大红鹰 B3140型曲柄板立轴回转分度钻孔夹具设计带机械图
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大红鹰
B3140型曲柄板立轴回转分度钻孔夹具设计带机械图
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分 类 号 密 级 宁宁波大红鹰学院毕业设计(论文)B3140型曲柄板立轴回转分度钻孔夹具设计所在学院机械与电气工程学院专 业机械设计制造及其自动化班 级13机自班姓 名学 号指导老师 2017 年 3 月 31 日诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业设计（论文）B3140型曲柄板立轴回转分度钻孔夹具设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： (手签) (手签) 2017 年 3 月 31 日摘 要机械制造业是一个国家技术进步和社会发展的支柱产业之一，无论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各式各样的机械装备。而加快产品上市的时间，提高质量，降低成本，加强服务是制造业追求的永恒主题。此篇论文主要内容是对主轴加工工艺路线进行的研究、设计，其中包括了各道工序的加工方法，机床、刀具、夹具、辅具、量具的选择，准面的选取，定位和夹紧方案的拟定。B3140型曲柄板立轴回转分度钻孔夹具设计设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：曲柄板，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具AbstractMachinery manufacturing industry is one of the pillar industries of national technological progress and social development, both traditional industries and emerging industries, are inseparable from a variety of mechanical equipment. And accelerate the time to market, improve quality, reduce costs, strengthen service is the eternal theme of the pursuit of manufacturing. The main contents of this thesis is the research and design of the main processing routes, including the processing of a process, machine tools, cutting tools, fixtures, assistive devices, measuring choice, quasi the selection, positioning and clamping of programming.B3140 type crank plate vertical shaft rotary indexing drilling fixture design is designed including machiningprocess design process design and fixture three. In the process of design should first understand the analysis of parts, parts of the process to design a blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each labor step process size calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting process of the various design parameters; then a special fixture, the fixture selection for the various components of the design, such as connecting parts positioning elements and clamping elements, guide element, fixture and machine tool and other components; positioning error is calculated when the fixture, analysis the rationality and shortcoming of fixture structure, improve and design in later.Key words: crank plate, processing technology, processing method目 录摘 要IAbstractII目 录III第1章 绪论11.1 机械加工工艺概述11.2机械加工工艺流程11.3夹具概述21.4机床夹具的功能21.5机床夹具的发展趋势3第2章 曲柄板的工艺设计52.1 曲柄板的结构特点和技术要求52.2 曲柄板的材料、毛坯和热处理52.3 工艺过程设计中应考虑的主要问题62.4 曲柄板的机械加工工艺过程分析82.5 曲柄板的工序设计14第3章 曲柄板的加工3.1 曲柄板切削用量的确定183.2 曲柄板加工时间定额计算22第4章 专用夹具设计254.1 专用夹具的设计及原理分析254.2定位基准和定位元件的设计与分析254.3分度装置的设计与分析254.4钻模板与导引元件的设计264.5夹具方案与夹具体的设计284.5夹紧力分析计算28第5章 结论30参考文献31致 谢32第1章 绪论第1章 绪论1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品。技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 1.2机械加工工艺流程制订工艺步骤: 1）生产程序的计算，以确定生产的类型。2）分析的图部分的产品的部件和装配图的分析。3）确定毛坯。4）制定路线。5）确定在每个步骤中，计算步骤的尺寸和公差的津贴。6）确定的工具和设备，夹具，并且在每个步骤中使用的辅助设备。7）确定在固定的工作时间的损失量。8）确定的技术要求，以测试每个主要步骤。 9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3夹具概述设计夹具和使用夹具是一种重要的措施，可以更快的促进生产的发展。通过这次对缸筒进行工艺和专用夹具的设计，实现对大学四年理论只是的检验，把学到的理论与实际应用结合，未来自己进一步发展良好基础。通过这次对缸筒进行工艺和专用夹具的设计，实现对大学四年理论只是的检验，为以后参加工作做好铺垫，也为未来自己进一步的发展打好良好的基础。更多的优化设计产品设计夹具设计是毕业设计进行的一次重要并且全面的检查，是对大学所有课程的理论和实践方面的培训学到的专业知识进行整合。到目前为止，夹具仍是重要的机电工具，用户只需要按品种，选择购买规格。根据夹具的范围，可分为一般固定、可调式固定和专用夹具。虽然工装夹具和产品息息相关，需要根据产品的不同做出改变，通常模具的特殊性质已经成为一个独立的行业;夹具是先进的当代设计的组合和符合节约资源的原则。需要根据产品的不同做出改变，通常模具的特殊性质已经成为一个独立的行业。所以它是未来夹具技术的发展的一个重要方向。夹具都是重要的工艺装备。1.4机床夹具的功能在各钢制造，服务将在过程，提高生产效率。为了在良好的条件和使用的各种工艺设备，公知的固定装置工作。当工件加工，以确保准确性，工作将被适当地定位，在工件和机床必须纠正这种情况，这个过程被称为“定位”。为了保护在一个地方而言食品的情况下，这将是第一个工件装夹，称为进程“夹紧”。这两个过程被称为“安装”。实现安装机器，任务“机床用电。” 许多类型的机床夹具，该夹具使用陷阱的范围最广，如使用车床和三名士兵和铣床，平面台钳。和大规模生产，对于工件加工系统的工作原理特殊夹具，它可通过任何工业制造完成。夹具起着加工中起重要作用，它被广泛使用。归纳起来有：1，工件，产品符合加工精度是至关重要的服务和加工夹具是确保工件的相对位置的精确度。作为夹具直接定位的一个结果是，自己的就行你想你就这么虚拟世界买家具，可以精确地确定工件相对损失工具和运动之间的模具的位置关系，但它是影响较小由多种他可以用可靠的质量保证体系。2，使用夹具，并增加加工过程中工件的刚性，使得使用大量损失，并且划线省略取向，等等，从而使所述辅助安装工作大大减少，也可以显著提高用户的工作效率，降低成本。3，改善工人的工作条件.使用专业使用的夹具安装工件定位容易而且又快，夹紧力可以增大。4，在生产线上，平衡报告，以促进这个过程，而一些来处理一个特定的时间长度要求的工作，可以使用多地点或高效夹具，提高生产效率，报告可以什么是正确的。机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。（2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。33第2章 曲柄板的工艺设计第2章 曲柄板的工艺设计2.1 曲柄板的结构特点和技术要求曲柄板是该机床上的一个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂。但因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命。曲柄板毛坯材料45钢，硬度范围在180230HBW，承受中等载荷，用于制造机器的运动件。采用锻造方法，由于成批量生产故宜采用模锻方法。曲柄板是模锻件，根据要求主要是加工孔、底平面和外圆柱面。具体特点和技术要求如下： 精加工孔30H8要求达到的精度等级为，粗糙度为，且以底平面为基准，要求垂直度公差为0.01，主要满足加工孔的位置精度。 其他各个孔的加工都要以103底平面为定位基准。所以，底平面的形位公差要达到设计要求。 精加工29h6外圆柱面，精度等级为粗，粗糙度为，且与30H8孔轴线有位置要求。 五个5.2孔和五个11沉孔的同轴度和相互夹角45度的位置，需设计一立轴回转分度钻床夹具。2.2 曲柄板的材料、毛坯和热处理毛坯材料45钢，由资料14表2.1-84，可得力学性能：表2.1 45钢的性能参数牌号/(%)(%)/J4533560016403945钢的性能特性：45钢为中碳钢，具有良好的综合力学性能，可加工性能好。45钢应用举例：曲柄、连杆、联合收割机转向节、主轴、变速杆、曲轴等。毛坯的热处理45钢为中碳钢，应采用退火处理，加热到线以上3050，随炉冷却到500左右出炉空冷。目的使钢的成分均匀化，细化晶粒，改善组织，消除内应力，降低硬度，改善切削性能以及最终热处理性能。2.3 工艺过程设计中应考虑的主要问题2.3.1加工方法选择的原则经济观点将被选择的处理方法，每个处理系统的精度要求进行响应。处理系统选择以确保加工，在适当的条件的几何形状的精度。为了所选择的处理部件的可加工性的材料相匹配。处理系统应该匹配生产的类型。处理方法选择公司现有的设备和兼容工作条件的技术水平。2.3.2加工阶段的划分按照加工性质和作用的不同，工艺过程一般可划分为三个加工阶段： 粗加工阶段往往粗加工为， 。 半精加工阶段半精加工为。 精加工阶段精加工为， 。 光整加工阶段精度等级：, 。2.3.3工序的合理组合往往，小批量工序彩取工序集中原则。相反，大批量为了提高效率，多采用工序分散原则。2.3.4加工顺序的安排 见下表2.2：表2.2 加工工序安排原则工序类别工序安排原则机械加工1） 对于形状复杂、尺寸较大的毛坯，先安排划线工序，为精基准加工提供找正基准2） 按“先基准后其他”的顺序，首先加工精基准3） 在重要表面加工前应对精基准进行修正4） 按“先主后次，先粗后精”的顺序5） 对于与主要表面有位置精度要求的次要表面应安排在主要表面加工之后加工热处理退火与正火毛坯预备性热处理，应安排在机械加工之前进行时效消除残余应力，对于复杂的大小，粗加工之前需要，布置在任何时效处理的一个大的不铸件：用于一般健身或在健身房可以布置时效处理：和高精密铸造，在每次时效处理时间表后的半精加工。淬火工件的淬火后的硬度，将精加工研磨阶段之前进行渗碳渗碳容易变形，需要在精加工前完成。渗氮一般安排在工艺过程的后部、该表面的最终加工之前辅助工序中间检验一般安排在粗加工全部结束之后，精加工之前；花费工时较多和重要工序的前后2.4 曲柄板的机械加工工艺过程分析2.4.1曲柄板零件图分析图2-1 曲柄板零件图由图2-1可知： 该零件为模锻件，材料为45钢。 要求加工30H8，表面粗糙度=1.6，且轴线要求与103底平面的垂直度公差为0.01。 要求精加工103底平面，表面粗糙度=1.6，平面度公差为0.03。 要求精加工44圆柱端面，表面粗糙度=6.3，并且此端面与底面平行度公差0.01。 要求精加工29h6外圆柱面，表面粗糙度=1.6，并且轴线与孔30H8轴线有位置要求。 要求粗加工曲柄板斜面，表面粗糙度=6.3。 要求粗加工103外圆，44外圆，22外圆和凹槽。 要求粗加工8深孔。 要求加工5-5.2通孔与5-11沉孔。有零件图分析知，该零件有车削部分、铣削部分、钻孔部分。其中车削部分有103外圆，车103外圆上端面，粗车44外圆柱面，精加工44外圆柱面的端面，在车床上加工孔30H8，精加工103的底面，精加工29h6的外圆柱面，粗车22的外圆柱面，粗车22外圆的端面，在车床上加工深孔8；铣削部分有粗加工斜面；钻孔部分为在立式钻床上加工5-5.2通孔与5-11沉孔。根据零件几何形状和尺寸、技术要求、加工位置以及加工顺序原则，可把加工顺序进行划分为： 装夹44毛坯外圆上，车103外圆至尺寸，作为粗基准。 装夹103外圆，粗车、半精车103上端面，粗车44外圆，粗加工凹槽，精加工44外圆拄端面，倒角，粗镗、半精镗、精镗孔30H8。 掉头用专用夹具装夹工件，精加工103外圆底面至尺寸，精加工29h6的外圆柱面，粗车22的外圆柱及其端面，倒角，加工8的深孔。 铣床上加工两斜面。 立式钻床上加工5-5.2通孔与5-11沉孔。2.4.2曲柄板的加工工艺的路线分析与比较拟定工艺路线是制定工艺过程的关键性的一步。在拟定时应充分调查研究，多提几个方案，加以分析比较确定一个最合理方案。采用加工方法一般所能达到的公差等级和表面粗糙度以及需留的加工余量 表2.3 (参考参数)加工表面 加 工方 法表面粗糙 度 Ra表 面光 洁度公 差等 级公 差等 级加 工余 量说 明外圆粗 车半精车精 车细 车粗 磨精 磨研 磨12.56.31.60.81.00.40.11345677867891014IT12IT11IT10IT9IT8IT7IT6IT5IT8IT7IT6IT5IT6IT5111010887767645150.501.600.20.50.10.250.250.850.060.100.03指尺寸在直径180以下,长度在500以下,铸件的直径余量内孔钻 孔扩 孔粗 镗半精镗精 镗细 镗粗 铰精 铰粗 磨精 磨研 磨256.36.33.21.60.23.21.61.60.20.113452456679105667679101014IT13IT11IT10IT9IT10IT9IT9IT8IT8IT7IT7IT6IT8IT7IT8IT7IT6IT7IT610898876877676540.30.51.81.01.80.50.80.10.30.10.550.40.20.20.30.20.50.10.20.010.02指孔径在180以下,铸件直径的余量.L/d2L/d=210时,加工误差增加1.22倍平面粗刨,粗铣精刨,精铣 粗 磨半精磨精 磨研 磨12.56.3 1.60.80.80.11346 6779791014IT14IT11IT10 IT9IT7IT6IT7IT6IT5119109 867575520.92.30.20.3 0.050.030.030.010.03指平面最大尺寸500以下的铸件的平面余量主要工序的加工工艺路线主要工序的加工工艺路线： 加工30H8孔孔的加工精度等级IT8，表面粗糙度=1.6。 由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，可得孔的加工工艺路线为：粗镗半精镗精镗 加工103底面底面的加工精度等级IT8，表面粗糙度=1.6。由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，可得孔的加工工艺路线为：粗车半精车精车 加工44圆柱端面加工平面的精度等级IT10，表面粗糙度=6.3，并且与底面平行度有要求。由上述的技术要求（粗糙度和精度等级），选择合理、经济的加工方式，可得孔的加工工艺路线为：粗车半精车精车 加工29h6的外圆柱面轴的加工精度等级IT8，表面粗糙度=1.6。加工工艺路线为：粗车半精车精车 加工两斜面根据加工面的表面粗糙度=12.5，根据零件形状特点选择合理、经济的加工方式，可得轴的加工工艺路线为：粗铣曲柄板加工工艺路线的确定在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，曲柄板具体加工工艺过程如下表：表2.4 机械加工工艺过程方案一工序内容加工车间设备名称工艺设备名称夹具刀具量具1备料用模锻方法获得毛坯锻造车间模锻锤2毛坯退火热处理热处理间退火炉3装夹44外圆车103外圆柱面至尺寸，倒角金工车间普通车床专用夹具外圆车刀专用量具4车103上端面，车44外圆，加工44外圆端面，加工凹槽，倒角金工车间普通车床专用夹具外圆车刀，端面车刀，切槽刀专用量具5加工30H8孔至要求金工车间普通车床专用夹具镗刀专用量具6调头夹103外圆，并用44外圆端面定位，车103底面至尺寸金工车间普通车床专用夹具端面车刀专用量具7车29h6外圆柱面金工车间普通车床专用夹具外圆车刀8车22外圆柱面，车22外圆端面，倒角，钻8的深孔金工车间普通车床专用夹具外圆车刀，端面车刀，直柄麻花钻专用量具9铣斜面到要求金工车间万能铣床专用夹具圆柱铣刀专用量具10加工5-5.2通孔与5-11沉孔金工车间立式钻床专用夹具专用量具11检验表2.4 机械加工工艺过程方案二工序内容加工车间设备名称工艺设备名称夹具刀具量具1备料用模锻方法获得毛坯锻造车间模锻锤2毛坯退火热处理热处理间退火炉3铣斜面到要求金工车间万能铣床专用夹具圆柱铣刀专用量具4装夹44外圆车103外圆柱面至尺寸，倒角金工车间普通车床专用夹具外圆车刀专用量具5车103上端面，车44外圆，加工44外圆端面，加工凹槽，倒角金工车间普通车床专用夹具外圆车刀，端面车刀，切槽刀专用量具6加工30H8孔至要求金工车间普通车床专用夹具镗刀专用量具7调头夹103外圆，并用44外圆端面定位，车103底面至尺寸金工车间普通车床专用夹具端面车刀专用量具8车29h6外圆柱面金工车间普通车床专用夹具外圆车刀9车22外圆柱面，车22外圆端面，倒角，钻8的深孔金工车间普通车床专用夹具外圆车刀，端面车刀，直柄麻花钻专用量具10加工5-5.2通孔与5-11沉孔金工车间立式钻床专用夹具专用量具11检验方案一与方案二的区别在于 方案二把铣斜面的工序调到最前面，这将对于加工时没有相关的基准，导致加工尺寸不准。故选择方案一做为最终方案。2.5 曲柄板的工序设计2.5.1加工余量的确定 外圆柱面加工余量的确定查表资料14（第1卷）表3.2-2，表3.2-3，表5.2-9，可得：粗车103外圆柱面粗车加工余量2.5mm，加工精度IT10-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）粗车44外圆柱面粗车加工余量2.0mm，加工精度IT10-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）粗车22外圆柱面粗车加工余量2.0mm，加工精度IT10-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）粗车、半精车、精车29H6外圆柱面粗车加工余量2.0mm，加工精度IT10-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）半精车加工余量1.3mm，加工精度IT8-IT9，表面粗糙度=（6.3-3.2）精车加工余量0.2mm，加工精度IT6-IT7，表面粗糙度=（1.6-0.8） 内孔加工余量的确定查表资料14（第1卷）表3.2-10，表3.2-11，表5.2-8，可得：粗镗、半精镗、精镗30H8孔粗镗加工余量2.0mm，加工精度IT11-IT13，表面粗糙度=（12.5-6.3）半精镗加工余量0.9mm，加工精度IT9-IT10，表面粗糙度=（3.2-1.6）精车加工余量0.1mm，加工精度IT7-IT8，表面粗糙度=（1.6-0.8） 轴端面加工余量确定查表资料14（第1卷）粗车、半精车、精车103底面的加工余量粗车加工余量2.0mm，加工精度IT10-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）半精车加工余量0.8mm，加工精度IT8-IT9，表面粗糙度=（6.3-3.2）精车加工余量0.2mm，加工精度IT6-IT7，表面粗糙度=（1.6-0.8）粗车103上端面的加工余量粗车加工余量2.0mm，加工精度IT10-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）粗车22外圆柱端面粗车加工余量2.0mm，加工精度IT10-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）粗车、半精车44外圆柱端面粗车加工余量2.0mm，加工精度IT10-IT11，表面粗糙度=（12.5-6.3）半精车加工余量1.0mm，加工精度IT8-IT9，表面粗糙度=（6.3-3.2）由以上分析可得下表：表2.5 加工余量、工序尺寸序号加工表面加工内容加工余量（mm）表面粗糙度（mm）加工精度等级IT尺寸1103底面粗车2.012.511103圆柱高为21半精车0.86.38精车0.21.672103上端面粗车2.012.5113103外圆柱面粗车2.512.511103444外圆柱面粗车2.012.51144544外圆柱端面粗车2.012.511至要求半精车1.06.39630H8孔粗镗2.012.51330H8半精镗0.93.210精镗0.11.68729h6外圆柱面粗车2.012.51129h6半精车1.36.39精车0.21.67822外圆柱面粗车2.012.5112298深孔钻孔深59mm12.5118105-5.2通孔与5-11沉孔钻通孔深16mm沉孔深3.5mm12.511通孔5.2，沉孔11由上表可得锻造毛坯图，如下：图2-2 锻造毛坯图2.5.2确定各工序的加工设备和工艺装备 1.机床的选用机床的选用原则 机床的加工尺寸范围应与零件的外轮廓尺寸相适应。 机床的工作精度应与工序要求精度相适应。 机床的生产率应与工件的生产类型相适应。 查资料14可得：普通车床（C6132），主要用于车外圆、倒角、车端面、车凹槽、加工孔等。立式钻床（Z5132A），主要用于5-5.2通孔与5-11沉孔的加工。万能铣床（XW6032A），主要用于铣平面加工。2. 刀具的选用 刀具的选择主要取决于工序采用的加工方法，加工表面的尺寸，工件材料，所要求的加工精度，表面粗糙度，生产率及经济性等，一般应尽可能采用标准刀具，必要时采用高生产率的复合刀具及其化专用刀具。 查资料14可得：车刀：材料 硬质合金外圆车刀：前角 = 后角 = 主偏角 = 副偏角 = 刃倾角 =。 端面车刀：前角 = 后角 = 主偏角 = 副偏角 = 刃倾角 =。 切槽刀：前角 = 后角 = 主偏角 = 副偏角 = 刃倾角 =。 倒角车刀：前角 = 后角 = 主偏角 = 副偏角 = 刃倾角=。镗刀：材料 硬质合金 YT15刀具几何参数：= =- = =铣刀：材料 高速钢 （） 圆柱形铣刀：D=63mm L=70mm Z=10 （GB/T1115.1-2002）钻头：材料 高速钢 （）直柄长麻花钻：8(GB/T1135.4-1996)专用复合刀具：材料 高速钢用于加工5-5.2通孔与5-11沉孔第3章 曲柄板的加工第3章 曲柄板的加工3.1 曲柄板切削用量的确定3.1.1车外圆柱面切削用量用量的确定查资料14（第2卷）得：切削深度切削速度进给量 粗车103圆柱面=2.5 =40 =1.0机床主轴转速： （2-1），取 实际切削速度： （2-2） 粗车44圆柱面 =2.0 =40 =0.6 机床主轴转速： ，取实际切削速度： 粗车、半精车、精车29h6外圆柱面粗车：=2.0 =40 =0.5机床主轴转速： ，取实际切削速度： 半精车：=1.3 =60 =0.3机床主轴转速： ，取实际切削速度： 精车：=0.2 =80 =0.1机床主轴转速： ，取实际切削速度： 粗车22外圆柱面 =2.0 =40 =0.4 机床主轴转速： ，取实际切削速度： 3.1.2车端面切削用量的确定 粗车、半精车、精车103圆柱底面粗车：=2.0 进给速度 =200 取半精车：=0.8 进给速度 =100 取精车：=0.2 进给速度 =80 取 粗车、半精车44圆柱端面粗车：=2.0 进给速度 =100 取半精车：=1.0 进给速度 =50 取 粗车103圆柱上端面及22圆柱端面=2.0 进给速度 =50 取3.1.3加工孔切削用量的确定 粗镗、半精镗、精镗30H8孔 查资料14（第2卷）得：切削深度 切削速度 进给量粗镗：=2.0 =40 =0.5机床主轴转速： ，取实际切削速度： 半精镗：=0.9 =80 =0.3机床主轴转速： ，取实际切削速度： 精镗：=0.1 =10 =1.0机床主轴转速： ，取实际切削速度： 加工孔8深孔切削速度 =10 进给量 =1.0机床主轴转速： ，取实际切削速度： 铣斜面铣削宽度 =8 每齿进给量 =0.03mm/齿 背吃刀量=50mm 切削速度V=25机床主轴转速： ，取实际切削速度： 加工5-5.2通孔与5-11沉孔进给量 =1.0 切削速度 =10 机床主轴转速： ，取实际切削速度： 3.2 曲柄板加工时间定额计算3.2.1粗车、半精车、精车29h6外圆柱面查资料14可知： 切削时间 = （2-3）式中：-加工长度,-刀具切入长度（mm）,-刀具切出长度（mm）,-进给次数,-加工余量（mm）,-背吃刀量,-进给量(mm/r),-机床主轴转速,-切削速度（m/min）,-加工直径（mm）查资料14 3mm 可计算 1粗车29h6外圆=min=0.14min半精车29h6外圆=0.14min精车29h6外圆=0.31min本工序总基本时间：=0.59min3.2.2粗车、半精车、精车103底面查资料14可知： 切削时间 = （2-4）-加工长度（mm）,-刀具切出长度（mm）,-进给速度（mm/min） 取=2mm， 计算可得：=81.5mm，=1粗车：=min=0.41min半精车：=min=0.82min精车：=min=1.04min本工序总基本时间：=2.27min3.2.3粗镗、半精镗、精镗30H8孔由式（2-3） ,查资料14 3mm 可计算 1粗镗：=min=0.08min半精镗：=min=0.10min精镗：=min=0.24min本工序总基本时间：=0.42min3.2.4加工5-5.2通孔与5-11沉孔 查资料14可知： 切削时间 = （2-5）式中：-沉孔深度（mm）,-切入长度（mm），=（1-2）mm切削时间： =min=0.17min3.2.5粗铣斜面 查资料14可知： 切削时间 = （2-6）式中：-铣削长度（mm）,-刀具切入长度（mm）,-刀具切出长度（mm）,-进给速度（mm/min）其中：=, =- =0.03mm/齿 =10 =100r/min =8mm =103mm =63mm得：=39mm/min =14.5mm又由零件图知：=50mm =26.5mm则：切削时间 =min=2.3min 第4章 专用夹具设计第4章 专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工曲柄板沉孔时，需要设计专用夹具。4.1 专用夹具的设计及原理分析为保证曲柄板使用要求，需加工曲柄板上五个的孔和同轴线上五个的沉孔且相互夹角从而设计立轴回转分度夹具，保证工件的加工精度和加工质量。4.2定位基准和定位元件的设计与分析根据曲柄板的形状和加工技术要求及精度。工件定位用了平面定位，内孔定位及外圆柱定位。当曲柄板底面与设置成三角形布置的三个固定支撑接触为平面定位，限制工件的,三个自由度，工件H8孔与分度盘上H7的外圆柱面接触行成圆柱孔定位，限制了工件,两个自由度，当工件上h6外圆柱面与活动V形块接触形成外圆柱定位，限制了一个自由度。如图3-1所示: 图3-1 曲柄板定位示意图综上分析：H8孔，端面和h6外圆在分度盘f7外圆，三个支撑钉和工件以活动V形块上定位，限制了工件的6个自由度，实现了曲柄板的完全定位。4.3分度装置的设计与分析根据要求要在立式钻床上加工曲柄板上通孔5mm和同轴线上沉孔5mm深3.5mm，且相互夹角均匀分布由2.1.5可知，为满足加工要求应选用回转分度装置，切选用轴向分度形式。即对定销的运动方向与分度盘的回转轴线平行。在轴向分度形式中最常用的对定机构。其特点是结构简单，制造容易，当对定机构有污物或碎屑粘付时对定销插入分度套时能将污物推出，并不影响对定元件的接触。主要用于中等精度分度的装置中。对定销与分度套之间常采用H7/g6的配合。其结构如下图：1手柄 2夹具体 3分度盘 4分度盘套筒 5对定销 6弹簧图32枪栓式圆柱销对定机构 分度原理分析：对定销5装在夹具体2上，并借助弹簧的作用插入分度盘相应的孔中，以确定工件与钻套间的相对位置。分度盘的孔座数与工件被加工孔数相等，且成4X=均匀分布。分度时抬起手柄1，拔出对定销5，并转动分度盘3。下一个分在弹簧作用下，插入分度孔即可钻第二个孔。4.4钻模板与导引元件的设计1. 钻模板的设计钻模板是供安装钻套用的。要求具有一定的强度和刚度，以防止由于变形而影响钻套的位置精度和导向精度。常用的有以下几种类型： （1）固定式钻模板 这种钻模版是直接固定在夹具体上而不能移动的，因此用固定式钻模版加工孔时所获得较高的位置精度，但有时对装卸工件不甚方便。 （2）铰链式钻模板 钻模板与夹具体为铰链连接，使用铰链式钻模板装卸工件方便，但铰链处必然有间隙，因而加工孔的位置精度比固定式钻模板的精度低。 （3）可卸式钻模板 当装卸工件必须将钻模板取下时，则采用可卸式钻模板，使用这种钻模板时，装卸钻模板较费时费力，钻模的位置精度较低，一般多在使用其它类型钻模板不便于装夹工件时使用。 （4）悬挂式钻模板 在立式钻床上多用多轴转动头加工平行孔系时，所用钻模板常通过两导柱直接悬挂在传动箱上，并随机床主轴往复移动，这种钻模版为悬挂式钻模板。 根据曲柄板几何形状尺寸，加工特点及定位基准，为方便装卸工件应选用铰链式钻模板。 2.导引元件设计 钻套在钻模中的作用是保证被加工孔的位置精度，引导刀具防止其在加工过程中发生偏斜，提高刀具的刚性，防止加工时的振动。常用的标准钻模有以下几种类型： （1）固定钻套 固定钻套安装在钻模板或夹具体中，其配合为H7/h6或H7/r6。固定钻套结构简单，钻孔精度高，适用于单一钻孔工序和小批量生产。 （2）可换钻套 当工件为单一钻孔工艺，大批量生产时为便于更换磨损的钻套，选用可换钻套。 （3）快换钻套 当工件需钻，扩，铰多工艺加工时，能快速更换不同孔径的钻套，应选用快换钻套。 更换钻套时将钻套缺口转至螺钉处，即可取出钻套。削边的方向应考虑刀具的旋向，以免钻套自动脱出。根据加工5通孔与5沉孔的要求可以先钻再扩，后用平头钻三次加工，也可以用钻扩复合刀具一次加工获得。本次设计利用复合刀具一次加工。但综合考虑采用快换钻套。钻模板的结构如图33所示： 1圆柱销 2钻模板 3支撑钉 4螺钉 5快换钻套 6菱形螺母图33铰链式钻模板4.5夹具方案与夹具体的设计 1.夹具体设计由2.1.6可设计夹具体，材料为HT200，因为夹具体为铸件，应进行人工失效处理，具体加工技术要求及结构见夹具体零件图。2.夹具方案根据曲柄板形状特点并由2.1.4知应选择轴向方向为夹紧的方向，曲柄板上端面及底面为被夹紧的两面。并选择夹紧机构为螺旋加紧机构。装夹时，拧紧螺母，通过开口垫圈，将工件端面牢固的压在定位原件上，活动V形块通过弹簧的作用对工件起到一定的辅助夹紧作用。其加紧结构如图24所示1分度盘 2支撑钉 3开口垫圈 4螺母 5双头螺柱图34螺旋夹紧机构结构图由以上各主要原件的设计，将各部分连成以整体，够成钻模板的装配图（见装配图）。3.定位误差分析该夹具定位基准与设计基准均为螺栓杆轴线，基准不重合误差为零。基准位置误差取决于30H8孔和30f7配合间隙，可确定最大配合间隙为=0.033+0.041=0.074mm,所以定位误差0.074mm。工件尺寸80mm，公差取12级，查表IT12=0.3，所以加工误差=0.3mm，定位误差/3,此定位方案可行。4.6夹紧力分析计算夹紧力是满足定位可靠，夹具可行的因素。夹紧力不能太小，否则加工时产生位移破坏定位，但也不能太大，否则工件易变形本次加工孔径较小，所需夹紧力也较小，所设计的夹紧机构能满足加工要求。实际夹紧力式： 由资料10机床夹具设计手册表得： 式（2.13） 取， 即：螺旋夹紧时产生的夹紧力按式2.6计算：式中参数由资料10机床夹具设计手册可查得： 其中： 螺旋夹紧力：结 论1. 结论通过这一过程工装设计，我理解的一般原则和夹具设计工艺路线大多箱体类零件和深化机械制造加工过程的理解，在夹具设计过程中，我明白了夹具的作用.2.不足和未来展望由于我的水平有限，较理想的精度要求在现有加工线以下，并选择定位基准，使平行度公差的过程的组成部分，主要的影响，降低了加工质量，生产效率得到提高。参考文
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