摇臂轴座说明书

1、机械制造技术基础课程设计说明程设计及铳上端面夹具设计院系：机械学院专业：机械设计'制造及其自动化姓名：_ 学号：学校：晋中学院指导老师：田富根题目：“气门摇杆支座”零件的机械加工工艺规2015年6月16日零件分析1.1零件的作用1.2零件的工艺分析1.3确定零件的生产类型. 确定毛坯，绘制毛坯简图.2.1选择毛坯2.2确定毛坯尺寸及公差和机械加工余量2.3绘制毛坯图编制零件的机械加工工艺规程 定位基准的选择 拟定工艺路线加工设备及工艺装备的选用 加工余量、工序尺寸和公差的确定 切削用量的计算3.13.23.33.43.5312144.14.23.6时间定额的计算 4专用夹具设计夹具设计

2、任务 14拟定夹具结构方案 15绘制夹具装配总图 17夹具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 174.34.4总结与致谢.参考文献.附录错误!未定义书签。错误!未定义书签。191零件分析1.1零件的作用题目所给的零件是195柴油机摇臂轴轴座，是柴油机的一个重要零件 ，直 径为16的孔用来装摇臂，孔要求的表面粗糙度和位置精度不是很高，工作时与 轴相配合工作，起支撑作用。1.2零件的工艺分析通过对该零件图的重新绘制，知道原图样的视图正确、完整，尺寸、公差及 技术要求齐全。零件的材料为 HT20Q灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但 塑性较差、脆性高，不适合磨削。图1-1摇臂轴座零件图以下是该零件需要

3、加工的表面以及加工表面之间的相互位置要求：(1) 上下端面粗糙度均为6.3，底面与中心16的孔的平行度要求为0.1 ;(2) 左端面粗糙度为3.2，右端面粗糙度6.3，左右端面与中心16的孔 的垂直度要求为0.08 ;(3) 中心16的孔为10级精度，采用基孔制配合，粗糙度 3.2 ;(4) 10.5的孔的粗糙度12.5 ;(5) 10.5的孔的倒角的粗糙度12.5。由上面分析可知，可以先半精加工下端面，然后以此作为基准采用专用夹 具进行加工上端面，并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机 床所能达到的位置精度，并且此零件没有复杂的加工曲面，所以根据上述技术要 求采用常规的加工工艺

4、均可保证。1.3确定零件的生产类型由课题可知，该零件的生产类型为中批生产。2确定毛坯，绘制毛坯简图2.1选择毛坯该零件选取的材料是HT200,而且此零件外形较为简单，又属于中批生产, 若选砂型手工造型生产，则效率低，铸件质量差，也不宜采用费用高，生产周期 长的铸造复杂形状毛坯的熔模铸造，最后由机械制造技术基础课程设计表2-8 （铸造制造方法）确定采用砂型机器造型，它能满足毛坯质量要求。2.2确定毛坯尺寸及公差和机械加工余量（1） 已知铸造方法为砂型铸造机器造型，零件图最大轮廓尺寸为58mm所 以由机械制造技术基础课程设计指南表 2-10 （毛坯铸件典型的机械加工余 量等级）取机械加工余量等级为

5、G级，由机械制造技术基础课程设计 表2-10（要求的铸件机械加工余量）查得RMA=2.5m；（2）已知毛坯材料是灰铁，且铸造方法为砂型铸造机器造型， 所以查机械 制造技术基础课程设计表2-10 （大批量生产的毛坯铸件的公差等级），选取毛 坯铸件的公差等级为CT1Q由机械制造技术基础课程设计表2-7 （铸件尺寸 公差）取上下端面CT=1.4mm左右端面CT=1.3mm中心16的孔CT=1.2m（公 差带应相对于基本尺寸对称分布）。（3）由机械制造技术基础课程设计表达式可知：R=F+RMA+CT/2 （RMAf铸件其他尺寸之间的关系） R=F+2RMA+CT/2 （双侧机械加工）R=F-2RMA-

6、CT/2 （内圆面机械加工）（其中F为零件基本尺寸）表2-1等级及尺寸项目上下端面左右端面16的孔10.5的孔公差等级111111加工面基本尺寸F/mm583116铸件尺寸公差CT/mm1.41.31.2机械加工余量等级GGGRMA/mm2.52.50.5毛坏基本尺寸R/mm6336142.3绘制毛坯图由表2-1所得结果，绘制毛坯简图，如图2-1所示。图2-1摇臂轴座毛坯简图3编制零件的机械加工工艺规程3.1定位基准的选择1. 精基准的选择应遵循以下原则:(1)基准统一原则(2)基准重合原则(3)自为基准原则(4)互为基准原则摇臂轴座的下端面既是装配基准，又是设计基准，用它作为精基准，能使加

7、工遵循“基准重合”的原则，实现 V型块和大平面的定位方式（V型块采用联动 夹紧机构夹紧）。ZOOmm孔及左右两端面都采用底面作基准。这使得工艺路 线又遵循“基准统一”的原则，下端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧方案 也比较简单、可靠、操作方便。2. 粗基准的选择原则为:选择重要表面为粗基准 选择不加工表面为粗基准 选择加工余量最小的表面为粗基准 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次考虑到以下几点要求，选择零件的重要表面和重要孔作为粗基准。（1）保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔的加工余量尽量均匀；（2）装入箱内的零件与箱体内壁有足够的间隙；

8、（3）能保证定位准确，夹紧可靠，装夹方便。最后进行机械加工的表面是 20 0；06mm孔，这时可有两种定位夹紧方案。方案一：用一个菱形销加一个圆柱销定位两个 13的孔，一个菱形销限制一 个自由度，一个圆柱销限制2个自由度，再加上底面限制3个自由度定位实现一 面两孔完全定位，这种方案适合于大批生产类型中。方案二：用V型块加大平面，底面定位限制3个自由度，V型块采用联动夹 紧机构实现对R10的外圆柱表面进行定位，限制 3个自由度，实现完全定位。由于13mm孔的加工精度不需要很高，故用做定位销孔很难保证精度，所 以选择方案二。3.2拟定工艺路线1. 表面加工方法的确定根据零件上各加工表面的尺寸精度和

9、表面粗糙度查表2 25和2 24等，确定零件个表面的加工方法，如表3 1所示。表3 1零件各表面加工方案加工表面尺寸及偏差/mm尺寸精度等级表面粗糙度/um加工方案备注顶面58粗铳底面58精铳左端面粗铳-精铳右端面粗铳-精铳210.5mm 孔钻1.5mm轴向槽1.5粗铳20 0.06 mm孔钻-粗镗-精镗2. 加工阶段的划分该零件加工质量要求较高，可将加工阶段划分成粗加工，半精加工和精加工 几个阶段，这是由于粗加工工序的切削余量大，因此切削力，夹紧力必然大，加 工后容易产生变形，粗精加工分开后，粗加工产生的变形可以在半精加工中修正； 半精加工中产生的变形可以在精加工中修正。 这样逐步减少余量，

10、切削力及内应 力的作用，逐步修正加工后的变形，就能最后达到零件的技术要求。3. 工序的集中与分散因顶圆和底面有较高的平行度要求，30两端面对于20的孔的中心线有较大高的圆跳动要求。气门摇杆支座加工工序安排应注意两个影响精度的因素：（1） 气门摇杆支座的刚度比较低，在外力作用下容易变形；（2）铸件切削时会产生较 大的残余应力，因此在气门摇杆支座加工工艺过程中， 各主要表面的粗精加工一 定要分开，且采用批量生产，较少辅助时间，所以采用工序集中原则。4. 工序顺序的安排（1）机械加工工序遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准-气门摇杆支座两端面和210.5mm的孔；遵循“先粗后精”原则，先安排粗加

11、工工序，后安排精加工20工序；遵循“先主后次”原则，先加工主要平面、顶面、底面、左右端面，及210.5的孔，再加工1.5mm的轴向槽；遵循“先面后孔”原则，先加工左右端面，后加工 20孔，先加工顶面、底面，后加工 2 13mm的孔。由此初拟气 门摇杆支座机械加工工序安排，如表 3-2所示。表3 2机械加工工序安排工序号工序内容简要说明10粗铳顶面“先面后孔”20钻213通孔“先基准后其他”30精铳下端面“先基准后其他”40铳右端面“先面后孔”50钻通孔2 18mm“先基准后其他”60镗孔 20mm，孔口倒角2 45度“先主后次”，“先基准后其他”70铳左端面“先面后孔”80铳轴向槽“先主后次”

12、（2）热处理工序时效处理可以释放零件铸造过程 因此，在铸造成型后增加一道热在半精铣加工后，安排去毛刺和铸造成型后去飞边，毛刺，进行时效处理， 中产生的应力和变形，减少切削过程中的难度。 处理工序，即时效处理。（3）辅助工序铸造完成后，应安排去毛刺和去飞边工序；中间检验工序；精加工后安排去毛刺、清洗和终检工序。综上所述，该摇杆支座的安排顺序为：基准加工一一主要表面粗加工及一些 余量大的表面粗加工主要表面半精加工和次要表面加工热处理主 要表面精加工。5. 确定工艺路线在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，拟定支座的机械加工工艺路线，见表3-3。表3-3机械加工工艺路线工序号工序内容定位基准铸造人

13、工时效10检查毛坯，去毛刺、飞边20粗铳顶面底面、R10的外侧面30粗铳底面底面、R10的外侧面40精铳底面底面、R10的外侧面50粗铳右端面底面、R10的外侧面60精铳右端面底面、R10的外侧面70粗铳左端面底面、R10的外侧面80精铳左端面底面、R10的外侧面90钻13mm两通孔底面、R10的外侧面100去毛刺110钻通孔18mm底面、R10的外侧面120镗孔到 20mm，孔口倒角2X45度底面、R10的外侧面130铳轴向槽底面、R10的外侧面140去毛刺，倒角150清洗160终检170入库3.3加工设备及工艺装备的选用机床和工艺装备的选择应满足零件加工工艺的需要和可靠地保证零件加工质量的

14、前提下，与生产批量和生产节拍相适应，并应优先考虑采用标准化的工艺 装备和充分利用现有条件，以降低生产准备费用。气门摇杆支座的生产类型为中批生产，故加工设备适宜通用机床为主，辅以少量专用机床的流水生产线，工件在各机床上的装卸由人工完成。设备及工艺装备的选用见表3-4 0表3-4加工设备及工艺装备工序号工序内容加工设备工艺装备20粗铳顶面X51立式铳床高速钢套式面铳刀、游标卡尺30粗铳底面X51立式铳床高速钢套式面铳刀、游标卡尺40精铳底面X51立式铳床高速钢套式面铳刀、游标卡尺50粗铳右端面X61卧式铳床高速钢套式面铳刀、游标卡尺60精铳右端面X61卧式铳床高速钢套式面铳刀、游标卡尺70粗铳左端

15、面X61卧式铳床高速钢套式面铳刀、游标卡尺80精铳左端面X61卧式铳床高速钢套式面铳刀、游标卡尺90钻2 13mm孔Z3025摇臂钻床直柄麻花钻、游标卡尺100去毛刺钳工台平锉110钻通孔18mmZ3025摇臂钻床锥柄麻花钻、游标卡尺120镗孔20mm卧式组合镗床T78通孔镗刀、游标卡尺130铳轴向槽X61卧式铳床锯片铳刀、140去毛刺，倒角钳工台平锉150清洗清洗机3.4加工余量、工序尺寸和公差的确定气门摇杆支座零件的材料是 HT200，抗拉强度为195MPa 200MPa。零件的生产类型是中批生产，参考机械加工制造技术基础课程设计毛坯的制造方 法及其工艺特点，选择毛坯制造类型选择为金属模机

16、械砂型铸造成型。由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、工序尺寸及毛坯尺寸如下:1. 工序20粗铣上端面，加工余量为4mm，此尺寸表面粗糙度值为12.5 m。2. 工序30粗铣底面，查机械加工制造技术基础课程设计铸件尺寸公差为4mm，可得3mm的加工余量。3. 工序40精铣底面，加工余量为1mm，表面粗糙度值Ra 6.3 m。4. 工序50粗铣右端面，加工余量为3mm，5. 工序60精铣右端面，加工余量为1mm，6. 工序70粗铣左端面，加工余量为3mm，7. 工序80精铣左端面，加工余量为1mm，8. 工序90钻13mm的通孔，表面粗糙度为则双边加工余量2z 13mm粗铣后

17、再精铣达到要求的精度。 表面粗糙度值Ra 1.6 m。粗铣后再精铣达到要求的精度。 表面粗糙度值Ra 1.6 m。12.5 m可以一次性加工出来。9.孔20 0.06的加工余量计算：（1）孔20 0.16为9级加工精度，铸件的毛坯重量约为 余量可以得到内圆的单边加工余量为 z 9mm。铸件公差，4.9Kg。可得：铸件机械加工IT 1.6mm。查卧式镗床的（2）粗镗加工余量：除精镗的加工余量剩下的余量都给粗镗。加工公差，可得IT 0.1 0.3mm，我们这里取 0.1mm。（3）精镗加工余量：查扩孔、镗孔、铰孔的加工余量z 1.5 2.0mm。查卧式镗床的加工公差，可得：IT 0.02 0.05

18、mm。这里取 0.02mm。由于毛坯及以后各道工序（或工步）的加工都有加工公差，因此规定都有加 工公差，所以规定的加工余量其实只是名义上的加工余量。 实际上的加工余量有 最大及最小之分。由于本次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按照调整法加工方式予确定。由此可知：粗镗后最小尺寸:18-0.27 17.73mm ；粗镗后最大尺寸:18 0.2718.27mm ；精镗后最小尺寸:20 0.120.1mm ；20 0.06精镗后最大尺寸:20.06mm；精镗后尺寸与零件图纸尺寸相同，即20 0.06mm。最后将上述的计算的工序间尺寸及公差整理成下表3

19、5 :表3 5 20 0：06mm孔的加工余量计算（单位：mm工序 加工尺寸公差、铸件毛坯钻孔粗镗精镗加工前最大最小加工后最大最小加工余量（单边余最大量）最小加工公差（单边）3.5切削用量的计算1.工序20:粗铣上端面（1）背吃刀量ap 4mm。（2）进给量由本工序表面粗糙度要求 Ra 12.5um，查表5.6高速钢套式面铣刀粗铣平 面进给量，每转进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序 的每齿进给量fz取0.08 mm/z。（3）铣削速度由于本工序采用高速钢套式面铣刀，dw 80mm、齿数z 10。查表5.8高 速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度 Vc 44.9m/ min

20、，则由本工序采用X51型立式铣床，查表3.6，取转速nw 160r/min，故实际铣 削速度当% 160r / min时，工作台每分钟进给量fm应为（4）基本时间的计算该工序的基本时间为2.工序30：粗铣底面（1）背吃刀量ap 3mm。（2）进给量查表5.6高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，每转进给量，按机床、工件、 夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取0.08 mm/z。（4）铣削速度由于本工序采用高速钢套式面铣刀，dw 80mm、齿数z 10。查表5.8高 速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度 Vc 44.9m/min，则由本工序采用X51型立式铣床，查表3.6，取转速nw

21、160r/min，故实际铣 削速度当nw 160r /min时，工作台每分钟进给量fm应为（4）基本时间的计算该工序的基本时间为3.工序40:精铣底面（1）背吃刀量ap 1mm。（2）进给量由本工序表面粗糙度要求 Ra 6.3um，查表5.7高速钢套式面铣刀精铣平面 进给量，每转进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的 每齿进给量fz取0.04 mm/z。（3）铣削速度由于本工序采用高速钢套式面铣刀，dw 80mm、齿数z 10。查表5.8高 速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度 Vc 44.9m/min，则由本工序采用X51型立式铣床，查表3.6，取转速nw 160r/mi

22、n，故实际铣 削速度当nw 160r/min时，工作台每分钟进给量fm应为（4）基本时间的计算该工序的基本时间为4.工序50:粗铣右端面（1）背吃刀量ap 2mm。（2）进给量查表5.6高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，每转进给量，按机床、工件、 夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取0.08 mm/z。（3）铣削速度由于本工序采用高速钢套式面铣刀，dw 80mm、齿数z 10。查表5.8高 速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度 vc 44.9m/ min，则由本工序采用X61卧式铣床，查表3.6，取转速nw 160r/min，故实际铣削 速度当nw 160r/min时，工作台每分

23、钟进给量fm应为（4）基本时间的计算该工序的基本时间为5. 工序60：精铣右端面（1）背吃刀量ap 1mm。（2）进给量由本工序表面粗糙度要求 Ra 1.6mm，查表5.7高速钢套式面铣刀精铣平 面进给量，每转进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序 的每齿进给量fz取0.04 mm/ z。（3）铣削速度由于本工序采用高速钢套式面铣刀，dw 80mm、齿数z 10。查表5.8高 速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度 Vc 44.9m/min，则由本工序采用X61卧式铣床，查表3.6，取转速nw 160r/min，故实际铣削 速度当nw 160r/min时，工作台每分钟进给量fm

24、应为（4）基本时间的计算该工序的基本时间为6.工序70:粗铣左端面（1）背吃刀量ap 2mm。（2）进给量查表5.6高速钢套式面铣刀粗铣平面进给量，每转进给量，按机床、工件、 夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的每齿进给量fz取0.08 mm/z。(3) 铣削速度由于本工序采用高速钢套式面铣刀，dw 80mm、齿数z 10。查表5.8高速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度 Vc 44.9m/ min，则由本工序采用X61卧式铣床，查表3.6，取转速nw 160r/min，故实际铣削速度当nw 160r/min时，工作台每分钟进给量fm应为(4) 基本时间的计算该工序的基本时间为7. 工序80:

25、精铣左端面(1) 背吃刀量ap 1mm。(2) 进给量由本工序表面粗糙度要求Ra 1.6um，查表5.7高速钢套式面铣刀精铣平面 进给量，每转进给量，按机床、工件、夹具系统刚度为中等条件选取，该工序的 每齿进给量fz取0.04 mm/z。(3) 铣削速度dw 80mm、齿数z 10。查表5.8高vc 44.9m/ min，则3.6，取转速nw由于本工序采用高速钢套式面铣刀， 速钢套式面铣刀铣削速度，确定铣削速度160r/min，故实际铣由本工序采用X61卧式铣床，查表 削速度当nw 160r/min时，工作台每分钟进给量fm应为(4) 基本时间的计算该工序的基本时间为8. 工序90:钻13两通

26、孔(1) 背吃刀量ap 13mm。(2) 进给量查表3.16摇臂钻床主轴进给量，取f 0.2mm/r。(3) 切削速度5.19高速钢麻花钻钻0.2mm/r。取，贝U由工件材料为HT200孔13mm、高速钢钻头，查表 削碳钢的切削用量得，切削速度Vc 20m/min，进给量f本工序采用的Z3025型摇臂钻床，查表3.16摇臂钻床主轴进给量，取转速 nw 500r /min，故实际切削速度为(4) 基本时间的计算该工序的基本时间为9. 工序110:钻18孔(1)背吃刀量ap 18mm。(2) 进给量查表3.16摇臂钻床主轴进给量，取f 0.2mm/r。(3) 切削速度由工件材料为HT20Q孑L 1

27、8mm高速钢钻头，查表5.19高速钢麻花钻钻削 碳钢的切削用量得，切削速度 Vc 20m/min，进给量f 0.2mm/r。取，贝U本工序采用的Z3025型摇臂钻床，查表3.16摇臂钻床主轴进给量，取转速 nw 500r/min，故实际切削速度为(4) 基本时间的计算该工序的基本时间为10. 工序120:镗孔到 20(1)背吃刀量ap 1mm。(2) 进给量查表3.27卧式镗床的型号与主要技术参数，取 f 0.2mm/r。(3) 切削速度0.2mm/r。取，贝Unw 400r/min，故实际切削速度为切削速度Vc 20m/min，进给量f本工序采用的T68卧式镗床，取转速(4) 基本时间的计算

28、该工序的基本时间为3.6时间定额的计算1.基本时间tj的计算通过上述计算可得：tj 21s。工序20:粗铣上端面，基本时间为：工序30:粗铣底面，基本时间为：tj 25s。各工序的辅助时间分别为：工序20的辅助时间：tf0.1521s3.15s工序30的辅助时间：tf0.1525s3.75s工序40的辅助时间：tf0.1547s7.05s工序50的辅助时间：tf0.1515s2.25s工序60的辅助时间：tf0.1530s4.5s工序70的辅助时间：tf0.1515s2.25s工序80的辅助时间：tf0.1530s4.5s工序90的辅助时间：tf0.1533s4.95s工序110的辅助时间:t

29、f0.1536s5.4s工序120的辅助时间：tf0.1532s4.8s工序40:工序50:工序60:工序70:工序80:工序90:精铣底面，基本时间为： 粗铣右端面，基本时间为： 精铣右端面，基本时间为： 粗铣左端面，基本时间为： 精铣左端面，基本时间为： 钻13两通孔，基本时间为：tj47s。tjtjtjtjtj15s。30s。15s。30s。33s。工序110:钻18孔，基本时间为：tj工序120:镗孔到20，基本时间为：2.辅助时间tf的计算辅助时间tf与基本时间tj之间的关系为tf 0.15 0.2 tj。取tf 0.15tj，则36s。tj32s。3. 其他时间的计算除了作业时间（

30、基本时间与辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间、休息与生理需要时间和准备与终结时间。由于气门摇杆支座 的生产类型为中批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计； 布置工作地时间tb是作业时间的2%7%，休息与生理需要时间tx是作业时间的 2% 4%，均取为3%，则各工序的其他时间tb tx可按关系式3% tb tx计算，它们分别为：工序20的其他时间：tbtx6%21s3.15s1.45s工序30的其他时间：tbtx6%25s3.75s1.73s工序40的其他时间：tbtx6%47s7.05s3.24s3%工序50的其他时间：tbtx6%15s2.25s1.

31、04S工序60的其他时间：tbtx6%30s4.5S2.07S工序70的其他时间：tbtx6%15s2.25s1.04S工序80的其他时间：tbtx6%30s4.5S2.07S工序90的其他时间：tbtx6%33s4.95S2.28S工序110的其他时间:tbtx6%36s5.4S2.48S工序120的其他时间：tbtx6%32s4.8S2.2S4.单件时间tdj的计算工序20的单件时间：tdj21S3.15S1.45S25.6s工序30的单件时间：tdj25S3.75S1.73S30.48s工序40的单件时间：tdj47S7.05S3.24S57.29s工序50的单件时间：tdj15S2.2

32、5S1.04S18.29s工序60的单件时间：tdj30S4.5S2.07S36.57s工序70的单件时间：tdj15S2.25S1.04S18.29s工序80的单件时间：tdj30S4.5S2.07S36.57s工序90的单件时间：tdj33s4.95S2.28s40.23s工序110的单件时间:tdj36 s5.4S2.48s43.88s工序120的单件时间:tdj32 s4.8s2.2s39 s将上述零件工艺规程设计的结果填入工艺文件。4专用夹具设计4.1夹具设计任务本次夹具设计的任务是为铣工件上端面设计一套专用夹具。58mm。1. 工序尺寸和技术要求本工序要求铣工件上端面，需要保证的尺

33、寸为2. 生产类型及时间定额生产类型为中批生产，时间定额为 25min。3. 设计任务本夹具主要用来粗铣上端面，只需保证表面精度，除此之外无其他特殊要求。 但加工本道工序时，就有一个精铣过的底面，因此仅可以以下底面为定位精基准 来粗铣上端面。此外工序加工时还应考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。4.2拟定夹具结构方案1. 拟定定位方案和选择定位元件（1）定位方案分析工序简图可知，加工工件上端面。从基准统一原则和定位的稳定性、 可 靠性出发，选择底面 A为主要定位基准面，并选择 20mm的外圆表面为另外的 定位基准面。（2）定位元件选择定位元件采用支承板和V形块。支承板与底面接触，限制三个自由

34、度；固定 V形块与20mm外圆表面接触，限制二个自由度；活动 V形块与20mm外圆表 面接触，限制一个自由度实现工件完全定位。V形块与夹具体用螺钉和圆柱销进 行固定。（3）定位误差的计算要保证工件的加工精度,中，取定位误差为零件公差的图4-1 V形块定位方案图定位误差必须控制在一定的范围内。一般精度加工1 125。对于工序尺寸42-0.082mm而言，由刀具直接保证，定位误差dw0 ;对于两端面对底面A的圆跳动要求0.06mm，其定位基dw 0。准为底面，设计基准为底面，故设计基准与定位基准重合,2. 确定夹紧方案并计算夹紧力（1）刀具：采用端铣刀 80mm机床：X51立式铣床查机械加工手册得

35、，修正系数 Kv 1.0CF 30， qF 0.83， xF1.0， yF 0.65， uF 0.83ap 8，Z 24, Wf 0代入上式，可得F 889.4 N安全系数K K1K2K3K4其中：K1为基本安全系数1.5K2为加工性质系数1.1K3为刀具钝化系数1.1K4为断续切削系数1.1所以 F' KF 1775.7N（2）夹紧力的计算用固定V形块进行定位后，在相对方向采用活动V形块进行夹紧，夹紧力方 向相对，夹紧稳定。针对中批生产的工艺特征，此夹具选用活动手柄压紧螺钉夹 紧机构，压紧螺钉采用标准元件。夹紧力的计算公式为 式中，W为有效轴向夹紧力;Q为主动力；L为螺杆扳手作用长度

36、；do为螺纹中经;为螺纹升角;1为螺杆与螺母之间的当量摩擦角；2为螺杆与工件间的摩擦角；R为螺杆与工件间的当量摩擦半径。对于普通夹紧螺纹取30，取L 14d0， 12 60，代入上式中可得：W 120Q 。 加工时总的切削力为1775.7N， 故夹紧时，Q 15N , W 1800N1775.7N ,故可以满足夹紧力的要求。采用螺旋夹紧机构来进行夹紧工件，通过螺旋夹紧机构的旋入程度来达到适 当的夹紧后本夹具即可安全工作。Z 1,则螺钉受力Fs号式中Fs为单个螺钉受力；Fmax为受到最大的力；Z为螺钉数目；故，Fs 1775.71775.7N1螺钉危险截面的面积式中，A为危险截面的面积；d为螺栓

37、的直径；故，A 10278.5mm2。4螺钉危险截面的剪切应力为 式中， 为剪切应力;故， 1775.722.6MPa。78.5螺栓杆的剪切强度条件为 许用剪切应力取安全系数S为12，查得螺钉屈服极限S为640MPa，则226 1.9MPa。则有12故，剪切应力校核安全。最短的螺钉螺纹紧固长度为Lmin 50mm，则螺钉危险截面挤压应力故，P 17757 3.6MPa。P 10 50螺栓杆挤压强度条件为许用挤压应力 则有，P P，故挤压应力校核安全。图4-2手柄压紧螺钉夹紧机构3. 确定对刀装置为了能迅速，准确地确定铣刀与定位元件的位置，铣床夹具应设置安装对刀块。工件上端面的加工采用对刀块确定刀具位置，对刀块根据JB/T8031.1 1999选取。如图4-1所示。图4-3对刀装置4. 确定定向装置为保证夹