机械制造技术课程设计-摇臂座加工工艺及钻扩铰16孔夹具设计

课程设计说明书题目： 摇臂座的机械加工工艺及夹具设计 学 生 姓 名： 学 号： 班 级： 专业（全称）： 机械设计制造及其自动化指 导 教 师： 2016年 6月摇臂座的机械加工工艺及夹具设计摘 要本文首先介绍了摇臂座的作用和工艺分析，其次确定毛坯尺寸，然后进行了工艺规程设计，最后进行夹具设计。此次设计是对摇臂座的加工工艺和夹具设计，其零件为铸件，具有体积小，零件结构简单的特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，其机构设计简单，方便且能满足要求。关键词：摇臂座，工艺分析 ，工艺规程设计 ，夹具设计全套图纸加扣301225058226Abstract This article introduces the role and process analysis of the valve rocker arm bearing support,followed by determining blank size, and then proceed to order the design process, the final fixture design. What will be disgned is The machining process and fixture design of the Valve Rocker Arm Bearing support,which has the chatacteristics of three abstrcat.its components for castings, with a small size, simple structure and the characteristics of parts,because the surface is easier than the easy processing, point of order in the development process, the surface on the first processing , and then to surface as a benchmark to other processing, including the processes used special fixture, and its design is simple, convenient and can meet the requirements.KEYWORDS: Valve rocker arm bearing support, process analysis, Process design, fixture design目录摘 要2Abstract31 绪论52 摇臂座的机械加工工艺规程设计62.1.零件的工艺分析及生产类型的确定62.1.1零件的作用62.1.2 零件的工艺分析72.1.3 确定零件的生产类型82.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图82.2.1 选择毛坯种类82.2.2确定毛坯尺寸及机械加工总余量92.2.3 设计毛坯图92.3 选择加工方法，制定工艺路线102.3.1 定位基准的选择102.3.2 零件的表面加工方法的选择102.3.3 确定工艺路线112.3.4 加工设备及工艺装备选择122.3.5工序间加工余量的确定122.3.6切削用量以及基本时间定额的确定133 夹具设计263.1问题的提出263.2夹具的设计263.2.1 定位基准的选择263.2.2定位误差分析273.2.3夹紧装置的设计283.2.4切削力及夹紧力的计算283.3 夹具装配图的绘制29总结30参考文献31致谢321 绪论本次设计是在我们学完了大学的全部基础课，技术基础课以及专业课之后而进行。此次的设计是对大学期间所学各课程及相关的应用绘图软件的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。其目的在于：1巩固我们在大学里所学的知识，也是对以前所学知识的综合性的检验；2加强我们查阅资料的能力，熟悉有关资料；3树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养我们的实际工作能力；4通过对摇臂座的机械制造工艺设计，使我们在机械制造工艺规程设计，工艺方案论证，机械加工余量计算，工艺尺寸的确定，编写技术文件及查阅技术文献等各个方面受到一次综合性的训练。初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。5.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，初步具备设计出高效，省力，经济合理并能保证加工质量的专用夹具的能力。6通过零件图，装配图绘制，使我们对于AutoCAD绘图软件的使用能得到进一步的提高。本次设计的主要内容为：首先运用AutoCAD软件绘制摇臂座的二维零件图，然后根据图纸的技术要求等确定生产类型，经分析本次设计大批量生产。其次进行工艺分析，确定毛坯类型和制造方法，摇臂座的材料为HT200，拟采用以铸造的形式进行毛坯的制造，并确定零件的机械加工工艺路线，完成机械加工工序设计，进行必要的经济分析。最后，对某道加工工序进行夹具装配图及主要零件图的设计。2 摇臂座的机械加工工艺规程设计2.1.零件的工艺分析及生产类型的确定2.1.1零件的作用本设计所设计的零件是柴油机中摇臂结合部的摇臂座，它是柴油机上气门控制系统的一个重要零件。直径为18mm的孔用来装配摇臂轴，轴的两端各安装一进、排气气门摇臂。直径为16mm的孔内装一个减压轴，用于降低汽缸内压力，便于启动柴油机。两孔间距56mm，可以保证减压轴在摇臂上打开气门，实现减压。两孔要求的表面粗糙度和位置精度较高，工作时会和轴相配合工作，起到支撑的作用，直径11的孔用M10的螺杆与汽缸盖相连，直径3的孔用来排油，各部分尺寸零件图中详细标注。图2.1 摇臂座零件图2.1.2 零件的工艺分析通过对摇臂座零件图的重新绘制，知原图样的视图正确、完整，尺寸、公差以及技术要求齐全。通过对零件图的详细审阅，该零件的基本工艺状况已经大致掌握。主要工艺状况如下叙述：零件的材料为HT200，灰铸铁的生产工艺简单，铸造性能优良，但是塑性较差、脆性较高、不适合磨削，而且加工面主要集中在平面加工和孔的加工。根据对零件图的分析，该零件需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求如下：1. R13外圆的上端面以及与此孔相通的通孔，粗糙度均为12.5；2. 36mm下端面，根据零件的总体加工特性，366mm为整个机械加工过程中主要的基准面，粗糙度为12.5，因此在制定加工方案的时候应当首先将此面加工出来；3. 外圆的前后端面，粗糙度为12.5；前后端面倒的角，粗糙度为12.5；以及的通孔，在这里由于通孔所要求的精度较高，因此该孔的的加工是一个难点，其所要求的表面粗糙度为1.64. 的前后端面，粗糙度为2.5；前后端面倒的角，粗糙度为12.5；以及的通孔，的通孔同样也是本零件加工一个比较重要的部分，观察零件图就可以知道，的孔要求的表面粗糙度和位置精度和的通孔一样都是比较高的，的通孔表面粗糙度为1.6，孔的轴线与36mm的地面的平行度为0.05； 通过上面零件的分析可知，下端面和上端面的表面粗糙度要求都不是很高，因此都不需要精加工来达到要求，而且这两个面也是整个加工工程中主要的定位基准面，因此可以粗加工或者半精加工出这两个面而达到精度要求，再以此作为基准采用专用夹具来对其他表面进行加工，并且能够更好的保证其他表面的位置精度要求。总的看来，该零件并没有复杂的加工曲面，属于较为简单的零件，所以根据各加工表面的技术要求采用常规的加工工艺均可保证，简单的工艺路线安排如下：将零件定位夹紧，加工出下端面以及上端面，并钻出的通孔，然后再以这先加工出来的几个表面为基准定位，加工出和的外圆端面，并钻出这两个精度要求比较高的孔。2.1.3 确定零件的生产类型 零件的生产类型是指企业（或车间、工段、班组、工作地等）生产专业化程度的分类，它对工艺规程的制订具有决定性的影响。生产类型一般可分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型，不同的生产类型由着完全不同的工艺特征。零件的生产类型是按零件的年生产纲领和产品特征来确定的。生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。年生产纲领是包括备品和废品在内的某产品年产量。零件的生产纲领N可按下式计算：根据上式就可以计算求得出零件的年生产纲领，再通过查表，就能确定该零件的生产类型。 根据本零件的设计要求，Q=10000台，m=1件/台，分别取备品率和废品率3%和0.5%，将数据代入生产纲领计算公式得出N=10351件/年，零件质量为0.27kg，根据机械制造技术基础课程设计指导教程3表1-3，表1-4可知该零件为轻型零件，本设计零件摇臂座的的生产类型为大批量生产。2.2 选择毛坯种类，绘制毛坯图2.2.1 选择毛坯种类零件材料为HT200，首先分析灰铸铁材料的性能，灰铸铁是一种脆性较高，硬度较低的材料，因此其铸造性能好，切削加工性能优越，故本零件毛坯可选择铸造的方法；其次，观察零件图知，本设计零件尺寸并不大，而且其形状也不复杂，属于简单零件，除了几个需要加工的表面以外，零件的其他表面粗糙度都是以不去除材料的方法获得，若要使其他不进行加工的表面达到较为理想的表面精度，可选择砂型铸造方法；再者，前面已经确定零件的生产类型为大批量生产，可选择砂型铸造机器造型的铸造方法，较大的生产批量可以分散单件的铸造费用。因此，综上所述，本零件的毛坯种类以砂型铸造机器造型的方法获得。2.2.2确定毛坯尺寸及机械加工总余量 查阅机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-1 按铸造方法为砂型铸造机器造型，零件材料为灰铸铁，查得铸件公差等级为CT8-CT12，取铸件公差等级为CT10。由于所查得的机械加工余量适用于机械加工表面，的加工表面，机械加工余量要适当放大。分析本零件，除了的外，没有一个加工表面的表面粗糙度是小于1.6的，也就是所有的加工表面，因此一般情况下这些表面的毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可，但是由于大部分表面加工都需经过粗加工和半精加工，因此余量将要放大，这里为了机械加工过程的方便，除了孔以外的加工表面，将总的加工余量统一为一个值。如下表：表2.1 毛坯尺寸及机械加工总余量表加工表面基本尺寸铸件尺寸公差机械加工总余量铸件尺寸上端面2.64下端面2.64前端面2.64后端面2.64前端面2.24后端面2.242.2.3 设计毛坯图（1） 确定铸造斜度 根据机械制造工艺设计简明手册13表2.2-6 本零件毛坯砂型铸造斜度为。（2） 确定分型面 由于毛坯形状对称，且最大截面在中间截面，为了起模以及便于发现上下模在铸造过程中的错移，所以选择前后对称中截面为分型面。（3） 毛坯的热处理方式 为了去除内应力，改善切削性能，在铸件取出后进行机械加工前应当做时效处理。2.3 选择加工方法，制定工艺路线2.3.1 定位基准的选择 定位基准的选择在工艺规程制定中直接影响到工序数目，各表面加工顺序，夹具结构及零件的精度。分析本零件，根据摇臂座零件图，本零件时带有孔的形状比较简单的零件，孔以及孔均为零件设计基准，均可选为定位基准，而且孔孔设计精度较高（亦是装配基准和测量基准），工序将安排这两个孔在最后进行，为遵循“基准重合”原则，因此选择先进行加工的孔和加工后的底面作为精基准，在该零件需要加工的表面中，由于外圆面上有分型面，表面不平整有飞边等缺陷，定位不可靠，应选外圆端面及未加工的下端面为粗基准。2.3.2 零件的表面加工方法的选择 根据本零件图上所标注的各加工表面的技术要求，查机械制造工艺设计简明手册13表1.4-7，表1.4-8，通过对各加工表面所对应的各个加工方案的比较，最后确定本零件各加工表面的加工方法如下表：表2.2 摇臂座各加工表面方案需加工表面尺寸精度等级表面粗糙度Ra/加工方案上端面IT1412.5粗铣36mm下端面IT126.3粗铣半精铣前端面IT113.2粗铣半精铣后端面IT113.2粗铣半精铣前端面IT1412.5粗铣后端面IT1412.5粗铣通孔IT1412.5钻通孔IT81.6钻扩粗铰精铰2.3.3 确定工艺路线 在综合考虑上述工序的顺序安排原则基础上，确定了该摇臂座零件的工艺路线如下：工序：铸造； 工序：清砂，检验；工序：时效处理HBS187-220工序：以下底面以及外圆端面定位，粗铣上端面； 工序：以粗铣后的上端面A以及外圆端面定位，粗铣下底面；半精铣下底面；工序：以加工后的下端面，36mm底座左端面以及端面定位，钻通孔；工序：以加工后的内孔表面，以加工后的36mm下端面以及后端面定位，粗铣前端面，粗铣前端面，半精铣前端面； 工序：以加工后的内孔表面，以加工后的下端面以及前端面定位，粗铣后端面，粗铣后端面，半精铣后端面；工序：以加工后的内孔表面H，以加工后的36mm下端面，端面定位,钻扩粗铰精铰通孔，并倒角；工序：以加工后的内孔表面，以加工后的下端面，端面定位, 钻扩粗铰精铰通孔，并倒角；工序：钳工去毛刺，清洗；工序：终检2.3.4 加工设备及工艺装备选择查机械制造工艺设计简明手册13所选择的加工工艺装备如下表所示：表2.3 摇臂座加工工艺装备选用工序号机床设备刀具量具工序 铸（免填）游标卡尺工序 检游标卡尺工序 热处理游标卡尺工序 铣 卧式铣床X61硬质合金端铣刀游标卡尺工序 铣卧式铣床X61硬质合金端铣刀游标卡尺工序 钻立式钻床Z525直柄麻花钻11卡尺、塞规工序 铣卧式铣床X61硬质合金端铣刀游标卡尺工序 铣卧式铣床X61硬质合金端铣刀游标卡尺工序 钻TX617卧式镗床麻花钻、扩钻、机用铰刀内径千分尺，塞规工序 钻TX617卧式镗床麻花钻、扩钻、机用铰刀内径千分尺，塞规工序 钳直柄麻花钻（免填）游标卡尺工序 检 内径千分尺、游标卡尺、塞规2.3.5工序间加工余量的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-28，表2-35，并综合对毛坯尺寸以及已经确定的机械加工工艺路线的分析，确定各工序间加工余量如下表：表2.4 机械加工工序间加工余量表工序号工步号工步内容加工余量/mm工序1粗铣上端面4工序1粗铣36mm下底面32半精铣36mm下底面1工序1钻通孔11工序1粗铣前端面32粗铣前端面43半精铣前端面1工序1粗铣后端面42粗铣后端面33半精铣后端面1工序1钻通孔172扩孔至0.853粗铰至0.094精铰至0.06工序1钻通孔152扩孔至0.853粗铰至0.104精铰至0.052.3.6切削用量以及基本时间定额的确定工序 粗铣上端面（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造基础课程设计基础教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际（4）基本时间的确定 铣削常用符号如下：z铣刀齿数铣刀每齿的进给量，mm/z工作台的水平进给量，mm/min工作台的进给量，mm/min，铣削宽度，mm铣削深度，mmd铣刀直径，mm查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=。根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=22mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，。工序 加工下端面1.工步一 粗铣36mm下底面C（1）切削深度 。（2）进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3）切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际（4） 基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=36mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，。2.工步二 半精铣36mm下底面（1）切削深度 。（2）进给量的确定 此工序选择YG8硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,取fz=0.10mm/r， 。（3）切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-157=124m/min，计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3机床主轴转速表，确定n=490r/min，再计算实际切削速度（4）基本时间的确定 根据铣床的数据，主轴转速n=490r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=36mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，工序 钻通孔（1） 切削深度 。（2） 进给量和切削速度的确定 选硬质合金钻头直柄麻花钻，钻头参数如下：，查机械制造技术基础课程设计指南2表5-134，取，取，根据上面数据，计算主轴转速，查立式钻床Z525主轴转速表，取n=1360r/min，计算实际切削速度，。（3） 基本时间的确定，首先查机械制造技术基础课程设计指南2表2-26，查得钻削机动时间计算公式，=（14），钻孔深度，所以 工序 粗铣以及半精铣端面1.工步一 粗铣前端面（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。（4）基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=。根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=28mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，。2. 工步二 粗铣前端面（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。（4） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=26mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，3. 工步三 半精铣前端面（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。（4） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=28mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，工序 粗铣以及半精铣端面1. 工步一 粗铣后端面（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。（4） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=26mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，2. 工步二 粗铣后端面（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造技术基础课程设计指导教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。（4） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=28mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，3.工步三 半精铣后端面（1） 切削深度 。（2） 进给量的确定 此工序选择YG6硬质合金端铣刀，查表选择硬质合金端铣刀的具体参数如下：D=80mm，=70mm，d=27mm，L=36mm，=30mm，齿数z=10，根据所选择的X61卧式铣床功率为4KW,查机械制造技术基础课程设计指南2表5-146，得 取fz=0.20mm/r 。（3） 切削速度的确定 根据所知的工件材料为HT200,硬度HBS187-220，根据机械加工工艺师手册10表30-23，选择切削速度=65m/min。计算主轴转速，查机械制造基础课程设计基础教程3表4-18得n=255r/min，然后计算实际。（4） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表2-28得此工序机动时间计算公式：根据铣床的数据，主轴转速n=255r/min，工作台进给量=根据机床说明书取=480mm/min；切削加工面L=28mm根据机械加工工艺师手册10，表30-9查得=7，工序 钻扩粗铰精铰的孔1. 工步一 钻的通孔（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定 根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：，查表机械制造技术基础课程设计指南2表5-134，查得，取，查得，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再计算实际切削速度。（3） 基本时间的确定 首先查机械制造技术基础课程设计指南2表2-26，查得钻削机动时间计算公式，=（14），钻孔深度，见机械加工工艺师手册10表28-42，所以2. 工步二 扩孔至（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-87，确定扩孔钻为YG8硬质合金直柄麻花钻，选，查机械制造技术基础课程设计指南2表5-128，查得，取，再查机械加工工艺师手册10表28-33，确定，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再计算实际切削速度。（3） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，扩通孔长度，见机械加工工艺师手册表28-42，3. 工步三 粗铰至（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下，查机械制造技术基础课程设计指南2表5-136，查得进给量，取，因为此工步为粗铰，查得，取，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再根据主轴转速计算实际的切削速度。（3） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指导教程3表2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，扩通孔长度，见机械加工工艺师手册10表28-42，4. 工步四 精铰至（1） 切削深度。（2） 进给量和切削速度的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表5-93，确定钻头为硬质合金直柄机用铰刀，参数如下，查机械制造技术基础课程设计指南2表5-136，查得进给量，取，因为此工步为精铰，查得，取，根据以上数据计算主轴转速，查机械加工工艺师手册10表10-2，查TX617卧式镗床主轴转速表，取，再根据主轴转速计算实际的切削速度。（3） 基本时间的确定 查机械制造技术基础课程设计指南2表2-26，得扩孔，铰孔工序下的机动时间计算公式：，扩通孔长度，见机械加工工艺师手册10表28-42，工序 钻偏内孔（1） 切削深度（2） 进给量和切削速度的确定 根据此孔最终要求的表面粗糙度的要求，确定钻头为硬质合金直柄麻花钻，查表选择如下参数钻头：，查表机械制造技术基础课程设计指南2表5-134，查得，取，查得，根据以上数据计算主轴转速，查Z525立式钻床主轴转速表，取，再计算实际切削速度。（3） 基本时间的确定 首先查机械制造技术基础课程设计指南2表2-26，查得钻削机动时间计算公式，=（14），钻孔深度，见机械加工工艺师手册10表28-42，所以3 夹具设计由于生产类型为成批，大批生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加工质量，故需要设计专用夹具。3.1问题的提出 本次设计选择设计工序 钻扩铰孔、的夹具。该工序加工的精度要求较高，粗糙度要求1.6，平行度要求0.05。工夹具设计应首先满足这些要求，并保证较高的生产效率，还应考虑夹具零件制造的工艺性和生产经济性，加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定可靠，夹具体应具有较好的刚性。3.2夹具的设计3.2.1 定位基准的选择根据图纸要求，为保证加工质量，工序基准应与设计基准相同。选择底面作为基准。工序基准面是底平面，定位面为环行突台面，限制3个自由度，孔采用定位销定位，由于通过孔夹紧，定位销与夹紧件拉杆做成整体。限制2个自由度，还有一个绕孔轴线旋转自由度，采用一个可调支承，支承于圆柱端面，除限制自由度达到完全定位外，还能提高夹具系统刚性。3.2.2定位误差分析定位误差是指由于定位不准引起的某一工序的尺寸或位置精度要求方面的加工误差。对夹具设计中采用的定位方案，只要可能产生的定位误差小于工件相应尺寸或位置公差的三分之一，或满足装夹+对定+过程T，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：中心距由钻模板上两钻套的中心距保证。孔与底面的距离靠钻模板与3个定位支承保证，3个尺寸都是以工件底面为基准的，基准不重合误差为0。导向装置的设计：导向装置主要是钻模板，导向元件是钻套，加工中需要钻扩铰3个工步，为减少装夹时间，减少辅助时间，钻套选择快换钻套，钻套与钻模板连接需要有衬套。当需要换钻套时，只需要将钻套逆时针旋转到钻套的削平边，即可以取出钻套。快换钻套。见图4-2： 、3.2.3夹紧装置的设计 根据夹紧力方向的原则（1），夹紧力的作用方向不应破坏工件的既定位置。（2），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。根据夹紧力作用点的原则（1），夹紧力的作用点应正对夹具定位支承元件或位于支承元件所形成的稳定受力区域内，以免工件产生位移和偏转；（2），夹紧力的作用点应在工件刚性较好的部位上，以使夹紧变形尽可能少，有时可采用增大工件受力面积或合理布局夹紧点位置等措施来实现；（3），夹紧力的作用点应尽可能靠近工件的加工表面，以保证夹紧力的稳定性和可靠性，减小工件的夹紧力，防止加工过程产生振动。3.2.4切削力及夹紧力的计算3.2.4.1切削力的计算：刀具为高速钢锥柄麻花钻，直径d=16mm，f=0.26mm/r，查表232切削用量简明手册钻孔的轴向力计算公式：其中=365.9，ZF=1.0，YF=0.8 ，=0.94带入公式=1873 N钻孔至的轴向力：=1639 N3.2.4.2夹紧力的确定：分析工件夹具中的受力情况：切削力方向为孔的轴线方向，夹紧力垂直于切削力方向，由定位面与定位元件之间的摩擦力平衡切削轴向力，定位面板材料为铸铁，工件材料为铸铁，查机械设计课程设计手册表110，摩擦系数为0.5 。由理论力学第6版p110公式：式中为摩擦力，为静摩擦因素，为正压力，带入式得：=3746 N，则实际夹紧力F=K，K为安全系数。K=查机床夹具设计手册，表1-2-1、表1-2-2： K=1.21.21.01.01.0=1.44F=1.443746=5394N3.3 夹具装配图的绘制 夹具的具体各部分设计完成后，将夹具装配图画于A0图纸上，见附图。 该夹具是用于精加工的，装配完成后，安装在钻床的工作台上，安装后要检查安装是否存在误差，如有应设法消除，以免造成加工误差。将手柄置于保压位置，保持活塞位置不动，到加工完成。加工完成后，将手柄置于松开位置，松开工件，取下球形开口垫圈，然后就可以取下工件。夹