前钢板弹簧吊环加工工艺及钻扩φ22孔夹具设计

I课程设计说明书课 题：前钢板弹簧吊环加工工艺及夹具设计专 业：学 生 姓 名： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： II摘 要本设计是基于前钢板弹簧吊环零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。前钢板弹簧吊环零件的主要加工表面是平面及孔系。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，本设计遵循先面后孔的原则。并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。基准选择以前钢板弹簧吊环的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准，以底面与两个工艺孔作为精基准。主要加工工序安排是先以支承孔系定位加工出顶平面，再以顶平面与支承孔系定位加工出工艺孔。在后续工序中除个别工序外均用顶平面和工艺孔定位加工其他孔系与平面。支承孔系的加工采用的是坐标法镗孔。整个加工过程均选用组合机床。夹具选用专用夹具，机构可以不必自锁，因此生产效率较高，适用于大批量、流水线上加工，能够满足设计要求。关键词：前钢板弹簧吊环零件；工艺；夹具；全套图纸加 153893706IIIABSTRACTThe design is based on the body parts of the processing order of the processes and some special fixture design. Body parts of the main plane of the surface and pore system. In general, the plane guarantee processing precision than that of holes machining precision easy. Therefore, this design follows the surface after the first hole principle. Plane with holes and the processing clearly divided into roughing and finishing stages of holes to ensure machining accuracy. Datum selection box input shaft and the output shaft of the supporting hole as a rough benchmark, with top with two holes as a precision technology reference. Main processes arrangements to support holes for positioning and processing the top plane, and then the top plane and the supporting hole location hole processing technology. In addition to the follow-up processes individual processes are made of the top plane and technological hole location hole and plane processing. Supported hole processing using the method of coordinate boring. The whole process of processing machine combinations were selected. Selection of special fixture fixture, clamping means more choice of pneumatic clamping, clamping reliable, institutions can not be locked, so the production efficiency is high, suitable for large batch, line processing, can meet the design requirements.Key words: parts; fixture;IV目 录摘 要 .IIABSTRACTIII第 1 章 加工工艺规程设计 11.1 零件的分析 11.1.1 零件的作用 11.1.2 零件的工艺分析 11.2 确定毛坯的制造形式 11.3 前钢板弹簧吊环加工工艺措施 21.3.1 孔和平面的加工顺序 21.3.2 孔系加工方案选择 21.4 前钢板弹簧吊环加工定位基准的选择 21.4.1 粗基准的选择 21.4.2 精基准的选择 21.5 前钢板弹簧吊环加工主要工序安排 21.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 41.7 确定切削用量及基本工时 5第 2 章 钻扩 22 孔夹具设计 132.1 定位基准的选择 132.2 切削力及夹紧力的计算 132.3 夹具的导向 142.4 钻孔与工件之间的切屑间隙 162.5 钻模板 .172.6 定位误差的分析 .172.7 夹具设计及操作的简要说明 18总 结 21致 谢 22参考文献 235第 1 章 加工工艺规程设计1.1 零件的分析1.1.1 零件的作用题目给出的零件是前钢板弹簧吊环。前钢板弹簧吊环的主要作用是载重后，使钢板能够得到延伸，伸展，能有正常的缓冲作用。因此汽车前钢板弹簧吊环零件的加工质量会影响汽车的工作精度、使用性能和寿命。汽车前钢板弹簧吊环主要作用是减震功能、阻尼缓冲部分功能、导向功能因此前钢板弹簧吊环零件的加工质量，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。1.1.2 零件的工艺分析由前钢板弹簧吊环零件图可知。它的外表面上有 3 个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列孔。因此可将其分为 2 组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：1. 以44mm端面和中间外圆为基准加工面 这一组加工面包括：一个的22mm孔以及对其倒角，和各个端面 2. 以22孔和端面为中心的加工面，这组加工面主要是其余各孔及其槽和宽64mm的2个44外圆的内侧面 1.2 确定毛坯的制造形式零件材料为 35#，考虑到零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强6度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为 2 级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。1.3 前钢板弹簧吊环加工工艺措施由以上分析可知。该前钢板弹簧吊环零件的主要加工表面是平面及孔系。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，对于前钢板弹簧吊环来说，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。1.3.1 孔和平面的加工顺序前钢板弹簧吊环类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工前钢板弹簧吊环上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。前钢板弹簧吊环的加工自然应遵循这个原则。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表面的凹凸不平。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。前钢板弹簧吊环零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，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。1.3.2 孔系加工方案选择前钢板弹簧吊环孔系加工方案，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。1.4 前钢板弹簧吊环加工定位基准的选择1.4.1 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）保证装入前钢板弹簧吊环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。即以前钢板弹簧吊环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。1.4.2 精基准的选择从保证前钢板弹簧吊环孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证前钢板弹簧吊环在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从前钢板弹簧吊环零件图分析可知，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，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是前钢板弹簧吊环的装配基准，但因为它与前钢板弹簧吊环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7以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。1.5 前钢板弹簧吊环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。前钢板弹簧吊环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前钢板弹簧吊环加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，底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则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于前钢板弹簧吊环，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则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c908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 。mg20方案一1. 铸造2. 时效处理3. 铣 44 的两外圆端面；4. 钻扩 22 孔；5. 粗铣，半精铣 44 的两内圆端面；6. 半精铣 44 的两外圆端面；7. 粗铣 10.5 外圆端面；8. 钻扩 10.5 的孔；9. 半精铣 10.5 的两外圆端面；10. 粗铣宽度为 4mm 的开口槽；11. 粗铣另一宽度为 4mm 的槽；12. 终检方案二工序：锻造。工序：退火处理工序：铣 44 的 2 外圆端面工序：粗铣，半精铣 44 的 2 内圆端面工序：钻，扩 22 孔工序：半精铣 44 的 2 外圆端面8工序：粗铣 10.5 外圆圆端面工序：钻，扩 10.5 的孔工序：半精铣 10.5 孔的 2 外圆端面工序 X：粗铣宽度为 4mm 的开口槽工序 XI：粗铣另一端宽度为 4mm 槽工序 XII：清洗工序 XIII：检验，入库方案一和方案二的区别在于，方案一在加工外44m的2侧面后，及时的加工了22的孔，这样可以利用加工好的22孔作为定位基准，加工其他的工序，这样为后续的工序提供了基准，提高了加工效率，适合于批量生产，而方案二则不能达到这样的效果，因此综合考虑我们选择方案一。工艺路线选择方案一:13. 铸造14. 时效处理15. 铣 44 的两外圆端面；16. 钻扩 22 孔；17. 粗铣，半精铣 44 的两内圆端面；18. 半精铣 44 的两外圆端面；19. 粗铣 10.5 外圆端面；20. 钻扩 10.5 的孔；21. 半精铣 10.5 的两外圆端面；22. 粗铣宽度为 4mm 的开口槽；23. 粗铣另一宽度为 4mm 的槽；24. 终检1.6 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的加工余量和工步如下： “吊环-后钢板弹簧”零件材料为 35#，硬度 HBS 为 149187，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。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如下：(1) 铣 两外圆端面4m考虑其加工表面粗糙度要求为 ，可以先粗铣，再精铣，根据机械加6.3Ram9工工艺手册表 2.3-5，取 2Z=5 已能满足要求m（2） 铣 孔 2 个外圆端面10.5考虑其表面粗糙度要求为 ，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册50Ra表 2.3-5，取 2Z=3 已能满足要求。（3） 加工 孔 2m其表面粗糙度要求较高为 ，其加工方式可以分为钻，扩，铰三步，根1.6a据机械加工工艺手册表 2.3-48，确定工序尺寸及余量为：钻孔： 19扩孔： 2Z=32mm(4) 加工 孔0.5其表面粗糙度要求较高为 ，其加工方式可以分为钻，扩，两步，根据12.5Ra机械加工工艺手册表 2.3-48，确定工序尺寸及余量为：钻孔： 9m扩孔： 2Z=1.810.5m(5) 铣宽度为 4 的开口槽考虑其表面粗糙度要求为 ，只要求粗加工，根据机械加工工艺手册50Ra表 2.348，取 2Z=4 已能满足要求。m1.7 确定切削用量及基本工时工序(1) ：铣 44 两外圆端面机床：铣床 X52K刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数 ，细齿数63dm6Z10Z（1） 、粗铣铣削深度 ：wa3每齿进给量 ：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取f 0.8/famZ铣削速度 ：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取 ，V (24)inV机床主轴转速 ： 式（2-1）n01Vd10取 =30, =63 代入公式（2-1）得：V0dn13(12)/min.46r根据机械加工工艺师手册表 11-4，取 169/minr实际铣削速度 ：V03.143.4d工作台每分进给量 ： 式（2-2）mfzwfn取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.8fa6Z169m19.2/i取 /inf根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l 60lm刀具切入长度 ：130刀具切出长度 ：2l走刀次数为 1机动时间 ： 式（2-3）jt12jmlf取 ， ， , 代入公式（2-3）得：60l13l2l801jt.5in8以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为 12.12.3mijt工序(2) ：钻扩 22 孔工件材料为 35#，硬度 200HBS。孔的直径为 22mm。加工机床为 Z525 立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔19mm 标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔22mm 标准高速钢扩孔钻。选择各工序切削用量。（1 ）确定钻削用量1）确定进给量 根据参考文献 7表 28-10 可查出 ，f 0.47.5/fmr表由于孔深度比 ， ，故0/3/21.6ld.9lfk11。查 Z525 立式钻床说明书，取(0.47.5)0.942.51/f mr表。3/mr根据参考文献7表 28-8，钻头强度所允许是进给量 。由于机床进给1.75/fmr机构允许的轴向力 （由机床说明书查出） ，根据表 28-9，允许的进给max6FN量 。“1.8/fr由于所选进给量 远小于 及 ，故所选 可用。ff“f2）确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 根据表 28-15，由插v mP入法得：，17/inm表 4732N表，5.69TNM表 1.5mkW表由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献7表 28-3， ， ，故0.8Mvk.lvk17/in07.2(/in)表 01./i16n rd表查 Z525 机床说明书，取 。实际切削速度为：95/mir095/in4/mi110rv由表 28-5， ，故.6MFTk4732.6()FN51.9054.8m3）校验机床功率 切削功率 为P/)Mnk表（.2(261.kWW机床有效功率 4.50.835E mPkP故选择的钻削用量可用。即， ， ，019dm0.3/fr19/inr14/inv相应地， ，56FN54.8T.05mkW（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献7表 28-31，f。根据 Z525 机床说明书，取f:表 （ 0.78） /r0.7=9./r=0.57mm/r。122）确定切削速度 及 根据参考文献7表 28-33，取 。修正系vn 25/minv表数：，0.8mvk1.0pavk故 5/i0.812/invm表 1)nd表 （./in(4.7)286/ir查机床说明书，取 。实际切削速度为275/ir301vdn3/min102./i（4）各工序实际切削用量 根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔： ， ， ，019d.43/fr95/minr14/inv扩孔： ， ， ，057272.35) 切削工时，按工艺手册表 6.2-1。t = i ;其中 l=60mm; =4mm; =3mm;mfnlw211l2lt = = =1.28min6043.工序 6：钻，扩 孔10.5m机床：立式钻床 Z525 刀具：麻花钻、扩孔钻、（1） 、钻 孔9切削深度 ：pa4.5m进给量 ：根据机械加工工艺师手册表 28-10，取f (0.2.8)/fmr由于本零件在加工 孔时属于底刚度零件，故进给量应乘系数 0.75，则3(0.2.8)0.75/(0.165.2)/f rr根据机械加工工艺师手册表 28-13，取 0.2/fmr取切削速度 24/minV13取 =24, =9 代入公式（2-1）得V0d机床主轴转速 ： ，根据机械加工工艺师手n012489/min3.Vrd册表 9-3，取 72/mir实际切削速度 ： 0.14721.8/inn被切削层长度 ：l48刀具切入长度 ： 1刀具切出长度 ： 2l3m走刀次数为 1取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：48ll2l0.2f7n机动时间 ：jt1483.8min.jfn以上为钻一个孔的机动时间，故本工序机动工时为120.38.76mijt（2） 、扩 孔5切削深度 ：pa.进给量 ：根据机械加工工艺师手册表 28-30，f(0.56).7(035.42)/f mr参照机械加工工艺师手册表 28-31，取 (0.56).704/f mr切削速度 ：参照机械加工工艺师手册表 28-31，取V 25inV取 =25, =10.5 代入公式（2-1）得0d机床主轴转速 ： ，根据机械加工工艺师n012578/in3.41.Vrd手册表 9-3 取 72/mir实际切削速度 ： 052.4/min110n根据机械加工工艺师手册表 28-42被切削层长度 ：l4814刀具切入长度 1l8m刀具切出长度 ： 23走刀次数为 1取 ， ， , , 代入公式（2-4）得：48ll2l0.4f72n机动时间 ：1jt183.19mijlf以上为扩一个孔的机动时间，故本工序机动工时为 120.9.38minjt工序 7:半精铣 孔端面5机床：铣床 X52K刀具：高速刚圆柱形铣刀 粗齿数50d6Z铣削深度 ：pa1.wm每齿进给量 ：根据机械加工工艺师手册表 30-29，取f 0.8/famZ铣削速度 ：参照机械加工工艺师手册表 30-29，取 ，V 24/inV取 =24, =50 代入公式（2-1）得0d机床主轴转速 ： ，根据机械加工工艺师手n012415/min3.Vrd册表 11-4，取 69/mir实际铣削速度 ：0.4692.5/in1n取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.8fa6Zw工作台每分进给量 ：mf0.8619./mizfn取 /inmf根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l 60lm刀具切入长度 ：130刀具切出长度 ：取2l走刀次数为 115取 ， ， , 代入公式（2-3）得：60lm13lml280f机动时间 ：jt1631.5injf以上为铣一个端面的机动时间，故本工序机动工时为 12.52.3injt工序 8： 粗铣宽度为 4mm 的开口槽机床：铣床 X52K刀具：高速刚锯片铣刀 粗齿数 80dm20Z4L铣削深度 ：wa2每齿进给量 ：根据机械加工工艺师手册表 30-13，取f 0.5/famZ铣削速度 ：参照机械加工工艺师手册表 30-23，取 ，V (24)inV取 =30, =63 代入公式（2-1）得：0d机床主轴转速 ： ，根据机械加工工艺师手n013120/min.48Vrd册表 11-5，取 8/mir实际铣削速度 ：03.52.8/in1n取 = ， ， = 代入公式（2-2）得：zf0.5fa2Zw8工作台每分进给量 ：mf0.51/mizfn根据机械加工工艺手册 被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知l 2lm刀具切入长度 ：130刀具切出长度 ：取2l走刀次数为 1取 ， ， , 代入公式（2-3）得：0l3l2l18mf机动时间 ：1jt1032.4injf16第 2 章 钻扩 22 孔夹具设计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 44 的两外圆端面为基准，限制 3 个自由度，然后 3 面各用挡销定位能限制 3 个自由度。2.2 切削力及夹紧力的计算钻削力 6.08.2HBDfF钻削力矩 91T式中： 2Dm231875323minaxmax 15.0rf0.80.6621.7FN1.923T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（3.1）根据参考文献11表 1-2-20 到表 1-2-23 可查得03510430.29)WNtg（查参考文献51226 可知螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有： )(210 tgtQLz式中参数由参考文献5可查得：6.2.76zr90105229其中： 3()Lm)(8N螺旋夹紧力： 04.W该夹具采用螺旋夹紧机构， 由上述计算易得： KW由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。172.3 夹 具 的 导 向在 钻 床 上 加 工 孔 时 ， 大 都 采 用 导 向 元 件 或 导 向 装 置 ， 用 以 引 导 刀 具 进 入 正确 的 加 工 位 置 ， 并 在 加 工 过 程 中 防 止 或 减 少 由 于 切 削 力 等 因 素 引 起 的 偏 移 ，提 高 刀 具 的 刚 性 ， 从 而 保 证 零 件 上 孔 的 精 度 ， 在 钻 床 上 加 工 的 过 程 中 ， 导 向装 置 保 证 同 轴 各 孔 的 同 轴 度 、 各 孔 孔 距 精 度 、 各 轴 线 间 的 平 行 度 等 ， 因 此 ，导 向 装 置 如 同 定 位 元 件 一 样 ， 对 于 保 证 工 件 的 加 工 精 度 有 这 十 分 重 要 的 作 用 。确 定 引 导 元 件 (钻 套 的 类 型 及 结 构 尺 寸 )为 能 迅 速 、 准 确 的 确 定 刀 具 与 夹 具 的 相 对 位 置 ， 钻 夹 具 上 都 应 该 设 置 引 导 刀具 的 元 件 钻 套 。 钻 套 一 般 安 装 在 钻 模 板 上 ， 钻 模 板 与 夹 具 体 连 接 ， 钻 套 与工 件 之 间 留 有 排 屑 空 间 ， 如 图 3.2-1 所 示 。 因 工 件 批 量 小 又 是 单 一 钻 孔 工 序 ，所 以 此 处 选 用 固 定 钻 套 。图 3.2-1 固 定 钻 套主 要 尺 寸 有 机 床 夹 具 零 、 部 件 国 家 标 准 GB/T2262-91 选 取 钻 孔 时 如 表3.2-1表 3.2-1 固 定 钻 套 标 准 尺 寸181.钻 套 的 尺 寸 、 公 差 配 合 的 选 择钻 套 内 径 基 本 尺 寸 =引 导 刀 具 的 最 大 极 限 尺 寸1） 钻 套 内 径 基 本 尺 寸 ： 钻 头 、 扩 孔 钻 ， 铰 刀 是 标 准 化 定 尺 寸 刀 具 ， 所 以 内径 刀 与 刀 具 按 基 轴 制 选 。 钻 套 与 刀 具 之 间 按 一 定 的 间 隙 配 合 ， 以 防 刀 具 使 用 时 咬孔 或 长 使 一 般 根 据 刀 具 精 度 选 套 孔 的 公 差 ： 钻 （ 扩 孔 ） 选 F7， 粗 铰 G7， 精 铰G6。 若 引 导 的 是 刀 具 导 柱 部 分 不 是 切 削 部 分 ， 可 按 孔 制 选 取 ：H7/f7， ,H7/g6， ,H6/g5 等 。2） 钻 套 高 度 H：H=（ 13） D 斜 孔 H=（ 46） DH 过 长 ， 磨 损 严 重 由表 1.5-1 可 查 得 ： 钻 套 高 度 H 取 20mm3） 排 屑 空 间 ： h 措 钻 套 底 部 与 工 件 表 面 之 间 的 空 间 。 h 过 大 要 引 偏 ， 过 小不 能 排 屑 .铸 铁 ： S=（ 0.30.7） D 小 孔 取 小 值钢 ： S=(0.71.5) D 大 孔 取 大 值斜 孔 ： S=（ 00.2） D 19所 以 排 屑 空 间 h 为 30mm4） 材 料 ：性 能 要 求 ： 高 硬 度 ， 耐 磨常 用 材 料 ： T10A T12A CrMn 或 20 渗 碳 淬 火D 10mm CrMnD25mm T10A T12A HRC5864D 25mm 20 渗 碳 淬 火 HRC5864因 此 ， 本 处 采 用 材 料 T10A,热 处 理 :T10A HRC5864。因 钻 孔 6.5H9； 由 表 1.5-1 可 查 得 ：钻 套 内 径 为 6.5F7；外 径 为 12D6；麻 花 钻 选 用 6.5f6钻 套 轴 线 对 基 面 的 垂 直 度 允 差 为 0.02mm导 向 元 件 包 括 刀 杆 的 导 向 部 分 和 导 向 套 。在 这 套 钻 床 夹 具 上 用 的 导 向 套 是 钻 套 。钻 套 按 其 结 构 可 分 为 固 定 钻 套 ， 可 换 钻 套 ， 快 换 钻 套 及 特 殊 钻 套 。因 此 套 钻 夹 具 加 工 量 不 大 ， 磨 损 较 小 ， 孔 距 离 精 度 要 求 较 高 ， 则 选 用 固 定钻 套 。 如 图 4.2。 直 接 压 入 钻 模 板 或 夹 具 体 的 孔 中 。图 4.2 钻 套钻 模 板 与 固 定 钻 套 外 圆 一 般 采 用 H7/h6的 配 合 。 且 必 须 有 很 高 的 耐 磨 性 ，材 料 选 择 20Mn2。 淬 火 HRC60。 我 选 择 的 钻 套 :12.5F7*22K6*35 GB2264-1980。相 同 的 ， 为 了 防 止 定 位 销 与 模 板 之 间 的 磨 损 ， 在 模 板 定 位 孔 之 间 套 上 两 个固 定 衬 套 。 选 取 的 标 准 件 代 号 为 12*18 GB2263-1980。 材 料 仍 选 取 T10A， 淬火 HRC60。 公 差 采 用 H7/p6的 配 合 。2.4 钻 孔 与 工 件 之 间 的 切 屑 间 隙钻 套 的 类 型 和 特 点 :1、 固 定 钻 套 ： 钻 套 直 接 压 入 钻 模 板 或 夹 具 体 的 孔 中 ， 钻 模 板 或 夹 具 体 的 孔与 钻 套 外 圆 一 般 采 用 H7/n6 配 合 ， 主 要 用 于 加 工 量 不 大 ， 磨 损 教 小 的 中 小 批 生产 或 加 工 孔 径 甚 小 ， 孔 距 离 精 度 要 求 较 高 的 小 孔 。202、 可 换 钻 套 ： 主 要 用 在 大 批 量 生 产 中 ， 由 于 钻 套 磨 损 大 ， 因 此 在 可 换 钻 套和 钻 模 板 之 间 加 一 个 衬 套 ， 衬 套 直 接 压 入 钻 模 板 的 孔 内 ， 钻 套 以 F7/m6 或F7/k6 配 合 装 入 衬 套 中 。3、 快 换 钻 套 ： 当 对 孔 进 行 钻 铰 等 加 工 时 ， 由 于 刀 径 不 断 增 大 ， 需 要 不 同 的导 套 引 导 刀 具 ， 为 便 于 快 速 更 换 采 用 快 换 钻 套 。4、 特 殊 钻 套 ： 尺 寸 或 形 状 与 标 准 钻 套 不 同 的 钻 套 统 称 特 殊 钻 套 。钻 套 下 端 面 与 工 件 表 面 之 间 应 留 一 定 的 空 隙 C， 使 开 始 钻 孔 时 ， 钻 头 切 屑刃 不 位 于 钻 套 的 孔 中 ， 以 免 刮 伤 钻 套 内 孔 ， 如 图 4.3。图 4.3 切 屑 间 隙 C=(0.3 1.2)d。在 本 次 夹 具 钻 模 设 计 中 考 虑 了 多 方 面 的 因 素 ， 确 定 了 设 计 方 案 后 ， 选 择 了C=8。 因 为 此 钻 的 材 料 是 铸 件 ， 所 以 C可 以 取 较 小 的 值 。2.5 钻 模 板在 导 向 装 置 中 ， 导 套 通 常 是 安 装 在 钻 模 板 上 ， 因 此 钻 模 板 必 须 具 有 足 够 的刚 度 和 强 度 ， 以 防 变 形 而 影 响 钻 孔 精 度 。 钻 模 板 按 其 与 夹 具 体 连 接 的 方 式 ，可 分 为 固 定 式 钻 模 板 、 铰 链 式 钻 模 板 、 可 卸 式 钻 模 板 、 滑 柱 式 钻 模 板 和 活 动 钻 模板 等 。在 此 套 钻 模 夹 具 中 选 用 的 是 可 卸 式 钻 模 板 ， 在 装 卸 工 件 时 需 从 夹 具 体 上 装 上 或卸 下 ， 钻 模 板 在 夹 具 体 上 采 用 定 位 销 一 面 双 孔 定 位 ， 螺 栓 紧 固 ， 钻 模 精 度 较 高 。42.6 定位误差的分析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。 gwj21与机床夹具有关的加工误差 ，一般可用下式表示：jMjjWDAZWj 由参考文献5可得：定位误差 ： 11minDWd2i 2min. DdJarctgL其中：，10.52Dm20D，d .3dm， inin4 夹紧误差 ： cos)(inmaxyj其中接触变形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNl查5表 1215 有 。 10.4,0,.42,0.7zKCcos8jym 磨损造成的加工误差： 通常不超过Mj5. 夹具相对刀具位置误差： 取AD01.误差总和： 0.853jw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。2.7 夹具设计及操作的简要说明22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，用定位块定位最后一个转动自由度。23总 结设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD 等制图软件，为我们踏入社会打下了好的基础。课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此我们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了很多，也非常珍惜大学给我们的这次设计的机会，它将是我们课程设计完成的更出色的关键一步。24致 谢这次课程设计使我收益不小，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，不过我的指导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，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，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，她严肃的科学态度，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。从题目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。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。25参考文献1 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，111134。2 张进生。机械制造工艺与夹具设计指导 。机械工业出版社，111115。3 李庆寿。机床夹具设计 。机械工业出版社，111111。4 李洪。机械加工工艺手册 。北京出版社，111134。5 上海市金属切削技术协会。金属切削手册 。上海科学技术出版社，2544。6 黄如林，刘新佳，汪群。切削加工简明实用手册 。化学工业出版社，2544。7 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计M，重庆：重庆大学出版社，111115。8 周永强，高等学校课程设计指导M ，北京：中国建材工业出版社，2540。11 刘文剑，曹天河，赵维，夹具工程师手册M，哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，111134。10 王光斗，王春福。机床夹具设计手册 。上海科学技术出版社，2540。11 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.上海科学技术出版社，11184。 12 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，111111。11 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，2540：11-111。14 王光斗，王春福，机床夹具设计手册M ，上海科学技术出版社，2540。15 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，25HT200：4-17