夹具设计轴承座 钻M8.zip

设计说明书设计说明书 设计题目：轴承座加工工艺制订和夹具设计设计题目：轴承座加工工艺制订和夹具设计 所在系部 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 完成时间：2023 年 07 月 4 日1目 录目 录.1绪 论.1一机械加工工艺规程设计.21.1 轴承座零件图的工艺分析及生产类型的确定.21.2 确定毛坯，绘制毛坯简图.31.3 工艺路线的拟定.41.4 选择设备及工艺设备.71.5 工序尺寸的换算.81.6 确定切削用量.9二夹具设计.172.1 问题的提出.172.2 定位限制自由度.182.3 定位误差分析.182.2.3 定位误差计算.182.4 夹紧方案设计.192.5 钻削力和夹紧力.192.6 主要零件图设计.202.7 主要零部件设计.201 钻模板设计.202 导向装置.203 夹具体设计.212.8 简要操作说明.21结 语.23参考文献.24致 谢.251绪 论如今，加工工艺的生产和制备是机床加工零件的各种方法和技术的总和，适用于各加工工艺规范。加工过程是随着机床的不断生产和可持续发展而逐步提高的，是人们大量机床的设计和技术要求的总结实践。工装是对指定的工件进行设计。零件加工精度高，工艺难度大，除了一般零件一般与外圆、端面切削等特点外，在加工工艺上对加工工艺的部分分析是一个丰富的积累。机床的夹具是加工的支柱。机床夹具的设计和使用对今后的发展起着至关重要的作用。随着我国机械工业的不断发展，机床夹具的创新与制造已成为机械工人和技术人员在技术创新中的主要作用。设计对我们每个学生来说都非常重要，因为它可以帮助我们将来去工作。但是，对于我们的机械专业，在以后的工作中会有一些机械设计和夹具设计的工作，在这里，在我的课程设计身体部分，例如，在它的工艺过程和夹具设计。通过在课程设计前进行设计可以很好地获得更好的综合运用知识，同时加强学习和学习知识的早期阶段，从而提高判断、分析和解决问题的能力。因此，做好课程设计是必要的。首先，对轴承座零件进行分析，主要是轴承座零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线。第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。第四步，确定零件专用夹具设计。通过以上的概述，整个设计基本完成。2一机械加工工艺规程设计1.1 轴承座零件图的工艺分析及生产类型的确定前轴承座的结构比较复杂，可以接受综合载荷、构造特别的大型和特大型轴承座，其具有构造紧凑、回转灵敏、装置维护方便等特点。有轴承的地方就要有支撑点，轴承的内支撑点是轴，外支撑就是常说的轴承座。轴承座零件图如下：图 1.1 轴承座零件图1.结构分析：从所给的轴承座图中，我们可以看出此零件是简单的轴承座类零件，而此轴承孔座除了有支撑、固定的作用外，根据图中的 4-12 孔用来固定的作用；其中362.5 孔加工精度较高。2.粗糙度分析：内孔62.5 孔壁粗糙度为 Ra6.3m；内孔 4-16 孔壁粗糙度为 Ra6.3m；内孔 4-12 孔壁粗糙度为 Ra6.3m；内孔 4-16 孔壁粗糙度为 Ra6.3m；底面的表面粗糙度为 Ra6.3m；前端面和后端面的表面粗糙度均为 Ra6.3m；上端12 凸台的表面表面粗糙度均为 Ra12.5m；其余为不去除材料加工。3.技术要求分析：（1）未铸造圆角 R5-R10；（2）铸件需经过时效处理;从上面零件图可知零件的材料为 HT200，其该材料的抗拉强度和塑性低，但铸造性能和减震性能好，主要用来铸造承受压力及振动部件。符合上述轴承座的的用途。此工件主要是密封和连接的作用。毛坯的铸造方法有很多，例如浇注铸造、模具铸造、砂型铸造。此零件的生产纲领为 10000 件/年，属于大批量生产，砂型手工造型不适合中批量生产，且砂型手工造型后的生产量低，满足不了轴承座零件批量生产的需求。同理许多主导方法并不适用，综合分析确定机械砂型造型的铸造方法的方法进行加工。此铸造方法，铸件精度低，生产效率高。满足零件的加工要求。1.2 确定毛坯，绘制毛坯简图1.零件的材料和机械性能。在选择零件材料时，通常要确定毛坯类型。例如，如果材料是铸铁，铸坯;材料为钢，机械性能要求高的时候，可以选锻件。当机械性能要求较低时，选择型材或铸钢。2.毛坯的制造方法零件的形状和尺寸。钢坯的复杂形状，常用的铸造方法。薄壁零件不能用砂型铸造。大型铸件适合砂型铸造。更先进的铸造方法适用于中小型零件。3.毛坯的形状和加工余量确定毛坯加工余量的方式有很多，比如查表、实践经验等决定，经分析选择公差等级为 CT12，余量等级为 H 级。毛坯的具体尺寸与加工余量如下图 1-2 轴承座毛坯图：4图 1.2 毛坯图1.3 工艺路线的拟定1.粗基准的选择（1）选择加工端面和粗糙度相对合适的表面作为基准加工面。（2）在保证图纸加工精度要求前提下，选择的粗基准是可以反复使用的。因此选择内孔62.5，加工其余工序端面和内孔等。2.粗基准的选择（1）“基准重合”原则：选择加工表面的设计基准为定位基准，尽量避免误差分析。（2）“基准统一”原则：尽可能采取同一个基准面，防止更换基准产生的定位误差。（3）“自为基准”原则：尽可能选择精加工表面作为基准面。（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。因此选择底面作为粗基准。3.加工方案的选择加工精度主要用于生产产品程度，加工精度与加工误差都是评价加工表面几5何参数的术语。加工精度用公差等级衡量，等级值越小，其精度越高；加工误差用数值表示，数值越大，其误差越大。加工精度高，就是加工误差小，反之亦然。以下为各加工表面加工阶段达到的加工精度等级。下端平面：粗铣（IT11）半精铣（IT9）；4-12 通孔：钻（IT12）；4-16 沉头孔：扩（IT10）；前端平面：粗铣（IT11）半精铣（IT9）；后端平面：粗铣（IT11）半精铣（IT9）；上端平面：粗铣（IT11）半精铣（IT9）；62.5 通孔：粗镗（IT11）半精镗（IT10）精镗（IT9）。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。在生产纲领为成批生产的条件下，可以考虑采用机床配以专用夹具，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，以便使生产成本尽量降下来。两个方案如下：表 1.1 加工工艺路线一工序号工序名称工 序 内 容01铸造铸造毛坯02时效铸件需经时效处理03铣粗铣下端平面，保证厚度 30.5mm04钻钻 4-12 通孔，扩 4-16 沉头孔05铣粗铣前端平面06铣粗铣后端平面，保证厚度 86mm07铣铣上端平面，保证高度 146.5mm08镗粗镗62.5 通孔至61.509铣半精铣下端平面，保证厚度 30mm10铣半精铣前端平面11铣半精铣后端平面，保证厚度 85mm12镗半精镗 精镗62.5 通孔至尺寸13钻钻上端6 通孔，扩 M8 台阶孔，攻 M8 螺纹14钳去毛刺615检验按图纸检验工件表 1.2 加工工艺路线二工序号工序名称工 序 内 容01铸造铸造毛坯02时效铸件需经时效处理03钻钻 4-12 通孔，扩 4-16 沉头孔04铣粗铣 半精铣下端平面，保证厚度 30mm05铣粗铣 半精铣前端平面06铣粗铣 半精铣后端平面，保证厚度 85mm07铣粗铣 半精铣上端平面，保证高度 146mm08镗粗镗 半精镗 精镗62.5 通孔09钳去毛刺10检验按图纸检验工件以上分析方案一和方案二的区别，方案二加工中的违背了后孔的原则，先加工内孔后加工平位置的可以选择定位孔进行后续的加工。先加工孔才能保证后面的面和62.5 精度和为接下来的工序加工提供有效的定位。因此为了提高效率，最好是选择方案一作为零件的加工工艺路线。表 1.3 轴承座的加工工艺路线工序号工序名称工 序 内 容01铸造铸造毛坯02时效铸件需经时效处理03铣粗铣下端平面，保证厚度 30.5mm04钻钻 4-12 通孔，扩 4-16 沉头孔05铣粗铣前端平面06铣粗铣后端平面，保证厚度 86mm07铣铣上端平面，保证高度 146.5mm08镗粗镗62.5 通孔至61.5709铣半精铣下端平面，保证厚度 30mm10铣半精铣前端平面11铣半精铣后端平面，保证厚度 85mm12镗半精镗 精镗62.5 通孔至尺寸13钻钻上端6 通孔，扩 M8 台阶孔，攻 M8 螺纹14钳去毛刺15检验按图纸检验工件1.4 选择设备及工艺设备1.机床的选择（1）立式钻床 Z3050：主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换特殊刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。（2）立式铣床 X51：根据零件的制定的工艺路线可以知道，在加工零件槽类特征时需要用到铣床。铣床是一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面、螺旋形表面、沟槽、分齿零件及各种曲面。（3 镗孔 T616：根据零件的制定的工艺路线可以知道，在加工零件孔类特征时需要用到镗床。镗床是一种用途广泛的机床。2.夹具的选择专用夹具适用于大批生产，具备针对性和定位夹紧方便的优点。缺点是设计周期长，成本较高。但是相对于产量，专用夹具比较适合此零件的装夹。3.刀具的选择一般优先采用标准刀具，必要的时候可以采用各种提高生产率的复合刀具及其他一些专用刀具。此外，应结合实际情况，尽可能选用各种先进刀具，如可转位刀具、整体硬质合金刀具、陶瓷涂层刀具等。刀具的类型、规格和精度等级应符合加工需求，刀具材料应与工件材料相适应。机床加工所用的刀具在刀具性能上应高于普通加工中所用的刀具。因此综合选择刀具表如下表所示：表 1.4 加工设备和工艺装备清单工序号设 备夹具工 艺 装 备量具803立式铣床X51专用夹具硬质合金面铣刀30，齿数 3游标卡尺04立式钻床Z3050专用夹具麻花钻16 12麻花钻，游标卡尺05立式铣床X51专用夹具硬质合金面铣刀30，齿数 3游标卡尺06立式铣床X51专用夹具硬质合金面铣刀30，齿数 3游标卡尺07立式铣床X51专用夹具硬质合金面铣刀30，齿数 3游标卡尺08 镗床 T616专用夹具可调镗刀62.5游标卡尺1.5 工序尺寸的换算加工余量是指加工过程中从加工表面切除的金属层厚度。根据上述材料及加工工艺，由前向后推算工序尺寸，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸如下：见表 1.5 工序余量，工序尺寸及偏差加工表面加工精度工序内容加工余量工序尺寸IT11粗铣281.50-0.22下端平面IT9半精铣0.5810-0.087IT12钻5.511+0.180IT10扩0.411.8+0.0704-12 通孔IT9铰0.112+0.0430IT10扩1.915.8+0.0704-16 沉头孔IT9铰0.116+0.0430IT11粗铣2880-0.22前端平面IT9半精铣0.587.50-0.087IT11粗铣285.50-0.22后端平面IT9半精铣0.5850-0.0879IT11粗铣265.50-0.30上端平面IT9半精铣0.5650-0.074IT12粗镗261.5+0.300IT10半精镗0.462.3+0.12062.5 通孔IT9精镗0.162.5+0.07401.6 确定切削用量工序 03-1 粗铣下端平面，保证厚度 30.5mm刀具：面铣刀30机床：X51 立铣铣床确定进给量f：根据 机械制造技术基础课程设计指导教程 Error!Reference source not found.查表 5-13，选取0.12 0.30mm/zzf，取0.30mm/zzf，确定进给量f：0.30 30.9mm/rzffz确定背吃刀量：/22mmpad确定切削速度cv，根据机械制造技术基础课程设计指导教程Error!Reference source not found.查表 5-13：60 110m/mincv，取cv=60m/min计算主轴转速：010001000 60637r/mind3.14 30cvn，根据 X51 铣床主轴转速表，选n 590r/min。垂直进给速度：0.30 3 590531mm/minMczff zn 机动时间计算参数如下：由机械制造工艺设计简明手册第 2 版.表 6.2-5 得切入长度19mml，取切出长度214mml :，取23mml。进给频率是1i。切削长度132.8mml。如下公式得12132.89310.27min531jMclllTif 辅助工时：0.150.04minfjTT工序 04-1 钻 4-12 通孔，扩 4-16 沉头孔刀具：刀具12 高速钢麻花钻10机床：Z525 立式钻床切削余量pa 6mm确定进给量f：根据 机械制造技术基础课程设计指导教程 Error!Reference source not found.查 表 5-13 采 用 确 定 进 给 量f：0.4 0.8mm/rf，择 选0.4mm/rf 确定切削速度cv：16 24m/mincv，择选cv=16m/min换算成主轴转速010001000 16=425r/mind 12cvn相近的转速为 400r/min。机动工时：走刀长度l 30mm，因此切入长度1l 18mm；切出长度214mml，择选23mml，进给次数是 2，则有：基本时间：123018341.7min0.4x400jlllTifn辅助时间：0.150.26minfjTT工序 3-2 扩 4-16 沉头孔刀具：刀具16 高速钢麻花钻机床：Z525 立式钻床切削余量pa 2mm确定进给量f：0.4 0.8mm/rf，择选0.4mm/rf 确定切削速度cv：16 24m/mincv，择选cv=16m/min换算成主轴转速010001000 16=323r/mind 16cvn相近的转速为 350r/min。机动工时：走刀长度l 5mm，因此切入长度1l 2mm；切出长度214mml，择选23mml，进给次数是 1，则有：基本时间：1252340.31min0.4350jlllTifn辅助时间：110.150.05minfjTT工序 05-1 粗铣前端平面刀具：面铣刀30机床：X51 立铣铣床确定进给量f：根据 机械制造技术基础课程设计指导教程 Error!Reference source not found.查表 5-13，选取0.12 0.30mm/zzf，取0.30mm/zzf，确定进给量f：0.30 30.9mm/rzffz确定背吃刀量：/22mmpad确定切削速度cv，根据机械制造技术基础课程设计指导教程Error!Reference source not found.查表 5-13：60 110m/mincv，取cv=60m/min计算主轴转速：010001000 60637r/mind3.14 30cvn，根据 X51 铣床主轴转速表，选n 590r/min。垂直进给速度：0.30 3 590531mm/minMczff zn 机动时间计算参数如下：由机械制造工艺设计简明手册第 2 版.表 6.2-5 得切入长度19mml，取切出长度214mml :，取23mml。进给频率是1i。切削长度116mml。如下公式得121169310.24min531jMclllTif 辅助工时：0.150.04minfjTT工序 06-1 粗铣前端平面刀具：面铣刀30机床：X51 立铣铣床确定进给量f：根据 机械制造技术基础课程设计指导教程 Error!Reference source not found.查表 5-13，选取0.12 0.30mm/zzf，取0.30mm/zzf，确定进给量f：0.30 30.9mm/rzffz确定背吃刀量：/22mmpad确定切削速度cv，根据机械制造技术基础课程设计指导教程Error!Reference source not found.查表 5-13：60 110m/mincv，取cv=60m/min12计算主轴转速：010001000 60637r/mind3.14 30cvn，根据 X51 铣床主轴转速表，选n 590r/min。垂直进给速度：0.30 3 590531mm/minMczff zn 机动时间计算参数如下：由机械制造工艺设计简明手册第 2 版.表 6.2-5 得切入长度19mml，取切出长度214mml :，取23mml。进给频率是1i。切削长度116mml。如下公式得121169310.24min531jMclllTif 辅助工时：0.150.04minfjTT工序 07-1 铣上端平面，保证高度 146.5mm刀具：面铣刀30机床：X51 立铣铣床确定进给量f：根据 机械制造技术基础课程设计指导教程 Error!Reference source not found.查表 5-13，选取0.12 0.30mm/zzf，取0.30mm/zzf，确定进给量f：0.30 30.9mm/rzffz确定背吃刀量：/22mmpad确定切削速度cv，根据机械制造技术基础课程设计指导教程Error!Reference source not found.查表 5-13：60 110m/mincv，取cv=60m/min计算主轴转速：010001000 60637r/mind3.14 30cvn，根据 X51 铣床主轴转速表，选n 590r/min。垂直进给速度：0.30 3 590531mm/minMczff zn 机动时间计算参数如下：由机械制造工艺设计简明手册第 2 版.表 6.2-5 得切入长度19mml，取切出长度214mml :，取23mml。进给频率是1i。切削长度12mml。如下公式得12129310.045min531jMclllTif 辅助工时：0.150.07minfjTT13工序 08 粗镗62.5 通孔至61.5刀具：可调镗刀机床：T616 卧式镗床1）粗镗62.5 通孔至61.5确定进给量f：根据机械制造技术基础课程设计指导教程Error!Reference source not found.查表 5-37，选取0.301.0mm/rf，取0.41mm/rf 确定背吃刀量：/22mmpwmadd确定切削速度cv，根据机械制造技术基础课程设计指导教程Error!Reference source not found.查表 5-37：40 80m/mincv，取cv=40m/min计算主轴转速：010001000 40207r/mind3.14 61.5cvn，根据 T616 镗床主轴转速表，选n 250r/min。机动时间计算参数如下：由机械制造工艺设计简明手册第 2 版.表 6.2-5 得切入长度14mml，取切出长度214mml :，取23mml。进给频率是1i。切削长度85mml。如下公式得12854310.90min0.41 250jlllTifn 辅助工时：0.150.14minfjTT工序 09 精铣下端平面，保证厚度 30mm确定进给量f：根据 机械制造技术基础课程设计指导教程 Error!Reference source not found.查表 5-13，选取0.12 0.30mm/zzf，取0.15mm/zzf，确定进给量f：0.15 30.45mm/rzffz确定背吃刀量：/20.5mmpad确定切削速度cv，根据机械制造技术基础课程设计指导教程Error!Reference source not found.查表 5-13：60 110m/mincv，取cv=90m/min计算主轴转速：010001000 90955r/mind3.14 30cvn，根据 X51 铣床主轴转速表，选n 945r/min。垂直进给速度：0.15 3 945425mm/minMczff zn 14机动时间计算参数如下：由机械制造工艺设计简明手册第 2 版.表 6.2-5 得切入长度19mml，取切出长度214mml :，取23mml。进给频率是1i。切削长度132.8mml。如下公式得12132.89313.2min425jMclllTif 辅助工时：0.150.48minfjTT工序 10 半精铣前端平面确定进给量f：根据 机械制造技术基础课程设计指导教程 Error!Reference source not found.查表 5-13，选取0.12 0.30mm/zzf，取0.15mm/zzf，确定进给量f：0.15 30.45mm/rzffz确定背吃刀量：/20.5mmpad确定切削速度cv，根据机械制造技术基础课程设计指导教程Error!Reference source not found.查表 5-13：60 110m/mincv，取cv=90m/min计算主轴转速：010001000 90955r/mind3.14 30cvn，根据 X51 铣床主轴转速表，选n 945r/min。垂直进给速度：0.15 3 945425mm/minMczff zn 机动时间计算参数如下：由机械制造工艺设计简明手册第 2 版.表 6.2-5 得切入长度19mml，取切出长度214mml :，取23mml。进给频率是1i。切削长度115mml。如下公式得121159310.3min425jMclllTif 辅助工时：0.150.04minfjTT工序 11 半精铣后端平面确定进给量f：根据 机械制造技术基础课程设计指导教程 Error!Reference source not found.查表 5-13，选取0.12 0.30mm/zzf，取0.15mm/zzf，确定进给量f：0.15 30.45mm/rzffz确定背吃刀量：/20.5mmpad确定切削速度cv，根据机械制造技术基础课程设计指导教程Error!Reference 15source not found.查表 5-13：60 110m/mincv，取cv=90m/min计算主轴转速：010001000 90955r/mind3.14 30cvn，根据 X51 铣床主轴转速表，选n 945r/min。垂直进给速度：0.15 3 945425mm/minMczff zn 机动时间计算参数如下：由机械制造工艺设计简明手册第 2 版.表 6.2-5 得切入长度19mml，取切出长度214mml :，取23mml。进给频率是1i。切削长度115mml。如下公式得121159310.3min425jMclllTif 辅助工时：0.150.04minfjTT工序 12-1 半精镗62.5 通孔至62.3确定进给量f：根据机械制造技术基础课程设计指导教程Error!Reference source not found.查表 5-37，选取0.20.8mm/rf，取0.28mm/rf 确定背吃刀量：/20.4mmpwmadd确定切削速度cv，根据机械制造技术基础课程设计指导教程Error!Reference source not found.查表 5-37：60 100m/mincv，取cv=70m/min计算主轴转速：10001000 70358r/min3.14 62.3covnd，根据 T616 镗床主轴转速表，选n 400r/min。机动时间计算参数如下：由机械制造工艺设计简明手册第 2 版.表 6.2-5 得切入长度13mml，取切出长度214mml :，取23mml。进给频率是1i。切削长度85mml。如下公式得12853310.81min400 0.28jlllTifn 辅助工时：0.150.12minfjTT工序 12-2 精镗62.5 通孔至尺寸确定进给量f：根据机械制造技术基础课程设计指导教程Error!Reference source not found.查表 5-37，选取0.150.5mm/rf:，取0.2mm/rf 16确定背吃刀量：/20.1mmpwmadd确定切削速度cv，根据机械制造技术基础课程设计指导教程Error!Reference source not found.查表 5-37：5080m/mincv:，取cv=60m/min计算主轴转速：10001000 60306r/min3.14 62.5covnd，根据 T616 镗床主轴转速表，选n 315r/min。机动时间计算参数如下：由机械制造工艺设计简明手册第 2 版.表 6.2-5 得切入长度13mml，取切出长度214mml :，取23mml。进给频率是1i。切削长度85mml。如下公式得12853311.44min0.2 315jlllTifn 辅助工时：0.150.22minfjTT工序 13-1 钻上端6 通孔切削余量pa 3mm，确定进给量0.070.12mm/rf，取0.1mm/rf 确定切削速度cv：16 24m/mincv，取cv=16m/min换算成主轴转速010001000 16849r/mind3.14 6cvn由于转速过高相近的转速为n 850r/min。换算成实际切削速度：850616m/min10001000n dv基本工时：孔深长度l 34mm，因而切入长度15mml 取切出长度21 4mml，取23mml，进给次数是1i，基本时间：12345310.49min8500.1jlllTifn 辅助工时：0.150.1minfjTT工序 13-2 扩 M8 台阶孔切削余量pa 0.4mm，确定进给量0.070.12mm/rf，取0.1mm/rf 确定切削速度cv：16 24m/mincv，取cv=16m/min换算成主轴转速010001000 16749r/mind3.146.8cvn由于转速过高相近的转速为n 850r/min。换算成实际切削速度：8506.816m/min10001000n dv17基 本 工 时：孔 深 长 度l 8mm，因 而 切 入 长 度15mml 取 切 出 长 度21 4mml，取23mml，进给次数是1i，基本时间：1285310.19min8500.1jlllTifn 辅助工时：0.150.03minfjTT工序 13-2攻 M8 螺纹切削余量pa 1.25mm确定进给量f：1.25mm/rfP，P是螺距确定切削速度cv：8m/mincv 换算成主曲轴转速010001000 8318r/mind3.14 8cvn相近的转速为 272r/min。转换成实际切削速度为：则3.14 272 86.8m/min10001000cn dv基本工时：孔深8mml，刀具切入长度1l，1(1 3)lP，取122.5mmlP，1(2 3)lP，取222.5mmlP，on为丝锥或工件回程的每分钟转数（r/min），取，300/minonr，则基本时间：121282.52.582.52.510.07min1.252721.25 300jollllllTifnfn 辅助时间：0.15fjTT0.0.01min二夹具设计2.1 问题的提出在机械加工过程中，为了保证加工精度，在加工前，应确定工件在机床上的位置，并固定好，以接受加工或检测。将工件在机床上或夹具中定位、夹紧的过程”，称为装夹。工件的安装包含了两个方面的内容：定位：确定工件在机床上或夹具中正确位置的过程，称为定位。夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。本文专用夹具工序 13 钻上端6 通孔，扩 M8 台阶孔，攻 M8 螺纹。182.2 定位限制自由度1.从零件图和工序卡得知此零件的定位基准为以内孔12 及工件的底面，因此设计支撑板和定位销作为定位元件。定位限制自由度如下：由于以加工好的底面和底面 2-12 孔。定位限制自由度如下：（1）两组支承板限制下端面的 3 个自由度。（2）固定式定位销 A 型限制工件内孔12 的 2 个自由度。（3）固定式定位销 B 型限制工件内孔12 的 1 个自由度。综上共六点定位，因此满足夹具定位自由度限制要求。图 3-1 定位示意图2.3 定位误差分析2.2.3 定位误差计算1）圆柱销孔在 X、Y 方向的最大位移（孔与销的最大间隙）11110.029mmxyDd 2）削边销孔在 X、Y 方向的最大位移22220.029mmxyDd 3）基准孔中心连线的转角误差41max2max0.0290.029tan1.6 mm22 180l4）则在 X，Y 方向最大误差为19maxmax0.0290.0290.058mmxy 按 IT12 查表，得6 通孔公差为 0.18mm。取中心偏差等于公差的 1/3，则偏差为10.180.6mm3。2.4 夹紧方案设计夹紧装置的自动化和复杂程度应与生产纲领相适应，在保证生产效率的前提下，其结构应力求简单，便于制造、维修，工艺性能好；操作方便、省力，使用性能好。考虑到气动夹紧和液压夹紧的方式成本较高，手动夹紧满足本文的要求，因此选择手动夹紧的方式。可以选择移动压板对工件进行压紧，减少距离。此方案是螺旋压板的夹紧方式，螺旋夹紧常和压板结合在一起形成复合夹紧机构，主要是利用杠杆原理进行夹紧。优点很多，例如用途广泛，具有很好的自锁性能。操作比较简单。由于此夹紧元件均为标准件，发现损坏可快速更换零件。因而此螺旋压板夹紧机构适合此方案设计。图 3-3 夹紧示意图2.5 钻削力和夹紧力1.钻削力计算：0.8419pFDfK 式中 F轴向力（N）20D钻头直径（mm）f进给量（mm/r）pK为修正系数，取 0.6得0.8419 8 0.220.6599.04NF 2.夹紧力计算由于切削力方向和夹紧力方向垂直，则选择以下公式进行夹紧力计算：12KFKW式中 KW 实际所需夹紧力（N）；W在一定条件下，由静力平衡计算出的理论夹紧力（N）；K安全系数。摩擦系数:1=0.7摩擦系数:2=0.7安全系数 K 可按下试计算：0123456KK K K K K K K式中，06KK 为各种因素的安全系数，如表 3-1。1.2 1.2 1.0 1.0 1.0 1.2 1.32.25K 若安全系数K的计算结果小于 2.5 时，取2.5K 所以1070NKW 六角头压紧螺钉的螺纹直径是 M16，其中预紧力为 15000N。0W KW综上计算，夹紧力大于切削力，满足夹紧的要求。2.6 主要零件图设计2.7 主要零部件设计1 钻模板设计钻模板是支撑并固定钻套的零件，此外与夹具体进行螺栓、销连接。该钻模板为固定式，相比其他类型的钻模板，具备钻孔精度高的优势，且紧固稳定。2 导向装置是因为适应大批量生产符合的钻孔。而且相比固定钻套，且该钻套加工内孔21之外并没有其他的加工方法。所以选择快换钻套即可。钻套螺钉的作用是防止可换钻套在钻孔过程中转动或脱出。图 4-4 钻套示意图3 夹具体设计夹具体是夹具当中最重要的零件，是承载定位零件、夹紧元件等若干零件的，由于此夹具需要设计的表面很多，故而设计的夹具体结构比较复杂，其中材质新选择 HT200 灰铸铁，此材质减震性好，强度高，且铸造工艺性好，缩短设计周期。为节省材料以及方便安装固定所以将夹具体底部设计为非实心。故将夹具体设计成高台结构，右端设计角铁，连接钻模板。2.7 简要操作说明本专用夹具为了提高生产率和降低生产成本，采用手动式夹紧机构,操作非常简单。紧接着安装固定式定位销 A 型、固定式定位销 B 型以及支承板等定位元件以及移动压板和六角螺母等夹紧元件等各零件。且安装好工件，旋动六角螺母，使六角螺母顺着双头螺柱螺旋向前直抵工件表面，要将工件取出，拧松六角螺母，旋转移动压板即可取出。面。即可进行钻削加工。钻床夹具装配图如下。22图图 2.4 装配图装配图23结 语结 语通过这次课程设计课题，也发现了我的很多不足，比如专业基础知识不牢固，绘图软件操作不熟练，对工艺知识的缺乏。所以在这次设计中我查找了不少资料和书籍，降低了我的设计进度，但这个过程让我受益匪浅，是对自己知识的不足的一个很好的补充和对已学过知识的一个巩固。课程设计最重要的部分就是工艺的确定了，基本上工艺一确定，就是课程设计开了个头，其他围绕着工艺一步一步展开。通过这一次课程设计让我认识到以前掌握的知识是不全面的，比如公差的与工艺的实际结合，粗糙度，实际加工环境的了解。认识到理论的学习是远远不够的，还必须与实际想结合。24参考文献1杨叔子.机械加工工艺师手册M.北京：机械工业出版社，2005.2龚定安，高化等.机床夹具设计M.西安：西安交通大学出版社，1992.3韩洪涛等.机械制造技术M.化学工业出版社，2003.4刘志伟，张伟文，李会玲,机床夹具设计案例教学的研究J.现代制造技术与装备，2013.5张亚明等.机床夹具的分类与构成J.科技资讯，2008.6李益明.机械制造工艺设计简明手册M.北京：机械工业出版社，2016.7王先逵.机械制造工艺学M.北京：机械工来出版社，2015.8哈尔滨工业大学等.机床夹具设计，第二版M.上海科学技术出版社，2015.9孔晓玲.互换性与测量技术M.北京大学出版社，2013.25致 谢致 谢这次设计成绩的取得，与指导老师的指导是分不开的。在此，我感谢我的老师，特别是每次老师都热情的帮助我解决在课程设计遇到的困难，除了敬佩指导老师的专业水平外，她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敬谢意。在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，也留下了许多难忘的回忆。所以在这里非常感谢帮助我的同学。所有帮助和关心我的人们，尽管你们为我付出的一切相比，所有的语言都显得苍白无力，我仍要说声：谢谢你们。产品型号零件图号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称零件名称轴承座共 9 页第 1 页车间工序号工序名称材 料 牌 号一01铸造HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工序工时(分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minmm/minmm/rmm进给次数机动 辅助1铸造毛坯一一一一一一 设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记 处数 更改文件号签 字 日 期产品型号零件图号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称零件名称轴承座共 9 页第 2 页车间工序号工序名称材 料 牌 号一02时效HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数1夹具编号夹具名称切削液工序工时(分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minmm/minmm/rmm进给次数机动 辅助1时效处理、消除内应力一一一一一一 设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标记处数更改文件号签 字 日 期标记 处数 更改文件号签 字 日 期产品型号零件图号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称零件名称轴承座共 9 页第 3 页车间工序号工序名称材 料 牌 号二03铣HT200毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸件11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床X511夹具编号夹具名称切削液专用夹具工序工时(分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minmm/minmm/rmm进给次数机动 辅助1粗铣铣下端平面面铣刀，游标卡尺210601211.110.172半精铣下端平面，保证厚度 30mm面铣刀，游标卡尺300900.750.510.890.13 设 计（日 期）校 对（日期）审 核（日期）标准化（日期）会 签（日期）标