气缸盖的加工工艺及钻4-Φ11孔夹具设计说明书

气缸盖的加工工艺及钻4-11孔夹具设计 摘要夹具课程设计对每一个理工科学生而言都是必不可少的，夹具的设计和研究为今后的学生和工作将提供很大的帮助。本文设计的任务是设计气缸盖的加工工艺及钻4-11孔夹具。在充分了解零件的结构后，对其毛坯尺寸、制造类型、基准、加工的工艺路线进行了确定；然后依据设计的加工工艺路线，对每一个工序进行计算。本次设计出的钻4-11孔的夹具，在减少停机时间的同时，还提高生产效率。在进行该专用夹具设计的时候，首先应该是建立在对零件的工艺进行分析、选择粗精基准、进行必要计算的基础上。该夹具在设计之初就注重结构工艺性，所以本次设计的夹具结构简易、紧凑，操作起来也比较方便灵活。更重要的是它在提高生产效率方面所起的作用尤为突出，体现了这次设计的主旨。关键词：气缸盖、加工工艺、钻4-11孔、夹具设计AbstractFixture curriculum design is essential for every science and engineering students, fixture design and research for future students and work will provide great help.The task of this paper is to design the machining process of the cylinder head and drill the 4- 11 hole clamp. After fully understanding the structure of the parts, the blank size, manufacturing type, benchmark, processing technology route are determined, and then according to the design of the processing technology route, each process is calculated.The design of the drill 4- hole 11 hole fixture reduces the downtime while improving production efficiency. In the design of this special fixture, the first step should be based on the analysis of the process of the parts, the selection of rough and fine benchmarks, and the necessary calculation. The fixture in the design of the early attention to structural technology, so the design of the fixture structure is simple, compact, more convenient and flexible to operate. More importantly, it has played a particularly prominent role in improving production efficiency, reflecting the main purpose of this design.Key words: cylinder head, processing technology, drilling 4-, 11 holes, jig design目录摘要IAbstractII序 言- 1 -第1章 零件的分析- 2 -1.1 零件的分析- 2 -1.2 零件的主次表面- 2 -1.3 零件表面的技术要求- 3 -1.4 结构工艺性分析- 3 -第2章 计算生产纲领、确定生产类型- 4 -2.1 生产纲领- 4 -2.2 生效率分析- 4 -2.3 生产类型- 4 -第3章 毛坯的制造方法- 6 -3.1 确定毛坯的制造形式- 6 -3.2 毛坯尺寸公差- 6 -3.3 毛坯简图- 6 -第4章 制订工艺路线- 7 -4.1 定位基准选择- 7 -4.1.1 粗基准的选择原则- 7 -4.1.2 精基准选择的原则- 7 -4.2 定位误差- 8 -4.3 选择加工方法- 8 -4.4 划分加工阶段- 8 -4.5 工序的集中与分散- 9 -4.6 确定工序顺序- 9 -4.7 制定工艺路线- 10 -第5章 加工余量、工序尺寸及公差- 13 -第6章 选择加工设备及工艺装备- 15 -第7章 选择切削用量、确定时间定额- 16 -第8章 填写工艺文件- 22 -第9章 钻床夹具设计- 23 -9.1 问题的提出- 23 -9.2 定位基准的选择- 23 -9.3 定位误差分析- 23 -9.4 切削力的计算与夹紧力分析- 25 -9.5钻套设计- 25 -9.6夹具设计及操作简要说明- 27 -总 结- 28 -参考文献- 29 -IV序 言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发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低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。气缸盖的加工工艺规程和铣气缸盖后端面的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行毕业设计之后的下一个教学环节。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基本概念、基本理论，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，才能很好的完成本次设计。本设计选用气缸盖来进行工艺编制与夹具设计，以说明书、绘图为主，设计手册与国家标准为附来进行详细说明。第1章 零件的分析1.1 零件的分析气缸盖的作用是密封气缸，与活塞共同形成燃烧空间，并承受高温高压燃气的作用。气缸盖承受气体力和紧固气缸螺栓所造成的机械负荷，同时还由于与高温燃气接触而承受很高的热负荷。为了保证气缸的良好密封，气缸盖既不能损坏，也不能变形。为此，气缸盖应具有足够的强度和刚度。1.2 零件的主次表面 图1 气缸盖气缸盖共有六处加工表面 ，其间有一定位置要求。分述如下：1、2-M6端面2、后端面3、4-11孔4、NPT1/8端面5、5孔、NPT1/8螺纹孔6、2-M6-6H螺纹孔1.3 零件表面的技术要求 序号加工表面尺寸精度粗糙度形状、位置12-M6端面252后端面3.2平面度0.0534-11孔6.3位置度0.54NPT1/8端面6.355孔12.56NPT1/8螺纹孔6.372-M6-6H螺纹孔0.0086.3 1.4 结构工艺性分析零件的结构的工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的可行性与经济性。零件结构工艺性审查如下所述：1、 避免设置倾斜的加工面，以便减少装夹次数。2、 改为通孔或扩大中间孔可减少装夹次数，保证孔的同轴度。3、 被加工表面设置在同一平面，可一次走刀加工，缩短调整时间。4、 锥度相同只需作一次调整。5、 轴上的沉割槽、键槽或过渡圆角应尽量一致，以减少刀具种类。6、 底部为圆形弧，只能单件垂直进刀加工，改为平面可多件连续加工。7、 需多刀加工的零件，各段长度应相近的整数倍，车刀按间距设置，刀架移动即可。8、 避免内表面、内凹面的加工，利于提高效率，保证精度。9、 加工螺纹时应留有退刀槽，或具有螺纹尾扣，以方便退刀。10、 加工多联齿轮或插键槽时应留有空刀。11、 将支承面改为台阶式，将加工面铸出凸台、保留精加工面的必要长度，以减少加工面，提高效率，保证精度。12、 避免在斜面上钻孔，避免钻头单刃切削，防止刀具损坏和孔中心偏斜。13、 避免深孔加工，改善排屑和冷却条件。14、 刀具应易于加工切削部位，避免采用接长钻头等非标准刀具。第2章 计算生产纲领、确定生产类型2.1 生产纲领生产纲领：企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品的年产量。零件的生产纲领按下式计算。 N=Qn(1+a+)式中： N零件的生产纲领（件/年） Q机器产品的年产量（台/年） n每台产品中该零件的数量（件/台） a备品百分率 废品百分率2.2 生效率分析操作者按规定的作业方法工作时，他的能力或努力程度叫效率。主要用来考核纯生产能力，不包括由技术、材料等其它问题所引起的能力损耗。1）标准工时：标准工时=标准作业时间+辅助时间指在正常情况下，从零件到成品直接影响成品完成的有效动作时间，其包含直接工时与间接工时。即加工每件（套）产品的所有工位有效作业时间的总和。a标准工时：标准工时=生产一个良品的作业时间。b标准工时=正常工时+宽放时间=正常工时（1+宽放率）c工厂使用的宽放率一般在10%20%，对一些特殊的工种，如体力消耗较大的工种，宽放率可适当放宽一些d正常工时是人工操作单元工时+机器自动作业工时的总和。2）制定方法：对现有各个工位（熟练工人）所有的有效工作时间进行测定，把所有组成产品的加工工位的工时，考虑车间生产的均衡程度、环境对工人的影响、以及工人的疲劳生产信息等因素后，计算得到标准工时。生产率（产出数量标准工时）（日工作小时直接人工数）100%2.3 生产类型根据生产纲领的大小，可分为三种不同的生产类型：1.单件生产：少量地制造不同结构和尺寸的产品，且很少重复。如新产品试制，专用设备和修配件的制造等。2.成批生产：产品数量较大，一年中分批地制造相同的产品，生产呈周期性重复。而小批生产接近于单件生产，大批生产接近于大量生产。3.大量生产：当一种零件或产品数量很大，而在大多数工作地点经常是重复性地进行相同的工序。生产类型的判别要根据零件的生产数量（生产纲领）及其自身特点，具体情况见表1-1。表1-1： 生产类型与生产纲领的关系生产类型重型（零件质量大于2000kg）中型（零件质量为100-2000kg）轻型（零件质量小于100kg）单件生产小于等于5小于等于20小于等于100小批生产5-10020-200100-500中批生产100-300200-500500-5000大批生产300-1000500-50005000-50000大量生产大于1000大于5000大于50000依设计题目知：Q=5000台/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率和废品率分别取为10%和1%。带入公式得该零件的生产纲领 N=50001（1+10%）（1+1%）=5555件/年 零件是轻型零件，根据表1-1可知生产类型为大批生产。 第3章 毛坯的制造方法3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT250灰铸铁，铸件有多种分类方法：按其所用金属材料的不同，分为铸钢件、铸铁件、铸铜件、铸铝件、铸镁件、铸锌件、铸钛件等。而每类铸件又可按其化学成分或金相组织进一步分成不同的种类。如铸铁件可分为灰铸铁件、球墨铸铁件、蠕墨铸铁件、可锻铸铁件、合金铸铁件等；按铸型成型方法的不同，可以把铸件分为普通砂型铸件、金属型铸件、压铸件、离心铸件、连续浇注件、熔模铸件、陶瓷型铸件、电渣重熔铸件、双金属铸件等。其中以普通砂型铸件应用最多，约占全部铸件产量的80%。而铝、镁、锌等有色金属铸件，多是压铸件。3.2 毛坯尺寸公差由表（2-5-1）得灰铸铁刀具切入金属层的厚度应大于表面层厚度，即大于1mm，小于4mm。由HT250，确定灰铸铁精度等级为2级（指尺寸精度和表面光洁度要求较高，或者大批、中批生产的铸件。3.3 毛坯简图第4章 制订工艺路线4.1 定位基准选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确、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。4.1.1 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，选用工件中心线作为定位粗基准。4.1.2 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：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。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。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。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。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。4.2 定位误差定位误差，是由于工件在夹具上（或者机床上）定位不准而引起的加工误差。因为对一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于定位基准是不变的，所以定位误差就是工序 基准在加工尺寸方向上的最大变动量。4.3 选择加工方法序号加工表面尺寸粗糙度形位加工方法12-M6端面3825粗铣2后端面523.2平面度0.05粗铣、半精铣34-11孔346.3位置度0.5钻4NPT1/8端面346.3粗铣55孔3012.5钻6NPT1/8螺纹孔306.3钻、攻72-M6-6H螺纹孔1226.3钻、攻4.4 划分加工阶段按加工的精度高低，加工阶段一般可分为三个阶段：一、粗加工阶段主要加工方法有：粗车、粗铣、粗刨、粗镗和钻孔。二、半精加工阶段主要加工方法有：半精车精车、半精铣精铣、半精刨精刨、半精镗精镗和扩孔铰孔。三、半精加工阶段主要加工方法是各种类型的磨削，也有宽刃精刨、浮动镗和刮削在不同的加工阶段不仅所选择的机床、切削用量不同，而且所使用的夹具、刀具、检具的精度也是不同的。从粗加工到精加工，机床、夹具、刀具、检具的精度由低到高，切削用量中背吃刀量、走刀量由大到小、切削速度由低至高进行变化。因此，在不同的加工阶段应选择合适的加工设备。4.5 工序的集中与分散一、工序集中按工序集中原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量多些，将许多工序组成一个集中工序。最大限度的工序集中，就是在一道工序内完成工件所有表面的加工。二、工序分散按工序分散原则组织工艺过程，就是使每个工序所包括的加工内容尽量少些。最大限度的工序分散就是每个工序只包括一个简单工步。4.6 确定工序顺序一、机械加工工序的安排原则：1） 先粗后精：粗加工在前，精加工在后，粗精分开。2） 基准先行：先把基准面加工出来，再以基准面定位来加工其表面，以保证加工质量。3） 先主后次：主要表面是指装配表面、工作表面，次要表面是指键槽、联接用的光孔等。次要表面一般放在主要表面的主要加工结束后，最终精加工之前进行。4） 先面后孔：平面轮廓尺寸较大，平面定位安装稳定，通常均以平面定位来加工孔。 先面后孔的另一含义：在从面上加工孔之前、先加工这个面，然后再从加工好的面上钻孔。 二、热处理工序的安排1） 退火应用：高碳钢采用退火，以降低硬度；放在粗加工前，毛坯制造出来以后。2） 正火应用：低碳钢、中碳钢采用正火，以提高硬度。放在粗加工前，毛坯制造出来以后。3） 调质处理应用：安排在粗加工后，半精加工前。常用于中碳钢和合金钢。4） 时效处理应用：一般安排在毛坯制造出来和粗加工后。常用于大而复杂的铸件。5） 淬火应用：一般安排在磨削前。6） 渗碳处理可安排在半精加工之前或之后进行。镀铬、镀锌、发蓝等，一般都安排在工艺过程最后阶段进行。3、 检验工序的安排 为保证零件制造质量，防止产生废品，需在下列场合安排检验工序： 1）粗加工全部结束之后； 2）送往外车间加工的前后； 3）工时较长和重要工序的前后； 4）最终加工之后。4、 其它工序的安排 1）切削加工之后，应安排去毛刺工序。 2）零件在进入装配之前，一般都应安排清洗工序。 3）在用磁力夹紧工件的工序之后，要安排去磁工序。 4）在铸件成型后要涂防锈溱。4.7 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。拟订两个方案进行选择，选出一个在保证质量的情况下，效率比较高的方案：工艺路线方案一：工序01：铸造工序02：时效处理工序03：铣2-M6端面工序04：粗铣、半精铣后端面工序05：钻4-11孔工序06：铣NPT1/8端面工序07：钻5孔；钻、攻NPT1/8螺纹孔工序08：钻、攻2-M6-6H螺纹孔工序09：去毛刺工序10：检验至图纸要求工序11：入库 工艺路线方案二：工序01：铸造工序02：时效处理工序03：铣2-M6端面工序04：粗铣后端面工序05：半精铣后端面工序06：钻4-11孔工序07：铣NPT1/8端面工序08：钻5孔工序09：钻NPT1/8螺纹底孔工序10：攻NPT1/8螺纹孔工序11：钻2-M6-6H螺纹底孔工序12：攻2-M6-6H螺纹孔工序13：去毛刺工序14：检验至图纸要求工序15：入库从工艺路线方案一和工艺路线方案二比较可以看出，工艺路线方案二的工序04和工序05在一个方向可以和工艺路线方案一中的工序04一样放到一起进行加工；工艺路线方案二工序08和工序09及工序10在一个方向可以和工艺路线方案一中的工序07一样放到一起加工；工艺路线方案二工序11和工序12在一个方向可以和工艺路线方案一中的工序08一样放到一起加工。从方案一和方案二来看，方案二工序繁琐，效率低下，不利于工厂生产，所以选用方案一。第5章 加工余量、工序尺寸及公差 1. 2-M6端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为25。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。粗铣 单边余量Z=2.0mm2.后端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，得铸件的单边加工余量Z=2.5mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。粗铣 单边余量Z=2.0mm半精铣 单边余量Z=0.5mm3. 4-11孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，其加工孔的尺寸不大故采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步钻削即可满足其精度要求。钻 单边余量Z=5.5mm4. NPT1/8端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。粗铣 单边余量Z=2.0mm5. 5孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，其加工孔的尺寸不大故采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步钻削即可满足其精度要求。钻 单边余量Z=2.5mm 6. NPT1/8螺纹孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，其加工螺纹孔的尺寸不大故采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，两步钻削（钻、攻）即可满足其精度要求。钻 单边余量Z=1.7mm 攻 单边余量Z=0.921mm 7.2-M6-6H螺纹孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25，其加工螺纹孔的尺寸不大故采用实心铸造,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为6.3。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，两步钻削（钻、攻）即可满足其精度要求。钻 单边余量Z=2.55mm 攻 单边余量Z=0.45mm 第6章 选择加工设备及工艺装备1、2-M6端面，刀具：硬质合金端铣刀；量具：游标卡尺；夹具：专用夹具；机床：立式铣床X52K2、后端面，刀具：硬质合金端铣刀；量具：游标卡尺；夹具：专用夹具；机床：立式铣床X52K3、4-11孔，刀具：钢锥柄麻花钻；量具：锥柄圆柱塞规；夹具：专用夹具；机床：立式钻床Z5254、NPT1/8端面，刀具：硬质合金端铣刀；量具：游标卡尺；夹具：专用夹具；机床：立式铣床X52K5、5孔：NPT1/8螺纹孔，刀具：钢锥柄麻花钻、丝锥；量具：锥柄圆柱塞规、螺纹赛规；夹具：专用夹具；机床：立式钻床Z5256、2-M6-6H螺纹孔，刀具：钢锥柄麻花钻、丝锥；量具：锥柄圆柱塞规、螺纹赛规；夹具：专用夹具；机床：立式钻床Z525 第7章 选择切削用量、确定时间定额工序01：铸造工序02：时效处理工序03：铣2-M6端面工步一：铣2-M6端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用YG8,，。 2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，且表面粗糙Ra25，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则2）决定每次进给量及切削速度 根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取475当475r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为 工序04：粗铣、半精铣后端面工步一：粗铣后端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用YG8,，。 2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，且表面粗糙Ra6.3，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则2）决定每次进给量及切削速度 根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取475当475r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为 工步二：半精铣后端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用YG8,，。 2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，且表面粗糙Ra3.2，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则2）决定每次进给量及切削速度 根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取600当600r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为 工序05：钻4-11孔工步一：钻4-11孔选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 579r/min 按机床选取n=545r/min 切削工时： ，则机动工时为工序06：铣NPT1/8端面工步一：铣NPT1/8端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用YG8,，。 2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，且表面粗糙Ra25，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则2）决定每次进给量及切削速度 根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取475当475r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为 工序07：钻5孔；钻、攻NPT1/8螺纹孔工步一：钻5孔选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 510r/min 按机床选取n=545r/min 切削工时： ，则机动工时为工步二：钻NPT1/8螺纹底孔8.4选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 569r/min 按机床选取n=545r/min 切削工时： ，则机动工时为 工步三：攻NPT1/8螺纹孔选择M6mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即f=0.45mm/r398r/min 按机床选取n=680r/min切削工时： ，则机动工时为工序08：钻、攻2-M6-6H螺纹孔工步一：钻2-M6-6H螺纹底孔5.1选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 624r/min 按机床选取n=545r/min 切削工时： ，则机动工时为工步二：攻2-M6-6H螺纹孔选择M6mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即f=0.45mm/r398r/min 按机床选取n=392r/min切削工时： ，则机动工时为工序09：去毛刺工序10：检验至图纸要求工序11：入库第8章 填写工艺文件工艺文件详细请看工艺过程卡和工序卡。第9章 钻床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。由指导老师的分配，决定设计钻4-11孔的夹具。9.1 问题的提出 本夹具主要用于钻4-11孔，表面粗糙度Ra3.2，精度要求相对比较高，故设计夹具时，即要考虑如何提高生产效率，也要保证工件表面的质量。9.2 定位基准的选择选择已加工好的2-M6端面、76外圆和宽24侧面来定位，对应的夹具上定位元件应分别是支承板、固定V型块和A型固定式定位销，定位分析如下：1、 气缸盖2-M6端面作为第一定位基准，与支承板相配合，限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动。2、 气缸盖76外圆作为第二定位基准，与固定V型块相配合，限制两个自由度，即X轴移动和Y轴移动。3、 气缸盖作为第三定位基准，与A型固定式定位销相配合，限制一个自由度，即Z轴转动， 工件六个自由度被完全限制，属于完全定位，故设计合理。9.3 定位误差分析定位误差是指采用调整法加工一批工件时，由于定位不准确而造成某一工序在工序尺寸（通常是指加工表面对工序基准的距离尺寸）或位置要求方面的加工误差。当采用夹具加工工件时，由于工件定位基准和定位元件的工作表面均有制造误差使定位基准位置变化，即定位基准的最大变动量，故由此引起的误差称为基准位置误差，而对于一批工件来讲就产生了定位误差。如图1所示 图1用V型块定位加工时的定位误差当定位基准与工序基准不重合时，就产生了基准不重合误差。基准不重合误差即工序基准相对定位基准理想位置的最大变动量。定位误差指一批工件采用调整法加工，仅仅由于定位不准而引起工序尺寸或位置要求的最大可能变动范围。定位误差主要由尺寸位置误差和基准不重合误差组成。 根据相关公式和公差确定具体变动量。如图2，两个极端情况：情况1：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地高得加工尺寸；情况2：d1=d1,d2=d2使工序基准尽可能地低得加工尺寸。且该工序定位误差 图2 定位误差 =O1O2+(d2-（d2-Td2)/2 =Td1/(2sina/2)+Td2/2 =0.043/2sin45+0.03/2 0.3929.4 切削力的计算与夹紧力分析查表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K2.5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。9.5钻套设计4-11孔加工只需要钻，因为大批量生产，为了减少钻套磨损之后，更换钻套的时间，故选用可换钻套（其结构如下图示）。根据工艺要求：。即用11的麻花钻钻孔。查机床夹具标准件可知11相配的可换钻套的具体结构如下 图1 可换钻套具体的尺寸如下因为钻套和夹具体是间隙配合，加工的时间钻套靠压紧螺钉把他压紧在钻模板上，以防止加工的时间工件的旋转，有上图可知和钻套相配的螺钉的尺寸为M8，查机床夹具标准件可知，M8钻套压紧螺钉的具体结构如下具体的尺寸如下 9.6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由螺母、圆垫圈、螺杆、可调支承钉、弹簧、移动压板和带肩六角螺母等组成夹紧机构夹紧工件。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。总 结本次设计综合了大学里所学的专业知识，是理论与实际相结合的一次考验。通过这次设计，我的综合运用知识的能力有了很大的提高，尤其是看图，绘图，设计能力为我今后的工作打下了良好的基础。在此过程中，我进一步加深了对课本知识的理解，进一步了解了零件的工艺以及夹具设计过程。收获颇丰。首先，我要感谢老师对设计的指导。本次设计是在老师的悉心指导和帮助下完成的，我的机械工艺知识有限，在设计中常常碰到问题，是老师不厌其烦的指导，不断的点拨迷津，提供相关资料，才使设计顺利完成。老师的耐心讲解，使我如沐春风，不仅如此，老师严谨的治学态度和高尚的敬业情操深深打动了我，在此，我向老师表示最真诚的感谢。同时，感谢同班同学的支持和帮助，使我更好的完成了毕业设计。我也非常感谢我的父母。在学习和生活上，他们一直都很支持我，使我能全身心地投入到学习中，在此，我想对我的父母说：你们辛苦了，我会尽最大的努力来让你们过上最幸福的日子，请相信我。最后，很感谢阅读这篇课程设计的人们。感谢你们抽出宝贵的时间来阅读这篇课程设计。参考文献1 张耀宸主编.机械加工工艺设计手册.北京：航空工业出版社，19892 肖继德，陈宁平主编. 机床夹具设计（第2版）. 北京：机械工业出版社20053 浦林祥主编.金属切削机床夹具设计手册（第2版）.北京：机械工业出版社，19954 任嘉卉主编. 公差与配合手册.北京：机械工业出版社，19935东北工学院机械零件设计手册编写组 编. 机械零件设计手册.北京：冶金工业出版社，19836江南大学郑修本主编. 机械制造工艺学（第二版）.北京：机械工业出版社，19997上海理工大学陆剑中，孙家宁主编. 金属切削原理与刀具（第4版）.北京：机械工业出版社，20058刘力，王冰主编. 机械制图（第二版）.北京：高等教育出版社，20049陈于萍，高晓康编著. 互换性与测量技术（第二版）.北京：高等教育出版社，200510张龙勋主编. 机械制造工艺学课程设计知道书及习题. 北京：机械工业出版社，199911孟宪栋，刘彤安主编. 机床夹具图册.北京：机械工业出版社，199914江洪，郦祥林，李仲兴编著. Solidworks2006基础教程（第2版）.北京：机械工业出版社，2006- 29 -