浮动夹头工艺与夹具设计

12毕 业 设 计设计题目：浮动夹头工艺与夹具设计中文摘要零件的加工工艺编制，在机械加工中占有非常重要的地位，零件工艺编制得合不合理，这直接关系到零件最终能否达到质量要求；夹具的设计也是不可缺少的一部分，它关系到能否提高其加工效率的问题。因此这两者在机械加工行业中是至关重要的环节。夹头零件的主要加工表面为孔和外圆表面。外圆表面加工根据精度要要求可选择车削和磨削。孔加工方法的选择比较复杂，需要考虑零件的结构特点、孔径大小、长径比、精度和粗糙度要求以及生产规模等各种因素。对于精度要求较高的孔往往还要采用几种不同的方法顺次进行加工。本次设计的油缸，为保证孔的精度和表面质量将先后经过粗镗、半精镗、精镗和滚压等四道工序加工。在机床上对零件进行机械加工时，为保证工件加工精度，首先要保证工件在机床上占有正确的位置，然后通过夹紧机构使工件在正确位置上固定不动，这一任务就是由机床夹具完成。对于单件、小批量生产，应尽量使用通用夹具，这样可以降低工件的生产成本。但是由于通用夹具适用各种工件的装夹，所以夹紧时往往比较费时间，并且操作复杂，生产效率低，也难以保证加工精度，为此需设计专用夹具。关键词：工艺设计、基准选择、切削用量、定位误差3ABSTRCTIs the components craft establishment, holds the very important status in the machine-finishing, the components craft establishes reasonable, whether do this direct relation components achieve the quality requirement finally; Jigs design is also an essential part, whether does it relate raises its processing efficiency the question. Therefore this both in the machine-finishing profession are the important links.Sleeve components main processing surface for hole and outer annulus surface. The outer annulus face work needs to request according to the precision to be possible to choose the turning and the grinding. The hole processing methods choice is quite complex, needs to consider the components the unique feature, the aperture size, the length to diameter ratio, the precision and roughness request as well as the scale of production and so on each kind of factor. Often must use several different methods regarding the accuracy requirement high hole to carry on the processing in order. This designs cylinder, will pass through half finished boring, the finished boring, the fine articulation and the trundle successively for the guarantee holes precision and the surface quality and so on four working procedure processingsWhen the engine bed carries on the machine-finishing to the components, is guaranteed that the work piece working accuracy, first needs to guarantee the work piece holds the correct position on the engine bed, then causes the work piece in the correct position through the clamp organization fixed motionless, this duty is completes by the engine bed jig. Regarding the single unit, the small batch production, should use the universal jig as far as possible, like this may reduce the work piece the production cost. But because the universal jig is suitable each kind of work piece the attire to clamp, therefore time clamp often compares spends the time, and operates complex, the production efficiency is low, also guarantees the working accuracy with difficulty, for this reason must design the unit clamp.Key word: Craft, datum, cutting specifications, localization datum, position error.前言4毕业实践工作对于每一位即将毕业的毕业生来说都是非常重要的，它对我们以后走上工作岗位很有帮助。对于我们机电专业来说，在以后的工作中经常要做关于夹具的设计工作，在这里，我以连杆零件为例，对它的工艺过程和夹具进行设计。做毕业设计可以把以前所学的知识加以综合运用，起到巩固学到的知识的作用，从而提高分析，解决问题的能力。因此，认真的完成毕业设计是很有必要的。机械制造工艺规程的制定需选择机械加工余量，机械加工余量的大小，不仅影响机械零件的毛坯尺寸，而且也影响工艺装备的尺寸，设备的调整，材料的消耗，切削用量的选择，加工工时的多少。因此，正确的确定机械加工余量，对于节约金属材料，降低刀具损耗，减少工时，从而降低产品制造成本，保证加工质量具有十分重要的意义。在这次设计过程中，广泛的收集各种资料及标准，课程设计中另一个重要的设计为专用夹具的设计。专用夹具的设计是为了特殊加工工序的技术要求的加工。夹具是机械制造厂使用的一种工艺装备,分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、铣床上使用的平口虎钳等。机床夹具在机械加工中的作用对工件进行加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，首先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种：一种是工件直接装夹在机床的工作台或花盘上；另一种是工件装夹在夹具上。采用第一种方法夹工件时，一般要先按图样要求在工件表面划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。这种方法无需专用装备，但效率低，一般用于小批生产。批量较大时，大都用夹具装夹工件。用夹具装夹工件有下列优点：能稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。能提高劳动生产率 使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显著地减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加5大切削用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效夹紧机构，进一步提高生产率。能扩大机床的使用范围 （4）能降低成本 在批量生产中使用夹具后，由于劳动生产率的提高、使用技术等级较低的工人以及废品率下降等原因，明显地降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批工件上，每个工件增加的成本是极少的，远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。工件批量愈大，使用夹具所取得的经济效益就愈显著。机床夹具的分类机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用的分类方法有以下几种。按夹具的使用特点分类通用夹具 已经标准化的，可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具，如三爪定心卡盘、机床用平口虎钳、万能分度头、磁力工作台等。这些夹具已作为机床附件的专门工厂制造供应，只需选购即可。（2）专用夹具 专门为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。专用夹具一般在批量生产中使用。（3）可调夹具 夹具的某些元件可调整或可更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。它还分为通用可调夹具和成组夹具两类。（4）组合夹具 采用标准的组合夹具元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具，称为组合夹具。（5）拼装夹具 用专门的标准化、系列化的拼装夹具而成的夹具，称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。它的基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。 。此类夹具更适合在数控机床上使用。2. 按使用机床分类夹具按使用机床可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其它机床夹具等。3. 按夹紧的动力源分类夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。6机床夹具的组成机床夹具的种类和结构虽然繁多，但它们的组成均可概括为下面几个部分。定位装置定位装置的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力作用是不离开已经占据的正确位置。对刀或导向装置对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。连接元件连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。5. 夹具体夹具体是机床夹具的基础件。其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。如需加工按一定规律分布的多个表面时，常设置分度装置；为能方便、准确地定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。本设计的任务本设计的任务是：设计零件的工艺规程以及对典型夹具进行结构分析与精度分析；通过本课程的设计使学生具有一定的设计专用夹具的能力和分析生产中与夹具有关的技术问题的能力。7目录1 摘要 12 前言 22.1 课题背景及发展趋势 22.2 夹具的基本结构及设计内容 .23 夹头加工工艺规程设计 33.1 零件的分析33.1.1 零件的作用 33.1.2 零件的工艺分析 33.2 夹头加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施 43.2.1 确定毛坯的制造形式 43.2.2 基面的选择 43.2.3 确定工艺路线 43.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 53.2.5 确定切削用量 63.3 小结124 专用夹具设计 134.1 钻 4-30 孔夹具设计 134.1.1 定位基准的选择 134.1.2 定位元件的设计 1484.1.3 定位误差分析 154.1.4 钻削力与夹紧力的计算 234.1.5 钻套、钻模板及夹具体设计 214.1.6 夹紧装置的设计 224.1.7 夹具设计及操作的简要说明 234.2 小结 245 结束语 .25参考文献 2693 浮动夹头加工工艺规程设计3.1 零件的分析3.1.1 零件的作用题目给出的零件是浮动夹头，浮 动 夹 头攻丝机所配浮动夹头，是一种具有快换、扭力设定、安全离合器等功能的丝锥夹头。加工不同规格的螺纹时，可快速更换夹头，当扭力到设定值或丝锥到达孔的底部时，离合器自动打滑。在完完成工作的同时，有效地保护丝锥。2.1.2 零件的工艺分析零件的材料为 ZG270-500，铸钢生产工艺简单，铸造性能优良，减震性能良好。浮动夹头需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下：（1）主要加工面：1）铣左右平面保证尺寸 160mm，平行度误差为 0.032）铣侧面保证尺寸 120mm 与下平面的平行度误差为 0.023）镗左,右两平面各孔至所要求尺寸，并保证各位误差要求4）钻侧面 430 孔（2）主要基准面：1）以下平面为基准的加工表面这一组加工表面包括：浮动夹头左表面孔、浮动夹头右表面2）以右 平面为基准的加工表面这一组加工表面包括：主要是下平面各孔3.2 浮动夹头加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施3.2.1 确定毛坯的制造形式零件的材料 ZG270-500。由于批量生产的，而且零件的轮廓尺寸较大，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。3.2.2 基面的选择定位基面的选择是拟定零件的机械加工路线，确定加工方案中首先要做的重要工作。基面选择得正确、合理与否，将直接影响工件的加工质量和生产率。在选择定位基面时，需要同时考虑以下三个问题：(1) 以哪一个表面作为加工时的精基面或统一基准，才能保证加工精度，使整个机械加工工艺过程顺利地进行?10(2) 为加工上述精基面或统一基准，应采用哪一个表面作为粗基面?(3) 是否有个别工序为了特殊的加工要求，需要采用统一基准以外的精基面?精基面的选择：根据精基面的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合的问题，即在可能的情况下，应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准。 （1）粗基准的选择 对于本零件而言，按照互为基准的选择原则，选择本零件的下表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用底面定位块支承和底面作为主要定位基准，以限制 z、z 、y、y、五个自由度。再以一面定位消除 x、向自由度，达到定位,目的。（2）精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用已加工结束的上、下平面作为精基准。3.2.3 确定工艺路线制定工艺路线主要是确定加工方法和划分加工阶段。(1)选择加工方法应以零件加工表面的技术条件为依据，主要是加工面的尺寸精度、形状精度、表面粗糙度，并综合考虑各个方面工艺因素的影响。一般是根据主要表面的技术条件先确定终加工方法，接着再确定一系列准备工序的加工方法，然后再确定其他次要表面的加工方法。(2)在各表面加工方法选定以后，就需进一步考虑这些加工方法在工艺路线中的大致顺序，以定位基准面的加工为主线，妥善安排热处理工序及其他辅助工序。(3)排加工路线图表。当生产批量不同时零件的工艺路线也会有较大的差别，先在列出零件大量生产时的工艺路线。见附表.表 2.1 工艺路线方案一工序 1 铸造工序 2 时效工序 3 涂漆工序 4 扩 70 孔工序 5 镗 68 孔工序 6 粗精铣内侧面及保证尺寸工序 7 钻上平面 4-30 孔工序 8 去应力退火11工序 9 粗精铣左平面工序 10 粗精铣右平面工序 11 钳工工序 12 终检工序 13 防锈入库表 2.2 工艺路线方案二工序 1 铸造工序 2 时效工序 3 涂漆工序 4 粗精铣左平面工序 5 粗精铣右平面工序 6 粗精铣内侧面及保证尺寸工序 7 钻上平面 4-30 孔工序 8 去应力退火工序 9 扩 70 孔工序 10 镗 68 孔工序 11 钳工工序 12 终检工序 13 防锈入库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铣平面工序， 放到后面。加工完左右平面后再加各孔 4-30，70, 70 其它的先后顺序均没变化。通过分析发现这样的变动提高了生产效率。而且对于零的尺寸精度和位置精度都有太大程度的帮助。采用互为基准的原则，先加工左、右两平面，然后以左、右平面为精基准再加工两平面上的各孔，这样便保证了，上、下两平面的平行度要求同时为加两平面上各孔保证了垂直度要求。符合先加工面再钻孔的原则。若选第一条工艺路线，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平行这个问题。所以发现第一条工艺路线并不可行。如果选取第二条工艺方案，先镗左、右平面各孔，然后以这些已加工的孔为精基准，加工其它各孔便能保证 2-30，70, 70 孔的形位公差要求12从提高效率和保证精度这两个前提下，发现第二个方案比较合理。所以我决定以第二个方案进行生产。具体的工艺过程见工艺卡片所示。3.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定浮动夹头的材料是 ZG270-500，生产类型为大批生产。由于毛坯用采用金属模铸造, 毛坯尺寸的确定如下：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加工方式予以确定。1）加工夹头的上下平面，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，2）加工侧面时，用铣削的方法加工两侧面。由于侧面的加工表面有粗糙度的要求，而铣削的精度可以满足，故采取分二次的铣削的方式，粗铣削的深度是2mm，精铣削的深度是 1mm3）镗左、右平面各孔时，由于粗糙度要求 ，因此考虑加工余量3.2aRm2.5mm。可一次粗加工 2mm，一次精加工 0.5 就可达到要求。6）加工 4-30 孔，根据参考文献8表 4-23 考虑加工余量 15mm。可一次钻削加工余量 14mm，铰削加工余量 1mm，就可达到要求。就可达到要求。7）加工两侧面，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。机械加工余量、工序尺寸及公差的确定根据前面资料已初步确定工件各面的总加工余量，现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下：表 2.3 各加工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度工序余量工序号工序内容加工余量经济精度工序尺寸表面粗糙度 最小 最大136 铣三平面 3 IT10 6.3 -0.1 0.17 钻 30 孔 IT12 10 3.2 -0.1 0.111 粗、精镗孔 3 IT8 68 3.2 -0.02 0.02该零件的轴向加工时，采用工序集中的原则，一次加工成型，同时采用基准重合原则，这样保证了各加工面的形位公差要求，由于此零件结构简单，同时在加工中采用了工序集中原则，所以在各工序安排中不存在基准不重合误差避免了由于基准不重合造成的加工难度，也满足了零件各表面形位公差的要求，符合零件设计者最初思想，下面是采用基准重合原则加工所形成轴向工序尺寸链图：铣平面工序尺寸链如图1468 孔径向工序尺寸链如下图3.5 确定切削用量及基本工时3.2.5 确定切削用量工序：粗、精铣浮动夹头左平面（1）粗铣左平面加工条件：工件材料： ZG270-500，铸造。机床：X52K 立式铣床。查参考文献7表 3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀） ，材料： ， ，齿数15YT0Dm，此为粗齿铣刀。8Z因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度 ：pa2m每齿进给量 ：根据参考文献3表 2.4-75，取 铣削速度 ：参照f 0.12/faZV参考文献7表 3034，取 。1.3/Vs机床主轴转速 ： 式（2.1）n0d式中 V铣削速度；d刀具直径。由式 2.1 机床主轴转速 ：n15101.360254/min4Vnrd按照参考文献3表 3.1-74 n实际铣削速度 ：v.31.7/1060s进给量 ： fV.28/4.8/ffaZnm工作台每分进给量 ： m.2infVs：根据参考文献7 表 2.4-81,a0a（2）精铣左平面加工条件：工件材料：ZG270-500 ，铸造。机床： X52K 立式铣床。参考文献7表 3031刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： ， ，齿数 12，此为15YT0Dm细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=1mm铣削深度 ：pa1m每齿进给量 ：根据参考文献7表 3031，取f 0.8/faZ铣削速度 ：参照参考文献7表 3031，取V32Vms机床主轴转速 ，由式（ 2.1）有：n100.3261/in14rd按照参考文献7表 3.1-31 75实际铣削速度 ：v.0.4/06nms进给量 ，由式（1.3）有：fV.1527/60.25/ffVaZns工作台每分进给量 ： mf2./3ins粗铣的切削工时被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 ， llm刀具切入长度 ：1210.5()(13lDa240)7刀具切出长度 ：取2l走刀次数为 116机动时间 ：1jt126072.934min8jmlf根据参考文献5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间 1.0ft精铣的切削工时被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 l 260l刀具切入长度 ：精铣时11lD刀具切出长度 ：取2lm走刀次数为 1机动时间 ：2jt126021.09min35jmlf根据参考文献5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间 2.4ft铣下平面的总工时为：t= + + + =1.13+1.04+1.04 +1.09=2.58min1jt2j1ft2f工序：加工右平面，各切削用量与加工上平面相近，因此省略不算，参照工序 1 执行。工序：粗精铣侧面：（1）粗铣侧面加工条件：工件材料：ZG270-500 ，铸造。机床：X52K 立式铣床。查参考文献7表 3034刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀） ，材料： ， ，齿数15YT0Dm，此为粗齿铣刀。8Z因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度 ：pa2m每齿进给量 ：根据参考文献3表 2.4-75，取 铣削速度 ：参照f 0.12/faZV参考文献7表 3034，取 。1.3/Vs由式 2.1 得机床主轴转速 ：n10.60254/in34nrd按照参考文献3表 3.1-74 3m实际铣削速度 ：v.11.7/060ns17进给量 ： fV0.1283/604.8/ffaZnms工作台每分进给量 ： m.2infV：根据参考文献7 表 2.4-81,aa被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 ， ll刀具切入长度 ：1式（2.2）210.5()(13lD260)13m刀具切出长度 ：取2lm走刀次数为 1（2）精铣侧平面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床： X52K 立式铣床。由参考文献7表 3031刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）： ， ，齿数 12，此为15YT0Dm细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=1mm铣削深度 ：pa1.0m每齿进给量 ：根据参考文献7表 3031，取f 0.8/faZ铣削速度 ：参照参考文献7表 3031，取V32Vms机床主轴转速 ，由式（ 2.1）有：n100.3261/in14rd按照参考文献3表 3.1-31 75实际铣削速度 ：v.0.4/06nms进给量 ，由式（2.3）有：fV.1527/60.25/ffVaZns工作台每分进给量 ： mf2./3ins被切削层长度 ：由毛坯尺寸可知 l 0l刀具切入长度 ：精铣时11lDm刀具切出长度 ：取2l走刀次数为 1根据参考文献9： =249/(37.53)=2.21min。1t根据参考文献5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间 10.4ft18精铣侧平面根据参考文献9切削工时： =249/(37.53)=2.21min2t根据参考文献5表 2.5-45 可查得铣削的辅助时间 20.41ft粗精铣侧面总工时：t= + + + =2.21+2.21+0.41+0.41=5.24min1t21ft2f工序：粗镗 68H12 的孔机床：卧式镗床 68T刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 5YT切削深度 ： ，毛坯孔径 。pa2.0m03dm进给量 ：根据参考文献表 2.4-66，刀杆伸出长度取 ，切削深度为f 20=2.0mm。因此确定进给量 。Fa./fr切削速度 ：参照参考文献3表 2.4-9 取V.4/1/inVs机床主轴转速 ：n，1014528/min3.0rd按照参考文献3表 3.1-41 取 10/i实际切削速度 ：v.3.57/16ns工作台每分钟进给量 ： mf0.210/minf被切削层长度 ：l8刀具切入长度 ： 1 .5(3)6.3pratgktg刀具切出长度 ： 取2l5l42行程次数 ：i机动时间 ：1jt1286.30.917minjmlf查参考文献1，表 2.5-37 工步辅助时间为： 2.61min精镗下端孔 68H12机床：卧式镗床 618T刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 5YT切削深度 ：pa0.5m进给量 ：根据参考文献3表 2.4-66，刀杆伸出长度取 ，切削深度为f m20= 。因此确定进给量Fa0.5m.1/fr19切削速度 ：参照参考文献3表 2.4-9，取V3.18/90./minVs机床主轴转速 ：n，取01190.82/min3.46rd/ir实际切削速度 ，： v.105.47/103dns工作台每分钟进给量 ：mf./inf被切削层长度 ：l5刀具切入长度 ：1 0.5(23)2.87pramtgktg刀具切出长度 ： 取2l5l42行程次数 ：i机动时间 ：1jt12.870.16injmlf所以该工序总机动工时 04.3mijt查参考文献1，表 2.5-37 工步辅助时间为：1.86min工序：粗镗 70H12 的孔机床：卧式镗床 618T刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 5YT切削深度 ： ，毛坯孔径 。pa2.0m06dm进给量 ：根据参考文献表 2.4-66，刀杆伸出长度取 ，切削深度为f 20=2.0mm。因此确定进给量 。Fa./fr切削速度 ：参照参考文献3表 2.4-9 取V1.9/5/inVs机床主轴转速 ：n，1015732.48/min3.46rd按照参考文献3表 3.1-41 取 60实际切削速度 ：v.1.75/104ns工作台每分钟进给量 ： mf0.260/infm被切削层长度 ：l820刀具切入长度 ： 1l 2.0(3)5.4pramtgktg刀具切出长度 ： 取2lm5l2行程次数 ：i机动时间 ：1jt128.40.196injmlf查参考文献1，表 2.5-37 工步辅助时间为： 2.61min精镗下端孔到 70H12机床：卧式镗床 618T刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料： 5YT切削深度 ：pa0.5m进给量 ：根据参考文献3表 2.4-66，刀杆伸出长度取 ，切削深度为f m20= 。因此确定进给量Fa0.5m.1/fr切削速度 ：参照参考文献3表 2.4-9，取V.86/17./inVs机床主轴转速 ：n，取017.20./min3.145rd0/ir实际切削速度 ，： v.6983./7dns工作台每分钟进给量 ：mf0.1520/inf被切削层长度 ：l20刀具切入长度 ：1 .(3).87pramtgktg刀具切出长度 ： 取2l5l42行程次数 ：i机动时间 ：1jt128.70.injmlf所以该工序总机动工时 0.96.24.mijt查参考文献1，表 2.5-37 工步辅助时间为：1.56min工序：钻 4-30工件材料为 ZG270-500，孔的直径为 306mm。加工机床为 Z535 立式钻床，加工工序为钻孔至 30，选用 5 的麻花钻头。攻 M6 螺纹，进给量 ：根据参考文献5表f212.4-39，取 rmf/25.0切削速度 ：参照参考文献5表 2.4-41，取V smV/43.0由式（2.1）机床主轴转速 ：n，取01.43601/innrd9/inr实际切削速度 ：V0.59.24/160nms被切削层长度 ：l5m刀具切入长度 ：1(2)13.52rDctgkctg刀具切出长度 ：2l0走刀次数为 13.3 小结机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。224 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。在加工杠杆零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计加工铣上平面夹具、传动箱体镗上顶面镗孔夹具及传动箱体钻 4-M6 底孔夹具各一套。其中上顶面镗孔的夹具将用于组合钻床，刀具分别镗刀。采用 X62W 铣床，硬质合金端铣刀 YG8 对铣上平面进行加工。钻 M6 底孔夹具采用立式钻床，先用麻花钻钻孔，再用丝锥攻螺纹。4.3 钻 430 孔夹具设计234.3.1 定位基准的选择（一）问题的提出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。本次设计加工 30mm 孔的钻床夹具，本夹具将用于 Z3025B 型摇臂钻床，刀具材料为高速钢，在夹头的表面上加工孔。利用本夹具主要用来加工 30mm，这个孔内表面的粗糙度要求为 ，2.3aR在加工前先加工 30mm 孔，且夹头的 R30h6mm 外圆表面两侧平面均已经过半精加工。加工 30H9mm 孔的整个过程包括钻、扩、铰三步，因此本工序的加工精度容易保证，主要考虑如何定位夹紧以节省操作时间提高生产率。（二） 、夹具设计定位基准的选择由零件图知，30H9mm 孔对侧端面有一定的位置度要求，为了减少定位误差，以侧端面为主要定位基准面，外圆表面和 44mm 段一侧小平面为辅助定位面，共限制个自由度，其中与 30H9mm 孔轴线同方向的自由度被重复限制，但起到增强定位稳定性的作用，因此这一定位方案可行。为了提高加工效率，缩短辅助时间，将钻套设计成快换钻套。切削力及夹紧力计算24钻 30mm 孔时切削量最大，切削力和加紧力也最大，这里只考虑钻 30mm孔时的切削力和加紧力。刀具：高速钢麻花钻，30mm。钻孔时的轴向力查表 1-2-7 文献1， 由于工件所受加NFkyZCfdFF640.13.047.281.9,8,10紧力与切削力方向相互垂直，为防止工件在切削力作用下沿 90mm 段较小平面侧边倾斜，使工件离开基面所需的夹紧力为：，lHfKLQ1.摩擦系数 查4表 3-19， 1f图表 1=0.25。安全系数 ，54321K式中 K 基本安全系数 1.5；1K 加工状态系数 1.2；2K 刀具钝化系数 1.5，由文献4表 3-20 查得；3K 切削特点系数 1.0；4K 考虑加紧动力稳定性系数 1.3。5L=20mm, H=42mm, l=34mm NQ9043425.026.11.89查表 3-26 文献4，知 d=10mm 的螺栓许用加紧力 1许Q因 10mm 螺栓长度小于所需夹紧长度，为方便加紧，选用 16mm 的夹紧螺栓夹紧，夹紧螺母上钻一 16mm 斜孔使之成为可快速拆装的螺母 且定位 V 型块在 44mm 外圆段的定位套对工件有辅助支撑作用，使支撑更加稳定，因此选用该螺栓加紧足以满足加紧要求。25定位误差分析夹具的主要定位元件为定位套，该定位套是根据零件定位方案设计的专用件，各定位面加工后对 6H9mm 孔的轴向位置偏差影响可以忽略不计。钻孔位置主要由钻套钻模板引导，因此孔的位置加工偏差主要由钻套中心位置尺寸偏差决定。查文献4表 3-17，普通精度的钻模板上固定的衬套中心位置尺寸的极限偏差取0.05mm0.3mm,因此孔的位置偏差可以保证夹具设计及操作的简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。夹具体上钻套采用快换形式提高了加工生产效率。同时，在定位和夹紧方面采用的是带有螺栓连接的定位心轴和快速螺旋夹紧机构，该夹紧机构是螺母螺孔内钻了孔，其孔径略大雨V 型块螺纹外径。V 型块沿着光孔套入螺杆，然后将 V 型块摆正，使螺母的螺纹与螺杆（即：定位心轴）啮合，再略为拧动螺母，便可夹紧工件。快速旋转夹紧机构同样的提高了加工生产效率。在用定位心轴定位时，采用的是间隙配合心轴，心轴工作部分按基孔制h6、g6 或 f7 制造。此设计在装卸工件时较方便，缩短了加工时的辅助时间。根据该法兰盘结构特点设计的定位套一次限制 5 个自由度，外加一定位支承板限制2 个自由度，即满足定位要求又能增加定位稳定性。夹紧装置使用钩形夹紧螺栓，操作方便。该夹具上设有挡块，可防止零件在加工时发生翻转或者滚动。夹具体也是由定位夹紧需要设计而成，工件的拆装也比较方便，总体上这套夹具方案能够满足生产要求。夹具的零件图、零件毛坯图和零件图见随附图。4.4 小结对专用夹具的设计，可以了解机床夹具在切削加工中的作用：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的给以性能。本夹具设计可以反应夹具设计时应注意的问题，如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。26结束语通过近两个月的毕业设计，使我们充分的掌握了一般的设计方法和步骤，不仅是对所学知识的一个巩固，也从中得到新的启发和感受，同时也提高了自己运用理论知识解决实际问题的能力，而且比较系统的理解了液压设计的整个过程。在整个设计过程中，我本着实事求是的原则，抱着科学、严谨的态度，主要按照课本的步骤，到图书馆查阅资料，在网上搜索一些相关的资料和相关产品信息。这一次设计是大学四年来最系统、最完整的一次设计，也是最难的一次。在设计的时候不停的计算、比较、修改，再比较、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期间也遇到不少的困难和挫折，幸好有 xxx 老师的指导和帮助，才能够在设计中少走了一些弯路，顺利的完成了设计。本设计研究过程中仍然存在不足之处，有的问题还待于进一步深入，具体如下：（1）缺乏实际工厂经验，对一些参数和元件的选用可能不是非常合理，有一定的浪费。（2）与夹具相关的刀具和量具的了解还不太清楚。（3）系统的设计不太完善，在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨损度在实际中尚不明确。参考文献1 刘德荣，组合夹具结构简图的初步探讨，组合夹具，1982. (1)2 孙已德，机床夹具图册M ，北京：机械工业出版社， 1984：20-23。3 贵州工学院机械制造工艺教研室，机床夹具结构图册M ，贵阳：贵州任命出版社，1983：42-50。4 刘友才，机床夹具设计 ，北京：机械工业出版社，1992 。5 孟少龙，机械加工工艺手册第 1 卷M ，北京：机械工业出版社， 1991。6 金属机械加工工艺人员手册修订组，金属机械加工工艺人员手册 M，上海：上海科学技术出版社，1979。7 李洪，机械加工工艺师手册M ，北京：机械工业出版社， 1990。8 马贤智，机械加工余量与公差手册M ，北京：中国标准出版社， 1994。9 上海金属切削技术协会，金属切削手册M ，上海：上海科学技术出版社， 1984。10 周永强，高等学校毕业设计指导M ，北京：中国建材工业出版社， 2002。11 薛源顺,机床夹具设计(第二版) M ,机械工业出版社 ,2003.112 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计M ，重庆：重庆大学出版社， 1995。13 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学，机床夹具设计手册M ，上海：上海科学技术出版社，1980。14 李庆寿，机械制造工艺装备设计适用手册M ，银州：宁夏人民出版社， 1991。15 廖念钊，莫雨松，李硕根，互换性与技术测量M ，中国计量出版社， 2000：9-19。16 哈尔滨工业大学,哈尔滨市教育局,专用机床夹具设计与制造 ,黑农江人民出版社,1979.12 17 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，2005：4-17。18 Machine Tools N.chernor 1984.19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .21 Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971