1、山东科技职业学院1山东科技职业学院毕 业 设 计( 论 文)论文题目:机械加工工艺分析与改进设计系 别: 机电学院专 业: 机械制造与自动化班 级: 09 华特学生姓名: 学 号: 20093308126 指导教师: 2012 年 4 月山东科技职业学院2学生姓名 学号 200930308126所在院系 机电学院 专业班级 09 华特指导教师 职称 高级工程师题目 机械加工的工艺分析与改进设计课题类别 机械加工预计完成时间 2012 年 4 月山东科技职业学院3本课题研究的意义，拟研究的主要问题、重点和难点，预期结果：本课题是对制动杆零件工艺规程及 4030 面铣削夹具的设计，对此研究我查阅了
2、大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。在整工艺规程个设计过程中,我们将学习到更多的知识。（一）我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图,培养我们独立识图能力,增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,不仅能增强我们的绘图能力和运用 autoCAD 软件的能力。（二）制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等。在整个设计中也是非常重要的,通过这些设计,不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定,而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定,必须与工厂实际的机床
3、相适应。 这对以前学习过的知识的复习,也是以后工作的一个铺垫。（三）在这个设计过程中,我们还必须考虑工件的安装和夹紧.安装的正确与否直接影响工件加工精度,安装是否方便和迅速,又会影响辅助时间的长短,从而影响生产率,夹具是加工工件时,为完成某道工序,用来正确迅速安装工件的装置.它对保证加工精度、提高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。这是整个设计的重点,也是一个难点。在设计工艺规程之后，我还要进行 4030 面铣削夹具的设计。夹具又 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
4、可 称 为 夹 具 。夹 具 的 主 要 作 用 表 现 在 以 下 几 个 方 面 。（一）缩 短 辅 助 时 间 ， 提 高 劳 动 生 产 率（二）确 保 并 稳 定 加 I 精 度 ， 保 证 产 品 质 量（三）降 低 对 操 作 工 人 的 技 术 要 求 和 工 人 的 劳 动 强 度（四）机 床 的 加 工 范 围 得 到 扩 大山东科技职业学院4论文主要内容（提纲）：根据不同的研究对象拟采用不同的研究手段（途径） ，本课题包括两方面内容：制动杆加工工艺的设计和夹具设计制定工艺规程的研究途径和可行性分析毛坯的选择：根据生产纲领和零件结构选择毛坯，毛坯的类型一般在零件图上已有规定
5、。对于铸件和锻件应了解其分模面、浇口、冒口位置和拔模率，以便在选择定位基准和计算加工余量时有所考虑。如果毛坯是棒料或型材，则按其标准确定尺寸规格，并决定每批加工件数。毛坯的种类和其质量对机械加工的质量有密切的关系。同时对提高劳动生产率、节约材料、降低成本有很大的影响。制动杆毛坯材料为灰铸铁（HT150） ，硬度范围在 150200HBS，承受中等载荷。采用砂型铸造方法，由于大批量生产故宜采用实体模样（金属模）进行两箱造型，这不仅简化了造型和合箱操作，还因型砂紧实度较为均匀，铸件的表面质量得到提高。在切削加工前进行石墨化退火处理，消除铸件表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（大量渗碳体出现）以
6、便进行切削加工。拟订工艺路线：表示零件的加工顺序及加工方法，分出工序，安装或工位及工步等。并选择各工序所使用的机床型号、刀具、夹具及量具等。拟订工艺路线从实际出发，理论联系实际和工人结合起来。常常需要提出几个方案，进行分析比较后再确定。计算切削用量、加工余量及工时定额：查阅切削用量手册等资料并进行计算确定。目前，对单件小批量生产不规定切削用量，而是由操作工人根据经验自行选定，但对于自动线和流水线，为保证生产的节拍，必须规定切削用量，并不能随意改变。计算加工余量、工序尺寸及公差是要控制各工序的加工质量以保证最终加工质量。工时定额一般按各工厂的实际经验积累起来的统计资料来估算。随着生产的发展，工艺
7、的改进，新工艺，新技术的不断出现，工时定额应进行相应的修改。对机械加工工艺规程基本要求可归结为质量、生产率和经济性。虽然有时互相矛盾，但只要把它们处理好，就会成为一个统一体。在三个要求中，质量是首要的。质量表现在机械产品的各项技术性能指标，质量不能保证，根本谈不上数量；质量和生产率之间是密切联系的，在保证质量的前提下，应该不断地最大限度地提高生产率，满足生产量的要求。如果两者矛盾，则生产率要服从于质量，应在保证质量的前提下解决生产率问题。在保证质量的前提下，应尽可能的节约耗费，减少投资，降低制造成本，这就是经济性。因此制动杆的工艺规程研究途径应该体现质量、生产率和经济性的统一，达到经济合理及可
8、行的最优方案。夹具设计的研究途径和可行性分析制动杆镗、铣、钻等工序使用的专用夹具，此类夹具的特点是针对性强、结构紧凑、操作简便、生产率高。山东科技职业学院5夹具设计最关键是要求对工件定位正确，且满足定位精度要求。为了解决此问题，首先得了解影响定位精度的因素。然后采取措施解决具体的问题。如定位基准与定位元件的配合状况和影响定位精度，那么可以提高夹具的制造精度，减小配合间隙就能提高夹具在机床上的定位精度。除此之外，选择夹具的类型与结构型式必须与零件生产批量大小相适应，夹具结构与零部件应具有足够的刚度和强度，从而保证夹具操作方便、夹紧可靠、使用安全、并有合理的装卸空间。进度安排：第 1 周：接受任务
9、书，理解设计课题的主要任务，查找相关的中外文资料，调查国内外现状，写相关调研报告，初步完成外文翻译工作。第 2 周：分析给定参考资料，复原设计加工零件工作图。第 3 周：设计加工工艺过程卡和加工工序卡。第 4 周：工装夹具结构方案设计。第 5 周：初步绘制工装夹具装配图。第 6 周：完成绘制工装夹具装配图。第 7 周：拆画一套夹具零件图。第 8 至 11 周：支架及其工装夹具三维造型。第 12 周：编写设计计算说明书提交初稿。第 13 周：修改图纸和说明书并打印。第 14 周：论文整理、装订和参加答辩。山东科技职业学院6参考资料：1 祁志红机械制造基础M，北京：电子工业出版社，2006.2 王
10、道宏机械制造技术M，杭州：浙江大学出版社，2004.3 何七荣机械制造工艺与工装M，北京：高等教育出版社，2003.4 王茂元金属切削加工方法与设备M，北京：高等教育出版社，2003.5 倪森寿机械制造工艺与装备M，北京：化学工业出版社，2003.6 周伟平机械制造技术M武汉：华中科技大学出版社，2002.7 张福润等机械制造技术M武汉：华中科技大学出版社，2002。8 徐惠元、曾家驹机械制造工艺学M北京：机械工业出版社，2002.9 刘志刚机械制造基础M北京；高等教育出版社，2002.10 王明耀、张兆隆机械制造技术M，北京：高等教育出版社，2002.11 Case-Based Reason
11、ing in Conceptual DesignJ，CADDM,1998.指导教师意见：（签章）年 月 日山东科技职业学院7院系意见：（签章）年 月 日山东科技职业学院8目录第一章:机械加工工艺分析 91、1 件结构的工艺性分析及毛坯的选择 91、2 定位基准的选择 91、3 加工工序的设计 101、4 工艺路线的拟定 10第二章：制动杆零件的加工工艺分析 112、1 毛坯的制造形式 112、2 基准面的选择 112、3 制订工艺路线 122、4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 142.5 确定切削用量及基本工时 16第三章：30*40 专用夹具的设计 173、1 专用夹具的设计要求1
12、73、2 夹具设计 18辞谢 22参考资料 23山东科技职业学院9摘要本课题是对制动杆零件工艺规程及 4030 面铣削夹具的设计，对此研究我查阅了大量的资料，首先明白机械加工工艺过程就是用切削的方法改变毛坯的形状、尺寸和材料的物理机械性质成为具有所需要的一定精度、粗糙度等的零件。在整工艺规程个设计过程中,我们将学习到更多的知识。（一）我们必须仔细了解零件结构，认真分析零件图,培养我们独立识图能力,增强我们对零件图的认识和了解,通过对零件图的绘制,不仅能增强我们的绘图能力和运用autoCAD 软件的能力。（二）制订工艺规程、确定加工余量、工艺尺寸计算、工时定额计算、定位误差分析等。在整个设计中也
13、是非常重要的,通过这些设计,不仅让我们更为全面地了解零件的加工过程、加工尺寸的确定,而且让我们知道工艺路线和加工余量的确定,必须与工厂实际的机床相适应。 这对以前学习过的知识的复习,也是以后工作的一个铺垫。（三）在这个设计过程中,我们还必须考虑工件的安装和夹紧.安装的正确与否直接影响工件加工精度,安装是否方便和迅速,又会影响辅助时间的长短,从而影响生产率,夹具是加工工件时,为完成某道工序,用来正确迅速安装工件的装置.它对保证加工精度、提高生产率和减轻工人劳动量有很大作用。这是整个设计的重点,也是一个难点。在设计工艺规程之后，我还要进行 4030 面铣削夹具的设计。夹具又称卡具。从广义上说，在工
14、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。夹具的主要作用表现在以下几个方面。（一）缩短辅助时间，提高劳动生产率（二）确保并稳定加 I 精度，保证产品质量（三）降低对操作工人的技术要求和工人的劳动强度（四）机床的加工范围得到扩大（关键词：工艺编程 工艺分析 夹具设计）山东科技职业学院10第一章:机械加工工艺分析1、1 零件结构的工艺性分析及毛坯的选择1、零件的工艺性分析:是指所设计的零件在满足要求的前提下制造的可行性和经济性。相同的零件其结构工艺性可以相差很大。2、零件的结构工艺性分析包括：零件尺寸和公差标注，零件的组成要素和整体结构的分析。3、工艺性分析的内容1）
15、审查零件图是否完整。2）分析技术要求是否合理。例如：加工表面的尺寸精度、形状精度、相互位置精度是否合理，还有表面质量要求以及热处理要求是否合理。4、毛坯的选择1） 毛坯的种类铸造毛坯：适合做形状复杂的零件。锻造毛坯：适合做形状简单的零件。型 材 ：适合做轴、平板类零件。焊接毛坯：适合做板类、框架类零件。2）毛坯选择的原则选择原则：毛坯的形状和尺寸应尽量接近零件的形状和尺寸以减少机械加工。毛坯选择应考虑的因素：生产纲领大小：对于大批量生产应选择高精度的毛坯，以减少机械加工，节省材料。现有生产条件：要考虑现有毛坯制造水平和设备条件。1、2 定位基准的选择1|、基准的定义：在零件图上或实际零件上，用
16、来确定其他点、线面位置时所依据的那些点、线、面就称为基准。2、基准的分类1）设计基准：零件图上用来确定其点线面位置的基准。2）工艺基准：是加工、测量、装配过程中使用的基准。3、基准的选择粗基准：采用毛坯上未加工的表面作为基准。精基准：采用加工过的表面作为基准。基准的选择遵循以下四个原则山东科技职业学院111）基准重合原则：（1）设计基准与定位基准不重合误差只会发生在用调整法获得加工尺寸的情况。（2）基准不重合误差值等于设计基准与定位基准之间的差值。2）基准统一原则:整个工艺过程或有关几道工序采用同一个定位基准来定位。采用基准统一原则有利于：（1）简化工艺过程的制定及夹具的设计。（2）避免基准转
17、换带来误差。3) 互为基准：使加工面间有较高的位置精度，又使其加工余量小而均匀，可采用反复加工互为基准原则。4）自为基准：不能提高加工面的位置精度，只能提高自身的精度。1、3 加工工序的设计1、加工余量的概念1)总加工余量：指零件加工程中某加工表面切去总金属层的厚度。2)工序余量：一道工序内切去金属层的厚度，为相邻两工序的尺寸差。1、31 加工余量确定的方法1）经验估值法：靠经验估值确定，一般用于小批量生产。2）查表法：根据手册中的数据确定，应用较多。3）分析计算法：根据试验资料和公式计算，综合确定比较真实科学，用于大量生产。2、加工方法和方案的选择1）根据加工表面的技术要求确定加工方法和方案
18、。2）要考虑被加工材料的性质。3)要考虑生产纲领，及生产率和经济效率。4）要考虑现有设备和生产条件。1、4 工艺路线的拟定1、工艺规程的定义：规定产品或零件的制造工艺过程和操作方法等工艺文件称为工艺规程。2、工艺路线的内容与步骤：1）分析零件图和产品装配图。2）对零件图和装配图进行工艺审查3）由零件生产纲领确定生产类型4）确定毛坯种类5）拟定零件加工工艺路线6）确定各工序所用机床设备和工艺装备山东科技职业学院127）确定各工序的加工余量及计算尺寸公差8）确定各工序的技术要求和检验方法9）确定各工序的切削用量及工时定额10）编制工艺文件这是我对加工工艺做的简单分析，第二章我将用实例来详细分析一下
19、制动杆的加工工艺。第二章：制动杆零件的加工工艺分析2.1 毛坯的制造形式零件的材料 HT200。由于年产量为 4000 件，达到大批生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。2.2 基准面的选择基准面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。2.2.1 粗基准的选择对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是加强肋所在的肩台的
20、表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用一个 V 形块支承 45 圆的外轮廓作主要定位，以限制 z、z、y、y 四个自由度。再以一面定位消除 x、x 两个自由度，达到完全定位,就可加工 25的孔。2.2.2 精基准的选择精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。选择精基准一般应考虑如下原则： 1.“基准重合”原则为了较容易地获得加工表面对其设计基准的相对位置精度要求，应选择加工表面的设计基准为其定位基准。这一原则称为基准重合原则 。如果加工表面的设计基准与定位基准不重合，则会增大定位误差。2.“基准统一”原则山东科技职业学院13当工件以某一组精基准定位可以
21、比较方便地加工其它表面时，应尽可能在多数工序中采用此组精基准定位，这就是“基准统一”原则。采用“基准统一”原则可保证同轴度和垂直度等，减少工装设计制造的费用，提高生产率，并可避免因基准转换所造成的误差。 3.精基准选择应保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便。对于本零件，有中心孔，中心孔是其设计基准又是定位基准，而且以中心孔为精基准可以加工多个面。故可以以中心孔作为统一的基准，但是随着孔的加工，大端的中心孔消失，必须重新建立外圆的加工基面，一般有如下三种方法：当中心孔直径较小时，可以直接在孔口倒出宽度不大于 2mm 的锥面来代替中心孔。若孔径较大，就用小端孔口和大端外圆作为定位基面，来保证定位精
22、度2.3 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、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为中批生产的条件下，考虑采用普通机床以及部分高效专用机床，配以专用夹具，多用通用刀具，万能量具。部分采用专用刀具和专一量具。并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。表 2.1 工艺路线方案一工序 1 粗精铣 25 孔下表面工序 2 钻、扩、铰孔使尺寸到达 mm0.235工序 3 粗精铣宽度为 30mm 的下平台工序 4 钻 12.7 的锥孔工序 5 加工 M8 螺纹孔，锪钻 14 阶梯孔工序 6 粗精铣 2-M6 上端
23、面工序 7 钻 2-M6 螺纹底孔孔，攻螺纹孔 2-M6工序 8 检查表 2.2 工艺路线方案二工序 1 粗精铣 25 孔下表面工序 2 钻、扩、铰孔使尺寸到达 mm0.235工序 3 粗精铣宽度为 30mm 的下平台工序 4 钻 12.7 的锥孔工序 5 粗精铣 2-M6 上端面山东科技职业学院14工序 6 钻 2-5 孔，加工螺纹孔 2-M6续表 2.2工序 7 加工 M8 螺纹孔，锪钻 14 阶梯孔工序 8 检查工艺路线的比较与分析：第二条工艺路线不同于第一条是将“工序 5 钻 14 孔，再加工螺纹孔M8”变为“工序 7 粗精铣 M6 上端面”其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变
24、动影响生产效率。而对于零的尺寸精度和位置精度都没有太大程度的帮助。以 25mm 的孔子外轮廓为精基准，先铣下端面。再钻锥孔，从而保证了两孔中心线的尺寸与右端面的垂直度。符合先加工面再钻孔的原则。若选第二条工艺路线而先上端面， 再“钻 14 孔，加工螺纹孔 M8”不便于装夹，并且毛坯的端面与轴的轴线是否垂直决定了钻出来的孔的轴线与轴的轴线是非功过否重合这个问题。所以发现第二条工艺路线并不可行。从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第一个方案也比较合理想。所以我决定以第一个方案进行生产。具体的工艺过程如表 2.3 所示。表 2.3 最终工艺过程工序 1 粗精铣杠杆下表面。保证粗糙度是 3.2选用立
25、式升降台铣床 X52K。工序 2 加工孔 25。钻孔 25 的毛坯到22mm；扩孔 22mm 到 24.7mm；铰孔 24.7mm 到 mm。保证粗糙0.235度是 1.6 采用立式钻床 Z535。采用专用夹具。工序 3 粗精铣宽度为 30mm 的下平台，仍然采用立式铣床 X52K，用组合夹具。工序 4 钻 12.7 的锥孔，采用立式钻床Z535，为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具。工序 5 加工螺纹孔 M8，锪钻 14 阶梯孔。用组合夹具，保证与垂直方向成 10 。工序 6 粗精铣 M6 上端面 。用回转分度仪加工，粗精铣与水平成 36 的台肩。用山东科技职业学院15卧式铣床 X52K，使
26、用组合夹具。工序 7 钻 2-M6 螺纹底孔、攻 2-M6 螺纹用立式钻床 Z535，为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具工序 8 检查2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“制动杆”零件材料为 HT200 钢，硬度为 HBS190241，生产类型为大批生产，采用机器造型铸造毛坯。根据上述材料及加工工艺，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：由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量及最小加工余量之分。由于本设计规定零件为大批量生产，应该采用调整法加工，因此计算最大与最小余量时应按调整法
27、加工方式予以确定。毛坯与零件不同的尺寸有：(具体见零件图)故台阶已被铸出,根据参考文献14的铣刀类型及尺寸可知选用 6mm 的铣刀进行粗加工,半精铣与精铣的加工余量都为 0.5mm。1）加工 25 的端面，根据参考文献8表 4-35 和表 4-37 考虑 3mm，粗加工 2mm 到金属模铸造的质量和表面的粗糙度要求，精加工 1mm，同理上下端面的加工余量都是 2mm。2）对 25 的内表面加工。由于内表面有粗糙度要求 1.6。可用一次粗加工 1.9mm，一次精加工 0.1mm 就可达到要求。3）加工宽度为 30mm 的下平台时，用铣削的方法加工台肩。由于台肩的加工表面有粗糙度的要求 ，而铣削的
28、精度可以满足，故采取分四次的铣削的方式，每次铣削的深度是 2.5mm。 4）钻锥孔 12.7 时要求加工一半，留下的余量装配时钻铰，为提高生产率起见，仍然采用 12 的钻头，切削深度是 2.5mm。5）钻 14 阶梯孔，由于粗糙度要求 ，因此考虑加工余量 2mm。可一次粗加工 1.85mm，一次精加工 0.15 就可达到要求。6）加工 M8 底孔，根据参考文献8表 4-23 考虑加工余量 1.2mm。可一次钻削加工余量 1.1mm，一次攻螺纹 0.1 就可达到要求。7）加工 2-M6 螺纹，根据参考文献8表 4-23 考虑加工余量 1.2mm。可一次钻削加工余量 1.1mm，一次攻螺纹 0.1
29、mm 就可达到要求。山东科技职业学院168）加工 2-M6 端面，粗加工 2mm 到金属模铸造的质量和表面粗糙度要求，精加工 1mm，可达到要求。2.5 确定切削用量及基本工时2.5.1 确定切削用量工序 1：粗、精铣 孔下平面25（1）粗铣 孔下平面（2）精铣 孔下平面工序 2：加工孔 25 到要求尺寸工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 25mm，公差为 H7，表面粗糙度 。加工机床为 Z535 立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加1.6aRm工刀具分别为：钻孔22mm 标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔24.7mm 标准高速钢扩孔钻；铰孔25mm 标准高速铰刀
30、。选择各工序切削用量。（1）确定钻削用量1）确定进给量 f2）确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 v mP3）校验机床功率 切削功率 为mP（2）确定扩孔切削用量1）确定进给量 f2）确定切削速度 及 vn（3）确定铰孔切削用量1）确定进给量 f2）确定切削速度 及 v（4）各工序实际切削用量 工序 3：粗精铣宽度为 30mm 的下平台（1）粗铣宽度为 30mm 的下平台（2）精铣宽度为 30mm 的下平台工序 4： 钻 12.7 的锥孔工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 12.7mm， ，表面粗糙度。加工机床为 Z535 立式钻床，钻孔12mm 标准高速
31、钢麻花6.3aRm钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔12.7mm 标准高速钢扩孔钻。选择各工序切削用量。（1）确定钻削用量1）确定进给量 f山东科技职业学院172）确定切削速度 、轴向力 F、转矩 T 及切削功率 v mP3）校验机床功率 （2）确定扩孔切削用量1）确定进给量 f2）确定切削速度 及 vn（1）加工 M8 底孔工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 8mm。加工机床为 Z535立式钻床，加工工序为钻孔至 7，选用 7 的麻花钻头。攻 M8 螺纹，选用 M8 细柄机用丝锥攻螺纹。（2）锪钻 14 阶梯孔工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 14
32、mm，表面粗糙度。加工机床为 Z535 立式钻床，加工工序为锪钻，加工刀具为：3.aRm锪钻孔14mm 小直径端面锪钻。 1）确定切削用量确定进给量 f工序 6：粗精铣 M6 上端面工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。要求粗糙度 ，用回转分度3.2aRm仪加工，粗精铣与水平成 36 的台肩。用立式铣床 X52K，使用组合夹具。（1）粗铣 M6 上端面（2）精铣 M6 上端面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床： X52K 立式铣床。工序 7：钻 2-M6工件材料为 HT200 铁，硬度 200HBS。孔的直径为 6mm。加工机床为 Z535立式钻床，加工工序为钻孔至 5，选
33、用 5 的麻花钻头。攻 M6 螺纹，选用 M6 细柄机用丝锥攻螺纹。工序 8：校验2.5.2 确定基本工时（1）粗铣、精铣 25 孔下平面（2）钻孔（3）粗精铣宽度为 30mm 的下平台（4）钻锥孔 12.7山东科技职业学院18（5）钻 M8 底孔及锪钻 14 阶梯孔（6）粗精铣 2-M6 上端面（7）钻 2-M6 螺纹孔钻锥孔 26 到 25。用 5 的钻头，走刀长度 38mm，切削深度2.5mm，进给量 0.2mm/z，切削速度 0.51m/s，第三章 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。在加工制动杆零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计加工铣
34、宽度为 30mm 的下平台夹具一套。其中加工铣宽度为 30mm 的下平台将用于组合铣床，刀具为硬质合金端铣刀 YG8 对杠杆的 25 孔下表面进行加工。钻 M8 底孔夹具采用立式钻床，先用麻花钻钻孔，再用丝锥攻螺纹。3.1 专用夹具的设计要求1.保证工件的加工精度 专用夹具应有合理的定位方案，标注合适的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析，确保夹具能满足工件的加工精度要求。 2提高生产效率 应根据工件生产批量的大小设计不同复杂程度的高效夹具，以缩短辅助时间，提高生产效率。3.工艺性好 专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检验和维修 专用夹具的制造属于单件生产。当最终精度由调整或修
35、配保证时，夹具上应设置调整或修配结构，如设置适当的调整间隙，采用可修磨的垫片等。4.使用性好专用夹具的操作应简便、省力、安全可靠，排屑应方便，必要时可设置排屑结构。 5.经济性好 除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高夹具在生产中的经济效益。3.2 夹具设计3.2.1 定位基准的选择由零件图可知 25 孔的轴线所在平面和右端面有垂直度的要求是 10 ，从定位和夹紧的角度来看，右端面是已加工好的，本工序中，定位基准是右端面，设计基准是孔 25 的轴线，定位基准与设计基准不重合，需要重新计算上下端面的平行度，来保证垂直度的要求。在
36、本工序只需要确定右端面放平。山东科技职业学院19为了提高加工效率，现决定用两把铣刀对杠杆宽度为 30mm 的下平台同时进行粗精铣加工。同时为了采用手动夹紧。3.2.2 定位组件的设计本工序选用的定位基准为一面两销定位，所以相应的夹具上的定位组件应是一面两销。因此进行定位组件的设计主要是对固定挡销和带大端面的短圆柱销进行设计。主要结构尺寸参数如下表 3.4 所示。表 3.4 固定挡销的结构尺寸D1HLCdh12 18 14 26 4 12 43.2.3 定位误差分析本夹具选用的定位组件为一面两销定位。3.2.4 铣削力与夹紧力计算3.2.5 夹具体槽形与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中
37、，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台 U 形槽的配合，使夹具上定位组件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。定向键可承受铣削时产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工中的稳固性。根据参考文献11定向键的结构如图 3.7 所示。图 3.7 定向键根据参考文献11夹具 U 型槽的结构如图 3.8 所示。山东科技职业学院20图 3.8 U 型槽主要结构尺寸参数如下表 3.5 所示。表 3.5 U 型槽的结构尺寸螺栓直径 dD1DL12 14 30 20对刀装置由对刀块来实现，用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成杠杆宽度为 30mm 下平
38、台的粗精铣加工，所以选用直角对刀块。根据 GB224380 直角对到刀块的结构和尺寸如图 3.9 所示。1014737825山东科技职业学院21图 3.9 直角对刀块塞尺选用平塞尺，其结构如图 3.10 所示。标 记四 周 倒 圆图 3.10 平塞尺塞尺尺寸如表 3.6 所示。表 3.6 平塞尺结构尺寸公称尺寸 H 允差 d C3 -0.006 0.253.2.6 夹紧装置及夹具体设计夹紧装置采用移动的 A 型压板来夹紧工件，采用的移动压板的好处就是加工完成后，可以将压板松开，然后退后一定距离把工件取出。移动压板的结构如图 3.11 所示。山东科技职业学院22图 3.11 移动压板主要结构尺寸
39、参数如表 3.7 所示。表 3.7 移动压板结构尺寸LBbl1lKHh1m97 30 11 36 40 8 16 4 1.5 12夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要组件联成一个整体。这些主要组件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构夹具装配图 ZJX-02 所示。3.2.7 夹具设计及操作的简要说明本夹具用于在立式铣床上加工杠杆的小平面和加工 12.7。工件以孔及端面和水平面底为定位基准，在短销、支承板和支承钉上实现0.235完全定位。采用转动 A 型压板夹紧工件。当加工完一边，可松开螺钉、螺母、支承钉来加工另一边。一次加工小平面和加工 12.7，如夹具装配图ZJX-02
40、 所示。山东科技职业学院23谢 辞走的最快的总是时间，来不及感叹，大学生活已近尾声，三年的努力与付出，随着本次论文的完成，将要划下完美的句号。本论文设计在赵老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择到具体的写作过程，设计初稿与修订无不凝聚着杨亮老师的心血和汗水，在我的毕业设计期间，赵老师为我提供了各种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，赵老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度使我深受感动，没有这样的帮助和关怀和熏陶，我不会这么顺利的完成毕业设计。在此向赵老师表示深深的感谢和崇高的敬意！在临近毕业之际，我还要借此机会向在这三年中给予我诸多教诲和帮助的各位老师表示由衷的谢意，感谢他们五年来的辛
41、勤栽培。不积跬步何以至千里，各位任课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。同时，在论文写作过程中，我还参考了有关的书籍和论文，在这里一并向有关的作者表示谢意。我还要感谢我的各位同学，在毕业设计的这段时间里，你们给了我很多的启发，提出了很多宝贵的意见，对于你们帮助和支持，在此我表示深深地感谢！山东科技职业学院24参考资料：1 祁志红机械制造基础M，北京：电子工业出版社， 2006.2 王道宏机械制造技术M，杭州：浙江大学出版社， 2004.3 何七荣机械制造工艺与工装M，北京：高等教育出版社， 2003.4 王茂元金属切削加工方法与设备M，北京：高等教育出版社， 2003.5 倪森寿机械制造工艺与装备M，北京：化学工业出版社， 2003.6 周伟平机械制造技术M武汉：华中科技大学出版社， 2002.7 张福润等机械制造技术M武汉：华中科技大学出版社， 2002。8 徐惠元、曾家驹机械制造工艺学M北京：机械工业出版社， 2002.9 刘志刚机械制造基础M北京；高等教育出版社， 2002.10 王明耀、张兆隆机械制造技术M ，北京：高等教育出版社，2002.11 Case-Based Reasoning in Conceptual DesignJ，CADDM,1998.
