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柴油机喷油嘴压板的钻2-Φ9孔夹具设计及加工工艺装备含非标7张CAD图,柴油机,油嘴,压板,夹具,设计,加工,工艺,装备,非标,CAD

内容简介：

XXXXXXXX（设计）任务书学生姓名： 学号： 专业班级： 毕业论文（设计）题目： 柴油机喷油嘴压板机械加工工艺及钻2-孔夹具设计 选题类型： 工程设计 选题来源： 联系生产实际 毕业论文（设计）时间:自20XXX 年 12 月 10日开始至 20XX 年 5 月 20 日止1. 毕业论文（设计）主要内容与要求1、毕业设计主要内容（1）制定油嘴压板加工工艺规程（2）钻2-孔夹具设计；（3）编写设计计算说明书。2、毕业设计的主要技术指标（1） 绘制喷油嘴压板毛坯及喷油嘴压板零件图各一张；设计夹具一套，绘制夹具装配图一张及夹具体及夹具非标准零件图；（2） 设计机械加工工艺规程一套；（画毛坯图，拟订工艺路线，选择机床和工艺装备，填写工艺过程卡片，确定加工余量、工序尺寸、切削用量、时间定额，填写加工工序卡片）（3） 设计计算说明书（8000字以上）一份。3、毕业设计基本要求（1）培养综合运用所学理论知识，独立分析和解决工程技术问题的能力。培养学生创新能力。（2）培养收集、查阅、分析各种文献资料的能力。进一步提高计算、绘图等技能。（3）学会使用工具书籍，通过夹具设计，提高结构设计能力。（4）初步掌握机械制造工艺规程设计和夹具设计的基本要求和设计方法；掌握设计计算说明书的编写。1选题类型：（1）生产实践；（2）工程设计；（3）实验研究；（4）理论分析；（5）文献综述；（5）调查研究；（6）理论应用；（7）其他。2选题来源：（1）教师科研相关；（2）联系生产实际；（3）解决社会现实问题；（4）其他。2.主要参考资料1陈宏钧,方向明,马素敏等典型零件机械加工生产实例机械工业出版社，2004.82王季琨,沈中伟,刘锡珍机械制造工艺学天津大学出版社，2004.13李洪机械加工工艺手册北京出版社，1996.14孟少农机械加工工艺手册机械工业出版社，1991.95孙丽嫒机械制造工艺及专用夹具冶金工业出版社，2003.96杨叔子机械加工工艺师手册机械工业出版社，2004.93.毕业论文（设计）进度安排阶段阶 段 内 容起止时间1熟悉设计任务，查阅与收集资料，撰写开题报告，完成设计开题工作12.1012.312进一步收集资料，撰写详细的提纲，完成总体方案设计和部分设计计算1.11.153利用寒假，完成设计计算1.162.154完成机械加工工艺规程及夹具系统结构设计，绘制完成装配总图2.163.155完成所有工程图的绘制和设计说明书的初步写作3.164.106修改设计计算说明书，修改图纸，完成所有材料（图纸打印和说明书等）的打印并上交指导教师4.114.207指导教师指导学生集中修改论文（设计），4月27日以前定稿（提交最终纸质稿）4.214.278指导教师和评阅教师分别完成本科毕业论文（设计）的评阅与评分4.284.309毕业论文（设计）的答辩前准备、答辩以及答辩以后必要的修改工作，相关材料存档5.15.20指导教师（签名）： 日期：_系(教研室)主任(签名) ：_ 日期：_主管院长(签名) ：_ 日期：_机械加工工艺过程卡片产品型号零件图号产品名称柴油机零件名称喷油嘴压板共页第页材料牌号HT200毛 坯 种 类铸件毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数备 注工序号工序名称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时准终单件1备料金属型浇注2热处理人工时效处理3铣铣顶面立式铣床X52K端面铣刀、游标卡尺4铣铣底面立式铣床X52K端面铣刀、游标卡尺5钻钻孔至18、扩18孔至19.8、粗铰19.8孔至19.96、精铰19.96孔至20立式钻床Z525麻花钻、扩孔钻、铰刀、锥柄圆柱塞规6钻钻孔至8.8、粗铰孔8.8至8.96、精铰8.96至9立式钻床Z525麻花钻、铰刀、锥柄圆柱塞规7钳工去毛刺8终检检验至图纸要求9发蓝发蓝10入库包装、入库 设计(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。 柴油机喷油嘴压板的加工工艺规程及其钻、粗铰、精铰2-9孔的工装夹具设计，包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具设计三部分。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：柴油机喷油嘴压板、夹具设计AbstractThe design content of the mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tool, tolerance matching and measurement of aspects of knowledge. Diesel engine nozzle pressure plate processing procedures and drill, hinge, hinge 2 - 9 hole jig design, including the parts processing process design, process design and special fixture design three parts. Should first analyze the parts in the process design, understand parts of technology to design the structure of blank, and choose the good parts processing benchmark, design process of the parts; Then the parts size of each work step of the process, the key is to determine the process equipment for each process and cutting parameter; For the design of special fixture, then select design out of the component parts of the fixture, such as the positioning device, clamping device, led components, specific connection with machine parts and other parts; Calculated at the exit of fixture locating position error, analysis the rationality of the fixture structure and deficiency, and pay attention to the improvement in the later design. Key words: Diesel engine nozzle clamp, clamp design 目 录摘 要1Abstract2第1章 机床夹具简介31.1 机床夹具的主要功能31.2 机床夹具的组成31.3 夹具设计的基本要求31.4 钻床夹具简介4第2章 柴油机喷油嘴压板的工艺分析92.2柴油机喷油嘴压板的分析92.2毛坯的选择92.3基准的选择9第3章 工艺规程设计113.1 加工余量的确定113.2制定工艺路线112.3工时的计算12第4章 钻床夹具设计174.1 工件自由度分析174.2 夹紧机构174.3定位误差设计194.3.1定位误差194.3.2产生定位误差的原因194.3.3定位误差的计算204.4.1确定夹具体224.4.2确定联接体224.5 绘制夹具装配图22总 结25参 考 文 献264 第1章 机床夹具简介1.1 机床夹具的主要功能 机床夹具已成为机械加工时的重要装备，同时是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术也正朝着高精、高效、模块、组合、通用 、经济方向发展。机床夹具的主要功能是使工件定位夹紧，使工件相对于刀具及机床占有正确的加工位置，保证其被加工表面达到工序所规定的技术要求，工件定位后，经夹紧装置施力于工件，将其固定夹牢，使其在加工过程中不致因切削力、重力、离心力等外力作用而发生位置改变。为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。安装方法有找正法和用专用夹具，找正法用于单件、小批生产中，而专用夹具用于生产批量较大或特殊需要时。1.2 机床夹具的组成1、定位支承元件 确定工件在夹具中的正确位置并支承工件。2、夹紧装置 将工件夹紧不发生移动。3、对刀或导向元件 保证刀具与工件加工表面的正确位置。4、夹具体 将夹具的所有组成部分组成一体，并保证它们之间的相对位置关系。1.3 夹具设计的基本要求夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、工人的劳动强度、生产率和加工成本。因此对设计的夹具，提出以下几点基本要求。1、能稳定可靠地保证工件的加工技术要求。若工件达不到加工技术要求，成为废品，则夹具设计是失败的，该夹具不能用与生产。2、操作简单，便于工件安装，减轻工人的劳动强度，节省工件安装时间，降低辅助工时，保证高的生产效率。3、具有良好的工艺性，便于制造，降低夹具制造成本，从而降低分摊在工件上的加工成本。为保证上述基本要求，夹具的生产过程应按下面程序进行：夹具生产任务书夹具的结构设计使用、制造部门会签夹具制造夹具验收生产使用。夹具生产任务书是由工艺人员在编制工艺规程时，根据生产需要而提出的。任务书中包含内容有设计理由、使用车间、使用设备，该夹具所使用工件工序的工序图并在工序图上要标明工序要求、加工表面、尺寸精度要求及定位定位基准、夹紧点。这是设计夹具的依据，也是验收制造夹具的依据。夹具结构设计是设计人根据夹具设计任务书的加工要求，提出几种可行方案、分析比较、进行误差计算，以确定出合理方案，进行设计。夹具结构设计完成后，要会同使用部门、制造部门就夹具的结构合理性、结构工艺性和经济性进行审核、会签、交付制造。制成的夹具要同设计人员。工艺人员、使用部门、制造部门共同进行验证。当确认夹具可保证工件该工序加工要求，能保证生产率、操作方便、安全，就可交付生产车间使用。1.4 钻床夹具简介钻床夹具，一般习惯上称为钻模。它是在钻床上进行孔的钻、扩、铰、锪、攻螺纹的机床夹具。使用钻模加工时，是借助于钻套确定刀具的位置和引导刀具的进给方向。被加工孔的尺寸精度主要是由刀具本身的精度来保证。而孔的坐标位置精度，则由钻套在夹具上的位置精度来确定，并能防止刀具在加工过程中发生倾斜。因此，在结构上都设置安装钻套的钻模板。一：钻模钻模的结构形式很多，有固定式、分度式、盖板式、翻转式和滑柱式等主要类型地。（1） 固定式钻模：工件在钻床上进行加工的整个过程中位置都不移动的夹具称为固定式钻模。这类钻模在加工孔系工件时一般用在摇臂钻床及多轴钻床上。若用在立式钻床上时，则只能进行单个孔的加工。使用此类夹具时，必须借助于刀具（或心轴），使它准确地置于套筒中，以校正夹具的位置，然后将其坚固。这类加工方式的钻孔精度较高。但装卸麻烦，效率很低。（2） 分度式钻模：分度式钻模主要用来加工围绕一定的回转轴线（立轴、卧轴、倾斜轴）分布的轴向或径向孔系，或分布在工件几个不同表面上的孔。工件在一次装夹中，靠钻模回转依次加工各孔。因此，这类钻模必须有分度装置。广泛用于各类机床夹具上的分度装置分为两类，一类为直线分度装置；另一类为回转分度装置。回转分度装置又根据回转轴相对于夹具体安装基面的位置分为立式分度、卧式分度及斜式分度三种。1、分度装置的组成分度装置一般由以下几个部分组成。A：转动（或移动）部分 它实现工件的转位（或移位）。B：固定部分 它是分度装置的基体，常与夹具体连接成一体。C：对定机构 它将转动（或移动）部分与固定部分紧固在一起，起减小加工时的振动和保护对定机构的作用。2、分度对定机构分度对定机构的结构型式很多，常见的有钢球对定机构，结构简单，操作方便，常用于精度不高的场合，或作预定位；手拉式菱形销（或圆柱销）对定机构。具有操纵简便，制造较容易，不需要严格防尘措施等优点。这两种结构在中等精度的分度装置中应用较广；齿轮齿条操纵的圆锥销对定机构，其分度对定精度较高，但要求有防尘措施；杠杆操纵单斜面对定机构，对防尘要求不高，而分度精度较高，故使用较多。（3） 盖板式钻模：盖板式钻模是最简单的一种钻模。它没有夹具体，只有一块钻模板。在一般情况下，钻模板除了装钻套外，还装有定位元件和夹紧装置，加工时，只要将它盖在工件上定位，夹紧即可。盖板式钻模结构简单轻巧，一般多用于加工大型工件上的小孔。但生产效率低，故不适宜于大批量生产。因使用时需经常搬动，故其质量一般不超过10Kg.（4） 翻转式钻模：在使用过程中，需要用手进行翻转。因此，夹具连同工件的质量不能太大(一般限于810Kg以内)。所以，它适合在几个方向钻孔的小型工件加工。（5） 滑柱式钻模：滑柱式钻模的结构已标准化和规格化的夹具。这种钻模应属于通用夹具范畴。它可以是固定式的、移动式的或转动式的。滑柱钻模通常是由夹具体、滑柱、升降模板和锁紧机构等同部分组成。当要设计或选用此类夹具时可直接采用标准预制造好的各部件进行组装。滑柱钻模具有动作快、工作方便、各大附件互换性强、设计夹具及生产准备周期短等特点，非常适用于批量大的生产过程，目前变推广到小批的生产中。 二：钻套钻套（又称钻模套筒）的作用，主要用来确定钻头、扩孔钻、铰刀等定尺寸刀具的轴线位置。当加工一组平行的孔系，而这些孔间的距离又有一定的要求时，则利用位置按加工要求的钻套来保证上述孔心距离的数度，简便可靠。当工件批量很小、孔间距离很小、孔径很小或者钻模板上位置受限制而无法采用钻套时，也允许在钻模板上直接加工出导引道具的导孔。（1） 钻套类型 钻套的结构和尺寸已标准化。根据使用特点，钻套有下列四种型式。 固定钻套（JB/T8045.1-1999）主要用于小批生产条件下单纯用钻头钻孔的工序。固定钻套是直接装在钻模板的相应孔中，因此固定钻套磨损后不能更换。固定钻套有两种结构：无肩的和带肩的。带肩的主要用于钻模板较薄时，用以保持钻套必须得导引长度。有了肩部，还可以防止钻模板上的切屑和冷却液落入钻套孔中。固定钻套的下端应超出钻模板，以防止带状切屑卷入钻套中而加剧钻套的磨损。可换钻套（JB/T8045.2-1999）为了克服固定钻套磨损后无法更换的缺点，因此便有可换钻套结构，标准可换钻套结构的凸缘上铣有台肩，钻套螺钉的台阶形头部压紧在此台肩上而防止可换钻套转动。拧去螺钉，便可取出可换钻套。采用可换钻套的钻模板，在安装可换钻套处应专门配装一个衬套，可换钻套就装在衬套中。这样便可避免更换钻套时损坏钻模板。钻套用衬套的结构和尺寸也已标准化，可换钻套的实际功用仍和固定钻套一样，仅供单纯钻孔的工序用。可换钻套是用在批量较大时，便于钻套磨损后，可以迅速更换。快速钻套（JB/T8045.3-1999）快速钻套是供同一个孔须经多种加工工步（如钻、扩、铰、）所用的。由于在加工过程中须一次更换或取出钻套以适应不同加工刀具的需要，所以需用这种快换钻套。标准块换钻套的结构除在其凸缘铣有台肩以供钻套螺钉压紧外，同时还铣出一削边平面。当此削边平面转至钻套螺钉时，便可向上快速取出钻套。为了防止直接磨损钻模板，在采用快换钻套时，钻模板上必须配有钻套用衬套。布置快换钻套时，必须注意快换钻套的台肩位置应与刀具在加工时的旋转方向相适应，防止钻套因受刀具或切削的摩擦作用而转动时，使钻套台肩面转出钻套螺钉而被向上抬起。特殊钻套：因工件的形状或被加工孔的位置需要而不能使用标准钻套时，需自行设计的钻套称特殊钻套。加长钻套，在加工凹面上的孔时使用，为减少刀具与钻套的摩擦，可将钻套引导高度H以上的孔径放大。斜面或圆弧面上钻孔，排屑空间的高度h0.5mm,可增加钻头刚度，避免钻头引偏或折断。小孔距钻套，用定位销确定钻套位置，兼有定位与夹紧功能的钻套，钻套与衬套之间一段为圆柱间隙配合，一段为螺纹连接，钻套下端为圆锥面，具有对工件定位、夹紧和引导刀具三种功能。（2）钻套的尺寸、公差及材料在选用标准结构的钻套时，钻套导引孔的尺寸与公差须有设计者决定，其余结构尺寸则在标准中都已规定。这时，可按下述原则来确定导引孔的尺寸与公差带。A：钻套导引孔直径的基本尺寸，应等于所导引刀具的最大极限尺寸。B：因为由钻套导引的刀具，都是钻头、扩孔钻、铰刀等定尺寸的刀具，其结构和尺寸都已标准化和规格化，所以钻套导引孔与刀具的配合，应按基轴制来选定。C：钻套导引孔与刀具之间，应保证有一定的配合间隙，以防止两者发生卡住或咬死。一般根据所导引的刀具和加工精度要求来选取导引孔的公差带：钻孔和扩大时选用F7，粗铰时选用G7，精铰时选用G6.D：当采用标准铰刀铰H7或H9孔时，则可不必按刀具最大尺寸来计算。直接按孔的基本尺寸，分别选用F7或E7，作为导引孔的基本尺寸与公差带。E：由于标准钻头的最大尺寸都是所加工孔的基本尺寸，故钻头的导引就只须按孔的基本尺寸取公差带为F7即可。F：如果钻套导引的不是刀具的切削部分，而是刀具的导柱部分，这时也可以按基孔制的相应配合选取为：H7/f7、H7/g6、H6/g5。三：钻模板钻模板用于安装钻套，并确保钻套在钻模上的正确位置。常见的钻模板有以下几种。（1） 固定式钻模板 固定在夹具体上的钻模板称为固定式钻模板。钻模板与夹具体铸成一体或用螺钉和销钉连接的钻模板，这种钻模板可在装配时调整位置，因而使用广泛。固定式钻模板结构简单、钻孔精度高。（2） 铰链式钻模板 当钻模板妨碍工件装缷或钻孔后需要攻螺纹时，可采用铰链式钻模板。铰链销与钻模板的销孔采用G7/h6配合，与铰链座的销孔采用N7/h6配合。钻模板与铰链座之间采用H8/g7配合。钻套导向孔与夹具安装面的垂直度可通过调整两个支承钉的高度加以保证。加工时，钻模板由菱形螺母锁紧，由于铰链销孔之间存在配合间隙，用此类钻模板加工的工件精度比固定式钻模板低。（3） 可缷式钻模板 气动可调式钻模上，采用了可缷钻模反，工件先在可更换预定元件上预定位，可缷钻模板与工件止口配合实现五点定位，夹紧气缸的活塞杆通过开口垫圈将可缷钻模板与工件一起压紧。这类钻模板的定位精度高，可与工件一起装缷。第2章 柴油机喷油嘴压板的工艺分析2.2柴油机喷油嘴压板的分析 图1-1 柴油机喷油嘴压板零件图柴油机喷油嘴压板材料HT200，通过2-9螺栓孔，固定喷油嘴。2.2毛坯的选择柴油机喷油嘴压板材料HT200，HT200是灰铸铁的牌号，HT代表灰口铸铁,HT是灰色铸铁汉语拼音的缩写，灰铸铁HT200表30试样的最低抗拉强度200MPa. HT200适用范围 抗拉强度和塑性低，但铸造性能和减震性能好，主要用来铸造汽车发动机汽缸、汽缸套、车床床身等承受压力及振动部件。2.3基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。粗基准的选择原则： 首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。柴油机喷油嘴压板零件形状结构简单，选择底面、2-R16圆弧定位和夹紧工件。精基准选择应当满足以下要求：1、用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2、当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3、当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4、为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5、有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。第3章 工艺规程设计3.1 加工余量的确定 “柴油机喷油嘴压板”零件材料为HT200，生产类型为大批量生产，采用金属型浇注，精度等级CT-8，毛坯余量等级MA-F。1、 柴油机喷油嘴压板顶面的加工余量 柴油机喷油嘴压板顶面长72mm，精度等级CT-8，毛坯余量等级MA-F，查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4知，单边加工余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra6.3，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，知一步铣削即可满足其精度要求。2、 柴油机喷油嘴压板底面的加工余量 柴油机喷油嘴压板底面尺寸46mm，精度等级CT-8，毛坯余量等级MA-F，查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4知，单边加工余量Z=2.0mm，表面粗糙度Ra6.3，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，知一步铣削即可满足其精度要求。3、 柴油机喷油嘴压板20孔柴油机喷油嘴压板20孔mm，因孔的尺寸不大，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7和表2.3-8知，首铣钻孔至18，再扩18孔至19.8，接着粗铰19.8孔至19.96，最后精铰19.96孔至20。4、 柴油机喷油嘴压板2-9孔的加工余量柴油机喷油嘴压板2-9mm孔，因孔的尺寸不大，故采用实心铸造，查机械制造工艺设计简明手册表1.4-7和表2.3-8知，首铣钻孔至8.8，再扩8.8孔至8.96，最后精铰8.96孔至9。5、其他不加工表面，铸造即可满足其精度要求。3.2制定工艺路线制定工艺路线的出发点,应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工具,并尽量使工序集中来提高生产率。此外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工序01：金属型浇注工序02：人工时效处理工序03：铣顶面工序04：铣底面工序05：钻孔至18、扩18孔至19.8、粗铰19.8孔至19.96、精铰19.96孔至20工序06：钻孔至8.8、粗铰孔8.8至8.96、精铰8.96至9工序07：去毛刺工序08：检验至图纸要求工序09：发蓝工序10：包装、入库2.3工时的计算工序01：金属型浇注工序02：人工时效处理工序03：铣顶面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀，刀片采用YG8，2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据X52K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 3）计算工时切削工时：，走刀次数则机动工时为工序04：铣底面1. 选择刀具刀具选取端面铣刀，刀片采用YG8，2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 2）决定每次进给量及切削速度 根据X52K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600 3）计算工时切削工时：，走刀次数则机动工时为工序05：钻孔至18、扩18孔至19.8、粗铰19.8孔至19.96、精铰19.96孔至20工步一：钻孔至18选用18高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 619r/min 与619r/min相近的转速有545r/min和680r/min，在此选取n=680r/min 切削工时： ，则机动工时为 工步二：扩18孔至19.8确定进给量：根据参考文献表2-7根据加工中心说明书，主轴进给量，根据参考文献表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献表4.2-12，取 故实际切削速度为切削工时：，走刀次数i=1 则机动工时为工步三：粗铰19.8孔至19.96确定进给量：根据参考文献表2-7根据加工中心说明书，主轴进给量，根据参考文献表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，走刀次数i=1 则机动工时为工步四：精铰19.96孔至20确定进给量：根据参考文献表2-7根据加工中心说明书，主轴进给量，根据参考文献表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，走刀次数i=1 则机动工时为工序06：钻孔至8.8、粗铰孔8.8至8.96、精铰8.96至9工步一：钻孔至8.8选用8.8高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 543r/min 与543r/min相近的转速有392r/min和545r/min，在此选取n=545r/min 切削工时： ，走刀次数则机动工时为 工步二：粗铰孔8.8至8.96确定进给量：根据参考文献表2-7根据加工中心说明书，主轴进给量，根据参考文献表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，走刀次数i=2 则机动工时为工步三：精铰8.96至9确定进给量：根据参考文献表2-7根据加工中心说明书，主轴进给量，根据参考文献表4.2-13，取主轴速度：主轴转速，根据参考文献表4.2-12，取 故实际切削速度为 切削工时：，走刀次数i=2 则机动工时为工序07：去毛刺工序08：检验至图纸要求工序09：发蓝工序10：包装、入库第4章 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。由指导老师的分配，决定设计工序6：钻孔至8.8、粗铰孔8.8至8.96、精铰8.96至9的钻床夹具。4.1 工件自由度分析 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。由于该零件的加工是钻孔至8.8、粗铰孔8.8至8.96、精铰8.96至9，以工件底面、两个R16外圆定位夹紧工件，定位分析如下：1、 工件顶面作为第一定位基准，与支承板相配合，限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动。2、 工件R16圆弧作为第二定位基准，与固定V型块相配合，限制两个自由度，即X轴移动和Y轴移动。3、 工件另一R16圆弧作为第三定位基准，与可调V型块相配合，限制一个自由度，即Z轴转动。工件六个自由度被完全限制，属于完全定位。 4.2 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。5、夹紧力的计算：选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=10mm，材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅：许用应力幅：螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 s=3.54 取s=4 得 4.3定位误差设计4.3.1定位误差工件的加工误差，是指工件加工后在尺寸，形状和位置三个方面偏离理想工件的大小，它是由三部分因素产生的：1）工件在夹具中的定位、夹紧误差。2）夹具带着工件安装在机床上，夹具相对机床主轴（或刀具）或运动导轨的位置误差，也称对定误差。3）加工过程中误差，如机床几何精度，工艺系统的受力、受热变形、切削振动等原因引起的误差。其中定位误差是指工序基准在加工方向上的最大位置变动量所引起爱的加工误差。4.3.2产生定位误差的原因1.基准不重合来带的定位误差： 夹具定位基准与工序基准不重合，两基准之间的位置误差会反映到被加工表面的位置上去，所产生定位误差称之为基准转换误差。2.间隙引起的定位误差 在使用心轴、销、定位套定位时，定位面与定位元件间的间隙可使工件定心不准产生定位误差。3.与夹具有关的因素产生的定位误差1）定位基准面与定位元件表面的形状误差。2）导向元件、对刀元件与定位元件间的位置误差，以及其形状误差导致产生的导向误差和对刀误差。3）夹具在机床上的安装误差，即对定误差导致工件相对刀具主轴或运动方向产生的位置误差。4）夹紧力使工件与定位元件间的位置误差，以及定位元件、对刀元件、导向元件、定向元件等元件的磨损。 4.3.3定位误差的计算定位误差是指采用调整法加工一批工件时，由于定位不准确而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面对工序基准的距离尺寸）或位置要求方面的加工误差。当采用夹具加工工件时，由于工件定位基准和定位元件的工作表面均有制造误差使定位基准位置变化，即定位基准的最大变动量，故由此引起的误差称为基准位置误差，而对于一批工件来讲就产生了定位误差。如图1所示 图1用V型块定位加工时的定位误差当定位基准与工序基准不重合时，就产生了基准不重合误差。基准不重合误差即工序基准相对定位基准理想位置的最大变动量。定位误差指一批工件采用调整法加工，仅仅由于定位不准而引起工序尺寸或位置要求的最大可能变动范围。定位误差主要由尺寸位置误差和基准不重合误差组成。 根据相关公式和公差确定具体变动量。如图2，两个极端情况：情况1：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地高得加工尺寸；情况2：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地低得加工尺寸。且该工序定位误差 图2 定位误差 =O1O2+(d2-（d2-Td2)/2 =Td1/(2sina/2)+Td2/2 =0.043/2sin45+0.03/2 0.3924.4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。4.4.1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，4.4.2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。4.5 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。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。7、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。 对于不同的机床夹具，对于夹具的具体结构和使用要求，应进行具体分析，订出具体的技术要求。设计中可以参考机床夹具设计手册以及同类的夹具图样资料。8、对零件编号，填写标题栏和零件明细表： 每一个零件都必须有自己的编号，此编号是唯一的。在工厂的生产活动中，生产部件按零件编号生产、查找工作。 完整填写标题栏，如装配图号、名称、单位、设计者、比例等。 完整填写明细表，一般来说，加工工件填写