支座零件的加工工艺及铣120左端面专用夹具设计

支座零件的加工工艺及铣120左端面专用夹具设计摘要夹具是零件加工的夹紧装置，是加工零件的一种必不可少的装置。随着零件的尺寸变化，越来越多的夹具被淘汰了，因此，设计一套专用夹具是十分有必要的。在设计专用夹具时要考虑工件的定位方案，工件的夹紧方案和设计夹紧机构，夹具的其他组成部分，夹具的结构形式等。本课题的主要研究内容是支座零件的加工工艺及铣120左端面专用夹具设计。支座是安装轴承、轴等回转零件，对回转零件起支承作用，保持其平衡。结合零件加工的重点和难点，从零件的结构分析入手，合理的进行定位基准选择、夹具的设计、各种刀具参数选择以及切削用量的选择等。在安排工艺过程时，根据加工要求不同，需要进行粗精加工。另外还确定了切削参数，加工工时，填写工艺过程卡片和工序卡片。设计了一套铣120左端面的铣床专用夹具。关键词：支座、加工工艺、120左端面、铣床、专用夹具AbstractJig is the clamping device for parts processing, which is an essential device for processing parts. With the change of the size of parts, more and more fixtures are eliminated. Therefore, it is necessary to design a set of special fixtures. When designing the special fixture, we should consider the positioning scheme of the workpiece, the clamping scheme of the workpiece and the design of the clamping mechanism, other parts of the fixture, the structure of the fixture and so on.The main contents of this subject are the processing technology of the bearing parts and the design of the 120 end fixture for milling. Bearing is to install bearings, shaft and other rotary parts, supporting the role of rotating parts, to maintain its balance.Combining with the key and difficult points of parts processing, starting from the structural analysis of parts, reasonable selection of positioning datum, fixture design, various tool parameters selection and cutting parameters selection. When arranging the technological process, rough finishing is required according to different processing requirements. In addition, cutting parameters, machining hours, process process cards and process cards were determined. Designed a set of milling 120 left end milling machine special fixture.Key words: bearing, processing technology, 120 left end face, milling machine, special fixtureI目 录摘要IAbstractII第一章 绪论11.1 机床夹具的概念11.2 机床夹具的分类11.2.1按夹具的通用特性分类11.2.2按夹具的动力源分类21.3 机床夹具的发展趋势2第二章 零件的分析32.1 零件的作用32.2 零件的组成表面、加工要求、形位公差分析32.2.1零件的组成表面32.2.2零件的加工要求42.2.3零件的形位公差4第三章 零件的工艺规程设计53.1 确定零件的生产类型及毛坯的制造形式53.1.1确定零件的生产类型53.1.2确定毛坯的制造形式53.2 基准的选择与确定63.3 加工工艺路线的确定73.4 加工机床及加工装备的选择83.5 确定加工余量83.6 计算切削用量、基本时间及辅助时间11第四章 铣120左端面专用夹具设计314.1 定位方案及装置的确定314.1.1设计定位方案应满足的要求314.1.2定位方案的确定314.1.3定位元件的确定314.2 夹紧方案及装置的确定324.2.1夹紧装置满足的基本要求324.2.2夹紧方案的确定324.2.4夹紧元件的确定334.3 夹具体的设计334.4 导向装置确定344.5 铣削力的计算344.6 夹紧力的计算344.7 定位误差的分析与计算35结论36致谢37参考文献38II第一章 绪论1.1 机床夹具的概念夹具是在机械制造过程中，用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具。在生产中夹具的用是将工件定位，以使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。1.2 机床夹具的分类夹具的种类很多，形状千差万别。为了设计、制造和管理的方便，往往按某一属性进行分类。1.2.1按夹具的通用特性分类常用夹具有通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和自动线夹具等五大类。1、通用夹具通用夹具是指结构、尺寸已规格化，且具有一定通用性的夹具。其优点是适应性强、不需要调整或稍加调整即可装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这类夹具已商品化。如三爪自定心卡盘、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架、电磁吸盘等。采用这类夹具可缩短生产准备周期，减少夹具品种，从而减低生产成本。其缺点是夹具的加工精度不高，生产力较低且较难装夹形状复杂的工件，故适用于单件小批量生产中。2、专用夹具专用夹具是针对某一工件的某一道工序的加工要求而专门设计和制造的夹具。特点是针对性强。适用与产品相对稳定、批量较大的生产中，可获得较高的生产率和加工精度。3、可调夹具夹具的某些元件可调整或可更换，已适应多中工件的夹具，称为可调夹具。它还分通用可调夹具和成组夹具两类。4、组合夹具组合夹具是由可循环使用的标准夹具零部件（或专用零部件）组装成易于连接和拆卸的夹具。根据被加工零件的工艺要求可以很快地组装成专用夹具，夹具使用完毕，可以方便地拆开。夹具主要应用在单件，中、小批多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具。5、自动线夹具自动线夹具一般分为两种，一种为固定式夹具，它与专用夹具相似；另一种为随行夹具，使用中夹具随工件一起运动，并将工件沿着自动线从一个工位移至下一个工位进行加工。1.2.2按夹具的动力源分类按夹具夹紧动力源可将夹具分为手动夹具和机动夹具两大类。为减轻劳动强度和确保安全生产，手动夹具应有扩力机构与自锁性能。常用的机动夹具有气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、电磁夹具、真空夹具和离心力夹具等。1.3 机床夹具的发展趋势1、夹具元件多功能模块化能单独使用也能与其他元件组合在一起使用的多功能模块化单元体的比例将进一步增加。如现在使用的各种定位夹紧座、定位压紧支承、精密虎钳等模块式单元体具有定位、夹紧以及调节的综合功能，可以一件单独使用，也可以几件组装在一起使用，T形基础、方箱能组装成一次能装夹多件相同或不相同的工件的夹具，使用这种夹具可以减少机床的停机时间，最大限度发挥数控、加工中心机床的高效性能。2、高强度、高刚性、高精度为了提高劳动生产率，缩短工件的加工工时，工件的加工已向着高速、大切削量方向发展，工序高度集中，工件定位夹紧后要依次完成铣、钻、镗等多工序的加工。切削力的大小、方向在不断地变化，这就需要柔性夹具本身要有较高的使用强度和刚度，才能满足工件的加工精度。3、专用夹具、组合夹具、成组夹具一体化现代化加工设备的多功能化，使工艺过程高度集中、工件一次定位装夹后能完成多工序加工，这就需要一种通用而又能重复使用的组合可调式的夹具系统，它是由一系列统一化、标准化的元件和合件组成，利用这些元件、合件组装成各种不同形式、不同结构、可重复使用的夹具，供单件或中小批量生产使用。这种夹具系统保留了组合夹具的各种优点，组装又像专用夹具那样简单可靠，又有可调整元件，保留了成组夹具的优点。4、工件夹紧快速化、自动化为缩短工件加工中的辅助时间，减轻工人的劳动强度，工件的装夹、拆卸也需要机械化、自动化。39第二章 零件的分析2.1 零件的作用本次设计的零件支座，支座是安装轴承、轴等回转零件，对回转零件起支承作用，保持其平衡。零件50内孔尺寸精度要求较高。具体结构详见下图2.1所示：图2.1 支座零件图2.2 零件的组成表面、加工要求、形位公差分析2.2.1零件的组成表面1、R36圆弧所在表面及端面；2、54、50、24内孔所在表面及端面；3、73所在表面及端面；尺寸103所在表面及端面；4、2-M3螺纹孔所在表面及端面；厚度为8、高度为25加强筋所在表面及端面；尺寸5、12所在表面及上端面；5、4-9内孔所在表面及上端面；R10圆弧所在表面及上端面；6、3-M4两侧均布的螺纹孔所在表面及上端面；7、103X100X5槽所在表面及端面；64所在表面及前后两端面；8、铸造圆角R3-5。2.2.2零件的加工要求1、120所在左右两端面，其表面粗糙度公差为3.2um；2、50内孔所在表面，其表面粗糙度公差为0.8um；3、73下端面，其表面粗糙度公差为1.6um；4、2-M3螺纹孔所在表面，其表面粗糙度公差为6.3um；5、64前后两端面，其表面粗糙度公差为3.2um；6、24内孔所在表面，其表面粗糙度公差为1.6um；7、3-M4两侧均布的螺纹孔所在表面，其表面粗糙度公差为6.3um；8、103X100X5槽所在上端面及前后两端面，其表面粗糙度公差为1.6um；9、4-9内孔所在表面，其表面粗糙度公差为6.3um；10、其余未注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法获得。2.2.3零件的形位公差1、50内孔所在轴线相对于“73下端面”的平行度公差为0.02；2、24内孔所在轴线相对于“73下端面”的平行度公差为0.05；相对于“50内孔所在轴线”的垂直度公差为0.05；3、尺寸10前后两端面相对于“50内孔所在轴线”的对称度公差为0.02；第三章 零件的工艺规程设计3.1 确定零件的生产类型及毛坯的制造形式3.1.1确定零件的生产类型零件的生产类型是指企业生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件生产纲领N可按下式计算：通过上面的分析，可以根据年生产纲领、查表确定零件支座的生产类型是批量生产。3.1.2确定毛坯的制造形式本次设计的零件其材料选用HT200灰铸铁。该材料具有良好的铸造性、锻造性、吸振性、切削加工性及一定的力学性能，并且价格低廉，生产设备简单，所以在机械零件材料中占有很大比重，广泛地用来制作各种轴、轴套、支座、机架、底座等零件。本次毛坯采用砂型铸造成型。另外，该零件结构比较简单，在毛坯制作时，采用毛坯形状与零件尽量接近。具体结构见图3.1毛坯图。图3.1 支座毛坯图3.2 基准的选择与确定基面的选择是工艺规程中的重要工作之一，基面的选择的正确与合理可以使加工的质量得到保证、生产效率得到提高；否则不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。定位基准分为粗基准和精基准，用毛坯上未经加工的表面作为定位基准成为粗基准，使用经过加工表面作为定位基准称为精基准。在制定工艺规程时，先进行精基准的选择，保证各加工表面按图纸加工出来，再考虑用什么样的粗基准来加工精基准。1、粗基准的选择原则为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整，无飞边，浇口，冒口或其他缺陷表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。2、精基准的选择原则“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定位误差。“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。“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。“互为基准”原则 当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时，可采用”互为基准”方法，反复加工。根据上述定位基准的选择原则，分析本零件，根据零件图，本零件是带有孔比较简单的零件。粗基准的选择：零件下端面作为粗基准。精基准的选择：尺寸50内孔及端面作为精基准。3.3 加工工艺路线的确定制定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批量生产的条件下，可以考虑采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使用生产成本下降。工艺路线方案如下：工序1、铸造；工序2、热处理，时效处理；工序3、铣削73下端面；工序4、铣削120右端面；工序5、铣削120左端面；工序6、铣削64前端面；工序7、铣削64后端面；工序8、铣削103X10X5槽；工序9、镗削50内孔；工序10、镗削24内孔；工序11、钻削4-9内孔；工序12、钻削前端面3-M4X12螺纹孔；工序13、钻削后端面3-M4X12螺纹孔；工序14、钻削2-M3螺纹孔；工序15、磨削50内孔；工序16、倒角；工序17、清洗；工序18、终检；工序19、入库；3.4 加工机床及加工装备的选择为更好的加工出端面、内孔、螺纹孔等，保证尺寸的同时保证零件的粗糙度。对零件加工之前，需要对使用的机床、采用的刀具、量具和夹具进行相应选择。1、铣削加工选用X6132卧式铣床，零件装夹在专用夹具上，加工刀具有端面铣刀、三面刃铣刀，测量的工具为游标卡尺。2、镗削加工选用T618卧式镗床，零件装夹在专用夹具上，加工刀具有内孔镗刀，测量的工具为游标卡尺。3、钻削加工选用Z525立式钻床，零件装夹在专用夹具上，加工刀具有麻花钻、扩孔钻、铰孔钻、丝锥钻，测量的工具为游标卡尺和螺纹量规。4、磨削加工选用M1420-520万能磨床，零件装夹在专用夹具上，加工刀具有砂轮，测量的工具为内径千分表。3.5 确定加工余量工序1、铸造；工序2、热处理，时效处理；工序3、铣削73下端面；工步1：粗铣73下端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm。工步2：半精铣73下端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为1mm。工步3：精铣73下端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序4、铣削120右端面；工步1：粗铣120右端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.5mm。工步2：半精铣120右端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序5、铣削120左端面；工步1：粗铣120左端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.5mm。工步2：半精铣120左端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序6、铣削64前端面；工步1：粗铣64前端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.5mm。工步2：半精铣64前端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序7、铣削64后端面；工步1：粗铣64后端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.5mm。工步2：半精铣64后端面；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序8、铣削103X10X5槽；工步1：粗铣103X10X5槽；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm。工步2：半精铣103X10X5槽；依据相关加工资料，决定其加工余量为1mm。工步3：精铣103X10X5槽；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm。工序9、镗削50内孔；工步1：粗镗50内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm（单边）。工步2：半精镗50内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1mm（单边）。工步3：精镗50内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm（单边）。工序10、镗削24内孔；工步1：粗镗24内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm（单边）。工步2：半精镗24内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1mm（单边）。工步3：精镗24内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm（单边）。工序11、钻削4-9内孔；工步1：钻4-9内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为2.5mm（单边）。工步2：扩4-9内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.9mm（单边）。工步3：铰4-9内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.1mm（单边）。工序12、钻削前端面3-M4X12螺纹孔；工步1：钻前端面3-M4X12螺纹孔底孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm（单边）。工步2：钻前端面3-M4X12螺纹孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm（单边）。工序13、钻削后端面3-M4X12螺纹孔；工步1：钻后端面3-M4X12螺纹孔底孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.5mm（单边）。工步2：钻后端面3-M4X12螺纹孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.5mm（单边）。工序14、钻削2-M3螺纹孔；工步1：钻2-M3螺纹孔底孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为1.25mm（单边）。工步2：钻2-M3螺纹孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.25mm（单边）。工序15、磨削50内孔；依据相关加工资料，决定其加工余量为0.01mm（单边）。工序16、倒角；工序17、清洗；工序18、终检；工序19、入库；3.6 计算切削用量、基本时间及辅助时间工序1、铸造；工序2、热处理，时效处理；工序3、铣削73下端面；工步1：粗铣73下端面；（1）切削深度1.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。主轴转速，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=103，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣73下端面；（1）切削深度1mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=90m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=103，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步3：精铣73下端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.3mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=100m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=103，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序4、铣削120右端面；工步1：粗铣120右端面；（1）切削深度2.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。主轴转速，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=72，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣120右端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=90m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=72，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序5、铣削120左端面；工步1：粗铣120左端面；（1）切削深度2.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。主轴转速，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=72，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣120左端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=90m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=72，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序6、铣削64前端面；工步1：粗铣64前端面；（1）切削深度2.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。主轴转速，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=36，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣64前端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=90m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=36，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序7、铣削64后端面；工步1：粗铣64后端面；（1）切削深度2.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。主轴转速，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=36，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣64后端面；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=90m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=36，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序8、铣削103X10X5槽；工步1：粗铣103X10X5槽；（1）切削深度1.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=80m/min。主轴转速，查询资料知n=300r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=103，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精铣103X10X5槽；（1）切削深度1mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=90m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=103，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步3：精铣103X10X5槽；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.3mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=100m/min。主轴转速，查询资料知n=375r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=103，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序9、镗削50内孔；工步1：粗镗50内孔；（1）切削深度1.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=50m/min。主轴转速，查询资料知n=250r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=120，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精镗50内孔；（1）切削深度1mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=60m/min。主轴转速，查询资料知n=360r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=120，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步3：精镗50内孔；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.3mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=70m/min。主轴转速，查询资料知n=400r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=120，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为：式中：，则工序10、镗削24内孔；工步1：粗镗24内孔；（1）切削深度1.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.2mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=50m/min。主轴转速，查询资料知n=400r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=64，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：半精镗24内孔；（1）切削深度1mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.25mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=60m/min。主轴转速，查询资料知n=500r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=64，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步3：精镗24内孔；（1）切削深度0.5mm；（2）通过查询相关手册，取f=0.3mm/r。（3）明确切削的速度工件材料为HT200，查询手册，取=70m/min。主轴转速，查询资料知n=600r/min，得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=64，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为：式中：，则工序11、钻削4-9内孔；工步1：钻4-9内孔；（1）采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为：式中：l=12，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：扩4-9内孔；（1）采用的扩孔钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为： 式中：l=12，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为：式中：，则工步3：铰4-9内孔；（1）采用的铰孔钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为：式中：l=12，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为：式中：，则工序12、钻削前端面3-M4X12螺纹孔；工步1：钻前端面3-M4X12螺纹孔底孔；（1）采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为：式中：l=12，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：钻前端面3-M4X12螺纹孔；（1）采用的丝锥钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为：式中：l=12，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序13、钻削后端面3-M4X12螺纹孔；工步1：钻后端面3-M4X12螺纹孔底孔；（1）采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为：式中：l=12，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工步2：钻后端面3-M4X12螺纹孔；（1）采用的丝锥钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为：式中：l=12，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为： 式中：，则工序14、钻削2-M3螺纹孔；工步1：钻2-M3螺纹孔底孔；（1）采用的麻花钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为：式中：l=7，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为：式中：，则工步2：钻2-M3螺纹孔；（1）采用的丝锥钻的材质是硬质合金钻头，它的具体的数值在下面：。（2）根据相关设计资料和设计指南取（3）切削速度的确定取。主轴转速，查主轴转速表，取；得（4）基本时间根据切削资料，其基本时间为：式中：l=7，则（5）辅助时间根据切削资料，其辅助时间为：式中：，则工序15、磨削50内孔；（1）磨削深度的确定：取0.01mm；（2）切削速度的确定通过一般资料的查看，在这里确定砂轮的切削速度为=27.5m/min主轴转速，查主轴转速表，取，计算实际切削速度，。（3）进给量的确定通过相关资料的查阅，取0.2mm/r。（4）基本时间的确定机加工时间计算公式：主轴转速n=950r/min；进给量；磨削长度L=120mm。（5）辅助时间的确定辅助时间计算公式：主轴转速n=950r/min；进给量；=7mm。工序16、倒角；工序17、清洗；工序18、终检；工序19、入库；第四章 铣120左端面专用夹具设计4.1 定位方案及装置的确定4.1.1设计定位方案应满足的要求工件在夹具中定位的任务是：使需要加工的工件的所有相同的工序，在夹具中都能拥有相同的正确位子，不能满足加工的技术要求的全部是不正确的，虽然不能保证100%一致，但是所有工件的误差必须保证要在所要求的误差之内。4.1.2定位方案的确定1、支座定位方案的确定利用73下端面和支承板上端面进行定位，限制3个方向自由度。利用120右端面和定位夹紧座进行定位，限制2个方向自由度。在零件100X12前端面插入工件插销，限制2个方向自由度。实现零件的完全定位。2、定位夹紧座定位方案的确定采用的定位方案是”一面两销”。3、对刀块定位方案的确定采用的定位方案是”一面两销”。4.1.3定位元件的确定1、支座定位元件的确定其定位元件有支承板、定位夹紧座、工件插销。2、定位夹紧座定位元件的确定其定位元件有圆柱销和菱形销。3、对刀块定位元件的确定其定位元件有圆柱销和菱形销。下图4.1为夹具装配图。图4.1 夹具装配图4.2 夹紧方案及装置的确定4.2.1夹紧装置满足的基本要求为了确保工件的加工质量和提高生产率，对夹紧装置提出“正、牢、简、快”的基本要求，如下：1、“正”就是在夹紧过程中应保持工件原有的正确定位。2、“牢”就是夹紧力要可靠、适当，既要把工件压紧夹牢，保证工件不位移、不抖动；又不因为夹紧力过大而使工件表面损伤或变形。3、“简”就是结构简单、工艺性能好、容易制造。只有在生产批量较大的时候，才考虑相应增加夹具夹紧机构的复杂程度和自动化程度。4、“快”就是夹紧机构的操作应安全、迅速、方便、省力。设计夹紧装置时，首先要合理选择夹紧力的方向，再确定其着力点和大小，并确定夹紧力的传递方式和相应的机构，最后选用或设计夹紧装置的具体结构，来保证实现上述基本要求。4.2.2夹紧方案的确定1、支座夹紧方案的确定利用定位夹紧座、V型夹紧块、方头螺栓、夹紧板对工件进行夹紧。2、定位夹紧座夹紧方案的确定在对角线方向上采用内六角螺栓对其进行夹紧。3、对刀块夹紧方案的确定在对角线方向上采用内六角螺栓对其进行夹紧。4.2.4夹紧元件的确定1、支座夹紧元件的确定其夹紧元件有定位夹紧座、V型夹紧块、方头螺栓、夹紧板。2、定位夹紧座夹紧元件的确定其夹紧元件有2个内六角螺栓。3、对刀块夹紧元件的确定其夹紧元件有2个内六角螺栓。4.3 夹具体的设计本次设计采用HT200的灰铸铁来作为夹具的材料，其制造形式采用铸造的方式获得。具体构造见图4.2：图4.2 夹具体零件图4.4 导向装置确定本次夹具设计的要求是要对支座120左端面进行铣削加工，最后才能实现图上所要求的加工要求，在夹具的前方设置一对刀块用作刀具的导向元件。4.5 铣削力的计算刀具：端面铣刀；机床：X6132卧式铣床由所列公式 得查切削手册得其中：修正系数，z=24，。代入上式，可得 F=823.1N因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。安全系数 K=其中：为基本安全系数1.5；为加工性质系数1.1为刀具钝化系数1.1； 为断续切削系数1.1所以4.6 夹紧力的计算夹紧力的计算由于受多方面工艺因素的影响，计算起来比较复杂，一般只能粗略计算。为了简化计算，在设计夹紧装置时可假定工艺系统是刚性的，只考虑切削力的切削力矩对夹紧力的影响。其中：为基本安全系数，取1.5；为加工性质系数，取1.1；为刀具钝化系数，取1.1；为继续切削系数，取1.1；为夹紧力稳定系数，取1.3；为手动夹紧手柄位置系数，取1.0。所以=2.6实际夹紧力应为：。其中及为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，（见机床夹具设计手册）所以取螺栓预紧力。选方头螺栓M16粗牙螺纹，材料为45#钢。则，远远小于45#钢的许用拉应力。故可以采用方头螺栓M16粗牙螺纹。4.7 定位误差的分析与计算所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。1、定位元件的确定主要定位元件为支承板、定位夹紧座和工件定位销。2、定位误差的确定（1）工件定位销误差的确定由径向尺寸可以确定（2）支承板、定位夹紧座误差的确定支承板、定位夹紧座误差只与支承板、定位夹紧座的制造精度和定位误差有关，故满足即可，不需计算。通过对零件图的分析，其加工精度不高，因此上述定位误差在范围内。结论通过本次毕业设计，发现自己在理论与实践中有很多的不足，自己知识中存在着很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论到实践的能力还急需提高。让我认识到了仔细认真的重要性。我这次进行的小设计，是入大学以来一次较为正式，知识面涉及较广的设计。学校安排这样一次实践项目，就是要让我们对之前所学的东西进行一次巩固和深化，重新把各科的知识汇总梳理了一遍。这对我们今后的学习以及将来踏上社会工作是很有好处的。书本上的理论知识可能掌握了，但是关键是要如何吸纳为自己的东西，并投入到实践创新中去，做到能融会贯通，举一反三，能实实在在地解决实际问题。通过本次设计我掌握了夹具设计的一套流程，零件作用、材料以及技术要求的分析；零件图、毛坯图的绘制；加工工艺路线的选择、比较、分析与确定；切削用量以及加工工时的计算；专用夹具定位方案、元件，夹紧方案、元件的选择，切削力以及夹紧力等等。当然，本次设计也遇到了很多困难，比如在参考资料的寻找、独立完成制图以及对说明书的严谨的排版等等。整个设计也还有诸多不足之处及遗忘之处，将来可以引以为戒，会成为以后的学习及工作中宝贵的财富。致谢首先要谢谢的，就是指导老师。老师人比较随和，不过在对待学术上是非常严厉的。在平时的聊天里面，我们就像是朋友一样，不过只要一涉及到夹具设计，老师绝对不会对我手下留情，都是严格要求的。从一开始选择零件，到后来写夹具设计、CAD图形的绘制、说明书的编写、修改，润色等等，老师都给了我很多的帮助，在遇到问题的时候，老师总是对我说不要着急，慢慢去找设计资料，针对问题去寻找解决的办法。说明书能够这么快写好了，跟我的指导老师的帮助是分不开的。除了老师，我的同学们，我也要谢谢你们，因为有你们，我的设计过程才能如此的难忘，马上就要结束设计了，今后我们一起大步向前去奋斗，希望各位都能有更好的明天。参考文献1 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