机械毕业设计：惰轮轴加工工艺及夹具设计

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1、JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY本科毕业设计（论文）惰轮轴零件加工工艺分析和专用夹具设计学 院 机械工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年级班别 2012级机制一班 学 号 2012403010138 学生姓名 钱 星 指导教师 赵 瑾 2016 年 05 月 09 日荆楚理工学院本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人承诺毕业设计（论文）惰轮轴零件加工工艺分析和专用夹具设计是在指导教师 赵 瑾 的指导下独立完成的，无抄袭、剽窃行为，引用他人的成果、数据已注明出处并致谢。如涉及知识产权纠纷，由本人负责。本人同意学校对该设计（论文）拥有保存、收录、使用的权利。 承

2、诺人(签名)： 年 月 日目 录 前 言（1）1 机械加工工艺规程制定（2）1.1 零件的工艺分析（2）1.1.1 零件的功用、结构及特点（2）1.1.2 主要加工表面及要求（2）1.2 毛坯的选择（3）1.2.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差（3）1.2.2 确定毛坯的技术要求（3）1.2.3 绘制毛坯图（3）1.4 拟定机械加工工艺路线（4）1.4.1 确定各表面的加工方法（4）1.4.2 拟定加工工艺路线（4）1.4.3 工艺路线方案的分析与比较（6）1.5确定机械加工余量、工序尺寸及公差（6）1.6 选择机床及工艺装备（7）1.6.1 选择机床（7）1.6.2 选择刀具（7）

3、1.6.3 选择夹具（7）1.6.4选择量具（7）1.7 确定切削用量及基本工时（8）2 机床夹具设计（25）2.1 定位方案及定位元件的选择和设计（25）2.1.1 定位方案的选择（25）2.1.2 定位元件确定（26）2.2 导向方案及导向元件的选择和确定（27）2.3夹紧装置设计（28）2.4 夹紧力的计算（28）2.4.1夹紧力方向的确定（28）2.4.2夹紧力作用点的选择（28）2.4.3夹紧力大小的确定（29）2.5夹具体设计（29）2.6 对结构方案进行精度分析和计算（30）2.6.1 定位误差分析（30）2.6.2导向误差的计算（30）2.6.3安装误差（30）2.6.4夹具误

4、差（30）2.6.5加工方法误差（31）2.6.6保证加工精度的条件（31）目 录2.7夹具总图设计（31）结 论（36）参考文献（37）II惰轮轴工艺分析和夹具设计摘 要 本设计的零件为惰轮轴，惰轮轴是拖拉机、推土机、通井机等系列产品上的一个必需件,主要适用于机械传动系统中力的传送。材料选用QT600-3钢。根据零件的形状、尺寸精度、生产的经济效益等各方面的详细分析其加工工艺，多采用专用机床加工。通过对零件的分析，此轴要求精度相对较高，工序适当集中，要求光滑，所以选用工具和尺寸要准。最后对零件进行校核，以便达到零件精度的要求。该零件的工艺规程和工艺装备设计包括零件的工艺性分析、机械加工工艺规

5、程设计和钻孔专用夹具设计。主要针对定位方案的选择，夹紧方案的确定、夹具体的设计，并运用AutoCAD完成了此专用夹具的零件图和装配图。另外，还运用Pro/e进行了主要零件三维造型设计。【关键词】 惰轮轴 工艺规程 专用夹具 校核 AutoCAD 三维造型 IIIIdler shaft process analysis and fixture designAbstractThe design of parts for the idler shaft, an idler shaft is a tractor, bulldozer, hoist and other products on one o

6、f the necessary parts, transmission is mainly used in the mechanical transmission system in force. Material is QT600-3 steel. According to the shape, size precision, detailed analysis all aspects of production and other economic benefits of its manufacturing processes, the use of a dedicated machine

7、. Based on the analysis of the components, this axis required accuracy is relatively high, the appropriate concentration processes require smooth, and use tools to prospective size. Finally, to check the parts, to meet the requirements of precision parts. The parts of the process process and equipme

8、nt design including parts of the process analysis, the machining process planning and design of special fixture for drilling design. Mainly for positioning scheme selection, clamping scheme, fixture design and body. The use of AutoCAD to complete this special fixture parts drawing and assembly drawi

9、ng. In addition, it was the main parts of three-dimensional modeling design using Pro/e.【Key words】 Idler shaft Process specification Special fixture Check AutoCAD 3D modelingIV前言本次设计对象为惰轮轴，设计内容为惰轮轴加工工艺分析及其专用夹具设计。一、在本次设计中，主要包括以下几个步骤： 1.惰轮轴的工艺设计： 确定毛坯材料及尺寸，确定工艺路线，确定工序切削用量，确定工时定额的计算。 2.惰轮轴专用夹具的设计：设计夹具

10、定位装置，夹紧和导向装置，确定夹具技术要求和有关尺寸,公差配合,进行夹具精度、误差分析和计算。3.惰轮轴专用夹具总装图的绘制： 根据先前计算和整合，利用相关制图软件如：CAD、Pro/e等绘制出相应的零件图及其装配图。二、毕业设计要达到的主要目标及技术要求： 1.工艺设计方面要求：按照零件加工要求及质量要求设计工艺。在保证加工质量的前提下，尽量的提高生产率。 2.夹具设计方面要求：由于本零件需大批量生产，故设计夹具时，在保证工件的加工度的同时，也必须考虑到要使工件和夹具之间的拆装及维修方便快捷，以缩短加工用时，从而保证加工效率。11 机械加工工艺规程制定1.1 零件的工艺分析图1.1 惰轮轴零

11、件图 1.1.1 零件的功用、结构及特点 该零件主要适用于机械传动系统中力的传送，用于机床，汽车等产品。通过30轴与惰轮配合，并通过耳板上螺纹孔固定惰轮，带动惰轮转动。两轴外圆为主要配合表面，故表面精度要求相对较高。该零件属于轴类零件，形状较为规则，两端为30的轴段，且在轴上分布若干通油孔；中间为耳板，其上对称分布两个直径为9的通孔和两个M6螺纹孔用于惰轮轴与惰轮间的连接与固定。由于该零件在工作时承受一定的力，一次要求有一定的强度、刚度和韧性。1.1.2 主要加工表面及要求1）左端30轴段左端轴径30-0.02 -0.04的轴长度为28mm，外圆面表面粗糙度Ra为3.2 m；轴心线与轴左端面垂

12、直度为0.03mm，与耳板垂直度为0.03mm；轴两端倒角，轴肩处车退刀槽。2） 右端30轴段右端轴径30+0.023 +0.008，外圆面表面粗糙度Ra为3.2m，端面粗糙度Ra为12.5m；轴外圆面与左端轴轴心线的同轴度为0.05mm；轴两端倒角，轴肩处车退刀槽。3） 两轴间耳板耳板厚度为80.1mm，其中部有一直径为50mm厚度为1mm的圆形凸台；左端面粗糙度Ra12.5m，凸台表面粗糙度Ra为6.3m，右端面粗糙度Ra为6.3m；右端面与右端轴轴心线的垂直度为0.06mm；4） 螺纹孔轴上螺纹孔孔径M6，孔深50mm，两孔间距160 -0.2mm；螺纹深度12mm，表面粗糙度Ra为12

13、.5m；耳板上螺纹孔孔径M6，为通孔，两孔间距58mm；表面粗糙度Ra为12.5m。5） 通孔R9两孔间距80mm，内圆面表面粗糙度Ra为12.5m6） 通油孔尺寸34，左端轴上两孔成30分布，右端轴上两孔对称分布；表面粗糙度Ra为25m。1.2 毛坯的选择1.2.1 确定毛坯的类型、制造方法和尺寸及其公差1） 本设计的零件为小型零件，生产类型为大批量生产。零件材料为QT600-3，确定毛坯为铸造件，选择金属铸造成型。2） 该零件的形状不是很复杂，因此毛坯的形状与零件的形状应尽量接近，且该毛坯采用的是金属铸造成型，因此其精度是比较高的。查表3-11 ，铸件的尺寸公差为CT8,加工余量等级按CT

14、8-MA-F级（见表3-21 ）。查表3-31 ，两段圆轴外圆面及端面留单边余量为2mm，耳板凸台出加工余量2mm，凸台外加工余量3mm，所有孔均不铸出。1.2.2 确定毛坯的技术要求 1）铸件不应有裂纹，砂眼和局部缩松、气孔及夹渣等缺陷。铸件表面应清除毛刺、结瘤和粘砂等。 2）正火处理硬度为229302HRB，以消除内应力，改善切削加工性能。1.2.3 绘制毛坯图 图1.2 惰轮轴毛坯图1.3基准的选择表1.1 加工基准选择序号加工部位基准选择1左右端面及中心孔毛坯外圆面（粗基准）2左右轴段外圆面（粗加工）轴中心线3左右轴段外圆面（半精加工）轴中心线4耳板两端面及其外圆面轴中心线5耳板上9孔

15、及各螺纹孔轴中心线及轴右端面6通油孔3轴外圆面及其中心线 1.4 拟定机械加工工艺路线1.4.1 确定各表面的加工方法根据各加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求，选定如下加工方法：该惰轮轴上各外圆面及端面加工方式均为车削；该零件上各孔加工方式均为钻削。具体加工方法的分析如下：1） 惰轮轴两端面：左端面表面粗糙度Ra为6.3m，查表4-21 ，需进行粗车-半精车；右端面表面粗糙度Ra为12.5m，查表4-21 ，采用粗车即可。2） 轴外圆面：表面粗糙度Ra为3.2m，查表4-21 ，需进行粗车-半精车。3） 50凸台：表面粗糙度Ra为6.3m，查表4-21 ，需进行粗车-半精车。4） 耳板两端面

16、：左端面粗糙度Ra为12.5m，需粗车；右端面表面粗糙度Ra为6.3，需进行粗车-半精车。5） 螺纹孔、通油孔及其它各孔：表面粗糙度Ra为12.5m-25m，采取钻削均可达到。1.4.2 拟定加工工艺路线加工方案有以下两种，分别如表1-2和表1-3所示：表1.2 加工方案一工序号工序名称工序内容工装设备10毛坯铸造20热处理正火硬度229-302HRB30车削平端面，钻中心孔车床，游标卡尺，三爪卡盘40车削粗车右端轴外圆30和耳板外缘面及其右端面，调头加工左端轴外圆、耳板左端面及其上的凸台车床，游标卡尺，三爪卡盘，顶尖50车削半精车右端轴外圆面30和耳板右端面，倒角，车退刀槽；调头加工左端外圆

17、30及其端面和凸台，倒角，车退刀槽车床，游标卡尺，三爪卡盘，两顶尖60钻削钻耳板上29孔，钻攻耳板上M6螺纹孔钻床Z3025，专用夹具，游标卡尺70钻削钻30轴上5孔及攻M6螺纹钻床Z3025，专用夹具，游标卡尺80钻削钻3浅孔钻床Z3025，专用夹具，游标卡尺90钻削钻3深孔钻床Z3025，专用夹具，游标卡尺100去毛刺去毛刺，修边锉刀，砂皮纸110检验入库非加工表面喷硝化油漆，喷油，入库表1.3 加工方案二工序号工序名称工序内容工装设备10毛坯铸造20热处理正火硬度229-302HRB30车削平端面，钻中心孔车床，游标卡尺，三爪卡盘40车削粗车右端轴外圆30，调头加工左端轴外圆车床，游标卡

18、尺，三爪卡盘顶尖50车削粗车耳板右端面，调头车耳板左端面车床，游标卡尺，三爪卡盘顶尖60车削半精车右端轴外圆面30调头加工左端外圆30车床，游标卡尺，三爪卡盘两顶尖，鸡心夹头70车削半精车耳板左端面，调头加工其右端面车床，游标卡尺，三爪卡盘两顶尖，鸡心夹头80车削倒角，车退刀槽；调头倒角，车退刀槽。车床，三爪卡盘，两顶尖，鸡心夹头90钻削钻29孔，钻攻M6螺纹孔钻床Z525，专用夹具，游标卡尺100钻削钻3孔钻床Z525，专用夹具，游标卡尺110检验去毛刺，修边锉刀，砂皮纸120入库非加工表面喷硝化油漆，喷油，入库1.4.3 工艺路线方案的分析与比较 1）方案一 按工艺集中原则组织工序，左端轴

19、段与耳板左端面，右端轴段与耳板右端面及其凸台在同一工序同一装夹中加工完成。其优点是：工艺路线短，减少了工件的装夹次数，缩短了装夹时间，且易于保证各加工面之间的相互位置精度。 2）方案二按工序分散原则组织工序，其缺点是工艺路线长，增加了工件的装夹次数，且多次装夹影响各加工面之间的位置精度，还增加了工件加工时间。由于该惰轮轴零件是大批量生产，根据零件图知其对部分加工面还有位置精度要求。故为应尽量使工序集中以满足生产率和保证质量的要求，综合比较，考虑选择方案一更为合理。1.5确定机械加工余量、工序尺寸及公差根据加工工艺，查各种表面加工余量表分别确定各加工表面的加工余量、工序尺寸及公差，如表1-4所示

20、。表1.4 机械加工余量及工序尺寸工序号工序内容单边余量/mm工序尺寸/mm表面粗糙度Ra/m30粗车右轴端面25712.5粗车左轴端面1.5555.4512.5粗车右轴外圆1.5530.912.540粗车耳板右端面1.5510.4512.5粗车左轴外圆1.5530.912.5粗车耳板左端面1.558.912.5粗车凸台1.451.4512.5粗车凸台外缘面212.550半精车右端轴外圆0.4530+0.023 +0.0083.2半精车耳板右端面0.458.456.3半精车右轴端面0.45556.3半精车做轴外圆0.4530-0.02 -0.043.2半精车耳板左端面0.4580.16.3半精

21、车凸台表面0.4516.3倒角1C112.5车退刀槽12112.560钻9孔4.5925钻耳板M6孔3612.570钻轴端5孔2.5512.5 80钻3孔1.53251.6 选择机床及工艺装备1.6.1 选择机床1） 工序30、40、50、60由于加工零件轮廓尺寸不大，且为较为规则的轴类零件。根据其尺寸选用车床CA6140；2） 工序70钻9、M6、3孔。由于孔的直径较小，且需用专用夹具装夹，故可采用Z3025.1.6.2 选择刀具1） 车刀从零件要求和加工经济精度方面来考虑，查表2-162 ，因为加工材料是QT600-3属于脆性材料，刀具需要有一定的耐冲击性能，故粗加工工序中可使用YG8材料

22、的车刀，而半精加工工序中则可使用YG6材料的车刀。2） 钻头从零件要求和加工经济精度方面来考虑，采用锥柄麻花钻头和直柄麻花钻来完成加工工序。工序70中，两个9的孔直接采用钻头直径为9的钻头进行钻孔，而两个M6的孔，因为后续工作中需要攻丝，因此查表3-43 ，选用直径为5的锥柄麻花钻进行钻孔。最后是四个直径为3的通油孔，查表3-33 ，选用3直柄麻花钻进行钻孔。1.6.3 选择夹具1） 车削夹具该零件加工中工序40使用三爪自定心卡盘装夹；工序50使用三爪卡盘加一顶尖装夹；工序60、70为半精加工工序，为保证工件各表面同轴度和垂直度等要求，使用两顶尖加鸡心夹头装夹。2） 钻削夹具根据该零件各孔位置

23、及加工要求，需设计专用对各孔进行加工。1.6.4选择量具该零件属于批量生产，一般采用通用夹具。且崩岭尖比较简单，相对精度也不高，所以本加工过程中采用的是游标卡尺和千分尺进行测量。根据生产类型和满足被加工零件的技术要求，且结合现有的生产条件，各工序所选用的机床设备和工艺装备如表1.5所示。表1.5 机床设备和工艺装备选择工序号工序内容机床设备和工艺装备30平端面，钻中心孔CA6140车床，YG8端面车刀，三爪卡盘0-200mm/0.02mm游标卡尺40粗车右端轴外圆30，粗车耳板右端面；调头加工左端轴外圆，车耳板左端面。CA6140车床，YG8端面车刀，YG8外圆车刀，三爪卡盘0-200mm/0

24、.02mm游标卡尺50半精车右端轴外圆面30，半精车耳板左端面，倒角，车退刀槽；CA6140车床，YG6外圆车刀，两顶尖和鸡心夹头，千分尺50调头加工左端外圆30，耳板右端面，倒角，车退刀槽。CA6140车床，YG6外圆车刀，切槽刀两顶尖和鸡心夹头，千分尺60钻29孔，钻攻M6螺纹孔Z3025钻床，直径9和5锥柄麻花钻，专用夹具，0-200mm/0.02mm游标卡尺70钻轴端5、M6孔Z3025钻床，直径6和5锥柄麻花钻，专用夹具，0-200mm/0.02mm游标卡尺0钻3孔Z3025钻床，直径3直柄麻花钻，专用夹具，0-200mm/0.02mm游标卡尺1.7 确定切削用量及基本工时 1）工序

25、30 车两端面 （1）车右端面 步骤如下：确定背吃刀量a p：端面总加工余量为2mm，一次走到加工，a p=2mm。确定进给量：根据表5-1021 查得=0.3-0.4mm/r；查表5-41 根据机床刀架的横向进给量，取=0.35mm/r。确定切削速度v c：根据表5-109和表5-1101 ，查得C v=189.8，m=0.2，x v=0.15，y v=0.2，修正系数K Mv=0.71,K Hv=1.24,K hv=0.8,Kk v=1.0，K tv=0.83。刀具寿命选T=60min，故 v c 确定机床主轴转速n： 根据表5-51 查得相近较小的机床转速为n=320r/min，所以实际

26、切削速度v c =50.3m/min。计算基本时间T j：切削加工长度l=34mm，端面车刀选用主偏角k r=90，背吃刀量a p=2，查表5-138和5-1391 得l 1 =取l 1=4mm，l 2=（3-5）mm，批量生产l 3=0. 辅助时间T f：查表5-1531 得，装夹工件的时间为0.8min，启动机床的时间为0.02min，取量具并测量的时间为0.5min，共计T f=0.8+0.02+0.5=1.32min。（2） 粗车左端面 根据加工余量为1.55mm，则a p=1.55mm，=0.35mm/r，查得C v=189.8，m=0.2，x v=0.15，y v=0.2，修正系数

27、K Mv=0.71,K Hv=1.24,K hv=0.8,Kk v=1.0，K tv=0.83。刀具寿命选T=60min，故 v c = = = 56.51m/min 主轴转速n = = = 359r/min 取n = 320r/min 基本时间T j= ， 辅助时间T f：查表5-1531 得，装夹工件0.8min，变换进给量0.02min，取量具测量尺寸0.5min，合计T f=1.32 min。2）工序40粗车两轴外圆和耳板端面（1） 粗车右轴外圆背吃刀量、进给量、切削速度、机床转速等与粗车左端面的数据一致。 计算基本时间T j：切削加工长度l=19mm，外圆车刀主偏角k r=45，背吃

28、刀量a p=1.55mm，查表5-138和表5-1391 得：l 1 = 取l 1= 4mm，l 2=（3-5）mm，取l 2=4mm，批量生产l 3=0。 基本时间 = 辅助时间T f：查表5-1531 得，变换刀架的时间为0.05min，取量具测量尺寸0.5min，合计T f=0.55min（2）粗车耳板右端面背吃刀量、进给量、切削速度、机床转速等与粗车左端面的数据一致。计算基本时间T j：切削加工长度l=57mm，端面车刀主偏角k r=90，背吃刀量a p=1.55mm，l 1=取l 1=4mm，l 2=（3-5）mm，批量生产l 3=0. 辅助时间T f：变换刀架0.05min，合计T

29、 f=0.05min。（3） 粗车左轴外圆和耳板左端面 车左轴外圆时的计算数据与车右轴时的基本一致，仅切削长度l改变，此时l=28mm，故基本时间 辅助时间T f：装夹工件时间0.8min，量具测量时间0.5min，变换刀架0.05min，合计辅助时间T f=1.35min。车耳板左端面的计算数据与车右端面的时间一样：基本时间T f=0.33min，辅助时间T f=0.05min。3） 工序50 （1）半精车左端外圆 步骤如下：确定背吃刀量a p：加工余量为0.45mm，a p=0.45mm。确定进给量：查表5-1031 得=0.25-0.40mm/r，根据表5-51 机床的横向进给量选取=0

30、.3mm/r。确定切削速度v c：根据表5-109和表5-1101 ，查得C v=189.8，m=0.2，x v=0.15，y v=0.2，修正系数K Mv=0.71,K Hv=1.24,K hv=0.8,Kk v=1.0，K tv=0.83。刀具寿命选T=60min，故 v c = =70.2m/min 确定主轴转速n： n = 根据表5-51 查得相近较小的机床转速为n=400r/min，所以实际切削速度v c =62.8m/min。计算基本时间T j：切削加工长度l=28mm，外圆车刀选用主偏角k r=45，背吃刀量a p=0.45，查表5-138和5-1391 得l 1 =取l 1=4

31、mm，l 2=（3-5）mm，批量生产l 3=0.故基本时间 辅助时间T f：查表5-1531 得，取量具并测量的时间为0.5min，转换刀架的时间0.05min，变速或改变进给量的时间0.02min共计T f=0.57min。 （2）半精车耳板上凸台背吃刀量a p=0.45mm，进给量=0.3mm/r，n=400r/min，v c =62.8m/min。计算基本时间T j：切削加工长度l=10mm，端面车刀选用主偏角k r=90，背吃刀量a p=0.45，查表5-138和5-1391 得l 1 =取l 1=4mm，l 2=（3-5）mm，批量生产l 3=0. 辅助时间T f：查表5-1531

32、 得，转换刀架的时间0.05min，共计T f=0.57min。（3）半精车右端轴外圆 半精车右轴外圆时的计算数据与车左轴时的基本一致，仅切削长度l改变，此时l=19mm，故基本时间： 辅助时间T f：装夹工件时间0.8min，量具测量时间0.5min，变换刀架0.05min，合计辅助时间T f=1.35min。（4） 半精车耳板右端面背吃刀量a p=0.45mm，进给量=0.3mm/r，n=400r/min，v c =62.8m/min。 计算基本时间T j：切削加工长度l=10mm，端面车刀选用主偏角k r=90，背吃刀量a p=0.45，查表5-138和5-1391 得l 1 =取l 1

33、=4mm，l 2=（3-5）mm，批量生产l 3=0. 基本时间： 辅助时间T f：量具测量时间0.5min，变换刀架0.05min，合计辅助时间T f=0.55min。（5）切槽 背吃刀量a p=0.45mm，进给量=0.3mm/r，n=400r/min，v c =62.8m/min。 计算基本时间T j：切槽刀选用主偏角k r=90，背吃刀量a p=0.45，查表5-138和5-1391 得l 1 = 取l 1=4mm，l 2=l 3=0mm 基本时间： 辅助时间T f：装夹工件时间0.8min，变换刀架0.05min，合计辅助时间T f=0.85min。 （6）倒角取n=710r/min

34、，基本时间T j=0.006min，辅助时间T f=0.08min。 4）工序60 （1）钻9孔步骤如下：确定进给量。根据表5-1131 ，取=0.02d 0=0.029=0.18mm/r，查表5-31 根据钻床Z3025的进给量参数选定=0.2mm/r确定切削速度v c。根据表5-1131 ，取v c=20m/min确定机床主轴转速n。 根据表5-31 ，按机床实际转速取n=630r/min，实际切削速度v c=17.8m/min。计算基本时间T j。被加工孔长度l=7mm切入量 式中，d 0为钻头直径（mm），为钻头半顶角，常为60。取y=4mm，切出量=4mm。 确定辅助时间T f。查表

35、5-1531 得，装夹工件的时间为0.8min，启动机床的时间为0.02min，启动调节切削液的时间为0.25min取量具并测量的时间为0.5min，合计T f=1.37min。（2）钻M6通孔步骤如下：确定进给量。根据表5-1131 ，取=0.02d 0=0.024=0.08mm/r，查表5-31 根据钻床Z3025的进给量参数选定=0.08mm/r确定切削速度v c。根据表5-1131 ，取v c=20m/min确定机床主轴转速n。 根据表5-31 ，按机床实际转速取n=1600r/min，实际切削速度v c=20m/min。计算基本时间T j。被加工孔长度l=7mm切入量 式中，d 0为

36、钻头直径（mm），为钻头半顶角，常为60。取y=3mm，切出量=3mm。 确定辅助时间T f。查表5-1531 得，变换刀架的时间为0.05min，变速或变换进给量的时间为0.02min，合计T f=0.07min。5） 工序70 （1）钻5深孔，攻M6螺纹孔 进给量、切削速度、机床转速、切入量及切出量等参数与钻M6浅孔相同。被加工孔长度变为l=50mm，故基本时间 确定辅助时间T f。查表5-1531 得，装夹工件的时间为0.8min，启动机床的时间为0.02min，取下工件时间为0.2min，合计T f=1.02min。6） 工序80 钻3浅孔 步骤如下：确定进给量。根据表5-1131 ，

37、取=0.02d 0=0.023=0.06mm/r，查表5-31 根据钻床Z3025的进给量参数选定=0.06mm/r确定切削速度v c。根据表5-1131 ，取v c=20m/min确定机床主轴转速n。 根据表5-31 ，按机床实际转速取n=1600r/min，实际切削速度v c=15m/min。计算基本时间T j。被加工孔长度l=7mm切入量 式中，d 0为钻头直径（mm），为钻头半顶角，常为60。取y=2mm，切出量=2mm。 确定辅助时间T f。查表5-1531 得，变换刀架的时间为0.05min，变速或变换进给量的时间为0.02min，合计T f=0.07min。7）工序90钻3深孔进

38、给量、切削速度及机床转速、切入量及切出量等参数与钻3浅孔相同。被加工孔长度变为l=20mm。故基本时间 确定辅助时间T f。查表5-1531 得，装夹工件的时间为0.8min，启动机床的时间为0.02min，取下工件时间为0.2min，合计T f=1.02min。24荆楚理工学院机械工程学院零件名称惰轮轴材料牌号QT600-3编制第 1 张机械加工工艺过程卡片零件编号毛坯种类铸造件指导共 2 张生产类型大批量毛坯重量审核（日期）工序号工 序名 称工 序 内 容机床夹具刀具量具辅助工具时间定额（分）10毛坯铸造铸造毛坯游标卡尺20热处理正火30车削平端面，钻中心孔CA6140三爪卡盘YG8端面车

39、刀游标卡尺2.8640车削粗车右端轴外圆30CA6140三爪卡盘YG8端面车刀游标卡尺0.79粗车耳板右端面CA6140三爪卡盘YG8端面车刀游标卡尺0.38粗车左端轴外圆CA6140三爪卡盘YG6外圆车刀游标卡尺1.67粗车耳板左端面及其上的凸台CA6140三爪卡盘YG8端面车刀游标卡尺0.3850车削半精车左端轴外圆面30CA6140两顶尖，鸡心夹头YG6外圆车刀千分尺0.86半精车耳板上凸台CA6140两顶尖，鸡心夹头YG8端面车刀千分尺0.72半精车耳板右端面CA6140两顶尖，鸡心夹头YG8端面车刀千分尺0.83半精车右端外圆30CA6140两顶尖，鸡心夹头YG6外圆车刀千分尺1.5

40、5倒角，车退刀槽CA6140两顶尖，鸡心夹头YG8切槽刀千分尺0.96荆楚理工学院机械工程学院零件名称惰轮轴材料牌号QT600-3编制钱星第 2 张机械加工工艺过程卡片零件编号毛坯种类铸造件指导赵瑾共 2 张生产类型大批量毛坯重量审核（日期）工序号工 序名 称工 序 内 容机床夹具刀具量具辅助工具时间定额（分）60钻削钻耳板上29孔和M6螺纹孔Z3025专用夹具锥柄麻花钻游标卡尺3.1270钻削钻轴端处5孔及M6螺纹孔Z3025专用夹具锥柄麻花钻游标卡尺1.4680钻削钻3浅孔Z3025专用夹具直柄麻花钻游标卡尺0.1890钻削钻3深孔Z3025专用夹具直柄麻花钻游标卡尺1.27100去毛刺钳

41、工台锉刀，砂纸110检验入库非加工表面喷硝化油漆，喷油，入库荆楚理工学院机械工程学院零件名称惰轮轴材料牌号QT600-3同时加工件数第 张机械加工工序卡片零件编号毛坯种类铸造件共 张生产类型大批量毛坯重量 工序编号30夹具编号工序名称车削夹具名称三爪卡盘编制（日期）设备名称车床工序工时2.86指导（日期）设备型号CA6140冷却液无审核（日期）工步号工步内容走刀长度（mm）走刀次数主轴转速(r/min)切削速度(m/s)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)工时定额（min）1粗车左端面，钻中心孔15132050.40.351.551.432粗车右端面，钻中心孔15132050.30.3521.4

42、3荆楚理工学院机械工程学院零件名称惰轮轴材料牌号QT600-3同时加工件数第 张机械加工工序卡片零件编号毛坯种类铸造件共 张生产类型大批量毛坯重量工序编号40夹具编号工序名称车削夹具名称顶尖，鸡心夹头编制（日期）设备名称车床工序工时2.86指导（日期）设备型号CA6140冷却液无审核（日期）工步号工步内容走刀长度（mm）走刀次数主轴转速(r/min)切削速度(m/s)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)工时定额（min）1粗车右端轴外圆3019132050.30.351.550.792粗车耳板右端面1.55132050.30.3520.383粗车左端轴外圆28132050.30.3521.674

43、粗车耳板左端面及其上的凸台1.55132050.30.351.550.38荆楚理工学院机械工程学院零件名称惰轮轴材料牌号QT600-3同时加工件数第 张机械加工工序卡片零件编号毛坯种类铸造件共 张生产类型大批量毛坯重量工序编号50夹具编号工序名称车削夹具名称顶尖，鸡心夹头编制（日期）设备名称车床工序工时2.86指导（日期）设备型号CA6140冷却液无审核（日期）工步号工步内容走刀长度（mm）走刀次数主轴转速(r/min)切削速度(m/s)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)工时定额（min）1半精车左端轴外圆面3028140062.80.30.450.862半精车耳板上凸台20140062.80

44、.30.450.723半精车右端外圆3019140062.80.30.451.554半精车耳板右端面35140062.80.30.450.835倒角11710 0.056车退刀槽11400 0.36荆楚理工学院机械工程学院零件名称惰轮轴材料牌号QT600-3同时加工件数第 张机械加工工序卡片零件编号毛坯种类铸造件共 张生产类型大批量毛坯重量工序编号60夹具编号工序名称钻削夹具名称专用夹具编制（日期）设备名称钻床工序工时3.67指导（日期）设备型号Z3025冷却液无审核（日期）工步号工步内容走刀长度（mm）走刀次数主轴转速(r/min)切削速度(m/s)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)工时定额

45、（min）1钻9孔7163017.8 0.21.492钻M671160020 0.080.72荆楚理工学院机械工程学院零件名称惰轮轴材料牌号QT600-3同时加工件数第 张机械加工工序卡片零件编号毛坯种类铸造件共 张生产类型大批量毛坯重量工序编号70夹具编号工序名称钻削夹具名称专用夹具编制（日期）设备名称钻床工序工时1.45指导（日期）设备型号Z3025冷却液无审核（日期）工步号工步内容走刀长度（mm）走刀次数主轴转速(r/min)切削速度(m/s)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)工时定额（min）1钻轴端5孔501160020 0.081.462攻轴端M6螺纹121160020 0.081

46、.23荆楚理工学院机械工程学院零件名称惰轮轴材料牌号QT600-3同时加工件数第 张机械加工工序卡片零件编号毛坯种类铸造件共 张生产类型大批量毛坯重量工序编号80夹具编号工序名称钻削夹具名称专用夹具编制（日期）设备名称钻床工序工时1.45指导（日期）设备型号Z3025冷却液无审核（日期）工步号工步内容走刀长度（mm）走刀次数主轴转速(r/min)切削速度(m/s)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)工时定额（min）1钻3浅孔711600150.060.18荆楚理工学院机械工程学院零件名称惰轮轴材料牌号QT600-3同时加工件数第 张机械加工工序卡片零件编号毛坯种类铸造件共 张生产类型大批量毛坯

47、重量 工序编号90夹具编号工序名称钻削夹具名称专用夹具编制（日期）设备名称钻床工序工时1.45指导（日期）设备型号Z3025冷却液无审核（日期）工步号工步内容走刀长度（mm）走刀次数主轴转速(r/min)切削速度(m/s)进给量(mm/r)背吃刀量(mm)工时定额（min）1钻3深孔201160015 0.061.272 机床夹具设计2.1 定位方案及定位元件的选择和设计2.1.1 定位方案的选择根据工序加工要求，工件在夹具中的定位有两种方案可供选择。 （1）方案一如图2.2所示，以30+0.023 +0.008 轴外圆面为主要定位基准，限制4个自由度；以耳板右端面为止推基准，限制1个自由度；

48、以耳板外缘面为防转基准，限制1个自由度。实现完全定位。 图2.1 定位方案一方案一中，各基准面对应限制的自由度如下： 耳板右端面： 30轴外圆面： 耳板外缘面： （2）方案二如图2.1所示，以耳板外缘面为主要定位基准，限制5个自由度；以30+0.023 +0.008 端面为止推基准，限制1个自由度。实现完全定位。图2.2 定位方案二方案二中，各基准面对应限制的自由度如下： 耳板外缘面： 30轴端面：方案分析：方案一：一方面保证了加工基准与设计基准的统一，另一方面轴外圆已经经过半精加工，精度相对较高，误差较小。方案二：耳板外缘面为非加工表面，精度极低，以其为基准加工对工件精度影响极大；另外还会产

49、生基准不重合误差。综合比较以上两个方案的优缺点，从工件的质量及精度方面考虑，决定采用方案一。2.1.2 定位元件确定根据定位方案一，设计定位方案的结构如图2.3所示。30+0.023 +0.008轴采用定位衬套定位，衬套与耳板下端面接触限制工件移动，耳板凸缘处用浮动v形块防止工件转动，实现工件完全定位。图2.3 夹具定位元件结构方案2.2 导向方案及导向元件的选择和确定1） 导向方案确定选择导向方案如图2.4所示。由于零件的生产类型为大批量生产，考虑到钻套磨损后可以更换，首选标准结构的可换钻套。但由于加工两孔的距离很近，可换钻套无法安装，故不得不采用固定钻套。钻套到工件表面的距离按（0.30.7）d = 1.84.2mm。考虑到本加工工序中钻头较细，为防止切屑将钻头别断，应有足够的排屑空间，故钻套至工件表面的距离取4mm。2）导向元件结构确定固定钻套与钻模板的配合选F7/n6，据此，查表9-82确定固定钻套为B616 JB/T 8045.1-1999。图2.4 夹具导向元件结构方案2.3夹紧装置设计夹紧装置如图2.5所示，由于该零件为大批量生产，必须考虑到工件的装卸方便。故采用钩形压板压紧，结构简单，