毕业设计（论文）-轴支架加工工艺分析与钻扩三孔夹具设计

课程设计设计轴支架加工工艺分析与钻扩三孔夹具设计学 院： 专 业： 班 级： 学生姓名： 指导老师： 完成日期： 摘要轴支架零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三局部。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与缺乏之处，并在以后设计中注意改良。关键词：工艺，定位，切削用量，夹紧全套图纸加153893706AbstractThe bolt body parts and milling fixture design process is the design process design, including machining process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in.Keywords: process, positioning, cutting dosage, clamping,目 录第1 章 绪论3第2章 零件的分析32.1 零件的作用32.2 零件的工艺分析3第3章 零件的工艺规程43.1 确定毛坯的制造形式4 轴支架加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施4 孔和平面的加工顺序52.2.2 孔系加工方案选择5 轴支架加工定位基准的选择6 粗基准的选择6 精基准的选择63.4 轴支架加工主要工序安排63.5 毛坯尺寸确实定103.6 确定各工序的加工设备和工艺装备12第4章 确定切削用量及根本时间135 钻扩三孔夹具设计295.1 研究原始质料295.2 定位基准的选择295.3 切削力及夹紧力的计算295.4 误差分析与计算315.5 钻套、衬套、钻模板设计与选用315.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构34夹具设计及操作的简要说明345.8 确定夹具体结构尺寸和总体结构34总 结36参考文献37致 谢38第1 章 绪论机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济开展的重要行业，是一个国家或地区开展的重要根底及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的上下是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。轴支架零件加工工艺及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术根底、机械设计、机械工程材料等的根底下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意根本概念、根本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完本钱次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。第2章 零件的分析2.1 零件的作用题目给出的零件是轴支架。轴支架的主要作用是保证各轴之间的中心距及平行度，并保证部件正确安装。因此轴支架零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。2.2 零件的工艺分析由轴支架零件图可知。轴支架是一个轴支架零件，它的外外表上有4个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各外表上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工外表。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：1以底面为主要加工外表的加工面。这一组加工外表包括：底面的底削加工；其中底面有外表粗糙度要求为，2以的孔，30、35的孔，55的孔为主要加工外表的加工面。这一组加工外表包括：的孔，30、35的孔，55孔。2以、粗糙度为孔为主要加工外表的加工面。这一组加工外表包括：、粗糙度为的孔。该零件为铸件，材料为灰铸铁，重量为。要求加工的孔，30、35的孔，55的精度等级为，粗糙度，且要求与底平面的平行度公差为。要求精加工底平面粗糙度，平面度公差为。要求加工、粗糙度为。是锥孔，要求精铰加工，粗糙度。对于孔口进行锪平加工。加工螺纹孔。第3章 零件的工艺规程3.1 确定毛坯的制造形式灰铸铁HT150中的碳全部或大局部以片状石墨方式存在铸铁中，由于片状石墨对基体的割裂作用大，引起应力集中也大；因此，使石墨片得到细化，并改善石墨片的分布，可提高铸铁的性能。可采用石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织有大量的渗碳体出现，以便于切削加工。零件材料为HT150，考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸造，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产本钱上考虑，也是应该的。牌号铸件壁厚最小抗拉强度硬度铸件硬度范围金相组织HT15010-2020-3030-50175145130120H175150-200铁素体+珠光体表1.1灰铸铁HT150的性能参数3.2 轴支架加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该轴支架零件的主要加工外表是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于轴支架来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。3.2.1 孔和平面的加工顺序轴支架类零件的加工应遵循先面后孔的原那么：即先加工轴支架上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。轴支架的加工自然应遵循这个原那么。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件外表的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。轴支架零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原那么，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。2.2.2 孔系加工方案选择轴支架孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。根据轴支架零件图所示的轴支架的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。1用镗模法镗孔在大批量生产中，轴支架孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、本钱较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。2用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产本钱高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔，需要将轴支架孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。3.3 轴支架加工定位基准的选择3.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：1保证各重要支承孔的加工余量均匀；2保证装入轴支架的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以轴支架的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。3.3.2 精基准的选择从保证轴支架孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证轴支架在整个加工过程中根本上都能用统一的基准定位。从轴支架零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，那么可以满足整个加工过程中根本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是轴支架的装配基准，但因为它与轴支架的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。3.4 轴支架加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。轴支架加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到轴支架加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原那么。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合铣床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于轴支架，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原那么亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根据以上分析过程，现将轴支架加工工艺路线确定如下：工艺路线一：工序号工 序 内 容10铸造20时效处理，去应力30粗铣底面40精铣底面50钻的孔60钻30、35的孔70粗镗55的孔80扩直径的孔90扩30、35的孔100半精镗55的孔110铰孔的孔并倒角120铰孔30、35的孔并倒角130精镗55的孔140钻孔4-10150扩孔2-13160锪孔2-20170钻孔6180钻孔M6的螺纹孔190对孔M6的螺纹孔攻丝200去毛刺210检验入库工艺路线二：工序号工 序 内 容10铸造20时效处理，去应力30粗铣底面40精铣底面50钻的孔60钻30、35的孔70钻55的孔80扩直径的孔90扩30、35的孔100扩55的孔110铰孔的孔并倒角120铰孔30、35的孔并倒角130铰55的孔140钻孔4-10150扩孔2-13160锪孔2-20170钻孔6180钻孔M6的螺纹孔190对孔M6的螺纹孔攻丝200去毛刺210检验入库以上加工方案大致看来合理，但通过仔细考虑，零件的技术要求及可能采取的加工手段之后，就会发现仍有问题，方案一与方案二主要区别在于55的孔的加工选择方面，方案一选择的是镗床加工，方案二采用的是钻床加工，由于的孔、30、35的孔采用的钻床加工，这孔无法采用镗床加工，故为了统一机床，采用方案二以上工艺过程详见机械加工工艺过程综合卡片。综合选择方案二：工序号工 序 内 容10铸造20时效处理，去应力30粗铣底面40精铣底面50钻的孔60扩的孔70铰孔的孔并倒角80钻30、35的孔90扩30、35的孔100铰孔30、35的孔并倒角110钻55的孔120扩55的孔130铰55的孔140钻孔4-10150扩孔2-13160锪孔2-20170钻孔6180钻孔M6的螺纹孔190对孔M6的螺纹孔攻丝200去毛刺210检验入库3.5 毛坯尺寸确实定在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工本钱，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造本钱。因此，毛坯的种类形状及尺寸确实定一定要考虑零件本钱的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。1面的加工余量。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照?机械加工工艺手册第1卷?表3.2.23。其余量值规定为，现取。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。精铣：参照?机械加工工艺手册?表2.3.59，其余量值规定为。2前后端面加工余量。根据工艺要求，前后端面分为粗铣、精铣加工。各工序余量如下：粗铣：参照?机械加工工艺手册第1卷?表3.2.23，其加工余量规定为，现取。半精铣：参照?机械加工工艺手册第1卷?，其加工余量值取为。精铣：参照?机械加工工艺手册?，其加工余量取为。铸件毛坯的根本尺寸为，根据?机械加工工艺手册?表2.3.11，铸件尺寸公差等级选用CT7。再查表2.3.9可得铸件尺寸公差为。毛坯为实心，不冲孔。参照?机械加工工艺手册?表2.3.71，现确定螺孔加工余量为：表1.6 加工余量、工序尺寸及偏差确定序号加工外表加工内容加工余量外表粗糟度尺寸及偏差1底平面粗铣精铣细精铣2的孔，30、35的孔，55钻扩钻钻精铰3 锪孔深；深；深；4钻孔深扩孔5钻孔深粗铰锥孔精铰锥孔6钻螺纹孔深攻丝7钻深 确定各工序的加工设备和工艺装备机床的选用查资料1?机械加工工艺手册?可得：立式铣床，主要用于铣加工。 摇臂钻床，可用于钻、扩、铰及攻丝。刀具的选用 查资料1?机械加工工艺手册?可得：高速钢端面铣刀，铣刀材料：，刀具的角度取： 钻头：直柄麻花钻 直柄短麻花钻 直柄长麻花钻 直柄扩孔钻 锥柄扩孔钻 锪钻：带导柱直柄平底锪钻 铰刀：硬质合金锥柄机用铰刀 ，30、35，55 锥铰刀：公制/莫氏4号锥直柄铰刀，刀具材料：其他设备的选用 夹具：夹具采用专用的铣、钻夹具 量具选用：锥柄双头塞规，多用游标卡尺 辅助设备：锉刀、钳子等第4章 确定切削用量及根本时间切削用量包括背吃刀量a、进给量f和切削速度v。确定顺序是先确定a、f、再确定v。工序30：粗、精铣底面机床：铣床X52K1粗铣轴支架底面 刀具：两块镶齿套式面铣刀，材料：， ，齿数，为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=3mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献3表，取铣削速度：参照参考文献3表，取机床主轴转速：，按照参考文献3表3.1-74 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：根据参考文献3表2.4-81,切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：2精铣铣削深度：每齿进给量：根据?机械加工工艺手册?表2.3.73，取铣削速度：参照?机械加工工艺手册?表2.3.81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量： 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 本工序机动时间工序2 钻侧面三孔 钻、扩、铰孔的孔，30、35的孔，55的切削用量及工时定额钻孔加工钻孔55：由资料1?机械加工工艺手册?表得：进给量,切削速度，；由式1.5得，机床主轴转速，取由式1.6得，实际切削速度 被切削层长度：刀具切入长度： 式1.10刀具切出长度： 取 根据资料5?机械制造工艺学?表可得 式1.11同理：钻孔由资料1?机械加工工艺手册?表得： ，；由式1.5得，取由式1.6得，根据可得 同理：钻孔由资料1?机械加工工艺手册?表得：，；由式1.5得，取由式1.6得，根据可得 扩孔加工扩孔：由资料1?机械加工工艺手册?表，取， ，切削深度，；由式1.5得，取由式1.6得， 由式1.10得，刀具切出长度： 取根据可得：同理：扩孔由资料1?机械加工工艺手册?表，取， ，；由式1.5得，取由式1.6得，根据可得：同理：扩孔由资料1?机械加工工艺手册?表，取， ，；由式1.5得，取由式1.6得，根据可得：铰孔加工铰孔：由资料1?机械加工工艺手册?表得：； 由式1.5得，取由式1.6得， ，铰圆柱孔时，由资料1?机械加工工艺手册?表得：根据可得：同理：铰孔由资料1?机械加工工艺手册?表得：，； 由式1.5得，取由式1.6得， ，铰圆柱孔时，由资料1?机械加工工艺手册?表得：根据可得：同理：铰孔由资料1?机械加工工艺手册?表得：，； 由式1.5得，取由式1.6得， ，铰圆柱孔时，由资料1?机械加工工艺手册?表得：根据可得：工序3：钻顶面四孔钻顶面四孔其中包括钻孔，和扩孔，铰孔，以及锪孔，机床：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：钻孔，以及的锥孔钻孔时先采取的是钻到在扩到，所以，另外的两个锥孔也先钻到。切削深度：进给量：根据参考文献7?机械加工工艺手册?表，取切削速度：参照参考文献7?机械加工工艺手册?表，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扩孔钻孔时先采取的是钻到再扩到，所以，切削深度：进给量：根据参考文献7?机械加工工艺手册?表，取切削速度：参照参考文献7?机械加工工艺手册?表，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：锪孔切削深度：，根据参考文献7?机械加工工艺手册?表查得：进给量,切削速度；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2机动时间，由式1.5有：锪孔切削深度：，根据参考文献7?机械加工工艺手册?表查得：进给量,切削速度；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1.5有：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，取切削速度：参照参考文献7?机械加工工艺手册?表，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4：钻侧面两孔钻侧面两孔其中包括钻的孔和的螺纹孔机床：钻 切削深度：根据参考文献7?机械加工工艺手册?表查得：进给量,切削速度，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： 取加工根本时间，由式1.5有： 钻螺孔切削深度：进给量：根据参考文献7?机械加工工艺手册?表，取切削速度：参照参考文献7?机械加工工艺手册?表，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：走刀次数为1机动时间，由式1.5有：、攻螺纹孔机床：组合攻丝机刀具：高速钢机动丝锥进给量：由于其螺距,因此进给量切削速度：参照参考文献7?机械加工工艺手册?表，取机床主轴转速，由式1.1有：，取丝锥回转转速：取实际切削速度，由式1.2有：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间，由式1.5有：钻顶面四孔的机动时间：这些工序的加工机动时间的总和是：1.9 时间定额计算及生产安排根据设计任务要求，该轴支架的年产量为5000件。一年以255个工作日计算，每天的产量应不低于21件。设每天的产量为21件。再以每天8min。参照参考文献7?机械加工工艺手册?表，机械加工单件生产类型：中批以上时间定额的计算公式为： 大量生产时 式1.10因此在大批量生产时单件时间定额计算公式为： 式1.11其中： 单件时间定额 根本时间机动时间 辅助时间。用于某工序加工每个工件时都要进行的各种辅助动作所消耗的时间，包括装卸工件时间和有关工步辅助时间 布置工作地、休息和生理需要时间占操作时间的百分比值 粗、精铣底面机动时间：辅助时间：参照参考文献7?机械加工工艺手册?表5，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。那么：根据参考文献7?机械加工工艺手册?表，单间时间定额，由式1.11有：因此应布置一台机床即可以完本钱工序的加工，到达生产要求。 钻侧面三孔、钻侧面的三孔机动时间：辅助时间：参照参考文献7?机械加工工艺手册?表，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。那么：根据参考文献7?机械加工工艺手册?表，单间时间定额，由式1.11有：因此应布置一台机床即可以完本钱工序的加工，到达生产要求。、半精钻侧面的三孔，机动时间：辅助时间：参照参考文献7?机械加工工艺手册?表，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。那么：根据参考文献7?机械加工工艺手册?表，单间时间定额，由式1.11有：因此应布置一台机床即可以完本钱工序的加工，到达生产要求。、精钻侧面的三孔机动时间：辅助时间：参照参考文献7?机械加工工艺手册?表，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。那么：根据参考文献7?机械加工工艺手册?表，单间时间定额，由式1.11有：因此应布置一台机床即可以完本钱工序的加工，到达生产要求。 钻顶面四孔钻顶面四孔其中包括钻和、扩钻，铰孔以及锪孔和机动时间： 辅助时间：参照参考文献7?机械加工工艺手册?表，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。那么：根据参考文献7?机械加工工艺手册?表，单间时间定额，由式1.11有：因此应布置一台机床即可完本钱工序的加工，到达生产要求钻左侧面两孔其中包括钻的孔和的螺孔机动时间：辅助时间：参照参考文献7?机械加工工艺手册?表，取工步辅助时间为。由于在生产线上装卸工件时间很短，所以取装卸工件时间为。那么：根据参考文献7?机械加工工艺手册?表，单间时间定额，由式1.11有：因此应布置一台机床即可完本钱工序的加工，到达生产要求的螺纹孔攻丝机动时间：辅助时间：参照钻孔辅助时间，取装卸工件辅助时间为，工步辅助时间为。那么：参照钻孔值，取单间时间定额，由式1.11有： 因此布置一台机床即可完本钱工序的加工，到达生产要求。5 钻扩三孔夹具设计机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成局部，在整个加工构成中，夹具不仅仅是为了夹紧、固定被加工零件，设计合理的夹具，还要求保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。各种专用夹具的设计质量，将直接影响被加工零件的精度要求，在机械加工工艺过程中起到重要的作用。在设计的过程当中，应深入生产实际，进行调查研究，吸取国内外先进技术，制定出合理的设计方案，在进行具体设计。5.1 研究原始质料利用本夹具主要用来钻、铰加工孔、。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对底平面的平行度公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。5.2 定位基准的选择由零件图可知：孔、的轴线与底平面有平行度公差要求，在对孔进行加工前，底平面进行了粗铣加工。因此，选底平面为定位精基准设计基准来满足平行度公差要求。孔、的轴线间有位置公差，选择左端面为定位基准来设计钻模，从而满足孔轴线间的位置公差要求。工件定位用底平面和两个侧面来限制六个自由度。5.3 切削力及夹紧力的计算由资料10?机床夹具设计手册?查表可得：切削力公式： 式2.11式中 查资料10?机床夹具设计手册?表得： 即由式2.11得：切削扭矩公式 ： 式2.12即：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，再乘以平安系数作为实际所需夹紧力的数值。 由资料10?机床夹具设计手册?表得： 式2.13 取， 即：螺旋夹紧时产生的夹紧力按式2.6计算：式中参数由资料10?机床夹具设计手册?可查得： 其中： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件。受力简图如下： 图2.1 受力简图由资料10?机床夹具设计手册?表得：原动力计算公式 式2.14即： 由上述计算易得： 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。5.4 误差分析与计算该夹具以底平面、侧面和盖板平面为定位基准，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差以及孔轴线与底平面的平行度公差。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工序公差。孔轴线与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定，由资料6?互换性与技术测量?表可知：取中等级即 ：尺寸偏差为由资料10?机床夹具设计手册?可得： 定位误差两个垂直平面定位： 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 式2.15 磨损造成的加工误差：通常不超过 夹具相对刀具位置误差：取误差总和：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。5.5 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。应选用可换钻套其结构如下列图所示以减少更换钻套的辅助时间。图4.3 可换钻套.尺寸表dDD1Ht根本尺寸极限偏差F7根本尺寸极限偏差D6013669-47582.6369812163.3471045811561013101620681215810151812202510121822121522261628361518263018223034203645222635392630424625455630354852354255593056674248626648507074钻模板选用固定式钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。5.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体：夹具的定位、引导、夹紧装置装在夹具体上，使其成为一体，并能正确的安装在机床上。夹具体是将夹具上的各种装置和元件连接成一个整体的最大最复杂的根底件。夹具体的形状和尺寸取决于夹具上各种装置的布置以及夹具与机床的连接，而且在零件的加工过程中，夹具还要承受夹紧力、切削力以及由此产生的冲击和振动，因此夹具体必须具有必要的强度和刚度。切削加工过程中产生的切屑有一局部还会落在夹具体上，切屑积聚过多将影响工件的可靠的定位和夹紧，因此设计夹具体时，必须考虑结构应便于排屑。此外，夹具体结构的工艺性、经济性以及操作和装拆的便捷性等，在设计时也应加以考虑。夹具设计及操作的简要说明本夹具用于在摇臂钻床上加工后托架的三、孔。工件以底平面、侧面和盖板平面为定位基准，在支承钉和止推板上实现完全定位。为工件装夹可靠，采用了辅助支承。如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比拟费时费力。由于该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。经过方案的认真分析和比拟，选用了手动夹紧方式螺旋夹紧机构。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。 确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体：夹具的定位、引导、夹紧装置装在夹具体上，使其成为一体，并能正确的安装在机床上。夹具体是将夹具上的各种装置和元件连接成一个整体的最大最复杂的根底件。夹具体的形状和尺寸取决于夹具上各种装置的布置以及夹具与机床的连接，而且在零件的加工过程中，夹具还要承受夹紧力、切削力以及由此产生的冲击和振动，因此夹具体必须具有必要的强度和刚度。切削加工过程中产生的切屑有一局部还会落在夹具体上，切屑积聚过多将影响工件的可靠的定位和夹紧，因此设计夹具体时，必须考虑结构应便于排屑。此外，夹具体结构的工艺性、经济性以及操作和装拆的便捷性等，在设计时也应加以考虑。夹具体设计的根本要求1应有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要外表，如安装定位元件的外表、安装对刀块或导向元件的外表以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。为使夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。2应有足够的强度和刚度为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性缺乏处可适当增设加强筋。3应有良好的结构工艺性和使用性夹具体一般外形尺寸较大，结构比拟复杂，而且各外表间的相互位置精度要求高，因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下，应尽量能减轻重量，缩小体积，力求简单。4应便于排除切屑在机械加工过程中，切屑会不断地积聚在夹具体周围，如不及时排除，切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度，切屑的抛甩可能缠绕定位元件，也会破坏定位精度，甚至发生平安事故。因此，对于加工过程中切屑产生不多的情况，可适当加大定位元件工作外表与夹具体之间的距离以增大容屑空间：对于加工过程中切削产生较多的情况，一般应在夹具体上设置排屑槽。5在机床上的安装应稳定可靠夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上的相应外表的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时，夹具的重心应尽量低，支承面积应足够大，安装基面应有较高的配合精度，保证安装稳定可靠。夹具底部一般应中空，大型夹具还应设置吊环或起重孔。工件装夹方案确定以后，根据定位元件及夹紧机构所需要的空间范围及机床工作台的尺寸，确定夹具体的结构尺寸，然后绘制夹具总图。详见绘制的夹具装配图。总 结加工工艺的编制和专用夹具的设计，使对零件的加工过程和夹具的设计有进一步的提高。在这次的设计中也遇到了不少的问题，如在编写加工工艺时，对所需加工面的先后顺序编排，对零件的加工精度和劳动生产率都有相当大的影响。在对某几个工序进行专用夹具设计时，对零件的定位面的选择，采用什么方式定位，夹紧方式及夹紧力方向确实定等等都存在问题。这些问题都直接影响到零件的加工精度和劳动生产率，为到达零件能在保证精度的前提下进行加工，而且方便快速，以提高劳动生产率，降低本钱的目的。通过不懈努力和指导老师的精心指导下，针对这些问题查阅了大量的相关资料。最后，将这些问题一一解决，并夹紧都采用了手动夹紧，由于工件的尺寸不大，所需的夹紧力不大。完成了本次设计，通过做这次的设计，使对专业知识和技能有了进一步的提高，为以后从事本专业技术的工作打下了坚实的根底。参考文献1.?机床夹具设计? 第2版 肖继德 陈宁平主编 机械工业出版社2.?机械制造工艺及专用夹具设计指导? 孙丽媛主编 冶金工业出版社3.?机械制造工艺学? 周昌治、杨忠鉴等 重庆大学出版社3. ?机械制造工艺设计简明手册?李益民 主编 机械工业出版社5. ?工艺师手册? 杨叔子主编 机械工业出版社3. ?机床夹具设计手册?王光斗、王春福主编 上海科技出版社7. ?机床专用夹具设计图册?南京市机械研究所 主编 机械工业出版社8. ?机械原理毕业设计手册? 邹慧君主编 机械工业出版社9.?金属切削手册?第三版 上海市金属切削技术协会 上海科学技术出版社10.?几何量公差与检测?第五版 甘永立 主编 上海科学技术出版社11?机械设计根底? 第三版 陈立德主编 高等教育出版社12?工程材料? 丁仁亮主编 机械工业出版社13?机械制造工艺学毕业设计指导书?， 机械工业出版社20?机床夹具设计? 王启平主编 哈工大出版社15.?现代机械制图? 吕素霞 何文平主编 机械工业出版社致 谢经过了的很长时间，终于比拟圆满完成了设计任务。回忆这日日夜夜，感觉经过了一场磨练，通过图书、网络、老师、同学等各种可以利用的方法，稳固了自己的专业知识。对所学知识的了解和使用都有了更加深刻的理解。此时此刻，我要特别感谢我的导师的精心指导，不仅指导我们解决了关键性技术难题，更重要的是为我们指引了设计的思路并给我们讲解了设计中用到的实际工程设计经验，从而使我们设计中始终保持着清晰的思维也少走了很多弯路，也使我学会综合应用所学知识，提高分析和解决实际问题的能力。不仅如此，老师的敬业精神更是深深的感染了我，鞭策着我在以后的工作中爱岗敬业，导师是真真正正作到了传道、授业、解惑。同时也要感谢其他同学、老师和同事的热心帮助，感谢院系领导对我们毕业设计的重视和关心，为我们提供了作图工具和场所，使我们能够全身心的投入到设计中去，为更好、更快的完成毕业设计提供了重要保障。