毕业设计（论文）-砂轮头架加工工艺编制及钻M6螺纹孔夹具设计

I摘要制造业的快速发展离不开零件加工工艺的分析以及夹具的设计。零件加工工艺的分析是为夹具的设计做好铺垫，专用夹具为夹具的一种适合零件的批量生产，能够较好的保证零件的尺寸要求以及加工精度等。为助推制造业的快速发展，加快实现中国制造2025以及“中国梦”的实现，对零件进行加工工艺以及专用夹具的设计是非常有意义的。本次设计以砂轮头架为研究对象，该零件是磨床或磨削机构上重要的零件之一，为其他零部件的安装和工作提供保障，是基础件。该零件的外形机构复杂，材料选用HT200。加工工艺编制主要包括的内容有：零件的分析、生产类型以及制造方式的确定，加工基准以及加工工艺路线的制定，选择相应的切削用量，完成加工工时的计算，填写工艺卡和工序卡等。本专用夹具为钻M6螺纹孔而设计的钻床夹具。主要的内容有设计定位和夹紧方案、选用或设计定位以及夹紧元件、设计夹具基础件—夹具体、选用钻套、计算以及校核切削力和夹紧力等。最后，完成夹具3D实体建模，绘制装配图及非标零件图。关键词：砂轮头架；加工工艺；M6螺纹孔；钻床；专用夹具

AbstractTherapiddevelopmentofmanufacturingindustryisinseparablefromtheanalysisofpartsprocessingtechnologyandfixturedesign.Theanalysisofpartsprocessingtechnologyistopavethewayforfixturedesign.Specialfixtureisakindoffixture,whichissuitableformassproductionofparts,andcanbetterensurethesizerequirementsandprocessingaccuracyofparts.Inordertopromotetherapiddevelopmentofmanufacturingindustry,acceleratetherealizationof"madeinChina2025"and"Chinadream",itisverymeaningfultodesigntheprocessingtechnologyandspecialfixtureofparts.Thisdesigntakesthegrindingwheelheadframeastheresearchobject.Thispartisoneoftheimportantpartsofthegrinderorgrindingmechanism,whichprovidesguaranteefortheinstallationandworkofotherpartsandisthebasicpart.Theshapeandmechanismofthepartarecomplex,andthematerialisHT200.Thecompilationofmachiningprocessmainlyincludes:theanalysisofparts,thedeterminationofproductiontypesandmanufacturingmethods,theformulationofmachiningbenchmarkandprocessroute,theselectionofcorrespondingcuttingparameters,thecalculationofmachininghours,thefillingofprocesscardandprocesscard,etc.ThisspecialfixtureisdesignedfordrillingM6threadhole.Themaincontentsincludedesigningpositioningandclampingscheme,selectingordesigningpositioningandclampingelements,designingthebasicpartofclampingfixture,selectingdrillsleeve,calculatingandcheckingcuttingforceandclampingforce,etc.Finally,3Dsolidmodelingoffixtureiscompleted,andassemblydrawingandnon-standardpartdrawingaredrawn.Keywords:grindingwheelheadframe;processingtechnology;M6threadedhole;drillingmachine;specialfixtureII目录第一章绪论 11.1生产过程与工艺过程的概述 11.2机床夹具的研究现状 11.3本课题研究的目的及意义 2第二章零件的分析 32.1零件的作用分析 32.2零件的表面组成分析 42.3零件的加工要求分析 42.4零件的形位公差分析 42.5零件的材料分析 4第三章零件的工艺规程设计 63.1确定零件的生产类型 63.2确定零件的加工基准 63.3确定零件的制造形式 63.4零件加工工艺路线的制定 83.4.1加工工艺路线的选择 83.4.2加工工艺路线的比较与确定 93.5加工工艺装备的选择 103.6零件加工余量的确定 103.7切削用量的选择及加工工时的计算 11第四章钻M6螺纹孔专用夹具设计 274.1专用夹具设计前的分析 274.2确定定位方案及选择定位元件 274.2.1确定定位方案 274.2.2选择定位元件 274.3确定夹紧方案及选择夹紧元件 284.3.1确定夹紧方案 284.3.2选择夹紧元件 294.4确定夹具体 294.5导向装置的选择 304.6计算钻削力 314.7校核夹紧力 314.8分析定位误差 32结论 33致谢 34参考文献 35PAGE27第一章绪论1.1生产过程与工艺过程的概述1、生产过程将坯料经过加工制作成为工件，这个过程被称为生产过程。通常工件的整个生产过程有这些：（1）做好生产之前的工作，像设计工艺流程，工艺生产期间所需的设备，加工的计划等；（2）坯料的加工，像铸造或是冲压等；（3）产品的制作，像切削或是热处理；（4）工件的安装匹配，这部分有安装、调试后期检查等；（5）整个加工期间的准备工作，购置批量，生产所需工具，输送、储存等。2、工艺过程在制作期间将加工原料的构造、大小以及相关特性改变的过程被称之为工艺过程。坯料的生产以及热处理等都可以视为工艺过程。将被加工产品的外部结构，规格以及性能直接通过机械生产的方式来完成，让其生产成满足要求的产品，此类工艺过程为机械生产类型。除此之外把制作合格的工件进行安装与匹配，让其满足相关要求，同时得到一定的性能，这个过程同样属于工艺过程。对于研究机械制造工艺学而言，机械生产以及装配两类工艺过程，是这项学科研究的重点。1.2机床夹具的研究现状早在18世纪的后期，就有相关的资料证实夹具被使用。早期的夹具，在生产期间仅仅是用来起辅助作用，伴随人类的不断发展，技术的进步，现在的夹具早已成为机械制造中不能缺少的装置。据相对机构研究所得，种类多生产批量不大的产品，占总的制造行业的85%左右。社会的发展，技术的提升，消费者对产品有了更高的要求。生产企业需要结合消费者的实际需求，对制作的工件进行变换，来满足现在消费者的需要。就目前而言，多数的生产厂家都还在使用早期的夹具，这些厂家的生产能力相对较强；其次大部分的制作厂家里，在大约三年左右的时间内，需要更换的夹具就达到五到八成，在实际生产中，夹具的磨伤损耗的数量，最高也只有两成。近年来，数控技术运用于机床，加工中心以及新型技术的使用，要求夹具具备以下特征：1、可以最快的速度运用到生产中，让制作新工件所需的预备时间缩短，减少制作费用；2、可以对特性相差不大的组件进行安装夹紧；3、可以制作精度更高的产品；4、可以与多种类型的新型技术相匹配，运用到机床上；5、能够使用多种类型的动力能源，例如液压站等，以此来降低操作人员的工作量，使生产速度提高；6、制作的夹具，标准化越来越高，满足更多的机床使用。1.3本课题研究的目的及意义1、了解夹具设计步骤，熟悉电脑的运用，灵活应用AutoCAD、UG或ProE等；对所学的理论知识更加熟悉；2、利用此课题的制作，对工艺设计，产品制作等知识有一定的理解，提高对所学知识的理解以及实际运用的能力。3、作为一名合格的设计师，设计的思想不能出现错误，态度务必端正；分析以及解决问题的能力需要进行培养。4、利用毕业设计的机会，让所学的理论知识得到加深，增加自身的知识面；同时整理资料，翻看手册，搜索材料，设计方案，图形绘制，电脑应用等多方面能力得到提升。第二章零件的分析2.1零件的作用分析本次设计以砂轮头架为研究对象，该零件是磨床或磨削机构上重要的零件之一，为其他零部件的安装和工作提供保障，是基础件。下图2.1和图2.2所示：图2.1砂轮头架实体建模图2.2砂轮头架零件图2.2零件的表面组成分析1、Ф36外圆及端面，Ф92端面，Ф54X1槽；Ф15圆柱所在外表及上端面；Ф30孔，左右两端Ф36H7孔；2、Ф50的外圆以及端面；50X30所在的外表及前端面；前后两处2-Ф14凸台所在外表及端面；3、2XФ10孔以及Ф15深1锪孔，所在外表及端面；2XM6-7H及2-M6-7H螺纹孔；所在外表及端面；4、左右两端3XM5-7H螺纹孔，所在外表及端面；M6-7H螺纹孔，所在外表及端面。2.3零件的加工要求分析1、Ф50左端面和右端面，进行去除材料加工后左右两端Ф36H7孔，进行去除材料加工后。2、左右两端Ф30孔，进行去除材料加工后左右两边Ф36H7相应的端面，进行去除材料加工后。3、Ф36外圆，进行去除材料加工后尺寸4下端面，进行去除材料加工后Ф15上端面，进行去除材料加工后。4、50X30前端面，进行去除材料加工后。前后2-Ф14端面，进行去除材料加工后。Ф15上端面，进行去除材料加工后。5、2XФ10孔，锪Ф15深1孔，进行去除材料加工后。Ф92外圆下端面，进行去除材料加工后。Ф54X1槽，进行去除材料加工后。6、其余没有注明Ra要求的面，都想不需要进行二次加工的。2.4零件的形位公差分析1、左端Ф36H7孔所在轴线，对基准A（Ф92外圆下端面）的平行度公差为0.015，对基准B（右端Ф36H7孔所在轴线）的同轴度公差是Ф0.015。2、Ф50外圆所在轴线，对基准A（Ф92外圆下端面）的平行度公差为0.025。2.5零件的材料分析通过上面对零件结构的分析，本零件的材料选用性价比较高的HT200灰铸铁。该材料在现在的企业中使用是非常广泛的，材料拥有非常好的铸造性能、零件在加工的时候也非常便捷、切削性能也较好。在箱体、座架、变速箱等等零件中得到了较为广泛的运用。第三章零件的工艺规程设计3.1确定零件的生产类型生产厂家在固定的生产时间，制作出一定数量的某种产品，被称为生产纲领。在大多数企业中，制定生产纲领的时间基本上都是一年。企业制作某个产品，其生产量不仅仅是需求量，同时要考虑到备用产品以及报废产品的数量。在进行生产纲领制定时，通常会使用以下等式：上式内：N—每年产的产品数（件/年）；Q—一年之中工件的产量（台/年）；n—一台机器之中，工件的量（件/台）；a%—此工件的预备百分比；β%—此工件的报废百分比。本零件其生产类型是批量生产。3.2确定零件的加工基准设计工件时要标注的产品规格，生产期间产品的位置固定，验证期间产品的规格检测，还有安装匹配期间工件的相对位置，这些都需要通过基准进行确定。机械生产中通过基准来将制作工件上的几何关系进行确定，基准可以是点、线亦可为面。设计工艺过程时，要确定合理的定位基准，这是确保工件规格以及所处位置两种精度的关键。工件通过夹紧进行安装，夹具在构造上是否复杂也会受到定位基准的影响。由此看出，确定合理定位基准的重要性。定位基准在确定之时，需要结合产品的精度要求，这样来看，以精基准作为定位的基准是要进行优先考虑。1、本砂轮头架零件选用Φ92下端面为粗基准。2、本砂轮头架零件也选用Φ92下端面为精基准。3.3确定零件的制造形式用于机械生产的批量多种多样，而相同的坯料可以有若干种生产方案，比较多见的坯料有这些：1、铸件通过铸造进行加工，可制作构造相对复杂工件。现在用于生产的的铸件，基本上都是通过砂型铸造，此类铸造有木模人工以及技术机械两种类型。通过木模人工来造型，此类铸件精度不高，其生产表面会预留较大的余量，制作的速度不高，在单个产品的制作或者工件结构大的情况下才会使用。通过金属模来完成造型，其生产速度快，工件的精度较高，不过所用机器的成本大，对工件的重量有一定要求，大多在需求量大的工件中用到。2、锻件通过锻件坯料，可满足对机械强度有较高要求的钢型工件。自由类型的锻件以及模锻件是锻件有的两种类型。利用手工进行锻打或者机械进行锤锻即可得到自由锻件。此种锻件的精度不高，制作速度慢，生产所用余量大，需要工件的构造简单才可制作，一般在需求量不大，或者是结构较大的工件中用到。3、型材通过横截面的形状，来将型材进行划分：圆钢、方钢、六角钢、扁钢、角钢、槽钢及其它特殊截面的型材。4、焊接件利用焊接加工而来的，便为焊接件，此类工件加工时间不长，方便生产，原料利用率高，不过制作后形状变化较大，也不具备抗震的性能，若要在机械生产上使用，必须对其进行时效处理。本砂轮头架外形结构复杂，材料为HT200。选用铸造的方式制造零件，加工余量选用2.5mm，小孔特别是螺纹孔使用实心铸，毛坯图看图3.1。图3.1砂轮头架毛坯图3.4零件加工工艺路线的制定3.4.1加工工艺路线的选择表3.1加工工艺路线方案1工序号工序名称工序内容1铸造2热处理时效处理；3车车Ф36外圆及端面，Ф92端面，Ф54X1槽；4车车Ф30孔，粗车、半精车、精车右端Ф36H7孔，车右端Ф50端面；5车粗车、半精车、精车左端Ф36H7孔，车左端Ф50端面；6铣铣50X30前端面；7铣铣前后2-Ф14端面；8铣铣Ф15上端面；9钻钻、扩、铰2XФ10孔，锪Ф15深1孔；10钻钻、攻2XM6-7H及2-M6-7H螺纹孔；11钻钻、攻左端3XM5-7H螺纹孔；12钻钻、攻右端3XM5-7H螺纹孔；13钻钻、攻M6-7H螺纹孔；14终检表3.2加工工艺路线方案2工序号工序名称工序内容1铸造2热处理时效处理；3钻钻、扩、铰2XФ10孔，锪Ф15深1孔；4铣铣50X30前端面；5铣铣前后2-Ф14端面；6铣铣Ф15上端面；7镗镗Ф36外圆及端面，Ф92端面，Ф54X1槽；8镗镗Ф30孔、Ф36H7孔、镗右端Ф50端面；9镗镗左端Ф36H7孔，镗左端Ф50端面；10钻钻、攻2XM6-7H及2-M6-7H螺纹孔；11钻钻、攻左端3XM5-7H螺纹孔；12钻钻、攻右端3XM5-7H螺纹孔；13钻钻、攻M6-7H螺纹孔；14终检3.4.2加工工艺路线的比较与确定方案1依据零件的生产类型和制造方式，确定零件的制造方式是铸造，加工之前先对零件进行时效热处理，而后对零件上的外圆、端面及内孔进行相应的车加工。接下来对零件上50X30前端面；前后2-Ф14端面；Ф15上端面进行铣加工。最后，完成零件上圆柱孔、锪孔以及螺纹孔的加工等。该加工工艺路线能够很好的保证尺寸和精度要求，能够满足生产的需要。方案2其制造方式也是采用铸造，在对工件进行加工之前先进行时效热处理。而后先对2XФ10孔进行钻削加工，将加工后的孔作为主要定位面完成50X30前端面；前后2-Ф14端面；Ф15上端面进行铣加工。而后对零件上的外圆、端面及内孔进行相应的镗加工。最后，完成零件上螺纹孔的加工等。该方案为铸件，先对采用2XФ10孔进行定位不合适，还有零件的外圆、内孔及端面采用车床能够保证加工精度的，使用镗床不经济。通过上面对2种加工工艺路线的分析和比较，确定采用方案1加工本工件。3.5加工工艺装备的选择表3.3加工工艺装备对照表工序号工序名称工序内容加工机床装夹装置切削刀具检测工具1铸造2热处理时效处理；3车车Ф36外圆及端面，Ф92端面，Ф54X1槽；C620-1专用夹具合金车刀游标卡尺4车车Ф30孔，粗车、半精车、精车右端Ф36H7孔，车右端Ф50端面；5车粗车、半精车、精车左端Ф36H7孔，车左端Ф50端面；6铣铣50X30前端面；X52K三面刃铣刀7铣铣前后2-Ф14端面；8铣铣Ф15上端面；9钻钻、扩、铰2XФ10孔，锪Ф15深1孔；Z3040合金钻头卡尺量规10钻钻、攻2XM6-7H及2-M6-7H螺纹孔；11钻钻、攻左端3XM5-7H螺纹孔；12钻钻、攻右端3XM5-7H螺纹孔；13钻钻、攻M6-7H螺纹孔；14终检3.6零件加工余量的确定表3.4加工余量对照表工序号工序名称工序内容加工余量（mm）1铸造2热处理时效处理；3车车Φ36外圆及端面；2.5（单边）车Φ92端面；2.5车Φ54X1槽；1（单边）4车车Φ30孔；2.5（单边）粗车右端Φ36H7孔；1.5（单边）半精车右端Φ36H7孔；0.85（单边）精车右端Φ36H7孔；0.15（单边）车右端Φ50端面；2.55车粗车左端Φ36H7孔；1.5（单边）半精车左端Φ36H7孔；0.85（单边）精车左端Φ36H7孔；0.15（单边）车左端Φ50端面；2.56铣铣50X30前端面；2.57铣铣前后2-Ф14端面；2.58铣铣Ф15上端面；2.59钻钻2XΦ10孔的底孔；2.5（单边）扩2XΦ10孔；2.4（单边）铰2XΦ10孔；0.1（单边）锪Φ15深1孔；2.5（单边）10钻钻2XM6-7H及2-M6-7H螺纹孔的底孔；2.5（单边）攻2XM6-7H及2-M6-7H螺纹孔；0.5（单边）11钻钻左端3XM5-7H螺纹孔的底孔；2（单边）攻左端3XM5-7H螺纹孔；0.5（单边）12钻钻右端3XM5-7H螺纹孔的底孔；2（单边）攻右端3XM5-7H螺纹孔；0.5（单边）13钻钻M6-7H螺纹孔的底孔；2.5（单边）攻M6-7H螺纹孔；0.5（单边）14终检3.7切削用量的选择及加工工时的计算工序1：铸造；工序2：热处理；时效处理；工序3：车Ф36外圆及端面，Ф92端面，Ф54X1槽；工步1：车Φ36外圆及端面；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用合金车刀；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定2.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.2；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取30；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选2808、计算工步工时（机动）其中L=20.5，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工步2：车Φ92端面；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用合金车刀；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定2.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.2；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取30；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选2808、计算工步工时（机动）其中L=28，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工步3：车Φ54X1槽；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用合金车刀；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定1；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.2；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取30；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选1808、计算工步工时（机动）其中L=9，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工序4：车Ф30孔，粗车、半精车、精车右端Ф36H7孔，车右端Ф50端面；工步1：车Φ30孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用合金车刀；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定2.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.2；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取30；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选3308、计算工步工时（机动）其中L=145，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工步2：粗车右端Φ36H7孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用合金车刀；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定1.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.2；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取30；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选2808、计算工步工时（机动）其中L=14.5，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工步3：半精车右端Φ36H7孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用合金车刀；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定0.85；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.25；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取35；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选3308、计算工步工时（机动）其中L=14.5，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工步4：精车右端Φ36H7孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用合金车刀；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定0.15；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.3；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取40；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选3308、计算工步工时（机动）其中L=14.5，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工步5：车右端Φ50端面；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用合金车刀；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定2.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.2；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取30；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选2008、计算工步工时（机动）其中L=7，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工序5：粗车、半精车、精车左端Ф36H7孔，车左端Ф50端面；工步1：粗车左端Φ36H7孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用合金车刀；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定1.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.2；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取30；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选2808、计算工步工时（机动）其中L=14.5，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工步2：半精车左端Φ36H7孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用合金车刀；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定0.85；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.25；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取35；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选3308、计算工步工时（机动）其中L=14.5，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工步3：精车左端Φ36H7孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用合金车刀；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定0.15；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.3；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取40；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选3308、计算工步工时（机动）其中L=14.5，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工步4：车左端Φ50端面；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用合金车刀；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定2.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.2；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取30；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选2008、计算工步工时（机动）其中L=7，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工序6：铣50X30前端面；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用三面刃铣刀；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定2.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.2；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取40；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选3758、计算工步工时（机动）其中L=50，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工序7：铣前后2-Ф14端面；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用三面刃铣刀；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定2.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.2；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取40；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选3758、计算工步工时（机动）其中L=14，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工序8：铣Ф15上端面；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用三面刃铣刀；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定2.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.2；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取40；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选3758、计算工步工时（机动）其中L=15，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工序9：钻、扩、铰2XФ10孔，锪Ф15深1孔；工步1：钻2XΦ10孔的底孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用麻花钻；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定2.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.1；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取8；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选5258、计算工步工时（机动）其中L=9，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工步2：扩2XΦ10孔；工步3：铰2XΦ10孔；工步4：锪Φ15深1孔；工步2扩孔、工步3铰孔以及工步4锪孔，切削用量的选择以及加工时间计算的方法，和工步1钻孔方法一样，这里不再详细计算。工序10：钻、攻2XM6-7H及2-M6-7H螺纹孔；工步1：钻2XM6-7H及2-M6-7H螺纹孔的底孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用麻花钻；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定2.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.1；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取8；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选5258、计算工步工时（机动）其中L=52，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工步2：攻2XM6-7H及2-M6-7H螺纹孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用丝锥钻；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用螺纹量规；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定0.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.1；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取10；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选5258、计算工步工时（机动）其中L=52，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工序11：钻、攻左端3XM5-7H螺纹孔；工步1：钻左端3XM5-7H螺纹孔的底孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用麻花钻；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定2；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.1；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取8；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选5778、计算工步工时（机动）其中L=12，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工步2：攻左端3XM5-7H螺纹孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用丝锥钻；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用螺纹量规；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定0.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.1；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取10；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选5778、计算工步工时（机动）其中L=12，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工序12：钻、攻右端3XM5-7H螺纹孔；工步1：钻右端3XM5-7H螺纹孔的底孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用麻花钻；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定2；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.1；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取8；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选5778、计算工步工时（机动）其中L=12，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工步2：攻右端3XM5-7H螺纹孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用丝锥钻；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用螺纹量规；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定0.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.1；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取10；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选5778、计算工步工时（机动）其中L=12，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工序13：钻、攻M6-7H螺纹孔；工步1：钻M6-7H螺纹孔的底孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用麻花钻；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用卡尺；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定2.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.1；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取8；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选5258、计算工步工时（机动）其中L=10，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工步2：攻M6-7H螺纹孔；1、通过上表确定的工艺装备，确定机床选用；2、通过上表确定的工艺装备，确定刀具选用丝锥钻；3、通过上表确定的工艺装备，确定检具选用螺纹量规；4、通过上表确定各工步的加工余量，确定0.5；5、进给量是机床加工效率及能力的重要体现，查手册取0.1；6、切削速度表示刀具在加工时候的瞬时速度，查手册取10；7、选取机床的有级转速，计算实际的切速：，选5258、计算工步工时（机动）其中L=10，得9、计算工步工时（辅助）其中，得工序14：终检。第四章钻M6螺纹孔专用夹具设计4.1专用夹具设计前的分析本专用夹具是为加工工序13钻M6螺纹孔而设计，在对工序13进行加工之前已经对Φ92下端面，Φ50外圆右端面、2XФ10孔及Ф15深1锪孔的加工。本工序的加工工序简图确定如下图4.1。图4.1钻M6螺纹孔加工工序简图4.2确定定位方案及选择定位元件4.2.1确定定位方案经上面对加工工序简图的分析，其定位方案设计如下：1、设计定位盘，使其上端面和Φ92下端面定位，限制3自由度。2、选用圆柱支承钉（标准件），使其端面和Φ50外圆右端面定位，限制2自由度。3、选用菱形销，将其插入到后面Ф10孔中，限制砂轮头架最后1个移动自由度。完成6自由度的定位。4.2.2选择定位元件经过上面对定位方案的分析，其定位元件有定位盘，支承钉以及菱形销。下图4.2和图4.3分别为定位盘和支承钉三维实体。图4.2定位盘三维实体图4.3支承钉三维实体4.3确定夹紧方案及选择夹紧元件4.3.1确定夹紧方案经上面对加工工序简图的分析，其夹紧方案设计如下：在零件的前后方向使用2套标准件对零件进行上下方向的夹紧，具体标准件包括：双头螺栓2个、六角螺母6个、连接螺栓2个、移动压板2个以及弹簧2个。4.3.2选择夹紧元件经过上面对夹紧方案的设计，其夹紧元件有双头螺栓2个、六角螺母6个、连接螺栓2个、移动压板2个以及弹簧2个。4.4确定夹具体夹具体是夹具上比较重要的零件之一，也是最为重要的基础件。其类型主要有如下3种，具体概述如下：1、铸造类型此类型的夹具体有较好的工艺性能，对于构造复杂的结构亦可铸造，具备良好的抵抗压力以及振动的性能。不过此类夹具体制作所需的时间较长，为了去除应力，生产时时效加工不可少。灰铸铁HT200是使用较多的原料。就现在生产而言，夹具体用铸造的情况较多。2、焊接类型利用钢板或是型材，通过焊接制作成的夹具体。此类型加工便利，制作时间段，费用不高。不过此类型夹具体其热应力部小，形状容易改变，要进行退火加工，方可使其性能稳定。3、锻造类型对于构造不复杂，规格小，需要有较高强度刚度的情况，使用锻造类型夹具体较为合适。在完成锻造之后，退火工序不可缺少，生产上较少使用此类型。通过上面的分析，本次设计的钻床夹具体制造形式选用铸造，材料选用HT200，下面的图4.4为夹具体实体造型。图4.4夹具体实体建模图4.5导向装置的选择本钻床夹具需要对M6螺纹孔进行钻孔和攻丝加工，通过资料的查阅选用快换钻套，该钻套的概述如下：产品在完成单次安装夹紧期间，需轮流完成钻—扩—铰孔等步骤，必须用上孔径不一样的钻套，来实现刀具的引导工作，图4.5即为快换钻套。需要进行更换时，逆时针将钻套转动，让削边的平面到达螺钉所在之处，可朝上将钻套拿出。图4.5快换钻套4.6计算钻削力钻削力计算攻丝：P—钻削力；D─钻头直径，Φ6；S—进给量，0.1；HB─硬度（），取210HBS。即可算出4.7校核夹紧力。其中：=1.5；=1.1；=1.1；=1.1；=1.3；=1.0。则=2.6实际夹紧力：。其中：，即可算出取螺栓预紧力。预选材料为45钢，M8双头螺栓。。查资料知，45钢需用拉应力是600Mpa，故选45钢，M8双头螺栓合