毕业设计-ca6140床头i轴轴承座及专用夹具设计.doc

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目 录

摘 要 Ⅰ
Abstract Ⅱ

1 绪论 3
1.1课题背景 3
1.2夹具的发展史 3
1.3小结 4
2 I轴轴承座加工工艺规程设计 5
2.1零件的分析 5
2.1.1零件的作用 5
2.1.2零件的工艺分析 5
2.2确定生产类型 5
2.3确定毛坯 5
2.3.1确定毛坯种类 5
2.3.2确定铸件加工余量及形状 5
2.3.3绘制铸件零件图 5
2.4工艺规程设计 6
2.4.1选择定位基准 6
2.4.2制定工艺路线 8
2.4.3选择加工设备和工艺设备 8
2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 9
2.5确定切削用量及基本工时 11
2.5.1工序1：车肩胛面成型 11
2.5.2工序2：钻,扩φ75中孔,车端面，倒角 12
2.5.3工序3：挖环槽 14
2.5.4工序4：钻Φ１４及3-Φ9的通孔 15
2.5.5工序5：攻M10×1.5的螺纹 16
2.5.6工序6：铣B,D,C三平面 17
2.5.7工序7：钻Φ10的孔 17
2.5.8工序8：钻Φ5短斜孔 19
2.5.9工序9：钻Φ5长斜孔 20
2.5.10工序10：粗镗Φ90的孔 21
2.5.11工序11：精镗孔Φ90 22
2.6本章小结 23
3 专用夹具设计 24
3.1钻φ5长斜孔夹具设计说明书 24
3.1问题的提出 24
3.2夹具的设计 29
3.3本章小结 29

4 钻φ5长斜孔刀具设计说明书 30
4.1刀具类型的确定 30
4.2刀具设计参数的确定 30
4.3刀具工作草图的确定 30
5 钻φ5长斜孔量具设计说明书 31
5.1量具类型的确定 31
5.2极限量具尺寸公差的确定 31
5.3极限量具尺寸公差图的确定 31
5.4极限量具结构设计 31
5.5本章小结 31
6 第一道工序数控编程说明书 33
7 毕业设计体会 34
参考文献 36
致 谢 37

1 绪论

1.1课题背景
随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地推动了机械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。
“工欲善其事，必先利其器。”
工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。

1.2夹具的发展史
夹具在其发展的200多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。

1.3小结
一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50%—80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。

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2 I轴轴承座加工工艺规程设计

2.1零件的分析
2.1.1零件的作用
题目所给的零件是CA6140车床的主轴箱I轴轴承座。它位于车床变速机构中，主要固定轴承作用，使主轴回转运动按照工作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。
2.1.2零件的工艺分析
零件的材料为HT15-33，灰铸铁属于脆性材料，故不能锻造和冲压。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。以下是I轴轴承座需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：
(1) 中心圆孔φ90。
(2) φ135的外圆及其端面与φ90中心圆孔的垂度要求为0.03mm
(3) φ90与φ75孔同轴度的要求为0.10mm
(4)宽度为20的肩胛面与中心孔有0.03的垂直度要求。
由上面分析可知，可以先加工I轴轴承座φ135的外圆及其宽度为20的肩胛面，然后以此作为基准采用专用夹具进行加工，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度，并且此I轴轴承座零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。

2.2确定生产类型
已知此I轴轴承座零件的生产类型为中批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序应当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

2.3确定毛坯
2.3.1确定毛坯种类
零件材料为HT15-33。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构不是太复杂，生产类型为中批生产，故选择金属型铸造毛坯。
2.3.2确定铸件加工余量及形状
查《机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册》125页表1-4-7，选用各个加工面的铸件机械加工余量均为3mm。
2.3.3绘制铸件零件图

图2.1 零件毛坯图
2.4工艺规程设计
2.4.1选择定位基准
①粗基准的选择
以零件的左端φ120外圆为主要的定位粗基准，以宽度为20的肩胛面为辅助粗基准。
②精基准的选择
考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便，依据“基准重合”原则和“基准统一”原则，以加工后的φ135的外圆及其肩胛面作为主要的定位精基准．
2.4.2制定工艺路线
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下：

表2.1工艺路线方案一
工序号
工序内容
工序一
加工出φ135的外圆及其肩胛面与端面保证尺寸37mm
工序二
车φ135的外圆的端面保证尺寸35mm
工序三
钻、扩φ75中孔
工序四
粗镗中孔
工序五
挖环槽，主要是一次加工中孔内环槽
工序六
精镗中孔
工序七
钻Φ１４及3-Φ9的通孔
工序八
钻孔、攻丝2-M10
工序九
铣B,D,C三平面
工序十
钻φ10孔
工序十一
钻φ5短斜孔
工序十二
钻φ5长斜孔
工序十三
钳工打毛刺
工序十四
对零件各尺寸进行完工检测
工序十五
用毛刷沾防锈油为零件防锈
工序十六
按照仓库标识进行摆放
表2.2工艺路线方案二
工序号
工序内容
工序一
车端面成型，加工出φ135的外圆及其肩胛面
工序二
钻、扩φ75中孔与端面保证尺寸35mm
工序三
挖环槽，主要是一次加工中孔内环槽
工序四
钻Φ１４及3-Φ9的通孔
工序五
钻孔、攻丝2-M10
工序六
铣B,D,C三平面
工序七
钻φ10孔
工序八
钻φ5短斜孔
工序九
钻φ5长斜孔
工序十
热处理
工序十一
粗、精镗中孔
工序十二
钳工打毛刺
工序十三
对零件各尺寸进行完工检测
工序十四
用毛刷沾防锈油为零件防锈
工序十五
按照仓库标识进行摆放

工艺立方案的比较与分析：
上述两个工艺方案的特点在于：方案二是加工工序集中减少了二次装夹带造成装夹误差，批量生产，缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准，这样使工序非常清晰易提高加工精度，是对中批量生产是很合适的，同时增加了粗加工后的热处理，这样可以由于加工造成的中工应力，从而使提零件使用过程中出现变形。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很分散，基准得不到保证，加工出来的精度低，不符合现代化的生产要求，同时有由在精加工前进行去应力热处理造成零件在使用过程中出现变形。经过对两种工艺方案的比较，考虑到加工零件的方便性，及加工精度，且还是中批生产，所以采用方案二比较合适。
2.4.3选择加工设备和工艺设备
①机床的选择
工序70采用X6022型卧式铣床
工序50、60、80、90、100 采用Z535立式钻床
工序110采用T618卧式镗床
工序20、30、40数控车床TY-6135
②选择夹具
该轴承座的生产纲领为中批生产，所以采用专用夹具。
③选择刀具
在铣床上加工的各工序，采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在镗孔φ90，由于精度高，可采用硬质合金镗刀，其它各也的加工用高高速钢麻花钻便可．
④选择量具
加工的孔均采用极限量规。
⑤其他
对垂直度误差采用千分表进行检测，对角度尺寸利用专用夹具保证，其他尺寸采用通用量具即可。

2.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定
根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：
表2.3各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度

工序号
工序内容
加工余量
经济精度
工序尺寸
表面粗糙度
工序余量
最小
最大
1
车肩胛面成型
3
IT9
φ135
3.2
-0.05
0.05
2
钻扩φ75中孔

IT12
φ75, φ84
12.5
-0.1
0.1
3
挖环槽

IT10

6.3
-1
1
4
钻Φ１４及3-Φ9的通孔

IT12
Φ9
12.5
-0.05
0.05
5
钻孔、攻丝2-M10

IT10
2-M10
6.3

6
铣B,D,C三平面
3
IT10

6.3
-0.1
0.1
7
钻φ10孔

IT12
φ10
12.5
-0.1
0.1
8
钻φ5短斜孔

IT12
φ5
12.5
-0.1
0.1
9
钻φ5长斜孔

IT12
φ5
3.2
-0.02
0.02
11
粗、精镗中孔
3
IT8
φ90
3.2
-0.02
0.02
该零件的轴向加工时，采用数控机床工序集中的原则，一次加工成型，同时采用基准重合原则，这样保证了各加工面的形位公差要求，由于此零件结构简单，同时在加工中采用了工序集中原则，所以在各工序安排中不存在基准不重合误差避免了由于基准不重合造成的加工难度，也满足了零件各表面形位公差的要求，符合零件设计者最初思想，下面是采用基准重合原则加工所形成轴向工序尺寸链图：
φ90孔轴向工序尺寸链如下图

2.5确定切削用量及基本工时
2.5.1工序1：车肩胛面成型
机床：TY-6135数控车床，刀具：45度车刀,因其单边余量：Z=3mm
所以车削深度：
进给量：根据参考文献[3]表2.4-73，取车削速度：参照参考文献[3]表2.4-81，取
机床主轴转速：
，
按照参考文献[3]表3.1-74
实际车削速度：
进给量：
工作台每分进给量：
：根据参考文献[3]表2.4-81,
切削工时
被切削层长度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入长度：

刀具切出长度：取
走刀次数为1
机动时间：
查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.23min
2.5.2工序2：钻,扩φ75中孔,车端面，倒角
工件材料为HT15-33铁，硬度200HBS。孔的直径为75mm，公差为H7，表面粗糙度。加工机床为TY-6135数控车床。钻头为Ø73mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃。45度车刀
确定钻削用量
①确定进给量 根据参考文献[2]，表28-10可查出，查TY-6135数控车床说明书，取。
根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。
由于所选进给量远小于及，故所选可用。
②确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得
，
，
由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。
根据参考文献[2]，由表28-3，，，故

查TY-6135数控车床说明书，取。实际切削速度为

由参考文献[2]，表28-5，，故

③校验机床功率 切削功率为

机床有效功率

故选择的钻削用量可用。即
，，，
相应地
，，
切削工时
被切削层长度：
刀具切入长度：

刀具切出长度： 取
走刀次数为1
机动时间：
查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.76min
扩Φ75的通孔
加工机床为TY-6135数控车床。扩孔钻为Ø74.7mm标准高速钢扩孔钻；
确定扩孔切削用量
①确定进给量 根据参考文献[2]，表28-31，有
。根据TY-6135数控车床说明书，取=0.57mm/r。
②确定切削速度及 根据表28-33，取。修正系数：
，
故

查机床说明书，取。实际切削速度为

切削工时
被切削层长度：
刀具切入长度，有：

刀具切出长度： 取
走刀次数为1
机动时间：
查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.16min

2.5.6工序3：挖环槽，为了简便起见三个槽仅算一个
机床：TY-6135数控车床
①车宽４的槽
车削深度
铣削速度：参照《机械加工工艺手册》表2.4-81，取
机床主轴转速：，取
实际车削速度：
工作台每分进给量：
：根据《机械加工工艺手册》表2.4-81,
被切削层长度：由尺寸可知
刀具切入长度：
刀具切出长度：取
走刀次数为1
机动时间：
共三个环槽所以0.43X3=1.23
查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：2.03min
2.5.6工序４：钻Φ１４及3-Φ9的通孔
机床：Z535立式钻床
刀具：9直柄短麻花钻
确定钻削用量
确定进给量 根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。
根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。
由于所选进给量远小于及，故所选可用。
确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得
，
，
由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。
根据参考文献[2]，由表28-3，，，故

查Z535机床说明书，取。实际切削速度为

由参考文献[2]，表28-5，，故

校验机床功率 切削功率为

机床有效功率

故选择的钻削用量可用。即
，，，
相应地
，，
切削工时
被切削层长度：
刀具切入长度：

刀具切出长度： 取
走刀次数为1
机动时间：
查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.58min
2.5.14工序5：攻M10×1.5的螺纹
机床：Z535立式钻床
刀具：细柄机用丝锥（）
进给量：由于其螺距,因此进给量
切削速度：参照《机械加工工艺手册》表2.4-105，取
机床主轴转速：，取
丝锥回转转速：取
实际切削速度：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度：
走刀次数为1
机动时间：
查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.33min

2.5.7工序6：铣B,D,C三平面
机床：X6022型卧式铣床
刀具：两块镶齿套式面铣刀(间距为14)，材料：， ，齿数，为粗齿铣刀。
因其单边余量：较大
所以铣削深度暂定：
每齿进给量：根据参考文献[3]表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[3]表2.4-81，取
机床主轴转速：
，
按照参考文献[3]表3.1-74
实际铣削速度：
进给量：
工作台每分进给量：
：根据参考文献[3]表2.4-81,
切削工时
被切削层长度：由毛坯尺寸可知，
刀具切入长度：

刀具切出长度：取
走刀次数为5
机动时间：，0.127×5×3=1.91
查参考文献[1]，表2.5-45工步辅助时间为：1.57min
2.5.13工序7：钻Φ10的孔
机床：Z535立式钻床
刀具：10直柄短麻花钻
确定钻削用量
确定进给量 根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。
根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。
由于所选进给量远小于及，故所选可用。
确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得
，
，
由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。
根据参考文献[2]，由表28-3，，，故

查Z535机床说明书，取。实际切削速度为

由参考文献[2]，表28-5，，故

校验机床功率 切削功率为

机床有效功率

故选择的钻削用量可用。即
，，，
相应地
，，
切削工时
被切削层长度：
刀具切入长度：

刀具切出长度： 取
走刀次数为1
机动时间：
查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.58min
2.5.13工序8：钻Φ5短斜孔
机床：Z535立式钻床
刀具：5直柄短麻花钻
确定钻削用量
确定进给量 根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。
根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。
由于所选进给量远小于及，故所选可用。
确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得
，
，
由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。
根据参考文献[2]，由表28-3，，，故

查Z535机床说明书，取。实际切削速度为

由参考文献[2]，表28-5，，故

校验机床功率 切削功率为

机床有效功率

故选择的钻削用量可用。即
，，，
相应地
，，
切削工时
被切削层长度：
刀具切入长度：

刀具切出长度： 取
走刀次数为1
机动时间：
查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.58min
2.5.13工序9：钻Φ5长斜孔
机床：Z535立式钻床
刀具：5直柄短麻花钻
确定钻削用量
确定进给量 根据参考文献[2]，表28-10可查出，查Z535立式钻床说明书，取。
根据参考文献[2]表28-8，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据参考文献[2]，表28-9，允许的进给量。
由于所选进给量远小于及，故所选可用。
确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献[2]，表28-15，由插入法得
，
，
由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。
根据参考文献[2]，由表28-3，，，故

查Z535机床说明书，取。实际切削速度为

由参考文献[2]，表28-5，，故

校验机床功率 切削功率为

机床有效功率

故选择的钻削用量可用。即
，，，
相应地
，，
切削工时
被切削层长度：
刀具切入长度：

刀具切出长度： 取
走刀次数为1
机动时间：
查参考文献[1]，表2.5-41工步辅助时间为：1.58min

2.5.9工序10：粗镗Φ90的孔:
机床：卧式镗床
刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：
切削深度：，毛坯孔径。
进给量：根据参考文献[3]表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=2.5mm。因此确定进给量。
切削速度：参照参考文献[3]表2.4-9取
机床主轴转速：
，
按照参考文献[3]表3.1-41取
实际切削速度：
工作台每分钟进给量：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取
行程次数：
机动时间：
查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：2.61min
2.5.9工序11精镗孔Φ90:
机床：卧式镗床
刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：
切削深度：
进给量：根据参考文献[3]表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为=。因此确定进给量
切削速度：参照参考文献[3]表2.4-9，取
机床主轴转速：
，取
实际切削速度，：
工作台每分钟进给量：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取
行程次数：
机动时间：
所以该工序总机动工时
查参考文献[1]，表2.5-37工步辅助时间为：1.86min
in
2.6本章小结
本章节主要从零件的结构和外型入手分析，从而得出设计毛坯的依据。再查阅有关资料，设计出零件加工的毛坯。在工艺规程的制定上，将两种方案进行比较，选取一个最佳方案来。在计算每一步的切削用量时，先选用刀具和机床，再查阅资料找出进给量，由它算出机床所需的转速，翻阅机床手册选一个最接近它的一值。算切削速度、机动时间等。
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3 钻φ5长斜孔工序夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工此轴承座零件时，需要设计专用夹具。
根据任务要求中的设计内容，需要设计钻φ5长斜孔夹具一套。
3.1问题的提出
本夹具主要用来钻φ5长斜孔。这个孔中心线与φ135外圆有尺寸精度要求为，与中心孔轴线夹角为30度。因为位置精度要求不高，也无需表面粗糙度要求，故再本道工序加工时主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。
3.2夹具的设计
①定位基准的选择
此零件放在Z535立式钻床上加工，刀具为5直柄加长自制麻花钻。由零件分析，选择用φ135外圆加上宽为20的一面定位，就可以限制5个自由度，在由下面的小孔加个销就可以实现完全定位。
②定位元件与夹紧元件的选择：

图3.11 固定式定位销（GB2203-80）

查参考文献[1]，表5.2-6，选用固定式定位销
压紧采用螺旋夹紧，如下图图3.1２

图3.1２
③切削力与夹紧力的计算
由于本道工序完成螺纹底孔的钻削，因此切削力为钻削力。由参考文献[1]，表2.4-69得：
轴向力F：
扭矩M：
式中：
∴

如图：

图3.14 扭矩图
夹紧力的方向在轴线上，与M产生的转矩同轴，所以夹紧力F不需要太大，只要工件相对与夹具体没有移动就可以了。
④钻套、衬套、钻模板及夹具体设计
该孔的加工只需钻削加工就能满足加工要求。考虑到钻套可能出现的磨损，故查参考文献[1]，表5.2-13选用可换钻套，当磨损就可更换。与其装配的是钻套用衬套（GB2263-80查表5.2-14），起固定的是钻套螺钉（GB2268-80查表5.2-16）。

表3.1 可换钻套
d
D

H
h

C

r
基
本
尺
寸
极
限
偏
差
基
本
尺
寸
极
限
偏
差
5
+0.041
+0.020
30
+0.021
+0.008
46
42
25
12
5.5
18
1
3
2.5

图3.16 钻套用衬套

表3.2 钻套用衬套
d
D
H
C

基本尺寸
极限偏差
基本尺寸
极限偏差
30
+0.041
+0.020
42
+0.033
+0.017
25
1
3

图3.17 钻套螺钉
表3.3 钻套螺钉
d
L1
d1
D
d2
L
L0
n
t
基本尺寸
极限偏差
基本尺寸
极限偏差
M8
5.5
+0.20
+0.05
12
-0.05
-0.16
20
6
22
11.5
2
2.5

钻模板选用伸出式钻模板，用螺钉将其连接在夹具体上。安装前先调整好位置然后用销定位，后用螺钉将其拧紧在夹具体上。钻模板参见钻孔装配图。
⑤夹具精度分析
利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。
由工序可知，本道工序只需钻φ5孔，所以孔的精度无需考虑，只保证它垂直与中心孔就可以了。由于是立钻，又是一面两销定位，在垂直方向可能存在偏转（参见钻孔装配图）。其计算同前面的计算相同。
转角定位误差为既是（由下的图可知）：

图3.18 转角误差分析图
除了上面的误差外，影响孔位置度的因素还有：
1）、钻模板上装衬套孔的尺寸公差：
2）、衬套与钻套配合的最大间隙：
3）、钻套与钻头配合的最大间隙：
4）、钻套的同轴度公差：
∴综合误差为：

能满足零件要求。
⑥夹具体设计
夹具体的设计参考钻孔夹具体零件图。
3.3本章小结
在本章是对夹具结构的设计和分析其精确度的阶段。重点在于选择基准面将零件如何定位、夹紧在夹具体上。在选择基准面时，主要参考已加工面，在此主要用到的是一面两销定位，一个圆柱销和一个削边销，他们分别穿过已加工过的长中心孔和大端面的孔，再由中心孔的一面定位，就使零件在夹具体上完全定位了。选用压紧件时，分别用了移动和转动压板。最后设计出夹具体，参考有关资料计算夹具的定位误差。

4　钻φ5长斜孔工序刀具设计说明书
1. 刀具类型确定
此道工序保证的尺寸精度要求较高φ90内孔端面必须垂直，因此选90度闭孔镗刀。
2. 刀具设计参数确定
序号
项目
数据来源或公式计算
采用值
1
刀具类型
表2-6、2-7
直柄麻花钻

2
刀具材料

W18Cr4V

3
几何角度
表2-7、2-8、2-9
Λs=-4度 γo=15度
αo=8度 αo’=6度κr=90度κr’=56度 γε=2mm

4
断削参数前面型式
表2-11、2-12（f=1.3mm/r）
带倒棱曲面圆弧卷削槽前面
Ln=3.5mγo1=-5度 br1=0.045 qn=2
5
过渡刃
表2-13（ap=0.5mm）
过渡刃和修光刃 bε=0.18
7
外型结构尺寸
表3-5（刀具设计手册）

3. 刀具工作草图
5　钻φ5长斜孔工序量具设计说明书
设计Ф90D7孔的塞规，首先确定被测孔的极限偏差，查公差书第三章极限与配合标准得Ф90D7的上偏差ES=+0.021mm,下偏差EI=0mm。公差等级为IT7。
1. 量具类型确定
Ф90D7的量具查得用圆柱柄圆柱塞规。
2. 极限量具尺寸公差确定
（1） 确定工作量规的制造公差和位置要素值，由公差书表6-1得IT7尺寸φ20的量规公差为T=0.0024mm,位置要素Z=0.0034mm.。
（2）计算工作量规的极限偏差：
φ20H7孔用塞规：
通规：上偏差=EI+Z+T/2=（0+0.0034+0.0012）=+0.0046mm
下偏差=EI+Z-T/2=（0+0.0034-0.0012）=-0.0022mm
磨损极限= EI=0mm
止规：上偏差=ES=+0.021mm
下偏差=ES-T=（+0.021-0.0024）=+0.0186mm
3. 极限量具尺寸公差带图

4. 极限量具结构设计

6 第一道工序数控编程设计说明书
第一道工序车端面成型，加工φ135的外圆及其肩胛面数控编程设计说明书，本程序采用仁和数控系统进行程序编制.该工序采用一次性装夹完成，保证了外圆与肩胛面的垂直度要求，同时由于该工序是加工余量为3mm，直接由毛坯加工到产品图尺寸，故采用三次走刀完成，切削深度为1mm，具体切用见程序。采用90度硬质合金外圆车刀与3mm槽刀，在编程时考虑到计算方便，我们采用绝对编程，同时坐标原点确定在胛肩面与轴线交点处，由于肩胛面与外圆毛坯为23mm与138mm故坐标轴分别通过计算得出，Z=22、Z=21 、Z=20、X=137、X=136、X=135。具体走刀路线如下：粗实线为刀具切削路线，细实线为空走刀路线，走刀顺序按照字
母顺序ABCDEFGH。
，

程序如具体如下：
O0001 程序名
1 M03 T01 主轴正转 1号刀
2 GOO X140 Z65 快速点定位至X140，Z265
3 G00 X135 F800 直线运动至X135
4 Z23 F300 车外圆至Z23处
5 T02 2号刀
6 G00 X-185 Z20 点定位至X-185 Z20
7 G01 X-134。5 F100 车肩胛面
8 X-150 F1500 点刀
9 G26 返回起点
10 M30 程序结束

XX学院

第五部分　毕业设计体会
时至今日，几个礼拜的毕业设计终于可以画上一个句号了，但是现在回想起来做毕业设计的整个过程，颇有心得，其中有苦也有甜，不过乐趣尽在其中呀！没有接受任务以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结 ，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面、太偏激了。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。下面我对整个毕业设计的过程做一下简单的总结。
首先，先对零件进行了分析，通过对零件有一个大概的了解。然后就是找资料了。查资料是做毕业设计的前期准备工作，好的开端就相当于成功了一半，到图书馆、资料室去虽说是比较原始的方式，但确实也在那里找到了好多有用的资料。总之，不管通过哪种方式查的资料都是有利用价值的，要一一记录下来以备后用。
其次，通过上面的过程，已经积累了不少资料，对所选的题目也大概有了一些了解，这一步就是在这样一个基础上，综合已有的资料来更透彻的分析题目。
最后，就是着手搞了。刚开始设计的时候，总觉的难度很大，不知道从什么地方下手，对一些设计的步骤根本不知道怎么安排，怎么设计。老师给我们详细讲解了机械设计应注意的条件，让我们先从分析零件图开始，然后在得出零件技术要求，在根据零件的技术要求画出毛坯和零件合图
在设计期间，遇到不懂的问题时，指导老师们都能细心的帮助我。同学之间虽然每个人的设计课题不一样，但我们之间还是会经常讨论，互相帮助，不紧学会了知识，而且还锻炼了我们的团队精神。在这次设计中，要感谢我们的指导老师，他们在设计期间为我们的解决了很多难题。相信我们通过这次设计，一定会在以后的工作岗位中更好的发挥。
我还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。在此要感谢我的指导老师对我悉心的指导，感谢老师给我这样的机会锻炼。在整个毕业设计过程中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中的探索的艰难和成功的喜悦。虽然这个项目还不是很完善，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。

参 考 文 献

[1] 李 洪．机械加工工艺手册[M] ．北京出版社，1996．1．
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