支撑座工艺工装及夹具设计

1、沈阳理工大学应用技术学院毕业设计说明书绪 论毕业设计是我们对大学所学各课程的一次综合性的总复习，同时也是一次理论联系实践的训练。通过大学的学习是实践，我希望能在这次毕业设计能体现出所学所想；还能学习到更多更广的知识，锻炼自己独立分析问题解决问题的能力。零件的工艺部分主要是通过对零件的材料，尺寸及形状分析来选择毛坯，从而来制定机械加工工艺规程。零件在工艺规程之后，就要按工艺规程顺序进行加工。在加工中除了需要机床、刀具、量具之外，成批生产时还要用机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置，使工件相对于机床获得正确的位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度。通常把确定工件在机床上或夹具中占

2、有正确位置的过程，称为定位。当工件定位后，为了避免在加工中受到切削力、重力等的作用而破坏定位，还应该用一定的机构或装置将工件加以固定。使工件在加工过程中保持定位位置不变的操作，称为夹紧。将工件定位、夹紧的过程称为装夹。工件装夹是否正确、迅速、方便和可靠，将直接影响工件的加工质量、生产效率、制造成本和操作安全。机床夹具在生产中应用十分广泛。 机床夹具的作用可归纳为以下几个方面：保证加工精度、提高生产效率、减少劳动强度 。机床夹具应满足的基本要求包括以下几方面：保证加工精度、夹具的总体方案应与年生产纲领相适应、安全，方便，减轻劳动强度、排屑顺畅、夹具应有良好的强度，刚度和结构工艺性。1 工艺工装设

3、计任务支承座的工艺工装设计可以培养学生正确的设计思想方法、严谨的科学态度和良好的工作作风，树立自信心；培养学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及素质；培养学生获取信息和综合处理信息的能力，提高文字和语言表达能力。安排加工工艺，安排工艺流程，并设计夹具。首先进行有关资料的查询，零件图分析，填写工艺卡片，进行夹具的设计，了解设计的任务，熟练应用机械设计制造基础知识和电脑绘图软件。本课题要求学生应在校外短期调研的基础上，在老师的指导下在校内独立完成，学生最终完成：计算机打印的设计图纸总量a0四张以上、设计计算说明书1.2万字以上。2 零件的技术要求分析2.1零件的材料性能分析题目所给的零件

4、为支承座，主要用于连接轴类零件的作用。故材料选用ht200 ，属于铸铁，含碳量大于2.11%的铁碳合金，力学性能比钢差。但具有优良的铸造性、减震性、耐磨性等特点，加之价格低廉，生产设备和工艺简单，其优势是铸造性能优异，最适合作为大型壳体类零件。2.2零件的形状及尺寸分析支承座零件如图所示，零件为一定位支撑座，有一长320mm，宽180mm，高36mm的长方形底座；中心为一突起圆柱，圆柱中心有一52mm的圆孔及80x80mm的方孔；圆柱两侧分别有一条三角形筋板，加强工件的强度，延长使用寿命。零件总长320mm，总高156mm，总宽180mm。图2-1工件图图2-2工件图2.3零件的工艺性要求 由

5、于该零件结构简单，表面粗糙度要不是非常的高，故在机械加工时采用普通铣削即可完成零件表面的加工，采用普通镗床来完成对中心圆孔52mm和圆柱体侧面52圆孔的加工。通过设计专用夹具来完成对4个26mm通孔的加工。铸件运用自然时效处理，铸件不得有气孔，砂眼，缩孔等缺陷。3 零件毛坯选择及毛坯图设计3.1确定毛坯的类型及制造方法零件材料为ht200,考虑到法兰盘在运动过程中经常承受变载荷与冲击载荷的作用，并且零件年产量能够达到20000件，已经达到了大批量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸并不大，故选用砂型机械造型铸造的方法来完成毛坯的制造。这对于提高生产效率，保证加工质量也能起到一定的好处。3.2确定毛坯

6、形状、尺寸及公差零件的中心孔精度高，因为中心孔要作为定位孔，还要与心轴配合使用，所以给中心孔的公差要小一些。在镗削中心孔时，为了节省加工时间与刀具的寿命，中心孔设计成为阶梯孔，以便退刀。该零件质量约为25.09kg。由参考文献机械加工工艺人员手册可知，其生产类型为大批生产，毛坯的铸造方法选用砂型机器造型，又由于零件的内腔孔要铸出，故要放型芯。此外为消除系统参与应力，铸造后要安排时效处理。由参考文献实用机械制造工艺设计手册表2-3表2-4可知，该种铸件的尺寸公差等级ct810级，加工余量等级为g级,取ma为10级。各主要表面的加工余量等级如下表：表1-1加工表面基本尺寸加工等级加工余量说明底面3

7、20g6底面精加工上表面140h7顶面降一级双侧加工52孔52h7孔降一级双侧加工图3-1 支承座毛坯图图3-2支承座毛坯图图3-3支承座毛坯图4 机械加工工艺规程的制定4.1主要加工表面定位基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以保证加工质量，提高生产效率。如果基面选择不当，就会在加工过程中问题百出，造成工艺效果不好，严重的还会造成零件的大批量报废，是生产无法继续进行，给企业带来经济损失。 4.1.1精基准的选择选择精基准时，应能保证加工精度和装夹可靠方便，可按下列原则选取。（1）基准重合原则采用设计基准作为定位基准称为基准重合。为避免基准不重合而引起的基

8、准不重合误差，保证加工精度应遵循基准重合原则。（2）基准统一原则在工件的加工过程中尽可能地采用统一的定位基准，称为基准统一原则（也称基准单一原则或基准不变原则）。工件上往往有多个表面要加工，会有多个设计基准。要遵循基准重合原则，就会有较多定位基准，因而夹具种类也较多。为了减少夹具种类，简化夹具结构，可设法在工件上找到一组基准，或者在工件上专门设计一组定位面，用它们来定位加工工件上多个表面，遵循基准统一原则。为满足工艺需要，在工件上专门设计的定位面称为辅助基准。采用基准统一原则时，若统一的基准面和设计基准一致，则又符合基准重合原则。此时，既能获得较高的精度，又能减少夹具的种类，这是最理想方案。（

9、3）自为基准原则当某些表面精加工要求加工余量小而均匀时，选择加工表面本身作为定位基准。遵循自为基准原则时，不能提高加工面的位置精度，只是提高加工面本身的精度。（4）互为基准原则为了使加工面间有较高的位置精度，又为了使其加工余量小而均匀，可采用反复加工、互为基准原则。（5）保证工件定位准确、夹紧可靠、操作方便的原则所选精基准应能保证工件定位准确、稳定、夹紧可靠。精基准应该是精度较高、表面粗糙度值最小、支撑面积较大的表面。当用夹具装夹时，选择的精基准面还应使夹具结构简单、操作方便4.1.2粗基准的选择在机械加工的起始工序中，一开始选择的基准，必然是粗基准。由于毛坯表面比较粗糙，各表面之间的位置精度

10、较低，就构成了粗基准选择的特殊性。为了合理的选择粗基准，一般应遵循以下原则。（1）当零件上有一些表面不需要进行机械加工，且不加工表面与加工表面之间具有一定的相互位置精度要求时，应以不加工表面中与加工表面相互位置精度要求较高的不加工表面作为粗基准。（2）当零件上有较多的表面需要加工时，粗基准的选择，应有利于个加工表面均能获得合理的加工余量。（3）粗基准的选择，应尽可能使加工表面的金属切除量总和最小。当以粗基准定位加工一些表面时，在加工出来的表面中，应有一些表面便于作为后续加工的精基准。分析该零件，该零件符合粗基准选择原则，即当零件有不加工表面时应以与加工表面要求相对位置精度要求较高的不加工表面作

11、为粗基准，现选取工件底座的上表面为粗基准，利用专用夹具以工件底座的上表面两侧作为定位表面以消除y方向的移动，利用条形v型块以140中心圆柱体夹紧定位消除x,z方向自由度，两夹具共同作用，限制了x、y、z的转动。4.2拟定机械加工工艺路线4.2.1确定各加工表面的加工方法工艺路线的拟定是工艺规程制定过程中的关键阶段，是工艺规程指定的总体设计。所拟定的工艺路线是合理与否，不但影响加工质量和生产效率，而且影响到工人，设备，工艺装备及生产场地等的合理利用，从而影响生产成本。因此，工艺路线的拟定应在仔细分析零件图，合理确定毛坯的基础上，结合具体的生产类型和生产条件，并依据下面所述的一般性原则来进行，其主

12、要工作包括各加工表面加工方法与加工方案的选择，工序集中与分散程度的确定，工序顺序的安排，定位与夹紧方案的确定等内容。设计时一般提出几种方案，通过分析对比，从中选择最佳方案。在选择加工表面的加工方法和加工方案的时候，应综合考虑下列因素：（1）加工表面的技术要求（2）工件材料的性质（3）工件的形状和尺寸（4）生产类型（5）具体生产条件（6）特殊要求综合上诉因素，分析该零件。支承座的结构对称，精度要求不高。需要铣削上下平面，下平面作为定位，特别需要精铣；还需要镗削52的中心孔和侧孔；由于对四个26孔的表面粗糙度要求不高，采用钻四个26孔；中间的方孔需要普通插床插削；为使零件的几何形状，尺寸精度及位置

13、精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批量生产的条件下，可采用组合钻床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此以外还应考虑经济效果，以便降低生产成本。4.2.2拟定加工工艺路线分析零件图,依据各个表面加工要求精度形位公差配合关系以及技术要求,还有各种加工方法能达到的经济精度,以及基准的合理选择确定了以下两种工艺路线方案:工艺路线方案一：工序：对毛坯进行砂型铸造工序：自然时效工序：喷砂，上漆工序：铣削工件的下表面工步一：粗铣工件下表面工步二：精铣工件下表面工步三：精铣工件下表面工序：铣工件上端面工步一：粗铣工件上端面工步二：半精铣工件上端面工序：镗削52中心孔，工步一：粗镗

14、52孔工步二：半精镗52孔工步三：精镗52孔工序：镗削加工52的侧孔工序：钻四个26的孔 工步一：钻四个26的孔 工步二：扩四个其中一个26的孔 工步三：继续铰孔扩后的26的孔工序：插削80x80的方孔工序：去毛边工序：终检工艺路线方案二：工序：对毛坯进行砂型铸造工序：自然时效工序：喷砂，上漆工序：铣削工件的下表面工步一：粗铣工件下表面工步二：精铣工件下表面工步三：精铣工件下表面工序：铣工件上端面工步一：粗铣工件上端面工步二：半精铣工件上端面工序：镗削52中心孔，工步一：粗镗52孔工步二：半精镗52孔工步三：精镗52孔工序：铣削工件的侧表面，用以定位工序：钻四个26的孔工步一：钻四个26的孔工

15、步二：扩四个26的孔其中一个工步三：继续铰四个26的孔其中一个工序：插削80x80的方孔工序：镗削加工52的侧孔工序：去毛边工序：终检4.2.3工艺路线分析比较工艺路线方案一，采用工序集中原则组织工序，镗孔加工集中、钻四个26孔在组合机床上加工，易于保证加工面的相互位置，缩短工艺路线减少装夹次数，提高自动化生产和生产效率；但是由于本零件形状不规则，结构复杂，夹具定位、夹紧不易实现。工艺方案二，按工序分散原则，各间的铣削到专用夹具上加工，提高加工精度，减少装夹时间，提高劳动生产率和经济效益，孔加工放在组合机床上加工，易保证两孔轴线的平行度及位置精度，减少辅助时间和终结时间，减少工件在工序之间的传

16、输和装夹次数。由于本零件形状不规则，加工面分散，而且生产纲领为大批生产，可采用组合机床加工，可以采用专用夹具，减少装夹次数，提高自动化生产和生产效率。综合上述两个工艺方案的优缺点，选择工艺方案二较合适。4.3确定机械加工工序余量、工序尺寸及表面粗糙度支承座材料为ht200，硬度为156197hbs，毛坯质量约为25.09kg，生产类型为大批生产，采用砂型机械造型铸造。查机械制造工艺设计简明手册表2.2-5，毛坯铸造精度等级取10g，根据上述资料确定各加工余量，工序尺寸及表面粗糙度如下表1-2序号工序内容加工余量基本尺寸表面粗糙度ra1粗铣下底面23203.22精铣下底面0.253201.63粗

17、铣上端面3r1403.24半精铣上端面1.2r1401.65粗镗52中心孔2r526.36半精镗52中心孔1.5r523.27精镗52中心孔0.8r521.68铣侧面1.2403.29插8080方孔803.210粗镗加工52侧孔2r526.311半精镗52侧孔1.5r523.24.3.1底面（1）毛坯：421mm（2）粗铣底面：370.1mm z=5mm（3）精铣底面：36mm z=1mm4.3.2上端面（1）毛坯：1631mm（2）粗铣上端面：1550.1mm 2z=8mm（3）半精铣上端面：156mm z=1.2mm4.3.3中心圆孔查机械制造工艺设计简明手册表2.21至2.24，加工余量

18、4mm，所以其孔毛坯名义直径为381mm。参照机械制造工艺设计简明手册2.38至2.312，确定各工序尺寸及余量为：（1）毛坯： 381mm（2）粗镗： 50mm 2z=12mm（3）半精镗：51mm z=1.5mm（4）精镗： 520.04mm z=0.8mm4.3.4 孔426mm（1）钻： 25 2z=15mm（2）扩钻：25.8 2z=1.8mm（3）绞： 26 z=0.2mm4.4选择机械加工设备及工艺装备在选择机械加工设备及工艺装备的时候，我们主要应该考虑所选择的设备能够完成此次机械加工的技术要求，例如：能够保证加工出来的产品达到所规定的尺寸精度，位置精度，表面粗糙度等要求。根据4

19、.3中我们所确定的加工方法和步骤及应该达到的技术要求，我们将选用x5032立式升降台铣床，t6111卧式铣镗床，组合钻床以及钳台，再配以铣刀、钻头、铰刀、镗刀、卡尺、专用检具、铣夹具、钻夹具、专用夹具等工具来完成此次机械加工任务。4.5确定工序的切削用量及基本工时4.5.1 粗铣底面，精铣底面（1）选择刀具 镶齿套式面铣刀 直径d = 160mm z = 16 参照金属切削手册第二版（2）确定切削用量由于表面粗糙度为3.2，我们采用粗、精加工 经查表可知，单边余量为6mm，这里取粗铣加工余量为5mm确定切削深度 可走刀一次完成：粗铣= 5mm 精铣=0.8mm参照金属切削手册第二版 表912确

20、定进给量f ：粗铣fz = 0.20 mm/z 精铣fz = 0.05mm/r（3）确定切削速度vc由金属切削手册第二版表914可知 粗铣时vc = 39.2m/min 精铣vc = 20m/min由公式 .（4.1）则n粗铣 = 78.03 r/min n精铣= 39.8r/min由机械加工工艺手册表4161可知标准转数可取 n粗铣 = 80r/min由机械加工工艺手册 表4161 标准转数可取 n精铣 = 40 r/min（4）选择铣刀寿命根据机械加工工艺手册第一卷表9.47t = 180t/min（5）铣削力功率计算由机械加工工艺手册 表325可知（4.2） 铣削宽度 铣削力系数 每齿进

21、给量 铣刀半径 铣削深度 齿数由表325可知精铣切削力功率计算因素： = 50 = 96 = 0.05 = 80 = 0.8 = 16则 = 1042n（6）校核机床功率（一般不校核粗加工工序）由机械加工工艺手册表325可知修正系数则实际的圆周切削力应为fz = 10421.057=1101.47n铣削功率pm为 pm = fzv.（4.3）pm = 44.06kw由机械加工工艺手册第一卷表9.17得x5032的机床功率为9.09kw，若取效率为0.85 则9.090.85 = 7.7265kw 44.06kw 故机床功率足够，同时x5032最高加工表面粗糙度可达= 1.6mm，则满足加工要求

22、。（7）时间定额计算机动时间 由机械加工工艺手册 p248 可知基本时间 （4.4） mz= fzzn .（4.5） 加工行程（mm）z 铣刀齿数fz 铣刀每齿进给量（mm/z）n 铣刀每分钟转数 （r/min） 铣削深度 行程次数mz 水平进给量（mm/min）当主偏角=90时，根据机械加工工艺手册.（4.6） = 13 取 = 2 = 320 i = 2 = 0.5（160-）+2=18mz= fzzn=0.21680=256所以 粗铣 = 2.66min精铣 = 21.25min故此 基本时间=t粗铣+t精铣= 2.66min+21.25min =23.91min辅助时间：由 机械加工工

23、艺手册表729 可知：工作时装上及取下零件所需辅助时间为0.47min再由表730可知有关定程的辅助时间为0.23+0.04+1.40 = 2.27min最后得出工序定额时间为： 23.91+0.47+2.27=26.65min4.5.2 粗铣上端面，半精铣上端面（1）选择刀具 镶齿套式面铣刀 直径d = 160mm z = 16 参照金属切削手册第二版（2）确定切削用量由于表面粗糙度为3.2，我们采用粗、半精加工 经查表可知，单边余量为7mm，这里取粗铣加工余量为6mm确定切削深度 可走刀一次完成： 粗铣= 5.8mm 半精铣= 1.2mm 确定进给量f ： fz 粗铣= 0.20 mm/z

24、 fz半精铣 = 0.12 mm/z 参照金属切削手册第二版 表912（3）确定切削速度vc由金属切削手册第二版表914可知 粗铣时vc = 39.2m/min 半精铣时vc =25.4 m/min 由公式 .（4.1）则 n粗铣 = 78.03 r/min n半精铣= 50.32r/min 由机械加工工艺手册表4161可知标准转数可取 n粗铣 = 80r/min由机械加工工艺手册 表4161 可取 n半精铣= 50r/min（4）选择铣刀寿命根据机械加工工艺手册第一卷表9.47t = 180t/min（5）铣削力功率计算由机械加工工艺手册 表325可知.（4.2） 铣削宽度 铣削力系数 每齿

25、进给量 铣刀半径 铣削深度 齿数由表325可知半精铣切削力功率计算因素： = 50 = 96 = 0.12 = 80 = 1.2 = 16则 = 2301n（6）校核机床功率（一般不校核粗加工工序）由机械加工工艺手册表325可知修正系数则实际的圆周切削力应为fz = 23011.057=2432.33n铣削功率pm为 ： pm = fzv.（4.3）pm = 60.80kw由机械加工工艺手册第一卷表9.17得x5032的机床功率为9.09kw，若取效率为0.85 则9.090.85 = 7.7265kw 60.80kw 故机床功率足够，同时x5032最高加工表面粗糙度可达= 1.6mm，则满足

26、加工要求。（7）时间定额计算机动时间 由机械加工工艺手册 p248 可知基本时间 .（4.4） mz= fzzn .（4.5） 加工行程（mm）z 铣刀齿数fz 铣刀每齿进给量（mm/z）n 铣刀每分钟转数 （r/min） 铣削深度 行程次数mz 水平进给量（mm/min）当主偏角=90时，根据机械加工工艺手册.（4.6） = 13 取 = 2 = 320 = 0.5（160-）+2=18i = 2mz= fzzn=0.21680=256 mm/min所以 粗铣 = 2.66min半精铣= 7.08min故此 基本时间=t粗铣+t半精铣= 2.66min+7.08min = 9.74min辅助

27、时间：由 机械加工工艺手册表729 可知：工作时装上及取下零件所需辅助时间为0.47min再由表730可知有关定程的辅助时间为0.23+0.04+1.20 = 2.07min最后得出工序定额时间为： 9.74+0.47+2.27=12.28min4.5.3 镗52中心孔（1）选择刀具由刀具课程设计指导书查得镗杆为36200，刀头为101036由机械加工工艺手册第二卷表11.217可知选卧式镗床t6111，主轴转速范围为201000转（2）选择切削用量 由实用机械制造工艺设计手册表8-15可知镗削用量 ap粗镗=6mm ap半精镗=1.5mm ap精镗=0.8mm（3）计算切削速度 由实用机械制

28、造工艺设计手册表8-15可知切削速度 v粗镗 =2m/s v半精镗 = 3m/s v精镗 = 3m/s（4）选择计算转速由公式（1.1）可得 n粗 = 1000v粗/d = 12.73r/minn半精 = 1000v半精/d = 18.73r/minn精 = 1000v精/d = 18.73r/min又由机械制造工艺设计手册4.71选择标准转速分别为n粗 = 14r/minn半精 = 20r/minn精 = 20r/min（5）时间定额计算基本时间机动时间由公式（1.4） 由公式 1=+（35）.（4.7）可知 1=62=35 取 2=4mm=44mmi=1n= fn=114=14mm/min

29、可知 粗镗 = =3.71min同理： 半精镗=4.33min精镗 =4.33min故此 基本时间=t粗镗+t半精镗+t精镗=3.71min+4.33min +4.33min= 12.37min辅助时间：由 机械加工工艺手册表729 可知：工作时装上及取下零件所需辅助时间为0.47min再由表730可知有关定程的辅助时间为0.23+0.04+1.80 = 2.67min最后得出工序定额时间为： 12.37+0.47+2.67=15.51min4.5.4铣侧表面（1）选择刀具 镶齿套式面铣刀 直径d = 80mm z = 10 参照金属切削手册第二版（2）确定切削用量由于表面粗糙度为3.2，我们

30、采用粗加工 经查表可知，单边余量为1mm，这里取粗铣加工余量为1mm确定切削深度 可走刀一次完成： 粗铣= 1mm 参照金属切削手册第二版 表912确定进给量f ： fz粗铣 = 0.2 mm/z （3）确定切削速度vc由金属切削手册第二版表914可知 粗铣时vc = 40m/min 由公式（1.1） 可得 n粗铣 = 159.23 r/min由机械加工工艺手册表4161可知标准转数可取 n粗铣 = 160r/min（4）选择铣刀寿命根据机械加工工艺手册第一卷表9.47t = 180t/min（5）时间定额计算机动时间 由公式（1.4），（1.5） mz= fzzn 加工行程（mm）z 铣刀齿

31、数fz 铣刀每齿进给量（mm/z）n 铣刀每分钟转数 （r/min） 铣削深度 行程次数mz 水平进给量（mm/min）可知 当主偏角=90时，根据机械加工工艺手册公式（1.6） .（4.6） = 13 取 = 2 = 50 = 0.5（80-）+2=6.28mmi = 1mz= fzzn=0.210160=320 mm/min所以 粗铣 = 0.18min故此 基本时间=t粗铣=0.18min辅助时间：由 机械加工工艺手册表729 可知：工作时装上及取下零件所需辅助时间为0.47min再由表730可知有关定程的辅助时间为0.23+0.04+1.40 = 2.27min最后得出工序定额时间为：

32、 0.18+0.47+2.27=2.92min4.5.5钻、扩、铰26孔（1）选取钻刀：25麻花钻头、25.7高速钢锥柄扩孔钻 、26高速钢铰刀（2）钻孔的进给量：查实用机械制造工艺设计手册表8-10进给量 钻=1.2mm/r 扩=2.4mm/r 铰=2.6mm/r（3）钻孔的切削速度：查实用机械制造工艺设计手册表8-12切削速度 v钻=0.45m/s v扩=0.22m/s v铰=0.20m/s确定主轴转速：引用公式1.1 n钻= 5.7r/sn扩= 2.69r/sn铰= 2.45r/s按照机床说明书，取n钻=5.5r/s n扩=2.69r/s n铰= 2.45r/s(4)切削工时:引用公式(

33、1.4) 刀具行程： l=36+1+3=40mm得到 钻=5.85 min扩=6.20 min铰=6.28 min辅助时间：由 机械加工工艺手册表729 可知：工作时装上及取下零件所需辅助时间为0.75min再由表730可知有关定程的辅助时间为1.53+1.04+2.80 = 4.37min最后得出工序定额时间为： 5.85+6.20+6.28+0.75+4.37=23.45min4.5.6插削8080方孔（1）刀具选择： 插刀 刀具实用寿命40t/min（2）插削深度、进给量：查机械加工工艺手册表829查得 插削深度选择 ap=8mm ； 进给量 插=1mm（3）切削速度：查机械加工工艺手册

34、表829查得 切削速度 v=20m/min4.5.7镗52侧孔（1）选择刀具：由刀具课程设计指导书查得镗杆选为36200，刀头为101036由机械加工工艺手册第二卷表11.217可知选卧式镗床t6111，主轴转速范围为201000转（2）选择切削用量 由实用机械制造工艺设计手册表8-15可知镗削用量 ap粗镗=6mm ap半精镗=1.5mm （3）计算切削速度 由实用机械制造工艺设计手册表8-15可知切削速度 v粗镗 =2m/s v半精镗 = 3m/s （4）选择计算转速由公式（1.1）可得 n粗 = 1000v粗/d = 12.73r/minn半精 = 1000v半精/d = 18.73r/

35、min又由机械制造工艺设计手册4.71选择标准转速分别为n粗 = 14r/minn半精 = 20r/min（5）时间定额计算基本时间机动时间由公式（1.4） 由公式（1.7） 1=+（35）可知 1=42=35 取 2=4mm=30mm i=1n= fn=114=14mm/min可知 粗镗 = =2.71min同理： 半精镗=3.17min故此 基本时间=t粗镗+t半精镗=2.71min+3.17min= 5.88min辅助时间：由 机械加工工艺手册表729 可知：工作时装上及取下零件所需辅助时间为0.47min再由表730可知有关定程的辅助时间为0.23+0.04+1.80 = 2.67mi

36、n最后得出工序定额时间为： 5.88+0.47+2.67=9.02min5 夹具设计5.1夹具总体方案的确定为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。需要设计专用夹具。本夹具是用来支承座底座上的4个26孔，这是机加工的第5道道工序，因为加工装夹比较费时，避免在装卡过程中造成误差且该零件为大批量生产，为提高劳动生产率，降低劳动强度，须设计专用夹具。5.1.1定位方案及定位元件的选择方案：以支承座底面做为定位基面，钻模板上固定4个钻套，一次装夹不用再分度就可以全部钻好。以钻模板和台阶面固定零件，用心轴把待加工零件压在钻模板与夹具体之间，钻模板用一个固定在夹具体上的圆柱销防止转动。根据所述的定

37、位原理方案，按有关标准正确选择定位组件或定位组件的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位组件的磨损越快，选用标准定位组件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。仔细分析本工序的工序内容、加工精度要求，已加工表面，按照六点定位原理的原则，确定定位方案。选用六角螺栓将圆锥销定位在夹具体上，用固定销定工件的五个自由度。经过对定位误差的简单计算得出定位误差满足所要求的公差带，所以定位可靠。1）对工件的工序图进行分析，明确本工序需要加工的内容：保证中心距尺寸 1240.2mm 2）选择定位方式：为保证加工四个26孔的定位要求，选择工件底面作为定位基准，采用心轴定位，与52中心孔配合

38、，从而限制了待加工工件的、5个自由度。选择工件a基准面定位，从而限制了的自由度，所以最终限制了工件6个自由度属完全定位。5.1.2夹紧方案及夹紧元件的选择（1）夹紧力的方向 夹紧力的方向要有利于工件的定位，并注意工件的刚性方向，不能使工件有脱离定 位表面的趋势，防止工件在夹紧力的作用下产生变形。（2）夹紧力的作用点夹紧力的作用点应选择在定位组件支承点的作用范围内，以及工件刚度高的位置。确保工件定位准确、不变形。（3）选择夹紧机构在确定夹紧力的方向、作用点的同时，要确定相应的夹紧机构。确定夹紧机构要注意以下几方面的问题：1）安全性夹紧机构应具有足够的强度和夹紧力，以防止意外伤及夹具操作人员。2）

39、手动夹紧机构活动操作力不应过大，以减轻操作人员的劳动强度。3）夹紧机构的行程不宜过长，以提高夹具的工作效率。4）手动夹紧机构应操作灵活、方便。5）本课设为保证定位精度，主夹紧力的作用点应在主定位点的支承范围内，故夹紧机构选择在固定式定位销上直接加螺纹，用螺母压紧的方法。为加快工件的装夹速度，提高夹具使用效率，螺母垫圈采用开口垫圈。综合上述原因考虑选用钩形压板jb/t 8012.1-1999（如图5-1）来夹紧工件。 a 半剖图 b 俯视图图5-1夹紧机构5.1.3夹紧力的计算在进行夹紧力计算的时候我们首先应该确定夹紧力的方向和作用点。刀具：26高速钢花钻头。查机械制造工艺设计手册表336，钻削

40、扭距计算公式：m=.(5.1)式中c=225.63, xm=1.9, ym=0.8, 磨钝系数km=1.0， f=0.17mm/r, d=26mm, 代入得：m =26.68nm查机械制造工艺设计手册表336，钻削轴向力计算公式： f=.(5.2)式中c=225.63, xf =1, yf =0.8, 磨钝系数kf=1.0， f=0.17mm/r, d=16mm, 代入得f=1780n因为此夹具夹紧力和轴向力上方向一致，螺母夹紧主要是防止工件在加工过程中产生振动和转动。因为采用心轴和螺母的配合夹紧工件，心轴下端采用过渡配合限制了其转动，所以夹具夹紧可靠。5.1.4夹具的安装及对刀方案的的选择和

41、设计本课题的夹具主要有八部分组成，即：底座、钻模板、支撑板、定位销连接板、定位条、夹紧装置、蝶形螺母和心轴的组合。钻模板利用交联轴和侧板连接；支撑板用螺栓连接在底座上；定位销连接板两侧有凸垫利用螺栓和圆锥销将其固定在底板上；钻模板可以上下翻动；心轴套进底座中心孔里用内六角头螺栓将其固定在底板上，螺母拧紧；定位条用内六角螺栓定位在底座上；夹紧装置从下底面套进底座，用圆柱销定位；蝶形螺母用螺栓连接支撑板上，此后夹具体即安装完成。钻头通过钻模板上四个钻套对刀可将4个孔直接钻出，又因为是大批量生产，钻模板上分布4个钻套，所以我们选用快换钻套以便迅速更换换不同内径的钻套，更换钻套的时候，不需拧松螺钉，只

42、要将钻套反转过一定的角度，使削边对准螺钉头部即可取出。这样可以提高生产效率，避免在更换钻套的产生的误差。标注尺寸和公差配合：定位销与工件基准孔配合h7/g6；钻模板与底座两支撑耳配合为h7/g6；钻模板与轴的配合精度是g7/h6；底座与钻模板折页轴的配合精度为n7/h6；底座中心孔与定位销的配合为h7/n6。5.1.5夹具体的结构和尺寸的确定根据已知工件的需要，选择加工机床，选用钻床加工比较合理，因此加工方向式垂直与水平面的。利用内六角螺钉和定位销定位和夹紧，工件的夹紧力的方向应该垂直与工件的轴线方向，作用点为轴的切点。对整个夹紧方案分析得出，定位约合六点定位原理，夹紧工件稳定，所以此夹具设计

43、可行。最后，考虑到侧板的刚度可能不够，另外为防止侧板的可能产生的振动和刚度不够决定采用焊接的方式与侧板连接上加强肋以加强侧板的刚度，减小侧壁的振动。材料上，底座和钻模板因为造型复杂，应该实用铸造；支撑板和定位销连接板为锻造；其他很多标准件，实际如图所示。在夹具设计完成工件的加工技术要求，保证使用寿命的基础上，还要尽可能使该专用夹具重量轻和整体尺寸比较小，因为这样的小尺寸搬运方便，可有利于工人完成生产，装卡轻松。具体尺寸见装配图及零件图。5.2绘制夹具装配图 细节请看设计图纸结 论这次课程设计给我们提供了一个应用自己所学知识的机会，从到图书馆查找资料到对夹具精度分析与计算和运用cad画出夹具零件

44、图到最后夹具总图的成型。都对我所学的知识进行了检验。可以说，本次课程设计有苦也有甜。设计思路是最重要的，只要你的设计思路是成功的，那你的设计已经成功了一半。因此我们应该在设计前做好充分的准备，像查找详细的资料，为我们设计的成功打下坚实的基础。制作过程是一个考验人耐心的过程，不能有丝毫的急躁，马虎，要心平气合的一步一步来。工艺部分通过对零件材料性能，尺寸及工艺性的分析，制定了毛坯的制造方法。拟定的机械加工工艺路线经过验证能够达到零件所要求的技术要求。在基准的选择上，通过分析能够满足所限制的自由度，计算出来的切削用量和基本工时也可以实现提高劳动生产率，增加企业利益的目的。总体来说，通过这次设计我受

45、益匪浅。在摸索该如何画出夹具零件图时的过程中，也特别有趣，培养了我的设计思维，增加了实际操作能力。在让我体会到了搞设计艰辛的同时，更让我体会到成功的喜悦和快乐。致 谢经过这次对支承座工艺工装的设计，使我收获很多，看着自己努力完成的成果，心中不禁涌出一种成就感和满足感。使我对工艺工装设计有了更深的了解，对所学的知识得到进一步巩固，增强了实践能力，使我对四年来所学的知识能够综合运用，通过利用资料做设计分析与运算以及绘图，增加了动手能力，懂得了平时所学知识的重要性，懂得了“学以自用”。收获之三，使我更清楚的认识到设计的重要性和必要性，设计不但要可行，还要经济合理，毕业设计能使我们充分发挥各自的潜力和

46、主观能动性，初步掌握一定的工作实践能力，为今后走向工作岗位解决实际问题打下了一定的基础。工艺规程，对同学们来说是一个难题。因为工艺规程需要借助大量长期的生产实践经验和参考借鉴前人的成熟的设计理论。经过二个多星期的资料查阅，终于把工艺规程和夹具设计出来，这其中当然也有王老师的一番心血。设计过程遇到了一些难题。例如夹具方案的选择和工件的定位等。经过王老师的指导和在查阅相关书籍下，终于将一个个难题解开了，在此特别感谢王老师,感谢他在百忙之中为我指点错误，谢谢他的帮助与支持。 尽管毕业设计要求的比较严格，严谨，需要慢慢查阅资料，询问老师来一一解决，但是当我完成此次设计的时候手里拿着自己的设计成果，自己

47、还是感到非常的满足，因为这次设计使我的综合素质提高了很多，专业知识得到了巩固，自己在处理专业问题时侯多了一份自信和耐心，能够找到解决的途径，这都为以后的工作奠定了坚实的基础。由于学生水平有限，错误和缺点在所难免，敬请老师批评指正，以使我的知识得到不断的更新。 参考文献1 肖继德，陈宁平. 机床夹具设计. 第2版. 北京：机械工业出版社，1999 2 李益民. 机械制造工艺设计手册. 北京: 机械工业出版社, 19983 王先奎. 机械制造工艺学. 北京：清华大学出版社，19944 李益民. 机械制造工艺设计简明手册. 北京：机械工业出版社，19955 杨叔子. 工艺师手册. 北京：机械工业出版

48、社，20006 许坚. 机床夹具设计手册. 沈阳：东北大学出版社，19987 南京市机械研究所. 机车专用夹具设计图册. 北京：机械工业出版社，19938 上海金属切削技术协会. 金属切削手册. 第三版. 上海：上海科学技术出版，19999 王小华. 机床夹具设计参考图册. 北京：机械工业出版社，199210 徐鸿本.机床夹具设计手册.辽宁：辽宁科技技术出版社，200411 王凡.实用机械制造工艺设计手册.北京：机械工业出版社，200809/20 11:46 102机体齿飞面孔双卧多轴组合机床及cad设计09/08 20:02 3kn微型装载机设计09/20 15:09 45t旋挖钻机变幅机构液压缸设计08/30 15:32 5吨卷扬机设计10/30 17:12 c620轴拨杆的工艺规程及钻2-16孔的钻床夹具设计09/21 13:39 ca6140车床拨叉零件的机械加