C6240中心架下体加工工艺及铣底面夹具设计说明书

目录中文摘要 .2英文摘要 .3第一章 序论 .4第二章 零件加工工艺设计 .52.1 零件的分析 .51 零件的作用 .52 零件的工艺分析 .52.2 确定毛坯，画毛坯-零件图 .51 毛坯的设计 .52.3 工艺规程设计 .81 基准选择 .82 制定工艺路线.83 选择加工设备及刀、夹、量具.104 加工工序设计 .10第三章 夹具设计 .231 确定设计方案 .241 夹具介绍 .242 铣夹具的设计 .243 镗床夹具的设计 .25毕业感想 .27主要参考文献 .29摘要本次毕业设计的课题是中心架，中心架安装于发动机与变速箱之间,外接曲轴箱、起动机、油底壳,内置总成,起到连接机体、防护和载体的作用。中心架的设计主要任务是工装设计，其中包括绘制零件图、毛坯图、工艺工序的设计和夹具的设计。本文通过对零件图的作用和工艺分析，确定了零件选取的材料和主要加工表面和次要加工表面。通过查取有关资料确定毛坯的加工余量，加工余量的选取为毛坯图的绘制奠定了基础。设计的重点是工艺工序的设计和夹具的设计，对于它们的设计充分考虑到其工艺性、可行性和经济性。工艺工序的设计考察了我们对粗、精基准的选择、机械加工工艺路线的制定和选择机床设备及工艺装备，让我们熟悉了各种机床的用途和各种刀具的选取，把学知识融合到了一起。夹具的设计重点在定位和加紧方面，本文从两种角度分析比较，设计出了一套铣夹具和一套镗夹具。关于两套夹具的设计各有不同，铣夹具重点在定位键和对刀块的选取，而镗夹具主要是对镗模支架和底座、镗杆和镗套的选择。最后是对本次毕业设计的感想和在这次设计中所用到的参考文献。关键词 :工装设计 粗、精基准 定位键 工艺装备第一章 序 论机械制造工艺学毕业设计是在学完看机械制造工艺学（含机床夹具设计）和大部分专业可，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立的分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。由于能力有限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多加指教。机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通三年所学的知识，将理论与实践相结合，对专业知识的综合运用训练，为我们即将走向自己的工作岗位打下良好的基础。 同时这次毕业设计也是对我们自己的一个考验，给我们一个独立锻炼自己的机会，让我们检查一下自己大学三年的学习情况，到底学到了哪些东西，是不是会融会贯通？机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，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机械加工工艺来体现，因此工艺规程的编制的好坏是生产该产品的质量的重要保证的重要依据。在编制工艺时须保证其合理性、科学性、完善性。 English AbstractThe graduation project is the subject of flywheel shell, Shell installed on the engine flywheel and transmission between the external Crankcase, starter, oil pan, a built-assembly, to connect the body play a protective role and the carrier. Flywheel shell design the main task is to design equipment, including spare parts drawn map, blank map, process design and process design of fixture. Parts of this article on the role and process analysis, to identify the parts of the material selected and the main processing and secondary processing of the surface of the surface.Through access to relevant information to determine the allowance rough, rough allowance for the selected mapping laid the foundation. The process is designed to focus on process design and fixture design, design for them to take full account of its technology, feasibility and economy. Process design process of our rough inspection, precise choice of the baseline option, the machining process of the development and selection of line equipment and technology equipment, machine tool, so we are familiar with the use of a variety of machine tools and tool selection, integration of the knowledge together. Fixture design and intensified focus on aspects of positioning, this paper analyzed and compared from two angles, the design of a fixture and a milling jig boring. Folder on the two sets of .The design of a different emphasis on milling fixture positioning key and select the block of knives, but boring is boring fixture main frame and the base module, boring bar and boring set of choices.Finally, the design of the feelings and graduated in the design used in reference to the text.Keywords: Machine design crude, refined technique and equipment key benchmark position第二章 工艺规程设计2.1 零件的分析 1 零件的作用中心架安装于发动机与变速箱之间,外接曲轴箱、起动机、油底壳 ,内置总成,起到连接机体、防护和载体的作用。因此中心架加工质量的保证，就是间接对发动机的保护。2 零件的工艺分析1 由零件图得知，零件材料为 HT250。该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减震性，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。2 该零件的主要加工面为 A 面，103 的孔、V 型槽。3 A 面的表面粗糙度为 Ra1.6，平面度为 0.1;V 型槽的表面粗糙度为 Ra1.6，相对于 103 的孔的垂直度为 0.1；103 的孔的表面粗糙度为 Ra6.3，尺寸精度相当于 8 级精度。4 参考文献1中有关面和孔加工的经济精度及机床能达到的位置精度可知，上述技术要求是可以达到的，零件的结构工艺性也是可行的。2.2 确定毛坯，画毛坯-零件图根据零件材料确定毛坯为铸件。又由题目已知零件的生产纲为6000 件/年。通过计算，该零件质量约为 40 千克。由参考文献5 表 1-4、表 1-3 可知，其生产类型为大批量生产。毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。又由于零件的 103 的孔、中间的孔及底部都需要铸出，故还应安放型芯。此外，为消除由于铸造而产生的残余应力，铸造后应安排人工时效。参考文献1表 3.3-6，该种铸件的尺寸公差等级 CT 为 810 级，加工余量等级为 G 级。故取尺寸公差等级 CT 为 10 级，铸件的加工余量为 G 级。参考文献1表 2.3-5，用查表法确定各表面的总余量如图 2-1 所示。 表 2-1 各加工表面总余量基本尺寸（mm）加工余量等级 加工余量数（mm）说 明A 面B 面32 顶面斜面30 端面20 端面103 孔2028233271239103HHGGHGH8*28*2366*256*2双侧加工（取下行数）双侧加工（取下行数）单侧加工（取上行数）单侧加工（取上行数）双侧加工（取下行数）单侧加工（取下行数）双侧加工（取上行数）参考文献1表 2.3-9 可得铸件主要尺寸的公差，如表 2-2 所示。表 2-2 主要毛坯尺寸及公差主要尺寸面 零件尺寸 总余量 毛坯尺寸 公差 CT加工面A 面B 面32 顶面斜面30 端面20 端面103 孔20282332712391038*28*2366*256*221898363324449184.83.23.22.83.64.82.3 工艺规程设计1 定位基准的选择精基准的选择：由零件图可知本零件的重要加工表面为 103 的孔，它即是装配基准，又是设计基准，用它作为精加工基准，能使加工遵循“基准重合”并能很好的保证各尺寸的加工精度，因此其余各面和孔的加工也尽量用它定位，这样使工艺路线遵循了“基准统一”的原则。此外，C 面的面积较大且精度较高，定位比较稳定，加紧方案也比较简单、可靠，操作方便。粗基准的选择：考虑到以下几点要求，选择中心架的重要加工孔（103 的孔）的毛坯孔与零件的 A、C 面作为粗基准：第一，在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要加工孔的加工余量尽量均匀；第二，装入零件内的零件（如齿轮、轴套等）与零件有适当的间隙；此外还应该保证定位准确、加紧可靠，操作简单易行。最先进行机械加工的表面是精基准 A、C 面和 103 的孔和底面，这时可用以下定位加紧方案：方案一 对于 103 的孔的加工，可选用底面定位，限制 3 个自由度，然后选用两个已经加工好的的孔，用一个短的圆柱销限制两个自由度，加上一个菱形销限制一个自由度，属于典型的一面两孔定位方式，是完全定位方式。这种方案使用于大批量生产的类型中，能较好的保证零件的加工精度，且夹具的设计简单易行，有着很强的适用性，对于加紧方案的实施也比较有利。 方案二 对于 103 的孔的加工，仍然选用 C 面定位，限制 3 个自由度，然后选用 18 的孔，用一个空心的短销限制两个自由度，属于一面一孔定位，是不完全定位方式。对于本方案的实施，虽然在理论上可以保证零件加工的尺寸精度要求，但是操作和设计都存在一定的难度，特别是 18 的定位销过小以致其精度很难保证。关于夹紧方案的实施是可行的，设计和操作都有很强的可行性、适用性。综上所述，对于 103 的孔的加工方案，选用第一套方案比较合适。2.制定工艺路线根据各加工表面要求和各种加工方法所能达到的经济精度，确定各表面的加工方法如下：A 面：粗铣精铣；B 面：粗铣；32 顶面：粗铣 精铣；斜面：粗铣精铣；30 端面：粗铣精铣；20 端面：粗铣精铣；103 的孔：粗镗精镗；90V 型槽：粗刨精刨；8H7 和 8.2 孔：钻孔铰孔锪孔；22H9：钻孔铰孔；：2-M6-6H 及 2-M10-6H 螺纹：钻孔绞孔攻螺纹；18 孔：钻孔。因 A 面有较高的平面度和垂直度要求，D 面有较高的平面度要求，103 的孔有较高的表面粗糙度和同轴度要求，12-16.2 的孔、8 的孔、18 的孔有较高的圆度要求，故它们的加工宜采用工序集中的原则，即分别在一次装夹下将两面或两孔同时加工出来，以保证位置精度。根据先面后孔、先主要加工表面后次要加工表面和先粗加工后精加工的原则，将A 面、D 面及 103 的孔的粗加工放在前面，精加工放在后面，每一阶段中又首先加工A 面、D 面后镗 103 的孔、18 的孔、29 的孔。M10 和 M6 的螺纹等次要加工表面放在最后加工。拟订加工工艺路线如下：铸造成型时效处理10 粗铣 粗铣 A 基准面留 1mm 余量。20 粗镗 粗镗上端面 R51.5 孔留 1mm 余量。30 粗铣 粗铣上端面右侧斜面、30 两侧及左侧 12mm 槽均留 1mm 余量。40 粗铣 粗铣两侧 3636 两端面均留 1mm50 热处理 时效处理消除残余应力。60 精铣 精铣 A 基准面保证尺寸 202mm。70 精镗 精镗上端面 R6.3 孔至 R51.5。80 精铣 精铣上端面右侧斜面、30 两侧及左侧 12mm 槽至图纸尺寸。85 精刨 精刨 90V 型槽至图纸尺寸，Ra1.690 刮研 刮研 A 基准面和 V 型槽。100 钻 钻、铰 8H7 和 8.2 孔。110 钻 钻扩铰两侧 22H9，刮平端面。120 钻 钻 2-M6-6H 及 2-M10-6H 螺纹孔。130 钻 钻 18 孔及倒刮端面，Ra6.3。140 检验 检验工件加工尺寸和形位公差。150 入库 检验合格 涂防锈油入库。3.选择加工设备及刀、夹、量具由于生产类型为大批生产，故加工设备宜采用通用机床为主，辅以少量专用机床。其生产类型为以通用机床加专用夹具为主，辅以少量专用机床的流水生产线。工件在各机床上的装卸及各机床间的传送均由人工完成。粗铣 A、B、C 、D 、E、F 面，考虑到工件的定位夹紧方案及夹具结构设计等问题，采用立铣，选用龙门铣床 X52K（参考文献1表 3.1-73） 。选用直径 D 为错齿三面刃铣刀 D50、游标卡尺 0-125/0.02、 （参考文献1表 4.4-40） 、专用夹具和游标卡尺（分度值为 0.01） 。精铣 A、D 面，选用龙门铣床 X52K（参考文献1表 3.1-73） 。选用直径 D 为错齿三面刃铣刀 D50、游标卡尺 0-125/0.02、 （参考文献1表 4.4-40） 、专用夹具和游标卡尺（分度值为 0.01） 。粗、精镗 103 的孔，选用卧势铣镗床 T68（参考文献3表 4.2-19） ，工艺装备为镗刀、专用夹具和游标卡尺（分度值为 0.01） 。 钻 绞孔 22、8、和 18 的孔选用摇臂钻床 Z3025（参考文献3表 4.2-11） ，工艺装备为 22、8、和 18 的锥柄麻花钻和绞刀，专用钻床夹具，游标卡尺（分度值为 0.01） 。2-M6 的螺纹、2-M10 的螺纹选用摇臂钻床，采用机用丝锥（参考文献1表 4.6-3丝锥夹头、专用家具和罗纹塞规。 4 加工工序设计1. 工序 10 粗铣及工序 60 精铣 A 面工序查文献1表 2.3-59 平面加工余量，得精加工余量 1mm。已知 A 面的总余量为 2.5mm。故粗加工余量 =2.5-1=1.5。NZ总 NZ粗参考文献1表 2.4-73，取粗铣的每齿进给量 为 0.2mm/z 取精铣的每转进给量zf为 0.5mm/r 粗铣走刀 1 次， =1.5；精铣走刀 1 次， =1mm。zf papa参考文献1表 3.1-74，取粗铣的主轴转速为 120r/min，取精铣的主轴转速为 300 r/min。又前面已经选定铣刀直径 D 为 200mm，故相应的切削速度为：3.14.*20175.30cnv粗 .82110cD精校核机床功率（一般只是校核粗加工工序）：参考文献1表 2.4-96，的切削功率 为：mP=167.9*mP50.9741pzepafnk取 Z=10 个齿，2/,68,1.5,60.epzpmnrsafzk将它们带入式中，得：=mP50.9.74167.*2*1680.5*1 又由文献1表 3.1-73 得机床功率为 7.5kw，若取效率为 0.85，则 7.5*0.85=6.375kw0.73KW故机床功率足够。工时:1.基本时间粗铣：Tj=(l1+l2+l)i/fMz l1=( )+13 l2=25 i=1 f=0.5mm/r )(aedd=45 ae=2 l=38 fmz=0.5*60=30mm/min l1=( )+2=11.3 )245(Tj=38+11.3+3/30=1.74精铣：Tj=(l1+l2+l)i/fMz l1=( )+13 l2=25 i=1 f=0.5mm/r )(aedd=45 ae=1.5 l=38 fmz=0.5*60=30mm/min l1=( )+2=10 )5.14(.Tj=38+10+3/30=1.7故 Tj 总=1.74+1.7=3.442.辅助时间：操作内容 每次时间 次数 时间装夹工件 0.05 1 0.05主轴停、开 0.01 4 0.04打开或关闭切削液0.02 2 0.04纵向快速移动工作台靠近 0.03 2 0.06离开 0.02 2 0.04横向快速移动工作台靠近 0.04 2 0.08离开 0.03 2 0.06升降工作台 0.02 2 0.04转动夹具 0.03 1 0.03转动工件 0.1 1 0.1测量 0.18 1 0.18卸工件 0.03 1 0.03清屑 0.03 1 0.03Tf=0.83.作业时间 TB=Tj+Tf=3.44+0.8=4.244.布置工作地时间 Tfw查文献 1 表 6.3-36 得 K=3% Tfw=TB*K=4.24*3%=0.135.休息与生理时间 TxTx=TB*K=0.136.准备与终结时间取部分时间为中等件 33 移动床鞍 1min 保证定位 0.3 使用夹具 10 试刀 7 由题目知生产量为 6000 件则 Te/n=(33+1+0.3+1 0+7)/6000=0.008min7.单件时间 Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=4.24+0.13*2=4.58.单件计算时间 TcTc=Td+Te/n=4.5+0.008=4.5085.工序 100查文献 5 表 12P781 得 f=0.7 v=0.33m/s=19.8m/minN=1000v/D=1000*19.8/3.14*8=700r/min查文献 1 表 4.2-12 得实际转速为 710 r/min 则实际切削速度为V=Dn/1000=3.14*710*8/1000=20m/min校核：Ff=9.81*42.7*d0*f Km=9.81*42.7*8*0.75*1=2827N8.0M=9.81*0.021* =9.81*0.021*8*8*0.75=12.52N.mKmfd.20他们均小于机床的最大进给力 33354N 和最大扭转力矩 1177.2N 故机床的刚度足够。1. 基本时间Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+12) n=710 f=0.7 l=20 l2=14 l2=2 d=8 l1=9/2*tg118/2+1.5=4.2Tj=20+4.2+2/0.7*710=0.053 Tj 总=0.057*2=0.113*8=0.904 K=17.4%2.辅助时间：操作内容 每次时间 次数 时间主轴变速 0.025 1 0.025变速进给量 0.025 8 0.2升降钻杆 0.015 8 0.12装卸套筒刀具 0.06 2 0.12卡尺测量 0.1 1 0.1塞规测量 0.25 1 0.25开停车 0.015 2 0.03主轴运转 0.02 2 0.04清屑 0.04 1 0.04Tf=0.8953.作业时间 TB=Tj+Tf=0.113+0.895=14.布置工作地时间 Tfw查文献 1 表 6.3-36 得 K=15.9% Tfw=TB*K=1*15.9%=0.1595.休息与生理时间 TxTx=TB*K=0.1596.准备与终结时间取部分时间为中等件 33 移动床鞍 1min 保证定位 0.3 使用夹具 10 试刀 7 由题目知生产量为 4000 件则 Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min7.单件时间 Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=1+0.159*2=1.3188.单件计算时间 TcTc=Td+Te/n=1.318+0.013=1.331工序 110查文献 5 表 12P781 得 f=0.7 v=0.36m/s=21.6m/minN=1000v/D=1000*21.6/3.14*22=1011r/min查文献 1 表 4.2-12 得实际转速为 900 r/min 则实际切削速度为V=Dn/1000=3.14*900*22/1000=19.2m/min校核：Ff=9.81*42.7*d0*f Km=9.81*42.7*22*0.75*1=2136N8.0M=9.81*0.021* =9.81*0.021*22*6.8*0.75=22.2N.mKmfd.20他们均小于机床的最大进给力 33354N 和最大扭转力矩 1177.2N 故机床的刚度足够。1. 基本时间Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+12) n=900 f=0.7 l=20+2=22 l2=14 l2=2 d=22 l1=22/2*tg118/2+1.5=1Tj=22+1+2/0.7*900=0.04 攻丝 0.04Tj 总=0.04*2*4=0.322. 辅助时间估算为 Tf=0.93.作业时间 TB=Tj+Tf=0.32+0.9=1.224.布置工作地时间 Tfw查文献 1 表 6.3-36 得 K=3% Tfw=TB*K=1.22*3%=0.45.休息与生理时间 TxTx=TB*K=0.46.准备与终结时间取部分时间为中等件 33 移动床鞍 1min 保证定位 0.3 使用夹具 10 试刀 7 由题目知生产量为 6000 件则 Te/n=(33+1+0.3+10+7)/6000=0.008min7.单件时间 Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=1.22+0.04*2=1.38.单件计算时间 TcTc=Td+Te/n=1.3+0.008=1.308工序 120钻 2-M6-6H：查文献 5 表 12P781 得 f=0.7 v=0.3m/s=18m/minN=1000v/D=1000*19.8/3.14*5=700r/min查文献 1 表 4.2-12 得实际转速为 710 r/min 则实际切削速度为V=Dn/1000=3.14*710*5/1000=20m/min校核：Ff=9.81*42.7*d0*f Km=9.81*42.7*5*0.75*1=2827N8.0M=9.81*0.021* =9.81*0.021*25*0.75=12.52N.mKmfd.20他们均小于机床的最大进给力 33354N 和最大扭转力矩 1177.2N 故机床的刚度足够。1.基本时间是为 0.032.辅助时间 0.55，所有时间都为 2/3，即 0.63.作业时间 TB=Tj+Tf=0.03+0.55=0.584.布置工作地时间 Tfw查文献 1 表 6.3-36 得 K=17.4% Tfw=TB*K=0.58*17.4%=0.15.休息与生理时间 TxTx=TB*K=0.16.准备与终结时间取部分时间为中等件 33 移动床鞍 1min 保证定位 0.3 使用夹具 10 试刀 7 由题目知生产量为 4000 件则 Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min7.单件时间 Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=0.58+0.1*2=0.788.单件计算时间 TcTc=Td+Te/n=0.78+0.013=0.7932-M10-6H 时间为1.基本时间Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+12) n=710 f=0.7 l=22 l2=14 l2=2 d=8.5 l1=8.5/2*tg118/2+1.5=4.2Tj=22+4.2+2/0.7*710=0.057 攻丝 0.057Tf=1.2653.作业时间 TB=Tj+Tf=0.114+1.265=1.3794.布置工作地时间 Tfw查文献 1 表 6.3-36 得 K=17.4% Tfw=TB*K=1.379*17.4%=0.245.休息与生理时间 TxTx=TB*K=0.246.准备与终结时间取部分时间为中等件 33 移动床鞍 1min 保证定位 0.3 使用夹具 10 试刀 7 由题目知生产量为 4000 件则 Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min7.单件时间 Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=1.379+0.24*2=1.8728.单件计算时间 TcTc=Td+Te/n=1.859+0.013=1.872工序 130查文献 5 表 12P781 得 f=0.7 v=0.36m/s=21.6m/minN=1000v/D=1000*21.6/3.14*18=404.6r/min查文献 1 表 4.2-12 得实际转速为 450 r/min 则实际切削速度为V=Dn/1000=3.14*450*18/1000=24m/min校核：Ff=9.81*42.7*d0*f Km=9.81*42.7*18*0.75*1=5340N8.0M=9.81*0.021* =9.81*0.021*18*18*0.75=44.7N.mKmfd.20他们均小于机床的最大进给力 33354N 和最大扭转力矩 1177.2N 故机床的刚度足够。1. 基本时间Tj=l/fn=l1+l+l2/fn l1=D/2(tgkr+12) n=450 f=0.7 l=14+2=16 l2=14 l2=2 d=9 l1=18/2*tg118/2+1.5=2Tj=16+2+2/0.7*450=0.06 2. 辅助时间估算为 Tf=0.8253.作业时间 TB=Tj+Tf=0.06+0.825=0.8854.布置工作地时间 Tfw查文献 1 表 6.3-36 得 K=17.4% Tfw=TB*K=0.885*17.4%=0.155.休息与生理时间 TxTx=TB*K=0.156.准备与终结时间取部分时间为中等件 33 移动床鞍 1min 保证定位 0.3 使用夹具 10 试刀 7 由题目知生产量为 4000 件则 Te/n=(33+1+0.3+10+7)/4000=0.013min7.单件时间 Td Td=Tj+Tf+Tfw+Tx=0.885+0.15*2=1.1858.单件计算时间 TcTc=Td+Te/n=1.185+0.013=1.198第三章 夹具的设计夹具是机械制造厂里使用的一种工艺装备，分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具和检验夹具等，本次设计的任务是设计工艺家具。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，成为机床夹具，例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。1. 机床夹具在机械加工中的作用对工件进行机械加工时，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为外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前，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。我们毕业设计所用到的装夹方法是第二种方式，第二种方式适合于大批量的生产中，并且生产效率很高，容易保证零件的尺寸和位置精度。用夹具装夹工件有下列的优点：（1） 能稳定的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。（2） 能提高劳动生产率， 使用机床夹具装夹工件方便、快速，工件不需要画线找正，可以显著的减少辅助时间，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可加大切削用量，提高劳动生产率；可使用多件、多工位装夹的夹具，并可采用高效加紧机构，进一步提高劳动生产率。（3）能扩大机床的使用范围。本次毕业设计主要设计工序 10 的铣底面夹具和工序 70 的精镗孔工序。1. 工序 10 的铣底面夹具5.1 研究原始质料利用本夹具主要用来精铣下端面。在铣此端面时，为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。5.2 定位基准的选择此方案采用一孔加两个支撑钉定位，用 A 面定位限制 3 个自由度，一个圆柱销限制 2 个自由度，再加上两个支撑钉限制 3 个自由度，所以是属于不完全定位，加紧方式如图所示： 5.3 切削力及夹紧分析计算刀具：错齿三面刃铣刀（硬质合金） 刀具有关几何参数： 015001顶 刃 0n侧 刃 601530rK40Dm6dm2.5L2Z.8/famzap.2由参考文献55 表 129 可得铣削切削力的计算公式：0.8.10.35pzFafBzn有： .9.8.1.10.1254836.2()N根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即：FKW安全系数 K 可按下式计算：6543210式中： 为各种因素的安全系数，查参考文献5121 可知其公式参数：6123456.0,.,.0,3KK由此可得： 1.1.301.56所以 845()KWFN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。查参考文献51226 可知移动形式压板螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有： )(210 tgtQLz式中参数由参考文献5可查得：6.2.76zr90105229其中： 3()Lm)(8N螺旋夹紧力： 0478.2()WN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 2.1.由表 得：原动力计算公式 261001KLWl即： 0478.23.932.75()KLNl 由上述计算易得： K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。5.4 误差分析 夹紧误差 ： cos)(minaxyj其中接触变形位移值：1()(9.62nHBZyRaZkNl查5表 1215 有 。 10.4,0,.42,0.7zKCcos8jym 磨损造成的加工误差： 通常不超过Mj5. 夹具相对刀具位置误差： 取AD01.误差总和： 0.853jwm从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。5.5 零、部件的设计与选用5.5.1 对刀装置设计对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。由于本道工序是完成液压泵箱体精铣加工，所以选用圆形对刀块。根据 GB224380 圆形对刀块的结构和尺寸如图 5.2 所示： 图 5.2 圆形对刀块塞尺选用平塞尺，其结构如图 5.3 所示： 标 记四 周 倒 圆图 5.3 平塞尺塞尺尺寸参数如表 5.5：表 5.5 塞尺公称尺寸 H 允差 d C3 0.006 0.255.6 夹具设计及操作的简要说明如前所述，应该注意提高生产率，但该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。由于该工件体积小，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构） 。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取2. 工序 70 的精镗孔夹具镗床夹具又称镗模，主要用于加工箱体、支架类零件或孔系，它不仅在各类镗床上使用，也可在组合机床、车床及摇臂钻床使用。镗模的结构与钻模相似，一般用镗套作为导向元件导向镗孔刀具或镗杆进行镗孔。镗套按照被加工孔或孔系上午坐标系的坐标位置布置在镗模支架上。本道夹具设计采用两个平面定位方式，用 A 面限制 3 个自由度，一个侧面限制 2 个自由度，总共限制 5 个自由度，属于不完全定位方式。这种定位方式不仅定位精度高，减小了定位误差，而且方便易行，对于夹紧方案的实施也比较有利。关于镗夹具的设计应充分考虑以下几点：1. 镗套的选择 镗套的结构形式和精度直接影响被加工孔的精度，考虑到零件的加工精度不高和所要求的转速不高，所以本夹具中采用固定式镗套。为了不导致由于摩擦而产生的热量过大影响产品质量，采用带油杯和油槽的镗，使镗杆和镗套之间能充分润滑。2. 镗杆的选择 镗杆与加工孔之间应有足够的间隙，以容纳切削。镗杆的直径一般按经验公式选取。镗杆的精度一般比加工孔的精度高两级，镗杆的直径公差一般为粗镗时选 6g，精镗时选择 5g，表面粗糙度选 Ra0.4-0.2mm；圆柱度选直径公差的一半，直线度要求为 500mm:0.01mm。镗杆的材料常选择 45钢或 40Cr 钢，淬火硬度为 40-45HRC；也可用 20 钢或 20 Cr 钢渗碳淬火，渗碳厚度为 0.8-1.2mm。淬火硬度 61-63HRC。3. 镗模支架和底座的选择 镗模支架用于安装镗套，所以镗套应有足够的强度和刚度，在结构上应考虑有较大的安装基面和设置必要的加强筋，而且不能在镗模支架上安装夹紧机构，以免夹紧反力使镗模支架变形，影响镗孔精度。镗模底座上要安装各种装置和工件，并承受切削力、夹紧力，因此要有足够的强度和刚度，并有较好的精度稳定性。镗模底座上应设置加强肋，常采用的是十字形肋条。镗模底座上安放定位元件和镗模支架等的平面应铸出高度约为 3-5mm 的凸台，凸台需要刮研，使其对地面（安装基准面）有较高的垂直度或平行度。镗模底座上还应设置定位键或找正基面，以保证镗模在机床上安装时的正确位置。找正基面与镗套中心线的平行度应在 300mm：0.01mm 之内。镗模支架和底座的材料常用铸铁（一般为 HT200） ，毛坯还应进行时效处理。a) 确定设计方案A.定位与夹紧这道工序所加工的是 103H7 的孔按照基准重合原理以底面及左右端面定位，限制 5 个自由度，采用螺栓夹紧，用镗杆伸进镗套内加工孔这样能够保证两孔的同轴度，用夹具来达到所需的要求。B 导向方案为能快速、准确的确定刀具和夹具的相对位置，镗夹具上设有引导刀具的部件镗套，因为没有很多工序，所以用固定镗套，镗套与工件之间有排屑空间。2.计算夹紧力并确定螺杆直径。因为夹具的夹紧力与切削方向相反，实际所需夹紧力 F 夹与切削力 F 之间的关系为 F 夹 =KF，取 K=2由前面的计算可知 F=2786N，所以 F 夹=2786 2=5572N参考文献【5】表 4-97，从强度考虑，因一个 M32 的螺栓能承受 6945N 的许用夹紧力，所以用 1 个 M32 的螺栓完全能满足强度要求，但从夹具的刚度和整体结构的对称性考虑，本次采用 M36 螺栓。3.定位精度分析103 孔是在一次装夹下完成加工的，它的位置精度由钻模保证。精度要求也很高。与其有关的夹具尺寸如 48 的尺寸公差参考文献【4】表 1.4-24，取工件公差的 1/4,即夹具尺寸公差为0.05，钻套与孔同轴度，中心尺寸由钻模决定。定位心轴与孔的配合参考文献【3】表 2-7，选为最大配合间隙为（+0.01）（0.034）=0.044mm心轴相对于孔的最大位移量为0.022，它不应该超过工件公差的 1/3，即1/3。衬套与夹具体模板的配合为 H7/g6,钻孔时，刀具与导套内孔的配合为F8/h6,此外，夹具上还应标注一下技术要求：钻套轴线与定位面的垂直度为0.1，定位面的平面度为 0.05mm,定位面与夹具安装面的垂直度为 0.008mm。夹具定位孔与卧轴转台定位销的配合为 54H7/g6，4.工件在夹具体上的精度分析影响加工精度的因素用夹具夹装工件进行机械加工时，其工艺系统中影响工件精度的因素很多，与夹具有关的因素有定位误差D，对刀误差T，夹具在机床上的安装误差A 和夹具误差T。机械加工工艺系统中，影响加工精度的其他因素统称为加工方法误差G。上述各项误差均为导致刀具相对于工件的位置不够准确，从而形成总的加工误差。毕业设计体会时间飞逝，在不知不觉中，三年的大学生活已经接近尾声。回想过去三年我们学的什么，我反问自己，也许我们得到比失去的多，也许失去的比得到的多，不过这都不重要。也许这次毕业设计才是证明我们的最好的材料。本次毕业设计的课题是我以前所做题目中最难的一个，也是最为复杂的一个，它综合考察了我这三年所学的知识。记得大一时学习金属工艺学，时常听同学说学这个真没什么意思，一点用处都没有，那时自己也对这门课也不怎么赶兴趣，所以也没怎么花时间去学习，可是到接触到专业课时我才发现它的重要性，又一次感觉到书到用时方恨少。记得课程设计