机械课设-三孔连杆工艺规程及φ35h6孔夹具设计含工艺卡工序卡

1、机械制造技术课程设计说明书设计题目:三孔连杆零件的工艺规程及钻35h6孔的夹具设计学 生：学 号：专 业:机械设计制造及其自动化班 级:指导教师:目录序言1设计题目21. 零件的分析31.1零件的作用31.2零件的工艺分析32. 工艺规程设计52.1确定毛坯的制造形式52.2基准面的选择52.3制定工艺路线7231加工方法的选择72.3.2加工顺序的安排72.4机床设备及其刀具量具的选择112.5余量与工序尺寸的确定132.5.1机械加工余量132.5.2工序尺寸及毛坯尺寸142.6 确定切削用量及基本工时153. 夹具设计243.1问题的提出253.2定位基准的选择253.3切削力和夹紧力的

2、计算253.4定位误差分析273.5夹具设计及操作的简要说明303.6钻套设计313.7夹具设计及操作的简要说明31总结34参考文献35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。三孔连杆的加工工艺规程及其钻30h6孔的夹具设计是在 学完了机械

3、制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料 等进行课程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。a025h6je3es270 土 0z0+1se设计题目设计“三孔连杆”零件机械加工工艺规程及某一重要工序的夹具。年产5000 件。 其余0技术要求1. 锻造拔模斜度不大于7。4.未注倒角

4、0.5x452. 连杆不得有裂纹，夹渣等缺陷。5.材料45o3. 热处理226271hbs。1零件的分析1.1零件的作用三孔连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，并使活塞 的往复运动转变为曲轴的旋转运动，是将活塞的往复运动转变 为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞组上的燃气压力转给曲轴， 所以连杆除上下运动外，还左右摆动做复杂的平面运动，连杆工 作时，主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷，要求 它应有足够的疲劳强度和结构刚度，同时由于连杆既是转动零件, 又是运动件不能单靠加大尺寸来提高其承载能力，须综合材料选 用、结构设备。1.2零件的工艺分析从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单，

5、其主 要加工的面有g112、250、"36、的圆柱端面面，$90、q35、 ©25的内孔表面，图中所给的尺寸精度高，大部分是it6级；粗 糙度方面表现在孔的端面和内表面、巾90内孔表面为ral.6um, 4)112圆柱的端面ra6. 3um0 4)35的孔的内表面rai. 6um, *50 圆柱面为ra6. 3um> 4>25的内孔表面为rai. 6um, 4)36圆柱的端面 为ra6. 3um,耳钩的两端面为ra6. 3um,其余为ral2. 5um,要求不 高；位置要求较严格，表现在4>90孔的内表面的圆柱度为 0.0085mm、4>25内孔圆柱

6、表面对为0. 0085mm,巾35孔内表面的 圆柱度为0. 0085mm并相对于*90的孔的内表面a的平行度为 0.02mm,热处理方面需要调质处理，到226271hbs,保持均匀。通过分析该零件，其布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可 保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达 物体的形状和大小，符合要求。2. 工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之 一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度， 金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响， 因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工 余

7、量的确定也是一个非常重要的问题。零件材料为45,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，选用锻造，锻造精度为2级，能保证锻件的尺寸要 求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2. 2基准面的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证 该面有足够的加工余量。（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基 准，以保证定位准确夹紧可靠。（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多

8、数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。工件在加工第一道或最初几道工序时，一般选毛坯上未加工 的表面作为定位基准，这个是粗基准，该零件选用底面作为粗基 准来加工g50、1）112的端面和耳面。以上选择符合粗基准的选 择原则中的余量最小原则。精基准的选择应满足以下原则：（1）“基准重合”原则 应尽量选择加工表面的设计基准为 定位基准，避免基准不重合引起的误差。（2）“基准统一”原则 尽可能在多数工序中采用同一组精 基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误 差，简化夹具设计与制造。（3）“自为基准”原则 某些精加工和光整加工工序要求加 工余量小而均匀，应选择该加工表面本

9、身为精基准，该表面与其 他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4）“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及自身尺 寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加 工。（5）所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简 单、操作方便。因此以已经加工好的90h6孔和一端面为定位精基准，加工其它表面及孔。2. 3制定工艺路线231加工方法的选择制订工艺路线的出发点，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。在生产纲领已确定 为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具， 并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效 果，以便使生产成本

10、尽量降下来。同样在该零件的加工方法的选择中，我们考虑了工件的具体 情况，一般我们按加工顺序来阐述加工方案：加工表面表面粗糙度公差/精度等 级加工方法<1> 112圆柱端面ra6. 3it6粗铳一精铳面*50圆柱端面ra6. 3it6粗铳一精铳面*36圆柱端面ra6. 3it6粗铳一精铳面e 90圆柱孔rai. 6it6粗镇孔一精镇孔*35圆柱孔rai. 6it6钻一扩-钱孔*25圆柱孔rai. 6it6钻一扩-较孔2.3.2加工顺序的安排(1) 、拟定加工工艺路线工序的安排1、加工阶段的划分当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满 足要求，而要用几道工序逐步达到所要求的

11、加工质量和合理地使 用设备、人力，零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加 工，精加工两个阶段。 粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在 形状和尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率，去 除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精 基准，如加工q112、4)50、4)36圆柱的端面，孔的内表面 精加工阶段：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸 精度，留一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，并 可完成一些次要表面的加工。如巾112、"50、36端面"90、巾35、 2 25内表面精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质2

12、、基面先行原则该零件进行加工时，要将端面先加工，再以巾112下端面、内 孔圆柱面为基准来加工，因为e 112下端面和巾90内圆柱面为后续 精基准表面加工而设定的，才能使定位基准更准确，从而保证各 位置精度的要求，然后再把其余部分加工出来。3先粗后精即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗车将在较短 时间内将工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效 率，另一方面满足精车的余量均匀性要求。4、先面后孔对该零件应该先加工平面，后加工孔，这样安排加工顺序， 一方面是利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工 过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度，所以对 于三孔连杆来讲先加工

13、e90孔内圆柱面，做为定位基准再来加工 其余各孔。(2) 工序划分的确定工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少 数几道工序内完成每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数 减少，这样就减少了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹具 数目，并且利用采用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工 分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工 序只包括一简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具 等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要求 低些。综上所述：考虑到工件是中批量生产的情况，采用工序分散 辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，清洗，除锈，检验 等。(3

14、) 、拟定加工工艺路线根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则， 可以初步确定加工工艺路线，具体方案如下： 方案一工序1:锻造工序2：退火处理工序3：粗铳，精铳工件上表面工序4：粗铳，精铳工件下表面工序5：粗镇，精i109oh6孔工序6：钻，扩，较35h6孔工序7：钻，扩,較25h6孔工序8：去毛刺工序9：检验方案二工序1：锻造工序2：退火处理工序3：粗铳，精铳工件上表面工序4：粗铳，精铳工件下表面工序5：钻，扩，较0 35h6孔工序6：钻，扩，较25h6孔工序7：粗镇，精锤90h6孔工序8：去毛刺工序9：检验工艺方案一和方案二的区别在于方案一把镇孔孔放在了前面, 因为镇孔的精度较高

15、，且尺寸要求较为严格，这样我们做钻孔的 时间就可以利用镇好的孔做为定位基准，这样能能更好地保证工 件钻孔时的位置度要求具体的加工路线如下工序1：锻造工序2：退火处理工序3：粗铳，精铳工件上表面工序4：粗铳，精铳工件下表面工序5：粗镇，精镇90h6孔 工序6：钻,扩,較35h6孔 工序7：钻，扩，較25h6孔 工序8：去毛刺工序9：检验2.4机床设备及其刀具量具的选择因此根据需求对每一工序选择机床如下表工序号加工内容所选机床3粗铳，精铳工件上表面xd60324粗铳，精铳工件下表面xd60325粗镇，精镇q90h6孔t716a6钻扩较e 35孔z5257钻扩较e 25孔z525根据各加工表面各工序

16、刀具选择1：序号加工内容刀具主要参数3粗铳，精铳工件上表面不重磨损硬质合金套式面铳刀d=125b=63d=40z=6yg8 v=125m/min s=0.2m/z4粗铳，精铳工件下表面不重磨损硬质合 金套式面铳刀d=125b=63d=40z=6yg8 v=125m/min s=0.2m/z5粗镇，精镇290h6孔机夹单刃镇刀6钻扩较4> 35孔33麻花钻034.6扩孔钻035较刀7钻扩較巾25孔23麻花钻24. 6扩孔钻25较刀根据各工序所加工结构特点量具的选择工序号加工内容量具3粗铳，精铳工件上表 面塞尺4粗铳，精铳工件下表 面塞尺5粗辛堂，精镇<l)90h6 孔千分尺6钻扩较e

17、 35孔千分尺7钻扩较e 25孔千分尺25余量与工序尺寸的确定 2.5.1机械加工余量要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定一下因素：（1）公差等级由三轴连杆的技术要求，确定该零件的的公差等级为普通级。（2）加工精度零件无磨削加工工序，取加工精度f1, 般加工精度。（3）锻件重量已知机械加工后的三轴连杆为45钢,密度为7. 8克每立方厘 米，估算体积为，506立方厘米，算得重量约为4kg,由此可初步 估计机械加工前的锻件的重量为4. 5kgo（4）锻件形状复杂系数对三轴连杆进行分析计算,可大致确定锻件的包容体的长度、 宽度和高度，即350mm, 150mm, 50mm （详见毛坯图）；由

18、公式计 算出锻件的复杂系数：s二m 锻件/in 外扩包客休二4. 5/3. 5*1. 5*5*7. 8*10 0. 225查表有锻件形状复杂系数为s3级。（5）锻件材质系数由于该材料为45号钢,是碳的质量分数小于0. 65%的碳素钢, 故该锻件的材质系数属ml级。（6）零件表面粗糙度机械制造技术基础课程设计由零件图可知，该三轴连杆的各加工表面的粗糙度ral. 6um02.5.2工序尺寸及毛坯尺寸根据以上表格，分别确定各面的工序尺寸及毛坯尺寸，各工步加工余量查机械加工余量手册(以下简称工艺手册):1)e 112圆盘两端面毛坯：55-o.5+1j，mm 粗铳：51mm精铳:50±0. 2

19、mm1z二2mm1z=o.5mm2) <1> 50圆盘两端面 毛坯：40_0.5儿血1 粗铳：36mm 精铳：35 土 0. 211u11lz=2mm1z=o. 5mm3) r18圆盘两端面 毛坯：25-0. 4+l4im 粗铳：21mm 精铳：20 土 0. 211u11lz=2mm1z=o. 5mm4) © 90 孔毛坯：4>85-2.i+0- 7nun粗乍堂：精隆 *90oloo22niiii1z= 1. 5mm1z二 liiim1z=1. 5mm1z=1. 8mm1z=o. 2mm2z二 1. 8iiiiii2z=0.2mm5) e 35 孔毛坯：cl>

20、;31 .r钻：4)33mm扩：g 34. 6mm粗较：e35mm6) e 25 孔钻：<i> 23mm扩：g 24. 6mm粗较：e25mm2. 6确定切削用量及基本工时2.6.1工序3工步一：粗铳工件上表面l选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式铳刀，刀片采用yg&ap = 1.5m= 125如，v = 125m / min , z = 6。2.决定铳削用量1）决定铳削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap = .5mm 2）决定每次进给量及切削速度根据xd6032型铳床说明书，其功率为7.5kw,中等系统刚度。 根据表查出 x = 0.2mm/齿，贝ij1000 r 1

21、000 x 125 “八,.n. = = = 330r / min' ted 7t x 125按机床标准选取, = 330 r/min7rdnw 兀 x 62. 5 x 330.-,.v - = = 64. 7刃 / nun1000 1000当 nw =330r/min 时f =f zn = 0. 2 x 6 x 330 = 396如 / rniz h按机床标准选取乙=900 / r3）计算工时切削工时：则机动工时为50 + 62. 5 + 2 + 62. 5 + 112 + 2 + 120330 x 0. 2 x 6=1. 1 min工步二：精铳工件上表面1.选择刀具刀具选取不重磨损

22、硬质合金套式面铳刀，刀片采用yg&ap =o.5mnh d = 125沏，v = 125/7?/min , z = 6。2.决定铳削用量1）决定铳削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap - 0.5m m2）决定每次进给量及切削速度根据xd6032型铳床说明书，其功率为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出f: =0.15mm/齿，贝ij1000 r 1000 x 125“./n = = = 332r / min' tcd7t x 120按机床标准选取, =350厂/min7rdnw 兀 x 62 5 x 350- z .v = = = 6& im / mm1000 10

23、00当 nw =350/min 时f -f ,znw = 0. 12 x 6 x 350 = 252沏 / r ill乙x'按机床标准选取九=315“ / r3）计算工时切削工时：则机动工时为=1. 6 min50 + 63 + 1 + 112 + 63 + 1 + 120350 x 0. 12 x 62.6.2 工序4工步一：粗铳工件下表面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式铳刀，刀片采用yg&ap = 1.5mm, & = 125加，v = 125m / min , z = 6。2. 决定铳削用量4）决定铳削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap = l.5m

24、m5）决定每次进给量及切削速度根据xd6032型铳床说明书，其功率为7.5kw,中等系统刚度。 根据表查出x =齿，贝ij1000 r 1000 x 125z .n, = = = 330厂 / min、 nd 7i x 125按机床标准选取心=330 r/min7idnw 龙 x 62. 5 x 330.-.v - = = 64. im / min1000 1000当心=330/min时fm fzznw = 0. 2 x 6 x 330 = 396沏 / min按机床标准选取乙=900/7/77 / min6）计算工时切削工时：则机动工时为50 + 62. 5 + 2 + 62. 5 + 11

25、2 + 2 + 120.二=1. 1 min330 x 0. 2 x 6工步二：精铳工件下表面1. 选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铳刀，刀片采用yg&ap =o.5ma7b d = 125勿，v = 125m/min , z = 6。2. 决定铳削用量1）决定铳削深度因为加工余量不大，一次加工完成ap = 0<5/77/«4）决定每次进给量及切削速度根据xd6032型铳床说明书，其功率为7.5kw,中等系统刚度。根据表查出齿,贝！|1000r1000 x 125/ .nc = = = 332r / nun' 7id7i x 120按机床标准选取仏=350

26、 r/min7idnw 兀 x 62 5 x 350.v = = = 68. im / min1000 1000当 nw =350r/min 时fm =f 侶门”,=0. 12 x 6 x 350 = 252/7277 / min按机床标准选取盒.=315/7/77 / min5）计算工时切削工时：则机动工时为= 1.6 min50 + 63 + 1 + 112 + 63 + 1 + 120350 x 0. 12 x 62.6.3工序5工步1：粗镇"90孔查相关手册，取镇削用量，镇孔至*88mm,单边余量z二15mm, 一次镇去全部余量，ap=l. 5nmio进给量：f二1. 5im

27、n/r切削速度：查表取v=50m/min,则：n-1000v/d n =1000x 50/88 x jt=181r/min基本时间计算：l=90mm,贝ij： tj=l/fn=90/ (180x1.5) =0.33min工步2：精镇巾90孔查相关手册，取铿削用量，铿孔至巾90mm,单边余量z二1. 5mm, 一次镇去全部余量，二1. 5nmio进给量：f=0. 3<5mm/r切削速度：查表取v=120m/min, w：n=1000v/dn=1000x120/90x n=315r/min基本时间计算：l=90mm,则：tj=l/fn=90/ (315x0.35) =0.87min2.6.4

28、工序6工步1:钻孔g 33mm确定进给量，查切削手册表2. 7, 45钢。b=600mpa<800mpa,33mm 时，f= (0. 6、0. 7) x0. 5mm/r=0. 3、0. 35mm/ro 根据 z550 机床说明书，取f二0. 28nun/r o切削速度：查表得切削速度v=19m/mino所以有：ns=1000v/dw n 二 1000 x 19/33 x n =173r/min根据机床说明书，取n=175r/min,故实际切削速度为：v= k dwnw/1000= n x33x 175/1000=18. 45m/min基本时间计算：l=33mm,则:t)=l/fn=33/

29、 (175x0.28) =0.67min工步2：扩孔巾34.6mm采用刀具：4)34. 7专用扩孔钻。确定进给量：查切削手册表2. 10有f= (0.9、11) x0. 7=0. 630. 77 (mm/r)查机床说明书，取 f=0. 62mm/rov二(1/22/3)v 钻二(1/22/3) x19. 1=9. 5512. 7m/min则主轴转速为n二87. 6"116r/min,按照机床说明书取n w=89r/min实际切削速度为：v= dwnw/1000= ji x34. 7x89/1000=7. 3m/min基本时间计算：l=35mm,贝i：t)=l/fn=35/ (89x0

30、.62) =0.63min工步3：精養孔4)35mm查表确定进给量：f=0. 6mm/r,查机床说明书，取f=0. 62mm/ro切削速度：v=6m/min,所以有：ns=1000v/dw ji =1000 x 6/35 x n =198r/min根据机床说明书，取n-200r/min,故实际切削速度为：v二兀込/1000二兀 x 35x200/1000二21. 7m/min基本时间计算：1=35mm,贝tj=l/fn=35/ (200x0.62) =0.27min2.6.5工序7工步1：钻孔23mm确定进给量，查切削手册表2. 7, 45钢0 b=600mpa<800mpa,do二23

31、mm 时，f二(0. 390. 47) x0. 5mm/r二0. 1950. 235mm/r。根据z550机床说明书，取f=0. 19mm/ro切削速度：查表得切削速度v=19m/mino所以有：n3=1000v/dwti =1000x 19/23x jt =263r/min根据机床说明书，取nw=250r/min,故实际切削速度为：v二 jt(w1000二 ji x 23 x 250/1000二 18. 06m/min基本时间计算：1=25mm,则：tj=l/fn=5o/ (250x0.19) =1min工步厶扩孔24.6mm采用刀具：*24.8专用扩孔钻。确定进给量：查切削手册表2.10有

32、f二(0.7、0.9) x0. 7二0. 49、0 63 (mm/r)查机床说明书，取 f=0. 62mm/rev=(l/22/3)v 钻二(1/2"2/3) x18=9"12m/min则主轴转速为n=115. 6、154lr/min,按照机床说明书取 nw=125r/min.实际切削速度为：v= ji dwnw/1000= n x24. 6x 125/1000=5. 25m/min基本时间计算：1 二25mm,贝归 tj=l/fn=25/ (125x0.62) =0.32min工步3：较孔1)25mm查表确定进给量：f=0. 6mm/r,查机床说明书，取f=0. 62mm

33、/ro切削速度：v-6in/min,所以有：ns=1000v/dw n =1000x 6/25 x it =76. 4r/min根据机床说明书，取n=89r/min,故实际切削速度为：v= n d”ru/1000二兀 x 25x89/1000=15. 7m/min基本时间计算：i=25mm,贝!j：tj=l/fn=25/89 x 0.62=0.47min3. 夹具设计1. 机床夹具的主要功能机器的主要功能是加载工件夹具，工件定位和夹具。（1）确定在工件的定位占据夹紧过程中的正确位置。可以保 证工件的正确的大小和位置的定位精度的要求。（2）固定以夹紧工件的定位，以保持加工过程中的定位操作 的相同

34、的位置。因为在加工过程中的工件，通过各种力的作用下， 如果工件是固定的，工件会松动。由此，夹紧工件，以提供安全， 可靠的加工条件。2. 特殊功能工装夹具，主要对刀和引导特殊功能。（1）调节所述刀的切割边缘相对于工件或夹具的正确位置。 铳削夹具边缘块，其可以快速确定相对于所述切割器夹具的正确 位置。（2）引导钻夹具钻钻模板集可以快速确定钻头的位置和钻头 指导自己的行为。夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹 紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工 艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和 生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确 地

35、设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而 降低生产成本的重要技术环节之一。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。由指导老师的分配第6道工序的钻、扩、较35h6孔的夹具设计。3.1问题的提出本夹具主要用于钻、扩、较35h6孔，精度要求高，和基准 a有一定的位置要求，应满足4 35孔的轴线与e 90孔的轴线为 0.02的平行度要求。为了保证技术要求，最关键找到定位基准。 同时，应该考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。3. 2定位基准的选择工件定位基准是利用己经加工的三轴连杆内孔90和一个 端面为主要定位基准面，采用圆柱销定位，与v型块限制了 5个自 由

36、度，因为是要钻通孔，可以保证加工的准确性。33切削力和夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由机 械加工工艺师手册得：钻削力 f = cfdlffynf式(5-2)钻削力矩t = ctdfyrkt 式(5-3)有工序中查表可得cf 320 zf 1.2 yf = 0.75 ct = 0.098 zt = 2.2yt 0.8因此可计算得出f = 320 x 201-2 x o.25075 x 1 = 4076.8nt = 0.098 x 202-2 x o.250 8 x 1 = 24n由现代夹具设计手册查得工件以v型块定位时的夹紧力计算：为防止工件在切削转矩t的作用下打滑而

37、转动所需要的的夹紧力为qi =ktsinfir为防止工件在轴向力的做作用下打滑而轴向移动所需的夹紧力为kfsin 哮q2=t左为工件与v形块在圆周方向上的摩擦力办为工件与v形块在轴向方向上的摩擦因数k =心心心心心心心k。一基本安全系数，一般均取1.5加工状态系数（考虑到加工特点的系数，粗加工1.2,精加 工1）伦一刀具钝化程度（考虑刀具磨损的系数），一般取l.cfl.9伦一切削特点系数（考虑切削情况的系数），连续1,断续1.2心一考虑夹紧动力稳定性系数，手动夹紧1.3,机动夹紧1.0&考虑手动夹紧时手柄的位置的系数，若手柄位置操作方便, 手柄偏转角度范围小是，选取1.0,若手柄位置操

38、作不便，手柄 转动角度大（90° ）时，选取1.2俭一仅在有力矩企图使工件回转时，才考虑支撑面接触情况的系 数，若工件是安装在支撑钉上，接触面积小时，取1.0；若工件是安装在支撑板或者其他接触面积较大元件上时，取15 因此根据上述条件可得ko = 1.5 k、= 1.2 k2 = 1.5 k3 = 1.0 k4 = 1.3 ks = 1.0 © = 1.5因此k = 1.5 x 1.2 x 1.5 x 1.0 x 1.3 x 1.0 x 1.5 = 5.265由上述公式可得qi =22.5n5.265 x 24 x sin45°0.2 x 20q2 =3756.3

39、n5.265 x 4076.8 x sin45°0.2 x 20由上可得© > q2因此夹紧力大小应为3756. 3n3. 4定位误差分析由于本工序的加工是以心轴定位，工件孔和心轴的误差可分 为以下两种:一是工件以圆孔在过盈配合圆柱心轴上定位,所以定 位副之间无径向间隙，也即这时不存在径向基准位移误差。工件在 轴线方向上的轴向定位误差，则可利用夹紧力加以控制。由此可 见，过盈配合圆柱心轴的定位精度是相当的高。二是以圆孔在间 隙配合圆柱心轴上定位，定位分析如下：由机床夹具设计手册可得：首先考虑工件两孔中心距(270±0.1) inm要求，影响该项精度 的与夹具

40、有关的误差因素主要有:(1)定位误差：= max "min式中：dmaxt件上定位孔的最大直径；0dmiri夹具上定位心轴的最小直径。即：az)vv = 0.06夹具制造与安装误差：该项误差包括：钻模板村套轴线与定位心轴轴线距离误差， 此值为0.02mm;钻套与村套的配合间隙，又配合间隙尺寸可确 定其最大间隙为0.033mm；其次分析两孔平行度要求。(1)定位误差本次设计中定位基准与设计基准重合，因此只有基准位置误差, 其值为工件大头孔轴线对夹具心轴轴线的最大偏转角：hisin 今0.0650=0.00124心一孔轴间隙配合时，轴线最大偏转角;almax-工件大头孔与夹具心轴的最大配

41、合间隙;夹具心轴长度。(2)夹具制造与安装误差该项误差主要包括两项：1)钻套轴线对定位心轴轴线的平行度误差，由夹具标注的技术 要求可知该项误差为0.0266=0.0032)刀具引偏角为0.028=0.00466上述各项误差都是按最大值计算的。实际上各项误差不可能都出现最大值，而且各项误差方向也不可能都一样。考虑到上述各项误差的随机性，采用概率算法计算误差是恰当的：ac =a+a； + a； = 0.001 方 + 0.00孑 + 0.004? «0.005该项误差小于零件相应公差的2/3,夹具设计没有问题。3. 5夹具设计及操作的简要说明为提高生产率，经过方案的认真分析和比较，选用了

42、手动夹 紧方式（螺旋机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性 大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程岀现磨损，以及零件尺 寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定 位销。以便随时根据情况进行调整换取。3. 6钻套设计35h6的加工需钻，然后扩、钱，因为钻后还要扩、钱为了 我们钻后能及时的扩、较。故选用快换钻套（其结构如下图所示） 以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：。即先用33的麻 花钻钻孔，根据gb1141-84的规定钻头上偏差为零，故钻套孔径 为35。再用扩孔刀，较刀加工至35h6。扩工艺孔钻套结构参数如下表: 表5. 1扩工艺孔钻套数据表

43、dhddd2h%ma公称 尺寸允差353042-0.0065953125.524.525653. 7夹具设计及操作的简要说明使用圆柱销定位，采用活动v型块快速夹紧，即可指定可靠 的夹紧力。同时我们采用快换钻套，当导向的钻套磨损后，我们 松开螺钉可以快速地换下钻套。保证导向的精度，这样就大大的 提高了生产效率，适合于大批量生产。装配图附图如下aftr«31111总结课程设计是大学学习中一门重要的科目，它要求我们把大学 里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考 虑，需把金属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加 工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合 起来。同时也培养了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。所以在设计中既了解了基本概念、 基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相 结合，来完成本次设计。这次课程设计总体感觉还是非常充实的，指导老师