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柱塞泵泵体加工工艺及钻2XM10-7H螺纹底孔夹具设计说明书.doc
柱塞泵泵体加工工艺及钻2XM10-7H螺纹底孔夹具设计含proe三维及非标8张CAD图
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XX设计（说明书）题目 柱塞泵泵体加工工艺及夹具设计专 业： 学 生 姓 名： 班 级： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 时 间： 摘要现代化的机械行业结构变化很大，对于加工单位来说设计工艺水平对他们的影响是非常关键的。夹具行业的发展是非常快的，论文里面设计的是柱塞泵泵体的加工工艺及钻削2XM10-7H螺纹底孔。一开始阐述了零件，之后将毛坯的加工形式确定下来，将工艺路线定下来，还有将机械加工余量，切削余量等等都定下来。用绘图软件将零部件的三维图纸，零件图纸，还有毛坯图纸都画出来。设计专用夹具的时候，将定位方案，还有夹紧方案都定下来，选择定位零部件，夹紧零部件，确定导向装置钻套等等。将切削力和夹紧力的数值算出来。论文里面的夹紧采用夹紧盘，这种夹紧方式不复杂，所以整个装置都是非常便利的，夹紧要求完全可以实现。关键词：柱塞泵泵体、加工工艺、钻削、2XM10-7H螺纹底孔、设计IIABSTRACTThe structure of modern machinery industry has changed greatly. For processing units, the influence of design level is very critical. The development of the jig industry is very fast. In the paper, the processing technology of the plunger pump body and the bottom hole of the 2XM10-7H screw thread are designed. In the beginning, the parts were elaborated, then the form of the blanks was determined, the process route was fixed, and the machining allowance, the cutting margin and so on were fixed. Use drawing software to draw 3D drawings, parts drawings and rough drawings of parts.When the special fixture is designed, the positioning scheme and the clamping scheme are fixed, the positioning parts are selected, the parts are clamped, the drill sleeves of the guiding device are determined, and so on. The value of cutting force and clamping force is calculated. The clamping plate is used in the paper clamping. The clamping method is not complicated, so the whole device is very convenient, and the clamping requirements can be completely realized.Key words: plunger pump body, processing technology, drilling, 2XM10-7H thread bottom hole, design目 录摘要IABSTRACTIII1 零件的工艺性分析11.1 零件的作用11.2 零件的工艺性审查21.3 零件的组成表面、技术要求分析21.3.1 零件的组成表面分析21.3.2 零件的技术要求分析21.4 确定零件的生产类型32 拟定零件工艺路线及确定毛坯42.1 选择定位基准42.1.1 粗基准的选择42.1.2 精基准的选择42.2 工艺过程设计中应考虑的主要问题42.2.1 加工方法选择的原则42.2.2 加工阶段的划分52.2.3 工序的合理组合62.3 工艺路线的选择、比较与确定72.3.1 加工工艺路线的选择72.3.2 加工工艺路线的比较与确定82.4 零件毛坯的确定92.4.1 毛坯的结构工艺要求92.4.2 毛坯形状、尺寸确定的要求92.5 机床、夹具、刀具及量具的确定102.6 零件加工余量的确定112.7 切削用量及时间定额的计算123 专用夹具设计233.1 机床夹具的介绍233.2 问题的提出233.3 选择定位方案和定位元件233.4 选择夹紧方案和夹紧元件253.5 夹具体的设计253.6 导向装置选择263.7 切削力计算273.8 夹紧力计算273.9 定位误差分析28结论29致谢30参考文献31IIII1 零件的工艺性分析1.1 零件的作用本次设计的零件是柱塞泵体，该零件是柱塞泵上重要的组成部分。为其能够实现吸油和压油提供保障。见图1-1：图1-1 柱塞泵体三维及零件图论文设计的这个零件原材料是45号钢，接下来进行阐述： 45号钢是中碳结构钢，不管是冷加工还是热加工，性能都非常好，并且价格还不好，方便购买，所以用的很多。不过最好的地方是淬透性比较差，如果截面很大，或者是产品质量要求非常高的，不能用这种材质。对45号钢进行淬火加工，温度一般在A3+(3050) ，实际进行的时候，正常按照最上面的温度。淬火温度太高的话，工件热的非常快，氧化就没有那么多，这样工作效率就非常高。要想让产品奥氏体更加匀称，那么保持温度的时间就要满足要求。假如实际生产中，装炉量非常大，那么就要将保温的时间变长一些。不然的话，温度不匀称的话，硬度也就达不到要求。因为保温的时间很长，必然晶粒会变得非常粗，这样淬火质量就不高。假如说装炉量比工艺设定的还要大，那么保温延长的时间只能是1/5。1.2 零件的工艺性审查查看这个柱塞泵泵体的零件图，这个柱塞泵泵体的外形不复杂，对毛坯进行加工就可以实现目标，这样一来加工工序就没有那么复杂，材料也节省了不少。孔还有对应的面加工精度要求高，别的精度要求都不高，所以机床没有必要是高精度的。通过这个可以发现，这个零部件的工艺性能是非常好的。1.3 零件的组成表面、技术要求分析1.3.1 零件的组成表面分析1、60尺寸上端面，70尺寸底平面；2、M33X1.5-7H螺纹面，36圆柱面及端面，20台阶面；3、63尺寸左右端面， 33尺寸后端面；4、R25尺寸圆弧面，两处20尺寸的圆柱面，两处M14X1.5-7H螺纹面；5、尺寸36表面，R8，R32和60尺寸组成的端面，2XM10-7H螺纹孔表面；6、R3作为零件的未注圆角，1X45作为零件的未注倒角。1.3.2 零件的技术要求分析1、60尺寸上端面，加工之后表面能够得到的精度是3.2um；2、60尺寸下端面，加工之后表面能够得到的精度是12.5um；3、20台阶孔，加工之后表面能够得到的精度是6.3um；4、尺寸63右端面，加工之后表面能够得到的精度是6.3um；5、尺寸33后端面，加工之后表面能够得到的精度是6.3um；6、2处M14X1.5-7H螺纹孔，加工之后表面能够得到的精度是6.3um；7、尺寸30左端面，加工之后表面能够得到的精度是25um；8、2XM10-7H螺纹孔，加工之后表面能够得到的精度是6.3um；9、其他表面采用，不去除材料的方法；10、铸件表面清砂喷防锈漆。1.4 确定零件的生产类型企业越是专业，生产产品的类型就越多，这些都会影响到工艺流程的制定。生产数量又三种，一种是大量的，一种是成批的，还有一种是单件的，生产类型不一样，加工工艺也就完全不一样。根据产品的生产纲领还有特征将产品的生产类型定下来，所谓生产纲领，说的就是计划时间里面的生产数量还有进度安排。论文设计的柱塞泵泵体，查看机械资料，这个零件生产的数量是大量的，先将它的工艺进行一个大致的安排：划分加工流程；工序集中；用通用机器生产加工，买很多专用工装回来。322 拟定零件工艺路线及确定毛坯2.1 选择定位基准2.1.1 粗基准的选择1、确保不加工的面跟加工的面所处地点要符合要求。在有的要加工的面和不要加工的面对所处位置有所要求的时候，粗基准就选哪个不需要加工的面。2、确保每一个面的加工余量分配的合理。所以这个粗基准应该选择重要加工面。3、粗基准不能相互重复，粗基准精度不高，表面粗糙度是很大的，来回用的话定位的偏差就很大的，所以同一个大小方向的粗基准只能用一次。结合本次设计的零件，选尺寸63左端面为粗基准。2.1.2 精基准的选择1、基准重合原则要让设计基准跟定位基准尽量重合起来，这样定位偏差就没有那么大。2、基准统一原则对面进行加工的时候，定位基准要是同一个，这样这些面所处地点的精度就可以确保了。3、互为基准原则如果生产的两个面所处地点精度要求很高的时候，那么他们的基准就是对方，在这个基础上进行生产。4、自为基准的原则在需要生产的余量很小，并且还很匀称的时候，它的定位基准就是加工的面。结合本次设计的零件，选60上端面为精基准。2.2 工艺过程设计中应考虑的主要问题2.2.1 加工方法选择的原则1、在生产时候的经济性，还有精确度都要考虑进去，这样确定加工办法。2、要生产的零件的面不管是形状大小，精度高低，还有面跟面所处地点的精度都要考虑进去，这样才来对加工办法进行确定。3、确定的这个生产方式要满足零件在加工时候的性能要求。4、确定的这个生产方式和生产种类要能够相互符合。5、确定加工方式跟生产单位的机器还有工作人员的技术水平要匹配。2.2.2 加工阶段的划分根据在生产时候的性质不一样，还有作用不一样，对工艺流程进行划分： 1、粗加工阶段对产品进行粗加工是为了将一些多出来的金属切除掉，这样才能进行后期的半精加工，还有精加工，这样一来定位基准也就有了，在进行粗加工的时候，可以发现不好，不合格的毛坯，将他们都报废掉，不再使用。进行粗加工的机器功率是非常大的，并且刚性很好，精度不高，切削量是非常大的，这样一来生产率就明显提高很多，在进行粗加工的时候，切削力是很大的，热量也很大，自然夹紧力也就很大，这样一来在加工的时候，不管是内应力还是形状的改变都是非常大的，自然的生产出来的产品精度就没有那么高了。通常生产时候公差等级在十一级到十二级，表面粗糙度的数值是。2、半精加工阶段在这一步加工中，主要是为了将上一步加工没有完成的加工继续进行，这样为下一步的精加工进行准备，河阳加工余量就比较合适了。在进行半精加工的时候，公差等级在九级到十级，表面粗糙度的数值是。3、精加工阶段在进行精加工的时候，主要完成前面阶段没有完成的加工量，是为了完全实现产品需要的结构，产品所处的地点，还有产品的精度，还有产品的表面粗糙度这些都要符合实际的需要，因为精加工是在最后一步完成的，这样可以避免将产品的面弄坏。在进行精加工的时候，使用的机床精度是非常高的，并且切削量是没有多大的，并且工序产生的改变没有多大，这样一来生产起来精度就比较高了。在进行精加工的时候，公差等级在六级到七级，表面粗糙度的数值大小在。4、光整加工阶段要求很高的时候，产品要进行光整加工，通过这个加工可以将产品的面质量变得更好，并且还不会影响产品的大小精度。对于任何一个面所处的相对地点的偏差是不能改变的，它的精度等级在五级到六级，表面粗糙度的数值是。另外加工步骤都安排下来了之后，能够方便我们实行热处理。因为在进行热处理的时候，性质是不一样的，有的热处理在进行粗加工之前就要进行，有的在粗加工之后精加工之前进行。2.2.3 工序的合理组合将加工办法定下来之后，在定工艺流程的工序的时候，按照生产种类，产品的构造，技术要求等等来进行，在定工序流程的时候按照下面几个方面来进行：1、工序分散原则工序相对来说没有那么复杂，那么在对切削量制定的时候选定比较合理的。使用的机器不是专用机器。在生产进行之前要准备的事情不多，换起来更加方便。对于工人来说，没有太高的技术要求。不过因为需要的机器很多，需要的工人也是很多的，生产的时候占据的地方很大，加工步骤也比较长，所以在管理的时候有一定的难度。2、工序集中原则工序没有多少，装夹工件没有多少次，这样一来工艺线路也就没有那么长了，这样一来工人就不需要那么多，生产占据的面积也就没有大，管理起来也就没有那么难了，在进行装夹的时候，要对很多个面进行加工，这样一来这些面所处的地点精度就可以确保了。用的机器比较少，在很多生产进行的时候用的机器都是专用的，并且这些机器的效率都非常高，这样一来生产率就非常高了。不过因为机器是专用的，所以机器的造价也就更高，所以后期不管是调整还是维修都是有难度的，在生产之前进行的准备工作是非常多的。正常来说，生产零件只有一种，批量不多的时候，要想管理起来简单一些，所以工序的集中度要高。不过因为是一般机器，所以工序集中起来程度就没有那么高。使用的专门机器构造不能复杂，还有在组织流水线的时候用的是工夹具来进行的。对产品进行加工的时候，加工流程进行设置要按照下面表格的要求进行： 工序类别工序安排原则机械加工1）构造不简单，并且体积很大的毛坯，首先进行的是划线，这样一来正基准就找到了2）先将基准找到，之后再做其他的，一开始要将精基准面加工出来3）首先修正精基准，之后再来加工重要的面4）加工时候的顺序是先加工主要的面，再加工次要的面，先进行粗加工，再进行精加工那些次要的面相对于主要面有所处位置精度需求的，先加工主要的面，再来加工这个次要的面热处理退火与正火在正式进行生产之前，首先热处理这个毛坯时效铸造的零部件体积很大的，构造不简单的，要在粗加工这个步骤的前后都要进行时效处理，这样一来剩下来的应力就没有了；普通铸造的零部件在加工之后要进行时效处理；如果铸造零部件的精度要求很高，那么在半精加工之前要进行时效处理，半精加工之后也要进行时效处理淬火在精加工进行的时候，磨削加工之前要先进行淬火，这样一来产品的硬度就比以前还要高渗碳在进行精加工之前进行渗碳，因为在这一步产品会出现形状的改变渗氮这一步正常都在加工流程的最后一步之前一步辅助工序中间检验在粗加工全部完成了之后，在精加工开始之前进行中间检验，花费的工时是很多的特种检验这一步主要是为了检验产品面的质量，正常这个步骤都是在精加工的阶段。表面处理对零件的面进行处理正常都是在最后一步进行2.3 工艺路线的选择、比较与确定设定加工工艺路线要从产品的结构，大小精度还有所处地点精度要求来进行确定，生产纲领已经定下来了，所以使用万能机床加上专用夹具，让工序尽可能的集中，这样生产力就可以提高很多。除了这些，还要对经济效益进行考虑，让成本尽可能的小。查看工件的结构，大小精度还有所处位置精度的要求，另外加工之后产生的经济效益，已经定下来生产纲领，工序尽可能的提高，这样生产率就变得更高。查看机械资料，确定工件的加工办法还有工艺路线： 2.3.1 加工工艺路线的选择方案1：工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、铣削尺寸60上端面；工序4、铣削尺寸63左端面；工序5、钻削俯视图后方M14X1.5-7H螺纹孔；工序6、钻削俯视图右方M14X1.5-7H螺纹孔；工序7、钻削2XM10-7H螺纹孔；工序8、钻削M33螺纹孔；工序9、钻削20平头孔；工序10、铣削俯视图后方20端面；工序11、铣削俯视图右方20端面；工序12、终检；工序13、入库。方案2：工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、铣削尺寸60上端面；工序4、铣削尺寸63左端面；工序5、铣削俯视图后方20端面；工序6、铣削俯视图右方20端面；工序7、钻削M33螺纹孔；工序8、钻削20平头孔；工序9、钻削俯视图后方M14X1.5-7H螺纹孔；工序10、钻削俯视图右方M14X1.5-7H螺纹孔；工序11、钻削2XM10-7H螺纹孔；工序12、清洗；工序13、终检；工序14、入库。2.3.2 加工工艺路线的比较与确定通过上面对2种机加工工艺路线的选择，能够发现加工工艺方案1，能够满足加工的要求，但其加工时采用的基准以及加工的机床一直在变换，加工精度不能很好的得到保证，还不能保证加工的时间和生产效率。加工工艺方案2，其加工步骤、使用机床以及使用的基准相对集中，生产效率较好。通过上面2种机加工工艺路线的选择和分析，确定采用加工工艺方案2作为本次的加工工艺路线。2.4 零件毛坯的确定进行机械加工的时候，毛坯的类型非常多，比方说铸件，锻件，型材等等，毛坯相同，加工办法不一样。用的比较多的毛坯是锻件还有铸件。下面对毛坯的结构工艺要求和毛坯形状、尺寸确定的要求进行分别讲述：2.4.1 毛坯的结构工艺要求通过铸造加工出来，所以毛坯在加工的时候工艺是有所要求的：1、通过铸造加工出来的零件壁厚不能太厚也不能太薄，并且还要匀称。2、在对零件进行铸造的时候，角必须是圆的，不能出现尖角的情况。3、对零件进行铸造的时候，构造不能复杂，并且起模的时候斜度必须要合理，防止在降低温度的时候出现形状的改变，或者是避免零件的面出现裂纹。4、零件不管是厚度还是布局一定要合理，防止在降低温度的时候出现形状的改变，或者是防止零件面出现纹路。5、加工零件的原材料一定要合理，这样一来进行铸造的时候才比较方便。2.4.2 毛坯形状、尺寸确定的要求对毛坯的构造，外形，大小进行设计，要注意下面几个方面： 1、每一个要进行生产的面形状都不能复杂。2、在加工时候的工艺基准跟设计基准一定要一样。3、在对零件进行安装，夹紧，生产，还有检验的时候都要方便。4、构造因素必须要一致，在加工的时候用的机器是一般的，用的刀具是标准的刀具。在将毛坯定下来的时候，成本要注意，尽管毛坯的构造跟要加工的产品差不多，这样可以将加工余量降低一些，那么材料在使用的时候就比较充分了，这样一来零件的造价也就没有那么高了，不过有一点在毛坯进行生产的时候难度比较大，所以生产零件使用的机器肯定是比较好的，比较贵的，这样一来加工成本也就变大了。所以，毛坯是哪一种，大小是多少，是什么样子等等，这些在确定的时候，要将产品的成本考虑进去，生产出来的零件在用起来才能符合要求。定下来毛坯的类型，外形，还有大小之后，一定要按照这些将毛坯图纸都画出来。这个零件的原材料是45号钢，因为机床在工作的时候冲击是非常大的，这个工件的构造不复杂，生产数量是大量，所以毛坯加工的时候用的是精密铸造。毛坯的具体结构在图纸2-1：图2-1 柱塞泵泵体毛坯图2.5 机床、夹具、刀具及量具的确定1、铣削加工（1）设备：X6132立式铣床；（2）夹具：专用夹具；（2）刀具：端面铣刀；（3）量具：游标卡尺。2、钻削加工（1）设备：Z3040摇臂钻床；（2）夹具：专用夹具；（2）刀具：麻花钻、平头钻、丝锥钻；（3）量具：游标卡尺、螺纹量规。2.6 零件加工余量的确定工序1、铸造；工序2、热处理，时效处理；工序3、铣削尺寸60上端面1、加工余量对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取余量3mm。2、工序尺寸对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取工序尺寸63mm。工序4、铣削尺寸63左端面；1、加工余量对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取余量3mm。2、工序尺寸对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取工序尺寸33mm（见毛坯图俯视图）。工序5、铣削俯视图后方20端面；1、加工余量对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取余量3mm。2、工序尺寸对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取工序尺寸36mm（见毛坯图俯视图）。工序6、铣削俯视图右方20端面；1、加工余量对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取余量3mm。2、工序尺寸对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取工序尺寸69mm（见毛坯图主视图）。工序7、钻M33螺纹孔；1、加工余量对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取单边余量4mm。2、工序尺寸对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取工序尺寸25mm。工序8、钻20平头孔；1、加工余量对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取单边余量10mm。2、工序尺寸对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取工序尺寸20-0=20mm。工序9、钻俯视图后方M14X1.5-7H螺纹孔；1、加工余量对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取单边余量7mm。2、工序尺寸对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取工序尺寸M14-0=M14mm。工序10、钻俯视图右方M14X1.5-7H螺纹孔；1、加工余量对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取单边余量7mm。2、工序尺寸对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取工序尺寸M14-0=M14mm。工序11、钻2XM10-7H螺纹孔；1、加工余量对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取单边余量5mm。2、工序尺寸对切削手册加工用量完全掌握的基础上，取工序尺寸M10-0=M10mm。工序12、清洗；工序13、终检；工序14、入库。2.7 切削用量及时间定额的计算工序1、铸造；工序2、热处理；工序3、铣削：工步1：粗铣尺寸60上端面；1、被吃刀量2mm；2、进给量f=0.15mm/r。3、切削速度取=80m/min。，n=300r/min，得4、基本时间公式：式中：l=53，则5、辅助时间公式： 式中：，则工步2：半精铣尺寸60上端面；1、被吃刀量0.75mm；2、进给量fz=0.25mm/r。3、切削速度取=95m/min。，n=375r/min，得4、基本时间公式： 式中：l=53，则5、辅助时间公式： 式中：，则工步3：精铣尺寸60上端面；1、被吃刀量0.25mm；2、进给量fz=0.35mm/r。3、切削速度取=105m/min。，n=375r/min，得4、基本时间公式：式中：l=53，则5、辅助时间公式： 式中：，则工序4、铣削尺寸63左端面；1、被吃刀量3mm；2、进给量f=0.15mm/r。3、切削速度取=80m/min。，n=300r/min，得4、基本时间公式：式中：l=76，则5、辅助时间公式：式中：，则工序5、铣削：工步1：粗铣俯视图后方20端面；1、被吃刀量2.5mm；2、进给量f=0.15mm/r。3、切削速度取=80m/min。，n=300r/min，得4、基本时间公式：式中：l=20，则5、辅助时间公式：式中：，则工步2：半精铣俯视图后方20端面；1、被吃刀量0.5mm；2、进给量fz=0.25mm/r。3、切削速度取=95m/min。，n=375r/min，得4、基本时间公式：式中：l=20，则5、辅助时间公式：式中：，则工序6、铣削：工步1：粗铣俯视图右方20端面；1、被吃刀量2.5mm；2、进给量f=0.15mm/r。3、切削速度取=80m/min。，n=300r/min，得4、基本时间公式： 式中：l=20，则5、辅助时间公式： 式中：，则工步2：半精铣俯视图右方20端面；1、被吃刀量0.5mm；2、进给量fz=0.25mm/r。3、切削速度取=95m/min。，n=375r/min，得4、基本时间公式： 式中：l=20，则5、辅助时间公式： 式中：，则工序7、钻削：工步1：钻M33螺纹孔底孔；1、麻花钻参数：。2、进给量3、切削速度取。，取；10.1m/min.4、基本时间公式： 式中：l=15，则5、辅助时间公式： 式中：，则工步2：钻M33螺纹孔；1、丝锥钻参数：。2、进给量3、切削速度取。，取；15.9m/min.4、基本时间公式：式中：l=15，则5、辅助时间公式： 式中：，则工序8、钻削：工步1：钻20平头孔；1、平头钻参数：。2、进给量3、切削速度取。，取；10.1m/min.4、基本时间公式：式中：l=3，则5、辅助时间公式： 式中：，则工步2：扩20平头孔；1、平头钻参数：。2、进给量3、切削速度取。，取；16.8m/min.4、基本时间公式： 式中：l=3，则5、辅助时间公式： 式中：，则工序9、钻削：工步1：钻俯视图后方M14X1.5-7H螺纹孔底孔；1、麻花钻参数：。2、进给量3、切削速度取。，取；8.4m/min.4、基本时间公式： 式中：l=16，则5、辅助时间公式： 式中：，则工步2：钻俯视图后方M14X1.5-7H螺纹孔；1、丝锥钻参数：。2、进给量3、切削速度取。，取；14.6m/min.4、基本时间公式：式中：l=16，则5、辅助时间公式： 式中：，则工序10、钻削：工步1：钻俯视图右方M14X1.5-7H螺纹孔底孔；1、麻花钻参数：。2、进给量3、切削速度取。，取；8.4m/min.4、基本时间公式：式中：l=16，则5、辅助时间公式： 式中：，则工步2：钻俯视图右方M14X1.5-7H螺纹孔；1、丝锥钻参数：。2、进给量3、切削速度取。，取；14.6m/min.4、基本时间公式： 式中：l=16，则5、辅助时间公式： 式中：，则工序11、钻削：工步1：钻2XM10-7H螺纹孔底孔；1、麻花钻参数：。2、进给量3、切削速度取。，取；8.3m/min.4、基本时间公式： 式中：l=13，则5、辅助时间公式：式中：，则工步2：钻2XM10-7H螺纹孔；1、丝锥钻参数：。2、进给量3、切削速度取。，取；14.6m/min.4、基本时间公式： 式中：l=13，则5、辅助时间公式： 式中：，则3 专用夹具设计3.1 机床夹具的介绍在1787年的时候夹具出现了，从那个时候发展到现在有三个阶段。第一阶段：夹具跟人结合起来，工业最初发展的时候，加工精度是非常低的，加工出来的产品质量跟工人的经验还有技术有很大的关系，夹具并没有起到关键性的作用；第二阶段：工业行业发展的很快，机床，车辆，等等发展的都很快，夹具的种类越来越多，定位，夹紧，导向零部件的结构也更加的完善，在加工的时候，夹具越来越重要；第三阶段：也就是最近这些年科技还有生产力发展的很快，在生产中夹具是非常重要的，在这个时代夹具跟机床的联系越来越密切。现代化的生产，产品种类越来越多，并且竞争也越来越激烈，每年生产的零件中，有百分之八十五都是各种类型的，现在很多加工单位使用的都是以前的专用夹具，在加工单位里面专用夹具有一万三到一万五千个。另外，加工单位生产类型非常多的，只要过四年，专用夹具就进行一次更新，不过这些夹具的损耗却没有多大，基本上还是新的，尤其是现在开发出来更加先进的加工办法，所以现在生产数量比较少的工作效率跟生产数量非常多的工作效率差不错。3.2 问题的提出本夹具主要用来钻2XM10-7H螺纹孔，生产的时候对于孔大小的要求进行确保，另外，在这个工序里面，要注意怎么将劳动生产率提高，怎么将工人的劳动强度变低。3.3 选择定位方案和定位元件1、选择定位方案（1）利用60上端面和夹具体50凸台端面定位，限制3个自由度。（2）利用63右端面和夹具体20凸台端面定位，限制2个自由度。（3）利用33后端面和定位座20凸台端面定位，限制1个自由度。本次设计采用“3个面”定位。夹具上其他零件采用“一面两销”定位。2、选择定位元件（1）夹具体、定位座。（2）夹具上其他零件，采用圆柱销和菱形销。图3-1为夹具三维及装配图。图3-1 夹具三维及装配图3.4 选择夹紧方案和夹紧元件1、选择夹紧方案（1）利用钻模板、方头螺栓、夹紧盘，进行上下方向夹紧。（2）利用夹紧座、方头螺栓、夹紧盘，进行前后方向夹紧。（3）夹具上其他零件采用对角线上下夹紧。2、选择夹紧元件（1）钻模板、夹紧座、方头螺栓、夹紧盘。（2）夹具上其他零件的夹紧元件：内六角螺栓。3.5 夹具体的设计设计夹具的时候，要达到下面几点要求：1、对产品的加工要求能够满足加工产品的质量要能够满足需求，要想质量有所保障，那么就要将定位基准，定位方法还有定位元件都要选择对，有需要的时候还要分析一下误差。2、要将生产率提高，将成本变低它的结构必须要是效率高，速度快，这样辅助时间也就没有多长，生产率自然就变高了，并且使用的零部件尽量使用标准件，还有标准结构，结构不能复杂，加工起来简单，这样夹具的造价也就没有那么高。3、使用起来要方便，不耗力气，并且安全性要高客观条件允许的话，并且造价还不高，夹紧装置尽量用气动，液压这些方式，这样一来工人的强度就没有那么大。操作的地方要符合操作习惯，并且安全性高。4、排屑要方便在设计里面，排屑是一个关键问题。切屑都在夹具里面聚集，对于工件的准确定位有很大的影响；切屑的热量是飞航大的，这样一来必然会出现形状的改变，产品质量就没有那么好了；将切屑消除掉要耗费一段时间。5、装在机床上的时候稳定，并且可靠性高。在满足上面使用要求的基础上，本次夹具制造形式选择铸造，材料选择HT200具体三维造型及零件图见图3-2。图3-2 夹具体三维和零件图3.6 导向装置选择本工序2XM10-7H螺纹底孔加工的精度不高，只需要保证Ra6.3um就可以，采用8麻花钻进行加工就可以。通过比较和权衡，选快换钻套做导向元件。3.7 切削力计算钻削力公式：其中P钻削力；D钻头直径，8mm；S进给量，0.1mm；HB布氏硬度，取240HBS。3.8 夹紧力计算。其中：为基本安全系数，取1.5；为加工性质系数，取1.1；为刀具钝化系数，取1.1；为继续切削系数，取1.1；为夹紧力稳定系数，取1.3；为夹紧位置系数，取1.0。所以=2.6实际夹紧力应为：。其中及为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，所以取预
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