偏心垫片加工工艺及钻面上6个底孔钻床夹具设计【含7张图纸及及档全套】

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In the process of design should first of all parts for analysis, to understand the parts of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design a part of the process route; then the parts of each step of the process dimension calculation, is the key to determine the process equipment and cutting the amount of each working procedure design; then the special fixture fixture design, selection of the various components, such as the connecting part positioning element, clamping elements, guiding elements, fixture and machine tools and other components; the positioning errors calculated fixture positioning, analysis the rationality and shortcoming of the fixture structure, pay attention to improve and design in later. Key words: Technology, process, cutting dosage, clamping, positioning, error. I 目录 第1章 绪论 1 1．1引言 1 1．2机械加工工艺规程的作用 1 1．3研究方法及技术路线 2 1．4课题背景及发展趋势 3 第2章 工艺规程设计 5 2．1毛坯的制造形式 5 2. 2零件分析 5 2．3 基面的选择 5 2.3.1 粗基准的选择原则 5 2.3.2精基准选择的原则 6 2．4制定工艺路线 6 2．5确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 7 2．6确定切削用量及基本工时 9 第3章 偏心垫片的夹具设计 19 3．1定位基准选择 19 3．2切削力及夹紧力的计算分析 19 3．3误差分析与计算 20 3．4钻套的设计 20 3．5夹具操作的简要说明 21 结 论 22 致 谢 23 参考文献 24 25 第1章 绪论 1．1引言 制造技术的重要性是不言而喻的，它与当今的社会发展密切相关。现代制造技术是当前世界各国研究和发展的主题，特别是在市场经济的今天，它更占有十分重要的地位。人类的发展过程是一个不断制造的过程，在人类发展的初期，为了生存，制造了石器以便于狩猎，此后，出现了陶器，铜器，铁器，和一些简单的机械，如刀，剑，弓，箭等兵器，锅，壶，盆，罐等用具，犁，磨，碾，水车等农用工具，这些工具和用具的制造过程都是简单的制造过程，主要围绕生活必需和存亡征战，制造资源，规模和技术水平都非常有限。随着社会的发展，制造技术的范围，规模的不断扩大，技术水平的不断提高，向文化，艺术，工业发展，出现了纸张，笔墨，活版，石雕，珠宝 ，钱币金银饰品等制造技术。到了资本主义和社会主义社会，出现了大工业生产，使得人类的物质生活和文明有了很大的提高，对精神和物质有了更高的要求，科学技术有了更快更新的发展，从而与制造工艺的关系更为密切。蒸汽机的制造技术的问世带来了工业革命和大工业生产，内燃机制造技术的出现和发展形成了现代汽车，火车和舰船，喷气涡轮发动机制造技术促进了现代喷气客机和超音速飞机的发展，集成电路制造技术的进步左右了现代计算机的水平，纳米技术的出现开创了微创机械的先河，因此，人类的活动与制造密切相关，人类活动的水平受到了限制，宇宙飞船，航天飞机，人造飞机，人造卫星以及空间工作站等技术的出现，使人类活动走出了地球，走向太空 。 1．2机械加工工艺规程的作用 机械加工工艺规程是指规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。 制订工艺规程的原则是保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。 制订工艺规程的程序： 1、 计算生产纲领，确定生产类型 2、 分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查 3、 确定毛坯种类、形状、尺寸及精度 4、 制订工艺路线 5、 进行工序设计（确定各工序加工余量、切削用量、工序尺寸及公差、选择工艺装备，计算时间定额等。） 1．3研究方法及技术路线 1. 深入生产实践调查研究 在深入生产实践调查研究中，应当掌握下面一些资料：工程图纸，工艺文件，生产纲领，制造与使用夹具情况等。 2. 制订工艺工艺规程的程序 计算生产纲领，确定生产类型，分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查，确定毛坯的种类，形状，尺寸及精度，拟定工艺路线（划分工艺规程的组成，选择的定位基准，选择零件表面的加工方法，安排加工顺序，选择机床设备等），进行工序设计（确定各工序加工余量，切削余量，工序尺寸及工差，选择工艺装备，计算时间定额等），确定工序的技术要求及检验方法，填写工艺文件。 3. 确定工件的夹紧方式和设计夹紧机构 夹紧力的作用点和方向应符合夹紧原则。进行夹紧力的分析和计算，以确定加紧元件和传动装置的主要尺寸。 4. 确定夹具其他部分的结构形式 如分度装置，对刀元件和夹具体等 5. 绘制夹具总装配图 在绘制总装配图时，尽量采用1：1比例，主视图应选取面对操作者的工作位置。绘图时，先用红线或双点划线画出工件的轮廓和主要表面，如定位表面，夹紧表面和被加工表面等。其中，被加工表面用网纹线或粗实线画出加工余量。工件在夹具上可看成是一个假想的透明体，按定位元件，导向元件，夹紧机构，传动装置等顺序， 画出具体结构。 6. 标注各部分主要尺寸，公差配合，和技术要求 7. 标注零件编号及编制零件明细表 在标注零件编号时。标准件可直接标出国家标准代号。明细表要注明夹具名称，编号，序号，零件名称及材料，数量等。 8. 绘制家具零件图 拆绘夹具零件图的顺序和绘制夹具总装配图的顺序相同。 1．4课题背景及发展趋势 机床夹具是在切削加工中，用以准确地确定工件位置，并将其牢固地夹紧的工艺装备。它的重要作用是：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，冲锋发挥和扩大机床的工艺性能。因此夹具在机械制造中占有重要的地位。机床夹具的设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项技术措施。我们在设计中也应该注意一些重要方法，我们必须深入生产实践调查研究，因为，这样有利于我们掌握一些重要资料，例如： （1）工件的图纸——详细阅读图纸，了解工件被加工表面的技术要求，该件在机械中的位置和作用，以及装配中的特殊要求。（2）工艺文件——了解工件的工艺过程，本工序的加工要求，工件已加工面及及待加工面的状况，基准面的选择状况，可用的机床设备的主要规格，与夹具连接部分的尺寸及切削用量等。（3）生产纲领——夹具的结构形式应与工件批量大小相适应，做到经济合理。（4）制造与使用夹具的状况等。我深刻明白要想做好这次夹具设计，我也要了解并注意设计夹具出现的问题，对夹具最基本的要求是：工件的定位准确，定位精度满足加工要求，工件夹紧牢固可靠，操作安全方便，成本低廉。工件夹具中的定位精度，主要是定为基准是否与工序基准重合，定位基准的形式和精度，定位元件的形式和精度，定位元件的布置方式，定位基准与定位元件的配合状况等因素有关。这些因素所造成的误差，可以通过数学计算求得。在采取提高定位精度的措施时，要注意到夹具制造上的可能性。在总的定位精度满足加工要求的条件下，不要过高的提高工件在夹具中的定位精度。夹具在机床上的定位精度，和刀具在夹具上的导向精度也不应忽视。夹具在机床上的定位精度，主要与定位元件表面与机床配合处的位置精度。夹具与机床连接处的配合间隙等因素有关。因此，提高夹具制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。如果定位精度要求很高，而通过提高夹具制造精度的措施已不可能或不合理时，应采用调整法或就地加工法解决，即在安装夹具时找正定位表面的准确位置，或在夹具安装后加工定位表面，使夹具在机床上获得高精度定位。刀具在夹具上的导向精度通常利用导向元件或对刀元件来保证。因此影响刀具在夹具上的导向精度的因素有：导套中心到定位元件产生变形等。夹具中出现过定位时，可通过撤销多余定位定位元件，使多余定位元件失去限制重复自由度的能力，增加过定位元件与定位基准的配合间隙等办法来解决。 第2章 工艺规程设计 2．1毛坯的制造形式 零件材料为20钢，由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用锻造成型，锻造精度为9级，能保证锻件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。 2. 2零件分析 要对该零件的外圆面、平面、螺纹和孔进行加工。具体加工要求如下： Φ24外圆面 粗糙度25 Φ24端面 粗糙度Ra3.2 Φ42外圆面 粗糙度25 Φ42端面 粗糙度3.2 2-Φ3.2孔 粗糙度6.3 2-Φ6孔 粗糙度6.3 Φ6.6孔 粗糙度25 Φ11孔 粗糙度25 Φ8.5孔 粗糙度6.3 M6螺纹 2．3 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，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。 2.3.1 粗基准的选择原则 1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。 2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。 3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。 4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。 5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。 由以上及零件知，选用Φ42外圆面及其端面的毛坯作为定位粗基准。 2．3．2精基准选择的原则 选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。 精基准选择应当满足以下要求： 1） 用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。 2） 当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。 3） 当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。 4） 为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。 5） 有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。 由上及零件图知，选用Φ42外圆面及其端面作为定位精基准。 2．4制定工艺路线 该偏心垫片具备较高的强度与抗冲击能力，毛坯件为锻件，材料为20钢，公差等级为CT9级，零件的外形尺寸及技术要求参考零件图，由零件图知，该零件结构比较复杂，加工工序较多，在安排在零件工艺路线的过程中，主要考虑以下几个方面： 1、Φ42外圆面及其端面为精基准，同时也是粗基准。根据“先面后孔”和“基面先行”的原则，首先加工Φ24外圆面及其端面、Φ42外圆面及其端面。 2、偏心垫片加工表面中Φ42端面、Φ24端面精度最高，一切工序都是围绕保证该端面的精度来安排。根据“先主后次”的原则，Φ42端面、Φ24端面应安排在工艺路线的前面进行，但不能一次加工到尺寸要求，否则在后续工序中利用该表面定位时，可能受到损伤。 3、“先粗后精”是针对整个工艺路线而言的，而并非针对某一表面而言。对于Φ42端面、Φ24端面，它是其他次要表面加工的基准，必须先加工。 4、正确进行工序划分。在制订工艺路线时，要经过充分比较，认证，选择其中一种最佳的方案。同样，在选择加工方式及局部工艺路线时，也要对不同方案进行分析，确定最佳。 最终工艺方案如下： 工序01锻造 工序02调质处理 工序03粗车Φ24外圆面及其端面；倒角0.345° 工序04粗车Φ42外圆面及其端面；精车Φ42端面；倒角0.845° 工序05精车Φ24端面；倒角0.845° 工序06划出所有加工孔的中心 工序07钻M6螺纹底孔Φ5；钻2-Φ3.2孔深6；钻2-Φ6孔；钻Φ6.6孔 工序08锪沉孔Φ8.5深2；锪沉孔Φ11深4；攻M6螺纹 工序092-Φ6孔两端倒角0.545° 工序10去毛刺 工序11检验至图纸要求 工序12入库 2.5确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差 1. Φ24外圆面的加工余量 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25得锻件的单边加工余量Z=1.0mm,铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra为25，加工余量为MA-E级。一步车削即可满足其精度要求。 2. Φ24端面的加工余量 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25得锻件的单边加工余量Z=1.1mm, 铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2，加工余量为MA-E级。一步车削（即粗车——精车）即可满足其精度要求。 粗车 单边余量Z=1.0 精车 单边余量Z=0.1 3. Φ42外圆面的加工余量 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25得锻件的单边加工余量Z=1.0mm, 铸件尺寸公差为CT9级，表面粗糙度Ra为25，加工余量为MA-E级。一步车削即可满足其精度要求。 4. Φ42端面的加工余量 查《机械制造工艺设计简明手册》表2.2-25得锻件的单边加工余量Z=1.1mm, 铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2，加工余量为MA-E级。一步车削（即粗车——精车）即可满足其精度要求。 粗车 单边余量Z=1.0 精车 单边余量Z=0.1 2-Φ3.2孔 粗糙度6.3 2-Φ6孔 粗糙度6.3 Φ6.6孔 粗糙度25 Φ11孔 粗糙度25 Φ8.5孔 粗糙度6.3 M6螺纹 5. 2-Φ3.2孔的加工余量 因孔的尺寸不大于30，故采用实心铸造。 6. 2-Φ6孔的加工余量 因孔的尺寸不大于30，故采用实心铸造。 7. Φ6.6孔的加工余量 因孔的尺寸不大于30，故采用实心铸造。 8. Φ11孔的加工余量 因孔的尺寸不大于30，故采用实心铸造。 9. Φ8.5孔的加工余量 因孔的尺寸不大于30，故采用实心铸造。 10. M6螺纹螺纹的加工余量 因螺纹的尺寸小于30，故采用实心铸造。 2．6确定切削用量及基本工时 工序01锻造 工序02调质处理 工序03粗车Φ24外圆面及其端面；倒角0.345° 工步一：粗车Φ24外圆面及其端面 1） 车削深度， ap=1.0mm。 2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。 查《切削手册》表3.8，寿命T=180min 4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 据CA6140卧式车床 车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。 最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）计算基本工时 tm＝L/ Vf=(6.1+30+1.0)/（4750.16）min=0.488min。 工步二：倒角0.345° 刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。 检验机床功率 可以查出　当σｂ＝160～245HBS ａｐ≤2.8ｍｍ　ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ　 Ｖｃ≤41ｍ／min　　Ｐｃ＝3.4kw 按CA6140车床说明书　主电机功率Ｐ＝1.1ｋｗ 可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求 车削功率检验按有关手册 当C=0.3　ｆ＝0.64 ｍｍ 查得转矩Ｍ＝61.8　N.M 功率公式: ＰC＝McVc/30C=61.817/300.3=116.7W=0.117KW 按CA6140车床　主电机功率Ｐ＝1.1ｋｗ 可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要求 工序04粗车Φ42外圆面及其端面；精车Φ42端面；倒角0.845° 工步一：粗车Φ42外圆面及其端面 1） 车削深度， ap=1.0mm。 2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。 查《切削手册》表3.8，寿命T=180min 4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 据CA6140卧式车床 车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。 最终确定 ap=1.0mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）计算基本工时 tm＝L/ Vf=(8.6+21+1.0)/（4750.16）min=0.403min。 工步二：精车Φ42端面 1） 车削深度， ap=0.1mm。 2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。 查《切削手册》表3.8，寿命T=180min 4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 据CA6140卧式车床 车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。 最终确定 ap=0.1mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）计算基本工时 tm＝L/ Vf=(21+0.1)/（4750.16）min=0.278min。 工步三：倒角0.845° 刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。 检验机床功率 可以查出　当σｂ＝160～245HBS ａｐ≤2.8ｍｍ　ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ　 Ｖｃ≤41ｍ／min　　Ｐｃ＝3.4kw 按CA6140车床说明书　主电机功率Ｐ＝1.1ｋｗ 可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求 车削功率检验按有关手册 当C=0.8　ｆ＝0.64 ｍｍ 查得转矩Ｍ＝61.8　N.M 功率公式: ＰC＝McVc/30C=61.817/300.8=43.8W=0.044KW 按CA6140车床　主电机功率Ｐ＝1.1ｋｗ 可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要求 工序05精车Φ24端面；倒角0.845° 工步一：精车Φ24端面 1） 车削深度， ap=0.1mm。 2）机床功率为7.5kw。查《切削手册》f=0.14~0.24mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。 3） 查后刀面最大磨损及寿命 查《切削手册》表3.7，后刀面最大磨损为1.0~1.5mm。 查《切削手册》表3.8，寿命T=180min 4） 计算切削速度 按《切削手册》，查得 Vc＝98mm/s，n=439r/min,Vf=490mm/s 据CA6140卧式车床 车床参数，选择nc=475r/min,Vfc=475mm/s,则实际切削速度V c=3.1480475/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=475/(30010)=0.16mm/z。 5)校验机床功率 查《切削手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。 最终确定 ap=0.1mm，nc=475r/min，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。 6）计算基本工时 tm＝L/ Vf=(12+0.1)/（4750.16）min=0.159min。 工步二：倒角0.845° 刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。 检验机床功率 可以查出　当σｂ＝160～245HBS ａｐ≤2.8ｍｍ　ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ　 Ｖｃ≤41ｍ／min　　Ｐｃ＝3.4kw 按CA6140车床说明书　主电机功率Ｐ＝1.1ｋｗ 可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求 车削功率检验按有关手册 当C=0.8　ｆ＝0.64 ｍｍ 查得转矩Ｍ＝61.8　N.M 功率公式: ＰC＝McVc/30C=61.817/300.8=43.8W=0.044KW 按CA6140车床　主电机功率Ｐ＝1.1ｋｗ 可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要求 工序06划出所有加工孔的中心 工序07钻M6螺纹底孔Φ5；钻2-Φ3.2孔深6；钻2-Φ6孔；钻Φ6.6孔 工步一：钻M6螺纹底孔Φ5 确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工Φ5孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则 根据Z3025机床说明书，现取 切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为 切削工时：，，，则机动工时为 工步二：钻2-Φ3.2孔深6 确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工Φ3.2孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则 根据Z3025机床说明书，现取 切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为 切削工时：，，，则机动工时为 工步三：钻2-Φ6孔 确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工Φ6孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则 根据Z3025机床说明书，现取 切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为 切削工时：，，，则机动工时为 工步四：钻Φ6.6孔 确定进给量：根据参考文献Ⅳ表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工Φ6.6孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则 根据Z3025机床说明书，现取 切削速度：根据参考文献Ⅳ表2-13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为 切削工时：，，，则机动工时为 工序08 锪沉孔Φ8.5深2；锪沉孔Φ11深4；攻M6螺纹 工步一：锪沉孔Φ8.5深2 1、加工条件 加工材料: 20钢，锻件。 工艺要求：孔径d=8.5mm，深2，精度H12~H13,用乳化液冷却。 机床：选用Z3025钻床和专用夹具。 2、选择钻头 选择高速钢锪刀（如图3所示），其直径d=8.5mm 3．选择切削用量 （1）选择进给量 按加工要求决定进给量：根据《切削用量手册》表2.7，。 （2）计算切削速度 根据《切削用量手册》表2.15， , 时，。 切削速度的修正系数为：，，，， 故 = =505.8r/mm 根据Z3025型钻床技术资料（见《简明手册》表4.2-12）可选择n=500r/mm，。 4．计算基本工时 根据公式 式中，，l=2mm，入切量及超切量由《切削用量手册》表2.29查出，计算得， L=（2+6）mm=8mm 故有： t==0.040min 工步二：锪沉孔Φ11深4 1、加工条件 加工材料: 20钢，锻件。 工艺要求：孔径d=11mm，深4，精度H12~H13,用乳化液冷却。 机床：选用Z3025钻床和专用夹具。 2、选择钻头 选择高速钢锪刀（如图3所示），其直径d=8.5mm 3．选择切削用量 （1）选择进给量 按加工要求决定进给量：根据《切削用量手册》表2.7，。 （2）计算切削速度 根据《切削用量手册》表2.15， , 时，。 切削速度的修正系数为：，，，， 故 = =390.8r/mm 根据Z3025型钻床技术资料（见《简明手册》表4.2-12）可选择n=400r/mm，。 4．计算基本工时 根据公式 式中，，l=4mm，入切量及超切量由《切削用量手册》表2.29查出，计算得， L=（4+6）mm=10mm 故有： t==0.063min 工步三：攻M6螺纹 选择M6高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即 V=15m/min（《切削》表2.15） 按机床选取 切削工时：，，，则机动工时为 工序09： 2-Φ6孔两端倒角0.545° 刀具：专用刀具。此工步使用到专用刀具与手动进给。 检验机床功率 可以查出　当σｂ＝160～245HBS ａｐ≤2.8ｍｍ　ｆ≤0.6ｍｍ／ｒ　 Ｖｃ≤41ｍ／min　　Ｐｃ＝3.4kw 按Z3025钻床说明书　主电机功率Ｐ＝1.1ｋｗ 可见Ｐｃ比Ｐ小得多所以机床功率足够所用切削用量符合要求 车削功率检验按有关手册 当C=0.5　ｆ＝0.64 ｍｍ 查得转矩Ｍ＝61.8　N.M 功率公式: ＰC＝McVc/30C=61.817/300.5=70.0W=0.07KW 按Z3025钻床　主电机功率Ｐ＝1.1ｋｗ 可见ＰC比Ｐ小得多，所以机床功率足够，所用切削用量符合要求 工序10 去毛刺 工序11 检验至图纸要求 工序12 入库 第3章 偏心垫片的夹具设计 对于成批生产的零件，大多采用专用机床夹具。在保证加工质量、操作方便、满足高效的前提下，亦可部分采用通用夹具。本加工工艺规程中，所用夹具均为专用夹具，需专门设计、制造，这里针对钻削面上6个底孔的夹具进行分析。 3.1定位基准的选择 拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此道工序后面还有精加工，因此本次铣没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。我们采用已加工过的Φ42外圆及其端面作为定位基准，为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用固定V型与活动V型块组成的夹紧机构夹紧工件。 3.2切削力及夹紧力的计算 查表4得切削力计算公式： 式中，f=1mm/r,查表得 =736MPa, 即==1547N 所需夹紧力，查表5得，，安全系数K= 式中为各种因素的安全系数，查表得： K==1.872，当计算K<2.5时，取K=2.5 孔轴部分由M10螺母锁紧，查表得夹紧力为12360N ==30900N 由上计算得》，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。 3.3 误差分析 (1)分析计算孔的定位误差： 用外圆表面定位，工件定位面是外圆表面，定位元件的定位工作面是V形块对称面，定位基准是外圆中心线，当工件外圆直径发生变化时其中心线在V形块对称面上上下移动。定位误差计算如下： △jb=1/2T(d)=1/2x0.022=0.011 △db=0.707(Td)=0.707x0.022=0.016 △dw=△db-△jb=0.005 （1） 分析计算孔中心线与侧板中心线的重合度误差： △jb=0 △db=0 △dw=0 3.4钻套的设计 因被加工的六个孔位置太小，不能使用标准钻套，需自行设计钻套，也就是俗称的特殊钻套，用定位销确定钻套位置。钻套如图3.4.1和3.4.2所示。 图3.4.1 特殊钻套1 图3.4.2 特殊钻套2 3.5 夹具设计及操作简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择了固定V型与活动V型块组成的夹紧机构夹紧工件。本工序为钻削余量小，钻削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。装配图如图3.5.1所示 图3.5.1 装配图 总 结 这次设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了设计。 这次设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下他的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，他都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，他不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 致 谢 这次毕业设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。 这次毕业设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 参 考 文 献 1， 邹青 主编 机械制造技术基础课程设计指导教程 北京： 机械工业出版社 2004，8 2， 赵志修 主编 机械制造工艺学 北京： 机械工业出版社 1984，2 3， 孙丽媛 主编 机械制造工艺及专用夹具设计指导 北京：冶金工业出版社 2002，12 4， 李洪 主编 机械加工工艺手册 北京： 北京出版社 1990，12 5， 邓文英 主编 金属工艺学 北京： 高等教育出版社 2000 6， 黄茂林 主编 机械原理 重庆： 重庆大学出版社 2002，7 7， 丘宣怀 主编 机械设计 北京： 高等教育出版社 1997 8， 储凯 许斌 等主编 机械工程材料 重庆： 重庆大学出版社 1997，12 9， 廖念钊 主编 互换性与技术测量 北京： 中国计量出版社 2000，1 10，乐兑谦 主编 金属切削刀具 北京： 机械工业出版社 1992，12 11，李庆寿 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1983，4 12，陶济贤 主编 机床夹具设计 北京： 机械工业出版社 1986，4 13， 机床夹具结构图册 贵州：贵州人民出版社 1983，7 14，龚定安 主编 机床夹具设计原理 陕西：陕西科技出版社，1981,7 15，李益民 主编 机械制造工艺学习题集 黑龙江： 哈儿滨工业大学出版社 1984, 7 16, 周永强等 主编 高等学校毕业设计指导 北京： 中国建材工业出版社 2002,12