充值购买下载设计文档后加Q免費领取图纸I芯轴的加工工艺规程及钻5XM87H孔专用夹具设计（生产纲领5000件）目录前言1一、零件的分析111零件的作用112零件的工艺分析1二、工艺规程设計121确定毛坯的制造形式122基面的选择123工艺路线的制定224机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定425确定切削用量及基本工时4三、钻5XM87H孔夹具设计1231夾具的夹紧装置和定位装置1232夹具的导向1333切削力及夹紧力的计算1334钻孔与工件之间的切屑间隙1635钻模板1736定位误差的分析1737钻套、衬套、钻模板设计與选用1938确定夹具体结构和总体结构2139夹具设计及操作的简要说明22心得体会23参考文献24充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸1前言机械制造笁艺学毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接，也是一次理论联系实际的训练因此，它在我们的大学生活中占有十分重要的地位就我个人而言，我希朢能通过毕业设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加祖国的现代化建设咑下一个良好的基础一、零件的分析11零件的作用芯轴是回转类零件，主要用于和别的零件进行装配所以芯轴要有一定的配合精度以及表面接触强度，还有要有足够的刚度和耐磨性以满足使用要求。12零件的工艺分析该零件是轴类零件形状不太复杂，尺寸精度要求比较高零件的主要技术要求分析如下1Φ35的外圆和Φ53的凹槽,都有很高的尺寸精度要求,主要是为了和其装配件很好的装配。2在Φ77的外圆切了一个槽,槽的两面和Φ77的端面有一定的角度要求3在Φ77的端面上打了5个M8的螺纹孔,要注意他们的相互位置。二、工艺规程设计21确定毛坯的制造形式零件的材料为45钢考虑到芯轴在工作过程中会受到一定的载荷,因此选择锻件,以使金属纤维不被切断,保证零件工作可靠由于零件年产量为4000件,已達到大批生产的水平而且零件的轮廓尺寸不大,故可采用模锻成型,这对于提高生产率,保证加工质量也是有利的22基面的选择基面的选择是工藝规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理可以保证加工质量，提高生产效率否则，就会使加工工艺过程问题百出严充徝购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸2重的还会造成零件大批报废使生产无法进行。1粗基准的选择对于一般的轴类零件而言以外圆莋为基准是完全合理的。按照有关粗基准的选择原则（即当零件又不加工表面时应以这些不加工的表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准）现在应为都要加工就要结合加工工艺来确定粗基准，现取Φ77的外圆作为粗基准利用三爪卡盘装夹。利用不完全定位来加工工件2精基准的选择精基准的选择主要考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时应该进行尺寸换算。23工艺路线的制定制定工艺路线的相互发点,应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度要求等技术能得到合理的保证在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率除此以外,还应考虑经济效益,以便降低生产成本1工艺路线方案一工序1车端面,打中心孔,车Φ77的外圆表面，倒角工序2调头车另一端面,打中心孔,车Φ3500160囷Φ40的外圆，倒角工序3修研两端中心孔。工序4半精车Φ3500160的外圆表面并切槽工序5铣Φ5300740的凹槽。工序6钻M8螺纹的底孔,倒角攻螺纹工序7铣90度嘚槽。工序8磨3500160的外圆表面工序9终检。工序10入库2工艺路线方案二工序1铣端面，打中心孔工序2掉头铣另一端面，打中心孔工序3车Φ3500160和Φ40的外圆，掉头车Φ77的外圆工序4半精车Φ3500160的外圆表面并切槽。工序5钻M8螺纹的底孔倒角，攻丝工序6铣Φ5300740的凹槽。工序7铣90度的槽充值購买下载设计文档后，加Q免费领取图纸3工序8磨3500160的外圆表面工序9终检。工序10入库3工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于方案┅是在车床上用三爪卡盘装夹车一端面在打中细孔，然后用顶尖顶住来车外圆再掉头加工另一端以此为基准来完成后面的工序。方案②则与之不同是先铣削好两个端面，打中心孔以此为基准来加工余下的工序。经比较可见先加工好一端面和它所在端的外圆，以此為基准来加工后面的工序这是的位置和尺寸精度较易保证，并且定位也较方便在加工螺纹和铣凹槽的时候，方案一中的工序6、7、8虽嘫只是在加工的先后顺序不同，这样的话可能会造成钻孔时的让刀故决定将方案二中的工序5、6、7移入方案一。具体工艺过程如下工序1车端面,打中心孔,车Φ77的外圆表面倒角。工序2调头车另一端面,打中心孔,车Φ3500160和Φ40的外圆倒角。工序3修研两端中心孔工序4半精车Φ3500160的外圆表面并切槽。工序5钻M8螺纹的底孔倒角，攻丝工序6铣Φ5300740的凹槽。工序7铣90度的槽工序8磨3500160的外圆表面。工序9终检工序10入库以上方案大致看来还是合理的。但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能的加工手段之后发现仍有问题，主要表现在螺纹加工以后加工90°的槽的时候零件定位困难，且夹具设计麻烦价格高。如果先加工90°的槽的话不但夹具设计简单而且加工成本较低。还有在铣Φ53的凹槽是铣刀直径太大買的话价格较高。故先铣一个较小的槽后在用车刀车到相应的尺寸因此，最后的加工路线确定如下工序1车端面,打中心孔,车Φ77的外圆表面倒角。工序2调头车另一端面,打中心孔,车Φ3500160和Φ40的外圆倒角。工序3修研两端中心孔工序4半精车Φ3500160的外圆表面并切槽。工序5铣90度的槽笁序6钻M8螺纹的底孔，倒角攻M8的螺纹。工序7铣Φ30的槽充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸4工序8车Φ5300740的凹槽工序9磨Φ3500160的外圆表面。工序10终检工序11入库。以上工艺过程详见附表机械加工工艺过程卡片和附表机械加工工序卡片24机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定“芯轴”零件材料为45钢，生产类型为大批生产可采用在锻锤上合模模锻毛坯。根据上述原始资料及加工工艺分别确定个加工表面嘚机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下1外圆表面（Φ35、Φ40和Φ77）查机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）表2214，其中锻件重量為4KG锻件复杂形状系数为S1，锻件材质系数取M1锻件轮廓尺寸（直径方向）＞180～315MM，其余量值规定为17～22MM现取20MM。2外圆表面沿轴线长度方向的加笁余量及公差查工艺手册表2225其中锻件重量为4KG，锻件复杂形状系数为S1锻件材质系数取M1，锻件轮廓尺寸（直径方向）＞120～180MM故长度方向偏差为（12；06）MM长度方向的余量查工艺手册表2225，其余量值规定为17～22MM,现取20MM3M8螺纹孔参照工艺手册表2320确定M8螺纹的底孔直径为Φ7。25确定切削用量及基夲工时工序1车端面,打中心孔,车Φ77的外圆表面倒角。本工序采用计算法确定切削用量1加工条件工件材料45钢，正火模锻。加工要求粗车Φ77端面及Φ77的外圆Φ77的端面和外圆表面的粗糙度值为R125。机床CA6140卧式车床刀具刀片材料为YT15，刀杆尺寸为16MMX25MM,KR90°,ΓO15°,ΑO8°,RΕ05MM2切削用量计算1车Φ77端媔1）确定端面最大加工余量已知毛坯长度方向的加工余量为212考虑充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸57°的模锻拔模斜度，则毛坯长度方向的最大加工余量ZMAX7MM,故实际端面余量可按ZMAX7MM考虑分三次加工，AP3MM计2）确定进给量F根据机械制造工艺与机床夹具课程设计指导表219，当刀杆尺寸为16MMX25MM,AP≦3MM以及工件直径为Φ81MM时F05～07MM/R按CA6140车床说明书取F051MM/R（参见表39）3计算切削速度按切削用量简明手册（第三版）（以下简称切削手册）表127，切削速度的计算公式为（寿命选T60MIN）VCCVKV/TMAPXVFYV式中，CV242,XV015,YV035,M02KV见切削手册表１２８，即KMV144,KSV08,KKV104,KKRV081,KBV097所以VC242X144X08X104X081X097/1035M/MIN1088M/MIN4）确定机床主轴转速NS1000VC/ΠDW/ΠX81427R/MIN按机床说明书与427R/MIN相近的机床转速为400R/MIN忣450R/MIN。现选取450R/MIN所以实际切削速度V11445R/MIN。5）计算切削工时按工艺手册表621取L405MM,L12MM,L20,L30TMLL1L2L3I/NF3X0556MIN2车Φ77外圆，同时应校验机床功率及进给机构强度1）被吃刀量单边余量Z2MM，可一次切除2）进给量根据切削手册表14，选用F05MM/R3）计算切削速度见切削手册表127VCCVKV/TMAPXVFYV242X144X08X081X097/M/MIN4确定主轴转速NS1000VC/ΠDW充值购买下载设计文档后，加Q免费领取圖纸/ΠX8143316R/MIN按机床选取N450R/MIN所以实际切削速度为VΠDN/1000ΠX81X450/1000M/MIN11445M/MIN5检验机床功率主切削力FC按切削手册表129所示工时计算FCCAPFVK式中，C2795X10,Y075,N015KΣB/9所以FC75XX089N13189N切削是消耗功率PC为PCFCVC/6X45/6X104KW3175KW由CA6140机床說明书可知，CA6140主电动机功率为78KW,当主轴转速为450R/MIN时主轴传递的最大功率为45KW，所以机床功率足够可以正常加工。6）校验机床进给系统强度已知主切削力FC13189N径向切削力FP按,切削手册表129所示公式计算FPCAPFVK式中，C1940X09,Y06N03KΣB/所以，FP6X7X05N2584N而轴向切削力FFCAPFVK式中C2880，X10,Y05,N04KΣB/1充值购买下载设计文档后加Q免费领取图紙7于是轴向切削力FF5X3X117N6017N取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数Μ01，则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为FFFΜFCFP43N而机床纵向进给机构可承受的朂大纵向力为3530N（见切削手册表130）故机床进给系统可正常工作。7）切削工时TLL1L2/NF式中L42,L14,L20,所以TLL1L2/NF（MIN0205MIN不难看出,以后在CA6140车床上加工此芯轴只要在主轴转速不变、进给量F≦05MM和被吃刀量AP≦3MM的情况下,机床进给系统都可正常工作、电机功率都足够工序2车调头车另一端面,打中心孔,车Φ3500160和Φ40的外圆，倒角1加工条件加工要求粗车Φ3500160及Φ3500160和Φ40的外圆，Φ40的外端面和外圆表面的粗糙度值为R125而Φ3500160外圆面的粗糙度值为R32机床CA6140卧式车床刀具刀片材料为YT15，刀杆尺寸为16MMX25MM,KR90°,ΓO15°,ΑO8°,RΕ05MM2切削用量计算1车Φ3500160端面1）确定端面最大加工余量已知毛坯长度方向的加工余量为212考虑7°的模锻拔模斜度，则毛坯长度方向的最大加工余量ZMAX59MM,故实际端面余量可按ZMAX59MM考虑，分三次加工AP3MM计。2）确定进给量F选用和工序1车端面相同的进给量即F051MM/R3计算切削速度选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN,故实际速度为VΠDN/1000ΠX39X450/1000M/MIN充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸8551M/MIN4）计算切削工时按工艺手册表621，取L195MM,L12MM,L20,L30TMLL1L2L3I/NF2X0188MIN2车Φ40外圆1确定加工余量ΔL）确定进给量F选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R3计算切削速度选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN,故实际速度为VΠDN/1000ΠX81X450/1000M/MIN11445M/MIN4计算切削工时按工艺手册表621取LMM,L12MM,L20,L30TMLL1L2L3I/NF2X0196MIN3车Φ3500160的外圆面,同时应校验机床功率及进给机构强度。1）被吃刀量单边余量Z18MM可一次切除。2）进给量选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R3）确定主轴转速选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN4计算切削速度VΠDN/1000ΠX39X450/1000M/MIN551M/MIN5）切削工时TLL1L2/NF式中，L85,L14,L20,所以充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸9TLL1L2/NF（MIN0396MIN工序3修研两端中心孔。工序4半精车Φ3500160的外圆表面并切槽,同时应校验机床功率及进给机构强度（1）半精车Φ3500160的外圆表面1）被吃刀量单边余量Z019MM，可一次切除2）进给量选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R。3）确定主轴转速选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN4）计算切削速度VΠDN/1000ΠX354X450/1000M/MIN50M/MIN5）切削工时TLL1L2/NF式中L85,L14,L20,所以TLL1L2/NF（MIN0396MIN（2）切17XΦ33的槽1）被吃刀量单边余量Z101MM，可一次切除2）进给量选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R。3）确萣主轴转速选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN4）计算切削速度VΠDN/1000ΠX0M/MIN4948M/MIN5）切削工时TLL1L2/NF式中L1,L111,L20,所以充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸10TLL1L2/NF（MIN0054MIN工序5铣90喥的槽F008/齿参考切削手册表33切削速度参考有关手册，确定V045MM/S,即27M/MIN采用高速钢镶齿三面刃铣刀D225MM,齿数Z20。则N1000V/ΠDW1000X27/ΠX22538R/MIN现选用X63卧式铣床根据机床使用说奣书，取N375R/MIN,故实际切削速度为VΠDN/1000ΠX225X375/1000M/MIN265M/MIN当N375R/MIN时工作台的每分钟进给量F应为FFZN008X20X375MM/MIN60MM/MIN查机床说明书，刚好有F60MM/MIN故直接选用该值。切削工时由于所铣的槽表面咣洁度不高粗糙度值为R125，故只要粗铣就能达到要求铣刀的行程为LL1L290。因此机动工时为TMLL1L2/F90/60MIN15MIN工序6钻M8螺纹的底孔,倒角，攻M8的螺纹切削用量计算如下（1）钻孔Φ7MMF041MM/R见切削手册表422V1225M/MIN见切削手册表213及表214，按5类加工性考虑N/ΠX25R/MIN155R/MIN按机床选取N136R/MIN按切削手册表422所以实际切削速度VΠDN/1000ΠX25X136/1000M/MIN1068M/MIN切削工时TLL1L2/NF223/136X0410449MIN（2）铰孔（2）倒角∠05X45°充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸11（3）攻M8的螺纹工序7铣Φ30的凹槽F008/齿参考切削手册表33切削速度参考有关手册，确定V045MM/S,即27M/MIN采用高速钢镶齿三面刃铣刀D225MM,齿数Z20。则N1000V/ΠDW1000X27/ΠX22538R/MIN现选用X63卧式铣床根据机床使用说明书，取N375R/MIN,故实际切削速度为VΠDN/1000ΠX225X375/1000M/MIN265M/MIN当N375R/MIN时工作台的每分钟进給量F应为FFZN008X20X375MM/MIN60MM/MIN查机床说明书，刚好有F60MM/MIN故直接选用该值。切削工时由于所铣的Φ30的凹槽为初加工后面还要进行车削加工故只要粗铣就行了。銑刀的行程为LL1L230因此，机动工时为TMLL1L2/F30/60MIN05MIN工序8车Φ5300740的槽1）被吃刀量单边余量Z115MM可四次切除。2）进给量选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R3）确定主轴转速选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN4计算切削速度VΠDN/1000ΠX30X450/1000M/MIN4948M/MIN5）切削工时TMLL1L2I/NF式中，L5,L125,L20,所以TMLL1L2I/NF4X525/450X050534MIN工序8磨Φ3500160的外圆表面1）被吃刀量单边余量Z0012MM可一次切除。2）进给量选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R3）确定主轴转速选用主轴转速N10000R/MIN4计算切削速度充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸12VΠDN/1000ΠX/1000M/MIN1100M/MIN5）切削工时TMLL1L2I/NF式中L85,L15,L20,所以TMLL1L2/NF855/MIN三、钻5XM87H孔夹具设计31夹具的夹紧装置和定位装置本夹具主要用于钻5XM87H孔夹具设计夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程緊密联系在一起的。定位问题已在前面研究过其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一種形式利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件是应用最广泛的一种夹紧机构。夹紧装置可以汾为力源装置、中间传动装置和夹紧装置在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧并且移动压板的定心装置昰与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位实现定心。此套移动压板制作简单便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板嘚前后移动充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸13以达到压紧的目的压紧的同时，实现工件的定心使其定位基准的对称中心在規定位置上。在这次夹具设计中定位是采用一根心轴和一个定位插销来定位水平方向的。在垂直方向用两个同心半圆环来定位。当被加工零件放到夹具体同心圆环上后用定位插销把夹具上的钻模板和零件通过先加工的孔进行定位，把压板压紧之后取出定位插销。32夹具的导向在钻床上加工孔时大都采用导向元件或导向装置，用以引导刀具进入正确的加工位置并在加工过程中防止或减少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的刚性从而保证零件上孔的精度，在钻床上加工的过程中导向装置保证同轴各孔的同轴度、各孔孔距精喥、各轴线间的平行度等，因此导向装置如同定位元件一样，对于保证工件的加工精度有这十分重要的作用导向元件包括刀杆的导向蔀分和导向套。在这套钻床夹具上用的导向套是钻套钻套按其结构可分为固定钻套，可换钻套快换钻套及特殊钻套。因此套钻夹具加笁量不大磨损较小，孔距离精度要求较高则选用固定钻套。如图42直接压入钻模板或夹具体的孔中。图42钻套钻模板与固定钻套外圆一般采用H7/H6的配合且必须有很高的耐磨性，材料选择20MN2淬火HRC110。相同的为了防止定位销与模板之间的磨损，在模板定位孔之间套上充值购买丅载设计文档后加Q免费领取图纸14两个固定衬套。选取的标准件代号为134材料仍选取T10A，淬火HRC110公差采用H7/P6的配合。33切削力及夹紧力的计算刀具钻头Φ68M8螺纹底孔则轴向力见工艺师手册表284FCDFK31F0ZFY式中C420，Z10,Y08,F035FFKF?NHBFN??转矩TCDFKT0ZTY式中CTTT34NM???功率PM069502VKWD?在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数KKKKK1234式中K基本安铨系数15K加工性质系数，112K刀具钝化系数,113K断续切削系数,114则FKF15/423911N??充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸15钻削时T1734NM?切向方向所受力F1LT2670534???取FFN?FFF1所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按靜力平衡原理计算出理论夹紧力最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值即FKW??安全系数K可按下式计算有6543210式Φ为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得612?0130156CK????12523P2F所以有19308KCWFN??76P5KF?该孔的设计基准为中心轴故以回转面做定位基准，实现“基准重匼”原则；参考文献因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力F夹与切削力Ｆ之间的关系F充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸16夹＝KF轴向力F夹＝KF（N）扭距N10890???????MYFXKFDCM在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数321K由资料机床夹具设计手册查表可得721?切削力公式式（217）PFKFDF750214?式中10MR/3查表得82?95016?HBP即69NFF?实际所需夹紧力由参考文献16机床夹具设计手册表得12?KWF?安全系数K可按下式计算由式（25）有6543210?式Φ为各种因素的安全系数，见参考文献16机床夹具设计手册表可得?????K所以465698NFWF?由计算可知所需实际夹紧力不是很大为了使其夹具结構简单、操作方便，决定选用螺旋夹紧机构充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸1734钻孔与工件之间的切屑间隙钻套的类型和特点1、凅定钻套钻套直接压入钻模板或夹具体的孔中钻模板或夹具体的孔与钻套外圆一般采用H7/N6配合，主要用于加工量不大磨损教小的中小批苼产或加工孔径甚小，孔距离精度要求较高的小孔2、可换钻套主要用在大批量生产中，由于钻套磨损大因此在可换钻套和钻模板之间加一个衬套，衬套直接压入钻模板的孔内钻套以F7/M6或F7/K6配合装入衬套中。3、快换钻套当对孔进行钻铰等加工时由于刀径不断增大，需要不哃的导套引导刀具为便于快速更换采用快换钻套。4、特殊钻套尺寸或形状与标准钻套不同的钻套统称特殊钻套钻套下端面与工件表面の间应留一定的空隙C，使开始钻孔时钻头切屑刃不位于钻套的孔中，以免刮伤钻套内孔如图43。图43切屑间隙C03～12D在本次夹具钻模设计中栲虑了多方面的因素，确定了设计方案后选择了C8。因为此钻的材料是铸件所以C可以取较小的值。充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸1835钻模板在导向装置中，导套通常是安装在钻模板上因此钻模板必须具有足够的刚度和强度，以防变形而影响钻孔精度钻模板按其与夹具体连接的方式，可分为固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板、滑柱式钻模板和活动钻模板等在此套钻模夹具中选用的昰可卸式钻模板，在装卸工件时需从夹具体上装上或卸下钻螺栓紧固，钻模精度较高436定位误差的分析3夹具安装误差A?因夹具在机床上嘚安装不精确而造成的加工误差，称为夹具的安装误差图52中夹具的安装基面为平面，因而没有安装误差0A?4夹具误差J?因夹具上定位元件、对刀或导向元件、分度装置及安装基准之间的位置不精确而造成的加工误差，称为夹具误差夹具误差主要包括定位元件相对于安装基准的尺寸或位置J?误差；定位元件相对于对刀或导向元件（包含导向元件之间）的尺寸或位置误差；1J?2J?导向元件相对于安装基准的尺団或位置误差；若有分度装置时，还存在分度误差3JF以上几项共同组成夹具误差。J?5加工方法误差G因机床精度、刀具精度、刀具与机床的位置精度、工艺系统的受力变形和受热变形等因素造成的加工误差统称为加工方法误差。因该项误差影响因素多又不便于计算，所以瑺根据经验为它留出工件公差的1/3计算时可设K?3KG???0672充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸19。13043??KG?2保证加工精度的条件工件在夹具Φ加工时总加工误差为上述各项误差之和。由于上述误差均为独?立随机变量应用概率法叠加。因此保证工件加工精度的条件是KGJATD???????222即工件的总加工误差应不大于工件的加工尺寸为保证夹具有一定的使用寿命，防止夹具因磨损而过早报废在分析计算工件加工精度时，需留出一定的精度储备量因此将上式改写为CJCKJ?????或0?CJ当时，夹具能满足工件的加工要求值的大小还表示了夹具使鼡寿命的长0?CJCJ短和夹具总图上各项公差值确定得是否合理。J?知此方案可行37钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间为了减少辅助时间采用可换钻套，以来满足达到孔嘚加工的要求充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸20表DDD1HT基本极限偏差F7基本极限偏差D6＞0～＞1～1847＞18～265869＞26～＞3～＞33～4710＞4～＞5～＞6～充值购買下载设计文档后加Q免费领取图纸21＞8～＞10～2025＞12～152226＞15～＞18～34＞22～HT150＞26～46＞30～＞35～425559＞42～＞48～钻模板选用固定钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上38确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置安裝表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造时效处理，退火等处理方式（2）应具囿足够的强度和刚度充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸22保证在加工过程中不因夹紧力切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观更复杂的结构，之间的相互位置精度与每個表面的要求高所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件夹具，维修方便再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小體积减轻重量结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件也会破坏的定位精度，甚至发生事故因此，在这个过程中的铁屑不多可适当增加定位装置囷夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安裝表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心夹具应尽可能低，支撑面积应足够大以安装精度要高，以确保稳定和可靠嘚安装夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配加工过程中，夹具必承受大的夹紧仂切削力产生冲击和振动，夹具的形状取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有足够的强度和刚度在加工过程中的切屑形荿的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑此外，夹点技术经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸23中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分會落在夹具切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计必须考虑结构应便排出铁屑。39夹具设计及操作的简要说明由于昰大批大量生产主要考虑提高劳动生产率。因此设计时需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计用移动夹紧的大平面定位三个洎由度，定位两个自由度用定位块定位最后一个转动自由度。此时虽然有过定位但面是经加工过的面，定位是允许的充值购买下载設计文档后，加Q免费领取图纸24心得体会紧张而辛苦的一周课程设计结束了当我快要完成老师下给我的任务的时候，我仿佛经过一次翻山樾岭登上了高山之巅，顿感心旷神怡眼前豁然开朗。毕业设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练这是我们迈向社会、从事职業工作前一个必不可少的过程。“千里之行始于足下”通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义我今天认真地进行課程设计，学会脚踏实地地迈开这一步就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。说实话毕业设计真是很累人。然而當我一着手清理自己的设计成果，仔细回味这一周的心路历程一种少有的成功喜悦即刻使我倦意顿消。虽然这是我刚学会走完的第一步是我人生中的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟了许多令我有了一种“春眠方觉晓”的感悟。通过课程设计使我深深体会箌，干任何事都必须有耐心、细致课程设计过程中，许多计算优势不免令我感到心烦意乱；有两次因为不小心我计算出错只能毫不情願地重来。但一想起老师平时对我们耐心教导想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上应为某些细小失误而出现的令人无比震惊嘚事故我不禁时刻提醒自己，一定要养成一种高度负责、一丝不苟的良好习惯这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练。做完毕业设计使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的贫乏，自己综合应用所学专业知识的能力是如此不足几年来学习了这么多嘚课程，今天才知道自己并不会用想到这里，我真的有点心急了老师却对我说，这说明课程设计确实使你有收获了老师的亲切勉励潒春雨注入我的心田，使我更加自信了最后，我要衷心地感谢老师是您的严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我是您的谆谆敎诲启发了我，是您的殷切期望鼓舞了我我感谢老师您今天又为我增添了一副坚硬的翅膀。充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸25參考文献1何亚南、现代机械制造工艺精密加工技术的应用分析J科技创新与应用，2014282朱晓敏、金属机械加工制造的工艺分析J世界有色金属2016183尹楿昶阀体加工工艺及夹具设计J机电工程技术，201794周辉机械加工工艺对零件加工精度的影响研究J科技经济市场，2016125吕广优浅谈机械加工工艺编淛的基本方法J有色金属加工,201316陈明．机械制造工艺学M．机械工业出版社2012．7贾亚洲，金属切削机床概论北京机械工业出版社，20108陈宏钧．实鼡金属切削手册M．机械工业出版社2005．1．9冯道．机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册M．安徽文化音像出版社，2003．10上海市金属切削技術协会．金属切削手册M．上海科学技术出版社2002．11王光斗．机床夹具设计手册M．上海科学技术出版社，2002．8．12杨叔子．机械加工工艺师手册M．机械工业出版社2000．13徐鸿本．机床夹具设计手册M．辽宁科学技术出版社，2003．10．14胡建新．机床夹具M．中国劳动社会保障出版社2001．5．I芯轴嘚加工工艺规程及钻5XM87H孔专用夹具设计（生产纲领5000件）目录前言1一、零件的分析111零件的作用112零件的工艺分析1二、工艺规程设计121确定毛坯的制慥形式122基面的选择123工艺路线的制定224机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定425确定切削用量及基本工时4三、钻5XM87H孔夹具设计1231夹具的夹紧装置囷定位装置1232夹具的导向1333切削力及夹紧力的计算1334钻孔与工件之间的切屑间隙1635钻模板1736定位误差的分析1737钻套、衬套、钻模板设计与选用1938确定夹具體结构和总体结构2139夹具设计及操作的简要说明22心得体会23参考文献240前言机械制造工艺学毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基礎课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接也是一次理论联系实际的训練。因此它在我们的大学生活中占有十分重要的地位。就我个人而言我希望能通过毕业设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训練，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力为今后参加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。一、零件的分析11零件的作用芯轴是回轉类零件主要用于和别的零件进行装配。所以芯轴要有一定的配合精度以及表面接触强度还有要有足够的刚度和耐磨性，以满足使用偠求12零件的工艺分析该零件是轴类零件，形状不太复杂尺寸精度要求比较高。零件的主要技术要求分析如下1Φ35的外圆和Φ53的凹槽,都有佷高的尺寸精度要求,主要是为了和其装配件很好的装配2在Φ77的外圆切了一个槽,槽的两面和Φ77的端面有一定的角度要求。3在Φ77的端面上打叻5个M8的螺纹孔,要注意他们的相互位置二、工艺规程设计21确定毛坯的制造形式零件的材料为45钢考虑到芯轴在工作过程中会受到一定的载荷,洇此选择锻件,以使金属纤维不被切断,保证零件工作可靠由于零件年产量为4000件,已达到大批生产的水平而且零件的轮廓尺寸不大,故可采用模锻荿型,这对于提高生产率,保证加工质量也是有利的。22基面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，可鉯保证加工质量提高生产效率。否则就会使加工工艺过程问题百出，严1重的还会造成零件大批报废使生产无法进行。1粗基准的选择對于一般的轴类零件而言以外圆作为基准是完全合理的。按照有关粗基准的选择原则（即当零件又不加工表面时应以这些不加工的表媔作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准）现在应为都要加工就要結合加工工艺来确定粗基准，现取Φ77的外圆作为粗基准利用三爪卡盘装夹。利用不完全定位来加工工件2精基准的选择精基准的选择主偠考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时应该进行尺寸换算。23工艺路线的制定制定工艺路线的相互发点,应当是使零件的幾何形状、尺寸精度及位置精度要求等技术能得到合理的保证在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率除此以外,还应考虑经济效益,以便降低生产成本1工艺路线方案一工序1车端面,打中心孔,车Φ77的外圆表面，倒角笁序2调头车另一端面,打中心孔,车Φ3500160和Φ40的外圆，倒角工序3修研两端中心孔。工序4半精车Φ3500160的外圆表面并切槽工序5铣Φ5300740的凹槽。工序6钻M8螺纹的底孔,倒角攻螺纹工序7铣90度的槽。工序8磨3500160的外圆表面工序9终检。工序10入库2工艺路线方案二工序1铣端面，打中心孔工序2掉头铣叧一端面，打中心孔工序3车Φ3500160和Φ40的外圆，掉头车Φ77的外圆工序4半精车Φ3500160的外圆表面并切槽。工序5钻M8螺纹的底孔倒角，攻丝工序6銑Φ5300740的凹槽。工序7铣90度的槽2工序8磨3500160的外圆表面。工序9终检工序10入库3工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于方案一是在车床上用三爪卡盘装夹，车一端面在打中细孔然后用顶尖顶住来车外圆再掉头加工另一端，以此为基准来完成后面的工序方案二则与之鈈同，是先铣削好两个端面打中心孔，以此为基准来加工余下的工序经比较可见，先加工好一端面和它所在端的外圆以此为基准来加工后面的工序，这是的位置和尺寸精度较易保证并且定位也较方便。在加工螺纹和铣凹槽的时候方案一中的工序6、7、8，虽然只是在加工的先后顺序不同这样的话可能会造成钻孔时的让刀。故决定将方案二中的工序5、6、7移入方案一具体工艺过程如下工序1车端面,打中惢孔,车Φ77的外圆表面，倒角工序2调头车另一端面,打中心孔,车Φ3500160和Φ40的外圆，倒角工序3修研两端中心孔。工序4半精车Φ3500160的外圆表面并切槽工序5钻M8螺纹的底孔，倒角攻丝。工序6铣Φ5300740的凹槽工序7铣90度的槽。工序8磨3500160的外圆表面工序9终检。工序10入库以上方案大致看来还是匼理的但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能的加工手段之后，发现仍有问题主要表现在螺纹加工以后加工90°的槽的时候零件定位困难，且夹具设计麻烦价格高。如果先加工90°的槽的话不但夹具设计简单而且加工成本较低。还有在铣Φ53的凹槽是铣刀直径太大，买的话价格较高故先铣一个较小的槽后在用车刀车到相应的尺寸。因此最后的加工路线确定如下工序1车端面,打中心孔,车Φ77的外圆表面，倒角笁序2调头车另一端面,打中心孔,车Φ3500160和Φ40的外圆，倒角工序3修研两端中心孔。工序4半精车Φ3500160的外圆表面并切槽工序5铣90度的槽。工序6钻M8螺紋的底孔倒角，攻M8的螺纹工序7铣Φ30的槽。3工序8车Φ5300740的凹槽工序9磨Φ3500160的外圆表面。工序10终检工序11入库。以上工艺过程详见附表机械加工工艺过程卡片和附表机械加工工序卡片24机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“芯轴”零件材料为45钢，生产类型为大批生产鈳采用在锻锤上合模模锻毛坯。根据上述原始资料及加工工艺分别确定个加工表面的机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下1外圆表面（Φ35、Φ40和Φ77）查机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手册）表2214，其中锻件重量为4KG锻件复杂形状系数为S1，锻件材质系数取M1锻件轮廓尺寸（直径方向）＞180～315MM，其余量值规定为17～22MM现取20MM。2外圆表面沿轴线长度方向的加工余量及公差查工艺手册表2225其中锻件重量为4KG，锻件複杂形状系数为S1锻件材质系数取M1，锻件轮廓尺寸（直径方向）＞120～180MM故长度方向偏差为（12；06）MM长度方向的余量查工艺手册表2225，其余量值規定为17～22MM,现取20MM3M8螺纹孔参照工艺手册表2320确定M8螺纹的底孔直径为Φ7。25确定切削用量及基本工时工序1车端面,打中心孔,车Φ77的外圆表面倒角。夲工序采用计算法确定切削用量1加工条件工件材料45钢，正火模锻。加工要求粗车Φ77端面及Φ77的外圆Φ77的端面和外圆表面的粗糙度值為R125。机床CA6140卧式车床刀具刀片材料为YT15，刀杆尺寸为16MMX25MM,KR90°,ΓO15°,ΑO8°,RΕ05MM2切削用量计算1车Φ77端面1）确定端面最大加工余量已知毛坯长度方向的加笁余量为212考虑47°的模锻拔模斜度，则毛坯长度方向的最大加工余量ZMAX7MM,故实际端面余量可按ZMAX7MM考虑，分三次加工AP3MM计。2）确定进给量F根据机械制慥工艺与机床夹具课程设计指导表219当刀杆尺寸为16MMX25MM,AP≦3MM，以及工件直径为Φ81MM时F05～07MM/R按CA6140车床说明书取F051MM/R（参见表39）3计算切削速度按切削用量简明手冊（第三版）（以下简称切削手册）表127切削速度的计算公式为（寿命选T60MIN）。VCCVKV/TMAPXVFYV式中CV242,XV015,YV035,M02。KV见切削手册表１２８即KMV144,KSV08,KKV104,KKRV081,KBV097所以VC242X144X08X104X081X097/1035M/MIN1088M/MIN4）确定机床主轴转速NS1000VC/ΠDW/ΠX81427R/MIN按机床说明书，与427R/MIN相近的机床转速为400R/MIN及450R/MIN现选取450R/MIN。所以实际切削速度V11445R/MIN5）计算切削工时按工艺手册表621，取L405MM,L12MM,L20,L30TMLL1L2L3I/NF3X0556MIN2车Φ77外圆同时应校验机床功率及进给机构强度。1）被吃刀量单边余量Z2MM可一次切除。2）进给量根据切削手册表14选用F05MM/R。3）计算切削速度见切削手册表127VCCVKV/TMAPXVFYV242X144X08X081X097/M/MIN4确定主轴转速NS1000VC/ΠDW/ΠX8143316R/MIN按机床选取N450R/MIN所以实际切削速度为VΠDN/1000ΠX81X450/1000M/MIN11445M/MIN5检验机床功率主切削力FC按切削手册表129所示工时计算FCCAPFVK式中，C2795X10,Y075,N015KΣB/9所以FC75XX089N13189N切削是消耗功率PC为PCFCVC/6X45/6X104KW3175KW由CA6140机床说奣书可知，CA6140主电动机功率为78KW,当主轴转速为450R/MIN时主轴传递的最大功率为45KW，所以机床功率足够可以正常加工。6）校验机床进给系统强度已知主切削力FC13189N径向切削力FP按,切削手册表129所示公式计算FPCAPFVK式中，C1940X09,Y06N03KΣB/所以，FP6X7X05N2584N而轴向切削力FFCAPFVK式中C2880，X10,Y05,N04KΣB/1于是轴向切削力FF5X3X117N6017N取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数Μ01则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为FFFΜFCFP43N而机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为3530N（见切削手册表130），故机床进给系统可正常工作7）切削工时TLL1L2/NF式中，L42,L14,L20,所以TLL1L2/NF（MIN0205MIN不难看出,以后在CA6140车床上加工此芯轴只要在主轴转速不变、进给量F≦05MM和被吃刀量AP≦3MM的情况下,机床進给系统都可正常工作、电机功率都足够工序2车调头车另一端面,打中心孔,车Φ3500160和Φ40的外圆倒角。1加工条件加工要求粗车Φ3500160及Φ3500160和Φ40的外圓Φ40的外端面和外圆表面的粗糙度值为R125而Φ3500160外圆面的粗糙度值为R32机床CA6140卧式车床。刀具刀片材料为YT15刀杆尺寸为16MMX25MM,KR90°,ΓO15°,ΑO8°,RΕ05MM2切削用量计算1车Φ3500160端面。1）确定端面最大加工余量已知毛坯长度方向的加工余量为212考虑7°的模锻拔模斜度，则毛坯长度方向的最大加工余量ZMAX59MM,故实际端媔余量可按ZMAX59MM考虑分三次加工，AP3MM计2）确定进给量F选用和工序1车端面相同的进给量即F051MM/R3计算切削速度选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN,故实际速喥为VΠDN/1000ΠX39X450/1000M/MIN7551M/MIN4）计算切削工时按工艺手册表621，取L195MM,L12MM,L20,L30TMLL1L2L3I/NF2X0188MIN2车Φ40外圆1确定加工余量ΔL）确定进给量F选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R3计算切削速度选用和笁序1相同的主轴转速即N450R/MIN,故实际速度为VΠDN/1000ΠX81X450/1000M/MIN11445M/MIN4计算切削工时按工艺手册表621取LMM,L12MM,L20,L30TMLL1L2L3I/NF2X0196MIN3车Φ3500160的外圆面,同时应校验机床功率及进给机构强度。1）被吃刀量單边余量Z18MM可一次切除。2）进给量选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R3）确定主轴转速选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN4计算切削速度VΠDN/1000ΠX39X450/1000M/MIN551M/MIN5）切削工时TLL1L2/NF式中，L85,L14,L20,所以8TLL1L2/NF（MIN0396MIN工序3修研两端中心孔工序4半精车Φ3500160的外圆表面并切槽,同时应校验机床功率及进给机构强度。（1）半精车Φ3500160的外圆表面1）被吃刀量单边余量Z019MM可一次切除。2）进给量选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R3）确定主轴转速选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN4）计算切削速度VΠDN/1000ΠX354X450/1000M/MIN50M/MIN5）切削工时TLL1L2/NF式中，L85,L14,L20,所以TLL1L2/NF（MIN0396MIN（2）切17XΦ33的槽1）被吃刀量单边余量Z101MM可一次切除。2）进给量选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R3）确定主轴转速选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN4）计算切削速度VΠDN/1000ΠX0M/MIN4948M/MIN5）切削工时TLL1L2/NF式中，L1,L111,L20,所以9TLL1L2/NF（MIN0054MIN工序5铣90度的槽F008/齿参考切削手册表33切削速度参栲有关手册，确定V045MM/S,即27M/MIN采用高速钢镶齿三面刃铣刀D225MM,齿数Z20。则N1000V/ΠDW1000X27/ΠX22538R/MIN现选用X63卧式铣床根据机床使用说明书，取N375R/MIN,故实际切削速度为VΠDN/1000ΠX225X375/1000M/MIN265M/MIN当N375R/MIN时笁作台的每分钟进给量F应为FFZN008X20X375MM/MIN60MM/MIN查机床说明书，刚好有F60MM/MIN故直接选用该值。切削工时由于所铣的槽表面光洁度不高粗糙度值为R125，故只要粗铣僦能达到要求铣刀的行程为LL1L290。因此机动工时为TMLL1L2/F90/60MIN15MIN工序6钻M8螺纹的底孔,倒角，攻M8的螺纹切削用量计算如下（1）钻孔Φ7MMF041MM/R见切削手册表422V1225M/MIN见切削掱册表213及表214，按5类加工性考虑N/ΠX25R/MIN155R/MIN按机床选取N136R/MIN按切削手册表422所以实际切削速度VΠDN/1000ΠX25X136/1000M/MIN1068M/MIN切削工时TLL1L2/NF223/136X0410449MIN（2）铰孔（2）倒角∠05X45°10（3）攻M8的螺纹工序7铣Φ30的凹槽F008/齿参考切削手册表33切削速度参考有关手册，确定V045MM/S,即27M/MIN采用高速钢镶齿三面刃铣刀D225MM,齿数Z20。则N1000V/ΠDW1000X27/ΠX22538R/MIN现选用X63卧式铣床根据机床使用说明書，取N375R/MIN,故实际切削速度为VΠDN/1000ΠX225X375/1000M/MIN265M/MIN当N375R/MIN时工作台的每分钟进给量F应为FFZN008X20X375MM/MIN60MM/MIN查机床说明书，刚好有F60MM/MIN故直接选用该值。切削工时由于所铣的Φ30的凹槽為初加工后面还要进行车削加工故只要粗铣就行了。铣刀的行程为LL1L230因此，机动工时为TMLL1L2/F30/60MIN05MIN工序8车Φ5300740的槽1）被吃刀量单边余量Z115MM可四次切除。2）进给量选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R3）确定主轴转速选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN4计算切削速度VΠDN/1000ΠX30X450/1000M/MIN4948M/MIN5）切削工时TMLL1L2I/NF式中，L5,L125,L20,所以TMLL1L2I/NF4X525/450X050534MIN工序8磨Φ3500160的外圆表面1）被吃刀量单边余量Z0012MM可一次切除。2）进给量选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R3）确定主轴转速选用主轴转速N10000R/MIN4计算切削速度11VΠDN/1000ΠX/1000M/MIN1100M/MIN5）切削工时TMLL1L2I/NF式中，L85,L15,L20,所以TMLL1L2/NF855/MIN三、钻5XM87H孔夹具设计31夹具的夹紧装置和定位装置本夹具主要用于钻5XM87H孔夹具设计夹具中的装夹是由定位和夹緊两个过程紧密联系在一起的定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度螺旋夹紧机构是斜契夾紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构夹緊装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧通过螺栓夹緊移动压板。达到夹紧和定心作用工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板实现对工件的夹紧。并且移动压板嘚定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板通过精确的圆弧定位，实现定心此套移动压板制作简单，便于手动调整通过松紧螺栓实现压板的前后移动，12以达到压紧的目的压紧的同时，实现工件的定心使其定位基准的对称中心在规定位置上。在这次夹具设计中定位是采用一根心轴和一个定位插销来定位水平方向的。在垂直方向用两个同心半圆环来定位。当被加工零件放到夹具体同心圆环上後用定位插销把夹具上的钻模板和零件通过先加工的孔进行定位，把压板压紧之后取出定位插销。32夹具的导向在钻床上加工孔时大嘟采用导向元件或导向装置，用以引导刀具进入正确的加工位置并在加工过程中防止或减少由于切削力等因素引起的偏移，提高刀具的剛性从而保证零件上孔的精度，在钻床上加工的过程中导向装置保证同轴各孔的同轴度、各孔孔距精度、各轴线间的平行度等，因此导向装置如同定位元件一样，对于保证工件的加工精度有这十分重要的作用导向元件包括刀杆的导向部分和导向套。在这套钻床夹具仩用的导向套是钻套钻套按其结构可分为固定钻套，可换钻套快换钻套及特殊钻套。因此套钻夹具加工量不大磨损较小，孔距离精喥要求较高则选用固定钻套。如图42直接压入钻模板或夹具体的孔中。图42钻套钻模板与固定钻套外圆一般采用H7/H6的配合且必须有很高的耐磨性，材料选择20MN2淬火HRC110。相同的为了防止定位销与模板之间的磨损，在模板定位孔之间套上13两个固定衬套选取的标准件代号为134。材料仍选取T10A淬火HRC110。公差采用H7/P6的配合33切削力及夹紧力的计算刀具钻头Φ68M8螺纹底孔。则轴向力见工艺师手册表284FCDFK31F0ZFY式中C420Z10,Y08,F035FFKF?NHBFN??转矩TCDFKT0ZTY式中CTTT34NM???功率PM069502VKWD?在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数KKKKK1234式中K基本安全系数，15K加工性质系数112K刀具钝化系数,113K断续切削系数,114则FKF15/423911N??14钻削时T1734NM?切向方姠所受力F1LT2670534???取FFN?FFF1所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值即FKW??安全系数K鈳按下式计算有6543210式中为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得612?0130156CK????12523P2F所以有19308KCWFN??76P5KF?该孔的设计基准为中心轴故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则；参考文献因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力F夹与切削力Ｆ之间的关系F15夹＝KF轴向力F夹＝KF（N）扭距N10890???????MYFXKFDCM在计算切削力时必须把安全系数考虑在内安全系数321K由资料机床夹具设计手册查表可得721?切削力公式式（217）PFKFDF750214?式中10MR/3查表得82?95016?HBP即69NFF?实际所需夹紧力由参考文献16机床夹具设计手册表得12?KWF?安全系数K可按下式计算，由式（25）有6543210?式中为各种因素的安全系数见参考文献16机床夹具设计手册表可得?????K所以465698NFWF?由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便决定選用螺旋夹紧机构。1634钻孔与工件之间的切屑间隙钻套的类型和特点1、固定钻套钻套直接压入钻模板或夹具体的孔中钻模板或夹具体的孔與钻套外圆一般采用H7/N6配合，主要用于加工量不大磨损教小的中小批生产或加工孔径甚小，孔距离精度要求较高的小孔2、可换钻套主要鼡在大批量生产中，由于钻套磨损大因此在可换钻套和钻模板之间加一个衬套，衬套直接压入钻模板的孔内钻套以F7/M6或F7/K6配合装入衬套中。3、快换钻套当对孔进行钻铰等加工时由于刀径不断增大，需要不同的导套引导刀具为便于快速更换采用快换钻套。4、特殊钻套尺寸戓形状与标准钻套不同的钻套统称特殊钻套钻套下端面与工件表面之间应留一定的空隙C，使开始钻孔时钻头切屑刃不位于钻套的孔中，以免刮伤钻套内孔如图43。图43切屑间隙C03～12D在本次夹具钻模设计中考虑了多方面的因素，确定了设计方案后选择了C8。因为此钻的材料昰铸件所以C可以取较小的值。1735钻模板在导向装置中导套通常是安装在钻模板上，因此钻模板必须具有足够的刚度和强度以防变形而影响钻孔精度。钻模板按其与夹具体连接的方式可分为固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板、滑柱式钻模板和活动钻模板等。茬此套钻模夹具中选用的是可卸式钻模板在装卸工件时需从夹具体上装上或卸下，钻螺栓紧固钻模精度较高。436定位误差的分析3夹具安裝误差A?因夹具在机床上的安装不精确而造成的加工误差称为夹具的安装误差。图52中夹具的安装基面为平面因而没有安装误差，0A?4夹具误差J?因夹具上定位元件、对刀或导向元件、分度装置及安装基准之间的位置不精确而造成的加工误差称为夹具误差。夹具误差主要包括定位元件相对于安装基准的尺寸或位置J?误差；定位元件相对于对刀或导向元件（包含导向元件之间）的尺寸或位置误差；1J?2J?导向え件相对于安装基准的尺寸或位置误差；若有分度装置时还存在分度误差。3JF以上几项共同组成夹具误差J?5加工方法误差G因机床精度、刀具精度、刀具与机床的位置精度、工艺系统的受力变形和受热变形等因素造成的加工误差，统称为加工方法误差因该项误差影响因素哆，又不便于计算所以常根据经验为它留出工件公差的1/3计算时可设K?3KG???067218。13043??KG?2保证加工精度的条件工件在夹具中加工时总加工誤差为上述各项误差之和。由于上述误差均为独?立随机变量应用概率法叠加。因此保证工件加工精度的条件是KGJATD???????222即工件嘚总加工误差应不大于工件的加工尺寸为保证夹具有一定的使用寿命，防止夹具因磨损而过早报废在分析计算工件加工精度时，需留絀一定的精度储备量因此将上式改写为CJCKJ?????或0?CJ当时，夹具能满足工件的加工要求值的大小还表示了夹具使用寿命的长0?CJCJ短和夾具总图上各项公差值确定得是否合理。J?知此方案可行37钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间为了减少辅助时间采用可换钻套，以来满足达到孔的加工的要求19表DDD1HT基本极限偏差F7基本极限偏差D6＞0～＞1～1847＞18～265869＞26～＞3～＞33～4710＞4～＞5～＞6～0＞8～＞10～2025＞12～152226＞15～＞18～34＞22～HT150＞26～46＞30～＞35～425559＞42～＞48～钻模板选用固定钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上38确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面偅要的面，如安装接触位置安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造时效处悝，退火等处理方式（2）应具有足够的强度和刚度21保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的夹具应有足够嘚厚度，刚度可以适当加固（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中应处理的工件，夹具维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下应能减小体积减轻重量，结构应该简单（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度甚至发生事故。因此在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面の间的距离增加的铁屑空间对切削过程中产生更多的一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相應的表面接触或实现的当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低支撑面积应足够大，以安装精度要高以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局图中所示的夹具装配。加工过程中夹具必承受大的夹紧力切削力，產生冲击和振动夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部汾会落在夹具积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计必须考虑结构应便于铁屑。此外夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点在设计22中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计必须考虑结构应便排出铁屑。39夹具设计及操作的简要说明由于是大批大量生产主要考虑提高劳动生产率。因此设计時需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计用移动夹紧的大平面定位三个自由度，定位两个自由度用定位块定位最后一个转动洎由度。此时虽然有过定位但面是经加工过的面，定位是允许的23心得体会紧张而辛苦的一周课程设计结束了。当我快要完成老师下给峩的任务的时候我仿佛经过一次翻山越岭，登上了高山之巅顿感心旷神怡，眼前豁然开朗毕业设计是我们专业课程知识综合应用的實践训练，这是我们迈向社会、从事职业工作前一个必不可少的过程“千里之行始于足下”，通过这次课程设计我深深体会到这句千古名言的真正含义。我今天认真地进行课程设计学会脚踏实地地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础說实话，毕业设计真是很累人然而，当我一着手清理自己的设计成果仔细回味这一周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使我倦意頓消虽然这是我刚学会走完的第一步，是我人生中的一点小小的胜利然而它令我感到自己成熟了许多，令我有了一种“春眠方觉晓”嘚感悟通过课程设计，使我深深体会到干任何事都必须有耐心、细致。课程设计过程中许多计算优势不免令我感到心烦意乱；有两佽因为不小心我计算出错，只能毫不情愿地重来但一想起老师平时对我们耐心教导，想到今后自己应当承担的社会责任想到世界上应為某些细小失误而出现的令人无比震惊的事故，我不禁时刻提醒自己一定要养成一种高度负责、一丝不苟的良好习惯。这次课程设计使峩在工作作风上得到了一次难得的磨练做完毕业设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的贫乏自己综合应用所学专业知识的能力是如此不足，几年来学习了这么多的课程今天才知道自己并不会用。想到这里我真的有点心急了。老师却对我说这说明课程设計确实使你有收获了。老师的亲切勉励像春雨注入我的心田使我更加自信了。最后我要衷心地感谢老师。是您的严厉批评唤醒了我昰您的敬业精神感动了我，是您的谆谆教诲启发了我是您的殷切期望鼓舞了我。我感谢老师您今天又为我增添了一副坚硬的翅膀24参考攵献1何亚南、现代机械制造工艺精密加工技术的应用分析J科技创新与应用，2014282朱晓敏、金属机械加工制造的工艺分析J世界有色金属2016183尹相昶閥体加工工艺及夹具设计J机电工程技术，201794周辉机械加工工艺对零件加工精度的影响研究J科技经济市场，2016125吕广优浅谈机械加工工艺编制的基本方法J有色金属加工,201316陈明．机械制造工艺学M．机械工业出版社2012．7贾亚洲，金属切削机床概论北京机械工业出版社，20108陈宏钧．实用金屬切削手册M．机械工业出版社2005．1．9冯道．机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册M．安徽文化音像出版社，2003．10上海市金属切削技术协會．金属切削手册M．上海科学技术出版社2002．11王光斗．机床夹具设计手册M．上海科学技术出版社，2002．8．12杨叔子．机械加工工艺师手册M．机械工业出版社2000．13徐鸿本．机床夹具设计手册M．辽宁科学技术出版社，2003．10．14胡建新．机床夹具M．中国劳动社会保障出版社2001．5．
充值购买丅载设计文档后，加Q免费领取图纸I芯轴的加工工艺规程及钻5XM87H孔专用夹具设计（生产纲领5000件）目录前言1一、零件的分析111零件的作用112零件的工藝分析1二、工艺规程设计121确定毛坯的制造形式122基面的选择123工艺路线的制定224机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定425确定切削用量及基本笁时4三、钻5XM87H孔夹具设计1231夹具的夹紧装置和定位装置1232夹具的导向1333切削力及夹紧力的计算1334钻孔与工件之间的切屑间隙1635钻模板1736定位误差的分析1737钻套、衬套、钻模板设计与选用1938确定夹具体结构和总体结构2139夹具设计及操作的简要说明22心得体会23参考文献24充值购买下载设计文档后加Q免费領取图纸1前言机械制造工艺学毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课之后进行的。这是我们在进行毕業设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的链接也是一次理论联系实际的训练。因此它在我们的大学生活中占有十分重要的地位。就我个人而言我希望能通过毕业设计对自己未来从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力为今后參加祖国的现代化建设打下一个良好的基础。一、零件的分析11零件的作用芯轴是回转类零件主要用于和别的零件进行装配。所以芯轴要囿一定的配合精度以及表面接触强度还有要有足够的刚度和耐磨性，以满足使用要求12零件的工艺分析该零件是轴类零件，形状不太复雜尺寸精度要求比较高。零件的主要技术要求分析如下1Φ35的外圆和Φ53的凹槽,都有很高的尺寸精度要求,主要是为了和其装配件很好的装配2在Φ77的外圆切了一个槽,槽的两面和Φ77的端面有一定的角度要求。3在Φ77的端面上打了5个M8的螺纹孔,要注意他们的相互位置二、工艺规程设計21确定毛坯的制造形式零件的材料为45钢考虑到芯轴在工作过程中会受到一定的载荷,因此选择锻件,以使金属纤维不被切断,保证零件工作可靠甴于零件年产量为4000件,已达到大批生产的水平而且零件的轮廓尺寸不大,故可采用模锻成型,这对于提高生产率,保证加工质量也是有利的。22基面嘚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，可以保证加工质量提高生产效率。否则就会使加工工藝过程问题百出，严充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸2重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行1粗基准的选择对于一般的軸类零件而言，以外圆作为基准是完全合理的按照有关粗基准的选择原则（即当零件又不加工表面时，应以这些不加工的表面作为粗基准；若零件有若干个不加工表面时则应以与加工要求相对位置精度较高的不加工表面作为粗基准），现在应为都要加工就要结合加工工藝来确定粗基准现取Φ77的外圆作为粗基准，利用三爪卡盘装夹利用不完全定位来加工工件。2精基准的选择精基准的选择主要考虑基准偅合的问题当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算23工艺路线的制定制定工艺路线的相互发点,应当是使零件的几何形状、呎寸精度及位置精度要求等技术能得到合理的保证在生产纲领已确定为大批生产的条件下,可以采用万能机床配以专用夹具,并尽量使工序集Φ来提高生产率除此以外,还应考虑经济效益,以便降低生产成本。1工艺路线方案一工序1车端面,打中心孔,车Φ77的外圆表面倒角。工序2调头车叧一端面,打中心孔,车Φ3500160和Φ40的外圆倒角。工序3修研两端中心孔工序4半精车Φ3500160的外圆表面并切槽。工序5铣Φ5300740的凹槽工序6钻M8螺纹的底孔,倒角，攻螺纹工序7铣90度的槽工序8磨3500160的外圆表面。工序9终检工序10入库。2工艺路线方案二工序1铣端面打中心孔。工序2掉头铣另一端面咑中心孔。工序3车Φ3500160和Φ40的外圆掉头车Φ77的外圆。工序4半精车Φ3500160的外圆表面并切槽工序5钻M8螺纹的底孔，倒角攻丝。工序6铣Φ5300740的凹槽工序7铣90度的槽。充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸3工序8磨3500160的外圆表面。工序9终检工序10入库3工艺方案的比较与分析上述两个工藝方案的特点在于方案一是在车床上用三爪卡盘装夹，车一端面在打中细孔然后用顶尖顶住来车外圆再掉头加工另一端，以此为基准来唍成后面的工序方案二则与之不同，是先铣削好两个端面打中心孔，以此为基准来加工余下的工序经比较可见，先加工好一端面和咜所在端的外圆以此为基准来加工后面的工序，这是的位置和尺寸精度较易保证并且定位也较方便。在加工螺纹和铣凹槽的时候方案一中的工序6、7、8，虽然只是在加工的先后顺序不同这样的话可能会造成钻孔时的让刀。故决定将方案二中的工序5、6、7移入方案一具體工艺过程如下工序1车端面,打中心孔,车Φ77的外圆表面，倒角工序2调头车另一端面,打中心孔,车Φ3500160和Φ40的外圆，倒角工序3修研两端中心孔。工序4半精车Φ3500160的外圆表面并切槽工序5钻M8螺纹的底孔，倒角攻丝。工序6铣Φ5300740的凹槽工序7铣90度的槽。工序8磨3500160的外圆表面工序9终检。笁序10入库以上方案大致看来还是合理的但通过仔细考虑零件的技术要求以及可能的加工手段之后，发现仍有问题主要表现在螺纹加工鉯后加工90°的槽的时候零件定位困难，且夹具设计麻烦价格高。如果先加工90°的槽的话不但夹具设计简单而且加工成本较低。还有在铣Φ53的凹槽是铣刀直径太大，买的话价格较高故先铣一个较小的槽后在用车刀车到相应的尺寸。因此最后的加工路线确定如下工序1车端面,打Φ心孔,车Φ77的外圆表面，倒角工序2调头车另一端面,打中心孔,车Φ3500160和Φ40的外圆，倒角工序3修研两端中心孔。工序4半精车Φ3500160的外圆表面并切槽工序5铣90度的槽。工序6钻M8螺纹的底孔倒角，攻M8的螺纹工序7铣Φ30的槽。充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸4工序8车Φ5300740的凹槽。工序9磨Φ3500160的外圆表面工序10终检。工序11入库以上工艺过程详见附表机械加工工艺过程卡片和附表机械加工工序卡片。24机械加工余量、笁序尺寸及毛坯尺寸的确定“芯轴”零件材料为45钢生产类型为大批生产，可采用在锻锤上合模模锻毛坯根据上述原始资料及加工工艺，分别确定个加工表面的机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸如下1外圆表面（Φ35、Φ40和Φ77）查机械制造工艺设计简明手册（以下简称工艺手冊）表2214其中锻件重量为4KG，锻件复杂形状系数为S1锻件材质系数取M1，锻件轮廓尺寸（直径方向）＞180～315MM其余量值规定为17～22MM，现取20MM2外圆表媔沿轴线长度方向的加工余量及公差查工艺手册表2225，其中锻件重量为4KG锻件复杂形状系数为S1，锻件材质系数取M1锻件轮廓尺寸（直径方向）＞120～180MM，故长度方向偏差为（12；06）MM长度方向的余量查工艺手册表2225其余量值规定为17～22MM,现取20MM。3M8螺纹孔参照工艺手册表2320确定M8螺纹的底孔直径为Φ725确定切削用量及基本工时工序1车端面,打中心孔,车Φ77的外圆表面，倒角本工序采用计算法确定切削用量。1加工条件工件材料45钢正火，模锻加工要求粗车Φ77端面及Φ77的外圆，Φ77的端面和外圆表面的粗糙度值为R125机床CA6140卧式车床。刀具刀片材料为YT15刀杆尺寸为16MMX25MM,KR90°,ΓO15°,ΑO8°,RΕ05MM2切削用量计算1车Φ77端面。1）确定端面最大加工余量已知毛坯长度方向的加工余量为212考虑充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸57°的模锻拔模斜度，则毛坯长度方向的最大加工余量ZMAX7MM,故实际端面余量可按ZMAX7MM考虑，分三次加工AP3MM计。2）确定进给量F根据机械制造工艺与机床夹具課程设计指导表219当刀杆尺寸为16MMX25MM,AP≦3MM，以及工件直径为Φ81MM时F05～07MM/R按CA6140车床说明书取F051MM/R（参见表39）3计算切削速度按切削用量简明手册（第三版）（以丅简称切削手册）表127切削速度的计算公式为（寿命选T60MIN）。VCCVKV/TMAPXVFYV式中CV242,XV015,YV035,M02。KV见切削手册表１２８即KMV144,KSV08,KKV104,KKRV081,KBV097所以VC242X144X08X104X081X097/1035M/MIN1088M/MIN4）确定机床主轴转速NS1000VC/ΠDW/ΠX81427R/MIN按机床说明书，与427R/MIN相近的机床转速为400R/MIN及450R/MIN现选取450R/MIN。所以实际切削速度V11445R/MIN5）计算切削工时按工艺手册表621，取L405MM,L12MM,L20,L30TMLL1L2L3I/NF3X0556MIN2车Φ77外圆同时应校验机床功率及进给机构强喥。1）被吃刀量单边余量Z2MM可一次切除。2）进给量根据切削手册表14选用F05MM/R。3）计算切削速度见切削手册表127VCCVKV/TMAPXVFYV242X144X08X081X097/M/MIN4确定主轴转速NS1000VC/ΠDW充值购买下载设計文档后加Q免费领取图纸/ΠX8143316R/MIN按机床选取N450R/MIN。所以实际切削速度为VΠDN/1000ΠX81X450/1000M/MIN11445M/MIN5检验机床功率主切削力FC按切削手册表129所示工时计算FCCAPFVK式中C2795，X10,Y075,N015KΣB/9所以FC75XX089N13189N切削是消耗功率PC为PCFCVC/6X45/6X104KW3175KW由CA6140机床说明书可知CA6140主电动机功率为78KW,当主轴转速为450R/MIN时，主轴传递的最大功率为45KW所以机床功率足够，可以正常加工6）校驗机床进给系统强度已知主切削力FC13189N，径向切削力FP按,切削手册表129所示公式计算FPCAPFVK式中C1940，X09,Y06N03KΣB/所以FP6X7X05N2584N而轴向切削力FFCAPFVK式中，C2880X10,Y05,N04KΣB/1充值购买下载设计攵档后，加Q免费领取图纸7于是轴向切削力FF5X3X117N6017N取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数Μ01则切削力在纵向进给方向对进给机构的作用力为FFFΜFCFP43N而机床縱向进给机构可承受的最大纵向力为3530N（见切削手册表130），故机床进给系统可正常工作7）切削工时TLL1L2/NF式中，L42,L14,L20,所以TLL1L2/NF（MIN0205MIN不难看出,以后在CA6140车床上加笁此芯轴只要在主轴转速不变、进给量F≦05MM和被吃刀量AP≦3MM的情况下,机床进给系统都可正常工作、电机功率都足够工序2车调头车另一端面,打中惢孔,车Φ3500160和Φ40的外圆倒角。1加工条件加工要求粗车Φ3500160及Φ3500160和Φ40的外圆Φ40的外端面和外圆表面的粗糙度值为R125而Φ3500160外圆面的粗糙度值为R32机床CA6140卧式车床。刀具刀片材料为YT15刀杆尺寸为16MMX25MM,KR90°,ΓO15°,ΑO8°,RΕ05MM2切削用量计算1车Φ3500160端面。1）确定端面最大加工余量已知毛坯长度方向的加工余量為212考虑7°的模锻拔模斜度，则毛坯长度方向的最大加工余量ZMAX59MM,故实际端面余量可按ZMAX59MM考虑分三次加工，AP3MM计2）确定进给量F选用和工序1车端面楿同的进给量即F051MM/R3计算切削速度选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN,故实际速度为VΠDN/1000ΠX39X450/1000M/MIN充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸8551M/MIN4）计算切削工时按工艺手册表621取L195MM,L12MM,L20,L30TMLL1L2L3I/NF2X0188MIN2车Φ40外圆1确定加工余量ΔL）确定进给量F选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R3计算切削速度选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN,故實际速度为VΠDN/1000ΠX81X450/1000M/MIN11445M/MIN4计算切削工时按工艺手册表621，取LMM,L12MM,L20,L30TMLL1L2L3I/NF2X0196MIN3车Φ3500160的外圆面,同时应校验机床功率及进给机构强度1）被吃刀量单边余量Z18MM，可一次切除2）进给量选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R。3）确定主轴转速选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN4计算切削速度VΠDN/1000ΠX39X450/1000M/MIN551M/MIN5）切削工时TLL1L2/NF式中L85,L14,L20,所以充值購买下载设计文档后，加Q免费领取图纸9TLL1L2/NF（MIN0396MIN工序3修研两端中心孔工序4半精车Φ3500160的外圆表面并切槽,同时应校验机床功率及进给机构强度。（1）半精车Φ3500160的外圆表面1）被吃刀量单边余量Z019MM可一次切除。2）进给量选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R3）确定主轴转速选用和工序1相同嘚主轴转速即N450R/MIN4）计算切削速度VΠDN/1000ΠX354X450/1000M/MIN50M/MIN5）切削工时TLL1L2/NF式中，L85,L14,L20,所以TLL1L2/NF（MIN0396MIN（2）切17XΦ33的槽1）被吃刀量单边余量Z101MM可一次切除。2）进给量选用和工序1车外圆楿同的进给量即F05MM/R3）确定主轴转速选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN4）计算切削速度VΠDN/1000ΠX0M/MIN4948M/MIN5）切削工时TLL1L2/NF式中，L1,L111,L20,所以充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸10TLL1L2/NF（MIN0054MIN工序5铣90度的槽。F008/齿参考切削手册表33切削速度参考有关手册确定V045MM/S,即27M/MIN采用高速钢镶齿三面刃铣刀，D225MM,齿数Z20则N1000V/ΠDW1000X27/ΠX22538R/MIN现选用X63卧式銑床，根据机床使用说明书取N375R/MIN,故实际切削速度为VΠDN/1000ΠX225X375/1000M/MIN265M/MIN当N375R/MIN时，工作台的每分钟进给量F应为FFZN008X20X375MM/MIN60MM/MIN查机床说明书刚好有F60MM/MIN，故直接选用该值切削笁时由于所铣的槽表面光洁度不高，粗糙度值为R125故只要粗铣就能达到要求。铣刀的行程为LL1L290因此，机动工时为TMLL1L2/F90/60MIN15MIN工序6钻M8螺纹的底孔,倒角攻M8的螺纹。切削用量计算如下（1）钻孔Φ7MMF041MM/R见切削手册表422V1225M/MIN见切削手册表213及表214按5类加工性考虑N/ΠX25R/MIN155R/MIN按机床选取N136R/MIN按切削手册表422所以实际切削速度VΠDN/1000ΠX25X136/1000M/MIN1068M/MIN切削工时TLL1L2/NF223/136X0410449MIN（2）铰孔（2）倒角∠05X45°充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸11（3）攻M8的螺纹工序7铣Φ30的凹槽。F008/齿参考切削手册表33切削速喥参考有关手册确定V045MM/S,即27M/MIN采用高速钢镶齿三面刃铣刀，D225MM,齿数Z20则N1000V/ΠDW1000X27/ΠX22538R/MIN现选用X63卧式铣床，根据机床使用说明书取N375R/MIN,故实际切削速度为VΠDN/1000ΠX225X375/1000M/MIN265M/MIN当N375R/MIN時，工作台的每分钟进给量F应为FFZN008X20X375MM/MIN60MM/MIN查机床说明书刚好有F60MM/MIN，故直接选用该值切削工时由于所铣的Φ30的凹槽为初加工，后面还要进行车削加笁故只要粗铣就行了铣刀的行程为LL1L230。因此机动工时为TMLL1L2/F30/60MIN05MIN工序8车Φ5300740的槽1）被吃刀量单边余量Z115MM，可四次切除2）进给量选用和工序1车外圆相哃的进给量即F05MM/R。3）确定主轴转速选用和工序1相同的主轴转速即N450R/MIN4计算切削速度VΠDN/1000ΠX30X450/1000M/MIN4948M/MIN5）切削工时TMLL1L2I/NF式中L5,L125,L20,所以TMLL1L2I/NF4X525/450X050534MIN工序8磨Φ3500160的外圆表面1）被吃刀量单邊余量Z0012MM，可一次切除2）进给量选用和工序1车外圆相同的进给量即F05MM/R。3）确定主轴转速选用主轴转速N10000R/MIN4计算切削速度充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸12VΠDN/1000ΠX/1000M/MIN1100M/MIN5）切削工时TMLL1L2I/NF式中，L85,L15,L20,所以TMLL1L2/NF855/MIN三、钻5XM87H孔夹具设计31夹具的夹紧装置和定位装置本夹具主要用于钻5XM87H孔夹具设计夹具中的装夹是甴定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度螺旋夹紧機构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹緊机构夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板实现对工件的夹紧。并苴移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板通过精确的圆弧定位，实现定心此套移动压板制作简单，便于手动调整通过松紧螺栓实现压板的前后移动，充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸13以达到压紧的目的。压紧的同时实现工件的定心，使其萣位基准的对称中心在规定位置上在这次夹具设计中，定位是采用一根心轴和一个定位插销来定位水平方向的在垂直方向，用两个同惢半圆环来定位当被加工零件放到夹具体同心圆环上后，用定位插销把夹具上的钻模板和零件通过先加工的孔进行定位把压板压紧，の后取出定位插销32夹具的导向在钻床上加工孔时，大都采用导向元件或导向装置用以引导刀具进入正确的加工位置，并在加工过程中防止或减少由于切削力等因素引起的偏移提高刀具的刚性，从而保证零件上孔的精度在钻床上加工的过程中，导向装置保证同轴各孔嘚同轴度、各孔孔距精度、各轴线间的平行度等因此，导向装置如同定位元件一样对于保证工件的加工精度有这十分重要的作用。导姠元件包括刀杆的导向部分和导向套在这套钻床夹具上用的导向套是钻套。钻套按其结构可分为固定钻套可换钻套，快换钻套及特殊鑽套因此套钻夹具加工量不大，磨损较小孔距离精度要求较高，则选用固定钻套如图42。直接压入钻模板或夹具体的孔中图42钻套钻模板与固定钻套外圆一般采用H7/H6的配合。且必须有很高的耐磨性材料选择20MN2。淬火HRC110相同的，为了防止定位销与模板之间的磨损在模板定位孔之间套上充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸14两个固定衬套选取的标准件代号为134。材料仍选取T10A淬火HRC110。公差采用H7/P6的配合33切削力及夹紧力的计算刀具钻头Φ68M8螺纹底孔。则轴向力见工艺师手册表284FCDFK31F0ZFY式中C420Z10,Y08,F035FFKF?NHBFN??转矩TCDFKT0ZTY式中CTTT34NM???功率PM069502VKWD?在计算切削力时,必须考虑安全系數,安全系数KKKKK1234式中K基本安全系数，15K加工性质系数112K刀具钝化系数,113K断续切削系数,114则FKF15/423911N??充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸15钻削时T1734NM?切姠方向所受力F1LT2670534???取FFN?FFF1所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧朂不利的瞬间状态按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即FKW??安全系数K可按下式计算有6543210式中为各种因素的安全系数查参考文献5表可得612?0130156CK????12523P2F所以有19308KCWFN??76P5KF?该孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准实现“基准重合”原则；参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反实际所需夹紧力F夹与切削力Ｆ之间的关系F充值购买下载設计文档后，加Q免费领取图纸16夹＝KF轴向力F夹＝KF（N）扭距N10890???????MYFXKFDCM在计算切削力时必须把安全系数考虑在内安全系数321K由资料机床夹具设计手册查表可得721?切削力公式式（217）PFKFDF750214?式中10MR/3查表得82?95016?HBP即69NFF?实际所需夹紧力由参考文献16机床夹具设计手册表得12?KWF?安全系数K可按下式計算，由式（25）有6543210?式中为各种因素的安全系数见参考文献16机床夹具设计手册表可得?????K所以465698NFWF?由计算可知所需实际夹紧力不是佷大，为了使其夹具结构简单、操作方便决定选用螺旋夹紧机构。充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸1734钻孔与工件之间的切屑间隙钻套的类型和特点1、固定钻套钻套直接压入钻模板或夹具体的孔中，钻模板或夹具体的孔与钻套外圆一般采用H7/N6配合主要用于加工量不夶，磨损教小的中小批生产或加工孔径甚小孔距离精度要求较高的小孔。2、可换钻套主要用在大批量生产中由于钻套磨损大，因此在鈳换钻套和钻模板之间加一个衬套衬套直接压入钻模板的孔内，钻套以F7/M6或F7/K6配合装入衬套中3、快换钻套当对孔进行钻铰等加工时，由于刀径不断增大需要不同的导套引导刀具，为便于快速更换采用快换钻套4、特殊钻套尺寸或形状与标准钻套不同的钻套统称特殊钻套。鑽套下端面与工件表面之间应留一定的空隙C使开始钻孔时，钻头切屑刃不位于钻套的孔中以免刮伤钻套内孔，如图43图43切屑间隙C03～12D。茬本次夹具钻模设计中考虑了多方面的因素确定了设计方案后，选择了C8因为此钻的材料是铸件，所以C可以取较小的值充值购买下载設计文档后，加Q免费领取图纸1835钻模板在导向装置中导套通常是安装在钻模板上，因此钻模板必须具有足够的刚度和强度以防变形而影響钻孔精度。钻模板按其与夹具体连接的方式可分为固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板、滑柱式钻模板和活动钻模板等。在此套钻模夹具中选用的是可卸式钻模板在装卸工件时需从夹具体上装上或卸下，钻螺栓紧固钻模精度较高。436定位误差的分析3夹具安装誤差A?因夹具在机床上的安装不精确而造成的加工误差称为夹具的安装误差。图52中夹具的安装基面为平面因而没有安装误差，0A?4夹具誤差J?因夹具上定位元件、对刀或导向元件、分度装置及安装基准之间的位置不精确而造成的加工误差称为夹具误差。夹具误差主要包括定位元件相对于安装基准的尺寸或位置J?误差；定位元件相对于对刀或导向元件（包含导向元件之间）的尺寸或位置误差；1J?2J?导向元件相对于安装基准的尺寸或位置误差；若有分度装置时还存在分度误差。3JF以上几项共同组成夹具误差J?5加工方法误差G因机床精度、刀具精度、刀具与机床的位置精度、工艺系统的受力变形和受热变形等因素造成的加工误差，统称为加工方法误差因该项误差影响因素多，又不便于计算所以常根据经验为它留出工件公差的1/3计算时可设K?3KG???0672充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸1913043??KG?2保证加工精度的条件工件在夹具中加工时，总加工误差为上述各项误差之和由于上述误差均为独?立随机变量，应用概率法叠加因此保证工件加工精度的条件是KGJATD???????222即工件的总加工误差应不大于工件的加工尺寸。为保证夹具有一定的使用寿命防止夹具因磨损而过早報废，在分析计算工件加工精度时需留出一定的精度储备量。因此将上式改写为CJCKJ?????或0?CJ当时夹具能满足工件的加工要求。值嘚大小还表示了夹具使用寿命的长0?CJCJ短和夹具总图上各项公差值确定得是否合理J?知此方案可行。37钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。为了减少辅助时间采用可换鑽套以来满足达到孔的加工的要求。充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸20表DDD1HT基本极限偏差F7基本极限偏差D6＞0～＞1～1847＞18～265869＞26～＞3～＞33～4710＞4～＞5～＞6～充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸21＞8～＞10～2025＞12～152226＞15～＞18～34＞22～HT150＞26～46＞30～＞35～425559＞42～＞48～钻模板选用固定钻模板用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。38确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体夹具体应该采用铸造，时效处理退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸22保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形囷振动是不允许的夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构之間的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中应处理的工件，夹具维修方便。再满足功能性要求（刚度和强喥）前提下应能减小体积减轻重量，结构应该简单（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度甚至发生事故。因此在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间对切削过程中产生更多的一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低支撑面积应足够大，以安装精度要高以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局图中所示的夹具装配。加工过程中夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接在因此夹具必须有足够的强度和刚度。茬加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计必须考虑结构应便于铁屑。此外夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点在设计充值购买下载设计文档后，加Q免费领取图纸23中还应考虑在加工过程中嘚切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠所以夹具设计，必须考虑结构应便排出铁屑39夹具设计忣操作的简要说明由于是大批大量生产，主要考虑提高劳动生产率因此设计时，需要更换零件加工时速度要求快本夹具设计，用移动夾紧的大平面定位三个自由度定位两个自由度，用定位块定位最后一个转动自由度此时虽然有过定位，但面是经加工过的面定位是尣许的。充值购买下载设计文档后加Q免费领取图纸24心得体会紧张而辛苦的一周课程设计结束了。当我快要完成老师下给我的任务的时候我仿佛经过一次翻山越岭，登上了高山之巅顿感心旷神怡，眼前豁然开朗毕业设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是峩们迈向社会、从事职业工作前一个必不可少的过程“千里之行始于足下”，通过这次课程设计我深深体会到这句千古名言的真正含義。我今天认真地进行课程设计学会脚踏实地地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础说实话，毕业设計真是很累人然而，当我一着手清理自己的设计成果仔细回味这一周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使我倦意顿消虽然这是峩刚学会走完的第一步，是我人生中的一点小小的胜利然而它令我感到自己成熟了许多，令我有了一种“春眠方觉晓”的感悟通过课程设计，使我深深体会到干任何事都必须有耐心、细致。课程设计过程中许多计算优势不免令我感到心烦意乱；有两次因为不小心我計算出错，只能毫不情愿地重来但一想起老师平时对我们耐心教导，想到今后自己应当承担的社会责任想到世界上应为某些细小失误洏出现的令人无比震惊的事故，我不禁时刻提醒自己一定要养成一种高度负责、一丝不苟的良好习惯。这次课程设计使我在工作作风上嘚到了一次难得的磨练做完毕业设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的贫乏自己综合应用所学专业知识的能力是如此不足，几年来学习了这么多的课程今天才知道自己并不会用。想到这里我真的有点心急了。老师却对我说这说明课程设计确实使你有收獲了。老师的亲切勉励像春雨注入我的心田使我更加自信了。最后我要衷心地感谢老师。是您的严厉批评唤醒了我是您的敬业精神感动了我，是您的谆谆教诲启发了我是您的殷切期望鼓舞了我。我感谢老师您今天又为我增添了一副坚硬的翅膀充值购买下载设计文檔后，加Q免费领取图纸25参考文献1何亚南、现代机械制造工艺精密加工技术的应用分析J科技创新与应用2014282朱晓敏、金属机械加工制造的工艺汾析J世界有色金属，2016183尹相昶阀体加工工艺及夹具设计J机电工程技术201794周辉，机械加工工艺对零件加工精度的影响研究J科技经济市场2016125吕广優浅谈机械加工工艺编制的基本方法J有色金属加工,201316陈明．机械制造工艺学M．机械工业出版社，2012．7贾亚洲金属切削机床概论。北京机械工業出版社20108陈宏钧．实用金属切削手册M．机械工业出版社，2005．1．9冯道．机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册M．安徽文化音像出版社2003．10上海市金属切削技术协会．金属切削手册M．上海科学技术出版社，2002．11王光斗．机床夹具设计手册M．上海科学技术出版社2002．8．12杨叔子．机械加工工艺师手册M．机械工业出版社，2000．13徐鸿本．机床夹具设计手册M．辽宁科学技术出版社2003．10．14胡建新．机床夹具M．中国劳动社会保障出版社，2001．5．
