JZ16-WGH-02零件的机械加工工艺规程和铣夹具设计说明书

PAGEPAGEIV课程设计（论文）图号JZ16-WGH-02零件的机械加工工艺规程和铣夹具设计院系院系专业班级学号姓名指导老师摘要本文是对JZ16-WGH-02零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对JZ16-WGH-02零件的一道工序的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计铣顶平面夹具。关键词：加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具ABSTRCTThispaperisonthebracketpartsprocessingapplicationandprocessingtechnologyandanalysis,includingthepartsoftheplan,thechoiceofblank,theclamping,thecraftroutemaking,toolselection,thedeterminationofcuttingconditions,processingdocuments.Choosethecorrectprocessingmethods,designthereasonableprocess.Inadditiontothestuffingboxcoverparttwoprocessdesigningspecialfixture.Machinetoolfixtureofmanykinds,amongthem,themostwidelyusedcommonfixture,sizespecificationshavebeenstandardized,andaprofessionalproductionplant.Whilewidelyusedinbatchproduction,speciallyforaworkpieceprocessingservicesforthefixture,itneedseachfactoryaccordingtoworkpiecemachiningtechnologytodesignandmanufacture.Inthispaper,fixturedesignarethemaincontentsofdesignoffixtureforgrindingcenter.Keywords:scaffold,processingtechnology,processingmethod,processdocumentation,fixture目录摘要 IIABSTRCT III绪论 1一.零件的分析 21.1零件的作用 21.2零件的工艺分析 2二.工艺规程设计 32.1确定毛坯的制造形式 32.2确定定位基准 42.2.1粗基准的选择 42.2.1精基准选择的原则 42.3工艺路线的拟订 62.3.1工序的合理组合 62.3.2工序的集中与分散 72.3.3加工阶段的划分 82.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 102.5确定切削用量及基本工时 11三铣顶平面夹具设计 203.1设计要求 203.2夹具设计 203.2.1定位基准的选择 203.2.2切削力及夹紧力的计算 203.3定位误差的分析 233.4定向键与对刀装置设计 243.5夹具设计及操作的简要说明 25总结 26致谢 27参考文献 28第28页共32页绪论机械设计制造及其夹具设计是我们融会贯通大学所学的知识，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。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通过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。而机床夹具是为了保证产品的质量的同时提高生产的效率、改善工人的劳动强度、降低生产成本而在机床上用以装夹工件的一种装置，其作用是使工件相对于机床或刀具有个正确的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。它们的研究对机械工业有着很重要的意义，因此在大批量生产中，常采用专用夹具。而本次对于零件加工工艺及夹具设计的主要任务是：=1\*GB2⑴完成零件加工工艺规程的制定；=2\*GB2⑵完成铣顶平面夹具专用夹具的设计。通过对零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出零件加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。一.零件的分析1.1零件的作用JZ16-WGH-02是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有JZ16-WGH-02要求加工，对精度要求也很高。底面和上端面粗糙度要求都是，所以都要求精加工。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。1.2零件的工艺分析JZ16-WGH-02有2个加工面他们相互之间没有任何位置度要求。1：以上端面为基准的加工面，这组加工面主要是上端面2：以底面为基准的加工面，这组加工面主要是底面3：以距离底面尺寸35的台阶面为基准的加工面，这组加工面主要是距离底面尺寸35的台阶面4：以ø15凸台端面为基准的加工面，这组加工面主要是ø15凸台端面零件毛坯的选择铸造，因为生产率很高，所以可以免去每次造型。单边余量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因其年产量是中批量生产。上面主要是对零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。表1各表面各面尺寸、加工精度以及表面粗糙度表面尺寸精度表面粗糙度底面IT7Ra1.6μm上端面IT7Ra1.6μm距离底面尺寸35的台阶面IT7Ra1.6μmø15凸台端面IT7Ra1.6μmØ11mmØ11IT10Ra6.3μm4-Ø4mm孔，沉孔4-Ø124-Ø4mm孔，沉孔4-Ø12IT10Ra6.3μmØ9mmØ9mmIT10Ra6.3μm二.工艺规程设计2.1确定毛坯的制造形式零件材料为HT200，考虑到零件在工作过程中经常受到冲击性载荷，采用这种材料零件的强度也能保证。由于零件成批生产，而且零件的轮廓尺寸不大，选用砂型铸造，采用机械翻砂造型，铸造精度为2级，能保证铸件的尺寸要求，这从提高生产率和保证加工精度上考虑也是应该的。2.2确定定位基准2.2.1粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求：=1\*GB2⑴粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。=2\*GB2⑵选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。=3\*GB2⑶应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。=4\*GB2⑷应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件零件图分析可知，主要是选择加工零件底面的装夹定位面为其加工粗基准。2.2.1精基准选择的原则=1\*GB2⑴基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。=2\*GB2⑵基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。=3\*GB2⑶互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。自为基准原则，有些精加工或光整加工工序要求余量小而均匀，可以选择加工表面本身为基准。例如：磨削机床导轨面时，是以导轨面找正定位的。此外，像拉孔在无心磨床上磨外圆等，都是自为基准的例子。此外，还应选择工件上精度高。尺寸较大的表面为精基准，以保证定位稳固可靠。并考虑工件装夹和加工方便、夹具设计简单等。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件零件图分析可知，它的底平面，适于作精基准使用。但用一个平面和一个孔定位限制工件自由度不够，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用的孔为加工基准。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。粗基准选择应当满足以下要求：（1）粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。（2）选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。（3）应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。（4）应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。（5）粗基准应避免重复使用，因为粗基准的表面大多数是粗糙不规则的。多次使用难以保证表面间的位置精度。基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，他对零件的生产是非常重要的，先选取下端面作为定位基准，。精基准的选择应满足以下原则：（1）“基准重合”原则应尽量选择加工表面的设计基准为定位基准，避免基准不重合引起的误差。（2）“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。（3）“自为基准”原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选择该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。（4）“互为基准”原则当两个表面相互位置精度及自身尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。（5）所选的精基准应能保证定位准确、夹紧可靠、夹具简单、操作方便。以已经加工好的Φ22和Φ18孔和一端面为定位精基准，加工其它表面及孔。主要考虑精基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合的时候，应该进行尺寸换算，这在以后还要进行专门的计算，在此不再重复。2.3工艺路线的拟订对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。零件的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精加工零件底面底部平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。2.3.1工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：=1\*GB2⑴工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。=2\*GB2⑵工序集中原则工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。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。2.3.2工序的集中与分散制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。=1\*GB2⑴工序集中的特点工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。=2\*GB2⑵工序分散的特点工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备，简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术水平要求不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。2.3.3加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：=1\*GB2⑴粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11～IT12。粗糙度为Ra80～100μm。=2\*GB2⑵半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9～IT10。表面粗糙度为Ra10～1.25μm。=3\*GB2⑶精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般为IT6～IT7，表面粗糙度为 Ra10～1.25μm。此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。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。在生产纲领已确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能型机床配以专用夹具，并尽量使工序集中在提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量降下来。制定以下两种工艺方案：方案一10铸造铸造出毛坯20热处理毛坯热处理，时效处理30铣粗铣底面40铣粗铣上端面50铣粗铣距离底面尺寸35的台阶面60铣粗铣ø15凸台端面70铣半精铣、精铣底面80铣半精铣、精铣上端面90铣半精铣、精铣距离底面尺寸35的台阶面100铣半精铣、精铣ø15凸台端面110钻钻Ø11mm120钻钻4-Ø4mm孔，沉孔4-Ø12130钻钻Ø9mm140去毛刺去毛刺150终检终检入库方案二10铸造铸造出毛坯20热处理毛坯热处理，时效处理30铣粗铣底面40铣粗铣上端面50铣粗铣距离底面尺寸35的台阶面60铣粗铣ø15凸台端面70铣半精铣、精铣底面80铣半精铣、精铣上端面90铣半精铣、精铣距离底面尺寸35的台阶面100铣半精铣、精铣ø15凸台端面110钻钻Ø11mm120钻钻4-Ø4mm孔，沉孔4-Ø12130钻钻Ø9mm140去毛刺去毛刺150终检终检入库工艺方案一和方案二的区别在于方案一先加工端面再加工孔，而方案二是先加工孔再加工端面，违背了先面后孔的原则，综合考虑确定具体的加工路线如下:10铸造铸造出毛坯20热处理毛坯热处理，时效处理30铣粗铣底面40铣粗铣上端面50铣粗铣距离底面尺寸35的台阶面60铣粗铣ø15凸台端面70铣半精铣、精铣底面80铣半精铣、精铣上端面90铣半精铣、精铣距离底面尺寸35的台阶面100铣半精铣、精铣ø15凸台端面110钻钻Ø11mm120钻钻4-Ø4mm孔，沉孔4-Ø12130钻钻Ø9mm140去毛刺去毛刺150终检终检入库2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定JZ16-WGH-02零件材料为HT200生产类型为大批量生产，采用砂型铸造毛坯。“JZ16-WGH-02”零件材料采用灰铸铁制造。材料为HT200，硬度HB为170—241（1）底面的加工余量。根据工序要求，底面加工分粗、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）前后端面加工余量。根据工艺要求，前后端面分为粗铣、、精铣加工。各工序余量如下：粗铣：参照《机械加工工艺手册第1卷》表3.2.23，其加工余量规定为，现取。表1毛坯尺寸零件尺寸单侧余量双侧余量铸件尺寸底面3629上端面2424Ø11mm实心铸造实心铸造无4-Ø4mm孔，沉孔4-Ø12实心铸造实心铸造无Ø9mm实心铸造实心铸造无2.5确定切削用量及基本工时工序10无切削加工，无需计算工序20无切削加工，无需计算工序30：粗铣底面机床：双立轴圆工作台铣床刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料：齿数铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取机床主轴转速：，式（1.1）实际铣削速度：式（1.2）进给量：式（1.3）工作台每分进给量：：根据参考文献[7]《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：式（1.4）取刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：式（1.5）工序40：粗铣上端面机床：双立轴圆工作台铣床刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料：齿数铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取机床主轴转速：，式（1.1）实际铣削速度：式（1.2）进给量：式（1.3）工作台每分进给量：：根据参考文献[7]《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：式（1.4）取刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：式（1.5）工序50：粗铣距离底面尺寸35的台阶面机床：双立轴圆工作台铣床刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料：齿数铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取机床主轴转速：，式（1.1）实际铣削速度：式（1.2）进给量：式（1.3）工作台每分进给量：：根据参考文献[7]《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：式（1.4）取刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：式（1.5）工序60：粗铣ø15凸台端面机床：双立轴圆工作台铣床刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料：齿数铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取机床主轴转速：，式（1.1）实际铣削速度：式（1.2）进给量：式（1.3）工作台每分进给量：：根据参考文献[7]《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：式（1.4）取刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：式（1.5）工序70半精铣、精铣底面铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取机床主轴转速，由式（1.1）有：，实际铣削速度，由式（1.2）有：进给量，由式（1.3）有：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，由式（1.5）有：本工序机动时间工序80半精铣、精铣上端面铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取机床主轴转速，由式（1.1）有：，实际铣削速度，由式（1.2）有：进给量，由式（1.3）有：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，由式（1.5）有：本工序机动时间工序90半精铣、精铣距离底面尺寸35的台阶面铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取机床主轴转速，由式（1.1）有：，实际铣削速度，由式（1.2）有：进给量，由式（1.3）有：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，由式（1.5）有：本工序机动时间工序100半精铣、精铣ø15凸台端面铣削深度：每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取机床主轴转速，由式（1.1）有：，实际铣削速度，由式（1.2）有：进给量，由式（1.3）有：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，由式（1.5）有：本工序机动时间工序110：钻Ø11mm机床：钻床Z525刀具：根据《机械加工工艺手册》表10-61选取高速钢麻花钻Φ111)进给量取f=0.13mm/r2)切削速度V=24~34m/min.取V=15m/min3)确定机床主轴转速ns==398r/min与398r/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=60mm;=4mm;=3mm;t===1.28min工序130：钻4-Ø4mm孔，沉孔4-Ø12机床：Z525立式钻床由《切削》表2.7和《工艺》表4.2－16查得（《切削》表2.15）按机床选取基本工时：min工序130钻Ø9mm机床：Z525立式钻床切削深度：进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-39，，取切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-41，取机床主轴转速，由式（1.1）有：，取实际切削速度，由式（1.2）有：被切削层长度：刀具切入长度，由式（1.8）有：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间，由式（1.5）有：三铣顶平面夹具设计3.1设计要求为了提高劳动生产，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。下面即为铣床夹具铣顶平面的专用夹具，本夹具将用于X52K铣床。本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。3.2夹具设计3.2.1定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。由零件图可知：在对铣顶平面夹具设计进行加工前，底面平面进行了粗、精铣加工，进行了粗、精加工。因此，定位、夹紧方案有：‘采用一面2个V形块定位，螺旋夹紧。3.2.2切削力及夹紧力的计算刀具：端铣刀（硬质合金）刀具有关几何参数：由参考文献[5]5表1～2～9可得铣削切削力的计算公式：有：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：安全系数K可按下式计算：式中：为各种因素的安全系数，查参考文献[5]1～2～1可知其公式参数：由此可得：所以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。夹紧力的确定夹紧力方向的确定夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。夹紧力作用点的选择a.夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。b.夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。c.夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。(3)夹紧力大小的估算理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等，然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上，夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。估算的方法：一是找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力；二是只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。估算的步骤：a.建立理论夹紧力FJ理与主要最大切削力FP的静平衡方程：FJ理=Ф(FP)。b.实际需要的夹紧力FJ需，应考虑安全系数，FJ需=KFJ理。c.校核夹紧机构的夹紧力FJ是否满足条件：FJ>FJ需。夹具的夹紧装置和定位装置[1][2]夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点：（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（4）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。查参考文献[5]1～2～26可知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：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，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。3.3定位误差的分析为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示：由参考文献[5]可得：=1\*GB2⑴采用一面2个V形块定位定位误差：其中：，，，⑵夹紧误差：其中接触变形位移值：查[5]表1～2～15有。⑶磨损造成的加工误差：通常不超过⑷夹具相对刀具位置误差：取误差总和：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。3.4定向键与对刀装置设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，两个一般的使用。的布局尽可能远的距离。通过方向键的协调与铣床工作台的T型槽，使工作表面定位元件夹具工作台的进给方向具有正确的位置。方向键可以下产生的扭矩铣削时，螺栓夹紧夹具可以降低负荷，加强加工夹具牢固。根据GB2207—80定向键结构如图所示：