孔系套筒零件工艺及夹具设计【含7张cad图纸+文档全套资料】

喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜欢就充值下载吧。。资源目录里展示的文件全都有，，请放心下载，，有疑问咨询QQ:414951605或者1304139763 ======================== 江苏工程职业技术学院毕业设计（论文） 孔系套筒零件工艺及夹具设计 江苏工程职业技术学院毕业设计(论文) 孔系套筒零件工艺及夹具设计 班 级： 专 业： 教学学院： 指导老师： 完成时间 前 言 轴，支撑转动零件并与之一起回转以传递运动的机械零件。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径。机器中作回转运动的零件就装在轴上。根据轴线形状的不同，轴可以分为曲轴和直轴两类。根据轴的承载情况，又可分为：转轴、心轴和传动轴。转轴，工作时既承受弯矩又承受扭矩，是机械中最常见的轴，如各种减速器中的轴等。心轴，用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等。传动轴，主要用来传递扭矩而不承受弯矩。轴的工作能力一般取决于强度和刚度，转速高时还取决于振动稳定性。 轴的设计是确定轴的合理外形和全部结构尺寸，为轴设计的重要步骤。它由轴上安装零件类型、尺寸及其位置、零件的固定方式，载荷的性质、方向、大小及分布情况决定的。设计者可根据轴的具体要求进行设计，必要时可做几个方案进行比较，以便选出最佳设计方案，以下是一般轴结构设计原则： 1、节约材料，减轻重量，尽量采用等强度外形尺寸或大的截面系数的截面形状； 2、易于轴上零件精确定位、稳固、装配、拆卸和调整； 3、采用各种减少应力集中和提高强度的结构措施； 4、便于加工制造和保证精度。 本毕业设计课题借助AutoCAD软件，先绘制图形，然后编制制造工艺，通过车床进行加工，从而实现零件的图纸制造，具有相当大的实用价值和发展空间。 目录 1、零件分析 0 1.1 零件作用 0 1.2 零件的工艺分析 0 2、工艺规程设计 2 2.1毛坯的选择 2 2.2基准的选择 2 2.3刀具的选择 2 2.4机床的选用 2 2.5工艺路线的制定 3 2.6 确定机械加工余量、工序尺寸及公差 4 3、确定切削用量 1 4、 基本工时 1 5、 钻Ø11孔夹具设计 1 4.1问题的提出 1 4.2定位基准的选择 1 4.3切削力与夹紧力计算 1 4.4定位误差分析 1 4.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 2 4.6夹具设计及操作的简要说明 4 结 论 1 参 考 文 献 2 致 谢 3 7 摘要 本文主要讲述孔系套筒零件工艺及夹具设计，开篇首先介绍了数控车床在车削加工中的应用，紧接着对主轴零件图进行分析，再确定其毛坯类型和尺寸、所选用的机床、选择夹具、刀具、量具；在做好这些前期准备后，制定出零件合理的加工工艺路线，确定其切削参数；完成加工工艺过程卡和加工工序卡的填写,然后编制出零件的夹具设计。 关键词：主轴 工艺分析 工艺方案 工艺路线 夹具设计 1、零件分析 如图1所示孔系套筒零件图，此零件主要由外圆、孔、以及螺纹组成，键槽的作用主要起连接传动，螺纹主要起定位作用，其中需要与其它轴类零件配合，所以要求加工精度较高，外圆表面需与其它套类零件相配合，所以要求的加工精度较高，加工路线应为粗车—半精车—精车。 图1 孔系套筒零件示意图 1.1 零件作用 本零件是典型的轴类零件，主要起支撑传动零部件，传递扭矩和承受载荷作用，其中起固定作用的主要是 1.2 零件的工艺分析 其中左端面、右端面以及Φ16的外圆表面精度要求均为IT10，精度要求较低，所以只需粗车—半精车即可达到其加工要求。的外圆表面精度要求为IT7，精度要求较高，所以需要粗车—半精车—精车方可达到其加工要求，且的外圆表面需要作为精基准，为了保证其位置精度，所以应粗精加工分开。 为满足零件设计要求，设定各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度如表1 表1 各表面各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度 表面 尺寸 精度 表面粗糙度 右端面 IT10 Ra6.3μm 左端面 IT10 Ra6.3μm 外圆表面 IT7 Ra3.2μm 外圆表面 Φ16 IT10 Ra6.3μm 外圆表面 Φ22 IT10 Ra6.3μm 螺纹 M18X1.5 IT10 Ra6.3μm 2、工艺规程设计 2.1毛坯的选择 图1所示的零件属于典型的轴类零件，轴类零件最常用的毛坯是圆棒料和锻件；有些大型的轴或结构复杂的轴多采用铸件，毛坯经过加热锻造后，可使金属的内部纤维组织沿表面均匀分布，从而获得较高的抗弯、抗拉及抗扭强度，故一般比较重要的轴，多采用锻件。所以本轴选择锻件。在选择毛坯材料上，首先考虑使用范围要广，综合性能较好的45钢，查阅资料可知，45钢为中碳钢，经调质过后，其硬度为170～240HBS，该硬度适中，是机加工的最佳切削范围，而且，经过调质后的45钢具有良好的综合机械性能，完全能达到生产要求，故毛坯材料选择45调质钢。 2.2基准的选择 在轴类零件加工中，为保证各主要表面的相互位置精度，所以在选择定位基准时，应该尽可能的使用其与装配基准重合并使各工序的基准统一，而且还要考虑在一次安装中尽可能加工出较多的面。 粗基准的选择原则： 准选择：以外圆￠22表面作为粗基准，浇口、冒口及其他缺陷， （4）自为基准原则。所以此次加工精基准的选择以已加工的外圆表面为精基准。 2.3刀具的选择 刀具的选择是数控加工中重要的工艺内容之一，它不仅影响机床的加工效率，而且还会直接的影响加工质量。所以在编程时，选择刀具通常要考虑机床的加工能力、工序内容、工件材料等众多因素。  与传统的加工相比，数控加工对刀具的要求更高。不仅要求精度高、高刚度、硬性好、耐用度高，而且要求尺寸应当稳定、安装方便，便于调整，能适应高的切削速度和大的切削用量。这就要求采用新型优质材料制造的数控加工刀具，并优选刀具的几何参数。  选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应。根据零件的分析所选择的刀具有：主偏角分别为45º的外圆车刀。 2.4机床的选用 为了体现出了数控车床的高效自动化，全面智能化，高精度，快速度，短周期等功能。更好的适应时代发展的潮流，所以应该选择数控机床，选择专用机床有利于保证加工精度，方便装夹，所以在数控车床上主要加工工序20、工序30、工序40、工序50、工序60、工序70、工序110。在数控钻床上加工工序90、工序100。在数控铣床上加工工序120。 表2 根据现有数控机床和加工工艺选择机床 加工表面 机床名称 机床型号 最大功率（kW） 允许最大抗力（N） 端面、外圆表面Φ22、Φ16、Φ15 数控车床 CJK6140 7.8 5100 M18X1.5 数控车床 CJK6140 7.8 5100 宽度为20的两侧面 数控铣床 XK5532 1.7 15000 2.5工艺路线的制定 主轴加工工艺过程可划分为三个加工阶段，即粗加工阶段（粗车端面、粗车外圆、粗镗内孔、粗铣键槽等）；半精加工阶段（半精车外圆、半精车端面等）；精加工阶段（精车外圆、精铣键槽、攻螺纹等） （1）零件表面加工方法的选择 端面的加工方法有粗车、粗车—半精车、粗车—半精车—精车 外圆表面的加工方法有粗车、粗车—半精车、粗车—半精车—精车、粗车—半精车—磨削、粗车—半精车—粗磨—精磨、粗车—半精车—粗磨—精磨—超精加工 根据加工表面的不同可选各加工表面的加工路线： 右端面 粗车—半精车 左端面 粗车—半精车 、外圆表面 粗车—半精车—精车 Φ22、Φ16、Φ15外圆表面 粗车—半精车 M18X1.5螺纹 车螺纹 （2）机械加工工艺路线的拟定 轴类零件的各主要表面总是循着以下顺序进行，即时效—粗车—半精车—精车—淬火—回火（最终热处理）—粗磨—精磨 热处理时效处理可以对材料内部进行调整组织、改善应力状态，消除加工内应力，减少零件的变形，确保零件的加工精度要求。 10 开料 选择毛坯，型材，Φ25x36 20 检查 检查毛坯是否有缺陷 30 车 粗车右端面 40 车 粗车Φ22外圆留2mm的余量，粗车M18X1.5外圆留2mm的余量，粗车Φ15至图纸尺寸外圆留2mm余量，以及对应的台阶面 50 车 掉头装夹，粗车外圆Φ16留2mm的余量以及对应的台阶面 60 热 调质处理 70 车 半精车右端面，保证总长30，半精车Φ22外圆以及外圆台阶达到尺寸要求，半精车M18X1.5外圆以及外圆台阶达到尺寸要求，半精车外圆以及外圆台阶留1mm余量 80 车 掉头装夹，半精车Φ16达到尺寸要求 90 车 精车外圆以及外圆，并倒角0.5x45度 100 车 车螺纹M18X1.5-6g 110 钻铰 钻铰Φ11达到尺寸要求 120 铣 铣宽度为20的两侧面 130 去毛刺 140 检验 检验入库 2.6 确定机械加工余量、工序尺寸及公差 确定加工余量是为适应机床的性能、刀具的切削刃所能承受的切削力，有利于保证设备的最大利用化，同时还能保证加工精度，在粗加工阶段加工余量较大，所达到的加工精度较低，精加工阶段加工余量较小，所达到的加工精度较高，能到达到所要求的精度。 表3 粗车—半精车 左端面 工序名称 工序加工余量 工序加工精度等级 工序尺寸 半精车 1.5 0.033（IT8） 31.5 粗车 3 0.13（IT11） 33 毛坯 6 —— 36 表5 粗车—半精车—精车 工序名称 工序加工余量 工序加工精度等级 工序尺寸 精车 0.2 0.021（IT7） 半精车 0.9 0.033（IT8） 粗车 2.9 0.13（IT11） 毛坯 4 —— 3、确定切削用量 3.1工序30 粗车右端面 所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据《切削用量简明手册》表1.1，由于CJK6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。 ①.确定切削深度 由于单边余量为3mm，可在一次走刀内完成，故 = 3mm （3-1） ②.确定进给量 根据《切削加工简明实用手册》可知：表1.4 刀杆尺寸为，，工件直径～400之间时， 进给量=0.5～1.0 按CA6140机床进给量（表4.2—9）在《机械制造工艺设计手册》可知： =0.7 确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表1—30，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。 根据表1.21，当强度在174～207时，，，=时，径向进给力：=950。 切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.29—2），故实际进给力为： =950=1111.5 （3-2） 由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。 ③.选择刀具磨钝标准及耐用度 根据《切削用量简明使用手册》表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。 ④.确定切削速度 切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。 根据《切削用量简明使用手册》表1.11，当硬质合金刀加工硬度200～219的铸件，，，切削速度=。 切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： ==63 （3-3） ===120 （3-4） 根据CJK6140车床说明书选择 =125 这时实际切削速度为： == （3-5） ⑤.校验机床功率 切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。 由《切削用量简明使用手册》表1.25，=～，，，切削速度时， = 切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 （3-6） 根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为： =3，=，==，= 3.2工序40 粗车Φ22外圆留2mm的余量，粗车M18X1.5外圆留2mm的余量，粗车Φ15至图纸尺寸外圆留2mm余量，以及对应的台阶面 1、加工条件 （1）选择刀具 1） 选择直头焊接式外圆车刀 2）依据，根据表1.1，车床CJK6140的中心高度，所以选择的刀杆尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度为4.5mm。 3）依据，根据表1.2，粗车毛坯为45钢，可以选择YT15硬质合金刀具。 4）依据，根据表1.3，车刀几何形状如表12 表12 车刀几何形状角度 刀角名称 符号 范围 取值 主偏角 kr 30～45 45 副偏角 10～15 15 前角 5～10 10 后角 5～8 5 刃倾角 0 0 倒棱前角 -10～ -15 -10 续表12 车刀几何形状角度 倒棱宽度 0.4［（0.3~0.8）f］ 1 0.4~0.8 0.5 （2）选择切削用量 1）、确定切削深度ap 由于粗加工余量仅为2.9mm，可在一次走刀内切完，故 ap=2.9mm 2）、进给量 依据，根据表1.4，在粗车钢料，刀杆的尺寸为16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直径小于40mm时， 依据，根据CJK6140车床的使用说明书选择 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验 依据，根据CJK6140车床的使用说明书得其进给机构允许的进给力为。 依据，根据表1.21，当钢的强度=570~670MPa，，，， (预计)时，进给力为N。 依据，根据表1.29-2，切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.0，故实际进给力为 N 由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选的进给量可用 3）、车刀磨钝标准及耐用度T 依据，根据表1.9，车刀的后刀面最大磨损量取为1.0mm（1.0~1.4），车刀的寿命T=60min。 4）、确定切削速度 依据，根据表1.28，切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依据，根据表1.27，切削速度的计算 故 =110m/min r/min 依据，根据CJK6140车床的使用说明书，选择 这时实际切削速度为 =120m/min 最后决定的车削用量为 。 3.2工序50 掉头装夹，粗车外圆Φ16留2mm的余量以及对应的台阶面 1、加工条件 （1）选择刀具 1） 选择直头焊接式外圆车刀 2）依据，根据表1.1，车床CJK6140的中心高度，所以选择的刀杆尺寸BxH=16mmX25mm，刀片的厚度为4.5mm。 3）依据，根据表1.2，粗车毛坯为45钢，可以选择YT15硬质合金刀具。 4）依据，根据表1.3，车刀几何形状如表12 表12 车刀几何形状角度 刀角名称 符号 范围 取值 主偏角 kr 30～45 45 副偏角 10～15 15 前角 5～10 10 后角 5～8 5 刃倾角 0 0 倒棱前角 -10～ -15 -10 续表12 车刀几何形状角度 倒棱宽度 0.4［（0.3~0.8）f］ 1 0.4~0.8 0.5 （2）选择切削用量 1）、确定切削深度ap 由于粗加工余量仅为2.9mm，可在一次走刀内切完，故 ap=2.9mm 2）、进给量 依据，根据表1.4，在粗车钢料，刀杆的尺寸为16mmX25mm，ap=2.9mm，以及工件直径小于40mm时， 依据，根据CJK6140车床的使用说明书选择 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验 依据，根据CJK6140车床的使用说明书得其进给机构允许的进给力为。 依据，根据表1.21，当钢的强度=570~670MPa，，，， (预计)时，进给力为N。 依据，根据表1.29-2，切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.0，故实际进给力为 N 由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选的进给量可用 3）、车刀磨钝标准及耐用度T 依据，根据表1.9，车刀的后刀面最大磨损量取为1.0mm（1.0~1.4），车刀的寿命T=60min。 4）、确定切削速度 依据，根据表1.28，切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依据，根据表1.27，切削速度的计算 故 =110m/min r/min 依据，根据CJK6140车床的使用说明书，选择 这时实际切削速度为 =120m/min 最后决定的车削用量为 。 工序70 半精车右端面，保证总长30，半精车Φ22外圆以及外圆台阶达到尺寸要求，半精车M18X1.5外圆以及外圆台阶达到尺寸要求，半精车外圆以及外圆台阶留1mm余量 1、加工条件 (1)、选择刀具 车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。 （2）、背吃刀量ap 查，得半精车余量ap=0.9mm 1）、进给量 依据，根据表1.6，材料为碳钢，当表面粗糙度为，（预计）时，。 依据，根据CJK6140车床的使用说明书选择 2）、车刀磨钝标准及耐用度T 依据，根据表1.9，选择车刀的后刀面的最大磨损量为0.5mm,刀具的寿命T=60min。 3）、切削速度 依据，根据表1.28，可查得切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依据，根据表1.27，切削速度的计算 故 =158m/min r/min 依据，根据CJK6140车床的使用说明书，选择 这时实际切削速度为 =97m/min 最后决定切削用量 工序80 掉头装夹，半精车Φ16达到尺寸要求 1、加工条件 (1)、选择刀具 车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。 （2）、背吃刀量ap 查，得半精车余量ap=0.9mm 1）、进给量 依据，根据表1.6，材料为碳钢，当表面粗糙度为，（预计）时，。 依据，根据CJK6140车床的使用说明书选择 2）、车刀磨钝标准及耐用度T 依据，根据表1.9，选择车刀的后刀面的最大磨损量为0.5mm,刀具的寿命T=60min。 3）、切削速度 依据，根据表1.28，可查得切削速度的修正系数为=1.0，=1.0，=0.8，=1.0，=1.0，故 =0.94 依据，根据表1.27，切削速度的计算 故 =158m/min r/min 依据，根据CJK6140车床的使用说明书，选择 这时实际切削速度为 =97m/min 最后决定切削用量 工序90 精车外圆以及外圆，并倒角0.5x45度 1、加工条件：工件材料为45钢，。 (1)、选择刀具 车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同。 （2）选择切削用量 1）、确定切削深度 由于精加工余量仅为0.2mm，可在一次走刀内切完，故 依据，得精车余量ap=0.2mm 2）、进给量 依据，根据表1.6，加工材料为碳钢，当表面粗糙度为，（预计）时，。 依据，根据CJK6140车床的使用说明书选择 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验 依据，根据CJK6140车床的使用说明书，其进给机构允许的进给力为=3530N。 查，根据表1.21，当钢的强度，，，，=100m/min(预计)时，进给力为=375N。 依据，根据表1.29-2，切削时的修正系数为，，，故实际进给力为 由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选的进给量可用 3）、车刀磨钝标准及耐用度T 依据，根据表1.9，车刀的后刀面最大磨损量取为0.5mm（0.4~0.6），车刀的寿命T=60min。 4）、确定切削速度 依据，根据表1.28，可查得切削速度的修正系数为，，，，，故 =0.94 依据，根据表1.27，切削速度的计算为 故 =224m/min r/min 依据，根据CJK6140车床的使用说明书，选择 这时实际切削速度为 =120m/min 最后决定的车削用量为 。 工序100 车螺纹M18X1.5-6g (1)、选择刀具 选择螺纹车刀。 （2）选择切削用量 1）、确定切削深度 由于精加工余量仅为1.5mm，可在一次走刀内切完，故 依据，得精车余量ap=1.5mm 2）、进给量 依据，根据表1.6，加工材料为碳钢，当表面粗糙度为，（预计）时，。 依据，根据CJK6140车床的使用说明书选择 确定的进给量尚需满足车床进给机构强度的要求，故需进行校验 依据，根据CJK6140车床的使用说明书，其进给机构允许的进给力为=3530N。 查，根据表1.21，当钢的强度，，，，=100m/min(预计)时，进给力为=375N。 依据，根据表1.29-2，切削时的修正系数为，，，故实际进给力为 由于切削时的进给力小于车床进给机构允许的进给力，故所选的进给量可用 3）、车刀磨钝标准及耐用度T 依据，根据表1.9，车刀的后刀面最大磨损量取为0.5mm（0.4~0.6），车刀的寿命T=60min。 4）、确定切削速度 依据，根据表1.28，可查得切削速度的修正系数为，，，，，故 =0.94 依据，根据表1.27，切削速度的计算为 故 =224m/min r/min 依据，根据CJK6140车床的使用说明书，选择 这时实际切削速度为 =120m/min 最后决定的车削用量为 。 工序70：钻，铰Φ11孔 机床：Z525 刀具：硬质合金锥柄麻花钻头。型号：E211和E101 带导柱直柄平底锪钻（GB4260-84） 公制/莫式4号锥直柄铰刀 刀具材料： Φ11孔先钻Φ9.5孔，然后铰孔至Φ11 切削深度： 进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-52，取 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-53，取 机床主轴转速，由式（1.1）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 被切削层长度： 刀具切入长度： 式（1.8） 刀具切出长度： 取 走刀次数为1 机动时间： 式（1.9） ．铰孔 切削深度：， 进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-58，取 切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-60，取 机床主轴转速，由式（1.1）有： ，取 实际切削速度，由式（1.2）有： 被切削层长度： 刀具切入长度，由式（1.8）有： 刀具切出长度： 取 走刀次数为1 机动时间，由式（1.9）有： 工序120 铣宽度为20的两侧面 机床的选择：XK5532型万能铣床 （1）选择刀具：查，根据表2.1-72，因为铣削宽度，可查得立铣刀 2）查，根据表2.1-20，选择7:24锥柄立铣刀，标准系列L=198mm，标准系列l=63mm，粗齿数为4。 （2）选择切削用量 1）决定铣削深度 铣削深度由工序决定，因为每次的铣削深度不大，故均可以一次性走完，则粗铣削时为3.4mm。 2）决定每齿进给量 查，根据表2.1-72，当铣削宽度=12mm时，铣刀的每齿进给量，取，所以。 3）选择铣刀磨钝标准及刀具寿命 查，根据表2.1-75，可选择高速钢立铣刀，，粗铣，后刀面的最大磨损限度为0.3～0.5mm，查，根据表2.1-76，可选用的高速钢立铣刀，其耐用度T=90min。 4）决定切削速度 查，根据表2.1-77可查得：=1.18，=1.0，=0.9，=1.2，=1.0，=1.25（铣削余量较小时，） 铣削速度计算公式： 查，根据表2.1-77可查得： 所以 m/min r/min 查，根据表3.30，XK5532型数控铣床的使用说明书，选择： 这时实际切削速度为 m/min 25 4、 基本工时 4.1工序30 粗车右端面 式中，l=75mm, 根据，根据表1.26，车削时的入切量以及超切量,则L=80mm,故 min 4.2工序30 粗车Φ22外圆留2mm的余量，粗车M18X1.5外圆留2mm的余量，粗车Φ15至图纸尺寸外圆留2mm余量，以及对应的台阶面 式中，l=413.5mm, 根据，根据表1.26，车削时的入切量以及超切量为,则L=418.5mm,故 　　min 4.2工序30 掉头装夹，粗车外圆Φ16留2mm的余量以及对应的台阶面 式中，l=263mm, 根据，根据表1.26，车削时的入切量以及超切量为,则L=268mm,故 　　min 4.2.1半精车右端面，保证总长30，半精车Φ22外圆以及外圆台阶达到尺寸要求，半精车M18X1.5外圆以及外圆台阶达到尺寸要求，半精车外圆以及外圆台阶留1mm余量 式中，l=413.8mm, 根据，根据表1.26，车削时的入切量以及超切量为,则L=415.8mm,故 min 4.2.1掉头装夹，半精车Φ16达到尺寸要求 式中，l=413.8mm, 根据，根据表1.26，车削时的入切量以及超切量为,则L=415.8mm,故 min 4.2.2工序110 精车外圆以及外圆，并倒角0.5x45度 式中，l=45mm, 根据，根据表1.26，车削时的入切量以及超切量为,则L=47mm,故 min 工序100 车螺纹M18X1.5-6g 式中，l=75mm, 根据，根据表1.26，车削时的入切量以及超切量为,则L=77mm,故 min 4.5.1铣宽度为20的两侧面 式中，。，则， min 5、 钻Ø11孔夹具设计 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。 4.1问题的提出 本夹具主要用来钻∅11孔。同样在本道工序加工时，还是应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。 4.2定位基准的选择 为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。 由零件图可知：在对进行加工前，端面外圆进行了粗铣加工，进行了精加工。因此，定位、夹紧方案有： 采用心轴机构进行定位，通过螺旋机构进行夹紧。 为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。 4.3切削力与夹紧力计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻、攻螺纹加工，而钻削力远远大于攻螺纹切削力。因此切削力应以钻削力为准。由参考文献[9]得： 钻削力 钻削力矩 式中： 本套夹具采用移动压板夹紧，移动压板主要靠移动压板上的螺母来实现夹紧。根据参考文献[11]可知该机构属于单个螺旋夹紧。 由式（4.1）根据参考文献[11]表1-2-20到表1-2-23可查得 4.4定位误差分析 该夹具以V形块定位，要求保证孔轴线间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。 由[5]和[6]可得： 制造误差ZZ （1）中心线对定位件中心线位置精度 . 取. （2）内外圆同轴度误差（查表P297） .故，. 则. 知此方案可行。 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。 4.5钻套、衬套、钻模板及夹具体设计 根据参考文献[11]表2-1-47可查得钻套孔径结构如图4.14所示。 图4.14 快换钻套 表4.9 d H D 公称尺寸 允差 10 20 12 +0.018 +0.007 22 18 10 4 7 7 16 50° 根据参考文献[11]表2-1-58可得衬套选用固定衬套其结构如图4.15所示。 图4.15 固定衬套 其结构参数如表4.10所示。 表4.10 d H D C 公称尺寸 允差 公称尺寸 允差 12 +0.034 +0.016 20 18 +0.023 +0.012 0.5 2 根据参考文献[11]夹具U型槽的结构如图4.16所示。 图4.16 U型槽 主要结构尺寸参数如表4.11所示。 表4.11 螺栓直径 12 14 30 20 4.6夹具设计及操作的简要说明 本套夹具用于加工∅11孔。以一面2个V型块来实现完全定位。主要考虑工件便于取出夹紧装置采用螺旋机构夹紧。工件加工完成后，移动压板向后退一定距离，工件就可以很方便的取出。压在工件上，将螺栓拧紧就可以进行加工了。加工完成以后将移动压板退出一定距离，就可以把工件直接取出。 结 论 通过近一个月的课程设计，使我们充分的掌握了一般的设计方法和步骤，不仅是对所学知识的一个巩固，也从中得到新的启发和感受，同时也提高了自己运用理论知识解决实际问题的能力，而且比较系统的理解了液压设计的整个过程。 在整个设计过程中，我本着实事求是的原则，抱着科学、严谨的态度，主要按照课本的步骤，到图书馆查阅资料，在网上搜索一些相关的资料和相关产品信息。这一次设计是大学四年来最系统、最完整的一次设计，也是最难的一次。在设计的时候不停的计算、比较、修改，再比较、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期间也遇到不少的困难和挫折，幸好有老师的指导和帮助，才能够在设计中少走了一些弯路，顺利的完成了设计。 本设计研究过程中仍然存在不足之处，有的问题还待于进一步深入，具体如下： （1）缺乏实际工厂经验，对一些参数和元件的选用可能不是非常合理，有一定的浪费。 （2）与夹具相关的刀具和量具的了解还不太清楚。 （3）系统的设计不太完善，在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。 （4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨损度在实际中尚不明确。 参 考 文 献 [1] 艾兴,肖诗纲. 切削用量简明手册[M].机械工业出版社出版，1994. [2] 郭宗连，秦宝荣. 机械制造工艺学第二版[M].北京:高等教育出版社,1999. [3] 陈锦昌,刘就女,刘林. 计算机工程制图[M].广州:华南理工大学出版社,1999. [4] 冯辛安,黄玉美,杜君文. 机械制造装备设计[M].北京:机械工业出版社,2004. [5] 熊光华. 数控机床[M]. 北京:机械工业出版社,2001. [6] 李峻勤,费仁元. 机床夹具设计M].北京:国防工业出版社,2000. [7] 郭宗连，秦宝荣. 机械制造工艺学[M].中国建材工业出版社出版，1997. [8] 王爱玲,白思远. 现代数控机床[M].北京:国防工业出版社,2001. [9]毛谦德,李振清. 袖珍机械机械设计师手册第二版[M].北京:机械工业出版社,2001. [10] 朱龙根. 简明机械零件设计手册[M].北京:机械工业出版社,2000. [11] 王可. 实用机床设计手册[M].辽宁: 辽宁科学技术出版社,1999. [12] Gere J M，Timoshenko S P. Mechanics of materials.Second SI Edition.New York:Van Nostrand Reinhold, 1984. [13]JeffreyL.Whitten,LonnieD.Bentley.SYSTEMANALYSISANDDESIGNMETHODS.Beijing:Higher Education Press. [14] Orlov P. Fundamentals of Machine Design.Moscow:Mir Pub. 1987. [15] Katsuhiko Ogata.Modern Contrl Engineering 2nd .Prentice-Hall,1990. [16] Richard C.Dorf,Robert H.Bishop.Modern Control Srstems.Addison-Wesley,1995. 致 谢 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，不过鲍虹苏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课程设计。 这次课程设计成绩的取得，与鲍虹苏老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢老师，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。在此谨向指鲍虹苏老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。