連桿零件的鉆M14×1.5-7H螺紋底孔夾具設計及機械加工工藝規(guī)程裝備含非標8張CAD圖-獨家.zip,連桿,零件,M14,1.5,螺紋,底孔,夾具,設計,機械,加工,工藝,規(guī)程,裝備,非標,CAD,獨家 連桿零件機械加工工藝規(guī)程及鉆M14×1.5-7H螺紋底孔夾具設計 摘要 夾具是零件加工的夾緊裝置，是加工零件的一種必不可少的裝置。隨著零件的尺寸變化，越來越多的夾具被淘汰了，因此，設計一套專用夾具是十分有必要的。在設計專用夾具時要考慮工件的定位方案，工件的夾緊方案和設計夾緊機構，夾具的其他組成部分，夾具的結構形式等。 本課題的主要研究內容是連桿零件機械加工工藝規(guī)程設計及加工螺孔M14×1.5-7H螺紋底孔夾具設計。連桿是在機械加工中常用的零件之一，在各種機器中應用廣泛，為機器的正常運轉提供強有力的保證，最終使得設備按照預想的方法進行相應的運動。 結合零件加工的重點和難點，從零件的結構分析入手，合理的進行定位基準選擇、夾具的設計、各種刀具參數選擇以及切削用量的選擇等。在安排工藝過程時，根據加工要求不同，需要進行粗精加工。另外還確定了切削參數，加工工時，填寫工藝過程卡片和工序卡片。設計一套加工M14×1.5-7H螺紋底孔鉆床專用夾具。 關鍵詞：連桿、加工工藝、M14×1.5-7H、鉆床、專用夾具 Abstract Jig is the clamping device for parts processing, which is an essential device for processing parts. With the change of the size of parts, more and more fixtures are eliminated. Therefore, it is necessary to design a set of special fixtures. When designing the special fixture, we should consider the positioning scheme of the workpiece, the clamping scheme of the workpiece and the design of the clamping mechanism, other parts of the fixture, the structure of the fixture and so on. The main research contents of this subject are the design of machining process rules for connecting rod parts and the design of fixture for machining M14 x1.5-7H thread bottom hole. Connecting rod is one of the commonly used parts in machining, which is widely used in various machines. It provides a strong guarantee for the normal operation of the machine, and ultimately makes the equipment move according to the expected method. Combining with the key and difficult points of parts processing, starting from the structural analysis of parts, reasonable selection of positioning datum, fixture design, various tool parameters selection and cutting parameters selection. When arranging the technological process, rough finishing is required according to different processing requirements. In addition, cutting parameters, machining hours, process process cards and process cards were determined. Design a special fixture for processing M14 * 1.5-7H thread bottom hole drilling machine. Key words: connecting rod, processing technology, M14 * 1.5-7H, drilling machine, special fixture I 目 錄 摘要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1.1 機械制造及機床夾具概述 1 1.2 機床夾具的設計要點 1 第二章 零件的分析 2 2.1 零件的作用 2 2.2 零件的組成表面、加工要求、形位公差分析 2 2.2.1零件的組成表面 2 2.2.2零件的技術要求 3 2.2.3零件的形位公差 3 第三章 零件的工藝規(guī)程設計 4 3.1 確定零件的生產類型及毛坯的制造形式 4 3.1.1確定零件的生產類型 4 3.1.2確定毛坯的制造形式 4 3.2 基準的選擇與確定 5 3.3 加工工藝路線確定 6 3.4 加工機床及加工裝備的選擇 7 3.5 確定加工余量 7 3.6 計算切削用量、基本時間及輔助時間 10 第四章 鉆M14×1.5-7H螺紋底孔夾具設計 30 4.1 定位方案及裝置的確定 30 4.1.1設計定位方案應滿足的要求 30 4.1.2定位方案的確定 30 4.1.3定位元件的確定 30 4.2 夾緊方案及裝置的確定 31 4.2.1設計夾緊裝置應遵循的原則 31 4.2.2夾緊裝置滿足的基本要求 32 4.2.3夾緊方案的確定 32 4.2.4夾緊元件的確定 32 4.3 夾具體的設計 32 4.4 導向裝置確定 33 4.5 鉆削力的計算 33 4.6 夾緊力的計算 34 4.7 定位誤差的分析與計算 34 結論 36 致謝 37 參考文獻 38 II 第一章 緒論 1.1 機械制造及機床夾具概述 1、機械制造 機械制造工業(yè)是國民經濟最重要的部門之一，是一個國家或地區(qū)經濟發(fā)展的支柱產業(yè)，其發(fā)展水平標志著該國家或地區(qū)的經濟實力、科技水平、生活水準和國防實力。機械制造工業(yè)是制造農業(yè)機械、動力機械、運輸機械、礦山機械等機械產品的工業(yè)生產部門，也是為國民經濟各部門提供冶金機械、化工設備和工作母機等設備的部門。機械制造業(yè)是國民經濟的裝備部，是為國民經濟提供裝備和為人民生活提供耐用消費品的產業(yè)。機械制造業(yè)的生產能力和發(fā)展標志著一個國家和地區(qū)國民經濟現代化的程度，而機械制造也生產能力主要取決于機械制造裝備的先進程度，產品性能和質量的好壞則取決于制造過程中工藝水平的高低。 2、機床夾具 在機械加工中，為了迅速、準確地確定工件在機床上位置，進而正確地確定工件與機床、刀具的相對位置關系，并在加工中始終保持這個正確位置的工藝裝備。機床夾具的種類很多，按機床夾具的通用特性分類有：通用夾具、專用夾具、可調夾具、組合夾具、自動線夾具；按夾具使用的機床分類有：車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具等；按夾緊動力源分為：氣動夾具、液壓夾具、氣液夾具等。 1.2 機床夾具的設計要點 確定各表面加工方案，在選擇各表面孔的加工方法時，需綜合考慮以下因素： 1、要考慮各表面的精度和質量要求，根據各加工表面的技術要求，選擇加工方法及分幾次加工。 2、根據生產類型來選擇，在大批量生產中可使用專用的高效率的設備；在單件小批量生產中則使用常用設備和一般加工方法。 3、要考慮被加工材料的性質。 4、要考慮工廠或車間的實際情況，同時也應考慮不斷改進現有的加工方法和設備，推廣新技術，提高工藝水平。 5、此外，還要考慮一些其他因素，如加工表面的物理機械性能的特殊要求等。 39 第二章 零件的分析 2.1 零件的作用 本次設計的零件—連桿。該零件是機器的一個重要結構。為機器的正常運轉提供強有力的保證，最終使得設備按照預想的方法進行相應的運動。因此，對其進行研究非常有意義。結構詳見圖2.1所示： 圖2.1 連桿零件圖 2.2 零件的組成表面、加工要求、形位公差分析 2.2.1零件的組成表面 1、Ф56外圓柱所在表面及端面； 2、Ф35內孔所在表面及端面； 3、M14X1.5-7H螺紋孔所在表面及端面； 4、100X78所在上下兩端面及四周邊； 5、76±0.05所在表面及端面，Ф60半圓所在圓弧表面及端面； 6、Ф6內孔及Ф10臺階孔所在表面及端面； 7、4-Ф10.5內孔所在表面及端面； 8、十字加強筋所在表面及端面。 2.2.2零件的技術要求 1、Ф56上下兩端面，其表面粗糙度公差為6.3um； 2、Ф35內孔所在表面，其表面粗糙度公差為1.6um； 3、M14X1.5-7H螺紋孔上端面，其表面粗糙度公差為12.5um； 4、M14X1.5-7H螺紋孔所在螺紋表面，其表面粗糙度公差為12.5um； 5、Ф60半圓所在圓弧表面，其表面粗糙度公差為1.6um； 6、Ф10臺階孔所在表面，其表面粗糙度公差為1.6um； 7、78上端面，其表面粗糙度公差為3.2um； 8、41右端面，其表面粗糙度公差為3.2um。 9、76±0.05前后兩端面，其表面粗糙度公差為3.2um； 10、4-Ф10.5內孔所在表面，其表面粗糙度公差為6.3um； 11、其余未標注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法獲得。 2.2.3零件的形位公差 1、78所在上下兩端面相對于“76±0.05左端面”的垂直度公差為0.06； 2、Ф35內孔所在軸線相對于“Ф60半圓所在軸線”的平行度公差為Ф0.05； 3、56所在上下兩端面相對于“Ф35內孔所在軸線” 的垂直度公差為0.05。 第三章 零件的工藝規(guī)程設計 3.1 確定零件的生產類型及毛坯的制造形式 3.1.1確定零件的生產類型 零件的生產類型是指企業(yè)生產專業(yè)化程度的分類，它對工藝規(guī)程的制訂具有決定性的影響。生產類型一般可分為大量生產、成批生產和單件生產三種類型，不同的生產類型由著完全不同的工藝特征。零件的生產類型是按零件的年生產綱領和產品特征來確定的。生產綱領是指企業(yè)在計劃期內應當生產的產品產量和進度計劃。年生產綱領是包括備品和廢品在內的某產品年產量。 零件生產綱領N可按下式計算： 通過上面的分析，結合任務書其生產批量為10000件/年，本次設計的零件連桿屬于輕型機械零件。查下表3.1零件生產批量對照表，確定連桿的生產類型是大批生產。 表3.1零件生產批量對照表 生產類型 零件年生產類型（件/年） 重型機械 中型機械 輕型機械 單件生產 ≦5 ≦20 ≦100 小批生產 ＞5～100 ＞20～200 ＞100～500 中批生產 ＞100～300 ＞200～500 ＞500～5000 大批生產 ＞300～1000 ＞500～5000 ＞5000～30000 大量生產 ＞1000 ＞5000 ＞50000 3.1.2確定毛坯的制造形式 本次設計的零件其材料選用HT200。該材料具有良好的鍛造性、鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學性能，并且價格低廉，生產設備簡單，所以在機械零件材料中占有很大比重，廣泛地用來制作各種軸、軸套、連桿、機架、底座等零件。 本次毛坯采用砂型鑄造。另外，該零件結構比較簡單，在毛坯制作時，采用毛坯形狀與零件盡量接近。具體結構見圖3.1毛坯圖。 圖3.1 連桿毛坯圖 3.2 基準的選擇與確定 基面的選擇是工藝規(guī)程中的重要工作之一，基面的選擇的正確與合理可以使加工的質量得到保證、生產效率得到提高；否則不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產無法正常進行。 定位基準分為粗基準和精基準，用毛坯上未經加工的表面作為定位基準成為粗基準，使用經過加工表面作為定位基準稱為精基準。在制定工藝規(guī)程時，先進行精基準的選擇，保證各加工表面按圖紙加工出來，再考慮用什么樣的粗基準來加工精基準。 1、粗基準的選擇原則 為保證工件某重要表面的余量均勻，應選重要表面為粗基準。應盡量選光滑平整，無飛邊，澆口，冒口或其他缺陷表面為粗基準，以便定位準確，夾緊可靠。 2、精基準的選擇原則 “基準重合”原則 應盡量選擇加工表面的設計基準為定位基準，避免基準不重合引起的定位誤差。 “基準統(tǒng)一”原則 盡可能在多數工序中采用同一組精基準定位，以保證各表面的位置精度，避免因基準變換產生的誤差，簡化夾具設計與制造。 “自為基準”原則 某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均勻，應選加工表面本身為精基準，該表面與其他表面之間的位置精度由先行工序保證。 “互為基準”原則 當兩個表面相互位置精度及尺寸、形狀精度都要求較高時，可采用”互為基準”方法，反復加工。 根據上述定位基準的選擇原則，分析本零件，根據零件圖，本零件是帶有孔比較簡單的零件。 粗基準的選擇：尺寸Ф65外圓及端面作為粗基準。 精基準的選擇：尺寸Ф35內孔及端面作為精基準。 3.3 加工工藝路線確定 制定工藝路線的出發(fā)點應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產綱領已確定為批量生產的條件下，可以考慮采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產率。除此之外，還應當考慮經濟效果，以便使用生產成本下降。工藝路線方案如下： 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑削78上端面； 工序4、銑削56上端面； 工序5、銑削M14X1.5-7H螺紋孔上端面； 工序6、銑削78下端面； 工序7、銑削56下端面； 工序8、銑削41右端面； 工序9、銑削76±0.05前后兩端面； 工序10、鏜削Ф60內孔； 工序11、鉆削Ф35內孔； 工序12、鉆削M14X1.5-7H螺紋孔； 工序13、鉆削Ф6內孔及Ф10臺階孔； 工序14、鉆削4-Ф10.5內孔； 工序15、倒角； 工序16、清洗； 工序17、終檢； 工序18、入庫。 以上工藝過程詳見“機械加工工藝卡片”。 3.4 加工機床及加工裝備的選擇 為更好的加工出端面、內孔及螺紋孔，保證尺寸的同時保證零件的粗糙度。對零件加工之前，需要對使用的機床、采用的刀具、量具和夾具進行相應選擇。 1、銑削加工 選用X52K立式銑床，零件裝夾在專用夾具上，加工刀具有端面銑刀，測量的工具為游標卡尺。 2、鏜削加工 選用T618臥式鏜床，零件裝夾在專用夾具上，加工刀具有內孔鏜刀，測量的工具為游標卡尺。 3、鉆削加工 選用Z3040搖臂鉆床，零件裝夾在專用夾具上，加工刀具有麻花鉆、擴孔鉆、鉸孔鉆、平頭鉆、絲錐鉆，測量的工具為游標卡尺螺紋量規(guī)。 3.5 確定加工余量 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑削78上端面； 工步1；粗銑78上端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為1.5mm。 工步2：半精銑78上端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為1mm。 工步3：精銑78上端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序4、銑削56上端面； 工步1；粗銑56上端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為2.5mm。 工步2：半精銑56上端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序5、銑削M14X1.5-7H螺紋孔上端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為3mm。 工序6、銑削78下端面； 工步1；粗銑78下端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為1.5mm。 工步2：半精銑78下端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為1mm。 工步3：精銑78下端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序7、銑削56下端面； 工步1；粗銑56下端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為2.5mm。 工步2：半精銑56下端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序8、銑削41右端面； 工步1；粗銑41右端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為1.5mm。 工步2：半精銑41右端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為1mm。 工步3：精銑41右端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序9、銑削76±0.05前后兩端面； 工步1；粗銑76±0.05前后兩端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為1.5mm。 工步2：半精銑76±0.05前后兩端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為1mm。 工步3：精銑76±0.05前后兩端面； 依據相關加工資料，決定其加工余量為0.5mm。 工序10、鏜削Ф60內孔； 工步1；粗鏜Ф60內孔； 依據相關加工資料，決定其加工余量為1.5mm（單邊）。 工步2：半精鏜Ф60內孔； 依據相關加工資料，決定其加工余量為1mm（單邊）。 工步3：精鏜Ф60內孔； 依據相關加工資料，決定其加工余量為0.5mm（單邊）。 工序11、鉆削Ф35內孔； 工步1；鉆削Ф35內孔； 依據相關加工資料，決定其加工余量為1.5mm（單邊）。 工步2：擴削Ф35內孔； 依據相關加工資料，決定其加工余量為1mm（單邊）。 工步3：鉸削Ф35內孔； 依據相關加工資料，決定其加工余量為0.5mm（單邊）。 工序12、鉆削M14X1.5-7H螺紋孔； 工步1；鉆削M14X1.5-7H螺紋孔底孔； 依據相關加工資料，決定其加工余量為5.5mm（單邊）。 工步2：攻削M14X1.5-7H螺紋孔； 依據相關加工資料，決定其加工余量為1.5mm（單邊）。 工序13、鉆削Ф6內孔及Ф10臺階孔； 工步1；鉆削Ф6內孔底孔； 依據相關加工資料，決定其加工余量為2.5mm（單邊）。 工步2：鉆削Ф6內孔； 依據相關加工資料，決定其加工余量為0.5mm（單邊）。 工步3：擴削Ф10臺階孔； 依據相關加工資料，決定其加工余量為1.9mm（單邊）。 工步4：鉸削Ф10臺階孔； 依據相關加工資料，決定其加工余量為0.1mm（單邊）。 工序14、鉆削4-Ф10.5內孔； 工步1；鉆削4-Ф10.5內孔底孔； 依據相關加工資料，決定其加工余量為2.5mm（單邊）。 工步2：鉆削4-Ф10.5內孔； 依據相關加工資料，決定其加工余量為2.75mm（單邊）。 工序15、倒角； 工序16、清洗； 工序17、終檢； 工序18、入庫。 3.6 計算切削用量、基本時間及輔助時間 工序1、鑄造； 工序2、熱處理； 工序3、銑削78上端面； 工步1；粗銑78上端面； （1）切削深度1.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=100，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：半精銑78上端面； （1）切削深度1mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=100，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步3：精銑78上端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=100m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=100，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序4、銑削56上端面； 工步1；粗銑56上端面； （1）切削深度2.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=56，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：半精銑56上端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=56，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序5、銑削M14X1.5-7H螺紋孔上端面； （1）切削深度3mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=56，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序6、銑削78下端面； 工步1；粗銑78下端面； （1）切削深度1.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=100，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：半精銑78下端面； （1）切削深度1mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=100，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步3：精銑78下端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=100m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=100，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序7、銑削56下端面； 工步1；粗銑56下端面； （1）切削深度2.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=56，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：半精銑56下端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=56，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序8、銑削41右端面； 工步1；粗銑41右端面； （1）切削深度1.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=100，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：半精銑41右端面； （1）切削深度1mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=100，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步3：精銑41右端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=100m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=100，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序9、銑削76±0.05前后兩端面； 工步1；粗銑76±0.05前后兩端面； （1）切削深度1.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=300r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=78，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：半精銑76±0.05前后兩端面； （1）切削深度1mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=90m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=78，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步3：精銑76±0.05前后兩端面； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=100m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=375r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=78，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序10、鏜削Ф60內孔； 工步1；粗鏜Ф60內孔； （1）切削深度1.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.2mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=60m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=360r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=78，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：半精鏜Ф60內孔； （1）切削深度1mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.25mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=70m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=360r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=78，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步3：精鏜Ф60內孔； （1）切削深度0.5mm； （2）通過查詢相關手冊，取f=0.3mm/r。 （3）明確切削的速度 工件材料為HT200，查詢手冊，取=80m/min。 主軸轉速，查詢資料知n=400r/min， 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=78，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序11、鉆削Ф35內孔； 工步1；鉆削Ф35內孔； （1）采用的麻花鉆的材質是硬質合金鉆頭，它的具體的數值在下面： 。 （2）根據相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉速，查主軸轉速表，??； 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=56，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：擴削Ф35內孔； （1）采用的擴孔鉆的材質是硬質合金鉆頭，它的具體的數值在下面： 。 （2）根據相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉速，查主軸轉速表，??； 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=56，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步3：鉸削Ф35內孔； （1）采用的鉸孔鉆的材質是硬質合金鉆頭，它的具體的數值在下面： 。 （2）根據相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉速，查主軸轉速表，取； 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=56，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序12、鉆削M14X1.5-7H螺紋孔； 工步1；鉆削M14X1.5-7H螺紋孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質是硬質合金鉆頭，它的具體的數值在下面： 。 （2）根據相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉速，查主軸轉速表，??； 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=32，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：攻削M14X1.5-7H螺紋孔； （1）采用的絲錐鉆的材質是硬質合金鉆頭，它的具體的數值在下面： 。 （2）根據相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉速，查主軸轉速表，??； 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=16，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序13、鉆削Ф6內孔及Ф10臺階孔； 工步1；鉆削Ф6內孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質是硬質合金鉆頭，它的具體的數值在下面： 。 （2）根據相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉速，查主軸轉速表，?。? 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=50，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：鉆削Ф6內孔； （1）采用的麻花鉆的材質是硬質合金鉆頭，它的具體的數值在下面： 。 （2）根據相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉速，查主軸轉速表，??； 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=50，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步3：擴削Ф10臺階孔； （1）采用的擴孔鉆的材質是硬質合金鉆頭，它的具體的數值在下面： 。 （2）根據相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉速，查主軸轉速表，?。? 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=12，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步4：鉸削Ф10臺階孔； （1）采用的鉸孔鉆的材質是硬質合金鉆頭，它的具體的數值在下面： 。 （2）根據相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉速，查主軸轉速表，??； 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=12，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序14、鉆削4-Ф10.5內孔； 工步1；鉆削4-Ф10.5內孔底孔； （1）采用的麻花鉆的材質是硬質合金鉆頭，它的具體的數值在下面： 。 （2）根據相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉速，查主軸轉速表，取； 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=41，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工步2：鉆削4-Ф10.5內孔； （1）采用的麻花鉆的材質是硬質合金鉆頭，它的具體的數值在下面： 。 （2）根據相關設計資料和設計指南取 （3）切削速度的確定 取。 主軸轉速，查主軸轉速表，取； 得 （4）基本時間 根據切削資料，其基本時間為： 式中：l=41，則 （5）輔助時間 根據切削資料，其輔助時間為： 式中：，則 工序15、倒角； 工序16、清洗； 工序17、終檢； 工序18、入庫。 第四章 鉆M14×1.5-7H螺紋底孔夾具設計 4.1 定位方案及裝置的確定 4.1.1設計定位方案應滿足的要求 工件在夾具中定位的任務是：使需要加工的工件的所有相同的工序，在夾具中都能擁有相同的正確位子，不能滿足加工的技術要求的全部是不正確的，雖然不能保證100%一致，但是所有工件的誤差必須保證要在所要求的誤差之內。 4.1.2定位方案的確定 1、連桿定位方案的確定 （1）利用尺寸56下端面及100X41下端面與夾具體凸臺上端面進行定位，限制3個方向自由度。 （2）利用Ф35內孔與工件定位銷進行定位，限制2個方向自由度。 （3）利用Ф60圓弧和工件插銷進行定位，限制1個方向自由度。實現零件的完全定位。 2、鉆模座定位方案的確定 采用的定位方案是“一面兩銷”。 3、鉆模板定位方案的確定 采用的定位方案是“一面兩銷”。 4.1.3定位元件的確定 1、連桿定位元件的確定 其定位元件有夾具體、工件定位銷、工件插銷。 2、鉆模座定位元件的選擇 定位元件有：圓柱銷、菱形銷。 3、鉆模板定位元件的選擇 定位元件有：圓柱銷、菱形銷。具體構造見圖4.1夾具裝配圖。 圖4.1 夾具裝配圖 4.2 夾緊方案及裝置的確定 4.2.1設計夾緊裝置應遵循的原則 1、工件不移動原則 夾緊過程中，應不改變工件定位后所占據的正確位置。 2、工件不變形原則 夾緊力的大小要適當，既要保證夾緊可靠，又應使工件在夾緊力的作用下不致產生加工精度所不允許的變形。 3、工件不振動原則 對剛性較差的工件，或者進行斷續(xù)切削，以及不宜采用氣缸直接壓緊的情況，應提高支承元件和夾緊元件的剛性，并使夾緊部位靠近加工表面，以避免工件和夾緊系統(tǒng)的振動。 4、安全可靠原則 夾緊傳力機構應有足夠夾緊行程，手動夾緊要有自鎖性能，以保證夾緊可靠。 5、經濟實用原則 夾緊裝置的自動化和復雜程度應與生產綱領相適應，在保證生產效率的前提下，其結構應力求簡單，便于制造、維修，工藝性能好；操作方便、使用性能好。 4.2.2夾緊裝置滿足的基本要求 為了確保工件的加工質量和提高生產率，對夾緊裝置提出“正、牢、簡、快”的基本要求，如下： 1、“正”就是在夾緊過程中應保持工件原有的正確定位。 2、“牢”就是夾緊力要可靠、適當，既要把工件壓緊夾牢，保證工件不位移、不抖動；又不因為夾緊力過大而使工件表面損傷或變形。 3、“簡”就是結構簡單、工藝性能好、容易制造。只有在生產批量較大的時候，才考慮相應增加夾具夾緊機構的復雜程度和自動化程度。 4、“快”就是夾緊機構的操作應安全、迅速、方便、省力。 設計夾緊裝置時，首先要合理選擇夾緊力的方向，再確定其著力點和大小，并確定夾緊力的傳遞方式和相應的機構，最后選用或設計夾緊裝置的具體結構，來保證實現上述基本要求。 4.2.3夾緊方案的確定 1、連桿夾緊方案的確定 180°方向上利用2套移動壓板、雙頭螺栓、連接螺栓、墊圈、六角螺母、彈簧對工件進行上下方向夾緊。 2、鉆模座夾緊方案的確定 在對角線方向上采用內六角螺栓對其進行夾緊。 3、鉆模板夾緊方案的確定 在對角線方向上采用內六角螺栓對其進行夾緊。 4.2.4夾緊元件的確定 1、連桿夾緊元件的確定 其夾緊元件有移動壓板、雙頭螺栓、連接螺栓、墊圈、六角螺母、彈簧。 2、鉆模座夾緊元件的選擇 夾緊元件有：2個內六角螺栓。 3、鉆模板夾緊元件的選擇 夾緊元件有：2個內六角螺栓。 4.3 夾具體的設計 本次設計采用HT200的灰鑄鐵來作為夾具的材料，其制造形式采用鑄造的方式獲得。具體構造見圖4.2： 圖4.2 夾具體零件圖 4.4 導向裝置確定 本次選擇的導向裝置，除了鉆模座、鉆模板以外，還需要選擇鉆套。鉆套是鉆模上特有的元件，它的作用是確定鉆頭，鉸刀等刀具的軸線位置，防止刀具在加工過程中發(fā)生偏斜，保證被加工孔的位置精度和提高工藝系統(tǒng)的剛度。根據使用特點，鉆套可分為固定式，可換式，快換式等多種結構形式。 本次設計的要求是要對零件上M14×1.5-7H螺紋底孔進行鉆孔加工，最后才能實現圖上所要求的加工要求，所以要選快換鉆套來用作刀具的導向元件。 4.5 鉆削力的計算 加工機床：Z3040搖臂鉆床；刀具：Φ11鉆頭 根據相關設計資料和設計指南，得鉆削力計算方法： 其中P—鉆削力； D─鉆頭直徑，Φ11mm； S—進給量，0.1mm； HB─布氏硬度，210-235HB，取230HB。 所以 4.6 夾緊力的計算 夾緊力的計算由于受多方面工藝因素的影響，計算起來比較復雜，一般只能粗略計算。為了簡化計算，在設計夾緊裝置時可假定工藝系統(tǒng)是剛性的，只考慮切削力的切削力矩對夾緊力的影響。 。 其中：為基本安全系數，取1.5；為加工性質系數，取1.1； 為刀具鈍化系數，取1.1；為繼續(xù)切削系數，取1.1； 為夾緊力穩(wěn)定系數，取1.3；為手動夾緊手柄位置系數，取1.0。 所以=2.6 實際夾緊力應為：。 其中及為夾具定位面及夾緊面上的摩擦系數，，（見《機床夾具設計手冊》） 所以 取螺栓預緊力。 選雙頭螺栓M12粗牙螺紋，材料為45#鋼。 則，小于45#鋼許用應力。故可以采用雙頭螺栓M12粗牙螺紋。 4.7 定位誤差的分析與計算 所謂定位誤差，是指由于工件定位造成的加工面相對工序基準的位置誤差。因為對一批工件來說，刀具經調整后位置是不動的，即被加工表面的位置相對于定位基準是不變的，所以定位誤差就是工序基準在加工尺寸方向上的最大變動量。造成定位誤差的原因有：由于定位基準與工序基準不一致所引起的定位誤差，稱基準不重合誤差，即工序基準相對定位基準在加工尺寸方向上的最大變動量；由于定位副制造誤差及其配合間隙所引起的定位誤差，稱基準位移誤差，即定位基準的相對位置在加工尺寸方向上的最大變動量。 分析和計算定位誤差的目的，就是為了判斷所采用的定位方案能否保證加工要求，以便對不同方案進行分析比較，從而選出最佳定位方案，它是決定定位方案時的一個重要依據。 1、定位元件及公差的確定 主要定位元件為工件定位銷和夾具體。工件定位銷確定零件的徑向誤差，夾具體確定零件的軸向誤差。 2、零件圖樣規(guī)定 （1）工件定位銷徑向誤差的確定 由徑向尺寸可以確定 （2）分度盤軸向誤差的確定 夾具體的軸向誤差只與夾具體的制造精度和定位誤差有關，故滿足即可，不需計算。 通過對零件圖的分析，其加工精度不高，因此上述定位誤差在范圍內。 結論 通過本次課程設計，發(fā)現自己在理論與實踐中有很多的不足，自己知識中存在著很多漏洞，看到了自己的實踐經驗還是比較缺乏，理論到實踐的能力還急需提高。讓我認識到了仔細認真的重要性。我這次進行的小設計，是入大學以來一次較為正式，知識面涉及較廣的設計。學校安排這樣一次實踐項目，就是要讓我們對之前所學的東西進行一次鞏固和深化，重新把各科的知識匯總梳理了一遍。這對我們今后的學習以及將來踏上社會工作是很有好處的。書本上的理論知識可能掌握了，但是關鍵是要如何吸納為自己的東西，并投入到實踐創(chuàng)新中去，做到能融會貫通，舉一反三，能實實在在地解決實際問題。 通過本次設計我掌握了夾具設計的一套流程，零件作用、材料以及技術要求的分析；零件圖、毛坯圖的繪制；加工工藝路線的選擇、比較、分析與確定；切削用量以及加工工時的計算；專用夾具定位方案、元件，夾緊方案、元件的選擇，切削力以及夾緊力等等。 當然，本次設計也遇到了很多困難，比如在參考資料的尋找、獨立完成制圖以及對說明書的嚴謹的排版等等。整個設計也還有諸多不足之處及遺忘之處，將來可以引以為戒，會成為以后的學習及工作中寶貴的財富。 致謝 首先要謝謝的，就是指導老師。老師人比較隨和，不過在對待學術上是非常嚴厲的。在平時的聊天里面，我們就像是朋友一樣，不過只要一涉及到夾具設計，老師絕對不會對我手下留情，都是嚴格要求的。從一開始選擇零件，到后來寫夾具設計、CAD圖形的繪制、說明書的編寫、修改，潤色等等，老師都給了我很多的幫助，在遇到問題的時候，老師總是對我說不要著急，慢慢去找設計資料，針對問題去尋找解決的辦法。說明書能夠這么快寫好了，跟我的指導老師的幫助是分不開的。 除了老師，我的同學們，我也要謝謝你們，因為有你們，我的設計過程才能如此的難忘，馬上就要結束設計了，今后我們一起大步向前去奮斗，希望各位都能有更好的明天。 參考文獻 [1] 楊叔子主編.機械加工工藝師手冊[S].北京：機械工業(yè)出版社，2001. [2] 趙家齊.機械制造裝備設計基礎[M].上海：上海交通大學出版社，2004. [3] 徐學林.互換性性與測試技術基礎[M].長沙：湖南大學出版社，2007. [4] 李益民. 機械制造工藝設計簡明手冊[S].北京：機械工業(yè)出版社，2001. [5] 張耀震.機械加工工藝設計手冊[M].第一版，北京：航天工業(yè)出版社，1987. [6] 艾興，肖詩綱.切削用量簡明手冊[M].第一版，北京：北京出版社，1993. [7] 金屬機械加工工藝人員手冊修訂組. 金屬機械加工工藝人員手冊[M]. 第一版，上海：上海科學技術出版社，1965.6. [8] 李慶余，張佳等主編.機械制造裝備設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007. [9] 龔定安，蔡建國編著.機床夾具設計原理[M].西安：陜西科學技術出版社1999. [10] 徐發(fā)仁.氣動液壓機床夾具設計[M]. 上海：上?？茖W技術出版社，1982. [11] 孫志禮、冷興聚等.機械設計[M].東北大學出版社，2000.9 [12] 濮良貴，紀名剛. 機械設計[M]. 第八版，北京：高等教育出版社，2006. [13] 薛源順.機床夾具設計[M]. 第二版，北京：機械工業(yè)出版社，2003. [14] 中國亞德客企業(yè)（集團）有限公司.氣動裝置產品[M]. 第三版 2005. [15] 孫麗媛主編.機械制造工藝及專用夾具設計指導[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002. [16] 張耀震，馬占永.機械加工工藝設計實用手冊[M].第一版，北京：航天工業(yè)出版社，1993. [17] 王光斗.機床夾具設計手冊[M].上海:上海科學技術出版,2000.11. [18] 王伯平.互換性與測量技術基礎（第2版）[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2004.4. [19] 鞏云鵬、田萬祿等編.機械設計畢業(yè)設計[M].東北大學出版社，2008.7