立轴回转分度钻床夹具课设说明书文档格式.doc

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4.1确定夹紧方式 8

4.2分度方案 8

4.3夹具体 8

4.4夹具的工作过程 9

4.5夹具简要操作说明 9

5装夹 10

5.1车床的装夹 10

5.2铣床的装夹 10

6加工工序的划分 10

6.1工序划分原则 10

7刀具的选择 11

7.1选择刀具的原则 11

7.2车削用刀具的选择 12

7.3铣削用刀具的选择 12

7.4确定切削用量 13

7.4.1确定主轴转速 13

7.4.2确定进给速度 14

7.4.3确定背吃刀量 14

序言

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。

曲柄板的加工工艺规程及其，铣各面的夹具设计是在学完了机械制图、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。

本次课程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。

本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。

1零件的分析

1.1零件图

1.2零件的工艺分析

零件的结构工艺性是指所设计的零件在能够满足使用要求的前提下制造的可行性和经济性，即所设计的零件结构应便于成形，并且成本低，效率高。

它的涉及面广，因此有必要对零件进行结构工艺性分析，找出技术关键，以便在拟定工艺规程时采用适当的加工措施加以保证。

，该零件属于异形零件，在加工时存在一定的难度，因此一定要设计合适的夹具方能确保所有工序的完成。

该零件主要由圆柱面、端面、孔系等组成。

在分析图可知，零件曲柄板为典型的盘类零件，是导偏动机构，材料为45钢，采用油淬或水淬。

结构比较简单，其他各表面均已加工好，且各处加工精度高，本次设计任务是：

加工曲柄板上均匀分布的5个直径5.2mm和同轴线上5-直径11mm深3.5mm的沉孔。

夹具应有分度盘装置，同时还应有快速更换钻套功能，工件有大的通孔可以将分度盘做成轴形状，用锁紧螺母夹紧。

因此设计为专用夹具。

曲柄板有2组加工面

1：

以Φ29外圆为基准的加工面，这组加工面包括上端面，各个孔。

2：

以上端面为基准的加工面，这组加工面包括Φ29和端面。

1.3技术要求分析

零件的技术要求主要包括尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度要求等，这些技术要求应当是能够保证零件使用性能前提下的极限值。

进行零件技术要求分析，主要是分析这些技术要求的合理性，以及实现的可能性，重点分析重要表面和部位的加工精度和技术要求，为制定合理的加工方案做好准备。

同时通过分析以确定技术要求是否过于严格，因为过高的精度和过小的表面粗糙度要求会使工艺过程变得复杂，加工难度大，增加不必要的成本。

从图得知，该零件的部分尺寸精度要求较高，最高公差为0.06mm，在加工中可以达到此要求；

该零件无形位公差要求，按照IT10—11进行控制均可；

零件的表面粗糙度要求不高，最高处才Ra3.2，在加工中很容易保证。

2工艺规程设计

2.1确定零件的生产类型

生产纲领的确定：

N零=Q*n（1+α+β）

式中：

N零：

零件的生产纲领；

Q：

产品的生产纲领，Q=5000台/年；

n:

每一产品中包含该零件的数量n=1；

α：

零件的备品率，一般情况下为α=3%～5%

取4%

β：

零件的平均废品率，取β=1；

∴N零=5000*1（1+4%+1%）

=5，025件/年

根据任务书可知零件为大量生产。

2.2确定毛坯的制造形式

影响毛坯选择的因素通常包括：

1、零件材料的工艺性及对材料组织的要求。

2、零件的结构形状和外形尺寸。

3、零件对毛坯精度，表面粗糙度和表面层性能的要求。

4、零件生产纲领的大小。

5、现有生产能力和发展前途。

由于曲柄板要求有较高的强度和刚度，以及良好的耐磨性和疲劳强度，材料选择HT200。

因为阀体在工作中承受静载荷以及小量的动载荷，为了使金属纤维尽量不被切断，非加工表面对称均匀，使零件工作可靠，并且铸件的铸造性能较好，。

由于该零件的轮廓尺寸不大，生产类型为大量生产，又考虑零件的加工条件要求较高。

为了保证加工质量、提高生产率、降低成本、减少工人的劳动强度，确定采用铸造成型考虑到该零件属于批量生产，在毛坯的设计时，应该对其加工余量进行合理的控制，尽可能在保证零件精度的前提下提高生产效率，降低成本，综合考虑，本题零件的毛坯选择铸件毛坯

2.3导向方案

由于加工的工件有2个直径不同的孔组成，工件需钻、扩、铰多工步加工时，为能快速更换不同孔径的钻套，应选用快换钻套。

更换钻套时，将钻套缺口转至螺钉处，即可取出钻套。

为了避免钻模板防碍工件装卸，采用铰链式钻模板。

2.4制定工艺路线

在曲柄板加工中，影响加工精度的主要因素有：

（1）曲柄板本身的刚度比较低，在外力（切削力、夹紧力）的作用下，容易变形。

（2）曲柄板是铸造件，孔的加工余量大，切削时将产生的残余内应力，并引起应力重新分布。

因此，在安排工艺过程中，就需要把各主要表面的粗精加工工序分开，既把粗加工安排在前，半精加工安排在中间，精加工安排在后面。

这是由于粗加工工序的切削余量大，因此，切削力、夹紧力必然大，加工后容易变形。

粗精加工分开后，粗加工产生的变形，可以在半精加工修正，半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。

这样逐步减少加工余量，切削力及内应力作用。

逐步修正加工的变形就能最后达到零件的技术要求。

工序10：

铸造

工序20：

退火

工序30：

铣上端面

工序40：

车Φ29的外圆

工序50：

钻Φ30的孔

工序60：

钻5-Φ11孔

工序70：

钻Φ8的孔

工序80：

铣AB面

工序90：

去毛刺

工序100：

检验，入库

2.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定

机械加工余量对工艺过程有一定的影响，余量不够，不能保证零件的加工质量。

余量过大，不但增加机械加工的劳动量，而且增加了成本。

所以，必须合理地安排加工余量。

1、孔Ⅰ端面

采用车削分2次走刀完表面加工，表面粗糙度为3.2，根据参考文献，其余量为Z=1.5mm

2.6确定切削用量及基本工时

工序Ⅰ：

铣曲柄板A，B面

1.选择刀具

刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用YG8,

，，，。

2.决定铣削用量

1）决定铣削深度

因为加工余量不大，一次加工完成

2）决定每次进给量及切削速度

根据X62型铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。

根据表查出，则

按机床标准选取＝750

当＝750r/min时

按机床标准选取

3）计算工时

切削工时：

，，，则机动工时为

3夹具设计

3.1问题提出

本夹具主要是钻5-Ф5孔，面自身没有精度要求，定位要求不高，为了达到精度要求，同时又为了提高生产效率，我们采一面2销定位。

3.2定位基准的选择

以Φ30的内孔和Φ5的内孔和Φ50的端面定位，基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。

基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。

否则，加工工艺过程中会问题百出。

粗基准的选择：

对曲柄板这样的零件来说，通常以不加工的轮廓做为粗基准。

根据“基准重合”和“基准统一”原则选定工件上已加工好的曲柄板下端面为主要基准，用3个支承钉形成定位，限制X,Y,Z3个自由度；

直径30H8mm内孔表面作为次要定位基准，用分度盘限制X,Y2个自由度；

活动v型块限制Z；

属于完全定位，能保证曲柄盘的精度及正确的原则。

3.3定位误差分析

△D=△B+△Y,式中△D-定位误差；

△B-基准不重合误差；

△Y-基准位移误差。

由于轴套孔的工序基准和定位基准均是螺杆的轴

线，基准重合，△B=0；

夹具中定位基准面是直径30f7mm外圆柱面，被定位的是曲柄板直径30H8mm内孔面，属间隙配合，

所以存在基准位移误差：

△Y=（Xmax-Xmin）／2=[0.033-（-0.041）]-[O-（-0.02）]

=0.027mm

定位误差：

△B=△D+△Y=0.027+0=0.027mm

工件尺寸80mm公差按自由公差，取ITl2级，查表IT=0.25mm，所以加工公差=0.25mm,△D<

／3,此定位方案可行。

因为我们要加工的面没有位置度要求，同时也没有公差要求，因此一般的定位都能满足要求，需要考虑如何提高生产效率。

4切削力和夹紧力计算

4.1确定夹紧方式

由于所钻孔只有直径5.2mm和直径11mm，孔径小，钻削时

的切削扭矩和轴向力较小，而工件质量较大，为便于操作

和提高效率，利用工件上已加工好的上端面，用夹紧螺母

和开口垫圈将工件压紧在分度套上。

4.2分度方案

由于5个沉孔的对称度要求不高（未标注公差），设计一般精度的分度装置即可。

分度盘与定位心轴做成一体，在夹具体的回转套中回转，采用对定销对定，锁紧螺母锁紧，结构简单，动作迅速可靠。

4.3夹具体

选用铸造夹具体，夹具体是夹具中的基础元件，它所有的元件的支撑面，分度盘的锁紧装置在夹具体的下方，

因此夹具体下方要挖出槽来。

夹紧力分析

夹紧力是保证定位稳定,夹具可行的因素.夹紧力不能太小，否则加工时容易发生工件位移而破坏定位。

夹紧力也不太过大，否则工件易变形，增大结构尺寸。

本次钻孔孔径较小，所需夹紧力较小；

综合考虑加工因素，选用M10的夹紧螺母，能够满足夹紧要求。

刀具：

硬质合金三面刃铣刀，

（见《切削手册》表3.28）

其中：

所以

水平分力：

垂直分力：

在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。

安全系数为

为基本安全系数1.5；

为加工性质系数1.1；

为刀具钝化系数1.1；

为断续切削系数1.1。

K5为人力操作疲劳系数1.3

所以=672.5N

由于选用手动夹紧，由《机械设计手册》查得M8螺钉的抗拉力为1024.5大于672.5，故满足要求

4.4夹具的工作过程

钻完第一个孔后,抬起手柄,拔出对定销,转动分度盘l,当下一个分度孔与对定销对准时,对定销在弹簧作用下,插入分度