机械制造工艺学
课程设计说明书
设计题目设计“角板镗ф40孔夹具”零件的机械加工工艺规程及工艺装备
设计者
指导教师
学院
年月日
学院
机械制造工艺学课程设计任务书
题目：设计”轴承座“零件的机械加工工艺规程及工艺装备
内容：1、零件图
2、毛胚图
3、机械加工工艺过程综合卡片
4、结构设计装配图
5、结构设计零件图
6、课程设计说明书
班级
学生
指导教师
科研室主任
年月日
目录
第1章绪论 (6)
1.1 夹具的概述 (6)
1.2 国内外夹具的发展现状 (6)
1.2.1 国内夹具行业的现状 (6)
1.2.2 国外夹具行业的现状 (7)
1.3夹具的发展趋势 (7)
1.4 镗床夹具用途、构成及简介 (8)
1.4.1 镗床夹具用途及构成 (8)
1.4.2 镗床夹具简介 (8)
第2章角板机械加工工艺规程设计 (10)
2.1 零件的作用和工艺分析及生产类型的确定 (10)
2.1.1 零件的作用 (10)
2.1.2 零件的工艺分析 (10)
2.1.3 零件生产类型的确定 (11)
2.2零件工艺规程设计 (11)
2.2.1 零件制造形式的确定 (11)
2.2.2 毛坯尺寸的确定 (11)
2.2.3 基准的选择 (12)
2.3制定加工工艺路线 (12)
3.2机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (13)
3.3确定切削用量及基本工时 (15)
工序3、4：铣宽60*74mm的上端面 (15)
工序5、6：铣宽60*74mm的立端面 (16)
工序7、8、9：镗Ф40的内圆柱孔 (16)
工序10、11：粗铣上端面R4X12的半圆槽 (17)
工序12、13：粗铣上端面R4X12的半圆槽 (18)
工序14：粗铣Ф16的上端面 (18)
工序15：钻Ф6.5的孔，攻M8的螺纹孔 (19)
第3章专用夹具的设计 (21)
3.1 问题的提出 (21)
3.2夹具设计 (21)
3.2.1 对定位元件的基本要求 (21)
3.2.2 确定定位方案与定位元件的原则 (21)
3.2.3 夹紧装置设计的基本要求及遵循原则 (22)
3.2.4 定位方案及定位元件的确定 (22)
3.2.5 定位基准的选择 (24)
3.2.6 镗削力及夹紧力计算 (24)
3.2.7 定位误差的计算 (25)
第4章结论 (27)
参考文献 (28)
第1章绪论
1.1 夹具的概述
机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。又称卡具。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。例如焊接夹具、检验夹具、装配夹具、机床夹具等。其中机床夹具最为常见，常简称为夹具。在机床上加工工件时，为使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，加工前必须将工件装好（定位）、夹牢（夹紧）。夹具通常由定位元件（确定工件在夹具中的正确位置）、夹紧装置、对刀引导元件(确定刀具与工件的相对位置或导引刀具方向)、分度装置（使工件在一次安装中能完成数个工位的加工，有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。
夹具种类按使用特点可分为：
1、万能通用夹具如机用虎钳、卡盘、分度头和回转工作台等，有很大的通用性，能较好地适应加工工序和加工对象的变换，其结构已定型，尺寸、规格已系列化，其中大多数已成为机床的一种标准附件。
2、专用性夹具为某种产品零件在某道工序上的装夹需要而专门设计制造，服务对象专一，针对性很强，一般由产品制造厂自行设计。常用的有车床夹具、铣床夹具、钻模(引导刀具在工件上钻孔或铰孔用的机床夹具)、镗模(引导镗刀杆在工件上镗孔用的机床夹具)和随行夹具（用于组合机床自动线上的移动式夹具）。
3、可调夹具可以更换或调整元件的专用夹具。
4、组合夹具由不同形状、规格和用途的标准化元件组成的夹具，适用于新产品试制和产品经常更换的单件、小批生产以及临时任务。
6）提高机床夹具的标准化程度。
1.2 国内外夹具的发展现状
1.2.1 国内夹具行业的现状
我国国内的夹具始于20世纪60年代，当时建立了面向机械行业的天津组合夹具厂，和面向航空工业的保定向阳机械厂，以后又建立了数个生产组合夹具元件的工厂。在当时曾达到全国年产组合夹具元件800万件的水平。20世纪80年代以后，两厂又各自独立开发了适合NC机床、加工中心的孔系组合夹具系统，不仅满足了我国国
内的需求，还出口到美国等国家。当前我国每年尚需进口不少NC机床、加工中心，而由国外配套孔系夹具，价格非常昂贵，现大都由国内配套，节约了大量外汇。
1.2.2 国外夹具行业的现状
从国际上看俄国、德国和美国是组合夹具的主要生产国。当前国际上的夹具企业均为中小企业，专用夹具、可调整夹具主要接受本地区和国内订货，而通用性强的组合夹具已逐步成熟为国际贸易中的一个品种。有关夹具和组合夹具的产值和贸易额尚缺乏统计资料，但欧美市场上一套用于加工中心的央具，通常为机床价格的1110一1115，而组合夹具的大型基础件尤其昂贵。由于我国在组合夹具技术上有历史的积累和性能价格比的优势，随着我国加入wTO和制造业全球一体化的趋势，特别是电子商务的日益发展，其中蕴藏着很大的商机，具有进一步扩大
1.3夹具的发展趋势
夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。
高精
随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。高精度夹具的定位孔距精度高达±5μm，夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm，平行度高0.01mm/500mm。德国demmeler(戴美乐)公司制造的4m长、2m宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为±0.03mm；精密平口钳的平行度和垂直度在5μm以内；夹具重复安装的定位精度高达±5μm；瑞士EROWA柔性夹具的重复定位精度高达2~5μm。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。
高效
为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用1~2秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典3R夹具仅用1分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。采用美国Jergens(杰金斯)公司的球锁装夹系统，1分钟内就能将夹具定位和锁紧在机床工作台上，球锁装夹系统用于柔性生产线上更
换夹具，起到缩短停机时间，提高生产效率的作用。
模块、组合
夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。省工、省时，节材、节能，体现在各种先进夹具系统的创新之中。模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用CAD技术，可建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。
通用、经济
夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国demmeler(戴美乐)公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。
专家们建议组合夹具行业加强产、学、研协作的力度，加快用高新技术改造和提升夹具技术水平的步伐，创建夹具专业技术网站，充分利用现代信息和网络技术，与时俱进地创新和发展夹具技术。主动与国外夹具厂商联系，争取合资与合作，引进技术，这是改造和发展我国组合夹具行业较为行之有效的途径。
1.4 镗床夹具用途、构成及简介
1.4.1 镗床夹具用途及构成
镗床夹具主要用于加工精密孔或孔系。其构成主要由镗模底座、镗查勘支架、镗套、镗杆以及必需的定位、夹紧装置组成。镗床夹具的种类按导向支架的布置形式分为双支承镗模、单支承镗模和无支承镗模三类。
1.4.2 镗床夹具简介
1、实例
镗削车床尾架孔的双支承镗模，镗模的两个支承分别设置镗床夹具主要用于加工精密孔或孔系。
2、镗套
镗套的结构形式和精度直接影响被加工的精度。常用的镗套有两类，即固定式镗套和回转式镗套。
（1）、固定式镗套与快换钻套结构相似，加工时镗套不随镗杆转动。A型不带油杆和油槽，靠镗杆上开的油槽润滑；B型则带油杯和没槽，使镗套和镗杆之间能充分地润滑，从而减少镗套的磨损。
固定式镗套的优点是外形尺寸小，结构简单，精度高。但镗杆在镗套之间能充分地润作轴向移动，使镗套容易磨损，因此只适用于低速镗孔。
（2）、回转式镗套
回转式镗套随镗杆一起转动，镗杆与镗套之间只有相对移动而无相对转动，从而大大减少了镗套的磨损，也不会因摩擦发热而“卡死”。因此，它适适合于高速镗孔。
3、其它结构
（1）、镗床的引进结构由于镗套的结构类型不一样，因此镗杆的引进结构也不一样。
（2）、镗杆支架，镗模支架主要用来安装镗套和承受切削力。要求有足够的刚性和急定性，在结构上一般要有较大的安装基面和设置必要的加强肋。而且支架上不允许安装夹紧机构和承受力紧反力，以免支架变形而破坏精度。
（3）、镗模底座镗模底座与其它夹具体相比要厚，且内腔设有十字形加强肋。
第2章角板机械加工工艺规程设计
2.1 零件的作用和工艺分析及生产类型的确定
2.1.1 零件的作用
用于机床及相关部件的外部，保持零部件之间的位置，也可作为一定载荷的支撑，主要起定位支撑是本零件主要的作用。
各部分尺寸零件图中详细标注，具体结构详见下图：
2.1.2 零件的工艺分析
零件的材料为HT250，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KCSJ-06角板需要加工的表面以及加工表面的分析：
1、以宽为60mm的2个端面为基准的加工面，这组加工面包括：60mm的2个端面本身，还有Φ40的孔。
2、以Φ40孔基准的加工面，这组加工面包括其余的各个需要加工的面和孔及半圆槽的加工。
由以上分析可知，对于这组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于夹具加工另一组表面，并保证它们的精度。
该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过车削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。
2.1.3 零件生产类型的确定
零件的生产类型是指企业生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件生产纲领N 可按下式计算：
(1%)(1%)
a b N Qm a b =++式中 N----零件的生产纲领
Q----产品的年产量（台、辆/年）
m----每台（辆）产品中该零件的数量（件/台、辆）
%---备品率，一般取2%-4%
%---废品率，一般取0.3%-0.7% 根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。
课程设计的产品为一个角板零件。该产品的年产量为5000台，其设备品率为10%，机械加工废品率为1%，现制订该角板零件的机械加工工艺规程。
角板零件的年产量为5550件，可确定其生产类型为中批生产。
2.2 零件工艺规程设计
2.2.1 零件制造形式的确定
由于铸铁具有良好的铸造性、吸振性、切削加工性及一定的力学性能，并且价格低廉，生产设备简单，所以在机械零件材料中占有很大的比重，广泛地用来制作各种机架、底座。箱体等形状复杂的零件。由于该角板零件在工作过程中经常受到冲击载荷，采用这种材料，零件的强度也能保证，该角板的材料选择HT200。整个外形尺寸不大，所以，可采用模锻成型。另外，该零件结构比较简单，在毛坯制作时，可考虑毛坯形状与零件尽量接近。
2.2.2 毛坯尺寸的确定
1、主要平面:为60mm 的2个端面长度为60mm 的铸件的加工余量为单边2.5mm 。
2、主要平面：为2个60*74mm 的平面，长度为74mm 的铸件的加工余量也为单边3mm 。
3、直径40mm 的孔：因为孔径相对比较大，且该角板零件是大量生产，因此选择铸造出孔，因为孔的粗糙度为1.6，所以需要钻、扩、铰3个工序加工可以满足要求，孔的单边余量为2.5mm 。
4、Φ16的凸台端面加工余量为2mm。
2.2.3 基准的选择
定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目，各表面加工顺序，夹具结构及零件的精度。
定位基准分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准，使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时，先进行精基准的选择，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。
1、粗基准的选择原则
为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。
2、精基准的选择原则
“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的定位误差。
“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。
“自为基准“原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。
“互为基准“原则当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。
根据上述定位基准的选择原则，分析本零件，根据零件图，本零件带有孔的形状比较简单的零件。
3、本零件粗基准的选择：
本零件是带孔的角板，孔是设计基准，为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。由于角板除去下底面不需要加工，其他均需要加工，选定角板外圆φ52端面为粗基准。
4、本零件精基准的选择：
选用孔 mm为精基准铣槽。
2.3制定加工工艺路线
3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,可以考虑采用卧式铣床、摇臂钻床、卧式车床及专用夹具,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：
工序1：铸造
工序2：热处理
工序3：粗铣宽60*74mm的上端面
工序4：半精铣宽60*74mm的上端面
工序5：粗铣宽60*74mm的立端面
工序6：半精铣宽60*74mm的立端面
工序7：粗镗Ф40的内圆柱孔
工序8：半精镗Ф40的内圆柱孔
工序9：精镗Ф40的内圆柱孔
工序10：粗铣上端面R4X12的半圆槽
工序11：半精铣上端面R4X12的半圆槽
工序12：粗铣立端面R4X12的半圆槽
工序13：半精铣立端面R4X12的半圆槽
工序14：粗铣Ф16的上端面
工序15：钻Ф6.5的孔，攻M8的螺纹孔
工序16：去毛刺
工序17：清洗
工序18：终检
以上工艺过程详见“机械加工工艺过程卡片”。
3.2机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定
零件材料为HT200，硬度187～220HBS，砂型铸件。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：
1、粗铣宽60*74mm的上端面
参照《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），确定工序尺寸为 Z=2mm，加工余量为：
铣削：10mm Z=2mm
2、半精铣宽60*74mm的上端面
参照《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），确定工序尺寸为 Z=1mm，加工余量为：
铣削：10mm Z=1mm
3、粗铣宽60*74mm的立端面
参照《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），确定工序尺寸为 Z=2mm，加工余量为：
铣削：10mm Z=2mm
4、半精铣宽60*74mm的立端面
参照《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），确定工序尺寸为 Z=1mm，加工余量为：
铣削：10mm Z=1mm
5、粗镗Ф40的内圆柱孔，参照《工艺孔的加工余量分配手册》，确定加工余量分别为：
镗孔：Ф36mm Z=1mm
6、精镗Ф40的内圆柱孔，参照《工艺孔的加工余量分配手册》，确定加工余量分别为：
镗孔：Ф39mm Z=0.5mm
7、粗铣上端面R4X12的半圆槽
参照《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），确定工序尺寸为 Z=2mm，加工余量为：
铣削：10mm Z=2mm
8、半精铣上端面R4X12的半圆槽
参照《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），确定工序尺寸为 Z=1mm，加工余量为：
铣削：10mm Z=1mm
9、粗铣立端面R4X12的半圆槽
参照《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），确定工序尺寸为 Z=2mm，加工余量为：
铣削：10mm Z=2mm
10、半精铣立端面R4X12的半圆槽
参照《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），确定工序尺寸为 Z=1mm，加工余量为：
铣削：10mm Z=1mm
11、粗铣Ф16的上端面
参照《机械加工工艺手册》（以下简称《工艺手册》），确定工序尺寸为 Z=2.5mm ，加工余量为：
铣削：28mm Z=2.5mm
12、钻Ф6.5的孔，攻M8的螺纹孔，参照《工艺孔的加工余量分配手册》，确定加工余量分别为：
钻孔：Ф6.5mm Z=0.5mm
攻丝：M8mm Z=0.5mm
由于本设计规定的零件为大批生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应按调整法加工方式予以确定。
3.3 确定切削用量及基本工时
工序3、4：铣宽60*74mm 的上端面
1、刀具选取
高速钢端铣刀，刀片采用YG8,
1.5p a mm =，d=600mm ，v=125m/min ， z=4。
2、背吃刀量的确定
因为加工余量不大，一次加工完成 1.5p a mm =。
3、进给量f 的确定和切削速度的确定
根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw ，中等系统刚度。根据表查出z f =0.2mm/齿，则
1000621.5/min z v n r a
π== 按机床标准选取750min w n ＝
152.3/min 1000w
dn v m π==
当750min w n ＝时
f =f 0.2*4*750600/m w zn mm r ==
按机床标准选取f =600/m mm r
4、计算工时
切削工时：l=120mm ，1l = 5mm, 2l =3mm.
则机动工时为12120530.8533min 51.2750*0.2
m w l l l t s n f ++++====。 工序5、6：铣宽60*74mm 的立端面
1、刀具选取
高速钢端铣刀，刀片采用YG8,
1.5p a mm =，d=600mm ，v=125m/min ， z=4。
2、背吃刀量的确定
因为加工余量不大，一次加工完成 1.5p a mm =。
3、进给量f 的确定和切削速度的确定
根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw ，中等系统刚度。根据表查出z f =0.2mm/齿，则
1000621.5/min z v n r a
π== 按机床标准选取750min w n ＝
152.3/min 1000w
dn v m π==
当750min w n ＝时
f =f 0.2*4*750600/m w zn mm r ==
按机床标准选取f =600/m mm r
4、计算工时
切削工时：l=120mm ，1l = 5mm, 2l =3mm. 则机动工时为12120530.8533min 51.2750*0.2
m w l l l t s n f ++++====。 工序7、8、9：镗Ф40的内圆柱孔
1、加工要求：粗镗mm Φ40轴孔，以底面为定位基准，根据文献表面加工方案及其经济精度可得到：镗削时其加工经济精度可达到IT11~IT13,表面粗糙度Ra 为
1.6。具体余量如下：
40364mm -= 24Z mm = 单边余量2Z mm =
2、选用机床：查文献选用T618卧式镗床
3、选择切削用量
（1）、决定切削深度 由切削余量可知道 2p a mm = （单边）
（2）、决定切削进给量 查文献工件是铸铁，刀头切削进给量为 1f a mm =
（3）、决定切削速度 查文献工件是铸铁，刀头切削速度为40/min v m =
计算主轴转速 40100040318/min 40N r π
?==? 按机床说明书可知道机床分18级8~1000r/min 选主轴转速为300/min r ，所以实际速度为： 40300
38/min 1000v m π??==
计算各孔加工工时 12w m l l l t nf ++==390331731
++?=2.28min 工序10、11：粗铣上端面R4X12的半圆槽
1、选择刀具
刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用YG8,
1.5p a mm =，d=8mm ，v=25m/min ， z=4。
2、背吃刀量
因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 1.5p a mm =
3、进给量的确定
根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw ，中等系统刚度。
根据表查出0.2/z f mm =齿，则
1000995/min z v n r d
π== 按机床标准选取w n ＝1450r/min
36.424/min 1000w
dn v m π==
当1450/min w n r =时
1160/m z w f f zn mm r ==
按机床标准选取f =1160/m mm r
4、计算工时
切削工时：l=0mm ，1l = 12mm, 2l =0mm. 则机动工时为120.042min 2.52m w l l l t s n f
++===。
工序12、13：粗铣上端面R4X12的半圆槽
1、选择刀具
刀具选取高速钢三面刃铣刀，刀片采用YG8,
1.5p a mm =，d=8mm ，v=25m/min ， z=4。
2、背吃刀量
因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 1.5p a mm =
3、进给量的确定
根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw ，中等系统刚度。
根据表查出0.2/z f mm =齿，则
1000995/min z v n r d
π== 按机床标准选取w n ＝1450r/min
36.424/min 1000w
dn v m π==
当1450/min w n r =时
1160/m z w f f zn mm r ==
按机床标准选取f =1160/m mm r
4、计算工时
切削工时：l=0mm ，1l = 12mm, 2l =0mm. 则机动工时为120.042min 2.52m w l l l t s n f
++===。 工序14：粗铣Ф16的上端面
1、选择刀具
刀具选取不重磨损硬质合金套式端铣刀，刀片采用YG8。
2、背吃刀量的确定
因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 1.5p a mm =
3、进给量的确定
根据X51型铣床说明书，其功率为为7.5kw ，中等系统刚度。
根据表查出0.2/z f mm =齿，则10001194.3/min z v n r d
π==
按机床标准选取w n ＝1450r/min
159.35/min 1000w
dn v m π==
当1450/min w n r =时
1160/m z w f f zn mm r ==
按机床标准选取f =1160/m mm r
4、计算工时
l=15mm ，1l = 5mm, 2l =3mm 。 则机动工时为120.04842min 2.9m w l l l t s n f
++===。 工序15：钻Ф6.5的孔，攻M8的螺纹孔
1) 钻床选用:Z3025摇臂钻床
刀具选择：高速钢麻花钻头，其直径mm 6.5d 0=
钻头几何形状（表2.1及表2.2） 双锥修模横刃
0.75mm/r -0.61f =
由于 2.5638/6.5l/d ==，故应乘孔净修正系数1k lf =
0.75m/r ~0.61f =
2) 按钻头强度决定进给量，根据《切削手册》表2.8
当200HB S a = mm 6.5d 0= 钻头强度进给量
1.45mm/r f =
3) 根据机床决定进给量，由表2.9得，机床允许的进给量
0.64mm/r f =
此时钻孔需要扭转力为6960N 而机床可以承受7848N
综合所述得0.64mm/r f =
由表2.19可查出钻孔的轴向力，当0.60mm/r f =时mm 6.5d 0=
0.1K 4270N F mf =＝
N 4270F f = 所以机床Z3025 f F N >=7848F max 可用
4) 决定钻头磨钝标准及寿命
由表2.12可查得，当mm 6.5d 0=时，钻头后刀面最大磨损量为0.6
60mm T ＝
5) 决定切削速度，查表2.14加工性分类为第5类
由表2.13得min /11V t m =
切削速度的修正系数为0.1K v =
m in /11*V V t m K v ==
min /5.2336.514.3111000d 10000n r =??==π
由机床转速，可选取m in /250n c r =
min /78.111000
d n V m =π＝ 6) 检验机床扭矩及效率 根据表2.20，当0.64mm/r f =，mm 6.5d 0=，m N ?=86.53M t
扭矩修正系数均为1.0，m N ?=86.53M c
由机床Z3025可得，c M >=2.196M cmax 故机床此项参数选用合格
7) 验算机床功率
由表2.22得，KW 1.1P c =
根据Z3025得，KW 782.181.02.2P E =?=
由于c P >E P 可知选用机床功率合格
8) 计算基本工时
min 28.064
.0250738t m =?+==nf l
9）、丝锥的选择
选择M8mm 高速钢机用丝锥。
10）、进给量的确定
f 等于工件螺纹的螺距p ，即f=1.25mm/r 。
11）、切削速度的确定
=7.5/min c v m 机
10001000*7.5298/min *8
c v v r D ππ===机 按机床选取=272/min n r 机
=6.8/min v m c 机
12）、工时的确定
l=20mm ，1l = 3mm, 2l =3mm.
基本工时：1220+3+3==0.10min 6275*1.25
l l l l s n f ++==机
机床夹具设计说明书 设计课程：钻床夹具设计 专业：机械工程及其自动化 学号： 姓名：
2、定位方案的确定与定位元件的选择 定位基准为下表面和左端面，考虑到工件加工尺寸较大，结合工艺性，工件以平面为定位基准，常用定位元件采用支撑板和2个支撑钉 3、夹具结构设计 3.1 定位装置（含定位误差分析与计算）
采用一面两孔定位时，支撑钉位如下。两定位孔中心距为150 ±0.06mm 1）确定圆柱销直径 圆柱销直径公差取g6，即 mm。 （2）确定圆柱销与削边销之间的中心距 根据公式（5-3），取 mm ，所以圆柱销与削边销之间的中心距为150±0.02mm。 3.2 夹紧装置（含夹紧机构设计与夹紧力计算） 根据设计思想，则此钻床夹具采用固定式钻床夹具，草图如下所示：
夹紧力计算 09.81Zf Yf F F F C d f K = 查表可得F C =42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.Z F K =. 0.9 因此Fz=.595N 09.81ZM YM M M M C d f K = 查表可得M C =0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.M K =.0.87 因此 扭矩 M=1.6Nm 由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式 P=K ×'F 其中：其余系数K=K1×K2×K3×K4 K1——基本安全系数 1.3 K2——加工性质系数1.1 K3——刀具钝化系数1.15 K4——断续刀削系数1.2
所以K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98 考虑实际夹紧力较小，以及所加工零件的结构特征，决定选用螺旋夹紧机构，而且不需要进行强度校核 3.3辅助装置（如钻模板、钻套等） 钻模板 1）钻模板类型的选择 引导刀具在工件上钻孔用的机床夹具。钻模的结构特点是除有工件的定位，夹紧装置外还有根据被加工的孔的位置的分布而设置的钻套和钻模板，确定刀具的位置，并防止刀具在加工过程中倾斜，从而保证被加工的位置精度。由于加工的两个孔均匀分布在180度的轴线两侧，则选择固定式钻模。 2）钻模板的主要尺寸的确定 钻模板的厚度，夹具板的外尺寸确定，可根据加工工序的要求及尺寸确定。 厚度为25，长为262.5mm,宽为50mm
哈尔滨理工大学 机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻φ5锥孔及2-M8孔的钻床夹具 设计者：李志荣 指导教师：敖晓春 2006年9月28日 .
目录 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 (3) 序言 (4) 零件的分析 (4) 零件的作用 (4) 零件的工艺分析 (4) 工艺规程设计 (5) 确定毛坯的制造形式 (5) 基准面的选择 (5) 制定工艺路线 (5) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6) 确定切削用量及基本工时 (7) 夹具设计 (12) 问题提出 (12) 夹具设计 (12) 参考文献 (13)
哈尔滨理工大学 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻φ5孔及2-M8孔的钻床夹具 设计要求：中批量生产手动夹紧通用工艺装备 设计时间：2006.9.11~2006.9.29 设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 班级：机械03-1 班 学生：李志荣 指导教师：敖晓春 系主任： 2006年09月29日
序 言 机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。 由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。 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。它位于厢体内部：主要作用是传递纽距，帮助改变机床工作台的运动方向。零件在主视方向均有8mm 的筋板 支撑，零件中部有0220025。+φ的花键孔，上平面分别有M8的螺纹孔和5mm 的锥孔.,所有技术要求都是为了机床总体装配.。 (二)零件的工艺分析： 本零件可从零件图中可知,它有三组加工面,而有位置要求,还有两组孔,也有位置和精度要求。 1、零件左端面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为初基准，表面粗糙度为 3.2。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。 2、零件顶面，它是以底面为粗基准而加工的，它将作为精基准以完成以
前言 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现，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复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算机技术的迅速发展，极大的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。 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化得到了很好的发展。但工具（含刀具、夹具、量具与辅具等）在不断的革新中，起功能仍然十分显著。机床夹具是一种装夹工件的工艺设备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺设备成为机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、四爪卡盘，铣床上使用的平口虎钳等。现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。因此，无论是在传统制造还是现代制造工艺系统中，夹具都是重要的工艺装备。 一、夹具的功能 1.保证加工质量使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用机床夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖工人的技术水平。 2.提高生产效率，降低生产成本使用夹具后可减少划线、找正的辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中，广泛采用气动、液动等机动加紧装置，可是辅助时间进一步减少。 3.扩大机床工艺范围在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。例如，在机床或钻床上使用镗模，可以代替镗床镗孔。又如，使用靠模夹具，可在车床或铣床上进行仿形加工。 4.减轻工人劳动强度，保证安全生产。
目录 前言 (3) 设计任务书 (4) 设计思想与不同方案对比 (5) 定位分析与定位误差计算 (10) 对刀及导引装置设计 (13) 夹紧机构设计与夹紧力计算 (14) 夹具操作动作说明 (15) 设计心得体会 (15) 参考文献书目 (17) 前言 机械制造装备课程设计就是机械设计中得一个重要得实践性教学环节,也就是机械类专业学生较为全面得机械设计训练。 其目得在于: 培养学生综合运用机械设计基础及其她课程得理论知识与生产实际知识去分析、解决工程实际问题得能力,通过课程设计训练可以巩固与加深有关机械课程设计方面得理论知识; 学习与掌握一般机械设计得基本方法与步骤,培养独立设计得能力,为后续得专业课程设计及毕业设计打好基础、做好准备; 3．使学生具有查询规范手册、图册与有关设计资料得能力。 在工艺规程中,零件就要按工艺规程顺序进行加工。在加工中,除
了需要机床、刀具、量具之外,还要用机床夹具。机床夹具就是机床与工件之间得连接装置,使工件相对于机床获得正确得位置。机床夹具得好坏将直接影响工件加工表面得位置精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占有正确位置得过程,称为定位。当工件定位后,为了避免在加工中受到切削力、重力等得作用而破坏定位,还应该用一定得机构或装置将工件加以固定。使工件在加工过程中保持定位位置不变得操作,称为夹紧。将工件定位、夹紧得过程称为装夹。工件装夹就是否正确、迅速、方便与可靠,将直接影响工件得加工质量、生产效率、制造成本与操作安全等。机床夹具在生产中应用十分广泛。
机床夹具课程设计任务书 设计思想与不同方案对比 1、钻床夹具设计: (1)设计前得准备工作 ①明确工件得年生产纲领:就是夹具总体方案确定得依据之一,决定了夹具得复杂程度与自动化程度。如在小批量生产中, 常采用固定式 质量 材料 毛坯种类 0、45㎏ 45 模锻件 设计要求 1、用计算机绘制总装图一张(A2图)、指定零件图一张(A3图); 2、设计说明书一份(包括零件图分析、定位方案确定、定位误差确定、定位误差 计算等内容); 3、设计时间:7天。 审 核 批 准 年 月 日 评 语
夹具设计说明书 1 夹具方案的论证 本专用钻模用于钻杠杆臂的钻削以及另一垂直方向13孔的钻加工。由于加工精度不高，属于单工步工序应采用固定钻套。由于与分布在小同表而且相互垂直，加工时由手工操作连同工件起翻， 所以以应采用翻转式钻模。此种钻模在设计制造时应注意安装位置的平稳性及切屑的排出等问题。 本工序(孔的钻、扩、铰)之前已加工完各平面且内孔，提供了本工序的加工定位基准。为此根 据加工要求确定定位方案为完伞定位。 夹紧机构采用螺旋夹紧机构，简甲可靠。 本工序采用立钻Z5025机床，刀具为标准麻花钻。机床与刀具均为通用型号，故夹具设计应使其适应机床与刀具，由于是中小批量生产，夹具的结构力求简单，易于制造，操作方便。 2夹具的结构及特点 2.1夹具的结构 本钻模属翻转钻模(适合重不大于10kg小件)加工时翻转使用，在工作台上不安装，本夹具主要由钻模体、上模板、定位轴、辅助支撑等组成。 2.2夹具的特点 铸造钻模体 钻模板还可分为固定式钻模板、铰链式钻模板、可卸式钻模板和悬挂式钻模板。 本夹具根据结构特点，以及13加工皆采用固定模板。这样可以保证较高的中 心距精度，用两对角线布置的定位锥销来定位，再由两对角线布置的螺钉紧。 本夹具有辅助支撑: 3．定位： 3.1定位与定位原理 本夹具在钻模中采用完全定位，即六点定位，用适当分布的六个约束点限制工件的六个自由度。 3.2定位方式 本钻模定位属于组合定位：22圆柱孔用于短销定位，限制两个自由度，端平面(42-22环形面)定位，限制三个自由度，形成了短销加宽环形平血组合，共限制五个自由度。另用一个防转定位销定位，限制一个定位度。防转定位销定在工件的另一端厚10mm，lO的侧面(见左视图)位置，可防止 工件转动。 对于一孔一端面的定位基准我们设计了定位柱。 定位柱的结构分三段： 安装部分：42下端面往下16安装柱，安装螺纹M12。(加垫圈、锁紧螺母)是用来定位柱安装在钻模体上的。 定位部分：42上端面加上往上22定位颈。(长度较短，与22长25 通孔是间隙配合，作定位时属短销
北华航天工业学院 《机械制造专业方向课程综合设计》课程设计报告 报告题目：机械制造专业方向课程综合设计 作者所在系部：机械工程系 作者所在专业：机械设计制造及其自动化 作者所在班级： 作者姓名： 指导教师姓名： 完成时间：
目录 一、前言……………………………………………………………………………… 二、零件图的分析…………………………………………………………………… 1、生产类型………………………………………………………………………… 2、零件的作用……………………………………………………………………… 3、零件的结构特点及工艺分析…………………………………………………… 三、工艺规程设计…………………………………………………………………… 1、确定毛坯的制造形式…………………………………………………………… 2、基面的选择……………………………………………………………………… 3、制定工艺路线…………………………………………………………………… 4、机械加工余量、工序尺寸及公差的确定………………………………………… 4.1、Φ24mm右端面……………………………………………………………… 4.2、Φ14mm的孔………………………………………………………………… 4.3、14H13的槽…………………………………………………………………… 5、确定切削用量…………………………………………………………………… φ右端面的切削用量………………………………… 5.1、确定工序1：铣削24 φ孔的切削用量…………………… 5.2、确定工序2：钻、扩、铰、及精铰14 5.3、确定工序6：铣削14H13的槽的切削用量………………………………… 四、夹具设计…………………………………………………………………………… 1、问题的提出……………………………………………………………………… 2、夹具设计………………………………………………………………………… 2.1、定位基准的选择…………………………………………………………… 2.2、切削力及夹紧力计算……………………………………………………… 2.3、定位误差分析……………………………………………………………… 2.4、夹具设计及操作的简要说明……………………………………………… 五、设计总结………………………………………………………………………… 六、参考文献…………………………………………………………………………
序言 工艺学是以研究机械加工工艺技术和夹具设计为主技术学科，具有很强的实践性，要求学习过程中应紧密联系生产实践，同时它又具有很强的综合性，本次课程设计的课题是CA6140车床法兰盘加工工艺规程及某一工序专用夹具设计，主要内容如下： 首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。 第二步，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。 第三步，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。对于粗加工，还要校核机床功率。 孔的夹具。先提出设计问题，再选择定位基准，然后最后，设计钻49 开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。然后把设计的过程整理为图纸。 通过以上的概述，整个设计基本完成。 课程设计是我们对大学三年的学习的一次深入的综合性的总考核，也是一次理论联系实际的训练，这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度零件（CA6140车床法兰盘）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。因此，它在我们大学生活中占有重要地位。就我个人而言，我也希望通过这次设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性心理，从中锻炼自己分析问题，解决问题的能力，对未来的工作发展打下一个良好的基础。 由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。
第一章：零件的分析 1.1、零件的作用 题目给定的零件是CA1340自动车床杠杆，它位于自动车床的自动机构中，与灵活器配合使用，起制动的作用。经查资料得知，此零件用于机床当中，并且还承受着冲击载荷，因此就要求该零件的材料具有足够的刚度和强度同时还要有足够的塑性和韧性。 1.2、零件的工艺分析 分析零件图可知，该杠杆的左，右端面及上下端面精度要求并不太高，其粗糙度在Ra3.2以上，故可用铣削加工。Φ20H7mm的孔的粗糙度为Ra1.6，所以采用钻-扩-粗铰-精铰的工艺过程在钻床上加工。由于端面为平面，可防止钻头钻偏以保证加工精度。该零件除了内孔之外，其他加工表面精度要求均不高，因此以车床和铣床的粗加工就可达到要求。 1.3、尺寸和粗糙度的要求 杠杆共有四组加工表面，它们之间有一定的位置要求，现分述如下：
1、以Φ8H7mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个Φ8H7mm的孔，粗糙度为Ra1.6；尺寸为26mm且与两个孔Φ8H7mm相垂直的两个平面，尺寸为30mm且与两个孔Φ8H7mm相垂直的两个平面，粗糙度为Ra6.3；还有有一M4的螺纹孔，其孔轴线与Φ8H7mm的孔轴线垂直。其中，主要加工表面为两个Φ8H7mm的孔和尺寸为26mm且与两个孔Φ8H7mm相垂直的两个平面。 2、以Φ20H7mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：一个Φ20H7mm的孔及其倒角，粗糙度为Ra1.6；两个与Φ20H7mm 孔垂直的两个平面，粗糙度为Ra3.2；一个中心轴线与Φ20H7mm孔中心轴线平行且相距11.5mm 的圆弧油槽；还有一个与Φ20H7mm的孔轴线成45°的油孔Φ3mm，并锪沉头孔。其中，Φ20H7mm 孔及两端面为主要加工面，并且Φ20H7mm的孔粗糙度为Ra1.6、两平面的粗糙度为Ra3.2。 3、以Φ8H8mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：一个Φ8H8mm的孔；以Φ8H8mm的孔轴线为轴线的Φ20mm的圆；M5的螺纹孔的轴线与Φ8H8mm的孔轴线相互垂直；还有一个是与Φ8H8mm的孔轴线相互垂直的下端面，其粗糙度为Ra6.3。其中，下端面为主要加工表面。 4、以M10mm螺纹孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：M10的螺纹孔及与其轴线相互垂直的左右端面，其中左端面的粗糙度为Ra6.3。其中左端面为主要加工表面。 第2章毛坯的设计 2.1、选择毛坯 该零件材料为球墨铸铁QT50-1.5、考虑到零件结构简单，工艺性好，在工作过程中受力不大及没有经常承受交变载荷，因此，应该选用铸件。由于零件的轮廓尺寸不大，重量在12kg 以下，从提高生产率，保证加工精度上考虑，也应选用铸件，从而使零件有较好的力学性能，保证零件的工作可靠。经查《机械制造技术基础课程设计指导书》表2-1和表2-3确定毛坯的公差等级CT7级，尺寸公差为1.2mm。由表2-4可查得加工余量为2.0mm。这从提高生产效 率保证加工精度上考虑也是应该的。 2.2、确定毛坯尺寸 毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可
机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目“传动轴上键槽专用夹具设计” 班级：机制131 学生：徐仕阳 指导老师：梁春光 职业技术学院 年月
零件图 一、专用夹具作用分析 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。夹具的设计质量的高低，应以能否稳定地保证工件的加工质量，生产效率高，成本低，排屑方便，操作安全、省力和制造、维护容易等为其衡量指标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。 二、任务分析
1.设计任务 （1）设计轴键槽铣削夹具 （2）加工工件两件如图1所示 （3）生产类型：单件生产 （4）毛坯：模锻件 （5）工艺容;本工序在?62mm和?48mm两处分别铣削键槽，工序图如图2所示。在进行本工序前，定位基准?48mm和?60mm的外圆一加工，达到图纸技术要求。该工序所用设备为X53T型立式升降台铣床，刀具选择标准键槽铣刀，本工序选用?14e8和?18e8键槽铣刀。（6）工序的加工要求：键槽宽为18mm键槽深度为7mm以及键槽宽14mm，槽深为5.5mm。键槽中心平面与轴颈中心线的平行度误差为标准误差，对称度误差为0.040mm。 图一、轴零件图
图二、键槽铣削工序图 2.设计步骤 1）夹具类型的选择 由于该工件生产为单件生产，且工件体积小，结构部复杂，从经济耐用的要求考虑，本工序加工夹具不宜太复杂，自动化程度不宜太高。故拟定选用简单的V形块定位螺旋压板加紧机构。 2）定位装置的设计 （1）定位装置的确定。 方案一：以?60外圆表面自定心三爪卡盘与活动顶尖定位，限制X ,Y,Z,Z`,四个自由度。这种定位无法保证轴尺寸精度，再由于加紧力方向与切削力方向不一致，切削力远离定位支撑面，加紧不稳定，如图3所示。 图样三、
目录 序言 3 设计总说明 4 设计任务和设计要求 4 一、对零件进行工艺分析 5 1.零件的用途及结构分析 5 ⒉分析零件的技术、工艺要求 5 二、毛坯的制造方式、简图 6 ⒈确定毛坯的制造方式 6 ⒉绘制毛坯简图 6 三、制定零件的机械加工工艺路线 7 ⒈加工基准的选择 7 ⒉表面加工方法的确定 7 ⒊加工阶段的划分 7 ⒋工序的集中与分散 7 ⒌确定工艺路线 7 四、机械加工工序余量的确定,工序尺寸及工时的确定 8 ⒈工序加工余量及工序尺寸 8 ⒉工时的确定 8 五、切削用量以及机床的确定 9 ⒈切削用量的确定 9 ⒉机床的确定 10
六、主要加工工序的确定及工序卡设计 10 ⒈机械加工工艺过程卡片 11 ⒉典型工序加工工序卡 12 七、夹具设计 12 ⒈设计要求 12 ⒉指定工序夹具设计的有关计算 13 ⒊定位误差分析 16 ⒋夹具的调整及使用说明 17 八、课程设计总结 18 参考文献 19
序言 这次课程设计是夹具设计的最后一个总结性的设计，是对夹具这本书的一次全面形的检查和巩固，这次的课程设计是应用所学的基础理论，专业知识去解决实际问题的一次综合训练。通过本次的设计，使我巩固了已学的知识加深了印象。 我们在所学知识的基础上进行设计，是尝试的设计，但是通过本次设计，我们熟练了设计的基本要领，更锻炼了我们面对自己没有面对过的问题时的处理态度和处理方法。通过和大家的一起设计，我掌握了很多技巧和方法，确实对我是一次很好的锻炼，人就在锻炼中成长。 为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动法强度，需做一种专用夹具，省去加工中繁琐的工序。我们已经学习了机械制造工艺和夹具，对夹具设计有了初步的了解。对于一种批量较大的产品可设计制造一种专业夹具，操作迅速方便，减少了工人的劳动量，可获得较高的加工精度和生产率，对工人的技术水平要求也相对较低。但专用夹具设计制造周期长、夹具制造费用较高。专用夹具的针对性极强、没有通用性，很明显只能适用于产品相对稳定的大批量生产中。 由于本人所学知识有限，设计能力有限在设计中难免会有许多错误和不足，恳请各位老师批评指正。
机械制造技术 钻孔夹具设计说明书 学校：成都纺织高等专科学校 学院：机械工程学院 姓名：杨鹏飞 班级：机械设计101班 学号：201003031023 指导老师：宋超
目录 绪论…………………………………………………
绪论 机床夹具概论 夹具简介 夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。 机床夹具的概念 在机械制造厂的生产过程中用夹安装工件使之固定在正确的位置上，完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作，所使用的工艺装备称为夹具。 机床夹具的功能 在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。然而，由于各类机床加工方式的不同，有些机床夹具还具有一些特殊的功能。 机床夹具的主要功能 定位：确定工件在夹具中占有正确的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工面的尺寸和位置精度要求。 夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。
机床夹具的特殊功能 （1）对刀调整刀锯切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。 （2）导向如钻床夹具中的钻模板和钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具也具有导向功能。
镗床夹具的基本知识 1、镗床夹具由哪几个主要部分组成？ 答：一个完整的镗床夹具，应该由夹具体、定位装置、夹紧装置、带有引导元件的导向支架及套筒、镗杆等主要部分组成。 2、工件在镗床夹具上常用的定位形式有哪些？试述其特点。 答：工件在镗床夹具上常用的定位形式有用圆柱孔、外圆柱面、平面、V形面及用圆柱销同V形导轨面、圆柱销同平面、垂直面的联合定位等。 这些定位形式所选择的定位表面，往往都是镗削零件的设计基准面或装配基准面。选用这些表面作定位基准，符合基准重合原则，定位误差小。有些零件用平面、导轨面等作定位基准面，还符合基准统一原则，使加工表面间的相互位置精度较高，并可减少夹具数量，降低成本。 3、镗模的引导装置有哪几种形式?简述各种形式的特点。 答：镗模的确良引导装置可分为单支承前引导、双支承前引导、双支承前后引导三种形式。 应用单支承前引导能明显地提高悬臂镗杆的刚性，从而提高镗孔精度，但镗轴中心与支承孔中心的调整工作比较费时。 双支承前引导同单支承前引导相比，镗杆刚性更好，更容易提高镗孔精度。另外，由于镗杆有两个支承点定位，镗轴同镗杆间可采用浮动联接，这样可不影响工件的装拆，镗轴中心也不必时常调整。 双支承前后引导是镗模中最主要的形式。前后引导的结构刚性最好，镗孔的精度也最高。镗孔精度主要受镗套、镗杆精度及其配合精度的影响。镗轴仅起传递功率的作用，对镗轴的旋转精度无特殊要求。这种方法，可扩大其他金属切削机床的加工工艺范围。 4、工件在镗模上装夹加工时，造成被加工孔圆度、圆柱度误差的主要原因是什么? 答：工件在镗模上装夹后镗孔，孔的圆度、圆柱度精度主要由引导装置的精度决定。当镗套的圆度、圆柱度、同轴度误差较大，以及镗套与镗杆的配合间隙较大时，镗杆旋转中心将会产生微小位移，使镗刀刀尖相对于理想切削位置有微小变化，从而造成了上述的加工误差。 5、薄壁类零件夹紧时应注意哪些问题? 答：薄壁类零件的刚性较差，受力后易产生变形。因此，一般不能使夹紧力垂直作用于刚性差的薄壁表面，而应作用在薄壁的端面或侧面。若要以薄壁表面作为夹紧表面，则应在夹紧点下用可调支承作辅助支承，以便尽可能减少其夹紧变形。另外，还可采取增设工艺搭子和在不影响零件结构、功能的前提下，增设加强肋等工艺措施，以减少薄壁类零件的夹紧变形。
课程设计说明书 课程设计名称：《机械制造技术基础》课程设计 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 学生姓名： 指导教师：
目录 第一章课程设计任务书 (1) 1.1 设计题目 (1) 1.2 设计要求 (1) 1.3 设计时间 (1) 1.4 设计内容 (1) 第二章目的及意义 (2) 第三章零件的工艺分析 (2) 第四章工艺规程设计 (5) 4.1 确定毛坯的制造形式 (5) 4.2 制定工艺路线 (5) 第五章工序尺寸的确定 (6) 5.1 工序过程 (6) 5.2 工序尺寸链 (7) 第六章夹具设计 (9) 6.1 定位方式 (9) 6.1.1 定位要求 (9) 6.1.2 定位情况的说明 (9) 6.2 卡紧方式 (10) 6.3 定位误差分析 (10) 6.4 夹具设计 (10) 第七章配合及技术要求 (15) 第八章心得与体会 (15) 参考文献 (16)
第一章课程设计任务书 1.1 设计题目 设计钻摇臂小头孔的工序简图。已知：工件材料为45钢，毛胚为模锻件，所用机床为Z525型立式钻床，成批生产规模。为该工序设计一套钻床夹具。零件如图1-1所示。 图1-1 零件图 1.2 设计要求 中批量生产，手动夹紧，通用工艺装备，需要依次对被加工孔进行钻、扩、粗绞、精绞等。 1.3 设计时间 2015年6月23日——2015年7月1日 1.4 设计内容 (1)熟悉零件图 (2)绘制零件图（1张） (3)绘制毛坯图（1张） (4)编写工艺工程卡片和工序卡片（本工序，各1张） (5)绘制夹具总装图（1张） (6)说明书一份
第二章目的及意义 《机床夹具设计》课程设计是在学完了《机械制造技术基础》课程后进行的一个实践性教学环节。其目的是： 1、培养学生综合应用《机械制造技术基础》课程及其它有关先修课程的理论知识，把理论知识和生产实际密切结合，能够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，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。 2、培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关资料文献的能力。 3、进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。 4、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。 第三章零件的工艺分析 摇臂工件三维图如图3-1所示。 图3-1 摇臂工件立体图 由三维图可大致看出其工艺要求，主要为确定基准孔、孔的定位及两空之间轴间距离，保证两摇臂孔精度。 零件的工艺性分析： 零件材料：45钢切削加工性良好。无特殊加工问题，故加工中不需要采取特殊工艺措施。刀具材料选择范围大，高速钢或YT类硬质合金都能胜任。刀具几何参数可根据刀具类型通过相关表格查取。 零件组成表面：端面、外圆面、孔、连接面等。
课程设计说明书 河南科技大学 设计题目设计“推动架”零件的机械加工工艺 题目: 设计推动架零件的机械加工工艺设计 内容： 1.零件图1张 2.毛坯图1张 3.机械加工工艺过程卡片2张 4.机械加工工序卡片12张 5. 工装设计装配图4张 6. 工装设计零件图4张 7. 课程设计说明书1份
班级机械一班 学生 指导教师 2010年3 月 目录 绪论 (1) 第1章引言................................................ .............................. (2) 1.1机械加工工艺规程制订 (2) 1.2机械加工工艺规程的种类 (3) 1.3制订机械加工工艺规程的原始资料 (3) 第2章零件的分析 (4) 2.1零件的作用.................................... ............ ...... ......... (4) 2.2零件的工艺分析.................. ..................... ............ ... (4) 第3章选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (5) 第4章选择加工方法，制定工艺路线 (7) 4.1机械加工工艺设计......... ............... ......... .................. (7) 4.2制定机械加工工艺路线... ............ ............ .................. (7) 4.3工艺方案的比较与分析 (8) 第5章选择加工设备及刀具、夹具、量具 (10) 5.1选择加工设备与工艺设备 (10) 5.2确定工序尺寸 (11) 第6章确定切削用量及基本时间 (13) 6.1工序Ⅰ切削用量及基本时间的确定............... (13) 6.2工序Ⅱ切削用量及基本时间的确定......... (14) 6.3工序Ⅲ切削用量及基本时间的确定 (15) 6.4工序Ⅳ切削用量及基本时间的确定...... ...... ..................... (16) 6.5工序Ⅴ切削用量及基本时间的确定 (17) 6.6工序Ⅵ的切削用量及基本时间的确定............ ............... ............ (18) 6.7工序Ⅷ的切削用量及基本时间的确定 (18) 6.8工序Ⅸ的切削用量及基本时间的确定...... ........................ ............ (20) 第7章夹具设计 (23) 7.1 钻扩铰φ16孔的钻夹具设计 (23) 7.2 钻M8底孔φ6.6，攻M8孔的钻床夹具设计 (26) 7.3 钻.攻M8螺孔的钻床夹具设计 (29) 7.4 铣槽6x1、6x9铣床夹具设计 (32) 结论............................................. ........................ (34)
课程设计说明书 课程名称：机械制造技术课程设计 设计课程：立式镗床夹具 专业： 学号： 姓名：
目录 序言 (1) 1 绪论 (3) 1.1镗床的起源、功能及基本特点 (3) 1.2镗床的分类 (4) 1.3镗床的发展趋势 (5) 1.4本课题的研究目标，内容及意义 (6) 1.4.1本课题的研究目标 (6) 1.4.2本课题的研究内容 (6) 1.4.3本课题的研究意义 (7) 2 夹具设计及其概论 (7) 2.1概论 (7) 2.2夹具发展简史 (8) 2.2.1夹具发展简史及其分类 (8) 2.2.2夹具的基本功能描述 (8) 2.3工件的装夹方式 (9) 2.4夹具的组成及夹具体的设计 (9) 2.4.1夹具的组成 (10) 2.4.2夹具体的设计 (10) 2.4.3 其它装置或元件 (12) 2. 5夹具设计中的定位 (12) 2.5.1定位基准选取 (12) 2.5.2工件在空间自由度的分析 (13) 2.5.3工件定位方式的确定 (14) 2.5.4现有定位规划方法介绍 (14) 2.6夹具中夹紧方式的设计 (16) 2.6.1夹紧设计的基本要求 (16) 2.6.2夹紧力方向、位置和大小的确定 (17) 2.7现有组合夹具夹紧规划方法介绍.................................................................... 错误！未定义书签。
2.8夹具的定位误差分析及夹紧力的计算 (20) 2.8.1定位销高度的计算 (20) 2.8.2定位误差计算 (20) 2.8.3工件以一面及两圆孔定位的夹紧力计算 (21) 2.8.4液压-压板组合夹紧计算 (21) 2.9小结 (22) 3 夹具中对刀的设计 (22) 3.1对刀概述 (22) 3.2工件与主轴的同轴找正 (22) 3.3对刀 (23) 3.4对刀误差的确定 (23) 4 液压系统的设计 (24) 4.1液压传动技术的发展概况 (24) 4.3液压系统中执行元件的选择 (26) 4.3.1液压缸的类型和特点 (26) 4.4本课题选用液压缸的计算 (27) 4.4.1液压缸的组成 (27) 4.4.2液压缸的计算 (27) 5 夹具的装配 (28) 5.1概述 (28) 5.1.1机器装配的基本概念 (29) 5.1.2装配精度 (29) 5.2装配尺寸链 (30) 5.2.1装配尺寸链的基本概念 (30) 5.2.2装配尺寸链的查找方法 (30) 5.2.3装配尺寸链的计算方法 (31) 5.3保证装配精度的方法 (31) 5.3.1完全互换法 (31) 5.3.2选择装配法 (31) 5.3.3修配法 (32)
西南交通大学本科毕业设计（论文） 钻床夹具设计 年级:2007级 学号:20078938 姓名:耿孟娇 专业:数控技术 指导老师:刘顺东、谢敏 2011年6月
院系机械工程系专业数控技术 年级 2007级姓名耿孟娇 题目钻床夹具设计 指导教师 评语 指导教师 (签章) 评阅人 评语 评阅人 (签章) 成绩 答辩委员会主任 (签章) 年月日
毕业设计（论文）任务书 班级 2007级数控技术1班学生姓名耿孟娇学号 20078938 发题日期：2011 年 3 月 1 日完成日期：2011 年 6 月 18日 题目钻床夹具设计 1、本论文的目的、意义 （1）培养学生运用机械制造工艺学及相关课程的知识，并结合生产实践中学到的知识，独立地分析和解决问题，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，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，初步具备设计出高效、省力、经济合理并能保证加工质量的专用夹具。 （2）培养学生熟悉并运用有关手册、标准、图表等技术资料的能力。 （3）进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。 2、学生应完成的任务： （1）完成论文相关资料的收集。 （2）完成不少于10000字符的英文相关资料翻译。 （3）完成夹具的总体方案设计。 （4）完成夹具的结构设计，画出夹具总装图及典型零部件图（要求总图量至少达到两张0号图）。 （5）完成具有规定格式的设计说明书（不少于15000字）一份。 3、论文各部分内容及时间分配：（共 16 周） 第一部分收集毕业设计所需要的中文、英文资料，选定设计零件（2周）第二部分完成毕业设计中的英文翻译部分（1周）第三部分设计、修改钻床夹具结构草图（4周）第四部分完成钻床夹具的误差计算（1周）
制造工艺学课程设计 机械制造工艺学 课程设计说明书 设计题目 制定831005拨叉的加工工艺, 设计钻φ22023.00 花键底孔的钻床夹具 设计者 指导教师 哈 尔 滨 理 工 大 学 .9.23 目 录 一、 机械制造工艺及夹具课程设计任务书………错误!未定义
书签。 二、序言……………………………………………错误!未定义书签。 三、零件的分析 (3) ( 一) 零件的作用 (3) ( 二) 零件的工艺分析 (3) 四、工艺规程设计 (4) ( 一) 确定毛坯的制造形式 (4) ( 二) 基面的选择 (4) ( 三) 制定工艺路线 (4) ( 四) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.5 ( 五) 确定切削用量及基本工时 (5) 五、夹具设计 (8) ( 一) 问题的提出 (8) ( 二) 夹具设计 (8) 六、总结 (9) 七、参考文献 (10) 机械制造工艺学课程设计任务书
题目: 制定831005拨叉的加工工艺, 设计钻φ22023.00 花键 底孔的钻床夹具 内容: 1. 填写设计任务书; 2. 制定一个中等零件的加工工艺过程, 填写工艺 过程卡和工序卡各一张; 3. 设计指导老师指定的工序夹具, 绘制全套夹具 图纸, 要求计算机绘图; 4. 编写设计说明书一份, 按照毕业论文的格式写, 要求打印文稿。 班级 机械07-5 学生 李林 指导教师 敖晓春 教研室主任 9月 序言 机械制造工艺学课程设计使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.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
序言 综合模块（机制工艺及夹具）课程设计是在学完了机械制造技术基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一个实践性教学环节。这次设计使我能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了零件机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的课程设计及未来从事的工作打下了良好的基础。 这次课程设计中，我所选的零件是“手柄”，完成该零件的机械加工工艺规程的编制及工艺装备的设计。在加工时，零件的配合部分需进行精加工，保证其配合准确，提高车床的综合性能，又因为被加工零件的结构比较复杂，加工难度大，需进行专用夹具的设计与装配。 由于能力所限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望老师多加指教。 一、零件的分析及生产类型的确定 1、零件的生产类型 依设计题目知：Qn=5000件/年； 结合生产实际，备品率α和废品率β可以取为α=5%,β=0.5%。由此可得，该零件的生产纲领
年 件/ 5513 0.5%) (1 %) 5 (1 5000 ) + )(1 + Qn(1 = N = + + ? = βα 查表可知其属轻型零件，生产类型为中大批量生产。 二、零件毛坯的设计 1、选择毛坯 根据生产纲领可知，手柄属中大批量生产，零件形状为全圆柱体，可选零件材料为45，毛坯制造选用铸造毛坯，这样毛坯与成品相似，加工方便，省工省料。为了提高生产率，铸造方法选用砂型铸造，且为机器造型。 2、确定毛坯尺寸 适用于机械加工表面粗糙度Ra≥1.6μm。Ra<6.3μm的表面，余量要适当增大。 分析零件，各加工表面均为Ra≥1.6μm，因此这些表面的毛坯尺寸只需要将零件的尺寸加上余量值即可。 图2：根据零件尺寸计算的毛坯尺寸 三、零件的加工工艺设计 1、定位基准的选择 本零件是不规则多孔零件体，其右端面是设计基准（亦是装配基准和测量基准），为了避免由于基准不重合而产生的误差，应选右端面为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。 2、零件表面加工方法的选择
夹具设计说明书 设计题目：转动套筒第7工序铣床夹具 上海理工大学 机械工程学院 机械设计制造及其自动化04班 学号：0814010410 姓名：周化飞 指导老师：冯鹤敏
一、概述 1.保证加工精度 工件通过机床夹具进行安装，包含了二层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位；二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧。这样，就可以准确确定工件与机床、刀具之间的相对位置，保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。 2．提高生产率 使用夹具来安装工件，可以免去工件逐个画线、找正对刀等辅助时间，且工件装夹方便。如采用多件、多工位夹具，以及气动、液压动力夹紧装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。 3.扩大机床的使用范围 有些机床上配备专用夹具实质上是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上或在摇臂钻床工作台上安放镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工，使车床、钻床具有镗床的功能。 4.保证生产安全 可降低对工人技术水平的要求和减轻工人的劳动强度，保证生产安全。 二、机床夹具应满足的要求
1.保证加工精度 这是必须做到的最基本要求，其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。 2.夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时，尽量采用快速与高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。 3.安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加装保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大批量生产和工件笨重时，尽可能减轻工人劳动强度。 4.排屑顺畅 机床夹具中积聚切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量会使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间、降低生产率，因此夹具设计中要对排屑问题给予足够的重视。 5.机床夹具应具有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要考虑方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。 三、设计题目 转动套筒第7道工序铣床夹具： 铣R12mm圆弧槽尺寸深5mm至5.3mm.