CA10B前刹车调整臂外壳钻12孔夹具设计（全套图纸）

1、i全套图纸等，加全套图纸等，加 174320523174320523 各专业都有各专业都有目录目录 绪论绪论 .11 零件的分析零件的分析 .22 工艺规程设计工艺规程设计 .32.1 确定毛坯的制造形式 .32.2 基面的选择 .52.3 制定工艺路线 .72.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .103 夹具设计夹具设计 .203.1 钻 12 孔夹具设计 .203.2 定位基准的选择.213.3 切削力和夹紧力计算 .223.4 定位误差的分析 .233.5 夹具设计及操作的简要说明.25参考文献参考文献 .26致谢致谢 .271绪绪 论论毕业设计在我们大学的全部基础课、技术基础

2、课之后进行的，这是我们在进行毕业设计对所学各课程的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。另外在做完这次毕业设计之后，我得到一次在毕业工作前的综合性训练，我在想我能在下面几方面得到锻炼： （1）运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，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，保证零件的加工质量。（2）提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。（3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称

3、，出处，能够做到熟练的运用。 就我个人而言，我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打一个良好的基础。由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教，本人将表示真诚的感谢！21 零件的分析零件的分析前刹车调整臂外壳共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1.以 60mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：82mm 孔的上下两表面，其中主要加工表面为h7mm 通1218. 006. 0孔。32.以 12mm 孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：镗 60 孔，30 其两端

4、面，13 孔锪 16 沉孔，螺纹顶面及攻 m10 以及 5孔0.1604.343.拉 26h11 的槽这一组加工表面包括：此槽的端面,底面，16h11mm 的槽两侧面。第四章第四章 工艺规程设计工艺规程设计52 2 工艺规程设计工艺规程设计2.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式零件材料为 kt350。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。2.2 基面的选择基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1

5、）粗基准的选择。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取 32 孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一 v 形块，一圆柱销，一支撑钉，一平面定位，然后进行铣削。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。2.3 制定工艺路线制定工艺路线 制定工艺路线的出发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用夹具,

6、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。（1）工艺路线方案一工序一 铣 8232 上下端面，工序二 镗 60 孔工序三 粗铣 30 孔左右两端面。6工序四 铣螺纹孔顶面工序五 钻、铰，精铰 12 孔，孔的精度达 it7。工序六 钻 13 孔锪沉头 16 孔工序七 钻 8.5 的螺纹底孔，攻深 10 的 m10 螺纹孔工序八 钻 5 个 4.3 孔工序九 拉宽 26 的槽工序十 检验，入库上面的工序加工不太合理，因为由工件零件图我们知道应该先加工 12 孔，那样后面工序加工定位方便，效率高，其先镗 60 孔，后面工序加工定位相对较难，对设备有一定要求。

7、且看另一个方案。（2）. 工艺路线方案二工序一 铣 8232 上下端面，工序二 钻、铰，精铰 12 孔，孔的精度达 it7。工序三 粗铣 30 孔左右两端面。工序四 铣螺纹孔顶面工序五 镗 60 孔工序六 钻 13 孔锪沉头 16 孔工序七 钻 8.5 的螺纹底孔，攻深 10 的 m10 螺纹孔工序八 钻 5 个 4.3 孔工序九 拉宽 26 的槽工序十 检验，入库虽然工序仍然是十步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺路线方案二快了一倍。以上工艺过程详见图 3。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“ca10b 前刹车调整臂外壳” ；零件材

8、料为 kt350，硬度150hbw，毛坯重量 2.5kg，生产类型为中批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：（1）外圆表面（r41）7考虑其零件外圆表面为非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯，没有粗糙度要求，因此直接铸造而成。（2）外圆表面沿轴线方向长度方向的加工余量及公差（12，60 端面） 。查机械制造工艺设计简明手册 （以下称工艺手册 ）表 3.126，取 12，60端面长度余量均为 2.5（均为双边加工）铣削加工余量为：粗铣 2mm精铣 0.5mm（3）. 内孔（60 已铸成 50 的孔）查工艺手册表 2.22.5，为了节省材

9、料，取 60 孔已铸成孔长度余量为 5，8铸成孔直径为 55mm。工序尺寸加工余量：镗孔 2.5mm(5).螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至 60 孔轴线且平行轴线方向 72mm 的距离，余量为 1.5 mm工序尺寸加工余量：精铣 1.5 mm (6). 其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。2.5 确立切削用量及基本工时确立切削用量及基本工时工序 i 以 r41 上下表面互为基准，铣 8232 上下端面工步一：以 r41 下表面互为基准，铣 8232 上端面1. 选择刀具刀具选取高速钢端铣刀，刀片采

10、用 yg8,，。mmap5 . 1mmd600min/125mv 4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成mmap5 . 12）决定每次进给量及切削速度 根据 x51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。9根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfzmin/48.6636012510001000rdvns按机床标准选取750wnmin/rmin/3 .1411000750601000mdnvw当750r/min 时wnrmmznffwzm/60075042 . 0按机床标准选取rmmfm/6003）计算工时切削工时：，则机动工时为mml157mml91

11、mml32min127. 12 . 07503915721xfnllltwm工步二：以 r41 上表面互为基准，铣 8232 下端面与工步一相同工序 ii 以 r41 下表面为基准，钻、铰，精铰 12 孔，孔的精度达 it7。工步一钻孔至 10确定进给量：根据参考文献表 2-7，当钢的，fmpab800时，。由于本零件在加工 10 孔时属于低刚度mmd100rmf/47. 039. 0零件，故进给量应乘以系数 0.75，则rmmf/35. 029. 075. 047. 039. 0根据 z525 机床说明书，现取rmmf/25. 0切削速度：根据参考文献表 2-13 及表 2-14，查得切削速

12、度所以min/18mv min/573101810001000rdvnws根据机床说明书，取，故实际切削速度为min/600rnw10min/84.181000600101000mndvww切削工时：，则机动工时为mml12mml31mml22min11. 025. 0600231221fnllltwm工步二：粗铰切削用量如下：粗较：选高速钢铰刀1）确定进给量 f根据表 3.4-5，取 f=（0.70.8）*0.7mm/r=0.490.56mm/r。根据 z535 型机床说明书，取 f=0.57mm/r2)确定切削速度 v 及 n根据表 3.4-34，取 v=25m/min由于切削条件与上表不

13、同，故应该乘以以下修正系数：0.88,1.02pmva vkk故25/min*0.88*1.0222.44/minvmm1000*22.44/min*24.7nr3)计算工时:粗铰孔： 100 /minnr1.5 3.0/fmm r011.94dmm31220.1min1.5 100mltnf工步三:精铰切削用量如下：精较：选高速钢铰刀1）确定进给量 f根据表 3.4-5，取 f=（0.70.8）*0.7mm/r=0.490.56mm/r。根据 z535 型机床说明书，取 f=0.57mm/r2)确定切削速度 v 及 n11根据表 3.4-34，取 v=25m/min由于切削条件与上表不同，故

14、应该乘以以下修正系数：0.88,1.02pmva vkk故25/min*0.88*1.0222.44/minvmm1000*22.44/min*24.7nr3)计算工时:精铰：选高速钢铰刀 100 /minnr1.5 3.0/fmm r011.94dmm31220.1min1.5 100mltnf12340.46minmmmmmttttt工序 iii 粗铣 30 孔左右两端面。工步一：铣 30 左端面1. 选择刀具刀具选取高速钢端铣刀，刀片采用 yg8,，。mmap5 . 1mmd600min/125mv 4z2. 决定铣削用量4）决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成mmap5 . 1

15、5）决定每次进给量及切削速度 根据 x51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfzmin/48.6636012510001000rdvns按机床标准选取750wnmin/rmin/3 .1411000750601000mdnvw12当750r/min 时wnrmmznffwzm/60075042 . 0按机床标准选取rmmfm/6006）计算工时切削工时：，则机动工时为mml30mml31mml22min23. 02 . 0750233021xfnllltwm工步二:铣 30 右端面与左端面相同工序 iv 铣螺纹孔顶面1. 选择刀具刀具选取

16、不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用 yg8,，。mmap5 . 1mmd600min/125mv 4z2. 决定铣削用量7）决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成mmap5 . 18）决定每次进给量及切削速度 根据 x51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfzmin/48.6636012510001000rdvns按机床标准选取750wnmin/rmin/3 .1411000750601000mdnvw当750r/min 时wnrmmznffwzm/60075042 . 0按机床标准选取rmmfm/600139）计算工时切削工时：

17、，则机动工时为mml24mml31mml22min19. 02 . 0750232421xfnllltwm工序 v 镗 60 孔工步 1 粗镗 60 孔1加工条件加工要求：粗镗 60 孔，单侧加工余量 z=2.5mm。机床：选用 t740 镗床和专用夹具。刀具：硬质合金单刃镗刀。2、选择切削用量（1）选择切削深度pa由于单侧加工余量 z=2.5mm，故可在一次镗去全部余量，则。2.5pa (2)选择进给量zf根据【6】 实用机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ）表 11-313，查得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁：=40-80m/min f=0.3-1.0mm/rv选择60/minvm则

18、dvn10001000 60183.73 /3.14 104r mm 根据简明手册表 4.2-204.2-61，选择，。0.74/zfmm r200 /minwnr（3）计算基本工时 根据公式，式中，当加工一个孔时，fnltwm32llll32l52l33l 403532l故有=0.27min74. 020040xt14工序 vi 钻 13 孔锪沉头 16 孔工步一 钻13 孔1、加工条件加工材料: ht200，硬度 200220hbs，铸件。工艺要求：孔径 d=13mm。通孔机床：选用 z3025 摇臂钻床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢麻花钻头（如图 3 所示） ，其直径 =13mm钻头

19、几何形状为（根据切削用量手册表 2.1 及表 2.2）：标准钻头，25，后角，横刃长度，弧面长度。2120 ,kr 011502.5bmm5lmm3选择切削用量（1）选择进给量f按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表 2.7，当铸铁硬度200h有。rmmf/39. 031. 0（2）计算切削速度根据切削用量手册表 2.15，当铸铁硬度=200220hbs 时， , b0.40/fmm r时，。020dmm18/mincvmm 切削速度的修正系数为：，0 . 1tvk0.88mvk0.75svk0 . 1tvk故vckvv 18 1.0 1.0 0.75 1.0/minm 13.5/minm

20、01000vnd=1314. 35 .131000xx =331r/min 根据 z525 钻床技术资料（见简明手册表 4.2-12）可选择， 400 /mincnr。13.06/mincvmm154计算基本工时根据公式nfltm式中，l=84mm，入切量及超切量由切削用量手册表 2.29 查出yll，计算得，6ymm l=（84+6）mm=90mm 故有： min58. 039. 040090xtm工步二：锪孔 16mm 孔根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为 钻ff)8 . 12 . 1 ( 钻vv)3121(式中的、加工

21、实心孔进的切削用量.钻f钻v 现已知 =0.36mm/r (切削手册)表 2.7钻f =42.25m/min (切削手册)表 2.13钻v1) 给量 取 f=1.50.36=0.51mm/r 按机床选取 0.5mm/r2) 削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定机床主轴转速ns= 271.8r/minwd1000cv209 .161000与 271.8r/min 相近的机床转速为 275r/min。现选取=275r/min。wn所以实际切削速度=cv1000sdnmin/8 5) 削工时，按工艺手册表 6.2-1。16t =i ;其中 l=2mm;

22、 =2mm; =0mm;mfnlw21ll 1l2l t = =0.029(min)mfnlw21ll 0.52754工序 vii 钻 8.2 的螺纹底孔，攻深 10 的 m10 螺纹孔钻 m10 螺纹孔的切削用量及基本工时的确定钻底孔，攻螺纹 m10mm。mm2 . 8工步一：钻底孔：mm2 . 8 选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表 3.16）mm2 . 8 由切削表 2.7 和工艺表 4.216 查得0.28/fmm r机 （切削表 2.15）16/mincvm查 10001000 16600( /min)8.5cvnrd查查 按机床选取545 /minnr机 8.5 5451455(/min

23、)10001000cdnvm机机 基本工时：1210330.10(min)545 0.28llltn f 机机攻螺纹 m10mm： 选择 m10mm 高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即fp1.25/fmm r 7.5/mincvm机=dvcnm1000min/239min/1014. 35 . 71000rrxx 按机床选取272 /minnr机 6.8/mincvm机17基本工时：1210330.05(min)272 1.25llltn f 机工序 viii 钻 5 个 4.3 孔工步 1 钻 5-4.3 孔1、加工条件 加工材料: ht200，硬度 200220hbs，铸件。 工艺要求

24、：孔径 d=4.3mm，孔深 l=32mm 通孔，精度 h7,用乳化液冷却。 机床：选用 z525 钻床和专用夹具。2、选择钻头（如图 3 所示） ，其直径mmdo3 . 4钻头几何形状为（根据切削用量手册表 2.1 及表 2.2）： ，后角25，横刃长度，弧面长度。 011501202kr2.5bmm5lmm3选择切削用量（1）选择进给量f1）按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表 2.7，当铸铁硬度200hbs，当时，有。mmdo3 . 4rmmf/39. 031. 0 孔深修整系数，则：0.8lfk(0.31 0.39) 0.80.250.31/fmm r2）按钻头进给机构强度决定进给

25、量：根据切削用量手册表 2.8，当灰铸铁硬度=200220hbs，钻头强度允许的进给量。bmmdo3 . 41.2/fmm r3）按机床进给机构强度决定进给量：根据切削用量手册表 2.9，当灰铸铁硬度，机床进给机构允许的轴向力 3420n 时，进给量为bhbs21009dmm。0.25mm/r从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为。根据 z525 钻床技术资料，选择。0.250.31/fmm r0.25/fmm r由于是加工通孔，为了避免即将钻穿时钻头折断，故在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。由切削用量手册表 2.19 可查钻孔时的轴向力,当 f=0.25mm，

26、时,mmdo3 . 418轴向力.轴向力的修整系数均为 1.0,故。nff3580nff3580根据 z525 钻床技术资料（见简明手册表 4.2-11） ，机床进给机构强度允许的最大进给力为所以选择.。max,max,7848ffnff由于0.25/fmm r（2）查钻头磨钝标准及寿命根据切削用量手册表 2.12，当时，钻头后刀面最大磨损量取为mmdo3 . 40.6mm，寿命。min60t（3）计算切削速度根据切削用量手册表 2.14，当铸铁硬度=200220hbs 时，由表 2.13，得 b，标准钻头的进给量，。0.25/fmm rrmmvt/11mmdo3 . 4切削速度的修正系数为：

27、，0 . 1tvk0.88mvk0.75svk0 . 1tvk故vckvv 11 1.0 0.88 0.75 1.0/minm 7.26/minm 01000dvn =min/3 . 414. 326. 71000rxx =538r/min根据 z525 钻床技术资料（见简明手册表 4.2-36）选择min/550rnc（4）检验机床扭矩及功率 根据切削用量手册表 2.20，当，扭rmmf/33. 009dmmmnmt55.12矩的修正系数均为 1.0，故。根据 z3025 型摇臂钻床技术资料（见简mnmc55.12明手册表 4.2-11） ，。mnmm2 .196根据切削用量手册表 2.23

28、，当铸铁硬度=200220hbs，进bmmdo3 . 4给量，时，。rmmf/38. 0min/4 .17 mvckwpc0 . 1 根据 z525 钻床技术资料（见简明手册表 4.2-11） 81. 02 . 2ep19 kw78. 1 由于，故选择的切削用量可用，即mcmm ecpp ，n=，。0.20/fmm rmin/550rnc7.71/mincvm4计算基本工时根据公式nfltm式中，l=32，入切量及超切量由切削用量手册表 2.29 查出yll，计算得10ymm =0.38minmin2 . 05501032xnfyltm 故该工步（钻 5-4.3 孔）总工时：25 0.38=1

29、.9min。工序 ix 拉宽 26 的槽单面齿升：根据有关手册，确定花键拉刀的单面齿为 0.06mm拉削速度： 根据机械加工工艺师手册表 321 灰铸铁硬度大于 180hbs，拉刀速度分组：二，槽表面粗糙度为 6.3，拉削速度范围：4.53.5v=0.06m/s(3.6m/min)拉削进给量： 根据机械加工工艺师手册表 323，拉刀型式矩形齿拉刀，灰铸铁 f=0.040.1切削工时 未知拉刀长度公式： t=zblk/1000vfzz式中： zb 单面余量 1.5mm(由 21mm 拉削到 25mm)； l 拉削表面长度，80mm； 考虑校准部分的长度系数，取 1.2； k 考虑机床返回行程系数

30、，取 1.4 ； v 拉削速度（m/min） ； fz 拉刀单面齿升； z 拉刀同时工作齿数，z=l/p；p=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同时工作齿数 z=l/p=80/12720其本工时 tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13(min)工序 x 检验，入库 213 夹具设计夹具设计3.1 钻钻 1212 孔孔夹具设计夹具设计本夹具要用于钻 12 孔，粗糙度为 6.3，加工要求精度不高，因此，在本道工序加工时，我们应首先考虑如何提高生产效率，降低劳动强度。3.2 定位基准的选择定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定

31、位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度，本道工序为第一道工序，粗基准的选择非常重要，设计本道工序的夹具，以 82 下表面，一固定 v 型块，一活动 v 型块，作为定位夹具。为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用一活动 v 型块作为夹紧机构

32、。3.33.3 切削力及夹紧力计算切削力及夹紧力计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得：钻削力 式（5-2）6 . 08 . 026hbdff 钻削力矩 式（5-3）6 . 08 . 09 . 110hbfdt 式中： 10.5dmmmaxmaxmin11187187 14917433hbhbhbhb 代入公式（5-2）和（5-3）得10.20fmm rf=26x12xx=1664n2 . 080. 01746 . 0t=10xxx=46379n.mm12192 . 08 . 01746 . 0本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无22

33、太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。3.4 定位误差分析定位误差分析一批工件在卡具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成误差，即工件定位时造成的加工表面相对工序基准的误差。形成原因有两个，一是由于定位基准与设计基准不重合而造成。二是定位基准与限位基准不重合而造成。（1（ 定位元件尺寸以及公差的确定。本夹具主要定位元件为 v 型块和大平面。其中 v 型块和大平面保证了孔的尺寸精度（2（ 活动 v 型块是可以滑动的，防止形成过定位。 夹具设计及操作的简要说明，如前所述，在设计夹具时为了降低成本，应采用手动加紧装置，本道工序的钻床就是选用了手动加紧，在本工序中的夹具主要用来钻12 孔，此孔有精度和垂直度要求，所以在本道工序加工时，应先考虑这些要求，其次是如何降低成本。在进行装夹时先将工件从侧面装入夹具体中，v 型块和外圆接触，同时与支撑板接触形成平面定位，当确定定好位后，即可拧紧螺母加紧。夹具体钻模板上配有钻套，衬套，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀。3.5 夹具设计及操作简要说明夹具设计及操作简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使