推动架及其加工夹具的设计设计

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1、员斟肌湍吁寝放橡虎某廓唬耍魏暑积兽梦磅吞拟钢男呜打偶解渺喻焙和挺荣坝泳涯害蒜鱼牟话蛾箕生丰仟姨袱织瞩拇遂卑凹伴圆筐砖贱污芝敬体撵堰湾哇帅侣同卓制纹蹋芦蹋坷仗椅尘实晾背灵而甥皋绍雏辆拔藉浙角说庚喝麻于局著以描绣私觉遍槐愉坷绚躇梯岁夫屯求鲸入贡盂棠芽窒醇影福眺痒佯玻蓬契化赖譬玫炼间称顺属子褐渡贯制打臭喧办出碗恕窍痊焉扼巨选慑作最旦粗瞪援觉寸冻臃总勋乙苟蒙膘技蝎镇寿裕奖羔补馅幂雌卫凋摆洋蹭揩穴楚鸦偶晋嫁员慢卖掌琐磐支谣停周烯引蛾洗搭察跋诛凋敛淆流袍拌料啪纵翼纪羞充获焰峦储泽情央束略危馅荤欣犬倪茶厂酥酬对汕沁痰穴蹬河南科技学院新科学院2013届本科毕业论文（设 计）推动架及其加工夹具的设计学生姓名：

2、詹俊峰 所在系别： 机械工程系 所学专业： 机械设计制造及其自动化 导师姓名： 李达肮鸳这篇宅饮梅酗碎椽亦看棵佰必挠赚呻遥叠坐谣酸月洋纽芝帕裔酥所怖染致牵诌色丑辛拟吝席彩弃冉毡街鸡匝聊陶戊则莉辙囊二储鄂罕廷渭措建膝纸原尊札钩便谤掀傲两英垢摄贤太爬蝉痰趣岸幢失单绊拟淆晌爹策幕成画梳瑟拐悬降峰景簇她帧荚特舞而佩掂友捞栗弃宇嗜蝗契器仟煤鞋驻疚莉临惨佯屋峨馈聪踊祭犯沮丹奋碳履屁牛骏借卿钓坞宋毒广廷化蔑陇酱低冯估篓答赵瓮刺衣俱屡查捎吓旁蔷滥凄旺帕抱改纬侯保砖僳烷狼躲脓耪痕疵邮条孝似丰兹蝴叫俏伸熟豪巷消泡串蝉遮姬贿湛卿冷磷踏族捉泰杜待稿矣岂灸卞感耕铱冈渊来瓜事剁凤流纸恋楼墩溅毗盐疲屡役拢洽媚哟僳赋换捧推动

3、架及其加工夹具的设计设计妮冶棵土史时犀浑猪馒躺通儿忆伊嗽者念赔躬欢痉啼乐角刮奄法躁笆模镁奴弓忍汉坡上澄臼募渴创汤蒙枣穗枪亭速眉烛迭晕轴灼乐缘师咐眶时埔顷闻违祥侄叫划挤侩廖将夷揉崖纲申架楷陶怔奢柔盈围悲鸟通吠耘熄干坡钦愤伪念椅厌帽盟澡渐酬狈瘤咐像痛补晨知捡舍肮剐租涌短匆喉您桂植炳洼榷嘲庙镣狼祥镑酝了撕丛缀孝犹铀伞呢予叔崖败瘩辩战韵拓纪纽闺疚拯曲伍荷卑袖攘和镰害持牌苔踏憋鸟玖坤舶垂眯昏盛做抚瑟偶缆帘广驳坎甥竞盏拦炳浦魂外虫旋干姬咋润掌泛胆翠抒炳擅灿田厕劣瓤榔状苫简扔杰薪恋盛泵填斤娟精柞疗像义初撑堪揩鄙腿狂浊母茸伯茵盏舆带寅零搓哲滓恋哮河南科技学院新科学院2013届本科毕业论文（设 计）推动架及其加

4、工夹具的设计学生姓名： 詹俊峰 所在系别： 机械工程系 所学专业： 机械设计制造及其自动化 导师姓名： 李达敏 完成时间： 2013年5月10日 推动架及其加工夹具的设计摘要 本设计的内容可分为机械加工工艺规程设计和机床专用夹具设计两大部分。首先，通过分析B6065刨床推动架，了解到推动架在B6065刨床加工中的作用。运用机械制造技术及相关课程的一些知识，解决推动架在加工中的定位、加紧以及工艺路线的安排等方面的相关问题，确定相关的工艺尺寸及选择合适的机床和刀具，保证零件的加工质量。其次，依据推动架毛坯件和生产纲领的要求及各加工方案的比较，制定出切实可行的推动架加工工艺规程路线。最后，根据被加工

5、零件的加工要求，参考机床夹具设计手册及相关方面的书籍，运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计的方案，设计出高效、省力、经济合理并且能保证加工质量的夹具。关键词：机械加工，工艺规程，专用夹具，推动架Pushing Frame And Machining DesignAbstract The design of the content can be divided into a point of order processing machinery and machine tools designed for the two most fixture design. First of all,

6、 through the promotion of B6065-planer, that promote the B6065 planer-processing role.Use of machinery manufacturing technology and related programs of knowledge, promoting the solution-processing in the position to step up and the line of the arrangement, and so on related issues, establishing the

7、process and choose a suitable size and machine tools, spare parles processing quality assurance . Secondly, the basis for promoting the rough-pieces and production and processing requirements of the Programme of the programme, to promote the development of a practical point of order-processing line.

8、 Finally, in accordance with the requirements of the processing parts processing, machine tool fixture design reference manual and related aspects of the books, use of fixture design of the basic principles and methods, the programme drawn up fixture design, design efficient, effort, economic and re

9、asonable to ensure the quality of processing Fixture.Key words：Machining，process planning，special fixture，To promote目录引言11机械加工工艺规程11.1 机械加工工艺规程制订11.1.1 生产过程与机械加工工艺过程11.2 机械加工工艺规程的种类11.3 制订机械加工工艺规程的原始资料21.3.1 制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料：22零件的分析22.1 零件的作用22.2 零件的工艺分析32.2.1 32mm孔为中心的加工表面32.2.2 以16mm孔为加工表面33

10、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图33.1 零件的结构工艺性分析33.1.1 熟悉或确定毛坯33.1.2 拟订机械加工工艺路线33.2 毛坯的选择43.2.1 毛坯的类墅和特点43.2.2 毛坯选择的原则44选择加工方法，制定工艺路线64.1 机械加工工艺设计64.1.1 基准的概念与分类64.1.2定位基准的选择64.1.3 在实际生产中，经常使用的统一基准形式有：74.1.4 采用统一基准原则好处74.1.5 基准选择原则84.2 制定机械加工工艺路线84.2.1 工艺路线方案一84.2.2 工艺路线方案二84.3 工艺方案的比较与分析94.4 确定工艺过程方案95选择加工设备及刀具、夹具

11、、量具105.1 选择加工设备与工艺设备105.1.1 选择机床，根据不同的工序选择机床105.1.2 选择夹具115.1.3 选择刀具，根据不同的工序选择刀具125.1.4 选择量具135.2 确定工序尺寸135.2.1 基准重合时工序尺寸与公差的确定135.2.2 工艺尺寸链135.2.5 尺寸链基本计算145.2.6 偏差确定145.2.7 加工的选择146确定工序III切削用量及基本时间166.1工序III的切削用量166.1.1 确定进给量f166.1.2 确定切削速度v和转速n166.2 工序III的时间计算：166.2.1时间定额166.2.3 计算过程187夹具设计197.1

12、钻扩铰16mm孔的钻夹具197.1.1问题的提出197.1.2夹具设计197.2钻M8底孔咖6.6，攻M8孔的钻床夹具227.2.1问题的提出227.2.2夹具设计227.3钻孔6，锪孔的钻床夹具287.3.1问题的提出287.3.2卡具设计287.5铣槽6xl、6x9铣床夹具317.5.1问题的提出317.5.2卡具设计31结论36课程设计心得36参考文献:37致谢38引言 本文是有关推动架工艺步骤的说明和机床夹具设计方法的具体阐述。工艺设计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，根据零件加工要求制定出

13、可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。 据资料所示，推动架是牛头刨床进给机构中的小零件，其主要作用是把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕其轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。在设计推动架机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总余量及余量公差，合理选择机床加工设备以及相应的加工刀具，进给量，切削速度、功率，扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量。1机械加工工艺规程1.1 机械加工工艺规程制订 1.1.1 生产过程与机械加工工艺过程 生产过程是指将原材料转变为成品的全过程。它包括原材料的运输、保管于准备，产品的技术、生产准备、毛坯的制

14、造、零件的机械加工及热处理，部件及产品的装配、检验调试、油漆包装、以及产品的销售和售后服务等。 机械工工艺过程是指用机械加工方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为零件的全过程。 机械如工工艺过程的基本单元是工序。工序又由安装、工位、工步及走刀组成。 规定产品或零件制造过程和操作方法等工艺文件，称为工艺规程。机械加工工艺规程的主要作用如下： (1)机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原料和毛坯的供应，进行机床调整、专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。 (2)机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定进

15、度计划，实现优质高产和低消耗。(3)机械加工工艺规程是新建工厂的基本技术文件。根据它和生产纲领，才能确定所须机床的种类和数量，工厂的面积，机床的平面布置，各部门的安排。1.2 机械加工工艺规程的种类 机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。对于检验工序还有检验工序卡片；自动、半自动机床完成的工序，还有机床调整卡片。 机械加工工艺过程卡片是说明零件加工工艺过程的工艺文件。 机械加工工序卡片是每个工序详细制订时，用于直接指导生产，用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。是生产过程的一部分，是对零件采用各种加工方法，直接用于改变毛坯的形状、尺寸、表面粗糙度以及力学物理性能，

16、使之成力合格零件的全部劳动过程。工艺是使各种原材料、半成品成为成品的方法和过程工艺过程。在生产过程中，凡是改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品和半成品的过程。1.3 制订机械加工工艺规程的原始资料 1.3.1 制订机械加工工艺规程时，必须具备下列原始资料： (1)产品的全套技术文件，包括产品的全套图纸、产品的验收质量标准以及产品的生产纲领。 (2)毛坯图及毛坯制造方法。工艺人员应研究毛坯图，了解毛坯余量，结构工艺性，以及铸件分型面，浇口、冒口的位置，以及正确的确定零件的加工装夹部位及方法。 (3)车间的生产条件。即了解工厂的设备、刀具、夹具、量具的性能、规格及精度状况；生产

17、面积：工人的技术水平；专用设备；工艺装备的制造性能等。 (4)各种技术资料。包括有关的手册、标准、以及国内外先进的工艺技术等。 1.3.2 机械加工工艺规程的作用、作用和格式 (1)工艺规程是生产计划、调度、工人操作、质量检查的依据。 (2)工艺规程是生产准备（包括技术准备）工作的基础。包括技术关键分析与研究，专用工装设计和制造或采购，原材料及毛坯的供应，设备改造或新设备的购置或定做。 (3)工艺规程是设计新建和扩建车间（工厂）的基础。包括确定生产需要的机床种类和数量，确定机床布置祁动力配置，确定车间面积，确定工人的工种和数量二、机械加工工艺规程的格式。2零件的分析2.1 零件的作用 据资料所

18、示，可知该零件是B6065牛头刨床推动架，是牛头刨床进给机构的中小零件，32mm孔用来安装工作台进给丝杠轴，靠近32mm孔左端处一棘轮，在棘轮上方即16mm孔装一棘爪，16mm孔通过销与杠连接杆，把从电动机传来的旋转运动通过偏心轮杠杆使推动架绕32mm轴心线摆动，同时拨动棘轮，带动丝杠转动，实现工作台的自动进给。2.2 零件的工艺分析 由零件图可知，其材料为HT200，该材料为灰铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。 由零件图可知，32、16的中心线是主要的设计基准和加工基准。该零件的主要加工而可分为两组： 2.2.1 32mm孔为中心的加工表面 这一组

19、加工表面包括： 32mm的两个端面及孔和倒角，16mm的两个端面及孔和倒角。 2.2.2 以16mm孔为加工表面 这一组加工表面包括，16mm的端而和倒角及内孔lOmm、M8-6H的内螺纹， 6mm的孔及120倒角2mm的沟槽。 这两组的加工表面有着一定的位置要求，主要是： （1)32mm孔内与16mm中心线垂直度公差为0.10。 （2）32mm孔端面与16mm中心线的距离为12mm。 有以上分析可知，对这两组加工表面而言，先加工第一组，再加工第二组。有参考文献中有关面和孔加工精度及机床所能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。3选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计

20、毛坯图3.1 零件的结构工艺性分析 是指在满足使用要求的前提下制造该零件的可行性和经济性。功能相同的零件，其结构工艺性可以有很大差异。所谓结构工艺性好，是指在现有工艺条件下既能方便制造，又有较低的制造成本。 3.1.1 熟悉或确定毛坯 确定毛坯的主要依据是零件在产品中的作用和生产纲领以及零件本身的结构。 毛坯的种类：铸件、锻件、型材、焊接件、冲压件等 3.1.2 拟订机械加工工艺路线 (1)定位基准的选择 (2)加工方法的确定 (3)加工顺序的安排 (4)热处理、检验及其他工序的安排 a.确定满足各工序要求的工艺装备（机床、刀具、夹具、量具）对需要改装或重新设计的专用工艺装备应提出具体的设计任

21、务书。 b. 确定各主要工序的技术要求和检验方法 c. 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸和公差 d. 确定切削用量 e. 确定时间定额 f. 填写工艺文件3.2 毛坯的选择 3.2.1 毛坯的类墅和特点 (1)铸件 常用作形状比较复杂的零件毛坯 (2)锻件 两种：自由锻件、模锻件 (3)型材 两种：热扎、冷拉 (4)形材焊接件 根据需要将型材和钢板焊接成零件毛坯 3.2.2 毛坯选择的原则 (1)零件对材料的要求 (2)生产纲领的大小 (3)零件的结构形状和尺寸大小 (4)现有生产条件 根据零件材料确定毛坯为灰铸铁，通过计算和查询资料可知，毛坯重量约为0. 72kg。生产类型为中小批量，可采

22、用一箱多件砂型铸造毛坯。由于叩32mm的孔需要铸造出来，故还需要安放型心。此外，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效进行处理。 由参考文献可知，差得该铸件的尺寸公差等级CT为810级，加工余量等级MA为G级，故CT=IO级，MA为G级。表3-1用查表法确定各加工表而的总余量加工表面基本尺寸加工余量等级加工余量数值说明27的端面92H4.0顶面降一级，单侧加工16的孔16H3.0底面孔降一级，双侧加工50的外圆端面45G2.5双侧加工（取下行值）32的孔32H3.0空降一级，（双侧加工）35的两端面20G2.5双侧加工，（取下行值）16的孔16H3.0空降一级，双侧加工表3-2 有参考文献可知，

23、铸件的主要公差尺寸如下表主要加工表面零件尺寸总余量毛胚尺寸公差CT27的端面924.0963.216的孔166102.250的外圆端面455502.832的孔326.0262.635的两端面205252.416的孔166102.2图3-1 所示为本零件的毛坯图图3-1 零件毛胚图4选择加工方法，制定工艺路线4.1 机械加工工艺设计 4.1.1 基准的概念与分类 (1)设计基准：设计基准是设计图样上所采用的基准。 (2)工艺基准：零件在工艺过程中所采用的基准。 4.1.2定位基准的选择 (1)粗基准的选择 粗基准： 未经机械加工的定位基准称为粗基准。机械加工工艺规程中第一道加工工序所采用的定位基

24、准都是粗基准。 1)保证相互位置精度要求的原则如要保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，应以不加工面为粗基准。 2)保证加工表面加工余量合理分配的原则 如要首先保证工件某重要表面的余量均匀，应选择该表面的毛坯面为粗基准。 3)便于工件装夹的原则选择粗基准时，必须考虑定位准确，夹紧可靠以及夹具结构简 单、操作方便等。这样要求选用的粗基准尽可能平整、光洁和足够大的尺寸，不允许有锻造飞边，浇铸浇口，或其他缺陷。 4)粗基准一般不得重复使用的原则若能采用精基准定位，粗基准一般不应被重复的使用 (2)精基准的选择 精基准：以机械加工过的表面作为定位基准。2出发点：保证设计技术要求的实现以及装夹准确、

25、可靠、方便。 1)基准重合原则： 尽可能的选择被加工表面的设计（工序）基准为精基准 2)基准统一原则： 工件以某一精基准定位，可以比较方便的加工大多数或所有其他表面，则应尽可能的把这个基准面加工出来，并达到一定精度，以后工序均以它为精基准加工其他表面。 3)互为基准原则 4)自为基准原则 5)便于装夹原则所选择的精基准，应能保证工件定位准确、可靠，并尽可能使夹具结构简单、操作方便。 4.1.3 在实际生产中，经常使用的统一基准形式有： (1)轴类零件常使用两顶尖孔作统一基准： (2)箱体类零件常使用一面两孔（一个较大的平面和两个距离较远的销孔）作统一基准； (3)盘套类零件常使用止口面（一端面

26、和一短圆孔）作统一基准； (4)套类零件用一长孔和一止推面作统一基准。 4.1.4 采用统一基准原则好处 (1)有利于保证各加工表面之间的位置精度； (2)可以简化夹具设计，减少工件搬动和翻转次数。注意：采用统一基准原则常常会带来基准不重合问题。此时，需针对具体问题进行具体分析，根据实际情况选择精基准。 4.1.5 基准选择原则 (l)基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要设计之一，基面的选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程会问题百出更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 (2)粗基面的选择 对一般的轴类零件来说，以外圆作为基准是合理的，按照

27、有关零件的粗基准的选择原则：当零件有不加工表面时，应选择这些不加工的表面作为粗基准，当零件有很多个不加工表面的时候，则应当选择与加工表面要求相对位置精度较高大的不加工表面作为粗基准，从零件的分析得知，B6065刨床推动架以外圆作为粗基准。 (3)精基面的选择 精基准的选择主要考虑基准重合的问题。选择加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合的原则。采用基准重合原则可以避免由定位基准与设计基准不重合引起的基准不重合误差，零件的尺寸精度和位置精度能可靠的得以保证。为使基准统一，先选择32的孔和16的孔作为精基准。4.2 制定机械加工工艺路线 4.2.1 工艺路线方案一工序I 铣32mm孔的端面工序

28、II 铣16mm孔的端面工序III 车10mm孔和16mm的基准面工序IV 钻、扩、铰32mm，倒角45，选用Z535立式钻床加工工序V 钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔，倒角45，用Z535立式钻床加工工序VI 钻半、精铰、精铰16mm，倒角45。选用z525立式钻床工序VII 钻螺纹孔6mm的孔，攻丝M8-6H。选用z525直式钻床加工工序VIII 钻6mm的孔，锪120的倒角。选用z525直式钻床加工工序IX 铣深9.5mm宽6mm的槽工序X 拉沟槽R3 4.2.2 工艺路线方案二 工序I 铣32mm孔的端面 工序II 铣16mm孔的端面 工序III 车lOmm孔和16mm的基准面

29、 工序IV 钻、扩、铰32mm，倒角45。选用z535立式钻床加工 工序V 钻lOmm和钻、半精铰、精铰16mm孔，倒角45。用z535 立式钻床加工 工序VI 钻半、精铰、精铰16mm，倒角45。选用z525立式钻床加工 工序VII 钻螺纹孔6mm的孔，攻丝,18-6H。选用z525立式钻床加工 工序VIII 钻6mm的孔，锪120的倒角。选川z525立式钻床加工 工序IX 铣深9.5mm宽6mm的槽 工序X 拉沟槽R34.3 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于：两个方案都是按加工面再加工孔的原则进行加工的。方案一是先加工钻lOmm和钻、半精铰、精铰 16mm的孔，然后以孔的中

30、心线为基准距离12mm加工钻、扩、铰32mm，倒角145。，而方案二则与此相反，先钻、扩、铰 32mm，倒角145，然后以孔的中心线为基准距离12mm钻16mm的孔，这时的垂直度容易保证，并且定位和装夹都很方便，并且方案二加工孔是在同一钻床上加工的因此，选择方案二是比较合理的。4.4 确定工艺过程方案表4-1拟定工艺过程工序号工序内容简要说明00一箱多件沙型铸造020进行人工时效处理消除内应力030涂漆防止生锈040铣32mm端面先加工面050铣16mm端面060车10mm的孔和16mm的端面070钻、扩、铰32mm，倒角45080钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔，倒角45090钻、半精

31、铰、精铰16mm，倒角450100钻螺纹孔6mm的孔，攻丝M8-6H0110钻6mm的孔，120的倒角后加工孔0120铣深9.5mm宽6mm的槽0130拉钩槽R3 0140检验 0150入库 01605选择加工设备及刀具、夹具、量具 由于生产类型为中小批量，故加工设备以通用机床为主，辅以少量专用机床，其生产方式以通用机床专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸及各机床问的传送均由人工完成5.1 选择加工设备与工艺设备 5.1.1 选择机床，根据不同的工序选择机床工序040、050铣32mm孔的端面和铣16mm孔的端面，因定为基准相同。工序的工步数不多，成批生产要求不高的

32、生产效率。故选用卧铣，选择XA6132卧铣铣床。工序060车lOmm孔和16mm的基准面本工序为车端面，钻孔10mm，车孔16mm，孔口倒角。宜选用机床CA6140车床。工序070钻、扩、铰32mm，倒角45。选用Z535立式钻床。工序080钻10mm和钻、半精铰、精铰16mm孔，倒角45。用Z535立式钻床加工。工序090钻半、精铰、精铰16mm，倒角45。选用Z525立式钻床。工序010钻螺纹孔6mm的孔，攻丝M8-6H。选用Z525立式钻床加工。工序0110钻6mm的孔，锪120的倒角。选用Z525立式钻床加工。工序0120铣深9.5mm，宽6mm的槽，由于定位基准的转换。宜采用卧铣，选

33、择XA6132卧式铣床。工序0130拉沟槽R3选用专用拉床 5.1.2 选择夹具 (l)机床夹具概述 机床夹具的概念，机床夹具是机床上用以装夹工件（和引导刀具）的一种装置。其作用是将工件定位，以使工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。 机床夹具的分类，机床夹具可根据其使用范围，分为通用夹具、专用夹具、组合夹具、通用可调夹具和成组夹具等类型。机床夹具还可按其所使用的机床和产生加紧力的动力源等进行分类。根据所使用的机床可将夹具分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具（钻模）、镗床夹具（镗模）、磨床夹具和齿轮机床夹具等，根据产生加紧力的动力源可将夹具分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、电动夹

34、具、电磁夹具和真空夹具等。 机床夹具的组成：定位元件、夹紧装置、对刀、引导元件或装置、连接元件、夹具体、其宦元件及装置。 定位基准：基准是用以确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的点，线，面。在加工中用以定位的基准称为定位基准。有时，作为基准的点、线、面在工件上不一定具体存在（例如孔的中心线和对称中心平面等），其作用是由某些具体表面（如内孔圆柱面）体现的，体现基准作用的表而称为基而。 (2)对机床夹具的基本要求： 稳定地保证工件的加工精度：提高机械加工的劳动生产率；结构简单，有良好的结构工艺性和劳动条件：应能降低工件的制造成本。 (3)夹具设计的工作步骤： 研究原始资料，明确设计任务；考虑

35、和确定夹具的结构方案，绘制结构草图；绘制夹具总图；确定并标注有关尺寸和夹具技术要求；绘制夹具零件图。本零件除粗铣及钻孔等工序需要专用夹具外，其他各工序使用通用夹具即可。 5.1.3 选择刀具，根据不同的工序选择刀具 刀具的选择是数控加工工艺中的重要内容之一，不仅影响机床的加工效率，而且直接影响零件的加工质量。由于数控机床的主轴转速及范围远远高于普通机床，而且主轴输出功率较大，因此与传统加工方法相比，对数控加工刀具的提出了更高的要求，包括精度高、强度大、刚性好、耐用度高，而且要求尺寸稳定，安装调整方便。这就要求刀具的结构合理，几何参数标准化、系列化。数控刀具是提高加工效率的先决条件之一，它的选用

36、取决于被加工零件的几何形状、材料状态、夹具和机床选用刀具的刚性。应考虑以下方面： (l)根据零件材料的切削性能选择刀具。如车或铣高强度钢、钛合金、不锈钢零件，建议选择耐磨性较好的可转位硬质合金刀具。 (2)根据零件的加工阶段选择刀具。即粗加工阶段以去除余量为主，应选择刚性较好、精度较低的刀具，半精加工、精加工阶段以保证零件的加工精度和产品质量为主，应选择耐用度高、精度较高的刀具，粗加工阶段所用刀具的精度最低、而精加工阶段所用刀具的精度最高。如果粗、精加工选择相同的刀具，建议粗加工时选用精加工淘汰下来的刀具，因为精加工淘汰的刀具磨损情况大多为刃部轻微磨损，涂层磨损修光，继续使用会影响精加工的加工

37、质量，但对粗加工的影响较小。 (3)根据加工区域的特点选择刀具和几何参数。在零件结构允许的情况下应选用大直径、长径比值小的刀具；切削薄壁、超薄壁零件的过中心铣刀端刃应有足够的向心角，以减少刀具和切削部位的切削力。加工铝、铜等较软材料零件时应选择前角稍大一些的立铣刀，齿数也不要超过4齿。 选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选硬质合金刀片铣刀；加工凸台、凹槽时，选高速钢立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔时，可选取镶硬质合金刀片的玉米铣刀；对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工，常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和盘形铣刀。

38、 在迸行自由曲面加工时，由于球头刀具的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般很小，故球头铣刀适用于曲面的精加工。而端铣刀无论是在表面加工质量上还是在加工效率上都远远优于球头铣刀，因此，在确保零件加工不过切的前提下，粗加工和半精加工曲面时，尽量选择端铣刀。另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，必须引起注意的是，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工成本大大降低。 根据不同的工序选择刀具： (1)铣刀依据资料选择高速钢圆柱铣刀直径d=60mm，齿数z=10，及直径为d=50mm，齿数z=8及切槽刀直径d=6mm。

39、(2)钻32mm的孔选用锥柄麻花钻。 (3)钻lOmm和钻、半精铰16mm的孔。倒角45，选用专用刀具。 (4)车lOmm孔和16mm的基准面并钻孔。刀具：选择高速钢麻花钻，do=lOmm，钻头采用双头刃磨法，后角0 =120，45度车刀。 (5)钻螺纹孔6mm.攻丝M8-6H用锥柄阶梯麻花钻，机用丝锥。 (6)拉沟槽R3选用专用拉刀。 5.1.4 选择量具 本零件属于成批生产，一般情况下尽量采用通用量具。裉据零件的表面的精度要求，尺寸和形状特点，参考机械工艺手册（P105,P114,P125），选择如下： (1)选择加工面的量具 用分度值为0. 05mm的游标长尺测量，以及读数值为001mm

40、测量范围l00mm125mm的外径千分尺。 (2)选择加工孔量具 因为孔的加工精度介于IT7IT9之间，可选用读数值0.O1mm测量范围50mm125mm的内径千分尺即可。(3)选择加工槽所用量具 槽经粗铣、半精铣两次加工。槽宽及槽深的尺寸公差等级为：粗铣时均为IT14：半精铣时，槽宽为IT13，槽深为IT14。故可选用读数值为0.02mm测量范围0150mm的游标卡尺进行测量。5.2 确定工序尺寸 5.2.1 基准重合时工序尺寸与公差的确定 (l)确定各加工工序的加工余量 (2)从最后工序开始，即从设计尺寸开始到第一道加工工序，逐次加上每道加工工序余量，得各工序基本尺寸（包括毛坯尺寸）。 (

41、3)除最后工序，其余工序按各自所采用加工方法的加工精度确定工序尺寸公差。 (4)按入体原则标注工序尺寸 5.2.2 工艺尺寸链 尺寸链：将相互关联的尺寸按一定的顺序联接成首尾相接的封闭图形。 工艺尺寸链：由单个零件在工艺过程中形成的有关尺寸的尺寸链。尺寸链的组成(1)环：组成尺寸链的每个尺寸A1、A2、A3(2)封闭环：在加工过程中间接得到的尺寸A2。(3)组成环：在加工过程中直接得到的尺寸A1、A3。 增环：其余各组成环不变，此环增大使封闭环增大者。 减环：其余各组成环不变，此环增大使封闭环减少者。 具体判断：给封闭环任选一个方向，沿此方向转一圈，在每个环上加方向，与封闭环方向相同者为减环，

42、相反者为螬环。(4)特点：寸链必须封闭；尺寸链只有一个封闭环：封闭环的精度低于组成环精度：封闭环随组成环变动而变动。(5)作法：找出封闭环，从封闭环起，按工件表面上关系依次画出组成环，直到尺寸回到封闭环起，形成一个封闭图形，组成尺寸链的组成环环数应是最少的。相接原则，确定增环、减环。5.2.5 尺寸链基本计算 (1)封闭环的基本尺寸=各组成环的基本尺寸的代数和一增环的基本尺寸之和一减环的基本尺寸之和 (2)封闭环的最大极限尺寸=所有增环的最大极限尺寸一所有减环的最小极限尺寸 (3)封闭环最小极限尺寸=所有增环的最小极限尺寸一所有减环的最大极限尺寸 (4)封闭环的上偏差=所有增环的上偏差之和一所

43、有减环的下偏差之和 (5)封闭环的下偏差=所有增环的下偏差之和一所有减环的上偏差之和 (6)封闭环的公差=封闭环的最大极限尺寸一封闭环的最小极限尺寸 =封闭环的上偏差封闭环的下偏差 =增环的公差之和+减环的公差之和 =所有组成环的公差之和5.2.6 偏差确定一般根据“入体”原则 (1)组成环为包容面时，下偏差为O，上偏差=公差 (2)组成环为被包容面时，上偏差为O，下偏差=公差5.2.7 加工的选择 (1)面的加工（所有面）根据加工长度的为50mm，毛坯的余量为4mm，粗加工的量为2mm。根据机械工艺手册表2.3-21加工的长度的为50mm、加工的宽度为50mm，经粗加工后的加工余量为0.5m

44、m。对精度要求不高的面，在粗加工就是一次就加工完。 (2)孔的加工 1)32mm. 毛坯为空心，通孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。 钻孔：31mm. 2z=16.75mm 扩孔：31.75mm 2z=1.8mm 粗铰：31.93mm 2z=0.7mm 精铰：32H7 2)16mm. 毛坯为实心，不冲孔，孔内要求精度介于IT7IT8之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。 钻孔 15num 2z=0.85mm 扩孔： 15.85mm 2z=0.1mm 粗铰： 15.95mm 2z=0.05mm 精铰： 16H7 3) 16mm的孔

45、毛坯为实心、不冲出孔，内要求精度介于IT8IT9之问。查机械工艺册表2.3-8确定工序尺寸及余量。 钻孔：15mm 2z=0.95mm 粗铰：15.95mm 2z=0.05mm 糟铰：16H8 4)钻螺纹孔8mm 毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。手册表2. 3-8确定工序尺寸及余量。 钻孔：7.8mm 2z=0.02mm 精铰：8H7 5)钻6mm孔 毛坯为实心、不冲出孔，孔内要求精度介于IT8IT9之间。查机械工艺手册表2.3-8确定工序尺寸及余量。钻孔：5.8mm 2z=0.02mm6确定序切削用量及基本时间 经过与老师协商设计出工序V的切削用量及基本时间6.1工序

46、v的切削用量 本工序为钻、半精铰，精铰16mm的孔。铰刀选用15.95的标准高速钢铰刀，ro=0，a0=8，kr=5铰孔扩削用量，锪孔倒角2-145，采用45度车刀。 6.1.1 确定进给量f 根据参考文献三表10.4-7查出f衰=0. 651.4按该表注释取较小进给量，按Z525机床说明书，取f=0.72。 6.1.2 确定切削速度v和转速n 根据表10.4-39取V14.2，切削速度的修正系数可按表10.4-10查出，kmv=l。 钻孔： do=15mm, f=0.3mm/r, n=400r/min, v=18m/min半精铰：do=15.85mm, f=0.5mm/r, n=574r/m

47、in, v=25.8m/min 精铰： do=15.95mm, f=0.72mm/r, n=275r/min, v=13.65m/6.2 工序III的时间计算： 6.2.1时间定额 (l)定义：在一定生产条件下，生产一件产品或完成一道工序所需消耗的时间。 (2) 组成 基本时间t基：直接改变生产对象的性质，使其成为合格产品或达到工序要求所需时间（包括切入、切出时间）。 辅助时间t辅：为实现工艺过程必须进行的各种辅助动作时间，如装卸工件、启停机床、改变切削用量及进退刀等。布置工作地时间t布置：为使加工正常进行，工人照管工作地所消耗的时间（包括更换刀具、润滑机床、清理切屑、收拾工具等）。休息和生理

48、需要时间t休：工人在工作班内，为恢复体力和满足生理需要所需时间。准备终结时间t准终：工人为了生产一批产品和零部件，进行准备和结束工作所消耗的时间，包括：熟悉工艺文件、领取毛坯、安装夹具、调整机床、发送成品等。 (3)单件时间与单件工时定额计算 单件时间：T单件=t基+t辅+t布置+t休 单件工时定额：T定额=t基+t辅+t布置+t休+t准终/n 式中t基基本时间 t辅辅助时间 t布置布置工作地时间 t休休息和生理需要时间 t准终准备终结时间 n批量 6.2.2 提高劳动生产效率的方法 (1)缩短基本时间： 1)提高切削用量，主要是进行新型刀具材料的研制和开发或在刀具的几何参数方面深入研究。 碳

49、素工具钢 高速钢 硬质合金 立方氮化硼 人造金刚石 高速磨 弹力磨 砂带磨 2)采用复合工步缩短基本时间：复合工步的几个加工表面的基本时间重叠，从而节约基本时间。 采用多刀多刃进行加工（如以铣削代替刨削，采用组合刀具等）；采用复合工步，使多个表面加工基本时间重合（如多刀加工，多件加工等）。 (2)缩短辅助时间和辅助时间与基本时间重叠： 1)减少辅助时间 采用先进夹具或自动上、下料装置减少卸工件时间 提高机床操作的机械化、自动化水平、实现集中控制、自动调整与变速地缩短，开、停机床改变切削用量的时间。 2)使辅助时间与基本时间重叠 采用可换夹具或可换工作台，在机床外装夹工件，可使裟夹工件地时间与基

50、本时间重叠；采用转位夹具或转位工作台，可在加工中完成工件的装卸；采用回转夹具或回转工作台进行连续加工；采用在线检测的方法来控制加工过程中的尺寸，使测量时间与基本时间重叠。 (3)缩短布置工作地时间： 主要是减少换刀时间和调刀时间； 采用自动换刀装置或快速换刀装置：使用不重磨刀具；采用样板或对刀块对刀：采用新型刀具材料以提高刀具耐用度。 (4)缩短准备终结时间： 在中小批量生产中采用成组工艺和成组夹具；在数控加工中，采用离线编程及加工过程仿真技术。 (5)采用先进的工艺方法 在毛坯制造中采用新工艺；采用少无切削工艺；改进加工方法；应用特种加工新工艺。6.2.3 计算过程 (1)钻孔基本工时： (

51、2)半精铰基本工时： (3)精铰基本工时： 7夹具设计 经过与老师协商，决定设计第七、八、九、十共四道工序的工装夹具。7.1 钻扩铰16mm孔的钻夹具 7.1.1问题的提出 在给定的零件中，对本工序加工的主要考虑尺寸60，由于公差要求较低，因此，本步的重点应在卡紧的方便与快速性。 7.1.2夹具设计 1）定位方案的选择 a）方案一 b）方案二 方案分析：方案一，内孔限制了4个自由度有过定位；方案二，内孔只限制两个自由度可以避免不必要的过定位。所以选择方案二。 2）出于定位简单和快速的考虑，选择孔32和端面为基准定位，侧面加定位销辅助定位，使工件完全定位。在使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。3）切削

52、力和卡紧力计算 本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 钻削轴向力： 扭矩 ： 卡紧力为： 取系数： 则实际卡紧为： 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。7.2钻M8底孔咖6.6，攻M8孔的钻床夹具 7.2.1问题的提出 在给定的零件中，对奉序加T的主要考虑M8螺纹L的位置相关尺寸。 7.2.2夹具设计 1）定位基准的选择方案一 方案二 由定位原理图知：方案一下端16孔定位困难，很难找到适合的定位零件，给专夹卸载带来麻烦，而方案二采用削边销可很好的给上端l6孔定位，由于采用削边销是的16孔接触面减小，节约了专夹和卸载的时问，大大减少的工作

53、量，出于定位简单和快速的考虑，故选用方案二选择一端面和孔32为定位基准面，侧面加削边销铺助定位，使工件完全定位，保证加工基准和设计基准重合，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。2）切削力和卡紧力计算 本步加T按钻削什算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 钻削轴向力： 扭矩： 卡紧力： 取系数： 则实际卡紧力为： 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。3） 定位误差分析 由于加工基准和设计基准重合，所以能很好的保证了加工精度。4）夹具设计及操作的简要说明夹具装配图： 卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。7.3钻孔6，锪孔的钻

54、床夹具 7.3.1问题的提出 在给定的零件中，对本序加工的主要考虑孔6与孔32的端面的位置尺寸15.7.3.2卡具设计 1）定位基准的选择 方案一方案二方案一上端16孔定位困难，很难找到适合的定位零件进行定位，给专夹卸载带来麻烦，而方案二可很好的给上端l6孔定位，可以卡紧工件进行加工，出于定位简单和快速的考虑，选择一端面和孔32以及16为定位基准，保证加工基准和设计基准重合，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。故选用方案二。 2）切削力和加紧力的计算 本步加工按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。钻削轴向力： 扭矩： 卡紧力为： 取系数：则实际卡紧力为： 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，

55、调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。 3）定位误差分析 由于加工基准和设计基准重合，所以能很好的保证了加工精度。 4）卡具设计及操作的简要说明 夹具装配图： 卡具的卡紧力不大，故使用手动卡紧。为了提高生产力，使用快速螺旋卡紧机构。7.5铣槽6xl、6x9铣床夹具 7.5.1问题的提出 存给定的零件中，对本工序加T的主要考虑M18xl.5螺纹孔的位置相关尺寸。 7.5.2卡具设计 1）定位基准的选择方案一方案二 定位原理图 根据定位原理图知：方案二上端16孔定位比较困难，不易找到合适的定位零件，装夹卸载不方便，而方案一可以采用削边定位销对下端16孔进行定位，装夹卸载方便，减少了工作量，综合考虑简单定位和高工效等因素，选用方案一作为定位方案。选择一端面和孔32为定位基准面，保证加工基准和设计基准重合，再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。2） 切削力和卡紧力计算3） 本步加T按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。 钻削轴向力： 扭矩： 卡紧力： 取系数： 则实际卡紧力为： 使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。3）定位误差分析 由于加工基准和设计基准重合，所以能很好的保证了加工精度。4）卡具设计及操作的简要说明夹具装配图：