1、3长 沙 学 院 机械制造工艺学与夹具设计课程设计全套 CAD 图纸，联系 153893706设计题目 杠杠夹具设计 学生姓名 学生学号 2005011213 系 部 机 电 工 程 系 专业班级 05 机 本 2 班 指导教师 2008 年 6 月4目 录课程设计任务书 1课程设计指导 2设计目的 2设计要求与内容 2第 1 章 零件分析 31.1 零件的分析 31.2 毛坯的选择 4 第 2 章 工艺设计 42.1 工艺规程的设计 42.2 机床设备及工艺装备的选择 72.3 加工工序设计 8第 3 章 夹具设计 183.1 零件图分析 183.2 定位方案设计 183.3 对刀方案 19
2、3.4 装置选用及设计 193.5 定位误差计算 193.6 夹紧力的计算 20第 4 章 设计心得 23参考文献 24附录 255课程设计任务书题目：设计 杠杆 零件的机械加工工艺规程及 加工 8 孔 工序的专用机床夹具。设计要求：熟练使用计算机辅助(软件自选)，独立完成（1） 毛坯图、零件毛坯合图各一张(3 或 4 号图 CAD 出图，手工图为 2 号)（2） 关键工序机械加工工艺规程卡片一张(4 号图，CAPP 出图)（3） 指定工序夹具装配图一张(2 或 3 号图，CAD 出图可拼接)（4） 夹具部分零件图 12 张(图幅自定)（5） 设计说明书(一份，10 页，正文五号字，含插图)（
3、6） 夹具 3D 装配效果图一张(3 或 4 号图，可渲染)以上均需输出，以书面交设计资料，保留软盘待查。原始资料：零件图样，生产纲领，每月班次、生产条件等。班级 机本 2 班 学生 指导教师 2008 年 06 月 02 日6课程设计指导书1 设计目的本课程设计是在学完了机械制造工艺及夹具设计课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，它要求学生全面地综合运用本课程及其有关先修课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计其目的在于：(1) 培养学生运用机械制造工艺学及有关课程(工程材料与热处理、机械设计、公差与技术测量等) 的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立
4、地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。(2) 能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟订夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。(3) 培养学生熟悉并运用 CAD、CAPP 设计以及查询手册、规范、图表等技术资料的能力。(4) 进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。2 设计要求与内容本次设计要求编制一个中等复杂程度零件的机械加工工艺规程，按教师指定的任务设计其中一道工序的专用夹具，并撰写设计说明书。学生应在教师指导下，按本指导书的规定，认真地、有计划地按时完成设计任务。必须以负责的态度对待自己所作的技术决定，
5、数据和计算结果。注意理论与实践的结合，以期使整个设计在技术上是先进的，在经济上是合理的，在生产上是可行的。具体内容如下：(1)确定生产类型(一般为中批或大批生产 )，对零件进行工艺分析。(2)选择毛坯种类及制造方法，绘制毛坯图( 零件毛坯合图)；(3)运用 CAPP 软件拟订零件的机械加工工艺过程，选择各工序加工设备及工艺装备(刀具，夹具，量具，辅具)，确定各工序切削用量及工序尺寸。(4)填写指定工序的工序卡片，并设计改工序的专用夹具，绘制装配总图和主要零件图 12张。(5)撰写设计说明书。(6)运用 CAD 软件绘制专用夹具的 3D 装配图，并制夹具效果图。7第 1 章 零件分析1.1 零件
6、的分析1.1.1 计算生产纲领，确定生产类型已知任务要求设计的零件为一杠杆。现假定该机器年产量为 6000 件/年，且每台机器中同时能加工的零件数仅为一件，若取其备品率为 5%，机械加工的废品率为2%，则得出该零件的年生产纲领为：N=Qn(1+5%+2% )件/年=6420 件/年。由计算可知，该零件的年产量为 6420 件。由零件的特征可知，它属于机体类小零件，因此，可以确定其生产类型为单件大批量生产。1.1.2 零件的作用设计要求的杠杆的主要作用是用来支撑，固定的。要求零件的配合是符合要求的。1.1.3.零件的工艺性分析和零件图的审查1）设计零件所用的材料为 HT200。该材料的特点是具有
7、较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。2）该零件是以 25H9 的孔套在轴上，主要以 25H9 的孔及端面为其定位基准，包括粗糙铣 40 的圆柱体及其凸台表面，精铣左右两边，宽度为 30mm 的圆柱体上下端面。钻、扩、铰 25、10、8 的孔。3）主要加工表面及其孔的要求： 40 圆柱及凸台：上端面粗糙度为 R6.3m，下端面粗糙度为R3.2m。 左右两边 30mm 的上下端面：上下端面粗糙度均为 R6.3m。 25 的孔：表面粗糙度为 R1.0m，孔倒角为 145。 两个 8H7 的孔：表面粗糙度为 R1.0m。两 8H7 孔中心与 25H9孔中心的距离均为
8、 840.2mm. 10H7 的孔：孔中心与 25H9 孔中心之间的距离为 48mm，平行度要求为 0.1。4） 零件图：81.2 毛坯的选择1.2.1 确定毛坯的类型和制造方法根据零件材料 HT200 确定毛坯为铸件，又已知零件生产纲领为 6420 件/年，该零件质量约为 1kg，可知，其生产类型为大批量生产，由于零件的结构简单，用锻件是不太可能的，因此，需要先根据零件图，做出铸模，进行铸造，结合零件和经济的考虑，所以毛坯制造最好选用砂型铸造的方法。选用砂型机器造型，为消除残余应力，铸造后应安排人工时效。1.2.2 确定毛坯技术要求1）铸件不应有裂痕、砂眼和局部缩松、气孔和夹渣等缺陷。铸件表
9、面应清楚毛刺、结瘤和粘砂等。2）正火处理硬度 174207HBS，以消除内应力，改善切削加工性能。3）未注圆角为 R3R5mm。4）起模斜度为 30。9第 2 章 工艺设计2.1 工艺规程的设计2.1.1 定位基准的选择1）粗基准的选择：选择零件的重要孔的毛坯孔作粗基准，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；此外还应能保证定位准确、夹紧可靠。因此通过对零件的分析，考虑到上述的各方面要求，故可以选择 40 圆柱体的外轮廓为粗基准。2）精基准的选择：由零件图可知 25H9 孔及其底面既是装配基准，又是设计基准，用它们作为精基准，能使加工遵循“基准重合”的原则。且其余各面和
10、孔的加工也可用它们定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，采用了25H9 孔做为精基准，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单、可靠，操作方便。2.1.2 确定工艺路线1）确定各表面的加工方法根据各表面加工的要求和各种加工方法所能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：粗铣 40 园柱体及凸台表面和精铣左右两边 30 圆柱体上下端面，钻扩铰 28H7、10H7 和 25H9 四个孔。2）拟定加工工艺路线加工方案有以下二种，如表（1）和表（2）所示。表 1 加工方案一工序号 工序内容 简要说明10 铸造20 时效处理 消除内应力30 粗铣 40 圆柱体及凸台上端面 先加工基准面40 粗铣
11、 40 圆柱体及凸台下端面 加工面50 粗铣 230 圆柱体上下端面 60 钻、扩、铰 25H9 孔，孔口倒角为 145 留精扩铰余量70 钻、扩、铰 10H7 的孔80 钻、扩、铰 28H7 的孔 90 精铣 40 圆柱体及凸台上端面 先加工面100 精铣 40 圆柱体及凸台下端面110 精铣 230 圆柱体上下端面10120 精铰 25H9 孔，表面粗糙度 R1.0mm 后加工孔130 精铰 10H7 孔140 精铰 28H7 孔，表面粗糙度 R1.0mm150 去毛刺160 清角170 检验表 2 加工方案二工序号 工序内容 简要说明10 铸造20 时效处理 消除内应力30 粗铣 40
12、圆柱体及凸台上端面 先加工基准面40 粗铣 40 圆柱体及凸台下端面 先加工面50 钻、扩、铰 25H9 孔，孔口倒角为 145 后加工孔60 粗铣 230 柱体上下端面 先加工面70 钻、扩、铰 10H7 的孔 后加工孔80 钻、扩、铰 28H7 的孔90 精铣 40 圆柱体及凸台上端面 精加工面100 精铣 40 圆柱体及凸台下端面110 精铰 25H9 孔，表面粗糙度 R1.0mm 精加工孔120 精铣 230 圆柱体上下端面 130 精铰 10H7 孔140 精铰 28H7 孔，表面粗糙度 R1.0mm150 去毛刺160 清角170 检验 2.1.3 工艺路线方案的分析与比较方案一：
13、按工序集中原则组织工序，先在一台铣床上将 40 圆柱体和 30 圆柱体的端面全部都铣好，然后将 25H9、10H7、28 四个孔在一台钻床上将孔加工完成。该方案的优点是：工艺路线短，减少了工件装夹次数，易于保证加工面的相互位置精度，需要的机床数量少，减少工件在工序间的运输，减少辅助时间和准备终结时间。11方案二：按工序分散原则组织工序，先在一台铣床上将 40 柱体的两端面铣好，再在钻床上钻好 25H9，然后以 25H9 和一端面为基准加工零件的其它面和孔。该方案的优点是可以采用通用夹具；其缺点是工艺路线长，增加了工件的装夹次数。总结，由于该零件确定的生产类型为单件大批生产，所以可以采用自动机床
14、或者专用机床并配以专用夹具加工零件，尽量使工序集中以满足生产率和保证质量的要求，综合比较，考虑选择方案一更为合理，即要求按工序集中原则组织工序加工。2.2 机床设备及工艺装备的选择由于生产类型为单件大批生产,故加工设备宜以通用机床为主.其生产方式为以通用机床加专用夹具为主,辅以少量专用机床的流水式生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工来完成。2.2.1 加工设备的选择1）铣面时。 考虑到工件的定位方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选择X52K 立式铣床。选择 C 类可转位面铣刀，专用夹具和游标卡尺。2）钻孔时。所要加工的孔的最大直径为 25mm,故可选用 Z525 立式铣床，直
15、柄麻花钻，扩、铰孔专用刀具。采用专用夹具，专用量具。2.2.2 具体选择机床设备及工艺设备 表 3工序号 工序名称 机床设备和工艺设备10 铸造20 热处理30 粗铣端面 X62W 型万能卧铣床直齿端铣刀 游标卡尺40 粗铣端面 X62W 型万能卧铣床直齿端铣刀 游标卡尺50 粗铣端面 X62W 型万能卧铣床直齿端铣刀 游标卡尺60 粗加工 25H9 孔 Z525 立式铣床12直柄麻花钻 直柄扩孔钻 高速钢机用铰刀 内径千分尺70 粗加工 10H7 孔 Z525 立式铣床直柄麻花钻 直柄扩孔钻 高速钢机用铰刀 内径千分尺80 粗加工 28H7 孔 Z525 立式铣床直柄麻花钻 直柄扩孔钻 高速
16、钢机用铰刀 内径千分尺90 精铣端面 X62W 型万能卧铣床直齿端铣刀 游标卡尺100 精铣端面 X62W 型万能卧铣床直齿端铣刀 游标卡尺110 精铣端面 X62W 型万能卧铣床直柄麻花钻 直柄扩孔钻高速钢机用铰刀 内径千分尺120 精加工 25H9 孔 Z525 立式铣床高速钢机用铰刀 游标卡尺130 精加工 10H7 孔 Z525 立式铣床高速钢机用铰刀 游标卡尺140 精加工 28H7 孔 Z525 立式铣床高速钢机用铰刀 游标卡尺 150 去毛刺 平锉160 清洗 清洗机170 检验 塞规百分表卡尺2.3 加工工序设计（确定切削用量及基本工时）确定工序尺寸一般的方法是，由加工表面的最
17、后工序往前推算，最后工序的工序尺寸按零件图样的要求标注。当无基准转换时同一表面多次加工的工序尺寸只与工序（或工步）的加工余量有关。有基准转换时，工序尺寸应用工艺尺寸链来算。2.3.1 工序 30 粗铣及工序 90 精铣 40 柱体和凸台上表面。查有关手册平面加工余量表，得精加工余量 Z 为 0.6mm,总余量 Z 为 2.5mm，N总N故粗加工余量 Z =2.5-1.6=1.9mm。粗N由该面的设计尺寸为 X =54 mm，则粗铣该平面的工序尺寸 X 为精BN046. 精54.6mm。13查平面加工方法表，得粗铣加工公差等级为 IT1113，由于零件要求为 IT13，其公差为 0.39mm，所
18、以 X =（54.6+0.39）mm。精BN校核精铣余量 Z ：精Z = X - X =（54.6-0.39）-54=0.21mm精Nmin精Bmin精 max故余量足够。查阅有关手册，取粗铣的每齿进给量 f =0.2mm/z；精铣的每转进给量zf=0.05mm/z；粗铣走刀 1 次，a =1.9mm；精铣走刀 1 次，a =0.6mm。 p p取粗铣的主轴转速为 150r/min, 取精铣的主轴转速为 300r/min。又前面已选定铣刀直径 D 为 100mm, 故相应的切削速度分别为：粗加工：V= = m/min=47.1m/min.10粗n054.3精加工：V= = m/min=94.2
19、m/min.精 12校核机床功率（一般只校核粗加工工序）：参考有关资料，铣削时的切削功率为：P =167.910 a f a Z kC59.0p74.zeNpc取 Z=10 个齿，n= =2.5r/s, a =83mm,a =1.9mm,f =0.2mm/z,k =1；605e zpc将其代入公式中，得P =167.910 1.9 0.2 83102.51=1.89kWC59.74.0又从机床 X52K 说明书（主要技术参数）的机床功率为 7.5kW，机床传动效率一般取0.750.85，则机床电动机所需功率 P =P / =1.89/0.85=2.22kW7.5kW.Ecm故机床功率足够。2.
20、3.2 工序 40 粗铣及工序 100 精铣 40 柱体和凸台下表面。查有关手册平面加工余量表，得精加工余量 Z 为 0.6mm,总余量 Z 为 2.0mm，N总N故粗加工余量 Z =2.0-0.6=1.4mm。粗N由该面的设计尺寸为 X =54 mm，则粗铣该平面的工序尺寸 X 为精BN046. 精54.6mm。查平面加工方法表，得粗铣加工公差等级为 IT1113，由于零件要求为 IT13，其公差为 0.39mm，所以 X =（54.6+0.39）mm。精BN校核精铣余量 Z ：精Z =X -X =（54.6-0.39）-54=0.21mm精Nmin精Bin精 max故余量足够。查阅有关手册
21、，取粗铣的每齿进给量 f =0.2mm/z；精铣的每转进给量zf=0.05mm/z；粗铣走刀 1 次，a =1.4mm；精铣走刀 1 次，a =0.6mm。p p取粗铣的主轴转速为 150r/min, 取精铣的主轴转速为 300r/min。又前面已选定14铣刀直径 D 为 100mm, 故相应的切削速度分别为：粗加工：V= = m/min=47.1m/min.10粗n0154.3精加工：V= = m/min=94.2m/min.精校核机床功率（一般只校核粗加工工序）：参考有关资料，铣削时的切削功率为：P =167.910 a f a Z kC59.0p74.zeNpc取 Z=5 个齿，n= =
22、2.5r/s, a =83mm, a =1.9mm, f =0.2mm/z, k =1；61 zpc将其代入公式中，得P =167.910 1.4 0.2 40102.51=0.69kWC59.074.0又从机床 X52K 说明书（主要技术参数）的机床功率为 7.5kW，机床传动效率一般取0.750.85，则机床电动机所需功率 P =P / =0.69/0.85=0.81kW7.5kW.Ecm故机床功率足够。2.3.3 粗、精铣 30 圆柱体上表面。查有关手册平面加工余量表，得精加工余量 Z 为 0.6mm,总余量 Z 为 2.5mm，N总N故粗加工余量 Z =2.5-1.6=1.9mm。粗N
23、由该面的设计尺寸为 X =15mm，则粗铣该平面的工序尺寸 X 为 15.6mm。精BN 精查平面加工方法表，得粗铣加工公差等级为 IT1113，取 IT11，其公差为0.16mm，所以 X =（15.6+0.16）mm。精BN校核精铣余量 Z ：精Z = X - X =（15.6-0.16）-15=0.44mm精Nmin精 min精BNmax故余量足够。查阅有关手册，取粗铣的每齿进给量 f =0.2mm/z；精铣的每转进给量zf=0.05mm/z；粗铣走刀 1 次，a =1.9mm；精铣走刀 1 次，a =0.6mm。p p取粗铣的主轴转速为 150r/min, 取精铣的主轴转速为 300r
24、/min。又前面已选定铣刀直径 D 为 50mm, 故相应的切削速度分别为：粗加工：V= = m/min=23.55m/min.10粗n054.3精加工：V= = m/min=47.1m/min.精 1校核机床功率（一般只校核粗加工工序）：参考有关资料，铣削时的切削功率为：P =167.910 a f a Z kC59.0p74.zeNpc取 Z=10 个齿，n= =2.5r/s, a =30mm, a =1.9mm, f =0.2mm/z, k =1；61 zpc将其代入公式中，得P =167.910 1.9 0.2 3052.51=0.34kWC59.074.015又从机床 X52K 说明
25、书（主要技术参数）的机床功率为 7.5kW，机床传动效率一般取 0.750.85，则机床电动机所需功率 P =P / =0.34/0.85=0.4kW 7.5kW.Ecm故机床功率足够。2.3.4 粗、精铣 30 圆柱体下表面。查有关手册平面加工余量表，得精加工余量 Z 为 0.6mm,总余量 Z 为 2.0mm，N总N故粗加工余量 Z =2.0-1.6=1.4mm。粗N由该面的设计尺寸为 X =15mm，则粗铣该平面的工序尺寸 X 为 15.6mm。精BN 精查平面加工方法表，得粗铣加工公差等级为 IT1113，取 IT11，其公差为0.16mm，所以 X =（15.6+0.16）mm。精B
26、N校核精铣余量 Z ：精Z = X - X =（15.6-0.16）-15=0.44mm精Nmin精 min精BNmax故余量足够。查阅有关手册，取粗铣的每齿进给量 f =0.2mm/z；精铣的每转进给量zf=0.05mm/z；粗铣走刀 1 次，a =1.4mm；精铣走刀 1 次，a =0.6mm。p p取粗铣的主轴转速为 150r/min, 取精铣的主轴转速为 300r/min。又前面已选定铣刀直径 D 为 50mm,故相应的切削速度分别为：粗加工：V= = m/min=23.55m/min.10粗n054.3精加工：V= = m/min=47.1m/min.精校核机床功率（一般只校核粗加工
27、工序）：参考有关资料，铣削时的切削功率为：P =167.910 a f a Z kC59.0p74.zeNpc取 Z=10 个齿，n= =2.5r/s, a =30mm, a =1.9mm, f =0.2mm/z, k =1；61epzpc将其代入公式中，得P =167.910 1.4 0.2 3052.51=0.26kWC59.074.0又从机床 X52K 说明书（主要技术参数）的机床功率为 7.5kW，机床传动效率一般取 0.750.85，则机床电动机所需功率 P =P / =0.26/0.85=0.31kW 7.5kW.Ecm故机床功率足够。2.3.5 加工 25H9 孔：1）钻 D=2
28、3mm选用立式钻床 Z525，直柄麻花钻，钻头材料为硬质合金 YG8 钻头直径为 23mm。参考机床技术参考表，取钻 23 孔的进给量 f=0.5mm/r,查有关资料得其切削速度为 V=0.5m/s=30m/min,由此算出转速为： n= = =415.4m/mindV10234.0按机床实际转速取 n=392r/min,则实际切削速度为16V= = =30m/min10dn014.329查有关资料得：F =9.8142.7dK ， M =9.810.02d f Kf F28.0M因此，25H9 孔的 F 和 M 值如下：fF =9.8142.7250.5 1=6014.69Nf 8.0M =
29、9.810.0225 0.5 1=70.42Nm2.2)扩 D=24.5mm查手册得：进给量：f=(0.91.1)f =(0.450.55)mm/r ，取 f=0.5mm/r钻扩钻速度：V=（1/31/2）V =（8.2312.35）m/min钻则 n=（107160.5）r/min，取 n=140r/min所以，实际切削速度 V=10.7m/min3)铰 D=24.8mm查表，可先用铰刀铰孔进给量：f=(0.81.2)mm/r ，取 f=0.8mm/r切削速度 V=（1.01.3）m/s ，取 V=1.0m/s则 n=1000V/ d=12.8r/s=770.5r/min ，取 n=680
30、r/min所以，实际切削速度 V=53.0m/min5)精铰 D=25H9进给量 f=1.2mm/r取切削速度 V=1.3m/s则 n=1000V/ d=16.56r/s=993.6r/min取 n=960 r/min所以，得实际切削速度 V=75.36m/min2.3.6 加工 10H7 孔1)钻 D=9.0mm17选用立式钻床 Z525，直柄麻花钻， ，钻头材料为硬质合金 YG8 钻头直径为9.0mm。参考机床技术参考表，取钻 9.0 孔的进给量 f=0.4mm/r,查有关资料得其切削速度为 V=0.44m/s=26.4m/min,由此算出转速为： n= =840.8m/mindV10按机
31、床实际转速取 n=680r/min,则实际切削速度为V= =19.2m/min10dn查有关资料得：F =9.8142.7dK ，M =9.810.02d f Kf F28.0M因此，10H7 的 F 和 M 值如下：fF =9.8142.7100.4 1=2012N f 8.0M =9.810.0210 0.4 1=9.4Nm2.2)扩 D=9.5mm查手册得：进给量：f=(0.91.1)f =(0.360.44)mm/r ，取 f=0.4mm/r钻扩钻速度：V=（1/31/2）V =（6.599.89）m/min钻则 n=（220.9331.5）r/min ，取 n=272r/min所以，
32、实际切削速度 V=8.1m/min3)铰 D=9.85mm查表，可先用铰刀铰孔进给量：f=(0.81.2)mm/r ，取 f=0.8mm/r切削速度 V=（1.01.3）m/s ，取 V=1.0m/s则 n=1000V/ d=32.5r/s=1950r/min ，取 n=1360 r/min所以，实际切削速度 V=42.1m/min5)精铰 D=10H7进给量 f=1.2mm/r取切削速度 V=1.3m/s则 n=1000V/ d=41.4r/s=2484r/min ，取 n=1360 r/min18所以，得实际切削速度 V=42.7m/min2.3.7 加工 28H7 孔1)钻 D=7.5m
33、m选用立式钻床 Z525，直柄麻花钻， ，钻头材料为硬质合金 YG8 钻头直径为7.5mm。参考机床技术参考表，取钻 7.0 孔的进给量 f=0.3mm/r,查有关资料得其切削速度为 V=0.435m/s=26.1m/min,由此算出转速为： n= =1039m/mindV10按机床实际转速取 n=960r/min,则实际切削速度为V= =22.6m/min10dn查有关资料得：F =9.8142.7dKf FM =9.810.02d f K28.0M因此，其 F 和 M 值如下：fF =9.8142.780.3 1=1279Nf 8.0M =9.810.028 0.3 1=4.8Nm2.2）
34、扩 D=7.85mm查手册得：进给量：f=(0.91.1)f =(0.270.33)mm/r ，取 f=0.3mm/r钻扩钻速度：V=（1/31/2）V =（7.3311）m/min钻则 n=（297.3446.3）r/min ，取 n=392r/min所以，实际切削速度 V=9.67m/min3）铰 D=7.95mm查表，可先用铰刀铰孔进给量：f=(0.81.2)mm/r ，取 f=0.8mm/r切削速度 V=（1.01.3）m/s ，取 V=1.0m/s则 n=1000V/ d=40.0r/s=2403.6r/min ，取 n=1360 r/min所以，实际切削速度 V=33.9m/min
35、194）精铰 D=8H7进给量 f=1.2mm/r取切削速度 V=1.3m/s则 n=1000V/ d=51.8r/s=3105r/min ，取 n=1360 r/min所以，实际切削速度 V=34.2m/min2.3.8 时间定额计算：1）机动时间参考有关资料，得钻孔的计算公式为：t = ，其中 L = +(12)，jfnl211rkDcot2L =14,钻盲孔时取 L =02 2参考有关资料，得钻孔的计算公式为：t = ，其中 L = +(12)，jfl211rt扩、铰盲孔时取 L =02对于孔 25H9mm：钻孔 23 时：L = +1.5=9mm，L= 54mm,取 L =3mm。1)
36、28cot(5 2将以上数据及前面已选定的 f 和 n 代入公式，得t = =0.34minj395.04扩孔 24.5 时：L = +1.5=1.93mm，L=54mm, 取 L =3mm160cot2.2将以上数据及前面已选定的 f 和 n 代入公式，得t = =0.84minj405.39铰孔 24.8 时：L = +1.5=1.6mm，1cot2.8.t = =0.17minj605.34精铰孔 25H9 时：L = +1.5=1.58mm，1cot28.20t = =0.12minj9605.3814所以，加工孔 25H9 的基本时间为：t =0.34+0.84+0.17+0.12=
37、1.47minb对于孔 10H7mm：钻孔 9.0 时：L = +1.5=4.2mm，L=25mm,取 L =3mm。1)28cot(9 2将以上数据及前面已选定的 f 和 n 代入公式，得t = =0.12minj6804.35扩孔 9.5 时：L = +1.5=1.64mm，L=25mm, 取 L =3mm1cot2.92将以上数据及前面已选定的 f 和 n 代入公式，得t = =0.27minj74.0365铰孔 9.85 时：L = +1.5=1.68mm，1cot2.98t = =0.05minj3604.5精铰孔 10H7 时：L = +1.5=1.58mm，1cot28.9t =
38、 =0.05minj3604.5所以加工孔 10H7 的基本时间为：t =0.12+0.27+0.05+0.05=0.49minb对于孔 28H7mm：钻孔 7.5 时：L = +1.5=3.75mm，L=15mm,取 L =3mm。1)28cot(5.7 2将以上数据及前面已选定的 f 和 n 代入公式，得212t =2 =0.16minj 9603.751扩孔 7.85 时：L = +1.5=1.60mm，L=15mm, 取 L =3mm1cot2.82将以上数据及前面已选定的 f 和 n 代入公式，得2t =2 =0.34minj 39.065铰孔 7.95 时：L = +1.5=1.5
39、5mm14cot28.72t =2 =0.1minj1360.5精铰孔 8H7 时：L = +1.5=1.53mm14cot29.782t =2 =0.14minj1360.5所以加工孔 28H7 的基本时间为：t =0.16+0.34+0.1+0.14=0.74minb则总的机动时间为： t =1.47+0.49+0.4=2.7mmb第 3 章 夹具设计3.1 零件图分析：加工该工件 8 的孔，精度等级为 IT7 级，中批量生产且有位置精度要求，由此可知应保证其存在的位置精度，而该精度需由钻头和夹具共同保证。223.2 定位方案设计：1.理限分析：保证孔前后位置要求，必须限制 Y 的移动和
40、X 的转动。保证孔左右位置要求，必须限制 X 的移动、Z 的转动及 Y 的转动。因加工通孔上下位置可不用限制。所以：加工该孔需限制工件 X 移动转动、Y的移动转动以及 Z 的转动。定位方案的确定及定位元件的选用：用大平面与工件底面接触限制 Z 的移动、X 的转动以及 Y 的转动作为辅助定位。用短圆柱心轴与工件25 的内孔壁接触限制 X 的移动，Y 的移动作为主定位。用短 V 形块限制 Z 的转动作为辅助定位。所以：该定位方案采用的定位元件共限制了 X 的移动转动、Y 的移动转动、Z 的移动转动，属于完全定位，符合定位要求。（1） 定位误差（dw）的计算：jb ： 定位基准重合 jb0db： d
41、b1/2（Ddmin）1/2（0.0270.0090）0.018dw： jb 和 db 相关 dw0.018 dw1/3 T 满足要求。3.3 对刀方案： 工序尺寸 H1080.1 对刀尺寸 H1080.025因为要加工的孔为 8,所以选择 8 的刀具,钻套 8 根据以上选用推算出 10.1 e10.008 e20.014 x1=0.033 x20.083钻模板： H（24）d70h（11.5）d2335工件厚度： B15偏斜量 x 3x 2/H(B+h+0.5H)0.083/70（15+35+35）0.10刀具误差 jd0.150.0952/3 T所以满足要求。3.4 装置选用及设计结构简单
42、，且具有通用性等。因此选用螺旋夹紧。由于夹紧力是面接触，选用的螺纹直径为 16 的刀具。3.5 定位误差计算确定基准定位误差 )90cos(2cs. yxwd圆柱销直径 D=24mm圆柱销直径偏差 D= mm032.4=0.032-0.020=0.012 mmy=0.02 mmxmm024.)9cos(012.9cos02 wd定位误差 1.wd：为定位销与工件间最小间隙 =0.014mm1 1定位误差 =0.024+0.014=0.038mm1.wd3.6 夹紧力的计算 + e + e + x + (2x 3)2212122210.120.008 2+0.01420.033 2（20.10）
43、2dw2+ jw2+jd 224零件加工过程中所受的夹紧力较大，根据零件的形状，以及夹紧机构在夹具中安装，可确定夹紧力的位置。为了节约辅助时间，减轻工人的劳动强度，便于制造和安装，本夹具采用宽头压板，用螺母、螺杆、弹簧相互配合夹紧零件。3.6.1 最大切削力：加工 8mm 孔时轴向力最大F= FyZFKfdC081.9其中： 取决于工件材料和切削条件的系数 =42.7FC=1 F=0.8y当实际的加工条件与求得的经验公式的实验条件不相符时，各种因FK素对轴向力的修正系数 FnMFHB)190(其中：HB=200nF =0.75= =1.04FnMK)(75.0)2(所以：F= N1785341
44、38.41.983.6.2 最大转矩：加工 8mm 孔时转矩最大M= MyZKfdC08.其中： 取决于工件材料和切削条件的系数 =0.021MC=2 M=0.8y当实际的加工条件与求得的经验公式的实验条件不相符时，各种因素对转矩MK的修正系数 FnFHB)190(其中：HB=200nF =0.75= =1.04FnMK)(75.0)2(25所以：F= Nm340.1.38021.983.6.3 切削功率切削功率： kwdMP.65.403.6.4 夹紧力计算本夹具采用的是压板夹紧，对夹具夹紧力影响最大的是钻 8mm 孔是的转矩： M= MyZKfdC081.9其中： 取决于工件材料和切削条件
45、的系数 =0.021MC=2 M=0.8y当实际的加工条件与求得的经验公式的实验条件不相符时，各种因MK素对转矩的修正系数 FnFHB)190(其中：HB=200nF =0.75= =1.04FnMK)(75.0)2(所以：F= Nm904.1.31.898.夹紧力 QL其中：M 为对夹具夹紧力影响最大的转矩L 为夹紧力力臂L=263+12+252=150.5mm所以 NQ6015.9实际预紧力： K实4321K其中：K 为安全系数：一般安全系数，考虑到增加夹紧的可靠性和因工件材料性质及余量不均匀126等引起的切削力的变化。 一般取 25.1K：加工性质系数，粗加工取 。精加工取2K2 5.1
46、2K：刀具钝化系数，考虑刀具磨损钝化后，切削力增加。一般取 。3 3.13这里取 .1：断续切削系数，断续切削时取 。连续切削时，取4K2.14K4K所以 59.215.4321 K所以 NQ9.60所以 夹紧力为： Q =1554N第 4 章 设计心得这次夹具课程设计历时二个星期多左右，通过这两个星期的学习，发现了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。这次设计在张老师和唐老师的精心指导下和同学的帮助下，由刚开始的懵懂慢慢的变成了自己的一步一步的设计。虽然在很多的方面我的设计存在着错误，但我学会了许多课堂没有学到的东西。对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。让我知
