法兰盘加工工艺设计及钻4XM5夹具

充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸法兰盘的加工工艺及钻 4XM5夹具设计摘 要法兰盘零件加工工艺及钻床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部分。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不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸IIAbstractFlange parts processing technology and drilling fixture design, including parts processing process design, process design and the design of special fixture three parts. In the process of design should first understand the analysis of parts, parts of the process to design a blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each labor step process size calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting process of the various design parameters; then a special fixture, the fixture selection for the various components of the design, such as connecting parts positioning elements and clamping elements, guide element, fixture and machine tool and other components; positioning error is calculated when the fixture, analysis the rationality and shortcoming of fixture structure, improve and design in later.Key words: process, process, cutting parameters, clamping, positioning, error充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸目 录摘 要 .II目 录 .III第 1 章 序 言.1第 2 章 零件的分析.22.1 零件的形状 .22.2 零件的工艺分析 .2第 3 章 工艺规程设计.33.1 确定毛坯的制造形式 .33.2 基面的选择 .33.3 制定工艺路线 .43.3.1 工艺路线方案一 .43.3.2 工艺路线方案二 .53.3.3 工艺方案的比较与分析 .53.4 选择加工设备和工艺装备 .63.4.1 机床选用 .63.4.2 选择刀具 .63.4.3 选择量具 .73.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 .73.6 确定切削用量及基本工时 .8第 4 章 钻 4XM5 夹具设计 .184.1 设计要求 .184.2 夹具设计 .204.2.1 定位基准的选择 .204.2.2 切削力及夹紧力的计算 .204.3 定位误差的分析 .214.4 钻套、衬套、钻模板设计与选用 .214.5 夹具设计及操作的简要说明 .22结 论.23参考文献.24致 谢.26 第 1 章 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。法兰盘零件加工工艺及钻床夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，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2.1零件的形状题目给的零件是法兰盘零件，主要作用是起连接作用。零件的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。2.2零件的工艺分析由零件图可知，其材料为 HT200，该材料为铸铁，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。法兰盘零件主要加工表面为：1.车外圆及端面，表面粗糙度 值为aR3.2 。2.车外圆及端面，表面粗糙度 值 3.2 。3.车装配孔，表面maRm粗糙度 值 3.2 。4. 半精车外圆，及表面粗糙度 值 3.2 。法兰aR a盘共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：(1)左端的加工表面：充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸2这一组加工表面包括：左端面，65 外圆，40 外圆，28 内孔，钻孔。这一部份只有 6.3的粗糙度要求。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。(2).右端面的加工表面：这一组加工表面包括：右端面；41 的外圆，23 的内孔，并带有倒角；钻中心孔。其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。第 3 章 工艺规程设计本法兰盘，假设年产量为 10万台，每台需要该零件 1个，备品率为19%，废品率为 0.25%，每日工作班次为 2班。该零件材料为 HT200，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铁铸造。依据设计要求 Q=100000件/年，n=1 件/台；结合生产实际，备品率 和 废品率 分别取 19%和 0.25%代入公式得该工件的生产纲领N=2XQn(1+)（1+)=236095 件/年3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 HT200，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。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，最后选用铸件，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，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.2 基面的选择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，生产效率得以提高。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。粗基准的选择，对像法兰盘这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准)。对于精基准而言，主要应该考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不在重复。3.3 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。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.3.1 工艺路线方案一10 铸造 铸造出毛坯20 热处理 毛坯热处理，时效处理30 粗车 粗车右端面，粗车外圆 41 粗车各外圆台阶，注意各外圆留 1mm 的半精车余量。40 粗车 掉头，粗车左端面，粗车外圆 65，粗车外圆 40，粗车各外圆台阶，注意各外圆留 1mm 的半精车余量50 半精车 半精车右端面，半精车外圆 41 半精车各外圆台阶。60 半精车 掉头，半精车左端面，半精车外圆 65，半精车外圆40，半精车各外圆台阶70 钻 钻中心孔通孔，先钻底孔 20，扩 23 中心孔到规定尺寸。80 半精车 半精车 28 内孔。90 钻孔 钻圆周钻 6-4 孔，6-7 孔100 钻孔攻丝 钻 4-M5 底孔，并进行攻丝充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸4110 钳工 去毛刺，清洗120 终检 终检入库3.3.2 工艺路线方案二10 铸造 铸造出毛坯20 热处理 毛坯热处理，时效处理30 粗车 粗车右端面，粗车外圆 41 粗车各外圆台阶，注意各外圆留 1mm 的半精车余量。40 粗车 掉头，粗车左端面，粗车外圆 65，粗车外圆 40，粗车各外圆台阶，注意各外圆留 1mm 的半精车余量50 钻 钻中心孔通孔，先钻底孔 20，扩 23 中心孔到规定尺寸。60 半精车 半精车 28 内孔70 半精车 半精车右端面，半精车外圆 41 半精车各外圆台阶。80 半精车 掉头，半精车左端面，半精车外圆 65，半精车外圆40，半精车各外圆台阶90 钻孔 钻圆周钻 6-4 孔，6-7 孔100 钻孔攻丝 钻 4-M5 底孔，并进行攻丝110 钳工 去毛刺，清洗120 终检 终检入库3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案二的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案一减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等，需要换上相应的刀具。而且在磨削过程有一定难度，要设计专用夹具。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下：10 铸造 铸造出毛坯20 热处理 毛坯热处理，时效处理30 粗车 粗车右端面，粗车外圆 41 粗车各外圆台阶，注意各外圆留 1mm 的半精车余量。40 粗车 掉头，粗车左端面，粗车外圆 65，粗车外圆 40，粗车各外圆台阶，注意各外圆留 1mm 的半精车余量50 半精车 半精车右端面，半精车外圆 41 半精车各外圆台阶。60 半精车 掉头，半精车左端面，半精车外圆 65，半精车外圆40，半精车各外圆台阶70 钻 钻中心孔通孔，先钻底孔 20，扩 23 中心孔到规定尺寸。80 半精车 半精车 28 内孔。90 钻孔 钻圆周钻 6-4 孔，6-7 孔100 钻孔攻丝 钻 4-M5 底孔，并进行攻丝110 钳工 去毛刺，清洗120 终检 终检入库3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用.工序是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的 CA6140卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表 4.2-7。.工序是钻孔，选用 Z525摇臂钻床。3.4.2 选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 YG6类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-60,GB5343.2-60)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册 （主编 孟少农） ，第二卷表 10.21-47及表 10.2-53可得到所有参数。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸63.4.3 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘” 零件材料为 HT200，查机械加工工艺手册 （以后简称工艺手册 ） ，表 2.2-17 各种铸铁的性能比较，灰口铸铁的硬度 HB为143269，表 2.2-23 灰口铸铁的物理性能，HT200 密度 =7.27.3（） ，计算零件毛坯的重量约为 2 。3cmg kg表 3-1 机械加工车间的生产性质同类零件的年产量 件生产类别重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重120250 6.04.0顶、侧面底 面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.6 确定切削用量及基本工时切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编，1993 年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以*号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。3.6.1 工序 30粗车右端面，粗车外圆 41 粗车各外圆台阶，注意各外圆留 1mm 的半精车余量。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充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸81.1，由于 CA6140机床的中心高为 200 （表 1.30） ，故选刀杆尺寸m= ，刀片厚度为 。选择车刀几何形状为卷屑槽HBm25165.4带倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角0V1206vK09= ，刃倾角 = ，刀尖圆弧半径 = 。vK0ssr8.确定切削深度 pa由于单边余量为 ，可在一次走刀内完成，故3= （3-1）pm.确定进给量 f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，1625pa410进给量 =0.51.0frm按 CA6140机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知：=0.7fr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 130，CA6140 机床进给机构允许进给力 =3530 。maxFN根据表 1.21，当强度在 174207 时， ，HBSp4f75.0， = 时，径向进给力： =950 。rmrK045R切削时 的修正系数为 =1.0， =1.0， =1.17（表fFroFfKsFfkrFfK1.292） ，故实际进给力为：=950 =1111.5 f17.N（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 =f可用。rm7.0.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 = 。5.1Tmin60.确定切削速度 V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6YG200219 的铸件， ， ，切削速度 =HBSpa4frm75.0V。min63切削速度的修正系数为 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0，tvKmvsvKTv=1.0（见表 1.28） ，故：Kv= tVv=63 00.184.920.1（3-3）in48= = =120 nDc1127mir（3-4）根据 CA6140车床说明书选择=1250nir这时实际切削速度 为：cV= = 1cD01257min（3-5）.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HBS160245pam3fr75.0时，min5V=CPKW7.1切削功率的修正系数 =0.73， =0.9，故实际切削时间的功率krcPcr0为：=1.7 =1.2 C73.（3-6）根据表 1.30，当 = 时，机床主轴允许功率为 = ，nmi125r EPKW9.5，故所选切削用量可在 CA6140机床上进行，最后决定的切削用量CPE为：=3 ， = ， = = ， =pamfr7.0ni125rsr08.Vmin50. 计算基本工时flt充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸10（3-7）式中 = + + ， =81Llyl由切削用量简明使用手册表 1.26，车削时的入切量及超切量 y+= ，则 =81m1= = （3-8）mt7.01258in463.6.2 工序 40掉头，粗车左端面，粗车外圆 65，粗车外圆 40，粗车各外圆台阶，注意各外圆留 1mm 的半精车余量本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序相同的可转位车刀。采用工序确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下：a =2.5 f=0.65 n=3.8 v=50.4 T =56pmrmsrminis3.6.3 工序 50半精车 半精车右端面，半精车外圆 41 半精车各外圆台阶。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 C6021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HBm256m5.4带倒棱型前刀面，前角 = ，后角 = ，主偏角 = ，副偏角0V206vK09= ，刃倾角 = ，刀尖圆弧半径 = 。vK01ssr8.确定切削深度 pa由于单边余量为 ，可在一次走刀内完成，故5.= = p2.m51.确定进给量 f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，m1625pa410进给量 =0.51.0frm按 CA6140机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7frm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 130，CA6140 机床进给机构允许进给力 =3530 。maxFN根据表 1.21，当强度在 174207 时， ，HBSp4f75.0， = 时，径向进给力： =950 。rmrK045R切削时 的修正系数为 =1.0， =1.0， =1.17（表fFroFfKsFfkrFfK1.292） ，故实际进给力为：=950 =1111.5 f17.N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 =f可用。rm7.0.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 = 。5.1Tmin60.确定切削速度 V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15YT度 200219 的铸件， ， ，切削速度 =HBSpa4frm7.0V。min63切削速度的修正系数为 =1.0， =0.92， 0.8， =1.0，tvKvsvKTv=1.0（见表 1.28） ，故：Kv= tVv=63 00.184.920.1（3-12）min48= = =120 nDc127ir（3-13）根据 CA6140车床说明书选择=1250nmir这时实际切削速度 为：cV= = 1cD01257min（3-14）充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸12.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HBS160245pam3fr75.0时，min5V=CPkw7.1切削功率的修正系数 =0.73， =0.9，故实际切削时间的功率rcPcrK0为：=1.7 =1.2 C73.k根据表 1.30，当 = 时，机床主轴允许功率为 = ，nmi125r EPkw9.5，故所选切削用量可在 CA6140机床上进行，最后决定的切削用量CPE为：=1.25 ， = ， = = ， =pafr7.0ni125rsr08.Vmin50.计算基本工时flt（3-15）式中 = + + 由切削用量简明使用手册表 1.26，车削时的入切Lly量及超切量 + = ，则 =126+ =m1L1m28= =t7.05in4.6.4 工序 60掉头，半精车左端面，半精车外圆 65，半精车外圆 40，半精车各外圆台阶本工序仍半精车。已知条件与工序 50 相同，车可采用工序 50 相同的可转位车刀。3.6.5 工序 70钻中心孔通孔，先钻底孔 20，扩 23 中心孔到规定尺寸。本工序采用计算法。表 3-5 高速钢麻花钻的类型和用途标准号 类型 直径范围（mm） 用途GB1436-60 直柄麻花钻 2.020.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1437-60 直柄长麻花钻 1.031.5在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1438-60 锥柄麻花钻 3.0100.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1439-60 锥柄长麻花钻 5.050.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔选用 X30100 25摇臂钻床，查机械加工工艺手册 孟少农 主编，查机表 2.4-37钻头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为 4500，表10.2-5标准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻 ，则螺旋23角 =30 ，锋交 2 =118 ，后角 a =10 ,横刃斜角00f0=50 ，L=197mm,l =116mm。1表 3-6 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自 GB6137-60） mm直柄麻花钻直径范围l l111.10013.20 151 101表 3-7 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据 GB6137-60） （）d (mm) 2 f 8.618.00 30 118 12 4060表 3-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度（ 1）后刀面最大磨损限度 mm钻头直径 d0（mm）刀具材料 加工材料20高速钢 铸铁 0.50.8（2）单刃加工刀具耐用度 T min充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸14刀具直径d0（mm）刀具类型 加工材料 刀具材料1120钻头（钻孔及扩孔）铸铁、铜合金及合金高速钢 60钻头后刀面最大磨损限度为 0.50.8mm 刀具耐用度 T = 60 min.确定进给量查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第二卷表 10.4高速钢钻头钻孔的进给量为 f=0.250.65 ,根据表 4.13 中可知，进给量取zm*f=0.60 。rm.确定切削速度查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 10.4-17高速钢钻头在灰口铸铁（190HBS）上钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得，V=12，参考 机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 10.4-10钻扩铰inm孔条件改变时切削速度修正系数 K =1.0，R =0.60。mvtvV=12 =10.32 85.0in（3-17）则 = =131 nminr（3-18）查表 4.2-12 可知， 取 n = 150* inr则实际切削速度 = = =11.8v实.确定切削时间查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 10.4-43，钻孔时加工机动时间计算公式： T = ifnllw1（3-19）其中 l = l =5 l =23f2mdRKcotwm1m则： t= =9.13 s工序 80 半精车 28 内孔。23.110dn0514.36.0573.确定切削深度 pa= =25m.确定进给量 f根据切削用量简明使用手册表 1.5可知，当粗镗铸件时，镗刀直径 ， ，镗刀伸出长度为 时：m20pa3125=0.150.40frm按 CA6140机床的进给量（表 4.29） ，选择，=0.25f.确定切削速度 V= VyvxpmKfaTC（3-9）式中 = ， =0.2， =0.20， = ， =0.15Cv8.19vyin60x65.089.25.60819.2. V（3-10）=37 min= = DV10974.3min12r（3-11）按 CA6140机床的转速，选择=160 =2.6nmirsr.计算基本工时选镗刀的主偏角 = ，则 = ， ， ，rK0451L5.3m69L42， ， ， ，则：03Lf2. sr26.i= =117 iT.49s工序 90 钻圆周钻 6-4 孔，6-7 孔确定钻孔的切削用量钻孔选用机床为 Z525摇臂机床，刀具选用 GB1436-60直柄短麻花钻，机械加工工艺手册第 2卷。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸16根据机械加工工艺手册第 2卷表 10.4-2查得钻头直径小于 10的钻孔进给量为 0.200.35 。mrm则取 f30.确定切削速度，根据机械加工工艺手册第 2卷表 10.4-9切削速度计算公式为 inkfaTdcvvyxpmzv（3-20）查得参数为 ，刀具耐用度15.0,.,0,25.,1.8mzcvvvvT=35min则 = =1.65.0125.02.337in所以 = =72n4.6ir选取 mi120所以实际切削速度为 =2.647.3vin确定切削时间（一个孔） =ts20.8工序 100：钻 4-M5 底孔，并进行攻丝（1）加工 M5 底孔工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 5mm。加工机床为 Z525立式钻床，加工工序为钻孔至 4，选用 4 的麻花钻头。攻 M5 螺纹，选用 M5细柄机用丝锥攻螺纹。切削深度 ：pa2m进给量 ：根据参考文献5表 2.4-39，取f rmf/25.0切削速度 ：参照参考文献5表 2.4-41，取V sV43由式（2.1）机床主轴转速 ：n，取01.436017/minVnrd90/inr实际切削速度 ：.9.3/ns被切削层长度 ：l12.5m刀具切入长度 ： 7(2)1024.rDctgkctgm刀具切出长度 ：2l0走刀次数为 1攻 M5 的螺纹机床：Z525 立式钻床刀具：细柄机用丝锥进给量 ：由于其螺距 ,因此进给量f mp5.1rmf/5.1切削速度 ：参照参考文献5表 2.4-105，取V in/8.40sV由式（2.1）机床主轴转速 ：n，取018.3./in45nrd36/ir丝锥回转转速 ：取 6/inr实际切削速度 ： V0.160.15/ms第 4 章 钻 4XM5 夹具设计4.1设计要求为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸18夹具。上面即为 4XM5 钻床夹具(钻孔)的专用夹具，本夹具将用于 Z525钻床。本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。在对工件进行机械加工时，为了保证加工的要求，首先要使工件相对道具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。因此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。机床夹具的组成 1、定位装置 其作用是使工件在夹具中占据正确的位置。2、夹紧装置 其作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力（切削力等）作用时不离开已经占据的正确的正确位置。3、对刀或导向装置 其作用是确定刀具相对定位元件的正确位置。4、连接原件 其作用是确定夹具在机床上的正确位置。5、夹具体 夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。6、其他元件或装置 是指家家具中因特殊需要而设置的元件或装置。根据加工需要，有些夹具上设置分度装置、靠模装置；为能方便、准确定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。以上各组成部分中，定位元件、夹紧装置和夹具体是机床夹具的基础组成部分。机床的分类机床夹具种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。按夹具的使用特点可分为：通用夹具，专用夹具，可调夹具，组合夹具，拼装夹具。按使用机床可分为：车床夹具，铣床夹具，钻床夹具，镗床夹具，齿轮机床夹具，数控机床夹具，自动机床夹具，自动线随行夹具以及其他机床夹具。按夹紧的动力源可分为：手动夹具，气动夹具，液压夹具，气液增力夹具，电磁夹具以及真空夹具等。工件的装夹方法工件装夹的方法有两种：将工件直接装夹在机床的工作台或花盘上将工件装夹在家具上采用第一种方法装夹的效率低，一般要求先按图纸要求在工件的表面上划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时，用划针或面分表找正后再夹紧。一般用于单件和小批生产。批量较大时，都采用夹具装夹工件。采用夹具装夹工件有如下优点：a、保证加工精度，稳定加工质量b、缩短辅助时间，提高劳动生产率c、扩大机床的使用范围，实现“一机多能”d、改善工人的劳动条件，降低生产成本本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。4.2夹具设计4.2.1 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。采用一面一心轴定位，以 28 孔下端面和 28 孔和定位加工。达到六点全面定位。4.2.2 切削力及夹紧力的计算刀具：钻头 D=4(M5 螺纹底孔） 。则轴向力：见工艺师手册表 28.4F=C d f k 3.1F0zFy式中： C =420， Z =1.0, y =0.8, f=0.35FFk =(07.1)92()103.nHBF=420 1.0.8435723(N转矩T=C d f kT0ZTy充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸20式中: C =0.206, Z =2.0, y =0.8TTTT=0.206 2.0.843517.34()NM功率 P =m069502VKWd在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数K=K K K K1234式中 K 基本安全系数，1.5;K 加工性质系数，1.1;2K 刀具钝化系数, 1.1;3K 断续切削系数, 1.14则 F =KF=1.5/ )(42391.1. N钻削时 T=17.34 N M切向方向所受力: F =1LT2670534.取 .fF =4416f )(.41NF Ff1所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。4.3定位误差的分析制造误差 ZZ（1）中心线对定位件中心线位置精度. 取 .m05.3.2m04.2（2）内外圆同轴度误差（查表 P297）.故，8.3.mDW 142.06.05.8.04.125. 222225422 则 .0314.0知此方案可行。4.4 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。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。图 3.1 可换钻套衬套选用固定衬套其结构如图所示：图 3.2 固定衬套钻模板选用固定式钻模板，用 4个沉头螺钉和 2个锥销定位于夹具体上。4.5夹具设计及操作的简要说明由于是大批大量生产，主要考虑提高劳动生产率。因此设计时，需要更换零件加工时速度要求快。本夹具设计，用移动夹紧的大平面定位三个自由度，定位两个自由度，用挡销定位最后一个转动自由度。此时虽然有过定位，但底面是经精铣的面，定位是允许的。充值购买-下载设计文档后，加 Q-1459919609 免费领取图纸22结 论通过近一个月的毕业设计，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 刘德荣，组合夹具结构简图的初步探讨，组合夹具，1982. (1)2 孙已德，机床夹具图册M，北京：机械工业出版社，1984：20-23。3 贵州工学院机械制造工艺教研室，机床夹具结构图册M，贵阳：贵州任命出版社，1983：42-50。4 刘友才，机床夹具设计 ，北京：机械工业出版社，1992 。5 孟少龙，机械加工工艺手册第 1 卷M，北京：机械工业出版社，1991。6 金属机械加工工艺人员手册修订组，金属机械加工工艺人员手册M ，上海：上海科学技术出版社，1979。7 李洪，机械加工工艺师手册M，北京：机械工业出版社，1990。8 马贤智，机械加工余量与公差手册M，北京：中国标准出版社，1994。9 上海金属切削技术协会，金属切削手册M，上海：上海科学技术出版社，1984。10 周永强，高等学校毕业设计指导M，北京：中国建材工业出版社，2002。11 薛源顺, 机床夹具设计(第二版) M,机械工业出版社,2003.112 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计M，重庆：重庆大学出版社，1995。13 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学，机床夹具设计手册M，上海：上海科学技术出版社，1980。14 李庆寿，机械制造工艺装备设计适用手册M，银州：宁夏人民出版社，1991。15 廖念钊，莫雨松，李硕根，互换性与技术测量M，中国计量出版社，2000：9-19。2516 哈尔滨工业大学 ,哈尔滨市教育局,专用机床夹具设计与制造,黑农江人民出版社,1979.12 17 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，2005：4-17。18 Machine Tools N.chernor 1984.19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .21 Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971东北大学本科毕业设计（论文） 参考文献26致谢在本文完成之际，首先向我最尊敬的导师老师致以最诚挚的敬意和最衷心的感谢。几个月以来，他不遗余力地对我的设计进行了指导。在我毕业设计这段时间，无论在学习还是在生活上，恩师都给予了我无微不至的关怀。他以其渊博的知识，宽厚的胸怀、无私的敬业精神以及严谨的治学态度和开拓进取的精神激励着我，并言传身教，身体力行地不断培养我独立思考，深入探索，解决实际问题的能力，使我受益匪浅。老师给与了该设计关键性的技术指导，并指明了研究的方向，虽然平日里工作繁多，但在我做毕业设计的过程中，特别在说明书的撰写和修改上给予了我悉心的指导，特此向老师表示衷心的感谢和敬意!毕业设计虽已完成了，但由于知识水平的局限，实际经验缺乏，设计还存在许多不足，有很多地方需要改进。对于这些不足，我将在以后的工作中利用尽自已所能的去补充和完善，让自己成为对社会作更多的贡献，成为有用之才。此外还要感谢那些给予过我关心、帮助的老师和同学，正是有了大家的关怀、鼓力和我自己的努力，此设计才得以顺利完成。