箱体机械加工工艺及钻4-M6螺纹孔夹具设计

箱体机械加工工艺及钻4-M6螺纹孔夹具设计,箱体,机械,加工,工艺,M6,螺纹,夹具,设计 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 箱体 零件名称 箱体 共 页 第 页 材 料 牌 号 HT200 毛 坯 种 类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 备 注 工 序 号 工名 序称 工 序 内 容 加 工 车 间 机床设备 工艺装备 工 时 夹 具 刀 具 量 具 准终 单件 10 铸造 铸造 20 处理 时效处理 30 铣 粗精铣底端面 机加工 X51铣床 专用夹具 铣刀 游标卡尺 40 钻 钻，扩Φ3.5的孔，攻丝M4 机加工 Z525钻床 专用夹具 麻花钻 千分尺 50 铣 粗精铣右端面 机加工 X51铣床 专用夹具 铣刀 游标卡尺 60 铣 粗精铣左端面 机加工 X51铣床 专用夹具 铣刀 游标卡尺 70 镗 粗镗--半精镗--精镗Φ40，Φ64的孔系 机加工 T616镗床 专用夹具 镗刀 游标卡尺 80 铣 粗精铣Φ34的前后端面 机加工 T616镗床 专用夹具 镗刀 游标卡尺 90 车 粗车—半精车—精车Φ12，Φ18的孔系 机加工 CA6140车床 专用夹具 车刀 游标卡尺 100 钻 钻，扩Φ5.5的孔，攻丝M6 机加工 Z525钻床 专用夹具 麻花钻 千分尺 110 钻 钻，扩Φ3.5的孔，攻丝M4 机加工 Z525钻床 专用夹具 麻花钻 千分尺 120 钻 钻，扩Φ6的孔，锪孔Φ12的孔 机加工 Z525钻床 专用夹具 麻花钻 千分尺 130 检验 检验，去毛刺 140 入库 入库 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 箱体 零件名称 箱体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 30 铣 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 1 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 X51 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 粗精铣底端面 铣刀，游标卡尺 1200 131 2 1.95 2 0.4 0.1 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 箱体 零件名称 箱体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 40 钻 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 1 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 Z525 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻 4-Φ3的孔 麻花钻，游标卡尺 575 19.8 2 1.8 1 0.7 0.1 2 扩Φ3.5的孔 扩刀，游标卡尺 68 2.53 0.2 0.15 1 2.8 0.1 3 攻丝M4 丝锥，游标卡尺 298 7.5 0.15 0.1 1 0.04 0.1 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 箱体 零件名称 箱体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 50 铣 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 1 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 X51 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 粗精铣右端面 铣刀，游标卡尺 700 98.9 2 1.8 2 0.6 0.1 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 箱体 零件名称 箱体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 60 铣 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 1 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 X51 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 粗精铣左端面 铣刀，游标卡尺 700 98.9 2 1.8 2 0.6 0.1 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 箱体 零件名称 箱体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 70 铣 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 1 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 镗床 T616 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 粗镗—半精镗—精镗Φ40，Φ64的孔系 镗刀，游标卡尺 125 25 2 1.95 3 0.2 0.1 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 箱体 零件名称 箱体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 80 铣 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 1 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 X51 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 粗精铣Φ34的前后端面 铣刀，游标卡尺 1500 94.2 2 1.8 2 0.3 0.1 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 箱体 零件名称 箱体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 90 车 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 1 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 CA6140 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 粗车—半精车—精车Φ12，Φ18的孔系 车刀，游标卡尺 600 94 2 1.8 2 0.4 0.1 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 箱体 零件名称 箱体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 100 钻 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 1 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 Z525 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻Φ5的孔 麻花钻，游标卡尺 700 17.5 2 1.8 1 0.1 0.1 2 扩Φ5.5的孔 扩刀，游标卡尺 700 17.5 2 1.8 1 0.1 0.1 3 攻丝M6 丝锥，游标卡尺 300 7.5 2 1.8 1 0.04 0.1 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 箱体 零件名称 箱体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 110 钻 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 1 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 Z525 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻 4-Φ3的孔 麻花钻，游标卡尺 575 19.8 2 1.8 1 0.7 0.1 2 扩Φ3.5的孔 扩刀，游标卡尺 68 2.53 0.2 0.15 1 2.8 0.1 3 攻丝M4 丝锥，游标卡尺 298 7.5 0.15 0.1 1 0.04 0.1 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 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 箱体 零件名称 箱体 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加工 120 钻 HT200 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 1 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 Z525 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 乳化液 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/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻Φ6的孔 麻花钻，游标卡尺 1450 31.8 2 1.8 1 0.02 0.1 2 锪孔Φ12 锪刀，游标卡尺 500 40.8 2 1.8 1 0.04 0.1 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 摘 要 此次设计涉及到的知识是机械制造工艺学及机床夹具设计、金属切削机床、尺寸公差。 涡轮蜗杆传动箱的加工工艺和夹具设计包括三个部分,包括工艺设计、工序设计和专用夹具设计。在设计过程中，首先要理解分析部分，工艺设计应为毛坯结构，选择零件的加工基准来设计零件的工艺路线，然后计算每个切削量的零件尺寸以确定工艺。对关键设备及各种设计参数进行切削加工，然后对专用夹具进行夹具选择，对各种夹具部件进行设计，如定位夹具连接元件、导向元件、夹具等部件，计算夹具的定位误差，分析夹具的合理性和缺陷。 关键词:工序、工艺、切削参数、夹紧、定位、误差。 ABSTRCT The knowledge involved in this design is mechanical manufacturing technology and machine tool fixture design, metal cutting machine tools, dimensional tolerances. The machining process and fixture design of the base consists of three parts, including process design, process design and special fixture design. In design process should first understand the analysis, structure of the process design of a blank, and choose the good parts machining reference to design parts of the process route; then calculate the amount of each cutting part of the step size, the decision process of key equipment and cutting process of various design parameters and a special fixture, the fixture selection design of various components, such as positioning and clamping elements connecting part, component oriented, tools and fixtures and other components, positioning error calculate fixture, fixture structure of rationality and disadvantage analysis, improvement and design. Key words: process, process, cutting parameters, clamping, positioning, error. 目录 ABSTRCT 3 序 言 1 一 零件的分析 2 1.1零件的作用 2 1.2零件的精度分析 2 1.3 零件的工艺分析 3 二 工艺规程设计 4 2.1确定毛坯的制造形式 4 2.2机械加工余量的的确定 4 2.3毛坯尺寸的确定 5 2.4工序余量的确定 6 2.5基面的选择 6 2.6制定工艺路线 7 2.7 确定切削用量及基本工时 8 三 钻孔夹具设计 13 3.1钻床的概述 13 3.2问题的提出 14 3.3定位基准的选择 14 3.4定位方案的设计 14 3.5夹紧方案的设计 15 3.5.1典型夹紧结构 16 3.5.2定心夹紧机构 16 3.6切削力和夹紧力的计算 16 3.7钻模板的选择 17 3.8钻套的设计 21 3.8定位误差分析 25 3.9夹具设计及操作的简要说明 26 总 结 27 致 谢 29 参 考 文 献 30 29 序 言 机械制造行业的生产一定形状和大小的零件和产品,并配备了机械设备行业。机械制造的产品可以直接使用的人使用,而且对其他行业的生产提供设备,有各种各样的社会机器或机械制造产品。我们的生活不能分开制造,所以制造业是国民经济发展的一个重要的产业,是一个重要的基础,一个国家或地区的发展和强大的支柱。在某种意义上,机械制造业的水平是衡量一个国家的国民经济的整体实力和科技水平的一个重要指标。 涡轮蜗杆传动箱的工艺设计和夹具设计的基础是一个教学环节完成的机械制图、机械制造技术、机械设计、机械工程材料课程设计。正确解决一部分的过程中定位,夹紧和工艺路线安排,工艺尺寸确定等问题,并设计专用夹具,确保零件加工的质量。设计也开发自己的自学和创新能力。因此,本设计是全面和实用,涉及范围广泛的知识。因此,在设计中应注意的基本概念,基本理论,而且还注意到生产实践的需要,只有各种理论与生产实践的结合,可以很好的完成设计。 设计水平有限,错误不可避免,敬请老师批评纠正。 一 零件的分析 1.1零件的作用 由该零件的图纸可知该零件属箱体类零件，本零件是主要是由涡轮蜗杆传动箱、前端的圆台，侧面的凸台等结构组成，在零件前端圆台上还有许多着通孔、螺纹孔,涡轮蜗杆传动箱上还有沉头孔。为铸造毛坯，从零件图上可以看出零件上各部分粗糙度要求都比较低，最高的粗糙度仅为Ra1.6 精加工就可以满足要求。 1.2零件的精度分析 1.箱体的底面，尺寸精度要求为IT9-11,表面粗糙度要求为Ra3.2μm,属于中等精度要求。 2. 箱体的左端面，尺寸精度要求为IT9-11,表面粗糙度要求为Ra3.2μm,属于中等精度要求。 3.箱体的右端面，尺寸精度要求为IT9-11,表面粗糙度要求为Ra3.2μm,属于中等精度要求。 4.Φ40，Φ64的孔系，尺寸精度要求为IT8-9，表面粗糙度要求为Ra1.6μm，属于高等精度要求。 5.前后端面，尺寸精度要求为IT9-11,表面粗糙度要求为Ra3.2μm,属于中等精度要求。 6.Φ12，Φ18的孔系，尺寸精度要求为IT8-9，表面粗糙度要求为Ra1.6μm，属于高等精度要求。 7.4-M4螺纹孔，尺寸精度要求为IT8-9，表面粗糙度要求为Ra1.6μm，属于高等精度要求。 8.4-M6螺纹孔，尺寸精度要求为IT8-9，表面粗糙度要求为Ra1.6μm，属于高等精度要求。 1.3 零件的工艺分析 本次工艺分析的目的，主要是审查零件的结构外形及其尺寸还有表面粗糙度、材料及热处理等技术的要求是否合理，是否便于加工和装配；还有就是通过对零件的工艺分析，对零件要求有进一步的了解，最后编制出零件的工艺文件。 转子泵箱体的工艺有两组组加工面的分别为 1：以底端面为基准的加工面，这组加工包括镗Φ64孔。 2：一个是以Φ64孔为基准的加工面，这个主要是其他面及孔的加工。 二 工艺规程设计 2.1确定毛坯的制造形式 选择毛坯的类型及其制造是确定毛坯方法。毛坯类型是铸造、锻造、冲压,冲压、焊接、配置文件、表等。决定毛坯时应考虑以下因素: 1)材料和零件的机械性能。当选择材料,毛坯的类型大致确定。例如,材料是铸铁,毛坯的选择材料是钢铁,和机械性能要求很高,可选的锻件,机械性能要求较低时,可选部分或铸钢。 2)零件的状态和尺寸大小及粗糙,用铸造的方法。薄壁零件和不可用砂铸造,铸造大尺寸应该用于砂铸造,和小部件提供更先进的铸造方法。 3)生产类型。大规模生产当选毛坯制造方法的精度和生产率为毛坯的制造成本减少物料消耗和降低加工成本进行补偿。如铸造应采用金属模具机成型和精密铸造,锻造模锻,冷轧和冷拔概要文件。小批量生产应使用木霉菌或手工自由锻。 4)生产条件。确定毛坯必须结合具体生产条件,如生产的实际水平和实际生产的能力,外包的可能性等。当有条件时,应积极组织地区专业生产、统一供应的粗糙。 5)充分考虑的可能性,利用新技术,新技术和新材料。目前,新工艺、新技术和新材料的毛坯制造业发展迅速。例如,铸造、锻造、冷轧、冷挤压、粉末冶金和工程塑料机械中使用越来越多。在应用这些方法,可以大大减少机械加工的数量,有时不能被处理,其经济效果是非常重要的。 2.2机械加工余量的的确定 本零件的机械加工余量的确定主要是通过铸件的材料和铸造方法来确定的，通过查阅工序余量手册可知，底面的机械加工余量为2mm，加工余量等级为F，左端面的机械加工余量为2mm，加工余量等级为，φ32端面端面的机械加工余量为2，，φ18的孔机械加工余量为2mm，加工余量等级为，Φ14F8的孔的机械加工余量为14mm，加工余量等级为8级 序号 被加工表面及孔 机械加工余量 加工余量等级 1 底端面 2mm IT9级 2 钻4-M4孔 实心 IT8级 3 左端面 2mm IT9级 4 右端面 2mm IT9级 5 Φ40，Φ64孔系 2mm IT8级 6 前后端面 2mm IT9级 7 Φ12，Φ18的孔系 2mm IT8级 8 4-M6螺纹 实心 IT8级 2.3毛坯尺寸的确定 序号 被加工表面及孔 机械加工余量 零件尺寸 毛坯的尺寸 1 底端面 2mm 74x46x52 74x46x54 2 钻4-M4孔 4mm M4 实心 3 左端面 2mm Φ64 Φ64x64 4 右端面 2mm Φ82 Φ82x66 5 Φ40，Φ64孔系 2mm Φ40，Φ64 Φ36，Φ60 6 前后端面 2mm Φ22x78 Φ22x82 7 Φ12，Φ18的孔系 12mm Φ12，Φ18 实心 8 4-M6螺纹 6mm M6 实心 2.4工序余量的确定 工序名称 加工对象 经济精度等级 表面粗糙度 1 底端面 IT9级 Ra3.2 2 钻4-M4孔 IT8级 Ra1.6 3 左端面 IT9级 Ra3.2 4 右端面 IT9级 Ra3.2 5 Φ40，Φ64孔系 IT8级 Ra1.6 6 前后端面 IT9级 Ra3.2 7 Φ12，Φ18的孔系 IT8级 Ra1.6 8 4-M6螺纹 IT8级 Ra1.6 2.5基面的选择 粗基准的选择标准应满足下列要求: (1)粗基准的选择应该基于加工表面。保证精度的加工面跟没有加工表面的关系是此次目的。如果有几个表面,不需要加工表面的工件,必须选择与高精度表面作为粗基准。均匀的壁厚,对称形状,少量的夹紧等。 (2)选择的重要表面机械加工余量为粗基准。例如:机床导轨表面是一个重要的统一的保证金要求。因此在这个过程中选择导轨面作为粗基准,床的底部表面的过程,然后底部表面作为精细加工的参考指南。通过这种方式,我们可以确保表层保存在一个更加统一的和精心组织,以提高耐磨性。 (3)最小的表面机械加工余量应该选为粗基准。这将确保表面有足够的加工余量。 (4)尽可能选择平坦,光滑,大表面积作为粗基准,以确保准确定位和夹紧可靠。不宜选作粗基准的有冒口、浇口、毛刺、飞边的表面，需要粗加工。 (5)粗基准应避免,因为表面粗糙的数据主要是粗糙和不规则的。多个用很难确保表面之间的表面的准确性。 基面的选择是工艺设计的重要部分之一,它是非常重要的部件的生产。首先选择合适的端面和外圆定位基准。 精基准选择应满足下面规则: (1)“基准重合”的原则,应选择加工表面的设计基准位置的参考,并避免错误造成的非巧合的基准面。 (2)“基准统一”的原则尽可能在大多数过程使用相同的精度指标集,以确保定位精度的表面,以避免造成的错误引用转换,简化夹具设计和制造。 (3)“自为基准”的原则需要一定的完成和完成过程机械加工余量小而均匀,应选择加工表面本身是优良的基准,表面和其他表面之间的位置精度的保证的第一步。 (4)“互为基准”原则,当两个表面相互位置精度和自己的大小、形状精度较高,可以作为“相互参考”方法,重复处理。 (5)选择的精度标准应该能够确保精确定位,夹紧可靠,装置简单,操作方便。 有很好的Φ64孔和定位基准和其他表面处理。 2.6制定工艺路线 通过零件的形状、尺寸及位置精度再通过技术得到以下两种加工方案： 方案一 1 铸造 铸造 2 时效处理 时效处理 3 铣 粗精铣底端面 4 钻 钻扩铰M4的螺纹孔，攻丝 5 铣 粗精铣Φ64的左端面 6 铣 粗精铣Φ82的右端面 7 镗 粗精镗Φ40，Φ64的孔系 8 铣 粗精铣Φ34的端面 9 车 粗精车Φ12，Φ18的孔系 10 钻 钻扩铰4-M6螺纹孔，攻丝 11 钻 钻扩铰4-M4螺纹孔，攻丝 12 钻 钻扩Φ6的孔，锪孔Φ12 13 检验 清洗检验 14 入库 入库 方案二 1 铸造 铸造 2 时效处理 时效处理 3 钻 钻扩铰M4的螺纹孔，攻丝 4 铣 粗精铣底端面 5 铣 粗精铣Φ64的左端面 6 铣 粗精铣Φ82的右端面 7 镗 粗精镗Φ40，Φ64的孔系 8 铣 粗精铣Φ34的端面 9 车 粗精车Φ12，Φ18的孔系 10 钻 钻扩铰4-M6螺纹孔，攻丝 11 钻 钻扩铰4-M4螺纹孔，攻丝 12 钻 钻扩Φ6的孔，锪孔Φ12 13 检验 清洗检验 14 入库 入库 工艺方案一、二的不同在于方案二是先钻孔、再铣端面，这样就违背了“先面后孔”的原则，而方案一“先面后孔，先大孔后小”，遵循了安排工艺的基本原则，同时铣面后先钻4-M4的孔，这样可以利用4-M4的孔作为定位基准，保证了零件的加工精度，所以确定选择方案一。 2.7 确定切削用量及基本工时 工序：粗精铣底端面 1. 刀具的确定 刀具选取端铣刀，刀片采用YG8 ，，，。 2. 铣削用量的计算 1） 铣削深度的确定 由于机械加工余量不大,一次完成加工 2） 进给量的确定及切削速度的计算 查得X51立式铣床资料，功率为7.50kw。 根据表得出 ，则 因此根据标准选取＝1200 当＝1200r/min时 因此根据标准选取 3） 切削工时的计算 切削工时：，，，则机动工时计算如下： 工序：钻3-Φ6孔 机床：Z525立式钻床 刀具：根据《机械工艺设计手册》，刀具选取高速钢麻花钻Φ6 1)进给量的确定 取f=0.13mm/r 2)切削速度的确定　　V=24~34m/min. 取V=30m/min 3)机床主轴转速的计算　　 ns== 1364r/min 与1364r/min接近的标准转速为1450r/min。选转速=1450r/min。 因此实际切削速度的如下== 5) 切削的工时计算按《切削用量工时计算手册》表6.2-1。 t=i ;其中l=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.0234(min) (2)：锪孔 Φ12mm孔 根据有关资料，当钻头用于钻削时，当钻削相同尺寸的固体孔时，进给速率与切削速度以及进给速率与切削速度之间的关系是： 　　　 式中的、——加工实心孔进的切削用量. 现已知 =0.36mm/r (《切削手册》)表2.7 =100m/min (《切削手册》)表2.13 　　　　　　　　 1) 给量 取f=1.5×0.36=0.51mm/r 按机床选取0.5mm/r 2) 削速度　　v=0.4×100=40m/min. 3) 定机床主轴转速　　 ns== 489r/min 与489r/min相近的机床转速为500r/min。现选取=500r/min。 所以实际切削速度 == 5) 工时计算，根据《工艺手册》表6.2-1。 t=i ;其中l=4mm; =6mm; =0mm; t= ==0.04(min) 工序：镗Φ40，Φ64孔系 1.加工条件 工件材料：HT200，时效处理，砂型铸造 加工要求：镗孔Φ40，Φ64mm 机 床：卧式镗床T616 刀 具：弯头镗刀 2.计算切削用量 查《简明手册》表4.2-19和4.2-20,4.2-21得 =25mm/min =0.07mm/z =9.6mm 根据T616镗床说明书，取=125 r/min 切削工时：L=2mm 工序：钻M6螺纹孔 选用高速钢锥柄麻花钻（《机械零件工艺设计手册》表3.1－6） 由《切削用量工时计算手册》表2.7和《机械零件工艺设计手册》表4.2－16查得 （《切削用量工时计算手册》表2.15） 按机床选取 基本工时： min 攻螺纹M6mm： 选择M6mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即 按机床选取 基本工时： 三 钻孔夹具设计 需要设计专用夹具是为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量。 根据指导老师的分配工序的钻4-M6螺纹孔的钻床夹具。 3.1钻床的概述 钻床是用途广泛的孔加工机床.其主要加工方法是用钻头在实心材料上钻孔,主要用来 加工外形复杂,没有对称回转轴线的孔、 一般直径不大,精度不太高的子L,如连杆、盖板 箱体，机架等零件上的单孔和孔系.也可以通过钻孔，扩孔，铰孔的工艺手段加工精度要求 较高的孔，利用夹具还可加工要求一定相互位置精度的孔系，另外钻床还可进行攻螺纹 锪孔和锪端面等工作，钻床在加工时，工件一般不动,刀具则面作旋转主运动. 一面作轴 向进给运动.钻床的加工方法及其所需运动如图8-1所示 a)钻孔(b）扩孔(c)铰孔 (d)攻螺纹(e)锪埋头孔f锪埋头孔 (g）锪端面 钻床的主要类型有台式钻床丶立式钻床丶摇臂钻床丶铣钻床和中心孔钻床等。钻床的主参数一般为最大钻孔直径 钻床夹具一般称为钻模。它是在钻床中钻孔、扩孔、镗孔和攻丝孔的机床夹具。当使用钻模时，工具的位置和导向工具的进给方向通过钻套确定。待加工孔的尺寸精度主要由刀具本身的精度保证。孔的坐标位置的精度由钻套在夹具上的位置精度决定，并防止刀具在加工过程中倾斜。因此，在该结构中设置了用于安装钻套的钻模，主要有固定式、索引式、盖式、翻转式和滑动式等。 3.2问题的提出 该夹具主要用于钻削精度要求高的4-M6螺纹孔，对其它表面没有主要要求。为此，只考虑如何提高生产效率，而没有考虑精度。 3.3定位基准的选择 基准是生产对象上的几何特征之间的几何关系所基于的点、线或表面。根据基准的不同功能，将基准分为两大类：设计基础和过程参考。 1. 设计基准 零件图上采用的基准，为设计基准。 2. 工艺基准 零件在过程中使用的基准称为过程引用。过程基准分为组装基准、测量基准、过程基准和定位基准。 （1）装配基准 装配基准用于确定零件或产品中零件位置的基准，为装配基准。 （2）测量基准 测量时用以检验已经加工过表面尺寸位置的基准，称为测量基准。 （3）工序基准 在加工工序中，用以确定本工序被加工表面家工后的尺寸、形状及位置的基准，称为工序基准。 （4）定位基准 零件定位时所用到的基准，称为定位基准。 本道工序加工4-M6螺纹孔，精度高，因此我们采用已加工好的Φ64孔及端面定位，因为孔径自身较小，切削力较小，因此不在采用其他的辅助定位，垫板的压紧力即可以满足要求。 3.4定位方案的设计 定位方法和定位部件的选择包括定位部件的结构、形状、尺寸和布置的选择。它们主要取决于工件的加工要求、工件的定位以及外力的作用。 1. 工件及平面定位 （1） “主要支承” 主要支撑也就是在零件加工中起定位的作用，也能限制自由度 1） “固定支承 2） “可调支承” 3） “自位支承” （2） 辅助支承 主要用来提高零件安装的稳定性 1）“螺旋式辅助支承” 2）“自位式辅助支承” 3）“推引式辅助支承” 4）“液压锁紧的辅助支承” 2. 工件以圆柱空定位 （1）圆柱销 （2）圆锥销 （3）圆柱心轴 3、 工件以外圆柱面定位 （1）在V形块中定位 （2）在圆孔中定位 （3）在半圆孔和圆锥孔中定位 根据上述表述，我们是在圆孔中定位，采用心轴作为定位元件。 3.5夹紧方案的设计 在加工中，工件的定位和夹紧是两个紧密相关的加工过程。工件定位后，需要通过某种装置将工件夹紧到定位部件上，以便工件在加工过程中不会由于切削力、工件重力、离心力或惯性力的作用而改变位置或产生振动。确保加工精度和安全生产。以这种方式夹紧工件的装置称为夹紧装置。 3.5.1典型夹紧结构 1. 斜楔夹紧结构 2. 螺旋夹紧结构 （1）单个螺旋夹紧结构 （2）螺旋压板夹紧结构 （3）偏心夹紧机构 3.5.2定心夹紧机构 当加工尺寸的加工基准是中心元件（轴、中心平面等）撕裂时，为了使基准重合，减少定位误差，可以使用定位夹紧机构。因此，定心夹紧机构主要用于要求准定心或准定心时的权利。定心夹紧机构可分为以下几种： （1）螺旋式定心夹紧机构 （2）杠杆式定心夹紧机构 （3）楔式定心夹紧机构 （4）弹簧筒夹式定心夹紧机构 （5）膜片卡盘定心夹紧机构 （6）波纹套定心夹紧机构 （7）液性塑料定心夹紧机构 根据本次夹具定位方式，采用的心轴定位，心轴一般都是配合开口垫圈，螺母夹紧工件，因此采用单个螺旋夹紧结构夹紧工件。 3.6切削力和夹紧力的计算 由工序主要完成工艺孔的钻孔，钻削力。由《切削手册》得： 钻削力 式（5-2） 钻削力矩 式（5-3） 式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 在加工工艺孔时，夹紧力的方向与钻削力的方向相同。因此，进行夹紧计算没有多大意义。只需要定位夹紧部分的销钉强度，刚度就能满足加工要求。 3.7钻模板的选择 钻床夹具称为钻头，主要用于加工孔和螺纹。它主要由钻套、钻模、定位夹紧装置夹具组成。主要类型如下。 （1）固定钻模：这些钻头固定在机器上，加工精度很高。主要用于立式钻床上加工单孔或直径较大的径向钻床。 固定钻模的结构如下 （2）回转式钻模：这种钻头有分度装置，因此可以围绕轴加工几个轴向或径向孔。 回转钻模也就是带分度机构的钻模，经典的机构如下 翻转式钻模：主要用于加工小工件不同表面的孔，孔径小于f8～f10mm。可减少安装次数，提高被加工孔的定位精度。结构相对简单，加工模具一般人工翻转，因此夹具和工件应小于10kg。翻转钻模板的经典结构如下 盖板式钻模：该钻模是无夹的，其定位元件和夹紧装置直接安装在钻模上。钻模夹紧在工件上，适合于大件和大件工件的小孔加工。夹具及结构简单轻巧，切屑容易去除。然而，每次需要从工件上装载和卸载夹具时，都是耗时的，因此钻头的质量一般不超过10kg。 盖板钻模板的借构如下 滑柱式钻模：线轴钻是一种带有升降钻模的通用可调夹具。本实用新型结构简单、操作方便、动作迅速、制造周期短，在生产中得到广泛应用。。 滑柱钻模板的结构如下 铰链式钻模：钻模和夹具通过铰链具体连接，如图所示，使模板绕铰链销旋转，提高工件安装的开放性，从而便于工件在工作孔处的多步加工，如钻孔、攻丝、镗削平面等。 铰链钻模板的经典借构如下 综上所述我们选择固定钻模板比较合适， 因为我们采用侧面和底面定位，使用固定钻模板就可以满足要求，因此我们采用固定钻模板。固定钻模板靠2个圆柱销定位在夹具体上，2个内六角螺钉压紧在夹具体上，实现对固定钻模板的定位。 3.8钻套的设计 钻床的导向部分就是钻套 钻套根据加工的孔的情况不同，又分为以下几种钻套 固定钻套(JB/T 8045.1-1999) 可换钻套(JB/T 8045.2-1999) 快换钻套(JB/T 8045.3-1999) 特殊钻套 特殊钻套又分为好几个类型根据孔的距离不同，因为我们加工的孔不够特殊，因此特殊钻套就不在介绍。 钻套的尺寸公差及材料 在选用标准结构的钻套时,钻套导引孔的尺寸与公差带须由设计者决定 可按下述原则来确定导引孔的尺寸与公差带 其余结构尺寸 ①钻套导引孔直径的基本尺寸 ②因为由钻套导引的刀具,应等于所导引刀具的最大极限尺寸都已标准化和规格化,都是钻头、扩孔钻、铰刀等定尺寸的刀具,所以钻套导引孔与刀具的配合. ③钻套导引孔与刀具之间,应按基轴制来选定，应保证有一定的配合间隙, 以防止两者发生卡住或咬死，一般根据所导引的刀具和加工精度要求来选取导引孔的公差选用97,精铰时选用96，钻孔和扩大时选用F7 ④当使用标准铰链H6或H8孔时，不需要计算工具的最大尺寸。直接按压孔的基本尺寸，分别选择F6或E6作为导向孔的基本尺寸和公差。 ⑤由于标准钻头的最大尺寸都是所加工孔的基本尺寸，基本尺寸取公差带为F7即可，故钻头的导引孔就只须按孔的 ⑥如果钻套导引的不是刀具的切削部分,而是刀具的导柱部分°这时也可按基孔制的相应配合选取为: H7/f74H7/96，H6/95 下面一一介绍下上面3种的标准的钻套及其使用地方 固定钻套(JB/T 8045.1-1999) 固定钻套分为带肩钻套和不带肩的 具体结构如下图 固定钻套的特点如下 钻套直接压入钻模板或夹具体上，其外圆与钻模板采用H7/n6或H7/r6配合。磨损后不易更换。适用于中、小批生产的钻模上或用来加工孔距甚小以及孔距精度要求较高的孔。为了防止切屑进入钻套孔内，钻套的上、下端应稍突出钻模板为宜，一般不能低于钻模板。 因为我们是批量生产，因此在此场合固定钻套不使用 可换钻套(JB/T 8045.2-1999) 可换钻套的结构如下图 可换钻套的使用特点如下 钻套1装在衬套2中，而衬套则是压配在夹具体或钻模板3中。钻套由螺钉4固定。以防止它转动。钻套与衬套间采用F7/m6或F7/k6配合，以便于钻套磨损后迅速更换。 适于大批量生产 快换钻套(JB/T 8045.3-1999) 快换钻套的结构如下图 当要取出钻套时，只要将钻套朝逆时针方向转动使螺钉头部刚好对准钻套上的削边平面，即可取出钻套。适用于同一个孔需经多种工步加工的工序 综上所述我们采用快换钻套，选择直径为6mm的快换钻套. 3.8定位误差分析 用调整法加工一批工件时，工件在定位过程中，由于工件的定位基准与工序基准不重合，以及工件的定位基准面与夹具定位元件的定位表面存在制造误差，都会引起工件的工序基准偏离理想位置，而使工序尺寸产生加工误差，称为定位误差，常用表示。其数值大小为工件的工序基准沿工序尺寸方向上发生的最大偏移量。它由定位基准与工序基准不重合误差和定位副制造不准确引起工序基准的位移误差两部分组成，其大小是两项误差在工序尺寸方向上的代数之和，即 当工序基准位置与多个定位基准有关时，以上两个误差方向和工序尺寸方向便可能不一致，定位误差的计算则比较复杂，需要具体情况具体分析。一般按最不利的情况找出定位时一批工件中工序基准的两个极端位置，然后把工序基准的最大变动量折算到工序尺寸方向上，即可得到定位误差。 使用夹具安装工件时，应尽量减少定位误差，在保证该工序加工要求的前提下，留给其他工艺系统误差的比例大一些，以便能较好地控制加工误差。根据加工误差计算不等式，定位误差应不超过零件公差的1/5-1/3。 定位心轴垂直放置：=0.019+0.007+0.002=0.028 式中 ——定位副间的最小配合间隙（mm）； ——工件圆孔直径公差（mm）； ——心轴外圆直径公差（mm）。 3.9夹具设计及操作的简要说明 采用心轴定位，开口垫圈的压紧力可指定可靠的夹紧力。同时，我们使用快换钻套。当导向钻套磨损时，我们可以通过松开螺钉快速松开钻套。保证了导引精度，大大提高了生产效率，适合大批量生产。。 总 结 本设计是高校学习中最重要的设计作业。它要求我们整合我们在大学里学了几年的机械相关知识系统，然后将这些知识与我们所做的设计结合起来。我们需要将金属切削原理夹具与刀具、机床夹具设计、互换性测量技术、钻具设计等结合起来，对上述材料进行复习，巩固以前所学的知识。这些知识在钻具设计中得到了很好的应用。同时，我还通过查阅资料和文献，培养了自己的自学能力和创新能力。本设计涉及广泛的知识，理论性很强。要做到这一设计，需要有良好的教材和文学理论作为支撑。必须注意生产和加工的实际需要。它需要是好的。理论联系实际，是一门综合性的系统训练，极大地提高了我的知识和实践能力。 虽然毕业设计最终圆满完成，但是在设计过程中遇到了很多问题，在教师的指导下，在同学们的帮助下，这些问题得到了解决。同时，我学到了很多老师身上没有的优点。非常感谢！ 同时，对给过我帮助的所有同学和各位教研室指导老师再次表示忠心的感谢！ 致 谢 这个设计使我非常赚钱。在这个设计过程中，我的经验和经验为我今后的学习和工作打下了坚实的基础。通过这个毕业设计，我学会了遇到问题，自己去找老师，请同学们快点解决问题，让我深深地体会到世上没有难事，只要你们敢于攀登，克服，就没有问题不能解决。所谓世界大事不难，难者不难。同时，他也让我更加深刻地理解到系统知识对于解决问题的重要性不容易看问题。看问题、局部化、覆盖大范围、学习和掌握这些知识体系很容易。让我知道，如果你做了什么，你应该检查信息，阅读更多，并掌握系统的相关知识，然后才能作出正确的判断和选择。这些经验和经验也将带给我未来的工作和生活。同时，我也明白，必须有某种理论来支持任何事情。要使理论与实践很好地结合起来，我们不能坐下来谈它。从理论上讲，必须扎扎实实地，把理论与实践充分结合起来，然后付诸实践。一个好的理论是完善的，但也不能一味地做，以一定的理论和系统知识为基础，然后才能做出非常可靠和可行的决策，以便触类拔萃。 从选择前一个题目到完成期末专题，他总是给我这个学生认真的指导和解释。几个月来，他不仅很好地指导了这次毕业设计中遇到的问题，而且思考并给了我一个好的方向。通过这种设计，我欣赏了导师的专业水平。同时，他严谨的学术和科研精神也是他心中的基准，他的行为必将影响我今后的学习和生活。 在这里，我再次感谢我的导师，感谢你对我的帮助和指导。 参 考 文 献 1. 崇凯主编.机械制造技术基础课程设计指南.北京.化学工业出版社，2006 2. 王先逵主编.机械制造工艺学.北京.机械工业出版社，2005 3. 王先逵主编.机械加工工艺手册.北京.机械工业出版社，2006 4. 杨叔子主编.机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，2001 5. 李旦、王杰主编.机床专用夹具图册.哈尔滨工业大学出版社，1998 6. 赵家齐主编.机床制造工艺学课程设计指导书.北京.机械工艺出版社，2000 7. 陈于萍、周兆元主编.互换性与测量技术基础.北京.机械工业出版社，2005 8. 王光斗、王春福主编.机床夹具设计手册.上海.上海科学技术出版社，2000 9. 李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社，1994 10. 孙本绪、熊万武编.机械加工余量手册.北京：国防工业出版社，1999 11. 刘守勇主编.机械制造工业与机床夹具.北京：机械工业出版社，2000 12 Huang Yunqing editor. Tolerance and measurement techniques. Beijing: Mechanical Industry Press, 2001 13 Xue Yuen Shun machine fixture design. Beijing: Mechanical Industry Press, 2001 14、Morgan, M.N, Rowe, W.B., Black, S.C.E. and Alanson, D.R. Machining of Engineering Ceramics(J).Engineering Manufacture, 1998, 212(B8), 661-669 15、Rowe, W.B. Mechanical Engineering in the information(J). Engineering Manufacture, 2001, 215(B4), 473-491