钻床零件工艺规程及夹具设计

课程设计说明书题目：钻床零件工艺规程及夹具设计学院：专业班级：学生姓名：指导教师：提交日期：

目录机械制造工程师课程设计任务书………3第1章零件图及工艺编制…………………41.1零件图……………41.2毛坯图……………51.3零件的工艺规程设计………………5第2章专用夹具设计…………………102.1定位分析……………102.2装夹分析……………102.3夹具装配图及零件图………………12第3章设计总结………18参考文献………………21附件……………………22

第1章零件图及工艺编制1.1零件图

1.2毛坯图1.3.2基面的选择的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。（2）目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（3）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（4）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（5）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（6）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。精基准的选择应满足以下原则：（1）“基准重合”原则。应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。（2）“基准统一”原则。尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3）“自为基准”原则。某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4）“互为基准”原则。当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准。应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。1.3.3制定工艺路线制订工艺路线的出发点，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，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。具体的加工路线如下工序010：锻造工序020：退火处理工序030：粗铣，精铣工件下表面工序040：粗铣，精铣工件上表面工序050：钻Φ10孔工序060：钻Φ8孔工序070：钻Φ13孔工序080：扩孔至Φ14.4工序090：铰孔至Φ15H6工序0100:检验1.3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定三孔连杆零件材料为45重量为1Kg，采用锻造毛坯。（1）不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由锻造可直接获得。（2）三孔连杆的底面粗糙度要求为6.3，查相关资料知余量留2.5比较合适。1.3.5确定切削用量工序III：粗铣，精铣工件上表面工步一：粗铣工件上表面（1）选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,，，，。（2）决定铣削用量，决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成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，则按机床标准选取＝750当＝750r/min时按机床标准选取工步二：精铣工件上表面(1)选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,，，，。(2)决定铣削用量决定铣削深度因为加工余量不大，一次加工完成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，则按机床标准选取＝750当＝750r/min时按机床标准选取

工序Ⅵ：钻，扩，铰Φ15H6工步一：钻孔至φ13确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工Φ13孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以根据机床说明书，取故实际切削速度为 工步二：扩孔利用钻头孔扩大，根据有关手册规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取 根据机床说明书，选取 则主轴转速为，并按车床说明书取，实际切削速度为 工步三：铰孔根据参考文献Ⅳ表2-25，，，得 查参考文献Ⅴ表4.2-2，按机床实际进给量和实际转速，取，，实际切削速度。

第2章专用夹具设计2.1定位分析2.1.1定位原理一个自由刚体，在空间中有且仅有六个自由度，即沿X、Y、Z三个方向的移动和绕X、Y、Z三个坐标轴的转动，如果要使一个刚体在空间中有确定的位置，就必须设置约束限制其相应的自由度，通常用合理设置的六个支承点来约束工件的六个自由度，称为六点定位原理，但根据工件的加工要求，有时并不需要约束工件的全部自由度，对工件进行部分定位。2.1.2定位基准的选择本道工序钻、扩、铰Φ15H6孔，精度不高，因此我们采用已加工好的Φ10H6孔定位，因为孔径自身较小，切削力较小，因此不在采用其他的辅助定位，压板的压紧力即可以满足要求。2.2装夹分析使用圆柱销定位Φ10H6孔，采用活动V型块快速夹紧。先通过手轮推动活动V形块压紧工件，然后转动手轮带动螺钉转动，压迫钢球，使两片半月键向外胀开而锁紧。V形块带有斜面，使工件在夹紧分力作用下与定位套贴紧。端面限制了XY轴的旋转和Z轴的移动。圆柱销限制了工件沿X，Y方向上的移动。活动V形块限制Z轴的旋转。属于完全定位。2.2.1切削力和夹紧力的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：钻削力钻削力矩式中：代入公式得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。2.2.2定位误差分析本工序选用的工件以圆孔在定位销上定位，定位销为水平放置，由于定位副间存在径向间隙，因此必将引起径向基准位移误差。在重力作用下定位副只存在单边间隙，即工件始终以孔壁与心轴上母线接触，故此时的径向基准位移误差仅存在Z轴方向，且向下，见下图。式中——定位副间的最小配合间隙（mm）；——工件圆孔直径公差（mm）；——定位销外圆直径公差（mm）。图2-1定位销水平放置时定位分析图

2.3夹具装配图及零件图图2-2装配图图2-3可调V形块图2-4支座一图2-5支座二图2-6钻夹具体

图2-7钻模版

第三章设计总结这次设计使我收益不小，为我今后的学习打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，好在有田老师的指导分析，本人又在图书馆查阅了大量资料，使得问题得以解决。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了自己的自学与创新能力。这次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、量具选择等；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。回顾起此次设计，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。通过这次设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的实用，在生产过程中得到应用。在设计的过程中遇到了许多问题，当然也发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次设计，让自己把以前所学过的知识重新复习了一遍。最后，对给过我帮助的老师和同学们再次表示忠心的感谢！

参考文献：[1]切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994年.[2]机械制造