壳体零件加工机电一体化毕业设计论文.doc

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1、目 录1 零件分析11.1 零件作用11.2 零件的工艺分析11.3 工艺材料分析22 工艺规程的设计22.1 确定毛坯的制造形式22.2 基准的选择2 2.2.1 粗基准的选择22.2.2 精基准的选择32.3 制定工艺路线32.3.1 工艺路线方案一32.3.2 工艺路线方案二82.3.3 工艺方案的比较与分析92.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定102.4.1 外圆表面112.4.2 长度方向112.4.3 内孔加工122.4.4 其余孔系加工122.5 确定切削用量及基本工时132.5.1 粗车外径132.5.2 粗铣外形172.5.3 钻孔192.5.4 攻螺纹202.6

2、工艺装置212.6.1 刀具设计212.6.2 量具设计222.6.3 夹具设计25参考文献 29致谢301 零件分析1.1 零件作用壳体零件是某产品的关键件，该产品四个螺纹4-M2-6G及16.5H8与仪器舱连接，而内孔55H8是万向支架的支撑，在工作时，壳体零件随某产品一起旋转，但万向支架由于转子的高速旋转，使转子轴在空间的方向保持稳定不动，为某产品提供一个姿态测量基准，测量弹体滚动姿态角，把大地坐标建立在该产品上。1.2 零件的工艺分析壳体零件有两组主要加工表面，它们之间有一定的位置要求。现分析如下：以16.5H8孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括16.5H8及其倒角、16.5H8对

3、57.80.25的同轴度0.2；尺寸31H14及其对16.5H8的同轴度0.2、垂直度0.01；四个螺纹孔4-M2-6G及其对16.5H8位置度0.2。其中，主要加工表面为16.5H8孔及倒角和其对57.80.25同轴度0.2，表面粗糙度1.6。以55H8孔为中心的加工表面。这一组加工表面包括55H8孔及其倒角、55H8对16.5H8的同轴度0.02、尺寸2.2H12；长度尺寸52.6h11及其对16.5H8垂直度0.02；53.6H11孔及其对16.5H8同轴度0.1。这两组加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：（1）尺寸16.5H8与57.80.25之间的同轴度公差为0.2。（2）尺寸3

4、1H14与16.5H8之间的同轴度公差为0.2，以及其端面与16.5H8之间的垂直度公差为0.01。（3）尺寸55H8与16.5H8之间的同轴度公差为0.02，以及其端面与16.5H8之间的垂直度公差0.02。由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。1.3 工件材料分析由于壳体零件在产品飞行过程中受到3500 g的加速度冲击，因此，需要该零件的机械性能（即抗拉强度、硬度较高），同时铸造性能好，因此，在铸造铝合金中选择ZL111能够满足产品性能要求。热处理：人工时效。2 工艺规程的设计2.1 确定毛坯的制造

5、形式零件材料为ZL111铝合金，零件在使用过程中受到较大的直线惯性力及冲击载荷且形状复杂，为了减少工作量，保证基本外形和内腔的成型，使大批量的要求得以实现，为此采用压力铸造，通过压铸使得铸件的尺寸精度和表面粗糙度很高，铸件的尺寸精度达到IT12IT11，表面粗糙度为Ra3.2mRa0.8m，为保证毛坯成型质量，采用大的浇冒口，以补充成形的收缩，对于轮廓峰谷、凸凹等都能清晰地铸出，另外，其加工方法生产效率极高。2.2 基准的选择2.2.1 粗基准的选择。对于一般的轴类零件而言，以外圆作为粗基准是完全合理的。但对壳体零件而言，如果以73.4外圆表面作为粗基准（四点定位）则可能造成定位装夹不牢靠，因

6、为该外圆为不连续表面，另外表面积宽度不够仅有11mm左右。按照有关粗基准的选择原则（即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面作为粗基准，若有若干个不加工表面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为粗基准），为此，选择57.80.25为粗基准，消除四个自由度。2.2.2 精基准的选择。主要考虑基准统一、重合的问题。对于壳体零件，主要加工表面是内腔，以轴线为准的孔系加工，而壳体的两个主要表面，而在加工的一个表面不连续且宽度又短（73.4），利用粗加工将73.4外圆粗加工，反过来利用这个表面再加工57.80.25，将精基准加工完成，即57.8，且该精基准为产品图中各个特征的位置的第一基

7、准。2.3 制定工艺路线在生产纲领以确定为大批量的条件下，尽可能采用万能型机床配以专用夹具，并尽可能使工序集中为原则来提高生产率；同时，由于我国现行机加工艺技术的提高，特别是加工设备的数字程序化，设备精度有了很大提高，同时在数控设备中一次定为夹紧可实现多工步加工，这样更有利于零件尺寸、精度的保证，可使生产成本下降。2.3.1 工艺路线方案一工序1：铣浇冒口。工序2：粗车外圆75。工序3：车外圆57.8；端面90.3。工序4：车端面、外圆、扩孔17.60.2；7.560.04，垂直度0.05（后道工序的精基准）；73.6及同轴度误差0.1；扩孔15.5（15.5H14）。工序5：内孔加工（关键工

8、序）车端面45；镗孔31保证48及同轴度公差0.2；粗、精镗孔53.6保证32.2H13、38.2H13及100；镗孔55保证尺寸2.2及倒角0.345；镗孔16.5H8及 同轴度公差0.1，倒角。其加工程序为；T0101；（端面刀）G97 S800 M3；G00 Z0.5；X64；G01 G99 X41 F0.1； W0.1； X57；G3 57.6 Z-0.3 R0.3；G01 X64 F1.0；G00 X150； Z100；T0202（粗镗刀1）G97 S500 M3；G00 Z3； X41.；G00 Z-2.1；G01 X54.6 F0.08； X41.0；G00 Z-35.0；G01

9、 Z-38.2 F0.1； X53.65 F0.08； X41.0；G00 Z-32.2；G01 X53.65 F0.05； X41.0；G00 Z-26.2；G01 X53.65 F0.05； X41.0；G00 Z-20.2；G01 X53.65 F0.05； X41；G00 Z-14.2；G01 X53.65 F0.05； X41.0；G00 Z-13.1；G01 X53.65 F0.05； X41.0；G00 X14.0； Z-40.0；G01 Z-47.5 F0.08； X31.1； X53.4 Z-38.0；G00 X14.0； Z-46.0；G01 Z-47.82 F0.08；

10、X31.1； X53.75 Z-38.38； Z-13.4；G00 X41.0； Z-13.0；G01 53.75 F0.08； Z-13.4；G00 X41.0； Z100.0； X200.0； T0303；（粗镗刀2）G97 S800 M3；G00 Z5.0； X54.85；G01 G99 Z-2.25 F0.1； X41.0； Z-11.3； X53.7； Z-38.38； X31.1 W-9.4； Z-48.05； X17.5； U-1.4 W-0.7； W1.0； Z-54.0 F0.08； U-1.0； Z-45.0； X16.3； Z-54.0 F0.08； U-1.0； Z-4

11、.5；G00 Z5.0； X100.0 Z200.0；T0404；（精镗刀）G97 S800 M3；G00 Z3.0； X57.02；G01 Z0.7 F0.1； X55.02 Z-0.3； Z-2.25 F0.04； 41.0；G00 X16.4； Z-45.0；G01 Z-54.0 F0.08； U-0.5； Z-45.0； X16.51；G01 Z-54.0 F0.05； U-0.5；G00 Z5.0； Z100.0； X200.0； M30；工序6：铣外形28.90.3，R28.90.3，角度19730，27230。工序7：钻4-4.4H12。钻4-1.567孔。攻4-M2-6G螺纹。

12、工序8：钻6-2.013孔。攻6-M2.5-6G螺纹。工序9：钻1.5H14孔。工序10：修正螺纹2.3.2 工艺路线方案二工序1：铣浇冒口。工序2：粗车外圆75。工序3：车外圆57.8；端面90.3。工序4：车端面、外圆、扩孔17.60.2；7.560.04，垂直度0.05（后道工序的精基准）；73.6及同轴度误差0.1；扩孔15.5（15.5H14）。工序5：内孔加工（关键工序）车端面45；镗孔31保证48及同轴度公差0.2；粗、精镗孔53.6保证32.2H13、38.2H13及100；镗孔55保证尺寸2.2及倒角0.3X45；镗孔16.5H8及 同轴度公差0.1，倒角。工序6：铣外形28

13、.90.3，R28.90.3，角度19730，27230。工序7：钻4-4.4H12。工序8：钻4-1.567孔。工序9：攻4-M2-6G螺纹。工序10：钻6-2.013孔。工序11：攻6-M2.5-6G螺纹。工序12：钻1.5H14孔。工序13：修正螺纹2.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的基准点都是以外圆为基准加工，遵循着基准统一原则，一次性加工，能保证位置度精度，尺寸精度和形状用数控机床来控制。但不同点是方案一将小孔系和螺纹孔都集中在一个组合机床上加工，生产率高，减少装夹零件等辅助时间，一次性完成，但在成批生产时还得进行组合机床设计，因此，在能保证加工精度的情况下尽量能不选用

14、组合机床。而方案二是工序相对分散，主要考虑用万能机床加上专用夹具来加工，这样虽然费点时间，但相对而言投资小、工序简单。此外该零件的螺纹孔太小，易折断刀具，若采用方案二后增加了调刀、换刀时间，操作工的相对技术要求较高，为此我们采用方案二硫化碳。方案一、方案二在关键工序中都采用数控机床进行内控系加工。因为该内孔各个尺寸关联较多，且零件属薄壁零件及100锥度孔，不能多次进行装夹，同时采用数控机床可进行多工步加工，缩短了辅助时间，提高了生产效率。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件原始资料：“壳体”零件材料：ZL111零件重量：90g生产类型：大批量加工方法：压铸根据上述原始资料及加工工

15、艺，分别确定各个表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸如下：查机械加工工艺手册（以下简称工艺手册）表2.1-6毛坯的制造方法及其工艺特点。毛坯的制造方法，在压铸方法中：最大重量（Kg）1016。最小壁厚（mm）：1。形状的复杂性（由模具制造难易决定）。材料：有色金属及其合金。生产类型：大批大量生产。精度等级（IT）：1112。毛坯尺寸公差（mm）：0.050.15。表面粗糙度：6.3。而我们所生产的壳体符合以上的范围，所以采用压铸法生产是合理可行的。查2.5表2.3-6；表2.3-11在“压力铸造”中得知：MA（加工余量等级）为E级，CT（尺寸公差等级）为57级。根据我们所担负的零件情况（薄壁

16、件），决定选E等级，CT选7级。再查工艺手册表2.3-5 MA=mm查工艺手册表2.3-9 CT=mm（铸件尺寸4063为1mm，铸件尺寸63100为1.1mm）。2.4.1 外圆表面（73.4，57.80.25）2.4.1.1考虑其加工长度不大，约11，其工序为粗车、精车，总余量2Z=3mm即73.4+3=76.4mm，圆整为76.5mm，取76.5mm为自由尺寸即可。查表2.3-39（粗车外圆后半精车余量）2Z=1.1mm 即精车余量2Z=1.1mm，精车加工精度（）；粗车余量2Z=1.9mm，粗车加工精度（）。2.4.1.2 57.80.25为外圆不加工表面，考虑其工艺编制要以此为精加工

17、基准，在加工中零件数薄壁件，可能造成变形，所以采用定位套。同时为了其它尺寸加工精度，将57.80.25的表面变为加工表面，余量2Z=0.5mm，即57.8+0.5=58.3mm，公差0.25mm。2.4.2 长度方向 尺寸（52.6h11；45h11；38.2H13；48H10；17.60.2）2.4.2.1 52.6h11：两端面都需加工，同时结合工厂实际加工工艺的方法取余量Z=2.4mm，即52.6+2.4=55mm，公差0.4mm。2.4.2.2 45h11：两端面都需加工，余量Z=2.5mm，即45+2.5=47.5mm公差0.4mm。2.4.2.3 38.2H13：在镗孔是保证，即一

18、面加工，余量Z=0.5mm，即38.2+0.5=38.7mm，公差0.3mm。2.4.2.4 48H10：镗孔是保证，即一面加工，余量Z=0.5mm，即48+0.5=48.5mm，公差0.4mm。2.4.2.5 17.60.2：两端面都需要加工，余量Z=2.5mm，即17.6+2.5=19.1mm，公差0.2mm。2.4.3 内孔加工（16.5H8；540.4；53.6H11）。内孔的毛坯考虑减少加工，先铸出毛坯孔，零件的精度要求IT8，因此要粗扩孔，又考虑零件的其余孔系和重要端面都与16.5H8存在位置要求，因此都集中在一道工序中加工，才能保证要求。A:16.5H8：余量2Z=2mm，即16

19、.52=14.5mm，公差0.25mm。B:540.4：为不加工内圆表面，为减少毛坯内孔的铸造复杂性，将六条筋从右到左全部铸出，这样由于铸铝是轻金属，易加工，同时在今后镗孔时也不太难。C:53.6H11：考虑存在位置要求和尺寸精度，因此同16.5H8加工集中在同一道工序减少误差。53.6H11为薄壁处，同时为减小由于压铸造成的形状误差，因此取余量2Z=3mm，即53.63=50.6mm ,公差0.6mm。下面将16.5H8孔的工序间尺寸公差分布计算如下：预先铸出孔，在车床上加工时，加工工序一般为粗镗、半精镗及精镗。毛坯尺寸14.50.25mm工序1：15.5H14（15.5）工序2：16.5H

20、8（16.5）2.4.4 其余孔系加工其余孔系均在实体上加工，而在毛坯尺寸上就不考虑了。4-4.4H12孔，毛坯为实心孔，不铸出孔，而4孔的精度为IT12，参照工艺手册表2.2-2需进行配有钻模的钻孔加工（IT11IT13）这样既保证尺寸精度，同时也保证其位置要求。总体来说，本体为铝合金优点多。采用压铸法又适用大量生产，能获得毛坯的精度高，加工余量小，有些形状可以直接铸出，但为了保证毛坯质量，需要采用过大的浇冒口，所以在机械加工前需要切去浇冒口，并进行时效处理，消除铸造内应力方可加工，时效处理将本体加热至180200，保证68h自然冷却，本体经时效处理后，不仅消除内应力，而且强度与硬度还能提高

21、。2.5 确定切削用量及基本工时切削用量简明手册以下简称切削手册。2.5.1粗车外径 粗车外径75。本工序采用计算法确定切削用量。2.5.1.1 加工条件工件材料 铸铝ZL111，经压铸、人工时效。加工要求：粗车外径75。机床：C620-1 卧式车床。刀具：根据切削手册表1.1，由于C620-1车床的中心高为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸BH =16mm25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.2，粗车有色金属毛坯，可选择YG6牌号硬质合金。车刀几何形状（表1.3） r =20 =12Kr=45 r=0.5mm。2.5.1.2 计算切削用量。A:进给量f：根据切削手册表1.4，当刀杆尺

22、寸为16mm25mm，3mm（切削用量），工件直径76mm时，取f=0.50.7mm/r，由于加工表面为断续且有冲击地加工因此进给量应乘系数K=0.750.85，此时K取0.8，所以f=0.400.56mm/r，按C620-1车床说明书（见切削手册表1.30取f=0.400.56mm/r。B:计算切削速度。按切削手册表1.27，车削切削速度的计算公式为：V=根据表1.9车刀的磨钝标准及寿命 Tmin=60min。其中：Cv=262 Xv=0.12 Yv=0.50 m=0.28。修正系数Kv见切削手册表1.28。即Ksv=0.9 Ksv：与毛坯表面状态有关。Ktv=2.7 Ktv：与刀具材料有关

23、。Kkv=1.0 Kkv：与车削方式有关。 Kkrv=1.0 Kkrv：与车刀主偏角有关。所以:Vc = = =125.3（m/min）。2.5.1.3 确定机床主轴转速。n = = =521.9(r/min) 其中:dw为零件直径。按机床说明书（见切削手册表1.30），与521.9 r/min相似的机床转速为480 r/min及600 r/min。现选取n=600r/min,如果选n=480r/min，则速度损失太大。所以实际切削速度V=144m/min2.5.4 切削工时 按切削手册 tm=式中L=l+y+,l=11.2mm。根据切削手册表1.26车削时入切量及超切量y+=5.0mm。本工

24、最大加工余量Zmax(单边)=0.3/2+1.9/2=1.1mm，可一次切除，因此i=1。所以tm=1=0.054(min)。主要时间：0.054min/每件辅助时间：0.88min/每件布置工作地及休息时间：48012%=57.6min班产量：布置工作地及休息时间/每件：合计时间：主要时间辅助时间布置工作地及休息时间0.9340.16 =1.06min2.5.1.5 校验机床功率主切削力Fc按切削手册表1.29所示公式计算。FcC其中：C390 X1.0 y0.75 nFc=0 K1所以:Fc=390=695.68(N)切削时消耗功率Fc:Pc= 见表1.29。所以：Pc=1.67Kw由切削

25、手册表1.30中C620-1机床说明书可知，C620-1主电动机功率为7.8Kw，当主轴转速为600r/min时，主轴传递的最大功率为5.5Kw，所以机床功率足够，可以正常加工。2.5.1.6 校验机床进给系统强度已知主切削力：Fc=695.68N。径向切削力Fp按切削手册表1.29所示公式计算。Fp=CfVcK由于加工该零件径向切削力不大，所以表1.29没有给出，而机床进给系统强度足够，故无需校验。2.5.2 粗铣外形2.5.2.1 加工条件工件材料 铸铝ZL111，经压铸、人工时效。加工要求：粗铣外径R29.8。机床：X61W型万能铣床。刀具的选择：根据铣削零件的外形，选取圆柱铣刀。铣刀直

26、径的大小直接影响切削力、扭距、切削速度和刀具材料的消耗，不能任意选取。根据表3.4及及铣削零件实际切削宽度11.6mm(吃刀量a)。刀具材料W18Cr4V 粗齿铣刀6 GB1110-85。铣刀的几何形状（GB1110-85）：=3045,=15,=6,=10,=16,Z=3。2.5.2.2 切削用量计算根据GB1110-85、铣刀GB6118-85表2查:刀具每分钟进给量：V=95mm/min=1.58mm/s刀具铣削速度：Vc=22mm/min。计算每齿进量fz: V=fzZn/60, Vc=fz=0.027mm/Z由于铣削铸铝，根据切削手册表3.4得在进给中可增加3040。所以fz=0.0

27、27。根据切削手册表3.7 铣刀齿后刀面最大磨损量为0.6mm。根据切削手册表3.8 铣刀平均寿命T=60min。根据GB6118-85表2，查得Vc=22m/min。n=现采用X61W型万能铣床从表3.29查得n=1225(r/min)故实际切削速度 V工作台的每分钟进给量fz应为：fm=fz查机床说明书fm=165mm/min。切削时，由于是粗铣，利用作图法，可得出铣刀的实际切削行程l=46mm。2.5.2.3 机动工时tm:tm= 其中l1+l2=l=46mm l:铣刀直径。所以tm=主要时间：0.315min/每件辅助时间：1.32min/每件布置工作地及休息时间：48012%=57.

28、6min班产量：布置工作地及休息时间/每件：合计时间：主要时间辅助时间布置工作地及休息时间0.315+1.32+0.23 =1.87min2.5.3 钻孔2.5.3.1 机床：Z512钻床。加工要求：4-4.4H12孔。刀具选择：W18Cr4V钻头。2.5.3.2 确定进给量：根据切削手册表2.7，当铝合金硬度200HBS，d=4mm时，f=0.180.22mm/r。取f=0.22mm/r 。2.5.3.3 切削速度：根据切削手册表2.13，查得加工材料为钢时，V=14m/min。再根据切削手册表2.31加工材料不同时的修正系数KTV=1.0。所以 Vs=14m/min, 再计算 ns。ns=

29、根据机床说明书取n=960(r/min)。故实际切削速度为V=2.5.3.4 计算加工一个孔的机动时间l=10mm根据表2.29 l1+l2=5mmtm=本工序为4个孔：tm总tm4=0.074=0.28(min)主要时间：0.38min/每件辅助时间：2.015min/每件布置工作地及休息时间：48010%=48min班产量：布置工作地及休息时间/每件：合计时间：主要时间辅助时间布置工作地及休息时间0.38+2.015+0.27 =2.665min2.5.4 攻螺纹加工要求：4-M2-6G根据有关参考资料，采用V=0.1m/s 即6m/min，所以ns=238r/min。按机床资料选取n=1

30、95r/min 则V=4.9m/min。计算机动时间：已知 l=4.6mm l1+l2=3mm 根据GB193-81普通螺纹f=0.4mmtm=因此四孔的机动时间：t总=tm主要时间：1.1min/每件辅助时间：2.52min/每件布置工作地及休息时间：48010%=48min班产量：布置工作地及休息时间/每件：合计时间：主要时间辅助时间布置工作地及休息时间1.1+2.52+0.4 =4.02min2.6 工艺装置2.6.1 刀具设计直柄立铣刀根据铣削零件的外形及其倒圆3，选取直柄立铣刀。铣刀的直径大小直接影响切削力、扭矩、切削速度和刀具材料的消耗，不能任意选取。根据切削手册表3.4及铣削零件

31、实际铣削宽度为11.6mm(背吃刀量a),而a=0。零件形状的成型由靠模夹具保证。刀具材料：W18Cr4V。粗齿铣刀6 GB1110-85。铣刀几何形状：由GB1110-85 得=3040，r=15,r=6,r=10,=16,Z=3，f=0.4mm。2.6.2 量具设计2.6.2.1 零件55H8对尺寸16.5H8的同轴度0.02M。由于55同16.5为同轴线尺寸，同时两孔尺寸相差较大，因此，在设计该量规时，考虑使用组合结构。执行尺寸计算：根据GB8069-87的执行尺寸。d=D。 其中d：定位部位的基本尺寸 D：零件内表面的最大实体尺寸d=d。 其中d：定位部位的极限尺寸 T：定位部位的尺寸

32、公差d=d-(T+W)。 其中d：定位部位的磨损极限尺寸 W：定位部位的允许最小磨损量 d=D-t。 其中d：测量部位的基本尺寸 D：零件内表面的最大基本尺寸 t :零件被测要素的形位公差d =(d+F) 其中d：测量部位的极限尺寸 F：测量部位的基本偏差 T：测量部位的尺寸公差d =(d+F)-（T+W） 其中d：测量部位的磨损极限尺寸 W：测量部位的允许最小磨损量量规公差：A:定位部位根据T=0.027 由表2查得 T=0.0025 W=0.0025B:测量部位根据T=0.02+0.046=0.066 由表2查得 T=0.004 W=0.004 t=0.006(其中t为工作部位的位置公差)

33、。C:测量部位根据T=0.066和序号3由表3查得 F=0.012按公式计算量规工作部位的尺寸：d=D=16.5d=d=16.5d=d-(T+W)=16.5-0.005=16.495d=D-t=55-0.02=54.98d =(d+F)=(54.98+0.012)=54.992d =(d+F)-（T+W）=54.992-0.008=54.9842.6.2.2 4-4.4H12对16.5H8的位置度0.2 M 。4-4.4H12孔在壳体中相对于基准A 1010为第一孔，与第一孔相对的第二孔、第三孔、第四孔的径向位置为理论正确值94、180、274，因此，四孔系在1010确定位置后，它们四孔的位置

34、公差为0.2。 量规公差：A:定位部位根据 T=0.027 由表2查得T=0.0025 W=0.0025B:测量部位根据 T0.2+0.120.32由表2查得T =0.008 W=0.008 t=0.012C:测量部位根据 T=0.32和序号3由表3查得F=0.025按公式计算量规工作部位的尺寸d=D=16.5d= d=16.5d= d-（T+W）=16.5-（0.0025+0.0025）=16.495d=D-t=4.4-0.2=4.2d=（d）=（4.2+0.025）=4.225d=（d）-（T+W）=4.225-0.016=4.2092.6.3 夹具设计2.6.3.1 工序图分析加工部位：

35、设计4-4.4H12孔夹具。采用机床：Z512台钻。加工要求：其表面粗糙度为12.5um,位置精度为位置度0.2 M。应限制的自由度：四孔位置度相对于基准D，同时四孔为一组孔系且有相对位置关系，因此采用六点完全定位，即采用一平面，一短圆柱销以及一止推销定位板,这样使加工工艺的定位基准同时设计基准完全重合,实现了基准重合原则,有利于保证加工精度。2.6.3.2 定位方案的选择A:定位基准的选择。方案一、采用直径为55H18同宽度为2.2H12形成的平面定位，16.5H12孔及铸造0的小平面。方案二. 采用100外锥面，16.5H12孔及铸造0的小平面。采用方案一虽然是零件完全定位，但是夹紧结构需

36、设计在100外锥位置，这样在加工4-4.4H12孔是使夹紧装置复杂，且影响刀具加工行程。而方案二则使夹紧装置同刀具分别在两个方向解决方案一的缺陷，具体各元件的分布见夹具图。因此我们采用方案二的定位方案。B:定位元件的设计计算。定位销直径采用与零件间隙配合，即16.5g8，而定为与模具体的联接采用过盈配合。定位销限制两个方向移动 X 、 Y。定位板限制一个方向转动 模具体平面限制X、Y、Z。2.6.3.3 夹紧装置的设计该钻模采用铰链式钻模，这样的夹具装卸工件较方便，有利于大批量的生产。夹具元件的设计：螺旋夹紧以及为消除零件偏差所带来的平面定位不可靠而采用一个活动块，该活动块为浮动结构，消除零件

37、尺寸偏差带来的影响。2.6.3.4 钻套的设计钻套的内孔尺寸及公差根据机床夹具设计，为保证刀具与钻套内孔有一定的间隙，钻套孔径的基本尺寸应等于刀具的最大极限尺寸，而我们加工的孔为4-4.4H12（4.4），因此一般刀具名义尺寸取其零件公差1/3。即钻头公称直径为4.4+0.1234.44，而钻头上偏差为0，因此钻头尺寸为 4.44，钻套的内孔基本尺寸为 4.44。 由于加工的孔径精度为IT12，因此，钻套孔径可按基轴制F8或G7制造，我们选用F8 即4.44F8为钻套孔径尺寸，钻套的高度H：一般取H/d12.5（d：钻套孔径），因此H10mm。钻套的原材料及热处理，根据机床夹具设计，在加工过程

38、中钻套的内孔由于同刀具产生摩数，故要求钻套必须有很好的耐磨性。当钻套孔径d25mm采用优质工具钢T10A制造，热处理硬度为6064HRC。2.6.3.5 夹具精度分析计算根据D+T+A+J+Gk其中D：定位误差T：导向误差A：安装误差J：夹具制造误差G：加工过程误差，而其中一般G=a）分析1010定位误差D：D=B+yB=0y=0D=0导向误差T：T=钻套最大间隙X X=0.028（0.018）=0.046折合角度：sin= =0.07安装误差A：A=0 夹具制造误差J：钻套相对安装基面垂直度0.02加工过程误差G：G=6.67b）分析位置度0.2（圆周方向）定位误差D：D=0 导向误差T：T

39、=2X=20.046=0.092安装误差A：A=0 夹具制造误差J：定位元件和导向元件之间 J=0.04 定位元件和安装基面之间 J=0 导向元件和安装基面之间 J=0.01加工过程误差G：G=0.06D+T+A+J+G=0.092+0.04+0.01+0.06=0.2=kc）分析位置度0.2（径向）定位误差D：D =0 导向误差T：T = X=0.046 安装误差A：A =0 夹具制造误差J：定位元件和导向元件之间 J=0.04 定位元件和安装基面之间 J=0 导向元件和安装基面之间 J=0.01加工过程误差G：G =D+T+A+J+G =0.046+0.04+0.01+0.06 =0.156k综上所述，该夹具满足加工精度要求。参考文献机械加工工艺手册 李洪 主编 上海科学技术出版社切削用量简明手册艾兴 肖诗纲 主编 机械工业出版社金属机械加工工艺人员手册方若愚 周昌泰 赵如福 刘堂炜 上海科学技术出版社引信制造工艺学于庆魁 袭鼎三 主编 国防工业出版社机械制造工艺学赵志修 主编 机械工业出版社刀