《机械制造技术课程设计-传动轴突缘叉加工工艺及钻4-M8孔夹具设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造技术课程设计-传动轴突缘叉加工工艺及钻4-M8孔夹具设计.docx（25页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、前言21、零件的分析31、1零件的作用31、2零件的工艺分析32、工艺规程设计42、1确定毛坯的制造形式42、2基面的选择42、2、1粗基准的选择42、2、2精基准的选择42、3制定工艺路线42、3、1工艺路线方案一42、3、2工艺路线方案二52、3、3工艺方案的比较与分析52、4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定62、5确定切削用量及基本工时?3、夹具设计21.3、1问题的提出213、2夹具设计213、2、1定位基准的选择21.3、2、2切削力及夹紧力计算213、2、3定位误差分析223、2、4夹具设计及操作的简要说明224、心得体会245、参考文献25本次课程设计是在学习完机械制造技术
2、基础等课程后进行的一次实践环节使我对专业知识、技能有了进一步的提高，为以后从事专业技术的工作打下基础。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量、节约能源、降低成本的重要手段然而夹具又是制造系统的重要组成部分，不论是传统制造，还是现代制造系统，夹具都是十分重要的。因此，好的夹具设计可以提高产品劳动生产率，保证和提高加工精度，降低生产成本等，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。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，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及
3、知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。不足之处还请各位老师给予批评与指正。1、零件的分析1. 1零件的作用题目所给的零件是解放牌汽车底盘传动轴上的突缘叉，它位于传动轴的端部。主要作用是传递扭矩，使汽车获得前进的动力。零件的两个叉头),O27部位上有两个39-的孔,用以与轴与十字轴相连,起联轴节的作用O1.2零件的工艺分析CAIOB传动轴上的突缘叉共有两处加工表面，其间有一定位置要求，分述如下：+0,0241 .以639。5为中心的加工表面+0.0240这一组加工表面包括：639-。5的孔及其倒角，尺寸为
4、118-。.。51的与两个+0.024孔639-。5相垂直的平面，还有在平面上的两个M8螺孔。其中，主要加中表面40.027为3943。的两个孔。2 .以695为中心的止口表面这一组加工表面包括：695)。7止口外圆环表面，及其上下两个端面。这两组表面有一定的位置度要求：+0,02439。5两孔的同圆度公差为0.1；+0.024+0.024639-。讥5两孔端面与39-0仇5两孔中心联线的垂直度公差为0.1；+0.024039-两孔中心联线与695-0054止口端面的平行度公差为0.01；+0.0240039-。5两孔端面与95-oQ54止口端面基准中心的对称度为0.15.由上面分析可知，加工
5、时应先加工一组表面，再以这组加工后表面为基准加工另外一组。2、工艺规程设计2. 1确定毛坯的制造形式零件材料为45钢。考虑到汽车在运行中要经常加速及正、反行驶，零件在汽车行驶过程中经常承受交变载荷及冲击性载荷，因此应该选用锻件，以使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。由于零件年产量为2050件，已达中批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用模锻成型。这有利提高生产率、保证加工精度。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。2.
6、2.1粗基准的选择。根据保证加工表面加工余量合理分配的原则，如果要求保证工作某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准，现选取叉口作为粗基准，利用一圆环支承这两个叉耳作主要定位面，限制5个自由度，再以一定位销限制剩下的1个自由度，达到完全定位,然后进行铳削。2.2.2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得出发点,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工卡具,并尽量使工序集中来
7、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。2.3.1工艺路线方案一工序一粗铳39mm两耳孔外端面工序二粗车95止口三个面及其倒角工序三钻四个孔012及其倒角工序四钻039mm两耳孔工序五扩039mm两耳孔及倒角工序六精车95止口三个面及其倒角工序七精、细镶孔039及其倒角工序八磨。39孔上两端面工序九钻螺纹底孔4-M8mm工序十攻螺纹4-M8工序H一去毛刺工序十二清洗工序十三终检2.3.2工艺路线方案二工序一粗、精车695止口三个面及其倒角工序二粗铳39mm两耳孔外端面工序三钻四个孔。12及其倒角工序四钻4个M8的螺纹孔工序五攻螺纹4-M8工序六钻039mm两耳孔工序七
8、扩039mm两耳孔及倒角工序八精、细镣孔。39及其倒角工序九磨”39耳孔上两端面工序十去毛刺工序十一清洗工序十二终检2.3.3工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加639孔上两端面；而方案二则是先加工695止口三个面及其倒角。两比较可以看出，先加工039孔上两端面，是以止口平面的内孔及平面为定位的，能够保证工作某重要表面加工余量均匀，保证对称度、平行度要求，且定位及装夹都比较方便。再之，方案二钻螺纹孔在钻”39孔之前，很容易受到钻大孔时的作用力而变形。综合考虑以上步骤，最后的加工路线确定如下：工序一粗车止口和端面1 .粗车端面至中95mm2 .粗车法兰面至105mm3 .
9、粗车95mm圆柱面4 .半精车法兰盘端面5 .半精车95圆柱面6 .倒角c.5工序二粗铳法兰台面工序三钻4x214.5孔工序四粗铳39mm端面工序五第一次钻中39mm孔工序六第二次钻力39mm孔工序七扩力39孔工序八精镣39mm孔工序九钻螺纹底孔工序十攻螺纹4xM8工序十一磨叉部端面工序十二去各部分锐边及毛刺工序十三终检2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定突缘叉，零件材料为45钢，硬度163196HB,毛坯重量约为2.5kg,生产类型中批量，模锻毛坯。据以上原始数据及加工路线，分别确定各家工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1.695mm止口平面的加工余量及公差(1)查机械制
10、造工艺设计简明手册表2.2-10中公式知,估算得锻件复杂系数S2,且零件表面粗糙度Ra为6.3,查机械制造工艺设计简明手册表2.2-25,可得止口的加工余量为1.7-2.2,现取Z=2mm0则得95端面的加工余量为Zl=2+(33-31.5)=3.5mm,95止口台肩的加工余量为Z2=2+(105-95)2=7mm,105端面的加工余量为Z3=2+(33-29)=5mm,查机械制造工艺设计简明手册表2.2T4得其极限偏差为MmnL(2)查机械加工余量手册表5-25,可得端面精加工余量为L6mm(3)95止口台肩粗车加工余量为7T.6=5.4mm,95端面粗车加工余量为3.5mm,105端面粗车
11、加工余量为5-1.6=3.4mm0加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度Ra(m)工序公差95端面粗车3.5ITll31.5500.2295止口台肩粗车5.4ITll96.6500.22精车1.6IT8956.30.054105端面粗车3.4ITll30.6500.22精车1.6IT7296.30.054+0.0272 .两内孔39oomm(耳孔)毛坯为实心，不冲出孔，孔公差为0.027-(-0.010)=0.037mm,IT=8,两内孔精度要求界于查机械加工余量手册表5T7,确定工序尺寸及余量为：钻孔：37mm2Z=12mm扩孔：38.7mm2Z=1.7mm+0,024精镶：39
12、-ooi5mm2Z=0.2mm加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度Ra(JUm)工序公差40.02739010钻孔25ITll250.16钻孔12ITll37500.16扩孔1.7ITlO38.76.30.10精镇0.2IT8396.30.062+0.0243 .39-o(H5二孔外端面加工余量及公差(20,50端面)。(1)查机械制造工艺设计简明手册表2.2T0中公式知,估算得锻件复杂系数S2,材质系数取Ml,按机械制造工艺设计简明手册表2.2-25,则二孔外端面的单边加工余量为L7-2.2,现取Z=2mm.锻件的公差,按机械制造工艺+1.4设计简明手册表2.2T4,锻件偏差为
13、6mm.(2)查机械加工余量手册表5-27,可得磨削余量:单边Z=O.2,磨削公差0.039mm.(3)铳削余量:铳削的公称余量(单边)为：Z=2.0-0.2=1.8mm铳削公差：现规定本工序(粗铳)的加工精度为ITll级，因此可知本工序的加工公差为0.22mm。40.027所以639人。1。二孔外端面加工余量及公差如下：加工表面加工内容加工余量精度等级工序尺寸表面粗糙度Ram)工序公差118mm毛坯21222.0粗铳1.8ITll118.46.30.22磨削0.2IT81186.30.0392.5确定切削用量及基本工时工序一：加工。95止口三个面及其倒角一，粗车95止口三个面及其倒角1 .加
14、工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS模锻。加工要求：粗车小95止口三个面及其倒角机床：C620-1卧式车床（查机械制造工艺设计简明手册表4.27）刀具：成形车刀（查机械制造工艺设计简明手册表3.11）刀片材料：W18Cr4V2 .计算切削用量1）背吃刀量：+1.2由前面已知毛坯的加工余量为7-6mm,所以最大加余量为8.2mm,粗加工余量为5.4Inln,据指导教程表5-2,当材料为碳钢时粗车与=6.5-10%.取%=5.9如一次加工。2）进给量：据金属切削速查速算手册表5-29,当材料为碳钢时粗车于=0.5-0.7mmr.取，=0.7mmr3）切削速度：按金属切削速查速算
15、手册表5-37,当材料为碳钢时粗车的速度为60-75mmin,取v=72mmin.3 .确定机床主轴转速：= 218(rmin)l(XX)vr_I(XX)723.144,-3.14x1054 .切削工时：按机械制造工艺设计简明手册表6.21知:。=O 恤，1=4mm L = 5mm5mm=0.08 minL+/3+/254O5fii0.81975 .粗车止口的倒角由于对倒角的精度要求不高，所以只需一次走刀二，半精。95止口三个面及其倒角1 .加工条件加工要求：精车695止口三个面工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS模锻。机床：C620-1卧式车床（查机械制造工艺设计简明手册表4.2
16、14）刀具：硬质合金车刀（查机械制造工艺设计简明手册表3.11）刀片材料：W18Cr4V2 .计算切削用量1）背吃刀量：由前面即=。3-2府7已知：精加工余量为.6mn,据指导教程表5-2,当材料为碳钢时精车.取程二04如，2）进给量：据指导教程表5-2,当材料为碳钢时粗车/二0.l-0.3mmr.取/=0.2mmr3）切削速度：按指导教程表5-2,当材料为碳钢时粗车的速度为60-75mmin,取v=120m/min3 .确定机床主轴转速=364(rrrrin)100Ovt10001203.143.14x1054 .切削工时，按机械制造工艺设计简明手册表6.21知:I2=lnn,4=mmL=2
17、4mm&-ruu1.+2+24+4+10+50.8364工序二：粗铳法兰台两端面1 .加工条件工件材料：45钢加工要求：粗铳法兰台两端面，粗糙度为Ral2.5机床：X62卧式铳床（查机械制造工艺设计简明手册表4.28）。刀具：镶齿套式铳刀，D=80mm,d=27,L=36mm,齿数为10（查机械制造工艺设计简明手册表3.137）2 .计算切削用量粗铳法兰台两端面，最大的加工余量为2.5mm,1）进给量：据金属切削速查速算手册表57,/=0.08mz0.15mmz现取/=0.12mmz2）切削速度：确定y=39.2mmin.（指导教材表59）采用高速钢镶齿铳刀，d-=80m,齿数为10。则4=1
18、00OU/叫=159（rmin）现采用X62卧式铳床，根据机床使用说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.239),取心=150rmin,故实际切削速度为mlu.nw乃X80X150U=1000=100O=37.68(mmin)当M=i50rInin时，工作台的每分钟进给量力应为fm=fzznw=ot1210150=180(mmmin)查（机械制造工艺设计简明手册表440）,取力=190mmmin,3 .切削工时：查机械制造工艺设计简明手册表6.2-7知：由于是粗铳，故整个铳刀刀盘不必铳过整个工件，可得出铳刀的行程/+/,+4=i20mmj则机动工时为=120190*=0. 63min_/+/)
19、+Z2tm7Jm工序三：钻法兰盘四个孔14.5mm及倒角由于对内孔的表面的精度要求很低，并且根据经济精度要求，所以可采用一次钻孔。1 .加工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS、模锻。加工要求：钻孔14.5,粗糙度为Ra=12.5机床：Z535机床（查机械制造工艺设计简明手册表4.214）。刀具：高速钢麻花钻刀具（查机械制造工艺设计简明手册表3.15）。2 .计算切削用量1）进给量:根据金属切削速查速算手册表5-56,当碳钢的强度为4为0.52-0.7OGP氏。=14.5mm时，了=0.120.2Ommr0由于本零件在加工中14.5mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.
20、75,则f=（0.120.20）X0.75=0.090.15mmr根据Z535机床说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.216）,现取-f=0.llmm/r2）切削速度：根据指导教程表522,查得切削速度u=20mmmin0所以1-100O204=血W=TrX14.5=530rmin根据机床说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.2-15）,取盘=530rmin,故实际切削速度为v=20mmmin3）计算工时：按机械制造工艺设计简明手册表6.25知：=12mm=9mm4=3mm/+4+乙12+9+3tm=nwJ=530x0.11=0.4Imin所以加工4个法兰盘孔时间为：T=O.41*4=1.6
21、4min二.倒角Cl双面采用90锦钻。为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻孔时相同工序四：粗铳39mm两端面1 .加工条件工件材料：45钢加工要求：粗铳39mm两端面，粗糙度为Ra6.3机床：X62卧式铳床（查机械制造工艺设计简明手册表4.28）。刀具：镶齿套式铳刀，D=80mm,d=27,L=36mm,齿数为10（查机械制造工艺设计简明手册表3.137）2 .计算切削用量粗铳39mm的端面，最大的加工余量为2mm,1）进给量：据金属切削速查速算手册表57,/=0.08mmz0.15mmz现取/=0.12mmz2）切削速度:确定y=39.2mmin.（指导教材表59）采用高速钢镶齿铳刀，d-
22、=80m,齿数为10。则=100OU/皿-159（rmin）现采用X62卧式铳床，根据机床使用说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.239),取w=150rmin,故实际切削速度为clwnw乃X80X150U=1000=100O=37.68(mmin)当w=i50rInin时，工作台的每分钟进给量力应为fm=fzznw=Qt12IOX150=180(mmmin)查（机械制造工艺设计简明手册表440）,取力二190Inmmin,4 .切削工时：查机械制造工艺设计简明手册表6.2-7知：由于是粗铳，故整个铳刀刀盘不必铳过整个工件，可得出铳刀的行程1+2=120mm,则机动工时为=120190*=0
23、.63min工序五：一钻639mm二耳孔。1 .加工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS、模锻。加工要求：钻孔中25.机床：Z535机床（查机械制造工艺设计简明手册表4.214）。刀具：莫氏柄麻花钻钻头（查机械制造工艺设计简明手册表3.16）。2 .确定进给量/：根据金属切削速查速算手册表5-31,当钢的硬度4800Mpa,盘=25mm时/=0.4-0.6mmr.由于本零件在加工孔的时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数0.75,则/=（0.4-0.6）0.75=0.3-0.45（mmr）根据机床说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.216,现取f=0.28mmr.3 .切削速
24、度：根据指导教程表5-22,切削速度为：18-25mmin,取v=20mmin.所以IOQOv叫=254 r/min根据机床说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.2-15）,取-=250rmin,故实际切削速度为：_7tdvnwIOoO=19.6rmin4 .切削工时:按机械制造工艺设计简明手册表6.25知:l=27mm,=17mm/2=3mm/+/2Tml=J=0.56min以上为钻一个孔时的机动时间.故本工序的机动时间为Tm=2Tml=2*0.6-1.2min工序六：二钻39mm二耳孔。1 .加工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS模锻。加工要求：钻孔中37机床：Z535
25、机床（查机械制造工艺设计简明手册表4.214）。刀具：莫氏柄麻花钻钻头（查机械制造工艺设计简明手册表3.16）。2 .确定进给量/：根据金属切削速查速算手册表5-31,当钢的硬度4800Mpa,=25mm时/=0.4-0.6mmr.由于本零件在加工孔的时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数0.75,则/=（0.4-0.6）0.75=0.3-0.45（mmr）根据机床说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.216,现取f-0.28mmr.3 .切削速度：根据指导教程表5-22,切削速度为：18-25mmin,取v=20mmin.所以根据机床说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.215）,取H-250
26、rmin,故实际切削速度为：danwV=-IoOO=7.9rmin4 .切削工时：按机械制造工艺设计简明手册表6.25知:l=27mm,=17mm2=3mmTml=M=0.72min以上为钻一个孔时的机动时间.故本工序的机动时间为Tm=2Tml=2*0.72=1.44min工序七：扩39mm二耳孔及倒角。一.扩39mm二耳孔1.加工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS模锻。加工要求：扩孔中38.7机床：Z535机床（查机械制造工艺设计简明手册表4.214）。刀具：套式扩孔钻(查机械制造工艺设计简明手册表3.110)。2 .确定进给量f：根据金属切削速查速算手册表5-31,当材
27、料为碳钢=37mm时可得/=0.9-1.2mmr.由于本零件在加工孔的时属于低刚度零件,故进给量应乘以系数0.75,则f=(0.9-1.2)0.75=0.675-0.9(mmr)根据机床说明书机械制造工艺设计简明手册表4.216,现取/=0.9mmr.3 .切削速度：根据指导教程表5-24,切削速度为：v=56mmin.所以=482 r Zmin100Ov_1000x56MO3.1437根据机床说明书机械制造工艺设计简明手册表4.215,取勰=500rmin,故实际切削速度为：0W3.1437500V=1000100O=58.09rmin4 .切削工时：按机械制造工艺设计简明手册表6.25知：
28、=19mm=9un=3mmml 二/ + /MnJ19 + 9 + 3500 x 0.9=0. 07min以上为钻一个孔时的机动时间.故本工序的机动时间为Tm=2Tml-2*0.07=0.14min二.倒角C2双面采用90钩钻。为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与扩孔时相同:n=482rmin工序八：精镇。39mm二孔及其倒角一.精镇39mm二孔及其倒角1 .加工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS、模锻。加工要求：精镣“39mm二孔.机床：T716A镶床(查机械制造工艺设计简明手册表4.225)。刀具：YT30镣刀(查机械制造工艺设计简明手册表3.120)。2 .背吃刀量：
29、精镣孔至小38.9mm,单边余量Z=0.1mm,一次镶去全部余量,ap=O.Xmtn3 .进给量：由机械制造工艺设计简明手册表4.45查知：取7=0.lmmr4 .切削速度：根据机械制造工艺设计简明手册表4.4-6,确定金刚镰床的切削速度为v=100mmin,则1000x1003.14.9= 816(rmin)由于T716A金刚镂床主轴转速为无级调速,故以上转速可以作为加工时使用的转速.5 .切削工时：按机械制造工艺设计简明手册表6.21知：加个一个孔时l=19mm=3un3=5mm=3mm=0. 37(min)1+2+319+3+5+38160.1m!=所以加工两个孔时的机动时间为%=0.3
30、7*2=0.74(min)6 .辅助时间tf的计算辅助时间tf与基本时间%之间的关系tf=(0.150.2)%,tf=O.17z-j,则该工序的辅助时间分别为：tp=20.740.2min=0.256min所以总时间为：t=%+tf=O.74+0.256min=l.536min工序九：钻螺纹底孔4-8mm.及倒角7 .加工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS模锻。加工要求：钻螺纹底孔4-8mm.机床：Z535机床（查机械制造工艺设计简明手册表4.2-14）。刀具：直柄麻花钻（查机械制造工艺设计简明手册表3.15）。8 .计算切削用量：1）进给量/：根据指导教程表5-22,当碳
31、钢的强度为4为0.52-0.70Gpa,=6.7mm时，/=0.100.20mmr0由于本零件在加工中6.7mm孔时属于低刚度零件，故进给量应乘系数0.75,则f=（0.10-0.20）X0.75=0.09-0.15mmr根据Z535机床说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.216）,现取=0.1lmmr2）切削速度匕根据指导教程表522,查得切削速度y=12mITIin。所以1。U100oXI2%=叫=6.J=570rmin根据机床说明书（机械制造工艺设计简明手册表4.2-15）,取外=530rmin,故实际切削速度为dwnwrx8x530v=1000=I。=13.3mmin9 .计算工时：
32、按机械制造工艺设计简明手册表6.25知：=24mm乙=9mm2=3mm10 +k+424+9+3%=M=5300.11=o.6min所以加工2个螺纹孔时间为：T=0.6*2=1.2min二.倒角Cl双面采用90锐钻。为缩短辅助时间，取倒角时的主轴转速与钻底孔时相同工序十:攻M8螺纹孔（取螺距为Imm）1.加工条件：工件材料：45钢，碳钢的强度为163196HBS模锻。加工要求：攻螺纹底孔4-68mm.机床：Z535机床（查机械制造工艺设计简明手册表4.214）。刀具：丝锥。11 切削用量：D进给量几因为螺距为Ininb所以/=lmmr2）切削速度匕根据指导教程表538查得：V=9.0mmin.
33、V9.0主轴转速：凡二dXlOoo=4X101000=287rmin按机械制造工艺设计简明手册表4.2-15选取机床Z535转速为275rmin,则v=8.6mmino3 .机动工时：按机械制造工艺设计简明手册表6.214知：4 =IOmmh=9mm4=Omm2（1+/|+，2）2（10+9+0）tn,nw，=275xl=0.15min所以加工2个螺纹孔时间为：T=O.15*2=0.3min工序十一：磨39mm二孔端面，保证尺寸118mm1.选择砂轮：见机械制造工艺设计简明手册表3.2-1到表3.2-11选择各表，结果为WA46KV6P35040127其含义为：砂轮磨料为白刚玉，粒度为46,硬
34、度为中软1级，陶瓷结合剂,6号组织，平型砂轮，其尺寸为350x40x127（DBd）05 .切削用量的选择：见机械制造工艺设计简明手册表4.2-32知：选择磨床为M7130型号。砂轮转速电=1500rmin（见机床说明书），v=27-5m/so轴向进给量（=5B=20nim（双行程）工件速度匕=lmmin径向进给量力二015mm/双行程6 .切削工时：按机械制造工艺设计简明手册表6.28知：当加工1个表面时ILhZhKt,=100叱/式中L加工长度73mm；b加工宽度，68mm；Zb单面加工余量，0.2mm；K系数，1.10；v工作台移动速度（m/min）；,工作台往返一次砂轮轴向进给时（mm
35、）；fr工作台往返一次砂轮径向进给量（mm）= 10920 3000=3.64(min)27368L1IoooXlOX20x0.015当加工两端面时tm=3.642=7.28(min)3、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。经过与指导老师协商，决定设计钻4-M8孔。本夹具将用钻床。刀具为成形刀具。3、1问题的提出本夹具主要用来钻4-M8孔，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题。3. 2夹具设计3.1.1 定位基准的选择由零件图可知，39上下两孔两者有同轴度的要求配合辅助支承平面(自由度限制数：1)使工件完全定位
36、。再使用快速螺旋卡紧机构进行卡紧。3.1.2 切削力及夹紧力计算切削力计算公式：3.1.3 =43.3DS8(见金属切削机床夹具设计手册(后简称设计手册)表354)切削扭矩计算公式：M=212sKp(见设计手册表354式中M切削扭矩(kgfmm);D钻头直径为25(mm)t切削层的深度为19(mm)px轴向切削力(kgf)S每转进给量为0.28(mm)Kp修正系数，Kp=(坦)06=(图产=1.04150150所以p=43.3x25X0.28$X1.04=405(kgf)=211020.28o81.04=785(kgfmm)在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数K=K0KlK2K3K
37、4K5K6式中：Ko为基本安全系数，取1.5；%为加工状态，取L2；勺为刀具钝化系数，取1.5；为切削特点系数，取1.0;降为考虑夹紧动力稳定性系数，取L3;为考虑手动夹紧时手柄位置的系数，取1.2；(为考虑支承面接触情况的系数，取1.0；所以TC=1.5x1.2x1.5x1.0x1.3x1.2x1.0=4.212p,x=KPx=4.212X405=1705(kgf)Mr=AM=4.212785=3306(kgfmm)夹紧力计算：螺旋夹紧机构所需夹紧扭矩的计算公式：M=frtan(y+)+z,1(kgfmm)式中：M应加在螺旋夹紧机构上的夹紧扭矩(kgfmm)Q夹紧力(kgf)r螺旋的平均半径
38、，此为7(mm)螺旋升角，此为6。螺旋摩擦角，取10l支承表面的摩擦系数，取0.20；r支承表面摩擦力矩的计算力臂(mm),随支承表面的形式而改变，此其值为7.8所以Q =980 (kgf)由于是两边夹紧，所以33067tan(6o+10o)7.80.21=9802=1960(kgf)3.2.3定位误差分析1)定位组件尺寸及公差的确定。工件的定位采用止口的一平面和圆孔(限制五个自由度)和一辅助支承平面(限制一个自由度)，工件始终靠近夹具的圆环平面，在弹簧力的作用下，辅助支承平面顶向叉口的平面限制工作沿止口圆孔中心的转动，叉口平面与两孔中心线的垂直度公差为01mm,但加工是自由公差，故应当能满足
39、定位要求。3.2.4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，降低劳动强度。但是，通过计算夹紧力不是很大，故用手动夹紧就可以。这样可以节省设计，本夹具的成本和生产成本。卡具上设置有钻套，用于确定的钻孔位置。4、心得体会机械设计课程设计是我们机械类专业学生第一次较全面的机械设计训练，是机械设计和机械设计基础课程重要的综合性与实践性环节。通过这次机械设计课程的设计，综合运用了机械设计课程和其他有关先修课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。在设计过程中我们发现了许多在学习和应用知识的不足之出，尤其锻炼
40、了我们结合实际综合考虑问题的思路和解决问题的能力。我深刻体会到基础知识必须要扎实才能有更好的学习和创造性的思维。对我来说，收获最大的是方法和能力.那些分析和解决问题的方法与能力.在整个过程中，我发现像我们这些学生最最缺少的是经验,没有感性的认识，空有理论知识,有些东西很可能与实际脱节.总体来说,我觉得做这种类型的作业对我们的帮助还是很大的,它需要我们将学过的相关知识都系统地联系起来,从中暴露出自身的不足，以待改进.有时候,一个人的力量是有限的，合众人智慧，我相信我们的作品会更完美！。最后，我们衷心的感谢老师的大力指导和帮助！还有在设计过程中支持和帮助过我的各位同学!5、参考文献(1)王光斗等主编，机床夹具设计手册，上海科学技术出版社，2000.11：(2)邹青等主编，机械制造技术基础课程设计指导教程，机械工业出版社，2008.1(3)王先逵主编，机械加工工艺手册，机械工业出版社；(4)吴宗泽主编，机械零件设计手册，机械工业出版社，2004.1(5)李旦等主编，机床专用夹具图册，哈尔滨工业大学出版社,2005.2；(6)于俊一等主编，机械制造技术基础，机械工业出版社，2009.2；(7)艾兴等主编，切削用量简明手册，机械工业出版社，2019.6
