)3803.145059.7 /10001000cn dvr mm确定切削用量表表 15 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap1mm主轴转速 n380r/min进给量 f0.2mm/r确定基本时间：式中，取，则有：。12mmzllltf35lmm22 5lmm22lmm119.5lmm (15)0.25 380380/ minmzzffnfznmm (16)123519.520.15min380mmzllltf5.钻 32 孔为 31选用 Z525，专用夹具表表 16 刀具选择表刀具选择表刀具材料直径高速钢钻头31确定背吃刀量：1pamm确定进给量：0.3/fmm r确定切削速度：CV40/ minCVmm机床主轴转速n (17)1000100040/411 /d3.1431cvnr mmr mm山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书28确定转速450 /nr mm确定实际切削速度 (18)4503.143143.8 /10001000cn dvr mm山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书29表表 17 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap1mm主轴转速 n450r/mm进给量 f0.3mm/r确定基本时间 t：。其中，取12Llltfn45Lmm13lmm23 5lmm，则有：23lmm (19)1245330.4min4500.3Llltfn6.扩 32 孔为 31.8选用 Z525，专用夹具表表 18 刀具选择表刀具选择表刀具材料直径高速钢31.8确定背吃刀量：0.4pamm确定进给量：0.2/fmm r确定切削速度：CV50/ minCVmm机床主轴转速n (20)1000100050/501 /d3.1431.8cvnr mmr mm确定转速500 /nr mm确定实际切削速度 (21)5003.1431.850 /10001000cn dvr mm表表 19 刀具选择表刀具选择表切削参数切削量背吃刀量 ap0.4mm主轴转速 n500r/mm进给量 f0.2mm/r山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书30确定基本时间 t：。其中，取12Llltfn45Lmm13lmm23 5lmm，则有：23lmm (22)1245330.51min5000.2Llltfn7.铰 32 孔成选用 Z525，专用夹具表表 20 刀具选择表刀具选择表刀具材料直径高速钢铰刀32确定背吃刀量：0.1pamm确定进给量：0.15/fmm r确定切削速度：CV50/ minCVmm机床主轴转速n (23)1000100050/498 /d3.1432cvnr mmr mm确定转速500 /nr mm确定实际切削速度 (24)5003.143250.2 /10001000cn dvr mm表表 21 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap0.1mm主轴转速 n500r/mm进给量 f0.15mm/r确定基本时间 t：。其中，取12Llltfn45Lmm13lmm23 5lmm，则有：23lmm (25)1245330.72min5000.15Llltfn山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书318.钻下端 16 通孔为 15选用 Z525 立式钻床，专用夹具表表 22 刀具选择表刀具选择表刀具材料直径高速钢麻花钻15确定背吃刀量：7.5pamm确定进给量：0.36/fmm r确定切削速度：CV24/ minCVmm机床主轴转速n (26)1000100024/510 /d3.14 15cvnr mmr mm确定转速392 /nr mm确定实际切削速度 (27)3923.14 1518.5 /10001000cn dvr mm表表 23 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap7.5mm主轴转速 n392r/mm进给量 f0.36mm/r确定基本时间：其中，所以基本时间 t 为：20lmm113.5lmm22lmm (28)122013.520.25min0.36392llltfn9.扩下端 16 通孔为 15.8选用 Z525 立式钻床，专用夹具表表 24 刀具选择表刀具选择表刀具材料直径高速钢麻花钻15.8确定背吃刀量：0.4pamm确定进给量：0.36/fmm r确定切削速度：CV20/ minCVmm山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书32机床主轴转速n (29)1000100020/403 /d3.14 15.8cvnr mmr mm确定转速392 /nr mm确定实际切削速度 (30)3923.14 15.819.5 /10001000cn dvr mm表表 25 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap0.4mm主轴转速 n392r/mm进给量 f0.36mm/r确定基本时间：其中，所以基本时间 t 为：20lmm11.7lmm22lmm (31)12201.720.16min0.36392llltfn 10.绞下端 16 通孔成选用 Z525 立式钻床，专用夹具、选择铰刀确定背吃刀量：；确定进给量：0.1pamm0.36/fmm r确定切削速度：CV15.9/ minCVmm机床主轴转速n (32)10001000 15.9/317 /d3.14 16cvnr mmr mm确定转速，确定实际切削速度392 /nr mm (33)3923.14 1619.7 /10001000cn dvr mm表表 26 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap0.1mm主轴转速 n392r/mm进给量 f0.36mm/r确定基本时间：其中，所以基本时间 t 为：20lmm11.2lmm22lmm山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书33 (34)12201.220.16min0.36392llltfn11.铣上平面保证高度 92选用 X51 立式铣床，专用夹具，刀具选择如下：表表 27 刀具选择表刀具选择表刀具直径齿数硬质合金立铣刀303确定背吃刀量：1pamm确定进给量：0.15/zfmm z确定切削速度：CV21/ minCVmm机床主轴转速n (35)1000100021/223 /d3.1430cvnr mmr mm确定转速210 /nr mm确定实际切削速度 (36)2103.143019.8 /10001000cn dvr mm确定切削用量表表 28 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap1mm主轴转速 n210r/min进给量 f0.15mm/r确定基本时间：式中，取，则有：12mmzllltf30lmm22 5lmm22lmm117lmm (37)0.15 3 21094.5/ minmzzffnfznmm (38)12301720.52min94.5mmzllltf12.铣上端十字槽宽 6mm 深 9.5山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书34选用 KDWM650，专用夹具，刀具选择如下：表表 29 刀具选择表刀具选择表刀具直径齿数硬质合金立铣刀62确定背吃刀量：3pamm确定进给量：0.15/fmm z确定切削速度：CV18/ minCVmm机床主轴转速n (39)10001000 18/955 /d3.146cvnr mmr mm确定转速955 /nr mm确定切削用量表表 30 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap3mm主轴转速 n955r/min进给量 f0.15mm/r确定基本时间：式中，取，则有：。12mmzllltf54lmm22 5lmm22lmm15lmm (40)0.152955286.5/ minmzzffnfznmm (41)1254520.21min286.5mmzllltf13.钻 10 通孔 钻 16 沉头孔选用 Z525 立式钻床，专用夹具表表 31 刀具选择表刀具选择表刀具材料直径高速钢麻花钻10确定背吃刀量：5pamm山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书35确定进给量：0.17/fmm r确定切削速度：CV20/ minCVmm机床主轴转速n (42)10001000 16/510 /d3.14 10cvnr mmr mm确定转速545 /nr mm确定实际切削速度 (43)545 3.14 1017.1 /10001000cn dvr mm表表 32 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap5mm主轴转速 n545r/mm进给量 f0.17mm/r确定基本时间：其中，所以基本时间 t 为：26lmm19.3lmm22lmm (44)12269.320.4min0.17545llltfn14.扩 10 通孔选用 Z525 立式钻床，专用夹具表表 33 刀具选择表刀具选择表刀具材料直径高速钢麻花钻15确定背吃刀量：2.5pamm确定进给量：0.36/fmm r确定切削速度：CV18/ minCVmm机床主轴转速n (45)10001000 18/382 /d3.14 15cvnr mmr mm确定转速392 /nr mm确定实际切削速度山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书36 (46)3923.14 1518.5 /10001000cn dvr mm表表 34 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap2.5mm主轴转速 n392r/mm进给量 f0.36mm/r确定基本时间：其中，所以基本时间 t 为：26lmm15.2lmm22lmm (47)12265.220.24min0.36392llltfn15.铰 10 通孔 选用 Z525 立式钻床，专用夹具、选择铰刀确定背吃刀量：0.5pamm确定进给量：0.36/fmm r确定切削速度：CV15.9/ minCVmm机床主轴转速n (48)10001000 15.9/317 /d3.14 16cvnr mmr mm确定转速392 /nr mm确定实际切削速度 (49)3923.14 1619.7 /10001000cn dvr mm表表 35 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap0.5mm主轴转速 n392r/mm进给量 f0.36mm/r确定基本时间：其中，所以基本时间 t 为：26lmm12.7lmm22lmm (50)12262.720.22min0.36392llltfn山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书378.钻下端 16 通孔为 15选用 Z525 立式钻床，专用夹具表表 36 刀具选择表刀具选择表刀具材料直径高速钢麻花钻15确定背吃刀量：7.5pamm确定进给量：0.36/fmm r确定切削速度：CV24/ minCVmm机床主轴转速n (51)1000100024/510 /d3.14 15cvnr mmr mm确定转速392 /nr mm确定实际切削速度 (52)3923.14 1518.5 /10001000cn dvr mm表表 37 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap7.5mm主轴转速 n392r/mm进给量 f0.36mm/r确定基本时间：其中，所以基本时间 t 为：20lmm113.5lmm22lmm (53)122013.520.25min0.36392llltfn16.钻 16 深头为 15.8选用 Z525 立式钻床，专用夹具表表 38 刀具选择表刀具选择表刀具材料直径高速钢麻花钻15.8确定背吃刀量：0.4pamm确定进给量：0.36/fmm r确定切削速度：CV20/ minCVmm山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书38机床主轴转速n (54)1000100020/403 /d3.14 15.8cvnr mmr mm确定转速392 /nr mm确定实际切削速度 (55)3923.14 15.819.5 /10001000cn dvr mm表表 39 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap0.4mm主轴转速 n392r/mm进给量 f0.36mm/r确定基本时间：其中，所以基本时间 t 为：20lmm11.7lmm22lmm (56)12201.720.16min0.36392llltfn 17 绞 16 深头孔成选用 Z525 立式钻床，专用夹具、选择铰刀确定背吃刀量：0.1pamm确定进给量：0.36/fmm r确定切削速度：CV15.9/ minCVmm机床主轴转速n (57)10001000 15.9/317 /d3.14 16cvnr mmr mm确定转速392 /nr mm确定实际切削速度 (58)3923.14 1619.7 /10001000cn dvr mm表表 40 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap0.1mm主轴转速 n392r/mm进给量 f0.36mm/r山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书39确定基本时间：其中，所以基本时间 t 为：20lmm11.2lmm22lmm (59)12201.220.16min0.36392llltfn16.钻 50 外圆 6 通孔选用 Z525 立式钻床，专用夹具表表 41 刀具选择表刀具选择表刀具材料直径高速钢麻花钻6确定背吃刀量：；确定进给量：3pamm0.1/fmm r确定切削速度：CV16/ minCVmm机床主轴转速n (60)10001000 16/849 /d3.146cvnr mmr mm确定转速960 /nr mm确定实际切削速度 (61)9603.14618.1 /10001000cn dvr mm表表 42 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap3mm主轴转速 n960r/mm进给量 f0.1mm/r确定基本时间：其中，所以基本时间 t 为：9lmm16lmm22lmm (62)129620.19min0.1 900llltfn17.倒 120倒角选用 Z525 立式钻床，专用夹具、选用倒角刀确定背吃刀量：0.1pamm确定进给量：0.1/fmm r山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书40确定切削速度：CV12/ minCVmm机床主轴转速n (63)10001000 12/637 /d3.146cvnr mmr mm确定转速680 /nr mm确定实际切削速度 (64)6803.14612.8 /10001000cn dvr mm表表 43 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap0.1mm主轴转速 n680r/mm进给量 f0.1mm/r确定基本时间：其中，所以基本时间 t 为：6lmm16lmm22lmm (65)126620.21min0.1 680llltfn18.钻 35 外圆 M8 螺纹底孔选用 Z525 立式钻床，专用夹具表表 44 刀具选择表刀具选择表刀具材料直径高速钢麻花钻7确定背吃刀量：3.5pamm确定进给量：0.13/fmm r确定切削速度：CV16/ minCVmm机床主轴转速n (66)10001000 16/723 /d3.147cvnr mmr mm确定转速960 /nr mm确定实际切削速度 (67)9603.14721.1 /10001000cn dvr mm山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书41表表 45 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap3.5mm主轴转速 n960r/mm进给量 f0.13mm/r确定基本时间：其中，所以基本时间 t 为：10lmm16.8lmm22lmm (68)12106.820.16min0.12960llltfn19.攻 35 外圆 M8 螺纹选用 Z525 立式钻床，专用夹具表表 46 刀具选择表刀具选择表刀具材料直径丝锥M8确定背吃刀量：0.5pamm确定进给量：1/fmm r确定切削速度：CV10/ minCVmm机床主轴转速n (69)10001000 10/398 /d3.148cvnr mmr mm确定转速392 /nr mm确定实际切削速度 (70)3923.1489.8 /10001000cn dvr mm表表 47 切削用量表切削用量表切削参数切削量背吃刀量 ap1mm主轴转速 n392r/mm进给量 f1mm/r其中，取。是螺距，01212()lllllltifnfn12lmm1(1 3)lP2(23)lPP山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书42所以，取；取；进给次数1P 12l 23l 1i (71)0121210231023()() 10.08/ min1 3921 392lllllltimmfnfn 20.插 32 孔 R3 键槽选用 B5032 插床、专用夹具。刀具：插刀确定背吃刀量（ap）：ap=1mm确定切削速度：v410m/min，取 8m/min。确定进给量 f：0.07-0.1mm/r，取 0.09mm/r工额定时的计算：jT (72)min31. 1122016. 01333021ifnlllTwj式中： =30mm，取 =3mm，=13mm，l2121rctgKdDl1l2l =0.16mm/r，=200r/min， =1。fni山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书534 推动架钻孔夹具设计4.1 研究原始质料利用本夹具主要用来加工钻孔，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。4.2 定位、夹紧方案的选择1.被加工的工件以平面定位方式方式：被加工的工件以平面定位的主要表现形式为定位元件支承定位，被加工的工件的定位基准平面（也可以是外圆，很少用到）与定位零件的表面相接触而实现定位。常见的支承元件有下列几种：（1）固定支承零件：固定支承的高矮尺寸是固定的，大部分取自标准件，因此在使用前不能自由的调整高度。例如支承钉、支承板（大部分是非标准件）等零件；（2）可调支承零件：可调支承零件的头部顶端的位置相比固定支承零件可以在一定范围内调整（小范围）。比如可调支承、调节支承等等零件；（3）自位支承零件（很少用到）：又名浮动支承，在自位支承零件定位被加工的工件的过程中，自位支承所在的位置随着被加工的工件定位基准面的变化而变化，优点是能够自动调整适应被加工工件。虽然看上去起到两个（或三个）的定位支承钉。但是实际定位上只有一个定位支承点的作用而已，也就是只限制工件的一个自由度，一般常用于被加工的零件毛坯表面、断续表面、阶梯表面定位；（4）辅助支承零件：这个辅助支承零件的作用顾名思义，只是在被加工的工件实现一定的定位后才能支承的比较特殊的定位元件，它跟以上三个定位零件不同的是，它不起定位作用，最大的作用就是只能提高被加工的工件加工时刚度或起辅助定位。2.被加工的工件以外圆定位方式：被加工的工件以外圆（外轮廓、外圆柱、椭圆等非加工表面）作定位基准时，应根据外圆柱面的完整程度、工艺加工的方式以及工件的安装位置，可以择选 V 形块、定位套、套筒、圆锥套等定位元件进行定位。其中最普遍的的是用 V 形块元件进行定位。山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书443.被加工的工件以圆孔定位方式：被加工的工件以圆孔（大部分是中心孔）定位，此类定位属于定心定位也就是被加工工件的定位基准为中心孔的轴线，经常用到的定位元件为圆柱销、长圆柱销（芯轴）、削边销、定位销、对定销、圆锥销等等定位元件。一般来说，像这样定心定位的方式大部分有平面压紧（夹紧）辅助定位。如果被加工工件有很多内孔的话，大部分选择一面两销典型的定位方式。4.被加工的工件以组合表面定位方式：在实际加工工件的过程中，被加工的工件往往不是采用单一的内孔（或表面，或外圆等）定位，而是以组合表面定位。常见的有平面与其它表面组合、平面与平面组合、锥面与锥面组合、外圆与外圆的组合、平面与孔组合等。本文的定位方式是被加工的工件以平面与孔的组合定位方式。具体自由度、限制、定位误差等如下。由零件图可知：在对加工钻孔加工前，平面进行了铣加工，因此，定位、夹紧方案有：选外圆和底面定位方式，外圆用 v 型块底面与支撑套，夹紧方式用操作简单，通用滚花螺母螺旋来夹紧。4.3 零件图的设计1）夹具体是机床夹具的基础件，也是最重要的零件，可以说夹具上所有的组成组件，例如六角螺母、螺钉、钻模板等都必须通过夹具体这个基础件连接成一个有机整体，设及夹具应满足足够的强度和刚度要求；由于在夹具体上要安装组成该夹具所需要的各种定位元件、夹紧机构和引导（对刀）装置，在设计夹具体零件的时候，应该满足下面的一些基本要求。第一是要足够满足夹具体的刚度和强度。第二是设计夹具体结构要简单，尺寸不能太大。其材料应具有良好的工艺性。第三是设计夹具体的尺寸要稳定。最后是设计夹具体要便于排屑。专用夹具体制造属于单件生产，为缩短夹具体设计周期和制造周期，减少制造费用，因此在夹具体设计时，需要计算的地方都不是特别复杂。我们通常的做法是参照相同或类似的其它夹具结构，并根据相关的夹具体设计经验进行确认。当我们在设计夹具体总体装配图的时候，根据当前现有待加工零件、引导（对刀）和定位元件、预紧和装夹装置、以及其他的一些机构和装置之间的装配关系，夹具体的外形结构和外形尺山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书45寸大概能确定下来了。夹具体的毛坯结构的优点：工艺性好，可以快速的的铸造出各种复杂的内、外轮廓形状，有优良的抗压强度、刚度和吸振性；易于加工，价格低廉，成本低。缺点：生产周期长，单件制造成本高，需时效处理。材料：灰铸铁 HTl50 或 HT200。本文的材料为 HT200，夹具体铸件均需时效处理，优缺点如下：1.优点：有较高的强度和刚度。 2.缺点：只适用于尺寸较大且形状简单的夹具体。 夹具体一般采用都是经过时效处理的 HT200 灰铸铁材料，因为这个材料最终的原因是吸震性非常好，在切削过程中，振动是难免的，但是这个振动很容易影响工件的位置精度和加工精度要求。其次是铸造工艺性好，根据需要定制夹具体很方便，最后是受压抗压能力大，可以承受切削力和夹紧力、重力等的力。具体零件图 4.1 如下：图图 2 夹具体夹具体专用夹具的尺寸、公差和技术要求：500mm 、260mm 、175mm 这三个尺寸是专用夹具最大外形尺寸。2. 使用滚花螺母来专用夹具的控制精度，是为了保证工件定位精度的尺寸和公差及 V 型块和面平行度。3. 专用夹具在机床上安装精度的尺寸和公差是定位键与铣床工作台 U 形槽的配合山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书46尺寸为 12h8。2）钻模板主要用于安装导向元件。常见的钻模板有铰链式、悬挂式、固定式、可卸式、等四种结构形式，此夹具选择固定式钻模板，如下图 3：图图 3 钻模板钻模板2）快换钻套 在工件的夹板上，如果按顺序进行若干加工步骤，如钻孔、扩孔、铰链孔或接丝等，则需要一个不同孔径的钻套来指导刀具。此时应使用快速钻套。当改变钻套时，只需逆时针转动钻套将边缘平面转向螺旋位置，即可快速向上取出钻套 如下图 4.3。图图 4 快换钻套快换钻套3）固定衬套与快换钻套配合使用，衬套的材质为 HT200,在后续磨损后，可以直接换衬套，这样既节省成本有节约时间 如下图 4.4。山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书47图图 5 固定衬套固定衬套4）底架底架主要是支撑作用的，与夹具体相连接。主要支撑导向块，此工件的材质为 HT200，采用灰铸铁 如下图 4.5。图图 6 底架底架4.4 钻床装配图确定钻床夹具一般为固定零件对零件进行孔加工的夹具，一般称之为钻模。钻模也是夹具的一种，它是一种专用夹具，它能跟好的对零件进行定位和加紧，在空间具有唯一确定位置。如图 4.1a 为夹具装配图的主视图，夹具体采用的是铸件。夹具体和钻模套材料均使用灰铸铁（HT200）。内六角螺钉和圆柱销的作用主要用于钻模板和夹具体连接，为防止其断裂其材料需要较高的强度和韧性，连接使用螺钉和圆柱销跟方便拆卸。钻套用螺钉、钻套用衬套、快换钻套，此类零件为导向零件，可以有效的防止钻模板的磨损，使用快换钻套还有利于拆卸。螺母、V 型块、导向块连接零件和加紧元件，用于零件之间的相互夹紧和定位。山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书48 图图 7 a 钻床夹具主视图钻床夹具主视图 如图 4.1b 所示，钻床夹具装配图的局部，V 型块，它主要用于支撑被加工工件，防止被加工工件受力过大而变形，还能防止工件前后上下移动和转动。零件 内六角螺钉和圆柱销，此类连接元件需要一定的强度和韧性，所以这个两个元件的材料为钢/不锈钢/有色金属，他们的主要作用是起连接作用，使用这种连接方式还能有利于拆卸。从而把 V 型块固定在夹具体上，使 V 型块在空间中有唯一确定位置。此工件的定位装置为固定 v 型块与活动 v 型块及支撑套 固定 v 型块与外圆配合共限制工件的 2 个自由度 活动 v 型块与工件的外圆配合，共限制 1 个自由度 支撑套与工件的底面配合共限制 3 个自由度，这样就把自由度限制了。图图 8 b 钻床夹具主视图钻床夹具主视图 4.5 夹紧装置 此工件的装夹方式为螺旋压紧机构，通过螺母与 v 型块配合从而压紧工件，如下图9：山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书49图图 10 夹紧图示夹紧图示4.6 切削力及夹紧力的计算轴向力：见工艺师手册表 28.4F=Cdfk (73)F0FzFyF 式中：C=420,Z =1.0,y =0.8,f=0.35FFF k =( (74)F07. 1)190200()1903 . 1FnHB (75)1.00.8F420 6.80.351.072123()N转矩T=C dfkT0TZTyT式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTTT=0.206 (76)(34.1707. 135. 05 .138 . 00 . 2MN 功率 P = (77)mKWdTV726. 083095.1634.17300在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数 K=K K K K1234式中 K 基本安全系数，1.5;1 K 加工性质系数，1.1;2K刀具钝化系数, 1.1;3K 断续切削系数, 1.14则 F =KF=1.5 (78)/)(423921231 . 11 . 11 . 1N山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书50钻削时 T=17.34 NM切向方向所受力: F = (79)1NLT267106534.173取0.1f F =4416 (80)f)(6 .4411 . 0NF Ff1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：FKWK安全系数 K 可按下式计算有：6543210KKKKKKKK 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得：60 KK121 (81)1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56CK (82)1.2 1.2 1.05 1.2 1.3 1.0 1.02.36PK (83)1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.02.25fK 所以有： (84)1193.08()KCCWKFN (85)766.37()KPPWKFN (86)1359.90()KffWKFN该孔的设计基准为中心轴，故以底面做定位基准，实现“基准重合”原则；因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力 F 夹与切削力之间的关系 F 夹KF轴向力：F 夹KF （N）扭距：Nm (87)93.111033. 1234. 05 .1054.3331038 . 09 . 130MYFXFMKfdCM在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数321KKKK 由资料机床夹具设计手册查表可得：721切削力公式： (88)PfKfDF75. 02 . 1412山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书51式中 16Dmmrmmf/3 . 0查表得： 82195. 0)190(6 . 0HBKp即：)(69.1980NFf实际所需夹紧力：由参考文献16机床夹具设计手册表得：1121 KFWfK安全系数 K 可按下式计算，由式（2.5）有：6543210KKKKKKKK 式中：为各种因素的安全系数，见参考文献16机床夹具设计手册表60 KK 可得： 121 (89)25. 20 . 10 . 13 . 12 . 10 . 12 . 12 . 1K所以 (90)(55.445625. 269.1980NFKWfK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。4.7 误差分析与计算该夹具以外圆定位，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。gwj与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示：jMjjjWDADZWj由参考文献5可得： 外圆的定位误差 ：111minD WDd (91)11221min2min.2DdDdJ WarctgL其中：，10.052Dmm20Dmm山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书52，10.011dmm20.023dmm， 1min0mm2min0.034mm 0.063D Wmm .0.0032J Wmm 夹紧误差 ： cos)(minmaxyyjj其中接触变形位移值： (92)1()()19.62nHBZyRaZaZkNkRcHBl 查5表 1215 有 (93)10.004,0.0016,0.412,0.7RazHBKKCn cos0.0028j jymm 磨损造成的加工误差：通常不超过Mjmm005. 0 夹具相对刀具位置误差：取ADmm01. 0误差总和：0.0850.3jwmmmm 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。4.8 夹具设计及操作的简要说明为提高生产率，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。通过工件外圆及下平面为定位基准，由固定 v 型块和活动 v 型块及支撑条作为定位元件。本夹具用于在钻床上加工孔。工件以底平面、外圆作为定位基准，在定位环上实现完全定位。采用滚花螺母螺旋压板机构夹紧工件。该夹紧机构操作简单、夹紧可靠。首先找准夹具体在机床的定位，然后安装定位元件以及夹紧元件，选择合适的扳手或螺丝刀等工具进行安装。最后安装快换钻套、快换衬套、钻套螺钉等引导装置，最后安装工件调整刀具进行加工。山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书53结 论1.结论本次设计的是推动架工艺工装及夹具设计，该推动架是车床的重要基础件，其加工部位多，加工精度要求高，加工所需要的时间长，零件的生产成本相对较高。通过对该推动架零件的工艺工装设计，我了解了大多推动架类零件的加工工艺路线及工装设计的一般原则，加深了对机械制造工装工艺的认识，使我对一般的机械零件的生产和工装的设计有了较深的了解。在夹具的设计过程中，我了解夹具的作用，掌握了一般设计原则，其适合于现代数控机床的加工，且结构简单，以适合不同的零件生产，因此适用面更广。通过对推动架零件的参数化绘制，大大提高了绘图速度，节省了大量时间和避免了不必要的重复劳动，同时做到了图纸的统一规范。2.不足之处及未来展望由于本人水平有限，现有的加工工艺路线达不到理想的精度要求，而且选择的定位基准使得平行度的公差达不到要求，影响零件的加工过程，降低零件的加工质量，生产效率有待提高。在普通机床上进行加工的专用夹具设计，并没有设计适合于现代机床加工的更为高效的快速专用夹具，如液压和气动夹具，因液压和气动传动，动作迅速，反应灵敏，能实现过载保护，便于自动控制。工作环境适应性好，不会因环境变化影响传动及控制性能。阻力损失和泄漏较小，不会污染环境。在这里我分享一下对推动架进行加工的工艺和推动架在普通机床上进行加工的夹具设计思路，希望以后的同学能继续进行数控机床液压与气动夹具的优化设计，并结合现代工业的生产特点，设计出适合现代金属切削加工中的快速、高效的夹具。这次设计是培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节，更是在学完大学所学的所有专业课及生产实习的一次理论与实践相结合的综合训练。这次毕业设计使我以前所掌握的关于零件加工方面有了更加系统化和深入合理化的掌握。比如参数的确定、计算、材料的选取、加工方式的选取、刀具选择等。系统的巩固学习了大学几年的课程，对机床加工技术的运用有了更深的山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书54认识和了解。对推动架的加工也更加深刻，通过现场机床加工也使我对推动架加工过程有了进一步的了解。系统的巩固了如机械制图等专业课程。从设计选择图纸到产品的加工，在指导老师的带领下，每一个环节都是由自己全部设计制作的。在这当中，感觉到在平时的学习中还不够努力，造成毕业设计做起来有一定的难度，也感觉到了我们专业在进行实际操作中应勤动手、多动脑去思考，才能进行我们的产品零件的优质加工，还应多去翻阅一些需要的相关资料。同时也培养了自己综合运用设计与工艺等方面的知识；以及自己独立思考能力和创新能力得到更进一步的锻炼与提高；再次体会到理论与实践相结合时，理论与实践也存在差异不仅重温了过去所学知识，而且学到了很多新的内容。相信这次毕业设计对我今后的工作会有一定的帮助。所以，我很用心的把它完成。在设计中体味艰辛，从选题到完成定稿，从理论到实践，可以说学到了很多很多的的东西，同时巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。错误在所难免，望老师再提出宝贵意见，并予以指正！再次感谢老师的精心指导和热情帮助！山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书53参考文献1.柯明扬主编机械制造工艺学M北京：北京航空航天大学出版社，1996：132-1532.陈于萍主编互换性与测量技术基础M北京：机械工业出版社，2003：32-563.关慧贞，冯辛安主编机械制造装备设计M机械工业出版社，2009：51-59 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Use of mechanical manufacturing technology and some knowledge of the related courses, solve the driving frame in the processing of positioning, tightening and the arrangement of the process route and so on related issues, to determine the related process dimensions and choose the appropriate machine tools and cutting tools, guarantee the quality of parts. Secondly, based on the blank piece and the requirement of production platform and the processing scheme comparison, to develop a practical and feasible to promote processing technical process route. Finally, according to the requirements of the processed parts processing, machine tool fixture design reference manual and related books, by using the basic principle and method of fixture design, to draw up a plan of fixture design, design a high efficient, energy saving, economic and reasonable and can ensure the quality of machining fixture.Mechanic process refers to change shape, size of blank by machining methods, the relative position and nature makes it a part of the whole process.Machining process is the basic unit of process. Process and by the installation step, location, industry and feed山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书57Products or parts manufacturing process and operation method of file, called process planning. The main purpose of the machining process planning are as follows:1. The machining process planning is the main basis of production preparation work. According to it to organize the supply of raw material and blank, adjust machine tool, the design and manufacture of special process equipment, prepare production plan, the deployment of labor force, and the production cost accounting, etc.2. The machining process planning and organizing production, on the basis of planning and scheduling. It can progress plan, to achieve high quality and low consumption.3. The machining process planning is the basic technology of a new factory. According to it and production program, to determine the required amount and type of machine tool, the area of the factory, plane arrangement of the machine tool, the arrangement of each department.Machining process card and machining process card, is a combination of the two main file. For the inspection process and inspection process CARDS; Automatic, semi-automatic machine to complete the process, and machine tool adjustment card.Machining process card is to show how the process files of parts processing technology.Machining process card is detailed for each working procedure, used to direct production directly, used for mass production parts and an important parts in batch production.Making the machining process planning, must possess the following sources:1. The product of a full set of technical documents, including a full set of drawings of products, product quality acceptance standards and production platform.2. The blank drawing and blank manufacturing method. Technology personnel should study the blank drawing, understand the blank allowance, molding process, and parting surface of castings, the gate, the location of the riser, and the correct method of processing the clamping part and the parts.山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书583. The workshop production conditions. The understanding of the factory equipment, tools, jigs, performance, specifications and precision of the measuring condition; Production area; Workers technical level; Special equipment; Process equipment manufacturing performance, etc.4. All kinds of technical data. Including the relevant manuals, standards, as well as the domestic and foreign advanced technology, etc.According to data shows, the parts are the B6065 shaper drive frame, medium and small parts of can feed mechanism is the shaper, phi 32 mm hole used to install the workbench of feed screw shaft, a ratchet wheel near the phi 32 mm hole at the left, above the ratchet 16 mm hole to a pawl, namely the phi phi and 16 mm hole through the pin and rod connecting rod, the coming from the motor rotation by eccentric lever to promote axis swing frame around the phi is 32 mm, plucked a ratchet wheel at the same time, drive screw rotation, realize automatic feed of the workbench.The part drawing shows that the material for HT200, the material is gray cast iron has high strength, wear resistance, heat resistance and vibration resistance, suitable for wearing parts under high stress and requirements.By the part drawing, 32, phi phi 16 centerline is the design of the main base and processing base. The main processing surface of the parts can be divided into two groups:1. Phi 32 mm hole at the center of machining surfaceThis set of machining surface including: phi 32 mm of two end face and the hole and chamfering, phi 16 mm of two end face and hole and chamfering.2. To phi 16 mm hole machining surfaceThis includes a set of processing surface, phi and 16 mm end face and chamfering and inner hole phi 10 mm, M8-6 h of internal thread, phi 6 mm hole and 120 chamfer 2 mm groove.The two groups of processing surface has a certain position requirements, mainly:山西工程技术学院山西工程技术学院-毕业设计说明书毕业设计说明书591. 32 mm hole and the phi phi and 16 mm center line of the vertical degree of tolerance of 0.10;2. 32 mm hole end face and phi phi 16 mm center distance of 12 mm.Known from the analysis of the above, for the two groups of processing and surface processing first in the first group, and processing the second group. By reference in the surface and hole machining accuracy of machine tool can achieve the location precision of knowable, the above technical requirements can be reached, parts molding process is feasible.According to parts material to determine the blank for gray cast iron, and query data by calculation, the blank weight about 0.72 kg. Type for medium and small batch production, can be used over a box of sand mold casting blank. Due to phi 32 mm hole needs to be forged, so you also need to put the core. In addition, to eliminate residual stress, casting should be arranged after artificial aging process.About promoting process steps and machine tool fixture design method of concrete in this paper. Process design is in learning technology of mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, on the basis of production practice, the integrated use of learned knowledge of parts for the design of machining process planning and machine tool fixture design, in accordance with the requirements of parts processing, the feasible process route and reasonable fixture scheme, to ensure parts processing quality.According to data shows, the push is shaper into small parts to the organization, its main role is to put the coming from the motor rotation by eccentric lever push around its axis swing, plucked a ratchet wheel at the same time, drive screw rotation, realize automatic feed of the workbench. When designing driving frame machining process by the look-up table method to determin
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