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機械加工工序卡 產(chǎn)品型號 零件圖號 共 頁 第 頁 產(chǎn)品名稱 零件名稱 操縱手柄 材 料 牌 號 45 硬 度 車間 工序號 工序名稱 每 臺 件 數(shù) 05 銑 1 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 同時加工件數(shù) 鍛件 1 1 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 批 量 立式銑床 X51 5000 夾具編號 夾具名稱 切削液 銑夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 刀具 量具 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 加工余量 工步工時 r/min m/min mm/r mm mm 機動 輔助 1 以Φ20的下端面作為粗基準，粗銑上端面 硬質(zhì)合金圓柱形銑刀 游標卡尺 490 0.256 35 2.5 3.5 31 100 2 粗銑下端面 mm 硬質(zhì)合金圓柱形銑刀 游標卡尺 490 0.256 35 2.5 3.5 31 10 3 半精銑下端面 硬質(zhì)合金圓柱形銑刀 游標卡尺 590 0.308 35 1 1 31 10 4 半精銑下端面 18mm 硬質(zhì)合金圓柱形銑刀 游標卡尺 590 0.308 5 1 1 31 10 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 戴進 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 課程設(shè)計說明書 設(shè)計題目： 操縱手柄及相關(guān)工序夾具的設(shè)計 設(shè) 計 者： 班 級： 學 號： 指導老師： 目錄 設(shè)計任務(wù)書 一、序言 二、零件分析 2.1零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型 2.2零件的作用 2.3零件的加工工藝分析 三、毛坯成形工藝方案設(shè)計 3.1 確定毛坯的成形方法 3.2確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差 3.3確定毛坯的熱處理方式 四、機械加工工藝規(guī)程工藝 4.1基準的選擇 4.1.1 粗基準的選擇 4.1.2 精基準的選擇 4.2確定加工余量及工序尺寸 4.3制訂工藝路線 4.4確定切屑用量及基本工時 五、夾具方案設(shè)計 5.1確定定位方案 5.2夾緊力計算 5.3定位誤差計算 六、總結(jié)心得 七、參考文獻 設(shè)計任務(wù)書 設(shè)計設(shè)計題目： 設(shè)計“操縱手柄”零件機械加工工藝規(guī)程（大批量） 設(shè)計要求： 1、未注圓角R2~3 2、去毛刺 3、材料45鋼 設(shè)計內(nèi)容： 1、熟悉零件圖， 2、繪制零件圖1張， 3、繪制毛坯圖1張， 4、編寫工藝過程卡1張和工序卡片2張， 5.、夾具設(shè)計裝配圖1張， 6、主要零件圖1張， 7、課程設(shè)計說明書1份。 一、 序言 設(shè)計是在我們學完了大學全部基礎(chǔ)課程、技術(shù)基礎(chǔ)課程以及全部專業(yè)課之后進行的。這是對我們各課程的一次深入的綜合性的總復習，也是我們在走進社會工作崗位前的一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此，它在我們四年的大學生活中占有重要的地位。就我個人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計對自己未來將從事的工作進行一次適應(yīng)性訓練，從中鍛煉自己分析問題，解決問題的能力。 本設(shè)計的內(nèi)容是制訂操縱手柄加工工藝規(guī)程。詳細討論操縱手柄從毛坯到成品的機械加工工藝過程，分析總結(jié)操縱手柄的結(jié)構(gòu)特點、主要加工表面，并制定相應(yīng)的機械加工工藝規(guī)程；針對操縱手柄零件的主要技術(shù)要求，設(shè)計先端面用的銑床夾具。 本著力求與生產(chǎn)實際相結(jié)合的指導思想，本次畢業(yè)設(shè)計達到了綜合運用基本理論知識，解決實際生產(chǎn)問題的目的。由于個人能力所限、實踐經(jīng)驗少、資料缺乏，設(shè)計尚有許多不足之處，懇請各位老師給予指教。 二 零件分析 2.1 零件的生產(chǎn)綱型領(lǐng)及生產(chǎn)類 生產(chǎn)綱領(lǐng)是企業(yè)在計劃期內(nèi)應(yīng)當生產(chǎn)的產(chǎn)量。在畢業(yè)設(shè)計題目中，操縱手柄的生產(chǎn)綱領(lǐng)為5000件/年。生。產(chǎn)類型是企業(yè)（或車間、工段、班組、工作地）生產(chǎn)專業(yè)化程度的分類。操縱手柄輪廓尺寸小，屬于輕型零件。因此，按生產(chǎn)綱領(lǐng)與生產(chǎn)類型的關(guān)系確定，該零件的生產(chǎn)類型屬于中批生產(chǎn)。 2.2 零件的作用 課程設(shè)計題目給定的零件是車床操縱手柄，屬于板塊類零件，是機床操縱桿上的一個零件，該零件的功用是傳遞扭矩。工人操縱手柄即可使操縱桿獲得不同的轉(zhuǎn)動位置，從而使機床主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止轉(zhuǎn)動。 2.3 零件的加工工藝分析 該零件主要有平面、孔和鍵槽，是一個形狀比較簡單的零件。 ⑴ 以工件的上下表面為中心加工孔和槽。鉆Φ10的孔，鉆Φ12H8的孔，銑16mm×8mm的槽。 ⑵ 以Φ18 mm外圓為中心加工Φ24表面和孔，鉆Φ9H7，鉆Φ16H7的孔。 有以上的分析可知，對于這兩組加工表面而言，可以先加工其中一組表面，然后借助于夾具加工另一組表面，并保證它們的精度。 三、毛坯成形工藝方案設(shè)計 3.1 確定毛坯的成形方法 操縱手柄是一種常用的傳動件，要求具有一定的強度。零件材料采用45鋼。由于零件成批生產(chǎn)，輪廓尺寸不大，形狀也不復雜，考慮到其運用場合，選擇毛坯為鍛造成型。并且該零件年產(chǎn)量為5000件/年，采用模鍛比較合適，故可采用模鍛成形。此外應(yīng)盡可能選擇各種已標準化、系列化的通用刀具、通用量檢具及輔助工具加工及檢驗工件。 3.2確定機械加工余量、毛坯尺寸和公差 參考《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》，鋼質(zhì)模鍛件的公差及機械加工余量按GB/T 12362-2003確定。要確定毛坯的尺寸公差及加工余量，應(yīng)先確定如下各項因素。此處參考書《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》 （1） φ24外圓的毛坯余量由表2-10得雙邊余量4±1mm，取單邊3.5mm，毛坯尺寸 mm， （2） φ24外圓端面的毛坯余量由表2-10得單邊4±1mm，取3.5mm，毛坯尺寸 mm， （3） D兩端面及螺紋孔端面的毛坯余量由表2-20得雙邊余量 mm，取單邊3.5mm，毛坯尺寸分別為 mm和 mm。 （4） 所有孔的毛坯尺寸均為實心。 3.3確定毛坯的熱處理方式 鋼質(zhì)齒輪毛坯經(jīng)鍛造后應(yīng)安排正火，以消除殘余的鍛造應(yīng)力，并使不均勻的金相組織通過重結(jié)晶得到細化、均勻的組織，從而改善加工性。 四 機械加工工藝規(guī)程設(shè)計 4.1 基面的選擇 基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇得正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得到提高。否則，加工過程中會問題百出，甚至造成零件大批量報廢，使生產(chǎn)無法正常進行。 4.1.1 粗基準的選擇 Φ18的外表面不需要加工，選擇為粗基準加工Φ24外圓，選擇Φ20外圓面作為粗基準，加工尺寸為18的端面。 4.1.2 精基準的選擇 主要考慮的是基準的中和問題。當設(shè)計與工序的基準不重合時，因該進行尺寸換算。選擇Φ24外圓中心線和端面以及D面作為精基準 。 4.2 確定機械加工方法和余量及工序尺寸 根據(jù)以上原始資料及機械加工工藝，分別確定各加工表面的機械加工余量、工序尺寸如下： 1. Φ12 mm的孔： 毛坯為實心，而Φ12 mm的孔的精度為H8，Ra=6.3um（參考《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南計》表（5-30，5-15），確定工序尺寸及余量： 鉆孔： mm， 鉸孔：Φ12H8 mm， 2Z=0.5mm。 2.Φ10mm的孔： 毛坯為實心，Ra=6.3um參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南計》（5-15），確定工序尺寸及余量： 鉆孔： mm； 鉸孔：Φ10mm，2Z = 0.5mm。 3.Φ9 mm的孔： 毛坯為實心，而Φ9 mm的孔的精度為H12，Ra=12.5um（參考《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南計》5-15），確定工序尺寸及余量： 鉆孔：Φ9 mm 4.Φ16mm的孔 毛坯為Φ9 mm孔，而Φ16 mm的孔的精度為H11，Ra=6.3um（參考《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南計》表5-15,5-30），確定工序尺寸及余量： 擴孔： mm， 2Z=6.5mm； 鉸孔： mm， 2Z=0.5mm。 5.車外圓端面： 根據(jù)端面的精度要求Ra=12.5um，參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南計》（5-38），確定工序尺寸及余量： 粗車：保證mm尺寸，Z=3.5mm 6.車Φ24mm外圓面 根據(jù)外圓面的精度h9，Ra=12.5um要求，參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南計》（5-32,5-33），確定工序尺寸及余量： 粗車： mm 半精車： mm， 2Z=1mm 7. 銑16X8mm鍵槽： 根據(jù)槽的精度Ra=6.3um要求，參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南計》（5-40），確定工序尺寸及余量： 粗銑15X7mm槽； 半精銑16X8mm槽。 8.銑D兩端面厚度18 mm： 根據(jù)銑面的精度Ra=6.3um要求，參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南計》（5-49），確定工序尺寸及余量： 粗銑： 保證厚度 mm， 半精銑： 保證厚度18mm， 2Z=2mm 9.銑螺紋的端面： 根據(jù)銑面的精度Ra=6.3um要求，參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南計》（5-49，），確定工序尺寸及余量： 粗銑： 螺紋的端面厚度到16mm 半精銑： 螺紋的端面厚度到15mm 10.在Φ18mm圓上銑扁槽11.5H10mm： 根據(jù)槽的精度Ra=6.3um要求，參照《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南計》（5-40,5-16），確定工序尺寸及余量： 粗銑： 保證扁槽厚度 mm 半精銑： 保證扁槽厚度11.5H10mm 4.3制訂工藝路線 工序號 工名序稱 工 序 內(nèi) 容 00 車 粗車大端面，粗車外圓φ24，半精車外圓φ24，倒角3X45°， 4X45°，鉆孔φ9，鉸孔至φ16，擴孔φ9至φ15.8，鉸孔φ15.8至φ16，倒角0.5 X45° 05 銑 粗銑D兩端面至18，半精銑D兩端面至18， 06 銑 在φ18外圓上粗銑長28平面，半精銑長28平面 10 銑 粗銑螺紋圓端面至15，半精銑螺紋圓端面至15， 15 鉆 鉆孔φ11.8，鉆孔φ10，鉸孔φ12，倒角0.5X45°，鉸孔φ10，倒角1X45° 20 銑 粗銑銑鍵槽16X8，半精銑鍵槽16X8 25 鉆 φ5，倒角0.5 X45° 30 攻絲 對φ5的孔進行攻絲M6X1-3 35 去毛刺 去毛刺 40 清洗 清洗 45 終檢 終檢入庫 4.4確定切削用量及基本工時 以工序05：銑兩端面作為計算的例子 1)加工條件 工件材料：45鋼,=670MPa，鍛件。 加工要求：粗銑D兩端面加工余量2.5mm。 機床、刀具：X51立式銑床、硬質(zhì)合金立銑刀。表5-101選擇銑刀的尺寸銑刀直徑，L=72，Z=4。已知銑削寬度，銑削深度 確定每齒進給量fz。根據(jù)表5-74，X51型臥式銑床的功率為4.5kw，工藝系統(tǒng)剛性為中等，查得每齒進給量，取。 選擇銑刀磨鈍標準及耐用度。根據(jù)表5-149，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.2mm，直徑d=10mm，耐用度T=60min。 確定切削速度和工作臺每分鐘進給量。根據(jù)表2-17中公式計算：式中，，，，，，T=60min，，，，，， 根據(jù)X51轉(zhuǎn)速表，選擇，實際切削速度，工作臺每分鐘進給量為 根據(jù)表5-72，，實際 校驗機床功率。根據(jù)表2-18計算公式， 式中， ，，，，，，，，，， X62銑床功率為4.5KW，符合要求，可以采用。 2)計算基本工時 mm 3)輔助工時 根據(jù)書《金屬加工工藝及工裝設(shè)計》由表4-106可查得： 輔助工時大約為T=100s 工序1 鉆Φmm孔。以零件的Φ18mm外圓柱面為主要的定位粗基準，以孔Φ10mm為輔助基準。 鉆Φ15孔，采用高速鋼鉆頭,查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-64，f=0.31～0.37mm/r,由于l/d<3,故系數(shù)為1。取f=0.32mm/r。 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-66，取=0.33m/s=19.8m/min n=1000/πd=1000×19.8/(π×15)=420.17 r/min 取n=480r/min,所以實際切削速度為： =πd n/1000=π×15×480/1000=22.62 m/min 計算工時 ＝L/nf=（40+1）/(480*0.32)=0.27min 擴Φmm孔并倒角 采用高速鋼擴鉆。 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-67，f=0.6～0.7mm/r。取f=0.6mm/r。 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-67, =(1/2～1/3) mm/r 故=0.4=0.4×19.8=7.95 m/min n=1000/πd=1000×7.92/(π×16)=157.64 r/min 取n=180r/min 計算工時 ＝L/nf=41/(180*0.6)=0.38min Φmm孔倒角0.5*450兩端. 采用900锪鉆,為縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與擴孔相同。即 n=180r/min 工序2 鉆Φmm孔并倒角。以Φmm孔為精基準，保證與Φ的同軸度誤差不超過0.2mm。 采用高速鋼鉆頭,查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-64，f=0.22～0.28mm/r,由于l/d>7～10,故系數(shù)為0.75。取f=0.24*0.75=0.18mm/r。 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-66，取=0.35m/s=21m/min,則 n=1000/πd=1000×21/(π×9)=742.72 r/min 取n=780r/min。 計算工時 ＝L/nf=88/(780*0.18)=0.63min 采用900锪鉆,為縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉆孔相同。即 n=780r/min 工序3 粗車，半精車Φmm外圓表面及右端面。以Φmm孔為精基準。粗車時，選用高速鋼車刀。由于加工余量為2mm，因此此次切削，吃刀深 度為=1m。 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-57，f=0.3～0.4mm/r,取f=0.3mm/r。 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-60，v=2.170～2.667m/s, 取v=2.5m/s。 確定機床主軸轉(zhuǎn)速： n==1000*2.5/(3.14*27.3)=29.15r/s (1749r/min) 按機床取n=1740r/min=29r/s 實際切削速度為v=29r/s =149.23m/min ＝L/nf=80/(1740*0.3)=0.153min 粗車右端面時，吃刀深度=1mm，＝L/nf=15/(1740*0.3)=0.029min 半精車時，由于加工余量為1.3mm，因此此次切削，吃刀深度為=0.65 m。 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-58，f=0.5mm/r。因其不限切削速度，故取機床主軸轉(zhuǎn)速為粗車的轉(zhuǎn)速n=1740r/min=29r/s ＝L/nf=80/(1740*0.5)=0.09min 倒角4*450時, 吃刀深度=2mm，＝L/nf=5.6/(1740*0.5)=0.006min 倒角3*450時, 吃刀深度=2mm，＝L/nf=4.3/(1740*0.5)=0.005min （在本工序未注明的進給量f和機床主軸轉(zhuǎn)速n分別為0.5mm/r和1740r/min） 工序4 粗銑Φ10孔和R4通槽（即D和A）的上下端面。。以Φmm孔為精基準，以孔Φ10mm為輔助基準。 零件材料為45鋼，故可用高速鋼圓柱銑刀。 查表得取銑刀直徑d=30mm，粗齒，z=20齒。 由于粗銑加工單邊余量為1mm，小于5mm，故銑削寬度=1mm。 由于A面上兩端突出故將28mm作為銑削深度從而進給18mm，所以?。?8mm 查表可知， =0.1～0.15mm/z, 取=0.1 mm/齒。 查表可知，=0.35～0.65m/s.取=0.4m/s. n=1000 /πd=1000×0.4/(π×30)=4.25 r/s =255 r/min =*n*Z=0.1*255*20=510mm/min ?。?80mm/min L=18*4=72mm ＝L/=72/480=0.15min 工序5 半精銑R4通槽（即A）的上下端面。以Φmm孔為精基準，以孔Φ10mm為輔助基準。 選用高速鋼圓柱銑刀，細齒，d=30mm,z=20齒。 由于粗銑加工單邊余量為0.5mm，故銑削寬度=0.5mm。 查表,f=1.2～2.7mm/s，取f=2mm/s 查表可知，=0.35～0.65m/s. 因為該工序為半精銑速度應(yīng)取較大值，故取=0.65m/s. n=1000 /πd=1000×0.65/(π×30)= 414 r/min =*n=2*414=828mm/min 取＝780mm/min ＝L/=18*2/780=0.05min 粗銑R4通槽（即A槽）。以Φmm孔為精基準，以孔Φ10mm為輔助基準。 選用高速鋼立銑刀，查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-75，d=8mm,z=5齒。 =0.008～0.015mm/z, 取=0.008 mm/齒。 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-75可知，=90m/min. n=1000 /πd=1000×90/(π×8)= 3583 r/min =*n=0.008*3583=28.66mm/min 取=28.8mm/min ＝L/=16/28.8=0.56min 工序6 鉆M6側(cè)孔，攻螺紋，以Φmm孔為精基準，以D上端面為輔助基準。 1鉆螺紋底孔 4.8mm 選用高速鋼麻花鉆，查表11-10可知，f=0.14～0.18mm/r，取f=0.18mm/r 查表1可知,v=0.35m/s=21m/min n=1000/πd=1000×21/(π×4.8)=1393 r/min 取n=960r/min =πd n/1000=π×4.8×960/1000=14.47 m/min 計算工時 ＝L/nf=15/(960*0.18)=0.087min 2攻M6螺紋 選用M6絲錐，螺距P=1mm。切削用量選為v=0.1m/s=6m/s. n=1000/πd=1000×6/(π×6)=318 r/min 取n=272 r/min ,則=πd n/1000=π×6×272/1000=5.1 m/min 計算工時 ＝L/nf=15/(272*1)=0.055min 工序7 擴，鉸Φ孔并兩端倒0.5*450 。以Φmm孔為精基準，以D面為輔助基準。保證Φ孔與D面的垂直度誤差不超過0.15mm 擴孔時，采用高速鋼擴鉆。 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-67，f=0.5～0.6mm/r。取f=0.5mm/r。 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-67, =(1/2～1/3) mm/r 故=0.4=0.4×19.8=7.92 m/min n=1000/πd=1000×7.92/(π×11.8)=213.75 r/min 取n=240r/min 計算工時 ＝L/nf=8/(240*0.5)=0.067min 鉸Φ孔時，采用高速鋼鉸刀 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-68，f=0.65～1.40mm/r。取f=1mm/r。 查表可知，=0.113m/s=6.78m/min。 n=1000/πd=1000×6.78/(π×12)=180r/min。 計算工時 ＝L/nf=8/(180*1)=0.044 min Φ孔兩端倒0.5*450 。 采用900锪鉆,為縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與鉸孔相同。即 n=180r/min 工序8 擴Φ10孔并兩端倒1*450。以Φmm孔為精基準，以Φ孔為輔助基準。保證與Φ孔的圓心距為mm。 采用高速鋼擴鉆 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-67，f=0.5～0.6mm/r。取f=0.5mm/r。 查《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計》表5-67, =(1/2～1/3) mm/r 故=0.4=0.4×19.8=7.92 m/min n=1000/πd=1000×7.92/(π×10)=252.23 r/min 取n=240r/min 計算工時 ＝L/nf=18/(240*0.5)=0.15min Φ10孔兩端倒0.5*450 采用900锪鉆,為縮短輔助時間,取倒角時的主軸轉(zhuǎn)速與擴孔相同。即 n=240r/min 五、夾具設(shè)計 3.1 夾具的設(shè)計 在本次夾具設(shè)計中，設(shè)計鉆M6螺紋孔的夾具，在工件夾緊方面要求手動夾緊。這類夾具的特點是：針對性強，剛性好，容易操作，裝夾速度較快以及生產(chǎn)效率高和定位精度高，但是設(shè)計制造周期長，產(chǎn)品更新?lián)Q代時往往不能繼續(xù)使用適應(yīng)性差，費用較高。 3.1.1 定位分析 在工件的定位中有很多種不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件支撐釘定位，工件以小V型塊定位等。 根據(jù)零件的形狀，我們可以選擇以平面定位或以工件中心圓孔定位。在夾具設(shè)計過程中盡量以設(shè)計基準為定位基準，以便減小加工誤差。所以在這道設(shè)計中采用外圓表面以及底平面和一側(cè)端面為定位基準。 3.1.2 定位原理 在機械加工過程中，為了保證工件某道工序的加工要求，必須使工件在機床上相對于刀具處于正確的相對位置。當采用機床夾具安裝一批工件時，是通過夾具來實現(xiàn)這些要求的。要實現(xiàn)工件在機床上相對于刀具占有一個正確的加工位置，必須做到以下三點： （1） 使一批工件在夾具中都占有一致的正確的加工位置； （2） 使夾具在機床上占有正確的位置； （3） 使刀具相對于夾具占有正確的位置。 工件在夾具中定位，就是要使工件在夾具中占據(jù)正確的加工位置，這就可以通過設(shè)置定位支承點，限制工件的相對運動來實現(xiàn)。工件在沒有采取定位措施之前，可視為一個處于空間自由狀態(tài)的剛體，根據(jù)運動原理學可知，任一剛體在空間直角坐標系中都有六個自由度，即沿三個坐標軸軸向移動的自由度，分別用、、來表示；繞三個坐標軸的轉(zhuǎn)動的自由度，分別用、、來表示。由此看來，未限制六個自由度的工件的位置是不確定的，當然也是無法加工的。因此要使工件在夾具中處于正確的位置，必須對影響工件加工面位置精度的相應(yīng)自由度進行限制。 工件的六個自由度都是客觀存在的，是工件在夾具中所占空間位置確定的最高程度。也就是說。工件最多只有六個自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夾具中該方向的位置就確定下來。工件在夾具中定位，意味著通過定位元件限制工件相應(yīng)的自由度。 3.1.3 定位元件的分析 在加工過程中，因為該零件較為復雜，加上零件的特殊性，因此在設(shè)計過程中設(shè)計定位板一塊來限制零件的自由度，定位板限制了零件的X 、Y的移動方向和旋轉(zhuǎn)方向，設(shè)計一拉桿限制了零件繞Z軸旋轉(zhuǎn)的方面，一共限制了零件的五個自由度，達到不完全定位狀態(tài)。 不完全定位可分為下列兩種情況： ①. 由于工件的加工前的結(jié)構(gòu)特點，無法也沒有必要限制某些方面的自由度； ②. 由于加工工序的加工精度要求，工件在定位時允許某些方面的自由度不被限制。 3.1.4 夾緊元件的選擇 工件在夾緊過程中應(yīng)避免夾緊元件跟工件進行點接觸。因為在點接觸的過程中，即使有很小的夾緊力也可以產(chǎn)生很大的應(yīng)力，由于定加工過程產(chǎn)生的誤差在夾緊上經(jīng)常會出現(xiàn)點接觸的情況。但是后面還要考慮液壓缸的活塞桿與工作臺的相對位置安裝誤差，必須進行自位平衡，則鉆模板和夾具體之間采用鉸鏈連接，使鉆模板形成自位平衡。本次設(shè)計中鉆模板材料為45鋼，其外還有自制導軌。 ①.選擇鉆套 鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體上或鉆模板中。鉆套有固定鉆套，固定鉆套直接壓入鉆模板采用或配合，磨損后不容易更換，適用于中、小批量生產(chǎn)或用來加工孔距較小以及孔距精度較高的孔。 可換鉆套：可換鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體或鉆模板中。鉆套由螺釘固定，以防止轉(zhuǎn)動。鉆套與襯套間采用或配合，鉆套磨損后，可以迅速更換。適于大批量生產(chǎn)。 快換鉆套：當要取出鉆套時，只要將鉆套朝逆時方向轉(zhuǎn)動使螺釘頭部剛好對準鉆套上的削邊上面，即可取出鉆套。 在這次設(shè)計中我選擇可換鉆套，因為是大批量生產(chǎn)。但是本道工序里要用自制鉆套和襯套，必須把鉆套和襯套加長來保證精度和它的高度?？鞊Q鉆套如圖所示： 圖4-1 快換鉆套 ②.夾具底座與工作臺的連接 由于加工過程中選用的機床為Z525搖臂鉆床，《機械加工工藝手冊》 孟少農(nóng) 主編第二卷，表10.1-5搖臂鉆床聯(lián)系尺寸可得，底座T型槽數(shù)為5個，工作臺上面T型槽數(shù)為5個，工作臺側(cè)面槽數(shù)為3個，，，，，，，，，，，，，。 3.1.5定位誤差的分析 定位誤差是指由于定位不準而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工誤差。對夾具設(shè)計中采用的某一定位方案，只要其可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相關(guān)尺寸或位置公差的1/3，即可認為該定方案符合加工精度的要求。 在用夾具裝夾工件時，當工件上的定位基準面與夾具上的定位元件相接觸或相配合時，工件的位置即由定位元件確定下來。而對一批工件來說，因各工件的有關(guān)表面本身和它們之間在尺寸和位置上都存在公差，且夾具上的定位元件本身及相互間存在尺寸和位置公差，因此，雖然工件已經(jīng)定位，但每個被定位的工件上的一些表面的位置仍然會產(chǎn)生變化，這就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。 該夾具以2個平面和和1個活動V型塊定位，螺旋機構(gòu)， 要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。 由[5]和[6]可得： 1 定位誤差： 當以任意邊接觸時 當以固定邊接觸時 式中為彼此最小間隙 通過分析可得： 因此：當以任意邊接觸時 2 夾緊誤差 ： 其中接觸變形位移值： ⑶ 磨損造成的加工誤差：通常不超過 ⑷ 夾具相對刀具位置誤差：取 誤差總和： 從以上的分析可見，所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。 3.1.6切削力及夾緊力的計算 該孔的設(shè)計基準為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準，實現(xiàn)“基準重合”原則；　參考文獻，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF 軸向力：F夾＝KF （N） 扭距： Nm 在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù) 由資料《機床夾具設(shè)計手冊》查表可得： 切削力公式： 式（2.17） 式中 查表得： 即： 實際所需夾緊力：由參考文獻[16]《機床夾具設(shè)計手冊》表得： 安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：： 式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻[16]《機床夾具設(shè)計手冊》表 可得： 所以 由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用液壓泵螺旋夾緊機構(gòu)。 取，， 螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力，由式（2.9）有：： 式中參數(shù)由[16]《機床夾具設(shè)計手冊》可查得： 其中： 由[16]《機床夾具設(shè)計手冊》表得：原動力計算公式： 由上述計算易得： 因此采用該夾緊機構(gòu)工作是可靠的。 3.2 夾具設(shè)計及操作的簡要說明 本夾具用于在鉆床上加工孔。工件以底平面、心軸為定位基準，在V型塊板上實現(xiàn)完全定位。采用螺旋夾緊壓板機構(gòu)夾緊工件。該夾緊機構(gòu)操作簡單、夾緊可靠。 六、總結(jié)心得 1、為期兩周的課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，回顧整個過程，在老師的指導下，我取得了可喜的成績，課程設(shè)計作為《機械制造制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程的重要環(huán)節(jié)，使理論與實踐更加接近，加深了理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習中的感性認識。 2、本次課程設(shè)計主要是機械加工工藝規(guī)程設(shè)計。我們運用了基準選擇、切削用量選擇計算、機床選用、時間定額計算等方面的知識。 3、通過此次設(shè)計，使我們基本掌握了零件的加工過程分析、工藝文件的編制等。學會了查相關(guān)手冊、選擇使用工藝裝備等等。 總的來說，這次設(shè)計，使我們在基本理論的綜合運用及正確解決實際問題等方面得到了一次較好的訓練。提高了我們的思考、解決問題創(chuàng)新設(shè)計的能力，為以后的設(shè)計工作打下了較好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計中還有許多不足之處，懇請各位老師、同學們批評指正！ 七、參考文獻 設(shè)計資料及主要參考書 參考書： 崇凱 《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)程設(shè)計指南》 化學工業(yè)出版社 吉衛(wèi)喜 《機械制造技術(shù)基礎(chǔ) 》 高等教育出版社 吳宗澤 羅升國 《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》 三版 高等教育出版社 孫康寧 李愛菊 《工程材料及其成型技術(shù)基礎(chǔ)》 一版 高等教育出版社 毛淮平 《 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)》 一版 機械工業(yè)出版社 魯平宇 《工程圖學》 一版 機械工業(yè)出版社 設(shè)計資料： 《實用機械加工工藝手冊》 《機床夾具設(shè)計原理》 《機床夾具設(shè)計手冊 20 車 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱手柄 零件名稱 操縱手柄 共 9 頁 第 1 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 10 車 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄鐵 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) C1640 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/mim mm 機動 輔助 1 裝夾（以兩端面為基準） 2 車Φ24mm外圓（N） C1640 100 25.12 90 3.5 1 0.43 3 車Φ18mm外圓（M） C1640 100 17.8 90 1 1 0.65 4 倒角3X45，3X45 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 華耀光2010.6.6 鄧志勇2010.6.10 鄧志勇2010.6.11 銑 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱手柄 零件名稱 操縱手柄 共 9 頁 第 2 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 20 銑 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄鐵 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) X51立式銑床 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/min mm 機動 輔助 1 裝夾 2 銑D端面至尺寸18 mm（以E和T2為基準） X51立式銑床 100 25.12 90 3.5 1 0.65 3 銑左端面至尺寸8 mm（以E和T3為基準） X51立式銑床 100 25.12 90 3.5 1 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 華耀光2010.6.6 鄧志勇2010.6.10 鄧志勇2010.6.11 銑 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱手柄 零件名稱 操縱手柄 共 9 頁 第 3 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 30 銑 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄鐵 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) X63臥式銑床 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/min mm 機動 輔助 1 裝夾（以D和E為基準） 2 銑14mm槽 X63臥式銑床 375 13.35 56.25 40 1 0.94 銑16mm槽 X63臥式銑床 375 13.35 56.25 3 0.94 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 華耀光2010.6.7 鄧志勇2010.6.10 鄧志勇2010.6.11 鉆 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱手柄 零件名稱 操縱手柄 共 9 頁 第 4 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 40 鉆 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄鐵 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) Z535立式鉆床 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾（以D和E為基準） 2 鉆孔Φ10mm Z535立式鉆床 195 14.08 0.43 1 0.64 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 華耀光2010.6.7 鄧志勇2010.6.10 鄧志勇2010.6.11 鉆 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱手柄 零件名稱 操縱手柄 共 9 頁 第 5 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 50 鉆 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) Z535立式鉆床 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾（以D和E為基準） 2 擴孔Φ11.8mm Z535立式鉆床 68 5.29 0.72 0.64 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 華耀光2010.6.7 鄧志勇2010.6.10 鄧志勇2010.6.11 鉆 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱手柄 零件名稱 操縱手柄 共 9 頁 第 6 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 60 鉆 ZG45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) YB-211 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾（以D和E為基準） 2 鉸孔Φ12 Z535立式鉆床 68 5.34 1.22 0.65 3 倒角0.5X45 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 華耀光2010.6.8 鄧志勇2010.6.10 鄧志勇2010.6.11 鉆 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱手柄 零件名稱 操縱手柄 共 9 頁 第 7 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 70 鉆 45# 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) Z535立式鉆床 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾（以D和E為基準） 2 鉆孔Φ10mm Z535立式鉆床 195 14.08 0.43 1 0.64 3 倒角倒角1X45 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 華耀光2010.6.8 鄧志勇2010.6.10 鄧志勇2010.6.11 鉆 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱手柄 零件名稱 操縱手柄 共 9 頁 第 8 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 80 鉆 ZG45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) Z525立式鉆床 夾具編號 夾具名稱 切削液 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾（以D和E為基準） 2 鉆Φ8孔（J） Z525立式鉆床 545 16.77 0.28 0.33 3 擴孔Φ9mm（K） Z525立式鉆床 195 6.1 0.81 0.3 4 精鉸Φ16mm孔（L） Z525立式鉆床 195 6.12 0.81 0.3 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 華耀光2010.6.8 鄧志勇2010.6.10 鄧志勇2010.6.11 車 機械加工工序卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 操縱手柄 零件名稱 操縱手柄 共 9 頁 第 9 頁 車間 工序號 工序名稱 材 料 牌 號 90 鉆 ZG45 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件數(shù) 每 臺 件 數(shù) 鑄件 設(shè)備名稱 設(shè)備型號 設(shè)備編號 同時加工件數(shù) C5116 夾具編號 夾具名稱 切削液 07 粗銑N面夾具 工位器具編號 工位器具名稱 工序工時 (分) 準終 單件 工步號 工 步 內(nèi) 容 工 藝 裝 備 主軸轉(zhuǎn)速 切削速度 進給量 切削深度 進給次數(shù) 工步工時 r/min m/min mm/r mm 機動 輔助 1 裝夾（以E為基準） 2 倒角0.5X45 設(shè) 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 華耀光2010.6.8 鄧志勇2010.6.10