汽车转向器壳体零件的加工工艺及其夹具设计毕业论文.doc

汽车转向器壳体零件的加工工艺及其夹具设计摘要本设计要求“以质量求发展，以效益求生存”，在保证零件加工质量的前提下，提高了生产效率，降低了生产成本，是国内外现代机械加工工艺的主要发展方向之一。通过对壳体零件图分析及结构形式的了解，从而对壳体零件进行工艺分析。然后再对精镗油缸孔进行夹具方案的确定。关键词：壳体零件，夹具方案确定，油缸孔AbstractThe design requirements, quality development, efficiency of survival , in ensuring the quality of parts processed under the premise of improving production efficiency, reduce production costs, domestic and foreign modern machining process one of the main development direction. Through the shell parts diagram analysis and understanding of structure, which parts of the shell process analysis. Fuel tank and then on fine boring holes to determine fixture programKey words：Shell Parts，Fixture scheme，Cylinder bore目 录1 绪 论11.1课题的来源、内容11.2 本课题研究目的及意义11.3研究的切入点22 零件分析32.1技术要求及生产纲领计算32.2 零件的工艺结构分析32.3主要尺寸分析32.4毛坯的选择3 工艺方案设计53.1基准的选择53.2各表面加工方法与方案确定53.3各加工表面工序间余量的确定63.4制定工艺路线84 工序设计94.1工序10设计94.2工序20设计94.3工序30设计104.4工序40设计114.5工序50设计114.6工序60设计124.7工序70设计134.8工序80设计144.9工序90设计144.10工序100设计144.11工序110设计154.12工序120设计154.13工序130设计164.14工序140设计164.15工序150设计174.16工序160设计174.17工序170设计184.18工序180设计184.19工序190设计15 镗床夹具总体方案确定206结论与致谢33-34参考文献351 绪 论1.1课题的来源、内容本课题是针对东风汽车传动轴有限公司制造车间实际的生产情况：壳体零件是汽车转向器主要的零部件，毛坯属砂型铸造，结构较复杂，加工精度高，加工路线长，现场实习时，发现该生产线废品率较高。对转向器壳体加工工艺进行科学整理、归纳和完善，最终形成一套适合该零件的加工工艺规程设计。1.2 本课题研究目的及意义就东风汽车传动轴有限公司现生产情况，通过现场调研发现存在如下主要问题：1.工艺复杂，生产线长，产品的废品率高；2.油缸孔强度不足，不能承受足够的油压力。通过生产试验，针对现场生产工艺，完成汽车转向器壳体零件的加工工艺设计和夹具设计，其工艺具有可靠性，完整性，计算正确，符合产品质量要求，力求工艺路线简短，加工成本低廉。从而提高加工效率、减少费品率、提高加工精度、可大批量生产。1.3研究的切入点本课题来源于生产实际，首先要考虑满足零件的精度要求和零件的生产节拍要求，在保证这两个要求的基础上，还要根据生产现场的实际情况尽可能的节省资源，降低生产成本，实现工艺路线简单、经济性高、废品率低的现场工艺设计。2 零件分析2.1技术要求及生产纲领计算1）零件技术要求： 铸造拔模圆角不大于2 铸件非加工表面壁厚不小于10mm 未注明铸造圆角R3 铸件硬度160-210HB 机加工缸孔中心线应与铸件中心线重合，误差不大于0.75 铸件应能承受24MPa的油压力，不得有渗漏和损坏2）生产纲领的计算：产品的年产量 Q=100000件/年每台汽车的加工数量 N=1 废品率 =2% 备品率 =2%由N=QN（1+）（1+）有N=1000001（1+2%）（1+2%）=1000001.041.04=108160件/年2.2 零件的工艺结构分析该壳体的主要加工面为侧盖面、油缸端面、油缸孔、侧盖孔以及各螺纹孔的加工。粗糙度最小值为0.4，垂直度最高要求达0.025，侧盖面的平面度为0.05，油缸端面的平面度为0.04。油缸孔的圆柱度为0.013，表面粗糙度为0.4，所以缸孔加工除了粗镗精镗外还需滚挤，以达到精度要求。各轴承孔的同轴度都为0.05。螺纹孔的位置度，都为0.3。由于壳体本身结构复杂，加工精度要求较高，所以工艺过程也铰复杂。2.3毛坯选择该转向器壳体的材料为球墨铸铁，硬度160-210HB。该材料强度高、容易成形、切削性能好、价格低廉，且吸振性和耐磨性也比较好，并有一定的韧性，用于汽车的转向器壳体的制作。 毛坯种类的确定是与零件的结构形状、尺寸大小、材料的力学性能和零件的生产类型直接相关的，另外还和毛坯车间的具体生产条件相关。 铸件：包括铸钢、铸铁、有色金属及合金的铸件等。铸件毛坯的形状可以相当复杂，尺寸可以相当大，且吸振性能好，但铸件的力学性能较差。在大批量生产中，常采用精度和生产率高的毛坯制造方法，如金属型铸造，并采用机器造型，可以使毛坯的形状接近于零件的形状，因此可以减小切削加工用量，从而提高材料的利用率，降低了机械加工成本。2.4主要尺寸分析1侧盖孔尺寸106+0.054，孔内表面粗糙度为3.2。2油缸孔尺寸110，缸孔内表面粗糙度为0.4，圆柱度0.013。3油缸两端面距离270，左端面距中心轴线距离1030.01，两面的平面度0.04，表面粗糙度3.2。4侧盖面到油缸孔中心尺寸为780.5。.5侧盖面螺纹孔4-M14x1.5-6H孔，位置度0.3，孔深2max，螺纹深19min。6油缸端面螺纹孔4-M14x1.5-6H，位置度为0.3，钻孔深30max，螺纹深22.5min。2.5设计要求该零件结构比较复杂，且壁厚不均、刚度较低、加工面较多、加工精度要求较高。壳体上的加工表面主要是平面和孔，平面的加工质量通常较容易保证，而精度要求较高的孔的尺寸与形状精度、孔与孔间、孔与平面间的位置精度则较难保证，所以多步工序我采用了一面两销作为定位基准，使机床夹具结构简单，刚度提高，工件装卸快速方便。加工的工序有铣平面，钻底孔，钻螺纹底孔，攻螺纹，扩孔，铰孔，镗孔，钻斜孔等，位置、形状、尺寸精度都各有要求。主要的工作内容如下：（1）绘制被加工零件毛坯图一张。（2）绘制被加工零件图一张。（3）设计零件机加工工艺规程，编制工艺卡并绘制相应的工艺附图。（4）编写设计说明书一份。3 工艺方案设计3.1基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正常、合理，可以保证加工质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。工件在机床上用夹具进行夹紧加工时，用来决定工件相对于刀具位置的工件表面上的点、线、面称为定位基准。定位基准分为粗基准和精基准。3.1.1粗基准的选择对于壳体类零件而言一般，以平面作粗基准是合理的。对于本零件来说，选择侧盖面相对的为了加工方便铣出来的凸台作为粗基准。按照有关粗基准的选择原则（即当零件上有一些不需要进行机械加工，且不加工表面与加工表面之间具有一定的相互位置精度要求时，应以不加工表面中与加工表面相互位置精度要求较高的不加工表面作为粗基准。）3.1.2精基准的选择精基准的选择有四大原则，即基准重合、基准统一、互为基准、自为基准原则。精基准的选择主要考虑基准重合的问题。为了便于保证壳体上孔与孔、孔与平面及平面与平面之间较高的位置精度要求，壳体类零件应遵循“基准统一”的原则选择精基准，使具有位置精度要求的大部分表面能用同一个精基准定位加工。我采用一面两孔作为统一的基准，侧盖面限制了Z的移动和XY的转动，固定圆柱销限制了XY的移动，菱形销限制了Z的转动。同时，定位平面是零件的设计基准，这样，既符合基准统一原则，又符合基准重合原则。3.2 各表面加工方法与方案确定根据机械制造工艺设计简明手册选择确定零件各加工表面加工方法与方案如下加工表面精度等级表面粗糙度加工方案侧盖面IT12Ra3.2粗铣精铣两端面IT12Ra3.2粗铣精铣油缸孔IT8Ra0.4 粗镗精镗滚挤侧盖孔IT8Ra1.6粗镗精镗侧盖面螺纹孔6H钻孔攻螺纹油缸端面螺纹孔6H钻孔攻螺纹三通孔IT8Ra12.5钻孔铰孔油封孔IT11Ra3.2粗镗精镗轴承孔IT10Ra3.2粗镗精镗切槽IT10Ra1.6切槽自动卸荷阀孔6H钻孔攻螺纹锥螺纹6H钻孔攻螺纹深孔6H钻孔表3.1各加工表面加工方法与方案3.3 各加工表面工序间余量工序尺寸的确定通过毛坯的确定以及查手册10来确定工序间余量、表面粗糙度以及尺寸公差等，如下表所示：表3.2 各加工表面工序间余量及工序尺寸工序名称工步工序间余量/mm工序间工序间尺寸/mm工序间经济精度/mm表面粗糙度Ra/m尺寸、公差/mm侧盖面精铣0.5IT83.2150150粗铣2IT126.3151151毛坯CT8155155油缸孔滚挤0.1IT60.4110110精镗0.3IT71.6109.9109.9半精镗1.6IT83.2109.6109.60.05粗镗6IT116.3108108毛坯CT81021021.6侧盖孔精镗0.5IT71.6106106半精镗1.5IT103.2105.5粗镗6IT1312.5104104毛坯CT81.698981.3轴承孔精镗1IT7167474粗镗1IT103.27373扩孔2IT1312.57272毛坯CT87070左端面精铣0.5IT83.2150150粗铣2IT126.3151151毛坯CT8155155右端面精铣0.5IT83.2150150粗铣2IT126.3151151毛坯CT8155155侧盖面M14螺纹孔攻螺纹6H3.2M14M14钻13孔IT1212.5131311沉孔扩10孔IT1112.51111钻9.75孔IT1212.59.759.75左端M14螺纹孔攻螺纹6H3.2M14M14钻11.5底孔IT1212.511.511.5右端M14螺纹孔攻螺纹6H3.2M14M14钻11.5底孔IT1212.511.511.5钻4中心孔钻4孔IT1212.544钻8锥螺纹孔攻螺纹6H3.288钻8孔IT1212.5883.5 制定工艺路线根据最终确定的加工方案制定工艺路线如下：粗精铣侧盖面铣凸台面，钻镗/铰大梁孔粗镗油缸孔，粗锪油缸孔，粗锪端面粗精镗侧盖孔，精镗油缸孔，铣油缸端面，钻孔车端面，粗精镗轴承油封孔，切槽钻侧盖面4孔钻攻自动卸荷阀孔，铣沉孔钻攻锥螺纹钻深孔攻油缸面4孔攻侧盖面4孔钻攻下腔油孔钻攻上腔油孔铣标记面清洗去毛刺滚挤油缸孔清洗终检。4 工序设计4.1工序10设计工序10粗精铣侧盖面1. 加工设备：圆铣台2. 工装：高度尺，铣刀3. 切削要素：粗铣侧盖面，三凸台；切削深度ap=2.5mm，查手册15表3. 取铣刀每齿进给量fz=0.3mm/z，查手册15表3.27知铣削时切削速度的计算公式为： Vc= =200 m/min根据公式v=nd/1000得n=1000200/(3.14160)=200 r/min则fMz= fzzn=0.316200=960 mm/z4. 参数确定：ap=4 mm，fMz=960 mm/z，n=200 r/min，Vc= =200 m/min 5基本时间：公式为Tj= L/ 切削长度公式：L=dll1l2 其中d=160mm l=114mm 查表得公式 带入计算得l1=21.9mm l2=3mmL=160+114+21.9+3=298.9mm 取L=3查表计算Tj=0.75 min精铣侧盖面，三凸台 切削深度ap=0.5 mm 铣刀为16016 由刀具查表可取切削速度v=100 m/min 根据公式v=nd/1000得n=1000100/(3.14160)=199 r/min取n=200 r/min 查手册15表3. 取fz=0.65mm/z进给量fMz= fzzn=0.6516200=2080 mm/z4.工时定额：查表选择切削长度公式：L=dll1l2 其中d=160mm l=114mm 查表得公式计算得出l1=21.9mm l2=3mm 则L=160+114+21.9+3=298.9mm L=300mm基本时间的公式为Tj= L/=2min 5.各参数确定:ap=0.5mm ，v=100 m/min， n=200 r/min ，fMz=2080 mm/z4.2工序20设计工序20铣凸台面，钻镗/铰大梁孔，其数据的确定如同工序101.加工设备：立加 2.工装：游标卡尺，端面铣刀3.切削用量：铣三大梁孔凸台切削深度ap=3 mm 铣刀为16016 由刀具查表可取切削速度v=100 m/min 根据公式v=nd/1000得n=1000100/(3.14160)=199 r/min 取取取n=200 r/min 查手册15表3. 取fz=0.28 mm/z进给量fMz= fzzn=0.2816200=896 mm/z4.工时定额：查表选择切削长度公式：L=dll1l2 其中d=160mm l=114mm 查表得公式计算得出l1=21.9mm l2=3mm 则L=160+114+21.9+3=298.9mm L=300mm基本时间的公式为Tj= L/=2min 5.各参数确定:ap=3 mm ，v=100 m/min， n=200 r/min ，fMz=896 mm/z 钻三通孔 1.加工设备：立加2.工装：游标卡尺 阶梯钻3.切削用量：选钻头直径为22.5 mm ap=0.15mm，查手册1表2.4-38取f=0.25 mm/r， 查手册1表2.4-41得v=23.4 m/min v=nd/1000得n=100023.4/(3.1422.5)=331 r/min 镗/铰三通孔 1.加工设备：立加2.工装：塞规 硬质合金铰刀3.切削要素：铰刀直径选在20-25范围内 f=0.11mm/r，查手册 1表2.4-58 f=0.9-1.4 mm/r取f=1mm/r，查手册1表2.4-61 v=60-72 m/min 取v=60 m/min根据公式v=nd/1000得n=100060/(3.148.5)=2248 r/min4.3工序30设计工序30粗镗油缸孔，粗锪端面 粗镗油缸孔 1加工设备：组合机床 2工装：游标卡尺，镗刀夹3切削用量：确定镗刀为高速钢L10 d=1073=730 mm 取L=100或200 mm，查手册1 ap=2 mm f=0.35-0.70 mm/r取f=0.5mm/r，切削速度 v=12-24 m/min 取v=20 m/min根据公式v=nd/1000得n=100020/(3.1472)=88.46 r/min 4. 工时定额：由公式Tj= L/得Tj=1.85 min 粗锪端面1.加工设备：组合机床2.工装： 高度尺，深度尺，镗刀夹3.切削要素：查手册1表2.4-67 f=0.1mm/r查手册1表2.4-67 v=12-24m/min 取切削速度 v=20m/min根据公式v=nd/1000得n=100020/(3.148.5)=749 r/min4.Tj= L/=0.6min4.4工序40设计工序40粗精镗侧盖孔，粗精镗油缸孔，铣油缸端面，钻孔 粗镗侧盖孔，倒角1.加工设备： 卧式加工中心2.工装： 游标卡尺，粗镗头，倒角刀3.切削要素：v=36m/min主轴转速 n=500r/min进给量 f=0.1mm/r切削深度 ap=3mm切削长度L=36mm精铣油缸端面1.加工设备： 卧式加工中心2.工装： 百分表，高度尺，铣刀3.切削要素：查手册1表2.4-73 每转进给量f=0.3mm/r查手册1表2.4-81 切削速度 v=1.4460=86.4 m/min主轴转速 n=1000 r/min切削深度 ap=1m切削长度 L=120mm精镗油缸孔1.加工设备： 卧式加工中心2.工装： 内径量表，深度尺，精镗头3.切削要素：查手册1表2.4-66 取 f=0.15mm/r 查手册1表2.4-66 v=0.2-0.4m/s 取v=20m/min主轴转速 n=1000v/d =600r/min切削深度 ap=0.75mm切削长度L=250mm钻油缸端面四孔1.加工设备： 卧式加工中心2.工装： 游标卡尺，阶梯钻3.切削要素：选钻头直径为12 mm ap=0.15mm，查手册1表2.4-38取f=0.25mm/r， 查手册1表2.4-41得v=23.4 m/minv=nd/1000得n=500 r/min切削长度L=30mm钻油孔预置孔1.加工设备： 卧式加工中心2.工装： 游标卡尺，钻头3.切削要素：选钻头直径为7mm ap=0.25mm，查手册1表2.4-38取f=0.15mm/r， 查手册1表2.4-41得v=46.4 m/minv=nd/1000得n=700 r/min切削长度L=30mm精镗侧盖孔1.加工设备： 卧式加工中心2.工装： 内径量表，百分表，校对规，精镗头3.切削要素：查手册1表2.4-66 取 f=0.15mm/r 查手册1表2.4-66 v=0.4-0.6m/s 取v=50m/min主轴转速 n=1000v/d =600r/min切削深度 ap=0.75mm切削长度L=35mm所有的基本时间Tj=1.5min4.5工序50设计工序50车端面，粗精镗轴承油封孔，切槽车端面，粗镗油封孔及止口1.加工设备：数控立车2.工装：游标卡尺，高度尺，镗刀3.切削要素：查手册1表2.4-73 每齿进给量取f=0.25mm/ z 查手册1表2.4-81得ap=2mm 切削速度 v=1.1360=67.8m/min根据公式v=nd/1000得n=450 r/min4工时定额：Tj= L/=300/17260.3=1.5min5.参数确定：ap=2mm f=0.25 mm/ z v=67.8m/min n=450 r/min粗镗轴承孔1.加工设备： 数控立车2.工装： 内沟槽卡尺，反镗刀3.切削要素：查手册1表2.4-66 取 f=0.2mm/r 查手册1表2.4-66 v=0.5-0.7m/s 取v=60m/min主轴转速 n=1000v/d =400r/min切削深度 ap=1mm切削长度L=130mm精镗油封孔及止口1.加工设备：数控立车2.工装：塞规，深度尺，镗刀3.切削要素：切削速度：v=68m/min主轴转速 n=500r/min进给量 f=0.2mm/r切削深度 ap=0.5mm切削长度L=4mm 精镗轴承孔1.加工设备：数控立车2.工装：内径量表，校对规，深度尺，反镗刀3.切削要素：切削速度：v=98m/min主轴转速 n=450r/min进给量 f=0.2mm/r切削深度 ap=0.5mm切削长度L=135mm切槽1.加工设备：数控立车2.工装：内沟槽卡尺，游标卡尺，深度尺，切槽刀3.切削要素：切削速度：v=60m/min主轴转速 n=400r/min进给量 f=0.1mm/r切削深度 ap=3mm切削长度L=7mm4.6工序60设计工序60钻侧盖面四孔1.加工设备：组合机床2.工装：阶梯钻钻头6.75（高速钢） 万能检测 3.切削要素：查手册1表2.4-38 取f=0.25mm/r 查手册1表2.4-41 取v=0.460=24m/min ap=3.2mm主轴转速n=1000v/d=400 r/min切削长度：L=23mm4.7工序70设计工序70钻攻自动卸荷阀孔，铣沉孔钻4中心孔1.加工设备： 立加2.工装：中心钻3.切削要素： v=104m/min主轴转速 n=1000r/min进给量 f=0.15mm/r切削深度 ap=2mm基本时间Tj=0.8min 钻8.917-9.153螺纹底孔1.加工设备： 立加2.工装：游标卡尺，钻头3.切削要素： v=98m/min主轴转速 n=700r/min进给量 f=0.2mm/r切削深度 ap=4.5mm基本时间Tj=1.2min 锪22凸台1.加工设备： 立加2.工装：高度尺，倒锪复合钻3.切削要素： v=68m/min主轴转速 n=500r/min进给量 f=0.1mm/r切削深度 ap=1mm基本时间Tj=0.6min 铣沉孔11.05-11.121.加工设备： 立加2.工装：塞规，立铣刀3.切削要素： v=46m/min主轴转速 n=800r/min进给量 f=0.1mm/r切削深度 ap=1mm切削长度L=2.7mm基本时间Tj=0.2min攻M10X1-6H螺纹1.加工设备： 立加2.工装：螺纹塞规，丝锥3.切削要素：查手册1表2.4-105进给量 f=1mm/r，v=0.13360=8 m/min ap=0.5mm，主轴转速：v=nd/1000得n=200 r/min所有的基本时间Tj=1.2min4.8工序80设计工序80钻攻锥螺纹钻孔8-8.31.加工设备：立钻2.工装：游标卡尺，阶梯钻3.切削要素：查手册1表2.4-38取f=0.25 mm/r。查手册1表2.4-41切削速度 v=0.860=48m/min ap=4.1mm主轴转速：v=nd/1000得n=500r/min切削长度L=35mm基本时间Tj=1min攻NPT1/8-27锥螺纹1.加工设备：立钻2.工装：螺纹塞规，丝锥3.切削要素：查手册1表2.4-41切削速度 v=0.860=8m/min ap=0.6mm主轴转速：v=nd/1000得n=500r/min基本时间Tj=0.3min4.9工序90设计工序90钻深孔1.加工设备：摇臂钻2.工装：孔位检具，抛物钻3.切削要素：查手册1表2.4-41切削速度 v=0.6160=36.6m/min ap=3.8mm主轴转速v=nd/1000得n=1400r/min切削长度L=255mm基本时间Tj= =0.08min4.10工序100设计工序100攻油缸面四孔1.加工设备：摇臂钻2.工装：螺纹塞规，丝锥3.切削要素：查手册1表2.4-38取f=1.5mm/r查手册1表2.4-41切削速度 v=0.4160=24.6m/min主轴转速v=nd/1000得n=90r/min切削深度ap=0.75mm切削长度L=23mm基本时间: Tj=0.8min4.11工序110设计工序110攻侧盖面四孔1.加工设备：摇臂钻2.工装：螺纹塞规，丝锥3.切削要素：查手册1表2.4-38取f=1.5mm/r查手册1表2.4-41切削速度 v=0.4160=36m/min主轴转速v=nd/1000得n=90r/min切削深度ap=0.75mm切削长度L=19mm基本时间: Tj=0.8min4.12工序120设计工序120钻攻下腔油孔钻中心孔6.31.加工设备： 立钻2.工装：中心钻3.切削要素：切削速度v=146m/min主轴转速 n=500r/min进给量 f=0.25mm/r切削深度 ap=3.2mm基本时间Tj=0.2min 钻17.8孔1.加工设备： 立钻2.工装：游标卡尺，四韧阶梯钻3.切削要素：切削速度v=126m/min主轴转速 n=500r/min进给量 f=0.25mm/r切削深度 ap=8.9mm切削长度L=23mm基本时间Tj=0.2min 锪油孔平面311.加工设备： 立钻2.工装：游标卡尺，锪刀3.切削要素：切削速度v=56m/min主轴转速 n=500r/min进给量 f=0.25mm/r切削深度 ap=4.5mm切削长度L=69mm基本时间Tj=0.4min 铰油孔18.376-18.6761.加工设备： 立钻2.工装：游标卡尺，铰刀3.切削要素：切削速度v=36m/min主轴转速 n=500r/min进给量 f=0.25mm/r切削深度 ap=0.3mm切削长度L=18mm基本时间Tj=0.3min 攻螺纹M20X1.5-6H1.加工设备： 立钻2.工装：螺纹塞规，丝锥3.切削要素：切削速度v=26m/min主轴转速 n=500r/min进给量 f=1.5mm/r切削深度 ap=0.7mm切削长度L=15mm基本时间Tj=0.4min4.13工序130设计工序130钻攻上腔油孔钻中心孔6.31.加工设备： 立钻2.工装：中心钻3.切削要素：切削速度v=146m/min主轴转速 n=500r/min进给量 f=0.25mm/r切削深度 ap=3.2mm基本时间Tj=0.2min 钻17.8孔1.加工设备： 立钻2.工装：游标卡尺，四韧阶梯钻3.切削要素：切削速度v=126m/min主轴转速 n=500r/min进给量 f=0.25mm/r切削深度 ap=8.9mm切削长度L=23mm基本时间Tj=0.2min 锪油孔平面311.加工设备： 立钻2.工装：游标卡尺，锪刀3.切削要素：切削速度v=56m/min主轴转速 n=500r/min进给量 f=0.25mm/r切削深度 ap=4.5mm切削长度L=69mm基本时间Tj=0.4min 铰油孔18.376-18.6761.加工设备： 立钻2.工装：游标卡尺，铰刀3.切削要素：切削速度v=36m/min主轴转速 n=500r/min进给量 f=0.25mm/r切削深度 ap=0.3mm切削长度L=18mm基本时间Tj=0.3min 攻螺纹M20X1.5-6H1.加工设备： 立钻2.工装：螺纹塞规，丝锥3.切削要素：切削速度v=26m/min主轴转速 n=500r/min进给量 f=1.5mm/r切削深度 ap=0.7mm切削长度L=15mm基本时间Tj=0.4min4.14工序140设计 工序140铣标记面1.加工设备：立铣2.工装：高度尺，铣刀3.切削要素：切削速度v=68m/min主轴转速 n=235r/min进给量 f=1.08mm/r切削深度 ap=2mm基本时间Tj=0.2min4.15工序150设计工序150清洗 1.温度：80C-90C 2.时间：3min4.16工序160设计工序160去毛刺 1.三凸台两侧边缘毛刺 2.侧盖端面边缘毛刺 3.油缸端面边缘毛刺 4.油缸孔与侧盖孔及摇臂轴孔相贯线处毛刺 4.17工序170设计工序170滚挤油缸孔1.加工设备：立钻2.工装：内径量表，校对规，滚挤头，滚针3.切削要素：主轴转速 n=355r/min切削速度 v=60m/min 进给量 f=0.45mm/r切削深度 ap=0.015mm基本时间 Tj= L/=2min4.18工序180设计工序180清洗 1.温度：80C-90C2.时间：3min4.19工序190设计工序190终检5 镗床夹具总体方案的确定夹具设计时，通常应满足以下主要要求：（1）能保证工件的加工精度 专用夹具应有合理的定位方案，适合的尺寸、公差和技术要求，并进行必要的精度分析。（2）能提高加工效率 所设计的夹具结构在与工件生产纲领相适应的条件下采用夹紧可靠、快速高效的夹紧机构与传动方式，以缩短辅助时间。（3）工艺性好 专用夹具的结构应简单、合理，便于加工、装配、检修。专用夹具的制造属单件生产。最终精度常由调整或修配保证，夹具上应设置调整或检配结构（如调整间隙、可修磨的垫片等）（4）使用性好 间距操作应简便、省力、安全可靠、排屑、润滑方式及维护方便。（5）经济性好 除考虑专用夹具本身结构简单、标准化程度高、成本低廉外，还应根据生产纲领对夹具方案进行必要的经济分析，以提高其在生产中的经济效益。以上要求有时是相互矛盾的，在设计夹具过程中要全面考虑，使之达到最佳综合效果。5.1设计机床夹具前得准备工作5.1.1明确工件的生产要求工件的年生产量是确定机床夹具总体方案的重要依据之一。如工件的年生产量很大，可采用多工件加工、机动夹紧或自动化程度较高的设计方案，采用此方案时，机床夹具的结构较复杂，制造成本较高；如工件的年生产量不大，可采用单件加工，手动夹紧的设计方案，以减小机床夹具的结构复杂程度及夹具的制作成本。5.1.2充分理解工件的零件图和工序图零件图标出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等总体要求，他决定了工件在机床夹具中的放置方法，是设计机床夹具总体结构的依据。工序图给出了零件本工序的工序基准、以加工表面、以及本工序的定位、夹紧原理方案。工件的工序基准、已加工表面、决定了机床夹具的定位方案，如选用平面定位、孔定位以及外圆面定位等；定位方案的选择依据六点定位原理和采用的机床加工方法，定位方案不一定要顶六个自由度，但是要完全定位。工件的代待加工表面是选择机床，刀具的依据。确定夹紧机构要依据零件的外形尺寸，选择合适的定位点，确保夹紧力安全、可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。5.1.3机床夹具的总体形式机床夹具的总体形式一般应根据工件的形状、大小、加工内容及选用机床等因素来确定。（1） 选择导向装置： 导向装置是夹具保证加工精度的重要装置，如钻孔导向套、镗套、对刀装置、对定装置等，这些装置均已标准化，可按标准选择。（2） 确定联接体： 联接体是将装置与夹具体联接的工件，设计时主要考虑联接体的刚性，合理布置联接体的位置，给定位元件、加紧机构留出空间。（3） 确定夹具体：夹具体一般是设计成平板式（有些夹具体铸造成特殊形状），保证具有足够的刚性。它用来固定定位元件、加紧机构和联接体，并于机床可靠联接。5.2夹紧方案和夹紧装置机构的确定 5.2.1夹紧机构的概述当工件依靠夹具上的定位支撑系统获得了相对于刀具及其导向装置的正确的相对位置后，还必须依靠夹具上面的夹紧机构来消除工件因受到切削力或者工件自重的作用而产生的位移或震动，使得工件在加工过程中能继续保持定位所得到的位置。夹紧机构通常由三个部分组成：夹紧动力部分、中间传动机构和夹紧元件。这三个部分起着不同的作用：夹紧动力部分用于产生力源，并将作用力传给中间传动机构；中间传动机构能够改变作用力的方向和大小，即作为增力机构，同时能产生自锁作用，以保证在加工过程中，当力源消失时，工件在切削力或者震动的作用下仍能可靠夹紧；夹紧元件则用以承担由中间传力机构传递过来的夹紧力，并且与工件直接接触而执行夹紧元件。在确定夹紧力的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。确定夹紧机构要注意以下几方面的问题： 安全性 夹紧机构应具备足够的强度和加紧力，以防止意外伤及夹具操作人员。 手动夹紧机构的操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。 夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。 手动夹紧机构应操作灵活、方便。在设计夹紧机构时，应满足以下的基本要求：1）保证加工精度 夹紧机构应能保证工件可靠地接触相应的定位基面，夹紧后不许破坏工件的正确位置。2）保证生产率 夹紧机构应当具有适当的自动化程度。夹紧动作要求迅速。3）保证工作可靠具有自锁性能 夹紧机构除了应当满足产生足够的夹紧力外，通常还要求具有自锁性能，以保证它的工作可靠。4）结构紧凑简单 在保证加工精度、满足生产率要求和工作可靠性的原则下，夹紧力应越小越好，这样可以避免使用庞大而复杂的夹紧机构和减小夹压变形。5）操作方便，使用安全 由于组合机床生产率较高，操作比较频繁，因此夹紧机构应当操作方便省力。5.2.2夹紧力的确定（1）.夹紧力作用点的确定夹紧力的作用点应该选择在定位元件支撑点的作用范围内，以及工件刚度高的位置。确保工件的定位准确、不变形。选择加紧力的作用点时应该注意：1）保证工件在夹紧后保持定位稳定。为此必须避免产生能使工件离开夹具定位表面的力系和力矩系，夹紧力的作用点应在工件定位支撑面之上，或者落在由支撑块所连成的面积范围之内。2）必须保证夹紧后工件的变形最小。为此，夹紧力应作用在工件刚性最好的部位，即夹紧部位应尽量靠近工件的壁或筋，并要避免设在工件被加工孔的正上方。另外，夹紧点应该力求对着定位支撑面，辅助支撑尽量布置在接近被加工表面处。3）为了满足上述两条要求，只有一个夹紧点往往是不够的，因此在多数的情况下需要对工件进行多点夹压，力求使得工件夹紧得比较稳固。夹紧力的大小一般按静力平衡条件计算，计算出夹紧力为理论夹紧力。为保证工件装夹安全可靠，实际夹紧力应等于理论夹紧力乘以系数K，一般K=1.52.5。各种典型夹紧机构的计算方法可参阅机床夹具手册。（2）、夹紧力方向的确定夹紧力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的刚性方向，不能是工件有脱离定位表面的趋势，防止工件在夹紧力的作用下产生变形。夹紧力方向的选择与工件定位基准的位置，工件重力的方向和切削力的方向有着密切的联系。夹紧力的方向应朝向工件在夹具上定位时的主要基准面，因为这对于保证夹压后工件定位的稳定和减小工件的夹紧变形都是有利的。切削力的大小和方向，是确定夹紧力方向的另一个重要的因素。5.3零件的工艺规程零件在工艺规程制定之后，就要按工艺规程顺序进行加工，加工中除了需要机床，刀具量具外，成批生产是还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的联系装置，使工件相对于机床或刀具获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度，所以机床夹具设计是装备设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一。5.4机床夹具的功能（1）保证加工精度，工件通过机床夹具进行安装，包含了两层含义：一是工件通过夹具上的定位元件获得正确的位置，称为定位;二是通过夹紧机构使工件的既定位置在加工过程中保持不变，称为夹紧，这样，就可以保证工件加工表面的位置精度，且精度稳定。（2）提高生产率，使用夹具来安装工件，可以减少划线，找正，对刀等辅助时间，采用多件，多工位夹具，以及气动，液压动力基金装置，可以进一步减少辅助时间，提高生产率。（3）扩大加床的使用范围，有些机床夹具是对机床进行了部分改造，扩大了原机床的功能和使用范围。如在车床床鞍上镗模夹具，就可以进行箱体零件的孔系加工。（4）减轻工人的劳动强度，保证生产安全。5.5机床夹具应满足的条件（1）保证加工精度，这是必须做到的最基本要求，其关键是正确的定位，夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。（2）夹具的总体方案应与年生产纲领相适应，在大批量生产时，尽量采用快速，高效的定位，夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求，在中，小批量生产时，夹具应有一定的可调性，一适应多品种工件的加工。（3）安全，方便，减轻劳动强度，机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置、要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便、大批量生产和加工笨重工件时，更需要减轻工人的劳动强度。（4）排屑顺畅，机床夹具中积累切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量时工件和夹具产生热变形，影响加工精度，清理切屑将增加辅助时间，降低生产率。因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。（5）机床夹具应有良好的强度，刚度和结构工艺性，加床夹具设计时，要方便制造，检测，调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。5.6机床夹具的类型（1）通用夹具 例如车床上的卡盘，铣床上的平口钳，分度头，平面磨床上的电磁吸盘等，这些夹具通用性强，一般不需要调整就可适应多种工件的安装加工，在单件小批生产中广泛应用。（2）专用夹具 因为它是用于某一特定工件特定工序的夹具，称为专用夹具。专用夹具广泛用于成批生产和大批生产中。（3）可调整夹具和成组夹具 这一类夹具的特点具有一定的可调性，或称“柔性”夹具中部分元件可更换，部分装置可调整，以适应不同工件的加工。可调整夹具一般适用于同类产品不同品种的生产，略作更换调整就可用来安装不同品种的工件。成组夹具适用于一组尺寸相似，结构相似，工艺相似工件的安装和加工，在多品种，中小批量生产中有广泛应用的前景。（4）组合夹具 它是由一系列的标准化元件组装而成，标准元件有不同的形状，尺寸和功能，其配合部分有良好互换性和耐磨性。使用时，可根据被加工工件的结构和工序要求，选用适当元件进行组合联接，形成一专用夹具。用完后可将元件拆卸，清洗，涂油，入库，以备后用。它特别适合单件小批生产中位置精度要求较高的工件的加工。（5）随行夹具 这是一类在自动线和柔性制造系统中使用的夹具。它既要完成工件的定位和夹紧，又要作为运载工具将工件在机床间进行传递。传送到下一道工序的机床后，随行夹具应能在机床上准确的定位和可靠的夹紧。一条生产线上有许多随行夹具，每个随行夹具随着工件经历生产线的全过程，然后卸下已加工的工件，装上新的待加工工件，循环使用。5.7镗床夹具总体方案最终确定 转向器壳体是壳类零件，主要加工孔系。我要设计的是工序40的精镗油缸孔的专用夹具的方案。本道工序在卧式加工中心上加工。在加工过程中，以已加工完得侧盖面和2个大梁孔作为定位基准，（这样，既符合基准重合原则，又符合基准统一原则。）定位元件选择固定圆柱销和菱形圆柱销，这样，侧盖面限制了Z的移动和XY的转动，固定圆柱销限制了XY的移动，菱形销限制了Z的转动，属于完全定位，此定位是合理的。（1）选择定位元件按照六点定位原理的原则，确定定位方案。1) 本工序需加工的项目对工件的工序图进行分析，明确本工