CA6140手柄座课程设计说明书.doc

1、 目 录一、课程设计的目的和要求1 轴承座的用途11.2轴承座的技术要求21.3轴承座工艺分析2二、零件的分析2（一）零件的作用分析2（二）零件的结构分析3 （三）零件的工艺分析.3三、工艺规程设计.4（一）、定位基准的选择53.1.1 精基准的选择63.1.2 粗基准的选择7（二）各面、孔加工方法的确定8（三）加工阶段的划分9（四）工序的集中与分散9（五）工序顺序的安排10（六）确定加工路线11 加工余量、工序尺寸和公差的确定11四、夹具设计13（一）夹具设计13（二）定位方案15五、设计体会21六、参考文献22一、课程设计的目的和要求(一) 课程设计的目的机械制造工艺学课程设计是在学完机械

2、制造工艺学（或数控加工工艺学），生产实习后进行的一个教学环节。要求学生在设计中能初步学会综合运用所学过的工艺基本理论，在下述几方面得到锻炼a) 巩固、扩大工艺课所学内容；b) 在教师指导下，运用所学知识，独立完成工业设计，并受到工艺技术工作的实际训练c) 学会查阅，准确使用设计资料，图表和手册。二、零件的分析(一) 零件的作用分析 题目所给的零件是CA6140车床的手柄座。它位于车床操作机构中，可同时操纵离合器和制动器，即同时控制主轴的开、停、换向和制动。操作过程如下：向上扳动手柄18，杆20向外移动曲柄21及齿扇17顺时针转动，齿条轴22向右移动，并通过拨叉23带动滑套12向右移动，滑套12

3、内孔的两端为锥孔，中间为圆柱。滑套12向右移动时将元宝销6的右端向下压，元宝销顺时针转动，其下端凸缘推动装在轴内孔中的杆7向左移动，并通过销5带动压块8向左压紧，主轴正传。同理，将手柄18扳至下端位置时，离合器右半部压紧，主轴反转。当手柄18处于中间位置时，离合器脱开，主轴停转。(二) 零件的结构分析 该零件是CA6140车床操纵部分的组成零件之一，该手柄座的作用就相当于一个连杆。车床外部手柄的运动是通过CA6140车床手柄座传递到车床内部实现人为对机床的操纵。手柄与该零件通过25mm孔连接，机床内部零件通过10mm孔与手柄座连接，即CA6140车床手柄座的作用是实现运动由外部到内部的传递。(

4、三) 零件的工艺分析CA6140车床手柄座的加工表面分四种，主要是孔的加工，圆柱端面的加工，槽的加工，螺纹孔的加工，各组加工面之间有严格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求，特别是孔的加工，几乎都要保证Ra1.6mm的表面粗糙度，因而需精加工，现将主要加工面分述如下：a) 孔的加工该零件共有5个孔要加工：25H8mm孔需要精加工；14H7mm孔是不通孔，特别注意该孔的加工深度；5mm圆锥孔及5.5mm孔虽是小孔，但由于表面粗糙度要求高，仍需精铰。b) 面的加工该零件共有3个端面要加工：45mm圆柱小端面精度要求较高，同时也是配合25H8mm孔作为后续工序的精基准面，需精加工；45mm圆柱大

5、端面以及25H8mm孔端面粗铣既可。c) 槽的加工该零件仅有2个槽需加工：25H8mm孔上键槽两侧面粗糙度为Ra1.6mm，需精加工，底面加工精度要求不高，但与25H8mm孔上表面有尺寸要求，而加工键槽时很难以25H8mm孔上表面为定位基准，因而要特别注意尺寸链的推算，保证加工尺寸要求；深槽要注意加工深度，由于表面粗糙度为Ra6.3mm，半精铣即可。d) 螺纹孔的加工M10mm螺纹孔是重点工序，它与25H8mm孔和25H8mm孔中心线有角度要求，同时中心线与45mm圆柱端面有11mm的尺寸位置要求。由以上分析可知，该零件的加工应先加工45mm圆柱两端面，再以端面为基准加工作为后续工序主要精基准

6、的25H8mm孔，进而以该孔为精基准加工出所有的孔，面，槽，螺纹孔等。三、 工艺规程设计(一) 确定生产类型和毛坯的制造形a) 确定生产类型由设计要求给出：生产类型为中等批量；零件材料为HT200（灰铸铁）b) 毛坯的制造形零件材料为HT200，根据选择毛坯应考虑的因素，该零件体积较小，形状较复杂，外表面采用不去除材料方法获得粗糙度要求，由于，已达中批生产的水平，而砂型铸造生产成本低，设备简单，故本零件毛坯采用砂型铸造。由于零件上孔都较小，且都有严格的表面精度要求，只铸出25孔其他都不铸出，留待后续机械加工，更经济实惠。(二) 基面的选择基面选择是工艺规划设计中的重要工作之一，基准选择的正确与

7、合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高，否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。a) 粗基准的选择对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取25H8孔的下端面作为粗基准，利用一组共两块V形块分别支承25H8和作主要定位面，限制5个自由度，再以一个销钉限制最后1个自由度，达到完全定位,然后进行铣削b) 精基准的选择精基准主要考虑如何保证加工精度和装夹方便，前面已多次提过以 25mm孔为第一精基准，45mm圆柱小端面作为基准先

8、加工出25mm孔，然后作为辅助基准面配合25mm孔加工后续工序中的孔，面，槽，螺纹等。(三) 工艺路线的拟定制定工艺路线的出发点，应当是使零件的集合形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为中批量生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使用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。a) 确定加工方法加工表面精度表面粗糙确定加工方法45mm小端面IT73.2粗铣半精铣25H8mm孔IT81.6钻扩铰键槽IT96.3粗铣10H7mm孔IT81.6钻粗铰精铰14H7mm孔IT71.6钻粗铰精铰M10mm螺纹孔钻攻5.5m

9、m孔IT783.2钻精铰5mm圆锥孔IT781.6钻精铰大槽IT8116.3粗铣b) 工艺路线方案一工序.铣45mm圆柱小端面；工序.粗铣45mm圆柱大端面,保证尺寸43mm；工序.钻,扩,铰25H8mm孔；工序.钻,扩,铰10H7mm孔；工序.钻,铰14H7mm孔;工序.钻,攻M10mm螺纹孔;工序.插键槽,保证尺寸27.3H11mm;工序.钻,铰5mm圆锥孔;工序.铣槽,保证尺寸14mm,深度30mm;工序.钻,铰5.5mm孔;工序.去锐边,毛刺;工序.终检,入库。c) 工艺路线方案二工序.粗铣45mm圆柱大端面;工序.半精铣45mm圆柱小端面,保证尺寸43mm;工序.钻,扩,铰25H8m

10、m孔;工序.粗铣14H7mm孔端面;工序.钻,铰14H7mm孔;工序.钻,铰5mm圆锥孔,钻,扩,铰10H7mm孔;工序.钻,攻M10螺纹孔;工序.插键槽,保证尺寸27.3H11mm工序.铣槽,保证尺寸14mm,深度30mm;工序.钻,铰5.5mm孔;工序.去锐边,毛刺;工序.终检,入库。d) 工艺方案的比较与分析上述两个方案区别在两点:一是方案一先加工有Ra3.2mm表面精度要求的小端面，再加工大端面，且方案一中小端面只粗铣达不到精度要求。而方案二是先粗铣大端面,再加工小端面；由于零件大端面没有明确做加工要求，所以尽量省去大端面的加工使定位更集中准确，更加节省工时。二是方案一将5mm圆锥孔和

11、10mm孔按部就班顺序加工,而方案二显得更灵活聪明,看出这两个孔的定位方式,夹紧方式相同,故而在一台机床上同时加工出来.另外,方案二有粗铣14mm小端面,但由于零件要求中没有设计所以不用粗铣，简化方案节省时间降低成本.两套方案显然方案二更简洁更符合要求,但正如前面所分析的，可以省去大端面的加工。 e）综上所述零件的最后加工工艺路线工序.粗铣，半精铣45mm圆柱小端面，以45mm大端面为定位基准；工序.钻,扩,铰25H8mm孔,以45mm圆柱小端面为定位基准；工序.钻,扩,铰10H7mm,以25H8mm孔和45mm圆柱小端面为基准；工序.钻,铰14H7mm孔,以25H8mm孔和45mm圆柱小端面

12、为基准,保证孔深度25mm；工序.钻,攻M10mm螺纹孔，以25H8mm孔和45mm圆柱小端面为基准；工序.钻,铰5mm圆锥孔，以25H8mm孔和45mm圆柱小端面为基准；工序.插键槽,为便于加工，以45mm圆柱小端面, 10H7mm孔和14H7mm孔端面定位,同时要保证尺寸27.3H11mm；工序.铣槽,以25H8mm孔和45mm圆柱小端面为基准，保证尺寸30mm；工序.钻,铰5.5mm孔，以25H8mm孔和45mm圆柱小端面为基准；工序.去锐边，毛刺，尤其注意25H8mm孔表面可能因为钻M10mm螺纹孔以及插槽带来的表面鳞次损伤；工序.终检。(四) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“

13、手柄座”零件材料为铸铁，硬度为HBS207241，毛坯的重量约为1Kg，生产类型为中批量生产，采用砂型铸造。铸件机械加工余量：基本尺寸小于100为3.5mm一侧加工余量；2.5mm双侧加工每侧加工余量值。铸件尺寸公差数值：基本尺寸小于100mm，取3.2mm；基本尺寸小于63mm，取2.8mm。机械制造工艺设计简明手册表2.2-1a) 45mm圆柱端面毛坯尺寸及加工余量计算 根据工序要求，45mm圆柱两端面经过两道工序，先粗铣，再半精铣45mm圆柱小端面，各步余量如下：粗铣：由机械加工工艺手册（第一卷）表3.2-23只对于小端面（50mm）粗铣余量规定为1.02.0mm，现取2mm。则精铣加工

14、余量1.5mm，由实用机械加工工艺手册表6-31知粗铣平面的厚度偏差（30mm）为-0.25-0.39mm，现取-0.30mm。故铸造毛坯的基本尺寸为43+2+1.5=46.5mm又根据前面铸件尺寸公差标准值，取尺寸公差为2.8mm。故：毛坯的基本尺寸：43+2+1.5=46.5mm；毛坯的最小尺寸：46.5-1.4=45.1mm；毛坯的最大尺寸；46.5+1.4=47.9mm；粗铣小端面后的最大尺寸：43+1.5=44.5mm；粗铣小端面后的最小尺寸：44.5-0.30=44.2mm； b）其他尺寸及其加工余量的确定 其他尺寸包括5个孔，2个槽，1个螺纹孔的基本尺寸，现仅分析只要的5个孔德加

15、工余量及尺寸偏差。由于5个孔的表面粗糙度要求均较高，所以都要经过精铰工序，具体工序尺寸和加工余量为：（1） 25H8mm孔，Ra=1.6mm根据机械制造工艺设计简明手册表2.3-8，加工该孔的工艺为：钻扩铰钻孔：23mm；扩孔：24.8mm；铰孔：25H8mm； （2） 10H7mm孔，Ra=1.6mm；根据机械制造工艺设计简明手册表2.3-8，加工该孔的工艺为：钻粗铰精铰钻孔：9.8mm；粗铰：9.96mm；精饺：10H7mm； （3）14H7mm孔，Ra=1.6mm；根据机械制造工艺设计简明手册表2.3-8，加工该孔的工艺为：钻扩粗铰精铰钻孔：13mm；扩孔：13.85mm； 粗铰：13.

16、95mm；精铰：14H7mm；（4）5mm圆锥孔，Ra=1.6mm； 由于零件图纸未给出具体的公差等级，现也按H7公差等级加工，按机械制造工艺设计简明手册表2.3-8，加工该孔的工艺为： 钻精饺 钻孔：4.8mm； 精饺：5H7mm；（5）5.5mm孔，Ra=3.2mm。 由于也未给出公差等级，现同样按5mm圆锥孔加工方式：钻精饺 钻孔：5.2mm； 精饺：5.5H7mm。(五) 确定各工序切削用量及基本工时 a) 工序：粗铣，半精铣45mm圆柱小端面机床：X51立式铣刀具：高速钢端铣刀，直径d=50mm，齿数Z=6机械制造工艺设计简明手册表3.138 （1）粗铣圆柱小端面根据机械加工工艺手册

17、表2.4-73，取每齿进给量f=0.15mm/Z, d=50，T=180min切削用量简明手册表3.7和表3.8根据切削用量简明手册表3.9，取铣削速度V=20m/min。则车床主轴转速n=127.4r/min按机床选取铣刀转速n=160r/min机械制造工艺设计简明手册表4.2-36，则实际切削速度V=25.12m/min工作台每分钟进给量=fNZ=0.156160=144mm/min，铣床工作台横向进给量f=150mm/min机械制造工艺设计简明手册表4.2-37， 则基本工时间按机械制造工艺设计简明手册表6.2-7（2）半精铣45mm小端面，根据机械加工工艺手册表2.4-73，取每齿进给

18、量f=0.15mm/Z, d=50，T=180min切削用量简明手册表3.7和表3.8根据切削用量简明手册表3.9，取铣削速度V=20m/min。则车床主轴转速n=127.4r/min按机床选取铣刀转速n=160r/min机械制造工艺设计简明手册表4.2-36，则实际切削速度V=25.12m/min工作台每分钟进给量=fNZ=0.156160=144mm/min，铣床工作台横向进给量f=130mm/min机械制造工艺设计简明手册表4.2-37按机械制造工艺手册表6.2-7 则基本工时t=0.50minb) 工序：钻，扩，铰25H8mm孔 机床：Z535立式钻床（1）钻孔23mm 刀具：高速钢锥

19、柄标准麻花钻，D=23mm机械制造工艺设计简明手册表3.1-6根据切削用量简明手册表2.7，麻花钻每转进给量f=0.430.57mm/r，再根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-16取f=0.43根据切削用量简明手册表2.15，取V=15m/min，则主轴转速n=208r/min， 按机床选取主轴转速n=195r/min机械制造工艺设计简明手册表4.2-15，则实际切削V=14.08m/min.， 则 基本工时t=0.64min。 （2）扩孔24.8mm 刀具：高速钢锥柄标准麻花钻，D=24.8mm双边余量2Z=1.8mm机械制造工艺设计简明手册表3.1-8 由切削用量简明手册表2.10查的扩

20、孔钻扩孔时进给量f=0.70.8mm/r，并由机械制造工艺设计简明手册表4.2-16取f=0.72mm/r，根据切削工艺手册表2.15查得切削速度v=14m/min，故扩孔钻扩孔时切削速度V=（1/31/2)V=(1/31/2)14=4.77m/min，则主轴转速n=6089r/min， 按机床选取主轴转速n=68r/min机械制造工艺设计简明手册表4.2-15，则切削速度v=5.29m/min.， 则基本工时t=1.1min机械制造工艺设计简明手册表6.2-5。 （3）铰25H8mm孔 刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=25mm机械制造工艺设计简明手册表3.1-17由切削用量简明手册表2.24查

21、得f=1.01.5mm/r, 并由机械制造工艺设计简明手册表4.2-16选取进给量f=1.22mm/r，取切削深度h=0.150.25mm，切削速度v=48m/min , 则主轴转速度n=51102r/min，按机床选取则主轴转速n=68r/min机械制造工艺设计简明手册表4.2-15，则切削速度v =5.34m/min.， 则 基本工时t=0.65min。c) 工序：钻，铰10H7孔 机床：Z535立式钻床 （1）钻9.8mm孔 刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=9.8mm机械制造工艺设计简明手册表3.1-17由切削用量简明手册表2.7查得f=0.280.34mm/r，由机械制造工艺设计简明手册表

22、4.2-16查的f=0.34mm/r,由切削用量简明手册表2.15取切削速度v =23m/min，则主轴转速n=747.4r/min按机床选取主轴转速n=960r/min机械制造工艺设计简明手册表4.2-15，则切削速度v =29.54m/min.， 则 基本工时t=0.15min。 （2）粗铰9.96mm孔 刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=9.96mm机械制造工艺设计简明手册表3.1-17由切削用量简明手册表2.7查得f=1.01.5mm/r，由机械制造工艺设计简明手册表4.2-16查的f=1.3mm/r,由切削用量简明手册表2.15取切削速度v =6m/min，则主轴转速n=191.85r/

23、min按机床选取主轴转速n=195r/min，则切削速度v=6.1m/min.， 则 基本工时t=0.19min。（3）精铰10H7孔 刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=10mm机械制造工艺设计简明手册表3.1-17由切削用量简明手册表2.7查得f=0.81.3mm/r，由机械制造工艺设计简明手册表4.2-16查的f=0.8mm/r,由切削用量简明手册表2.15取切削速度v =6m/min，则主轴转速n=191.85r/min按机床选取主轴转速n=195r/min，则切削速度v=6.1m/min.，则基本工时t=0.31min。d）工序：钻，铰14H7mm孔 机床：Z535立式钻床（1）钻孔13m

24、m 刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=13mm机械制造工艺设计简明手册表3.1-17由切削用量简明手册表2.7查得f=0.310.39mm/r，由机械制造工艺设计简明手册表4.2-16查的f=0.36mm/r,由切削用量简明手册表2.15取切削速度v =14m/min，则主轴转速n=343r/min按机床选取主轴转速n=272r/min机械制造工艺设计简明手册表4.2-15，则切削速度v=11.1m/min，基本工时t=0.36min（2）粗铰13.95mm孔 刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=13.95mm由切削用量简明手册表2.24查得f=0.51.0mm/r, 并由机械制造工艺设计简明手册表4.2

25、-16取f=0.81mm/r，切削速度v=48m/min , 则主轴转速n=91182r/min，按机床选取主轴转速n=140r/min，则切削速度v=6.13m/min.， 则 基本工时t=0.31min。（3）精铰14H7mm孔 刀具：高速钢锥柄机用铰刀由切削用量简明手册表2.24查得f=0.51.0mm/r, 并由机械制造工艺设计简明手册表4.2-16取f=0.62mm/r，切削速度v=48m/min , 则主轴转速n=91182r/min按机床选取主轴转速n=140r/min，则切削速度v=6.15m/min.，则基本工时t=0.40min。e）工序：钻，攻M10mm螺纹孔 机床：Z5

26、25立式钻床（1）钻8.5mm孔 刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=8.5mm机械制造工艺设计简明手册表3.1-6 由切削用量简明手册表2.7查得f=0.280.34mm/r，由机械制造工艺设计简明手册表4.2-16查的f=0.28mm/r，由切削用量简明手册表2.15取切削速度v=16m/min，则主轴转速n=600r/min，按机床选取主轴转速n=545r/min机械制造工艺设计简明手册表4.2-15，则切削速度v=14.55m/min.，则基本工时t=0.10min。（2）攻螺纹M10mm 刀具：高速钢锥柄机用丝锥等于工件螺纹螺距p，即f=1.25mm/r，由切削用量简明手册表2.15取切削速

27、度v=7.5 m/min，则主轴转速n=298r/min，按机床选取主轴转速n=272r/min机械制造工艺设计简明手册表4.2-15，则切削速度v=6.8m/min.，则基本工时t=0.05min。f）工序：钻，铰5mm圆锥孔 机床：Z525立式钻床 （1）钻4.8mm圆锥孔 刀具：高速钢麻花钻，D=5mm机械制造工艺设计简明手册表3.1-6 由切削用量简明手册表2.7查得f=0.10mm/r，由表2.15取切削速度v=20m/min，则主轴转速n=1326r/min，按机床选取主轴转速n=1360r/min，则切削速度v=20.5m/min.， 则 基本工时t=0.096min。（2）铰5

28、mm孔 刀具：高速钢锥柄机用机用铰刀，D=5mm 由切削工艺手册表2.24查得f=0.6mm/r，根据表2.15取切削速度v=6m/min，则主轴转速n=382.17r/min，按机床选取主轴转速n=392r/min，则切削速度v=6.15m/min.， 则 基本工时t=0.055min。 g）工序插键槽6H9mm 机床：B5020插床 机械制造工艺设计简明手册表4.2-44 刀具：根据工艺手册表11-339选取插刀中的切刀插刀进给量f=0.180.22mm/dst， 根据机械制造工艺设计简明手册表4.2-44知滑枕每往复一次工作台进给量：纵向0.081.24mm 横向：0.081.24mm；

29、 滑枕工作行程速度1.727.5m/min，键槽深度27.3-25=2.3mm，槽宽6mm，取f=0.2 mm/dst，滑枕工作行程速度v=5/min，插床每分钟的双行程次数 ，其中L=l+l4+l5，系数k=0.650.93，取k=0.8，l=43mm，l4+l5机械制造工艺设计简明手册表6.2-4得l4+l5 =35mm，则,H=h+1=2.3+1=3.3，机动时间， 则基本工时t=0.39min h)工序：铣槽 机床：X63卧式铣床 刀具：高速钢圆柱形铣刀，D=13mm，Z=6 （1）第一次走刀 根据加工工艺手册表2.4-73，取f=0.2mm/Z,根据切削工艺手册表3.9，铣削速度v=

30、15m/min。则主轴转速n=367.5r/min。按机床选取主轴转速n=375r/min机械制造工艺设计简明手册表4.2-39，则铣削速度v =15.31m/min.，工作台进给量f=56.25mm/min，则基本工时t=0.94min （2） 第二次走刀切削用量与第一次走刀完全相同，f=0.2mm/Z，铣削速度v =15.31m/min，工作台进给量f =56.25mm/min则 基本工时t=0.94min。i)工序：钻,铰5.5mm孔 机床：Z525立式钻床（1）钻4.8mm孔 刀具：高速钢锥柄麻花钻，D=4.8mm机械制造工艺设计简明手册表3.1-6 由机械制造工艺设计简明手册表4.2

31、-16查得f=0.10mm/r，由切削用量简明手册表2.15取切削速度v=20m/min，则主轴转速n=1326r/min，按机床选取主轴转速n=1360r/min机械制造工艺设计简明手册表4.2-15，则切削速度v=20.5m/min.， 则 基本工时t=0.075min。（2）铰5.5mm孔 刀具：高速钢锥柄机用铰刀，D=5.5mm 由机械制造工艺设计简明手册表4.2-16查得f=0.6mm/r，根据切削用量简明手册表2.15取切削速度v=6m/min，则n=347.4r/min，按机床选取=392r/min机械制造工艺设计简明手册表4.2-15，则主轴转速n=6.76m/min.，则基本

32、工时t=0.043min。 四、专用夹具设计 由于生产类型中等批量生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加工质量，故需设计专用夹具。本次设计主要是10H7孔夹具设计，可以采用两种方案：快换钻套或者是用导向一样的两个夹具，我设计的是采用快换钻套。(一）定位方案的确定a）工序要求本次设计工序钻10H7mm孔的夹具，该工序要求10H7mm孔轴线与25H8mm孔中心线有0.05mm的平行度要求，因而也应以25H8mm孔的中心线为定位基准。b）定位方案的确定为了加工10H7mm孔，应限制的自由度应保证定位可靠，加工稳定，故设计的定位方案如手柄座夹具总装图所示，总共限制了工件的全部6个自由度，属于完全定

33、位。在该定位方案中，25H8mm孔内插入一个定位长销，限制了四个自由度（x，y方向的移动和转动）；R13 mm圆柱面用一短的浮动V型块，限制了一个自由度（z方向的转动）；用夹具夹持住工件，限制了工件沿z方向的移动。这样6个自由度全部被限制。c）定位误差分析定位误差是指由于定位不准确引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工误差。对于夹具设计中采用的定位方案，只要可能产生的定位误差小于工件相应尺寸或位置公差的1/3，即可认为定位方案符合加工要求。对于本次设计的夹具，需要保证的平行度要求：要求10H7mm孔轴线与25H8mm孔中心线有0.05mm的平行度要求，由于定位基准是45mm孔的中心线，工

34、序基准也是45mm孔的中心线，故基准不重和误差为0，只存在基准位移误差。定位误差的计算如下：(一) 验算中心距50（0.05）mm影响此精度的因素：1) 定位误差，此项主要是定位孔25H8mm和定位销25g6mm的间隙产生，最大间隙为0.053mm.； 2)钻模板衬套中心与定位销中心距误差，装配图尺寸为50(0.006),误差为为0.012mm；3)钻套与衬套的配合间隙,由16H6/g5可知最大间隙为 0.029mm；4)钻套内孔与外圆的同轴度误差，对于标准钻套，精度较高，此项可以忽略；5)钻头与钻套间的间隙会引偏刀具，产生中心距误差e=（H/2+h+B）*(/H)。H为导向高度，此处H=45

35、mm，查实用机械加工工艺手册表8-65，h=10mm,B=38mm,故e=0.045mm其综合误差可按概率法求和：=(0.0532+0.0122+0.0292+0.0452)(1/2)=0.07mm该项误差略大于中心距允许误差0.1mm的2/3，勉强可用，应减小定位和导向的配合间隙。(二) 验算两孔的平行度精度工件要求10H7mm的孔全长平行度公差0.05mm，导致产生两孔平行的误差的因素有：1)设计基准与定位基准重合，没有基准转换误差，但25H8/g6的配合间隙及孔与端面的垂直度公差会产生基准位置误差，定位销轴中心与25H8mm孔中心偏角1(rad)为1=1max/H1,式中，1max为25

36、H8/g6处最大间隙（mm）；H1为定位销轴定位面长度（mm）。2)定位销轴中心线对夹具体底平面的垂直度要求2图中没有注明。3)钻套中心与定位销轴的平行度公差，图中标注为0.02mm，则 3=0.02/43=0.0004665mm。4)刀具引偏量e产生的偏斜角4=0.029/45=0.00064 rad因此总的平行度误差=(12+22+32+42)0.05,故合格。（4）定位元件的型号，尺寸和安装方式a) 固定式定位销查实用机械加工工艺手册，表8-51确定定位销(JB/T 8014.1-1995)，基本尺寸，D=25mm,H=34mm,h1=2mm,d=15mm,L=30mm,该销与定位面板上

37、的孔采用H7/g6过盈配合。b) 浮动短V型块查实用机械加工工艺手册表8-60(JB/T 8018.4-1995)，确定活动V型块的基本尺寸，B=40f7,H=16f9,L=16mm，h=13mm,d=24mm,相配件d=M16 1.5夹紧方案的确定（二）夹紧装置的设计a）夹紧力方向原则：(1)夹紧力的作用方向不应破坏工件的既定位置；(2)夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能小；(3)夹紧力的作用方向应使工件的夹紧变形最小。b）夹紧作用点原则：(1)夹紧里的作用点应正对夹具定位支撑元件或位于支撑元件所形成的稳定受力区域内，以免工件产生位移和偏转；(2)夹紧力的作用点应正对工件刚性较好的部位上，

38、以使夹紧变形尽可能少，有时可采用增大工件受力面积或合理分布夹紧点位置等措施来实现；(3)夹紧力的作用点应尽可能靠近工件的加工表面，以保证夹紧力的稳定性和可靠性，减少工件的夹紧力，防止加工过程中可能产生振动。根据以上要求，考虑加工零件的特点及定位方式，确定夹紧方式。本设计方案选用的是螺旋夹紧机构，夹紧方向向下，通过螺杆的转动，带动套在螺杆头部的螺母向下移动，进而作用在工件45mm圆柱大端面上，实现夹紧，具体夹紧装置的布置见A1图纸。这种夹紧方式和夹紧装置简单实用，且对于中等批量生产能较快装夹工件，劳动强度较小，成本低，简单可靠。 （三）切削力及夹紧力的计算a）切削力的计算 刀具为高速钢锥柄麻花钻

39、，直径D=9.8mm，每齿进给量f=0.18mm/r，由加工工艺师手册表28-4可得：钻孔的轴向力计算公式为(当硬度=190HBS时)，由加工工艺师手册表28-5可得修正系数，由高速钢、190HBS可查得，故由机械制造装配设计得安全系数=2.376,其中=1.52取=1.5,=1.2,。查实用加工工艺手册表14-9摩擦系数=0.15故实际所需切削力为Q=100N。b）夹紧力的确定本方案采用的螺旋夹紧机构，螺杆端面为圆周接触，由加工工艺师手册夹紧力计算公式：查加工工艺师手册表17-30原始作用力Q=100N,作用力臂L=240mm,由表17-25得螺旋副当量摩擦半径=15.56mm,=126，f

40、=0.2mm/r，l=20mm,由表17-27得1=950，代入公式得：F=2206.15 N。由机械制造装配设计得安全系数k=k1*k2*k3*k4,其中k1=1.51.2,k2 =1.2（粗加工）或=1（精加工）；k3=1.11.3，k4=1.2（断续切削）或1（连续切削），求的k=2.376。查实用加工工艺手册表14-9摩擦系数u=0.15故实际所需的夹紧力为19070N。 五心得体会经过本小组同学的默契的合作与不懈的努力，本次的三级项目终于接近了尾声。通过本次课程设计，深化了自己对理论知识的理解和掌握，理论联系实际的学习方式让我懂得了学习的乐趣。技术性是我们专业的一大攻关问题，我们踏上

41、岗位以后，有过硬的理论知识，同时又有很强的技术能力，这才会让我们的工作得心应手，才能让我们更好的立足于社会，贡献社会。本次三级项目主要经历了两个阶段：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。第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、机床选用、时间定额计算等方面的知识；夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等大学生进入社会后，经验就成为了一个压死人的问题，尤其是制造业的学生，由于缺乏经验与动手能力，不能为单位带来更大的利

42、益，这很让人头痛。但项目给我们带来的那些经验与感想，却是对我们每个人的工作学习，生活来说都是一笔价值连城的财富。有些东西你可能现在没有感觉到它的价值，但最后还是会的，每个人都有这样的过程。每一次的实习都让我们受益匪浅，也给我们的学习带来方向性，也是我们生活与工作的基石。总的来说，这次项目，使我们在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我们的思考、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。由于能力所限，设计中还有许多不足之处，恳请各位老师、同学们批评指正！ 六参考文献1、 哈尔滨工业大学赵家齐编，机械制造工艺学课程设计指导书（第2版）.北京：机械工

43、业出版社，2000.102、 关慧贞、冯辛安主编，机械制造装备设计（第3版）.北京：机械工业出版社，2009.113、 胡城立、朱敏主编，材料成型基础.武汉：武汉理工大学出版社，2009.074、 李凯岭主编，机械制造技术基础.北京：清华大学出版社，2010.045、 王健石主编，机械加工常用刀具数据速查手册.北京：机械工业出版社2006.016、 杨叔子主编，机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，2006.017、 陈宏钧主编，机械加工工艺手册(第二版).北京：机械工业出版社，2005.098、 陈家芳主编，实用金属切削加工工艺手册（第二版）.上海：上海科学技术出版社，2006.029、 李益民主编，机械制造工艺设计简明手册.北京：机械工业出版社