CA10B前刹车调整臂外壳钻12孔夹具设计（全套图纸） .doc

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1、全套图纸等，加174320523 各专业都有目录 绪论11 零件的分析22 工艺规程设计32.1确定毛坯的制造形式32.2基面的选择52.3制定工艺路线72.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定103 夹具设计203.1钻12孔夹具设计203.2 定位基准的选择213.3切削力和夹紧力计算223.4定位误差的分析233.5 夹具设计及操作的简要说明25参考文献26致谢2720绪 论毕业设计在我们大学的全部基础课、技术基础课之后进行的，这是我们在进行毕业设计对所学各课程的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。另外在做完这次毕业设计之后，我得

2、到一次在毕业工作前的综合性训练，我在想我能在下面几方面得到锻炼： （1）运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。（2）提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。（3）学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。 就我个人而言，我希望通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，为今后参加祖国的

3、“四化”建设打一个良好的基础。由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教，本人将表示真诚的感谢！1 零件的分析前刹车调整臂外壳共有两处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：1.以60mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：82mm孔的上下两表面，其中主要加工表面为H7mm通孔。2.以12mm孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：镗60孔，30其两端面，13孔锪16沉孔，螺纹顶面及攻M10以及5孔3.拉26H11的槽这一组加工表面包括：此槽的端面,底面，16H11mm的槽两侧面。第四章 工艺规程设计2 工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为KT350。考虑零件在机床

4、运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸件毛坯。2.2基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中回问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。（1）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32孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一V形块，一圆柱销，一支撑钉，一平面定位，然后进行铣削。（2）精基准的选择。主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工

5、序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。2.3制定工艺路线 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要求能得到合理的保证,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。（1）工艺路线方案一工序一 铣8232上下端面，工序二 镗60孔工序三 粗铣30孔左右两端面。工序四 铣螺纹孔顶面工序五 钻、铰，精铰12孔，孔的精度达IT7。工序六 钻13孔锪沉头16孔工序七 钻8.5的螺纹底孔，攻深10的M10螺纹孔工序八 钻5个4.3孔工序九 拉宽

6、26的槽工序十 检验，入库上面的工序加工不太合理，因为由工件零件图我们知道应该先加工12孔，那样后面工序加工定位方便，效率高，其先镗60孔，后面工序加工定位相对较难，对设备有一定要求。且看另一个方案。（2）. 工艺路线方案二工序一 铣8232上下端面，工序二 钻、铰，精铰12孔，孔的精度达IT7。工序三 粗铣30孔左右两端面。工序四 铣螺纹孔顶面工序五 镗60孔工序六 钻13孔锪沉头16孔工序七 钻8.5的螺纹底孔，攻深10的M10螺纹孔工序八 钻5个4.3孔工序九 拉宽26的槽工序十 检验，入库虽然工序仍然是十步，但是效率大大提高了。工序一和工序二比起工艺路线方案二快了一倍。以上工艺过程详见

7、图3。2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“CA10B前刹车调整臂外壳”；零件材料为KT350，硬度150HBW，毛坯重量2.5kg，生产类型为中批量，铸造毛坯。据以上原始资料及加工路线，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）外圆表面（R41）考虑其零件外圆表面为非加工表面，所以外圆表面为铸造毛坯，没有粗糙度要求，因此直接铸造而成。（2）外圆表面沿轴线方向长度方向的加工余量及公差（12，60端面）。查机械制造工艺设计简明手册（以下称工艺手册）表3.126，取12，60端面长度余量均为2.5（均为双边加工）铣削加工余量为：粗铣 2mm精铣 0.5mm（3）. 内

8、孔（60已铸成50的孔）查工艺手册表2.22.5，为了节省材料，取60孔已铸成孔长度余量为5，铸成孔直径为55mm。工序尺寸加工余量：镗孔 2.5mm(5).螺纹孔顶面加工余量铸出螺纹孔顶面至60孔轴线且平行轴线方向72mm的距离，余量为1.5 mm工序尺寸加工余量：精铣 1.5 mm (6). 其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为中批量生产，应该采用调整加工。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认。2.5确立切削用量及基本工时工序I 以R41上下表面互为基准，铣8232上下端面工步一：以R41下表面互为基准，铣8232上端面1. 选择刀具刀具选取高速钢端铣刀，刀片采用

9、YG8,，。2. 决定铣削用量1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成2） 决定每次进给量及切削速度 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 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取3） 计算工时切削工时：，则机动工时为工步二：以R41上表面互为基准，铣8232下端面与工步一相同工序II 以R41下表面为基准，钻、铰，精铰12孔，孔的精度达IT7。工步一钻孔至10确定进给量：根据参考文献表2-7，当钢的，时，。由于本零件在加工10孔时属于低刚度零件，故进给量应乘以系数0.75，则根据Z525机床说明书，现取切削速度：根据参考文献表2-

10、13及表2-14，查得切削速度所以 根据机床说明书，取，故实际切削速度为切削工时：，则机动工时为工步二：粗铰切削用量如下：粗较：选高速钢铰刀1）确定进给量f根据表3.4-5，取f=（0.70.8）*0.7mm/r=0.490.56mm/r。根据z535型机床说明书，取f=0.57mm/r2)确定切削速度v及n根据表3.4-34，取v=25m/min由于切削条件与上表不同，故应该乘以以下修正系数：故3)计算工时:粗铰孔： 工步三:精铰切削用量如下：精较：选高速钢铰刀1）确定进给量f根据表3.4-5，取f=（0.70.8）*0.7mm/r=0.490.56mm/r。根据z535型机床说明书，取f=

11、0.57mm/r2)确定切削速度v及n根据表3.4-34，取v=25m/min由于切削条件与上表不同，故应该乘以以下修正系数：故3)计算工时:精铰：选高速钢铰刀 工序III 粗铣30孔左右两端面。工步一：铣30左端面1. 选择刀具刀具选取高速钢端铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量4） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成5） 决定每次进给量及切削速度 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 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取6） 计算工时切削工时：，则机动工时为工步二:铣30右端面与左端面相同工序IV 铣螺纹孔顶面1.

12、选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式面铣刀，刀片采用YG8,，。2. 决定铣削用量7） 决定铣削深度 因为加工余量不大，一次加工完成8） 决定每次进给量及切削速度 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 ，则按机床标准选取750当750r/min时按机床标准选取9） 计算工时切削工时：，则机动工时为工序V 镗60孔工步1 粗镗60孔1加工条件加工要求：粗镗60孔，单侧加工余量Z=2.5mm。机床：选用T740镗床和专用夹具。刀具：硬质合金单刃镗刀。2、选择切削用量（1）选择切削深度由于单侧加工余量Z=2.5mm，故可在一次镗去全部余量，则。(2)选择进给量根据【

13、6】实用机械加工工艺手册（以下简称工艺手册）表11-313，查得粗镗时，硬质合金刀头，加工材料铸铁：=40-80m/min f=0.3-1.0mm/r选择则 根据简明手册表4.2-204.2-61，选择，。（3）计算基本工时 根据公式，式中，当加工一个孔时， 故有=0.27min工序VI 钻13孔锪沉头16孔工步一 钻13孔1、加工条件加工材料: HT200，硬度200220HBS，铸件。工艺要求：孔径d=13mm。通孔机床：选用Z3025摇臂钻床和专用夹具。2、选择钻头选择高速钢麻花钻头（如图3所示），其直径 =13mm钻头几何形状为（根据切削用量手册表2.1及表2.2）：标准钻头，后角，横

14、刃长度，弧面长度。3选择切削用量（1）选择进给量按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，当铸铁硬度200H有。（2）计算切削速度根据切削用量手册表2.15，当铸铁硬度=200220HBS时， , 时，。 切削速度的修正系数为：，故 = =331r/min 根据Z525钻床技术资料（见简明手册表4.2-12）可选择， 。4计算基本工时根据公式式中，l=84mm，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得， L=（84+6）mm=90mm 故有： 工步二：锪孔 16mm孔根据有关资料介绍，利用钻头进行扩钻时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔时的进给量与切削速度之关系为 式中的

15、、加工实心孔进的切削用量. 现已知 =0.36mm/r (切削手册)表2.7 =42.25m/min (切削手册)表2.131) 给量 取f=1.50.36=0.51mm/r 按机床选取0.5mm/r2) 削速度v=0.442.25=16.9m/min. 3) 定机床主轴转速ns= 271.8r/min与271.8r/min相近的机床转速为275r/min。现选取=275r/min。所以实际切削速度=5) 削工时，按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=2mm; =2mm; =0mm; t= =0.029(min)工序VII 钻8.2的螺纹底孔，攻深10的M10螺纹孔钻M10螺纹孔的切削用量

16、及基本工时的确定钻底孔，攻螺纹M10mm。工步一：钻底孔： 选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 按机床选取 基本工时：攻螺纹M10mm： 选择M10mm高速钢机用丝锥 等于工件螺纹的螺距，即 = 按机床选取 基本工时：工序VIII 钻5个4.3孔工步 1 钻5-4.3孔1、加工条件 加工材料: HT200，硬度200220HBS，铸件。 工艺要求：孔径d=4.3mm，孔深l=32mm通孔，精度H7,用乳化液冷却。 机床：选用Z525钻床和专用夹具。2、选择钻头（如图3所示），其直径钻头几何形状为（根据切削用量手册表2.1及表2.2）

17、： ，后角，横刃长度，弧面长度。 3选择切削用量（1）选择进给量1）按加工要求决定进给量：根据切削用量手册表2.7，当铸铁硬度200HBS，当时，有。 孔深修整系数，则：2）按钻头进给机构强度决定进给量：根据切削用量手册表2.8，当灰铸铁硬度=200220HBS，钻头强度允许的进给量。3）按机床进给机构强度决定进给量：根据切削用量手册表2.9，当灰铸铁硬度，机床进给机构允许的轴向力3420N时，进给量为。从以上三个进给量比较可以看出，受限制的进给量是工艺要求，其值为。根据Z525钻床技术资料，选择。由于是加工通孔，为了避免即将钻穿时钻头折断，故在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。由切削用

18、量手册表2.19可查钻孔时的轴向力,当f=0.25mm，时,轴向力.轴向力的修整系数均为1.0,故。根据Z525钻床技术资料（见简明手册表4.2-11），机床进给机构强度允许的最大进给力为所以选择.。（2）查钻头磨钝标准及寿命根据切削用量手册表2.12，当时，钻头后刀面最大磨损量取为0.6mm，寿命。（3）计算切削速度根据切削用量手册表2.14，当铸铁硬度=200220HBS时，由表2.13，得 ，标准钻头的进给量，。切削速度的修正系数为：，故 = =538r/min根据Z525钻床技术资料（见简明手册表4.2-36）选择（4）检验机床扭矩及功率 根据切削用量手册表2.20，当，扭矩的修正系数

19、均为1.0，故。根据Z3025型摇臂钻床技术资料（见简明手册表4.2-11），。根据切削用量手册表2.23，当铸铁硬度=200220HBS，进给量，时，。 根据Z525钻床技术资料（见简明手册表4.2-11） 由于，故选择的切削用量可用，即 ，n=，。4计算基本工时根据公式式中，l=32，入切量及超切量由切削用量手册表2.29查出，计算得=0.38min 故该工步（钻5-4.3孔）总工时：25 0.38=1.9min。工序IX 拉宽26的槽单面齿升：根据有关手册，确定花键拉刀的单面齿为0.06mm拉削速度： 根据机械加工工艺师手册表321 灰铸铁硬度大于180HBS，拉刀速度分组：二，槽表面粗

20、糙度为6.3，拉削速度范围：4.53.5v=0.06m/s(3.6m/min)拉削进给量： 根据机械加工工艺师手册表323，拉刀型式矩形齿拉刀，灰铸铁 f=0.040.1切削工时 未知拉刀长度公式： t=Zblk/1000vfzZ式中： Zb 单面余量1.5mm(由21mm拉削到25mm)； L 拉削表面长度，80mm； 考虑校准部分的长度系数，取1.2； k 考虑机床返回行程系数，取1.4 ； v 拉削速度（m/min）； fz 拉刀单面齿升； Z 拉刀同时工作齿数，Z=l/p；P=(1.25-1.5)sqrt80=1.35sqrt80=12mm拉刀同时工作齿数z=l/p=80/127其本工

21、时 Tm=1.5801.21.4/10003.60.067=0.13(min)工序X 检验，入库 3 夹具设计3.1钻12孔夹具设计本夹具要用于钻12孔，粗糙度为6.3，加工要求精度不高，因此，在本道工序加工时，我们应首先考虑如何提高生产效率，降低劳动强度。3.2 定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。

22、此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度，本道工序为第一道工序，粗基准的选择非常重要，设计本道工序的夹具，以82下表面，一固定V型块，一活动V型块，作为定位夹具。为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用一活动V型块作为夹紧机构。3.3 切削力及夹紧力计算 由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由切削手册得：钻削力 式（5-2）钻削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得F=26X12XX=1664NT=10XXX=46379N.mm本道工序加工工艺孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧

23、立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。3.4定位误差分析一批工件在卡具中定位时，各个工件所占据的位置不完全一致，因此使加工后，各工件加工尺寸的不一致，而形成误差，即工件定位时造成的加工表面相对工序基准的误差。形成原因有两个，一是由于定位基准与设计基准不重合而造成。二是定位基准与限位基准不重合而造成。（1） 定位元件尺寸以及公差的确定。本夹具主要定位元件为V型块和大平面。其中V型块和大平面保证了孔的尺寸精度（2） 活动V型块是可以滑动的，防止形成过定位。 夹具设计及操作的简要说明，如前所述，在设计夹具时为了降低成本，应采用手动加紧装置，本道工序的钻床就是选用了手

24、动加紧，在本工序中的夹具主要用来钻12孔，此孔有精度和垂直度要求，所以在本道工序加工时，应先考虑这些要求，其次是如何降低成本。在进行装夹时先将工件从侧面装入夹具体中，V 型块和外圆接触，同时与支撑板接触形成平面定位，当确定定好位后，即可拧紧螺母加紧。夹具体钻模板上配有钻套，衬套，可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀。3.5 夹具设计及操作简要说明 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。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择了一固定销，一活动V型块夹紧方式。本工序为铣切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。本夹具的最

25、大优点就是结构简单紧凑。夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。夹具装配图如下夹具体附图如下总 结课程设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们踏入设计打下了好的基础。课程设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此同学们非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学院

26、给我们的这次设计的机会，它将是我们毕业设计完成的更出色的关键一步。 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，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4.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5.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6.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致 谢这次课程设计使我收益不小，为我今后的学习和工作

27、打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次课程设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。2526