CA6140车床手柄座加工工艺设计规程和夹具设计

1、CA6140车床手柄座加工工艺规程和夹具设计1序言41.1设计目的41.2设计意义41.3现状分析41.4发展前景52零件的分析62.1零件的作用62.2零件的工艺分析63工艺规程设计73.1确定毛坯的制造形式73.2基面的选择73.2.1粗基准的选择73.2.2精基准的选择83.3制定工艺路线83.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定103.5确定切削用量及基本工时134夹具设计254.1问题的提出254.2夹具设计254.2.1定位基准的选择和定位元件及其他元件设计选择254.2.2切削力、夹紧力计算，夹紧装置的设计与选择264.2.3定位误差分析274.2.4夹具设计及操作的简要说明

2、28总结29致谢30参考文献31附图33摘要：本次设计内容涉及了机械加工工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合等多方面的知识。此次我设计的CA6140车床手柄座工艺规程及夹具设计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，关键是决定出各个工序的工艺设备及切削用量；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、手

3、柄座、切削用量、夹紧、定位。1序言1.1设计目的毕业之前进行这次设计是为了给我们将要毕业的大学生一次进一步学习和锻炼的机会，在整个毕业设计中提高了我们的设计能力，具体设计目的如下：(1) 培养我们解决机械加工工艺问题的能力(2) 进一步培养我们识图、制图、运用和编写技术文件等基本技能培养我们熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力1.2设计意义我设计的课题是CA6140车床手柄座的工艺规程及夹具设计，设计的意义就在丁，在设计过程中了解该零件存在的问题，找出解决这些问题的方法，通过自己的设计对该零件的结构进行进一步改进，以达到改善零件工作性能，提高零件工作效率的目的。对夹具创新设计的研究，

4、对国内机械制造有着重要意义：(1) 保证加工精度采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床、刀具之间的相互位置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高且稳定。(2) 提高生产率、降低成本用火具装火工件，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著地减少了辅助工时；用火具装火工件提高了工件的刚性，因此可加大切削用量；可以使用多件、多工位夹具装火工件，并采用高效夹紧机构，这些因素均有利丁提高劳动生产率。另外，采用夹具后，产品质量稳定，废品率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显地降低了生产成本。(3) 扩大机床的工艺范围使用专用夹具可以改变原机床的用途和扩大机床的使用范围，实现一机

5、多能。例如，在车床或摇臂钻床上安装鲤模夹具后，就可以对箱体孔系进行鲤削加工；通过专用夹具还可将车床改为拉床使用，以充分发挥通用机床的作用。(4) 减轻工人的劳动强度用火具装火工件方便、快速，当采用气动、液压等夹紧装置时，可减轻工人的劳动强度。1.3现状分析手柄座已经广泛被用到各个技术领域，它的存在使机床的操作很方便，大大提高了工业领域生产的效率，随着技术的不断进步，生产都向着自动化、专业化和大批量化的方向发展。这就要求企业提高生产率，提高利用率。减少浪费，降低成本。现阶段国内手柄座的设计和制造还存在一些问题，设计水平不是很高，在零件的加工技术方面，国内技术水平还不及西方发达国家那么先进，这些问

6、题急需得到解决。设计中包含机床夹具的设计，国内外机床夹具的发展现状分析：国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工件品种已占工件种类总数的85%fc右。现代生产要求.内容齐全.学习、分享、下载企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场的需求与竞争。然而，一般企业都仍习惯丁大量采用传统的专用夹具，一般在具有中等生产能力的工厂里，约有数千甚至近万套专用夹具；另一方面，在多品种生产的企业中，每隔3-4年就要更新50%-80帝右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为10%-20%E右。特别是近年来，数控机床、加工中心、成组技术、柔性制造系统等新加工技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：(

7、1) 能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本；(2) 能装夹一组具有相似性特征的工件；(3) 能适用丁精密加工的高精度机床夹具；(4) 能适用丁各种现代化制造技术的新型机床夹具；(5) 采用以液压站等为动力源的高效夹紧装置，以进一步减轻劳动强度和提高劳动生产率；(6) 提高机床夹具的标准化程度。1.4发展前景机床夹具是机械加工不可缺少的部件，机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展，在其带动下，火具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向研究。(1) 高精化：高精机床加工精度提高，降低定位误差，提高加工精度对夹具制造精度要求，机床夹具精度已提高到微

8、米级，世界知名夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，适应不同行业需求和经济性，夹具有不同型号，以及不同档次精度标准供选择。(2) 高效化：提高机床生产效率，双面、四面和多件装火火具产品越来越多。减少工件安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮火紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断推陈出新。新型电控永磁火具，火紧和松开工件只需1-2秒，火具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。模块、组合化：夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具已成为夹具技术开发基点。省工、省时，节材、节能，体现各种先进夹具系统创新之中。模

9、块化设计为夹具计算机辅助设计与组装打下了基础，应用CA俄术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。(3) 通用、经济化：夹具通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式夹具系统，一次性投资比较大，夹具系统可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国戴美乐公司孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样焊接火具。元件功能强，使夹具通用性好，元件少而精，配套费用低，经济实用，很有推广应用价值。2零件的分析2.1零件的作用图2-1CA6140车床手柄座零件图（CA6

10、140lathehandleseatdetaildrawings题目所给的零件是CA6140车床的手柄座。它位丁车床操作机构中，可同时操纵离合器和制动器，即同时控制主轴的开、停、换向和制动。操作过程如下：当手把控制手柄座向上扳动时，车床内部的拉杆往外移，贝U齿扇向顺时针方向转动，带动齿条轴往右移动，通过拨义使滑套向右移，压下羊角形摆块的右角，从而使推拉杆向左移动，丁是左离合器接合，主轴正转；同理，当手把控制手柄座向下扳动时，推拉杆右移，右离合器接合，主轴反转。当手把在中间位置时，推拉杆处丁中间位置，左、右离合器均不接合，主轴的传动断开，此时齿条轴上的凸起部分正压在制动器杠杆的下端，制动带被拉紧

11、，使主铀制动。手柄与该零件通过25mnfL连接，机床内部零件通过10mmfL与手柄座连接，即CA614昨床手柄座的作用是实现运动由外部到内部的传递。2.2零件的工艺分析CA614昨床手柄座有多处加工表面，其间有一定位置要求，分述如下：1. 以25H8为中心的加工表面2. 这一组的加工表面有25H8的孔，以及上下端面，下端面为45的圆柱端面；孔壁上有距下端面11mm与25H8孔中心轴所在前视面呈30角的螺纹孔，尺寸为M1Q另外还有一个尺寸为6H9m啪键槽，孔与键槽的总宽度为27.3H10mm.内容齐全.学习、分享、下载以14H7为中心的加工表面该组的加工表面有14H7的孔（有位置要求），加工时测

12、量深度为25mnp钻孔深度为28mm上孔壁有一个5配皎的锥销通孔，该通孔有位置要求。以及14H7孔的端面。3. 以10H7为中心的加工表面4. 本组的加工表面有10H7的孔（两个），及其两个内端面（对称），两端面均有位置要求，端面之间的距离为14o0.23mm孔除了有位置要求以外还有平行度的形状公差要求（与25H8孔壁之间的平行度公差为0.2）以5.5为中心的加工表面这组的加工表面有5.5的孔，该孔通至25H8上的槽，并有位置要求。由上面的分析可知，加工时应先加工完一组表面，再以这组加工后的表面为基准加工另外一组。3工艺规程设计3.1确定毛坯的制造形式选择毛坯应考虑的因素有：零件的力学性能要求

13、、零件的结构形状和外廓尺寸、生产纲领和批量、现场生产条件和发展等。我此次设计的CA6140车床手柄座零件的材料为HT1533,重量为0.73kg。手柄座在使用过程中不经常的变动，它只起支撑的作用，受到的冲击不是很大，只是在纵向上受到很大的压力。在加工过程中的精度保证很重要，它对工件的定位有一定的保证作用。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请求，由丁零件生产类型为大批量生产，而砂型铸造生产成本低，设备简略，故本零件毛坯采用砂型铸造。由丁零件上孔都较小，且都有严格的表面精度请求，故都不铸出，留后续机械加工反而经济实用。3.2基面的选择基面选择是

14、工艺设计中的重要工作之一。基面选择正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题白出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。3.2.1粗基准的选择对丁零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则.内容齐全.学习、分享、下载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。粗基准选择应为后续加工提供精基准，由丁该零件毛坯没有铸孔，故只能以3个主要端面为基准，由丁445mmd、端面表面粗糙度为Ra3.2mm若直接以大端面为粗基准，恐不能一次达到加工精度，故先以445mm小端面为粗基准，粗锐445mn端面，再以445mm

15、fc端面为基准，粗、半精铢小端面，并保证尺寸43mm3.2.2精基准的选择主要考虑基准重合的问题，用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。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，此处不再重复。3.3制定工艺路线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。制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可以考虑采用万能

16、性机床配以专用工夹具，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。1、工艺路线方案一：I.铢445mnH柱小端面；II.粗铢445mnH柱大端面，保证尺寸43mm;m.钻、扩、皎425H8m血;.钻、粗皎、精皎410H7m血;.钻、粗皎、精皎414H7m血;.钻、攻M10mm纹孔；VU.拉键槽6H9mmEM证尺寸27.3H10mm;Vm.钻、皎45mnH锥孔；IX.铢1443mm曹，保证尺寸14mm度43mm;X.钻、皎45.5mm?L;N.去锐边、毛刺；>.终检，入库。2、工艺路线方案二I.粗铢445mnH柱大端面；> II.半精锐445m

17、nH柱小端面，保证尺寸43mm;m.钻、扩、皎425H8m血;.粗铢414H7mmL端面；.钻、粗皎、精皎414H7m血;.钻、皎45mnH锥孔，钻、粗皎、精皎410H7mmL;皿钻、攻M10螺纹孔；U.拉键槽6H9mm（M证尺寸27.3H10mmIX.铢1443mm曹，保证尺寸14mm度43mm;X.钻、皎45.5mm?L;N.去锐边、毛刺；.终检，入库。3、工艺方案的比较与分析上述两个方案差别在两点：一是方案一先加工有Ra3.2m诚面精度请求的小端面，再加工大端面，而方案二是先粗铢大端面，再加工小端面；二是方案一将45mnffl锥孔和410mmi按部就班次序加工，而方案二显得更机动聪慧，看

18、出这两个孔的定位方法，夹紧方法$同，故而在一台机床上同时加工出来.另外，方案一没有铢414mnL端面，但由丁414mnfL有严格深度请求，故最好还是粗锐一遍。两套方案显然方案二更简洁更契合请求，但正如前面所分析的，方案二将45mmi锥孔和410mmfL的加工合并在一道工序中，虽然减少了装夹次数，简化了工艺设计，但在一道工序中完成这两个钻孔，由丁两孔的加工深度，加工刀具尺寸，加工时产生的轴向力等等都相差较大，且两孔的加工精度请求都较高，显然组合机床不实用。如果采用摇臂钻床，对丁大批量生产，则要频繁调换钻头刀具，大大增长了劳动强度，降低了生产效率，因此，决定还是将两个孔离开加工。综上所述，零件的最

19、后加工路线如下：4、工艺方案的断定I.粗铢445mmH柱大端面，以445mmH柱小端面为定位基准；II.粗铁、半精锐445mnffl柱小端面，以445mm端面为定位基准；m.钻、扩、皎425H8mmt，以445mnH柱大端面为定位基准；.钻、粗皎、精皎410H7mm425H8m血和445mmffl柱小端面为基准；.粗铢414mmL端面，利用445mnffl柱小端面，425H8mrJL和（|）10H7mrJL定位，保证尺寸43mm；.钻、粗皎、精皎414H7mrfL，定位与V工序$同，保证孔深度25mm；W.钻、攻M10m®纹孔，定位与V工序$同；U.钻、皎45mnH锥孔，定位与V工序

20、$同；IX.拉键槽6H9mm便丁加工，以445mnH柱小端面，410H7m血和（|）14H7m血端面定位，同时要保证尺寸27.3H10mm；X.铢1443mm曹，定位与V工序$同，保证尺寸43mm；XI.钻，皎45.5mm?L，定位与V工序$同；.去锐边，毛刺，尤其注意425H8mift表面可能因为钻M10mmi纹孔以及插槽带来的表面鳞次损伤；xm.终检,入库。3.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“手柄座”零件材料为铸铁HT15-33,硬度为HBS16步187,毛坯的重量约为1Kg,生产类型为大批量生产，采用砂型铸造。相关数据参见零件图。据以上原始资料及加工路线，分别确定各加工表面的机

21、械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：由丁所有孔均有精度请求，且尺寸小，均不铸出。故仅断定三个端面的相干尺寸。查表断定加工余量：砂型铸造，材料为灰铸铁，机器造型，公差等级为CT8-12,取CT1Q加工余量等级E-G,取G.切削余量：查4表24,基础尺寸小丁100mm加工余量为1.4mm基础尺寸小丁63mm加工余量为0.7mm铸件公差等级：查4,23表，基础尺寸小丁100mm取3.2mm基础尺寸小丁63mm取2.8mm1、（|）45mma柱两端面毛坯尺寸及加工余量根据工序要求，445mnH柱两端面经过两道工序，先粗铢445mnffl柱大端面，再粗、半精锐445mnH柱小端面，各步余量如下：粗锐：查

22、3表5-45，其余量值规定，对丁小端面（v50mm为1.02.0mm现取1.8mm表5-49粗锐平面的厚度偏差（v30mm为一0.25一0.39mm现取一0.30mm半精锐：由3表5-47，其余量规定值为1.0mm故铸造毛坯的基础尺寸为43+1.2+1.8+1.0=47mm。乂根据前面铸件尺寸公差标准值，取尺寸公差为2.8mm故：毛坯的名义尺寸：43+1.2+1.8+1.0=47mm毛坯的最小尺寸：47-1.4=45.6mm毛坯的最大尺寸：47+1.4=48.4mm粗铁大端面后的最大尺寸：43+1.0+1.2=45.2mm粗铁大端面后的最小尺寸：45.20.30=44.9mm粗铁小端面后的最大

23、尺寸：:43+1.0=44mm粗铁小端面后的最小尺寸：:440.30=43.7mm精锐后尺寸与零件尺寸雷同，但由丁设计零件图纸并未给出具体的公差等级，现按1表5.29，粗铢t精锐所能达到的经济精度取IT8=0.039,按入体原则取值，故精铢后尺寸为43-0.039=42.961mm。2、414H7mrJL端面毛坯尺寸及加工余量根据工序请求，414H7mrJL端面仅由粗铢得到，故414H7m血端面距425H8mrjrL中心线的毛坯基础尺寸为43+1.2=44.2mm故：毛坯的名义尺寸：43+1.2=44.2mm毛坯的最大尺寸：44.2+1.4=45.6mm毛坯的最小尺寸：44.21.4=42.8

24、mm粗铁后尺寸应丁零件图尺寸$同，但由丁零件图纸并未给出具体的公差等级，现按前面粗锐平面厚度偏差取0.28mm故粗铁后的尺寸为43.92mm其他毛坯尺寸由丁零件图纸未做具体的工序尺寸请求，且对后面诸孔，槽的加工影响不大，仅荒铢即可，故不再一一赘述分析。3、其他尺寸及其加工余量的断定其他工序尺寸包含5个孔，2个槽，1个螺纹孔的基础尺寸，现仅分析重要的5个孔的加工余量及尺寸偏差。5个孔均不铸出，机械加工出来，根据1，由丁5个孔的表面粗糙度请求均较高，所以都要经过精皎工序，具体工序尺寸和加工余量为：（1）（|）25H8mrL,Rb1.6mm根据1表3.2-10,加工该孔的工艺为：钻一扩一皎钻孔：42

25、3mm扩孔：,24.8mm2Z=1.8mm（Z为单边加工余量）；皎孔：425H8mm表2-1工序尺寸表（Proceduresizestable工序尺寸钻23023扩231.824.8皎24.80.225（2）（|）10H7mrL,Rb1.6mm根据1表3.2-9,加工该孔的工艺为:钻T粗钗T精钗钻孔：49.8mm粗皎：49.96mm精皎：410H7mm表2-2工序尺寸表（Proceduresizestable钻9.809.8粗皎9.81.89.96精皎9.960.210（3）（|）14H7mrL,Rb1.6mm根据1表3.2-9,加工该孔的工艺为：钻T扩T粗钗T精钗钻孔：413.0mm扩孔：4

26、13.85mm2Z=0.85mm（Z为单边加工余量）；粗皎：413.95mm.内容齐全.学习、分享、下载精皎：414H7mm表2-3工序尺寸表（Proceduresizestable钻13013扩130.8513.85粗皎13.850.113.95精皎13.950.0514(4)45mnffl锥孔，Rb1.6mm由丁零件图纸未给出具体的公差等级，现也按H7公差等级加工，按1表3.2-9,加工该孔的工艺为：钻一精皎钻孔：44.8mm精皎：45H7mm表2-4工序尺寸表（Proceduresizestable加工余量钻4.804.8精皎4.80.25(5)45.5mm孑L,Ra=3.2mm由丁也未

27、给出公差等级，现同样按45mnffl锥孔加工方法:钻一精皎钻孔：44.8mm精皎：45.5H7mm表2-5工序尺寸表（Proceduresizestable加工余量4.804.8精皎4.80.75.5(6) 外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差(25H8端面)。查1表2.22.5，取端面长度余量均为2.5mm(均为双边加工)铢削加工余量为：粗铢1mm精铢0.2mm(7) 其他尺寸直接铸造得到由丁本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认。3.5确定切削用量及基本工时1.工序I的切削用量及基本工时的确定：粗铢45大端面。选择机床

28、：X51立式铢床（主电动机功率为4.5kw)刀具选择：高速钢镶齿套式面铢刀，直径D=50mm齿数Z=16,d°160mm,T=180min(见5表14-71)。根据查5表14-71，取每齿进给量fz0.3mm/Z,乂ap3mm，知:V查35.1m/min160n杳些生1000犯169.8(r/min)。-d0按机床选取铁刀转数n机65r/min(1表4.2-36)则:实际切削速度：V*nd0100065160100032.7(m/min)工作台每分钟进给量:VffzZn机0.31665312(mm/min)查5表15-18切入长度和切出长度分别取为:1i12mm,z2mm查1表6.2

29、-7知:基础工时t85.5140.32(min)Vf31245凸台端面。2.工序II的切削用量及基本工时的确定：粗、半精铢粗铢45凸台端面:选择机床：X51立式铢床刀具选择：高速钢镶齿套式面铁刀（粗铁，ap38mm；半精铢，ap12mm),由前面加工余量的分析可知此处ap3mm。直径D=50mm齿数Z=16（见5表10-40）。d0160mm,T=180min(见5表14-71)取每齿进给量fz0.3mm/Z根据查5表14-71得:V查35.1m/min1000V匿n查d0按机床选取n机65r/min实际切削速度:n机d0VcM10006516032.7(r/min)1000100035.16

30、9.8(r/min)160工作台每分钟进给量：VffzZn机0.31665312(mm/min)查5表15-18切入长度和切出长度分别取为：I112mm,|22mmI11124514基本工时：t0.19(min)Vf312半精锐45凸台端面:选择机床：X51立式铢床刀具选择：高速钢镶齿套式面铢刀，直径D=50mm齿数Z=16(见5表10-40)。根据查5表14-71，及考虑到此步加工为半精铢取每齿进给量fz0.2mm/Z加工余量为Z=1mmap1mm切削速度为Vc查35.1m/mind0160mm1000V匿n查d。100035.169.8(r/min)160选用主轴转速为65r/min则:实

31、际切削速度:n机d°10006516032.7(m/min)1000工作台进给量:VffzZn机0.21665208(mm/min)基本工时：tII1VfI245142080.28(min)3.工序in的切削用量及基本工时的确定:钻、扩、皎25H8通孑L。机床选择:Z535(1表4.2-14)钻孔23mm:选择23mm高速钢锥柄标准麻花钻（见1表3.16）f机0.43mm/r(2表2.7和1表4.2-16)15m/min(2表2.15)硬度2002171000Vc查D10001523208(r/min)按机床选取n机195r/min(1表4.25)实际切削速度：VDna1000231

32、95100014.08(m/min)和12分别为刀具基本工时：t1Vcl1l243820.64(min)(1表6.25)其中l1n机f机1950.43的切入长度和超出长度，查5表15-9取1i8mm,$3mm。扩孔24.8000.084mm：选择24.80mm高速钢锥柄扩孔钻（1表3.18）并由1表4.2由2表2.10得扩孔钻扩24.80mm孔时的进给量f0.70.8mm/r16取f机0.72mm/r扩孔钻扩孔时的切削速度VcVc钻。32由2表2.15得Vc钻14m/minVc钻4.77(m/min)111432按机床选取n机1000Vccn68r/min10004.76089(r/min)2

33、4.8实际切削速度:Dn机Vc机100024.8685.29(m/min)1000基本工时:tU2n机f机680.721.1(min)(公式由5表15-7查得)皎25H8孔:选择25mm高速钢锥柄机用皎刀（1表3.117),由2表2.24得f1.01.5mm/r,ap0.150.25mm,Vc48m/min由1表4.2-16得f机1.22mm/r,1000VccD1000(48)51102(r/min)25按机床选取n机68r/min,则:实际切削速度：Vca嵩68255.3(m/min)10004. 基本工时:t20.65(min)681.2210H7孑L。工序IV的削用量及基本工时的确定：

34、钻、粗皎、精皎机床选择:Z525(1表4.2-14)钻10孔:选择9.8mm高速钢锥柄麻花钻（1表3.16）由2表2.7和1表4.216查得:0.17mm/r23m/min(2表2.15)1000Vc查d°100023747.4(r/min)9.8按机床选取n机960r/min实际切削速度:n机d0VcM10009609.829.54(m/min)1000基本工时:t2也430.31(min)9600.17粗皎9.96mm孔:选择9.96mm的高速钢锥柄机用皎刀（1表3.117）由2表2.24和1表4.215查得：f机1.3mm/rVc6m/min10006191.85(r/min)

35、9.961000/查n查d°195r/min按机床选取n机实际切削速度:n机d0Vc机10001959.966.1(m/min)1000基本工时：tl1i板43230.19(min)n机f机1951.3精皎10mm孔:选择10mm的高速钢锥柄机用皎刀（1表3.117）由2表2.24和1表4.215查得:0.81mm/rVc查6m/min1000Vc查d010006191.1(r/min)10按机床选取n机195r/min实际切削速度:n机d0VcM100010006.12(m/min)基本工时：t23230.30(min)l1il2435. n机f机1950.81工序V的切削用量及基

36、本工时的确定：粗铢14H7mm孔端面机床选择：X51立式铢床刀具选择：高速钢镶齿套式面铢刀，直径D=40mm齿数Z=14由上文中加工余量知ap3mmp取每齿进给量fz0.3mm/Z根据查5表14-71得:V查34.6m/min1000V100034.6125n查88(r/min)。-d°按机床选取铁刀转数n机80r/min(1表4.2-36)，则:实际切削速度：V*n机d。10008012531.4(m/min)1000工作台每分钟进给量:VffzZn机0.31480336(mm/min)查5表15-18切入长度和切出长度分别取为:l16.8mm,l21.5mm按1表6.2-5,l1

37、1l2308.36. 基础工时t0.11(min)Vf33614H7mm的孑L。工序VI的切削用量及基本工时的确定：钻、扩、粗皎、精皎机床选择:Z525(1表4.2-14)(1)车占13mm孑L：选择13mm高速钢锥柄麻花钻(1表3.56)由2表2.7和1表4.216查得:fM0.36mm/r14m/min(2表2.15)1000Vc查100014343(r/min)13按机床选取n机272r/min实际切削速度:Dn机Vc机.ccc10001327211.10(m/min)1000l11122843基本工时：t一1一20.36(min)n机f机2720.36(2)扩孔13.85mm:选择13

38、.85mm高速钢锥柄扩孔钻（1表3.18）由2表2.10得扩孔钻扩13.85mm孔时的进给量f0.50.6mm/r,并由1表4.2-16取:00.48mm/r11扩孔钻扩孔时的切削速度Vc11Vc钻32由2表2.15得Vc钻11m/min,故:1111VcV晚占113.15.5(m/min)3232按机床选取n机1000Vcn97r/min10003.15.513.871126(r/min)实际切削速度：V*希:4.22(m/min)l1i122843基本工时：t1.11minn机f机970.48粗皎13.95mm孑L:选择13.95mm高速钢锥柄机用皎刀(1表3.117)由2表2.24查得：

39、f0.51.0mm/r,ap0.10.15mm,Vc48m/min,1000VcD1000(48)13.9591182(r/min)按机床选取n机140r/min(1表4.215)实际切削速度：V*Dn机1000f机0.81mm/r(1表4.216)l228431400.810.31(min)13.951406.13(m/min)1000(3) 精皎14mm孔:选择14mm高速钢锥柄机用皎刀（1表3.117)由2表2.24查得0.51.0mm/r,ap0.10.15mm,Vc48m/minnc也叫1000(48)'"咿喻)D13.950.62mm/r(1表42-16)按机床选

40、取n机140r/min实际切削速度:n机d0V1000140146.15(m/min)10007. 基本工时:t0.40(min)n机f机1400.62工序可的切削用量及基本工时的确定：钻8.5mm底孔，攻螺纹M10mm机床选择:Z525(1表4.2-14)钻8.5mm底孔:选用8.5mm高速钢锥柄麻花钻（1表3.16）由2表2.7和1表4.216查得:0.28mm/r16m/min(2表2.15)1000Vc查D映业600(r/min)8.5按机床选取n机545r/min实际切削速度:n机d0Vc机ccc10005458514.55(m/min)1000基本工时：tl1il210330.10

41、(min)n机f机5450.28攻螺纹M10mm刀具选择：选择M10m高速钢机用丝锥f等丁工件螺纹的螺距p1.5mm（查1表3.1-48）,即:1.5mmVc查7.5m/min1000Vcgd010007.5-239(r/min)10按机床选取n机272r/min实际切削速度:n机d0VcM1000272108.54(m/min)1000基本工时：tl1il21033J0.04(min)(计算公式由5表15-22查得)2721.5其中1i和l2分别为刀具的切入长度和超出长度，查5表15-3取：1i3mm,上3mm。8.工序辰的切削用量及基本工时的确定：加工5mm的锥销通孑L。机床选择:Z525

42、(1表4.2-14)钻4.8mm的圆锥孔:刀具选择：选择4.8mm的高速钢锥柄麻花钻由2表2.7和1表4.216查得:0.10mm/r20m/min(2表2.15)1000V匿d°1000201326(r/min)4.8按机床选取n机1360r/min实际切削速度:n机d0Vc机ccc100013604.820.5(m/min)1000基本工时：tlLL932120.10(min)n机f机13600.1皎5mm的孑L：刀具选择：选择5mm的高速钢锥柄机用皎刀(1表3.117)由2表2.7和1表4.216查得：f机0.6mm/rVc6m/min1000Vc查10006皿e/.、n查38

43、2.17(r/min)-d。5按机床选取n机392r/min实际切削速度：Vc机d0ri机53926.15(m/min)100010009. 基本工时：t旦一9320.02(min)n机f机13600.6工序辰的切削用量及基本工时的确定：拉键槽6H9mm机床选择：选用卧式内拉床L6120刀具选择：选用键槽拉刀，拉削余量为3.5mm(5表10-44)查5表14-118,确定拉键槽时的键槽拉刀的单面升齿为0.06mm查5表8-76确定拉削速度为3.6m/min。查5表15-32知切削工时：t"式中：Zb单面余量为3.5mml拉削长度43mm考虑校准部分的长度系数取1.2K考虑机床反行程系

44、数，取1.4v拉削速度fz拉刀单面升齿Z拉刀同时工作齿数z-P10. P拉刀齿距p（1.251.5）.l1.35,438.9mm所以拉刀同时工作数：Z上竺5p8.9拉削工时t3.5431.21.4o.24min10003.60.065工序X的切削用量及基本工时的确定：铢1443mm曹。机床选择：选用X62型铢床刀具选择：选用高速钢三面刃圆盘铁刀（整体直齿铁刀）d0100mm,Z20,刀具寿命T120min（查5表14-78）1）、根据1表3.1-27知：粗锐ae38mm选定ae5mm一3013因走刀次数N8.6次故走刀次数N为9次，最后一次ae=3mm。5根据零件形状，确定走刀长度为l=37m

45、m2）、决定每齿进给量fz查1表4.2-38知X62型铢床的功率为7.5KVV中等刚度。根据表3.3（2）:fz0.20.3mm/z现选取fz0.30mm/z3）、决定切削速度Vc机和每分钟进给量Vf由每齿进给量f0.3mm/Z,查5表14-78得:Vc查58m/min1000V匿n查d°100058184(r/min)。100按机床选取铁刀转数n机190r/min（1表4.2-39），贝U:实际切削速度：V*n机d°1000190100100059.66(m/min)工作台每分钟进给量：VffzZn机0.3201901140(mm/min)4）、计算基本工时:+11112

46、tm0式中l=37mm，根据5表15-16查得:切入长度和超出长度：11l214216mm则：tm0NVf11400.05min总时间：ttm°N0.0590.45min11.工序XI的切削用量及基本工时的确定：钻、皎5.5mm的孑L。机床选择:Z525(1表4.2-14)车占4.8mm孑L：刀具选择：选择4.8mm的高速钢锥柄麻花钻由2表2.7和1表4.216查得:0.10mm/r20m/min1000Vc查d。1000201326(r/min)4.8按机床选取n机1360r/min实际切削速度:d0n机Vc机.ccc10004.81360100020.5(m/min)基本工时：t

47、l11l25.2n机f机13600.1320.075(min)皎5.5mm孑L：刀具选择：选择5.5mm的高速钢锥柄机用皎刀（1表3.117）由2表2.7和1表4.216查得:0.6mm/rVc查6m/min1000Vc查d。10006347.42(r/min)5.5按机床选取n机392r/min实际切削速度:Vc机d°n机10005.53926.77(m/min)1000基本工时：tl1in机f机l25.23920.632320.043(min)4夹具设计机床夹具是在金届切削加工中，用以准确地确定工件的位置，并将其牢固地夹紧，以接受加工的工艺装备。它的主要作用是：使工件定位和夹紧，

48、可靠地保证工件的加工质量，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。因此，机床夹具在机械制造中占有重要的地位10。它广泛地应用丁机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中，机床夹具有很多种类型，其中专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而专门设计的火具，具有结构紧凑，操作迅速、方便等优点，故机床专用夹具设计是一项重要的技术工作。专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计和制造，适用丁产品固定且批量较大的生产。4.1问题的提出本次设计我选择了工序VI钻14H7mm的孔的专用夹具。本夹具主要用来在立式钻床Z525上钻孔，刀具为13mm的高速钢锥柄麻花钻。该工序要求13

49、mm孔检查长为25mm,孔轴线距25mm孔轴线的距离为7mm,还要保证孔的精度要求，在此基础上考虑提高生产效率、降低劳动强度、提高加工质量。4.2夹具设计4.2.1定位基准的选择和定位元件及其他元件设计选择经过我的分析，在本夹具设计中定位方案选择一面两销定位，一面为45mm小端面，然后选择两定位销，在25mm孔和10mm孔处各安装一定位销实现完全定位，一面限制了三个自由度，一个定位销限制了一个自由度，两个定位销一起乂限制了一个自由度。该工序要求13mm孔检查长为25mm，孔轴线距25mm孔轴线的距离为7mm,由丁45mm小端面经过半精铢，精度比较高，因而工序以45mm小端面，25mm孔和10m

50、m孔定位，保证孔深25mm,同时便丁立式钻床加工。在上述的定位元件中，定位销选择固定式定位销，查6表2-1-2选择A2525和A1032两定位销。由丁被钻孔直径大丁10mm时，易采用固定式钻模(由6表3-3-1查得)，所以本夹具体选择固定式钻模，其在使用时被固定在钻床工作台上；钻模板是供安装钻套用的，钻模板多装配在夹具体或支架上，考虑到本工序的加工要求，在本夹具设计中选择固定式钻模板，它和钻模夹具体的连接采用销钉定位，用螺钉紧固成一整体，结构刚度好，加工孔的位置精度较高；钻套选择：考虑到加工要求，查6表2-1-47选择快换钻套，规格为142220mm其标准为：GB/T12981986,材料为T

51、10A;根据实际生产需要，选择气缸夹紧机构，由气缸活塞推动槽面压块直接夹紧工件。4.2.2切削力、夹紧力计算，夹紧装置的设计与选择在机械加工过程中，工件将受到切削力、离心力、惯性力等外力的作用，为了保证在这些外力作用下，工件仍能在夹具中保持由定位元件所确定的加工位置，而不致发生振动或位移，一般在火具机构中都必须设置一定的夹紧装置，将工件可靠地夹紧。在本设计方案中选用的是气缸夹紧机构，火具方向水平向左，通过槽面压块的作用直接夹紧工件，具体夹紧装置见附图。这种夹紧装置简单实用，且对丁大批量生产能较快装夹工件，劳动强度较小，可提高劳动生产率。在本工序中刀具为高速钢锥柄麻花钻，钻头直径为D13mm,每

52、转进给量为：f机0.36mm/r,切削力为：Ff427Df0.8Kp(查6表1-2-7)其中Kp为修正系数，查6表1-2-8知：HB0.6HB0.6180x0.6ccrKd(),取HB180#Kd()()0.97pp190190190Ff427Df0.8Kp427130.360.80.972378(N)在计算夹紧力时要考虑安全系数：KK1K2K3K4其中Ki:基本安全系数K2:加工性质系数K3:刀具钝化系数K4:断续切削系数查表得K11.5,K21.1,K31.1,K41.1贝U:FKFf1.51.11.11.123782877(N).一-.KF实际夹紧力为：WN(查6表1-2-11)U1U2

53、其中U1和U2为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，由6表1-2-12查得U1U20.25,因此实际夹紧力为：Wn速匚28775754(N),经分析实际上气缸产生的实际夹UiU20.250.25紧力大丁5754N,故本夹具可安全工作。4.2.3定位误差分析定位误差是指由丁定位不准确引起的某一工序的尺寸和位置精度要求方面的加工误差，对丁夹具设计中采用的定位方案只要可能产生的定位误差小丁工件相应尺寸或位置公差的】，即可认为定位方案符合加工要求。32对丁本次设计的夹具，需保证的尺寸要求：孔深25mm,保证加工孔轴线与25mm孔轴线垂直距离为7mm,对丁25mm的要求，由丁定位基准也是45mm圆柱小端面，

54、故基准不重合误差为零，且由丁45mm圆柱小端面经过半精锐，表面粗糙度达到R,3.2mm,故可认为45mm圆柱小端面的平面度误差为零，即不存在基准位置度误差，综上所述，只要支撑面的标准尺寸得到保证，是不存在定位误差的。对丁本工序要求，定位基准与工序基准同为25mm孔和10mm孔中心线，故基准不重合误差为零，基准位置度误差则取决丁两孔直径尺寸公差以及圆度误差，由丁两孔的表面精度都达到Ra1.6mm，都经过精皎，故基准位置误差也可以忽略，只要两定位销的标准尺寸以及相对位置关系得到保证，定位误差也是很小的。综上所述，该定位方案是符合加工要求的。4.2.4夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，为提高生产率，首先想到是怎么样方便的安装和拆卸，本道工序是采用了气缸夹紧的方式。由丁本夹具是对工件进行钻孔，因此在铅直方向受到很大的冲击力，故在其相应的方向上应适当的考虑强度上的要求。并设法减少夹具的的占地面积，使之很方便的操作和快速的切换工件。因此，应设法解决上述问题，目前采取的措施有：提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，