机械制造技术课程设计说明书.pdf

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1、机械制造技术课程设计机械制造技术课程设计说说明书明书设计题目：三孔连杆零件的工艺规程及钻35H6 孔的夹具设计学生：学号：专业：机械设计制造及其自动化班级：指导教师：目录目录序言 1设计题目 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 52.1 确定毛坯的制造形式 52.2 基准面的选择 52.3 制定工艺路线 72.3.1 加工方法的选择 72.3.2 加工顺序的安排 72.4 机床设备及其刀具量具的选择112.5 余量与工序尺寸的确定 122.5.1 机械加工余量 122.5.2 工序尺寸及毛坯尺寸 132.6确定切削用量及基本工时 153.夹具设计

2、 243.1 问题的提出 253.2 定位基准的选择 253.3 切削力和夹紧力的计算 253.4 定位误差分析 273.5 夹具设计及操作的简要说明303.6 钻套设计 313.7 夹具设计及操作的简要说明31归纳总结 34参考文献 35序言序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经

3、济综合实力和科学技术水平的重要指标。三孔连杆的加工工艺规程及其钻 30H6 孔的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教案环节。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。设计题目设计题目设计三孔连杆零件机械加工工艺规程及某一重要工序的夹具。年产5000 件。1.1.零件

4、的分析零件的分析1.11.1 零件的作用零件的作用三孔连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴，并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞组上的燃气压力转给曲轴，所以连杆除上下运动外，还左右摆动做复杂的平面运动，连杆工作时，主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷，要求它应有足够的疲劳强度和结构刚度，同时由于连杆既是转动零件，又是运动件不能单靠加大尺寸来提高其承载能力，须综合材料选用、结构设备。1.21.2零件的工艺分析零件的工艺分析从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单，其主要加工的面有 112、50、36、的圆柱端面面，90、35、

5、25 的内孔表面，图中所给的尺寸精度高，大部分是IT6 级；粗糙度方面表现在孔的端面和内表面、90 内孔表面为 Ra1.6um,112 圆柱的端面 Ra6.3um。35 的孔的内表面 Ra1.6um,50圆柱面为 Ra6.3um、25 的内孔表面为 Ra1.6um,36 圆柱的端面为 Ra6.3um,耳钩的两端面为 Ra6.3um，其余为Ra12.5um，要求不高；位置要求较严格，表现在90 孔的内表面的圆柱度为0.0085mm、25 内孔圆柱表面对为 0.0085mm,35 孔内表面的圆柱度为 0.0085mm 并相对于 90 的孔的内表面 A 的平行度为0.02mm，热处理方面需要调质处理

6、，到 226271HBS，保持均匀。通过分析该零件，其布局合理，方便加工，我们通过径向夹紧可保证其加工要求，整个图面清晰，尺寸完整合理，能够完整表达物体的形状和大小，符合要求。2.2.工艺规程设计工艺规程设计2.12.1 确定毛坯的制造形式确定毛坯的制造形式毛坯的选择和拟定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段工作之一，也是一个比较重要的阶段，毛坯的形状和特征（硬度，精度，金相组织等）对机械加工的难易，工序数量的多少有直接影响，因此，合理选择毛坯在生产占相当重要的位置，同样毛坯的加工余量的确定也是一个非常重要的问题。零件材料为 45，在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于

7、零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用锻造，锻造精度为 2 级，能保证锻件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.22.2 基准面的选择基准面的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。工件在加工第一道或最初几道工序时，一般选毛坯上未加工

8、的表面作为定位基准，这个是粗基准，该零件选用底面作为粗基准来加工 50、112 的端面和耳面。以上选择符合粗基准的选择原则中的余量最小原则。精基准的选择应满足以下原则：（1）“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。（2）“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3）“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4）“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要

9、求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准 应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。因此以已经加工好的90H6 孔和一端面为定位精基准，加工其它表面及孔。2.32.3 制定工艺路线制定工艺路线2.3.1 加工方法的选择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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。同样在该零件的加工方法的选择中，我们考虑了工件的具体情况，一般我们按加工顺序来阐述加工技术方案：加工表面

10、112 圆柱端面50 圆柱端面36 圆柱端面90 圆柱孔35 圆柱孔25 圆柱孔2.3.2 加工顺序的安排（1）、拟定加工工艺路线工序的安排 1、加工阶段的划分当零件的加工质量要求较高时,往往不可能用一道工序来满足要求,而要表面粗糙度Ra6.3Ra6.3Ra6.3Ra1.6Ra1.6Ra1.6公差/精度等加工方法级IT6IT6IT6IT6IT6IT6粗铣-精铣面粗铣-精铣面粗铣-精铣面粗镗孔-精镗孔钻扩-铰孔钻扩-铰孔用几道工序逐步达到所要求的加工质量和合理地使用设备、人力,零件的加工过程通常按工序性质不同,可以分为粗加工,精加工两个阶段。粗加工阶段：其任务是切除毛坯上大部分余量，使毛坯在形状

11、和尺寸上接近零件成品，因此，主要目标是提高生产率，去除内孔，端面以及外圆表面的大部分余量，并为后续工序提供精基准，如加工 112、50、36 圆柱的端面，孔的内表面精加工阶段：其任务就是保证各主要表面达到规定的尺寸精度，留一定的精加工余量，为主要表面的精加工做好准备，并可完成一些次要表面的加工。如112、50、36端面90、35、25内表面精度和表面粗糙度要求，主要目标是全面保证加工质量。2、基面先行原则该零件进行加工时，要将端面先加工，再以112下端面、内孔圆柱面为基准来加工，因为112下端面和90内圆柱面为后续精基准表面加工而设定的，才能使定位基准更准确，从而保证各位置精度的要求，然后再把

12、其余部分加工出来。3、先粗后精即要先安排粗加工工序，再安排精加工工序，粗车将在较短时间内将工件表面上的大部分余量切掉，一方面提高金属切削效率，另一方面满足精车的余量均匀性要求。4、先面后孔对该零件应该先加工平面，后加工孔，这样安排加工顺序，一方面是利用加工过的平面定位，稳定可靠，另一方面是在加工过的平面上加工孔，比较容易，并能提高孔的加工精度，所以对于三孔连杆来讲先加工90孔内圆柱面，做为定位基准再来加工其余各孔。（2）工序划分的确定工序集中与工序分散：工序集中是指将工件的加工集中在少数几道工序内完成每道工序加工内容较多，工序集中使总工序数减少，这样就减少了安装次数，可以使装夹时间减少，减少夹

13、具数目，并且利用采用高生产率的机床。工序分散是将工件的加工分散在较多的工序中进行，每道工序的内容很少，最少时每道工序只包括一简单工步，工序分散可使每个工序使用的设备，刀具等比较简单，机床调整工作简化，对操作工人的技术水平也要求低些。综上所述：考虑到工件是中批量生产的情况，采用工序分散辅助工序的安排：辅助工序一般包括去毛刺，清洗，除锈，检验等。（3）、拟定加工工艺路线根据以上各个零部件的分析以及加工工艺确定的基本原则，可以初步确定加工工艺路线，具体技术方案如下：技术方案一工序 1：锻造工序 2：退火处理工序 3：粗铣，精铣工件上表面工序 4：粗铣，精铣工件下表面工序 5：粗镗，精镗90H6 孔工

14、序 6：钻，扩，铰35H6 孔工序 7：钻，扩，铰25H6 孔工序 8：去毛刺工序 9：检验技术方案二工序 1：锻造工序 2：退火处理工序 3：粗铣，精铣工件上表面工序 4：粗铣，精铣工件下表面工序 5：钻，扩，铰35H6 孔工序 6：钻，扩，铰25H6 孔工序 7：粗镗，精镗90H6 孔工序 8：去毛刺工序 9：检验工艺技术方案一和技术方案二的区别在于技术方案一把镗孔孔放在了前面，因为镗孔的精度较高，且尺寸要求较为严格，这样我们做钻孔的时间就可以利用镗好的孔做为定位基准，这样能能更好地保证工件钻孔时的位置度要求具体的加工路线如下工序 1：锻造工序 2：退火处理工序 3：粗铣，精铣工件上表面工

15、序 4：粗铣，精铣工件下表面工序 5：粗镗，精镗90H6 孔工序 6：钻，扩，铰35H6 孔工序 7：钻，扩，铰25H6 孔工序 8：去毛刺工序 9：检验2.4 机床设备及其刀具量具的选择因此根据需求对每一工序选择机床如下表工序号34567工序号3粗铣，精铣工件上表面不重磨损硬质合D=125金套式面铣刀B=63d=40Z=6YG8v=125m/mins=0.2m/z不重磨损硬质合D=125金套式面铣刀B=63d=40Z=6加工内容粗铣，精铣工件上表面粗铣，精铣工件下表面粗镗，精镗90H6 孔钻扩铰35 孔钻扩铰25 孔加工内容刀具所选机床XD6032XD6032T716AZ525Z525主要参

16、数根据各加工表面各工序刀具选择4粗铣，精铣工件下表面YG8v=125m/mins=0.2m/z56粗镗，精镗90H6 孔钻扩铰35 孔机夹单刃镗刀33 麻花钻34.6 扩孔钻35 铰刀7钻扩铰25 孔23 麻花钻24.6 扩孔钻25 铰刀根据各工序所加工结构特点量具的选择工序号345672.52.5 余量与工序尺寸的确定余量与工序尺寸的确定2.5.1 机械加工余量要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定一下因素：加工内容面粗铣，精铣工件下表塞尺面粗镗，精镗 90H6千分尺孔钻扩铰35 孔钻扩铰25 孔千分尺千分尺量具粗铣，精铣工件上表塞尺（1）公差等级由三轴连杆的技术要求，确定该零件的的公

17、差等级为普通级。（2）加工精度零件无磨削加工工序，取加工精度 F1，一般加工精度。（3）锻件重量已知机械加工后的三轴连杆为 45 钢，密度为 7.8 克每立方厘 M，估算体积为，506 立方厘 M，算得重量约为4Kg，由此可初步估计机械加工前的锻件的重量为 4.5Kg。（4）锻件形状复杂系数对三轴连杆进行分析计算，可大致确定锻件的包容体的长度、宽度和高度，即 350mm，150mm，50mm（详见毛坯图）。由公式计算出锻件的复杂系数：S=m锻件/m外扩包容体=4.5/3.5*1.5*5*7.8*10=0.225查表有锻件形状复杂系数为 S3 级。（5）锻件材质系数由于该材料为 45 号钢，是碳

18、的质量分数小于0.65%的碳素钢，故该锻件的材质系数属 M1 级。（6）零件表面粗糙度机械制造技术基础课程设计由零件图可知，该三轴连杆的各加工表面的粗糙度 Ra1.6um。2.5.2 工序尺寸及毛坯尺寸根据以上表格，分别确定各面的工序尺寸及毛坯尺寸，各工步加工余量查机械加工余量手册（以下简称工艺手册）：-31)112 圆盘两端面毛坯：55-0.5+1.5mm粗铣：51mm 1Z=2mm精铣：500.2mm 1Z=0.5mm2)50 圆盘两端面毛坯：40+1.5-0.5mm粗铣：36mm 1Z=2mm精铣：350.2mm 1Z=0.5mm3)R18 圆盘两端面毛坯：25+1.4-0.4mm粗铣：

19、21mm 1Z=2mm精铣：200.2mm 1Z=0.5mm4)90 孔毛坯：85+0.7-2.1mm粗镗：88mm 1Z=1.5mm精镗：90+0.0220mm 1Z=1mm5)35 孔毛坯：31+0.6-1.8mm钻：33mm 1Z=1.5mm扩：34.6mm 1Z=1.8mm粗铰：35mm 1Z=0.2mm6)25 孔钻：23mm扩：24.6mm 2Z=1.8mm粗铰：25mm 2Z=0.2mm2.62.6 确定切削用量及基本工时确定切削用量及基本工时2.6.1 工序 3工步一：粗铣工件上表面1.选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式铣刀，刀片采用 YG8,ap1.5mm，d0 125mm

20、，v 125m/min，z 6。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ap1.5mm2）决定每次进给量及切削速度根据 XD6032 型铣床说明书，其功率为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出fz 0.2mm/齿，则ns1000vd1000 125 330r/min 125按机床规范选取nw330r/minvdnw1000 62.5 3301000 64.7m/min当nw330r/min 时fmfzznw 0.2 6 330 396mm/r按机床规范选取fm 900mm/r3）计算工时切削工时：则机动工时为tmll1l250 62.5 2 62.5 112 2 120

21、 1.1 minnwf330 0.2 6工步二：精铣工件上表面1.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,ap 0.5mm，d0 125mm，v 125m/min，z 6。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ap 0.5mm2）决定每次进给量及切削速度根据 XD6032 型铣床说明书，其功率为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出fz 0.15mm/齿，则ns1000vd1000 125 332r/min 120按机床规范选取nw350r/minvdnw1000 62.5 3501000 68.7m/min当nw350/min 时fmfzznw

22、0.12 6 350 252mm/r按机床规范选取fm 315mm/r3）计算工时切削工时：则机动工时为tmll1l250 63 1 112 63 1 120 1.6 minnwf350 0.12 62.6.2工序 4工步一：粗铣工件下表面1.选择刀具刀具选取不重磨损硬质合金套式铣刀，刀片采用 YG8,ap1.5mm，d0 125mm，v 125m/min，z 6。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ap1.5mm5）决定每次进给量及切削速度根据 XD6032 型铣床说明书，其功率为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出fz 0.2mm/齿，则ns1000vd1000

23、 125 330r/min 125按机床规范选取nw330r/minvdnw1000 62.5 3301000 64.7m/min当nw330/min 时fmfzznw 0.2 6 330 396mm/min按机床规范选取fm 900mm/min6）计算工时切削工时：则机动工时为tmll1l250 62.5 2 62.5 112 2 120 1.1 minnwf330 0.2 6工步二：精铣工件下表面1.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,ap 0.5mm，d0 125mm，v 125m/min，z 6。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a

24、p 0.5mm4）决定每次进给量及切削速度根据 XD6032 型铣床说明书，其功率为 7.5kw，中等系统刚度。根据表查出fz 0.15mm/齿，则ns1000vd1000 125 332r/min 120按机床规范选取nw350r/minvdnw1000 62.5 3501000 68.7m/min当nw350r/min 时fmfzznw 0.12 6 350 252mm/min按机床规范选取fm 315mm/min5）计算工时切削工时：则机动工时为tmll1l250 63 1 112 63 1 120 1.6 minnwf350 0.12 62.6.3 工序 5工步 1：粗镗90 孔查相关

25、手册，取镗削用量，镗孔至88mm，单边余量 Z=1.5mm，一次镗去全部余量，ap=1.5mm。进给量：f=1.5mm/r切削速度：查表取 v=50m/min，则：Nw=1000v/D=100050/88=181r/min基本时间计算：l=90mm，则：Tj=l/fn=90/（1801.5）=0.33min工步 2：精镗90 孔查相关手册，取镗削用量，镗孔至90mm，单边余量 Z=1.5mm，一次镗去全部余量，ap=1.5mm。进给量：f=0.35mm/r切削速度：查表取 v=120m/min，则：Nw=1000v/D=1000120/90=315r/min基本时间计算：l=90mm，则：Tj

26、=l/fn=90/（3150.35）=0.87min2.6.4 工序 6工步 1：钻孔33mm确定进给量，查 切削手册 表 2.7,45 钢b=600Mpa800Mpa，d0=33mm 时,f=（0.60.7）0.5mm/r=0.30.35mm/r。根据 Z550机床说明书，取 f=0.28mm/r。切削速度：查表得切削速度 v=19m/min。所以有：Ns=1000v/dw=100019/33=173r/min根据机床说明书，取 nw=175r/min，故实际切削速度为：V=dwnw/1000=33175/1000=18.45m/min基本时间计算：l=33mm，则：Tj=l/fn=33/（

27、1750.28）=0.67min工步 2：扩孔34.6mm采用刀具：34.7 专用扩孔钻。确定进给量：查切削手册表 2.10 有 f=（0.91.1）0.7=0.630.77（mm/r）查机床说明书，取 f=0.62mm/r。V=(1/22/3)v钻=（1/22/3）19.1=9.5512.7m/min则主轴转速为 n=87.6116r/min,按照机床说明书取nw=89r/min.实际切削速度为：V=dwnw/1000=34.789/1000=7.3m/min基本时间计算：l=35mm，则：Tj=l/fn=35/（890.62）=0.63min工步 3：精铰孔35mm查表确定进给量：f=0.

28、6mm/r，查机床说明书，取 f=0.62mm/r。切削速度：v=6m/min，所以有：Ns=1000v/dw=10006/35=198r/min根据机床说明书，取 nw=200r/min，故实际切削速度为：V=dwnw/1000=35200/1000=21.7m/min基本时间计算：l=35mm，则：Tj=l/fn=35/（2000.62）=0.27min2.6.5 工序 7工步 1：钻孔23mm确定进给量，查 切削手册 表 2.7,45 钢b=600Mpa800Mpa，d0=23mm 时,f=（0.390.47）0.5mm/r=0.1950.235mm/r。根据 Z550 机床说明书，取

29、f=0.19mm/r。切削速度：查表得切削速度 v=19m/min。所以有：Ns=1000v/dw=100019/23=263r/min根据机床说明书，取 nw=250r/min，故实际切削速度为：V=dwnw/1000=23250/1000=18.06m/min基本时间计算：l=25mm，则：Tj=l/fn=50/（2500.19）=1.1min工步 2：扩孔24.6mm采用刀具：24.8 专用扩孔钻。确定进给量：查切削手册表 2.10 有 f=（0.70.9）0.7=0.490.63（mm/r）查机床说明书，取 f=0.62mm/r。V=(1/22/3)v钻=（1/22/3）18=912m

30、/min则主轴转速为 n=115.6154.1r/min,按照机床说明书取nw=125r/min.实际切削速度为：V=dwnw/1000=24.6125/1000=5.25m/min基本时间计算：l=25mm，则：Tj=l/fn=25/（1250.62）=0.32min工步 3：铰孔25mm查表确定进给量：f=0.6mm/r，查机床说明书，取 f=0.62mm/r。切削速度：v=6m/min，所以有：Ns=1000v/dw=10006/25=76.4r/min根据机床说明书，取 nw=89r/min，故实际切削速度为：V=dwnw/1000=2589/1000=15.7m/min基本时间计算：

31、l=25mm，则：Tj=l/fn=25/890.62=0.47min3.3.夹具设计夹具设计1.机床夹具的主要功能机器的主要功能是加载工件夹具，工件定位和夹具。（1）确定在工件的定位占据夹紧过程中的正确位置。可以保证工件的正确的大小和位置的定位精度的要求。（2）固定以夹紧工件的定位，以保持加工过程中的定位操作的相同的位置。因为在加工过程中的工件，通过各种力的作用下，如果工件是固定的，工件会松动。由此，夹紧工件，以提供安全，可靠的加工条件。2.特殊功能工装夹具，主要对刀和引导特殊功能。（1）调节所述刀的切割边缘相对于工件或夹具的正确位置。铣削夹具边缘块，其可以快速确定相对于所述切割器夹具的正确位

32、置。（2）引导钻夹具钻钻模板集可以快速确定钻头的位置和钻头指导自己的行为。夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。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。由指导老师的分配第 6 道工序的钻、扩、铰35H6 孔的夹具设计。3.13.1 问题的提出问题的提出本夹具主要用于钻、扩、铰 35H6 孔，精度要求高，

33、和基准A 有一定的位置要求，应满足35 孔的轴线与90 孔的轴线为0.02 的平行度要求。为了保证技术要求，最关键找到定位基准。同时，应该考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。3.23.2 定位基准的选择定位基准的选择工件定位基准是利用已经加工的三轴连杆内孔 90 和一个端面为主要定位基准面,采用圆柱销定位，与 V 型块限制了 5 个自由度，因为是要钻通孔，可以保证加工的准确性。3.33.3 切削力和夹紧力的计算切削力和夹紧力的计算由于本道工序主要完成工艺孔的钻孔加工，钻削力。由机械加工工艺师手册得：钻削力F=0式（5-2）钻削力矩T=0式（5-3）有工序中查表可得=320=1.2=0.75=

34、0.098=2.2=0.8因此可计算得出F=320 201.2 0.250.75 1=4076.8NT=0.098 202.2 0.250.8 1=24N由现代夹具设计手册查得工件以 V 型块定位时的夹紧力计算：为防止工件在切削转矩 T 的作用下打滑而转动所需要的的夹紧力为1=sin22为防止工件在轴向力的做作用下打滑而轴向移动所需的夹紧力为2=sin242为工件与 V 形块在圆周方向上的摩擦力4为工件与 V 形块在轴向方向上的摩擦因数K=01234560-基本安全系数，一般均取 1.51加工状态系数（考虑到加工特点的系数，粗加工 1.2，精加工 1）2刀具钝化程度（考虑刀具磨损的系数），一般

35、取 1.01.93切削特点系数（考虑切削情况的系数），连续 1，断续 1.24考虑夹紧动力稳定性系数，手动夹紧 1.3，机动夹紧 1.05考虑手动夹紧时手柄的位置的系数，若手柄位置操作方便，手柄偏转角度范围小是，选取 1.0，若手柄位置操作不便，手柄转动角度大（90）时，选取 1.26仅在有力矩企图使工件回转时，才考虑支撑面接触情况的系数，若工件是安装在支撑钉上，接触面积小时，取 1.0；若工件是安装在支撑板或者其他接触面积较大元件上时，取 1.5因此根据上述条件可得0=1.51=1.22=1.53=1.04=1.35=1.06=1.5因此K=1.5 1.2 1.5 1.0 1.3 1.0 1

36、.5=5.265由上述公式可得5.265 24 sin45=22.5N0.2 205.265 4076.8 sin452=3756.3N0.2 201=由上可得1 2因此夹紧力大小应为 3756.3N3.43.4 定位误差分析定位误差分析由于本工序的加工是以心轴定位，工件孔和心轴的误差可分为以下两种:一是工件以圆孔在过盈配合圆柱心轴上定位,所以定位副之间无径向间隙,也即这时不存在径向基准位移误差。工件在轴线方向上的轴向定位误差，则可利用夹紧力加以控制。由此可见，过盈配合圆柱心轴的定位精度是相当的高。二是以圆孔在间隙配合圆柱心轴上定位，定位分析如下：由机床夹具设计手册可得：首先考虑工件两孔中心距

37、（2700.1）mm 要求，影响该项精度的与夹具有关的误差因素主要有：（1）定位误差：=式中：工件上定位孔的最大直径；0夹具上定位心轴的最小直径。即：=0.06夹具制造与安装误差：该项误差包括：钻模板村套轴线与定位心轴轴线距离误差，此值为 0.02mm。钻套与村套的配合间隙，又配合间隙尺寸可确定其最大间隙为 0.033mm；其次分析两孔平行度要求。（1）定位误差本次设计中定位基准与设计基准重合，因此只有基准位置误差，其值为工件大头孔轴线对夹具心轴轴线的最大偏转角：1max0.061=1=50=0.001241sin21孔轴间隙配合时，轴线最大偏转角。1max工件大头孔与夹具心轴的最大配合间隙；

38、1夹具心轴长度。（2）夹具制造与安装误差该项误差主要包括两项：1)钻套轴线对定位心轴轴线的平行度误差，由夹具标注的技术要求可知该项误差为2=2)刀具引偏角为max0.0283=0.00466上述各项误差都是按最大值计算的。实际上各项误差不可能都出现最大值，而且各项误差方向也不可能都一样。考虑到上述各项误差的随机性，采用概率算法计算误差是恰当的：22ac a12 a2 a3 0.00122 0.0032 0.0042 0.0050.02=0.00366该项误差小于零件相应公差的 2/3,夹具设计没有问题。定位销竖直放置时定位分析图3.53.5 夹具设计及操作的简要说明夹具设计及操作的简要说明为提

39、高生产率，经过技术方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。3.63.6 钻套设计钻套设计35H6 的加工需钻，然后扩、铰，因为钻后还要扩、铰为了我们钻后能及时的扩、铰。故选用快换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。根据工艺要求：。即先用33 的麻花钻钻孔，根据 GB114184 的规定钻头上偏差为零，故钻套孔径为3535。再用扩孔刀，铰刀加工至35H6。扩工

40、艺孔钻套结构参数如下表：表 5.1扩工艺孔钻套数据表DdH公 称尺寸允差-0.006D1D2h595312h15.5m24.5m125653530423.73.7 夹具设计及操作的简要说明夹具设计及操作的简要说明使用圆柱销定位，采用活动 V 型块快速夹紧，即可指定可靠的夹紧力。同时我们采用快换钻套，当导向的钻套磨损后，我们松开螺钉可以快速地换下钻套。保证导向的精度，这样就大大的提高了生产效率，适合于大批量生产。装配图附图如下装配图附图如下钻夹具体如下钻夹具体如下归纳总结归纳总结课程设计是大学学习中一门重要的科目，它要求我们把大学里学到的所有知识系统的组织起来，进行理论联系实际的总体考虑，需把金

41、属切削原理及刀具、机床概论、公差与配合、机械加工质量、机床夹具设计、机械制造工艺学等专业知识有机的结合起来。同时也培养了自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既了解了基本概念、基本理论，又注意了生产实践的需要，将各种理论与生产实践相结合，来完成本次设计。这次课程设计总体感觉还是非常充实的，指导老师要求也是比较严格的，也让我从中学到了一只没有接触到的 CAD的操作，并且注意到了自己一些习惯性的错误，更让我体会到了精益求精的精神，为每一次答疑都做好百分之百的准备。并且在设计中确实学到不少的东西，比如夹具方面的设计和计算，真的需要拿着好几百页的各种手册查各种各

42、样的数据。最重要的是，接触到了新的东西就是工艺卡的制作，确实是一个比较接近实践的过程。参考文献参考文献1.杨叔子机械加工工艺师手册 第 2 版机械工业出版社2.朱耀祥 浦林祥现代夹具设计手册机械工业出版社3.金属机械加工工艺人员手册上海科学技术出版社4.陈宏钧 金属切削工艺技术手册机械工业出版社5.金属切削机床夹具设计手册机械工业出版社6.卢秉恒 机械制造技术基础机械工业出版社机械加工工艺过程卡片零件名称年产量三孔连杆10000产品名称毛坯种类三孔连杆锻件零件材料备注45工序号12345678去毛刺检验锻造退火处理工序内容粗铣，精铣工件上表面精铣，精铣工件下表面粗镗90H6 孔精镗90H6 孔

43、钻，扩，铰35H6 孔钻，扩，铰25H6 孔机械加工工序卡片工序号3工序内容铣上端面机床XD6032夹具专用夹具工步号容工步内刀具量具主轴转速切削速度进给量切削深度（r/min）（m/min）（mm/r）（mm）走刀次数切削时间（min）123工序号4粗铣上端面不重磨损硬质合金套塞尺式面铣刀精细上端面不重磨损硬质合金套塞尺式面铣刀锪倒角锥柄锥钻锪钻33035075064.71.20.720.520.51.51111.11.60.1268.7138.9工序内容铣下端面机床XD6032夹具专用夹具工步号工步内容刀具量具主轴转速切削速度进给量切削深度（r/min）（m/min）（mm/r）（mm）3

44、3035064.7走刀次数切削时间（min）123工序号粗铣下端面精细下端面锪倒角不重磨损硬质合塞尺金套式面铣刀不重磨损硬质合塞尺金套式面铣刀锥柄锥钻锪钻1.20.720.520.51.51111.11.60.1268.7138.97505工序内容镗90H6 孔机床T716A夹具-专用夹具工步工步内容刀具量具主 轴转速（r/min）切 削进给量切削深度速度（mm/r）（mm）（m/min）走刀次数切削时间（min）12工序号粗镗90H6 孔精镗90H6 孔机夹单刃镗刀机夹单刃镗刀千分尺千分尺18050315900.410.120.5110.330.876工序内容钻，扩，铰35H6 孔机床Z52

45、5夹具专用夹具工步号工步内容刀具量具主 轴转速（r/min）切 削进给量切削深度速度（mm/r）（mm）（m/min）走刀次数切削时间（min）123工序号钻33 孔扩孔至34.6铰孔至35H633 麻花钻34.6 扩孔钻35 铰刀千分尺千分尺千分尺17518.140.25897.30.571.50.80.21110.670.630.2720021.70.357工序内容钻，扩，铰25H6 孔机床Z525夹具专用夹具工步号工步内容刀具量具主 轴转速（r/min）切削速度（m/min）进 给切削深度量（mm）（mm/r）走刀次数切削时间（min）123钻23 孔扩孔至24.6铰孔至255H623 麻花钻25 铰刀千分尺千分尺25018 060.231255.258915.70.420.331.50.80.21111.140.320.4724.6扩孔钻千分尺