机械制造工艺及夹具课程设计

机械制造工艺及夹具课程设计（精选6篇）

机械制造工艺及夹具课程设计 第1篇

目 录

设计任务书„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(1)

一、零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„(2)1.1 零件的作用 1.2 零件的工艺分析

二、工艺规程设计„„„„„„„„„„„„„„(4)2.1 定位基准的选择 2.2 重点工序的说明 2.3 制订工艺路线 2.4 机械加工余量的确定 2.5 确定切削用量及基本工时

三、夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„(14)3.1 问题的提出 3.2 夹具设计

四、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„(17)

五 心得体会„„„„„„„„„„„„„„„„„（18）

机械制造工艺及夹具课程设计任务书

设计题目： “CA6140车床拨叉零件”机械加工工艺规程及夹具

生产纲领:年产量为5000件

设计内容：1.零件图一张

2.毛坯图一张

3.机械加工工艺过程 工序卡片一张

4.机床夹具设计 每人一套

5．夹具零件图一张

6.课程设计说明书一份

23456

采用高速三面刃铣刀，dw=175mm,齿数Z=16。

ns=1000v10000.35==0.637r/s(38.2r/min)3.14175πdw按机床选取nw=31.5r/min=0.522r/s（表4—17）

πdwns 故实际切削速度ν==0.29m/s

1000切削工时

l=75mm，l1=175mm，l2=3mm tm= 2）粗铣右端面

粗铣右端面的进给量、切削速度和背吃刀量与粗铣左端面的切削用量相同。

切削工时

l=45mm，l1=175mm，l2=3mm tm= 3）精铣左端面

αfll1l2751753= =121.2s=2.02min

nwαfZ0.5220.2516ll1l2451753= =106.8s=1.78min

nwαfZ0.5220.2516=0.10mm/Z(表3-28)ν=0.30m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃铣刀，dw=175mm,齿数Z=16。

ns=1000v10000.30==0.546r/s(32.76r/min)3.14175πdw按机床选取nw=31.5r/min=0.522r/s（表4—17）

πdwns 故实际切削速度ν==0.29m/s

1000切削工时

l=75mm，l1=175mm，l2=3mm

tm=

ll1l2751753= =302.92s=5.05min

nwαfZ0.5220.1016工序Ⅱ：钻、扩花键底孔 1）钻孔Ø 20㎜

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s（21m/min）（表3—42）s=1000vπd=10000.35=5.57r/s(334r/min)w3.1420按机床选取 nw=338r/min=5.63r/s 故实际切削速度 ν=πdwns1000=0.35m/s 切削工时 l=80mm，l1= 10mm，l2=2mm tm=ll1l280102n= wf5.630.71=23s（0.4min）2）扩孔Ø 22㎜ f=1.07(表3—54)ν=0.175m/s（10.5m/min）1000v10000.s=πd=175w3.1422=2.53r/s(151.8r/min)按机床选取 nw=136r/min=2.27r/s 故实际切削速度 ν=πdwns1000=0.16m/s 切削工时 l=80mm，l1= 3mm，l2=1.5mm t1l2m=lln= 8031.5=35s wf2.271.07（0.6min）

n

n

工序Ⅲ：倒角1.07×15

f=0.05㎜/r(表3—17)ν=0.516m/s（参照表3—21）ns=1000vπd=10000.516=6.3r/s(378r/min)w3.1426 按机床选取 nw=380r/min=6.33r/s 切削工时 l=2.0mm，l1= 2.5mm，tm=ll1n= 2.02.5=14s（wf6.330.050.23min）

工序Ⅳ：拉花键孔

单面齿升 0.05㎜（表3—86）v=0.06m/s（3.6m/min）（表3—88）

切削工时（表7—21）thlKm=1000vS

zZ式中：

h——单面余量1.5㎜（由Ø 22㎜—Ø 25㎜）； l——拉削表面长度80㎜；

——考虑标准部分的长度系数，取1.20； K——考虑机床返回行程的系数，取1.40； V——切削速度3.6m/min； Sz——拉刀同时工作齿数 Z=L/t。t——拉刀齿距，t=(1.25—1.5)L=1.3580=12㎜

 Z=L/t=80/126齿

 t1.5801.201.40m=10003.60.066=0.15min(9s)工序Ⅴ：铣上、下表面 1）粗铣上表面的台阶面

αf=0.15mm/Z(表3-28)

ν=0.30m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃铣刀，dw=175mm,齿数Z=16。

nv10000.30s=1000πd=w3.14175=0.546r/s(33r/min)按机床选取nw=30r/min=0.5r/s（表4—17）

故实际切削速度ν=πdwns1000=0.27m/s 切削工时

l=80mm，l1=175mm，l2=3mm tll1l2m=

n= 801753wαfZ0.50.1516=215s=3.58min 2）精铣台阶面 αf=0.07mm/Z(表3-28)ν=0.25m/s（18m/min）(表3-30)采用高速三面刃铣刀，dw=175mm,齿数Z=16。n1000v10000.25s=

πd=w3.14175=0.455r/s(33r/min)按机床选取nw=30r/min=0.5r/s（表4—17）

故实际切削速度ν=πdwns1000=0.27m/s 切削工时

l=80mm，l1=175mm，l2=3mm tll1l280175m=

n= 3wαfZ0.50.0716=467s=7.7min）粗铣下表面保证尺寸75㎜

本工步的切削用量与工步1）的切削用量相同

112

三 夹具设计

3.1 问题的提出

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具 经过与指导老师协商，决定设计铣30x80面的铣床夹具。

3.2 夹具设计

1．定位基准的选择

由零件图可知，其设计基准为花键孔中心线和工件的右加工表面（A）为定位基准。因此选用工件以加工右端面（A）和花键心轴的中心线为主定位基准。1．切削力和夹紧力计算

(1)刀具： 高速钢端铣刀 φ30mm z=6 机床： x51W型立式铣床

由[3] 所列公式 得 FCFapXFqVyufzzaeFzwFd0n

查表 9.4—8 得其中： 修正系数kv1.0

CF30 qF0.83 XF1.0

yF0.65 uF0.83 aP8 z=24 wF0

代入上式，可得 F=889.4N

因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。

安全系数 K=K1K2K3K4 其中：K1为基本安全系数1.5 K2为加工性质系数1.1 K3为刀具钝化系数1.1 K4 为断续切削系数1.1 所以 FKF1775.7N

2.定位误差分析

由于30x80面尺寸的设计基准与定位基准重合，故轴向尺寸无基准不重合度误差。径向尺寸无极限偏差、形状和位置公差，故径向尺寸无基准不重合度误差。即不必考虑定位误差，只需保证夹具的花键心轴的制造精度和安装精度。3．夹具设计及操作说明

如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动率.为此,在螺母夹紧时采用开口垫圈,以便装卸,夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置,以利于铣削加工。结果，本夹具总体的感觉还比较紧凑。

夹具上装有对刀块装置，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀（与塞尺配合使用）；同时，夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置，以有利于铣削加工。铣床夹具的装配图及夹具体零件图分别见附图中。

四、参考文献

1.切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版，1994年 2.机械制造工艺设计简明手册，李益民主编，机械工业出版社出版，1994年 3.机床夹具设计软件版V1.0，机械工业出版社，2004 4.互换性与测量技术基础，刘品 刘丽华主编，哈尔滨工业大学出版社出版，2001年1月

5.机床夹具设计，哈尔滨工业大学、上海工业大学主编，上海科学技术出版社出版，1983年

6.机床夹具设计手册，东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编，上海科学技术出版社出版，1990年

7.机械工程手册 第8、9卷，机械工程手册、电机工程手册编委会，机械工业出版社出版，1982年

8.金属机械加工工艺人员手册，上海科学技术出版社，1981年10月 9.机械工艺装备设计实用手册，李庆寿主编，宁夏人民出版社出版，1991年 10.机械制造工艺学，郭宗连、秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1997年

11.机床夹具设计，秦宝荣主编，中国建材工业出版社出版，1998年 12.机械制造工艺学习题集，陈榕王树兜主编，福建科学技术出版社出版，1985年

13.机械制造工艺学课程设计指导书，赵家齐主编，哈尔滨工业大学出版社出版，2002年

14.金属切削机床夹具设计手册 第二版，浦林祥主编，机械工业出版社出版，1995年12月

15.机械零件手册，天津大学机械零件教研室编，人民教育出版社出版，1975年9月

五 心得体会

为期三周的工艺、夹具课程设计结束，回顾整个过程，我觉得受益匪浅。课程设计作为《机械制造技术基础》课程的重要教学环节，使理论与实际更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。

本次课程设计主要经过了两个阶段。第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段中本人认真复习了有关书本知识学会了如何分析零件的工艺性，学会如何查有关手册，选择加工余量、确定毛坯类型、形状、大小等，绘制出了毛坯图。为了可以更深刻清楚的完成本次课程设计向老师请教了很多关于夹具方面的知识，而且自己也参阅了很多夹具设计的资料。又根据毛坯图和零件图构想出两种工艺方案，比较确定其中较为合理的工艺方案来编制工艺。其中运用了基准选择、切削用量选择计算、时间定额等方面的知识。还结合了我们生产实习中所看到的实际情况选定设备，填写了工艺文件。夹具设计阶段，运用工件定位、夹紧及零件结构设计等方面知识。

通过这次设计，我基本掌握了一个中等复杂零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具的设计的方法和步骤等。学会查阅手册，选择使用工艺设备等。

总的来说，这次设计，使我在基本理论的综合运用以及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我独力思考问题、解决问题创新设计的能力，为以后的设计工作打下了较好的基础。

由于自己能力有限，设计中还有很多不足之处，恳请老师、同学批评指正。

机械制造工艺及夹具课程设计 第2篇

一、序言--1

二、设计目的---------------------------1

三、零件的分析------------------------2

四、确定生产类型---------------------2

五、确定毛坯---------------------------2

六、工艺规程设计---------------------3(一)、选择定位基准-------------------3(二)、制定工艺路线-------------------3(三)、选择加工设备和工艺路线----4(四)、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定-----------------4(五)、确定切削用量，切削速度和时间定额--------------------4

七、夹具设计---------------------------6

八、小结--7

九、参考文献---------------------------8

一、零件的分析

（一）零件的作用

题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，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。零件上方的φ22孔与操纵机构相连，下方的φ55半孔则是用于与所控制齿轮所在的轴接触。通过上方的力拨动下方的齿轮变速。两件零件铸为一体，加工时分开。

（二）零件的工艺分析

零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，不适合磨削，为此以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：

0.0211.小头孔22以及与此孔相通的8的锥孔、M8螺纹孔 02.大头半圆孔55

3.拨叉底面、小头孔端面、大头半圆孔端面，大头半圆孔两端面与小头孔中心线的垂直度误差为0.07mm，小头孔上端面与其中心线的垂直度误差为0.05mm。

由上面分析可知，可以粗加工拨叉底面，然后以此作为粗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，并且此拨叉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。

二 确定生产类型

已知此拨叉零件的生产纲领为Q=5000件/年，零件的质量m=1.0件/台，结合生产实际,备品率a%和废品率b%分别取3%和0.5%.代入公式(1-1)得

N=5000件/年1件/台(1+3%)(1+0.5%)=5152.5件/年

拔叉重量为1.0kg,由《机械制造技术基础课程设计指导教程》(本说明书中除特殊说明外,其余查表均由此指导教程查得)表1-3知,拔叉属轻型零件;由表1-4知,该拔叉的生产类型为大批生产.所以初步确定工艺安排为：加工过程划分阶段；工序适当集中；加工设备以通用设备为主，大量采用专用工装。

三 确定毛坯 确定毛坯种类：

零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，生产类型为大批生产，故选择铸件毛坯。由表2-1选用铸件尺寸公差等级CT12级。2 确定铸件加工余量及形状： 由表2-5，选用加工余量为MA-G级，并查24页表2-4确定各个加工面的铸件机械加工余量，铸件的分型面的选者及加工余量如下表所示：

3绘制铸件零件图(见附图)

四 工艺规程设计

(一)选择定位基准：粗基准的选择：以零件的两个小头孔外圆表面为主要的定位粗基准，以小头孔的底面为辅助粗基准。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，以两个小头孔外圆柱表面为主要的定位精基准，以加工后的小头孔的上端面为辅助的定位精基准。

（二）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,可以考虑采用万能性机床配以专用工卡具,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。查《机械制造工艺及设备设计指导手册》346页表15-

32、15-

33、15-34，选择零件的加工方法及工艺路线方案如机械加工工艺过程卡片。

（三）选择加工设备和工艺设备 1 机床的选择：

工序010～060均为铣平面，可采用X51立式铣床。

工序070～110采用摇臂钻床。

工序120采用钻床。多刀具组合机床。工序130采用铣断机床。选择夹具：该拨叉的生产纲领为大批生产，所以采用专用夹具。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。在铰孔55H13，由于精度不高，可采用硬质合金铰刀。4选择量具：两小头孔、中间孔均采用极限量规。

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。

（四）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 1圆柱表面工序尺寸：

前面根据资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定7、8加工工序钻-扩-粗铰-精铰φ22加工余量工序尺寸及公差如下：

由2-28可查得精铰余量Z精铰=0.06mm

粗铰余量Z粗铰=0.14mm 扩孔余量Z扩孔=1.8mm

钻孔余量Z钻=20mm 查表1-20可依次确定各工序的加工精度等级为,精铰:IT7;粗铰:IT10;扩孔:IT11;钻孔:IT12.根据上述结果,再查标准公差数值表可确定各工步公差值分别为,精铰:0.021mm;粗铰:0.058mm;扩孔:0.075mm;钻孔:0.15mm 综上所述,该工序各工步的工序尺寸及公差分别为,精铰: φ2200.021mm;粗铰φ21.9400.058mm;扩孔:φ21.800.075mm;钻孔: φ2000.15mm.2平面工序尺寸：

1.1粗铣两小头孔上端面，加工余量为1.2mm，基本尺寸为，经济精度为CT12级。

1.2粗铣中间孔上端面，加工余量为4mm，基本尺寸为

mm

，经

济

精

度 为CT12级。

1.3粗铣中间孔下端面，加工余量为4mm，基本尺寸为

mm，经济精度为CT12级。

1.4精铣小头孔上端面，加工余量为0.5mm，基本尺寸为50mm，经济精度为CT11级。1.5精铣中间孔上端面，加工余量为1mm，基本尺寸为

mm，经济精度为CT10级。

1.6精铣中间孔下端面，加工余量为1mm，基本尺寸为

mm，经济精度为CT10级。

（五）确定切削用量，切削速度和时间定额：

1工序1以小头孔外圆表面为粗基准，粗铣φ22孔上端面。

1.1 加工条件

工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。加工要求：粗铣φ22孔上端面。机床：X51立式铣床。

刀具：W18Cr4V硬质合金钢端铣刀,牌号YG6。

铣削宽度ae<=60,深度ap<=4,齿数z=10,故据《机械制造工艺设计简明手册》（后简称《简明手册》）取刀具直径do=80mm。1.2 切削用量

铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=1.2mm，一次走刀即可完成所需长度，按《教程》表5-7查得fz=0.2mm。

1.3计算切削速度 按《教程》表5-9，然后根据d/Z=80/10选取，VC=40m/min,再由公 式

算得 n＝159.24r/min,查《教程》表4-15得机床x51的转速

为n=160r/min,因此由公式

算得实际切削速度Vc=40.2mm/s。

1.4校验机床功率

查《简明手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定 ap=1.2mm，n=160r/min, V c=40.2m/min，f z=0.2mm/z。1.5计算基本工时

kr< 根据《教程》表5-43查得对称铣tj＝l+l1+l2/fmz，由于，L2=2mm,解得tj=0.15min 辅助时间：ta=(0.15~0.2)tj=0.3min 2工序2 以小头孔外圆表面为基准粗铣φ55孔上下端面。2.1 加工条件

工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。加工要求：粗铣φ55上端面。机床：X51立式铣床。

刀具：直柄立式铣刀，按《教程》62页表3-15查得，取d=71mm,d1=63mm,中齿z=8。2.2 切削用量

2.2.1 铣削深度 因为切削量较小，故可以选择ap=4mm，一次走刀即可完成所需长度。2.2.2每齿进给量 机床功率为7.5kw。查《简明手册》f=0.2mm/z。2.3查后刀面寿命

查《简明手册》表3.8，寿命T=180min 2.4计算切削速度 按《教程》表5-9选取Vc=40m/min，根据公式，算得n=181.98r/min,查《教程》表4-15取n=210r/min,在由公式

算得实际切削速度Vc＝46.8m/min 2.5计算基本工时

根据《教程》表5-43查得对称铣tj＝l+l1+l2/fmz，由于kr

工件材料：HT200,σb =0.16GPa HB=190~241,铸造。加工要求：粗铣φ55上端面。机床：X51立式铣床。

fVm ,刀具：直柄立式铣刀，按《教程》62页表3-15查得，取d=71mm,d1=63mm,中齿z=8。4.2切削用量

按机床功率kw5~10，工件-夹具系统刚度为中等时，按《教程》表5-7查得fz=0.12mm。4.3计算切削速度 按《教程》表5-9选取Vc=49m/min，根据公式，算得

n=219.8r/min,查《教程》表4-15取n=210r/min,在由公式

算得实际切削速度Vc＝46.8m/min。

4.4校验机床功率

查《简明手册》Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为Pcm>Pcc。故校验合格。最终确定n=210r/min, V c=46.8m/min，f z=0.12mm/z。4.5计算基本工时

tm＝L+l1/ fn=(4+1)/0.12*210=0.20min。辅助时间：ta=(0.15~0.2)tj=0.4min 5.工序070和080以T1及小头孔外圆为基准，钻、扩、粗铰、精铰φ22孔，保证垂直度误差不超过0.05mm,孔的精度达到IT7。.采用立式钻床525型号 5.1钻孔工步

(1)刀具:采用莫氏锥柄麻花钻(20GB/T1438.1-1996)(2)背吃刀量的确定

取a p=20mm(3)进给量的确定

由表5-22,选取该工步的每转进给量f=0.25mm/r(4)切削速度的计算

由表5-22,按工件材料为铸铁的条件选取,切削速度v取18m/min.由公式(5-1)n=1000v/d=100018/(3.1422)=286.6r/min,参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=272r/min.代入(5-1),求出实际钻削速度v=nd/1000=2723.1420/1000=17m/min(5)时间定额计算

根据表5-41,钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn求得.式中l=50mm, l2=1mm;l1=Dcotkr/2+(1~2)=20mm/2cot54.0+1mm=11.7mm,f=0.25mm/r,n=272r/min.将以上结果代入公式,得该工序基本时间tj=(50mm+11.7mm+1mm)/(0.25mm/r272r/min=0.92min=55.3s(6)辅助时间tf的计算

由辅助时间与基本时间的关系为ta=(0.15~0.2)tj得钻孔工步的辅助时间 tf=0.1555.3=8.30s 5.2扩孔工步

(1)刀具:采用莫氏锥柄扩孔钻(B/T1141-1984)(2)背吃刀量的确定

取ap=1.8mm(3)进给量的确定

由表4-10,选取f=1.1mm/r.(4)切削速度的计算

由表5-22,按工件材料为铸铁的条件选取,切削速度v取4m/min.由公式(5-1)n=1000v/d=10004/(3.1421.8)=58.43r/min,参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=97r/min.代入(5-1),求出实际钻削速度v=nd/1000=2723.1421.8/1000=6.64m/min(5)时间定额计算

由D=21.8mm l=50mm l2=3mm得

l1=(D-d)cotkr+(1~2)=(21.8-20)/2cot54.0+1=1.6mm=30.7s(6)辅助时间tf的计算

由辅助时间与基本时间的关系为ta=(0.15~0.2)tj得钻孔工步的辅助时间 tf=0.1530.7=4.6s 5.3粗铰工步

(1)刀具:采用锥柄机用铰刀(GB/T1133-1984)(2)背吃刀量的确定

取a p0.14mm(3)进给量的确定 由表5-31,选取f=1.0mm/r.(4)切削速度的计算

由表5-31,取v=4m/min.由公式(5-1)n=1000v/d=10004/(3.1420)=63.7r/min,参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=97r/min.代入(5-1),求出实际切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min(5)时间定额计算

根据表5-41,钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn,式中l1 l2由表5-42按kr=15.0 ap=(D-d)/2=(21.94mm-21.8mm)/2=0.08mm的条件查得l1=0.37mm l2=15mm;而l=50mm f=1.0mm/r

n=97r/min 将以上结果代入公式,得该工序的基本时间tj=(50mm+0.37mm+15mm)/(1.0mm/r97r/min)=0.67min=40.4s(5)辅助时间tf的计算

由辅助时间与基本时间的关系为ta=(0.15~0.2)tj得钻孔工步的辅助时间 tf=0.1540.4=6.06s 5.4精铰工步

(1)刀具:采用锥柄机用铰刀(GB/T1133-1984)(2)背吃刀量的确定

取ap=0.06mm(3)进给量的确定 由表5-31,选取f=0.8mm/r.(4)切削速度的计算 由表5-31,取v=6m/min.由公式(5-1)n=1000v/d=10006/(3.1420=95.5r/min, 参照表4-9所列Z525型立式钻床的主轴转速,取转速n=97r/min.代入(5-1),求出实际切削速度v= nd/1000=973.1420/1000=6.1m/min(5)时间定额计算

根据表5-42,钻孔的基本时间可由公式tj=L/fn=(l+l1+l2)/fn,式中l1 l2由表5-42按kr=15.0 ap=(D-d)/2=(22mm-21.96mm)/2=0.02mm的条件查得l1=0.19mm l2=13mm;而l=50mm f=0.8mm/r

n=97r/min,将以上结果代入公式,得该工序的基本时间tj=(50mm+0.19mm+13mm)/(0.8mm/r97r/min)=0.81min=48.8s(6)辅助时间tf的计算

由辅助时间与基本时间的关系为ta=(0.15~0.2)tj得钻孔工步的辅助时间 tf=0.1548.8=7.32s 7 五.夹具设计 夹具设计任务

为提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动,需设计转专用夹具,并设计工序070、080钻小头孔22.本夹具将用于组合机床,刀具为麻花钻.2 确定夹具的结构方案(1)确定定位元件

底面对孔的中心线有一定的垂直度公差要求,因此应以底面为主要定位基准,利用小头孔的外圆表面为辅助定位基准.(2)确定导向装置

本工序要求对被加工孔依次进行钻、扩、铰等三个工步加工,最终达到工序简图上规定的加工要求,故选用快换钻套作为刀具的导向元件.快换钻套查表9-10,得2200.024,钻套用衬套查表9-11,得34,钻套螺钉查表9-12,得43,查表9-13,确定钻套高度H=2.05D=2.0522=45mm,排屑空间h=0.5D=0.522=11mm 3切削力及夹紧力计算

由于实际加工的经验可知,钻削时的主要切削力为钻头的切削方向,即垂直于第一定位基准面,在两侧只需要采用两个V型块适当夹紧后本夹具即可安全工作.因此,无须再对切削力进行计算.4钻床夹具的装配图见附图

六 总结

机械制造工艺学课程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之后进行的系统性设计.这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

就我个人而言，通过这次课程设计，使我对专业知识了解得更扎实，也从中锻炼了自己分析问题、解决问题的能力，为今后参加工作打下一个良好的基础。

机械制造工艺及夹具课程设计 第3篇

《机床夹具设计》和《机械制造工艺学》是机械专业的两门重要专业课, 一般是分两本教材单独讲授, 且是同步进行, 这会给学生学习带来很大困难, 会出现相关知识衔接不当、内容重复等问题。主讲教师往往只注意本课程的教学内容, 忽视了知识点的相互衔接造成脱节。也给学生后续的课程设计带来很多问题。而把《机制工艺》和《机床夹具设计》有机地结合起来, 把课程教学与课程设计有机结合起来, 使之成为一个不可分割的知识体系是十分必要的。

1、传统的教学方法存在的多种弊病

1.1 知识的衔接问题。

工艺和夹具教材中经常要涉及对方理论, 然而对方可能还未讲到。例如:机床夹具课讲到利用尺寸链计算定位误差时, 工艺课可能还未讲什么是尺寸链。

1.2 编制的工艺路线不太合理。

当然, 就工艺本身来说是可行的, 但对夹具设计而言就有不妥之处。例如:没注意到先前工序要为后续工序提供足够的定位基准, 使后续工序选不出合适的定位基准。

1.3 工序卡片中标出的定位基准不甚合理。

从表面上看, 定位基准所能限制的自由度能够满足加工要求, 但再进一步研究就行不通了。如选不出合适的定位元件或无法安装工件, 甚至无法加工。

1.4 工序卡片中标注的夹具过多, 造成夹具的浪费。

例如:有的零件某几道工序可以用一套夹具, 通过调整此夹具的可调支承或零部件来完成, 却可能设计了多套夹具。

1.5 先前工序提供的定位基准精度不够, 需要后续加工。

夹具课中定位基准的选择原则是尽量选精基准, 这里的“精基准”是指加工过的表面, 不是毛坯表面, 虽然没有对该面的精度提出要求, 但工件利用这样的表面作定位基准精度明显是不够的。如:加工车床主轴时, 定位基准中心孔的精度是很高的, 需要多次加工才能达到。

2、改革传统的教学方法, 整合相关课程内容

本人经过多年的教学实践, 认为必须改变传统的教学方法, 把《机床夹具设计》与《机械制造工艺学》相关内容进行整合, 具体知识体系如下, 意在阐述将工艺与夹具结合的大体思路及结合后的优点。

2.1 机械加工工艺规程及工件的定位

这部分内容是把夹具中工件的定位结合到机制工艺中的工艺规程里。这样做的目的在于: (1) 、学生刚一开始学本课程时, 就认为工艺和夹具是不可分割的统一整体, 在以后的学习中就会相互联系, 相互协调。如:学生在拟定工艺路线时, 就会考虑到夹具知识, 对每一道工序都仔细琢磨如何选择定位基准及相应的定位元件等问题。 (2) 、由于定位误差和工艺尺寸链有内在联系, 如果结合定位基准的选择原则讲解尺寸链, 学生就很容易接受, 并认识到遵守基准选择原则的重要性。 (3) 、讲授如何提高劳动生产率、降低生产成本这部分内容时, 可介绍夹具在机械加工过程中所处的地位, 进而学生会自然而然地领悟到夹具的作用及优点。

2.2 机械加工精度、表面质量及工件的夹紧

由于这部分内容包括了夹具的夹紧, 所以能使学生认识到夹具对工艺系统、表面质量都有影响, 进而了解合理的夹具结构能减少变形和误差。例如:对薄壁、拨叉等类型零件, 定位、夹紧装置不同, 产生的变形、误差也明显不同, 进一步就可以引出夹紧力三要素的确定准则及基本夹紧机构等有关内容。

2.3 典型零件加工及专用夹具的设计

在讲解某典型零件加工方法时, 学生很容易联想到所用机床、刀具、夹具, 同时针对所选机床和刀具还会引出夹具的特有元件 (如钻床夹具的钻套、铣床夹具的对刀块和塞尺、定位键) 等内容, 这样, 就会使学生对专用夹具的设计有更深一步的理解, 为以后设计打下坚实的基础。讲解这部分内容时, 一定要渗透夹具设计 (制造与装配、调试) 有关内容, 这样, 就把装配工艺和夹具设计有机地结合起来, 既可以把夹具设计作为装配工艺的具体实例, 又可以利用装配工艺知识来指检验夹具, 使二者相互利用, 相互补充。

2.4 装配工艺基础的讲解

讲解这部分内容时, 一定要渗透夹具设计 (制造、装配、调试) 有关内容, 这样, 就把装配工艺和夹具结构设计有机地结合起来, 既可以把夹具设计作为装配工艺的具体实例, 又可以利用装配工艺知识来指导、检验夹具, 使二者相互利用, 相互补充。

2.5 简介现代制造技术及其对夹具的要求

众所周知, 先进的制造技术必须有相应的夹具 (随行夹具、自动夹具) 与之配套, 所以把这两部分结合在一起是顺理成章的, 既能使学生对机械制造的新工艺、新技术和发展动向有所了解, 又扩大了视野, 开拓了思路。

3、相关课程内容整合教学实践的优越性

3.1 不改变原《机械制造工艺学》课程知识的体系和逻辑性, 只是在有关内容中增添了相应的夹具这样符合工艺课的整体结构。是按照“定位-夹紧-专用夹具设计-夹具的发展方向”循序渐进的思维方式讲授的, 只是把内容分散而已, 所以学生非常容易接受。

3.2 能培养学生综合应用能力。因为在学习过程中不再是孤立的只学工艺或夹具, 而是综合考虑二者之间的联系, 使其更好地为对方服务, 只有这样才能使工艺规程更加合理, 加工出合格的工件。

3.3 减少授课时数, 减轻学生负担。本人通过实践教学, 感觉到用这种方法讲授可节省二十学时左右, 而且效果很好。学生在设计时也不再被两本书的内容搞得头昏脑涨, 设计思路会更加清晰、明了。

3.4 设计时可减少错误的出现。如果二者单独讲解, 则学生在制定工艺路线时, 经常发生工艺与夹具不协调现象, 但是用这种方法综合讲解, 可使类似的错误大幅度地降低。

3.5 授课过程中可以用同一零件为例综合讲解工艺和夹具的内容, 这样就把工艺和夹具的联系进一步具体化了, 也符合设计要求, 提高了学生分析、解决问题的能力, 为培养岗位综合能力打下良好的基础。

4、结论

总之, 经过多次实践证明, 把机床夹具设计与机械制造工艺学两门专业课进行适当的整合可以避免单独教学给学生的学习和课程设计带来的弊病, 确实提高了学生的学习效率和课程设计能力。

参考文献

[1] 薛源顺主编.机床夹具设计[M].机械工业出版社精品教材.2008年5月第一版

机械制造工艺及夹具课程设计 第4篇

【关键词】车床支架 机械加工 工艺 夹具 设计

在机械设计加工之中，任何产生品的加工都需要一定的工艺流程及夹具，只有制定合适的产品生产工艺流程以及使用合适的夹具，才能保证加工出来的产品质量。因此在车床C6140A支架的机械加工之前首先要制定合适的工艺流程，详细的确定加工之中每个工序需要的加工步骤，然后根据产品的要求设计机床切削深度，主轴转速以及切削速度，在设计好工序之后在进行夹具的设计。在一切工序及夹具设计完成之后，要严格按照工艺流程进行加工，只有这样才能保证车床C6140A支架的机械加工质量。

一、车床C6140A支架机械加工工艺设计

（一）车床C6140A支架机械加工工艺设计特点及要求

一般情况下车床C6140A支架的外形比较复杂，在设计加工之中对C6140A支架形状、尺寸以及位置的精度和机床表面的粗糙程度都有着比较高的要求，这就给C6140A支架设计加工时带来了很大的难度。因此在设计C6140A支架的加工工艺时在选择定位基准时要在最大程度上减少定位误差，在设计夹具时要选择合适的加紧方向与位置，避免出现加紧变形，对于车床C6140A支架的主要表面必须要粗加工与精加工分段进行，尽量保证产品要求的粗糙度。

（二）车床C6140A支架机械加工工艺设计

1.定位基准的选择

在C6140A支架机械加工工艺设计中，正确的选择定位基准非常重要，对于进行零件加工时，达到精度要求、保证产品质量、提高效率及其经济性都有着重大的意义，如果基准选择不合理加工工艺过程中就会出现问题，甚至会造成残品的出现，因此在选择定位基准时要遵循一定的原则。在定位基准中又分为粗基准与精基准两个方面，一般在加工中首先使用的是粗基准，但在选样定位基准时，为了保证零件的加工精度，首先考虑的是选择精基准，精基准选定以后，再考虑合理地选择粗基准。所谓的粗基准就是指以毛坯面作定位基准，在选择时应该选择加工余量最小的面作为粗基准，以保证工件上重要表面的加工余量小而均匀，同时还可以选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准，这样就可以便于工件定位可靠、夹紧，最后必须要注意粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次，如果重复使用可能会产生比较大的误差。在选择精基准时为避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合偏差，应该选用设计基准作为定位基准，并且要采用同一组基准定位加工零件上尽可能多的表面，这样就可以简化工艺规程的制订工作，减少夹具设计、制造工作量和成本，同时还能在很大程度上保证各加工表面的相互位置精度。

2.表面加工方法的确定

由于车床C6140A支架不同表面的粗糙度要求不同，所以在选择车床C6140A支架表面的加工方法时要根据不同的表面选用不同的加工方法。由于车床C6140A支架底面的表面与肋板内表面和圆柱孔上端面的表面粗糙度要求比较高，因此在加工时要先进行粗铣或者是半精铣，然后再进行精铣，同时机床支架肋板上的孔与圆柱孔的位置精度与表面粗糙度要求也比较高，因此在加工时要采用先粗镗再半精镗的加工方法。在机床上的沉头孔并没有位置精度与表面粗糙度要求，因此可以采用钻孔或者锪孔的加工方法，但是对于精度要求比较高的装配孔要先进行钻孔然后再精铰，进而完成其表面的加工。

3.热处理工序及辅助工序的安排

机械加工中离不开热处理，因此在制定车床C6140A支架机械加工工艺时必须要设计热处理工序及辅助工序的安排，首先是退火与正火工序，这道工序可以在很大程度上消除毛坯的内应力，避免组织出现不均匀现象，在一定程度上改善毛坯的切削性能，这道工序可以放在粗加工阶段前后，但是如果放在粗加工之前虽然能够在一定程度上提高粗坯的加工性能，但是不能消除粗加工所产生的内应力。退火与正火工序之后要设计淬火或渗碳淬火处理工序，通过这个工序，零件表面的硬度和耐磨性能够得到很大的提高，这个工序一般在精加工之前进行。最后还要设计表面处理的工序，通过对加工品的表面处理不仅仅能够增加其耐磨性与提高其抗腐蚀能力，同时还能增加机床的美观性，这个流程一般安排在工艺流程的最后进行。除了热处理工序之外，在工序设计中还要重视辅助工序的设计，一般情况下主要包括中间检验，最后检验，特种检验，清洗防锈与去毛刺等工序，通过这些辅助工序可以进一步保证产品的质量。

二、夹具设计

机床夹具其实就是在车床C6140A支架机械加工中使用的一种工艺装备，它的主要功能就是实现对被加工工件的定位和夹紧，保证各个工序能够顺利进行，因此夹具的结构紧凑，操作迅速方便。夹具的设计是工艺设计与机械制造中的一项重要内容，它对机床性能的发挥与延伸、生产率的高低、生产成本的控制、工件的加工质量都有很大的影响，因此在设计之中必须要保证所设计的专用夹具既能保证工序的加工精度又能保证工序的生产节拍，同时夹具还要具有良好的结构工艺性，以便于夹具的制造和维修。

例如在对夹具中的夹紧装置进行设计时要保证夹紧既不应破坏工件的定位，又要有足够的夹紧力，防止工件在加工中产生振动，手动夹紧机构要有可靠的自锁性，机动夹紧装置要统筹考虑夹紧的自锁性和原动力的稳定性，同时又要保证夹紧力的方向应使定位基面与定位元件接触良好，保证工件定位准确可靠，还有夹紧力的方向应该与工件加工时受到的切削力、重力等的方向一致，以减小加紧力，最后还要保证夹具力的作用点应尽量靠近加工表面，以减小切削力对夹紧点的力矩，防止或减小工件的加工振动或弯曲变形。总而言之夹具的设计必须要根据加工的材料的不同而设计，只有这样才能设计出合适的夹具，才能在最大程度上保证加工产品的质量。

参考文献：

[1]吴拓.机床夹具设计[M].机械工业出版社，2009-7-1

[2]柯建宏.工艺综合课程设计[M].华中科技大学出版社，2006.

[3]孙波.机械制造工艺与过程综合设计实践设计指导[M].西安工业大学出版社，2010.9

[4]任东澜.C6140A支架和孔加工工序夹具设计研究[J].科技创新与生产力，2012， （5）

机械制造工艺及夹具课程设计 第5篇

课程名称：机制工艺装备课程设计

目录

序言 …………………………………………………………………………………………… 第1章 方刀架的工艺分析…………………………………………………………………

1.1 零件的功用……………………………………………………………………………

1.2零件的工艺分析……………………………………………………………………… 第2章 方刀架的工艺路线的拟订………………………………………………………

2.1 毛坯的选择…………………………………………………………………………… 2.2 定位基准的选择……………………………………………………………………… 2.3 表面加工方法的选择………………………………………………………………… 2.4 工艺路线的拟订…………………………………………………………………………… 第3章 主要工序设计…………………………………………………………………………… 3.1 粗车右端面工序设计……………………………………………………………………… 3.2 粗车左端面工序设计……………………………………………………………………… 3.3 钻Φ25孔工序设计……………………………………………………………………… 3.4 磨右端面工序设计……………………………………………………………………… 3.5 铣四侧面工序设计……………………………………………………………………… 3.6 铣四侧压刀槽工序设计………………………………………………………………… 3.7 精铣C面工序设计……………………………………………………………………… 3.8 以Φ25mm孔中心线定位，车环形槽及倒角工序设计……………………………… 3.9 钻铰4×φ15孔工序设计…………………………………………………………… 3.10精铣C面工序设计……………………………………………………………………… 3.11钻Φ10mm攻M12-6H的螺栓孔工序设计……………………………………………… 第4章 夹具设计……………………………………………………………………………

4.1 任务与要求……………………………………………………………………………

4.2定位方案设计……………………………………………………………………………

1.定位基准的选择 2.定位元件的布置 3.定位误差分析与计算

4.3 夹紧方案的设计………………………………………………………………………

1.夹紧力计算

2.夹紧元件设计与校核

4.4 夹具操作使用说明…………………………………………………………………… 结束语…………………………………………………………………………………………… 参考文献…………………………………………………………………………………………… [1] 主编姓名.书名[M].出版地：出版社，出版年份.序言

机械制造加工工艺与机床夹具设计是在学完了大学的全部基础课、技术基础课以及全部专业课之后进行的一次理论联系实际的综合运用，进而使对机械有了进一步的认识，为以后的工作打下基础。它是主要是对零件的加工工艺和对零件的某几个工序加工进行专用夹具的设计，从零件的工艺来说，它主要是分析零件在进行加工时应注意什么问题，采用什么方法和工艺路线加工才能更好的保证精度，提高劳动生产率。就专用夹具而言，好的夹具设计可以提高产品生产率、精度、降低成本等，还可以扩大机床的使用范围，从而使产品在保证精度的前提下提高效率、降低成本。通过这次设计，培养了编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力，这也是在进行毕业之前对所学课程进行的最后一次深入的综合性复习，也是一次理论联系实际的训练。

机械制造工艺学课程设计综合了机械制造工艺学和其它专业课知识，充分展现了学生在生产实习中的实践能力。本说明书是关于方刀架的一个简单工艺设计过程，在这次为期两个星期的设计，不仅让我们对所学课程进行了一次全面深入的总复习，而且为毕业设计提供了一次热身的机会，真正实现了理论联系实际。本课程设计通过方刀架零件图的分析，确定了该零件的毛坯材料及尺寸规格。通过对零件的加工工艺分析，确定了该零件的加工工艺路线，确定了该零件的加工工具，编写了详细的机械加工工艺文件，工艺过程卡片和工序卡片。

就我个人而言，希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己的分析问题、解决问题的能力。在这次设计中，我最大的收获是我懂得了要当一名合格的设计师是多么的不容易，在此谢谢老师和同学们在设计过程中给我的帮助。

第一章 零件的工艺分析

1.1 零件的作用

方刀架是车床溜板箱中的一个主要零件。方刀架位于溜板箱上的小托板上用来安装刀具，小托板又固定在转盘上面，通过转盘的转动来带动方刀架的转动从而改变刀具的方向和进刀的角度。通过用螺钉的紧固作用在机床上快速的实现车刀固定，夹紧、转换，为车工提供方便，同时也节省了大量的辅助时间，大大提高了生产效率。

1.2 零件的工艺分析

1.2.1 零件图样分析

由零件图可知，其材料为45钢。该材料具有足够的强度、刚度和韧性，适用于承受弯曲应力和冲载荷作用的工作条件。

0.01915mm孔对基准B的位置度要求为0.05mm。0（1）（2）图中左端（方刀架底面）平面度公差为0.008mm。（3）图中左端对基准B的垂直度要求为0.05mm。（4）C表面热处理40～45HRC.（5）材料为45钢。

1.2.2 工艺分析

从方刀架这个零件所给零件图可以看出，其主要有两组加工表面，且它们之间有一定的

位置要求。现将这两组表面分述如下：

1、以左端面为加工表面

这一组加工表面包括：4个直径为Φ15mm的螺栓孔，尺寸为Φ25mm的孔。

2、以右端面为加工表面

这一组的加工表面包括：8个Φ12mm的螺纹通孔，尺寸为Φ35的孔及倒角。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：（1）两轴孔之间的平行度为0.008；

（2）左端面相对于孔Φ25mm表面的垂直度为0.015，左端面的平面度为0.008；（3）定位销孔对轴孔的平行度为0.01。

3、该零件为车床用方刀架，中建周围槽用于装夹车刀，其C面直接与车刀接触，所以要求有一定的硬度。因此表面淬火40～45HRC。

4、该零件左端面与车床托板面结合，并可以转动。1500.019mm孔用于刀架定位时使用，以保证刀架与主轴的位置，其精度直接影响机床的精度。

5、零件中四个侧面和左右两端面均有较高的精度要求，因此在工序中安排磨削以保证定位时的精度。

第2章 方刀架的工艺路线的拟订

2.1 毛坯的选择

零件材料为钢，有较好的刚度和耐磨性，零件的轮廓尺寸125mm125mm72mm，属于箱壳类零件，结构比较简单规则，但某些加工面和孔的尺寸精度、平面度、垂直度、位置精度、表面粗糙度要求比较高，铸件适用于制造复杂形状的毛坯，锻件适用于形状简单，强度要求高的毛坯。但因此零件并不是很复，因此该零件选择毛坯为锻件，锻件制造的方法有自由锻和模锻两种。自由锻毛坯精度低、加工余量大、生产率低，适用于单件小批量生产以及大型零件毛坯。模锻毛坯精度高、加工余量小，生产率高、适用于中批以上生产的中小型零件毛坯。常用的锻造材料为中、低碳钢及低合金钢。所以该零件应选择自由锻的方法制造毛坯。

2.2 定位基准的选择

2.2.1粗基准的选择

零件的毛坯锻造时其两端面难免有平行度的误差。毛坯如图所示：

加工时若以小端面A作为粗基准定位，则加工后大端面C能够与小端面平行，可以保证零件壁厚均匀，但却保证不了A、B两面的厚度及B、C两面的厚度；若以大端面C作为粗基准定位，A面作为非配合表面的要求不高，这样以配合表面作为基准可以提高零件的精度，满足要求。由上面的分析可知，我们要加工的零件必须保证壁厚均匀，对加工余量没有特殊要求，所以可以选择以大端面做为粗基准。

2.2.2精基准的选择

选择精基准时，应重点考虑如何减少工件的定位误差，保证加工精度，并使夹具结构简单，工件装夹方便。有任务书中给定的零件图上可以看出零件的设计基准是左端面，如果我们选择左端面做为精基准，符合基准重合的原则，同时又可以保证右端面和压刀槽端面的精度要求，符合基准统一的原则，而且装夹也很便。故选择左端面作为精基准。

2.3表面加工方法的选择

该方刀架加工质量要求较高，可将表面加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工几个阶段。在粗加工阶段，首先将精基准（方刀架右端面）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他加工表面的精度要求；然后粗铣方刀架头四周侧面、方刀架的四周环槽和倒角。在半精加工阶段，完成方刀架C面的精铣加工和四侧面的磨削加工保证各表面的垂直度和平面度。最后进行各孔的钻、铰和螺纹的加工。

2.4工艺路线的拟定

拟订工艺路线是工艺规程设计的关键步骤。工艺路线的优略，对零件的加工质量、生产率、生产成本以及工人的劳动强度，都有很大影响。通常情况下，制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术 能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。

工序1：正火

工序2：粗车右端面。

工序3：粗车左端面。工序4：半精铣右端面。工序5：半精铣左端面。

工序6：钻、镗Φ25mm孔及倒角1.5×45。

工序7：磨Φ25mm孔及左端面定位，磨右端面保证尺寸39mm。工序8：铣四侧面保证尺寸125×125去毛刺。工序9：铣四侧压刀槽,保证尺寸24㎜,粗铣C面。工序10：精铣C面保证尺寸18㎜；8条边各倒角1×45° 工序11：热处理,C表面淬火HRC40∽45.工序12：以右端面定位，磨左端面保证尺寸72mm和18mm。工序13：以Φ25mm孔中心线定位，车环形槽。工序14：钻4—Φ15mm的孔。

工序15：钻9—ΦM12-6H的螺栓孔，攻丝。

工序16：钻扩Φ10mm，其入口深18mm处，扩至Φ10.2mm，攻螺纹M-12—6H。工序17：终检。

第三章 主要工序的设计

3.1工序2粗车右端面

该工序分为6个工步，工步1是粗车右端面。工步2是钻22mm孔工步3是扩33mm孔，0.030工步4 是车孔360mm深39.5㎜.工步5是切槽370.33mm工步6是倒角。

1.工步1粗车右端面

（1）背吃刀量

工步1的背吃刀量ap1取为Zl，Z1等于Z1=2.5mm-0.5mm = 2mm；而工步2的背吃刀量ap2取为Z2，故ap2= Z2=2mm。

(2)进给量

查《切削用量手册》表1.30得C620-1车床的中心高为200㎜.查《切削用量手册》表1.1选择刀杆尺寸为B×H=16㎜×25㎜.刀片的厚度为4.5㎜查《切削用量手册》表1.2粗车锻件的毛坯可选择YT5牌号硬质合金刀。车刀计划形状查《切削用量手册》表1.3需安装

10，6，12，0 查《切削用量手册》表卷屑槽带倒棱刀。前刀面k1.4在粗车钢料刀杆尺寸为B×H=16㎜×25㎜.，背吃刀量ap1=3～5mm以及工件直径为100～400mm时，进给量f=0.5～1.0mm/r按C620-1说明书选择进给量f=0.5mm/r.(3)切削速度

根据《切削用量手册》表1.10当用YT15硬质合金车刀加工钢料时ap17mm进给量f0.5mm时切削速度vt109m/min。查《切削用量手册》表1.28得切削速度的修正参数ktv0.65,katv0.92,ksv0.8,kTV1.0,KKV1.0。

所以vcvtkv1090.650.920.8m/min52.1m/min

1000v100052.193.7r/min d177由本工序采用C620-1车床，取转速nw=96r／min，故实际铣削速度为：dnw177196v53.35m/min

10001000302L 其中L,根据【4】表1.26车削时的切量不超切量ly,lmmtj2fn所以ns1302 y12.5mm，L12.5104.412104.41tj1.977min960.55（0.15~0.2）.151.9770.297mintftj0

其他时%（6%（1.9770.297）0.136mintq16tjtf）.9770.2970.1362.41mintdjtjtftq1综上得ap2mm,v53.35m/min,f0.55mm/r,n96r/min

2.工步2钻φ22孔

由工件材料45号钢，孔φ22选用高速钢，麻花钻头查《切削用量手册》表2.7知进给量f=0.39～0.46mm/r，取f0.46mm/r查《切削用量手册》表2.13和2.14得v16mmin。

1000v100015217.1rmin，由于本工序在C620-1上加工取机床转速d3.1422nd2303.142215.89mmin。n230rmin，而实际切削速度v10001000L4】表2.21查出y8mm；tjnf其中Lly，l77，入切量及超切量【778tj2300.460.803mintf0.15tj0.150.8030.120minn3t q6%（tjtf）6%（0.8030.120）0.055mintdjtjtftq0.8030.1200.0550.978min3.工步3扩φ33mm孔深35mm

33225.5mm查2《切削用量手册》表2.10高速钢和硬质合金扩孔钻扩孔时得进给量f0.3~1.1mm/r，取f1.0mmr由于和工步二在同一台机床上加工，所以机床转速n230rmin切削速度nd2303.1433v23.8mmin。

10001000由工件材料45号钢，孔φ12选用高速钢，扩孔钻由背吃刀量ap

L其中Lly，l35.5入切及超切量y0nf35.5tj0.154min2301.0 mintf0.2tj0.20.1540.308tjttqdj6%（6%（0.1540.308）0.028mintjtf）tjtftq0.1540.3080.0280.49min0.034.工步4车φ360mm深39.5mm孔

36331.5mm，可一次走刀完成，选用硬质合金车刀，查《切削用2r查量手册》表1.4知进给量f0.3~0.5mm/r，取f0.4mm/《切削用量手册》表1.10得切削速度v138~156mmin，取v138mmin。

1000v1000138n1220.8rmin，d3.1436按机床c620-1取，所以实际n1200rminnd12003.1436v135mm。i n10001000L39.5其中l39.5mm0.082mintjnftj12000.40.150.0820.012min ttf0.15tj，f背吃刀量ap

（0.0060mint6%tt）0.0120.00600.10mintttt0.082qjfdjjfq5.工步5切槽φ370.13mm

37360.5mm，可一次走刀完成，选用硬质合金车刀，查《切削用2量手册》表1.4知进给量f0.3~0.5mm/r，取f0.3mm/r，查《切削用量手册》表1.10得切削速度v156~176mmin，取v156mmin。

1000v1000156n1342rmin，按机床c620-1取n1200rmin，所以d3.1437nd12003.1437139.4mmin。实际v10001000L30.008mintjnf0.31200 0.20.20.0080.0016minttfj背吃刀量ap6%（0.0080.0016）0.0006mint

0.0080.00160.00060.01minttttqdjjfq3.2工序3粗车左端面

工序3和工序2的第一工步，加工条件完全一样，所以ap2mm，r53.35mmin，f0.55mmr，n96rmin。

1.977min，0.297min0.136min，2.41mttttjfqdj3.3工序6钻Φ25mm孔

选择φ23高速钢锥柄标准麻花钻

Dn机实际切削速度：VC机=100023183100013.22m/min。

3.4工序7磨右端面

（1）选择砂轮 查《工艺手册》第三章中磨料选择各表依表选为WA46.kv6p250×25×25×127其含义为砂轮磨料为白刚玉粒度为40号硬度为中软.陶瓷法合剂6号组织平软砂轮其尺寸为250×25×75（d×b×D）

（2）切削用量的选择

查《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-31 砂轮转速 Nb=3000r／min 78013m／min轴向进给量fa0.5B0.52512.5mm60 工件速度vw10m／min径向进给量fr0.015mmv砂（3）工时的计算

砂轮转速 Nb=3000r／min 78013m／min轴向进给量0.5B0.52512.5mmvfa砂60工件速度10m／min径向进给量0.015mmvfrw

切削工时2LbZKb当加工一个表面时(见【3】表6.28）t11000vffar

式中L为加工长度L125mmb为加工宽度b125mm

Zb为单面加工余量Zb0.5mmk系数K1.10v工作台放出速度10（m/min）向进给量0.015（mm）f工作台往返一次砂轮轴向进给量12.（5mm）f工作台往返一次砂轮径ar21251251.10.5t10.917min10001012.50.015

mint1.8341.8340.2751mint0.15t0.15

（6%（1.8340.2751）0.1265mint6%tt）mintttt2.236jfjqjfdjjfq

3.5工序8铣四侧面 1 刀具选择

根据《切削用量手册》表1.2选择YT15硬质合金刀片，根据表3.1铣削深度ap4mm时，端铣刀直径d080mm,Ge为60mm,但已知铣削宽度ae77mm，故应根据铣削宽度ae90mm，选择d0125mm,由于采用硬质合金端铣刀，故Z=4，铣刀几何形状查《切

5,a08,010,s15,r05。削用量手册》表3.2得kr60,kre30,kr

2选择切削用量

1.背吃刀量

由于加工余量不大，故可一次走刀内切完成，则ap2mm。

2.每次进给量f2，采用不对称端铣以提高进给量查表3.5，当使用YT刀，铣床功率为7.5kw时f20.09~0.18mms，但因采用不对称端铣刀，故取f20.18mms。

3.选择铣刀抹钝标准及刀具寿命，查《切削用量手册》表3.7铣刀后刀面最大磨损量为 1.0mm。由于铣刀直径d0125mm，故刀具寿命 T180min（见查《切削用量手册》表3.8）

4.切削速度 vc 和每分钟进给量Vf

查《切削用量手册》表3.10得nvc313rmin,Vfc263mmmin根据X62W铣床主要技术参数查《切削用量手册》表得nc300rmin,Vfc235mmmin因此实际切削速度和每次进给量为

Vc3.14125300117.8mmin10001000 vfc235f2c0.20mmsnc23004ap2mm,vfc235mmmin,n300rmin,vc117.8mmin,f20.20mms d0nL 式中Lly，l126查【4】表3.26入切量及超切量y0tjvf126tj0.536min235tf0.15,tj0.150.5360.08mintt qdj6%(tjtf)0.037mintjtftq0.5360.080.0370.653min

铣四个侧面的时间t总4tdj40.6532.612min

3.6工序9铣四侧压刀槽 选择刀具

查《工艺手册》表3.1-27铣刀种类及应用范围选用高速镶齿面铣刀，查《工艺手册》表3.1-28选择铣刀直径d0160mm,L28mm，齿数Z=26 切削用量的选择

1.背吃刀量apL28mm 铣削宽度ae25.5mm

2.每次进给量查《切削用量手册》表3.3知f20.08~0.15mms

取f20.15mms

3.铣刀磨钝标准和刀具寿命，查《切削用量手册》表3.7铣刀后刀面最大磨损量为0.6mm查《切削用量手册》表3.8铣刀平均寿命为T180min

4.切削速度vc 和每分钟进给量vf 铣床主要技术参数查《切削用量手册》表得nc190rmin,Vfc300mmmin因此实际切削速度和每次进给量为 根据X62WVcf2c终上3.1416019095.4mmin10001000 vfc3000.06mmsnc219026 d0nap28mm,vfc300mmmin,n190rmin,vc95.4mmin,f20.06mms3.7工序10精铣C面 1选择刀具

查《工艺手册》表3.1-27铣刀种类及应用范围选用高速镶齿面铣刀，查《工艺手册》表3.1-28选择铣刀直径d0160mm,L28mm，齿数Z=26 2切削用量的选择

1.背吃刀量apL2mm 铣削宽度ae25.5mm

2.每次进给量查《切削用量手册》表3.3知f20.08~0.15mms

取f20.15mms

3.铣刀磨钝标准和刀具寿命，查《切削用量手册》表3.7铣刀后刀面最大磨损量为0.6mm查《切削用量手册》表3.8铣刀平均寿命为T180min

4.切削速度vc 和每分钟进给量vf 铣床主要技术参数查《切削用量手册》表得

nc19r0miVn30mm0mi因此实际切削速度和每次进给量为nfc,根据X62WVcf2c3.1416019095.4mmin10001000vfc3000.06mmsnc219026

ap2mm,vfc300mmmin,n190rmin,vc95.4mmin,f20.06mms  d0nL 式中L，其中73tlll1l2jvf

ae(dae)(1~3)25.5(16025.5)(1~3)58.56(1~3)59.56~61.56取6ll11734610.46mintj3000.55.150.460.069minttj0f %（6%（0.460.069）0.032mint6tt）单侧槽t.56minttt0 工序总时间4t2.24mintqjfjfqdj

1453.8工序13以Φ25mm孔中心线定位，车环形槽及倒角

背吃刀量ap2.5mm选用YT15硬质合金车刀查《切削用量手册》表1.4知f0.5~0.9mms 取f0.6mms

查《切削用量手册》表1.10得v123~138mms 取v130mmsn按机床C620-

11000v1000130390.5rmin d3.14106取n380rmin，因此实际切削速度vnD3803.14106126mmin。100010000.01915mm孔 03.9工序14钻铰4×φ（1）钻14.8500.180.0190.019mm粗铰14.950mm孔 mm精铰150由于工件材料为45钢孔14.850取ap=14.85mm0.18mm高速钢钻头查《切削用量手册》表2.7知进给量f=0.31～0.37m/r取f=0.36m/r.查切表2.13及2.14得v=11～12m/min取v=12m/min ns1000v100012257.4r/min πD3.1414.85由于本工序理由Z550型立式钻床取转速n=250 r/min 实际切削速度vdwnw10003.1414.8525011.66m/min

1000L其中lly其中l9mm查【4】表2.29入切量及超切量y6mnfL960.1667mintjnf2500.360.033min tf0.2tj0.20.1667tjty6%（6%(0.16670.033)0.012mintftj）所以钻一个孔的时间ttjtf0.0330.0120.2117minty0.1667该工步总时间0.8468mintdj4t40.2117（2）粗铰14.950取背吃刀量0.070mm孔工步

ap0.070mm查《切削用量手册》表0.1mm又工件材料为45钢孔14.9502.2知进给量f=0.3～0.5取f=0.4m/r切削量为v=5～7m/min取v=6m/min

ns1000v10006127.8r/min πD3.1414.95根据Z550钻床取n=125 r/min 实际切削速度v（3）精铰工步 取背吃刀量

dwnw10003.1414.951255087m/min

1000a0.070又工件材料为45钢孔14.95mm查《切削用量手册》0.05mm0p表2.2知进给量f=0.3～0.5mm/r取f=0.3mm/r切削量为v=5～7m/min取v=5m/min ns1000v10005106.2r/min πD3.14153.1415125实际切削速度vdwnw5.88m/min

10001000

3.10工序15钻9—ΦM12-6H的螺栓孔

（1）钻9.800.18mm孔工步

0.18取由工件材料为45钢9.80mm高速钢钻头查《切削用量手册》表2.7得进给量f=0.22～0.28取f=0.27查《切削用量手册》表2.13及2.14得切削速度v=12～14m/min取v=14m/min ns1000v100014454.96r/min πD3.149.8由于本工序采用Z550型立式钻床取转速n=500r/min 实际切削速度vdwnw10000.070（2）粗铰9.960mm孔工步

由于工件材料为45钢孔9.9603.149.850015.39m/min

10000.070mm查《切削用量手册》表2.24知进给量f=0.3～0.5mm/r取f=0.4mm/r切削量为v=5～7m/min取1000v10006v=6m/minns191.8r/min

πD3.149.96根据Z550钻床取n=185r/min 实际切削速度v（3）粗铰1000.030dwnw10003.149.961855.78m/min

1000《切削用量手册》表2.24知进给量f=0.3～0.5mm查mm孔工步

0.030由于工件材料为45钢孔100取f=0.3m/r切削量为v=5～7m/min取v=5m/minnS1000v10005159.2r/min

πD3.1410根据2550钻床取n=185r/min

1000（4）攻M12-6H螺纹

3.11工序15钻Φ10mm攻M12-6H的螺栓孔

（1）钻φ10.2mm孔

由工件材料45钢孔φ10.2孔高速钢钻头查《切削用量手册》表2.7高速钢钻头钻孔时的进给量得f=0.25～0.3mm/r取f=0.25m/r查《切削用量手册》表2.13及2.14得v=12m/min实际切削速度vdwnw3.14101855.8m/min

1000

10.25.1mm取ap=21000v100012nsπD3.1410.2374.7r/min

3.1410.239211.25m/min

100v由于本工序采用Z550型立式钻床取转数n=351 r/min 故实际切削速度V=dwnw100vtL l=24mm查【4】表2.29得入切量与超切量y+=5mm故其中Llytjnf245==0.33min jnf3510.25

（2）攻螺纹M12-6H

.2.20.330.066mint0t0%（6%（0.310.061）0.024mint6tt）

加工孔的时间t.330.660.0240.42minttt0所以该工序的加工时间0.423.38mint8fjqjfjfqdj

第四章 夹具设计

4.1任务与要求

需要加工的是4×Φ15孔,需要保证的尺寸是Φ850.2,设计的基准是左端面及Φ25孔。本夹具将用于Z525立式钻床。刀具为M12丝锥，以及φ10的高速钢麻花钻。

4.2定位方案设计 1.定位基准的选择

由零件图可知，该端面与四侧端面垂直、与Φ36㎜孔中心线垂直，其设计基准为Φ36㎜孔中心线。为使定位误差为零，应选择以Φ36㎜孔中心定位，还应用螺旋夹紧机构夹紧。2.定位元件的布置

螺旋夹紧机构对称分布在零件的两侧 如图

3.定位误差分析与计算

由于在加工的时候,芯轴是垂直放置的,所以定位误差为△jw=△D+△d+△=0.021+0.21+0.042=0.082<1/3×0.4=0.133 所以满足定位要求 4.3 夹紧方案的设计 1夹紧力计算

2.夹紧元件设计与校核 元件如图所示

直径为12的螺栓产生的加紧力为517N。满足要求。

结束语

将近两周的课程设计结束了。经过本次课程设计，我又了解到了很多我以前所不知道的东西，我从中学到了很多书本上所没有的那些学不到的东西，这次的毕业设计使我受益匪浅。

我这次课程设计所设计的题目是方刀架工艺工装设计，其中也涉及到了一些我以前所未接触到过的知识。

在以前的各项设计中，如机械制图、机械设计、专用夹具的设计、工艺工装的设计、刀具、量具等各项设计中，我在各位老师的细心指导下，我们学到了不少专业知识，为我的这次毕业设计打下了良好的基础。但是这次的毕业设计与以往的各项课程设计都有所不同，它是将我们以前学习的各种专业知识汇总起来的一次综合运用，这为我们的将来也为我们走向

工作岗位打下了良好的基础，同时也积累了不少的实际经验。

机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，是一个国家或地区经济发展的支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力，科技水平，生活水准，和国防实力，机械制造业是国发经济的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的行业，不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械设备，机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家和地区国民经济现在化的程度，但是光有设备是还不能满足我们的要求的，我们不但要有先进的设备，还要有先进的工艺参数，还要有优质的人才，在我国的切削行业当中，还存在着许多有待我们改进的地方，与传统切削加工相比，高速切削加工具有明显的优越性，其应用前景也十分广阔。但是在加工方面而言，进行高速切削的前提是要有先进的自动化刀具，有自动化的工艺参数，否则一切都是白费的，本课程虽然只介绍了一本普通车床的方刀架，但是我觉的任何先进的东西都是从底层一步一步慢慢做起的，没有基层的发展就不会有新事物的出现，机械制造工艺的内容极其广泛，它不但包括零件的制造，机械的加工，还有热处理和产品的装配等，由于社会在不断的向前发展，一此先进的技术不断的进入到了机械行业的领域当中，这使得我们机械行业的发展得到了腾飞。

车床方刀架的研究为我们以后来的转位车刀以及一些自动换刀技术做了一些基础性的发展。一方面它使我们懂得了刀架的作用以及一些加工的基本要领，还让我们明白了精度要求对于一个机械加工行业来说是多么的重要，另一方面，它使我们在机械加工，机械制造行业不断的基累经验和知识，能够让我们早日研制出新的产品，实现我们经济的腾飞。在本课程的学习当中，我主要以以下几个方面做为重点，做为研究发展的方向：

刀架的作用以及要保证加工零件的精度跟哪些方面有关系 在综合分析切削加工领域知识及信息需求与处理需求的基础上，认真得出了结论，机械加工中，零件的精度并不是一个单一的概念，它和许多因素都存在着或多或少的关系。要想保证零件的精度，首先要有一个高精度的机床，所谓高精度的机床也无非就是存在几个方面的高精度，其中刀架的精度要保证，而要保证刀架的精度就必须要在加工刀具时有精度高的工装和夹具，所以在加工的过程当中，是环环相扣的，不能有一丝的马虎。

在机械加工中要不断的提高劳动生产率 众所周知，一个企业，一个国家，要有好的实力要有好的效益就必须不断的提高生产率，所谓劳动生产率也就是在最短时间内做出数量更多的产品，当然这是要在保证生产质量的前提下完成的，提高劳动生产率的方法一是提高功削用量，采用高速切削，当然这只是适用于粗加工的环境当中，如果在精加工当中，也一味的按照这种方法来提高劳动生产率的话，那么零件的粗糙度便不能保证，也就是说零件的质

量已经受到了限制。第二种方法是改进工艺方法，创造新的工艺，研制新的产品，这也正是我们研究这次课程的目的，使其能够给以后的发展，以后的发明创造做个开始，打下基础。

另外，我还要对本次课程设计辅导的张老师表示衷心的感谢。其次，在整个毕业设计的过程中，也有很多的同学给我提出了一些宝贵的意见和建议，在此，我再一次的对他们表示感谢。

参考文献

机械制造工艺及夹具课程设计 第6篇

业： 08机制 级： 二班 号： 姓 名：

2012年3月1 1 / 9 目录

序言 ……………………………………………………………………………… 3零件工艺分析 ……………………………………………………………… 4工艺规程分析 ………………………………………………………………… 4 夹具设计 ………………………………………………………………………… 设计小结…………………………………………………………………………… 参考文献…………………………………………………………………………… / 9 688 序言

该课程设计能培养我们综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论

知识，学生通过设计能获得综合运用过去所学过的全部课程进行机械制造工艺及 结构设计的基本能力，为以后做好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合训练和 准备。它要求学生全面地综合运用本课程及有关选修课程的理论和实践知识，进 行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。其目的是：

（1）培养学生综合运用机械制造工程原理课程及专业课程的理论知识，结合 金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂程度零件工艺规程的能力。

（2）培养学生能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方 法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。（3）培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关技术资料的能力。（4）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件的基本技能。

（5）培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术 工作打下良好的基础。

同时要求我们CAD制图，锻炼了我们运用计算机解决实际问题的能力，让 我们更好的融入到信息时代。

课程设计内容和要求：学生根据设计任务分组进行设计，按照所给机构进行 分析，确定各零部件设计方案、设计出其中的重要工序的专用夹具或模具，并绘

制相应机械设计图。具体内容如下：

1）对机构进行结构分析，确定由哪些零件组成，并对各零件进行测绘； 2）明确零件在整个机构上的作用、零件的材质、要求，分析零件结构的工 艺性，完成总装配图及各零件的设计图。

3）拟定工艺方案，确定毛坯种类及制造方法。

4）拟定零件的模具加工或机械加工工艺过程，设计重要工序中的一种专用 夹具或模具，绘制装配图或大件零件图。

5）撰写设计说明书1份。一份完整的说明书一般包括以下一些项目：(1)目录。

(2)绪论或前言。/ 9(3)对机构的整体分析，各零部件分析说明

(4)对零件的工艺分析，如关键表面的技术要求分析等。

(5)工艺设计，如毛坯选择与说明，工艺路线的确定，工序顺序的安排，加工设备与工艺装备的选择等；

(6)模具或夹具设计，如设计思想，夹具操作动作说明等。(7)设计总结或心得体会。(8)参考文献书目。

一、零件工艺分析

该零件有俩组加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分析如下：

1、选择顶部为粗基准加工底面，后以加工后底面为精基准铣四个孔上方的端面，后钻四个孔。

2、以底面为基准加工四个直径为11mm的孔。

该零件材料为HT200，该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件，毛坯由铸造而成，精度等级比较低。由以上分析可知，对于这俩组加工表面而言，可先加工底面，然后借助专用夹具加工另一组表面，并保证它们之间的位置精度要求。

二、工艺规程设计

需用到X6132型万能卧式升降铣床和数控立式铣床对该零件进行加工。灰铸铁毛坯预留表面层厚度为1~4mm。

铣刀选用硬质合金圆柱铣刀加工，该铣刀材料为YG8.钻头为锥柄麻花钻 材料为硬质合金YG8.工艺路线：

工序一 粗铣底面 工序二 精铣底面

工序三 铣四个底孔上端面

工序四 钻四个直径为11mm的底孔 工序五 扩四个直径为11mm的底孔

底面毛坯余量为4mm，气体加工表面留3mm加工余量。/ 9 工序一 粗铣底面

机床为X6132型万能卧式升降铣床，铣刀为硬质合金圆柱铣刀 YG8 铣刀直径80mm

1、切削深度 3mm

2、每齿进给量 0.25mm/r

3、查相关手册得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序二 精铣底面

1、切削深度 1mm

2、每齿进给量 0.25mm/r

3、查相关手册得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序三 铣四个底孔上端面

机床为数控立式铣床，铣刀为立铣刀 铣刀直径20mm

1、切削深度 3mm

2、每齿进给量0.25mm/r

3、查相关手册得切削速度 v=1.0~2.0m/s 取1.5m/s 工序四 钻四个直径为11mm的底孔

机床为数控立式铣床，钻头为锥柄麻花钻 材料为硬质合金YG8 为10mm 标准为GB1428-85

1、进给量 查相关手册得f=0.30~0.36mm/r 取f为0.34mm/r

2、切削速度 v=0.45m/s

3、主轴转速 n=1000v/3.14d=14.3r/s 工序五 扩四个直径为11mm的底孔

机床为数控立式铣床，钻头为锥柄麻花钻 材料为硬质合金YG8 为11mm 标准为GB1428-85

1、进给量 查相关手册得f=（1.2~1.8）f=0.36~0.65mm/r 取f为0.5mm/r

2、切削速度 v=(0.25~0.33)v=0.15~0.225m/s 取v=0.2m/s 5 / 9

钻头直径钻头直径

3、主轴转速 n=1000v/3.14d=5.79r/s

三、夹具设计

1、专用工装夹具及其在生产中的应用

专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，在产品相对稳定、批量较大的生产中使用；在生产过程中它能有效地降低工作时的劳动强度、提高劳动生产率、并获得较高的加工精度。

专用夹具的主要作用有以下几个方面：

（1）准确、可靠的定位和夹紧，可以减轻甚至取消下料和划线工作。减小 制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性

（2）减少了加工时繁琐的操作，获得较高的生产率和加工精度

2、夹具设计的基本要求：

（1）、工装夹具应具备足够的强度和刚度。夹具在生产中投入使用时要承受多种力度的作用，所以工装夹具应具备足够的强度和刚度。

（2）、夹紧的可靠性。夹紧时不能破坏工件的定位位置和保证产品形状、尺寸符合图样要求。既不能允许工件松动滑移，又不使工件的拘束度过大而产生较大的拘束应力。

（3）、夹具体应具有良好的加工精度和尺寸稳定性。对于夹具体上用来安装定位元件、对刀（或导向元件）的工作表面，应提出相应的尺寸、几何公差以及粗糙度的具体要求，并作相应的热处理或时效处理。

（4）、有良好的结构工艺性和使用性。家具体上部加工的毛面与工件表面之间应保证有一定的空隙，以免安装时产生干涉，空隙大小可按以下经验数据选取:夹具体是毛面，弓箭也是毛面，去8~15mm；夹具体是毛面，而工件是光面时，取4~10mm。

（5）、力求结构简单，装卸方便。在保证强度和刚度的前提下，极可能体积小、重量轻、以便于操作。（6）、排屑方便。

（7）、夹具在机床上安装要稳定、可靠。

3、基准面的选择（夹具体方式的确定）/ 9 夹具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。夹具体毛坯制造方法的选择 综合考虑结构合理性、工艺性、经济型、标准化以及各种夹具体的优缺点等，选择夹具体毛坯制造方法为铸造夹具体；夹具体的外形尺寸 在绘制夹具

总图时，根据工件、定位元件、夹紧装置及其辅助机构在总体上的配置，夹具体的外形尺寸便已大体确定。然后进行造型设计，再根据强度和刚度要求选择断面的结构形状和壁厚尺寸。

4、定位方式及元器件选择

1）、定位器的作用是要使工件在夹具中具有准确和确定不便的位置，在保证加工要求的情况下，限制足够的自由度。

2）、工件的定位原理：自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿OX,OY,OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。而选用两个或更多的支撑点限制一个自由度的方法称为过定位，过定位容易位置变动，夹紧时造成工件或定位元件的变形，影响工件的定位精度，过定位也属于不合理设计。①、以工件的圆柱外表面为基准进行定位，采用俩个V形块定位器，采用支撑钉定位圆柱端面，限定X轴移动。以定位销定位零件的绕X轴旋转，以此限定工件的六个自由度，以达到工件的完全定位。再用固定手柄压紧螺钉进行夹紧。则专用夹具设计完成，可以放到机床上进行加工。

5、夹紧方式及元器件选择

夹紧机构的三要素是夹紧力方向的确定、夹紧力作用点的确定、夹紧力大小的确定。对夹紧机构的基本要求如下：

①、夹紧作用准确，处于夹紧状态时应能保持自锁，保证夹紧定位的安全②、夹紧动作迅速，操作方便省力，夹紧时不应损害零件表面质量 ③、夹紧件应具备一定的刚性和强度，夹紧作用力应是可调节的。④、结构力求简单，便于制造和维修。7 / 9 所以选用固定手柄压紧螺钉进行夹紧！

6、注意事项：

⑴、在工件夹紧时不要用力过大，以免损坏螺杆

⑵、及时清理钻屑，保证安装平面的清洁 ⑶、加工完成后清去滑块导槽里的钻屑

⑷、安放工件时要注意不要砸到基准平面，而影响加工精度

⑸、每隔一段时间在使用时都要检查一下对刀块是否达到精度要求

四、本次课程设计小结、体会及建议

专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，它广泛用于大量生产中；它不但提高了生产率而且也提高加工精度，改善劳动条件。

通过这次课程设计，我个人对夹具有了更进一步的了解：夹具要保加工出的产品有较高的精度，就必须要求其自身有较高的精度，定位元件拥有高精度的同时也要有一定的刚度和强度，以保证在加工过程中自身不会变形和有一定的寿命。夹紧机构要求有一定的刚度和强度，以确保在一定的力的作用下夹紧元件不会先于工件发生变形、损坏。夹具体是夹具的主体部分，是与机床相接的部位、也是支撑夹紧元件、工件的主要部分；要求其有一定的强度和刚度、稳定性，又考虑到经济性，一般都采用HT200作为夹具体。

而且我对夹具的维护保养，及夹具在设计中应该注意的问题有了更进一步的了解，自己的能力在这次课程设计中也得到了提升。在设计的过程中又一次把所学的知识做了一次综合式的复习，为接下来要做的毕业设计做了很好的准备工作；同时在设计中也发现自己的很多不足之处：缺乏实际的经验，有些实物没有见过很难想象，只能通过找相应的参考资料，然后再通过想象把他们综合到一起，再通过实例对比，进行设计。因此在夹具设计中存在有许多的不足之处，还恳请老师您予以指导和指正。

五、参考文献

1、《简明机械加工工艺手册》 上海科学技术出版社 8 / 9

2、《夹具设计手册》 机械工业出版社

3、《画法几何及机械制图》 陕西科学技术出版社

4、《机械制造基础》 高等教育出版社