说明书-磁盘驱动臂的加工工艺装备及钻Φ2.7孔夹具设计.doc
磁盘驱动臂的加工工艺装备及钻Φ2.7孔夹具设计含非标8张CAD图
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磁盘
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2.7
夹具
设计
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磁盘驱动臂的加工工艺装备及钻Φ2.7孔夹具设计含非标8张CAD图,磁盘,驱动,加工,工艺,装备,2.7,夹具,设计,非标,CAD
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磁盘驱动臂零件加工工艺与夹具设计磁盘驱动臂零件加工工艺与夹具设计摘要摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。磁盘驱动臂及其钻 2.7 孔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。磁盘驱动臂属于异性支架类零件，针对其在加工中却会因其材质较软.形状不规则、体积较小、结构复杂、要求精度高等因素而难以装夫的问题。采用 CAD 软件设计出生产中必须出能够快速装夫的专用夫具并进行分析，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：磁盘驱动臂；工艺；专用夹具；切削用量，夹紧， 定位， 误差。AbstractAbstract This design involves the knowledge of machine manufacturing technology and fixture design, metal cutting machine tools, tolerance matching and measurement, etc.The disk drive arm and its drilling hole 2.7 are composed of three parts: process design, process design and special fixture design. Disk drive arm belongs to heterosexual bracket parts, but it is difficult to install because of its soft material, irregular shape, small volume, complex structure and high precision. In the process design, it is necessary to design and analyze the special fittings that can quickly assemble the worker by using CAD software. First, the parts should be analyzed, the structure of the blank should be designed after understanding the process of the parts, and the processing benchmark of the parts should be selected to design the technological route of the parts. Then, the dimension calculation of the work steps of the parts should be carried out, and the key is to determine the various processes. Processing equipment and cutting parameters are sequenced; then the design of special fixture is carried out, and each component of fixture is selected, such as positioning element, clamping element, guiding element, fixture body and machine tool connection component and other components; the positioning error caused by fixture positioning is calculated, the rationality and shortcomings of fixture structure are analyzed, and improvement is paid attention to in future design. 。Key words: disk drive arm; technology; special fixture; cutting parameters, clamping, positioning, error. 目目 录录摘要.1ABSTRACT.2第 1 章 绪论.41.1 课题背景 .41.2 目的 .51.3 选题的依据及意义 .51.4 夹具的发展趋势 .5第 2 章 计算生产纲领、确定生产类型.72.1 生产纲领 .72.2 生产效率分析 .72.3 生产类型 .7第 3 章 零件的分析.93.1 零件的作用 .93.2 零件的工艺分析 .9第 4 章 工艺规程设计.114.1 毛坯的制造形式 .114.2 选择定位基准 .114.3 制定工艺路线 .124.4 机械加工余量的确定 .134.5 选择各工序加工设备及工艺装备 .134.6 确定切削用量及基本工时 .14第 5 章 钻床夹具设计.235.1 问题提出 .235.2 定位机构 .235.3 夹紧机构 .245.4 机床夹具的总体形式 .255.5 绘制夹具零件图 .265.6 绘制夹具装配图 .26结束语.28谢 辞.29参 考 文 献.30 第第 1 章章 绪论绪论制造技术的重要性是不言而喻的，它与当今的社会发展密切相关。现代制造技术是当前世界各国研究和发展的主题，特别是在市场经济的今天，它更占有十分重要的地位。人类的发展过程是一个不断制造的过程，在人类发展的初期，为了生存，制造了石器以便于狩猎，此后，出现了陶器，铜器，铁器，和一些简单的机械，如刀，剑，弓，箭等兵器，锅，壶，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水车等农用工具，这些工具和用具的制造过程都是简单的制造过程，主要围绕生活必需和存亡征战，制造资源，规模和技术水平都非常有限。随着社会的发展，制造技术的范围，规模的不断扩大，技术水平的不断提高，向文化，艺术，工业发展，出现了纸张，笔墨，活版，石雕，珠宝 ，钱币金银饰品等制造技术。到了资本主义和社会主义社会，出现了大工业生产，使得人类的物质生活和文明有了很大的提高，对精神和物质有了更高的要求，科学技术有了更快更新的发展，从而与制造工艺的关系更为密切。蒸汽机的制造技术的问世带来了工业革命和大工业生产，内燃机制造技术的出现和发展形成了现代汽车，火车和舰船，喷气涡轮发动机制造技术促进了现代喷气客机和超音速飞机的发展，集成电路制造技术的进步左右了现代计算机的水平，纳米技术的出现开创了微创机械的先河，因此，人类的活动与制造密切相关，人类活动的水平受到了限制，宇宙飞船，航天飞机，人造飞机，人造卫星以及空间工作站等技术的出现，使人类活动走出了地球，走向太空 。1.11.1 课题背景课题背景随着现代制造业的发展，数控技术已经广泛的应用于工业控制的各个领域，远不局限于我们前所热知的机械方面，它的领域早以涉及到电子、医疗、工艺等个个方面，而中国作为一个制造业的大国，掌握先进的数控加工工艺和好的编程技术也是相当重要的本文主要介绍了磁盘驱动臂的生产，它也正是数控加工涉及电子行业的一个实例。随着计算机故量的快速增长，硬盘驱动头的需求也在不断提升，而硬盘驱动头中最重要的-一个部件就是硬盘驱动臂，这种硬盘驱动臂外形尺寸比较复杂，精度要求比较高，生产的难度比较大。因此正确的产品分析和精准的加工路径是解决这项问题的唯一方法，本篇将着重讲述产品的工艺分析、加工过程及程序的编写.因为磁盘驱动臂的形状不大，结构复杂，很多尺十对加工精度要求很高， 所以在实际生产中会遇到很多问题，不仅如此，磁盘驱动臂在批量生产中，对机床稳定性要求更力苛刻，只要是因为机床稳定性出了问题，整批的零件都是废品，所以也就要求我们必须要及时做好监测，防止批量化的废品出现。而在我们看似很陌生的一个个磁盘驱动臂，其实一直都在我们的生活中默默的为我们工作，只是我们没有注意到它的存在.1.21.2 目的目的毕业设计是在大学全部基础课,技术基础课以及所有专业课完成以后进行的.这是我们在进行毕业之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们大学四年的的学习中占有重要地位.为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。1.31.3 选题的依据及意义选题的依据及意义1、在磁盘驱动臂及其钻 2.7 孔设计中，涉及机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 2、首先确定齿轮泵体的工艺过程，了解待加工工序的技术要求，零件的结构，以及现阶段机械制造水平在什么样的机床加工零件，这样有利于夹具的设计。3、工艺卡片也很重要，机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件，是一切有关生产人员都应严格执行，认真贯彻的纪律文件。工艺还应遵循的原则有：1）可靠地保证零件图样上所有技术要求的实现。2）必须能满足生产纲领的要求。综合以上所述，本课题主要研究的重点是根据夹具设计的工作原理及工作过程。在传统的夹具基础上，对传统夹具进行一定的结构改造，使其更加适应生产的需要。并确定机器总体参数及传动机构型式，定位方式和驱动方式，对夹具工作部件的设计和计算。1.41.4 夹具的发展趋势夹具的发展趋势夹具设计包括三个步理:安装规划，夹具规划和夹具构型设计一、安装规划步强要完成以下任务:定位装夫欠数的确定,加工面的确定，工件装夹时定位方式的确定。夫具规划要确定工件加工时夹紧面，夹紧点、定位面、定位点。夹具构型设计夹具指选择设计夹具元件,装配成夹具。二、夹具在机床加工中应用得比较广泛,能准确的确定工件的位置,井将其固定夹系。夹具在机床中有着以下的作用: （1）提高工件的加工质量; （2）提高工作效率；（3）减轻人员负担；（4）充分发挥和扩大机床的工艺性能。三、在十八世纪后期,夹具便已经出现了。随着社会的进步.生产力的发展，对于夹具的种关效率等的要求更多,促使夹具从种辅助工具发展成为种美丰富、功能全面的工艺装备。 随着时代的进步,生产力的提高，对企业提出了很大的要求,以促使企业不断的改革创新.以适应市场的需求与竞争。然而,传统的专用夹具并没有披淘汰掉,论文网仍然在一般的企业中被大量的使用。夹具在企业生产中是必不可少的,专用夹具对于提高生产力则是非常明显，通常在一个中等企业中便拥有千万套专用夹具;另方面，在产品种关丰富的企业中，对于专用夹具的跟新换代就更多，大约每隔 34 年就要更新 5080%左右，但夹具仅有仅为 1020%的实际磨损量现代机床夹具有着以下四个方面的发展方向:标准化精密化高效化和柔性化。第第 2 章章 计算生产纲领、确定生产类型2.1 生产纲领生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的生产纲领按下式计算。 N=Qn(1+a+)式中： N零件的生产纲领（件/年） Q机器产品的年产量（台/年） n每台产品中该零件的数量（件/台） a备品百分率 废品百分率2.2 生产效率分析操作者按规定的作业方法工作时，他的能力或努力程度叫效率。主要用来考核纯生产能力，不包括由技术、材料等其它问题所引起的能力损耗。1）标准工时：标准工时=标准作业时间+辅助时间 指在正常情况下，从零件到成品直接影响成品完成的有效动作时间，其包含直接工时与间接工时。即加工每件（套）产品的所有工位有效作业时间的总和。 a标准工时：标准工时=生产一个良品的作业时间。b标准工时=正常工时+宽放时间=正常工时（1+宽放率）c工厂使用的宽放率一般在 10%20%，对一些特殊的工种，如体力消耗较大的工种，宽放率可适当放宽一些d正常工时是人工操作单元工时+机器自动作业工时的总和。2）制定方法：对现有各个工位（熟练工人）所有的有效工作时间进行测定，把所有组成产品的加工工位的工时，考虑车间生产的均衡程度、环境对工人的影响、以及工人的疲劳生产信息等因素后，计算得到标准工时。生产率（产出数量标准工时）（日工作小时直接人工数）100% 2.3 生产类型根据生产纲领的大小，可分为三种不同的生产类型：1.单件生产：少量地制造不同结构和尺寸的产品，且很少重复。如新产品试制，专用设 备和修配件的制造等。2.成批生产：产品数量较大，一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性重复。而小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产。3.大量生产：当一种零件或产品数量很大，而在大多数工作地点经常是重复性地进行相同的工序。生产类型的判别要根据零件的生产数量（生产纲领）及其自身特点，具体情况见表 1-1。表 1-1： 生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于 2000kg）中型（零件质量为100-2000kg）轻型（零件质量小于 100kg）单件生产小于等于 5小于等于 20小于等于 100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50000大量生产大于 1000大于 5000大于 50000第第 3 章章 零件的分析零件的分析3.1 零件的作用题目所给的零件是磁盘驱动臂：是磁盘存储器的重要组成部分。目前磁盘存储器仍作为一种主要大容量存储部件被广泛的应用于各个行业领域。磁盘存储器由磁盘片，读写碰头，磁头控制器，磁头驱动臂，盘片转轴，盘片控制电机，数据转换器，接口，缓存等几个部分组成。其中磁头驱动臂是最重要的部件，作为运动部件其控制着读写磁头在 5 000 转以上的磁盘上保持不到一个微米的距离在各磁道移动进行数据的读取和写入，其精度直接影响着硬盘的正常工作的稳定性和可靠性。3.2 零件的工艺分析图 2.21 磁盘驱动臂磁盘驱动臂的整体尺寸比较小但是结构复杂，除了中间的轴承孔以外，几个孔和槽的尺寸精度要求也很高。加工中机床、刀具或者冷却液的细微的变化都会导致生产的成品率不太稳定。在以往磁盘驱动育的生产过程中，某个因素的不稳定甚至会导致批量的废品出现，因此在生产过程中需要随时监测切削情况和加工尺寸精度。磁盘驱动臂的材料为铝挤压型材，型材生产工艺简单，锻造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，以下是磁盘驱动臂需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求： 1.后 20 后端面 2.前 20 后端面 3.12 孔4.2.7 孔5.宽 2.5 槽6.宽 2.6 槽磁盘驱动臂的宽 2.6 槽与前 20 后端面的平行度允差为 0.03mm，磁盘驱动臂的宽 2.5槽与前 20 后端面的平行度允差为 0.03mm第第 4 章章 工艺规程设计工艺规程设计4.1 毛坯的制造形式因为加工的磁盘驱动臂材料是铝挤压型材。所以选用清度精合金信合金切制资来进行加工。3-3 结合金铝合金切制流用使及持性海满或氧化遵并且乳化性能精定,不易道生细菌，不制教皮肤，对人体设有危害。使用养命长久，不含正辆配益，不侧酸磷说氯化合物。属新一代环保产品专为信粒金加工再研制。润清及清语性良好。有良好的锈性朧和置鎖性。不必号外进行工序和防情处理，并具有良好的净都.棋溃清性能,磁盘驱动臂毛坏制造方法的选择，主要根据生产类型、材料的工艺性(可塑性，可锻性)及零件对材料的组织性能要求，零件的形状及其外形尺寸，毛坯车间现有生产条件及采用先进的毛坯制造方法的可能性来确定毛坯的制造方法。根据生产纲领为大量生产，连杆多用模锻制造毛坯。连杆模锻形式有两种，-种是体和盖分开锻造，另一种是将体和盖锻成一体。整体锻造的毛坯，需要在以后的机械加工过程中将其切开，为保证切开后钻孔余量的均匀，最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体锻造而言，整体锻造存在所需锻请设备动力大和金属纤维破切断等问题，但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点。故用得越来越多，成为连杆毛坯的一种主要形式。总之，毛坯的种类和制造方法的选择应使零件总的生产成本降低，性能提高。根据给定的零件图，磁盘驱动臂是一个结构比较复杂的零件.要求材料要容易成形，切削性能好，故选用铝挤压型材根据生产批量、零件材料及结构，选用模锻的加工方法，这样更有利于材料内部的结构的连续，可以使零件的结构强度更好。4.2 选择定位基准基面的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，生产效率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成大批报废，使生产无法正常进行。 一：粗基准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。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。（2） 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。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。 （3） 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。（4） 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。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。（5） 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。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的。二：精基准的选择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。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。4.3 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。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，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工卡具,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。查机械制造工艺及设备设计指导手册346 页表 15-32、15-33、15-34，选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工艺路线方案一：工序 01：备料工序 02：淬火处理工序 03：粗铣后 20 端面工序 04：粗铣、半精铣前 20 端面工序 05：半精铣、精铣后 20 端面工序 06：精铣前 20 端面工序 07：钻、扩、铰 12 孔工序 08：钻 2.7 孔工序 09：铣宽 2.5 槽、宽 2.6 槽工序 10：钳工去毛刺工序 11：检验至图纸要求并入库工艺路线方案二：工序 01：备料工序 02：淬火处理工序 03：粗铣、半精铣、精铣后 20 端面工序 04：粗铣、半精铣、精铣前 20 端面工序 05：钻、扩、铰 12 孔工序 06：钻 2.7 孔工序 07：铣宽 2.5 槽、宽 2.6 槽工序 08：钳工去毛刺工序 09：检验至图纸要求并入库工艺立方案的比较与分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一是加工工序分散，适合流水线生产，缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对大批量生产是很合适的。方案二把工件加工工序分得很紊乱并且很不集中，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多，但是考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是大批生产，所以采用方案一比较合适。4.4 机械加工余量的确定锻件重为 0.01kg,挤压机上生产，零件无磨削精加工工序，锻件复杂系数为，长度为3S50.4mm 时，查出该零件余量是：厚度方向为 1.0-1.5mm，水平方向为 1.0-1.5mm。4.5 选择各工序加工设备及工艺装备工序 03：粗铣后 20 端面，刀具：端面铣刀；量具：游标卡尺；夹具：专用夹具；机床：立式铣床 X52K工序 04：粗铣、半精铣前 20 端面，刀具：端面铣刀；量具：游标卡尺；夹具：专用夹具；机床：立式铣床 X52K工序 05：半精铣、精铣后 20 端面，刀具：端面铣刀；量具：游标卡尺；夹具：专用夹具；机床：立式铣床 X52K工序 06：精铣前 20 端面，刀具：端面铣刀；量具：游标卡尺；夹具：专用夹具；机床：立式铣床 X52K 工序 07：钻、扩、铰 12 孔，刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀；量具：圆柱塞规；夹具：专用夹具；机床：立式钻床 Z525工序 08：钻 2.7 孔，刀具：麻花钻；量具：圆柱塞规；夹具：专用夹具；机床：立式钻床 Z525工序 09：铣宽 2.5 槽、宽 2.6 槽，刀具：锯片铣刀；量具：游标卡尺；夹具：专用夹具；机床：卧式铣床 X624.6 确定切削用量及基本工时工序 01：备料工序 02：淬火处理工序 03：粗铣后 20 端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用 YG8,，。mmap6 . 0mmd300min/45mv 4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则mmap6 . 02）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfzmin/478304510001000rdvns按机床标准选取475wnmin/rmin/8 .441000475301000mdnvw当475r/min 时wnrmmznffwzm/38047542 . 0按机床标准选取rmmfm/3753）计算工时切削工时： ，mml201mml6 . 02mml33则机动工时为min249. 0min12 . 047536 . 02021fnlltwm工序 04：粗铣、半精铣前 20 端面工步一：粗铣前 20 端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用 YG8,，。mmap6 . 0mmd300min/45mv 4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则mmap6 . 02）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfzmin/478304510001000rdvns按机床标准选取475wnmin/rmin/8 .441000475301000mdnvw当475r/min 时wnrmmznffwzm/38047542 . 0按机床标准选取rmmfm/3753）计算工时切削工时： ，mml201mml6 . 02mml33则机动工时为min249. 0min12 . 047536 . 02021fnlltwm工步二：半精铣前 20 端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用 YG8,，。mmap3 . 0mmd300min/60mv 4z 2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则mmap3 . 02）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/16. 0mmfzmin/637306010001000rdvns按机床标准选取600wnmin/rmin/6 .561000600301000mdnvw当600r/min 时wnrmmznffwzm/384600416. 0按机床标准选取rmmfm/3753）计算工时切削工时： ，mml201mml3 . 02mml33则机动工时为min243. 0min116. 060033 . 02021fnlltwm工序 05：半精铣、精铣后 20 端面工步一：半精铣后 20 端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用 YG8,，。mmap3 . 0mmd300min/60mv 4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则mmap3 . 02）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/16. 0mmfzmin/637306010001000rdvns按机床标准选取600wnmin/rmin/6 .561000600301000mdnvw当600r/min 时wnrmmznffwzm/384600416. 0按机床标准选取rmmfm/3753）计算工时切削工时： ，mml201mml3 . 02mml33则机动工时为min243. 0min116. 060033 . 02021fnlltwm工步二：精铣后 20 端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用 YG8,，。mmap1 . 0mmd300min/75mv 4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra1.6，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则mmap1 . 02）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/12. 0mmfzmin/796307510001000rdvns按机床标准选取750wnmin/rmin/7 .701000750301000mdnvw 当750r/min 时wnrmmznffwzm/360750412. 0按机床标准选取rmmfm/3753）计算工时切削工时： ，mml201mml1 . 02mml33则机动工时为min257. 0min112. 075031 . 02021fnlltwm工序 06：精铣前 20 端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用 YG8,，。mmap1 . 0mmd300min/75mv 4z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra1.6，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则mmap1 . 02）决定每次进给量及切削速度根据 X52K 型立式铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/12. 0mmfzmin/796307510001000rdvns按机床标准选取750wnmin/rmin/7 .701000750301000mdnvw当750r/min 时wnrmmznffwzm/360750412. 0按机床标准选取rmmfm/3753）计算工时切削工时： ，mml201mml1 . 02mml33则机动工时为min257. 0min112. 075031 . 02021fnlltwm工序 07：钻、扩、铰 12 孔工步一：钻 11 孔确定进给量：根据参考文献表 2-7 根据 Z525 立式钻床说明书，主轴进给量f，根据参考文献表 4.2-13，取rmmf/81. 01 . 0rmmf/28. 0主轴速度：主轴转速，根据参考文献表 4.2-12，取 min/136097rn min/545rn 故实际切削速度为min/9 .181000545111000mndvww切削工时：，走刀次数 i=1mml5 .12mml5 . 51mml22则机动工时为min132. 0min128. 054525 . 55 .1221ifnllltwm工步二：扩 11 孔至 11.8利用扩孔钻将 11 孔至 11.8，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，根据参考文献表 4.2-13，取rmmf/81. 01 . 0rmmf/17. 0则主轴转速为，根据参考文献表 4.2-12，取 min/136097rn min/680rn 故实际切削速度为min/2 .2510006808 .111000mndvww切削工时：，走刀次数 i=1mml5 .12mml4 . 01mml22则机动工时为min129. 0117. 068024 . 05 .1221ifnllltwm工步三：铰 11.8 孔至 12确定进给量：根据参考文献表 2-7 根据 Z525 立式钻床说明书，主轴进给量f，根据参考文献表 4.2-13，取rmmf/81. 01 . 0rmmf/10. 0主轴速度：主轴转速，根据参考文献表 4.2-12，取 min/136097rn min/960rn 故实际切削速度为 min/2 .361000960121000mndvww切削工时：，走刀次数 i=1mml5 .12mml1 . 01mml22则机动工时为min153. 0110. 096021 . 05 .1221ifnllltwm工序 08：钻 2.7 孔确定进给量：根据参考文献表 2-7 根据 Z525 立式钻床说明书，主轴进给量f，根据参考文献表 4.2-13，取rmmf/81. 01 . 0rmmf/28. 0主轴速度：主轴转速，根据参考文献表 4.2-12，取 min/136097rn min/545rn 故实际切削速度为min/7 . 410005457 . 21000mndvww切削工时：，走刀次数 i=3mml7 . 0mml35. 11mml22则机动工时为min080. 0min328. 0545235. 17 . 021ifnllltwm工序 09：铣宽 2.5 槽、宽 2.6 槽工步一：铣宽 2.5 槽1、选择刀具刀具选取硬质合金锯片铣刀，刀片采用 YG8,，。mmap3 . 0mmd800min/120mv 6z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则mmap3 . 02）决定每次进给量及切削速度根据 X62 型卧式铣床说明书，其功率为为 6.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfzmin/4788012010001000rdvns按机床标准选取475wnmin/rmin/4 .1191000475801000mdnvw当475r/min 时wnrmmznffwzm/57047562 . 0按机床标准选取rmmfm/6003）计算工时切削工时： ，mml2 . 61mml3 . 02mml33则机动工时为min100. 0min12 . 047533 . 02 . 621fnlltwm工步二：铣宽 2.6 槽1、选择刀具刀具选取硬质合金锯片铣刀，刀片采用 YG8,，。mmap3 . 0mmd800min/120mv 6z2. 决定铣削用量1）决定铣削深度因为加工余量不大，且表面粗糙 Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则mmap3 . 02）决定每次进给量及切削速度根据 X62 型卧式铣床说明书，其功率为为 6.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则齿/2 . 0 mmfzmin/4788012010001000rdvns按机床标准选取475wnmin/rmin/4 .1191000475801000mdnvw当475r/min 时wnrmmznffwzm/57047562 . 0按机床标准选取rmmfm/600 3）计算工时切削工时： ，mml2 . 61mml3 . 02mml33则机动工时为min100. 0min12 . 047533 . 02 . 621fnlltwm工序 10：钳工去毛刺工序 11：检验至图纸要求并入库第第 5 章章 钻床夹具设计钻床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，需要设计专用夹具。有老师分配的任务，我被要求设计钻 2.7 孔的钻床夹具设计。5.1 问题提出本夹具主要用来钻 2.7 孔，表面质量 Ra3.2，精度要求不高。因此，在本道工序加工时，主要考虑如何提高生产率、降低劳动强度。5.2 定位机构 在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。工作定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。根据工序图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。设计夹具是原则上应选该工艺基准为定位基准。无论是工艺基准还是定为基准，均应符合六点定位原理。一：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。由零件图和工艺过程得，选前 20 端面和12 孔及工件一侧作为定位基准。二：定位元件的设计本工序选用的定位基准为前 20 端面和 12 孔及工件一侧定位，所以相应的夹具上的定位元件应是心轴和 A 型固定式定位销及衬套。因此进行定位元件的设计主要是对心轴和A 型固定式定位销及衬套进行设计。夹紧则是在心轴的螺杆上用螺母来完成。1、前 20 端面与心轴相配合，限制三个自由度，即 X 轴转动、Y 轴转动和 Z 轴移动。2、12 孔与心轴相配合，限制两个自由度，即 X 轴移动和 Y 轴移动。3、工件一侧与 A 型固定式定位销相配合，限制一个自由度，即 Z 轴转动。衬套放到 2.7 前端面起到浮动支承的作用工件六个自由度被完全限制，属于完全定位，故设计合理。 三：定位误差分析1、基准位移误差Y由于定位副的制造误差或定位副配合同间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量，称为基准位移误差，用表示。Y工件以前 20 端面和 12 孔及工件一侧来定位，钻 2.7 孔，如果工件内孔直径与轴外圆直径做成完全一致，做无间隙配合，即孔的中心线与轴的中心线位置重合，则不存在因定位引起的误差。但实际上，轴和工件内孔都有制造误差，于是工件套在轴上必然会有间隙，孔的中心线与轴的中心线位置不重合，导致这批工件的加工尺寸 H 中附加了工件定位基准变动误差，其变动量即为最大配合间隙。按下式计算minDWDd式中 工件在夹具中的定位误差，mmWD 工件孔的最大直径公差，mmD 圆柱心轴和圆柱定位销的直径公差，mmd=0.068mm016. 0034. 0018. 0DminWDd5.3 夹紧机构1.、夹紧的目的：使工件在加工过程中保持已获得的定位不被破坏，同时保证加工精度。2、夹紧力的方向的确定：1）夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位，一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。2）夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。3）夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。3、夹紧力的作用点的选择：1）夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应，或在支承点确定的区域内，以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。2）夹紧力的作用点应选择在工件刚度高的部位。3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和抗振性。4）夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。4、选择夹紧机构：设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则：1)夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。2)工件和夹具的变形必须在允许的范围内。3)夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构4)必须保证自锁，机动夹紧应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。5)夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、符合工人操作习惯。6)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。选用螺栓螺母夹紧机构来对被加工工件进行夹紧。螺栓螺母夹紧机构的特点：结构简单，制造方便加紧可靠施力范围大；自锁性能好操；扩力比 80 以上，行程 S 不受限制；加紧工作慢，效力低。一：夹紧元件的选择如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择用在心轴的螺杆上用螺母进行夹紧工件。本工序为钻削余量小，钻削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。二：切削力的计算与夹紧力分析钻磁盘驱动臂 2.7 孔，只有钻削一道工序，故按钻时计算切削力。查简明机床夹具设计手册表 3-3 得切削力计算公式：PKdf7 . 01667F 由钻 2.7 孔的工时计算知，=0.28mm，35. 1pafmin/m7 . 4cv由简明机床夹具设计手册表 3-3 知75. 0K p即N8 .553N75. 028. 07 . 2667667F7 . 07 . 01PKdf当无基准位移误差时，=0；当定位基准与工序基准重合时，=0；若两项误差都没有，YB则=0。 D 5.4 机床夹具的总体形式机床夹具的总体形式一般应根据工件的形状、大小、加工内容及选用机床等因素来确定。夹具的组成归纳为：1）定位元件及定位装置 用于确定工件正确位置的元件或装置。2）夹紧元件及夹紧装置 用于固定元件已获得的正确位置的元件或装置。3）导向及对刀元件 用于确定工件与刀具相互位置的元件。4） 动力装置在成批生产中，为了减轻工人劳动强度，提高生产率，常采用气动、液动等动力装置。5） 夹具体用于将各种元件装置连接在一体，并通过它将整个夹具安装在机床上。6）其他元件及装置 根据加工需要来设置的元件或装置。一：确定夹具体：夹具体是夹具的基础件，夹具上的各种装置和无件通过夹具体连接成一个整体。故夹具体的形状与尺寸取决于夹具上各种装置的布置及夹具与机床的连接。对夹具体的要求：1、有足够的强度与刚度，在加工过程中，夹具体在切削力、夹紧力的作用下，应不会产生不允许的变形和振动。2、尺寸稳定，为保证夹具加工后尺寸稳定，对铸造夹具体要进行时效处理；对焊接夹具体要进行退火处理，以削除内应力。3、对构工艺性好，在保证强度和刚度的前提下，夹具体应力求结构简单，便于制造、装配和检验；体积小、重量轻以便于操作。对于移动或翻转夹具，其重量一般不宜超过10kg，二：确定联接体：联接体是将导向装置与夹具体联接的工件，设计时主要考虑联接体的刚性，合理布置联接体的位置，给定位元件、夹紧机构留出空间。此夹具体的联接装置通过定向键来定位。5.5 绘制夹具零件图对装配图中需加工的零件图均应绘制零件图，零件图应按制图标准绘制。视图尽可能与装配图上的位置一致。1、零件图尽可能按 1:1 绘制。2、零件图上的尺寸公差、形位公差、技术要求应根据装配图上的配合种类、位置精度、技术要求而定。3、零件的其他尺寸，如尺寸、形状、位置、表面粗糙度等应标注完整。4、零件图名称：5.6 绘制夹具装配图 1、装配图按 1:1 的比例绘制，根据工件在几个视图上的投影关系，分别画出其轮廓线。2、视工件为透明体，用双点划线画出主要部分（如轮廓、定位面、夹紧面和加工表面）。画出定位元件、夹紧机构、导向装置的位置。3、安排定位元件。4、按夹紧状态画出夹紧元件和夹紧机构。5、布置对刀元件，连接元件；设计夹具体并完成夹具总图。此机床夹具要用到的零件如下：6、标注必要的尺寸、配合、公差等(1)夹具的外形轮廓尺寸，所设计夹具的最大长、宽、高尺寸。(2)夹具与机床的联系尺寸，即夹具在机床上的定位尺寸。如车床夹具的莫氏硬度、铣床夹具的对定装置等。(3)夹具与刀具的联系尺寸，如用对刀块塞尺的尺寸、对刀块表面到定位表面的尺寸及公差。(4)夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类。(5)各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间应标注装配后的位置尺寸和形位公差。6、夹具装备图上应标注的技术要求(1)定位元件的定位面间相互位置精度。(2)定位元件的定位表面与夹具安装基面、定向基面间的相互位置精度。(3)定位表面与导向元件工作面间的相互位置精度。(4)各导向元件的工作面间的相互位置精度。(5)夹具上有检测基准面的话，还应标注定位表面，导向工作面与该基准面间的位置精度。(6
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