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机械毕业设计全套
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GY01-146@支架工艺设计（三套夹具）,机械毕业设计全套
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设计说明书 题目：支架零件的工艺规程 及 夹具设计 学 生： 学 号： 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 指导老师： 2014-01-03nts 摘 要 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 支架加工工艺规程及其 夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹 具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词 ：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。 nts 目 录 序 言 . 1 一 零件的分析 . 2 1.1 零件的作用 . 2 1.2 零件图 . 2 1.3 零件的工艺分析 . 2 二 工艺规程设计 . 2 2.1 确定毛坯的制造形式 . 2 2.2 毛坯图及其加工余量 . 3 2.3 表面加工方法的确定 . 3 2.4 基面的选择的选择 . 4 2.5 制定工艺路线 . 4 2.6 各工序加工设备、刀具、量具选用 . 6 2.7 机械加工余量、工序尺寸确定 . 6 2.8 确定切削用量及基本工时 . 6 三 夹具设计 . 23 3.1 机床夹具概论 . 错误 !未定义书签。 3.2 机床夹具的功能 . 错误 !未定义书签。 3.3 机床夹具的 组成 . 错误 !未定义书签。 3.4 夹具设计的基本要求 . 错误 !未定义书签。 3.5 切削立及夹紧力计算 . 错误 !未定义书签。 总 结 . 28 致 谢 . 29 参 考 文 献 . 30 nts 第 1 页 共 33 页 序 言 机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。 支架的加工工艺规程及其 夹具设计是在学完了机械制图 、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。 本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。 本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。 nts 第 2 页 共 33 页 一 零件的分析 1.1 零件的作用 支架的作用 ，待查 1.2 零件图 1.3 零件的工艺分析 支架 只 有 一个 形 位误差要求，还有内孔的表面粗糙度和两 平面 和底面 的表面粗糙度要求。其余平面粗糙度要求为 用不去除材料的方法获得 。 二 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式 零件的材料为 HT150，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用 铸造 。 nts 第 3 页 共 33 页 2.2 毛坯图及其加工余量 该零件加工要求 不高，加工面数量不多， 有 铣 端面，钻孔、扩孔、 镗孔 ，位置、形状、尺寸精度都各有要求。支架材料为灰铸铁 HT150，硬度为 150 200HB，承受中等载荷的零件，摩擦面间的 压力 490KPa,用于一般机械制造，耐磨零件。 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，但铸件的力学性能差。 生产纲领为大批量生产，采用精度和生产率高的毛坯制造方法，如金属型铸造，可以使毛坯的形状接近于零件的形状，因此可以减少切削加工用量，从而提高材料的利用率，降低了机械加工成本。金属型铸造就是将熔融的金属浇注到金属模具中，依 靠金属自重充满金属模具型腔而获得的铸件，这种铸件比砂型铸造铸件精度高，表面质量和力学性能好，生产效率也高，但需要专用的金属型腔模，适用于大批量生产中的尺寸不大的有色金属铸件，综合上述生产此支架零件选择金属型铸造铸件的方式。 nts 第 4 页 共 33 页 2.3 表面加工方法的确定 加工表面 尺寸精 度等级 /mm 未注形位公差 mm 表面粗糙度Ra/um 加工方案 备注 同轴度 垂直度 底面 IT11 0.2 0.6 25 铣 两端面 IT11 0.2 0.6 3.2 铣 下部 2-11 通孔 IT11 0.2 0.6 12.5 钻 -扩 上部 2-11 铰耳通孔 IT11 0.2 0.6 12.5 钻 -扩 34 孔 IT11 0.1 0.6 6.3 钻 -扩 34 孔底面 IT11 0.2 0.6 12.5 铣 12 孔 IT11 0.2 0.6 3.2 钻 -铰 2.4 基面的选择的选择 基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。 粗基准的选择：对 支 架这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要。以零件的 低、底 面作为粗基准。 精 基准的选择：根据 基准重合原则，选取 34 孔及 左端 面 为精基准。 2.5 制定工艺路线 制订工艺路线的出发点，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。通过仔细考虑零件nts 第 5 页 共 33 页 的技术要求后， 制定以下两种工艺方案 ： 方案一： 工序 1： 铸 造 工序 2： 时效处理 工序 3： 铣支架 46X28 底面 工序 4： 铣支架 24， 46 外圆端面 工序 5： 钻、扩支架下部 2- 11 通孔 工序 6： 钻、扩支架上部 2- 11 铰耳通孔 工序 7： 镗支架 34 孔 工序 8： 铣支架 34 孔底面 工序 9： 钻 、扩 12 孔 工序 10： 去毛刺 工序 11： 终检 方案 二 ： 工序 1： 铸 造 工序 2： 时效处理 工序 3： 钻、扩支架下部 2- 11 通孔 工序 4： 钻、扩支架上部 2- 11 铰耳通孔 工序 5： 钻 、扩 12 孔 工序 6： 铣支架 46X28 底面 工序 7： 铣支架 24， 46 外圆端面 工序 8： 镗支架 34 孔 工序 9： 铣支架 34 孔底面 工序 10： 去毛刺 工序 11： 终检 工艺方案一和方案二的区别在于 ，方案二 把钻 扩 2- 11、 12 孔 放在了 铣平面 的前面。 综合考虑，选择方案一比较科学， 节约了时间。 nts 第 6 页 共 33 页 2.6 各工序加工设备、刀具、量具选用 工序 工序名称 机床设备 刀具 量具 1 铸造 游标卡尺 2 时效处理 3 铣支架 46X28 底面 卧式铣床 X6022 YT15 游标卡尺 4 铣支架 24， 46外圆端面 卧式铣床 X6022 YT15 游标卡尺 5 钻、扩支架下部 2- 11 通孔 立式钻床 Z525 钻头 游标卡尺 6 钻、扩支架上部 2- 11 铰耳通孔 立式钻床 Z525 钻头 游标卡尺 7 镗支架 34 孔 卧式镗床 T68 镗刀 游标卡尺 8 铣支架 34 孔底面 卧式铣床 X6022 端铣 刀 游标卡尺 9 钻 、扩 12 孔 立式钻床 Z525 钻头 游标卡尺 10 去毛刺 三棱锉刀 游标卡尺 11 终检 游标卡尺 样快 2.7 机械加工余量、工序尺寸确定 由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有误差，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和最小加工余量之分。铸件的机械加工余量见毛坯的制造表所示，尺寸公差等级为 12，加工余量等级 MA 为 G，则可选取毛坯的加工余量有 4.5mm 和 3.0mm 两种数值， 我们最终选择毛坯的加工余量为 3mm， 确定毛坯的基本尺寸，画出 毛坯简图，如图所示： nts 第 7 页 共 33 页 2.8 确定切削用量及基本工时 工序 3： 铣支架 46X28 底面 粗铣 1. 选择刀具 刀具选取硬质合金套式立铣刀 ,刀号 YT15。 mmD 40 ， mmd 16 ， mmL 32 ， 6z ， min/125 mv 。 2.机床的选择 选择 X6022 型 卧式 铣床 3. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 mmap 2 2） 决定切削速度及每次进给量 根据 X6022 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 nts 第 8 页 共 33 页 根据表查出 齿/2.0 mmf z ，则 m in/2.9 9 5401 2 51 0 0 01 0 0 0 rD vn s 查 1机械加工工艺手册，表 3.1-74， 按机床标准选取wn1180 min/r m in/2.148100 0 118 040100 0 mDnv wc 当wn 1180r/min 时 rmmznff wzm /1 4 1 61 1 8 062.0 查 1机械加工工艺手册，表 3.1-75， 按机床标准选取rmmf m /1180 4.机械加工单件时间定额的计算 1 基本时间 m in07.01180 23.136921 mj flllt mmaDDl e3.132)364040(5.02)(5.022221 mml 22 2 辅助时间 查 1机械加工工艺手册，表 2.5-45，选 min36.0ft 3 装卸工件时间、准备时间 查 1机械加工工艺手册，表 2.5-46、表 2.5-48， m in5.22205.2 zzzx tt 4 单件时间定额 nts 第 9 页 共 33 页 m in93.225.2236.007.0 zzzxfjd ttttt 精铣 1. 选择刀具 刀具选取 硬质合金套式面铣刀，刀片采用 YT15, mmD 63 ， mmd 40 ， 8z ， min/125 mv 。 2.机床的选择 选择 X6022 型 卧式 铣床 3. 决定铣削用量 1） 决定铣削深度 0.5pa mm2） 决定每次进给量及切削速度 根据 X6022 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 mmf z ，则 m in/6326312510001000 rD vn s 查 1机械加工工艺手册，表 3.1-74， 按机床标准选取wn600 min/r m in/7.1181000 600631000 mDnv wc 当wn 600r/min 时 rmmznff wzm /96060082.0 查 1机械加工工艺手册，表 3.1-75， 按机床标准选取rmmf m /950 4.机械加工单件时间定额的计算 1 基本时间 nts 第 10 页 共 33 页 m in15.0950 22412021 mj flllt mmaDDl e242)606363(5.02)(5.022221 mml 22 2 辅助时间 查 1机械加工工艺手册，表 2.5-45，选 min36.0ft 3 装卸工件时间、准备时间 查 1机械加工工艺手册，表 2.5-46、表 2.5-48， min5.22 zzzx tt 4 单件时间定额 m in01.235.2236.015.0 zzzxfjd ttttt 工序 4： 铣支架 24， 46 外圆端面 铣 24， 46 外圆端面 刀具和机床选择参数，切削用量和 单件时间定额与 铣支架底面 完全相同，在此不在累述。 工序 5: 钻、扩支架下部 2- 11 通孔 钻孔 1.刀具的选择 查 1 机械加工工艺手册，表 4.3-6，选直柄短麻花钻 d=10.5mm, mml 102 , mml 511 2.机床选择：选择专用立式钻床，根据 Z525 机床 做参照。 3.确定进给量 f rmmf /3.0 。 nts 第 11 页 共 33 页 4.切削速度 查 5 金属机械加工工艺人员手册 ， 表 14-45，查 得切削速度 min/18 mv 所以 : 1 0 0 0 1 0 0 0 1 8 4 7 7 . 7 / m i n1 0 . 5s wvnrd 根据机床说明书，取 min/475rnw ，故实际切削速度为1 0 . 5 4 7 5 1 7 . 9 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wwdnvm 5. 机械加工单件时间定额的计算 1 基本时间 查 1 机械加工工艺手册 ,表 2.5-7，有 m in72.03.0475 22.569L 21 fn lllftwnjmmdl 2.511528.0160c o t21 mml 22 2 辅助时间 查 1 机械加工工艺手册，表 2.3-41，取 min25.0ft 3 装卸工件时间、准备时间 查 1 机械加工工艺手册，表 2.5-42 、表 2.5-43 取min17 zzzx tt 4 单件时间定额 m in97.171725.072.0 zzzxfjd ttttt nts 第 12 页 共 33 页 扩孔 1.刀具的选择 查 1 机械加工工艺手册，表 4.3-30，选直柄扩孔钻 1 d=11mm, mml 160 , mml 1081 2.机床选择：选择专用立式钻床，根据 Z525 机床 做参照。 3.确定进给量 f rmmf /2.0 。 4.切削速度 查 5 金属机械加工工艺人员手册 ， 表 14-45，查得切削速度 min/15 mv 所以 : 1 0 0 0 1 0 0 0 1 5 3 1 8 . 5 / m i n11s wvnrd 取 min/375 rnw ， 故实际切削速度为 ： 1 1 3 7 5 1 6 . 2 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wwdnvm 5. 机械加工单件时间定额的计算 1 基本时间 查 1 机械加工工艺手册 ,表 2.5-7，有 m in0.12.0375 27.569L 21 fn lllftwnjmmdl 7.518.1628.0160c o t21 mml 22 2 辅助时间 查 1 机械加工工艺手册，表 2.5-41，取 min25.0ftnts 第 13 页 共 33 页 3 装卸工件时间、准备时间 查 1 机械加工工艺手册，表 2.5-42 、表 2.5-43 取min17 zzzx tt 4 单件时间定额 m in25.181725.00.1 zzzxfjd ttttt 工序 6： 钻、扩支架上部 2- 11 铰耳通孔 钻孔 1.刀具的选择 查 1 机械加工工艺手册，表 4.3-6，选直柄短麻花钻 d=10.5mm, mml 102 , mml 511 2.机床选择：选择专用立式钻床， 根据 Z525 机床 做参照。 3.确定进给量 f rmmf /3.0 。 4.切削速度 查 5 金属机械加工工艺人员手册 ， 表 14-45，查得切削速度 min/18 mv 所以 : 1 0 0 0 1 0 0 0 1 8 4 7 7 . 7 / m i n1 0 . 5s wvnrd 根据机床说明书，取 min/475rnw ，故实际切削速度为1 0 . 5 4 7 5 1 7 . 9 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wwdnvm 5. 机械加工单件时间定额的计算 1 基本时间 nts 第 14 页 共 33 页 查 1 机械加工工艺手册 ,表 2.5-7，有 m in72.03.0475 22.569L 21 fn lllftwnjmmdl 2.511528.0160c o t21 mml 22 2 辅助时间 查 1 机械加工工艺手册，表 2.3-41，取 min25.0ft 3 装卸工件时间、准备时间 查 1 机械加工工艺手册，表 2.5-42 、表 2.5-43 取min17 zzzx tt 4 单件时间定额 m in97.171725.072.0 zzzxfjd ttttt 扩孔 1.刀具的选择 查 1 机械加工工艺手册，表 4.3-30，选直柄扩孔钻 1 d=11mm, mml 160 , mml 1081 2.机床选择：选择专用立式钻床，根据 Z525 机床 做参照。 3.确定进给量 f rmmf /2.0 。 4.切削速度 查 5 金属机械加工工艺人员手册 ， 表 14-45，查得切削速度 min/15 mv 所以 : nts 第 15 页 共 33 页 1 0 0 0 1 0 0 0 1 5 3 1 8 . 5 / m i n11s wvnrd 取 min/375 rnw ， 故实际切削速度为 ： 1 1 3 7 5 1 6 . 2 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wwdnvm 5. 机械加工单件时间定额的计算 1 基本时间 查 1 机械加工工艺手册 ,表 2.5-7，有 m in0.12.0375 27.569L 21 fn lllftwnjmmdl 7.518.1628.0160c o t21 mml 22 2 辅助时间 查 1 机械加工工艺手册，表 2.5-41，取 min25.0ft 3 装卸工件时间、准备时间 查 1 机械加工工艺手册，表 2.5-42 、表 2.5-43 取min17 zzzx tt 4 单件时间定额 m in25.181725.00.1 zzzxfjd ttttt 工序 7： 镗支架 34 孔 nts 第 16 页 共 33 页 (1) 粗镗至 31mm 选择硬质合金 可调节浮动镗刀 B=25， H=12（表 8-32） 进给量 S=1.6-2.0，选 S=1.5mm/r（ 10-97） v=62.6m/min， n=398r/min（ 6.63r/min） （表 10-98） 切削工时 l1=1.7， l2=3.0， l=105（表 11-9） t=（ D-d1） /2=（ 47-40） /2=3.5mm t0= 12 1 0 5 1 . 7 3 . 01 6 6 . 6 3l l lsn =10.34s（ 0.17min） (2) 半精 镗至 33mm S=1.0-2.0，选 S=1.0mm/r（ 10-97） v=56.6m/min， n=360r/min（ 6r/min） （表 10-98） 切削工时 l1=0.87， l=105（表 11-9） t=（ D-d1） /2=（ 50-47） /2=1.5mm t0= 12 1 0 5 0 . 8 7 3 . 02 . 0 6l l lsn =9.07s（ 0.15min） (3) 精镗至 34m S=0.2-1.0，选 S=0.5mm/r（ 10-97） v=62.6m/min， n=398r/min（ 6.63r/min） （表 10-98） 切削工时 l1=0.58， l=105（表 11-9） t=（ D-d1） /2=（ 51.5-50） /2=0.75mm t0= 12 1 0 5 0 . 5 8 3 . 01 . 6 6 . 6 3l l lsn =10.24s（ 0.17min） nts 第 17 页 共 33 页 工序 8： 铣支架 34 孔底面 粗铣 1. 选择刀具 刀具选取硬质合金套式立铣刀 ,刀号 YT15。 mmD 40 ， mmd 16 ， mmL 32 ， 6z ， min/125 mv 。 2.机床的选择 选择 X6022 型 卧式 铣床 3. 决定铣削用量 3） 决定铣削深度 因为加工余量不大，故可在一次走刀内铣完，则 mmap 2 4） 决定切削速度及每次进给量 根据 X6022 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 mmf z ，则 m in/2.9 9 5401 2 51 0 0 01 0 0 0 rD vn s 查 1机械加工工艺手册，表 3.1-74， 按机床标准选取wn1180 min/r m in/2.148100 0 118 040100 0 mDnv wc 当wn 1180r/min 时 rmmznff wzm /1 4 1 61 1 8 062.0 查 1机械加工工艺手册，表 3.1-75， 按机床标准选取nts 第 18 页 共 33 页 rmmf m /1180 4.机械加工单件时间定额的计算 1 基本时间 m in07.01180 23.136921 mj flllt mmaDDl e3.132)364040(5.02)(5.022221 mml 22 2 辅助时间 查 1机械加工工艺手册，表 2.5-45，选 min36.0ft 3 装卸工件时间、准备时间 查 1机械加工工艺手册，表 2.5-46、表 2.5-48， m in5.22205.2 zzzx tt 4 单件时间定额 m in93.225.2236.007.0 zzzxfjd ttttt 精铣 1. 选择刀具 刀具选取 硬质合金套式面铣刀，刀片采用 YT15, mmD 63 ， mmd 40 ， 8z ， min/125 mv 。 2.机床的选择 选择 X6022 型 卧式 铣床 3. 决定铣削用量 3） 决定铣削深度 0.5pa mm4） 决定每次进给量及切削速度 nts 第 19 页 共 33 页 根据 X6022 型铣床说明书，其功率为为 7.5kw，中等系统刚度。 根据表查出 齿/2.0 mmf z ，则 m in/6326312510001000 rD vn s 查 1机械加工工艺手册，表 3.1-74， 按机床标准 选取wn600 min/r m in/7.1181000 600631000 mDnv wc 当wn 600r/min 时 rmmznff wzm /96060082.0 查 1机械加工工艺手册，表 3.1-75， 按机床标准选取rmmf m /950 4.机械加工单件时间定额的计算 1 基本时间 m in15.0950 22412021 mj flllt mmaDDl e242)606363(5.02)(5.022221 mml 22 2 辅助时间 查 1机械加工工艺手册，表 2.5-45，选 min36.0ft 3 装卸工件时间、准备时间 查 1机械加工工艺手册，表 2.5-46、表 2.5-48， min5.22 zzzx tt nts 第 20 页 共 33 页 4 单件时间定额 m in01.235.2236.015.0 zzzxfjd ttttt 工序 9： 钻、扩 12 孔 钻孔 1.刀具的选择 查 1 机械加工工艺手册，表 4.3-6，选直柄短麻花钻 d=11.5mm, mml 102 , mml 511 2.机床选择：选择专用立式钻床，根据 Z525 机床 做参照。 3.确定进给量 f rmmf /3.0 。 4.切削速度 查 5 金属机械加工工艺人员手册 ， 表 14-45，查得切削速度 min/18 mv 所以 : 1 0 0 0 1 0 0 0 1 8 4 7 7 . 7 / m i n1 0 . 5s wvnrd 根据机床说明书，取 min/475rnw ，故实际切削速度为1 0 . 5 4 7 5 1 7 . 9 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wwdnvm 5. 机械加工单件时间定额的计算 1 基本时间 查 1 机械加工工艺手册 ,表 2.5-7，有 m in72.03.0475 22.569L 21 fn lllftwnjnts 第 21 页 共 33 页 mmdl 2.511528.0160c o t21 mml 22 2 辅助时间 查 1 机械加工工艺手册，表 2.3-41，取 min25.0ft 3 装卸工件时间、准备时间 查 1 机械加工工艺手册，表 2.5-42 、表 2.5-43 取min17 zzzx tt 4 单件时间定额 m in97.171725.072.0 zzzxfjd ttttt 扩孔 1.刀具的选择 查 1 机械加工工艺手册，表 4.3-30，选直柄扩孔钻 1 d=12mm, mml 160 , mml 1081 2.机床选择：选择专用立式钻床，根据 Z525 机床 做参照。 3.确定进给量 f rmmf /2.0 。 4.切削速度 查 5 金属机械加工工艺人员手册 ， 表 14-45，查得切削速度 min/15 mv 所以 : 1 0 0 0 1 0 0 0 1 5 3 1 8 . 5 / m i n11s wvnrd 取 min/375 rnw ， 故实际切削速度为 ： nts 第 22 页 共 33 页 1 1 3 7 5 1 6 . 2 / m i n1 0 0 0 1 0 0 0wwdnvm 5. 机械加工单件时间定额的计算 1 基本时间 查 1 机械加工工艺手册 ,表 2.5-7，有 m in0.12.0375 27.569L 21 fn lllftwnjmmdl 7.518.1628.0160c o t21 mml 22 2 辅助时间 查 1 机械加工工艺手册，表 2.5-41，取 min25.0ft 3 装卸工件时间、准备时间 查 1 机械加工工艺手册，表 2.5-42 、表 2.5-43 取min17 zzzx tt 4 单件时间定额 m in25.181725.00.1 zzzxfjd ttttt nts 第 23 页 共 33 页 三 夹具设计 3.1 机床夹具概论 3.1.1 夹具简介 夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具设 计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。 3.2 机床夹具的功能 在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。然而，由于各类机床加工方式的不同，有些机床夹具还具有一些特殊的功能。 3.2.1 机床夹具的主要功能 定位：确定工件在夹具中占有正确的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工面的尺寸和位置精度要求。 夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在 加工时，受到各种力的作用，若不将工件nts 第 24 页 共 33 页 固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。 3.2.2 机床夹具的特殊功能 （ 1） 对刀 调整刀锯切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。 （ 2） 导向 如钻床夹具中的钻模板和钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具也具有导向功能。 3.3 机床夹具的组成 机床夹具因被加工工件的加工表面不同或使用机床种类的不同而有各种不同的结构形式， 但就机床夹具体结构而言，大致可分为以下几个部分：定位元件、夹紧装置、导向对刀元件、连接元件、 装置和元件、夹具体。 3.4 夹具设计的基本要求 （ 1） 稳定地保证工件的加工技术要求： （ 2） 提高机械加工的劳动条件； （ 3） 结构简单，便于制造和维修： （ 4） 作安全、方便。 3.5 切削力及夹紧力计算 1.切削力计算： 首先选择切削所用的刀具，根据要求，选择刀具为 高速钢nts 第 25 页 共 33 页 W18Cr4V。刀具有关参数如下： 000 1510000 12800 85n 00 2515 mmD 45 8Z zmma f /25.0 mma p 0.2 由参 考文献机床夹具设计手册，可得镗削加工的切削力计算公式： PzppC zKBDfaCF 9.01.172.01.1 (4.1) 由参考文献机床夹具设计手册得： CF=310 对于合金钢： 55.0)190( HBK p (4.2) 取 HB63， 去 HB=200，即 1pK 所以 FC=3102.01.10.250.7245-1.1600.981=2187528.98(N) 垂直切削力 ： FCN=0.9FC=1968776(N) (4.3) 背向力： FP=0.55FC=1203140.9(N) 2.夹紧力计算： 夹紧力的计算公式为： WKWK 式中： KW 夹紧力 W 理论夹紧力 K 安全系数 安全系数 K 可按下式计算，由 (7.4)有： 6543210 KKKKKKKK 式 (4.4) 式中：60 KK为各种因素的安全系数，见机床夹具设计手册nts 第 26 页 共 33 页 表 121 可得： 式中：60 KK为各种因素的安全系数，见 机 床 夹 具 设 计 手 册 表 121 可得： 25.20.10.13.12.10.12.12.1 K 所以 WK=KFC=4921940.205(N) (4.5) WK=KFCN=4429746(N) (4.6) WK=KFP=2707067.1(N) (4.7) 取最大值为 WK=4921940.205(N) 3.误差分析： 该夹具以 定位板为主要的定位方式，为了满足公差要求，必须使加工误差小于其形位公差：与机床夹具有关的加工误差 j ，一般可用下式表示： MjjjWDAD
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