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K319-变速叉（第二速及第三速）的工艺及工序20 钻铰19孔夹具设计 K319 变速 第二 第三 工艺 工序 20 钻铰 19 夹具 设计

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机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称变速叉（第二速及第三速）共8页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工30铣20#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数万能升降台铣床XA61321夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣19mm孔两端面专用夹具，高速钢三面刃面铣刀，游标卡尺 108270.12310.110.3234 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称变速叉（第二速及第三速）共8页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工40钻20#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻孔18.5mm；(19mm孔底孔）专用夹具，高速钢钻头，高速钢绞刀，900锪钻23325.60.451.2512铰孔19mm；专用夹具，高速钢钻头，高速钢绞刀，900锪钻17420.10.721.51319mm孔倒角1*450专用夹具，高速钢钻头，高速钢绞刀，900锪钻7281.20.1514 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称变速叉（第二速及第三速）共8页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工50镗20#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数镗床T681夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗镗、精镗R62mm孔；并进行1X45倒角专用夹具，镗刀，游标卡尺77225.40.401772234 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称变速叉（第二速及第三速）共8页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工60铣20#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数万能升降台铣床XA61321夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1粗铣、精铣R70半圆弧端面（宽度为8的两侧面）专用夹具，高速钢三面刃面铣刀，游标卡尺16926.50.081.512.3234 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称变速叉（第二速及第三速）共8页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工70铣20#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣M10螺纹孔端面（A向）专用夹具，高速钢三面刃圆盘铣刀，游标卡尺16926.50.081.51234 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称变速叉（第二速及第三速）共8页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工80铣20#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数铣床X52K1夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1铣右端面（距离19mm孔中心31.2端面）专用夹具，高速钢三面刃圆盘铣刀，游标卡尺16926.50.081.51234 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称变速叉（第二速及第三速）共8页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工90钻扩20#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具 乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻扩16mm孔专用夹具，高速钢钻头，高速钢绞刀，900锪钻23325.60.451.251234 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称变速叉（第二速及第三速）共8页第8页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工100钻攻20#毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时r/minm/minmm/rmm机动辅助1钻M10螺纹孔并倒角120，攻螺纹M10；专用夹具，高速钢钻头，丝锥23325.60.451.251234 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称变速叉（第二速及第三速）共2页第1页材 料 牌 号20#毛坯种类锻造毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件10锻锻造毛坯锻造一锻造机20时时效处理锻造30铣粗铣19mm孔两端面金工二XA6132型万能升降台铣床专用夹具，高速钢三面刃面铣刀，游标卡尺40钻1、 钻孔18.5mm；(19mm孔底孔）2、 铰孔19mm；3、19mm孔倒角1*450金工二Z525立式钻床专用夹具，高速钢钻头，高速钢绞刀，900锪钻50镗粗镗、精镗R62mm孔；并进行1X45倒角金工二T68镗床专用夹具，镗刀，游标卡尺60铣粗铣、精铣R70半圆弧端面（宽度为8的两侧面）金工二XA6132型万能升降台铣床专用夹具，高速钢三面刃面铣刀，游标卡尺70铣铣M10螺纹孔端面（A向）金工二X52K铣床专用夹具，高速钢三面刃圆盘铣刀，游标卡尺 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称零件名称变速叉（第二速及第三速）共2页第2页材 料 牌 号20#毛坯种类锻造毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备 工 时 准终 单件80铣铣右端面（距离19mm孔中心31.2端面）金工二X52K铣床专用夹具，高速钢三面刃圆盘铣刀，游标卡尺90钻扩钻扩16mm孔金工二Z525立式钻床专用夹具，高速钢钻头，高速钢绞刀，900锪钻100钻攻钻M10螺纹孔并倒角120，攻螺纹M10；金工二Z525立式钻床专用夹具，高速钢钻头110钳工去毛刺120检验检验入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记处数更改文件号签 字 日 期课程设计说明书K909-变速叉（第二速及第三速）机械加工工艺规程及夹具设计所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日目 录第一章 机械加工工艺规程设计31.1 零件的分析31.1.1 零件的作用31.1.2 零件的工艺分析31.2 变速叉（第二速及第三速）加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施41.2.1 孔和平面的加工顺序41.2.2 孔系加工方案选择41.3 变速叉（第二速及第三速）加工定位基准的选择41.3.1 粗基准的选择41.3.2 精基准的选择41.4 变速叉（第二速及第三速）加工主要工序安排51.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定71.6 毛坯种类的选择81.7 选择加工设备和工艺装备81.7.1 机床选用81.7.2 选择刀具91.7.3 选择量具91.8 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定91.9确定切削用量及基本工时（机动时间）10第二章 工序20 钻铰19孔夹具设计172.1设计要求172.2夹具设计17 2.2.1定位基准的选择17 2.2.2切削力及夹紧力的计算192.3定位误差的分析20 2.4钻套、衬套、钻模板设计与选用20 2.5 确定夹具体结构和总体结构202.6 夹具设计及操作的简要说明22总结与展望23参考文献24致 谢25II第一章 机械加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是变速叉（第二速及第三速）。变速叉（第二速及第三速）的主要作用是保证各安装孔之间的中心距及平行度，并保证部件正确安装。因此变速叉（第二速及第三速）零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。图1.1 零件图1.1.2 零件的工艺分析由变速叉（第二速及第三速）零件图可知。变速叉（第二速及第三速）零件，它的外表面上有平面需要进行加工。R62mm系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下： 1.以19mm孔为中心的加工表面.这组加工表面包括:19mm孔及其倒角, 19mm孔的上端距其中心12mm的两个端面,还有孔下端M10的螺纹孔.2.以R62孔为中心的加工表面.这组加工表面包括: R62孔mm的孔及其倒角, R62孔的孔的侧面,距M10螺纹孔中心线44.7mm.这两组加工表面有着一定的位置要求,主要是:R62孔孔与其外端面垂直度公差为0.1mm.1.2 变速叉（第二速及第三速）加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该变速叉（第二速及第三速）零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于变速叉（第二速及第三速）来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。1.2.1 孔和平面的加工顺序变速叉（第二速及第三速）类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工变速叉（第二速及第三速）上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。变速叉（第二速及第三速）的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。变速叉（第二速及第三速）零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。1.2.2 孔系加工方案选择变速叉（第二速及第三速）孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。根据变速叉（第二速及第三速）零件图所示的变速叉（第二速及第三速）的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。（1）用镗模法镗孔在大批量生产中，变速叉（第二速及第三速）孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。（2）用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔，需要将变速叉（第二速及第三速）孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。1.3 变速叉（第二速及第三速）加工定位基准的选择1.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入变速叉（第二速及第三速）的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以变速叉（第二速及第三速）的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距端面平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。现选取19mm孔的外轮廓不加工面作为粗基准,利用一组共两个V形块夹持外轮廓做为主要定位面,以消除自由度.1.3.2 精基准的选择从保证变速叉（第二速及第三速）孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证变速叉（第二速及第三速）在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从变速叉（第二速及第三速）零件图分析可知，它的端面平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是变速叉（第二速及第三速）的装配基准，但因为它与变速叉（第二速及第三速）的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。精基准的选择主要考虑基准重合的问题,当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算,这在以后还要专门计算,此处不再重复.1.4 变速叉（第二速及第三速）加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。变速叉（第二速及第三速）加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工端面平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于端面平面加工完成后一直到变速叉（第二速及第三速）加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，端面面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于变速叉（第二速及第三速），需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根据以上分析过程，现将变速叉（第二速及第三速）加工工艺路线确定如下：工艺路线一：工艺路线工序号工序名称工 序 内 容10锻锻造毛坯20时时效处理30铣粗铣19mm孔两端面40钻1、 钻孔18.5mm；(19mm孔底孔）2、 铰孔19mm；3、19mm孔倒角1*45050镗粗镗、精镗R62mm孔；并进行1X45倒角60铣粗铣、精铣R70半圆弧端面（宽度为8的两侧面）70铣铣M10螺纹孔端面（A向）80铣铣右端面（距离19mm孔中心31.2端面）90钻扩钻扩16mm孔100钻攻钻M10螺纹孔并倒角120，攻螺纹M10；110钳工去毛刺120检验检验入库工艺路线二：工序号工序名称工 序 内 容10锻锻造毛坯20时时效处理30铣粗铣19mm孔两端面40钻钻孔18.5mm；(19mm孔底孔）铰孔19mm；19mm孔倒角1*45050 钻攻钻M10螺纹孔并倒角120，攻螺纹M10；60镗粗镗、精镗R62mm孔；并进行1X45倒角70铣粗铣、精铣R70半圆弧端面（宽度为8的两侧面）80铣铣M10螺纹孔端面（A向）90铣铣右端面（距离19mm孔中心31.2端面）100钻扩钻扩16mm孔110钳工去毛刺120检验检验入库上述方案主要是以19mm孔位基准,M10螺纹,槽的两侧面,这样可以修正由于基准不重合造成的加工误差,同时也照顾了加工路线方便的特点.综合选择方案：工序号工序名称工 序 内 容10锻锻造毛坯20时时效处理30铣粗铣19mm孔两端面40钻3、 钻孔18.5mm；(19mm孔底孔）4、 铰孔19mm；3、19mm孔倒角1*45050镗粗镗、精镗R62mm孔；并进行1X45倒角60铣粗铣、精铣R70半圆弧端面（宽度为8的两侧面）70铣铣M10螺纹孔端面（A向）80铣铣右端面（距离19mm孔中心31.2端面）90钻扩钻扩16mm孔100钻攻钻M10螺纹孔并倒角120，攻螺纹M10；110钳工去毛刺120检验检验入库1.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“变速叉（第二速及第三速）”零件材料为20钢，生产类型为大批量生产，采用锻造毛坯。“变速叉”零件材料为20钢,毛坯重量约1.5Kg,生产类型为大批量生产,采用锻锤上合模锻毛坯.根据上述资料及加工工艺,分别确定各加工表面的机加工余量,工序尺寸及毛坯尺寸如下:1. 19mm孔的两个上端面参照表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.2. R62mm孔的两侧面,铣削公差-0.22mm. 参照表3.1-56, 其加工余量Z=2mm.精铣余量:单边0.7mm(见表8-31),铣削余量:Z=2.0-0.7=1.3mm,锻件偏差mm。由于设计规定的零件为大批量生产,应该采用调整法加工.因此在计算最大,最小加工余量时,应按调整法加工方式予以确定.5. 19mm孔参照, 其加工余量2Z=2mm.钻孔18.5mm,铰孔19mm.6. R62mm孔参照, 其加工余量2Z=2.5mm.粗镗R59.5mm,精镗R62mm.厚度为8mm的两端面尺寸加工余量和工序间余量.毛坯名义尺寸:8+2*2=12mm毛坯最大尺寸:12+1.3*2=14.6mm毛坯最小尺寸:12-0.5*2=11mm粗铣后最大尺寸:8+0.7*2=9.4mm粗铣后最小尺寸:9.4-2*0.22=8.96mm精铣尺寸与零件尺寸相符,即8mm.1.6 毛坯种类的选择零件材料为20钢，考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型锻造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义。根据该零件的材料为ZG35、生产类型为批量生产、结构形状不是很复杂、尺寸大小中等大小、技术要求不高等因素，在此毛坯选择锻造成型。1.7 选择加工设备和工艺装备1.7.1 机床选用.工序端面加工是铣加工。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用铣床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的X52K型铣床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表.-。.工序钻孔，选用Z525摇臂钻床。1.7.2 选择刀具.在铣床上加工的工序,一般选用硬质合金铣刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金铣刀.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。1.7.3 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。1.8 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“连接座” 零件材料为20钢，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表2.2-17 各种铸铁的性能比较，灰铸铁的硬度HB为143269，表2.2-23 灰铸铁的物理性能，20钢密度=7.27.3（），计算零件毛坯的重量约为2。表1-1 机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于3050，毛坯重量21902506.04.0端面、侧面底 面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于端面面的机械加工余量选择。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。1.9确定切削用量及基本工时（机动时间）工序20 粗铣19mm孔两端面机床：铣床X6132刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。齿 切削速度：参考有关手册，确定V=27m/min。采用高速钢三面刃圆盘铣刀，Z=10。工序30 钻铰19mm孔,并倒角1*45两端. 1.钻孔18.5mm机床：立式钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39选高速钢锥柄麻花钻头。 ,V=17m/min. 采用高速钢钻头, 2.铰孔19mm. 采用高速钢绞刀,V=14.7m/min. 3. 19mm孔倒角1*45两端. 采用900锪钻,为缩短辅助时间,取倒角时的主轴转速与铰孔相同. 工序40粗镗、精镗R62mm孔；进行1X450倒角机床：镗床T68刀具：高速钢刀具（1） 粗镗R62mm孔 采用双刃镗刀,V=40m/min. (2) 精镗82.2mm孔. V=35m/min (3) 82.2mm孔1*45度倒角. V=16m/min 工序50 粗铣、精铣R62mm孔端面(1) 粗铣R62mm孔端面.机床：XA6132型万能升降台铣床刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。 采用高速钢圆柱铣刀,Z=10,V=20m/min (2) 精铣R62mm孔的两端面机床：XA6132型万能升降台铣床刀具：硬质合金可转位端铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。齿 采用高速钢圆柱铣刀,V=31m/min. 工序70 铣M10螺纹孔端面（A向）机床：立式铣床X52K刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表30-13，取铣削速度：参照机械加工工艺师手册表30-23，取，机床主轴转速： 式（2-1）取=30, =63代入公式（2-1）得：根据机械加工工艺师手册表11-4，取实际铣削速度：工作台每分进给量： 式（2-2）取=，=代入公式（2-2）得：取根据机械加工工艺手册 被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间： 式（2-3）取，, 代入公式（2-3）得：工序80 铣右端面（距离19mm孔中心31.2端面）机床：立式铣床X52K刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺师手册表30-13，取铣削速度：参照机械加工工艺师手册表30-23，取，取=30, =63代入公式（2-1）得：机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手册表11-4，取实际铣削速度：取=，=代入公式（2-2）得：工作台每分进给量：根据机械加工工艺师手册 被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1取，代入公式（2-3）得：机动时间：工序90 钻扩16mm孔机床：立式钻床 Z525 刀具：麻花钻、扩孔钻、（1）、钻16mm孔至15mm切削深度：进给量：根据机械加工工艺师手册表28-10，取由于本零件在加工孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数0.75，则根据机械加工工艺师手册表28-13，取取切削速度取=24, =9代入公式（2-1）得机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手册表9-3，取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 走刀次数为1取，, ,代入公式（2-4）得：机动时间：（2）、扩16mm孔切削深度：进给量：根据机械加工工艺师手册表28-30，参照机械加工工艺师手册表28-31，取切削速度：参照机械加工工艺师手册表28-31，取取=25, =10.5代入公式（2-1）得机床主轴转速：，根据机械加工工艺师手册表9-3取实际切削速度： 根据机械加工工艺师手册表28-42被切削层长度：刀具切入长度 刀具切出长度： 走刀次数为1取，, ,代入公式（2-4）得：机动时间：工序100 钻M10螺纹孔并倒角1200；攻螺纹M10； (1)钻M10螺纹孔并倒角1200机床：钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39，选硬质合金锥柄麻花钻头 采用麻花钻,V=20m/min. （2） 攻螺纹M10.机床：钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39，选硬质合金丝锥 V=6m/min 第2章 工序20 钻铰19孔夹具设计2.1设计要求为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。本夹具将用于Z525钻床。成批生产，任务为设计一工序20 钻铰19孔夹具。本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。2.2夹具设计2.2.1 定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。由零件图可知：进行加工前，底面进行了粗、精铣加工，进行了粗、精加工。因此，定位、夹紧方案有：方案：选底面平面、和外圆面和V型块定位夹紧方式用操作简单，通用性较强的螺旋压块来夹紧。为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。2.2.2 切削力及夹紧力的计算钻该孔时选用：钻床Z525，刀具用高速钢刀具。由参考文献5查表可得：切削力公式： 式中 查表得： 其中： 即：实际所需夹紧力：由参考文献5表得： 有：安全系数K可按下式计算有：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献5表 可得： 所以 根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即： 安全系数K可按下式计算： 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5121可知其公式参数： 由此可得： 所以 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。夹紧力的确定夹紧力方向的确定夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。(1) 夹紧力作用点的选择 a. 夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。 b. 夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。c. 夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。(3)夹紧力大小的估算 理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等，然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上，夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。估算的方法：一是找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力；二是只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。估算的步骤：a.建立理论夹紧力FJ理与主要最大切削力FP的静平衡方程：FJ理= (FP)。b.实际需要的夹紧力FJ需，应考虑安全系数，FJ需=KFJ理。c.校核夹紧机构的夹紧力FJ是否满足条件：FJFJ需。夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点：（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（4）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。根据机床夹具设计手册表1-2-11可知，工件以外圆定位中，V形块定位V形块夹紧的实际所需夹紧力计算公式为防止工件转动：防止工件移动：安全系数，（,其余为1.0）工件与V形块间的圆周方向摩擦系数，查表1-2-12取0.2工件与V形块间的轴向摩擦系数, 查表1-2-12取0.2，经过计算可知，防止工件转动：防止工件移动：2.3定位误差的分析为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示： V型块定位误差 ：注：V型块夹角=90。基准位移误差：工件以外圆柱面在V型块定位，由于工件定位面外圆直径有公差D，因此对一批工件来说，当直径由最小DD变大到D时，工件中心（即定位基准）将在V型块的对称中心平面内上下偏移，左右不发生偏移，即工件由变大到,其变化量（即基准位移误差）从图（a）中的几何关系退出：Y=基准不重合误差：从图（b）中设计基准与定位基准不重合，假设定位基准不动，当工件直径由最小DD变到最大D时，设计基准的变化量为，即基准不重合误差B=。从图(c)中可知，设计基准为工件的下母线。即，上述方向由a到a与定位基准变到的方向相反，故其定位误差D是Y与B之差. D=YB=0.207D=0.2070.01=0.00207D=0.00207T 即满足要求 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。2.4钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。为了减少辅助时间采用可换钻套，以来满足达到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本极限偏差F7基本极限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101110162068+0.028+0.01112+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT150222635+0.033+0.017392630424625HT150563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.02059305667424811066485070740.040钻模板选用翻转钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。2.5 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具