手柄座零件机械加工工艺及典型夹具毕业设计钻螺纹孔夹具

手柄座零件机械加工工艺和典型夹具设计摘要床外部手柄的运动是通过车床手柄座传递到车床内部实现人为对机床的操纵。在设计图找出一种简单、实用的加工方法，以供生产同类零件的企业参考。关键字：手柄座；工艺；夹具HandlePartsMachiningProcessandTypicalFixtureDesignAbstractHandleseatpartsisoneofthecomponentpartsoflathepartsmanipulation,thehandleseatACTSasa connectingrod.Movementis handlebylatheexternal handlestothelatheinternalimplementationartificialcontrolformachinetools.Inthedesign,themaintaskisaccordingtothepartsduringthedesignandcalculation,includingprocessingmachinetools,spindlespeed,thethreeelementsof cuttingthereasonableselection oftheprocessingtechnology,aswellasthetypicalfixturedesign.Thisarticleinvolvestwoparts,thefirstpartistheanalysisofthehandleseatpartsandprocessingprocedures.Twodrillinginthesecondpartisforpartswithdifferentwayofpositioning,clampingtypicalfixturedesign.Throughthedesignontheonehand,makeusmorefamiliarwiththewholeprocessoftheproductprocessingdesign,atthetimeofprocessingplanformulation,givefullconsiderationtoitseconomicalefficiencyandfeasibility.Ontheotherhandthroughthehandlepartsofmachiningprocessplanningdesignanddrillingfixturedesign,tryingtofindoutasimpleandpracticalprocessingmethods,toprovidethereferenceforthemanufactureofsimilarparts.Keywords:thehandleseat;process;fixture目录绪论 1前言 1题目背景及意义 1国内外相关研究情况 1本课题研究内容 2夹具分类 2零件的分析 4生产纲领 4零件作用 4零件工艺分析 5工艺规程设计 6毛坯制造 6基面选择 6粗基准选择 6精基准选择 6制定工艺路线 6工艺路线方案一 6工艺路线方案二 7工艺方案分析 7加工余量确定 8确立切削用量及基本工时 8钻螺纹孔夹具设计 19任务提出 19定位方案及定位装置设计 19定位方案确定 19定位元件设计 19定位误差分析 19导引元件（装置）设计 19夹紧方案设计 20夹紧方案确定 20夹紧力大小分析 20夹紧机构及装置设计 20夹具操作及维护简要说明 20钻孔夹具设计 22任务提出 22定位方案及定位装置设计 22定位方案确定 22定位元件及装置设计 22确定最佳定位方式 23定位误差分析 23定位元件型号尺寸和安装方式 23夹紧方案确定 24夹具的操作及维护 256结论 27参考文献 28致谢 29毕业设计（论文）知识产权声明 错误！未定义书签。毕业设计（论文）独创性声明 301 绪论前言在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷、热工艺过程中，使用着大量的夹具。所谓夹具就是一切用来固定加工对象，使之占有正确位置，接受施工或者检测的装置。在机械制造中采用大量的夹具，机床夹具就是夹具中的一种。它装在机床上，使工件相对刀具与机床保持正确的相对位置，并能承受切削力的作用。机床夹具的作用主要有以下几个方面：较容易、较稳定地保证加工精度，因为用夹具装夹工件时，工件相对机床（刀具）的位置由夹具来保证，基本不受工人技术水平的影响，因而能较容易、较稳定地保证工件的加工精度,提高劳动生产率，因为采用夹具后，工件不需要划线找正，装夹也方便迅速，显著地减少了辅助时间，提高了劳动生产率，扩大机床的使用范围。因为使用专用夹具可以改变机床的用途、扩大机床的使用范围，例如，在车床或摇臂钻床上安装镗模夹具后，就可以对箱体孔系进行镗削加工。改善劳动条件、保证生产安全，因为使用专用机床夹具可以减轻工人的劳动强度、改善劳动条件，降低对工人操作技术水平的要求，保证安全，所以设计机床夹具显得尤为重要[1]。题目背景及意义机械加工工业是国民经济的基础工业，也是一个国家发展的重要经济来源。在机械零件的加工过程中，机械加工工艺是相当重要的一环。因为机械工艺对产品的质量控制起着重要作用，直接影响到产品的生产成本和生产效率，以及价格的高低。所以作为一名机械设计者，应该具备以下基本要求：零件的结构设计基本合理；制定良好的加工工艺路线；在此基础上尽可能优化结构，降低成本，提高生产率。Pro/ECAD所学知识和实践结合，为更好更快的适应工作作准备。国内外相关研究情况国内发展情况目前国内机械行业的基本情况是，随着工业及汽车制造业的迅速工行业缺乏技术人员，存在制造周期长、寿命短、供不应求的现状。目前存在的主要问题是：零件使用受命不长，特别是加工工艺和热处理技术，在这方面与国外的差距更大。从零件材料看，我国的机械加工行业起步时间不长，而国际上产品的材料品用较少，主要是国产的钻头、端铣刀等切削工具难以切削，诸如HRC40等很硬的钢。从加工工艺水平看，主要是设备水平不高，专门设备使用的少，加工出来的CAD/CAM系统。但国内优秀的CAD/CAM系统很少，只有少数适合应用。而国外购买的虽有强大的据管理能力等，但价格昂贵，一般企业难以支持。国外的发展情况进入21本课题研究内容本设计题目为：设计手柄座零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计。零件图样、生产纲领和生产条件是设计的主要原始资料，由指导教师提供给学生。零件复杂程度以中等为宜，生产类型为成批生产。根据教师设计任务书中规定的设计题目，按照所给零件编写出相应的加工工艺规程，设计出其中由教师指定的一道重要工序（如：工艺规程中所要求的车、铣、钻夹具中的一种）的专用夹具，并撰写说明书。并在指导教师的指导下，参考相关内容的设计指导书，认真地、有计划地、独立按时完成设计任务。具体设计内容如下：1、对零件进行工艺分析，拟定工艺方案，绘制零件工作图1213选择各工序加工设备及工艺装备（刀具、夹具、辅具4、设计重要工序中的一种专用夹具，绘制夹具装配总图和大件零件图（通常为夹具体）1张。5、撰写设计说明书1份。夹具分类具。例如，车床上的三爪卡盘和四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头，铣床上的平口钳、分度工件。这类夹具一般已经标准化，由专业工厂生产，作为机床附件供应给用户。专用夹具。专用夹具通常由使用厂家根据要求自行设计组合夹具是在机床夹具零部件标准化的基础上，由一整套预先制造好的，具有各种不同形状、不同规格尺寸的标准元件和组件，按照组合化的原理，针对工件的加工要求组装成各种专用夹具。夹具使用完毕后，可以拆卸，留待组装新夹具时使用。组合夹具的应用范围十分广泛，它最适合于品种多、产品变化快、新产品试制和单件小批生产等场合，在批量生产中也可利用组合夹具代替临时短缺的专用夹具，以满足更加推动了组合夹具技术的进步，扩大了组合夹具的应用范围。该夹具结构仍属专用性，只能一次使用。当变换加工对象时，一般仍需全部拆开，重新组装成新夹具结构，以满足新工件的加工要求。和专用夹具不一样，组合夹具的最终精度，是靠各组成元件的精度，直接组合来保证的，不允许进行任何补充加工，否则无法保证元件的互换性。由于组合夹具是由各标准元件组合起来的，因此刚性较差，尤其是元件连接的结合面接触刚度，对加工精度影响较大。一般组合夹具的外形尺寸较大，不及专用夹具那样紧凑。这种夹具不受生产类型的限制，可以随时组装，以应生产之急。的夹具元件，直接按专用夹具的装配方法（销钉定位、螺栓紧固）通用可调夹具是指根据不同尺寸或种类的工件，调整或更换个别品种、小批量生产中。成组夹具是指专为加工成组工艺中某一组零件而设计的可调夹具。加件组的工件，适用于成组加工。通用可调夹具和成组夹具都是一种比较先进的、继承性好的新型夹具。采用这两种夹具可大大减少专用夹具数量，缩短生产准备周期，降低生产成本，加快产品的更新换代，并可以有效地促进并实现机床夹具标准化、系列化和通用化。通用可调夹具与成组夹具的区别在于：前者的加工对象不很确定，其更换调整部分的结构设计，往往具有较大的适应性，通用范围大；而成组夹具则是为成组加工工艺中一组零件而专门设计的，加工对象十分明确，可调范围也只限于本组内的零件，因此后者亦称为专用可调夹具。零件的分析生产纲领任务书上的题目内容为：加工一个手柄座零件，该零件年产量为20000台，设其备品率为10%，机械加工废品率为1%，试进行该零件的工艺规程设计。现制定该手柄座零件的机械加工工艺规程。N1+a）1+b=2000011+10）1+1=2222（年）22220关系，确定其生产类型为大批生产。零件作用CA6140车床的手柄座，它位于车床操作机构中，可同时操纵离2.1所示。图2.1 CA6140车床手柄座零件三维模型图零件工艺分析CA6140车床手柄座有多处加工表面，其间有一定位置要求。分述如下：Φ25H8为中心的加工表面Φ25H8Φ45壁上有距下端面11mm、与Φ25H8孔中心轴所在前视面呈角的螺纹孔，尺寸为M10-7H6H927.3H11。Φ14H7为中心的加工表面Φ14H7的螺纹孔(有位置要求)25mm28mmΦ5配铰的锥销通孔，该通孔有位置要求。Φ10H7为中心的加工表面Φ10H7的孔(两个)，及其两个内端面(对称)140.24(0Φ25H8孔壁之间的平行度公差为Φ0.2)。Φ5.5为中心的加工表面这组的加工表面有Φ5.5的孔，该孔通至Φ25H8上的槽，并有位置要求[4]。由上面的分析可知，加工时应先加工完一组表面，再以这组加工后的表面为基准加工另外一组。工艺规程设计毛坯制造HT200的冲击不是很大，只是在纵向上受到很大的压力。在加工过程中的精度保证很重要，它对工件的定位有一定的保证作用。基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择得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，是生产无法正常进行。粗基准的选择Φ25H8VΦ25H8和R1351位，然后进行铣削。精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不作介绍。制定工艺路线制定工艺路线的出发点，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，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用万能性机床配以专用加工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。工艺路线方案一工序一：备料；工序二：铸造毛坯；工序三：粗铣上、下表面，精铣下表面；工序四：钻Φ25H8工序五：插键槽6H9；1443mm；Φ5.5；工序九：钻、扩Φ14H7螺纹孔；Φ5锥销通孔、工序十一：终检。工艺路线方案二工序一：备料；工序二：铸造毛坯；工序四：粗铣上、下表面；工序五：精铣下表面；工序六：插键槽6H9mm；工序七：铣槽14mm 43工序八：钻孔Φ5.5；Φ14H7；Φ5锥销通孔、工序十二：终检。工艺方案的分析：上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先加工上下表面为中心的一组工艺，然后加工Φ25H8的孔，再以Φ25H8的孔的孔为基准加工Φ10H7的孔。方案二则是先加孔Φ25H8Φ10H7有利提高效率，节省成本。经比较可知，先加工上下表面，再以上下表面为基准加工Φ25H8及插键槽，最后完成对Φ10H7的孔的定位。显然方案一比方案二的装夹次数减少了，同时也更好的保证了精度要求。综上所述，零件的具体工艺过程如下：工序一：备料；工序二：铸造毛坯；Φ45X51X51立式铣床；工序五：钻，扩，铰Φ25H8内孔，选用Z535立式钻床；0Φ10H7Z525工序七：铣槽140.24mmX63卧式铣床；0Φ14H7Z525M10-H7mmZ525立式钻床；Φ5Z525立式钻床；6H9mmL6120卧式拉床；Φ5.5Z525工序十三：终检。加工余量确定批量生产，采用砂型铸模,相关数据参见零件图。据以上原始资料及加工路线，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如下：外圆表面延轴线方向长度方向的加工余量及公差（Φ25H8端面）2.5mm（均为双边加工1mm0mm内孔（Φ25H8已铸成孔）Φ25H82mm扩孔0.125mm其他尺寸直接铸造得到由于本设计规定的零件为大批量生产，应该采用调整加工。因此在计算最大、最小加工余量时应按调整法加工方式予以确认[6]。确立切削用量及基本工时工序三切削用量及基本工时的确定：Φ45端面，选用机床：X51Φ45端面：25mmZ=6fz=0.15mm/zd 50mm，T180min0V 20m/minc查按机床选取：

1000Vn = C意 d0

=100020=127.4(r/min)50 (3.1)实际切削速度：

n 160r/min机n d 16 50V 机 n 25.12( /min

(3.2)工作台每分钟进给量：

机 1000

1000铣床工作台进给量：

V ff

Zn0.1 160 1( /机

（3.3）基本工时：

Vf横向

150mm/mint4 20.43(min150

（3.4）Φ45端面:Z=1mm切削速度为：

V 20m/mincn 127.r4 /mi选用主轴为：工作台进给量：

查n 160r/min机基本工时：

V fZn 0.156160144(mm/min)f z 机4520t100

0.65(min)工序四切削用量及基本工时的确定：铣削大端面粗铣大端面：Z=2mmZ=1mmV 2/minc查选用主轴为：n 160r/min机1000vn =意 d

c意

r/min)实际切削速度：n dV 机 n

0160

25.12(m/min)c机工作台每分钟进给量：

1000

1000基本工时：

V fZnf Z

0.156160144(mm/min)50151320t150

0.65(min)b.半精铣大端面：切削速度：Vc

20m/minn =127.4r/min选用主轴为:

意n 160r/min工作台进给量：基本工时：

机f=100m/mint651513200.98(min)100工序五切削用量及基本工时的确定：钻→扩→粗铰→精铰Φ25H8mm通孔，选用机床：Z535立式钻床Φ23mm：Φ23mm高速钢锥柄标准麻花钻f =0.43m/机v =15m/minc查1000vn =

=100015=208r/min按机床选取:

查 D 23实际切削速度：

n 195r/min机基本工时:

DnV 机 1000

231951000

14.08(m/min)lllt 1 2n f机机

43830.64(min)1950.43Φ24.800.084mm：Φ24.8mm高速钢锥柄扩孔钻0Φ24.8mmf

0.8mm/r，f机

0.72mm/r扩孔钻扩孔时的切削速度Vc

(12

1)V3 钻得V 14m/min，故：c钻v=1~1v =1~114=7~4.m/min) c 2 3 c

2 31000v 1000(4~4.7)按机床选取:

n D

24.8

89~60r/minn 68r/min机Dnv = 机

=24.868

=5.29m/min基本工时：

机 1000

1000lllt 1 2n f机机

43831.1(min)680.72Φ250.023mm孔：选择Φ25mm高速钢锥柄机用铰刀得f0.010

1.5mm/r，a 0.15 0.25mm，Vp 得

4 8m/minf机

1.22mm/r1000vn c

1000(4~8)51~102(r/min)c D 25按机床选取:

n 68r/min机2568v =

=5.4

m/min)机 1000基本工时：lllt 1 2n f机机

43830.65(min)681.22切削用量及基本工时的确定：钻→粗铰→精铰Φ10H7孔，选用机床：Z525立式机床[7]Φ10孔：Φ9.8mm高速钢锥柄麻花钻得f 0.17mm/r机按机床选取:

V 23m/minc查n 960r/min机dnv = 0 机

=9.8

=29.5r/min)基本工时：

c机 1000

1000lllt 1 2n f机机

43430.31(min)9600.17Φ9.96mm孔：Φ9.96mm的高速钢铰刀得f 1.3mm/r机V 6mm/min1000v

c查c查1000c查n意= d0

=9.96

r/min）按机床选取:

n 195r/min机dnv = 0 机

9.96195

=61

mm/min)c机 1000 1000基本工时：lllt 1 2n f机机

43230.19(min)1951.3精铰Φ20mm 孔：选择Φ20mm的铰刀f 0.m/r机1000vc查n查= c查0

100010

=1911

r/min)按机床选取：

V 6mm/minc查n 195r/min机dnv = 0 机

=10

=6.13

mm/min)基本工时：

机 1000

1000lllt 1 2n f机机

43230.31(min)1950.8工序七切削用量及基本工时的确定：铣140.23的槽，选用机床：X63卧式铣床0第一次走刀：

f 0.2mm ZZV 1/minc查1000v 1000 15n = 查 = =37.5 r/min)按机床选取：

查 d0n机

13375r/mindnv = 0 机

=37513

=15.1

mm/min)工作台进给量：

机 1000

1000基本工时：

V fZnf Z t

0.25637556.25(mm/min)L43100.94(min)第二次走刀：

V 56.25fV 1/minc查按机床选取：

1000vcn查= c0

100013

=367.5（r/min)工作台进给量：

n 375r/min机基本工时：

V fZnf Z t

0.25637556.25(mm/min)L43100.94(min),V 56.25f选用机床：Z525立式钻床钻Φ13mm 孔：选择高速钢锥柄麻得f机

0.36mm/rV 1/minc查1000v 1000 14n = 查 = =343 r/min)按机床选取:

查 D 13n 272r/min机Dn 1272v = 机 机 1000

100

=1

10 /min基本工时：

lllt 1 2n f机机

28430.36(min)2720.36Φ13.95mm孔：Φ13.95高速钢锥柄机用铰刀f0.5 1.0mm/r，ap

0.1 0.15mm，Vc

4 8m/min1000v1000 ~8n = c = =91~182 /min按机床选取：

c D 13.95n 140r/min机Dn 13.140基本工时：

v = 机 =c机 1000f机

1000/

=91~182 r/min)lllt 1 2n f机机

28430.31(min)1400.81Φ14mm孔Φ14高速钢锥柄机用铰刀得f0.5 1.0mm/r，a 0.1 0.15mm，Vp

4 8m/min1000v1000 ~8n = c = =91~182 r/min)c D 14按机床选取：

f 0.6mm r机n 140r/min机Dn 1140基本工时：

v = 机 机 1000

100

=

15 m/min)lllt 1 2n f机机

28430.40(min)1400.62工序九切削用量及基本工时的确定：钻8.5mm底孔，攻螺纹M10mm，选用机床：Z525立式钻床底孔：得f 0.28mm/r机V 1/minc查1000v 1000 16n 查 = =60

r/min)按机床选取：

查 D 8.5n 545r/min机基本工时：

DnV 机c机 1000

8.51000

1455(m/min)lllt 1 2n f机机

10330.10(min)5450.28M10mm：M10mmfp，即f1.25mm/rV 7.m /minc机n 1000vc查

=10007.5=298（r/min)按机床选取：

查 D 8n 272r/min机V 6.m /min基本工时：

c机lll 1033t 1 2 0.05(min)n f 2721.25机工序十切削用量及基本工时的确定：加工Φ5的圆锥孔，选用机床：Z525立式钻床Φ5的圆锥孔：f机

0.10mm/rV 2/minc查按机床选取：

n 13/min查n 1360r/min机基本工时：

V 20.c机

/mi832t13600.1

0.096(min)Φ5的孔Φ5

f 0.m/r机cc

v 1006按机床选取：

n查= d0

=

=38.17 r/min)dn

n 392r/min机5392v = 0 机= =6.15（m/min)基本工时：

机 1000

1000832t3920.6

0.055(min)工序十二切削用量及基本工时的确定：加工Φ5.5mm的圆锥孔，选用机床：Z525立式钻床Φ5.5mm孔：Φ4.8的高速钢锥柄麻花钻f 0.10mm/r机V 20m/minc查按机床选取：

1000vcn查= dc0n

=100020=1326（r/min)0.81360r/mindnv = 0 机

机=0.81360

=20.5（m/min)基本工时：

机 1000t

10005.2320.075(min)13600.1孔：的铰刀f 0.6mm/r机按机床选取：

1000vcn查= c0

=10006=347.42（r/min)5.5n 392r/min机dn

5.5392基本工时：

v = 0 机机 1000

1000

=6.77（m/min)5.232t 3920.6

0.043min4 钻螺纹孔夹具设计任务提出为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用的夹具。本夹具主要用来钻底孔，攻螺纹孔M10-H7mm，本夹具将用于Z525立式钻床。同时对孔的同轴度及加工精度有一定的要求。且在钻孔后还要进行拉孔，以保证其精度要求，为了使其误差减小，在工序一、工序二、工序三中的加工也得有精度要求。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度、提高加工质量。定位方案及定位装置的设计计算定位方案的确定Φ25H8Φ10H7Φ25H8孔两端面，再用汽缸通过连杆机构夹紧。定位元件及装置设计用圆柱定位销进行完全定位。定位误差的分析计算Z下。T T DYz 2

d0.0130.0070.020式中 T ——工件圆孔直径公差（mm；DTd——定位销外圆直径公差（mm。导引元件（装置）设计对刀装置用来确定刀具与夹具的相对位置,由于本道工序是完成M10-H7孔的加工。用转套引导刀具的方式。夹紧方案设计夹紧方案确定夹紧时，首先由圆柱定位销定位Φ25H8孔和Φ10H7孔，再用地脚气缸夹紧。夹紧力大小计算CF f

axFfp

yFenzeFFf dqFnwF其中：Cf

300

14mmF

00.83，fz

/rF

0.65e

14p

43，x 1.0，z=3,qF

0.83。故3043140.833F 866.39(N)f 140.83在计算切削时，必须把安全系数考虑在内,安全系数KKKKK。1 2 3 4K1.5；1K1.1；2K1.1；3K1.1。4所以 F'1. 11 1.1.1 66.38N 1729.7( )夹紧机构及装置设计利用气缸活塞的拉力通过连杆机构对工件进行夹紧。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。4.5夹具操作及维护简要说明如前所述，在设计夹具时，为提高生产率，首先想到是怎么样方便的安装和拆卸，本道工序就是采用了快换垫圈的方式。由于本夹具是对工件进行钻孔，因此在铅直方向受到很大的冲击力，故在其相应的方向上应适当的考虑强度上的要求。并设法减少夹具的占地面积，使之很方便的操作和快速的切换工件。因此，应设法解决上述问题。目前采取的措施有：一是提高毛坯的精度，使最大切削深度降低，以降低切削力；二是选择高精度的心轴，使其定位精确，并使心轴连在夹具体内，这样可以减少纵向倾斜的偏差；三是加大螺母和开口垫圈的夹紧力。使工作进行时工作紧凑,保证加工要求。夹具体上装有可换钻套，使夹具在一批零件之间能加工不同要求的零件，同时在夹具体上装有一块可翻动的盖模板，这样有利于工件的拆装。装配图如图4.1所示。4.1[8]钻孔夹具设计任务的提出Φ10mmZ525主要应考虑如何提高生产率、降低劳动强度、提高加工质量。定位方案及定位装置的设计计算定位方案的确定Φ10mm5.1所示，这样水平放置，便于立式钻床加工,使其完全定位。图5.1CA6140车床手柄座零件定位图定位元件及装置设计要使其完全定位，可以采用：Φ25H8mmΦ10H7mm两孔为定位基准就可以满足其要求。一面加圆柱销和半VΦ25H8mm为定位基准，再在R外圆表面用V形块定位。确定最佳定位方式比较以上两个方案，明显第一个要好得多，因为Φ25H8mmΦ10H7mm两孔的中心线在同一直线上，所以只要将其两销定在同一平面同一直线上，就可以很快的将其定V[10]5.13A1图纸6个自由度，属于完全定位。在该定位方案中，Φ45mmxΦ25H8mm孔内插入短销，限制了y轴的移动，z轴的移动，Φ10H7mmx6个自由度全部被限制。定位误差分析定位误差是指由于定位不准确引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工1/3—1/2，即可认为定位方案符合加工要求。对于本次设计的夹具，需要保证的尺寸要求：保证油孔轴线距Φ45mm圆柱小端面17+7=24mm，保证螺纹孔轴线与Φ25H8mm和Φ10H7mm两孔的中心线成50mm。24mmΦ45mm045mmRa3.2mm0，即不存在基准位置度误差，综上所述，只要支撑面的标准尺寸得到保证，是不存在定位误差的[11]。对于本工序要求，定位基准与工序基准同为两孔中心线，故基准不重合误差为0。基准位置误差则取决于两孔直径尺寸公差以及圆度误差，由于两孔的表面精度都达到Ra1.6mm，都经过精铰，故基准位置误差也可以忽略，只要两销的标准尺寸以及相对位置关系得到保证，定位误差也是很小的。综上所述，该定位方案是符合加工要求的。定位元件的型号，尺寸和安装方式支撑面4mm平面。短销本设计方案选用固定式定位销，查课程设计指导教程，确定定位销为GB8014.2-1999Φ10mmH7/r6mm过盈配合，并用螺母固定，防止钻孔时松动，影响加工。圆柱销Φ10mm孔恰好在定位基准Φ25H8mm孔内表面上，打穿这面为止。若采用标准件，势必影响Φ10mm孔的加工，因此可专门设计一个短销，其尺寸如图5.2所示：90mm12.5mmΦ25H8mm孔内表面仅有长度为17mmΦ10mm22mm14mm，要比Φ25H8mm5.5mm2.5mm，那么长度值为L=5.5+2.5=8mmΦ10mm孔至终点时不会损伤销，销也不会影响钻孔。该销与定位面板上的销孔呈H7/r6过盈配合，外加螺纹结构，用螺母固定。图5.2圆柱销尺寸[12]夹紧方案确定夹紧装置的设计夹紧力方向原则：夹紧力的作用方向不应破坏工件的既定位置；夹紧力的作用方向应使所需夹紧力尽可能小；(3）夹紧力的作用方向应使工件的夹紧变形最小。夹紧作用点原则：力区域内，以免工件产生位移和偏转；时可采用增大工件受力面积或合理分布夹紧点位置等措施来实现；靠性，减少工件的夹紧力，防止加工过程中可能产生振动。根据以上要求，考虑加工零件的特点及定位方式，确定夹紧方式。Φ45mm圆柱大端面上，实现夹紧，具A1图纸。这种夹紧方式和夹紧装置简单实用，且对于大批量生产能较快地装夹工件，劳动强度较小，成本低，简单可靠[13]。Φ25H8mmΦ25H8mm将零件取出。圆柱销的螺纹轴向行程至少要大于 2倍的垫片厚度5mm，且垫片的孔应与工件Φ25H8mm孔同轴，保证夹紧力作用均匀可靠[14]。夹具的操作及维护Φ25H8mmΦ10H7mmΦ45mmΦ45mm圆柱小端面为定位基准安Φ45mm大端面并夹紧工件。加工完成后松开工件，只需反向转动螺母，退出开口垫片，即可取下工件。夹具在使用中，应注意检查钻套的磨损情况，如果磨损后不能精确保证加工精度，则需要更换钻套[15]。本夹具定位面板是受力部件，如有变形，应及时设法修正，才能保证加工精度。为使其变形减小，需要严格控制螺杆的夹紧力，夹具三维装配图如图5.3和图5.4所示。5.3钻孔夹具三维装配图一5.4钻孔夹具三维装配图二结论本设计主要经过了两个阶段。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。第一阶段分析零件的工艺性，查阅有关手册，选择加工余量、确定毛坯的类型、形状、大小等，绘制出了毛坯图。又根据毛坯图和零件图构想出两种工艺方案，比较确定其中较合理的方案来编制工艺。其中运用了基准选择