KCSJ-06角板的铣R4槽夹具设计及加工工艺规程装备【包含非标5张CAD图纸及proe三维】

【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】图纸预览详情如下： 充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸设 计 说 明 书题目 KCSJ-06 角板 R4X12 槽铣夹具设计专 业： 学 生 姓 名： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： 充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸I目 录第 1 章 绪论 .11.1 机床夹具的发展概括 .11.2 机床夹具的发展方向 .11.3 夹具的特点 .21.4 夹具的设计要点 .3第 2 章 角板机械加工工艺规程设计 .42.1 零件的作用和工艺分析及生产类型的确定 .42.1.1 零件的作用 .42.1.2 零件的工艺分析 .42.1.3 零件生产类型的确定 .42.2 零件工艺规程设计 .52.2.1 零件制造形式的确定 .52.2.2 毛坯尺寸的确定 .52.2.3 基准的选择 .52.3 制定加工工艺路线 .62.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .72.5 确定切削用量及基本工时 .9第 3 章 专用夹具的设计 .153.1 问题的提出 .153.2 夹具设计 .153.2.1 对定位元件的基本要求 .153.2.2 确定定位方案与定位元件的原则 .153.2.3 夹紧装置设 计的基本要求及遵循原则 .163.2.4 定位方案及定位元件的确定 .163.2.5 定位基准的选择 .183.2.6 铣削力及夹紧力计算 .183.2.7 确定夹紧机构 .183.2.8 定位误差的计算 .18第 4 章 结论 .19参考文献 .20充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸0第 1章 绪论1.1 机床夹具的发展概括夹具最早出现在 18世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。机床夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的空间位置，用来加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 34 年就要更新 5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 1020左右，为了适应科学技术的快速发展，我们在短短几年内需更新大量的专用夹具，这样即提高了加工的成本，也造成了材料的浪费，为了减少这种情况，我们可以采用数控机床的柔性化制造技术。近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1、能迅速方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；2、能装夹一组具有相似性特征的工件；3、能适用于精密加工的高精度机床夹具；4、能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5、采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；6、提高机床夹具的标准化程度。1.2 机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向：主要表现为标准化、精密化、高效化、柔性化和模块化等五个方面。1、标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸1期，降低生产总成本。2、精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5m。3、高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥数控机床的效率。4、柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。5、模块化 模块化的设计省时、节能，体现在各种先进夹具的系统中，为夹具的计算机辅助设计与组装打下了坚实的基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库和用户使用档案库，可进行夹具优化设计，进行夹具的三维实体组装。模拟仿真刀具的切削过程，为用户提供正确、合理的配套方案，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。1.3 夹具的特点1、保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，合适的尺寸，公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2、提高生产效率专业夹具的复杂程度要与工件的生产纲领相适应，应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的高效夹紧装置，以缩短辅助时间，以提高生产效率。3、工艺性好充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸2专用夹具的结构简单，合理，便于加工，装配，检验和维修。专用夹具的生产属于小批量生产。4、使用性好专用夹具操作应简单，省力，安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑机构。5、经济型好除考虑专用夹具本身结构简单，标准化程度高，成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。1.4 夹具的设计要点确定各表面加工方案，在选择各表面孔的加工方法时，需综合考虑以下因素：1、要考虑各表面的精度和质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。2、根据生产类型来选择，在大批量生产中可使用专用的高效率的设备；在单件小批量生产中则使用常用设备和一般加工方法。3、要考虑被加工材料的性质。4、要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有的加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。5、此外，还要考虑一些其他因素，如加工表面的物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸3第 2章 角板机械加工工艺规程设计2.1 零件的作用和工艺分析及生产类型的确定2.1.1 零件的作用本零件主要用于机床及相关部件的外部，保持零部件之间的位置，也可作为一定载荷的支撑，主要起定位支撑的作用。各部分尺寸零件图中详细标注。 ?16947M8201 2947201?520.6C40+,3 306R4444545412306R44412.5AAR2-1.6C BB0.6C.6.3.3 .5.36.3 R6215 1.未 注 圆 角 R3-52未 注 倒 角 X4技 术 要 求 。HT20。 。1:2.1.2 零件的工艺分析零件的材料为 HT250，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是 KCSJ-06角板需要加工的表面以及加工表面的分析：1、以宽为 60mm的 2个端面为基准的加工面，这组加工面包括：60mm 的 2个端面本身，还有 40 的孔。2、以 40 孔基准的加工面，这组加工面包括其余的各个需要加工的面和孔及半圆槽的加工。由以上分析可知，对于这组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于夹具加工另一组表面，并保证它们的精度。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过车削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸42.1.3 零件生产类型的确定零件的生产类型是指企业生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件生产纲领 N可按下式计算：(1%)abNQmab式 中 -零 件 的 生 产 纲 领产 品 的 年 产 量 （ 台 、 辆 /年 ） 每 台 （ 辆 ） 产 品 中 该 零 件 的 数 量 （ 件 /台 、 辆 ）-备 品 率 ， 一 般 取 2-4 废 品 率 ， 一 般 取 0.37%根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。课程设计的产品为一个角板零件。该产品的年产量为 5000台，其设备品率为10%，机械加工废品率为 1%，现制订该角板零件的机械加工工艺规程。角板零件的年产量为 5550件，可确定其生产类型为中批生产。2.2 零件工艺规程设计2.2.1 零件制造形式的确定由于铸铁具有良好的铸造性、吸振性、切削加工性及一定的力学性能，并且价格低廉，生产设备简单，所以在机械零件材料中占有很大的比重，广泛地用来制作各种机架、底座。箱体等形状复杂的零件。由于该角板零件在工作过程中经常受到冲击载荷，采用这种材料，零件的强度也能保证，该角板的材料选择HT200。整个外形尺寸不大，所以，可采用模锻成型。另外，该零件结构比较简单，在毛坯制作时，可考虑毛坯形状与零件尽量接近。2.2.2 毛坯尺寸的确定1、主要平面:为60mm的2个端面长度为60mm的铸件的加工余量为单边 2.5mm。2、主要平面：为2个60*74mm的平面，长度为74mm的铸件的加工余量也为单边3mm。3、直径40mm的孔：因为孔径相对比较大，且该角板零件是大量生产，因此选择铸造出孔，因为孔的粗糙度为1.6，所以需要钻、扩、铰3个工序加工可以满足要求，孔的单边余量为2.5mm。充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸54、16的凸台端面加工余量为2mm。2.2.3 基准的选择定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目，各表面加工顺序，夹具结构及零件的精度。定位基准分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准，使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时，先进行精基准的选择，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。1、粗基准的选择原则为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。2、精基准的选择原则“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的定位误差。“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。“自为基准“原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。“互为基准“原则 当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。根据上述定位基准的选择原则，分析本零件，根据零件图，本零件带有孔的形状比较简单的零件。3、本零件粗基准的选择：本零件是带孔的角板，孔是设计基准，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。由于角板除去下底面不需要加工，其他均需要加工，选定角板外圆52端面为粗基准。4、本零件精基准的选择：选用孔 mm为精基准铣槽。2.3 制定加工工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等级等技术要求能得到合理的保证。根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸6要求，在生产纲领已确定为大批生产的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，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。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序1：铸造工序2：热处理工序3：粗铣宽60*74mm的上端面工序4：半精铣宽60*74mm的上端面工序5：粗铣宽60*74mm的立端面工序6：半精铣宽60*74mm的立端面工序7：粗镗40的内圆柱孔工序8：半精镗40的内圆柱孔工序9：精镗40的内圆柱孔工序10：粗铣上端面R4X12的半圆槽工序11：半精铣上端面R4X12的半圆槽工序12：粗铣立端面R4X12的半圆槽工序13：半精铣立端面R4X12的半圆槽工序14：粗铣16的上端面工序15：钻6.5的孔，攻M8的螺纹孔工序16：去毛刺工序17：清洗工序18：终检以上工艺过程详见“机械加工工艺过程卡片” 。2.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件材料为HT200，硬度187220HBS，砂型铸件。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如下：1、粗铣宽60*74mm的上端面参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=2mm，加工余量为：铣削：10mm Z=2mm2、半精铣宽60*74mm的上端面充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸7参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=1mm，加工余量为：铣削：10mm Z=1mm3、粗铣宽60*74mm的立端面参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=2mm，加工余量为：铣削：10mm Z=2mm4、半精铣宽60*74mm的立端面参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=1mm，加工余量为：铣削：10mm Z=1mm5、粗镗40的内圆柱孔，参照工艺孔的加工余量分配手册 ，确定加工余量分别为：镗孔：36mm Z=1mm 6、精镗40的内圆柱孔，参照工艺孔的加工余量分配手册 ，确定加工余量分别为：镗孔：39mm Z=0.5mm 7、粗铣上端面R4X12的半圆槽参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=2mm，加工余量为：铣削：10mm Z=2mm8、半精铣上端面R4X12的半圆槽参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=1mm，加工余量为：铣削：10mm Z=1mm9、粗铣立端面R4X12的半圆槽参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=2mm，加工余量为：铣削：10mm Z=2mm10、半精铣立端面R4X12的半圆槽参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸8Z=1mm，加工余量为：铣削：10mm Z=1mm11、粗铣16的上端面参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=2.5mm，加工余量为：铣削：28mm Z=2.5mm12、钻6.5的孔，攻M8的螺纹孔，参照工艺孔的加工余量分配手册 ，确定加工余量分别为：钻孔：6.5mm Z=0.5mm 攻丝：M8mm Z=0.5mm 由于本设计规定的零件为大批生产，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。2.5 确定切削用量及基本工时工序3、4：铣宽60*74mm的上端面1、刀具选取高速钢端铣刀，刀片采用 YG8,，d=600mm，v=125m/min， z=4。.5pam2、背吃刀量的确定因为加工余量不大，一次加工完成 。1.5pam3、进给量 f的确定和切削速度的确定根据 X51型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出=0.2mm/齿，则zf1062.5/inzvnra按机床标准选取 7mw1.3/i0dv当 时75inw f=.2*47506/mwzmr按机床标准选取 f/r4、计算工时充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸9切削工时：l=120mm， = 5mm, =3mm.1l2l则机动工时为 。053.8min51.27*mwt snf工序5、6：铣宽60*74mm的立端面1、刀具选取高速钢端铣刀，刀片采用 YG8,，d=600mm，v=125m/min， z=4。.pa2、背吃刀量的确定因为加工余量不大，一次加工完成 。1.5pam3、进给量 f的确定和切削速度的确定根据 X51型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出=0.2mm/齿，则zf1062.5/inzvnra按机床标准选取 70mw1.3/i0dv当 时75inwf=.2*47506/mzmr按机床标准选取 fm4、计算工时切削工时：l=120mm， = 5mm, =3mm.1l2l则机动工时为 。053.8min51.27*mwt snf工序7、8、9：镗40的内圆柱孔1、加工要求：粗镗 轴孔，以底面为定位基准，根据文献表面加工方案及其经济精度可得到：镗削时其加工经济精度可达到 IT11IT13,表面粗糙度 Ra为1.6。具体余量如下： 单边余量4036m24Z2Zm2、选用机床：查文献选用 T618卧式镗床3、选择切削用量充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸10（1） 、决定切削深度 由切削余量可知道 （单边）2pam（2） 、决定切削进给量 查文献工件是铸铁，刀头切削进给量为 1fam（3） 、决定切削速度 查文献工件是铸铁，刀头切削速度为 40/inv计算主轴转速 40138/inNr按机床说明书可知道机床分 18级 81000r/min选主轴转速为 ，所以3/ir实际速度为：38/min10v计算各孔加工工时=12wmlltnf97312.8i工序10、11：粗铣上端面R4X12的半圆槽1、选择刀具刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用YG8,，d=8mm，v=25m/min， z=4。.5pam2、背吃刀量因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 1.5pam3、进给量的确定根据 X51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0.2/zfm齿195inzvnrd按机床标准选取 1450r/minw36.42/i10wvm当 时5nnr/mzwf r按机床标准选取 f=160/m4、计算工时切削工时：l=0mm， = 12mm, =0mm.1l2l充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸11则机动工时为 。120.4min2.5mwlt snf工序12、13：粗铣上端面R4X12的半圆槽1、选择刀具刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用YG8,，d=8mm，v=25m/min， z=4。.5pam2、背吃刀量因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 1.5pam3、进给量的确定根据 X51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0.2/zfm齿195inzvnrd按机床标准选取 1450r/minw36.42/i10wvm当 时5nnr/mzwf r按机床标准选取 f=160/m4、计算工时切削工时：l=0mm， = 12mm, =0mm.1l2l则机动工时为 。0.4in.5mwt snf工序14：粗铣16的上端面1、选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用 YG8。2、背吃刀量的确定因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 1.5pam3、进给量的确定根据 X51型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸12根据表查出 ，则0.2/zfm齿 1094.3/minzvnrd按机床标准选取 1450r/minwn159.3/i0wdv当 时4nr6/mzwf r按机床标准选取 f=10/m4、计算工时l=15mm， = 5mm, =3mm。1l2l则机动工时为 。10.482in.9mwt snf工序15：钻6.5的孔，攻M8的螺纹孔1、选择钻头选用 Z525立式钻床，选用 d=6.5 的麻花钻，M8 的机用丝锥。选用 =8.6mm 高速钢锥柄麻花钻（工艺表）由切削表和工艺表查得 ， 。0.28/fmr机 8/incv2、进给量的确定 10*16=3/mi.CnrD机机按机床选取 54/inr机 *6.8=.2/in100cnV机机3、工时的确定l=20mm， = 3mm, =3mm.1l2l基本工时： 10+3=.17min0.254*8l snf机 机4、丝锥的选择选择 M8mm高速钢机用丝锥。5、进给量的确定充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸13f等于工件螺纹的螺距 p，即 f=1.25mm/r。6、切削速度的确定 =7.5/mincv机 10*7.5298/mincrD机按机床选取 /i机=6.8/invc机7、工时的确定l=20mm， = 3mm, =3mm.1l2l基本工时： 10+3=.1min675*l snf机充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸14第 3章 专用夹具的设计由于批量加工,为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，并设计工序铣 R4-12槽的夹具设计。3.1 问题的提出本说明书要进行的夹具设计是：铣 R4-12槽的夹具设计。本夹具用于在 X51立式铣床上进行 R4-12槽的加工。本工序前直径 40mm的孔及其相关端面已加工过。在工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题，但要保证表面粗糙度 Ra达到6.3um。3.2 夹具设计3.2.1 对定位元件的基本要求1、足够的精度由于工件的定位是通过定位副的接触（或配合）实现的，定位元件上限位基面的精度直接影响工件的定位精度，因此，限位基面应有足够的精度，以适应加工的要求。2、足够的强度和刚度定位元件不仅限制工件的自由度，还有支撑元件、承受夹紧力和切削力的作用，因此，因有足够的强度和刚度，以免使用中变形或损毁。3、耐磨性好工件的装卸会磨损定位元件的限位基面，导致定位精度下降。定位精度下降到一定程度时，定位元件必须更换，否则，夹具不能继续使用。为了延长定位元件的更换周期，提高夹具的使用寿命，定位元件应有较好的耐磨性。4、工艺性好定位元件的结构应力求简单、合理，便于加工、装配和更换。3.2.2 确定定位方案与定位元件的原则工件在夹具中定位的任务是：使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置，工件位置的正确与否，用加工要求来衡量，能满足加工要求的为正确，不能满足加工要求的为不正确。一批工件逐个在夹具上定位时，各个工件在夹具中占充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸15据的位置不可能完全一致，也不必要求它们完全一致，但各个工件的位置变动量必须控制在加工误差所允许的范围之内。该设计为了满足钻孔的需要，在定位过程中需要保证零件的上下表面与水平面平行， 的中心线与水平面垂直，保证 mm孔的位置度和 mm的垂直度。由于定位基准为零件的上平面和 的中心线，采用“T”字形定位，即盖板和定位心轴为一体的定位方案，满足了定位基准的要求。同时下面采用圆锥台定位，圆锥台的锥形面与零件的外圆面线接触，定位心轴与锥形块也是线接触，使零件不会发生移动或左右偏转的情况，满足加工要求3.2.3 夹紧装置设计的基本要求及遵循原则对夹紧装置的基本要求：1、夹紧过程中，不改变工件定位后占据的正确位置。2、夹紧力的大小适当，一批工件的夹紧力要稳定不变。既要保证工件在整个加工过程中的位置稳定不变，振动小，又要是工件不产生过大的夹紧变形。夹紧力稳定可减小夹紧误差。3、夹紧装置的复杂程度应与工件的生产纲领相适应。工件生产批量越大，允许设计越复杂、效率越高的夹紧装置。工艺性好，使用性好。其结构力求简单，便于制造和维修。夹紧装置的操作应当方便、安全、省力。在夹紧工件的过程中，夹紧作用的效果会直接影响工件的加工精度、表面粗糙度以及生产效率。因此，设计夹紧装置应遵循以下原则：（1） 、工件不移动原则；（2） 、工件不变形原则；（3） 、工件不振动原则；（4） 、安全可靠原则；（5） 、经济实用原则；3.2.4 定位方案及定位元件的确定根据工艺规程，在加工 R4-12槽之前，零件直径 40mm的孔及前后、左右端面均以加工好。工件以 40 孔在圆柱销及左端面上进行定位，限制五个自由度，在以零件的底面限制一个自由度，实现完全定位。零件主要的夹紧采用右端夹紧板及六角螺栓进行夹紧。同时为保证加工开展有序我们还增设上盖板、螺栓及前盖板、螺栓进行辅助夹紧。充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸16具体装配图详见下图：夹 具 装 配 图HTVTZL。1.23。4.。 QH充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸173.2.5 定位基准的选择本夹具选择的基准是零件的左端面、底面、圆柱销及限位块。采用压板夹紧机构进行夹紧，同时保证了夹紧可靠和动作迅速的要求。本夹具为手动夹紧工件快换装置。3.2.6 铣削力及夹紧力计算铣直径 8mmX12mm 槽的刀具：硬质合金铣刀由实际加工的经验可知,铣削时的主要切削力为铣刀的切削方向,即垂直于工作台,查切削手册 ，切削力计算公式为： FkfdCFyZf0其中： ， ， ， ， ，410CF2.ZF75.y8m2.， 与加工材料有关,取 0.94； 与刀具刃形状有关,取 1.33；kkhxMFMxF与刀具钝标准有关,取 1.0，则：h 1.20.7540188N3.2.7 确定夹紧机构本夹具采用夹紧块、螺栓及圆柱销实现夹紧，能保证工件的定位。3.2.8 定位误差的计算本夹具的定位表面为工序所要求的基准面，所以基准不重合误差 JB=0；由于G面是非加工表面，根据其制造方式，其表面粗糙度为 Ra25，基准位移误差Jw=0.025。总定位误差 dw=JB+Jw=0.025=0.1（尺寸自由公差） ，因此该夹具满足精度要求。充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸18第 4章 结论经过了前段时间的学习和努力，终于完成了本次课程设计夹具的设计。从课题选择、方案论证到具体设计，每一步对我来说无疑是巨大的尝试和挑战，也成就了我在此期间独立完成的最大的项目。在具体设计的过程中，我遇到了很多问题，比如：加工零件时，我应该如何定位，才能满足要求，又能使工人师傅加工方便、快捷、高效。于是我不断地给自己提出新的想法，然后去论证这种想法的使用性，在这个循环往复的过程中，我学到了很多东西，同时毕业设计也在一天天的完成中。虽然我的设计作品不是很成熟，参考了很多资料仍然还有很多不足之处，但我心里有一种莫大的幸福感，因为我实实在在地走过了一个完整的设计所应该走的每一个过程，并且享受了每一个过程，更重要的是这个设计中我加入了自己鲜活的思想。在整个毕业设计的过程中，我学到的不仅仅是毕业设计本身，还有很多毕业设计之外的东西，一种态度，既是对学术的态度，也是对人生的态度，尽自己所能，认真做好手边的事情。有些东西，最开始接触的时候，我们会觉得很陌生、很难，不知从何入手，这时，我们需要静下心来，仔细分析，将问题一点一点的解决，这是一个漫长的过程，也是一个学习的过程，期间会觉得茫然、困惑、不知所措，但是当我们坚持到最后，完成它的那一刻，我们会觉得很有成就感，那是一种对自己能力的肯定，对自己的认可。在这里我要特别感谢我的指导老师。正是老师认真负责的态度，给予我深刻而细致地指导，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。正是指导老师无私帮助与热忱鼓励，我的夹具设计才能够得以顺利完成，同时也要感谢本班的同班同学及所有帮助过我的学生，正是有了你们的帮助才使得本次的设计更加精彩。充值购买- 下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸19参考文献1 候洪生主编，董国耀主审.机械工程图学.北京：科学出版社，20012 肖继德，陈宁平主编.机床夹具设计.北京：机械工业出版社，19973 孙已德主编.机床夹具图册.北京：机械工业出版社，19834 李名望主编.机床夹具设计实例教程.北京：化学工业出版社，2009.85 李家宝主编.夹具设计.北京：中国工业出版社，1961.56 傅成昌，傅晓燕主编.公差与配合问答.北京：机械工业出版社，2007.17 虞自奋主编.AutoCAD2008高级案例解析.北京：中国电力出版社，2008.58 HIRAMEGRANT主编.夹具-非标准夹紧装置.北京：机械工业出版社，1974.59 曹岩主编.机床夹具手册与三维图库.北京：化学工业出版社，2010.310 东北重型机械学院、洛阳农业机械学院、长春汽车厂工人大学编.机床夹具设计手册.上海科学技术出版社，1979.711 胡凤兰主编.互换性与技术测量.高等教育出版社，2005.212 周开勤主编.机械零件手册（第五版）.高等教育出版社,200113 孙志礼、冷兴聚、魏延刚、曾海泉主编.机械设计.东北大学出版社，2000年；14 冯晏、刘艳杰、高郁主编.机械工程材料及热加工（第2版）.哈尔滨工业大学出版社,200115 毛昕、张秀丽、黄英、肖平阳主编.画法几何及机械制图（第三版）.高等教育出版社,2004.7设 计 说 明 书题目 KCSJ-06 角板 R4X12 槽铣夹具设计专 业： 学 生 姓 名： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： I目 录第 1 章 绪论 .11.1 机床夹具的发展概括 .11.2 机床夹具的发展方向 .11.3 夹具的特点 .21.4 夹具的设计要点 .3第 2 章 角板机械加工工艺规程设计 .42.1 零件的作用和工艺分析及生产类型的确定 .42.1.1 零件的作用 .42.1.2 零件的工艺分析 .42.1.3 零件生产类型的确定 .42.2 零件工艺规程设计 .52.2.1 零件制造形式的确定 .52.2.2 毛坯尺寸的确定 .52.2.3 基准的选择 .52.3 制定加工工艺路线 .62.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .72.5 确定切削用量及基本工时 .9第 3 章 专用夹具的设计 .153.1 问题的提出 .153.2 夹具设计 .153.2.1 对定位元件的基本要求 .153.2.2 确定定位方案与定位元件的原则 .153.2.3 夹紧装置设 计的基本要求及遵循原则 .163.2.4 定位方案及定位元件的确定 .163.2.5 定位基准的选择 .183.2.6 铣削力及夹紧力计算 .183.2.7 确定夹紧机构 .183.2.8 定位误差的计算 .18第 4 章 结论 .19参考文献 .200第 1 章 绪论1.1 机床夹具的发展概括夹具最早出现在 18 世纪后期。随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。机床夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的空间位置，用来加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的 85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯于大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约拥有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔 34 年就要更新 5080左右专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 1020左右，为了适应科学技术的快速发展，我们在短短几年内需更新大量的专用夹具，这样即提高了加工的成本，也造成了材料的浪费，为了减少这种情况，我们可以采用数控机床的柔性化制造技术。近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1、能迅速方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；2、能装夹一组具有相似性特征的工件；3、能适用于精密加工的高精度机床夹具；4、能适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具；5、采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；6、提高机床夹具的标准化程度。1.2 机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向：主要表现为标准化、精密化、高效化、柔性化和模块化等五个方面。1、标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周1期，降低生产总成本。2、精密化 随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪自定心卡盘，其定心精度为5m。3、高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具和具有夹紧力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高5倍左右；在车床上使用高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在试验转速为9000r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。目前，除了在生产流水线、自动线配置相应的高效、自动化夹具外，在数控机床上，尤其在加工中心上出现了各种自动装夹工件的夹具以及自动更换夹具的装置，充分发挥数控机床的效率。4、柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、组合等方式，以适应工艺可变因素的能力。工艺的可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、模块化夹具、数控夹具等。为适应现代机械工业多品种、中小批量生产的需要，扩大夹具的柔性化程度，改变专用夹具的不可拆结构为可拆结构，发展可调夹具结构，将是当前夹具发展的主要方向。5、模块化 模块化的设计省时、节能，体现在各种先进夹具的系统中，为夹具的计算机辅助设计与组装打下了坚实的基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库和用户使用档案库，可进行夹具优化设计，进行夹具的三维实体组装。模拟仿真刀具的切削过程，为用户提供正确、合理的配套方案，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。1.3 夹具的特点1、保证工件的加工精度专用夹具应有合理的定位方案，合适的尺寸，公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。2、提高生产效率专业夹具的复杂程度要与工件的生产纲领相适应，应根据工件生产批量的大小选用不同复杂程度的高效夹紧装置，以缩短辅助时间，以提高生产效率。3、工艺性好2专用夹具的结构简单，合理，便于加工，装配，检验和维修。专用夹具的生产属于小批量生产。4、使用性好专用夹具操作应简单，省力，安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑机构。5、经济型好除考虑专用夹具本身结构简单，标准化程度高，成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。1.4 夹具的设计要点确定各表面加工方案，在选择各表面孔的加工方法时，需综合考虑以下因素：1、要考虑各表面的精度和质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。2、根据生产类型来选择，在大批量生产中可使用专用的高效率的设备；在单件小批量生产中则使用常用设备和一般加工方法。3、要考虑被加工材料的性质。4、要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有的加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。5、此外，还要考虑一些其他因素，如加工表面的物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。3第 2 章 角板机械加工工艺规程设计2.1 零件的作用和工艺分析及生产类型的确定2.1.1 零件的作用本零件主要用于机床及相关部件的外部，保持零部件之间的位置，也可作为一定载荷的支撑，主要起定位支撑的作用。各部分尺寸零件图中详细标注。 ?16947M8201 2947201?520.6C40+,3 306R4444545412306R44412.5AAR2-1.6C BB0.6C.6.3.3 .5.36.3 R6215 1.未 注 圆 角 R3-52未 注 倒 角 X4技 术 要 求 。HT20。 。1:2.1.2 零件的工艺分析零件的材料为 HT250，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是 KCSJ-06 角板需要加工的表面以及加工表面的分析：1、以宽为 60mm 的 2 个端面为基准的加工面，这组加工面包括：60mm 的 2 个端面本身，还有 40 的孔。2、以 40 孔基准的加工面，这组加工面包括其余的各个需要加工的面和孔及半圆槽的加工。由以上分析可知，对于这组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于夹具加工另一组表面，并保证它们的精度。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过车削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。42.1.3 零件生产类型的确定零件的生产类型是指企业生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件生产纲领 N 可按下式计算：(1%)abNQmab式 中 -零 件 的 生 产 纲 领产 品 的 年 产 量 （ 台 、 辆 /年 ） 每 台 （ 辆 ） 产 品 中 该 零 件 的 数 量 （ 件 /台 、 辆 ）-备 品 率 ， 一 般 取 2-4 废 品 率 ， 一 般 取 0.37%根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。课程设计的产品为一个角板零件。该产品的年产量为 5000 台，其设备品率为10%，机械加工废品率为 1%，现制订该角板零件的机械加工工艺规程。角板零件的年产量为 5550 件，可确定其生产类型为中批生产。2.2 零件工艺规程设计2.2.1 零件制造形式的确定由于铸铁具有良好的铸造性、吸振性、切削加工性及一定的力学性能，并且价格低廉，生产设备简单，所以在机械零件材料中占有很大的比重，广泛地用来制作各种机架、底座。箱体等形状复杂的零件。由于该角板零件在工作过程中经常受到冲击载荷，采用这种材料，零件的强度也能保证，该角板的材料选择HT200。整个外形尺寸不大，所以，可采用模锻成型。另外，该零件结构比较简单，在毛坯制作时，可考虑毛坯形状与零件尽量接近。2.2.2 毛坯尺寸的确定1、主要平面:为60mm的2个端面长度为60mm的铸件的加工余量为单边 2.5mm。2、主要平面：为2个60*74mm的平面，长度为74mm的铸件的加工余量也为单边3mm。3、直径40mm的孔：因为孔径相对比较大，且该角板零件是大量生产，因此选择铸造出孔，因为孔的粗糙度为1.6，所以需要钻、扩、铰3个工序加工可以满足要求，孔的单边余量为2.5mm。54、16的凸台端面加工余量为2mm。2.2.3 基准的选择定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目，各表面加工顺序，夹具结构及零件的精度。定位基准分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准，使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时，先进行精基准的选择，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。1、粗基准的选择原则为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。2、精基准的选择原则“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的定位误差。“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。“自为基准“原则 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。“互为基准“原则 当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。根据上述定位基准的选择原则，分析本零件，根据零件图，本零件带有孔的形状比较简单的零件。3、本零件粗基准的选择：本零件是带孔的角板，孔是设计基准，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。由于角板除去下底面不需要加工，其他均需要加工，选定角板外圆52端面为粗基准。4、本零件精基准的选择：选用孔 mm为精基准铣槽。2.3 制定加工工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等级等技术要求能得到合理的保证。根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术6要求，在生产纲领已确定为大批生产的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，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。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：工序1：铸造工序2：热处理工序3：粗铣宽60*74mm的上端面工序4：半精铣宽60*74mm的上端面工序5：粗铣宽60*74mm的立端面工序6：半精铣宽60*74mm的立端面工序7：粗镗40的内圆柱孔工序8：半精镗40的内圆柱孔工序9：精镗40的内圆柱孔工序10：粗铣上端面R4X12的半圆槽工序11：半精铣上端面R4X12的半圆槽工序12：粗铣立端面R4X12的半圆槽工序13：半精铣立端面R4X12的半圆槽工序14：粗铣16的上端面工序15：钻6.5的孔，攻M8的螺纹孔工序16：去毛刺工序17：清洗工序18：终检以上工艺过程详见“机械加工工艺过程卡片” 。2.4 机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件材料为HT200，硬度187220HBS，砂型铸件。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如下：1、粗铣宽60*74mm的上端面参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=2mm，加工余量为：铣削：10mm Z=2mm2、半精铣宽60*74mm的上端面7参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=1mm，加工余量为：铣削：10mm Z=1mm3、粗铣宽60*74mm的立端面参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=2mm，加工余量为：铣削：10mm Z=2mm4、半精铣宽60*74mm的立端面参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=1mm，加工余量为：铣削：10mm Z=1mm5、粗镗40的内圆柱孔，参照工艺孔的加工余量分配手册 ，确定加工余量分别为：镗孔：36mm Z=1mm 6、精镗40的内圆柱孔，参照工艺孔的加工余量分配手册 ，确定加工余量分别为：镗孔：39mm Z=0.5mm 7、粗铣上端面R4X12的半圆槽参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=2mm，加工余量为：铣削：10mm Z=2mm8、半精铣上端面R4X12的半圆槽参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=1mm，加工余量为：铣削：10mm Z=1mm9、粗铣立端面R4X12的半圆槽参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=2mm，加工余量为：铣削：10mm Z=2mm10、半精铣立端面R4X12的半圆槽参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 8Z=1mm，加工余量为：铣削：10mm Z=1mm11、粗铣16的上端面参照机械加工工艺手册 （以下简称工艺手册 ） ，确定工序尺寸为 Z=2.5mm，加工余量为：铣削：28mm Z=2.5mm12、钻6.5的孔，攻M8的螺纹孔，参照工艺孔的加工余量分配手册 ，确定加工余量分别为：钻孔：6.5mm Z=0.5mm 攻丝：M8mm Z=0.5mm 由于本设计规定的零件为大批生产，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。2.5 确定切削用量及基本工时工序3、4：铣宽60*74mm的上端面1、刀具选取高速钢端铣刀，刀片采用 YG8,，d=600mm，v=125m/min， z=4。.5pam2、背吃刀量的确定因为加工余量不大，一次加工完成 。1.5pam3、进给量 f 的确定和切削速度的确定根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出=0.2mm/齿，则zf1062.5/inzvnra按机床标准选取 7mw1.3/i0dv当 时75inw f=.2*47506/mwzmr按机床标准选取 f/r4、计算工时9切削工时：l=120mm， = 5mm, =3mm.1l2l则机动工时为 。053.8min51.27*mwt snf工序5、6：铣宽60*74mm的立端面1、刀具选取高速钢端铣刀，刀片采用 YG8,，d=600mm，v=125m/min， z=4。.pa2、背吃刀量的确定因为加工余量不大，一次加工完成 。1.5pam3、进给量 f 的确定和切削速度的确定根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出=0.2mm/齿，则zf1062.5/inzvnra按机床标准选取 70mw1.3/i0dv当 时75inwf=.2*47506/mzmr按机床标准选取 fm4、计算工时切削工时：l=120mm， = 5mm, =3mm.1l2l则机动工时为 。053.8min51.27*mwt snf工序7、8、9：镗40的内圆柱孔1、加工要求：粗镗 轴孔，以底面为定位基准，根据文献表面加工方案及其经济精度可得到：镗削时其加工经济精度可达到 IT11IT13,表面粗糙度 Ra 为1.6。具体余量如下： 单边余量4036m24Z2Zm2、选用机床：查文献选用 T618 卧式镗床3、选择切削用量10（1） 、决定切削深度 由切削余量可知道 （单边）2pam（2） 、决定切削进给量 查文献工件是铸铁，刀头切削进给量为 1fam（3） 、决定切削速度 查文献工件是铸铁，刀头切削速度为 40/inv计算主轴转速 40138/inNr按机床说明书可知道机床分 18 级 81000r/min 选主轴转速为 ，所以3/ir实际速度为：38/min10v计算各孔加工工时=12wmlltnf97312.8i工序10、11：粗铣上端面R4X12的半圆槽1、选择刀具刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用YG8,，d=8mm，v=25m/min， z=4。.5pam2、背吃刀量因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 1.5pam3、进给量的确定根据 X51 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0.2/zfm齿195inzvnrd按机床标准选取 1450r/minw36.42/i10wvm当 时5nnr/mzwf r按机床标准选取 f=160/m4、计算工时切削工时：l=0mm， = 12mm, =0mm.1l2l11则机动工时为 。120.4min2.5mwlt snf工序12、13：粗铣上端面R4X12的半圆槽1、选择刀具刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用YG8,，d=8mm，v=25m/min， z=4。.5pam2、背吃刀量因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 1.5pam3、进给量的确定根据 X51 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0.2/zfm齿195inzvnrd按机床标准选取 1450r/minw36.42/i10wvm当 时5nnr/mzwf r按机床标准选取 f=160/m4、计算工时切削工时：l=0mm， = 12mm, =0mm.1l2l则机动工时为 。0.4in.5mwt snf工序14：粗铣16的上端面1、选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用 YG8。2、背吃刀量的确定因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 1.5pam3、进给量的确定根据 X51 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。12根据表查出 ，则0.2/zfm齿 1094.3/minzvnrd按机床标准选取 1450r/minwn159.3/i0wdv当 时4nr6/mzwf r按机床标准选取 f=10/m4、计算工时l=15mm， = 5mm, =3mm。1l2l则机动工时为 。10.482in.9mwt snf工序15：钻6.5的孔，攻M8的螺纹孔1、选择钻头选用 Z525 立式钻床，选用 d=6.5 的麻花钻，M8 的机用丝锥。选用 =8.6mm 高速钢锥柄麻花钻（工艺表）由切削表和工艺表查得 ， 。0.28/fmr机 8/incv2、进给量的确定 10*16=3/mi.CnrD机机按机床选取 54/inr机 *6.8=.2/in100cnV机机3、工时的确定l=20mm， = 3mm, =3mm.1l2l基本工时： 10+3=.17min0.254*8l snf机 机4、丝锥的选择选择 M8mm 高速钢机用丝锥。5、进给量的确定13f 等于工件螺纹的螺距 p，即 f=1.25mm/r。6、切削速度的确定 =7.5/mincv机 10*7.5298/mincrD机按机床选取 /i机=6.8/invc机7、工时的确定l=20mm， = 3mm, =3mm.1l2l基本工时： 10+3=.1min675*l snf机14第 3 章 专用夹具的设计由于批量加工,为了提高劳动生产率和降低生产成本，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导老师协商，并设计工序铣 R4-12 槽的夹具设计。3.1 问题的提出本说明书要进行的夹具设计是：铣 R4-12 槽的夹具设计。本夹具用于在 X51 立式铣床上进行 R4-12 槽的加工。本工序前直径 40mm 的孔及其相关端面已加工过。在工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而其位置尺寸为自由公差，精度不是主要问题，但要保证表面粗糙度 Ra 达到6.3um。3.2 夹具设计3.2.1 对定位元件的基本要求1、足够的精度由于工件的定位是通过定位副的接触（或配合）实现的，定位元件上限位基面的精度直接影响工件的定位精度，因此，限位基面应有足够的精度，以适应加工的要求。2、足够的强度和刚度定位元件不仅限制工件的自由度，还有支撑元件、承受夹紧力和切削力的作用，因此，因有足够的强度和刚度，以免使用中变形或损毁。3、耐磨性好工件的装卸会磨损定位元件的限位基面，导致定位精度下降。定位精度下降到一定程度时，定位元件必须更换，否则，夹具不能继续使用。为了延长定位元件的更换周期，提高夹具的使用寿命，定位元件应有较好的耐磨性。4、工艺性好定位元件的结构应力求简单、合理，便于加工、装配和更换。3.2.2 确定定位方案与定位元件的原则工件在夹具中定位的任务是：使同一工序中的一批工件都能在夹具中占据正确的位置，工件位置的正确与否，用加工要求来衡量，能满足加工要求的为正确，不能满足加工要求的为不正确。一批工件逐个在夹具上定位时，各个工件在夹具中占15据的位置不可能完全一致，也不必要求它们完全一致，但各个工件的位置变动量必须控制在加工误差所允许的范围之内。该设计为了满足钻孔的需要，在定位过程中需要保证零件的上下表面与水平面平行， 的中心线与水平面垂直，保证 mm 孔的位置度和 mm 的垂直度。由于定位基准为零件的上平面和 的中心线，采用“T”字形定位，即盖板和定位心轴为一体的定位方案，满足了定位基准的要求。同时下面采用圆锥台定位，圆锥台的锥形面与零件的外圆面线接触，定位心轴与锥形块也是线接触，使零件不会发生移动或左右偏转的情况，满足加工要求3.2.3 夹紧装置设计的基本要求及遵循原则对夹紧装置的基本要求：1、夹紧过程中，不改变工件定位后占据的正确位置。2、夹紧力的大小适当，一批工件的夹紧力要稳定不变。既要保证工件在整个加工过程中的位置稳定不变，振动小，又要是工件不产生过大的夹紧变形。夹紧力稳定可减小夹紧误差。3、夹紧装置的复杂程度应与工件的生产纲领相适应。工件生产批量越大，允许设计越复杂、效率越高的夹紧装置。工艺性好，使用性好。其结构力求简单，便于制造和维修。夹紧装置的操作应当方便、安全、省力。在夹紧工件的过程中，夹紧作用的效果会直接影响工件的加工精度、表面粗糙度以及生产效率。因此，设计夹紧装置应遵循以下原则：（1） 、工件不移动原则；（2） 、工件不变形原则；（3） 、工件不振动原则；（4） 、安全可靠原则；（5） 、经济实用原则；3.2.4 定位方案及定位元件的确定根据工艺规程，在加工 R4-12 槽之前，零件直径 40mm 的孔及前后、左右端面均以加工好。工件以 40 孔在圆柱销及左端面上进行定位，限制五个自由度，在以零件的底面限制一个自由度，实现完全定位。零件主要的夹紧采用右端夹紧板及六角螺栓进行夹紧。同时为保证加工开展有序我们还增设上盖板、螺栓及前盖板、螺栓进行辅助夹紧。16具体装配图详见下图：夹 具 装 配 图HTVTZL。1.23。4.。 QH173.2.5 定位基准的选择本夹具选择的基准是零件的左端面、底面、圆柱销及限位块。采用压板夹紧机构进行夹紧，同时保证了夹紧可靠和动作迅速的要求。本夹具为手动夹紧工件快换装置。3.2.6 铣削力及夹紧力计算铣直径 8mmX12mm 槽的刀具：硬质合金铣刀由实际加工的经验可知,铣削时的主要切削力为铣刀的切削方向,即垂直于工作台,查切削手册 ，切削力计算公式为： FkfdCFyZf0其中： ， ， ， ， ，410CF2.ZF75.y8m2.， 与加工材料有关,取 0.94； 与刀具刃形状有关,取 1.33；kkhxMFMxF与刀具钝标准有关,取 1.0，则：h 1.20.7540188N3.2.7 确定夹紧机构本夹具采用夹紧块、螺栓及圆柱销实现夹紧，能保证工件的定位。3.2.8 定位误差的计算本夹具的定位表面为工序所要求的基准面，所以基准不重合误差 JB=0；由于G 面是非加工表面，根据其制造方式，其表面粗糙度为 Ra25，基准位移误差Jw=0.025。总定位误差 dw=JB+Jw=0.025=0.1（尺寸自由公差） ，因此该夹具满足精度要求。18第 4 章 结论经过了前段时间的学习和努力，终于完成了本次课程设计夹具的设计。从课题选择、方案论证到具体设计，每一步对我来说无疑是巨大的尝试和挑战，也成就了我在此期间独立完成的最大的项目。在具体设计的过程中，我遇到了很多问题，比如：加工零件时，我应该如何定位，才能满足要求，又能使工人师傅加工方便、快捷、高效。于是我不断地给自己提出新的想法，然后去论证这种想法的使用性，在这个循环往复的过程中，我学到了很多东西，同时毕业设计也在一天天的完成中。虽然我的设计作品不是很成熟，参考了很多资料仍然还有很多不足之处，但我心里有一种莫大的幸福感，因为我实实在在地走过了一个完整的设计所应该走的每一个过程，并且享受了每一个过程，更重要的是这个设计中我加入了自己鲜活的思想。在整个毕业设计的过程中，我学到的不仅仅是毕业设计本身，还有很多毕业设计之外的东西，一种态度，既是对学术的态度，也是对人生的态度，尽自己所能，认真做好手边的事情。有些东西，最开始接触的时候，我们会觉得很陌生、很难，不知从何入手，这时，我们需要静下心来，仔细分析，将问题一点一点的解决，这是一个漫长的过程，也是一个学习的过程，期间会觉得茫然、困惑、不知所措，但是当我们坚持到最后，完成它的那一刻，我们会觉得很有成就感，那是一种对自己能力的肯定，对自己的认可。在这里我要特别感谢我的指导老师。正是老师认真负责的态度，给予我深刻而细致地指导，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。正是指导老师无私帮助与热忱鼓励，我的夹具设计才能够得以顺利完成，同时也要感谢本班的同班同学及所有帮助过我的学生，正是有了你们的帮助才使得本次的设计更加精彩。19参考文献1 候洪生主编，董国耀主审.机械工程图学.北京：科学出版社，20012 肖继德，陈宁平主编.机床夹具设计.北京：机械工业出版社，19973 孙已德主编.机床夹具图册.北京：机械工业出版社，19834 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