湖南文理套筒零件的机械加工工艺规程及工装设计(带CAD图）
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湖南文理套筒零件的机械加工工艺规程及工装设计(带CAD图）,湖南,文理,套筒,零件,机械,加工,工艺,规程,工装,设计,CAD
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装订线湖南文理学院芙蓉学院工程与技术系机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号30产品名称零件名称套筒工序名称铣材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度砂型铸造1HT200加工车间切 削 液设 备机加工名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具铣床X52K专用夹具更改内容工步号工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（nn/r或mm/min）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1粗铣左端面键槽铣刀专用量具150.5130.122541.574设计者指导教师共11页第1页注：大而复杂的零件允许另用纸绘出工序图，附在卡片后面。装订线湖南文理学院芙蓉学院工程与技术系机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号40产品名称零件名称套筒工序名称铣材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度砂型铸造1HT200加工车间切 削 液设 备机加工名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具铣床X52K专用夹具更改内容工步号工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（nn/r或mm/min）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1粗铣右端面键槽铣刀专用量具150.5130.122541.574设计者指导教师共11页第2页注：大而复杂的零件允许另用纸绘出工序图，附在卡片后面。装订线湖南文理学院芙蓉学院工程与技术系机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号50产品名称零件名称套筒工序名称铣材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度砂型铸造1HT200加工车间切 削 液设 备机加工名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具铣床X52K专用夹具更改内容工步号工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（nn/r或mm/min）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1精铣左端面键槽铣刀专用量具150.5130.122541.574设计者指导教师共11页第3页注：大而复杂的零件允许另用纸绘出工序图，附在卡片后面。装订线湖南文理学院芙蓉学院工程与技术系机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号60产品名称零件名称套筒工序名称镗材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度砂型铸造1HT200加工车间切 削 液设 备机加工名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具铣床X52K专用夹具更改内容工步号工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（nn/r或mm/min）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1精铣右端面键槽铣刀专用量具80.5120.210002.988设计者指导教师共11页第4页注：大而复杂的零件允许另用纸绘出工序图，附在卡片后面。装订线湖南文理学院芙蓉学院工程与技术系机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号70产品名称零件名称套筒工序名称铣材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度砂型铸造1HT200加工车间切 削 液设 备机加工名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具铣床X52K专用夹具更改内容工步号工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（nn/r或mm/min）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1铣138X138 四方侧面及倒角10X45度键槽铣刀专用量具80.5120.210002.988设计者指导教师共11页第5页注：大而复杂的零件允许另用纸绘出工序图，附在卡片后面。装订线湖南文理学院芙蓉学院工程与技术系机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号80-100产品名称零件名称套筒工序名称车材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度砂型铸造1HT200加工车间切 削 液设 备机加工名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具车床CA6140专用夹具更改内容工步号工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（nn/r或mm/min）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1粗车150外圆及其附属端面外圆车刀专用塞规80.5120.26001.7982半精车150外圆及其附属端面外圆车刀专用塞规80.510.50.158003.0963精车150外圆及其端面外圆车刀专用塞规50.510.50.1210005.424设计者指导教师共11页第6页注：大而复杂的零件允许另用纸绘出工序图，附在卡片后面。装订线湖南文理学院芙蓉学院工程与技术系机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号110-130产品名称零件名称套筒工序名称镗孔材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度砂型铸造1HT200加工车间切 削 液设 备机加工名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具镗床T68专用夹具更改内容工步号工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（nn/r或mm/min）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1粗镗85内孔镗刀专用塞规80.515.50.154800.1572半精镗85内孔镗刀专用塞规80.515.50.259000.4773精镗85内孔镗刀专用塞规60.5120.0812003.055设计者指导教师共11页第7页注：大而复杂的零件允许另用纸绘出工序图，附在卡片后面。装订线湖南文理学院芙蓉学院工程与技术系机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号140产品名称零件名称套筒工序名称铣材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度砂型铸造1HT200加工车间切 削 液设 备机加工名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具铣床X52K专用夹具更改内容工步号工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（nn/r或mm/min）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1铣C向斜面键槽铣刀专用量具150.5130.122541.575设计者指导教师共11页第8页注：大而复杂的零件允许另用纸绘出工序图，附在卡片后面。装订线湖南文理学院芙蓉学院工程与技术系机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号150产品名称零件名称套筒工序名称铣材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度砂型铸造1HT200加工车间切 削 液设 备机加工名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具铣床X52K专用夹具更改内容工步号工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（nn/r或mm/min）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1铣C向宽度为20的键槽键槽铣刀专用量具150.5130.122541.575设计者指导教师共11页第9页注：大而复杂的零件允许另用纸绘出工序图，附在卡片后面。装订线湖南文理学院芙蓉学院工程与技术系机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号160-170产品名称零件名称套筒工序名称钻孔材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度砂型铸造1HT200加工车间切 削 液设 备机加工名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具钻床Z525专用夹具更改内容工步号工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（nn/r或mm/min）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1钻孔4-M12螺纹底孔4-10麻花钻塞规120.510.850.2319576.542攻丝4-M12丝锥塞规120.511.050.2319576.54设计者指导教师共11页第10页注：大而复杂的零件允许另用纸绘出工序图，附在卡片后面。装订线湖南文理学院芙蓉学院工程与技术系机械加工工序卡片产品型号零件图号工 序 号180-190产品名称零件名称套筒工序名称钻孔材料毛坯种类同时加工件数牌号硬度砂型铸造1HT200加工车间切 削 液设 备机加工名 称型 号夹具名称及 编 号辅助工具钻床Z525专用夹具更改内容工步号工 步 内 容刀 具量 具走刀长度（mm）单边余量（mm）走刀次数切削深度进给量（nn/r或mm/min）主轴转速（r/min）切削速度（m/min）基本时间（min）1钻孔8-M6螺纹底孔8-5麻花钻塞规120.510.850.2319576.542攻丝8-M6丝锥塞规120.511.050.2319576.54设计者指导教师共11页第11页注：大而复杂的零件允许另用纸绘出工序图，附在卡片后面。湖南文理学院芙蓉学院工程与技术系机械加工工艺过程卡片产 品 型 号零 件 图 号产 品 名 称套筒零 件 名 称套筒材料牌号HT200毛坯种类砂型铸造毛坯尺寸每坯件数每台件数工序号工 序 内 容加 工车 间设 备夹 具刀 具量 具单件工进(min)名 称型 号名 称规 格名 称规 格名 称规 格10铸造铸造20时效处理时效30粗铣左端面机加工铣床X52K专用夹具铣刀游标卡尺4min40粗铣右端面机加工铣床X52K专用夹具铣刀游标卡尺4min50精铣左端面机加工铣床X52K专用夹具铣刀游标卡尺4min60精铣右端面机加工铣床X52K专用夹具铣刀游标卡尺4min70铣138X138 四方侧面及倒角10X45度机加工铣床X52K专用夹具铣刀游标卡尺8min80粗车150外圆及其附属端面机加工车床CA6140专用夹具车刀专用塞规8min90半精车150外圆及其附属端面机加工立式钻床Z525专用夹具麻花钻专用塞规6min100精车150外圆及其端面机加工立式钻床Z525专用夹具麻花钻专用塞规4min110粗镗85内孔机加工镗床T68专用夹具镗刀游标卡尺7min120半精镗85内孔机加工镗床T68专用夹具镗刀游标卡尺7min设计者指导教师共 2 页第 1 页湖南文理学院芙蓉学院工程与技术系机械加工工艺过程卡片产 品 型 号零 件 图 号产 品 名 称套筒零 件 名 称套筒材料牌号HT200毛坯种类砂型铸造毛坯尺寸每坯件数每台件数工序号工 序 内 容加 工车 间设 备夹 具刀 具量 具单件工进(min)名 称型 号名 称规 格名 称规 格名 称规 格130精镗85内孔机加工镗床T68专用夹具镗刀游标卡尺5min140铣C向斜面机加工铣床X52K专用夹具铣刀游标卡尺5min150铣C向宽度为20的键槽机加工铣床X52K专用夹具铣刀游标卡尺5min160钻孔4-M12螺纹底孔4-10机加工立式钻床Z525专用夹具麻花钻专用塞规4min170攻丝4-M12机加工立式钻床Z525专用夹具麻花钻专用塞规4min180钻孔8-M6螺纹底孔8-5机加工立式钻床Z525专用夹具麻花钻专用塞规4min190攻丝8-M6机加工立式钻床Z525专用夹具麻花钻专用塞规4min200终检检验检验质检室千分尺、游标卡尺210清洗入库仓库 仓库检验仪器设计者指导教师共 2 页第 2 页毕业设计任务书毕业设计题目套筒零件的机械加工工艺规程及工装设计学生姓名罗金华专业班级机自13101学 号201315010122指导教师肖伟跃教 研 室机械制造教研室起止时间2017年2月20日2017年5月26日毕业设计任务、目的与基本要求：1、设计任务(1) 设计套筒零件的机械加工工艺规程，包括机械加工工艺过程卡和机械加工工序卡；(2) 设计套筒零件中长孔85328的镗孔专用具体，包括夹具装配图和主要零件图；(3) 撰写毕业设计说明书，其内容包括套筒零件分析、工艺规程设计和专用夹具设计。2、设计目的毕业设计的目的是为了全面复习、综合运用大学四年所学的基本理论、基础知识和专业技能，促进理论与实践、学习与研究的紧密结合，从而使基本理论深化，使基础知识扩展，使专业技能延伸。通过本次毕业设计，使学生进一步理解和掌握零件的工艺设计理论和规律以及夹具设计原理和方法，得到工程基本训练，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，为毕业后从事工程技术和科研工作奠定基础。此外，通过文献检索、英文翻译和计算机绘图，提高学生运用计算机和英语的实际能力。3、具体要求(1) 通过毕业实习和调查研究，了解零件在产品中的作用，熟悉零件和产品的设计要求；(2) 收集有关课题资料和查阅中外专业文献，撰写毕业设计开题报告1份；(3) 完成零件的机械加工工艺规程设计，填写机械加工工艺过程卡1份和机械加工工序卡1套；(4) 完成零件上镗孔专用夹具的设计，绘制夹具装配图1张和主要零件图1套，其绘图工作量不少于折合成A0幅面图纸3张；(5) 在总结毕业设计成果的基础上，撰写毕业设计说明书1.5万字以上，文本质量符合毕业设计说明书规范；(6) 完成指导教师指定的英文专业文献翻译工作，英文字符在1.2万以上，译文通顺、达意。主要参考文献与资料：1 Liu Jian, Shi Jianjunm, Hu S Jack. Quality-assured setup planning based on the stream-of-variation model for multi-stage machining processes. IIE Transactions, 2009,41(4): 3233342 王先逵. 机械制造工艺学M. 北京：机械工业出版社,20043 李庆余, 张 佳. 机械制造装备设计M. 北京：机械工业出版社,20034 李益民. 机械制造工艺设计简明手册(第9版)M. 北京：机械工业出版社,20015 徐鸿本. 机床夹具设计手册M. 辽宁：辽宁科学技术出版社,20046 田晓光,刘丽娜. 机床夹具的应用与发展方向J. 时代农机,2016,07:25-26.7 梁秋生. 夹具制造精度的工艺方法研究J. 橡塑技术与装备,2016,16:87-91.8 罗蕊. 机床夹具的设计J. 自动化应用,2015,12:6-7.9 . 2015年制造技术与机床总目次J. 制造技术与机床,2015,12:163-175.10杨凯,徐涛,祁学潮. 基于PLINT微动磨损试验机的夹具设计与应用J. 机械,2015,12:62-65.11邹金红,姜毅,张玉英,吴小珍,简正豪. 关于普通机床零件加工课程教学改革探析J. 劳动保障世界,2015,29:52.12何理瑞. 基于夹具设计的中心孔加工工艺的创新J. 浙江水利水电学院学报,2014,03:70-89.13蒋信芳. 数控铣床工装夹具设计内容与改进分析J. 科技视界,2014,33:247-301.14保扬,殷莹. 三面43孔组合钻床夹具设计J. 科技视界,2014,29:97-99.15赵显日. 一种薄壁壳体零件的夹具装置J. 硅谷,2014,20:226-234. 1田晓光,刘丽娜. 机床夹具的应用与发展方向J. 时代农机,2016,07:25-26.16刘丹青. 浅谈台阶轴零件机械加工工艺规程设计J. 中国高新技术企业,2016,01:5-6.17刘毅,张振洪. 浅谈机械设计加工中应注意的几个问题J. 科技风,2014,16:101.18陈诗赠,吴海龙. 机床装配工艺的研究J. 民营科技,2014,10:53.毕业设计进度安排： 毕业设计课题调研阶段：（第12周）：课题调研及文献检索、完成英文翻译。 毕业设计开题报告阶段：（第34周）：完成开题报告。 毕业设计主要工作阶段：（第512周）：完成零件工艺规程设计专用夹具设计以及装配图和零件图绘制毕业设计说明书撰写工作 毕业设计答辩阶段：（第1315周）课题申报与审查指导教师（签名）： 年 月 日教研室主任（签名）： 年 月 日学院教学院长（签名）： 年 月 日湖南文理学院芙蓉学院本科生毕业设计题 目：套筒零件的机械加工工艺 规程及工装设计 学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 完成时间： II目 录中文摘要及关键词III英文摘要及关键词IV第1章 绪论11.1 本课题的研究内容和意义11.2 国内外的发展概况21.3 本课题应达到的要求3第2章 零件的分析42.1 零件的作用42.2 零件的工艺分析4第3章 套筒零件的加工工艺规程设计53.1毛坯的选择及铸造方法53.2基准的选择53.2.1粗基准的选择53.2.2精基准的选择63.3 套筒加工主要工序安排63.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定113.4.1 机床选用113.4.2 选择刀具113.4.3 选择量具113.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定123.6确定切削用量及基本工时（机动时间）13第4章 支撑套筒精镗85孔夹具设计283.1 夹具的设计283.2夹紧装置的组成及设计要求293.3镗模导向装置的设计293.3.1导向支架的布置方式293.3.2镗套的结构形式303.3.3镗杆303.4 切削力与夹紧力的计算303.4.1切削力的计算303.4.2夹紧力的确定313.5 定位元件确定333.6 定位误差分析计算333.7 夹具设计与操作的简要说明353.7.1夹具体方式的确定353.7.2夹具的精度要求363.7.3夹具使用注意事项、保养及维护36结 论37参考文献38致 谢39套筒零件的机械加工工艺规程及工装设计中文摘要及关键词摘 要：本文是对套筒零件加工应用及加工的工艺性分析，本课题主要是在套筒零件加工过程的基础上进行的专用夹具设计。主要加工部位是平面和孔。在一般情况下，确保比保证精密加工孔很容易。因此，设计遵循的原则是先加工面后加工孔。孔加工平面分明显的阶段性保证粗加工和加工精度加工孔。通过底面作一个良好的基础过程的基础。主要的流程安排是支持在定位孔过程第一个，然后进行平面和孔定位技术支持上加工孔。在随后的步骤中，除了被定位在平面和孔的加工工艺及其他孔过程。整个过程是一个组合的选择工具。专用夹具夹具的选择，有自锁机构，因此，对于大批量，设计夹具会产生更高的生产力，提高生产效率，满足设计要求。关键词：套筒，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具5英文摘要及关键词Abstract: this paper is applied to the machining sleeve parts and machining process analysis, the main topic is the sleeve machining process based on the design of special fixture. Main processing sites are flat and holes. In the General case, ensure than precision holes very easy. Therefore, the design is guided by the principles of work surface after the first hole. Hole machining stages of graphic scores assurances roughing and machining precision bores. Through the bottom of a good basic foundation. Main process is supported in the process of positioning hole first, and then make the plane and the positioning holes on the support. In the following steps, in addition to being positioned on a flat surface and hole processing technology and other holes. The whole process is a combination of selection tools. Special clamp fixture choices, self-locking, therefore, for large quantities, design fixtures will lead to higher productivity, improved production efficiency, meet the design requirements.Key words: sleeve, processing technology, process, process documentation, fixture第1章 绪论1.1 本课题的研究内容和意义工装工艺及夹具毕业设计是对所学专业课知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原材料和毛坯的供应，进行机床调整，专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定生产产品的进度计划和相应的调度计划，并能做到各工序科学地衔接，使生产均衡、顺利，实现优质、高产和低消耗。机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。机械加工工艺过程卡片，是说明零件加工工艺过程的工艺文件。在单件、小批量生产中，以机械加工工艺过程卡片指导生产，过程卡的各个项目编制较为详细。机械加工工序卡片是为每个工序详细制定的，用于直接指导工人进行生产，多用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。在机械行业中，如何去保证工件的高精度、加工的成本等实质性问题，一直是从事于机械行业人员研究的问题，其中在设计夹具的时候就要考虑以上问题，高效的夹具是工件高精度的保证，如何让夹具更高效、更经济，这是行业人急需要解决的。随着社会的发展，科技的不断提高，各种高科技技术逐渐渗透到各个行业，如何利用这些高科技为人类服务，如何充分利用这些高科技在机械行业中，这还需要机械行业人员不断的努力，开拓创新。随着科学技术的发展，和社会市场需要，夹具的设计在逐步的超向柔性制造系统方向发展。迄今为止,夹具仍是机电产品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度标准化,用户只需要按品种、规格选用采购。而模具和夹具则和产品息息相关,产品一有变化就需重新制作,通常是属于专用性质的工具,模具已发展成为独立的行业;夹具在国内外也正在逐渐形成一个依附于机床业或独立的小行业。 组合夹具不仅具有标准化、模块化、组合化等当代先进设计思想,又符合节约资源的原则,更适合绿色制造的环境保护原理。所以是今后夹具技术的一个重要发展方向单位 。机床夹具通常是指装夹工件用的装置:至于装夹各种刀具用的装置,则一般称为“辅助工具”。辅助工具有时也广义地包括在机床夹具的范围内。按照机床夹具的应用范围,一般可分为通用夹具,专用夹具和可调整式夹具等。通过这次毕业设计，对自己所学的理论知识进行一次综合运用，也是对四年的学习深度的一个检验。在这次设计过程中，充分挖掘自己分析问题，解决问题的潜力。并希望通过毕业设计能养成一种严谨，认真的态度，为以后参加工作打下一个良好的基础。1.2 国内外的发展概况工装的全称是工艺装备，工装是指加工机床外而需保证零件加工质量的工艺装备，是制造过程中所用的各种工具的总称。它是各企业内除生产设备和工具外的为配合生产设备和人完成工艺制作要求的部分，大多工装都是针对各自产品特点的。机械加工过程中用来固定和定位要加工的零件或毛坯件的装置，即工装的主要作用有：固定，定位，防止变形。夹具属于工装，工装包含夹具，属于从属关系。不仅仅是焊装用，在机加工方面也有用，许多时候，需要装配几个部件并保证其定位准确的时候就需要。设计工装夹具要紧扣产品，因为工装夹具是专门为某些产品特定的，要保证生产时无干涉现象、定位准确、操作工操作便捷等。简单的说，就是用于工件装夹的工具。夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。由于现代加工的高速发展，对传统的夹具提出了较高要求，如快速、高效、安全等。要想达到这样的生产要求，就必须计算加工工序零件在加工过程中由于切削力、重力、惯性力等所产生的切削力及切削力矩，按照夹具设计中所确定的夹紧方式进行夹紧力的计算，为了减小夹具的具体尺寸，就需要增大夹具的定位区间，增大由夹紧力而产生的摩擦力矩、正压力及由此而产生的摩擦力，以达到夹具小巧而精用的目的。同时为了减少工人的劳动强度，提高工件装夹效率，还需要对夹具的夹紧机构的行程进行设计，以期以最短的夹紧行程，达到最佳的夹紧效果。1.3 本课题应达到的要求通过实际调研和采集相应的设计数据、阅读相关资料相结合，对减速器箱体的基本结构及作用有个大致的了解，在此基础上，经过对金属切削加工、金属切削机床、机械设计与理论等相关知识充分掌握后，分析减速器箱体的加工工艺，确定减速器箱体各加工表面的加工方法，进而形成减速器箱体的机械加工工艺路线。并能根据减速器箱体的加工工序要求，分析减速器箱体的定位方式、金属切削加工过程中的机床工作台驱动、工件夹紧等方面的相关数据，结合机械机构设计的相关理论知识，完成工件的有效定位及夹紧，从而使整个减速器箱体的加工工艺路线经济，工件定位方案合理，来达到产品的最优化设计。针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件夹紧及工艺参数确定及计算问题，综合所学的机械理论设计与方法、机械加工工艺文件编制及实施等方面的知识，设计出一套适合于实际的减速器箱体加工工艺路线，从而实现适合于现代加工制造业、夹紧装置的优化设计。为提高钻床夹具在机床上安装的稳固性，减轻其断续切削可能引起的振动，夹具体不仅要有足够的刚度和强度，其高度和宽度比也应恰当，一般有H/B11.25，以降低夹具重心，使工件加工表面尽量靠近工作台面。第2章 零件的分析2.1 零件的作用题目给出的零件是套筒。套筒的主要作用是支承各传动轴，保证各轴之间的中心距及平行度，并保证部件正确安装。因此套筒零件的加工质量，不但直接影响的装配精度和运动精度，而且还会影响工作精度、使用性能和寿命。2.2 零件的工艺分析由套筒零件图可知。套筒是一个套筒零件，它的外表面上有4个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：（1）以150外圆及其附属端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：150外圆及其附属端面加工；其中表面粗糙度要求为，（2）以85H7内孔孔为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：2个前后端面。 （3）以宽度为20的键槽为主要加工平面的加工面。第3章 套筒零件的加工工艺规程设计3.1毛坯的选择及铸造方法选择毛坯时候应该考虑一下几点因素： (1)零件的力学性能要求：相同的材料采用不同的毛坯制造方法，其力学性能有所不同。离心浇注的铸件、压力浇注的铸件、金属型浇注的铸件、砂型浇筑的铸件，其力学性能一次递减。(2)零件的结构形状和外廓尺寸：直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料，相差较大时宜采用锻件；形状复杂、力学性能要求不高可采用铸钢件，形状复杂和薄壁的毛坯不宜采用金属型铸造；尺寸较大的毛坯不宜采用模锻、压铸和精铸，多采用砂型铸造和自由锻造；外形复杂的小零件宜采用精密锻造方法，以避免机械加工。(3)生产纲领和批量：生产纲领大时宜采用高精度和高生产率的毛坯制造方法，生产纲领小时宜采用设备投资小的毛坯制造方法。(4)现场生产条件要求：现场生产条件和发展应经过技术经济分析和论证。经过分析考虑，零件材料选取HT200，由于零件结构一般，生产类型为中、小批生产，在机床运行过程中所受冲击不大，力学性能要求不高，考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大，零件结构又比较简单，零件属于中批生产，零件的轮廓尺寸不大，根据参考文献8中表3-1选择金属型浇注铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第41页表2.2-5，选用铸件尺寸公差等级为9级.这对提高生产率，保证产品质量有帮助。此外为消除残余应力还应安排人工时效。3.2基准的选择定位选择是工艺规程设计中重要的工作之一，定位选择的正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，使生产无法进行。3.2.1粗基准的选择选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。(1)加工套筒上盖时应选择上盖螺栓孔的上表面为粗基准，加工上盖分合面。我选择粗基准的根据如下：选择上盖螺栓孔的上表面为基准，能保证套筒上盖其他表面加工余量小二均匀，符合选择重要表面为粗基准的原则；套筒上盖只有螺栓孔上表面不需要进行加工，符合选择不加工表面为粗基准的原则；制造毛坯的时候上表面的加工余量留的最少，符合选择加工余量量最小的表面为粗基准的原则；上表面能满足方便定位、加紧的需求，符合选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准的原则；螺栓孔上表面只用一次，加工出精基准面就不需要使用，符合粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次的原则。(2)按照粗基准的选择原则，同理我们可以选择出套筒底座的底孔的上表面为粗基准，加工底座的底面。3.2.2精基准的选择精基准的选择应从保证零件加工精度出发，同时考虑装夹方便、夹具结构简单。(1)选择上盖的分合面为精基准，加工上盖端面和油杯螺纹孔的上表面。我选择精基准的根据如下：精基准的以“基准重合”、“基准统一”、“自为基准”、“互为基准”为选择原则，并且需要保证工件定位精准、加紧可靠、操作方便。选择上盖的分合面为精基准可以简化操作，能够准确定位，加紧可靠，满足加工表面对设计基准的相对位置精度要求，方便加工其他表面。(2)按照精基准的选择原则，选择套筒底座的底面为精基准，加工底座的端面及内孔分合面。(3)按照精基准的选择原则，选择套筒的底面与为精基准，加工套筒的内孔。3.3 套筒加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。套筒加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到套筒加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合钻床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于套筒，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。根据以上分析过程，现将套筒加工工艺路线一：工序号工序名称工 序 内 容0铸造铸造0时效时效处理0铣粗铣左端面0铣粗铣右端面50铣精铣左端面60铣精铣右端面70铣铣138X138 四方侧面及倒角10X45度80粗车粗车150外圆及其附属端面90半精车半精车150外圆及其附属端面100精车精车150外圆及其端面110粗镗粗镗85内孔120半精镗半精镗85内孔130精镗精镗85内孔140铣铣C向斜面150铣键槽铣C向宽度为20的键槽160钻孔攻丝钻孔4-M12螺纹底孔4-10170攻丝攻丝4-M12180钻孔攻丝钻孔8-M6螺纹底孔8-5190攻丝攻丝8-M6200终检终检210入库清洗入库加工工艺路线二：37工序号工序名称工 序 内 容0铸造铸造0时效时效处理0铣粗铣左端面0铣粗铣右端面50铣精铣左端面60铣精铣右端面70铣铣138X138 四方侧面及倒角10X45度80粗镗粗镗85内孔90半精镗半精镗85内孔100精镗精镗85内孔110粗车粗车150外圆及其附属端面120半精车半精车150外圆及其附属端面130精车精车150外圆及其端面140铣铣C向斜面150铣键槽铣C向宽度为20的键槽160钻孔攻丝钻孔4-M12螺纹底孔4-10170攻丝攻丝4-M12180钻孔攻丝钻孔8-M6螺纹底孔8-5190攻丝攻丝8-M6200终检终检210入库清洗入库工序号工序名称工 序 内 容0铸造铸造0时效时效处理0铣粗铣左端面0铣粗铣右端面50铣精铣左端面60铣精铣右端面70铣铣138X138 四方侧面及倒角10X45度80粗车粗车150外圆及其附属端面90半精车半精车150外圆及其附属端面100精车精车150外圆及其端面110粗镗粗镗85内孔120半精镗半精镗85内孔130精镗精镗85内孔140铣铣C向斜面150铣键槽铣C向宽度为20的键槽160钻孔攻丝钻孔4-M12螺纹底孔4-10170攻丝攻丝4-M12180钻孔攻丝钻孔8-M6螺纹底孔8-5190攻丝攻丝8-M6200终检终检210入库清洗入库最终加工工艺路线：3.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“套筒”零件材料采用灰铸铁制造。材料为HT200，硬度HB为170241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。（1）P面的加工余量。根据工序要求，顶面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：参照机械加工工艺手册第1卷表3.2.23。其余量值规定为，现取。表3.2.27粗铣平面时厚度偏差取。精铣：参照机械加工工艺手册表2.3.59，其余量值规定为。（2）孔毛坯为实心，不冲孔。参照机械加工工艺手册表2.3.71，现确定其工序尺寸及加工余量为：毛坯为实心铸件尺寸公差等级选用CT7。再查表2.3.9可得铸件尺寸公差为。3.4.1 机床选用.是粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的CA6140型卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表.-。.工序是钻孔，选用Z525钻床。3.4.2 选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。3.4.3 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“法兰盘” 零件材料为HT200，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表2.2-17 各种铸铁的性能比较，灰铸铁的硬度HB为143269，表2.2-23 灰铸铁的物理性能，HT200密度=7.27.3（），计算零件毛坯的重量约为2。表3-1 机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于3050，毛坯重量21202506.04.0顶、侧面底 面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.6确定切削用量及基本工时（机动时间）工序30：粗铣左端面机床：立式铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：， ，齿数。单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取取铣削速度机床主轴转速：按照文献，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：,取切削工时被切削层：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序40：粗铣右端面机床：立式铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：， ，齿数。单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取取铣削速度机床主轴转速：按照文献，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：,取切削工时被切削层：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序50：精铣左端面机床：立式铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：， ，齿数。精铣面余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取，取铣削速度机床主轴转速：按照文献，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：取切削工时被切削层：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间工序60：精铣右端面机床：立式铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。精铣面余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取取铣削速度机床主轴转速：按照，取 实际铣削速度： 进给量： 工作台每分进给量： ：取切削工时被切削层：由毛坯可知， 刀具切入： 刀具切出：取走刀次数为1机动时间： 机动时间：所以该工序总机动时间 工序70 铣138X138 四方侧面及倒角10X45度加工条件：工件材料：灰铸铁机床：铣床X52K刀具：采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw=225mm,齿数Z=20量具：卡板计算铣削用量最大加工余量为Zmax=2.5mm,可一次铣削，切削深度ap=2.5mm确定进给量f：根据工艺手册），表2.475,确定fz=0.2mm/Z切削速度：参考有关手册，确定V=0.45m/s,即27m/min根据表2.486,取nw=37.5r/min,故实际切削速度为：V=dwnw/1000=26.5(m/min) 当nw=37.5r/min,工作台的每分钟进给量应为：fm=fzznz=0.22037.5=150(mm/min) (5-2)切削时由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，则行程为 l+l1+l2=125+3+2=130mm故机动工时为：tm =130150=0.866min=52s辅助时间为：tf=0.15tm=0.1552=7.8s其他时间计算：6%（tb+tx) =6%(52+7.8)=3.58s故工序5的单件时间：tdj=tm+tf+tb+tx=52+7.8+3.58=63.4s 工序80：粗车150外圆及其附属端面所选刀具为YG6硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表1.1，由于CA6140机床的中心高为200（表1.30），故选刀杆尺寸=，刀片厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。.确定切削深度由于单边余量为3，可在一次走刀内完成，故 =3mm （3-1）.确定进给量根据切削加工简明实用手册可知：表1.4刀杆尺寸为，工件直径400之间时， 进给量=0.51.0按CA6140机床进给量（表4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表130，CA6140机床进给机构允许进给力=3530。根据表1.21，当强度在174207时，=时，径向进给力：=950。切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表1.292），故实际进给力为： =950=1111.5 （3-2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀寿命=。.确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表1.11，当硬质合金刀加工硬度200219的铸件，切削速度=。切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表1.28），故： =63 （3-3） =120 （3-4）根据CA6140车床说明书选择 =125这时实际切削速度为： = （3-5）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表1.25，=，切削速度时， =切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为： =1.7=1.2 （3-6）根据表1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所选切削用量可在CA6140机床上进行，最后决定的切削用量为：=3，=，=，=. 计算基本工时 （3-7）式中=+，=由切削用量简明使用手册表1.26，车削时的入切量及超切量+=，则=+= = （3-8）工序90 半精车150外圆及其附属端面1) 切削深度，单边余量Z=3mm,分二次切除。2) 进给量，根据机械加工工艺手册取f=0.9mm/r3)计算切削速度132m/min4)确定机床主轴转速 ns= 420r/min 按机床说明书(见工艺手册表4.2-8)与420r/min相近的机床转速为480r/min。现选取480r/min 所以实际切削速度= 5) 检验机床功率主切削力按切削手册表1.29所示公式计算其中2985，1.0，0.65，-0.15， =0.63 =0.61 =29851.00.51500.630.89=1122.4(N) 切削时消耗功率2.81(KW) 由实用机械加工工艺手册表7-4中CA6140机床说明书可知，CA6140主电机功率为7.5kw.转速为480r/min时主轴传递的最大功率为4.5kw.所以机床功率足够，可以正常加工。6) 校验机床进给系统强度已知主切削力1122.4N.径向切削力按切削手册表1.29所示公式计算其中1940，0.9，0.6，-0.3，=0.59 =0.5 所以 =19401.50.51500.590.5=203(N) 而轴向切削力 其中2880，1.0，0.5，-0.4，=0.34 =1.17 轴向切削力 =28801.50.51500.341.17=442(N) 取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数=0.1,则切削罗在纵向进给方向对进给机构的作用力为F=+(+)=442+0.1(1122.4+203)=442+132.5=574.5N 而机床纵向进给机床可承受的最大纵向力为3530N(见切削手册表1.30)故机床进给系统可正常工作。7)切削工时：t=其中l=10mm =4mm =2mm 所以t=0.1min工序100 精车150外圆及其端面1) 切削深度。单边余量Z=1mm.分1次切除2) 进给量根据机械加工工艺手册取f=0.9mm/r3) 计算切削速度 其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即=1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=126m/min4) 确定机的主轴转速 ns= 378r/min按机床说明书(见工艺手册表4.2-8),与378r/min相近的机床转速为400r/min。现选取=400r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=30mm t=i=15=0.83(min)工序110、120：粗镗、半精镗85内孔所选用刀具为硬质合金（钨钴类），圆形镗刀。.确定切削深度 =.确定进给量根据切削用量简明使用手册表1.5可知，当粗镗铸件时，镗刀直径，镗刀伸出长度为时： =0.150.40按CA6140机床的进给量（表4.29），选择， =0.25.确定切削速度 = （3-9）式中=，=0.2，=0.20，=，=0.15 （3-10） =37 = （3-11）按CA6140机床的转速，选择 =160=2.6.计算基本工时选镗刀的主偏角=，则=，则： =117 工序130：精镗85内孔所选用的刀具为YG6X硬质合金圆形镗刀，主偏角为K=45，直径为16mm的圆形镗刀，其耐用度为。.确定切削深度 a.根据表1.5，当半精镗铸料，镗刀直径为，a，镗刀伸出长度时，进给量为：。 .确定切削速度 按表1.27的计算公式确定 V = （3-16）式中 C=189.8 m = 0.2 X=0.15 Y=0.20 V=124.6 选择机床转速：n= n =1200=20实际切削速度为： v = 2.08 工序140：铣C向斜面机床：铣床X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数10铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.73，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.81,被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：工序150 铣C向宽度为20的键槽由机械加工工艺手册，选取进给量 fz=0.12mm/r 背吃刀量 ap=5mm 切削速度 Vc=90m/min 则 n=1000Vc/d=955.4r/minVf=nfz=114.6mm/r由 机 械 制 造 技 术 基 础 功 率:Pm=KcapfVc/60000=230550.1290/60000=2.07Kw 由于机床说明书查得 Pc=4.5 Kw，效率为=0.8，机床功率 PcPm，所以机床功率足够， 实际取值为 Vc= 89m/min，n=945r/min，纵向 Vf=105mm/r,横向 Vf=100 mm/r精铣： 由机械加工工艺手册，选取进给量 fz=0.10mm/r 背吃刀量 ap=2mm 切 削 速 度 Vc=150m/min n=1000Vc/d=1194.2r/min Vf=nfz=119.4mm/r 功 率 Pm=KcapfVc/60000=230520.10150/60000=1.15Kw 由 于机床说明书查得 Pc=4.5 Kw，效率为=0.8，机床功率 PcPm，所以机床功率足够， 实际取值为 Vc=153.8m/min，n=1225r/min 纵向 Vf=125mm/r,横向 Vf=130mm/r. 工序160：钻孔4-M12螺纹底孔4-10机床：钻床Z525刀具：麻花钻切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4.39，取切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.41，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：工序170：攻丝4-M12机床：Z525刀具：钒钢机动丝锥 进给量：由于其螺距,因此进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4.105，取机床主轴转速：，取丝锥回转转速：取实际切削速度： 被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： （盲孔）机动时间：工序170、190：钻8-M6螺纹孔钻孔选用机床为Z525摇臂机床，刀具选用GB1436-85直柄短麻花钻，机械加工工艺手册第2卷。根据机械加工工艺手册第2卷表10.4-2查得钻头直径小于10的钻孔进给量为0.200.35。 则取确定切削速度，根据机械加工工艺手册第2卷表10.4-9切削速度计算公式为 （3-20）查得参数为，刀具耐用度T=35则 =1.6所以 =72选取 所以实际切削速度为=2.64确定切削时间（一个孔） =第4章 支撑套筒精镗85孔夹具设计3.1 夹具的设计 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。专用夹具是为支撑套筒精镗85孔工序而特定设计制造的夹具。它优点是针对性强，结构简单，刚性好，操作容易，装夹容易，生产率高。缺点是设计周期长，产品更新换代后往往不能继续使用，适应性差；费用较高。机床夹具一般由功能相互独立而又相互联系的以下六部分组成：1.定位元件或定位装置。如支承钉、定位键、定位销等。2.夹紧元件或夹禁装置，它一般由动力装置（油缸、汽缸等）、中间传力机构和夹紧元件（压板、钩板等）组成。3.对刀或引导元件，它是保证夹具相对刀具的正确的位置，如对刀块、钻套、镗套等。4.夹具体，它与机床有关部件相连接，以确定夹具相对于机床的位置。5.连接元件，确定夹具在机床上的正确位置，如定位键、定位销、螺钉、螺栓等。6.其它元件或装置，适用于有特殊要求的元件，如分度装置、上下料装置等。设计镗轴承孔工序的专用夹具，夹具用于T68镗床，刀具为硬质合金镗刀，利用镗杆对孔进行镗削。工件的定位原理自由物体在空间直角坐标系中有六个自由度，即沿OX,OY,OZ三个轴向的平动自由度和三个绕轴的转动自由度。要使工件在夹具体中具有准确和确定不变的位置，则必须限制六个自由度。工件的六个自由度均被限制的定位叫做完全定位；工件被限制的自由度少于六个，但仍然能保证加工要求的定位叫不完全定位。在生产中，为了调整和控制不可避免产生的应力和变形，有些自由度是不必要限制的，故可采用不完全定位的方法。、以工件的平面为基准进行定位时，常采用挡铁、支撑钉进行定位、工件以圆孔内表面为基准进行定位时常采用销定位器、工件以圆柱外表面为基准进行定位时常采用V形铁定位器、利用以定位工件的轮廓对被定位工件进行定位可采用样板定位器图3-1 底面两个支承板限制了X方向、Y方向、Z方向的移动自由度，一个菱销限制了绕X轴的转动，圆柱销限制了Y、Z两个方向的转动，螺旋夹紧器机构夹紧，共限制了6个自由度。分析见上图3-1。3.2夹紧装置的组成及设计要求夹紧工件的方式是多种多样的，因而夹紧装置的结构也是千变万化的。夹紧装置一般分为简单夹紧装置与复合夹紧装置两类。它是将动力源产生的原始作用力传递给夹紧元件的机构称为传力机构。有螺旋机构、铰链机构、偏心机构等。本夹具采用螺旋机构。3.3镗模导向装置的设计采用镗模镗孔，孔的位置尺寸精度除了采用刚性主轴加工外都是依靠镗模导向来保证的，而不决定于机床成形运动的精度。镗模导向装置的布置，结构和制造精度是保证镗模精度的关键。3.3.1导向支架的布置方式单面后导向导向支架布置在刀具的后方，刀具与主轴刚性连接。加工D的长孔时，刀具导向部分直径d应小于所加工的孔径D。这是因为，此时镗杆能进入孔内，可以减少镗杆的悬伸量和利于缩短镗杆长度。图3-3 单面后导向3.3.2镗套的结构形式固定式镗套它是固定在镗模的导向支架上，不能随镗杆一起转动。刀具或镗杆在镗套内既有相对转动又有相对移动。它具有外形尺寸小、结构简单、中心位置准确的优点。为了减少镗套与镗杆的磨损，一般带有润滑油孔，用油枪注油润滑。3.3.3镗杆1. 镗杆导向部分采用开有直槽和开有螺旋槽的导向。这种导向与导套接触面积小，并有在沟槽中能存屑的优点，采用上述导向结构时，切削速度不宜超过20米/分，因此采用这种导向结构的镗杆直径一般不大于60毫米。2. 镗杆直径 确定镗杆直径时，在考虑到镗杆刚度的同时，还要考虑到镗杆和工件孔之间应留有足够的容屑空间。镗杆直径一般选取 ， 在设计镗杆时，镗孔直径D、镗杆直径d、镗刀截面BB之间一般按表考虑；3. 镗杆材料及技术要求 镗杆要求表面硬度而内部有较好的韧性。因此镗杆材料多采用45钢。镗杆的导向部分的公差，粗加工采用db,精加工采用db1;镗杆在500毫米长度内弯曲小于0.01毫米；装刀的刀孔对镗杆的不对称度不大于0.01-0.1毫米，不垂直度不大于0.01-0.02/100，刀孔光洁度一般为；3.4 切削力与夹紧力的计算3.4.1切削力的计算刀具材料为：硬质合金镗削力的计算：见表1-2-3，P32机床夹具设计手册。修正系数 S 每转进给量 t 切削深度V 切削速度表1-2-4 ，P33机床夹具设计手册在 （3-3）在 （3-4） 在 （3-5） 查表1-2-6中机床夹具设计手册P33。 主 偏 角 =45 1.0 1.0 1.0前 角 =10 1.0 1.0 1.0刀 倾 角 =0 1.0 1.0 1.0刀尖圆弧半径 r = 0.5mm 0.87 0.66 1.0镗削力：（3-6）（3-7）（3-8）3.4.2夹紧力的确定确定一个机构的夹紧力,即确定夹紧力的大小,方向和作用点。它必须通过综合分析工件的结构特征、加工要求、工件的定位方案以及工件在加工过程中所受外力来确定。1确定夹紧力作用方向原则夹紧力的作用方向不仅影响工件的加工精度，而且还影响工件夹紧的实际效果。0确定夹紧力方向应考虑以下三点：一是夹紧力的作用方向不应破坏工件的即定位置；二是夹紧力的作用方向应使夹紧力尽可能最小。本夹具作用方向为向下。2确定夹紧力作用点的原则夹紧力作用点是夹紧元件与工件接触点处的面积。确定夹紧力作用点是指夹紧力方向已经确定后，来确定作用点的位置、数目及面积。本夹具的作用点为两个点。3夹紧力大小的确定夹紧力的大小关系到夹具使用的可靠性、安全性及工件的变形量。夹紧力过小加工过程中工件位置将发生变动，夹紧力过大将使将使工件产生变形。因此也不能过大。一套夹具的实际所需夹紧力的计算是一个很复杂的问题，为了简化计算，一般只考虑切削力对夹紧力的影响，并假定工艺系统是刚性的，切削过程是连续稳定的。根据静力平衡原理计算出理论夹紧力W，在乘上安全系数K即的实际夹紧力数值。在计算夹紧力时,必须把安全系数考虑在内。安全系数，其中为1.52 粗加工取1.2，精加工取1刀具钝化系数；取1.11.3断续切削系数，连续取1则粗加工安全系数K=1.21.71.21=2.45方向所需夹紧力 （3-9）方向所需夹紧力 （3-10）方向所需夹紧力 （3-11）则W（即为运动方向所需夹紧力总和）螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献5可查得： 其中： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，用螺栓通过弧形压块压紧工件，受力简图如下：图4.1 移动压板受力简图由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。3.5 定位元件确定综上分析：为了限制六个自由度，其中的Z移动Z转动X移动X转动用两个V型块限制，Y移动由右端V型块上带有一挡块挡在右端面限制，Y的转动由的外圆柱面上的夹紧力限制。3.6 定位误差分析计算注：V型块夹角=90。基准位移误差：工件以外圆柱面在V型块定位，由于工件定位面外圆直径有公差D，因此对一批工件来说，当直径由最小DD变大到D时，工件中心（即定位基准）将在V型块的对称中心平面内上下偏移，左右不发生偏移，即工件由变大到,其变化量（即基准位移误差）从图（a）中的几何关系退出：Y=基准不重合误差：从图（b）中设计基准与定位基准不重合，假设定位基准不动，当工件直径由最小DD变到最大D时，设计基准的变化量为，即基准不重合误差B=。从图(c)中可知，设计基准为工件的下母线。即，上述方向由a到a与定位基准变到的方向相反，故其定位误差D是Y与B之差. D=YB=0.207D=0.2070.01=0.00207D=0.00207T 即满足要求3.7 夹具设计与操作的简要说明3.7.1夹具体方式的确定 具体是夹具的基本件，它既要把夹具的各种元件、机构、装置连接成一个整体，而且还要考虑工件装卸的方便。因此，夹具体的形状和尺寸主要取决于夹具各组成件的分布位置、工件的外形轮廓尺寸以及加工的条件等。在设计夹具体时应满足以下基本要求。、具有足够的强度和刚度。
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