2048 C6150主轴箱箱体的加工工艺及其工装设计.doc

分 类 号 密 级 宁毕业设计(论文)C6150主轴箱箱体的加工工艺及其工装设计所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文C6150主轴箱箱体的加工工艺及其工装设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）：郑婵 年 月 日摘 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。这次设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。通过对C6150 主轴箱体零件图的分析及结构形式的了解，从而对主轴箱体进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。然后再对主轴箱体的底孔、轴承孔的加工进行夹具设计与精度和误差分析，该工艺与夹具设计结果能应用于生产要求。通过此次设计，使我们基本掌握了零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具设计的方法和步骤等。学会了查相关手册、选择使用工艺装备等等。关键词：加工工艺，夹具设计，机床，分析31AbstractPreparation of parts of the processing technology, processing machinery occupies a very important position, part preparation process was reasonable, which is directly related to the final part quality requirements can be met; fixture design is an indispensable part, it is related to whether can improve its processing efficiency problem. Therefore, both in the machining industry is a very important link.This design mainly experienced two stages: the first stage is the machining process planning, the second stage is the special fixture design.Based on the C6150 spindle box parts diagram analysis and the structural form of understanding, thus the spindle box for process analysis, process explanation and analysis the technical requirement and the precision. Then the spindle box bottom, bearing hole processing fixture design and precision and error analysis, the craft and the jig design results can be applied to production requirements.Through this design, we mastered the basic parts of the process analysis, process documentation, special fixture design methods and steps. Learn to check the relevant manual, choose to use the technology and equipment and so on.Key Words: Processing, fixture design, machine tool, analysis目 录摘 要IAbstractII目 录III第1章 绪论51.1车床发展史51.2 数控车床的概念51.3 主轴箱的功用61.4 本课题的研究对象7第2章 C6150主轴箱体加工工艺规程设计72.1 方案论证72.2确定方案82.3 具体方案设计102.3.1 零件的分析102.3.2 编写工艺路线102.3.3机械加工工艺分析112.3.4 确定切削用量及基本工时（机动时间）12第3章 专用夹具设计233.1加工顶面螺纹孔4-M12-6H底孔的夹具设计233.1.1定位基准的选择243.1.2切削力的计算与夹紧力分析243.1.3夹紧元件及动力装置确定243.1.4钻套、衬套、钻模板及夹具体设计243.1.5夹具精度分析263.1.6夹具设计及操作的简要说明27总 结28参考文献29致 谢30宁波大红鹰学院本科生毕业设计第1章 绪论1.1车床发展史古代的车床是靠手拉或脚踏，通过绳索使工件旋转，并手持刀具而进行切削的。脚踏车床 1797年，英国机械发明家莫兹利创制了用丝杠传动刀架的现代车床，并于1800年采用交换齿轮，可改变进给速度和被加工螺纹的螺距。1817年，另一位英国 人罗伯茨采用了四级带轮和背轮机构来改变主轴转速。 为了提高机械化自动化程度，1845年，美国的菲奇发明转塔车床。 1848年，美国又出现回轮车床 1873年，美国的斯潘塞制成一台单轴自动车床，不久他又制成三轴自动车床，20世纪初出现了由单独电机驱动的带有齿轮变速箱的车床。第一次世界大战后，由于军火、汽车和其他机械工业的需要，各种高效自动车床和专门化车床迅速发展。为了提高小批量工件的生产率，40年代末，带液压仿形 装置的车床得到推广，与此同时，多刀车床也得到发展。50年代中，发展了带穿孔卡、插销板和拨码盘等的程序控制车床。数控技术于60年代开始用于车 床，70年代后得到迅速发展。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件，是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床。铣床和钻床等旋转加工的机械都是从车床引伸出来的。在我国香港等地也有人叫旋床。1.2 数控车床的概念机床是人类进行生产劳动的重要工具，也是社会生产力发展水平的重要标志。 普通机床经历了近两百年的历史。随着电子技术、计算机技术及自动化，精密机械与测量等技术的发展与综合应用，生产了机电一体化的新型机床一一数控机床。数控机床一经使用就显示出了它独特的优越性和强大生命力，使原来不能解决的许多问题，找到了科学解决的途径。 数控机床是一种通过数字信息，控制机床按给定的运动轨迹， 进行自动加工的机电一体化的加工装备，经过半个世纪的发展，数控机床已是现代制造业的重要标志之一，在我国制造业中，数控机床的应用也越来越广泛，是一个 企业综合实力的体现。 数控车床是数字程序控制车床的简称，它集通用性好的万能型车床、加工精度高的精密型车床和加工效率高的专用型车床的特点于一身，是国内使用量最大，覆盖面 最广的一种数控机床。要学好数控车床理论和操作，就必须勤学苦练，从平面几何，三角函数，机械制图，普通车床的工艺和操作等方面打好基础。 因此，必须首先具有普通车工工艺学知识然后才能从掌握人工控制转移到数字控制方面来，另一方面，若没有学好有关数学、电工学、公差与配合及机械制造等深内容，要学好数控原 理和程序编制等，也会感到十分困难。熟悉零件工艺要求，正确处理工艺问题。由于数控机床加工的特殊性，要求数控机床加工工人既是操作者，又是程序员，同时 具备初级技术人员的某些素质，因此，操作者必须熟悉被加工零件的各项工艺（技术）要求，如加工路线，刀具及其几何参数，切削用量，尺寸及形状位置公差。只 有熟悉了各项工艺要求，并对出现的问题正确进行处理后，才能减少工作盲目性，保证整个加工工作圆满完成。1.3 主轴箱的功用车床主轴箱是车床的基础零件之一，它将车床主轴、轴承、套和齿轮等零件装配成一个整体，使其保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地运动。组装后的主轴箱箱体的基准平面安装在机器上。因此箱体的加工质量不仅影响其装配精度及运动精度，而且对机器的工作精度、使用性能和寿命有着决定性的影响。题目给出的零件是C6150主轴箱体。C6150主轴箱体箱体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C6150主轴箱体部件与发动机正确安装。因此C6150主轴箱体零件的加工质量，不但直接影响C6150主轴箱体的装配精度和运动精度，而且还会影响的工作精度、使用性能和寿命。C6150主轴箱体主要是实现的变速，改变的运动速度。C6150主轴箱体零件的顶面用以安装C6150主轴箱体盖，用以安装传动轴，实现其变速功能。1.4 本课题的研究对象此次设计的主要内容是收集整理C6150主轴箱箱体零件的加工工艺与工装夹具设计的资料，完成C6150主轴箱箱体零件的加工工艺的工艺过程设计、箱体零件的加工工艺的工序卡的设计计算和其孔加工的工装夹具的设计。并上交C6150主轴箱箱体的零件图、C6150主轴箱箱体的零件的机械加工工艺规程等工艺技术文件和C6150主轴箱箱体的零件的孔加工夹具设计总装图及其主要零件图、并编写C6150主轴箱箱体的零件加工工艺及其工装设计说明论文。其中有根据广泛收集整理的毕业设计资料拟稿文献综述；拟定本毕业设计的开题报告；完成C6150主轴箱箱体零件的零件图测绘；C6150主轴箱箱体零件的加工工艺的工艺过程设计；箱体零件的加工工艺的工序卡的设计计算；主轴箱箱体的零件的孔加工的工装夹具的设计；并设计C6150主轴箱箱体的零件的孔加工夹具设计总装图及其主要零件图、并编写C6150主轴箱箱体的零件加工工艺及其工装设计说明论文。通过本次毕业设计初步掌握机电产品的开发和典型机电产品设计的基本方法，工作程序和设计步骤，能综合运用所学专业知识解决工程实际问题，具备一定的新产品开发和产品设计的能力。第2章 C6150主轴箱体加工工艺规程设计2.1 方案论证根据零件图的要求，草拟了两种工艺方案的设计，以便于选择和分析。具体如下：表2.1工艺路线方案一工序1钻铰箱体各小孔工序2钻前端面各孔工序3镗左平面各孔工序4镗右平面各孔工序5粗,精铣上平面至尺寸工序6粗,精铣下平面工序7粗,精铣左端平面工序8粗,精铣右端平面工序9粗,精铣前端平面工序10粗,精铣后端平面工序11钳工,去除锐边毛剌工序12检验表2.2工艺路线方案二工序1粗,精铣上平面至尺寸工序2粗,精铣下平面工序3粗,精铣左端平面工序4粗,精铣右端平面工序5粗,精铣前端平面工序6粗,精铣后端平面工序7钻铰箱体各小孔工序8钻前端面各孔工序9镗左平面各孔工序10镗右平面各孔工序11钳工,去除锐边毛剌工序12检验2.2确定方案第二条工艺路线方案不同于第一条是将铣各平面工序放到前面。加工完上下平面再加工各孔与,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，先加工上、下两平面，然后以下、下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， 加工不便于装夹，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，先加工上、下平面，然后以这些已加工的面为精基准，加工其它各孔便能保证孔的形位公差要求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，但是第二种仍然需要细化处理，具体的工艺过程见工艺卡片所示。根据以上分析过程，现将C6150主轴箱体加工工艺路线调整后确定如下：工序号工序名称工序内容工艺装备1铸造熔化炉2热处理人工时效处理3粗铣以F面定位安装，找正中心线，粗铣顶面BX52K4精铣以F面定位安装，找正中心线，精铣顶面BX52K5粗铣以B面定位安装，找正中心线，粗铣D、W、F、E面，各面留余量2mmX52K6精铣以B面定位安装，找正中心线，精铣D、W、F、E面，各面留余量0.50.8mmX52K7精磨以B面定位安装，W面找正，磨D、W面，至图样尺寸M71308粗镗以D面定位装夹，按轴孔加工线找正，粗镗W面各轴孔，留加工余量58mm（相同大小的孔一起镗孔，镗孔完再镗其它地方的孔）T689半精镗以D面、E面、F面定位装夹，半精镗W面各轴孔，留加工余量1.5mm，钻、扩、铰其余各孔（相同大小的孔一起镗孔，镗孔完再镗其它地方的孔）T6810精镗以D面、E面、F面定位装夹，精镗W面各轴孔各孔至图样尺寸（相同大小的孔一起镗孔，镗孔完再镗其它地方的孔）T6811钻钻、扩、铰各面孔，并钻攻全部光孔和螺纹孔M713012磨磨W面13钳14检验15入库2.3 具体方案设计2.3.1 零件的分析由C6150主轴箱体零件图可知。C6150主轴箱体是一个壳体零件，它的外表面上有五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）、以顶面(B面)为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：顶面的铣削加工；的螺孔加工。其中顶面有表面粗糙度要求为，（2）、以底面(F面)为主要加工表面的加工面。（3）、以 D面 W面为主要加工表面的加工面。该2面含有重要的大孔,尺寸公差都要求相对严格的（4）、以E面 F面为主要加工表面的加工面。该2面就是铣面加工2.3.2 编写工艺路线根据上述工艺方案的分析，最终确定了第二种工艺路线方案工序号工序名称工序内容工艺装备1铸造熔化炉2热处理人工时效处理3粗铣以F面定位安装，找正中心线，粗铣顶面BX52K4精铣以F面定位安装，找正中心线，精铣顶面BX52K5粗铣以B面定位安装，找正中心线，粗铣D、W、F、E面，各面留余量2mmX52K6精铣以B面定位安装，找正中心线，精铣D、W、F、E面，各面留余量0.50.8mmX52K7磨以B面定位安装，W面找正，磨D、W面，至图样尺寸M71308粗镗以D面定位装夹，按轴孔加工线找正，粗镗W面各轴孔，留加工余量58mm（相同大小的孔一起镗孔，镗孔完再镗其它地方的孔）T689半精镗以D面、E面、F面定位装夹，半精镗W面各轴孔，留加工余量1.52mm，钻、扩、铰其余各孔（相同大小的孔一起镗孔，镗孔完再镗其它地方的孔）T6810精镗以D面、E面、F面定位装夹，精镗W面各轴孔各孔至图样尺寸（相同大小的孔一起镗孔，镗孔完再镗其它地方的孔）T6811钻钻、扩、铰各面孔，并钻攻全部光孔和螺纹孔M713012磨精、精磨W面13钳14检验2.3.3机械加工工艺分析“C6150主轴箱体”零件材料采用灰铸铁制造。C6150主轴箱体材料为HT200，硬度HB为170241，生产类型为大批量生产，采用铸造毛坯。工艺分析 1）铸件必须进行时效处理，以消除应力。有条件时应在露天存放一年以上再加工。 2）为了保证加工精度应使定位基准统一，该零件主要定位基准，集中在D面和W面上。 3）镗孔时，在可能的条件下尽量采用“支承镗削”方法，以增加镗杆的刚性，提高加工精度。对直径较小的孔、应采用钻、扩、铰加工方法。 为保证在同一轴上各孔的同轴度，可采用在已加工孔上，安装导向套再加工其他孔的方法。 4）为提高孔的加工精度，应将粗镗、半精镗和精镗分开进行。 5）铸造时一般50mm以下孔不铸出。 6）孔的尺寸精度检验，使用内径千分尺或内径百分表进行测量。轴内孔之间距离的测量可以通过孔与孔之间壁厚进行间接测量。 7）同一轴线上各孔的同轴度，可采用检验心轴进行检验。 8）各轴孔的轴线之间的平行度，以及轴孔的轴线与基准面的平行度，均应通过检验心轴进行测量。9）该例保证各孔正确位置是靠T68手动控制坐标来完成的，为更好地保证加工质量，单件小批量生产也可采用组合夹具锺模进行加工、批量较大时，应采用专用锺模进行加工。2.3.4 确定切削用量及基本工时（机动时间）工序1：铸造 不属于机械加工，无需计算工序2：热处理 不属于机械加工，无需计算工序3：粗铣顶面B机床：立式铣床X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数铣削深度：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4：精铣顶面B机床：立式铣床X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数铣削深度：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： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 本工序机动时间工序5：以B面定位安装，找正中心线，粗铣D、W、F、E面，各面留余量2mm(本工序特征相同，在此以粗铣D面为例，其它面类同，在此不一一介绍)机床：立式铣床X62K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数铣削深度：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6：以B面定位安装，找正中心线，精铣D、W、F、E面，各面留余量2mm(本工序特征相同，在此以精铣D面为例，其它面类似，在此不一一介绍)机床：立式铣床X62K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数铣削深度：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： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 本工序机动时间工序7：以B面定位安装，W面找正，磨D、W面，至图样尺寸(以磨D面为例)选用M7130磨床1）计算切削用量根据实用机械加工工艺手册 表11185选取数据砂轮直径D = 40 mm 磨削速度V = 0.33 m/s确定背吃刀量：单面余量为0.2，所以 =0.2mm确定进给量：根据实用机械加工工艺手册 表11184得f=0.030.04mm/z,取f=0.033mm/z确定切削速度：由所查磨削速度V= 0.33m/s，由此可得根据实用机械加工工艺手册 表7122，按机床选取n = 150 r/min则实际磨削速度V = Dn/（100060） = 0.31 m/s 2）计算时间定额根据机械制造技术基础课程设计指导教程表543得基本时间tj = zbk/nfr0z = (0.31)/(1000.0338) = 0.01 min=0.6s根据辅助时间与基本时间的关系为 ,取，则辅助时间布置工地时间是作业时间的2%7%,休息与生理需要时间作业时间的2%4%，二者均取3%，则其他时间为单件时间为工序8：以D面定位装夹，按轴孔加工线找正，粗镗W面各轴孔，留加工余量58mm（相同大小的孔一起镗孔，镗孔完再镗其它地方的孔）机床：镗床T68刀具：高速钢刀具（1）、粗镗孔切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-66，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：（2）、粗镗 孔切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-66，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：（3）、粗镗 孔切削深度：进给量：由于与孔同轴，因此取机床主轴转速：由于与孔同轴，因此实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：行程次数：机动时间：由于与孔同轴，应在相同的时间内完成加工，因此由于 本工序机动时间： 工序9：以D面定位装夹，按轴孔加工线找正，半精镗W面各轴孔，留加工余量58mm（相同大小的孔一起镗孔，镗孔完再镗其它地方的孔）机床：镗床T68刀具：高速钢刀具（1）、半精镗孔切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-66，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：（2）、半精镗孔切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-66，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：（3）、半精镗孔切削深度：进给量：由于与孔同轴，因此取机床主轴转速：由于与孔同轴，因此实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：行程次数：机动时间：由于与孔同轴，应在相同的时间内完成加工，因此由于 本工序机动时间： 工序10：以D面定位装夹，按轴孔加工线找正，精镗W面各轴孔（相同大小的孔一起镗孔，镗孔完再镗其它地方的孔）机床：镗床T68刀具：高速钢刀具（1）、精镗孔切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-66，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：（2）、精镗孔切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-66，刀杆伸出长度取，切削深度为。因此确定进给量切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-66，取机床主轴转速：，取实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度： 取行程次数：机动时间：（3）、精镗孔切削深度：进给量：由于与孔同轴，因此取机床主轴转速：由于与孔同轴，因此实际切削速度： 工作台每分钟进给量：被切削层长度：行程次数：机动时间：由于与孔同轴，应在相同的时间内完成加工，因此由于 本工序机动时间： 其它孔类似，在此不一一介绍与计算工序11：钻、扩、铰各面孔，并钻攻全部光孔和螺纹孔，机床： 立式钻床Z515刀具：麻花钻（1）钻顶面B面螺纹4-M12孔底孔钻孔切削深度：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： 取走刀次数为1机动时间：(2)铰孔切削深度：进给量：根据机械加工工艺手册表2.4-58，取切削速度：参照机械加工工艺手册表2.4-60，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： 取走刀次数为1机动时间：加工机动时间： （3）钻4-M12-6H螺孔(位于顶面B面上的)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：（4）钻M16-6H螺孔（底部孔）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：由以上计算过程可知：本工序机动时间其它各孔与上述计算方法类似，在此不一一进行介绍与计算。工序12：磨W面选用M7130磨床1）计算切削用量根据实用机械加工工艺手册 表11185选取数据砂轮直径D = 40 mm 磨削速度V = 0.33 m/s确定背吃刀量：单面余量为0.2，所以 =0.2mm确定进给量：根据实用机械加工工艺手册 表11184得f=0.030.04mm/z,取f=0.033mm/z确定切削速度：由所查磨削速度V= 0.33m/s，由此可得根据实用机械加工工艺手册 表7122，按机床选取n = 150 r/min则实际磨削速度V = Dn/（100060） = 0.31 m/s 2）计算时间定额根据机械制造技术基础课程设计指导教程表543得基本时间tj = zbk/nfr0z = (0.31)/(1000.0338) = 0.01 min=0.6s根据辅助时间与基本时间的关系为 ,取，则辅助时间布置工地时间是作业时间的2%7%,休息与生理需要时间作业时间的2%4%，二者均取3%，则其他时间为单件时间为工序13：钳工 不属于机械加工，无需计算工序14：检验 不属于机械加工，无需计算工序15：入库 不属于机械加工，无需计算第3章 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C6150主轴箱体零件时，需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计加工螺纹孔夹具一套。其中加工螺纹孔的夹具将用于钻床Z515，刀具分别为两把麻花钻、扩孔钻、丝攻对工件上的螺纹孔进行加工。3.1加工顶面螺纹孔4-M12-6H底孔的夹具设计本夹具主要用来钻螺纹底孔。表面粗糙度要求，表面粗糙度为，与顶面垂直。并用于以后各面各孔加工中的定位。其加工质量直接影响以后各工序的加工精度。本到工序为C6150主轴箱体体加工到本道工序时完成了顶面的粗、精铣。因此再本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。3.1.1定位基准的选择由零件图可知，两螺纹孔位于零件顶面上，其有尺寸精度要求和表面粗糙度要求并应与顶面垂直。为了保证所钻、铰的孔与顶面垂直并保证两螺纹孔能在后续的孔系加工工序中使各重要支承孔的加工余量均匀。根据基准重合、基准统一原则。在选择两螺纹孔的加工定位基准时，应尽量选择上一道工序即粗、精铣顶面工序的定位基准，以及设计基准作为其定位基准。因此加工螺纹孔的定位基准应选择顶面作为主要定位基面以限制工件的三个自由度，以主要支承孔制工件的两个自由度，在用工件的一个端面作为辅助定位限制工件的另一个自由度。为了提高加工效率，根据工序要求用两把刀具对螺纹孔同时进行加工。同时为了缩短辅助时间，准备采用气动夹紧方式夹紧。3.1.2切削力的计算与夹紧力分析由于本道工序主要完成螺纹孔的钻、扩、铰加工，而钻削力远远大于扩和铰的切削力。因此切削力应以钻削力为准。由切削手册得：钻削力 钻削力矩 式中： 本道工序加工螺纹孔时，依靠上面的活动钻模板下降夹紧工件，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。3.1.3夹紧元件及动力装置确定由于C6150主轴箱体的生产量中等，采用手动夹紧的夹具结构简单，通过手摇动把手,在生产中的应用也比较广泛。3.1.4钻套、衬套、钻模板及夹具体设计螺纹孔的加工需钻、扩、铰三次切削才能满足加工要求。故选用钻套（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：箱体钻顶面4-M12螺纹孔底孔分钻、扩、铰三个工步完成加工。即先用的麻花钻钻孔， 图：快换钻套铰螺纹孔钻套结构参数如下表：dHD公称尺寸允差121818+0.023+0.01230281271011.520.5衬套选用固定衬套其结构如图所示：其结构参数如下表：dHDC 公称尺寸允差公称尺寸允差18+0.01802425+0.039+0.02510.6钻模板选用悬挂式钻模板，夹具体的设计主要考虑零件的形状及将上述各主要元件联成一个整体。这些主要元件设计好后即可画出夹具的设计装配草图。整个夹具的结构见夹具装配图2所示。3.1.5夹具精度分析利用夹具在机床上加工时，机床、夹具、工件、刀具等形成一个封闭的加工系统。它们之间相互联系，最后形成工件和刀具之间的正确位置关系。因此在夹具设计中，当结构方案确定后，应对所设计的夹具进行精度分析和误差计算。由工序简图可知，本道工序由于工序基准与加工基准重合，又采用顶面为主要定位基面，故定位误差很小可以忽略不计。本道工序加工中主要保证两螺纹孔尺寸及位置度公差及表面粗糙度。本道工序最后采用精铰加工，选用GB114184铰刀，直径为，并采用钻套，铰刀导套孔径为，外径为同轴度公差为。固定衬套采用孔径为，同轴度公差为。该螺纹孔的位置度应用的是最大实体要求。即要求：（1）、各孔的实际轮廓受最大实体实效边界的控制即受直径为的理想圆柱面的控制。（2）、各孔的体外作用尺寸不能小于最大实体实效尺寸。（3）、当各孔的实际轮廓偏离其最大实体状态，即其直径偏离最大实体尺寸时可将偏离量补偿给位置度公差。（4）、如各孔的实际轮廓处于最小实体状态即其实际直径为时，相对于最大实体尺寸的偏离量为，此时轴线的位置度误差可达到其最大值。即孔的位置度公差最小值为。螺纹孔的尺寸，由选用的铰刀尺寸满足。螺纹孔的表面粗糙度，由本工序所选用的加工工步钻、扩、铰满足。影响两螺纹孔位置度的因素有（如下图所示）：（1）、钻模板上两个装衬套孔的尺寸公差：（2）、两衬套的同轴度公差：（3）、衬套与钻套配合的最大间隙：（4）、钻套的同轴度公差：（5）、钻套与铰刀配合的最大间隙： 所以能满足加工要求。3.1.6夹具设计及操作的简要说明装卸工件时，先将工件放在定位块上；用压块的压紧螺钉将工件夹紧；然后加工工件。当工件加工完后，将带光面压块的压紧螺钉松开，取出工件。钻螺纹孔底孔的夹具如夹具装配图2所示。通过手柄摇动夹具,钻模板与工件之间保持一定的距离,钻模板与夹具体座通过定位销连接,定位精度高.总 结本次设计主要经历了两个阶段：第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二阶段是专用夹具设计。第一阶段我们运用了基准选择、切削用量选择计算、