杠杆二加工工艺及钻φ8孔夹具设计[含cad图纸三维ug和说明书等全套资料]

杠杆二加工工艺及钻8孔夹具设计含cad图纸三维ug和说明书等全套资料,含cad图纸,三维ug和说明书等全套资料,杠杆,加工,工艺,夹具,设计,cad,图纸,三维,ug,以及,说明书,仿单,全套,资料 XXXXXX毕业设计（论文）任务书系（教研室）主任: 机电工程学院 院 机械工程 系（教研室） （签名） 年 月 日学生姓名： 学号： 专业：机械设计制造及其自动化 1 设计（论文）题目及专题：杠杆加工工艺及钻8孔夹具设计2 学生设计（论文）时间： 自 3 月 21 日开始至 5 月 31 日止3 设计（论文）所用资源和参考资料：机械制造工艺设计简明手册,哈尔滨工业大学出版社; 切削用量简明手册, 机械工业出版社; 机械加工技术手册,机械工业出版社; 机械制造工艺学, 哈尔滨工业大学出版社;机床夹具设计, 国防工业出版社; 机床夹具设计手册,上海科技出版社; 金属切削机床夹具设计手册, 机械工业出版社.4 设计（论文）完成的主要内容：1、分析杠杆的技术要求，选择毛坯。 2、设计工艺过程：包括划分工艺过程的组成，选择定位基准，安排加工顺序等。 3、工序设计：包括选择机床和工期艺装备，确定加工余量，计算工序尺寸和公差，确定切削用量和计算工时等 4、完成钻8孔工序的夹具设计。 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求 1、根据杠杆的外形尺寸，绘制杠杆的零件图一张2、根据计算的毛坯尺寸，绘制毛坯图一张3、根据夹具的设计及其计算的尺寸，绘制夹具装备总图一张4、根据夹具装备图的设计，绘制各夹具零件图一张5、编写设计说明书一套6 发题时间： 年 3 月 21 日指导教师： （签名）学 生： （签名）01机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称杠杆共8页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工1铣平面QT45-5毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件34.8/16.51设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式双面铣床X60夹具编号夹具名称切削液专用夹具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35、20左右端面至31.880端铣刀、游标卡尺400100.50.1671.512粗铣16左右端面至13.580端铣刀、游标卡尺400100.50.1671.513半精铣35、20左右端面至3080端铣刀、游标卡尺560140.70.150.914半精铣16左右端面至120-0.180端铣刀、游标卡尺560140.70.150.751设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）肖文龙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02机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称杠杆共8页第2页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工2钻孔QT45-5毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件15.41设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床ZX525夹具编号夹具名称切削液专用夹具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扩孔至1818高速钢扩孔钻、游标卡尺27215.40.812.612粗铰孔至1919硬质合金直柄铰刀、游标卡尺39223.40.481.513精铰孔至20H70+0.02120硬质合金直柄铰刀、内径千分尺54534.20.220.51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03机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称铸件零件名称杠杆共8页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工3QT45-5毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件实心1设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床ZX525夹具编号夹具名称切削液专用夹具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钻左孔、右孔至66麻花钻、游标卡尺4007.50.2612粗铰左孔、右孔至77硬质合金直柄铰刀、游标卡尺500110.16113精铰左孔至8F90+0.036、右孔至8H70+0.0158硬质合金直柄铰刀、内径千分尺63015.80.1211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04机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称杠杆共8页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工4铣平面QT45-5毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件52设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X51夹具编号夹具名称切削液专用夹具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粗铣上端面尺寸至48.516面铣刀、专用量具49033.20.493.52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05机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称杠杆共8页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工5钻孔QT45-5毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件实心1设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床ZX5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具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钻孔至1010麻花钻、游标卡尺1364.270.48201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06机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称杠杆共8页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工6攻螺纹QT45-5毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件实心1设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床ZX525夹具编号夹具名称切削液专用夹具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钻孔至33麻花钻、游标卡尺500200.1531攻螺纹M4M4丝锥971.20.742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07机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称杠杆共8页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工7铣槽QT45-5毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件实心1设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式铣床X62夹具编号夹具名称切削液专用夹具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粗铣槽宽至8，槽深至R64.88铣槽刀、专用量具2355.90.2164.9132半精铣槽宽至100+0.1，槽深至R6510铣槽刀、专用量具47514.90.15651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08机械加工工序卡片产品型号零件图号产品名称零件名称杠杆共8页第8页车间工序号工序名称材 料 牌 号金工8铣平面QT45-5毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件101设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具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粗铣上端缺口24端铣刀，专用量具30022.60.521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CA1340自动车床零件名称杠杆共1页第1页材 料 牌 号毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每个毛坯可制件数每 台 件 数备 注工序号工 名序 称工 序 内 容车间工段设 备工 艺 装 备工 时夹具刀具量具准终单件10备料备铸造毛坯铸造20铣平面粗铣、半精铣20H7、8H7、8F9孔外端面金工X60卧式双面铣专用夹具80端铣刀游标卡尺30扩铰孔粗扩、精扩、铰20H7孔金工立式钻床ZX525专用夹具18扩孔钻，19、20铰刀内径千分尺40钻铰孔钻、粗铰、精铰8F9、8H7孔金工立式钻床ZX525专用夹具6钻头、7、8铰刀内径千分尺50铣平面铣10孔上端面金工立式铣床X51专用夹具16端铣刀专用量具60钻孔钻10孔金工立式钻床ZX525专用夹具10麻花钻游标卡尺70攻螺纹钻孔、攻M4螺纹孔金工立式钻床ZX525专用夹具3麻花钻游标卡尺80铣槽粗铣两8H7孔之间的槽表面和R65圆弧面金工X62卧式铣床专用夹具10槽铣刀游标卡尺90铣平面铣20外圆缺口金工立式铣床X51专用夹具24端铣刀专用量具100辅助清洗清洗110检终检检验设 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 期设计任务书原始资料： 被加工零件图一份，小批生产。 Q=2000台/年，n=1件/台，每日1班。设计要求：1. 编制技术文件（1） 机械加工工艺过程卡一套（2） 工序卡一套2. 绘制图纸（1） 零件图1张（2） 毛坯图1张（3） 夹具装配图1张（4） 夹具零件图1张3. 设计说明书1份摘 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。杠杆加工工艺及钻8孔夹具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：杠杆、工艺规程、切削用量、夹具设计AbstractThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.Lever processing technology and drill hole jig design is the design of 8 include part machining process design, process design and fixture thre. In process design, analysis of the part must first understand the parts of the process re-engineering the structure of a blank, and select a good part of the processing of the base to design parts process route; followed by the various working steps on the part of the procedures for the size of the calculation, the key is to determine the various stages of work out of process equipment and cutting consumption; then dedicated fixture design, selection of design out of all the component parts fixture, such as the positioning components, clamping components, guiding elements, the specific folder connection with the machine parts and other components; calculate the positioning fixture positioning error generated, analysis fixture structure is reasonable and deficiencies, and attention to improving the design in the future.Keywords: lever、Process planning、cutting parameter、grip design目录第1章 机制工艺与夹具毕业设计11.1零件的分析11.1.1零件的作用21.1.2零件的技术要求21.1.3审查杠杆的工艺性21.1.4确定杠杆的生产类型31.2工艺规程设计31.2.1确定毛坯的制造形式31.2.2基面的选择31.2.3表面加工方法的确定41.2.4制定工艺路线51.2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定71.2.6确定切削用量及基本工时91.3夹具设计191.3.1定位方案201.3.2夹紧机构201.3.3夹具与机床连接元件201.3.4使用说明201.3.5结构特点20第二章 综合实践212.1夹具体零件三维造型实现方法简述212.2夹具装配三维造型过程简述252.3 钻孔动画制作过程简述28设计总结29参考文献30第1章 机制工艺与夹具毕业设计1.1零件的分析1.1.1零件的作用题目所给的零件是杠杆，如下图所示，20H7孔套在某固定轴上，8H7孔和8F9孔分别套在主动件和从动件上，主要是支撑与传动作用。零件图如下图1-1所示： 图1-1 杠杆零件1.1.2零件的技术要求零件的技术要求如下表1-1。表1-1 零件的技术要求加工表面尺寸及偏差/mm公差/mm及精度等级表面粗糙度Ra形位公差/mm20孔外端面150.23.235孔外端面150.23.216孔外端面60.053.210孔上端面48.512.5插槽内表面50.053.28H7孔加工8H71.620H7孔加工20H71.68F9孔加工8F91.610孔加工1012.5M4螺孔加工M4下端缺口812.5该杠杆形状复杂、结构简单，属于典型的杠杆类零件。为实现传递驱动力的功能，其杠杆各孔与机器有配合要求，因此加工精度要求较高。杠杆左端两臂内表面在工作中需承受较大的冲击载荷，为增强其耐磨性，该表面要求高频淬火处理；为保证装配时有准确的位置，8H7、20H7、8F9三个端面孔有平行度要求，中间孔与两端的孔的平行度为0.1mm。综上所述，该杠杆的各项技术要求制定的较合理，符合该零件在传递驱动力中的功用。1.1.3 审查杠杆的工艺性分析零件图可知，杠杆零件中的8H7、20H7、8F9孔的外端面均要求铣削加工,并在轴向方向上均高于相邻表面，这样既减少了加工面积，又提高了其接触刚度；8H7和20H7孔的端面均为平面，可以防止加工过程中钻头偏离，以保证加工精度；另外，该零件除主要工作表面外，其余表面加工精度较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求；而主要工作表面虽然加工精度相对较高，但也可以在正常的生产条件下，采用较经济的方法保质保量的加工出来。由此可见，该零件的工艺性较好。1.1.4 确定杠杆的生产类型依题目可知，该杠杆生产类型为小批量生产。1.2工艺规程设计1.2.1 确定毛坯的制造形式该零件的材料是QT45-5，球墨铸铁。考虑到此设计零件的材料性质能抗压，不能抗扭和抗弯。还有毛坯的形状为对称形状。由此改零件应选择铸造。采用上下分型的铸造方法。1.2.2 基面的选择基面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，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。1.粗基准的选择。重点考虑到既要保证在各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀，又要保证定位夹紧的可靠性，装夹的方便性，减少辅助时间，所以选杠杆零件20H7孔及8H7孔外端面为粗基准。2.精基准的选择。根据该杠杆零件的技术要求和装配要求,对于精基准而言，主要考虑到基准重合的问题，当设计基准与工艺基准不重合时，应该进行尺寸换算，本题目以20H7的孔为精基准，基本满足要求。1.2.3 表面加工方法的确定1杠杆零件中零件20H7、8H7孔的外端面，它是毛坯铸造出来之后第一个加工的端面，此面将作为粗基准，表面粗糙度为Ra3.2。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。2.10孔上端面，表面粗糙度为Ra12.5，根据表面粗糙度要求我们采取粗铣的加工方式。3.8F9孔的外端面，表面粗糙度为Ra3.2，根据表面粗糙度要求我们采取粗铣半精铣的加工方式。4.两8H7孔之间的表面，该表面需要检查，要求检查范围与8H7同心在20内，根据表面粗糙度要求我们采取粗铣半精铣的加工方式。5.20H7孔加工，它将作为精基准以完成以后的加工，为达到题目要求我们采取粗扩精扩铰的工序过程，最终完成20H7孔加工。6.8H7、8F9孔加工，加工时对于20H7孔有平行度要求，表面粗糙度为Ra1.6，根据表面粗糙度要求我们采取钻粗铰精铰的加工方式。7.10孔加工，表面粗糙度为Ra12.5，根据表面粗糙度要求我们采取钻孔就能达到要求。8.缺口的加工，表面粗糙度为Ra12.5，根据表面粗糙度要求我们采取粗车就能达到要求。9.M4螺孔加工，考虑到工艺要求，我们采取钻、攻丝两步工序。在加工的适当工艺过程中我们对产品进行质量检查，以满足工艺要求。各表面加工方案如下表1-2表1-2 各表面加工方案加工表面尺寸精度等级表面粗超度Ra/m加工方案备注20H7、8H7孔外端面IT113.2粗铣半精铣表5-1610孔上端面IT1012.5粗铣表5-168F9孔的外端面IT113.2粗铣半精铣表5-168H7孔之间的槽IT113.2粗铣半精铣表5-1620H7孔加工IT71.6粗扩精扩铰表5-158H7孔加工IT81.6钻粗铰精铰表5-158F9孔加工IT71.6钻粗铰精铰表5-1510孔加工IT1112.5钻孔表5-15缺口的加工IT1112.5粗铣表5-16M4螺孔加工3.2钻攻螺纹表5-151.2.4 制定工艺路线制定工艺路线得出发点,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。方案一： 1.粗铣半精铣20H7、8H7、8F9孔外端2.铣20外圆端缺口3.粗扩精扩铰20H7孔4.钻粗铰精铰8F9孔5.钻粗铰精铰8H7孔6.铣10孔上端面7.钻10孔8.钻攻M4螺孔9.铣两8H7孔之间的槽表面和R65内圆弧面方案二： 1.粗扩精扩铰20H7孔 2.钻精铰8H7孔及8F9孔3.粗铣半精铣20H7、8H7孔外端面 4.粗铣两8H7孔之间的表面 5.钻10孔 6.粗铣10孔上端面 7.粗铣半精铣8F9孔的外端面 8.粗铣缺口 9.钻攻M4螺孔 对于上述工序安排的两个方案进行比较：方案一工序相对集中，便于管理。方案二则采用工序分散原则，各工序工作相对独立。考虑到该零件生产批量较大，工序集中可简化调整工作，易于保证加工质量，且采用气动夹具，可提高加工效率，故采用方案一较好。 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表1-3列出了杠杆的工艺路线。表1-3 杠杆的工艺路线序号工序名称工序内容定位基面设备1备料砂型铸造2铣粗铣-半精铣20H7、8H7、8F9孔外端面20H7内圆柱面X60卧式双面铣床3扩粗扩-精扩-精铰20H7孔35和20两外端面立式钻床ZX5254钻钻-粗铰-精铰8F9,8H7孔20H7内圆柱面立式钻床ZX5255铣铣10孔上端面20H7和8F7两内圆柱面立式铣床X51 6钻钻10孔20H7和8F7两内圆柱面立式钻床ZX5257钻钻攻M4螺纹孔20H7和8H7两内圆柱面立式钻床ZX5258铣粗铣两8H7孔之间的槽表面和R65圆弧面20H7和8F7两内圆柱面X62卧式铣床9铣铣缺口20H7和8F7两内圆柱面立式铣床X51 10辅助清洗11检终检1.2.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据条件：生产批量为小批量、毛坯制造方法为砂型铸造手工化学剂造型、毛坯材料为球墨铸铁、零件最大尺寸为1109030查机械制造技术基础 毕业设计指南得加工余量RMA和毛坯尺寸R的关系：单边外表面加工：R=F+RMA+CT/2双边外表面加工：R=F+2*RMA+CT/2双边内表面加工：R=F-2*RMA-CT/2毛坯铸件公差等级：查表5-2得小批量生产毛坯铸件公差等级为1113，取11级。 机械加工余量公差等级：查表5-5得机械加工余量公差等级为FH级，取F级铸件机械加工余量RMA：由最大尺寸110930查表5-4得铸件机械加工余量RMA=1.5 mm毛坯基本尺寸计算：8F9、8H7、10孔较小，铸成实心。20H7孔加工部分为双边孔加工。查表5-3得尺寸公差CT=3.2,由此：R=20-2x1.5-3.2/2=15.4尺寸48.5加工部分为单边，外表面加工。查表5-4得 CT=4由此：R=48.5+1.5+4/2=52下端缺口8mm加工部分为单边，外表面加工。查表5-4得CT=2.8，由此：R=8+1.5+2.8/2=10.9，取10宽12mm尺寸加工部分为双边，外表面加工。查表5-4得CT=3，由此：R=12+2x1.5+3/2=16.5宽30mm尺寸加工部分为双边，外表面加工。查表5-4得CT=3.6，由此：R=30+2x1.5+3.6/2=34.8由此计算出下表1-4的毛坯加工面的尺寸：单位mm表1-4 毛坯加工面的尺寸零件尺寸单边加工余量铸件尺寸20H7孔2.315.4离圆心48.53.552下端缺口尺寸82.910宽12尺寸2.2516.5宽30尺寸2.434.8按上面的尺寸和给定加工零件图，绘制如下毛坯图1-2。图1-2 杠杆毛坯图1.2.6 确定切削用量及基本工时工序一 备料工序二 以20H7一端面粗基准，铣20H7、8H7、8F9孔外端面，使20H7、8H7两孔外端面尺寸至、使8F9外端面尺寸至1. 加工条件工件材料：QT45-5,b =0.16GPa HB=190241,铸造。加工要求：粗、半精铣20、8H7、8F9孔的端面。机床：X60卧式双面铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=60,深度apPcc。故校验合格。最终确定，粗铣: ap=1.5mm、n=400r/min、V=100.5m/min、f=0.167mm/r 半精铣：ap=0.9mm、n=560r/min、V=140.7m/min、f=0.15mm/r 6）计算基本工时tmL/ Vf=(32+80)/475=0.09min。工序二 以35的外圆面为粗基准，钻、粗铰、精铰20孔,孔的精度达到IT7。1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=18、19扩孔钻，钻头采用双头刃磨法，后角o12，二重刃长度b=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切 所以， 最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.50.8mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度（4）校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。3.计算工时由于所有工步所用工时很短，所以使得切削用量一致，以减少辅助时间。扩铰和精铰的切削用量如下：粗扩： 精扩： 铰孔： 工序四 （1）以20孔为精基准，钻、扩、铰、精铰8F9孔，保证孔的精度达到IT9。1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=6mm，钻头采用双头刃磨法，后角o11，二重刃长度b=7.5mm,横刀长b=5mm, 棱带长度 2.选择切削用量（1）决定进给量查切 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择立式钻床Z525已有的进给量（2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.81.2mm，寿命扩孔后刀面最大磨损限度（查切）为0.91.4mm，寿命铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查切）为0.60.9mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为n=400r/min故实际的切削速度v=7.5m/min（4）校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。扩铰和精铰的切削用量同理如下：扩钻：n=400、v=7.5、f= 0.2粗铰：n=500、v=11、f= 0.16精铰：n=630、v=15.8、f= 0.123.计算工时T=17+18/400*0.2=0.4min（2） 以20孔为精基准，钻、扩、铰、精铰8H7孔，保证空的精度达到IT7。1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=6mm，钻头采用双头刃磨法，后角o11，二重刃长度b=7.5mm,横刀长b=5mm, 棱带长度 2.选择切削用量（1）决定进给量查切 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择Z3025摇臂钻床已有的进给量（2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.81.2mm，寿命扩孔后刀面最大磨损限度（查切）为0.91.4mm，寿命铰和精铰孔后刀面最大磨损限度（查切）为0.60.9mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为n=400r/min故实际的切削速度v=7.5m/min（4）校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。扩铰和精铰的切削用量同理如下：扩钻：n=400、v=7.5、f= 0.2粗铰：n=500、v=11、f= 0.16精铰：n=630、v=15.8、f= 0.12 3.计算工时 T=17+18/400*0.2=0.4min工序五 粗铣10孔上端面。1. 加工条件工件材料：QT45-5,b =0.45GPa HB=160210,铸造。加工要求：粗铣10上端面。机床：X51立式铣床。刀具：W18Cr4V硬质合金套式面铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=16,深度ap=2.8,齿数z=3,故据切削用量简明手册（后简称切削手册）取刀具直径do=24mm。选择刀具前角o5后角o8，副后角o=8，刀齿斜角s=10,主刃Kr=60,过渡刃Kr=30,副刃Kr=5过渡刃宽b=1mm。2. 切削用量1） 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=3.5mm，一次走刀即可完成所需长度。2） 每齿进给量 机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.24mm/z。由于是对称铣，选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 V36mm/s，n=480r/min,Vf=432mm/s据X51铣床参数，选择n=490r/min,Vfc=441mm/s,则实际切削速度V =3.14*24*441/1000=33.2m/min,实际进给量为f=V/nz=441/(300*3)=0.49mm/r。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=3.5mm，n=490r/min，V=33.2m/min，f=0.49mm/r。6）计算基本工时tmL/ Vf=(32+80)/432=0.25min。工序六 以20H7孔为精基准，钻10孔，深度20mm。1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=10mm，钻头采用双头刃磨法，后角o12，二重刃长度b=2.5mm,横刀长b=1.5mm,宽l=3mm,棱带长度 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切 所以， 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验 校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.50.8mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为故实际的切削速度（4）校验扭矩功率 所以 故满足条件，校验成立。3.计算工时工序七 以20孔为精基准，钻一个3.3孔，攻M4螺纹1. 选择钻头 选择高速钢麻花钻钻头，粗钻时do=3mm，后角o16，二重刃长度 2.选择切削用量 （1）决定进给量查切 按钻头强度选择 按机床强度选择最终决定选择机床已有的进给量 经校验校验成功。 （2）钻头磨钝标准及寿命后刀面最大磨损限度（查切）为0.50.8mm，寿命（3）切削速度查切 修正系数 故。查切机床实际转速为n=500r/min故实际的切削速度v=20m/min（4）校验扭矩功率 故满足条件，校验成立。最终确定: 钻孔 n=500r/min、V=20m/min、f=0.15mm/r攻丝 n=97r/min、V=1.2m/min、 f=0.7mm/r3.计算工时 T=4+2/800*0.22=0.034工序八 以20孔为精基准，粗铣两8H7孔之间的表面和粗铣R65内圆弧面 工件材料：QT45-5 铸造。机床：X62卧式铣床。1、粗铣內槽留余量1mm刀具：W18Cr4V硬质合金钢直角三面刃铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=8,深度ap=42.5,齿数z=12,故据切削手册取刀具直径do=8mm2 、切削用量1） 铣削深度 因为切削量较大，因为R65内圆弧面粗糙度大 故可以选择ap=42.5mm，一次走刀即可完成所需长度。2） 每齿进给量 机床功率为7.5kw。查切削手册选f=0.5 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，将f降一级为f=0.5 mm/z。查得 V110mm/s，n=252r/min,Vf=577mm/s据XA62卧式铣床参数，选择n=235r/min,Vfc=600mm/s,则实际切削速度V c=600.4,实际进给量为fzc=V fc/nz=0.21mm/z。5)校验机床功率 查切削手册,而机床所能提供功率为Pcm=56.3kwPcc=2.7kw。故校验合格。3、半精铣內槽刀具：W18Cr4V硬质合金钢直角三面韧铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=10,深度ap=12,齿数z=1,故据切削手册取刀具直径do=10mm 4 、切削用量1） 铣削深度 因为切削量较大，因为R65内圆弧面粗糙度大 故可以选择ap=42.5mm，一次走刀即可完成所需长度。2） 每齿进给量 机床功率为7.5kw。查切削手册选f=0.5 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=180min4） 计算切削速度 按切削手册，将f降一级为f=0.5 mm/z。查得 V110mm/s，n=252r/min,Vf=577mm/s据XA62卧式铣床参数，选择n=235r/min,Vfc=600mm/s,则实际切削速度V c=600.4,实际进给量为fzc=V fc/nz=0.21mm/z。5)校验机床功率 查切削手册,而机床所能提供功率为Pcm=56.3kwPcc=2.7kw。故校验合格。5、计算基本工时tmL/ Vf=(42.5*4)/60=2.8min.结果：粗铣 f=0.21 mm/z, n=235r/min,Vfc=5.9mm/min 半精铣 f=0.15 mm/z, n=475r/min,Vfc=14.9mm/min工序九 粗铣缺口 刀具：W18Cr4V硬质合金三面铣刀,牌号YG6。铣削宽度ae=30mm,深度ap=2.5齿数z=3,故据切削用量简明手册（后简称切削手册）取刀具直径do=24mm。选择刀具前角o5后角o8，副后角o=8，刀齿斜角s=10,主刃Kr=60,过渡刃Kr=30,副刃Kr=5过渡刃宽b=1mm。=0.25mm/Z =0.35m/s（21mm/min）d=175mm,按机床参数选取n=300r/min 故实际切削速度=22.6m/min切削工时：t=30/V =1.3min 1.3 夹具设计经老师指定工序，设计第二道工序加工8H7、8F9两孔孔的钻床专用夹具。本夹具将用立式钻床ZX525。所设计的夹具装配图如下图1-3，以及有关说明。图1-3 夹具装配图1.3.1 定位方案 工件总体以35一端面及20H7孔为定位基准，采用平面与定位销组合定位方案，另外在加工8F9孔的时候由于该孔端面小于定位平面，所以采用了可调辅助支承套和可调型块进行定位，这样可以提高稳定性，其中定位销限制了2个自由度，35一端面限制了3个自由度，V型块限制了2个自由度，共限制了7个自由度。1.3.2夹紧机构 由于是孔加工夹具，运用手动夹紧可以满足要求。采用螺母和圆柱销上的螺栓实现夹紧，还有就是防止工件转动V型块夹紧装置，由于都是手动螺旋夹紧，所以夹紧力适可而止，不需要进行夹紧力计1.3.3 夹具与机床连接元件 采用四个标准螺栓，将夹具体底面固定在机床工作台上，用于钻床夹具相对于机床进给方向的正确位置，并保证加工孔的中心线与机床主轴在同一条直线上，确保加工精度1.3.4 使用说明安装工件时，取下圆柱销上的开口垫圈，并向左调动V型块，将工件20H7套在定位销上，并将8F9外圆柱面放进V型块，然后预紧V型块，然后将上面的夹紧螺母进行预紧，接下来向右调动V型块，顶住即可，然后把8F9孔下面的可调辅助支承套网上调一调，直至顶住8F9孔下端面即可。然后再把夹紧螺母夹紧适当到位，这样就可以进行孔加工了。当第一个孔8F9加工完毕后，松开夹紧螺母和V型块装置，使工件顺时针转动一个角度，让第二个孔8H7的外圆柱面正好放在V型块里即可，然后夹紧方法和第一个孔夹紧步骤一样。1.3.5 结构特点 该夹具结构简单，操作方便，由于是小批量生产，就没有设计机动夹紧装置，本道工序采用手动夹紧的夹具比较简单，制造成本相对较低，夹具上装有钻套，可使夹具在一批零件的加工之前很好的导向，同时夹具底面上的定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以便于孔加工，但由于需要转动角度，故转动时需要将工件固定的好，否则将会影响到加工精度。第2章 综合训练2.1夹具体零件三维造型实现方法简述夹具造型使用的是UG8.0版本三维造型软件，结合自身的学习条件，用UG画出了夹具零件三维图及夹具装配图，在过程中也遇到了很多小问题，不过过程还算顺利，以下就是绘图步骤及造型图。1.打开UG软件，新建模型，如下图2-1。图2-1 新建模型2.在模型中，画夹具的各个零件（1）杠杆零件三维图先在草图模块里把杠杆的中心截面形状画好，利用拉伸中对称值拉伸草图，形成实体，在选定的平面画草图拉伸求和，最后在打孔，切槽，和利用“螺纹”功能打螺纹孔，最终形成三维体如下图2-2。图2-2 杠杆零件三维图（2）夹具体零件三维图 先把底板方形草图画好，然后拉伸成长方体实体，然后画左边小台阶的草图拉伸与底座求和，然后再打孔、画螺纹孔、画槽、倒角，如下图2-3。2-3 夹具体底座三维图（3）其他零件三维图由于其他零件三维图造型相对简单，基本都是利用草图功能拉伸实现的，这里就不作详细解释，其他零件三维图见下图2-4至图2-14。图2-4 圆柱销 图2-5钻模板 图2-6 固定螺钉 图2-7 活动V型块图2-8六角螺图 2-9 开口垫圈 图2-10 可调支承 图2-11 钻套图2-12 六角螺钉 图2-13 圆柱销 图2-14 开槽螺钉 图2-15 固定螺钉固定板 2.2 夹具装配三维造型过程简述1.装配图打开UG，新建装配模块，先添加组件“底座”然后一一添加其他组件，利用“装配约束”使每个组件装配至合适的位置。如下图2-16所示。图2-16 添加组件 装配好需要进行约束，使每个组件安装到想要的位置，用“接触对其”方法装配，装配好后形成三维装配图，如下图2-17、2-18所示。图 2-17 装配约束图2-18 夹具装配三维图2.装配爆炸图装配图建好后，然后点击工具栏中的“爆炸图”新建一个自动爆炸图，设置好偏移距离，如下图2-19所示。图2-19 夹具爆炸图2.3 钻孔动画制作过程简述1.进入装配序列新建装配序列，如下图2-20所示。图2-20 新建装配序列2.插入运动 先选择对象，然后移动组件，点击坐标系，然后输入想要移动的距离或转动的角度，按Enter键确定移动后的位置，以此类推，确定每个组件的位置，最后按顺序播放动画，再导出动画为AVI视频格式，以便观看。如下图2-21。图2-21 插入运动设计总结在这次的毕业设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了宽容，学会了理解。通过这次夹具设计，本人在多方面都有所提高。通过这次夹具设计，综合运用本专业所学毕业的理论和生产实际知识进行一次钻孔夹具设计工作的实际训练，从而培养和提高我的独立工作能力，巩固与扩充了钻孔夹具设计等毕业所学的内容，掌握钻孔夹具设计的方法和步骤，掌握钻孔夹具设计的基本的模具技能懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了夹具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的毕业都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。在这次设计过程中，体现出自己单独设计夹具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。在此感谢我们的老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样.这次模具设计的每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。 参考文献1、王先逵 主编，机械制造技术基础，华中科技大学出版社，2007。2、陈家芳 主编，实用金属切削加工工艺手册第2版，上海科学技术出版社，2006。3、孙丽媛 主编，机械制造工艺及专用夹具设计指导，冶金工业出版社，2003。4、李益民 主编，机械制造工艺设计简明手册，机械工业出版社，1994。5、金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1982。6、刘守勇 主编，机械制造与机床夹具，机械工业出版社，1994。7、杨兴骏，莫雨松等编，互换性与技术测量第4版，中国计量出版社，2005。8、周明，孙玉洁，韩荣第编著，金属切削原理与刀具第2版，哈尔滨工业大学出版社，2004。 第32页 / 共30页