机械工艺钻夹具设计

第一篇：机械工艺钻夹具设计

机械制造基础课程设计夹具设计工艺设计要点

机械制造基础课程设计

设计题目：制订轴承端盖工艺及直径为

10mm孔夹具设计

班

级：

学

生：

指导教师：

目 录

设计任务书

一、 零件的分析………………………………………

二、 工艺规程设计……………………………………

(一)、确定毛坯的制造形式……………………

(二)、基面的选择………………………………

(三)、制订工艺路线……………………………

(四)、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的确定……………………………………………

(五)、确定切削用量及基本工时………………

三、 夹具设计…………………………………………

四、 参考文献…………………………………………

订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计

联系QQ 834308595

- 1订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计

联系QQ 834308595 ①精基准的选择

1)基准重合原则 2)基准统一原则 3)自为基准原则 4)互为基准原则 5)便于装夹原则

2 基准选择

粗基准的选择：以未加工外圆表面作为粗基准。

对于精基准而言，根据基准重合原则，选Ø16mm用设计基准作为精基准。

(三)

制订工艺路线

制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证。在生产纲领为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具来提高生产效率。除此以外，还应当考虑经济效率，以便使生产成本尽量下降。

1.工艺路线方案一

工序Ⅰ

铸造成型。

工序Ⅱ

时效处理。

工序Ⅲ

车Ø90mm，Ø52mm外圆。

工序Ⅳ

钻孔Ø32mm，Ø16mm，扩孔Ø32mm，Ø16mm，铰孔Ø32mm，

Ø16mm。

工序Ⅴ

粗车，半精车，精车Ø56mm外圆及端面。 工序Ⅵ

钻Ø11mm沉头孔，Ø7mm螺纹孔，M5螺纹底孔。 工序Ⅶ

钻油孔Ø10mm。 工序Ⅷ

钻孔Ø11mm。 工序Ⅸ

攻丝M5。 工序Ⅹ

攻丝M12。 工序ⅩⅠ 清洗检查。

2.工艺路线方案二

工序Ⅰ

铸造成型。

工序Ⅱ

时效处理。

订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计

联系QQ 834308595

- 33.钻孔Ø16㎜，扩孔Ø16㎜，铰孔Ø16㎜ 根据“手册”表1—49，

扩孔Ø16㎜ 2Z=1.6㎜ 铰孔Ø16㎜ Z=0.4㎜ 毛坯制造尺寸及技术要求见毛坯图。

图1 毛坯图

(五)确定切削用量及基本工时

1)工序Ⅲ

车Ø90mm，车Ø52mm及端面。。 机床：C6140车床 刀具：YT15硬质合金车刀 确定切削用量及加工工时：

确定加工余量为2mm， 查《切削用量简明手册》，加工切削深度 ap2mm 由表4 f0.5~0.6mm/r，根据[3]表1 当用YT15硬质合金车刀加工铸铁时： ap7mm vt1.82m/s; 切削修正系数：ktv0.65 kxtv0.92 ksv0.8

订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计

联系QQ 834308595

- 5 vcDnc10003.14565.030.884m/s

1000 tmL250.04min

nf5.030.5660车端面 tm2L/nf0.34min 3)工序Ⅴ

钻孔Ø32mm至Ø31mm，Ø16mm孔至Ø15mm 机床：Z535 刀具：高速钢麻花钻 确定切削用量及工削工时

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s (表3—38) ν=0.35m/s

(21m/min)

(表3—42)

ns=1000v10000.35==3.48r/s (334r/min) 3.1432πdw

按机床选取

nw=338r/min=5.63r/s

πdwns

故实际切削速度

ν==0.35m/s

1000切削工时

l=80mm，l1= 10mm，l2=2mm

tm=ll1l212102= =6s=0.1min

5.630.71nwf钻Ø16mm孔至Ø15mm 机床：Z535 刀具：高速钢麻花钻 确定切削用量及工削工时

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s (表3—38) ν=0.35m/s

(21m/min)

(表3—42)

ns=1000v10000.35==5.2r/s (334r/min) 3.1415.4πdw- 7精车端面 tm2L/nf0.34min

4)工序Ⅵ

粗镗Ø32mm至Ø31mm 机床：卧式镗床T618

刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：YT5 切削深度ap：ap0.5mm

进给量f：根据参考文献[3]表2.4-66，刀杆伸出长度取200mm，切削深度为aF=0.5mm。因此确定进给量f0.15mm/r

切削速度V：参照参考文献[3]表2.4-9，取V3.18m/s190.8m/min 机床主轴转速n：

n1000V1000190.81029.9r/mind03.1459，取n1000r/min

实际切削速度v，：vdn143.5910101060093./ms

工作台每分钟进给量fm：fmfn0.151000150mm/min 被切削层长度l：l52.5mm 刀具切入长度l1：l1aptgkr(2~3)0.522.87mm tg30刀具切出长度l2：l23~5mm

取l24mm 行程次数i：i1 机动时间tj1：tj1ll1l2102.8740.112min fm1506)工序Ⅶ

扩,铰Ø16mm孔

扩孔Ø 16㎜ 机床：Z535立式钻床 刀个：高速钢扩孔钻 切削用量及工时： f=1.07 (表3—54) ν=0.175m/s

(10.5m/min)

ns=1000v10000.175==3.48r/s

3.1416πdw- 9n1000V1000190.81029.9r/mind03.1459，取n1000r/min

实际切削速度v，：vdn143.5910101060093./ms

工作台每分钟进给量fm：fmfn0.151000150mm/min 被切削层长度l：l52.5mm 刀具切入长度l1：l1aptgkr(2~3)0.522.87mm tg30刀具切出长度l2：l23~5mm

取l24mm 行程次数i：i1 机动时间tj1：tj1 精镗Φ32 实际切削速度v，：vll1l2102.8740.112min fm150dn143.5910101060093./ms

工作台每分钟进给量fm：fmfn0.151000150mm/min 被切削层长度l：l52.5mm 刀具切入长度l1：l1aptgkr(2~3)0.522.87mm tg30刀具切出长度l2：l23~5mm

取l24mm 行程次数i：i1 机动时间tj1：tj1ll1l2102.8740.112min fm1508)工序Ⅸ

钻Ø11mm沉头孔，Ø7mm螺纹孔，M5螺纹底孔, 攻丝M5。

机床：Z535立式钻床

钻沉孔

刀具：高速钢麻花钻

f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s (表3—38) ν=0.35m/s

(21m/min)

(表3—42)

订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计

联系QQ 834308595

- 11订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计

联系QQ 834308595

f=0.30mm/r

由《机械加工工艺实用手册》表10.4-9 v=0.161m/s ns1000v=9.86r/s=12.8r/min dw按机床选取：

n710r/min11.83r/s

 v实际dn10003.145.211.830.193m/s

1000

对于孔1：ll11l121221024mm 记算工时 ：

tm1l11l12l257.04s0.117min

nf11.830.30 攻丝M5

a/加工条件：机床：Z535立时钻床.. 刀具：机用丝锥

其中d=5mm,

.b/计算切削用量：ap=1.3mm 由《机械加工工艺手册》表15-53，表15-37可知：

.f=1mm/r

v=0.12m/s

.

确定主轴转速：

n=

1000v=286r/min d0.

按机床选取：

nw272r/min

n0.11m/s

实际机床选取： v=

1000

切入，切出 l1.+l2=4mm

l=12mm

订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计

联系QQ 834308595

- 13切削工时

l=32mm，l1= 10mm，l2=2mm tm=ll1l232210= =52s=0.868min

120.71nwf攻丝M12 由《机械加工工艺实用手册》表16.2-4

cvd064.8101..2vmy0kv16m/s 0..90..53001Tpns1000v10004.5==143r/min 3.1410dwv

tm22ll111() pnn

1计算得t=0.38min

四、专用夹具设计

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。本课题选择工序Ⅹ 加工M5螺纹底孔, 攻丝M5专用夹具。

(二)提出问题

利用本夹具主要用来钻M5螺纹底孔Ø4㎜。在加工本工序前，其他重要表面都已加工，因此，在本道工序加工时，主要考虑如何保证中心对齐，如何降低劳动强度、提高劳动生产率，而精度则不是主要问题。

(三)夹具设计 1. 定位基准的选择

由零件图可知，为了定位误差为零，选择零件的上下表面为主要定位基准面。

订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计

联系QQ 834308595

- 15订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计

联系QQ 834308595 所需的实际夹紧力为3783N是不算很大，为了使得整个夹具结构紧凑，决定选用双螺纹压块夹紧机构。

1.位误差分析

定夹具的主要定位元件为一平面和一定位销：

定位销是与零件孔16相配合的，通过定位销削边销与零件孔的配合来确定加工孔的中心，最后达到完全定位。因此，定位销与其相配合的孔的公差相同，即公差为h7。

由于4是自由公差，因此满足公差要求。 2.夹具设计及操作的简要说明

如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率，避免干涉，降低劳动强度。。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比，由于切削力较小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求，并且避免复杂夹紧机构带来的结构庞大，旋转加工过程中不会干涉。

四、参考文献

1. [1]艾兴、肖诗纲.切削用量手册[M].北京：机械工业出版社，1985

订做 机械制造基础课程设计 工艺及夹具设计

联系QQ 834308595

- 17 -

第二篇：机械制造工艺学课程设计-CA6140车床拨叉(831007)工艺规程及钻φ22的钻床夹具(全套图纸)

目

录

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

1 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

1 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：

1 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。

2 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。

2 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。

3 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。

3 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

54 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

,

5 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

6 (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

1 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。

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导。

第三篇：(带cad图)CA6140车床钻￠20孔钻床夹具设计

机电及自动化学院

专业课程综合设计

设计题目：CA6140车床钻￠20孔钻床夹具设计

专 业： 学 号 姓 名： 指导老师：

2014年1月16日

专业课程综合设计

目 录

1、任务介绍 ……………………………………………… 1

2、加工方案分析………………………………………………2

3、夹具设计 ……………………………………………… 3 3.1、定位方案选择 …………………………………………3 3.

2、定位误差分析 ……………………………………… 4 3.3、夹紧力的计算…………………………………6

4、夹具优缺点 ………………………………………………… 10

5、总结 ………………………………………………… 11

6、参考文献 ………………………………………………11

7、附件 ……………………………………………… 11

专业课程综合设计

CA6140车床钻￠20孔钻床夹具设计说明书

1.任务介绍：

图1 CA6140车床钻￠20孔工序图

以20mm孔上端面为精基准，钻扩铰精铰20mm孔，保证垂直精度误差不超过0.05mm，孔精度达IT7。

2、加工方案分析

本夹具将用于Z525立式钻床。钻头选用高速钢麻花钻。利用本夹具主要是钻20mm孔，且孔与端面有位置精度要求。在本工序中 ，主要考虑保证其位置精度并提高劳动效率，及降低劳动强度。

零件材料为HT200，铸件毛坯。

1.由零件图可知，20mm孔与其上下端面均有一定的垂直度要求，在本工艺中上下端面已铣并达到一定精度，故采用20mm孔的上端面为主要定位基准。

2.夹紧机构选择

此零件的可夹面较少且可夹面的面积不大，经考虑故采用转动压板机构进行夹紧。

专业课程综合设计

3.夹具设计

3.1、定位方案

方案：以20mm孔的上端面为主要定位基准，以V型块、定位衬套、削边销定位，设计专用夹具。

图2 工序图

3.2、定位误差分析 3.2.1影响加工精度的因素

(1))定位误差的计算：

定位误差是指由于定位不准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三分之一，或满足装夹+对定+过程≤T，即可认为定位方案符合加工要求。

定位误差是由于工件在夹具体(或机床上)定位不准确而引起的加工误差。定位误差主要的来源有两方面：(1)由于工件的定位表面或夹具上的定位元件制作不准确引起的定位误差，

专业课程综合设计

称为基准位置误差。(2)由于工件的工序基准与定位基准不重合而引起的定位误差，称为基准不重合误差。

对于钻孔产生定位误差的原因有两个：一个是心轴，一个是个钻模套。由于端面是经过精加工了的，基准是重合的，所以在端面上的定位误差不存在。

(a)基准不重合误差

由于设计基准为内孔轴线，定位基准是心轴轴线，二者是重合的，所以心轴的基准不重合误差：jb1

(b)基准位移误差

由于心轴垂直放置，工件可与心轴任意边接触，此时基准位移误差：

jw1Dd(c)心轴定位误差

所以心轴定位误差等于心轴基准不重合误差和基准位移误差的总和：dw1jb1+jw100.0810.081mm

(d)钻模套定位误差:

钻模套固定在钻模板上，故存在一个与地面的垂直度误差，且由于钻套安装过程中会与心轴产生一定同轴度误差，所以钻模套的定位误差：(e)总定位误差: 综上所述总的定位误差为：

dw21+20.050.050.01mm

dw1+dw20.0810.010.091mm

3.2.2夹紧力的计算

由于主切削力起着帮助夹紧工件的作用，所以当其他切削分力较小时，通常可以不必计算，仅需较小的夹紧力来防止工件在加工过程中产生的振动和转动。

根据(《机械加工工艺手册》 李洪 主编 )表2.4-69

专业课程综合设计

根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ9. 进给量 查《机械加工工艺师手册》表28-13，取f=0.13mm/r

钻孔时的切削力为： F427Df0.8kp

42790.130.81.

2901.58 N

选3.4、通过夹具定位方案选择以及定位误差分析，可以设计出具体的夹具。所设计的夹具总装图如下图3所示：

图3夹具装配CAD平面图

专业课程综合设计

专业课程综合设计

图4：夹具装配图三维模型

4、夹具优缺点

4.1、夹具的优点

1、零件的结构比较简单，没有复杂的零部件，加工精度要求也不是很 高，易于制造，成本低廉。

2、该夹具装配简单，只需要通用的装配工具即可装配夹具。

3、该夹具非标准件较少，连接件均为标准件互换性好。

4.2、夹具的缺点

1、该夹具的功能单一，只能加工单一尺寸、单一类型的零件。

2、零件的装卸不是很方便，效率不是很高。

5、总结

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，夹具要保证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还需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

专业课程综合设计

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好了很好的准备工作;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像，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很多的不足之处，还恳请老师您予以指导和指正。

6、参考文献

【1】、王先逵主编，机械制造工艺学，机械工业出版社，北京，2006。 【2】、李洪主编， 《机械加工工艺手册》

【3】、李军主编，互换性与测量技术基础，华中科技大学出版社，武汉，2007。 【4】、鲍泽富.吴春燕.康晓清主编, 画法几何与工程制图 【5】、沈莲主编，机械工程材料，机械工业出版社，北京，2007。 【6】、吴拓编著，简明机床夹具设计手册，化学工业出版社，北京，2010 7 附 件

附 件2 夹具装配总图 附 件3 夹具体零件图

第四篇：11机制工艺及夹具设计

中 州 大 学

机械制造工艺与夹具

课程设计说明书

设计题目： 设计 零件的 机械加工工艺规程及工艺装备

(生产纲领：4000件)

班 级： 设 计 者： 指导教师： 评定成绩：

设计日期： 年 月 日至 年 月 日

目

录

设计任务书……………………………………………………………………

一、零件的分析………………………………………………………………

二、工艺规程设计…………………………………………………………… (一)确定毛坯的制造形式………………………………………………… (二)基面的选择…………………………………………………………… (三)制定工艺路线………………………………………………………… (四)确定加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定……………………… (五)确定切削用量及基本工时……………………………………………

三、专用夹具设计…………………………………………………………… (一)设计主旨……………………………………………………………… (二)夹具设计………………………………………………………………

四、课程设计心得体会……………………………………………………… 参考文献………………………………………………………………………

中 州 大 学

机械制造工艺与夹具课程设计任务书

设计题目： 设计 零件的

机械加工工艺规程及工艺装备

(生产纲领：4000件)

设计内容：

1、产品零件图

2、产品毛坯图

1张 1张 1套 1套 1张 2-3张 1份

3、机械加工工艺过程卡片

4、机械加工工序卡片

5、夹具装配图

6、夹具主要零件图

7、课程设计说明书

班 级： 设 计 者： 指导教师： 评定成绩：

年 月 日

第五篇：机械工装夹具设计

机械工装夹具设计 课程设计说明书

题 目： 杠杆臂的夹具设计 二级学院： 机电工程学院 专 业： 数控技术 班 级： 数控1501

指导教师： 何延钢

湖南汽车工程职业学院机电工程学院

2017年3 月30 日

目 录

序言......................................................................................... 一(夹具设计)...............................................................

1.1任务说明...............................................................

1.2夹具设计目的 ........................................................

1.3定位基准的选择................................ 1.4定位元件的选择................................. 1.5定位分析及定位方案确........................... 1.6钻模板及钻套的设计............................. 1.7夹紧装置设计................................... 1.8夹具体设计..................................... 1.9夹具设计及操作的简要说明....................... 二(课程设计心得体会)............................. 三(参考文献).................................

序言

机床夹具设计课程是我们在大学里的基础，这门课程是在很多专业课之后上的，这是我们进行毕业设计之前对各种课程一次深入的学习。

我希望能通过这次课程设计对自己的设计方面有一定的提高，对

自己的思维能力有一个锻炼，从锻炼中分析自己的问题，解决自己的问题能力。

1夹具设计 1.1任务说明

设计一个完整的直接为10孔、和13孔的夹具

1.2夹具设计目的

根据零件的大小设计一套好的夹具，会让量产更快，生产跟方便。

1.3定位基准的选择

加工杠杆臂上两个相互垂直的φ10mm和φ13mm孔。

1.4定位元件的选择

可调支承钉：限定Z方向的转动

用一辅助支承来提高工件的安装刚度和定位的稳定性

1.5定位分析及定位方案确

根据零件的构造，最容易想到的是以Φ22mm的孔为定位基准，这样可以避免基准不重合误差，同时可以限定可以限定四个自由度。再用一个螺母限定零件的上下窜动的自由度和用一个支撑钉限定零件沿Φ22mm中心线转动的自由度就可以实现完全定位。

1.6钻模板及钻套的设计

孔φ10mm和φ13mm，一次钻孔就可达到要求，因此采用固定式钻套。

根据工件和夹具体的结板，固定式钻模板虽然有时装卸工件不便，但它结构简单、制造方便、定位精度高。

1.7夹紧装置设计

根加了刚性，零件夹紧变形也小，但对于另一个加工面较远，为提高刚性，故采用辅助定据零件的定位方案，采用锁紧螺母和开口垫圈来实现快速锁紧夹紧机构，它与一个加工面位置靠近，增位元件来固定，该设计采用了螺旋辅助支承。

1.8夹具体设计

1.9夹具设计及操作的简要说明

以一个直径为10的孔和13的孔设计一套夹具，先设计两个钻模板，在设计一个定位原件，在设计一个夹具体，然后进行装配。设计出一个完整的杠杆臂的夹具设计。

2课程设计心得体会

本次的《机械制造工艺》课程设计让我又才重新学会一门新的内容，

我学会了很多夹具设计的基础，没有这个基础我永远都不回忆成功的喜悦。这次的设计我基本上是满意的，因为这是我在此之前我总是莫名其妙感到茫然，不知道从何下手。或者是产生了干脆抄袭别人的想法，但是这一次何老师制定的这个计划，每一天都有布置的任务， 这样子我感觉从一定程度上避免了同学不自己动脑的坏习惯，虽然杜绝不掉，但是我相信经过这次的课程设计后会有更多的同学愿意自主的完成自己的作业和老师分给我们的任务。而不再愿意抄袭别人的。 通过这次的课程设计使我明白了一个良好的设计思路往往可以省掉一大半的时间，所以我感觉今后不论设计什么，一定要在设计思路上下工夫，哪怕前期很慢很慢，但是一旦有了思路那么后期的制作就会势如破竹，会节省很大一部分的时间的。所以我建议同学们以后一定要在这方面下工夫。还有在绘制各种零件图或毛坯图的时候，一定要细心不能马虎一点，因为这些图都比较烦琐，所以必须一步一步来，不可贪图方便。本次的课程设计，老师要求得很严格，但是老师为了辅导我们不懂的问题不厌其烦的把我们不懂的问题讲了一遍又一遍，真的很感谢老师为我们这么的尽心和尽责。我们一定不会辜负老师的期望，一定会努力的学好每一门知识，不能有骄傲和自满的情绪。更加努力的完善和充实自己，为自己的美好明天努力奋斗。在最后仍然要再次谢谢老师对我们辛勤的辅导，我们一定不会辜负您的期望，请您放心。

老师您辛苦了!谢谢您!

参考文献

[1]：范崇洛主编 机械加工工艺学 东南大学出版社 2009年 [2]：胡兆国主编 机械加工基础 西南交大出版社、 2007年 [3]：傅水根主编 机械制造工艺学基础 清华大学出版社 2011年 [4]：冯辛安主编 机械制造装备设计 机械工业出版设 2004年 [5]：王春福主编 机床夹具设计手册 上海科学技术出版社 2000年