工艺学课程设计CA杠杆加工工艺及卡具设计

1、机械制造工艺学课程设计任务书课程设计题目：“杠杆”零件工艺及夹具设计1 确定生产类型1.1 由生产设计任务书可知：生产纲领：汽车年产量N14万辆每台汽车的杠杆数n3件/辆杠杆零件的备品率15%杠杆零件的废品率0.1%每日工作班次z3故可知：产品实际年产量：M=N · n · (1+) · (1+)=12×1×（1+15%）×（1+3%） =14 =48.3843万件机床每年工作时间： =5425生产节拍;=5425/483843×95%×60=0.64min/件生产类型： 大量生产2 杠杆加工工艺规程设计2.1零件

2、的分析零件的作用题目给出的零件是CA6140的杠杆。它的主要的作用是用来支承、固定的。要求零件的配合要符合要求。零件的工艺分析 零件的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，为此以下是杠杆需要加工表面以及加工表面的位置要求。现分析如下：（1）主要加工面：1）小头钻以及与此孔相通的14阶梯孔、M8螺纹孔；2）钻锥孔及铣锥孔平台；3）钻2M6螺纹孔；4）铣杠杆底面及2M6螺纹孔端面。（2）主要基准面：1）以45外圆面为基准的加工表面这一组加工表面包括：的孔、杠杆下表面2）以的孔为中心的加工表面这一组加工表面包括：14阶梯孔、M8螺纹孔、锥孔及锥孔平台、2M6螺纹孔及

3、其倒角。其中主要加工面是M8螺纹孔和锥孔平台。 零件分析表如下图表2-1所示：表2-1加工表面质量要求设计基准表面功用结构工艺性分析加工方法初步设想表面质量尺寸精度位置精度平面1Ra3.2平面4加工基准面用于定位粗、精铣端面平面2Ra3.2孔1 中心线连接与水平面成126度夹角粗、精铣平面4与面1互为基准作基准粗铣平面5Ra3.2孔1中心线与垂直方向夹角80度粗铣平面6Ra6.3孔1轴线垂直面粗铣 精铣孔1Ra1.6中心线肋板底面1支撑孔1用于加工定位及加工基准钻 扩 细镗 精镗孔2Ra6.3孔1中心线孔2用12.7钢球检查钻 扩 铰螺纹孔3 14 M8过孔1中心线的水平面孔3中心线与过孔1中

4、心线垂直面夹角为10度钻 锪 攻丝螺纹孔4螺纹孔5Ra6.3M6斜端面3肋板底面1过孔1轴线水平面孔4、5中心线与孔1轴线水平面成36夹角钻 锪 攻丝2.2杠杆加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施确定毛坯的制造形式零件的材料HT200。由于年产量为十几万件，达到大量生产的水平，而且零件的轮廓尺寸不大，铸造表面质量的要求高，故可采用铸造质量稳定的，适合大批生产的金属模铸造。便于铸造和加工工艺过程，而且还可以提高生产率。基面的选择（1）粗基准的选择 对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是加强肋所在的肩台的表面作为加工的粗基准，可用装夹对肩台进行加紧，利用一个V形块

5、支承45圆的外轮廓作主要定位，以限制z、z、y、y四个自由度。再以一支撑板定位消除x、x两个自由度，达到完全定位,就可加工25的孔。（2）精基准的选择 主要考虑到基准重合的问题，和便于装夹，采用25的孔作为精基准。确定工艺路线表2-2工艺路线方案一工序1粗精铣25孔下表面工序2钻、扩、铰孔使尺寸到达mm工序3加工M8螺纹孔，锪钻14阶梯孔工序4粗精铣2-M6上端面工序5钻2-M6螺纹底孔孔，攻螺纹孔2-M6工序6粗精铣宽度为30mm的下平台工序7钻12.7的锥孔工序8精铰使尺寸到达25mm工序9检查表2-3工艺路线方案二工序1粗精铣25孔下表面工序2钻、扩、铰孔使尺寸到达mm工序3加工M8螺纹

6、孔，锪钻14阶梯孔工序4粗精铣2-M6上端面工序5钻2-M6螺纹底孔孔，攻螺纹孔2-M6工序6粗精铣宽度为30mm的下平台工序7钻12.7的锥孔工序8检查工艺路线的比较与分析：第二条工艺路线不同于第一条是直接将工序2中的孔加工到mm，由于下面的工序中需要将孔作为其定位基准，这样经过多次工序后，已加工的孔的精度会受到严重的影响，而制图要求孔的精度较高。因此第二条工艺路线并不可行。第一条工艺路线中，通过工序2先将孔加工到留有余量的尺寸mm，作为定位基准供后面的工序使用，在最后一道工序再精加工至mm，从而能够很好的保证孔的精度要求。因此选择第一条工艺路线为最佳方案。其具体的工艺路线如下表所示。表2-

7、4最终工艺过程工序1粗精铣杠杆下表面。保证粗糙度是3.2选用立式升降台铣床X52K。工序2加工孔25。钻孔25的毛坯到22mm；扩孔22mm到24.7mm；铰孔24.7mm到mm。保证粗糙度是1.6采用立式钻床Z535。采用专用夹具。工序3加工螺纹孔M8，锪钻14阶梯孔。用组合夹具，保证与垂直方向成10。工序4粗精铣M6上端面。用回转分度仪加工，粗精铣与水平成36的台肩。用卧式铣床X52K，使用组合夹具。工序5钻2-M6螺纹底孔、攻2-M6螺纹用立式钻床Z535，为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具工序6粗精铣宽度为30mm的下平台，仍然采用立式铣床X52K，用组合夹具。工序7钻12.7的锥孔

8、，采用立式钻床Z535，为保证加工的孔的位置度，采用专用夹具。工序8精铰25孔到mm。保证粗糙度是1.6采用立式钻床Z535。采用专用夹具。工序9检查2.2.4确定切削用量工序1：粗、精铣孔下平面（1）粗铣孔下平面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。查参考文献4表2.1-32刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：YG8， ，齿数，取，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度： =2mm每齿进给量：根据参考文献4表2.1-73，=0.20mm/Z取铣削速度：参照参考文献4表2.1-18，取V=64mm/min。机床主轴转速： 式（2.1）式中 V铣削

9、速度； d刀具直径。由式2.1机床主轴转速：=203r/min按照参考文献1表5-72 n=235r/min实际铣削速度：v= =73.79m/min进给量： = 6.27mm/s 工作台每分进给量： mm/min： =75mm（2）精铣孔下平面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床： X52K立式铣床。查参考文献4表2.1-32刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：YG8， ，齿数12，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=1mm铣削深度： =1mm每齿进给量：根据参考文献4表2.1-73，取铣削速度：参照参考文献4取机床主轴转速，由式（2.1）有：=258r/min按照参考文献1表

10、5-72 n=375r/min实际铣削速度：v= =117.75m/min进给量，由式（1.3）有：=6mm/s工作台每分进给量： mm/min工序2：加工孔25到要求尺寸工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为25mm，公差为H7，表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻、扩、铰，加工刀具分别为：钻孔22mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔24.7mm标准高速钢扩孔钻；铰孔25mm标准高速铰刀。选择各工序切削用量。（1）确定钻削用量1）确定进给量 根据参考文献4表3.4-1可查出，由于孔深度比，故。查参考文献1表5-66，取。根据参考文献4表3.4-3，钻头

11、强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根据表3.4-4，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。2）确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献4表3.4-15，由插入法得：， ， 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献4表3.4-9，故=11.9m/min=172r/min查参考文献1表5-65，取。实际切削速度为：由参考文献4表3.4-11，=1.0，故F=7040N3）校验机床功率 切削功率为=1.57×（195/246）×1=1.24kw机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相

12、应地， （2）确定扩孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献4表3.4-5，。根据Z535机床说明书，取=0.96mm/r。2）确定切削速度及 根据参考文献4表3.4-34，取。修正系数：，故 =15.3m/min = =195r/min查机床说明书，取n=195r/min。实际切削速度为 =15.3m/min（3）确定铰孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献4表3.4-38，。查参考文献1表3.4-38，取。2）确定切削速度及 由参考文献4表3.4-38，取。由参考文献4表3.4-9，得修正系数，故 =28.7m/min=365.7r/min查Z535说明书，取n=400r/min，实际铰孔速

13、度 =31.4m/min（4）各工序实际切削用量 根据以上计算，各工序切削用量如下：钻孔：，扩孔：，=0.96mm/r， 铰孔：，n=400r/min，工序3：粗精铣宽度为30mm的下平台（1）粗铣宽度为30mm的下平台加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。查参考文献4表2.1-32刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=3mm所以铣削深度： =2mm每齿进给量：根据参考文献4表2.1-73，=0.20mm/Z取铣削速度：参照参考文献4表2.1-18，取V=64mm/min。机床主轴转速： 式（2.1）式中 V铣削速度

14、； d刀具直径。由式2.1机床主轴转速：=203r/min按照参考文献1表5-72 n=235r/min实际铣削速度：v= =73.79mm/min进给量： = 6.27mm/s 工作台每分进给量： mm/min： 被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度： 式（2.2）刀具切出长度：取走刀次数为1（2）精铣宽度为30mm的下平台加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床： X52K立式铣床。查参考文献4表2.1-32刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：， ，齿数12，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：根据参考文献4表2.1-73，取铣削速

15、度：参照参考文献4表2.1-81取机床主轴转速，由式（2.1）有：=258r/min按照参考文献1表5-72 n=375r/min实际铣削速度：v= =117.75mm/min进给量，由式（1.3）有：=6mm/s工作台每分进给量： mm/min被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1工序4： 钻12.7的锥孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为12.7mm，表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床，钻孔12mm标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔12.7mm标准高速钢扩孔钻。选择各工序切削用量。（1）确定钻削用量1）确定进给量 根据参

16、考文献7表28-10可查出，查参考文献1表5-66，取。根据参考文献4表3.4-3，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根根据表3.4-5，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。2）确定切削速度、轴向力F、转矩T及切削功率 根据参考文献4表3.4-15，由插入法得：， ， 由于实际加工条件与上表所给条件不完全相同，故应对所的结论进行修正。由参考文献4表3.4-9，故=12m/min=318r/min查参考文献1表5-65，取。实际切削速度为：=15m/min由参考文献4表3.4-11，=1.0，故F=4380N3）校验机床功率 切削功率为=0.

17、59×（400/318）×1=0.74kw机床有效功率故选择的钻削用量可用。即，相应地F=4380N， （2）确定扩孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献4表3.4-34，。根据Z535机床说明书，取=0.72mm/r。2）确定切削速度及 根据参考文献4表3.4-34，取。修正系数：， 故 =15.9m/min = =399r/min查机床说明书，取n=400r/min。实际切削速度为 =15.9m/min工序5：钻M8螺纹底孔锪钻14阶梯孔（1）加工M8底孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为8mm。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻孔至7，选用7的

18、麻花钻头。攻M8螺纹，选用M8细柄机用丝锥攻螺纹。切削深度：根据参考文献4表3.4-1可查出，由于孔深度比，故。查参考文献1表5-66，取。切削速度：参照参考文献4表3.4-13，取由式（2.1）机床主轴转速：，取实际切削速度：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1（2）锪钻14阶梯孔工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为14mm，表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为锪钻，加工刀具为：锪钻孔14mm小直径端面锪钻。 1）确定切削用量确定进给量 根据参考文献4表3.4-36可查出，由于孔深度比，故。查Z535立式钻床说明书，取。根据参考文献4表3.4-

19、3，钻头强度所允许是进给量。由于机床进给机构允许的轴向力（由机床说明书查出），根根据表3.4-4，允许的进给量。由于所选进给量远小于及，故所选可用。确定切削速度 根据参考文献4表3.436可知 故取=909r/min查Z535机床说明书，取n=900r/min。实际切削速度为=3.14×14×900/1000=39.5m/s故选择的钻削用量可用。即，n=900r/min，工序6：粗精铣M6上端面工件材料为HT200铁，硬度200HBS。要求粗糙度。用立式铣床X52K，使用组合夹具。（1）粗铣M6上端面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床：X52K立式铣床。查参考文献

20、4表2.1-32刀具：硬质合金三面刃圆盘铣刀（面铣刀），材料：YG8， ，齿数，取，此为粗齿铣刀。因其单边余量：Z=2mm所以铣削深度：每齿进给量：根据参考文献4表2.1-73，=0.20mm/Z取铣削速度：参照参考文献4表2.1-18，取V=64mm/min。机床主轴转速： 式（2.1）式中 V铣削速度； d刀具直径。由式2.1机床主轴转速：=203r/min按照参考文献1表5-72 n=235r/min实际铣削速度：v= =73.79mm/min进给量： = 6.27mm/s 工作台每分进给量： mm/min： =40mm被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次

21、数为1（2）精铣孔下平面加工条件：工件材料： HT200，铸造。机床： X52K立式铣床。查参考文献4表2.1-32刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）：YG8， ，齿数12，此为细齿铣刀。精铣该平面的单边余量：Z=1mm铣削深度： =1mm每齿进给量：根据参考文献4表2.1-73，取铣削速度：参照参考文献4取机床主轴转速，由式（2.1）有：=258r/min按照参考文献1表5-72 n=375r/min实际铣削速度：v= =117.75mm/min进给量，由式（1.3）有：=6mm/s工作台每分进给量： mm/min被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为

22、1工序7：钻2-M6工件材料为HT200铁，硬度200HBS。孔的直径为6mm。加工机床为Z535立式钻床，加工工序为钻孔至5，选用5的麻花钻头。攻M6螺纹，选用M6细柄机用丝锥攻螺纹。切削深度：进给量：根据参考文献4表3.4-13，取 ， 由式（2.1）机床主轴转速：，取实际切削速度：被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1攻M6×1.5的螺纹机床：Z535立式钻床刀具：细柄机用丝锥（）进给量：由于其螺距,因此进给量切削速度：参照参考文献1表5-142，取由式（2.1）机床主轴转速：，取丝锥回转转速：取实际切削速度： 工序8：精铰25孔达到尺寸加工条件：工件材料为HT

23、200铁，硬度200HBS。孔的直径为25mm，公差为H7，表面粗糙度。加工机床为Z535立式钻床。刀具：25mm标准高速铰刀确定铰孔切削用量1）确定进给量 根据参考文献4表3.4-38，。查参考文献1表3.4-38，取。2）确定切削速度及 由参考文献4表3.4-38，取。由参考文献4表3.4-9，得修正系数，故 =28.7m/min=365.7r/min查Z535说明书，取n=400r/min，实际铰孔速度 =31.4m/min工序9：攻M8×1.5的螺纹机床：Z535立式钻床刀具：细柄机用丝锥（）进给量：由于其螺距,因此进给量切削速度：参照参考文献1表5-142，取由式（2.1）

24、机床主轴转速：，取丝锥回转转速：取实际切削速度：2.2.5确定基本工时（1）粗铣、精铣25孔下平面加工条件：工件材料：HT200铸铁，200MPa机床：X525K机床刀具：高速钢镶齿套式面铣刀粗铣的切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度：可知高速钢镶齿套式面铣刀=0.5 =0.5=6.37.3刀具切出长度：取走刀次数为1 走刀长度：169mm机动时间：0.45min根据参考文献4表5.2-155.2-18查得铣削的辅助时间min精铣的切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间： 0.73min根据参考文献4表5.2-155.2-

25、18查得铣削的辅助时间铣25孔下表面的总工时为：t=+=0.45+0.73+0.41+0.41=2min（2）钻孔加工条件：工件材料：HT200铸铁，200MPa机床：Z535立式钻床 刀具：钻孔标准高速钢麻花钻，磨出双锥和修磨横刃；扩孔标准高速钢扩孔钻；铰孔标准高速铰刀钻孔工时：切入了3mm、切出=1mm，进给量，机床主轴转速， 铰孔：，n=400r/min，=（30+3+1）/0.72×195=0.24min根据参考文献4表5.2-195.2-22查得钻削的辅助时间扩孔工时：切入3mm、切出1mm，进给量=0.96mm/r，机床主轴转速=（30+3+1）/0.96×19

26、5=0.18min根据参考文献4表5.2-195.2-22查得钻削的辅助时间铰孔工时：切入3mm、切出1mm，进给量，机床主轴转速n=400r/min=（30+3+1）/0.43×400=0.20min查得钻削的辅助时间总工时：t=+=0.24+0.18 +0.20+1.77+1.77+1.77=5.93min（3）粗精铣宽度为30mm的下平台工件材料：HT200，金属模铸造加工要求：粗铣宽度为30mm的下平台，精铣宽度为30mm的下平台达到粗糙度3.2。机床：X52K立式铣床刀具：高速钢镶齿式面铣刀计算切削工时粗铣宽度为30mm的下平台进给量f=0.2mm/z，切削速度64mm/m

27、in，切削深度2mm，走刀长度： 0.5=4.55.5 故 走刀总长度 为37mm机床主轴转速为n=235r/min。切削工时：=37/(235×1.6)=0.1min。根据参考文献4表5.2-155.2-18查得铣削的辅助时间精铣宽度为30mm的下平台进给量，切削速度，切削深度1mm，走刀长度是132mm。机床主轴转速为n=375r/min。切削工时：=132/(375×0.96)=0.37min根据参考文献4表5.2-155.2-18查得铣削的辅助时间粗精铣宽度为30mm的下平台的总工时： t=+=0.1+0.41+0.37+0.41=1.29min（4）钻锥孔12.7

28、工件材料：HT200，金属模铸造，加工要求：粗糙度要求，机床：Z535立式钻床刀具：高速钢钻头12，计算基本工时用12扩孔12.7的内表面。进给量，切削速度，切削深度是6mm，机床主轴转速为。走刀长度是10mm。基本工时：=2×10/(0.57×400)=0.09 min根据参考文献4表5.2-195.2-22查得钻削的辅助时间用12.7扩孔12.7的内表面。进给量=0.72mm/r，切削速度15.9m/min，切削深度是0.35mm，机床主轴转速为n=400r/min。走刀长度是36mm。基本工时：=2×10/(0.72×400)=0.07 min。根

29、据参考文献4表5.2-195.2-22查得钻削的辅助时间总的基本工时：t=+=3.7min。（5）钻M8底孔及锪钻14阶梯孔加工条件：工件材料：HT200，金属模铸造，机床：Z535立式钻床刀具：高速钢钻头7,14小直径端面锪钻钻M8底孔的工时被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间： 0.04min根据参考文献4表5.2-195.2-22查得钻削的辅助时间锪钻14阶梯的工时锪钻孔进给量，机床主轴转速n=900r/min，被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：0.07min根据参考文献4表5.2-195.2-22查得钻削的辅助时间t=+t=0.0

30、7+1.77=1.84min该工序的总工时为： 1.84+0.04+1.77=3.65min（6）粗精铣2-M6上端面工件材料：HT200，金属模铸造加工要求：粗铣宽度为30mm的下平台，精铣宽度为30mm的下平台达到粗糙度3.2。机床：X52K立式铣床刀具：高速钢三面刃圆盘铣刀（面铣刀）粗铣2-M6上端面切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知， 刀具切入长度：=0.5 =0.5=6.37.3 刀具切出长度：取走刀次数为1 走刀长度为49mm机动时间： 0.13min根据参考文献4表5.2-155.2-18查得铣削的辅助时间精铣2-M6上端面切削工时被切削层长度：由毛坯尺寸可知 刀具切入长度：精

31、铣时刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：0.39min根据参考文献4表5.2-155.2-18查得铣削的辅助时间铣2-M6上端面切削总工时：t=+=0.13+0.39+0.41+0.41=1.34min（7）钻2-M6螺纹孔钻锥孔26到25。用5的钻头，切削深度2.5mm，进给量，切削速度0.24m/s，被切削层长度： 刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1 走刀长度42mm机动时间： 0.36min根据参考文献4表5.2-195.2-22查得钻削的辅助时间攻M6螺纹被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1 走刀长度38mm机动时间：根据参考文献4表5.2-195.2-22查

32、得钻削的辅助时间总工时为：t=2+=3.95min（8）精铰25孔达到尺寸的工时加工条件：工件材料：HT200铸铁，200MPa机床：Z535立式钻床 刀具：铰孔标准高速铰刀铰孔工时：切入3mm、切出1mm，进给量，机床主轴转速n=400r/min=（30+3+1）/0.43×400=0.21min根据参考文献4表5.2-195.2-22查得钻削的辅助时间故此工序的总工时为（9）攻M8螺纹的工时加工条件：工件材料：HT200，金属模铸造，机床：Z535立式钻床刀具： M8丝锥被切削层长度：刀具切入长度：刀具切出长度：走刀次数为1机动时间：查得钻削的辅助时间故此工序的总工时为由生产纲领

33、可知：生产节拍;=5425/483843×95%×60=0.64min/件由于最大生产工序时间t=3min>0.64min可知需要在有些工序部位多增加机床以适应生产纲领。2.3小结机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机械加工工艺来体现。3 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。在加工杠杆零件时，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25孔下底面、加工工

34、艺孔25夹具、铣宽度为30mm的下平台夹具及钻M8底孔夹具各一套。其中加工工艺孔的夹具将用于组合钻床，刀具分别为麻花钻、扩孔钻、铰刀对工件上的工艺孔进行加工。铣宽度为30mm的下平台将用于组合铣床，刀具为硬质合金端铣刀YG8对杠杆的25孔下表面进行加工。钻M8底孔夹具采用立式钻床，先用麻花钻钻孔，再用丝锥攻螺纹。3.1粗精铣宽度为30mm的下平台夹具设计本夹具主要用来粗精铣杠杆宽度为30mm的下平台。由加工本道工序的工序简图可知。粗精铣杠杆宽度为30mm的下平台时，杠杆宽度为30mm的下平台有粗糙度要求，杠杆宽度为30mm的下平台与工艺孔轴线分别有尺寸要求。本道工序是对杠杆宽度为30mm的下平

35、台进行粗精加工。因此在本道工序加工时，主要应考虑提高劳动生产率，降低劳动强度。同时应保证加工尺寸精度和表面质量。3.1.1定位基准的选择由零件图可知25孔的轴线所在平面和右端面有垂直度的要求是10，从定位和夹紧的角度来看，右端面是已加工好的，本工序中，定位基准是右端面，设计基准是孔25的轴线，定位基准与设计基准不重合，在本工序只需要确定右端面放平。为了提高加工效率，现决定用两把铣刀对杠杆宽度为30mm的下平台同时进行粗精铣加工。同时为了采用汽动夹紧。3.1.2定位元件的设计本工序选用的定位基准为一面两销定位，所以相应的夹具上的定位元件应是一面两销。因此进行定位元件的设计主要是对固定挡销和带大端

36、面的短圆柱销进行设计。根据参考文献6带大端面的短圆柱销的结构尺寸参数如图3.1所示。图3.1 带大端面的短圆柱销根据参考文献6固定挡销的结构如图3.2所示。图3.2 固定挡销主要结构尺寸参数如下表3.1所示。表3.1 固定挡销的结构尺寸允差jf12181426412+0.032+0.024定位误差分析本夹具选用的定位元件为一面两销定位。其定位误差主要为：销与孔的配合0.05mm，铣/钻模与销的误差0.02mm，铣/钻套与衬套0.029mm由公式e=(H/2+h+b)×max/Hmax=(0.052+0.022+0.0292)1/2 =0.06mm e=0.06×30/32=

37、0.05625可见这种定位方案是可行的。铣削力与夹紧力计算本夹具是在铣钻床上使用的，用于定位螺钉的不但起到定位用，还用于夹紧，为了保证工件在加工工程中不产生振动，”11”螺母螺钉施加一定的夹紧力。由计算公式 Fj=FsL/(d0tg(+1)/2+rtg2) 式（3.2）Fj沿螺旋轴线作用的夹紧力 Fs作用在六角螺母L作用力的力臂(mm) d0螺纹中径(mm)螺纹升角()1螺纹副的当量摩擦()2螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的摩擦角()r螺杆(或螺母)端部与工件(或压块)的当量摩擦半径()根据参考文献6其回归方程为 FjktTs其中Fj螺栓夹紧力(N)； kt力矩系数(cm1) Ts作用在螺母上的力矩(N.cm)； Fj =5×2000=10000N 由参考文