气门摇臂轴支座加工工艺及钻扩铰孔夹具设计【钻16和18】

资源目录里展示的全都有，所见即所得。下载后全都有,请放心下载。原稿可自行编辑修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑问可加】 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 零件名称 气门摇臂轴支座 共 1 页 第 1 页 材 料 牌 号 HT200 毛 坯 种 类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 备 注 工 序 号 工 名 序 称 工 序 内 容 车 间 工 段 设 备 工 艺 装 备 工 时 准终 单件 5 铣 粗铣底平面，以上圆柱端面定位，铣尺寸39mm至42mm。 X52 专用夹具、错齿三面刃铣刀、 10 铣 粗铣圆柱上端面，以底面定位。铣尺寸39mm至39.5mm X52 通用夹具、错齿三面刃铣刀 15 铣 粗铣圆柱两端面，铣尺寸mm至38mm。粗铣圆柱端面，保证轴向尺寸16mm。 X52 通用夹具错齿、三面刃铣刀 20 铣 精铣底平面，以上圆柱端面定位，保证尺寸39mm。 X52 专用夹具错齿、三面刃铣刀 25 钻 钻小孔成 Z525 通用夹具、锥柄麻花钻 30 铣 精铣圆柱端面成，保证尺寸mm X52 专用夹具错齿、三面刃铣刀 35 钻 钻→扩→铰、孔成，保证两孔中心距 mm，保证中心与底平面距离mm，中心与底平面距离mm。 Z525 专用夹具、锥柄麻花钻 40 倒角 、两孔两端倒角°。 45 钻 钻孔成 Z525 专用夹具、锥柄麻花钻 50 钳 去毛刺、锐边。 55 检 终检 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 2010．3.14 标记 处数 更改文件号 吴磊 2010.3.6 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 1105型 零（部）件图号 设计者：吴磊 产品名称 零（部）件名称 气门摇臂轴支座 共 8 页 第7页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 机加 7 钻 HT200 毛坯种类 毛坯外型尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 铸件 85×40×40 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 Z3025 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 不用 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 准终 单件 1 工步号 工 步 内 容 工艺装备（含：刀具、量具、专用工具） 主轴转速 r/min 切削速度 m/min 进给量 mm/r 切削深度 mm 进给次数 工 步 工 时 1 钻孔 至 高速钢锥柄麻花钻，专用夹具 400 17.22 0.26 7 机动 辅助 2 扩孔至15.8钻孔 高速钢锥柄麻花钻，专用夹具 630 28.36 0.5 0.9 3 铰孔 高速钢锥柄麻花钻，内径百分尺，专用夹具 125 6.66 0.13 0.1 4 钻至 高速钢锥柄麻花钻，专用夹具 400 19.2 0.26 8 5 扩孔至17.8 高速钢锥柄麻花钻，专用夹具 630 34.6 0.5 0.9 6 铰孔 高速钢锥柄麻花钻，内径百分尺，专用夹具 125 7.3 0.13 0.1 第 一 章. 零件的分析 1．1 零件的作用 该零件是1105型柴油机中的摇臂结合部的气门摇臂轴支座。mm孔装摇臂轴，轴两端各安装一进、排气气门摇臂。mm孔内装一个减压轴，用于降低汽缸内压力，便于启动柴油机，两孔间距mm，可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。该零件通过mm小孔用M10螺杆与汽缸相连。该零件是柴油机气门控制系统的一个重要零件。 1.2 零件的工艺分析 分析零件图纸，图纸的各视图不清晰，尺寸标注完整，能够表达清楚零件的各个部分，技术条件标注合理，表面粗糙度标注合理，尺寸公差标注完整，能够完整表述加工要求。该零件加工表面分两种，主要是孔的加工，圆柱端面平面加工。将零件图重新绘制在A3图纸上，详见附图。现将主要加工部分表述如下： 1.2.1孔加工 该零件共有4个孔要加工，其中mm、mm孔加工要求较高，两孔中间距mm，mm孔中心与底平面距离mm，mm孔中心与底面距离490.05mm。有平行度要求，表面粗糙度1.6，需精加工，mm小孔直接钻出即可，另斜小孔直接钻出。 1.1.2 面的加工 该零件需加工平面为22×36底面精度要求较高，是后续工序的精基准面，需精加工，上端面要求高，粗铣即可。26圆柱两端面粗铣，　28圆柱两端粗糙度要求3.2，要精铣。 由以上分析知，该零件的加工应先加工面，孔以面为基准。保证孔中心与底面的距离，平行度。 第二章 工艺规程设计 2.1确定毛坯： 2.1.1毛坯的制造形式： 零件材料为HT200，根据选择毛坯应考虑的因素，该零件体积较小、形状不是很复杂，外表面采用不去除材料方法获得粗糙度，由于零件生产类型为成批、大批生产，而砂型铸造生产成本低，设备简单，故本零件毛坯采用砂型铸造。 2.1.2毛坯的设计： 由于生产类型为成批、大批生产，考虑毛坯生产成本和机械加工成本，毛坯制造方法为砂型铸造， 18、16孔需精加工，要留加工余量，故孔不宜铸出，其他小孔不铸出。 查≤金属加工工艺及工装设计≥（黄如林、汪群主编，化学工业出版社）确定加工余量： 砂型铸造，公差等级：（CT7~9）查表1 - 6，取CT8 加工余量等级：11~13G 查表1 - 8，取G 切削余量：查表1 – 9，基本尺寸小于100mm，故加工余量为单侧3.0mm，双侧2.5mm 铸件尺寸公差值：查表1 – 11基本尺寸小于50mm，取0.8mm，小于30mm，取0.6mm 毛坯图如下图： 2.2基面的选择： 19 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准选择：粗基准选择应为后续加工提供精基准，保证加工面与不加工面之间的位置要求或合理分配各加工面的余量，两者矛盾，对该零件应以要求与余量均匀的重要表面为粗基准，故该零件选择未加工的底面为粗基准加工上端面。 精基准选择：应该主要考虑如何保证加工精度和装夹方便，为消除基准不重合误差，应该以设计基准为精基准，该零件选择36×22mm底面为精基准。 2.3工艺路线的拟定： 拟订工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表面的加工方法，安排工序的先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路线的的拟定要考虑使工件的几何形状精度，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，成批生产还应考虑采用组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还应考虑加工的经济性。 2.3.1 选择加工方法： 选择加工方法应该考虑各种加工方法的特点、加工精度、表面粗糙度及各种加工方法的经济性。 分析该零件，该零件要加工的内容有端面和孔，零件为非回转体零件，端面加工选择铣削加工。对于上端面圆柱端面，粗糙度12.5，无其他要求，粗铣即可。底面22×36采用粗铣→精铣。圆柱端面粗糙度要求12.5，无其他要求，采用粗铣即可。圆柱2端面粗糙度要求3.2，圆跳动0.1，采用粗铣→精铣。 孔的加工：、3孔粗糙度12.5，直接钻孔即可。、孔粗糙度要求1.6，精度等级较高，有平行度要求，采用钻→扩→铰孔即可满足要求。 2.3.2：加工顺序的拟定： Ⅰ：粗铣削圆柱端面，粗铣36×22底面 Ⅱ：精铣　36×22底面。 Ⅲ：粗铣圆柱端面、圆柱端面 Ⅳ：精铣圆柱两端面 Ⅴ：钻孔成 Ⅶ：钻孔至，钻至 Ⅷ：扩孔至，扩至，两孔两侧倒角1×45°，保证孔心距56 Ⅸ：精铰孔、成 Ⅹ：钻孔3成。 Ⅺ：去锐边、毛刺。 Ⅻ：终检、入库。 分析以上工艺路线内容，基本合理，根据以上工艺路线，确定工序内容： Ⅰ.粗铣底平面，以上圆柱端面定位，铣尺寸39mm至42mm。 Ⅱ.粗铣圆柱上端面，以底面定位。铣尺寸39mm至39.5mm。 Ⅲ.粗铣圆柱两端面，铣尺寸mm至38mm。粗铣圆柱端面，保证轴向尺寸16mm。 Ⅳ.精铣底平面，以上圆柱端面定位，保证尺寸39mm。 Ⅴ. 钻小孔成。 Ⅵ.精铣圆柱端面成，保证尺寸mm Ⅶ.钻→扩→铰、孔成，保证两孔中心距 mm，保证中心与底平面距离mm，中心与底平面距离mm。 Ⅷ. 、两孔两端倒角°。 Ⅸ.钻孔成。 Ⅹ.去毛刺、锐边 Ⅺ.终检，入库。 2.3.3机械加工余量： 平面加工余量： 圆柱轴向尺寸，上端面铣削，余量2.5mm，下底面粗铣余量2mm，精铣余量0.5mm。圆柱轴向尺寸370.1mm，两端面粗铣余量2mm，精铣余量0.5mm。轴向尺寸16mm，圆柱两端面粗铣，余量2.5mm 钻孔加工余量： 孔mm钻→扩→铰余量： 钻孔： 扩孔：至 2Z=1.8mm 铰孔：mm 2Z=0.2mm 孔mm钻→扩→铰余量： 钻孔： 扩孔：至 2Z=1.8mm 铰孔：mm 2Z=0.2mm 、两孔直接钻出 2.4机床的选择： 2.4.1：平面加工： 采用铣削，工序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ由于是批量生产，要求加工效率较高，选择立式铣床采用端铣效率较高。选择机床型号X52 2.4.2：孔加工： 工序Ⅴ、Ⅷ，选择立式钻床Z525，工序Ⅶ采用摇臂钻床Z3025。 2.5夹具选择： 该零件的加工内容是孔和端面，其中孔、精度要求高，孔是斜小孔，铣底平面，都需要专用夹具。精铣圆柱两端面精度要求较高，且有圆跳动要求，需采用专用夹具其余加工采用通用夹具。 2.6刀具选择： 2.6.1铣削加工： 选择错齿三面刃铣刀，刀具直径50mm（《机械制造工艺设计简明手册》） 磨损量0.5mm。刀具耐用度100min。 2.6.2钻削加工： 钻孔采用锥柄麻花钻（GB1438-85）直径d=11mm，采用d=3mm锥柄麻花钻。钻孔采用d=16mm锥柄麻花钻，钻孔采用d=14mm锥柄麻花钻。（《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-6）刀具磨钝标准：后刀面磨损限度0.5~0.8工件材料为铸铁，刀具耐用度2700秒。 扩孔、分别采用d=17.8mm，d=15.8mm锥柄扩孔钻（GB1141-84）（《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-8） 铰孔、分别选择d=18mm，d=16mm锥柄机用铰刀（GB1133-84）（《机械制造工艺设计简明手册》表3.1-17）刀具耐用度3600秒。 2.7 量具选择： 2.7.1孔的量具： 孔根据《机械制造工艺设计简明手册》表5.1 –1，=0.0018， 由表5.1 – 3，选择分度值0.002的比较仪=0.0017，可以测量。孔根据《机械制造工艺设计简明手册》表5.1 –1，=0.009，由表5.1-2分度值为0.01的内径百分尺u=0.008，可以选用。其余孔选择一般内径测量仪器即可。 2.7.2轴向尺寸量具： 尺寸mm、mm、mm、mm根据《机械制造工艺设计简明手册》表5.1 –1，及表5.1-2选择分度值0.01的量程100mm的外径百分尺即可。其余尺寸量具选择分度值0.02的游标卡尺即可。 2.8 工序尺寸确定： 确定工序尺寸的一般方法是由表面加工最后往前推。最后工序的尺寸按零件图上要求标注，当没有基准转换时，同一加工表面的工序尺寸只与工序或工步的加工余量有关。当工序基准不重合时，工序尺寸用尺寸链计算。 2.9 确定切削用量及基本工时： 2.9.1工序Ⅰ（粗铣底平面）切削用量及时间定额： 本工序为粗铣，刀具为错齿三面刃铣刀，刀具直径D=50mm，d=16mm，齿数Z=12，本工序余量2 mm，一次走刀完成切削，即=2mm，机床X52K，主轴功率7.5千瓦。查表3-28（《机械制造工艺设计手册》）取f=0.10mm/z，铣削宽度=22mm。铣刀耐用度T=120min，工件材料为铸铁，确定切削速度v，每分进给量v查表3.27（《切削用量简明手册》）公式 式中 =18.9， =0.2， =0.1， =0.4 ，=0.1， =0.1， =0.10mm/z =1.0，=2，=22mm带入式， m/min = =790 r/min 由表4.2-36（《机械制造工艺设计简明手册》）选主轴转速=750 r/min，则实际转速v=117m/min 工作台每分进给量=0.10×12×750=900mm/min。 查表4.2-37（《机械制造工艺设计简明手册》）选择实际：=950mm/min，则=0.105mm/z 校验机床功率： 表3.28（《切削用量简明手册》） 其中=30， =1.0， =0.65， =0.8， =0， =0.83 ，=0.63 带入公式，=46.8N v=2.18m/s带入公式，得=0.102 kw 故可以采用 工序实际切削用量=0.105mm/z，=950mm/min，n=750 r/min=12.5r/s v=2.18m/s 时间定额： ，mm， =5.5mm，=2mm，带入值。得： min 2.9.2 工序Ⅱ粗铣上端面： 刀具、机床与上工序相同，工序余量2.5mm，一次走刀完成，即=2.5mm，=0.10mm/z，=22mm带入公式： =18.9， =0.2， =0.1， =0.4 ，=0.1， =0.1， =0.10mm/z =1.0，=2.5，=22mm带入式， m/min = =770 r/min 由表4.2-36（《机械制造工艺设计简明手册》）选主轴转速=750 r/min，则实际切削速度:v=117m/min 每分进给量：=900mm/min，实际=950mm/min，==0.105 mm/z 校验机床功率：表3.28（《切削用量简明手册》） 其中=30， =1.0， =0.65， =0.8， =0， =0.83 ，=0.63 带入公式，=46.8N v=2.18m/s带入公式，得=0.102 kw 故可以采用 工序实际切削用量=0.105mm/z，=900mm/min，n=750 r/min=12.5r/s v=2.18m/s 时间定额： ，mm， =5.5mm带入公式，得0.022 min 2.9.3 工序Ⅲ（粗铣、两圆柱两端面）切削用量及时间定额： 3.9.3.1粗铣圆柱两端面的切削用量： 刀具、机床与上工序相同，工序余量2.0mm，一次走刀完成，即=2.0mm，=0.10mm/z，=28mm带入公式： =18.9， =0.2， =0.1， =0.4 ，=0.1， =0.1， =0.10mm/z =1.0，=2.0mm，=28mm带入式， 120m/min = =764r/min 由表4.2-36（《机械制造工艺设计简明手册》）选主轴转速=750 r/min，则实际切削速度:v=118m/min =2.18m/s,=900mm/min，实际=950mm/min，==0.105 mm/z 2.9.3.2 粗铣圆柱两端面的切削用量: 刀具、机床与上工序相同，工序余量2.5mm，一次走刀完成，即=2.5mm，=0.10mm/z，=26mm带入公式： =18.9， =0.2， =0.1， =0.4 ，=0.1， =0.1， =0.10mm/z =1.0，=2.5mm，=26mm带入式， 119m/min = =757r/min 由表4.2-36（《机械制造工艺设计简明手册》）选主轴转速=750 r/min，则实际切削速度:v=118m/min =2.18m/s，实际=950mm/min，==0.105 mm/z 2.3.9.3工序时间定额: 本工序加工面为两个圆柱的4个端面,时间为加工4个端面的和. mm，=7.5mm，带入公式，得0.04 min mm，=6.5mm，带入公式，得0.037 min =0.077 min。 由于每个圆柱要铣2个端面，时间是计算时间的2倍，总时间=0.15min。 2.9.4工序Ⅳ （精铣底平面）切削用量及时间定额: 本工序为精铣，选择刀具为高速钢三面刃铣刀，刀具直径50mm，齿数Z=12，本工序余量0.5mm，一次走刀完成切削，即=0.5mm，机床X52K，主轴功率7.5千瓦。查表3-28（《机械制造工艺设计手册》）取f=0.10mm/z，铣削宽度=22mm。铣刀耐用度T=100min，工件材料为铸铁，确定切削速度v，每分进给量v查表3.27（《切削用量简明手册》）公式 式中 =25， =0.2， =0.1， =0.4 ，=0.5， =0.1， =0.10mm/z =1.0，=2，=22mm带入式， m/min = =312 r/min 由表4.2-36（《机械制造工艺设计简明手册》）选主轴转速=300 r/min，则实际切削速度： V=47.1m/min。 每分进给量：=0.10×12×300=360 mm/min，查表，实际=375mm/min，=0.067mm/z 工序时间定额： ，mm， =5.5mm带入公式，得=0.116 min 2.9.5工序Ⅴ （钻孔）切削用量及时间定额： 钻孔mm，查表3-38（《机械制造工艺设计手册》），取f=0.26 mm/r 查表3-42（《机械制造工艺设计手册》），取v=0.30 m/s 由公式==8.68 r/s =521 r/min 查表4.2-15（《机械制造工艺设计简明手册》），机床为Z525，选择转速=545 r/min =9.08 r/s 实际切削速度：v== =0.31m/s 切削工时： mm，mm，带入公式：=17.8 s =0.3min 2.9.6工序Ⅵ (精铣圆柱两端面) 切削用量及时间定额: 本工序为精铣，选择刀具为高速钢三面刃铣刀，刀具直径50mm，齿数Z=12，本工序余量0.5mm，一次走刀完成切削，即=0.5mm，查表3-28（《机械制造工艺设计手册》）取f=0.10mm/z，铣削宽度=28mm。铣刀耐用度T=100min，工件材料为铸铁，确定切削速度v，每分进给量v查表3.27（《切削用量简明手册》）公式 式中 =25， =0.2， =0.1， =0.4 ，=0.5， =0.1， =0.10mm/z =1.0，=0.5，=28mm带入式， m/min = =274r/min 由表4.2-36（《机械制造工艺设计简明手册》）选主轴转速=300 r/min， 则实际切削速度：V=47.1m/min， 每分进给量：=0.10×12×300=360 mm/min，查表， 实际=375mm/min，=0.067mm/z 工序时间定额： ，mm， =6.5mm 带入公式，得=0.097min 2.9.7 工序Ⅶ（钻、扩、铰孔、）切削用量及时间定额： 2.9.7.1 钻孔 至， 查表3-38（《机械制造工艺设计手册》），取f=0.26 mm/r 查表3-42（《机械制造工艺设计手册》），取v=0.30 m/s 带入公式==6.8 r/s=404 r/min 查表4.2-12（《机械制造工艺设计简明手册》），机床为Z3025，选择转速=400r/min =6.6 r/s 则实际切削速度： v===0.287 mm/r 扩孔至15.8钻孔 f=0.5 mm/r ，（表2.4-52《机械加工工艺手册》） v=0.48 m/s ， （表2.4-53《机械加工工艺手册》） ==9.7 r/s=582 r/min 查表4.2-12（《机械制造工艺设计简明手册》），机床为Z3025，选择转速：=630r/min =10.5 r/s 实际切削速度：v===0.52 m/s 铰孔： 查表3-50（《机械制造工艺设计手册》），f=1.8mm/r，v=0.13m/s带入： ==2.58r/s=155r/min。 查表4.2-12（《机械制造工艺设计简明手册》），机床为Z3025，选择转速=125r/min。 实际速度：v=0.106m/s。 时间定额： s s 3.8 s =19.720 s 2.9.7.2 钻至 查表3-38（《机械制造工艺设计手册》），取f=0.26 mm/r 查表3-42（《机械制造工艺设计手册》），取v=0.30 m/s 带入公式： ==5.95r/s=357 r/min 取机床实际转速：=400m/min，则实际切削速度：v=0.32 m/s 扩孔至17.8 f=0.5 mm/r ，（表2.4-52《机械加工工艺手册》） v=0.48 m/s ， （表2.4-53《机械加工工艺手册》）带入公式： ==8.6 r/s=516r /min 取机床实际转速：n=630 r/min=10.5r/s 实际切削速度：v==0.599m/s 铰孔 查表3-50（《机械制造工艺设计手册》），f=1.8mm/r，v=0.13m/s带入 ==2.3 r/s=138 r/min。 取机床实际转速：n=125 r/min=2.08r/s 实际速度：v=0.11m/s 时间定额： 26 s 8.7s 1.3 s =36 s 工序总时间定额：56 s≈1min 2.9.8 工序Ⅷ （钻孔）切削用量及时间定额： 查表3-38（《机械制造工艺设计手册》），取f=0.18 mm/r 查表3-42（《机械制造工艺设计手册》），取v=0.15 m/s 带入公式： ==16r/s=960r/min 取机床实际转速：n=960 r/min。 切削工时： mm，mm，带入公式： = =5.8 s 第三章 夹具设计 由于生产类型为成批，大批生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加工质量，故需要设计专用夹具。 3.1问题的提出： 本次设计选择设计工序Ⅶ 钻→扩→铰孔、的夹具。该工序加工的精度要求较高，粗糙度要求1.6，平行度要求0.05。工序基准为底平面。需要保证的尺寸要求：保证孔中心与底面距离mm，孔中心与底面距离mm。两孔中心距mm。夹具设计应首先满足这些要求，并保证较高的生产效率，还应考虑夹具零件制造的工艺性和生产经济性，加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定可靠，夹具体应具有较好的刚性。 3.2夹具的设计： 4.2.1 定位基准的选择： 根据图纸要求，为保证加工质量，工序基准应与设计基准相同。选择底面作为基准。 工序基准面是底平面，定位面为环行突台面，限制3个自由度，孔采用定位销定位，由于通过孔夹紧，定位销与夹紧件拉杆做成整体。限制2个自由度，还有一个绕孔轴线旋转自由度，采用一个可调支承，支承于圆柱端面，除限制自由度达到完全定位外，还能提高夹具系统刚性。定位面板下图4-1： 图 4-1 定位面板 3.2.2定位误差分析： 定位误差是指由于定位不准引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工误差。对夹具设计中采用的定位方案，只要可能产生的定位误差小于工件相应尺寸或位置公差的三分之一，或满足装夹+对定+过程≤T，即可认为定位方案符合加工要求。 对于本次设计的夹具，需要保证的尺寸要求：保证孔中心与底面距离mm，孔中心与底面距离mm。两孔中心距mm。其中两孔中心距由钻模板上两钻套的中心距保证。孔与底面的距离靠钻模板与3个C型定位支承保证，3个尺寸都是以工件底面为基准的，基准不重合误差为0。 导向装置的设计： 导向装置主要是钻模板，导向元件是钻套，加工中需要钻→扩→铰3个工步，为减少装夹时间，减少辅助时间，钻套选择快换钻套，钻套与钻模板连接需要有衬套。当需要换钻套时，只需要将钻套逆时针旋转到钻套的削平边，即可以取出钻套。 快换钻套。见图4-2： 图 4-3 钻模板 钻模板图见图4-3： 3.2.3夹紧装置的设计： 根据夹紧力方向的原则 （1），夹紧力的作用方向不应破坏工件的既定位置。 （2），夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能小； （3），夹紧力的作用方向应使工件的夹紧变形最小。 根据夹紧力作用点的原则 （1），夹紧力的作用点应正对夹具定位支承元件或位于支承元件所形成的稳定受力区域内，以免工件产生位移和偏转； （2），夹紧力的作用点应在工件刚性较好的部位上，以使夹紧变形尽可能少，有时可采用增大工件受力面积或合理布局夹紧点位置等措施来实现； （3），夹紧力的作用点应尽可能靠近工件的加工表面，以保证夹紧力的稳定性和可靠性，减小工件的夹紧力，防止加工过程产生振动。 根据以上要求，考虑加工零件的特点及定位方式，确定夹紧方式，通过前面工序加工出的孔用拉杆夹紧，方向为水平向右，这样能保证主要定位基准面与定位元件的良好接触。 3.2.4切削力及夹紧力的计算： 3.2.4.1切削力的计算： 刀具为高速钢锥柄麻花钻，直径d=16mm，f=0.26mm/r，查表2—32《切削用量简明手册》钻孔的轴向力计算公式： 其中=365.9，ZF=1.0，YF=0.8 ，=0.94带入公式 =1873 N 钻孔至的轴向力： =1639 N 3.2.4.2夹紧力的确定： 分析工件夹具中的受力情况： 切削力方向为孔的轴线方向，夹紧力垂直于切削力方向，由定位面与定位元件之间的摩擦力平衡切削轴向力，定位面板材料为铸铁，工件材料为铸铁，查《机械设计课程设计手册》表1—10，摩擦系数为0.5 。由《理论力学》第6版p110公式： 式中为摩擦力，为静摩擦因素，为正压力，带入式 得： ==3746 N，则实际夹紧力F=K，K为安全系数。 K= 查《机床夹具设计手册》，表1-2-1、表1-2-2： K=1.2×1.2×1.0×1.0×1.0=1.44 F=1.44×3746=5394 3.2.5校验夹紧元件的强度： 夹紧拉杆材料为20Cr，材料塑性大，受力为拉力，发生塑性变形，当达到一定限度或断裂，零件不能正常工作，就发生失效。失效发生在零件的薄弱环节。拉杆示意图如下： 图4-4 夹紧拉杆图 A- A截面是该零件最易失效的部分，取该截面分析： ，=192MPa 对塑性材料有： （由《材料力学》第4版Ⅰ，刘鸿文主编，高等教育出版社p29）， 20Cr钢540MPa，取2，则： ==270> 故拉杆强度合格。 3.2.7 夹具的使用及维护： 夹具装配图的绘制： 夹具的具体各部分设计完成后，将夹具装配图画于A0图纸上，部分主要零件也单独画于A3，A1图纸上，见附图。 该夹具是用于精加工的，装配完成后，安装在Z3025钻床的工作台上，安装后要检查安装是否存在误差，如有应设法消除，以免造成加工误差。该夹具设计的是液压夹紧方式，安装完成还要检查管道连接是否紧密，有无泄露现象检验用油压要高于夹紧要求的液压，保证使用安全。 夹具的操作：安装工件时，应检查活塞杆是否处于松开的位置，然后使工件上11孔穿过拉杆，将底平面紧靠定位板上的3个定位支承上，圆柱的下端面靠近夹具体上安装好的可调支承上，调节可调支承，保证工件垂直于夹具体底座。定位调节好后，将球形开口垫圈球面对准11孔安装于拉杆上6段，然后打开液压操作手柄置于工进位置，启动液压缸夹紧工件。球形垫圈的作用在于在液压杆拉力作用下自动调节拉杆轴线，保持拉杆与液压杆的同轴性。夹紧完成后，将手柄置于保压位置，保持活塞位置不动，到加工完成。加工完成后，将手柄置于松开位置，松开工件，取下球形开口垫圈，然后就可以取下工件。 夹具的维护：夹具在使用中，应注意检查钻套的磨损情况，如磨损后不能精确保证加工精度，则需要更换钻套。本夹具定位面板是受力的部件，应定时检查其是否发生受力变形，如有变形，应及时设法修正，才能保证加工精度，为使其变形减少，需要严格控制液压缸的油压，保证油压不超过工作油压太多。 第四章 结论 本次设计是在完成大学的全部基础课、技术基础课、专业课学习之后进行的一次设计。毕业设计是对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，能够使我们的知识掌握更牢，并能提升我们分析问题，解决问题的能力。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 作为机械制造专业的学生，最重要的就是机械加工工艺规程的制定和工装夹具的设计。通过毕业设计，我掌握了机械加工工艺规程的设计和工装夹具设计的基本步骤和方法。工艺规程设计首先是分析了零件的技术要求，包括被加工面的尺寸精度和几何形状精度，各被加工表面之间的相互位置精度，被加工表面的表面加工质量及热处理要求，对毛坯的要求等等。并对达到各个技术要求的主要影响因素进行了分析，计算确定毛坯尺寸，了解各种机械加工机床的加工范围，加工能够达到的精度。选择合理的机床组合，拟订合理的加工路线，确定机床、刀具、量具、夹具，如果需要专用夹具，就需要设计专用夹具。计算确定切削用量，机床转速、时间定额等。然后编制工艺规程文件，如工艺过程卡，工序卡片。 专用夹具的设计是针对不同的机床和零件的被加工表面设计专门的夹具以满足加工精度要求、提高加工效率，降低工人劳动强度。夹具设计包括：定位元件或定位装置、夹紧元件或夹紧装置、对刀及引导元件、夹具体组成、连接元件、其他元件或装置。本次设计的是钻床夹具，加工两个不同直径的孔，需要精加工。所以夹具对定位、导向装置要求较高。而生产类型为大批，故应该选择液压或气动夹紧方式，以降低工人劳动强度和缩短辅助时间，提高效率。 通过设计对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，提升了我独立分析问题，解决问题的能力，对我以后在工作中起到相当大的作用，对我们毕业生来说是一次相当大的锻炼。 参考文献 [1]孟少农，机械加工工艺手册[M].北京：机械工业出版社，1992.1 [2]东北重型机械学院,洛阳工学院,第一汽车制造厂职工大学.机床夹具设计手册第二版[M].上海：上海科学技术出版社,1988.4 [3]劳动部培训司组织.机床夹具(试用) [M].北京:机械工业出版社,1989.7 [4] 艾兴、肖诗纲.切削用量简明手册[M].机械工业出版社，2003.6 [5]张捷.机械制造技术基础[M].成都：西南交通大学出版社，2006.2 [6]赵如富.机械加工工艺人员手册[M].上海：上海科学技术出版社，2006.10 [7]刘鸿文.材料力学第四版[M].北京：高等教育出版社，2004.1 [8]施平.机械工程专业英语第七版[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005.8 [9]李洪.机械加工工艺实用手册[M].北京：北京出版社，2000.6 [10] 赵家齐，机械制造工艺学课程设计指导书[M]第2版，哈尔滨工业大学 、机械工业出版社，1994