1028支架壳体镗孔40-35工艺及专用夹具设计：设计说明-三维夹具-装配图-零件图-工艺卡..pdf

第 1 页 共 25 页毕业设计报告(论文)此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）报告(论文)题目：作者所在系部：作者所在专业：作者所在班级：作 者 姓 名：作 者 学 号：指导教师姓名：完 成 时 间：第 2 页 共 25 页目目 录录摘要摘要.第第 1 章章 前言前言.3第第 2 章章 工艺规程设计工艺规程设计.32.1 零件的分析.42.1.1 零件的作用.42.1.2 零件的工艺分析.52.2 毛胚的选择.62.3 工艺路线的拟定.62.3.1 孔和平面的加工分析.7 2.3.2 定位基准的选择.72.3.3 拟定工艺路线.82.4 加工余量的确定.82.4.1 侧面的的加工余量.9 2.4.2 镗孔 65 加工余量.92.4.3 镗孔 20 加工余量.10第第 3 章章 切削用量及工时切削用量及工时.113.1 粗铣尺寸 12 侧面.123.1.1 加工刀具.12 3.1.2 计算切削用量.123.1.3 计算切削工时.123.2 粗铣 106 左右侧面.123.2.1 加工条件.13 3.2.2 计算切削用量.133.2.3 计算切削工时.133.3 精铣 12 侧面.133.1.1 加工条件.14第 3 页 共 25 页 3.1.2 计算切削用量.143.1.3 计算切削工时.143.4 精铣 106 侧面.143.4.1 加工条件.15 3.4.2 计算切削用量.153.4.3 计算切削工时.153.6 镗内孔 40H7.153.6.1 粗镗.15 3.6.2 精镗.163.7 镗内孔 20.163.7.1 粗镗.17 3.7.2 精镗.17第第 4 章章 专用夹具设计专用夹具设计.184.1 钻床夹具.184.1.1 加工目标.184.1.2 夹具设计.194.1.2.1 定位基准的选择.194.1.2.2 夹紧力和切削里计算.194.1.2.3 定位误差分析.204.1.2.4 夹具结构.204.1.2.5 夹具主要操作方法.204.2 镗床夹具.214.2.1 加工目标.214.2.2 夹具设计.214.2.2.1 定位基准的选择.224.2.2.2 夹紧力和切削里计算.224.2.2.3 定位误差分析.224.2.2.4 夹具的结构组成.224.1.2.5 夹具主要操作方法.23第第 5 章章 结论结论.24致谢致谢.25参考文献参考文献.26第 4 页 共 25 页摘 要机床夹具用来加固加工对象保证工件有正确的位置的工装装备，常简称为夹具。工件的表面能达到图纸规定的尺寸、几何形状以及与其他表面的相互位置精度等技术要求在夹具设计前都需要详细进行分析研究制定好相应的工艺对策。夹具的组成组成主要是定位元件、夹紧装置、对刀引导元件、分度装置（可以使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，比如回转分度装置和直线移动分度装置两类）、连接元件以及夹具体（夹具底座）等组成。支架壳体零件涉及到镗孔、铣削等工艺过程。本次夹具设计过程中主要运动了Solidworks 软件对夹具进行设计，通过三维造型完成主要镗孔工序的加工任务。三维软件在设计中的应用有效提高了设计的准确性和设计的精确度，并且形象的可以展示。夹具的应用主要是为了适应大批量生产，本次设计也是在这样的加工要求下进行设计的，镗床夹具又称镗模，通过镗套引导刀具进行加工可准确地确定刀具与工件之间的相对位置。关键词 Solidworks 镗床夹具 泵体第 5 页 共 25 页AbstractMachine tool fixture for strengthening the processing object to ensure that the workpiece is the correct position of tooling equipment,often referred to as the fixture.The size,shape and surface of the mutual position precision and other technical workpiece surface can reach the requirements on the drawing in the fixture design before they need detailed analysis study and formulate corresponding technical countermeasures.Fixture composition is mainly composed of locating element,clamping device,tool guide element,dividing device(machining,the workpiece can be completed in a number of positions in the installation of such as rotary indexing device and linear motion indexing device two),connected component and fixture(jig base).Bracket shell parts related to boring,milling process.The fixture design process of the main movement of fixture design Solidworks software,the processing task by 3D complete main boring process.Application of the software in the design of improve the design accuracy and the accuracy,and the image can be displayed.Fixture is mainly used to adapt to mass production,the design is to design the processing requirements under such boring machine jig boring mode,also known as the guide,boring tool for processing can accurately determine the relative position between the tool and workpiece.Keywords Solidworks boring machine jig pump body第 6 页 共 25 页第 1 章 前言本次题目为“支架零件工艺与夹具设计”，零件属于批量生产，因此，需要考虑使用专用夹具来提高生产率。本人查工艺手册同时结合零件的技术要求及外型特点进行机加工工艺设计并用三维软件对夹具进行了设计。毕业设计是我们学完了大学的全部基础课、技术基础课以及大部分专业课一次综合性的大检测。机械加工工艺规程的制定需要达到设计图纸规定的各项技术要求，同时兼顾生产率和经济性。这样的设计要求需要设计者具有丰富的生产实践经验和机械制造工艺基础理论知识。合理的机械加工工艺规程，可以提高产品优质、高产和低消耗。另一方面机械加工工艺规程也是生产准备和计划调度的主要依据：因为有了机加工工艺规程对后续原材料和毛坯的供应，机床的调整，专用工艺装备的设计与制造，生产作业计划的编排，劳动力的组织，以及生产成本的核算都基本可以进行确定和预先安排。机加工工艺制订时可以根据零件的产量和设备条件，考虑加工质量、生产率和经济性条件制定多种工艺方案，最后再方案中选择最优方案。机床夹具的设计初衷是为了保证产品的质量，提高生产的效率、减轻劳动强度、降成本，夹具的主要作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。夹具在大批量生产中的使用可以有效的提高经济效益用夹具装夹工件有下列优点：（1）能稳定地保证工件的加工精度。不因为人员技术差异产生产品的较大差异。（2）能提高劳动生产率减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量。多件、多工位装夹工件的夹具以及高效夹紧机构，也可以提高劳动生产率。（3）能扩大机床的使用范围（4）能降低成本夹具在批量生产过程中，劳动生产率的提高，降低了生产成本。夹具制造成本在大批生产的前提下基本可以被平均化，小于由于提高劳动生产率而降低的成本。批量愈大，夹具经济效益就越显著。本次对于支架零件加工工艺及夹具设计的主要任务是：1.了解支架类零件的结构特点2.设计该支架的加工工艺路线第 7 页 共 25 页3.设计并绘制夹具的装配图4.掌握较复杂零件的机械加工工艺规程的制定第 2 章 工艺规程设计2.1 零件的分析2.1.1 零件的作用本次设计零件是支架壳体。支架壳体是一种起支撑、连接、固定其他零件和承受负载的零件。也起到了保护运动零件和其他零件的作用。通过下面的通孔和上端面的孔，通过零件上下侧的通孔的管道和其他壳体零件连接在一起，这些零件在空间中保证正确的位置关系，在机械结构中壳体零件有着重要作用，故支架壳体零件的加工需要我们不断优化工艺以适应生产要求。2.1.2 零件的工艺分析1、零件形状：此支架壳体的的外形较为复杂，需要我们采用铸造工艺来进行下料完成初步造型。在工艺过程中主要加工面是上下的两个通孔，轴孔之间有相当高的位置和形状的要求。同时在不同轴孔之间有相互的位置关系。外形特点如下所述：（1）外形基本上是上下两个圆柱机体连接后上下侧有孔贯通，中间由薄型的连接特征进行相互连接；（2）结构形状比较简单，支架壳体的上层孔同心；（3）支架零件的加工面主要是上层 40 孔，其余右侧的 35 孔同心并有同心度要求（4）支架壳体的下层是一个 20 通孔，支架壳体的两侧的 20 孔也有同心度要求同时，上下两层孔有平行度的位置关系要求。（5）支架零件结构较为复杂，同时同轴孔与孔之间距离较大，非同轴孔之间也有位置关系这是本次夹具设计的重难点2、技术要求如下：尺寸精度 零件精度要求为总高 147，左右总长为 230，侧面搭子宽度为 106.内孔的尺寸精度直径 40H7 表面粗糙度 1.6 要求，定位误差0.02，上层孔右侧是内径为 35H7（基准 A）表面粗糙杜 1.6，两孔同轴度要求为 0.01，两孔靠中间侧分别有空 50 与 45。第 8 页 共 25 页下层孔孔径为 20H7，表面粗糙度为 1.6，左右（基准 B）侧孔同轴度要求 0.01，下层孔与上层孔的平行度为 0.02，中心距离为 82（+0.20,0）,图图 2.1 零件图零件图2.2 毛坏的选择根据零件图可知，零件材料为灰口铸铁，零件形状为非圆柱体，外形较为复杂，为了保证准确造型并且尽量减少加工余量的，减轻劳动强度，提高劳动效率，同时兼顾本次大批生产的生产要求本次零件我们选用铸造毛坯工艺，这样的下料方式可以让毛坯形状与成品相似，加工方便，省工省料。这里我们可以选择金属型来进行铸造加工，毛胚余量放 3-5mm。由于本次加工过程中零件需要进行装夹定位来镗孔保证精度，但是零件的外形不适合普通装夹工具等装夹，所以我们考虑在铸造是增加工艺搭子添加辅助工艺定位基准面。2.3 工艺路线的拟定2.3.1 孔和平面加工分析支架壳体的工艺分析可知该零件的内侧两孔 40H7 以及 35H7 是加工重点并且需要保证其与下层孔的平行。根据机加工工艺原则先保证先面后孔的原则。故本次加工主要是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系，并采用合理的加工工序与加工机床进行工艺保证。1、孔和平面的加工顺序本次加工我们采用先面后孔，先加工支架壳体上的基准底面 A，以基准底 A 面定位加工其他平面，然后再进行钻孔和镗孔等孔的加工工艺。这样的加工原则可以减少刀具调整与工件装夹，同时保证工艺精度的顺利要求。第 9 页 共 25 页粗精加工基准面在粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。这样可以有效保证精度的传递有效性，同时在粗加工产生应力后有效的时效处理减少后期应力引起的变形。2、镗孔加工方案选择为了适应大批量生产的要求，避免因为人员技术因素影响夹具在批量加工过程中的质量差异，选择采用镗削工艺来完成内径为 40H7 与 35H7 的镗孔保证精度要求。（1）用镗模法镗孔镗削加工过程中镗模可提高镗杆的刚度和抗振性。可以多刀同时加工也可以单刀加工。生产效率高。镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。（2）用卧式镗孔为适应大批量、多品种的生产批量要求。我们采用我是镗床进行加工。这样可以有效的提高生产效率并且简化工艺过程保证两孔的加工精度要求。2.3.2 定位基准的选择粗基准采用支架零件工艺搭子尺寸 12 下底面，原因是该面加工后为后续加工端面以及镗孔和端面孔钻削提供了保证，定位方式可以采用一面两销钉进行。精基准采用支架零件尺寸 12 下底面以及尺寸 106 侧面作为精基准，同时以尺寸 35右侧作为辅助基准，夹具定位中工艺搭子下底面进行定位，这样的定位方式遵循了“基准统一”的原则，可以有效保证加工基准的统一防止位置公差偏差。2.3.3 拟定工艺路线初步拟定的工艺路线：工序 1铸造毛坯。工序 2 人工时效温度（500550）消除应力。工序 3 非加工表面喷漆。工序 4 铣尺寸 12 底面、顶面。选用立式铣床和台虎钳。工序 5 铣 106 左右侧面。选用立式铣床 X52 和专用夹具。此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）工序 11 钻铰扩孔20H7 至尺寸要求，注意平行要求工序 12 铣削周边四面工艺搭子面工序 13 检验。上述方案遵循了工艺路线拟订的一般原则但某些工序有些问题还值得进一步讨论。改后的工艺路线：第 10 页 共 25 页工序 1铸造毛坯。工序 2 人工时效温度（500550）消除应力。工序 3 非加工表面喷漆。工序 4 粗铣尺寸 12 底面、顶面。选用立式铣床和台虎钳。工序 5 粗铣 106 左右侧面。选用立式铣床 X52 和专用夹具。工序 6 热处理 人工时效工序 7 精铣尺寸 12 底面、顶面。选用立式铣床和台虎钳。工序 8 精铣 106 左右侧面。选用立式铣床 X52 和专用夹具。工 此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）工序 13 检验。工序 14 入库。2.4 加工余量的确定灰铸铁材 HT200，查金属机械加工工艺手册工艺表 17-5 机械加工车间的生产性质为轻型，确定为大批生产。查机械制造技术基础第 3 版表 6-4，确定毛坯铸件的制造方法为金属模机器造型。大批生产模式下，选择铸造类型的主要特点要生产率高，适用于大批生产，查机械制造工艺设计简明手册表 2.2-5 根据铸造的类别、特点、应用范围和铸造方法的经济合理性，按表确定机器造型金属模的加工余量等级为 F 级,尺寸公差等级为 7-9 级，选择 CT8 级精度。2.4.1 加工余量的设定支架壳体的工艺搭子尺寸 12 与尺寸 106 侧面粗糙度要求均为，参照机械mRa3.6制造工艺设计简明手册表 1.4-8，查得采用粗铣、半精铣两道加工工序完成，经济精度选为 IT11。其加工余量规定为，现取。35 与 40 通孔的余量设定为 4，mm35.2mm3铸造为 27 通孔，下层的 20 通孔铸造余量为 2.5，铸造该通孔尺寸为 152.4.2 镗 40H7 孔的加工余量40H7 孔：内孔表面粗糙度要求，参照机械制造工艺设计简明手册mRa6.1表 1.4-7，采用粗镗、半精镗两个工序完成，经济精度选为 IT8。粗镗：40 孔，参照机械制造工艺设计简明手册表 2.3-10,其余量值为；mm4半精镗：40H7 孔，参照机械制造工艺设计简明手册表 2.3-10,其余量值为。mm5.1第 11 页 共 25 页2.4.3 镗 20 孔的加工余量20 孔：内孔表面粗糙度要求，参照机械制造工艺设计简明手册表mRa2.31.4-7，采用粗镗、精镗两个工序完成，经济精度选为 IT10。粗镗：20 孔，参照机械制造工艺设计简明手册表 2.3-10,其余量值为；mm4半精镗：20 孔，参照机械制造工艺设计简明手册表 2.3-10,其余量值为。mm2第 3 章 切削用量及工时的确定3.1 粗铣工艺搭子上下侧面3.1.1 加工刀具工件材料：HT200，硬度 190HBS，金属型铸造。加工要求：铣的端面，粗糙度要求。65106mRa2.3机床：X62W 卧式万能铣床选择刀具：根据切削用量简明手册表 1.2，选择 YG6 的硬质合金端铣刀。根据切削用量简明手册表 3.1，mmmmap46.2mmmmae9068铣刀直径选择，。mmd125012z3.1.2 计算切削用量1）决定每齿进给量zf采用不对称铣削以提高进给量。根据切削用量简明手册表 3.5，当使用 YG6 时，铣床功率为（机械制Kw5.7造工艺设计简明手册表 4.2-38），但因采用不对称铣削，故可rmmfz/24.014.0以取。rmmfz/18.02）决定切削速度和每分钟进给量cvfv切削速度可以根据切削用量简明手册表 3.27 中的公式计算，也可以根据切cv削用量简明手册表 3.16 查得：、min/86mvtmin/220rntmin/415mmvft各修正系数为 0.1MvfMnMvkkk0.1svfsnsvkkk1.1k所以：min/6.94min/1.186mmvcmin/242min/1.1220rrknnntmin/5.456min/1.1415mmmmkvvvtftf根据 X62W 型铣刀说明书，机械制造工艺设计简明手册表 4.2-39 与 4.2-40，选择、。min/235rncmin/475mmvfc第 12 页 共 25 页因此，实际切削速度与每齿进给量为：min/2.92100023512514.310000mndvczmmznvfcfczc/17.0122354753.1.3 计算切削工时计算基本工时 此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）3.2 粗铣尺寸 106 左右侧面3.2.1 加工条件工件材料：HT200，硬度 190HBS，金属型铸造。加工要求：铣削左侧面，粗糙度要求。mRa3.6机床：X55选择刀具：根据切削用量简明手册表 1.2，选择 YG6 的硬质合金端铣刀。根据切削用量简明手册表 3.1，mmmmap46.2mmmmae9078铣刀直径选取。mmmmd2001000根据切削用量简明手册表 3.16，选择，。mmd125012z3.2.2 计算切削用量1）决定每齿进给量zf采用不对称铣削以提高进给量。根据切削用量简明手册表 3.5，当使用 YG6 时，铣床功率为（机械制Kw5.7造工艺设计简明手册表 4.2-38），但因采用不对称铣削，故可rmmfz/24.014.0以取。rmmfz/18.02）决定切削速度和每分钟进给量cvfv切削速度可以根据切削用量简明手册表 3.27 中的公式计算，也可以根据切cv削用量简明手册表 3.16 查得：、min/86mvtmin/220rntmin/415mmvft各修正系数为 0.1MvfMnMvkkk0.1svfsnsvkkk第 13 页 共 25 页 此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）zmmznvfcfczc/17.0122354753）校验机床功率根据切削用量简明手册表 3.24，当，190HBSmmae85mmap7.2，近似为。mmd125012zmin/550min/475mmmmvfKwPCC8.3根据机械制造工艺设计简明手册表 4.2-38，机床主轴允许功率为KwKwPCM63.575.05.7故,因此所选择的切削用量可以采用。即，CMCCPPmmap6.2min/475mmvf，。min/235rncmin/2.92 mvczmmfz/17.03.2.3 计算切削工时计算基本工时iMfLtzm式中，210llLl根据机械制造工艺设计简明手册表 6.2-7，512504.0)05.003.0(0dC402)5125(51255.02)(5.0l001CdCd，42l940lmin8.147517.094540iMfLtzm3.3 精铣尺寸 12 两侧面3.3.1 加工条件工件材料：HT200，硬度 190HBS，金属型铸造。加工要求：铣的端面，粗糙度要求。65106mRa3.6机床：X62W 卧式万能铣床选择刀具：根据切削用量简明手册表 1.2，选择 YG6 的硬质合金端铣刀。根据切削用量简明手册表 3.1，mmmmap41mmmmae9068第 14 页 共 25 页铣刀直径选取。mmmmd2001000根据切削用量简明手册表 3.16，选择，。mmd125012z3.3.2 计算切削用量1）决定每齿进给量zf采用不对称铣削以提高进给量。根据切削用量简明手册表 3.5，当使用 YG6 时，铣床功率为（机械制Kw5.7造工艺设计简明手册表 4.2-38），但因采用不对称铣削，故可rmmfz/24.014.0以取。rmmfz/18.02 此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）min/275min/1.1250rrknnntmin/1.518min/1.1471mmmmkvvvtftf根据 X62W 型铣刀说明书，机械制造工艺设计简明手册表 4.2-39 与 4.2-40，选择、。min/300rncmin/475mmvfc因此，实际切削速度与每齿进给量为：min/8.117100030012514.310000mndvczmmznvfcfczc/13.0123004753.3.3 计算切削工时计算基本工时iMfLtzm式中，210llLl根据机械制造工艺设计简明手册表 6.2-7，512504.0)05.003.0(0dC402)5125(51255.02)(5.0l001CdCd，42l680l第 15 页 共 25 页min9.147513.068540iMfLtzm3.4 精铣尺寸 106 侧面3.4.1 加工条件工件材料：HT200，硬度 190HBS，金属型铸造。加工要求：铣削左侧面，粗糙度要求。mRa2.3机床：X52选择刀具：根据切削用量简明手册表 1.2，选择 YG6 的硬质合金端铣刀。根据切削用量简明手册表 3.1，mmmmap40.1mmmmae9078铣刀直径选取。mmmmd2001000根据切削用量简明手册表 3.16，选择，。mmd125012z3.4.2 计算切削用量1）决定每齿进给量zf采用不对称铣削以提高进给量。根据切削用量简明手册表 3.5，当使用 YG6 时，铣床功率为（机械制Kw5.7造工艺设计简明手册表 4.2-38），但因采用不对称铣削，故可rmmfz/24.014.0以取。rmmfz/18.02）决定切削速度和每分钟进给量cvfv切削速度可以根据切削用量简明手册表 3.27 中的公式计算，也可以根据切cv削用量简明手册表 3.16 查得：、min/98mvtmin/250rntmin/471mmvft各修正系数为 0.1MvfMnMvkkk 此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）因此，实际切削速度与每齿进给量为：min/8.117100030012514.310000mndvczmmznvfcfczc/13.0123004753.4.3 计算切削工时计算基本工时第 16 页 共 25 页iMfLtzm式中，210llLl根据机械制造工艺设计简明手册表 6.2-7，512504.0)05.003.0(0dC402)5125(51255.02)(5.0l001CdCd，42l940lmin3.247513.094540iMfLtzm3.6 镗 40H7 内孔3.6.1 粗镗1.切削用量的选择由实用金属切削手册表 6-188，粗镗 ap=4mm（直径上），f=0.5mm/r，v=35m/min。2.确定主轴转速min/7.2474314.33510001000rdvncs根据机械制造工艺设计简明手册表 4.2-20，与相近的机床转速为min/7.247 r与。现取，速度损失较小。min/250rmin/200rmin/250rnw所以实际切削速度。min/3.35 mv 3.6.2 精镗镗床选择为卧式镗床 T611。1.切削用量的选择由实用金属切削手册表 6-188，粗镗 ap=2mm（直径上），f=0.3mm/r，v=30m/min。2.确定主轴转速min/7.2074614.33010001000rdvncs根据机械制造工艺设计简明手册表 4.2-20，与相近的机床转速为min/7.207 r与。现取，速度损失较小。min/250rmin/200rmin/200rnw所以实际切削速度。min/9.28 mv 3.6.2.4 计算工时根据机械制造工艺设计简明手册表 6.2-1，第 17 页 共 25 页ifnlllifnLtm21min27.0min2003.016ifnLtm3.7 镗 20 内孔3.7.1 粗镗镗床选择为卧式镗床 T611。1.切削用量的选择由实用金属切削手册表 6-188，粗镗 ap=2.5mm（直径上），f=0.5mm/r，v=35m/min。2.确定主轴转速min/2.2374714.33510001000rdvncs根据机械制造工艺设计简明手册表 4.2-20，与相近的机床转速为min/2.237 r与。现取，速度损失较小。min/250rmin/200rmin/250rnw所以实际切削速度。min/9.36 mv 3.8.1.4 计算工时根据机械制造工艺设计简明手册表 6.2-1，ifnlllifnLtm21min27.0min2505.0341ifnLtm3.7.2 精镗镗床选择为卧式镗床 T611。1.切削用量的选择由实用金属切削手册表 6-188，粗镗 ap=2mm（直径上），f=0.3mm/r，v=30m/min。2.确定主轴转速min/1.1915014.33010001000rdvncs根据机械制造工艺设计简明手册表 4.2-20，与相近的机床转速为min/1.191 r与。现取，速度损失较小。min/160rmin/200rmin/200rnw所以实际切削速度。min/4.31 mv 3.计算工时第 18 页 共 25 页根据机械制造工艺设计简明手册表 6.2-1，ifnlllifnLtm21则本道工序加工工时为min84.0min57.0min27.021mmmttt第 4 章 专用夹具设计夹具压板中主要有 U 型压板，平行压板，弹簧钢平行压板，鸟型压板，圆形压板，微调式压板，宽头压板，直压板等。压板 压板是一种在模具加工中经常使用的一种辅助夹具，主要作用是使被加工件，在加工过程中起到不颤动，不移位的作用。以保证模具工件的精度以及良好的光洁度。所以模具压板的好坏直接影响到的产品质量。所以压板在模具制造过程中起到至关重要的作用。压板自身强度高，体积小，操作灵活简便的特点4.2 镗床夹具 此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）图图 4.7 镗孔夹具三视图镗孔夹具三视图4.2.1 加工目标本次设计的具主要是针对工序孔 40H7、35H7，两个待加工孔内表面粗糙的以及孔深 40mm。两孔通轴心要求为 0.01。本次我们采用粗镗和m1.6Ram3.2Ra精镗相互结合的方式来进行，利用我们设计的镗孔夹具来进行4.2.2 夹具设计4.2.2.1 定位基准的选择40H7 内孔的镗孔加工工序需要以零件的工艺搭子尺寸 12 下底面以及搭子尺寸 106右侧面为设计基准，同时采用尺寸 35 右侧面作为辅助基准。这是开始制定的粗精加工定位基准，符合设计要求。4.2.2.2 夹紧力和切削力的计算工件的定位夹紧主要是通过，压板压住工件底面，使得定位面与夹具体面紧紧贴合。夹紧力计算公式为第 19 页 共 25 页fHl31QW其中，粗镗时，半精镗时。，为作用力。rmmf/50.0rmmf/30.0.50HlQ一般为 500N。那么理论夹紧力估算为：QN175960.50.50315006Hl31QW1f 此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）镗削力计算公式为：圆周分力：0.550.75pZHBSf54.1aF 式中：切削深度pa 进给量f HBS 材料硬度由前面计算和查表可得：粗镗时 ，rmmf/50.0.5mm1ap半精镗时 ，rmmf/30.0.0mm1ap HBS=190在镗削中受到的扭矩为：0.555.70pHBSf25.7DaT 即 MN205371900.51.55025.7T5.500.75半精镗时代入上述公式得：在镗削中受到的扭矩为：MN97071900.31.05225.7T5.500.75从此处得出本次夹具设计满足镗孔要求4.2.2.3 定位与误差分析工件的定位模式主要是采用尺寸 12 的下底面，压板进行固定。而侧面依靠尺寸 106进行定位，依靠顶紧螺钉进行紧固。由于镗孔时镗削力会将工件往相反方向推出，故用辅助定位基准进行定位，即尺寸 35 右侧面。至此工件的六个限位要素被固定了五个，工件还能在镗削方向进行运动，但是考虑到，如果此方向再固定那么是属于过定位，同时工件在加工时的受力是镗杆的前进方向故不进行考虑。定位过程中主要误差存在于工艺搭子底面定位的平面度产生偏差等，同时由于侧面螺钉进行顶紧的定位方式，尺寸 106 右侧面与尺寸 12 的底面需要有垂直度要求，保证工第 20 页 共 25 页件被侧面螺钉顶紧时不会产生偏移，不过由于间隙较小不会产生较大的影响。4.2.2.4 夹具的结构组成本镗孔夹具主要的组成部分有：夹具底座、镗套座、镗套、压板、定位销钉、螺母、垫片等。镗孔夹具的底座作用是供夹具上各个零部件的安装定位，各个零部件安装完毕后，夹具与机床通过工作台面 T 形槽内的螺钉穿过 U 形槽进行紧固。镗孔夹具的底座设计要点是在满足设计要求的同时保证工件用料精简同时设计合理，节约成本。图图 4.7 夹具底板夹具底板镗套座主要的作用是起到支撑镗套的作用以供镗杆穿过，保证镗杆在远距离加工时不会产生让刀等影响加工的现象，保证所要加工的孔与底面的距离始终保持一致。在批量加工时能够保证质量成批成型。第 21 页 共 25 页图图 4.8 镗套座镗套座镗套是安装在镗套座内，主要的作用是让镗杆穿过后安装刀具进行镗孔操作，镗套的内侧有径向与轴向的油槽供润滑油穿过，在镗套的端面侧向有油槽孔可以拧开内侧的螺母加入润滑油脂。图图 4.94.2.2.5 夹具安装与操作本夹具的特点是夹具底座中间镂空两侧台阶面供零件的工艺搭子进行安装，设计较为简约美观，同时节约了制造成本。将夹具的各个零部件用柴油进行清洗并去除周边毛刺后在按照要求装配要镗孔夹具后，调整镗套座的中心高度与夹具底座定位台阶面的高度以及侧面的距离。然后检查两镗套是否都加入了润滑油（从侧面孔内加入），并将镗套安装到镗套座内使用内六角螺钉进行紧固。将安装完毕的夹具安装到机床工作台面处，并通过机床工作台面的 T 形槽进行安装紧固。将工件的工艺搭子尺寸 12 下底面与夹具体的定位基准面进行贴合，然后尺寸 106 侧面与夹具体的定位基准进行贴合，工件的尺寸 35 右侧面与夹具的后侧定位销钉进行贴合定位。将周边四侧的压板通过螺钉压住工件四周。进行镗孔加工，卸除工件时先要保证镗杆退出工件而后松开周边四面的压板螺钉还有夹具左侧面的定金螺钉后取出工件。清理周边的铁屑后安装下一个工件。此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）第 22 页 共 25 页图图 4.10 夹具轴侧图夹具轴侧图第 5 章 结论支架壳体零件专用夹具的设计让我对夹具的设计有了真正的认识。夹具由定位元件或定位装置、夹紧元件或夹紧装置、对刀及引导元件、夹具体组成、连接元件、其他元件或装置。本次设计镗床夹具是针对镗孔工序的设计。零件的定位方式是选用底面定位，侧面顶紧的方式。因此，顶面方向的夹紧通过夹紧元件压板与螺钉的配合完成以保证零件在镗削力的作用下正确的位置不改变；而侧面通过顶紧螺钉进行紧固。此夹具的对刀及引导元件选用镗套来保证夹具和镗刀的相对位置；本夹具的夹具体主要是底座，用于支承零件及连接镗套等；次夹具的主要连接元件是螺钉、销等。毕业设计，从选题到定稿，理论到实践，受益匪浅，既巩固了四年所学的知识同时第 23 页 共 25 页也掌握了新的设计技能，比如资料的查阅，结构设计的方式方法。其中最大的一个感悟是理论与实际相结合是很重要的，纸上谈兵的设计模式是不符合目前实际生产中的要求的。必须充分的深入生产实际，了解加工工艺与机械设备的加工原理，余量范围，综合的联系理论知识来充实自己的设计经验。致 谢时光荏苒，大学四年的学习生涯马上就要结束了，在导师的辛勤教导下，我完成了这篇毕业设计。设计的过程遇到的困难是非常多的，从开始拿到课题的茫然不知所措到现在的豁然开朗，摆脱困惑找到正确的前进方向，这其中我们的导师一直在我们耳畔谆谆教导，慢慢的引导我走向成功，一个个陌生的难题不再显得难了，我也在这其中完成了一次蜕变，不论是自己的学习能力和表达能力都有了较大的提高，直到攻克一个个看似不能完成的难关。在这里我向导师表示衷心的感谢，不必要的弯路能够顺利躲开节约了时间也完成了任务。一路的披荆斩棘，导师使我们的良师也是益友。由于本人水平有限，经验不足，设计中难免存在错误疏忽之处，希望各位老师能予批评和指出。再次向各位曾经帮助过我的老师和同学表示衷心的感谢。第 24 页 共 25 页参考文献1 曾庆福.机械制造工艺学M.清华大学出版社，19892 赵如福.金属机械加工工艺人员手册M.上海科学技术出版社，20003 王启平.机床夹具设计 M.哈尔滨工业大学出版社，19964 陈宏钧.车工实用技术M.机械工业出版社，20045 艾兴.切削用量简明手册M.机械工业出版社，20046 陈宏钧.机械加工工艺手册M.机械工业出版社，2003 7 王先逵.机械制造工艺学M.机械工业出版社，20068 徐学林.互换性与测量技术基础M.湖南大学出版社，20059 崇凯.机械制造技术基础课程设计指南M.化学工业出版社，200710 胡农.车工技师手册M.机械工业出版社，200411 王光斗.机床夹具设计手册M.上海科学技术出版社，2000 此处文档有重要部分删减（本文档附有 CAD 图等详细附件）第 25 页 共 25 页