2158SPE175F右箱盖加工工艺及第一道机加工夹具设计

1引言随着时代不断进步，经济飞速发展，生活水平的逐年提高，人们的环保意识，自我安全意识也在不断加强，同时也使人们对各种产品的要求更高了，汽油机显然更符合现在人们的需求。相比教于柴油机，汽油机的优点更加突出。汽油机轻巧、制造成本低、工作效率高、节约能源、噪声较小、低温启动性较好、使用和维护方便，以在机械、华工、医药、防止、微电子、食品、运输等领域得到了越来越广泛的运用[1]。在当今的中国社会，经济发展方式正由粗放密集型转向节约内项型，原来的生产方式必须进行比较大的变革。这就要求的在最短的时间内，创造出最高的加工效率，而且还要保证较高的生产质量。机械加工中的机床就必须符合这种条件下的生产加工[4]。我国小型汽油机从20世纪50年代开始生产，至今已初具规模，但随着改革开放的深化，国民经济的飞速发展，小型汽油机在产量、品种、质量、技术水平和配套等方面发展速度缓慢，不能适应市场需要。林海集团以小型林业机械为主，生产小型汽油机的历史都在30年以上，产品有油锯、风力灭火机、割灌机、割草机、喷雾机和水泵等。林海集团、西北林机厂的年产能力（指通用汽油机）都在10万台上。从1997~1999年，林海集团以摩托车产品为主，产量2.1~2.3万台。SPE175F型汽油机是江苏林海动力机械集团生产的一款新式汽油机。江苏林海动力机械集团具有五十多条研制和生产小型动力及配套机械的历史，有着强大的产品开发研制的能力。先后研制开发了排量从26ML到520ML的各种类型的二冲程、四冲程汽油机，卧式、立式、风冷、强制风冷、水冷、油冷及各种启动方式和用途的汽油发动机以及各类配套动力机械。现在集团主要的产品有通用发动机及小型汽油机发电组、油锯、风力灭火器、割灌机等配套机械；大批量生产雅马哈摩托车及摩托车发动机等；此外ATV、CUV等特种车辆畅销国内外市场。SPE175F是一款单缸汽油机，主要作为配套机械，使用在如油锯，割草机，小型水泵等小动力机械工件上，具有良好的市场效益。1.1加工零件所谓通用小型汽油机，是指除车用及特殊用途以外的汽油机，其标定功率一般在30kw以下。它主要作为农林植保机械、小型农机具、园林机械、发电机组、建筑机械、舷外机械等的配套动力。由于通用小型汽油机体积小、重量轻、价格便宜、使用方便．所以在各种机具配套中占有重要位置,小型车用汽油机是当前世界各国轿车工业发展的主要机型之一[1]。箱体类零件是机器及其部件的基础件。箱体类零件一般起着支承、容纳、定位和密封等作用。它将机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体，并按预定的传动关系协调运动，起着支承、容纳、定位和密封等作用[2]。1.2机械加工工艺机械加工工艺是规定产品或零件机械加工工艺过程和操作方法，是指导生产的重要的技术性文件。它直接关系到产品的质量、生产率及其加工产品的经济效益，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]，因此工艺规程编制的好坏是生产该产品的重要保证和重要依据。夹具结构设计在加深对课程基本理论的理解和加强对解决工程实际问题能力的培养方面发挥着极其重要的作用[4]。任何一个较为复杂的机械零件，都有不同的加工工艺方案，特别是一个新产品，从开发设计，试制，小批量投产到产品发展和成熟时期的大批量生产，都要经历不同的生产批量过程[5]。作为组成这一产品的机械零件必须根据生产批量来确定其工艺方案，现以变速箱体为例，说明在不同生产批量情况下，如何合理选择定位基准，采用适宜的生产设备和工艺手段，以保证加工质量可靠，满足市场的需求。达到生产批量的能力，同时投资小，见效快，成本低，从而获得企业的最大经济效益[6]。生产过程是将原材料或半成品转变为成品所进行的全部过程。一般包括毛坯制造、零件加工、零件装配、部件或产品试验检测等阶段。在生产过程中，工艺过程占有重要的地位。工艺过程是与改变原材料或半成品成为成品直接有关的过程。它包括锻压、铸造、冲压、焊接、机械加工、热处理、表面处理、装配和试车等[7]。机械加工工艺过程在工艺过程占有重要的地位。它是指用机械加工的方法逐步改变毛坯的状态（形状、尺寸和表面质量），使之成为合格的零件进行机械加工工艺过程是由一系列顺序排列的工序组成的，而工序又包括工步、走刀、安装和工位等内容。毛坯依次通过这些工序而成为成品[6]。工序卡片是工艺规程的一种形式。它是按零件加工的每一道工序编制的一种工艺文件。它的内容包括：每一工序的详细操作、操作方法和要求等。它适用于大量生产的全部零件和成批生产的重要零件。在单件小批生产中，一些特别重要的工序也需要编制工序卡片[10]。工艺过程的制订，可能是在现有工厂的条件下，或者是在新设计的工厂条件下进行。对于前者，主要应从现有的设备和工艺装备出发，来制订较为合理的工艺过程，使现有的设备得到充分的利用；对于后者，则可以根据需要并考虑当前可能的条件来选择设备，因而可采用较为先进的设备。此外，要注意新技术、新工艺的应用[9]。零件图是工艺设计的原始资料和基本依据，工艺过程的设计必须能保证零件图上的全部要求。进行零件图的工艺分析时，要仔细地熟悉零件的构造及其技术要求，了解零件的工作条件、各部分的作用，并按制图规则绘制零件图。通过毛坯设计，应会正确地选择毛坯，并熟悉毛坯设计的内容和要求。首先要根据零件的结构、材料、生产规模、机械加工的要求（余量，基准等）决定毛坯的制造方法。然后（对锻造和铸造毛坯）确定其形状、出模角、圆角半径及技术条件。毛坯的尺寸和公差则在详细拟定零件机械加工工艺路线以后，根据各工序加工余量决定总加工余量及毛坯尺寸和公差。制订工艺过程时，首先要制订工艺路线，然后详细进行工序设计，这两个过程是相互联系的，需进行反复和综合的分析。制订工艺路线是制订工艺过程的总体布局，其任务是确定工序的数量、内容和顺序.辅助工序的种类较多，包括去毛刺、倒棱、清洗、防锈、去磁、平衡和检验等。辅助工序也是必要的工序，若安排不当或遗漏，将会影响产品质量，甚至使机器不能使用。如未去净的毛刺将影响装夹、测量和装配精度以及工人安全；润滑油中未去净的切屑将影响机器的使用质量；研磨、珩磨后没清洗过的工件会带入残存的砂粒，加剧工件在使用中的磨损；用磁力夹紧的工件没有安排去磁工序，会使带有磁性的工件进入装配线，影响装配质量[12]。检验工序更是必不可少的工序。它对保证质量，防止产生废品起到重要作用。1.3夹具夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。设计方案的确定是一项十分重要的设计程序，方案的优劣往往决定了夹具设计的成败。因此，宁可在这里多花一点时间充分地进行研究、讨论，而不要急于绘图、草率从事。最好制订两种以上的结构方案，进行分析比较，确定一个最佳方案。（1）确定定位方法，选择定位元件。定位应符合“六点定则”。定位元件尽可能选用标准件，必要时可在标准元件结构基础上作一些修改，以满足具体设计的需要。（2）确定夹紧方式，设计夹紧机构。夹紧可以用手动、气动、液压或其他力源形式。重点应考虑夹紧力的大小、方向、作用点，以及作用力的传递方式，看是否会破坏定位，是否会造成工件过量变形，是否能满足生产率的要求。对于气动、液压夹具，应考虑气（液压）缸的形式、安装位置、活塞杆长短等。（3）确定夹具整体结构方案。定位、夹紧确定之后，还要确定其他机构，如对刀装置、导引元件、分度机构、顶出装置等。最后设计夹具体，将各种元件、机构有机地连接在一起。（4）夹具精度分折。在绘制的夹具结构草图上，标注出初步确定的定位元件的公差配合关系及相互位置精度，然后计算定位误差，根据误差不等式关系检验所规定的精度是否满足本工序加工技术要求，是否合理。否则应采取措施后（如重新确定公差，更换定位元件，改变定位基准，必要时甚至改变原设计方案）重新分析计算。（5）夹具夹紧力分析。首先应计算切削力大小，它是计算夹紧力的主要依据[14]。夹具装配总图应能清楚地表示出夹具的工作原理和结构，各元件间相互位置关系相外廓尺寸。主视图应选择夹具在机床上使用时正确安放时的位置，并且是工人操作面对的位置。夹紧机构应处于“夹紧”状态下。要正确选择必要的视图、剖面、剖视以及它们的配置。尽量采用1：1的比例绘制[13]。说明书是课程设计总结性文件。通过编写说明书，进一步培养学生分析、总结和表达的能力，巩固、深化在设计过程中所获得的知识，是本次设计工作的一个重要组成部分[15]。毕业设计是最后的一个主要的实践性的教学环节,是一次理论联系实际的综合性训练，是培养学生独立思考和科学工作方法重要的实践性的过程。设计的目的和要求在于培养学生综合运用所学知识和技能去分析和解决机械工程实际问题的能力.熟练生产技术的工作的一般方法,培养学生树立工程技术必备的全局观点,生产观点和经济观点。树立正确的设计思想和严肃认真的工作态度,培养学生调查研究,查阅技术文献资料,手册进行工程运筹,图样的绘制及编写技术文件的独立工作能力.在做毕业设计中,通过到林海工厂的实际调研,对设计内容有了基本的了解,并仔细观察和了解各加工工序的加工过程,查阅了大量的资料,在许国宏教授级高级工程师的指导下完成了设计任务,并编写了设计说明书。就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题的能力，为今后的技术工作打下一个良好的基础。由于能力和经验的有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教。2纲领的计算2.1生产纲领如上图所示的是SPE175上的右盖，(江苏林海动力机械集团)则该产品年产量为20000件,(1件/台)壳体,设备品率为17%机械加工废品率为0.5%,现制定该零件的机械加工工艺流程。生产纲领NN=Qn(1+a%+b%)=20000ⅹ(1+17%+0.5%)=23500(件/年)技术要求：(1)未注壁厚3，未注圆角R1-2，未注拔模斜度1°-2°；(2)铸件尺寸公差为GB6414-1999中CT6级,壁厚公差为GB6414-1999中CT7级;(3)铸件表面质量和内在质量按JB2702-80-Ⅱ-Y要求;(4)铸件热处理T,硬度85-90HB,抗拉强度σp=190-270MPa；(5)未注加工尺寸公差为GB/T1804-f，形位公差为H级；(6)去除尖角毛刺。2.2生产节拍生产节拍=22天ⅹ12个月ⅹ8小时ⅹ60分ⅹ单双班ⅹ90%/生产纲领=22ⅹ12ⅹ8ⅹ60ⅹ1ⅹ90%/23500=4.9分钟2.3生产类型生产纲领对工厂的生产过程和生产组织有着决定性的作用，包括觉得各工作点的专业化程度，加工方法，加工工艺设备和工装等。同一种产品，生产纲领不同也会有完全不同的生产过程和专业化程度，即有着完全不同的生产组织类型。生产类型是对生产规模的一种分类。根据零件的生产纲领、尺寸大小和复杂程度以及生产专业化程度的不同，一般生产组织类型可分为单件生产，成批生产，和大量生产三种，其中成批生产可分为大批生产，中批生产和小批生产，下表2-1是各种生产组织管理类型的划分，从工艺特点上看单件生产与小批生产相近，大批生产和大量生产相近，因此在生产中一般按单件小批，中批，大批大量生产来划分生产类型，这三种类型有着各自的工艺特点[6]。零件年生产纲领（件/年）生产类型重型机械中型机械轻型机械单件生产小批生产中批生产大批生产大量生产≤5＞5～100＞100～300＞300～1000＞1000≤20＞20～200＞200～500＞500～5000＞5000≤100＞100～500＞500～5000＞5000～30000＞50000表2-1各种生产类型的规范所以综上所说，根据生产类型和生产纲领的关系，可以确定该产品的生产类型为大批量生产。生产类型的不同，产品制造的工艺方法、所用的设备和工艺装备及生产的组织方式均不相同。大批大量生产采用高效率的工艺方法及设备，生产质量稳定，单件成本可大大降低。单件小批量生产采用通用设备及工装时，生产成本较高；采用数控机床或加工中心等先进设备时，也能实现高质量和高效率。各种生产类型的工艺特征见下表2-2.表2-2各种生产类型的工艺特征工艺特征生产类型单件小批中批大批大量零件的互换性用修配法，钳工修配，缺乏互换性大部分具有互换性。装配精度要求高时，可用分组装配法和调整法，同时还保留某些修配法具有广泛的互换性，少数装配精度较高处，采用分组装配和调整法毛坯制作的方法与加工余量木模手工造型或自由锻造，毛坯精度低，加工余量大部分采用金属模铸造或模锻。毛坯精度和加工余量中等广泛采用金属模机器造型、模锻或其他高效方法。毛坯精度高，加工余量小机床设备及其布置形式通用机床。按机床类别采用机群式布置；也可用数控机床、加工中心等部分通用机床和高效机床。按工件类别分工段排列设备；也可用数控机床、加工中心等广泛采用高效专用机床及自动机床。按流水线和自动线排列设备工艺装备大多采用通用夹具标准附件、通用刀具和万能量具。靠划线和试切达到精度要求广泛采用夹具，部分靠找正装夹。较多采用专用刀具和量具广泛采用高效夹具、复合刀具、专用量具或自动检验装置。靠调整法达到精度要求对工人技术要求需技术水平较高的工人需一定技术水平工人对调整工的技术水平要求高，对操作工的技术水平要求低工艺文件有简单的工艺过程卡有工艺过程卡，关键工序要有工序卡有工艺过程卡和工序卡，关键工序要有调整卡和检验卡3零件的分析3.1零件的作用SPE175F汽油机是营林机械及发电机组的配套动力，是一种单缸、四冲程、OHV、手拉起动的发动机。右箱盖是其上面的主要零件。3.2零件的工艺分析SPE175右箱盖共有四组加工表面，它们之间有一定的形位公差要求。(1)以轴承孔Φ52为中心的加工表面这一组加工表面包括：一个Φ52的轴承孔及其倒角，大平面，并保证平面到腔内尺寸为22.5,Φ41.25的油封孔及其倒圆角。凸轮轴孔Φ15，两销孔Φ8，六个螺钉过孔Φ8.8，调整器孔Φ6和三M6个螺孔。(2)盖面的加工这一组加工表面包括：右盖盖面，并保证厚度为26±0.05，及盖面上的四个M8螺孔。(3)放油孔M20×2.5，深螺纹底孔Φ17.5，深16。(4)放油孔M14×1.5的Φ12.5螺纹底孔，深13。(5)这四组加工表面之间有一定的形位公差要求。大平面（基准平面B）有一平面度公差为0.04，粗糙度为1.6。轴承孔与大平面的垂直度公差为0.02，粗糙度为1.6。大平面尺寸为φ8.8的六个螺钉过孔的轴线与轴承孔轴线和大平面有一位置度公差0.25，粗糙度为1.6。凸轮轴孔轴线与轴承孔轴线和大平面有位置度公差0.03，与大平面有垂直度公差0.02，粗糙度为1.6。调整器孔轴线与轴承孔轴线和大平面有位置度公差0.03，与大平面有垂直度公差0.02，粗糙度为1.6。两销孔与轴承孔轴线和大平面有位置度公差0.05，粗糙度为1.6。三个M6螺孔与轴承孔轴线和大平面有位置度公差0.25。(6)车盖面保证厚度，有一平面度公差为0.04，且与大平面有平行度公差为0.1，粗糙度为1.6。三个M8螺孔与轴承孔轴线和车盖面有位置度公差为0.25。4工艺规程设计4.1确定毛坯的制造形式零件材料为ADC12压铸铝，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用铸造。零件年产量为20000件，已达大批量生产的水平，采用高压浇铸，要求铸件上两个加工基准孔按毛坯图尺寸图铸出。这从提高生产率，保证加工精度考虑，也是应该的。4.2基准的选择基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基准选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行[7]。基准根据作用的不同可分为，设计基准和工艺基准。设计基准，设计图样上所采用的基准，即标注设计尺寸的起点。工艺基准，在工艺过程中所采用的基准，按其作用的不同又可分为装配基准、测量基准、工序基准和定位基准。加工制造和制定工艺路线时一般多用的是定位基准，定位基准又有粗基准和精基准之分。4.2.1粗基准的选择按照有关粗基准的选择原则（如先加工基准面，后加工其他表面），箱体类零件常先加工基准平面和其上两孔，再以一面两孔为精基准加工其他表面。先选取零件表面上的三个搭子（一面）和两个加工基准孔为粗基准。利用三个压板夹住三个搭子，再用一对浮动锥销顶住两个基准孔，这样就消除了六个自由度，达到完全定位。4.2.2精基准的选择主要考虑基准重合的问题，当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算。而我的这个零件的工序基准和设计基准重合，以大平面，轴承孔为设计基准，所以加工精度比较精确[8]。4.3制订工艺路线制订工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批量生产的条件下，考虑到右盖为箱体类零件，所以采用工序集中的原则来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。4.3.1工艺路线方案一工序Ⅰ铣大平面。工序Ⅱ粗精加工大平面上各孔，并倒角。工序Ⅲ车盖面，并倒圆。工序Ⅳ钻4-M8底孔，并攻丝。工序Ⅴ锪平端面Φ28，钻扩Φ17.5底孔，深16，并倒角。工序Ⅵ攻丝工序Ⅶ锪平端面Φ25，钻扩Φ12.5底孔，深13，并倒角。工序Ⅷ攻丝4.3.2工艺路线方案二工序Ⅰ透孔工序Ⅱ铣大平面、加工各孔。工序Ⅲ铣车盖面，并在平面上钻孔攻丝，油封孔倒圆。工序Ⅳ锪平端面Φ28，钻扩Φ17.5底孔，深16，倒角。工序Ⅴ攻丝工序Ⅵ锪平端面Φ25，钻扩Φ12.5底孔，深13，倒角。工序Ⅶ攻丝4.3.3工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于：方案一是先将铣大平面先加工完，然后把该钻该铰的放到一起来钻铰，比较有条理，但工序多了一个,过程稍显复杂。方案二是先将定位孔加工好，再把大平面及上面孔系加工好，然后再回来加工盖面，过程较清晰简单,加工工序较明显。综合考虑，选择方案二是合理的。因为我们的加工过程主要用到铣和钻铰，根据图纸的要求，一些面的粗糙度要求通过粗铣便可以达到要求，图中所要求的尺寸，通过精铣完全可达到要求。再者，由于此零件所要加工的孔径较小，因此我们必须先用钻孔来打出孔来，通过铰孔，其所要求的尺寸及粗糙度就能达到要求。在加工孔的过程中，零件孔系上面要求的位置度和平行度较多，这个要求比较重要，第一步工序是透孔，这样可以提高粗基准定位的精度，保证加工零件的质量。而且各个工序加工时间比较统一，这样生产效率会提高。(工艺过程详见附图1“机械加工工艺过程综合卡片”)再从上面的工序分析入手，我们发现先底面再顶端的方案是相对而言更容易实现的，并能保证除去同轴度外的全部位置精度，所以我们选择了方案一，并对其作了些细化及改进。4.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定SPE175右盖零件材料为ADC压铸铝，硬度为80～95HBS，生产类型为大批量，高压浇铸，而且铸件精度较高。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、工序尺寸及毛坯尺寸如下：(1)铣平面考虑R为1.6，需粗精铣方能达到要求，大平面毛坯尺寸为24mm，盖面毛坯尺寸为28.5mm，查《机械制造工艺设计简明手册》（以下简称《工艺手册》表2.3-21[9]得：（大平面）粗铣：保证到内腔尺寸23mmZ=1mm精铣：保证到内腔尺寸22.5mmZ=0.5mm（盖面）粗铣：保证厚度26.5mmZ=2mm精铣：保证厚度26mmZ=0.5mm(2)轴承孔ΦEMBEDEquation.352考虑R为1.6，毛坯尺寸为50mm,查《工艺手册》2.3-10粗镗:51.5mm2Z=1.5mm精镗:52mm2Z=0.5mm(3)油封孔Φ41.25考虑R为1.6，毛坯尺寸为38.7mm,查《工艺手册》2.3-10粗镗:40.7mm2Z=2mm精镗:41.25mm2Z=0.55mm(4)铣铰凸轮轴孔.定位销.调整器考虑三个孔粗糙度R和毛坯尺寸,查《工艺手册》2.3-21得:精铣:2Z=1mm凸轮轴孔Φ15,毛坯尺寸为Φ12.5mm铰:2Z=1.5mm两销孔Φ8,毛坯尺寸为Φ7mm铰:2Z=1mm调整器孔Φ6,毛坯尺寸为Φ4.5mm铰:2Z=1.5mm(5)M6.M8螺纹底孔M6考虑R为6.3，毛坯尺寸为4.3mm,查《工艺手册》2.3-9得:钻:Φ5mm2Z=0.7mmM8考虑R为6.3，毛坯尺寸为5.6mm,查《工艺手册》2.3-9得:钻:Φ6.8mm2Z=1.2mm(6)其余的加工余量透孔6-Φ8.8的加工余量查《工艺手册》2.3-9得2Z=1mm,以及两个放油孔钻螺纹底孔其加工余量查《工艺手册》2.3-9得2Z=1mm。4.5确定切削用量及基本工时4.5.1工序Ⅰ透孔工件材料：材料为ADC压铸铝，硬度85-90HB,抗拉强度σp=190-270MPa。高压浇铸。加工要求：透孔。机床：H5-3立式钻床。刀具：高速钢钻头。d0=8.8mm，孔深L=16mm。(1)决定进给量f(a)按加工要求决定进给量：查《切削用量简明手册》（以下简称《切削手册》表2.7，当加工要求为d0=8.8mm,硬度85-90HB,材料为ADC压铸铝,其进给量f=0.47～0.57mm/r。(b)按钻头强度决定进给量：查《切削手册》表2.8，当加工要求d0=8.8mm，σb=190-270MPa，钻头允许的进给量f=1mm/r。(c)按机床进给结构强度决定进给量，查《切削手册》表2.9，当d0=8.8mm，σb=190-270MPa；机床进给结构允许的轴向力为8830N（Z525钻床允许的轴向力为8830N，见表2.35），进给量为2.3mm/r。从以上三个进给量比较可以得出，受限制的进给量是工艺要求的，其值为0.47～0.57mm/r。根据机床说明书，选择f=0.52mm/r。由于是加工通孔，为了避免孔即将钻穿时钻头容易折断，故意在孔即将钻穿时停止自动进给而采用手动进给。机床进给结构强度也可根据初步确定的进给量查出轴向力再进行比较校验。查《切削手册》表2.19,当f=0.52mm/r，d0=8.8mm，轴向力Ff=2990N。轴向力的修正系数为0.85，故Ff=2541N。根据H5-3机床说明书，机床进给结构强度允许的最大轴向力Fmax=8830N,Ff＜Fmax，所以f=0.52mm/r可用。(2)决定钻头磨钝标准及寿命查《切削手册》表2.12，当d0=8.8mm，钻头后刀面最大磨损限度取0.8mm，寿命T=35mm。(3)决定切削速度查《切削手册》表2.13，当d0=8.8mm，切削速度Vt=12m/min。切削速度的修正系数为：KTV=1.0,KCV=1.0,K1V=0.85,K2V=1.0,故V=VtKv=12×1.0×1.0×0.85×1.0=10.2m/min所以n==382r/min按机床选取(4)检验机床扭矩及功率查《切削手册》表2.21，当f≤0.64mm/r，d0≤11.1mm时，Mt=17.85N·m。扭矩的修正系数为0.85，故Mt=15.17N·m。根据H5-3钻机床说明书，当时，Mc=72.6N·m。查《切削手册》表2.23,当σb=190-270MPa,d0=8.5mm,f≤0.64mm/r,V=10.2m/min时，P0=1.0KW。根据H5-3机床说明书，PE=2.8×0.81=2.26KW。由于Mt＜Mc，P0＜PE，故选择之切削用量可用。f=0.52mm/r，n=392r/min,v=10.2m/min。(5)计算基本用时式中，L=，，入切量及超切量由《切削手册》表2.29查出，，minmin4.5.2工序Ⅱ铣大平面、加工各孔。(1)粗精铣大平面，保证到内腔尺寸为22.5。(a）每齿进给量:查《切削手册》表3.3根据《切削手册》表3.7,选取高速钢盘铣刀,铣刀后刀面最大磨损量为0.6mm,铣刀直径d=80mm,耐用度T=120min。(b）切削速度：参考有关手册，确定。所以实际主轴钻速：采用加工中心VF-O(E)，根据机床说明书取，当,工作台的每分钟进给量应为(c)计算基本用时由于是粗铣，而且是铣端面，所以，则(d）每齿进给量:查《切削手册》表3.3根据《切削手册》表3.7,选取高速钢盘铣刀,铣刀后刀面最大磨损量为0.6mm,铣刀直径d=80mm,耐用度T=120min。(e）切削速度：参考有关手册，确定。所以实际切削速度：采用加工中心VF-O(E)，根据机床说明书取。当,工作台的每分钟进给量应为(f)计算基本用时由于是精铣，而且是铣端面，所以，则(2)铣凸轮轴孔Φ15端面到大平面(a）每齿进给量查《切削手册》表3.4。(b）切削速度：查《切削手册》表3.27，确定v=100m/min。，，，，，，修正系数，T=120，，，则采用高速刚立铣刀，dw=30mm,齿数Z=6。（因为铣削宽度大于5mm)。采用加工中心VF-O(E)，根据机床说明书取故实际切削速度为当,工作台的每分钟进给量应为(c)计算基本用时铣孔端面，所以，则同时铣调整器孔Φ6端面到大平面12(d）每齿进给量查《切削手册》表3.4(f）切削速度：查《切削手册》表3.27，得，，，，，，修正系数，T=120，，，则采用高速刚立铣刀，dw=30mm,齿数Z=6。（因为铣削宽度大于5mm)。采用加工中心VF-O(E)，根据机床说明书取故实际切削速度为当,工作台的每分钟进给量应为查机床说明书，可以采用636mm/min。(e)计算基本用时铣孔端面，所以，则(3)粗镗轴承孔Φ51.5，深13(a)进给量,查《切削手册》表1.5得:采用加工中心VF-O(E)，根据机床说明书选择:(b)切削速度v按照《切削手册》表1.27的计算公式确定。，，，修正系数，则采用加工中心VF-O(E)，根据机床说明书取。(c)计算基本用时，则(4)精镗轴承孔ΦEMBEDEquation.352，深13(a)进给量,查《切削手册》表1.5得:采用加工中心VF-O(E)，根据机床说明书选择:（b)切削速度v 按照《切削手册》表1.27的计算公式确定。，，，修正系数，则采用加工中心VF-O(E)，根据机床说明书取。（c)计算基本用时，则(5)镗油封孔41.25，通孔。(a)进给量,查《切削手册》表1.5得:采用加工中心VF-O(E)，根据机床说明书选择:（b)切削速度v按照《切削手册》表1.27的计算公式确定。，，，修正系数，则采用加工中心VF-O(E)，根据机床说明书取。（c)计算基本用时，则(6)铣铰销孔2-Φ8，保证孔深8（a)每齿进给量查《切削手册》表3.4。（b)切削速度：查《切削手册》表3.27，，，，，，修正系数，T=120，，，则采用铣铰刀根据有关资料介绍，在铰孔时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为f=（1.2~1.3）v=（）公式中、为加工实心孔时的切削用量，得f=0.12mm/r,v=15m/min。按照机床选取(c)切削工时计算：孔深，所以，则=(7)铣铰凸轮轴孔Φ15，保证孔深14。(a)每齿进给量查《切削手册》表3.4。(b)切削速度：查《切削手册》表3.27，，，，，，修正系数，T=120，，，则采用铣铰刀，根据有关资料介绍，在铰孔时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为f=（1.2~1.3）v=（）公式中、为加工实心孔时的切削用量，得f=0.2mm/r,v=16m/min。按照机床选取(c)切削工时计算：孔深，所以，则=(8)铣铰调整器孔Φ6，通孔。(a)每齿进给量查《切削手册》表3.4。(b)切削速度：查《切削手册》表3.27，，，，，，修正系数，T=120，，，则采用铣铰刀，根据有关资料介绍，在铰孔时，其进给量与切削速度与钻同样尺寸的实心孔的进给量与切削速度之关系为f=（1.2~1.3）v=（）公式中、为加工实心孔时的切削用量，得f=0.15mm/r,v=11m/min。按照机床选取(c)切削工时计算：孔深，所以，则=(9)钻M6螺纹底孔3-Φ5，深14查《切削手册》表3.4得f=0.3mm/r，v=15m/min所以n==562r/min采用加工中心VF-O(E)，根据机床说明书取实际切削速度切削工时:，，则：=(10)攻丝3-M6-6H，深11。查有关资料得v=0.25m/s=15m/min，。所以按机床选取则实际切削速度计算工时：，，,则：=(11)透孔6-Φ8.8，通孔查有关资料得f=0.2mm/r，v=10m/min。所以n==500r/min按机床选取实际切削速度切削工时:，，则：=4.5.3工序Ⅲ铣车盖面，并在平面上钻孔攻丝，油封孔倒圆。(1)粗精铣盖面，保证厚度26±0.05。(a)每齿进给量:查《切削手册》表3.3根据《切削手册》表3.7,选取高速钢盘铣刀,铣刀后刀面最大磨损量为0.6mm,铣刀直径d=80mm,耐用度T=120min。(b)切削速度：参考有关手册，确定。所以实际切削速度：采用加工中心VF-O(E)，根据机床说明书取，当,工作台的每分钟进给量应为(c)计算基本用时由于是粗铣，而且是铣端面，所以，则(d)每齿进给量:查《切削手册》表3.3根据《切削手册》表3.7,选取高速钢盘铣刀,铣刀后刀面最大磨损量为0.6mm,铣刀直径d=80mm,耐用度T=120min。(e)切削速度：参考有关手册，确定。所以实际切削速度：采用加工中心VF-O(E)，根据机床说明书取，当,工作台的每分钟进给量应为(f)计算基本用时由于是精铣，而且是铣端面，所以，则(2)钻4-M8-6H螺纹底孔Φ6.8，深16，孔口倒角1×45°。查有关资料得f=0.3mm/r，v=18m/min。所以n==674r/min采用加工中心VF-O(E)，根据机床说明书取实际切削速度切削工时，，则：=(3)攻丝4-M8-6H，深13。查有关资料得v=0.25m/s=18m/min，。所以按机床选取则实际切削速度计算工时，，,则：=(3)油封孔口倒圆R2。4.5.4工序Ⅳ锪平端面Φ28，钻扩Φ17.5底孔，深16，倒角。(1)加工条件工件材料：ADC12铝合金,高压浇注。机床：加工中心VF-O(E)。刀具：复合刀。刀具材料：高速钢（YT15）。(a)进给量参照《机械加工切削数据手册》铝合金铸造的进给量要求=0.04mm～0.09mm，根据加工相关要求取=0.09mm；(b)切削速度参照《机械加工切削数据手册》表2.4,复合刀加工时取=70m/min。(c)确定主轴速度复合刀加工时：r/min根据机床说明书（见《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8），取r/min。所以实际切削速度m/min(d)切削工时：复合刀加工时：mm，mm，=min4.5.5工序Ⅴ攻丝(1)攻丝M20×2.5，深13。查有关资料得，v=0.3m/s=18m/min。所以按机床选取则实际切削速度计算工时，，,则：=4.5.6工序Ⅵ锪平端面Φ25，钻扩Φ12.5底孔，深13，倒角。(1)加工条件工件材料：ADC12铝合金,高压浇注。机床：加工中心VF-O(E)。刀具：复合刀。刀具材料：高速钢（YT15）。(a)进给量参照《机械加工切削数据手册》铝合金铸造的进给量要求=0.04mm～0.09mm，根据加工相关要求取=0.09mm；(b)切削速度参照《机械加工切削数据手册》表2.4,复合刀加工时取=75m/min。(c)确定主轴速度复合刀加工时：r/min根据机床说明书（见《机械制造工艺设计简明手册》表4.2-8），取r/min。所以实际切削速度m/min(d)切削工时：复合刀加工时：mm，mm，=min4.5.7工序Ⅶ攻丝(1)攻丝M14×1.5，深13。查有关资料得v=0.3m/s=18m/min，所以按机床选取则实际切削速度计算工时：，，,则：=5夹具设计夹具是机床和工件之间的联结装置，可以使工件相对于机床或刀具获得正确位置。机床夹具的好坏将直接影响工件加工表面的位置精，所以机床夹具设计是装备设计中一项重要的工作，是加工过程中最活跃的因素之一[10]。设计方案的确定是一项十分重要的设计程序，方案的优劣往往决定了夹具设计的成败。因此，宁可在这里多花一点时间充分地进行研究、讨论，而不要急于绘图、草率从事。最好制订两种以上的结构方案，进行分析比较，确定一个最佳方案。（1）确定定位方法，选择定位元件。定位应符合“六点定则”。定位元件尽可能选用标准件，必要时可在标准元件结构基础上作一些修改，以满足具体设计的需要。（2）确定夹紧方式，设计夹紧机构。夹紧可以用手动、气动、液压或其他力源形式。重点应考虑夹紧力的大小、方向、作用点，以及作用力的传递方式，看是否会破坏定位，是否会造成工件过量变形，是否能满足生产率的要求。对于气动、液压夹具，应考虑气（液压）缸的形式、安装位置、活塞杆长短等。（3）确定夹具整体结构方案。定位、夹紧确定之后，还要确定其他机构，如对刀装置、导引元件、分度机构、顶出装置等。最后设计夹具体，将各种元件、机构有机地连接在一起。（4）夹具精度分折。在绘制的夹具结构草图上，标注出初步确定的定位元件的公差配合关系及相互位置精度，然后计算定位误差，根据误差不等式关系检验所规定的精度是否满足本工序加工技术要求，是否合理。否则应采取措施后（如重新确定公差，更换定位元件，改变定位基准，必要时甚至改变原设计方案）重新分析计算。（5）夹具夹紧力分析。首先应计算切削力大小，它是计算夹紧力的主要依据[14]。5.1夹具的作用(1)易于保证工件的加工精度使用夹具的作用之一就是保证工件加工表面的尺寸与位置精度[11]。如在摇臂钻床上使用钻床上使用钻夹具加工平行孔系时，位置精度可达到0.10-0.20mm。而按划线找正法加工时，位置精度仅能控制在0.4-1.0mm，同时由于受操作者技术的影响，同批生产零件的质量也稳定。因此在成批生产中使用夹具就显示的非常必要。(2)扩大机床的工艺范围使用夹具可改变和扩大原机床的功能，实现“一机多用”。(3)缩短辅助时间，提高生产效率使用夹具后，可避免每个工件在加工前进行找正、对刀和测量，并且有时还可采用高效率的多件、多位、快速等夹紧装置，缩短辅助时间，从而提高劳动生产率[12]。5.2夹具的分类(1)通用夹具一般不需要调整就可以适用于相当广泛的一类工件的加工，称为通用夹具。例如车床上的卡盘，铣床上的平口钳等。它们不仅广泛应用于单件小批量生产中，在大批量生产中也常采用[13]。(2)专用夹具这类夹具是指专为某个零件的某一道工序专门设计的。专用夹具的设计和制造，工作量大，而且它的结构随着产品的更新而更新，因此，是一项周期长、投资较大的生产准备工作。(3)可调夹具可调夹具是指通过调节或更换装在通用夹具基础件上的某些可调或可换元件，达到能适应加工若干不同种类工件的一类夹具。在中小批量生产中，使用可调夹具往往会获得最佳的经济效益。(4)成组夹具成组夹具是根据成组加工工艺的原则，针对一组形状相近、工艺相似的零件而设计。也是具有通用基础件和可更换调整元件组成的夹具[14]。(5)组合夹具这类夹具是由预先制造好的标准元件和部件，按照工序加工的要求组合装配起来的。使用完成可拆卸存放，其元件和部件可以重复使用。适用于新产品试制或小批量生产。但尺寸过小或过大的工件还没有相应的组合夹具标准件。位置精度要求过高的工作也不宜采用组合夹具。(6)随行夹具这是一类在自动线和柔性制造系统中使用的夹具。它既要完成工件的定位和夹紧，又要作为运载工具将工件在机床间进行输送，输送到下一道工序的机床后，随行夹具应在机床上准确地定位和可靠地夹紧[15]。5.3夹具体5.3.1

夹具体的基本要求

夹具体是整个夹具的基础件。在夹具体上要安装组成该夹具所需要的各种元件、机构、装置等；并且还必须便于装卸工件以及在机床上的固定。因此，夹具体的形状和尺寸，主要取决于夹具上各组成件分布情况，工件的形状、尺寸以及加工性质等。

对于夹具体的设计提出以下一些基本要求：

（1）应有足够的强度和刚度

以保证加工过程在夹紧力、切削力等外力作用下，不致产生不允许的变形和振动。为此，夹具体应具有足够的壁厚，在刚度不足处可设置一些加强筋，一般加强筋厚度取壁厚的0.7～0.9倍，筋的高度不大于壁厚的5倍。近年来有些工厂采用框形结构的夹具体，可进一步提高强度及刚度，而重量却能减轻。

（2）力求结构简单，装卸工件方便

要防止无法制造和难以装卸的现象发生。在保证强度和刚度的前提下，尽可能体积小，重量轻，特别对手动、移动或翻转夹具，要求夹具总重量不超过100N（相当于10kg）,以便于操作。

（3）有良好的结构工艺性和使用性

以便于制造、装配和使用。夹具体上有三部分表面是影响夹具装配后精度的关键，即夹具体的安装基面（与机床连接的表面）；安装定位元件的表面；安装对刀或导向装置的表面。而其中往往以夹具体的安装基面作为加工其它表面的定位基准，因此在考虑夹具体结构时，应便于达到这些表面的加工与要求。对于夹具体上供安装各元件的表面，一般应铸出3～5mm高的凸台，以减少加工面积。夹具体上不加工的毛面与工件表面之间应保证有一定的空隙，以免安装时产生干涉，空隙大小可按以下经验数据选取：

夹具体是毛面，工件也是毛面时，取8～15mm；

夹具体是毛面，而工件是光面时，取4～10mm。

（4）夹具体的尺寸要稳定

即夹具体经制造加工后，应防止其日久变形。为此，对于铸造夹具体，要进行时效处理；对于焊接夹具体，则要进行退火处理。铸造夹具体的壁厚变化要和缓、均匀，以免产生过大内应力。(5)排屑要方便

为了防止加工中切屑聚积在定位元件工作表面上或其它装置中，而影响工件的正确定位和夹具的正常工作，因此在设计夹具体时，要考虑切屑的排除问题。当加工所产生的切屑不多时，可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离或增设容屑沟，以增加容屑空间。

（6）夹具在机床上安装要稳定、可靠

对于固定在机床上的夹具应使其重心尽量低；对于不固定在机床上的夹具，则夹具的重心和切削力作用点，应落在夹具体在机床上的支承面范围内，夹具越高则支承面积应越大。为了使接触面稳定、可靠，夹具体底面中部一般应挖空。对于旋转类的夹具体，要求尽量无凸出部分或装上安全罩。在加工中要翻转或移动的夹具体，通常要在夹具体上设置手柄或手扶部位以便于操作。对于大型夹具，为考虑便于吊运，在夹具体上应设置吊环螺栓或起重孔。

5.3.2夹具体的毛坯制造方法

在选择夹具体的毛坯制造方法时，应以下面因素作为考虑依据，即工艺性，结构合理性，制造周期，经济性，标准化可能性以及工厂的具体条件等。生产中常用的夹具体毛坯制造方法有以下四种

1.铸造夹具体

铸造夹具体工艺性好，可以铸出各种复杂的外形，且抗压强度、刚度和抗振性都较好。但生产周期长，为消除内应力，铸件需经时效处理，故成本较高。

铸造夹具体的材料大多采用灰铸铁HT15-33或HT20-40；当要求强度高时，也可采用铸钢件；要求重量轻时，在条件允许下也可采用铸铝件。

2.焊接夹具体

焊接夹具体夹具体与铸造夹具体相比，其优点是易于制造，生产周期短，成本低，重量轻。缺点是焊接过程中产生的热变形和残余应力对精度影响较大，故焊接后需经退火处理，此外焊接夹具体较难获得复杂的外形。

3.锻造夹具体

锻造夹具体夹具体只适用于形状简单，尺寸不大的场合，一般情况下较少使用。

4.装配夹具体

装配夹具体是很有发展前途的一种制造方法。即选用标准毛坯件或标准零件组装成所需夹具体结构，这样不仅可大为缩短夹具体的制造周期，而且可组织专门工厂进行专业成批生产，有利于提高经济效益，进一步降低成本。当然要推广这种方法，必须实现夹具的结构标准化和系列化。5.4各类夹具的设计要点5.4.1车床夹具的设计要点

（1）安装基面的设计

为了使车床夹具在机床主轴上安装正确，除了在过渡盘上用止口孔定位以外，常常在车床夹具上设置找正孔、校正基圆或其它测量元件，以保证车床夹具精确地安装到机床主轴回转中心上。

（2）夹具配重的设计要求

加工时，因工件随夹具一起转动，其重心如不在回转中心上将产生离心力，且离心力随转速的增高而急剧增大。使加工过程产生振动，对零件的加工精度、表面质量以及车床主轴轴承都会有较大的影响。所以车床夹具要注意各装置之间的布局，必要时设计配重块加以平衡。

（3）夹紧装置的设计要求

由于车床夹具在加工过程中要受到离心力、重力和切削力的作用，其合力的大小与方向是变化的。所以夹紧装置要有足够的夹紧力和良好的自锁性，以保证夹紧安全可靠。但夹紧力不能过大，且要求受力布局合理，不破坏工件的定位精度。

（4）夹具总体结构的要求

车床夹具一般都是在悬臂状态下工作的，为保证加工过程的稳定性，夹具结构应力求简单紧凑、轻便且安全，悬伸长度要尽量小，重心靠近主轴前支承。为保证安全，装在夹具上的各个元件不允许伸出夹具体直径之外。此外，还应考虑切屑的缠绕、切削液的飞溅等影响安全操作的问题。

车床夹具的设计要点也适用于外圆磨床使用的夹具。

5.4.2钻床夹具设计要点

（1）钻模类型的选择

在设计钻模时，需根据工件的尺寸、形状、质量和加工要求，以及生产批量、工厂的具体条件来考虑夹具的结构类型。设计时注意以下几点：

①工件上被钻孔的直径大于10mm时（特别是钢件），钻床夹具应固定在工作台上，以保证操作安全。

②翻转式钻模和自由移动式钻模适用中小型工件的孔加工。夹具和工件的总质量不宜超过10kg，以减轻操作工人的劳动强度。

③当加工多个不在同一圆周上的平行孔系时，如夹具和工件的总质量超过15kg，宜采用固定式钻模在摇臂钻床上加工，若生产批量大，可以在立式钻床或组合机床上采用多轴传动头进行加工。

④对于孔与端面精度要求不高的小型工件，可采用滑柱式钻模。以缩短夹具的设计与制造周期。但对于垂直度公差小于0.1mm、孔距精度小于±0.15mm的工件，则不宜采用滑柱式钻模。

⑤钻模板与夹具体的连接不宜采用焊接的方法。因焊接应力不能彻底消除，影响夹具制造精度的长期保持性。

⑥当孔的位置尺寸精度要求较高时（其公差小于±0.05mm），则宜采用固定式钻模板和固定式钻套的结构形式。

（2）钻模板的结构

用于安装钻套的钻模板，按其与夹具体连接的方式可分为固定式、铰链式、分离式等。

①固定式钻模板固定在夹具体上的钻模板称为固定式钻模板。这种钻模板简单，钻孔精度高。

②铰链式钻模板

当钻模板妨碍工件装卸或钻孔后需要攻螺纹时，可采用铰链式钻模板。销轴2与钻模板4的销孔采用H7/h6配合，与铰链座1的销孔之间采用N7/h6配合，钻模板4与铰链座1之间采用H8/g7配合。由于铰链结构存在间隙，所以它的加工精度不如固定式钻模板高。

③分离式钻模板

工件在夹具中每装卸一次，钻模板也要装卸一次。这种钻模反加工的工件精度高但装卸工件效率低。

（3）钻套的选择和设计

钻套装配在钻模板或夹具体上，钻套的作用是确定被加工工件上孔的位置，引导钻头、扩孔钻或铰刀，并防止其在加工过程中发生偏斜。按钻套的结构和使用情况，可分为四种类型。

①固定钻套

固定钻套有两种型式。钻套外圆以H7/n6或H7/r6配合直接压入钻模板或夹具体的孔中，如果在使用过程中不需更换钻套，则用固定钻套较为经济，钻孔的位置也较高。适用于单一钻孔工序和小批生产。②可换钻套

当生产量较大，需要更换磨损后的钻套时，使用这种钻套较为方便。为了避免钻模板的磨损，在可换钻套与钻模板之间按H7/r6的配合压入衬套。可换钻套的外圆与衬套的内孔一般采用H7/g6或H7/h6的配合，并用螺钉加以固定，防止在加工过程中因钻头与钻套内孔的摩擦使钻套发生转动，或退刀时随刀具升起。

③快换钻套

当加工孔需要依次进行钻、扩、铰时，由于刀具的直径逐渐增大，需要使用外径相同，而孔径不同的钻套来引导刀具。这时使用快换钻套可以减少更换钻套的时间。它和衬套的配合同于可换钻套，但其锁紧螺钉的突肩比钻套上凹面略高，取出钻套不需拧下锁紧螺钉，只需将钻套转过一定的角度，使半圆缺口或削边正对螺钉头部即可取出。但是削边或缺口的位置应考虑刀具与孔壁间摩擦力矩的方向，以免退刀时钻套随刀具自动拔出。

以上三类钻套已标准化，其规格可参阅有关夹具手册。

④特殊钻套

由于工件形状或被加工孔位置的特殊性，需要设计特殊结构的钻套。当钻模板或夹具体不能靠近加工表面时，使用加长钻套，使其下端与工件加工表面有较短的距离。扩大钻套孔的上端是为了减少引导部分的长度，减少因摩擦使钻头过热和磨损。当加工孔较长或与定位基准有较严的平行度、垂直度要求时，只在上面设置一个钻套2，很难保证孔的位置精度。对于安置在下方的钻套4要注意防止切屑落入刀杆与钻套之间，为此，刀杆与钻套选用较紧的配合（H7/h6）。

5.4.3铣床夹具的设计要点

定向键和对刀装置是铣床夹具的特殊元件。

（1）定向键

定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个，其距离尽可能布置得远些，小型夹具也可使用一个断面为矩形的长键。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的相互位置。定向键可承受铣削时所产生的扭转力矩，可减轻夹紧夹具的螺栓的负荷，加强夹具在加工过程中的

稳固性。因此，在铣削平面时，夹具上也装有定向键。定向键的断面有矩形和圆柱形两种，常用的为矩形。如图6-59所示。

定向精度要求高的夹具和重型夹具，不宜采用定向键，而是在夹具体上加工出一窄长平面作为找正基面，来校正夹具的安装位置。

（2）对刀装置对刀装置由对刀块和塞尺组成，用以确定夹具和刀具的相对位置。对刀装置的形式根据加工表面的情况而定，对刀调整工作通过塞尺（平面型或圆柱型）进行，这样可以避免损坏刀具和对刀块的工作表面。塞尺的厚度或直径一般为3～5mm，按国家标准h6的公差制造，在夹具总图上应注明塞尺的尺寸。采用标准对刀块和塞尺进行对刀调整时，加工精度不超过IT8级公差。当对刀调整要求较高或不便于设置对刀块时，可以采用试切法；标准件对刀法；或用百分表来校正定位元件相对于刀具的位置，而不设置对刀装置。(3)夹具体

为提高铣床夹具在机床上安装的稳固性，除要求夹具体有足够的强度和刚度外，还应使被加工表面尽量靠近工作台面，以降低夹具的重心。因此，夹具体的高宽比限制在H/B≤1～1.25范围内。铣床夹具与工作台的连接部分应设计耳座，因连接要牢固稳定，故夹具上耳座两边的表面要加工平整。

铣削加工时，产生大量切屑，夹具应有足够的排屑空间，并注意切屑的流向，使清理切屑方便。对于重型的铣床夹具在夹具体上要设置吊环，以便于搬运。

5.5夹具设计分析5.5.1定位基准的选择常用的定位方法和定位元件：(1)工件以平面定位平面定位的主要形式是支承定位。夹具上常用的支承元件有固定支承、可调支承、自位支承、辅助支承。(2)工件以圆柱孔定位工件以圆柱孔定位通常属于定心定位（定位基准为孔的轴线），夹具上相应的定位元件是心轴和定位销。(3)工件以外圆表面定位工件以外圆表面定位有两种形式：定心定位和支承定位。(4)工件以其他表面定位工件除了以平面、圆柱孔和外圆表面定位外，有时也以其他形式表面定位。(5)定位表面的组合实际生产中经常遇到的不是单一表面定位，而是几个定位表面的组合。常见的定位表面组合和平面和平面的组合，平面和孔的组合，平面和外圆表面的组合，平面和其他表面的组合等[16]。(6)一面两孔定位在加工箱体类零件时常采用以面两孔组合定位，夹具上相应的定位元件是一面两销。为了避免由于过定位引起的工件安装时的干涉，两销中的一个应采用菱形销[17]。经过对比研究,本课题工件定位采用一面两孔进行定位，进行自由度计算，“一面”的采取可以限制3个自由度，“两孔”也可以可以限制3个自由度，两者自由度相加为3+3=6，不超过最大自由度限制，符合工件定位的六点定位原理。5.5.2切削力及夹紧力计算刀具:盘铣刀,Φ80mm,(见《切削手册》表3.28),,,,,,,,,,,(见《切削手册》表3.29)所以N在计算切削力时,必须把安全系数考虑在内,安全系数。其中：为基本安全系数1.5；为加工性质系数1.1；为刀具钝化系数1.1；为断续切削系数1.1。所以N选用汽缸一杠杆夹紧机构，则扩力比。为克服水平切削力，实际夹紧力N应为其中，及为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，。则N=2794（N）汽缸选用Φ50mm,当压缩空气单位压力时,汽缸推力为981N。由于已知的杠杆机构的扩力比，故由汽缸产生的实际夹紧力为（N）此时已大于所需的2794N的夹紧力，故本夹具可安全工作。5.5.3夹具设计后简要说明如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率。为此，应首先着眼于机动夹紧而不采用手动夹紧。因为这是提高劳动生产率的重要途径。本道工序的夹具就选用了气动夹紧方式。由于工件属于箱体类零件，所以采取的是“一面两孔”的定位方式。首先用透孔来提高定位孔的精度，所以夹具的定位精度较高，又由于在加工中心上使用，可以集中工序，大大提高了工件的加工精度。971920800结束语关于SPE175右盖工序卡及第一道工序的夹具设计，经过一段时间努力，已经基本完成，现总结如下：（1)本次课程设计是对所学知识的一次综合运用，充分的运用了以前所学知识去分析和解决实际问题，进一步巩固和深化了基础知识，同时也是对《机械制造工艺学》学习的一个升华过程。（2)掌握了一般的设计思路和设计的切入点，对机械加工工艺规程和机床夹具设计有了一个全面的认识，培养了正确的设计思路和分析解决问题的能力，同时提升了运用知识和实际动手的能力。（3)进一步规范了制图要求，学会运用标准、规范、手册和查阅相关资料的本领。（4)我国机械行业还有很大的发展空间，需要我们不断努力。由于本人水平有限，加之时间短，经验少。文中定有许多不妥甚至错误之处，请各位老师给予指正和教导，本人表示深深的谢意。致谢本课题的研究工作是在林海集团许国宏老师的关怀和指导下完成的。从去年学期末到毕业设计结束的这段日子里，许老师在学习上给了我悉心的指导，使我在各方面能力都有了很大提高。在江苏林海动力机械集团做毕业设计这段日子里，许老师给了我莫大的帮助，他在繁忙的工作期间，对我的毕业设计的完成付出了大量的心血，多次给我提出深刻而具有指导性的意见。正是有了许老师对我时时刻刻的指导，才使我能正确把握论文的方向，并顺利地完成。许老师严谨、求实的治学态度，深邃的洞察力，高度的责任心和敬业精神，平易近人的工作作风，一直深深的影响和激励着我，使得我在学习和生活上受益匪浅。在毕业设计完成之时，谨向恩师们表示最衷心的感谢，并致以崇高的敬意。同时，我要感谢江苏林海动力机械集团给我们毕业设计提供了良好的平台和环境，使我的论文能够顺利完成。其次，我要感谢在江苏林海动力机械集团共同奋斗的同学们，在林海做毕业设计的这段日子里，在学习上他们给了我无微不至的帮助，我所取得的成绩与他们的支持和帮助是分不开的。另外也要感谢其他所有关心和帮助过我的人。最后，要特别感谢所有给我传道授业的老师们，正是你们的辛勤教授才使学生我有了完成毕业设计的知识与能力储备，奠定了我的理论与实践基础。参考文献[1]工件夹具的发展[J].产品与技术，2001，(4)：63～64.

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附录资料：不需要的可以自行删除车间配线设计技术要求一、总体要求：1、工程概况：本次工程主要为车间内部设备的动力电设计、安装部分。2、本工程包含全部电气配套设施的采购、安装、对接；中标方负责全部电线、电缆、连接头、动力柜、配电盒及其配件的采购、搬迁、安装等，并满足使用要求。其中主线路的架设采用桥架支撑空中架设，距地面高度不低于6米，每根柱子架设一套。3、本次配电工程中电缆规格型号全部为BV系列铜芯电缆，电缆额定电压为0.66/1KV。电缆品牌：电缆可选用江苏上上电缆集团有限公司，南洋电缆集团有限公司，安徽绿宝电缆有限公司，安徽航天电缆集团有限公司,山东远东电缆有限公司等产品，随电缆需附有产品合格证和产品质量检验合格证；线缆为BV线缆标准符合国标要求；断路器选用正泰品牌，随机附有产品合格证和产品质量检验合格证。4、电缆铺设按国家电气安装标准执行，线号清晰，线路规范产品技术标准符合国家标准及行业规范要求。5、动力柜需配置零排和地排,柜体要有相应的铭牌和产品合格证，配备电流、电压表。6、塑料外壳式断路器均采用正泰品牌标准型3极断路器。配电柜体均采用上海电器股份有限公司人民电器厂生产的标准柜体。7.车间照明灯具要求功率100w，均采用浙江阳光品牌；配套开关采用TCL品牌。二、主材配置图3-1装一图3-1装一车间厂房布局图1）配电柜底座安装10#槽钢基础，高度约为200/180cm，周围需密封,配置零排和地排,柜体要有相应的铭牌和产品合格证。配置三相电压表1块，安装电压转换开关1只实现相间电压转换；配置三相电流表3块。2）配电柜箱体高度1800mm，门开启大于135°，箱体独立安装，顶部、底部可根据要求开进出线孔；安装板及侧梁可以调节、安装检修灵活、方便、结构紧凑、通用性好。柜门附配电柜线路图。3）技术参数（铭牌须有标识）□符合标准：IEC439、GB7251.1-1997、JB／T9661-1999

□额定电压：AC400V

□额定绝缘电压：660V

□额定电流：根据负荷要求定

□额定短时耐受电流：30kA

□外壳防护等级：IP304）配电柜内部使用铜排母线连接，柜内母线要求外敷热缩套管，柜内接线端子应与出线导线截面匹配，不得使用小端子配大截面导线。2、分线配电柜要求1）配电柜箱体规格H1200*W600*D400，门开启大于135°，箱体独立安装，底部可根据要求开进出线孔；安装板及侧梁可以调节、安装检修灵活、方便、结构紧凑、通用性好。柜门附配电柜线路图。2）技术参数（铭牌须有标识）□符合标准：IEC439、GB7251.1-1997、JB／T9661-1999

□额定电压：AC400V

□额定绝缘电压：660V

□额定电流：根据负荷要求定

□额定短时耐受电流：30kA

□外壳防护等级：IP303）配电柜内部使用铜排母线连接，柜内母线要求外敷热缩套管，柜内接线端子应与出线导线截面匹配，不得使用小端子配大截面导线。3、配电箱1）配电柜箱体规格600*400，门开启大于135°，箱体独立安装，底部可根据要求开进出线孔；安装板及侧梁可以调节、安装检修灵活、方便、结构紧凑、通用性好，要求安装高度离车间地面1.5米。2））配电柜内部使用铜排母线连接，柜内母线要求外敷热缩套管，柜内接线端子应与出线导线截面匹配，不得使用小端子配大截面导线。三、相关内容及要求(一)车架车间配电要求1、总配电柜部分安装1)从车间内配电室接主电缆至主配电柜位置，安装XL-21配电柜（JP1）1台。2)该配电柜采用三相五线制，其中零线、底线由独立接线铜排。配电柜要求含总控开关（塑壳断路器）1只、车间线路控制开关3只、备用三相断路器3只。4)从配电柜对应断路器三相五线制电缆连接分别至车间三条线路分配控制部分。2、车架车间线路1配电要求1）在车间指定位置（见车间配电图）放置配电柜JP1-1、JP1-2；配电箱JK1-32）要求配电柜JP1-1含总控开关1只、三相断路器3只、两相断路器（含漏电保护）1只、备用三相断路器2只。配电柜JP1-2含总控开关1只、三相断路器6只、两相断路器（含漏电保护）1只、备用三相断路器2只。配电箱JK1-3含三相断路器1只。3、车架车间线路2配电要求1）在车间指定位置（见车间配电图）放置配电柜JP2-1、JP2-2、JP2-3；配电箱。2）要求配电柜JP1-1、JP1-2均含总控开关1只、三相断路器3只、两相断路器（含漏电保护）1只、备用三相断路器2只。配电柜JP1-3含总控开关1只、三相断路器6只、两相断路器（含漏电保护）1只、备用三相断路器2只。配电箱根据配电图分配两相断路器、三相断路器，所有断路器均含有漏电保护功能。3）车间照明控制依照配电图安装于相应位置。4、车架车间线路3配电要求1）在车间指定位置（见车间配电图）放置配电箱。2）要求配电箱根据配电图分配两相断路器、三相断路器，所有断路器均含有漏电保护功能。5、配线要求1）总配电柜采用1000A断路器总开关，1个400A塑壳断路器，2个250A塑壳断路器2）分线配电箱内部采用总开关250A塑壳断路器，三相均采用100A塑壳断路器，两相采用60A塑壳断路器，备用断路器采用100A塑壳断路器3）配电箱内部