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目录目录摘要摘要.1ABSTRACTABSTRACT.2引引 言言.31 课题背景和意义.32 课题的主要内容.41 零件的工艺分析零件的工艺分析.51.1 零件图.51.2 工艺分析.52 毛坯的确定毛坯的确定.62.1 零件毛坯制造形式.62.2 毛坯图.72.3 定位基准的选择.83 3 工艺路线方案确定工艺路线方案确定 .94 4 切削用量的计算切削用量的计算.105 5 夹具设计夹具设计 .255.1 问题的提出.255.2 定位方案.265.3 定位元件 .265.4 定位误差计算.265.5 夹紧机构设计.275.6 夹紧力计算.28总总 结结.30参考文献参考文献.31致谢致谢.321摘 要本设计是机械加工技术和夹具设计的基础。根据图纸要求，进行机械工艺设计和专用夹具设计，零件工艺分析。对于给定的设计课题，进行工艺规划和夹具设计的基础。论文内部知识主要运用在机床夹具设计、公差等方面。首先，对零部件进行了解和分析，以便更准确的加工和确定零部件的标准。然后计算出每一步的工作程序，并计算出切割参数。夹具设计包括:零件的定位、夹具的夹具和指导各零件的设计。在这里我们特别注意夹具的定位元件，会产生误差，误差应该在我们的控制范围内，我们应该充分了解夹具的优缺点，以便改进。通过以上的设计、分析和计算，我们顺利完成了本次设计的全部任务。在巩固大学所学知识的同时，我们也为自己进入社会夯实了基础。关键词关键词 ： 工艺分析 加工路线 切削用量全套图纸加扣 3346389411 或 30122505822AbstractThis graduation project is the basis of mechanical processing technology and fixture design. According to the requirements of drawings, mechanical process design and special fixture design, process analysis of parts.For the design of a given subject, the basis of process planning and fixture design. Paper internal knowledge is mainly used in machine tool fixture design, tolerance and so on. Firstly, understand and analyze the parts and components, so as to process more accurately and determine the standard of the parts. Then calculate the working procedure of each step and calculate the cutting parameters. Fixture design includes: parts positioning, clamping and guiding the design of various parts. Here we pay special attention to fixture positioning components, will produce errors, errors should be within our control, we should fully understand the advantages and disadvantages of fixture, in order to improve. Through the above design, analysis and calculation, we have successfully completed all the tasks of this graduation project. While consolidating the knowledge we have learned in the university, we have also consolidated the foundation for ourselves to enter the society.Key words： Process analysis Machining route Cutting parameters3引引 言言工艺规程及夹具设计的基础是完成机床夹具设计,机床加工培训,互换性与测量技术、机械制图、机械制造、机械设计基础设计、夹具设计是下一个课程教学后的一个重要环节。机床夹具设计是学习产品零部件的加工生产的需求定位,夹紧,指导,刀,所以如何合理,如何高效,而且他还需要我们熟悉产品从零件到粗糙的路线安排,整个过程和部分确定的大小如何计算,根据学到的知识这些材料设计用于满足零件的特点和需要特殊夹具,根据不同地区的不同设计不同的固定程序,确保加工的零件加工质量和加工效率。这个设计包含一个概括和总结的知识学会了在过去的两年里,包括 CAD 图纸,机械设计和制造基地,夹具设计课程和其他的再学习和总结,这是一个有意义的设计。也许在这个设计,也许是因为我们只有理论知识,一些地方但不亲自实践,知识和技能不可避免的一些不足,但是通过毕业设计也让我学到很多以前没有学到的知识,让我知道如何处理当面对困难时,如何解决。这个设计让我知道自己的缺点,而是因为这只让我学习课本以外的知识,让我知道如何处理如何克服困难。因为我没有实际的工作经验，理论知识还不够，毕业设计水平也有限，所以做整体设计的缺点和错误是不可避免的，多多请老师指点。1 课题背景和意义目前机械专业的应用范围已经扩展到全球的各个地方。随着科学技术的不断发展，机械专业的发展也在不断地进步和发展。现如今我们的生活已经离不开机械，机械也在方方面面影响着我们的生活，机械已经渗透在了各个不同的领域，例如军工、医疗方面，食品加工和民生方面等等。可以说一个国家的机械实力，可以体现出国家的综合国力，所以不妨说各个国家的综合国力的竞争，实际上是一种国家机械生产制造能力的比较。随着时代的进步，机械加工生产的能力和方式都得到了加强。过去大部分机械制造生产是依靠人力来实现的，而且技术也比较落后。所以在过去加工精度较高的产品是比较困难的，即使生产出了产品，产品的精度也无法满足要求。而现在随着科学技术的发展，计算机和数控加工走进了人们的生活，机械制造4向着智能化、方便化方向不断发展。过去一些比较难以加工的零件，现在大多数都是通过数控加工来实现的。数控加工是运用计算机编程，通过程序来控制机床由此来实现零件的加工。数控加工可以大大提高加工效率，降低工人的劳动强度，减少时间和人力成本，所以数控加工的应用范围比较广泛。目前我国有很多机械相关企业，都运用数控加工的模式。机械制造生产中，机械加工工艺是不能缺少的一环，机械加工工艺是保证加工质量的基础和途径。所以说编制一个零件的加工工艺的路线是重中之中。机械加工工艺是一门综合性的技术，因为加工工艺是需要其他的知识所扩充的，比如力学知识、机械设计学、机械原理、机床夹具和切削刀具等等，这些知识是一名机械工艺人员不能缺少的。除此之外，机械加工工艺的方法也有不同，要依据不同类型的零件编制相对应的工艺路线，保证零件达到加工要求的同时，也要保证尽可能降低时间的成本。2 课题的主要内容在进行工艺和夹具设计之前，首先要详细查看零件图，要对零件图上的标注要仔细看清，对一些技术要求要了解清楚。然后根据零件图上的尺寸和要求，对零件进行工艺分析，查阅相关手册和类似零件的工艺编制经验，编制针对这个零件的工艺。最后选择一个重要的工序设计一套夹具。51 1 零件的工艺分析零件的工艺分析1.11.1 零件图零件图在对于零件的分析时，我们主要考虑的方向为：（1）零件的表面粗糙度要求和加工要求；（2）零件的技术要求和辅助要求，相关的配合要求等；（3）尺寸要求，公差和形位公差等要求；拨叉的作用主要起固定支撑作用，各部分尺寸结构详细图如下：附图 1-11.21.2 工艺分析工艺分析 工艺分析的目的，一是根据图纸审查零件的形状结构及尺寸精度、性能（包括物理性能、化学性能、机械性能等）以及相对位置关系的过程、表面粗糙度、材料及热处理等的技术要求是否合理，是否便于加工和装配；是否符合实际。二是通过工艺分析，对零件的工艺要求有进一步的了解，以便制订出合理的工艺规程。 该零件为批量生产的小型零件，在生产时要注意零件的：1.减少装夹次数和工作行程次数 零件的结构应便于加工时的定位和夹紧，6装夹次数要少。2.便于加工 零件的结构应采用国标数值，以便使用标准化刀具和量具。同时还注意退刀和进刀，易于保证加工精度要求，减少加工面积及难加工表面等。2 2 毛坯的确定毛坯的确定2.12.1 零件毛坯制造形式零件毛坯制造形式确定毛坯包括选择毛坯类型及其制造方法。毛坯类型有铸、锻、压制、冲压、焊接、热处理、切削加工、型材和板材等。确定毛坯时要考虑下列因素：由零件图分析可知，零件为连接用的主要作用，是两个设备之间的配合主要配件，要受到力作用的影响。机械零件所受到的载荷，按照它的大小和方向是否随时间而变化而分为静载荷、变载荷两大类。在设计应用中，可分为名义载荷和计算载荷：前者是零件工作在平稳条件下，后者是考虑到震动、环境、温度等条件而乘以载荷系数的载荷。毛坯的制造类型有很多种，例如铸造、锻造、冲压、焊接等，确定毛坯的类型和生产形势时，需要着重考虑以下几点：1）选取合适的材料，分析零件的力学。一般情况下，选择好了零件的材料，基本上就能确定零件毛坯的制造类型。铸铁材料的话，当然是旋转铸造为制造类型；型材的材料话，力学要求低的话，直接选原材料即可。2）分析和确认零件的形状和加工尺寸。尺寸对毛坯的影响很大，要认真考虑需要用的制造方法，铸造适合复杂的零件，如果尺寸较大的零件，那么一般选用砂铸的形式比较多了。3）如果是批量和大量生产的零件，精度要求比较高，那边就需要选择比较高的毛坯制造方法，以便减少材料的消耗和降低后期加工费用。4）在确认毛坯的制造形式时，必须还有考虑实际的生产情况和生产条件，如果不适合企业内部生产的话，可以考虑外协或者外购的方式，应当组织地区专业化生产，以便统一管理毛坯。5）有可能的话，尽量使用新工艺和新材料来完成毛坯的制造，现在新材料的市场逐步发展，如果应用新材料的话，可以大大减少后期的加工量，而且铸造的精度越来越高，甚至到直接铸造成型，经济性可想而知。7确定了毛坯的预留余量之后，除了要将这个加工余量添加到零件图相应的尺寸位置之外，还需要综合考虑下毛坯制造、热处理工艺等多方面的因素影响。零件材料为 HT200。零件已达到大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸小，且在其工作过程中需承受较大的压力，查机械制造工艺设计简明手册选择金属型浇注的毛坯制造方法。从生产纲领和提高其效率、减少经济成本方面考虑也应选金属型浇注铸造的方法比较合适。2.22.2 毛坯图毛坯图该换挡叉零件材料为 ZG45,采用砂型铸造机器造型，且为大批量生产。由表 5-2机械制造工艺学及课程设计可知，铸件的尺寸公差为 CT8CT12级，此处选为 CT9 级。由由表 5-3机械制造工艺学及课程设计选择加工余量为 H 级，根据机械加工后铸件的最大轮廓尺寸，由表 5-4机械制造工艺学及课程设计可查的各加工表面加工余量为 3mm毛坯的形状和尺寸主要由零件的各要素、各尺寸组成的一个整体，表面的形状、结构的工艺性、尺寸及加工余量等因素确定的，并尽量与零件相似，尽量减少无用功，力求达到少或无切削加工。但是，由于现在毛坯制造技术的不成熟和成本的控制以及外在的因素，以及对产品零件的加工要求很苛刻，所以，毛坯的某必须留有加工余量，以便通过机械加工达到零件的技术要求。毛坯尺寸与零件图样上的尺寸之差称为毛坯余量。铸件公称尺寸所允许的最大尺寸和最小尺寸之差称为铸件尺寸公差。毛坯余量与毛坯的尺寸、部位及形状、要求的精度有关。8附图 2-1 毛坯图2.32.3 定位基准的选择定位基准的选择基准的定义：在零件图或实际零件上，用来确定其他点、线和面位置的点、线和面称为基准。基面的选择是工艺规程设计的重要任务之一。基面选择正确合理，提高加工质量，提高生产效率。基准面选择不合理，会造成同一工艺。基准的选择是工艺规划设计中的重要工作之一，基准选择的正确与合理，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。1、粗基准的选择 对于零件而言，尽可能选择不加工表面作为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。对于本次课题研究的拨叉零件，为保证位置精度，往往以端面为定位，采用一端夹持，加工另外一个端面。2、精基准的选择 精基准的选择原则：（在精基准的选择中应重点考虑是如何减少工件的定位偏差，保证工件的加工精度，同时也要考虑工件装卸方便，夹具结构简单，应遵循以下原则：91)基准重合原则 2)基准统一原则 3)自为基准原则4)互为基准原则5) 便于装夹原则以上精基准选择的几项原则，每项原则只能说明一个方面的问题， 常常不能全部满足，实际应用时往往会出现相互矛盾的情况，这就要求综合考虑，分清主次，着重解决主要矛盾。精基准的选择主要应该考虑的是基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸的换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。工件上的定位精基准一般应是工件上具有较高精度要求的重要工作表面，但有时候为了让基准统一或者是定位可靠，便于操作，认为的选择一种基准面，这些表面在零件的工件中并不起作用，仅在加工过程中起定位的效果。以上精基准选择的几项原则，每项原则只能说明一个方面的问题， 常常不能全部满足，实际应用时往往会出现相互矛盾的情况，这就要求综合考虑，分清主次，着重解决主要矛盾。3 3 工艺路线方案确定工艺路线方案确定制定工艺路线的出发点，考虑必须能保证零件的形状和尺寸精度，要能具备在加工设备上加工的调节，最终要能使零件达到使用要求，在这些前提条件下，我们应该注重过程，缩短工作时间，并考虑经济效益，尽可能降低成本，实现处理的最佳方式。根据上述原则设计工艺路线。附表 3-1 换挡叉加工工艺路线工序号工序名称工序内容010铸造毛坯金属型铸造 铸造毛坯020热处理时效处理030铣粗铣左端面10min/114.6r0514. 3181000d1000n vmin/15.710005014. 31001000vcmdn 4 4 切削用量的计算切削用量的计算 工序 30 粗铣左端面刀具：高速钢端铣刀，D=50mm，齿数 z=6 背吃刀量：=2mmpp每齿进给量：查机械加工工艺师手册表 3.4-13，=0.20-0.30 之间，zfzf取=0.25mm/zzf铣削速度：查机械加工工艺师手册表 3.4-23，=15-20，取vv=18m/minv机床主轴速度：n，查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-35，取=100r/minn实际铣削速度：cv每分进给量：Mzf铣削宽度：=20mmee040铣粗铣、半精、精铣右端面050铣半精、精铣左端面060钻钻扩绞 12 孔070钻钻扩绞 13.4 孔080钻钻扩绞 5 孔090铣粗半精铣叉头两内侧100热处理粗铣、半精、精铣铣叉头 6mm 槽110钳硬化叉头处120检验拆箱，清理飞边、毛刺130入库检查各部尺寸及精度min/150100652 . 0mmfZnfMZ11min/114.6r0514. 3181000d1000n vmin/15.710005014. 31001000vcmdn min0.2915028.820t21MZjflllmin0.2915028.820t21MZjflll刀具切入长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：1lmmaDDle8.83)200505(5 . 0)31 ()(5 . 022221具切出长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 取=2mm2l2l机动时间：查查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：jt辅助时间：min06. 02 . 0tjft工序 40 粗铣、半精、精铣右端面1.粗铣刀具：高速钢端铣刀，D=50mm，齿数 z=6 背吃刀量：=2mmpp每齿进给量：查机械加工工艺师手册表 3.4-13，=0.20-0.30 之间，zfzf取=0.25mm/zzf铣削速度：查机械加工工艺师手册表 3.4-23，=15-20，取vv=18m/minv机床主轴速度：n，查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-35，取=100r/minn实际铣削速度：cv每分进给量：Mzf铣削宽度：=20mmee刀具切入长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：1lmmaDDle8.83)200505(5 . 0)31 ()(5 . 022221具切出长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 取=2mm2l2l机动时间：查查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：jtmin/150100652 . 0mmfZnfMZ12min/127.4r0514. 3201000d1000n vmin/19.610005014. 31251000vcmdn min0.028150028.820t21MZjflll辅助时间：min06. 02 . 0tjft2.半精铣刀具：高速钢端铣刀，D=50mm，齿数 z=8 背吃刀量：=0.8mmpp每齿进给量：查机械加工工艺师手册表 3.4-13，=1.2-2.7 之间，取zfzf=1.5mm/zzf铣削速度：查机械加工工艺师手册表 3.4-23，=15-20，精铣时增vv加 30%，取=20m/minv机床主轴速度：n，查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-35，取=125r/minn实际铣削速度：cv每分进给量：Mzf铣削宽度：=20mmee刀具切入长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：1lmmaDDle8.83)200505(5 . 0)31 ()(5 . 022221具切出长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 取=2mm2l2l机动时间：查查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：jt辅助时间：min01. 02 . 0tjft3.精铣刀具：高速钢端铣刀，D=50mm，齿数 z=10 背吃刀量：=0.2mmpp每齿进给量：查机械加工工艺师手册表 3.4-13，=1.0-2.7 之间，取zfzf=1.5mm/zzfmin/150012581.5mmfZnfMZ13min/159.2r0514. 3251000d1000n vmin/25.110005014. 31601000vcmdn min0.02240028.820t21MZjflllmin/127.4r0514. 3201000d1000n v铣削速度：查机械加工工艺师手册表 3.4-23，=15-20，精铣时增vv加 30%，取=25m/minv机床主轴速度：n，查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-35，取=160r/minn实际铣削速度：cv每分进给量：Mzf铣削宽度：=20mmee刀具切入长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：1lmmaDDle8.83)200505(5 . 0)31 ()(5 . 022221具切出长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 取=2mm2l2l机动时间：查查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：jt辅助时间：辅助时间：min06. 02 . 0tjft工序 50 半精、精铣左端面1.半精铣刀具：高速钢端铣刀，D=50mm，齿数 z=8 背吃刀量：=0.8mmpp每齿进给量：查机械加工工艺师手册表 3.4-13，=1.2-2.7 之间，取zfzf=1.5mm/zzf铣削速度：查机械加工工艺师手册表 3.4-23，=15-20，精铣时增vv加 30%，取=20m/minv机床主轴速度：n，查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-35，取=125r/minnmin/2400160101.5mmfZnfMZ14min/19.610005014. 31251000vcmdn min/159.2r0514. 3251000d1000n vmin/25.110005014. 31601000vcmdn min0.028150028.820t21MZjflll实际铣削速度：cv每分进给量：Mzf铣削宽度：=20mmee刀具切入长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：1lmmaDDle8.83)200505(5 . 0)31 ()(5 . 022221具切出长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 取=2mm2l2l机动时间：查查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：jt辅助时间：min01. 02 . 0tjft2.精铣刀具：高速钢端铣刀，D=50mm，齿数 z=10 背吃刀量：=0.2mmpp每齿进给量：查机械加工工艺师手册表 3.4-13，=1.0-2.7 之间，取zfzf=1.5mm/zzf铣削速度：查机械加工工艺师手册表 3.4-23，=15-20，精铣时增vv加 30%，取=25m/minv机床主轴速度：n，查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-35，取=160r/minn实际铣削速度：cv每分进给量：Mzf铣削宽度：=20mmee刀具切入长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：1lmmaDDle8.83)200505(5 . 0)31 ()(5 . 022221min/150012581.5mmfZnfMZmin/2400160101.5mmfZnfMZ15min0.02240028.820t21MZjflllmin/ r3290114. 3151000d1000n v具切出长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 取=2mm2l2l机动时间：查查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：jt辅助时间：辅助时间：min06. 02 . 0tjft工序 60 钻扩绞 12 孔钻 10 孔1 刀具：10 高速钢麻花钻进给量：查机械加工工艺师手册表 28-13，取=0.25mm/rff钻削速度：查机械加工工艺师手册表 28-13，取=15m/minvv机床主轴速度：n查表 4-9，取=320r/minn实际钻削速度：cv每分进给量：Mzf钻孔深度： =30.5mml刀具切入长度：由机械加工工艺师手册表 28-42 得： 1lmm2 . 4154cot015 . 0)21 (cot5 . 01rkDl刀具切出长度：查机械加工工艺师手册表 28-42 取=2mm2l2l机动时间：由机械加工工艺师手册表 28-42 得：jt扩 11.8 孔1 刀具：扩孔钻min/8032025. 0mmfnfMZmin/57.1410002114. 33201000vcmdn min3.08022.430.5jfnLT16min/ r9 .4101.8114. 3201000d1000n vmin/ r5972114. 3301000d1000n v进给量：查机械加工工艺师手册表 28-13，取=0.3mm/rff钻削速度：查机械加工工艺师手册表 28-13，取=20m/minvv机床主轴速度：n查表 4-9，取=400r/minn实际钻削速度：cv每分进给量：Mzf钻孔深度： =30.5mml刀具切入长度：由机械加工工艺师手册表 28-42 得： 1lmm2 . 4154cot1.815 . 0)21 (cot5 . 01rkDl刀具切出长度：查机械加工工艺师手册表 28-42 取=2mm2l2l机动时间：由机械加工工艺师手册表 28-42 得：jt铰 12 孔1 刀具：铰刀进给量：查机械加工工艺师手册表 28-13，取=0.4mm/rff钻削速度：查机械加工工艺师手册表 28-13，取=30m/minvv机床主轴速度：n查表 4-9，取=600r/minn实际钻削速度：cv每分进给量：Mzf钻孔深度： =30.5mml刀具切入长度：由机械加工工艺师手册表 28-42 得： 1lmm2 . 4154cot215 . 0)21 (cot5 . 01rkDlmin/1204003 . 0mmfnfMZmin/5 .1910001.8114. 34001000vcmdn min/2406004 . 0mmfnfMZmin/14.3010002114. 36001000vcmdn min51.012022.430.5jfnLT17min/796r2114. 3301000d1000n v刀具切出长度：查机械加工工艺师手册表 28-42 取=2mm2l2l机动时间：由机械加工工艺师手册表 28-42 得：jt 工步 3：铰 12 的孔 刀具：12 高速钢铰刀钻进给量：查机械加工工艺师手册1表 28-13，取=0.1mm/rff钻削速度：查机械加工工艺师手册1表 28-13，取=30m/minvv机床主轴速度：n查3表 4-9，取=800r/minn实际钻削速度：cv每分进给量：Mzf钻孔深度： =25.5mml刀具切入长度：由机械加工工艺师手册1表 28-42 得： 1l4mm154cot125 . 0)21 (cot5 . 01rkDl刀具切出长度：查机械加工工艺师手册1表 28-42 取=2mm2l2l机动时间：由机械加工工艺师手册1表 28-42 得：jt工序 60 钻扩绞 13 孔钻 11 孔1 刀具：11 高速钢麻花钻进给量：查机械加工工艺师手册表 28-13，取=0.25mm/rff钻削速度：查机械加工工艺师手册表 28-13，取=15m/minvvmin/800801 . 0mmfnfMZmin/30.110002114. 30801000vcmdn min0.39802425.5jfnLTmin1.024022.430.5jfnLT18min/310r1114. 3151000d1000n vmin/ r9 .3922.8114. 3201000d1000n v机床主轴速度：n查表 4-9，取=320r/minn实际钻削速度：cv每分进给量：Mzf钻孔深度： =30.5mml刀具切入长度：由机械加工工艺师手册表 28-42 得： 1l4mm. 4154cot115 . 0)21 (cot5 . 01rkDl刀具切出长度：查机械加工工艺师手册表 28-42 取=2mm2l2l机动时间：由机械加工工艺师手册表 28-42 得：jt扩 12.8 孔1 刀具：扩孔钻进给量：查机械加工工艺师手册表 28-13，取=0.3mm/rff钻削速度：查机械加工工艺师手册表 28-13，取=20m/minvv机床主轴速度：n查表 4-9，取=400r/minn实际钻削速度：cv每分进给量：Mzf钻孔深度： =30.5mml刀具切入长度：由机械加工工艺师手册表 28-42 得： 1l6mm. 4154cot2.815 . 0)21 (cot5 . 01rkDl刀具切出长度：查机械加工工艺师手册表 28-42 取=2mm2l2l机动时间：由机械加工工艺师手册表 28-42 得：jtmin/8032025. 0mmfnfMZmin/57.1510000114. 33201000vcmdn min3.08024.430.5jfnLTmin/1204003 . 0mmfnfMZmin/5 .2010002.8114. 34001000vcmdn 19min/ r7753114. 3301000d1000n vmin/1353.5r314. 3171000d1000n vmin/12.61000314. 310001000vcmdn 铰 13 孔1 刀具：铰刀进给量：查机械加工工艺师手册表 28-13，取=0.4mm/rff钻削速度：查机械加工工艺师手册表 28-13，取=30m/minvv机床主轴速度：n查表 4-9，取=600r/minn实际钻削速度：cv每分进给量：Mzf钻孔深度： =30.5mml刀具切入长度：由机械加工工艺师手册表 28-42 得： 1l8mm. 4154cot315 . 0)21 (cot5 . 01rkDl刀具切出长度：查机械加工工艺师手册表 28-42 取=2mm2l2l机动时间：由机械加工工艺师手册表 28-42 得：jt工序 80 钻扩绞 5 孔钻孔至 3选用 3mm 高速钢麻花钻由机械制造工艺设计简明手册表 3.2-10，机械rmmf/0.22-18. 0 制造工艺设计简明手册表 4.2-13 取；rmmf/20. 0 由机械制造工艺设计简明手册表 3.2-17，查得min/17mv ，查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-12，取 n=1000r/minmin/2406004 . 0mmfnfMZmin/44 .3010003114. 36001000vcmdn min51.012026.430.5jfnLTmin1.024028.430.5jfnLT20min/1482.5r4.814. 3271000d1000n vmin/29.110004.814. 316001000vcmdn 实际钻削速度：cv每分进给量：Mzf钻孔深度： =20mml刀具切入长度：由机械加工工艺师手册表 3.2-45 得： 1l1.2mm54cot35 . 0cot5 . 01rkDl刀具切出长度：查机械加工工艺师手册表 3.2-45 取=2mm2l2l机动时间：由机械加工工艺师手册表 3.2-45 得：jt辅助时间：min03. 02 . 0tjft工步五：扩 3 孔至 4.8选用 4.8mm 高速钢扩孔钻由机械制造工艺设计简明手册表 3.2-32，机械制rmmf/0.6-5 . 0 造工艺设计简明手册表 4.2-13 取；rmmf/5 . 0 由机械制造工艺设计简明手册表 3.2-34，查得min/27mv ，查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-12，取 n=1600r/min实际钻削速度：cv每分进给量：Mzf钻孔深度： =20mml刀具切入长度：由机械加工工艺师手册表 3.2-45 得： 1lmm53. 054cot)3-(4.85 . 0cot)(5 . 01rwmkDDl刀具切出长度：查机械加工工艺师手册表 3.2-45 取=2mm2l2l机动时间：由机械加工工艺师手册表 3.2-45 得：jtmin0.1520021.220t21zmjflllmin/20010002 . 0mmfnfMZmin0.0280020.5320t21zmjflllmin/80016005 . 0mmfnfMZ21min/424.6r514. 381000d1000n vmin/7.51000514. 34001000vcmdn min/ r9916214. 3301000d1000n v辅助时间：min01. 02 . 0tjft工步六：铰 4.8 孔至 56选用 5mm 高速钢铰刀由机械制造工艺设计简明手册表 3.2-38，机械rmmf/1.3-0.65 制造工艺设计简明手册表 4.2-16 取；rmmf/1 由机械制造工艺设计简明手册表 3.2-41，查得min/8mv ，查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-15，取 n=400r/min实际钻削速度：cv每分进给量：Mzf钻孔深度： =20mml刀具切入长度：由机械加工工艺师手册表 3.2-45 得： 1l0.06mm54cot)4.8-(55 . 0cot)(5 . 01rwmkDDl刀具切出长度：查机械加工工艺师手册表 3.2-45 取=20mm2l2l机动时间：由机械加工工艺师手册表 3.2-45 得：jt辅助时间：min03. 02 . 0tjft工序 90 粗半精铣叉头两内侧粗铣刀具：YG6 铣刀背吃刀量：=2.5mmpp进给量：查机械加工工艺师手册表 29-14，取=0.6mm/zzfzf铣削速度：查机械加工工艺师手册表 29-14，取=30m/minvv机床主轴速度：nmin0.16400020.0620t21zmjflllmin/4004001mmfnfMZ22min/4 .3610006214. 30021000vcmdn min/ r3 .2126214. 3401000d1000n vmin/8 .5110006214. 32751000vcmdn ，查表 4-16，取=200r/minn实际铣削速度：cv每分进给量：Mzf切削工时计算：)(5, 0,2,1021 mmllmmlmmla精铣刀具：YG6 铣刀背吃刀量：=0.5mmpp进给量：查机械加工工艺师手册表 29-14，取=0.8mm/zzfzf铣削速度：查机械加工工艺师手册表 29-14，取=40m/minvv机床主轴速度：n，查表 4-16，取=275r/minn实际铣削速度：cv每分进给量：Mzf切削工时计算：)(5, 0,2,1021 mmllmmlmmla工序 100 粗铣、半精、精铣铣叉头 6mm 台阶1.粗铣刀具：高速钢立铣刀，D=50mm，齿数 z=6 背吃刀量：=1.2mmpp每齿进给量：查机械加工工艺师手册表 3.4-13，=0.20-0.30 之间，zfzf取=0.25mm/zzfmin/0120026 . 0mmfZnfMZ1min. 001217t21nfllllammin/0222758 . 0mmfZnfMZ05min. 002217t21nfllllam23min/114.6r0514. 3181000d1000n vmin/15.710005014. 31001000vcmdn min/127.4r0514. 3201000d1000n vmin/19.610005014. 31251000vcmdn min0.2915028.832t21MZjflll铣削速度：查机械加工工艺师手册表 3.4-23，=15-20，取vv=18m/minv机床主轴速度：n，查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-35，取=100r/minn实际铣削速度：cv每分进给量：Mzf铣削宽度：=75mmee刀具切入长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：1lmmaDDle8.83)320505(5 . 0)31 ()(5 . 022221具切出长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 取=2mm2l2l机动时间：查查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：jt辅助时间：min06. 02 . 0tjft2.半精铣刀具：高速钢立铣刀，D=50mm，齿数 z=8 背吃刀量：=0.6mmpp每齿进给量：查机械加工工艺师手册表 3.4-13，=1.2-2.7 之间，取zfzf=1.5mm/zzf铣削速度：查机械加工工艺师手册表 3.4-23，=15-20，精铣时增vv加 30%，取=20m/minv机床主轴速度：n，查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-35，取=125r/minn实际铣削速度：cv每分进给量：Mzfmin/150100652 . 0mmfZnfMZmin/150012581.5mmfZnfMZ24min/159.2r0514. 3251000d1000n vmin/25.110005014. 31601000vcmdn min0.028150028.832t21MZjflll铣削宽度：=75mmee刀具切入长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：1lmmaDDle8.83)320505(5 . 0)31 ()(5 . 022221具切出长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 取=2mm2l2l机动时间：查查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：jt辅助时间：min01. 02 . 0tjft3.精铣刀具：高速钢立铣刀，D=50mm，齿数 z=10 背吃刀量：=0.2mmpp每齿进给量：查机械加工工艺师手册表 3.4-13，=1.0-2.7 之间，取zfzf=1.5mm/zzf铣削速度：查机械加工工艺师手册表 3.4-23，=15-20，精铣时增vv加 30%，取=25m/minv机床主轴速度：n，查机械制造工艺设计简明手册表 4.2-35，取=160r/minn实际铣削速度：cv每分进给量：Mzf铣削宽度：=75mmee刀具切入长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：1lmmaDDle8.83)320505(5 . 0)31 ()(5 . 022221具切出长度：查机械加工工艺师手册表 3.4-9 取=2mm2l2l机动时间：查查机械加工工艺师手册表 3.4-9 公式如下：jtmin/2400160101.5mmfZnfMZ25min0.02240028.832t21MZjflll辅助时间：辅助时间：min06. 02 . 0tjft5 5 夹具设计夹具设计5.1 问题的提出要求设疑一套钻床夹具，钻夹具有夹具体、钻模板、钻套等零件组成，是在机械加工中使用最广泛的夹具之一。对于加工机床，由于一次加工一个孔，故选择用 Z525 立式钻床进行加工。Z525 立式钻床是机械加工中使用特别普遍的一种钻削设备，广.泛用于各种机械加工中。Z525 立式钻床如图 1 所示。26图 5-1 Z525立式钻床5.2 定位方案 在加工该零件时，需要限制 6 个自由度，分别是 3 个旋转自由度和 3 个移动自由度。定位轴外圆限制 2 个自由度，定位轴端面限制 3 个自由度，菱形销限制 1 个自由度。5.3 定位元件 根据零件的加工要求，选择定位轴作为定位元件，定位轴的一端通过过盈27配合与夹具连接，定位轴与夹具连接侧的端面贴合在夹具体上的已加工表面上。定位轴的另一侧插入工件内圆起到定位作用。图 5.3 定位轴5.4 定位误差计算 图 5.4 定位误差分析图根据现代夹具设计手册表 3-2 公式两定位销所产生的最大角度定位误差为： = l + 2max2=0.13 + 0.2224.41= 0.0135maxl：夹具圆柱销与其相配合的工件定位孔的最大间隙，大头孔偏差为（+0.03,0）定位轴取（-0.07，-0.1）,最大间隙 0.13mmmax2：夹具菱形销与其配合的工件孔件的最大间隙，小头孔偏差为（-0.1,+0.1）定位轴取（-0.07，-0.1），最大间隙 0.2mmL：两定位销中心距。计算得最大定位角度误差 =0.928水平定位误差为maxlmax2之间取较大值除 2，计算得水平定位误差为：jw= 0.2/2 = 0.1mm3 3 定位元件选择定位元件选择5.5 夹紧机构设计根据夹具的结构特点，选择使用铰链压板作为夹紧元件。铰链压板是一个端有通孔另一端开槽的长条状零件。铰链压板需要和活节螺栓和双头螺柱配合使用，使用时铰链压板的孔通过活节螺栓穿入一个旋转轴，铰链压板沿旋转轴旋转直到压住工件，此时双头螺柱从铰链压板的开槽处穿出，然后用螺母旋入双头螺柱直至压紧工件。图 5.5 夹紧机构5.6 夹紧力计算根据机械加工工艺手册孟少农表 6.3-8 中公式W = (WL- q)l1l1+ l2WL= M/12d2tan( + 1+ fRcot2W：作用在工件上的夹紧力WL：螺旋夹紧力M：螺旋上的原始作用力 M=QLd2：螺纹中径,取 6.8mm29Q：手柄上的的作用力，取 200NL：手柄长度，取 300mml1:支撑到螺栓中心线距离,取 53mml2:螺栓中心线到夹紧中心距离,取 53mmq:弹簧弹力（此处忽略不计）：机构效率，取 0.9：螺旋升角：查数据取 61：楔块与杠杆摩擦角：此处取 0：螺纹摩擦角：取 0带入数据得：WL=200 3000.5 6.8 tan(6 + 0 + 0.1)= 4008NW = 4008 5353 + 53 0.9 = 1803.6N30总总 结结经过这次设计之后使我掌握了机械加工工艺规程的制定内容和顺序：分析被加工零件选择毛坯设计工艺过程工序设计编制工艺文件。首先重要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，轴承孔的同轴度和平行度，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，进一步明了了制订工艺规程时应解决的主要问题，为制订合理的工艺规程作好了准备。毛坯是根据零件所要求的形状、尺寸等而确定和设计。工艺过程的设计主要涉及的问题是划分工艺过程的组成、选择定位基准、选择零件表面加工方法、安排加工顺序和组合工序等。工序设计的主要内容是为没一工序选择机床和工艺装备，确定加工余量、工序尺寸和公差、确定切削用量、工时定额及工人技术等级等。最后就是编制所须的工艺文件。31参考文献参考文献1、杨叔子，机械加工工艺师手册，机械工业出版社，2009.01；2、计算机辅助设计 AutoCAD2012 中文版基础教程，西安交通大学出版社，2015.073、廖希亮，张敏，计算机绘图，清华大学出版社，2011.034、徐茂功，公差配合与技术测量（第 2 版），机械工业出版社，2014.065、黄云清，公差配合与测量技术(第 2 版)，机械工业出版社，2012.016、李学京，机械制图和技术制图国家标准学用指南，中国标准出版社，2013.067、熊良山，机械制造技术基础(第 2 版)，华中科技大学出版社， 2012.078、邹青，机械制造技术基础课程设计指导教程（第 2 版)，机械工业出版社，2011.039、王福吉，机械制造技术基础，科学出版社，2015.610、崇凯，机械制造技术基础课程设计指南（第 2 版)，化学工业出版社，2015.432致谢致谢这个设计是在老师的细心指导下完成的。老师的专业知识和优秀的工作作风，对我的设计有很大的积极力影响，使我最终能够顺利完成这个设计。当然，还有很多学生帮助了我，使我在这篇论文的设计更得心应手。虽然在设计过程中还存在一些问题，但最终还是得以克服和完成。能全面综合运用机床加工工艺的理论和实践知识，能根据被加工零件的技术要求和零件制造的基本工艺路线和方法，学会制定专用机床的设计路线，完成工件加工工艺规程设计。在这个过程中，我不仅学会了如何设计出完全符合要求的专用机床和夹具，而且学会了分析问题和解决问题的方法、态度、独立的方法、面对困难的态度，增强和提高了我在机械加工工作中的信心。同时，感谢所有老师和同学的指导和帮助。
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