托盘类零件的工艺工装设计-毕业设计

毕业设计（论文）

题 目 托盘类零件的工艺工装设计

院 （系） 机械与动力工程学院 专业班级 热动普2010-03 学生姓名 学号 指导教师 职称 副教授 评阅教师 职称

201_年 6 月 6 日

注 意 事 项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画 3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 3）其它

学生毕业设计（论文）原创性声明

本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

毕业设计（论文）作者（签字）：

年 月 日

摘要

摘 要

通过分析了托架后，在现有的条件下经过分析和总结之后，在制定多个工艺方案中选出最理想的一个方案。工艺规程是指导生产的重要技术文件，实际生产必须按照工艺规程规定的加工方法和加工顺序进行。设计中应充分考虑各工序的顺序，提高工作效率，提高模具寿命和降低制造成本。制定工艺规程应在一定的生产条件下，用最小的劳动量和最低的生产成本，在规定的期间内，加工出符合图样及技术要求的合格零件。

用工艺规程编制零件时，设计出了相应的夹具,量具和刀具。把夹具的结构合理的设计出来。在设计夹具的结构方案时，在定位、夹紧等各个部分的结构以及总体布局等方面的几个不同方案中，经过分析比较，确定合理的方案，最后绘制出夹具总图。然后再根据需要制作出了量具和刀具。通过分析该零件的加工工艺设计出两种夹具的设计方案， 然后在比较两种方案在实际中的可行性， 选择结构简单、夹具零件加工方便、生产成本较低的方案。通过本论文我掌握了托盘设计的基本的技能，懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了托盘的基本结构，提高了自身的计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了很大的提高。

关键词：工艺规程 夹具 机械制造

Ⅰ

ABSTRACT

ABSTRACT

Through the analysis of the bracket under the existing conditions , after a summary and

analysis through to elect one of the best programs in the specified technology programs. Guide the production process planning is an important technical documents, the actual production process must be conducted in accordance with the methods and rules of order processing order process . Planning process of production should be under certain conditions , with minimal labor and the lowest production costs , within the period prescribed , reliable design and technology to meet the processing requirements of the parts.

Parts with process planning , the design of the corresponding fixture, measuring and cutting tools. The rational structure designed fixture . The program structure in the design of the fixture , the structure of several different programs in the various parts of the overall layout and positioning of the clamp , etc. , through analysis and comparison, to determine a reasonable solution , the final total draw the clamp Fig . Then make a necessary measuring and cutting tools . By analyzing the parts of the design process of the two fixture design, and then compare the two programs feasibility in practice , choose simple structure, easy fixture parts processing , low production cost solution .

Keywords：Process planning；Fixture；Machinery Manufacturing

Ⅱ

目录

目 录

摘 要 ................................................................... Ⅰ ABSTRACT ................................................................. Ⅱ 1 绪论 ................................................... 错误！未定义书签。 2.零件的分析 .............................................................. 2

2.1零件的作用 ......................................................... 2 2.2 零件的工艺分析 .................................................... 2 3.工艺规程设计 ............................................................ 4

3.1确定毛坯的制造形式 ................................................. 4 3.2定位基准的选择 ..................................................... 4 3.3制定工艺路线 ....................................................... 4 3.4零件各表面加工顺序的确定 ........................................... 7 3.5机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 ............................. 8 3.6确定切削用量及基本工时 ............................................ 11 4.夹具设计 ............................................................... 30

4.1钻孔夹具设计 ...................................................... 30 4.2 铣槽夹具设计 ..................................................... 33 5.结束语 ................................................................. 35 参考文献 ................................................................. 36

绪论

1.绪论

机械制造毕业设计涉及的内容比较多，它是基础课技术课以及专业课的综合，是在学完包括机械制造技术基础和机械制造工艺学在内的所有专业课，并完成毕业实习以后进行的一次更重要的实战训练，是我们对所有课程的一次深入的综合性的总复习。因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。

本次毕业设计使我们能综合运用机械制造的基本理论并结合实践中学到的技能知识，独立地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和图表等技术资料以及编写技术文件等基本技能的一次实践机会。

经过这次毕业设计的训练，我们应该能达到以下目的：

⑴ 培养我们运用机械制造及有关课程（工程材料、机械设计、互换性与技术测量，机械原理、机械制图和机床夹具设计等）知识的能力，结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。

⑵ 能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。

⑶ 培养我们熟悉并运用有关手册、规范和图表等技术资料的能力。 ⑷ 进一步培养我们识图、制图和编写技术文件等基本技能。

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零件的分析

2.零件的分析

2.1.零件的作用

题目所给定的零件为一托盘，托盘中间的?110和?122的锥孔用于与轴相配合，托盘端面上两道深36mm宽50mm的槽用于承载两个箱体的导轨，端面上28个M6的螺纹孔就是用于装配箱体的导轨。 2.2.零件的工艺分析

均布深30

零件图

专用夹具的托盘共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下： ⒈以?110孔为中心的加工表面

?0.054这一组加工表面包括：?110?0.027mm的孔及其倒角，?1220的锥孔，锥度1：

5，零件的两个侧面。

⒉以端面为基准的加工表面

这一组加工表面包括：上下表面加工，两个深36宽50的槽，端面上二十八个M6螺纹孔，四个深30mm的M12螺纹孔，槽内四个?25通孔，四个深20mm的M8螺纹

2

零件的分析 孔，三个深30mm的M12螺纹孔。

这两组加工表面之间有着一定的位置关系，主要是：

?0.054⒈?1220锥孔中心线与上端面的垂直度公差为0.04mm;

?0.054⒉?1220锥孔中心线与?110?0.027孔的中心线的同轴度为0.02mm;

⒊上下表面的平行度为0.04mm。

由以上分析可知，对于这两组加工表面而言，可以先加工其中一组表面，然后借助于专用夹具加工另一组表面，并且保证它们之间的位置精度要求。

3

工艺规程设计

3.工艺规程设计

3.1.确定毛坯的制造形式

零件材料为HT200灰铸铁，该零件为盘类零件，其主要用途是承载放在其上面的两个箱体，并没有经常承受渐变载荷或者是冲击力载荷，因此选用铸造的方式就可以达到要求了。由于零件年产量为18339件，达到了大批生产水平，而且零件的轮廓尺寸不大，故可采用砂型铸造成型。这从提高生产率、保证加工精度上考虑，也是应该的。

3.2.定位基准的选择

粗基准（用毛坯上未经加工的表面作为定位基准）：

1.用不加工表面作为粗基准，以保证不加工表面相对于加工表面有较高的位置精度，当工件上有几个不加工表面时，应选其中与加工表面相对位置精度要求较高的不加工表面作为粗基准

2.应选择重要表面作为粗基准，且保证各加工表面都有足够的加工余量 3.应选择平整光洁的表面作为粗基准，以使工件定位夹紧可靠 4.粗基准一般不得重复使用

精基准（用加工过的表面作为定位基准）

1.基准重合原则，即用设计基准作为定位基准，以免产生基准不重合误差 2.基准统一原则，以免产生基准转换误差 3.互为基准，反复加工的原则

4.应遵循自为基准原则，即当精加工或光整加工工序要求加工余量小而均匀时，常以加工表面自身为精基准

5.应选择定位准确，夹紧可靠的表面作为精基准 辅助基准：

当难以用工件上本身的表面作为定位基准时，可在工件上特意制作出供定位用的表面，或把工件原有表面提高加工精度作为定位基准

3.3.制订工艺路线

零件加工工艺路线的拟定是制定工艺过程总体布局的非常关键的一步，其主要任务是选择定位基准，选择各个表面的加工方法和加工方案，确定各个表面的加工顺序以及整个

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工艺规程设计 工艺过程中工序数目的多少等。

1. 工艺路线方案一 工序1. 铸造。 工序2. 人工时效处理。 工序3. 粗车下端面。

工序4. 粗车、半精车、精车上端面。 工序5. 半精车、精车下端面。

工序6. 粗镗、半精镗、精镗?110?0.027孔。

?0.054工序7. 粗镗、半精镗、精镗?1220的锥孔，RC1/5。

工序8. 粗铣、半精铣两侧面。

工序9. 钻、扩4??25通孔，钻、扩2??40通孔，钻4?M8的螺纹孔?6.8。 工序10. 钻4?M12螺纹孔?10.20，钻28?M6螺纹孔?5.2。 工序11. 钻3?M12螺纹孔?10.20。 工序12. 攻螺纹4?M12。

工序13. 攻螺纹4?M8，攻螺纹28?M6。 工序14. 攻螺纹3?M12。 工序15. 去毛刺。 2．工艺路线方案二 工序1. 铸造。 工序2. 人工时效处理。

工序3. 粗车上端面，保证尺寸88.4?0.11。 工序4. 粗车下端面，保证尺寸83.4?0.11。

工序5. 粗镗孔，尺寸?107?0.18，粗镗RC1/5锥度的锥孔。 工序6. 粗铣，半精铣两侧槽，槽深36，宽50。 工序7. 热处理，去应力退火。

工序8. 钻、扩4??25通孔，钻、扩2??40通孔。

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工艺规程设计 工序9. 钻4?M8的螺纹孔?6.8。

工序10. 半精车，精车上端面，尺寸81.7?0.015。 工序11. 半精车，精车下端面，尺寸80?0.015。

?0.054工序12. 半精镗，精镗孔?110?0.027，半精镗，精镗锥孔?1220。

工序13. 铣两侧面。

工序14. 钻4?M12螺纹孔?10.20。 工序15. 钻28?M6螺纹孔?5.2。 工序16. 钻3?M12螺纹孔?10.20。 工序17. 钻3??12孔。 工序18. 攻螺纹4?M12。 工序19. 攻螺纹4?M8。 工序20. 攻螺纹28?M6。 工序21. 攻螺纹3?M12。 工序22. 去毛刺。 3．工艺方案的比较与分析

上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先以上下表面互为基准，粗加工，精加工出上下两个表面，然后再以已经加工好的上端面为基准加工其他的孔和面，而方案二则不同，是先以上下表面互为基准，粗加工一次，然后以粗加工过的M面为粗精准，粗加工其他孔和两侧的槽，然后经过一次热处理消除加工槽时产生的应力集中问题，热处理之后在精加工上下面，这样保证加工槽时产生的应力变化不会影响到上下面的精度。两种方案相比较可以看出，第二中方案中考虑到了加工槽时的应力变化问题。另外，第二种方案中在加工螺纹孔时是一种类型的孔就一道工序，没有考虑到几种类型的孔在同一表面上的具体情况，第一种方案中把几种类型的孔几种在一道工序中加工，这样可以避免装夹带来的位置误差。两种方案各有所长，也各有其短，综合两种方案，取长补短，确定最终的加工路线如下：

工序1. 铸造。 工序2. 人工时效处理。

工序3. 粗车上端面，保证尺寸88.4?0.11。

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工艺规程设计 工序4. 粗车下端面，保证尺寸83.4?0.11。

工序5. 粗镗孔，尺寸?107?0.18，粗镗RC1/5锥度的锥孔。 工序6. 粗铣，半精铣两侧槽，槽深36，宽50。 工序7. 热处理，去应力退火。

工序8. 钻、扩4??25通孔，钻、扩2??40通孔，钻4?M8的螺纹孔?6.8。 工序9. 半精车，精车上端面，尺寸81.7?0.015。 工序10. 半精车，精车下端面，尺寸80?0.015。

?0.054工序11. 半精镗，精镗孔?110?0.027，半精镗，精镗锥孔?1220。

工序12. 铣两侧面。

工序13. 钻4?M12螺纹孔?10.20，钻28?M6螺纹孔?5.2。 工序14. 钻3?M12螺纹孔?10.20。 工序15. 攻螺纹4?M12。

工序16. 攻螺纹4?M8，攻螺纹28?M6。 工序17. 攻螺纹3?M12。 工序18. 去毛刺。

3.4零件各表面加工顺序的确定

在选定零件各表面加工时使用的定位基准和表面的加工方法后，即可划分加工阶段，确定各表面的加工顺序。

1.加工阶段的划分

机械加工工艺过程一般可分为粗加工，半精加工和精加工三个阶段，当有些零件表面要求有很高的精度和很小的表面粗糙度时，需增加光整加工阶段。在拟定零件的工艺路线时，一般应遵循划分加工阶段这一原则，但具体运用时又要灵活掌握，不能绝对化。例如，对于一些毛坯质量高，加工余量少，加工精度要求较低而刚性又较好的零件，则不必划分阶段。又如，对于一些刚性好的重型零件，由于装夹调运费工费时，往往不划分阶段，而在一次安装中完成表面的粗，精加工。

2.加工顺序的安排

安排机械加工顺序时，应该遵循先粗后精、先主后次、先基面后其它的原则。对于箱体、

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工艺规程设计 支架类零件，应该遵循先面后孔的加工原则，即先加工平面，后加工孔。安排加工顺序还要考虑到车间设备的布置情况。当设备呈机群式布置（把相同类型机床布置在同一区域）时，应尽量把相同工种的工序安排在一起，避免工件在车间内往返流动。当机械加工顺序确定后，再在其中合理地安排热处理工序、检验工序和其他辅助工序。

3.热处理工序的安排

热处理工序在工艺路线中的位置，主要取决于热处理的目的。

（1）为了改善工件材料力学性能和切削加工性能的热处理（正火、退火、调质）应安排在粗加工前后。

（2）为了消除工件内应力的热处理（如时效处理），安排在粗加工以后，精加工以前；对于结构复杂的零件，应在粗加工前、后都要进行时效处理；对于要求很高的零件应安排多次时效处理。

（3）为了提高工件表面硬度的淬火处理，一般安排在半精加工之后，磨削等精加工之前。

（4）氮化，氰化等热处理工序根据零件的加工要求一般安排在精磨之后进行。

4.检验工序的安排

（1）粗加工全部结束以后，精加工开始以前 （2）零件从一个车间转到另一个车间前后 （3）重要工序之后 （4）零件加工全部结束之后 5.其它辅助工序的安排

其它辅助工序主要有划线、清洗、防锈、表面处理、去毛刺等。它们一般可作如下安排 （1）划线工序一般安排在机械加工前

（2）油漆工序主要用于铸造的箱体，床身等基础零件，在内、外表面粗加工及时效处理后，即可安排清理型砂、毛刺，然后涂底漆。

（3）去毛刺、倒棱工序安排在机械加工完成后。特别是经过铣削或刨削加工的工件。 （4）发蓝、发黑及表面涂镀等表面处理工序，一般安排在工艺过程的最后进行。 （5）在零件精加工或光整加工之后，最终检验前应安排清洗工序，在零件成品入库前要安排清洗上油工序。

3.5.机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定

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工艺规程设计 专用机床托盘零件材料为HT200灰铸铁，硬度为190～210HBS，毛坯重量约为120kg,生产类型为中批量生产，采用砂型铸造毛坯。

根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸如下：

1.上下表面：在托盘零件上其上下表面尺寸为80?0.015mm，表面粗糙度值要求为

Ra1.6。查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手册》），需要粗加工、半

精加工和精加工。上下表面粗加工余量Z取5mm,半精加工余量Z取1.2mm，精加工余量Z取0.5mm，毛坯尺寸为93.4?2mm

?0.0542．?110?0.027孔和?122锥孔：在托盘零件上其尺寸分别为?110?0.027和0?0.054，锥孔的锥度为RC1/5，表面粗糙度值要求为Ra1.6。查《工艺手册》需要粗?1220镗、半精镗和精镗加工。?110?0.027孔粗加工余量2Z=9mm,半精加工余量2Z=2mm，精

?0.054加工余量2Z=0.5mm，毛坯尺寸为?99?2mm，?1220锥孔，锥度为RC1/5粗加工余量

2Z=9mm,半精加工余量2Z=2mm，精加工余量2Z=0.5mm，毛坯尺寸为?111?2mm。

3．两侧槽：在托盘零件图上，槽深为36mm，槽宽为50mm，槽底面的粗糙度值要求为Ra3.2，槽侧面的粗糙度值为Ra12.5，查《工艺手册》，需要粗车和半精车，粗车槽底的余量Z=4mm，粗车侧面的余量2Z=6mm，半精加工槽底的余量Z=1mm，半精加工侧槽的余量2Z=1mm.毛坯尺寸为深31mm，宽43mm。

4．两侧面：在零件图上，侧面尺寸为452mm,侧面的粗糙度值为Ra6.3，铣侧面，加工余量为2Z=8mm，毛坯尺寸为460mm。

5．4??25通孔：保证孔内壁的粗糙度为Ra12.5，参照《工艺手册》确定工序尺寸及余量：

钻孔：?23mm

扩孔：?25mm 2Z=2mm

6．螺纹孔：4?M8螺纹孔?6.8mm，28?M6螺纹孔?5.2mm，4?M12螺纹孔

?10.2mm，3?M12螺纹孔?10.2mm。

由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此所规定的加工余量

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工艺规程设计 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及最小加工余量之分。

由于本设计规定的零件为中批生产，应该采用调整法加工，因此在计算最大、最小加工余量时，应该调整法加工方式予以确定。

上下端面尺寸加工余量和工序间余量及公差分布图：

毛坯名义尺寸80+2x（5+1.2+0.5）=93.4最大余量83.480.580最大余量最小余量最大余量最小余量最小余量精车半精车粗车+0.11-0.015+0.015+0.043-0.11-0.043-22上下端面工序间尺寸公差分布图由图可知： 毛坯名义尺寸：

80?2?(5?1.2?0.5)?93.4mm

毛坯最大尺寸：

93.4?2?95.4mm

毛坯最小尺寸：

93.4?2?91.4mm

上下面粗车后最大尺寸：

83.4?0.11?83.51mm

上下面粗车后最小尺寸：

83.4?0.11?83.29mm

上下面半精车后最大尺寸：

81..5?0.043?81.543mm

上下面半精车后最小尺寸：

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加工方向

工艺规程设计 81..5?0.043?81.457mm

上下面精车后尺寸与零件尺寸相符，即80?0.015mm 最后将上述计算的工序间尺寸及公差整理成表，如下： 铸造毛坯粗车二端面 上下端面 加工前尺寸 最 大 最 小 最 大 最 小 95.4 91.4 5 最大 最小 95.4 91.4 83.51 83.29 7.11 2.89 0.22 半精车精车二二端面 83.51 83.29 81.543 81.457 3.053 2.747 0.086 端面 81.543 81.457 80.015 79.925 0.618 0.442 0.03 加工后尺寸 加工余量（单边） 加工公差（单边） 2 加工余量计算表（mm）

3.6确定切削用量及基本工时

工序3.：以下端面为基准，粗车上端面，保证尺寸88.4?0.11。 1．加工条件

工件材料：HT200灰铸铁，砂型铸造。 加工要求：粗车上端面，保证尺寸88.4?0.11。 机床：C5116立式车床。

刀具：硬质合金端面车刀，刀片材料YT15，刀杆尺寸25?25mm2。（参考《金属加工工艺及工装设计》），切削液参考《金属机械加工工艺人员手册》表1-9-5选取乳化液作为冷却液。

2．计算切削用量

⑴ .进给量f 根据《切削用量简明手册》（第3版）（以下简称《简明手册》）表1.4，当刀杆尺寸为25mm×25mm，以及工件直径为554mm时

f?1.2~1.6mm/r取f?1.5mm/r ⑵．计算切削速度

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工艺规程设计 按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式（寿命选T=60min）。

Cvvc?mxvTapf即：

yvkv(m/min)

其中：Cv?242，xv?0.15，yv?0.35，m=0.2。修正系数kv见《切削手册》表1.28，

kMv?1.44，ksv?0.8，kkv?1.04，kkrv?0.81，kBv?0.97。

所以 vc?242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97

600.2?30.15?1.50.35=73.9（m/min）

⑶．确定机床主轴转速

ns?1000vc1000?73.9??42.3(r/min) ?dw??556按照机床说明书，与42.3r/min相近的机床转速为45r/min,故选择nw?45r/min。所以实际切削速度为v?78.6m/min。

⑷．切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。 被切削层长度：l?556?278(mm)， 2刀具切入长度：l1?2mm， 刀具切出长度：l2?0， 行程次数i：i?2 tm?l?l1?l2278?2i??2?8.3(min) nwf45?1.5工序4. 粗车下端面，保证尺寸83.4?0.11。 ⒈加工条件

工件材料：HT200灰铸铁，砂型铸造。 加工要求：粗车下端面，保证尺寸83.4?0.11。 机床：C5116立式车床。

刀具：硬质合金端面车刀，刀片材料YT15，刀杆尺寸25?25mm2。（参考《金属加

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工艺规程设计 工工艺及工装设计》），切削液参考《金属机械加工工艺人员手册》表1-9-5选取乳化液作为冷却液。

⒉ 计算切削用量

⑴ .进给量f 根据《切削用量简明手册》（第3版）（以下简称《简明手册》）表1.4，当刀杆尺寸为25mm×25mm，以及工件直径为554mm时

f?1.2~1.6mm/r取f?1.5mm/r ⑵．计算切削速度

按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式（寿命选T=60min）。

Cvvc?mxvTapf即：

yvkv(m/min)

其中：Cv?242，xv?0.15，yv?0.35，m=0.2。修正系数kv见《切削手册》表1.28，

kMv?1.44，ksv?0.8，kkv?1.04，kkrv?0.81，kBv?0.97。

所以 vc?242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97

600.2?30.15?1.50.35=73.9（m/min）

⑶．确定机床主轴转速

ns?1000vc1000?73.9??42.3(r/min) ?dw??556按照机床说明书，与42.3r/min相近的机床转速为45r/min,故选择nw?45r/min。所以实际切削速度为v?78.6m/min。

⑷．切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

l?556?278(mm)，l1?2mm，l2?0，i?2 2 tm?l?l1?l2278?2i??2?8.3(min) nwf45?1.5工序5. 粗镗孔，尺寸?107?0.18，粗镗RC1/5锥度的锥孔。 ⒈加工条件

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工艺规程设计 ?0.054加工要求：粗镗?107?0.18孔，粗镗?1220的锥孔

机床：C5116立式车床。

刀具：硬质合金镗刀, 镗刀材料：YT5。（参考《金属加工工艺及工装设计》），切削液参考《金属机械加工工艺人员手册》表1-9-5选取乳化液作为冷却液。

⒉计算切削用量 a）粗镗?107?0.18孔

⑴ .进给量f 根据《切削用量简明手册》（第3版）（以下简称《简明手册》）表1.4，当刀杆尺寸为25mm×25mm，以及工件直径为554mm时

f?1.2~1.6mm/r取f?1.5mm/r ⑵．计算切削速度

按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式： vc?242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97 0.20.150.3560?3?1.5=73.9（m/min）

⑶．确定机床主轴转速

ns?1000vc1000?73.9??42.3(r/min) ?dw??556按照机床说明书，与42.3r/min相近的机床转速为45r/min,故选择nw?45r/min。所以实际切削速度为v?78.6m/min。

⑷．切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

l?80(mm)，l1?2mm，l2?0，l3?0

tm?l?l1?l2?l380?2i??2?2.4(min)

nwf45?1.5?0.054b) 粗镗?1220的锥孔

⑴ .进给量f 根据《切削用量简明手册》（第3版）（以下简称《简明手册》）表1.4，工件直径为554mm时

f?1.2~1.6mm/r取f?1.5mm/r ⑵．计算切削速度

14

工艺规程设计 按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式： vc?242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97 0.20.150.3560?3?1.5=73.9（m/min）

⑶．确定机床主轴转速

ns?1000vc1000?73.9??42.3(r/min) ?dw??556按照机床说明书，与42.3r/min相近的机床转速为45r/min,故选择nw?45r/min。所以实际切削速度为v?78.6m/min。

⑷．切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

l?40(mm)，l1?2mm，l2?0，l3?0

tm?l?l1?l2?l340?2i??2?1.24(min)

nwf45?1.5工序6. 粗铣，半精铣两侧槽，槽深36mm，宽50mm。 ⒈加工条件

加工要求：粗铣，半精铣两侧槽。 机床：X2010C龙门铣床

刀具：硬质合金直齿三面刃铣刀，直径d0?360mm，切削液参考《金属机械加工工艺人员手册》表1-9-5选取乳化液作为冷却液。

⒉计算切削用量 a)粗铣两侧槽时

⑴．进给量：fz?0.12mm/齿（参考《金属切削手册》），则进给量

f?fz?Z?0.12?26?3.12mm/r。

⑵．切削速度：背吃刀量ap?4mm，则有：

vc?242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97 0.20.150.3560?4?3.12 =54.8(m/min) ⑶．确定机床主轴转速

15

工艺规程设计 ns?1000vc1000?54.8??48.8(r/min) ?dw??360按照机床说明书，与48.8r/min相近的机床转速为60r/min,故选择nw?60r/min。所以实际切削速度为v?67.8m/min。

⑷．切削工时计算：

l?550(mm)，l1?2mm，l2?0，i?1

tm?l?l1?l2550?2i??1?2.95(min) nwf60?3.12b)半精铣两侧槽时

⑴．进给量：fz?0.12mm/齿（参考《金属切削手册》），则进给量

f?fz?Z?0.12?26?3.12mm/r。

⑵．切削速度：背吃刀量ap?4mm，则有：

vc?242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97 0.20.150.3560?4?3.12 =54.8(m/min) ⑶．确定机床主轴转速

ns?1000vc1000?54.8??48.8(r/min) ?dw??360按照机床说明书，与48.8r/min相近的机床转速为60r/min,故选择nw?60r/min。所以实际切削速度为v?67.8m/min。

⑷．切削工时计算：

l?550(mm)，l1?2mm，l2?0，i?1

tm?l?l1?l2550?2i??1?2.95(min) nwf60?3.12工序8. 钻、扩4??25通孔，钻4?M8的螺纹孔?6.8。 ⒈钻、扩4??25通孔 ，钻、扩2??40通孔 机床：Z3025

16

工艺规程设计 刀具：硬质合金直柄麻花钻头。刀具材料：W18Cr4V。 ⑴．钻4??20孔

进给量f：根据《机械加工工艺手册》表2.4-52，取f?0.33mm/r 切削速度vc：参照《机械加工工艺手册》表2.4-53，取vc?0.36m/s 确定主轴转速n，由式（1.1）有：

n?1000v1000?0.36?60??344r/min，取n?315r/min ?d3.14?20实际切削速度v：v?切削工时计算：

?d0n1000?3.14?20?315?21.42m/min1000

被切削层长度l：l?39mm 刀具切入长度l1：

l1?D10ctgkr?(1~2)?ctg120??2?4.8mm?5mm 22刀具切出长度l2：l2?1~4mm 取l2?3mm 走刀次数为i=1

t1?l?l1?l239?5?3i??1?0.45minfn0.33?315

t?4?t1?4?0.45?1.8min⑵．扩4??25通孔

进给量f：根据《机械加工工艺手册》表2.4-52，取f?0.9mm/r 切削速度vc：参照《机械加工工艺手册》表2.4-53，取vc?0.37m/s 机床主轴转速n：

n?1000vc1000?0.37?60??282.8r/min，取n?315r/min ?d3.14?25实际切削速度v：v?切削工时计算：

?d0n1000?

3.14?25?315?0.41m/s1000?60

17

工艺规程设计 被切削层长度l：l?39mm 刀具切入长度l1：l1?D?d113?10ctgkr?(1~2)?ctg120??2?2.86mm?3mm 22刀具切出长度l2：l2?1~4mm 取l2?3mm 走刀次数为：i?1

t1?l?l1?l239?3?3??0.37min fn0.39?315t?4?t1?4?0.37?1.48min

⒉钻4?M8的螺纹孔?6.8

进给量f：根据《机械加工工艺手册》表2.4-39，f?0.22~0.28mm/r，取

f?0.25mm/r

切削速度vc：参照《机械加工工艺手册》表2.4-41，取vc?0.36m/s 机床主轴转速n：

n?1000vc1000?0.36?60??1011.6r/min，取n?1000r/min ?d03.14?6.8实际切削速度v：v?切削工时计算：

?d0n1000?3.14?6.8?1000?0.36m/s1000?60

被切削层长度l：l?20mm

刀具切入长度l1，由式（1.8）有：l1?刀具切出长度l2：l2?0 走刀次数：i?1

t1?l?l1?l220?1.5??0.09min fn0.25?1000D5.2ctgkr?(1~2)?ctg120??2?1.5mm 22t?4?t1?4?0.09?0.36min

工序9. 半精车，精车上端面，尺寸81.7?0.015。 ⒈加工条件

18

工艺规程设计 工件材料：HT200灰铸铁，砂型铸造。

加工要求：半精车，精车上端面，尺寸81.7?0.015。 机床：C5116立式车床。

刀具：硬质合金端面车刀，刀片材料YT15，刀杆尺寸25?25mm2。（参考《金属加工工艺及工装设计》），切削液参考《金属机械加工工艺人员手册》表1-9-5选取乳化液作为冷却液。

⒊ 计算切削用量 a)半精车M面时

⑴ .进给量f 根据《切削用量简明手册》（第3版）（以下简称《简明手册》）表1.4，当刀杆尺寸为25mm×25mm，以及工件直径为554mm时

f?1.2~1.6mm/r取f?1.5mm/r ⑵．计算切削速度

按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式（寿命选T=60min）。

Cvvc?mxvTapf即：

yvkv(m/min)

其中：Cv?242，xv?0.15，yv?0.35，m=0.2。修正系数kv见《切削手册》表1.28，

kMv?1.44，ksv?0.8，kkv?1.04，kkrv?0.81，kBv?0.97。

所以 vc?242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97

600.2?1.20.15?1.50.35=84.8（m/min）

⑶．确定机床主轴转速

ns?1000vc1000?84.8??48.57(r/min) ?dw??556按照机床说明书，与42.3r/min相近的机床转速为45r/min,故选择nw?45r/min。所以实际切削速度为v?78.6m/min。

⑷．切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

19

工艺规程设计 l?556?278(mm)，l1?2mm，l2?0，i?1 2tm?l?l1?l2278?2i??1?4.15(min) nwf45?1.5b)精车上端面时

⑴ .进给量f 根据《切削用量简明手册》（第3版）（以下简称《简明手册》）表1.4，当刀杆尺寸为25mm×25mm，以及工件直径为554mm时

f?1.2~1.6mm/r取f?1.5mm/r ⑵．计算切削速度

按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式：

vc?242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97 0.20.150.3560?0.5?1.5=96.7（m/min）

⑶．确定机床主轴转速

ns?1000vc1000?96.7??55.3(r/min) ?dw??556按照机床说明书，与42.3r/min相近的机床转速为60r/min,故选择nw?60r/min。所以实际切削速度为v?104.8m/min。

⑷．切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

l?556?278(mm)，l1?2mm，l2?0，i?1 2tm?l?l1?l2278?2i??1?3.1(min) nwf60?1.5工序10. 半精车，精车下端面，尺寸80?0.015。 ⒈加工条件

工件材料：HT200灰铸铁，砂型铸造。

加工要求：半精车，精车下端面，尺寸80?0.015。 机床：C5116立式车床。

刀具：硬质合金端面车刀，刀片材料YT15，刀杆尺寸25?25mm2。（参考《金属加工工艺及工装设计》），切削液参考《金属机械加工工艺人员手册》表1-9-5选取乳化液作为冷却液。

20

工艺规程设计 ⒋ 计算切削用量 a)半精车下端面时

⑴ .进给量f 根据《切削用量简明手册》（第3版）（以下简称《简明手册》）表1.4，当刀杆尺寸为25mm×25mm，以及工件直径为554mm时

f?1.2~1.6mm/r取f?1.5mm/r ⑵．计算切削速度

按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式（寿命选T=60min）。

Cvvc?mxvTapf即：

yvkv(m/min)

其中：Cv?242，xv?0.15，yv?0.35，m=0.2。修正系数kv见《切削手册》表1.28，

kMv?1.44，ksv?0.8，kkv?1.04，kkrv?0.81，kBv?0.97。

所以 vc?242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97 0.20.150.3560?1.2?1.5=84.8（m/min）

⑶．确定机床主轴转速

ns?1000vc1000?84.8??48.57(r/min) ?dw??556按照机床说明书，与42.3r/min相近的机床转速为45r/min,故选择nw?45r/min。所以实际切削速度为v?78.6m/min。

⑷．切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

l?556?278(mm)，l1?2mm，l2?0，i?1 2tm?l?l1?l2278?2i??1?4.15(min) nwf45?1.5b)精车M面时

⑵ .进给量f 根据《切削用量简明手册》（第3版）（以下简称《简明手册》）表1.4，当刀杆尺寸为25mm×25mm，以及工件直径为554mm时

f?1.2~1.6mm/r取f?1.5mm/r

21

工艺规程设计 ⑵．计算切削速度

按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式：

vc?242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97

600.2?0.50.15?1.50.35=96.7（m/min）

⑶．确定机床主轴转速

ns?1000vc1000?96.7??55.3(r/min) ?dw??556按照机床说明书，与42.3r/min相近的机床转速为60r/min,故选择nw?60r/min。所以实际切削速度为v?104.8m/min。

⑷．切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

l?556?278(mm)，l1?2mm，l2?0，i?1 2tm?l?l1?l2278?2i??1?3.1(min) nwf60?1.5?0.054工序11. 半精镗，精镗孔?110?0.027，半精镗，精镗锥孔?1220

⒈加工条件

?0.054加工要求：半精镗，精镗孔?110?0.027，半精镗，精镗锥孔?1220。

机床：C5116立式车床。

刀具：硬质合金镗刀, 镗刀材料：YT5。（参考《金属加工工艺及工装设计》），切削液参考《金属机械加工工艺人员手册》表1-9-5选取乳化液作为冷却液。

⒉计算切削用量 a）半精镗?110?0.027孔

⑴.进给量f 根据《切削用量简明手册》（第3版）（以下简称《简明手册》）表1.4，当刀杆尺寸为25mm×25mm，以及工件直径为554mm时

f?1.2~1.6mm/r取f?1.5mm/r ⑵．计算切削速度

按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式： vc?

242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97

600.2?10.15?1.50.3522

工艺规程设计 =87.2（m/min）

⑶．确定机床主轴转速

ns?1000vc1000?87.2??49.95(r/min) ?dw??556按照机床说明书，与49.95r/min相近的机床转速为45r/min,故选择nw?45r/min。所以实际切削速度为v?78.6m/min。

⑷．切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

l?40(mm)，l1?2mm，l2?0，i?1

tm?l?l1?l240?2i??1?0.62(min) nwf45?1.5b) 精镗?110?0.027孔

⑴ .进给量f 根据《切削用量简明手册》（第3版）（以下简称《简明手册》）表1.4，工件直径为554mm时

f?1.2~1.6mm/r取f?1.5mm/r ⑵．计算切削速度

按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式： vc?242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97 0.20.150.3560?0.25?1.5=107.3（m/min）

⑶．确定机床主轴转速

ns?1000vc1000?107.3??61.5(r/min) ?dw??556按照机床说明书，与61.5r/min相近的机床转速为60r/min,故选择nw?60r/min。所以实际切削速度为v?104.8m/min。

⑷．切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

l?40(mm)，l1?2mm，l2?0，i?2

tm?l?l1?l240?2i??2?0.9(min) nwf60?1.523

工艺规程设计 ?0.054c）半精镗锥孔?1220

⑴.进给量f 根据《切削用量简明手册》（第3版）（以下简称《简明手册》）表1.4，当刀杆尺寸为25mm×25mm，以及工件直径为554mm时

f?1.2~1.6mm/r取f?1.5mm/r ⑵．计算切削速度

按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式： vc?242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97

600.2?10.15?1.50.35=87.2（m/min）

⑶．确定机床主轴转速

ns?1000vc1000?87.2??49.95(r/min) ?dw??556按照机床说明书，与49.95r/min相近的机床转速为45r/min,故选择nw?45r/min。所以实际切削速度为v?78.6m/min。

⑷．切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

l?40(mm)，l1?2mm，l2?0，i?1

tm?l?l1?l240?2i??2?1.24(min) nwf45?1.5?0.054d) 精镗锥孔?1220

⑵ .进给量f 根据《切削用量简明手册》（第3版）（以下简称《简明手册》）表1.4，工件直径为554mm时

f?1.2~1.6mm/r取f?1.5mm/r ⑵．计算切削速度

按《切削手册》表1.27，切削速度的计算公式： vc?242?1.44?0.8?1.04?0.81?0.97 0.20.150.3560?0.25?1.5=107.3（m/min）

⑶．确定机床主轴转速

24

工艺规程设计 ns?1000vc1000?107.3??61.5(r/min) ?dw??556按照机床说明书，与61.5r/min相近的机床转速为60r/min,故选择nw?60r/min。所以实际切削速度为v?104.8m/min。

⑷．切削工时，按《工艺手册》表6.2-1。

l?40(mm)，l1?2mm，l2?0，i?2

tm?l?l1?l240?2i??2?0.9(min) nwf60?1.5工序12. 铣两侧面。

fz?0.08mm/齿（参考《切削手册》表3-3）

切削速度：参考有关手册，确定v?0.45m/s即27m/min。 采用高速钢镶齿三面刃铣刀，dw?225mm，齿数z=20。则

ns?1000v1000?27??38(r/min) ?225?225现采用XA6132卧式铣床，根据机床说明书（见《工艺手册》表4.2-39），取

nw?37.5r/min，故实际切削速度：

v??dwnw1000???225?37.51000?26.5(m/min)

当nw?37.5r/min时，工作台的每分钟进给量fm应为

fm?fzznw?0.08?20?37.5?60(mm/min)

查机床说明书，刚好有fm?60m/min，故直接选用该值。

切削工时计算：由于是粗铣，故整个铣刀刀盘不必铣过整个工件，铣刀的行程

l?l1?l2?500mm，则机动工时：

t?l?l1?l2500??8.3min fm60工序13. 钻4?M12螺纹孔?10.20，钻28?M6螺纹孔?5.2 ⒈钻4?M12的螺纹孔?10.20

25

工艺规程设计 进给量f：根据《机械加工工艺手册》表2.4-39，f?0.22~0.28mm/r，取

f?0.25mm/r

切削速度vc：参照《机械加工工艺手册》表2.4-41，取vc?0.36m/s 机床主轴转速n：

n?1000vc1000?0.36?60??674.4r/min，取n?630r/min ?d03.14?10.2实际切削速度v：v?切削工时计算：

?d0n1000?3.14?10.2?630?0.37m/s1000?60

被切削层长度l：l?30mm

刀具切入长度l1，由式（1.8）有：l1?刀具切出长度l2：l2?0 走刀次数：i?1

t1?l?l1?l230?1.5??0.2min fn0.25?630D5.2ctgkr?(1~2)?ctg120??2?1.5mm 22t?4?t1?4?0.2?0.8min

⒉钻28?M6的螺纹孔?5.2

进给量f：根据《机械加工工艺手册》表2.4-39，f?0.22~0.28mm/r，取

f?0.25mm/r

切削速度vc：参照《机械加工工艺手册》表2.4-41，取vc?0.36m/s 机床主轴转速n：

n?1000vc1000?0.36?60??1322.9r/min，取n?1000r/min ?d03.14?5.2实际切削速度v：v?切削工时计算：

?d0n1000?

3.14?5.2?1000?0.27m/s1000?60

26

工艺规程设计 被切削层长度l：l?15mm

刀具切入长度l1，由式（1.8）有：l1?刀具切出长度l2：l2?0 走刀次数：i?1

t1?l?l1?l215?1.5??0.07min fn0.25?1000D5.2ctgkr?(1~2)?ctg120??2?1.5mm 22t?28?t1?28?0.07?1.96min

工序14. 钻3?M12螺纹孔?10.20。 钻3?M12的螺纹孔?10.20

进给量f：根据《机械加工工艺手册》表2.4-39，f?0.22~0.28mm/r，取

f?0.25mm/r

切削速度vc：参照《机械加工工艺手册》表2.4-41，取vc?0.36m/s 机床主轴转速n：

n?1000vc1000?0.36?60??674.4r/min，取n?630r/min ?d03.14?10.2实际切削速度v：v?切削工时计算：

?d0n1000?3.14?10.2?630?0.37m/s1000?60

被切削层长度l：l?30mm

刀具切入长度l1，由式（1.8）有：l1?刀具切出长度l2：l2?0 走刀次数：i?1

t1?l?l1?l230?1.5??0.2min fn0.25?630D5.2ctgkr?(1~2)?ctg120??2?1.5mm 22t?4?t1?3?0.2?0.6min

工序15. 攻螺纹4?M12。

27

工艺规程设计 加工要求：攻螺纹4?M12 机床：S4012A

v?0.1m/s?6m/min

ns?238r/min

按机床选取：nw?195r/min，则v?4.9m/min。 机动工时：l?30mm ，l1?3mm，l2?3mm

t?l?l1?l230?3?3?4??4?0.74min nf195?1工序16. 攻螺纹4?M12，攻螺纹28?M6。

v?0.1m/s?6m/min

ns?238r/min

按机床选取：nw?195r/min，则v?4.9m/min 机动工时：

攻螺纹4?M12：l?30mm ，l1?3mm，l2?3mm

t?l?l1?l230?3?3?4??4?0.74min nf195?1攻螺纹28?M6：l?15mm ，l1?3mm，l2?3mm

t?l?l1?l215?3?3?4??28?3.02min nf195?1工序17. 攻螺纹3?M12。

v?0.1m/s?6m/min

ns?238r/min

按机床选取：nw?195r/min，则v?4.9m/min 机动工时：l?30mm ，l1?3mm，l2?3mm

28

工艺规程设计 t?l?l1?l230?3?3?3??3?0.55min nf195?1

29

夹具设计 4夹具设计

为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，在加工托盘零件时需要设计专用夹具。根据任务要求中的设计内容，需要设计加工工艺孔夹具及铣两侧槽夹具各一套。其中加工N面上28?M6的螺纹孔和4?M12的螺纹孔的夹具将用于Z3025摇臂钻床上，铣两侧槽夹具将用于X2010C的龙门铣床上。

4.1．钻孔夹具设计 ⒈提出问题

本夹具主要用来钻工N面上28?M6的螺纹孔和4?M12的螺纹孔，28?M6的螺纹孔之间有精确的位置要求，在加工孔时，中心孔?110?0.027已经加工完成，可以以中心孔的中心线为基准加工。在本道工序加工时，既要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，孔与孔之间的位置精度也是主要问题。

⒉夹具设计

⑴．定位基准的选择

本工序对所钻28?M6螺纹孔之间有精确的位置要求，由于需要加工的孔比较多，而且都在同一个平面内，所以采用盖板式钻模比较适合。为了使定位误差为零，选择

?110?0.027孔中心线为定位基准，限制4个自由度，同时选择内胀器自动定心夹具。再选择螺纹孔所在的N面作为定位基准，限制1个自由度。

⑵．切削力及夹紧力计算 a)当加工28?M6螺纹孔时：

查资料《机床夹具设计手册》表1?2?7可得：

切削力公式：Ff?412D1.2f0.75KP 式中 D?5.2mm f?0.25mm/r 查表1?2?8得：Kp?(HB0.6)?0.95 190即：Ff?1000.6(N)

30

夹具设计 实际所需夹紧力：《机床夹具设计手册》表1?2?11得：WK?Ff?K 安全系数K可按下式计算：

K?K0K1K2K3K4K5K6

式中：K0~K6为各种因素的安全系数查《机床夹具设计手册》表1?2?1 可得： K?1.2?1.2?1.0?1.2?1.3?1.0?1.0?2.25 所以： WK?K?Ff?2.25?1000.6?2251.5(N)

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。

取K?2.25，?1?0.16，?2?0.2

螺旋夹紧时产生的夹紧力，由式（2.9）有：：

W0?QL?(N)

?tg?1??ztg(???2)?5830式中《机床夹具设计手册》可查得：

???9.33 rz?5.675 ?1?90? ?2?9?50? ??1?36? 其中：L?140(mm) Q?80(N)

由《机床夹具设计手册》表1?2?26得：原动力计算公式： 由上述计算易得： W0??WK 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。 b)当加工4?M12螺纹孔时：

查资料《机床夹具设计手册》表1?2?7可得：

切削力公式：Ff?412D1.2f0.75KP 式中 D?10.2mm f?0.25mm/r 查表1?2?8得：Kp?(HB0.6)?0.95 190即：Ff?2245.9(N)

实际所需夹紧力：《机床夹具设计手册》表1?2?11得：WK?Ff?K 安全系数K可按下式计算：

31

夹具设计 K?K0K1K2K3K4K5K6

式中：K0~K6为各种因素的安全系数查《机床夹具设计手册》表1?2?1：

K?1.2?1.2?1.0?1.2?1.3?1.0?1.0?2.25

所以 WK?K?Ff?2.25?2245.9?5053.3(N)

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。

取K?2.25，?1?0.16，?2?0.2 螺旋夹紧时产生的夹紧力：

W0?QL?(N)

?tg?1??ztg(???2)?5830式中参数查《机床夹具设计手册》：

???9.33 rz?5.675 ?1?90? ?2?9?50? ??1?36? 其中：L?140(mm) Q?80(N)

由《机床夹具设计手册》表1?2?26得：原动力计算公式： 由上述计算易得： W0??WK 因此采用该夹紧机构工作是可靠的。 ⑶．定位误差分析

工件在夹具中定位产生的定位误差，其值一般应控制在工件的相应尺寸或位置公差的

11~，为此需要对每一项工序加工要求都要逐一进行判断。 35在零件图上28?M6螺纹孔中心线到基准孔中心线的距离尺寸l?104.9?0.05，在

夹具设计时确定工序尺寸l1?104.9?0.01。

查《机床夹具设计手册》可得：

①、定位误差：定位尺寸公差??0.2mm，在加工尺寸方向上的投影，这里的方向与加工方向一致。即：故?D.W?0.2mm

②、夹紧安装误差，对工序尺寸的影响均小。即： ?j?j?0 ③、磨损造成的加工误差：?j?M通常不超过0.005mm

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夹具设计 ④、夹具相对刀具位置误差：钻套孔之间的距离公差，按工件相应尺寸公差的五分之一取。即?D?A?0.06mm

误差总和：?j??w?0.265mm?0.5mm

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。 4.2．铣槽夹具设计 ⒈提出问题

本夹具主要用来粗铣、半精铣两侧槽，从零件图的尺寸标注知道，两侧槽的设计基准是中心孔的中心线。在加工侧槽前，中心孔已经粗加工过一次，而两侧槽的位置要求不是重点，可以选择中心孔的中心线为工艺基准加工侧槽。在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，而精度则不是主要问题。

⒉夹具设计

⑴．定位基准的选择

从零件图的尺寸标注知道，两侧槽的设计基准是中心孔的中心线。在加工侧槽前，中心孔已经粗加工过一次，而两侧槽的位置要求不是重点，可以选择中心孔的中心线为工艺基准，限制四个自由度，在以M面为基准，限制一个自由度，然后以一个侧面为基准，限制一个自由度。

⑵．切削力及夹紧力计算

刀具：硬质合金直齿三面刃铣刀，?360mm，z?26mm

xFuFCFapfzyFaezqFwFd0nF?(见《切削手册》表3.28)

其中：CF?294,ap?3.12，xF?1.0，fz?0.12，yF?0.72，ae?40mm（在加工面上测量的近似值），uF?0.86，d0?360mm，qF?0.86，wF?0

294?3.12?0.120.27?400.86?26?2033.3(N) 所以：F?0.86360当用两把刀铣削时，F实?2F?4066.7(N) 查《金属切削刀具》表1-2可得：

.4(N) 水平切削力 ：FH?1.1F实?4473

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夹具设计 (N)垂直分力：FV?0.3F实?1220

在计算切削力时，必须把安全系数考虑在内。安全系数K?K1K2K3K4。 其中：

K1K2

为基本安全系数1.5； 为加工性质系数1.1；

K3为刀具钝化系数1.1； K4

为断续切削系数1.1。

'F.4?8931.1(N) 所以 ?KFH?1.5?1.1?1.1?1.1?4473为了使其夹具结构简单、操作方便，选用手动螺旋夹紧机构。单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：

W0?QL??tg?1??ztg(???2)式中参数参考《机床夹具设计手册》可查得：

????0 ??2?19? ?2?9?50?

其中：L?100(mm) Q?250(N) 螺旋夹紧力：W0?19230.8(N) 易得：W0?WK

经过比较实际夹紧力远远大于要求的夹紧力，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。 ⑶．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。由于该工件体积大，工件材料易切削，切削力较大等特点。经过方案的认真分析和比较，选用了螺旋夹紧机构。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，支承钉和V形块采用可调节环节。以便随时根据情况进行调整。

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