KCSJ-01课程设计-“手柄”零件机械加工工艺夹具设计说明书

1、文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持 一、前言错误!未定义书签 二、零件的分析 错误!未定义书签 2.1零件的作用错误!未定义书签。 2.2零件的工艺分析错误!未定义书签。 三、工艺规划设计 错误!未定义书签 3.1毛坯的制造形式错误!未定义书签。 3.2基面的选择错误!未定义书签。 3.3工艺路线的拟定错误!未定义书签。 3.4毛坯尺寸及其加工余量的确定 错误!未定义书签。 3.5其他尺寸及其加工余量的确定 错误!未定义书签。 3.6确定各工序切削用量及基本工时 错误!未定义书签。 四、专用夹具设计 错误!未定义书签 4.1问题的指出 错误!未定义书签。 4.2定位基

2、准的选择 错误!未定义书签。 4.3夹具方案的设计错误!未定义书签。 4.4.切削力和夹紧力计算 错误!未定义书签。 4.5夹紧力的计算 错误!未定义书签。 五、 定位误差分析错误!未定义书签 六、 零、部件的设计与选用 错误!未定义书签 6.1挡销选用 错误!未定义书签。 6.2钻套、衬套、钻模板设计与选用 错误!未定义书签。 七、 确定夹具体结构尺寸和总体结构 错误!未定义书签 八、本章小结错误!未定义书签 九、自我小结 错误!未定义书签 十、参考文献 错误!未定义书签 山西工程技术学院 毕业设计说明书 毕业生姓名： 专 学 业：机械制造与自动化 号： 6 指 导 教师： 赵彤涌 所 属

3、系部： 机械电子工程系 二一七年五月 山西工程技术学院 毕业设计评阅书 题目：CA6140车床主轴箱设计 机械电子工程 系 机械制造与自动化 专业 姓名 李 俊 设计时间：2017年3月13日2017年5月14日 评阅意见： 成绩： 指导教师：（签字） 职 务： 年 月 日 4文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑. 山西工程技术学院 毕业设计答辩记录卡 机械电子工程 系 机械制造与自动化专业 姓名 李 俊 答 辩 内 容 问题摘要 评议情况 记录员： （签名） 成 绩 评 定 指导教师评定成绩 答辩组评定成绩 综合成绩 注：评定成绩为100分制，指导教师为30%，答辩组为70% 专业

4、答辩组组长： （签名） 年 月 日 文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 设计手柄的机械加工工艺规程及工艺设备 一、 前言 1. 简介 机械制造技术基础课程设计是我们学完了大学全部基础课， 技术基础课以及 大部分专业课之后进行的， 这是我们在进行毕业设计之前对所有各课程的一次深 入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此， 它在我们四年的大 学生活中占有重要的地位。 本次课程设计内容包括零件的分析， 工艺路线的制定，工艺规划设计，某道 工序的夹具设计以及该道工序的工序卡， 机械加工综合卡片， 夹具装配图以及夹 具底座零件图的绘制等等。 就我个人而言，希

5、望能通过这次课程设计对未来即将从事的工作进行一次适 应性的训练，从中锻炼自己分析问题， 解决问题的能力， 并学会将所学到的理论 知识应用到具体的实际生产问题中来，为以后走向社会打下坚实的基础。 由于能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请老师批评指正。 2. 设计目的 机械制造技术基础课程设计是在学完了机械制造技术基础课程进行了生产 实习之后的一个重要的实践教学环节。 学生通过设计能获得综合运用过去所学过 的全部课程进行机械制造工艺及结构设计的基本能力， 为以后做好毕业设计、 走 上工作岗位进行一次综合训练和准备。 它要求学生综合运用本课程及有关先修课 程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设

6、计。其目的如下： 培养学生解决机械加工工艺问题的能力。 通过课程设计， 熟练运用机械技 术基础课程中的基本理论及在生产实习中学到的实践知识， 正确地解决一个零件 在加工中定位、加紧以及工艺路线安排、 工艺尺寸确定等问题， 保证零件的加工 质量，初步具备设计一个中等复杂程度零件的能力。 培养学生熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。 进一步培养学生识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能。 二、零件的分析 2.1 零件的作用 该零件为典型的杆类零件， 而且为连杆类。 因此，其主要的要素包括两侧面， 大、小头孔。另外，还有其它辅助要素：小头的槽盒大头的径向孔以及杆身的部 分的锻造机构。手

7、柄一头通过 38mnJL连接，另一头通过 22mmfL其它部件连 接，即该手柄的作用是实现运动的传递作用。 2.2 零件的工艺分析 该手柄的加工表面分三种，主要是孔的加工，两侧面的加工，槽的加工，各 组加工面之间有严格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求， 特别是孔的 加工，几乎都要保证 Ra3.2un 的表面粗糙度，因而需精加工， 现将主要加工面分 述如下： 该零件共有3个孔要加工： 38mnfL是零件的主要加工面，多组面，大头 孔与两侧面的垂直度为0.08，孔口倒角为1X45,尺寸精度为 38H8,因而 是后续工序的主要精基准面，需精加工且尽早加工出来；22mmd、头孔与 38mn大头

8、孔有中心距为128土0.2，小头孔孔口倒角为1X45,尺寸精度为 22H9,也要精加工； 4mn注油孔是通孔，通过两孔中心连线及对两侧对称 面，没有位置尺寸度要求，只需要转床粗加工。 该零件共有2个侧面要加工：两个侧面是配合 38mn孔后续工序的主要精 基准面，需要精加工。 该零件仅有1个槽需加工： 22mn小头孔键槽两侧面粗糙度为 Ra6.3un，尺 寸精度为10H9,需精加工。 三、工艺规划设计 3.1 毛坯的制造形式 零件材料为 45，根据选择毛坯应考虑的因素，该零件体积较小，形状较复 杂，外表面采用不去除材料方法获得粗糙度要求，由于零件生产类型为成批， 6文档来源为 ：从网络收集整理

9、.word 版本可编辑 . 文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 批生产，而砂型锻造生产成本低，设备简单，故本零件毛坯采用普通模锻。 由于零件上两孔都较大，且都有严格的表面精度要求，故都要留出足够的加 工余量。 3.2基面的选择 基面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。 粗基准选择应为后续加工提供精基准，由于两侧面较平整且加工精度较高， 故以2个主要侧面为基准。 精基准主要考虑如何保证加工精度和装夹方便，该零

10、件上重要表面是大头孔 38H8由于其与底面有垂直度关系，所以底面自然成为精基准面，考虑到第二 基准面选择的方便性，将其精度由原来的 37H11提高到 38H8该定位基准 组合在后续孔的加工中，以及孔上径向孔的加工中都将作为精基准面。 3.3工艺路线的拟定 拟定工艺路线的内容除选择定位基准外，还要选择各加工表面的加工方法， 安排工序的先后顺序，确定加工设备，工艺装备等。工艺路线的拟定要考虑使工 件的几何形状精度，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理保证，成批生产还 应考虑采用组合机床，专用夹具，工序集中，以提高效率，还应考虑加工的经济 性，以便使生产成本尽量下降。 10.模锻毛坯； 20.粗铣端

11、面B; 30.粗铣端面A; 40.精铣端面B; 50.精铣端面A； 60.粗镗小头孔； 70.粗镗大头孔； 80.粗铣小头槽； 90.精铣小头槽； 100.钻大头径向孔 4; 110.精镗小头孔 22; 120. 精镗大头孔 38; 130. 倒角 ; 140. 检验入库。 10. 模锻毛坯 ; 20.粗铣端面B,以端面A为定位基准； 30.粗铣端面A,以端面B为定位基准； 40.精铣端面B,以端面A为定位基准； 50.精铣端面A,以端面B为定位基准； 60.粗镗小头孔，利用端面 A,大头孔和小头孔定位，保证128mm; 70.粗镗大头孔，定位与切工序相同； 80.粗铣小头槽，利用端面 A,大

12、头孔和小头孔槽定位，保证 85mm; 90.精铣小头槽，定位与毗工序相同； 100. 钻大头径向孔 4,利用两端面,大头孔和小头孔中心连线定位 ； 110.精镗小头孔 22,定位与切工序相同； 120.精镗大头孔 38,定位与切工序相同； 130. 倒角，手工倒角，去毛刺 ； 140. 检验入库。 3.4毛坯尺寸及其加工余量的确定 手柄零件材料为45,毛坯重量约为1.56kg，生产类型为中批或大批生产，采 用普通模锻生产。 查表确定加工余量： 普通模锻，材料为45钢，分模线平直对称，材质系数M1,复杂系数=1.56/1.8 宀0.87,为S1级，厚度为26mm普通级，查的上下偏差分别为+1.4

13、和-0.6，确 定毛坯尺寸为 29mm。 根据工序要求，两侧面经过四道工序，先粗铣端面B,再粗铣端面A,精铣 端面B,最后精铣端面A,各步余量如下： 粗铣：由机械加工工艺手册第一卷表 3.2-23 ，其余量值规定，零件厚 度大于6mn到30mm宽度小于100mm其加工余量为1.0mm 精铣：由机械加工工艺手册第一卷表 3.2-25 ，其余量值规定，零件厚 度大于6mn到30mm宽度小于100mm其加工余量为0.5mm 故锻造造毛坯的基本尺寸为 26+ 1 + 1 + 0.5 + 0.5 = 29mm。又根据前面铸 件尺寸公差标准值，取尺寸公差的上偏差为1.4mm下偏差为-0.4mm。故： 毛坯

14、的名义尺寸：26 + 1.0 + 1.0 + 0.5 + 0.5 = 29mm 毛坯的最小尺寸：290.4 = 28.6mm 毛坯的最大尺寸：29+ 1.4 = 30.4mm 粗铣端面B后的最大尺寸：26+ 1.0 + 0.5 + 0.5 + 1.4 = 29.4mm 粗铣端面B后的最小尺寸：26+ 1.0 + 0.5 + 0.5 0.4 = 27.6mm 粗铣端面A后的最大尺寸：:26 + 0.5 + 0.5 + 1.4 = 28.4mm 粗铣端面 A后的最小尺寸：26 + 0.5 + 0.5 0.4 = 26.6mm 精铣后尺寸与零件尺寸相同，但由于设计零件图纸并未给出具体的公差等 级，现

15、按机械加工工艺手册表5.29 ,粗铣一精铣所能达到的经济精度取IT8, 按入体原则取值。故精铣后尺寸为 26mm。 根据工序要求， 22H9mrJL由粗镗到精镗得到，查机械加工工艺手册 得粗镗的公差上偏差0.21mm下偏差为0,故： 毛坯的名义尺寸：22 - 0.8 3.2 = 18mm 毛坯的最大尺寸：18+ 1.4 = 19.4mm 毛坯的最小尺寸：18 0.4 = 17.6mm 粗镗小头孔后的最大尺寸：18+ 3.2 + 0.4 + 0.21 = 21.81 mm； 粗镗小头孔后的最小尺寸：18+ 3.2 1.4 = 19.8 mm。 精铣后尺寸与零件尺寸相同，但由于设计零件图纸并未给出

16、具体的公差等 级，现按机械加工工艺手册表5.29 ,粗铣一精铣所能达到的经济精度取IT8, 按入体原则取值。故精铣后尺寸为 22H9mm 根据工序要求， 38H8mr孔L由粗镗到精镗得到，查机械加工工艺手册 得粗镗的公差上偏差0.25mm下偏差为0故： 毛坯的名义尺寸：38 1 3 = 34 mm 毛坯的最大尺寸：34 + 1.4 = 35.4mm 10文档来源为 ：从网络收集整理 .word 版本可编辑 . 文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 毛坯的最小尺寸：34 - 0.4 = 33.6mm 粗镗大头孔后的最大尺寸： 3430.40.25=37.65mm；

17、 粗镗大头孔后的最小尺寸： 343-1.40.25=35.85mm。 精铣后尺寸与零件尺寸相同，但由于设计零件图纸并未给出具体的公差等 级，现按机械加工工艺手册表5.29 ,粗铣一精铣所能达到的经济精度取IT8, 按入体原则取值。故精铣后尺寸为 38H8mm 3.5其他尺寸及其加工余量的确定 其他工序尺寸包括 1个孔， 1个槽，现仅分析主要的 1 个槽的加工余量及尺 寸偏差。 精铣槽，Ra= 6.3um； 根据机械加工工艺手册 ，按粗铣到精铣的加工为： 粗铣： 9H11mm； 精铣：精铣。 3.6确定各工序切削用量及基本工时 工序 20：粗铣端面 B （ 1）粗铣端面 B 取背吃到量ap 3m

18、m，选用X52型立式铣床，每齿进给量fz 0.12mm/ z 工件材料 45 ，锻造 ，高速钢镶齿铣刀、 dw 125mm 齿数 z 14，查表 5.8 确定铣削速度 vc 79.8m/min 采用X52立式铣床，查表3.6，取转速nw 160r/min，故实际铣削速度 当 nw 160r / min 工作台每分钟进给 fm 为 由工艺手册得 工序 30：粗铣端面 A （ 1）粗铣端面 B 取背吃到量ap 3mm，选用X52型立式铣床，每齿进给量fz 0.12mm/ z 工件材料 45 ，锻造 ，高速钢镶齿铣刀、 dw 125mm 齿数 z 14，查表 5.8 确定铣削速度 vc 79.8m/

19、min 采用X52立式铣床，查表3.6，取转速nw 160r/min，故实际铣削速度 当nw 160r / min工作台每分钟进给 fm为 由工艺手册得 ap 0.5mm 每齿进给量 fz 0.05mm/z查表 X52 nw 65r/min故实际铣削速度 当nw 65r / min ，工作台每分钟进给量 ap 0.5mm 每齿进给量 fz 0.05mm/z查表 X52 nw 65r/min故实际铣削速度 当nw 65r / min ，工作台每分钟进给量 钻孔一18mm标准咼速钢麻花钻，扩孔一19.8mm标准咼速钢扩孔钻，铰孔一 22mm标准高速铰刀。 (1) 钻孔 切屑用量： 取背吃刀量ap

20、18mm,由参考文献2可查出，根据z525立式钻床，取进给量 f 0.48mm/ r，切屑速度：vc 17m/min， kmv 0.88， klv 0.75，则修正后的 切屑速度 vC 17 0.88 0.75 11.22m/min，即 198.4r / min 1000v1000 11.22 ns gdw18- 查参考文献2表3.17，取n.195r/min， 故实际切屑速度为Vc dw Rw 1000 18 195 1000 11.02r / min 。 17文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 切屑用时: cotkr 2 r (12)mm=10mm D 9.8, kr 4

21、5o， l2 1mm， l 12mm tbitxi(tjitfi) 0.06(14.4 2.3) 0.06 1s，tdjitjitfitbitx!17.7s (2) 扩孔 切屑用量： 取背吃刀量ap 0.9mm，由参考文献2可查出，根据z525立式钻床，取进给量 f 0.62mm/ r，切屑速度：Vc 25m/ min， kmv 0.88， k” 0.75，则修正后的 切 屑 速 度 vC 25 0.88 0.7522.44m/min ，即 ns 1000v gdw 1000 22.44 19.8 360.7 r / min， 查参考文献2表3.17，取入 272 r / min， 故实际切屑

22、速度为Vc 切屑用时： 1000 19.8 272 1000 16.9r / min。 l1 cotkr 2 (12)mm=10mm D 9.8, kr 45o， l2 1mm， l 12mm l l l 12101 故 ti2 120.13min7.8s，tf2 0.167.8 0.16 1.25s， j fnw 0.62 272 tb2 tx2 (tj2 tf2)0.06 (7.8 1.25) 0.06 0.54s，S tf2 tx2 9.6s (3) 铰孔 切屑用量： 取背吃刀量ap 0.1mm，由参考文献2可查出，根据z525立式钻床，取进给量 f 0.81mm / r，切屑速度： v

23、 8.2m / min， kmv 0.88， k” 0.99，则修正后的 切 屑 速 度vC 8.2 0.88 0.99 7.14m/min，即 ns 1000v gdw 1000 7.14 20 113.69r/min， 查参考文献2表3.17，取nw 97r / min ， 故实际切屑速度为vc盘 20 976.09r / min。 1000 切屑用时： D l1cot kr (12)mm=10mm D 10mm， kr 45o， l2 1mm， l 12mm I h J fnw 25 0.19 13 0.81 97 0.29 min 17.4s tf3 tj3 0.1617.4 0.16

24、2.8s， tb3 tx3 (tj3 tf3)0.061.2S， tdj3 t j3 tf 3 tb3 tx3 21.4S o (1)钻孔 切屑用量： 取背吃刀量ap18mm,由参考文献2可查出，根据z525立式钻床，取进给量 f 0.48mm/ r，切屑速度：vc 17m/min , kmv 0.88 , klv 0.75，则修正后的 切 屑 速 度vC 17 0.88 0.75 11.22m/min，即 ns 1000V1000 11.22 gdw18 198.4r / min 查参考文献2表3.17，取入195r/min， 故实际切屑速度为vc 1000 18 195 1000 11.0

25、2r / min。 切屑用时: l1 cotkr 2 (12)mm=10mm D 9.8, kr 45o， l2 1mm， I 12mm 故tj1 * 0 0.24min 14.4s，tf1 tj1 0.160.24 0.162.3s， tb1 tx1 (tj1 tf1)0.06(14.4 2.3) 0.06 1s，tdj1 tj1 tf1 tb1 tx1 17.7s (2)扩孔 切屑用量： 取背吃刀量ap 0.9mm,由参考文献2可查出，根据z525立式钻床，取进给量 0.62mm/r，切屑速度: vc 25m/min，kmv 0.88，klv 0.75，则修正后的 vC 25 0.88 0

26、.7522.44m/min 1000v1000 22.44 gdw19.8 360.7 r / min， 查参考文献2表3.17，取入 272 r / min， 故实际切屑速度为 盐1爲272 169/伽 切屑用时： li cotkr 2 (12)mm=10mr，i D 9.8, kr 45o， l2 1mm， l 12mm l l l12101 故 tj2 l l1 l210.13min7.8s，tf2 0.16 7.8 0.16 1.25s， fnw 0.62 272 tb2 tx2(tj2 tf2) 0.06 (7.8 1.25) 0.06 0.54s, tdj2tj2 tf2 tb2

27、tx2 9.6s ap 5mm , 11 v钻=0.48=0.16mm/r, 取 33 0.21mm / r Vc 1 v钻=8.5m / min ，ns 1000v1000 8.5 gdw 90.1r /min，取 nw 97r / min 30 实际切屑速度为Vc dwnw 1000 30 97 1000 9.14r / min。 切屑用时: l 3mm, l1 =2mm tj4 l fnw l1 0.32min19.2s 0.16 97 tf4 tj4 0.1619.2 0.16 3.1s， tb4 tx4 (tj4 tf4) 0.061.3s， tdj4t j4 tf 4 tb4 42

28、3.6s o 单件工序总时间：tdjtdj1 tdj2tdj3 tdj4723s ，精铣小头槽 ap 3mm 每齿进给量 0.20mm / z高速钢镶齿三面刃铣刀 dw 80mm，齿数Z=10查表 确定铣削速度 V 40m / min 采用x62卧式铣床，取转速nw 150r / min故实际铣削速度为 当nw 150r / min，工作台每分钟进给量 fmfz Z nw 0.2 10 150 300mm/min 工序时间: td 5.28 0.84 0.37 6.5s半精铣 dj1 ap 0.5mm 每齿进给 fz 0.08mm / z dw 80mm 齿数 Z 10 确定铣削速度 V 26

29、.5m/min 采用x62卧铣 取转速nw 95故实际铣削速度为 当nw 95r/min工作台每分钟进给量 工序基本时间丨21mm li 3.4mm I22 工序&钻大头径向孔 4 钻孔：4mm,H11 (1)钻孔工步 切屑用量： 取背吃刀量ap 2 mm由参考文献2可查出，根据z525立式钻床，取进给量 0.17mm/ r，切屑速度：vc 20m/ min，即 ns 1000v1000 20 gdw 3.14 2 649.9r / min 查参考文献2表3.17，取 入 545r / min , 故实际切屑速度为vc dw nw 1000 9.8 545 1000 16.77r /min。

30、切屑用时: l1 cotkr 2 (1 2)mm=5.9mm D 9.8, kr 45o, l2 1mm , l 25mm tb1tx1(tj1 tfj 0.06 1.4s ,tdj1t j1 t f1tb1tx1 25.1s。 (2)粗铰孔工步 切屑用量： 取背吃刀量ap 0.08mm ,由参考文献2可查出，根据z525立式钻床，取进给 量 f 0.3mm/ r，切屑速度：Vc 14m/min，即 ns 1000v gdw 1000 14 9.96 447.7 r / min。 查参考文献2表3.17，取佩 392r / min , 故实际切屑速度为vc 虹 一96 392 12.26r/m

31、in 1000 1000 切屑用时： l10.1mm , l215mm,I 25mm l i i 250115 tj2 -20.34min 20.5s，tf2 tj2 0.1620.5 0.163.3s， Jfnw0.3 392 tb2 tx2 (tj2 tf2)0.06 1.4s， tdj2 tj2 t f 2 tb2 tx2 252s 机床：Z525钻床 刀具：倒角钻头 量具：游标卡尺U型 夹具：专用夹具 四、专用夹具设计 4.1问题的指出 由于生产类型为成批，大批生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加 工质量，故需设计专用夹具。 由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要

32、考虑如何降低 降低生产成本和降低劳动强度。 本次设计选择设计是针对、钻、扩、铰22H9孔，38H9孔的夹具，它将用 于Z525钻床。 4.2定位基准的选择 该工序要求中心线与端面（有位置要求，因此可以得出该孔在两个侧面的正 中心上，并且还要求其孔为通孔，由于端面经过精铣，精度比较高，因而工序基 准为端面A,为了便于加工，选取适当的定位基准，保证其加工要求。夹具设计 应首先满足这些要求，在保证较高的生产效率的前提下， 还应考虑夹具体制造工 艺性和生产经济性。加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定可靠，并且夹 具体应具有较好的刚性。 据夹具手册知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工

33、 序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。拟定加工路线的第一步是选择定位基 准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最 终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是 使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。 因此 文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 我们应该根据零件图的技术要求， 从保证零件的加工精度要求出发， 合理选择定 位基准。 此零件图没有较高的技术要求， 也没有较高的平行度和对称度要求， 所 以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。 圆台外圆及两 端面都已加

34、工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的端面作为定位精基准， 来设计本道工序的夹具，以已加工好的端面作为定位夹具。 4.3 夹具方案的设计 如图所示，为了加工通孔，必须使其完全定位。因此初步的设计方案如下 , 首先必须明确其加工时应如图所示，这样水平放置，便于钻床加工。那么要 使其完全定位，可以采用：一面加固定V型块和滑动V型块定位，这样既简单又 方便。如上图所示，一底面限制的自由度有3个，一个固定V型块限制两个自由 度，一个滑动V型块限制限制一个自由度，为使定位可靠，加工稳定，我所设计 的定位方案，总共限制了工件的全部 6个自由度，属于完全定位。 方案 2： 选底平面一面、 棱形销定位，夹紧

35、方式选用螺母在心轴上夹紧。该心轴需要 在上面钻孔，以便刀具能加工工件上的小孔。 方案 3： 选底平面一面、 棱形销定位，夹紧方式选用螺母在心轴上夹紧。 该心轴需要 在上面钻孔，以便刀具能加工工件上的大孔。 方案 4： 一面加固定V型块和固定V型块定位，这样既简单。如上图所示，一底面限 制的自由度有3个，一个固定V型块限制两个自由度，一个固定V型块限制限制 一个自由度，为使定位可靠，加工稳定，我所设计的定位方案，总共限制了工件 的全部 6个自由度， 属于完全定位。可是这种方案无法调节。 如果毛坯超差还得 通过螺丝调节。 在该定位方案中，一个支撑面顶住，限制了 z轴的移动，z轴的旋转，y轴 的旋转

36、三个移动自由度。一个固定 V型块限制了 y轴的移动，x轴的移动，一个 滑动V型块限制了 z轴的旋转，这样6个自由度全部被限制 根据上面叙述选择方案一。 4.4.切削力和夹紧力计算 （1）刀具： 刀具用高速钢刀具钻头 机床：Z525 机床 切削力公式：Ff 667D1.2f 0.7Kp 式中 D 22mm 或 D 38mm 0.22mm /r 查表1 2 8得：Kp （总 0.75 21文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 其中：b 0.6Kp 0.0048 即：Ff 955.08(N) 实际所需夹紧力：由参考文献5表1 2 12得: 有: 10.7, 20.16 安全系数K可按

37、下式计算有： 式中：K。K6为各种因素的安全系数，见参考文献5表1 2 1可得: 所以 WK K Ff 955.08 1.56 1489.92( N) 4.5夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由N匸f2KF 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取f1f2 0.25 F=Pz+G G 为工件自重 螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 夹紧螺钉： 公称直径d=20mm材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 10.32 B 0.32 600 192MPa 极限应力幅： kmk aim,151.76MPa k 许用应力幅： a迴 17.3MPa Sa s s=2.54 取s=4 得120MPa 4 Fh

38、 2 de2 2.8 满足要求 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的 夹紧力 五. 定位误差分析 （1）定位元件尺寸及公差确定。 夹具的主要定位元件为一平面和 V 型块间隙配合。 （2）工件的工序基准为孔心， 当工件孔径为最大， 定位销的孔径为最小时， 孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具 是用来在卧式镗床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接 触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径 公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销 中心连线方向相同，

39、则其定位误差为： Td=Dmax-Dmin 该夹具以一面两销定位，两定位销孔尺寸公差为80。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。 与机床夹具有关的加工误差 j ，一般可用下式表示： 由参考文献 5 可得： 两定位销的定位误差 ： 其中： D1 0.052mm ， D2 0mm d1 0.011mm ， d2 0.023mm 1min 0mm ， 2min 0.034mm 且：L=80mm,得： 夹紧误差 ： j?j （ymax ymin ） cos 其中接触变形位移值： 查 表 1 215 有 KRaz 0.004,Khb0.0016C 0.412,

40、 n 0.7。 磨损造成的加工误差： j ?M 通常不超过 0.005mm 文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持 夹具相对刀具位置误差：d?a取0.01mm 误差总和: w 0.085mm 0.3mm 23文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑 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 六、零、部件的设计与选用 6.1挡销选用 本夹具选用一挡销来定位，其参数如下表: 表2.2挡销销 d H d 公称尺寸 允差 12 20 10 +0.034 65 5 3 8 1 6 1.5 0.023 6.2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

41、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。 .尺寸表 d D D 1 H t 基本 尺寸 极限 偏差F7 基 本尺 寸 极限 偏差D6 01 +0.016 +0.006 3 +0.010 +0.004 6 6 9 - 0.008 1 1.8 4 n +0.016 +0.008 7 1.8 2.6 5 8 2.6 3 6 9 8 12 16 3 3.3 +0.022 +0.010 3.3 4 7 +0.019 +0.010 10 45 8 n 11 56 10 13 10 16 20 68 +0.028 +0.013 12 +0.023 +0.012 15 8

42、10 15 18 12 20 25 10 12 +0.034 +0.016 18 22 12 15 22 +0.028 +0.015 26 16 28 36 15 18 26 30 0.012 18 22 +0.041 +0.020 30 34 20 36 45 22 26 35 +0.033 +0.017 39 26 30 42 46 25 45 56 30 35 +0.050 +0.025 48 52 35 42 55 +0.039 +0.020 59 30 56 67 42 48 62 66 48 50 70 74 0.040 钻模板选用翻转钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上 七、确定

43、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 大最复杂的基础件。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 产生的切屑有一部分还会落在夹具体上，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

44、计的基本要求 （1）应有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表 面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 文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足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， 结构比较复杂， 而且各表面间的相互位置精度要 求高