智运快线支架的钻3-Φ6孔夹具设计及制造加工工艺装备含非标5张CAD图
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智运快线
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智运快线支架制造工艺及夹具设计摘 要在当下的物流业中，智运快线的发展占比较重，智运快线是一种集“随时发、准时到、速度快、成本低”于一身的现代运输工具。支架是智运快线上重要的零件之一。其主要的作用是提供安装和支承，保证其正常的工作和运转。该零件的生产和制造的尺寸以及加工精度将直接影响智运快线的正常工作。因此，对其进行制造工艺以及专用夹具的设计是非常重要也是非常有意义的。本课题主要对智运快线支架制造工艺及专用夹具进行设计和分析。制造工艺分析的主要内容包括：零件作用的分析；零件材料、生产类型以及制造方式的分析和确定；依据加工基准选择和确定了加工工艺路线；选择加工机床和工艺装备；完成相应计算，填写工艺卡和工序卡等。专用夹具是为钻3-6孔而进行的，设计的内容包括：设计非标元件以及选择标准件，完成定位和夹紧方案；对机床重要连接件夹具体进行设计；完成结构设计计算及校核等。最后，完成智运快线支架零件图和毛坯图、工序简图、夹具3D实体及2D装配图和非标零件图的设计与绘制等。关键词：智运快线；支架；制造工艺；专用夹具；钻3-6孔Manufacturing process and fixture design of the Zhiyun express line bracketABSTRACTIn the current logistics industry, the development of the Zhiyun Express Line accounts for a relatively large amount. The Zhiyun Express Line is a modern transportation tool that combines deliver at any time, on time, fast, and low cost. The bracket is one of the important parts on the Zhiyun Express line. Its main role is to provide installation and support to ensure its normal work and operation. The size and accuracy of the production and manufacturing of this part will directly affect the normal operation of the Zhiyun Express. Therefore, it is very important and meaningful to design the manufacturing process and the special fixture.This topic mainly designs and analyzes the manufacturing process and special fixture of the Zhiyun express line bracket. The main contents of manufacturing process analysis include: analysis of the role of parts; analysis and determination of part materials, production types, and manufacturing methods; selection and determination of processing technology routes based on processing benchmarks; selection of processing machines and process equipment; completion of corresponding calculations, and filling in processes Cards and process cards.The special fixture is designed for drilling 3-6 holes. The design content includes: designing non-standard components and selecting standard parts to complete the positioning and clamping scheme; specifically designing the important connector clamps of the machine tool; completing the structural design calculation and calibration Nuclear, etc. Finally, complete the design and drawing of the parts and rough drawings of the Express Luck bracket, the process diagram, the 3D solid and 2D assembly drawings and non-standard parts drawings.Key words: Zhiyun Express Line; bracket; manufacturing process; special fixture; drilling 3-6 hole目 录第1章 绪论11.1 机床夹具的组成11.2 机床在机械加工中的作用11.3 本课题研究的目的及意义2第2章 智运快线支架零件的分析32.1 零件的作用分析32.2 零件的材料分析42.3 零件的结构分析42.4 零件加工要求的分析52.5 零件形位公差的分析5第3章 智运快线支架加工工艺的分析63.1 制造方式的选择与确定63.2 生产类型的确定73.3 加工基准的选择与确定83.4 表面加工方案的选择83.5 加工阶段的划分93.6 加工工艺路线的选择与确定103.7 加工工艺装备的选择与确定113.8 加工余量的选择与确定123.9 切削用量及加工工时的选择与计算13第4章 钻3-6孔专用夹具的设计284.1 定位方案的设计284.2 定位元件的确定294.3 夹紧方案的设计294.4 夹紧元件的确定304.5 夹具体的设计304.6 钻模板的设计324.7 导向件钻套的选择334.8 钻削力的计算334.9 夹紧力的计算与校核344.10 定位误差的分析34总结36参考文献37致谢38I第1章 绪论1.1 机床夹具的组成1、定位元件直接接触产品的定位基准，可以让夹具上的零件处于正确加工地点，如此确保生产时，零件，刀具还有生产设备在生产中，彼此之间处于正确地点。2、夹紧装置对产品进行夹紧，切削加工中，确保夹具中的产品所处位置没有改变。3、对刀、引导元件或装置他们能够确保产品跟刀具所处地点的正确，生产之前，确保刀具处于正确地点的零件，这就是对刀零件。带领刀具实现生产的零件，这就是导引零件。4、连接元件确保夹具连接机床，并且确保彼此处在正确地点上。5、夹具体夹具体能够将夹具上每个零件都连接起来，让这些零件成为一个整体。夹具体还能够连接、对定机床的零部件，让夹具和机床所处地点都正确。6、其它元件及装置按照产品的生产需求设计的夹具，需设置分度装具，有的铣床夹具上还需设定定位键等等。1.2 机床在机械加工中的作用1、对于产品的生产精度能够维持的很好产品被夹具夹紧时，通过夹具确保需生产的零件与刀具还有机床所处地点的精度，即使操作者技术水准不高亦不会受影响，确保生产出的产品精度一样。2、让辅助工时变少，生产率提升零件运用夹具来夹紧相当便利，没必要对产品进行划线找正，耗费的辅助工时很明显降低：将产品装夹在夹具上后，产品的刚性大大增强，切削量就可增加；对产品装夹的夹具能够同时有很多件，很多个工位生产率大大提升。3、机床的可用范围加大，增加机床的功能按照生产设备的加工动作，配合不一样的夹具，机床原先的工艺区间能够加大。4、确保生产精度安装通过夹具实现，能够精准的将加工产品安装在夹具上，确保它跟机床还有刀具彼此所处地点的精度，至于操作者是什么样的技术水准，无关紧要，生产的产品有很高的精度，且一致性很高。5、提高生产率、降低成本产品装夹在夹具上，不需进行找正，定位还有夹具都相当快速，如此一来辅助工时大大降低；装夹在夹具上的产品，刚性大大增强，如此切削加工量能够增多；产品能够装夹在多件、多工位的夹具上，夹紧装置使用高效的，所有的这些都能够将生产率提高。使用夹具，加工零件质量得到确保，产生的废品比较少，即使操作者技术水准不高也没有关系，前期投入的资金大大降低。6、扩大机床的工艺范围专用夹具运用到生产中，可以让加工设备的功能增多。使用专用夹具厚，车床可称为拉床，完全将通用机床的功效发挥出来。7、降低工作者的工作强度产品通过夹具来装夹，更加便利，速度更快，一旦夹紧装置使用气动或者液压的方式来实现，对于操作者来说，工作变得更加轻松。1.3 本课题研究的目的及意义1、培养设计夹具的专业能力，提升计算机的使用水准，对于一些绘图软件做到更加熟悉，另外懂得如何翻查专业相关资料；2、完成毕业论文后，对于设计，加工还有管理的流程都有了大致的了解。3、设计思想一定要正确，对待专业一定要严肃，认真，实事求是，要具备遇到问题有能力解决，在做好本专业的基础上进行技术的创新。4、完成毕业论文后，对于本专业的了解更加透彻，加深对本专业的理解，理论与实践联系起来，对材料进行收集，翻看资料，设计出方案，算出相关数据，画出图纸，论证，最终口头表达出相关内容。38第2章 智运快线支架零件的分析2.1 零件的作用分析智运快线的发展占比较重，智运快线是一种集“随时发、准时到、速度快、成本低”于一身的现代运输工具。支架是智运快线上重要的零件之一。其主要的作用是提供安装和支承，保证其正常的工作和运转。该零件的生产和制造的尺寸以及加工精度将直接影响智运快线的正常工作。下图2.1和图2.2为该零件的3D和2D零件图。 图2.1 智运快线支架3D实体图图2.2 智运快线支架2D零件图2.2 零件的材料分析本智运快线支架其材料选择45钢。该材料在机械上运用非常之广泛。采用此材料能够很好的对机械、汽车、机床、夹具体等零件进行生产和制造。该材料的锻造性能、切削性能以及铸造性能均非常好，能够保证零件在工作的过程中对机构或机器进行缓冲和减震。故而，该零件的运用非常常见，如果在零件制造和生产过程中对其进行相应的热处理，那么其综合性能更佳。2.3 零件的结构分析1、基准面A，对应的外表面以及端面；59上端面，对应的外表面以及端面；2、21H8上下端面及周边，对应的外表面以及端面；R54.36圆弧及前后30斜面，对应的外表面以及端面；3、2-12H7孔，对应的外表面以及端面；3-6孔，对应的内表面以及端面。113筋板，对应的外表面以及端面。2.4 零件加工要求的分析1、基准面A，采用粗精铣以及磨加工之后加工粗糙度0.8um；2、21H8上下端面，采用粗精铣以及磨加工之后加工粗糙度0.8um；3、R54.36圆弧，采用粗精铣以及磨加工之后加工粗糙度0.8um；4、零件图上需要加工的端面、外圆等，采用相应的加工之后加工粗糙度3.2um。还有不需要加工的表面、筋板等，使用不去除材料的方法获得。2.5 零件形位公差的分析2-12H7孔所在轴线，相对于59下端面的垂直度公差为0.02。第3章 智运快线支架加工工艺的分析3.1 制造方式的选择与确定1、铸件零件的毛坯样式繁琐的，最好铸造生产，现在铸件基本都是砂型铸造的，它还能够划分，有木模手工造型以及金属模机器造型。木模手工造型铸件精度比较小，生产面有很大的余量，加工效率不高，基本加工的零件是单件小批量的，或者是体型很大的。金属模机器造型有很高的加工率，铸造零件有很高的精度，只是机器花销比较大，铸造零件对于重量有要求，可以生产批量比较大的中小型铸造零件。另外，有一些质量要求很高的铸造零件，体型不大，能够通过特种铸造的方式来加工。2、锻件钢制零件若是对机械强度有很高要求，正常毛坯选用锻造。锻造零件有两种，自由锻造和模锻造。自由锻造生产时能够手工实现，机械锤锻实现也可以压力机压锻方式实现等等。这样的锻造零件精度没有多高，加工效率差，有很大的生产余量，并且构造相当简单，可以用来生产单件或者批量不大的零件，也可以用来加工体型很大的零件。相比较自由锻件，模锻件不管是精度还是面的质量都高很多，并且锻造零件相对来说形状复杂，故而要将加工余量降低。从生产率方面看，模锻高出自由锻很多，只是需要特别的生产机器和锻模，所以说只能生产一些体型不大，生产量比较大的锻造零件。通过对本零件的分析，确定智运快线支架的制造方式选择铸造，铸造余量为2mm。下图3.1为智运快线支架毛坯图。图3.1 智运快线支架毛坯图3.2 生产类型的确定加工单位在计划时间内加工出产品，符合它的型号，产量还有加工进度。一般计划加工时长为一年，故而，年生产纲领其实也就是生产纲领。所需加工产品来说，产量不光不含了合格品，还包含废品，备品，下式计算工件的生产纲领： （3.1）等式里：N零件的年产量（件/年）；Q产品的年产量（台/年）；n每台产品中该零件的数量（件/台）；a%该零件的备品率（备品百分率）；%该零件的废品率（废品百分率）。结合任务书，确定其生产类型为批量生产。3.3 加工基准的选择与确定1、粗基准的选择使用夹具对产品组装，确定的定位基准直接关系到夹具构造是否复杂。粗基准，在最开始加工工序里面，定位基准选用没有生产的毛坯面，就是粗基准。对粗基准进行确定时，一定要确保每个生产面的余量满足要求，需要生产的面与不需要生产的面，彼此之间所处地点符合图纸的需求。通过对上面的分析，确定其粗基准为59上端面。2、精基准的选择定位基准使用已经生产的面就是精基准，对它确定时，要注意生产精度符合要求，另外安装零部件一定要便利，可靠性高。选用时要符合：基准重合、基准统一、互为基准、自为基准等。通过对上面的分析，确定其精基准为基准面A及2-12H7内孔。3.4 表面加工方案的选择1、各种加工方法所能达到的经济精度及表面粗糙度若想生产表面的方法正确，第一要知道每一种生产方式的特征，清楚知道生产精度的含义，不管是哪一种生产方式都能够得到一个生产精度以及表面粗糙度，他们都会有一个区间。比方说，精准的工作，切削加工量要小一些，如此一来精度就能够非常高，方能够将生产率变得更低，相对来说前期投入资金较多；反过来说，如若将切削加工量加大，将生产率提升，尽管前期花销降低，随之而来的精度变变低。针对某一种生产方式，唯有控制在精度区间中，经济效果才最好，此精度区间是一般的生产条件能够达到的。从机械加工手册中可以找到每一种生产方式能够实现的生产经济精度、表面粗糙度。在这要说，生产精度一直有改变，科技一直在发展，工艺技术在提升，生产经济精度势必会跟着变的更好。2、选择表面加工方案时考虑的因素对于表面的生产方案，需要通过经验或者是从表中来进行确定，加上真实状况或者是工艺试验，按照需求改正。确定的生产方案，不光要能够加工出符合要求的产品，还需满足经济性以及生产率的需求，在确定时需考虑如下几点：（1）生产方式应该选择能够满足经济精度IT7要求的，表面粗糙度要能够达到Ra0.4m的外圆柱面，要想实现需精细车削才行，只是经济性比不上磨削。（2）零件材质的壳生产线，比方说精加工淬火钢，需要通过磨削实现，精加工有色金属圆柱面，要想避免砂轮在磨削时出现堵塞，需通过高速精细车或者精细镗来实现。（3）工件的结构形状和尺寸大小 比方说孔的生产精度是IT7的，镗削、铰削、拉削以及磨削均能够实现。只是孔若是在箱体上，拉孔、磨孔都不符合要求，需通过镗孔、铰孔来实现。（4）加工批量很大时，工艺应选用效率高的，比方说对孔还有平面进行生产，通过拉削方式实现,同时对好几个面进行生产，需通过组合铣削或磨削实现，面若是非常复杂的，孔以及面需通过拉削方式实现；加工单件产品，批量不大的，对孔的加工，通过刨削，铣削方式实现，对孔通过钻、扩、铰方法，不是每一个加工都需要采用效率很高的方式，也不需要每一种加工都需要使用专用装置，避免浪费资金。（5）目前完全利用现有的机器和工艺进行加工，发挥工作人员的创造，将生产单位潜力完全挖掘出来，力争赢得最大经济效益。3.5 加工阶段的划分零件对于质量有很高要求时，需要对生产流程进行划分，正常有粗加工，半精加工还有精加工三步。若是产品有很高的精度需求，需要粗糙度数值非常小的话，生产中需要进行光整以及超精密生产，每一步生产需要完成的内容有：1、粗加工阶段这一步需要将坯料上每一个生产面的生产余量给去除，尽量确保毛坯的大小，外形跟零件差不多。故而，要想尽办法将生产率提高，另外需要有一个精基准以供半精加工的顺利进行，另外要确保一定的生产余量，满足后续工序的生产。2、半精加工阶段满足精度需求后，生产余量一定要符合要求，以便后期精加工主要表面。另外还需要将次要表面加工好，比方说攻螺纹，铣键槽等等。3、精加工阶段主要是确保零部件每一个面能够符合图纸上对于技术的需求。4、光整加工阶段精度方面有比较高的要求，要超过IT6以上，表面粗糙度数值一定要比Ra0.2m还要小的产品，那么需要进行光整加工，这一步主要是为了降低表面粗糙度，将尺寸、形状精度提升上去。 3.6 加工工艺路线的选择与确定工艺规程制定的重点在拟定工艺路线，编写的合理与否，直接关系到工艺规程是否合理，是否具备科学性与经济性。拟定工艺路线关键就在于每个表面如何进行生产，生产方案是什么，将每个面的生产流程确定下来，另外工序是集中还是分散也确定下来，对于加工机器以及刀具合理使用，将加工夹具的构造确定下来。对于编写工艺路线，长时间的实际工作让我们知道设计工艺路线大致上要遵循哪些原则，具体到某个生产中，对工艺路线进行制定时，要注意按照实际生产的要求进行编写。方案1：工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、铣基准面A；工序4、铣59上端面；工序5、铣21H8上下端面及周边；工序6、铣R54.36圆弧及前后30斜面；工序7、钻2-12H7孔；工序8、钻3-6孔；工序9、磨基准面A；工序10、磨21H8上下端面；工序11、磨R54.36圆弧；工序12、终检；工序13、入库。方案2：工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、钻2-12H7孔；工序4、钻3-6孔；工序5、铣基准面A；工序6、铣59上端面；工序7、铣21H8上下端面及周边；工序8、铣R54.36圆弧及前后30斜面；工序9、终检；工序10、入库。方案1采用铣床先对59上下表面以及端面等进行铣削加工，而后将铣削的端面作为基准，完成2-12H7孔、3-6孔的钻削加工。最后，完成基准面A、21H8上下端面、R54.36圆弧磨加工。该方案满足先面后孔的加工顺序，加工尺寸和加工精度能够得到很好的保证。方案2先对2-12H7孔、3-6孔完成钻加工，而后将其作为铣59上下表面以及端面的定位基准。该方案加工工序较少，但该零件采用的制造方式是铸造，采用铸造端面完成孔的定位不合适，不能够满足先面后孔的定位原则。通过上面对2种加工工艺方案的设计以及分析，确定采用方案1作为本零件的加工工艺路线。3.7 加工工艺装备的选择与确定通过上面对加工工艺路线的确定，查机床夹具设计手册，确定其加工工艺装备如下表3.1。表3.1 加工工艺装备对照表工序号工序名称工步内容装夹夹具加工设备切削刀具检测量具1铸造2热处理3铣粗铣基准面A；专用夹具XK5032三面刃铣刀游标卡尺半精铣基准面A；精铣基准面A；4铣粗铣59上端面；半精铣59上端面；精铣59上端面；5铣粗铣21H8上下端面及周边；X6132半精铣21H8上下端面及周边；精铣21H8上下端面及周边；6铣粗铣R54.36圆弧及前后30斜面；XK5032半精铣R54.36圆弧及前后30斜面；精铣R54.36圆弧及前后30斜面；7钻钻2-12H7孔的底孔；Z3040合金钻头扩2-12H7孔；铰2-12H7孔；8钻钻3-6孔的底孔；扩3-6孔；铰3-6孔；9磨磨基准面A；M1420-520砂轮千分尺10磨磨21H8上下端面；11磨磨R54.36圆弧；12终检13入库3.8 加工余量的选择与确定通过上面对加工工艺路线及加工工艺装备的确定，查机床夹具设计手册，确定其加工余量如下表3.2。表3.2 加工余量对照表工序号工序名称工步内容加工余量（mm）1铸造2热处理3铣粗铣基准面A；1半精铣基准面A；0.85精铣基准面A；0.154铣粗铣59上端面；1半精铣59上端面；0.85精铣59上端面；0.155铣粗铣21H8上下端面及周边；1半精铣21H8上下端面及周边；0.85精铣21H8上下端面及周边；0.156铣粗铣R54.36圆弧及前后30斜面；1半精铣R54.36圆弧及前后30斜面；0.85精铣R54.36圆弧及前后30斜面；0.157钻钻2-12H7孔的底孔；2.5（单边）扩2-12H7孔；3.4（单边）铰2-12H7孔；0.1（单边）8钻钻3-6孔的底孔；2.5（单边）扩3-6孔；0.4（单边）铰3-6孔；0.1（单边）9磨磨基准面A；0.0210磨磨21H8上下端面；0.0211磨磨R54.36圆弧；0.0212终检13入库3.9 切削用量及加工工时的选择与计算工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、铣基准面A；工步1：粗铣基准面A；1、选用的设备型号还有名称：XK5032立式铣床；2、切削使用的刀具：三面刃铣刀；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量1；5、进给量0.2；6、切削过程中的切削速度暂取30；7、选主轴转速，算实际的切速 （3.2）下同，取300 （3.3）下同8、机动时间 （3.4）下同其中：L=60，则9、辅助时间 （3.5）下同其中：，则工步2：半精铣基准面A；1、选用的设备型号还有名称：XK5032立式铣床；2、切削使用的刀具：三面刃铣刀；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.85；5、进给量0.25；6、切削过程中的切削速度暂取35；7、选主轴转速，算实际的切速，取3758、机动时间 其中：L=60，则9、辅助时间 其中：，则工步3：精铣基准面A；1、选用的设备型号还有名称：XK5032立式铣床；2、切削使用的刀具：三面刃铣刀；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.15；5、进给量0.3；6、切削过程中的切削速度暂取45；7、选主轴转速，算实际的切速，取4758、机动时间 其中：L=60，则9、辅助时间 其中：，则工序4、铣59上端面；工步1：粗铣59上端面；1、选用的设备型号还有名称：XK5032立式铣床；2、切削使用的刀具：三面刃铣刀；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量1；5、进给量0.2；6、切削过程中的切削速度暂取30；7、选主轴转速，算实际的切速，取3008、机动时间 其中：L=60，则9、辅助时间 其中：，则工步2：半精铣59上端面；1、选用的设备型号还有名称：XK5032立式铣床；2、切削使用的刀具：三面刃铣刀；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.85；5、进给量0.25；6、切削过程中的切削速度暂取35；7、选主轴转速，算实际的切速，取3758、机动时间 其中：L=60，则9、辅助时间 其中：，则工步3：精铣59上端面；1、选用的设备型号还有名称：XK5032立式铣床；2、切削使用的刀具：三面刃铣刀；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.15；5、进给量0.3；6、切削过程中的切削速度暂取45；7、选主轴转速，算实际的切速，取4758、机动时间 其中：L=60，则9、辅助时间 其中：，则工序5、铣21H8上下端面及周边；工步1：粗铣21H8上下端面及周边；1、选用的设备型号还有名称：X6132卧式铣床；2、切削使用的刀具：三面刃铣刀；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量1；5、进给量0.2；6、切削过程中的切削速度暂取30；7、选主轴转速，算实际的切速，取3008、机动时间 其中：L=70，则9、辅助时间 其中：，则工步2：半精铣21H8上下端面及周边；1、选用的设备型号还有名称：X6132卧式铣床；2、切削使用的刀具：三面刃铣刀；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.85；5、进给量0.25；6、切削过程中的切削速度暂取35；7、选主轴转速，算实际的切速，取3758、机动时间 其中：L=70，则9、辅助时间 其中：，则工步3：精铣21H8上下端面及周边；1、选用的设备型号还有名称：X6132卧式铣床；2、切削使用的刀具：三面刃铣刀；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.15；5、进给量0.3；6、切削过程中的切削速度暂取45；7、选主轴转速，算实际的切速，取4758、机动时间 其中：L=70，则9、辅助时间 其中：，则工序6、铣R54.36圆弧及前后30斜面；工步1：粗铣R54.36圆弧及前后30斜面；1、选用的设备型号还有名称：XK5032立式铣床；2、切削使用的刀具：三面刃铣刀；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量1；5、进给量0.2；6、切削过程中的切削速度暂取30；7、选主轴转速，算实际的切速，取3008、机动时间 其中：L=63，则9、辅助时间 其中：，则工步2：半精铣R54.36圆弧及前后30斜面；1、选用的设备型号还有名称：XK5032立式铣床；2、切削使用的刀具：三面刃铣刀；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.85；5、进给量0.25；6、切削过程中的切削速度暂取35；7、选主轴转速，算实际的切速，取3758、机动时间 其中：L=63，则9、辅助时间 其中：，则工步3：精铣R54.36圆弧及前后30斜面；1、选用的设备型号还有名称：XK5032立式铣床；2、切削使用的刀具：三面刃铣刀；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.15；5、进给量0.3；6、切削过程中的切削速度暂取45；7、选主轴转速，算实际的切速，取4758、机动时间 其中：L=63，则9、辅助时间 其中：，则工序7、钻2-12H7孔；工步1：钻2-12H7孔的底孔；1、选用的设备型号还有名称：Z3040摇臂钻床；2、切削使用的刀具：麻花钻；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量2.5；5、进给量0.1；6、切削过程中的切削速度暂取8；7、选主轴转速，算实际的切速，取5258、机动时间 其中：L=27，则9、辅助时间 其中：，则工步2：扩2-12H7孔；1、选用的设备型号还有名称：Z3040摇臂钻床；2、切削使用的刀具：扩孔钻；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量3.4；5、进给量0.1；6、切削过程中的切削速度暂取12.5；7、选主轴转速，算实际的切速，取3318、机动时间 其中：L=27，则9、辅助时间 其中：，则工步3：铰2-12H7孔；1、选用的设备型号还有名称：Z3040摇臂钻床；2、切削使用的刀具：铰孔钻；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.1；5、进给量0.1；6、切削过程中的切削速度暂取15；7、选主轴转速，算实际的切速，取4238、机动时间 其中：L=27，则9、辅助时间 其中：，则工序8、钻3-6孔；工步1：钻3-6孔的底孔；1、选用的设备型号还有名称：Z3040摇臂钻床；2、切削使用的刀具：麻花钻；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量2.5；5、进给量0.1；6、切削过程中的切削速度暂取8；7、选主轴转速，算实际的切速，取5258、机动时间 其中：L=3，则9、辅助时间 其中：，则工步2：扩3-6孔；1、选用的设备型号还有名称：Z3040摇臂钻床；2、切削使用的刀具：扩孔钻；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.4；5、进给量0.1；6、切削过程中的切削速度暂取12.5；7、选主轴转速，算实际的切速，取5778、机动时间 其中：L=3，则9、辅助时间 其中：，则工步3：铰3-6孔；1、选用的设备型号还有名称：Z3040摇臂钻床；2、切削使用的刀具：铰孔钻；3、检测尺寸使用量具：游标卡尺；4、背吃刀量0.1；5、进给量0.1；6、切削过程中的切削速度暂取15；7、选主轴转速，算实际的切速，取5778、机动时间 其中：L=3，则9、辅助时间 其中：，则工序9、磨基准面A；1、选用的设备型号还有名称：M1420-520万能磨床；2、切削使用的刀具：砂轮；3、检测尺寸使用量具：千分尺；4、背吃刀量0.02；5、进给量0.3；6、切削过程中的切削速度暂取30；7、选主轴转速，算实际的切速，取9508、机动时间 其中：L=60，则9、辅助时间 其中：，则工序10、磨21H8上下端面；1、选用的设备型号还有名称：M1420-520万能磨床；2、切削使用的刀具：砂轮；3、检测尺寸使用量具：千分尺；4、背吃刀量0.02；5、进给量0.3；6、切削过程中的切削速度暂取30；7、选主轴转速，算实际的切速，取9508、机动时间 其中：L=60，则9、辅助时间 其中：，则工序11、磨R54.36圆弧；1、选用的设备型号还有名称：M1420-520万能磨床；2、切削使用的刀具：砂轮；3、检测尺寸使用量具：千分尺；4、背吃刀量0.02；5、进给量0.3；6、切削过程中的切削速度暂取30；7、选主轴转速，算实际的切速，取9508、机动时间 其中：L=57，则9、辅助时间 其中：，则工序12、终检；工序13、入库。第4章 钻3-6孔专用夹具的设计本专用夹具是为钻3-6孔而进行，设计的内容包括：设计非标元件以及选择标准件，完成定位和夹紧方案；对机床重要连接件夹具体进行设计；完成相应的设计计算及校核等。4.1 定位方案的设计产品要想实现完全定位，那么它的六个自由度必须要完全限制，这就是产品的“六点定位原则”。设计定位时，会有下面几种状况出现：1、完全定位对零件的六个自由度完全限制住，这就是产品的 “完全定位”。2、不完全定位不影响产品的生产精度，定位点可以少于六个，这就是不完全定位。3、欠定位定位产品的支承点与需要限制的自由度数相比更少，产品定位点满足不了要求就是欠定位，真正生产中这种状况不能出现。4、过定位加工产品的某一个自由度被两个或者好多个定位支承点限制住，这就是过定位，还有一个名称“重复定位”。本专用夹具是为钻3-6孔而进行，在对其进行加工之前59上端面、2-12H7孔等已完成加工。具体的定位方案如下：（1）使用59上端面与夹具体凸台进行定位，对支架3个自由度进行限制。（2）使用2-12H7一孔与12固定式圆柱定位销进行定位，对支架2个自由度进行限制。（3）使用2-12H7另外一孔与12固定式菱形定位销进行定位，对支架1个自由度进行限制。完成完全定位。下图4.1为加工工序简图。图4.1 加工工序简图4.2 定位元件的确定通过上面对定位方案的设计，本夹具的定位元件有夹具体、12固定式圆柱定位销、12固定式菱形定位销。4.3 夹紧方案的设计设计夹紧装置应遵循的原则：1、工件不移动原则在夹紧的时候，产品定位所处的地点不能有改变。2、工件不变形原则夹紧力一定要恰当，不光要确保可靠性，产品受到夹紧之后，生产精度不能改变，不能出现形状的改变。3、工件不振动原则零部件刚性不好的，又或者要不间断切削加工的，气缸直接压紧的方式不能使用，需要让支承零件和夹紧零件的刚性变得更高，确保生产面与夹紧部分靠的近一些，防止产品和夹紧部分出现振动。4、安全可靠原则夹紧传力部分的夹紧行程一定要勾搭，手动夹紧需能够自锁，确保可靠。5、经济实用原则夹紧部分自动化以及复杂程度要能够匹配生产纲领，满足生产效率之后，构造不能太复杂，工艺性一定要好，方便加工和修理；用起来便利使用效果好。完成工件定位方案的设计以及定位元件的选择后，设计本次的夹紧方案。在工件上方、前后位置使用2套标准件六角螺母，垫圈、双头螺栓以及移动压板板等，对工件进行夹紧。4.4 夹紧元件的确定通过上面对夹紧方案的设计，本夹具的夹紧元件有2套标准件六角螺母，垫圈、双头螺栓以及移动压板板等。4.5 夹具体的设计1、焊接夹具体焊接钢板、型材来加工，生产相当便利、加工时间不长，前期投入少，质量非常轻。只是说焊接的夹具体有很大的热应力，容易出现形状的改变，需要对它进行退货，确保夹具体的尺寸不产生改变。2、锻造夹具体适合使用的地点是外形不复杂，体型小，对刚度、强度有很大要求，锻造完成之后还需对它退火，这种夹具体用的不是很多。3、铸造夹具体它的好处是有很好的工艺性，能够铸造生产处很多复杂的形状，抗压强度、刚度以及抗振性都相当不错，只是说加工需要耗费太长时间，要对他进行时效处理，如此内应力才能消除掉。使用较多的材质是灰铸铁（如HT200），强度高的话原料使用铸钢（如ZG270-500），重量不能太高时，原料就使用铸铝（如ZL104）。现如今夹具体铸造用的最多。通过对夹具体种类的分析，确定本次设计的夹具体其制造方式为铸造，材料选择HT200，下图4.2和图4.3为夹具体3D实体及2D零件图。图4.2 夹具体3D实体图图4.3 夹具体2D零件图4.6 钻模板的设计本次设计的钻模板的夹具工作时，重要的导向元件。对钻模板的基本要求如下：1、足够的精度；2、足够的强度和刚度；3、耐磨性好；零件生产流程中，必然要进行安装和夹紧，如此夹具肯定会有损耗，会出现尺寸精准性不高等一些别的状况，故而原材料的耐磨性一定要高。4、工艺性好；定位零部件构造不能复杂，安装，拆卸以及更换都一定要便利，另外生产起来不能太复杂。该零件其材料选择45钢，结构以及加工要求见下图4.4和图4.5为钻模板3D实体及2D零件图。图4.4 钻模板3D实体图图4.5 钻模板2D零件图4.7 导向件钻套的选择对钻头、扩孔钻、铰刀等定尺寸刀具的轴线位置进行确定通过钻套来实现。钻套的构造还有规格现在实现标准化。按照用的需求，钻套有四种，固定钻套、可换钻套，快换钻套以及特征钻套。在钻模板上将钻套镶入进去通过“过盈配合”实现。通过钻套能够对刀具进行定位和引导，继而进行加工，如此一来生产精度得以提升。本次导向选择快换钻套。对钻套进行更换，将钻套逆时针转动，让削边平面转动到螺钉的地点，也就是想上很快的将钻套取出来。4.8 钻削力的计算计算公式： （4.1）其中P-钻削力；HB-布氏硬度，。4.9 夹紧力的计算与校核 （4.2）=1.5；=1.1；=1.1；=1.1；=1.3；=1.0。=2.6加工过程中的夹紧力： （4.3）其中：，故选预紧力。取M6双头螺栓，材质45钢。 （4.4）所以45#许用拉应力，M6双头螺栓满足要求。4.10 定位误差的分析基准面作为定位表面，故而基准不重合的误差不存在，再加上孔精度在。按照他的生产方式，基准位移误差。总定位误差（尺寸公差），可得此夹具于精度完全符合。下图4.6和图4.7为夹具3D实体及2D装配图。图4.6 夹具3D装配实体图图4.7 夹具2D装配图总结通过前期
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