机体机械加工工艺规程及夹具设计说明书

PAGEPAGEIIPAGEI贵州学院毕业论文机体机械加工工艺规程及夹具设计【2副】专业班级学号_____________姓名____________指导教师起止日期摘要本课题主要是在机体零件加工过程的基础上进行的专用夹具设计。主要加工部位是平面和孔。在一般情况下，确保比保证精密加工孔很容易。因此，设计遵循的原则是先加工面后加工孔。孔加工平面分明显的阶段性保证粗加工和加工精度加工孔。通过底面作一个良好的基础过程的基础。主要的流程安排是支持在定位孔过程第一个，然后进行平面和孔定位技术支持上加工孔。在随后的步骤中，除了被定位在平面和孔的加工工艺及其他孔过程。整个过程是一个组合的选择工具。专用夹具夹具的选择，有自锁机构，因此，对于大批量，设计夹具会产生更高的生产力，提高生产效率，满足设计要求。关键词：机体类零件；工艺；夹具；ABSTRACTFoundationdesignofbodypartsprocessingprocessthedesignofspecialfixture.Themainprocessingpartsprocessingplaneandholes.Ingeneral,ensureeasytoguaranteeprecisionmachiningholesthan.Therefore,thedesignprincipleisfirstmachinedsurfaceaftermachiningholesurface.Periodicholemachiningplaneisobviousthatroughmachiningandmachiningprecisionmachininghole.Agoodfoundationonthebottomsurfaceoftheprocess.Themainprocessissupportedinthepositioningholeprocessfirst,andthentheprocessingholeplaneandtheholepositioningtechnologysupport.Inasubsequentstep,inadditiontoprocessingtechnologyarepositionedintheplaneandtheotherholeholeandseparateprocess.Thewholeprocessisacombinationoftheselectiontool.Specialfixturefixtureselection,aself-lockingmechanism,therefore,forlargequantities,higherproductivity,meetthedesignrequirements.Keywords:boxtypeparts;technology;fixture;PAGEV目录TOC\o"1-3"\u摘要 IIABSTRACT III第1章加工工艺规程设计 11.1零件的分析 11.1.1零件的作用 11.1.2零件的工艺分析 11.2机体加工措施 21.2.1孔和平面的加工顺序 21.2.2孔系加工方案选择 21.3机体加工定位基准的选择 31.3.1粗基准的选择 31.3.2精基准的选择 31.4机体加工主要工序安排 41.5机械加工余量、工序及毛坯的确定 71.6确定切削用量及基本工时（机动时间） 71.7时间定额计算及生产安排 19第2章镗孔夹具设计 242.1研究原始质料 242.2设计要求 242.3夹具的组成 252.4夹具的分类和作用 252.5定位、夹紧方案的选择 272.6切削力及夹紧力的计算 272.7误差分析与计算 312.8夹具设计及操作的简要说明 32第3章铣底面夹具设计 323.1机床夹具概述 323.2研究原始质料 343.3定位基准的选择 343.3切削力及夹紧分析计算 343.4误差分析与计算 373.5零、部件的设计与选用 383.6夹具操作步骤分析和可靠性预测 38总结 38参考文献 40致谢 41填料箱盖零工艺规程气动夹具设计毕业论文PAGE41第1章加工工艺规程设计1.1零件的分析1.1.1零件的作用题目给出的零件是机体,机体零件的加工质量，机体零件的加工质量，并确保组件正确安装。图1机体工件图1.1.2零件的工艺分析机体类零件图。机体是一个壳体零件，别安装在五个平面的外表面加工的需要。支持前和后孔。此外，表面还需加工一系列孔。可分三组加工表面。分析如下：（1）以宽度为350的底平面加工面。这一组加工表面包括：底面铣削加工；4-￠24，锪孔￠40mm孔（2）以￠245、￠255、￠260、￠265的支承孔为加工面。这一组包括：￠245、￠255、￠260、￠265。（3）以中心距离为155的左侧面。这一组加工表面包括：中心距离为155的左侧面凸台面铣削加工；螺纹孔（4）以宽度为18的槽为加工面主要加工表面有以下5个主要加工表面;1.端面通过粗铣精铣达到3.2精度要求2.内圆粗镗、半粗镗、精镗达到1.6的精度要求3.内表面先粗铣后精铣的3.2的精度要求4.底面通过粗铣直接使底面精度达到12.55.凸台端面在凸台端面粗铣使其达到6.3的精度要求1.2机体加工措施由以上分析可知。机体零件加工表面是平面和孔系。平面加工要比保证孔精度比较容易一些。因此，在这个过程中的主要问题是确保和孔的位置精度，应对孔与平面间的关系。由于是大生产量生产。要考虑因素如何满足提高加工过程中的效率问题。1.2.1孔和平面的加工顺序机体类加工按照先面后孔，按照粗、精加工互相原则。处理应遵循先加工面后来加工孔，第一个基准，定位基准的表面处理。然后，整个系统的过程。地基处理的管道应遵循这一原则。平平面定位可保证定位牢固可靠，保证各个孔的加工粗糙度和精度。其次，首先先加工面可以去除铸件不均匀表面，进而孔加工提供前提，也有利于保护刀具。1.2.2孔系加工方案选择通过机体的加工方案，应选择符合加工方法，加工精度和加工设备。主要考虑加工精度和效率，此外还有考虑经济因素。了满足精度和生产率的要求，应选择在的最终价格。根据基机体部要求显示和生产力的要求，目前应用在镗床夹具镗床组合适于。镗套加工在大批量生产中，加工底座通孔通常是在组合镗床的镗模。加工孔镗夹具在设计和制造要求。当镗杆的镗套引导镗，镗模的精度直接保证孔的精度。镗模提高系统抗振动、刚度。同时加工几个工件的过程。生产效率很高。结构复杂，成本高制造困难，镗模制造和装配在夹具误差镗杆镗衬套磨损等原因。加工精度可通过钻孔获得也受到一定的限制。（2）用坐标镗方法在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且可以实现大的品种和数量，和产品的升级换代，所需时间短。普通的镗模加工，生产成本高，周期长，难满足要求，和坐标镗可以满足这一要求。镗加工模板还需要利用坐标镗床。随着坐标镗削的方法，需要机体孔的和在直角坐标转换成的和公差的公差，然后用在笛卡尔坐标系统的运动精度镗。1.3机体加工定位基准的选择1.3.1粗基准的选择基准的选择应满足下列要求：（1）保证每个重要支持均匀的加工余量；（2）保证零件和管壁有一定的差距。了满足要求，主要支持应作主要参考孔。作粗基准输入轴和输出轴。因此，主轴承孔的精定位，孔的加工余量必须统一。因与孔的位置，墙是相同的核心的位置。1.3.2精基准的选择从孔与孔的位置，孔与平面，平面与平面的位置。精基准的选择应能确保在整个过程的统一的管道基本上可以使用参考位置。从管底座零件图的分析，支撑孔平行并覆盖大面积的平面与主轴，适合用作精基准。但与平面定位只能三自由度的限制，如果使用一二孔定位方法对典型的全过程，基本能够满足定位要求的参考。最后，虽然是装配基准，但因它是对垂直主轴承孔的基础。1.4机体加工主要工序安排用于零件的批量生产，总是首先产生均匀的基准。基管的处理的第一步是处理一个统一的基础。具体安排第一孔定位粗后，加工顶平面。第二步是定位两个工艺孔。由于顶面处理后到管道基础处理已经完成，除了个人的过程，作定位基准。因此，孔底面也应在两个工艺孔加工工艺处理。工序安排应该是尽可能地先加工表面然后再加工孔。首先粗加工面，然后粗加工孔。螺纹孔铣床的钻头，切削力大，也应在粗加工阶段完成。对于工件，需要精加工是支持前孔与平面结束后。根据以上原则应该先完成加工平面加工孔，但在本装置实际生产不易保证孔和端面互相垂直的。因此，工艺方案实际上是用于精加工轴承孔，从而支持扩孔芯棒定位端处理，所以容易保证的端部的图纸上的全跳动公差。螺纹孔攻丝时，切削力小，可以分散在后期阶段。加工完成后，还要检验入库等操作，卫生打扫干净。工艺路线一：1备料铸造毛坯2粗铣粗铣底部平面3精铣精铣底部平面4钻孔钻孔底部4-￠24，锪孔￠40（作为加工定位孔，先加工）5粗铣粗铣距离为140的前端面6精铣精铣距离为140的前端面7粗铣粗铣距离为140的后端面8精铣精铣距离为140的后端面9粗镗粗镗￠245、￠255、￠260、￠265内孔，各留2mm加工余量10半精镗半精镗￠245、￠255、￠260、￠265内孔，各留0.5mm加工余量11精镗精镗￠245、￠255、￠260、￠265内孔，加工到尺寸规定12粗铣粗铣中心距离为155的左侧面13精铣精铣中心距离为155的左侧面14粗铣粗铣中心距离为175的侧面15粗铣宽度为18的槽16半精铣宽度为18的槽17精铣宽度为18的槽至R3.2，达到公差要求18钻孔钻位于前部端面的均布的8个孔到M10,先钻底孔￠8，然后攻丝19钻孔钻位于顶部端面的M10底孔及攻丝，沉头孔￠1520钻孔钻位于顶部端面的M20X1.5底孔及攻丝21钻孔钻位于左侧端面的2-M10底孔及攻丝22钻孔钻位于左侧端面孔及攻丝23钻孔钻15度斜孔M8底孔￠6.8，然后攻丝24去毛刺去毛刺25去毛刺检验工艺路线二：1备料铸造毛坯2粗铣粗铣底部平面3精铣精铣底部平面4钻孔钻孔底部4-￠24，锪孔￠40（作为加工定位孔，先加工）5钻孔钻位于前部端面的均布的8个孔到M10,先钻底孔￠8，然后攻丝6钻孔钻位于顶部端面的M10底孔及攻丝，沉头孔￠157钻孔钻位于顶部端面的M20X1.5底孔及攻丝8钻孔钻位于左侧端面的2-M10底孔及攻丝9钻孔钻位于左侧端面孔及攻丝10钻孔钻15度斜孔M8底孔￠6.8，然后攻丝11粗铣粗铣距离为140的前端面12精铣精铣距离为140的前端面13粗铣粗铣距离为140的后端面14精铣精铣距离为140的后端面15粗镗粗镗￠245、￠255、￠260、￠265内孔，各留2mm加工余量16半精镗半精镗￠245、￠255、￠260、￠265内孔，各留0.5mm加工余量17精镗精镗￠245、￠255、￠260、￠265内孔，加工到尺寸规定18粗铣粗铣中心距离为155的左侧面19精铣精铣中心距离为155的左侧面20粗铣粗铣中心距离为175的侧面21粗铣宽度为18的槽22半精铣宽度为18的槽23精铣宽度为18的槽至R3.2，达到公差要求24去毛刺去毛刺25去毛刺检验方案分析与比较：方案一先加工面后进行钻孔，其中底面孔是先钻，是为了后续工序作为定位使用，方案二各小孔先钻，后加工面，工序比较分散，效率低，而且孔与面的垂直度无法保证，违背了“先面后孔”的原则根据加工要求和提高效率时间等因素综合选择方案一：1备料铸造毛坯2粗铣粗铣底部平面3精铣精铣底部平面4钻孔钻孔底部4-￠24，锪孔￠40（作为加工定位孔，先加工）5粗铣粗铣距离为140的前端面6精铣精铣距离为140的前端面7粗铣粗铣距离为140的后端面8精铣精铣距离为140的后端面9粗镗粗镗￠245、￠255、￠260、￠265内孔，各留2mm加工余量10半精镗半精镗￠245、￠255、￠260、￠265内孔，各留0.5mm加工余量11精镗精镗￠245、￠255、￠260、￠265内孔，加工到尺寸规定12粗铣粗铣中心距离为155的左侧面13精铣精铣中心距离为155的左侧面14粗铣粗铣中心距离为175的侧面15粗铣宽度为18的槽16半精铣宽度为18的槽17精铣宽度为18的槽至R3.2，达到公差要求18钻孔钻位于前部端面的均布的8个孔到M10,先钻底孔￠8，然后攻丝19钻孔钻位于顶部端面的M10底孔及攻丝，沉头孔￠1520钻孔钻位于顶部端面的M20X1.5底孔及攻丝21钻孔钻位于左侧端面的2-M10底孔及攻丝22钻孔钻位于左侧端面孔及攻丝23钻孔钻15度斜孔M8底孔￠6.8，然后攻丝24去毛刺去毛刺25去毛刺检验1.5机械加工余量、工序及毛坯的确定“机体”零件材料采用灰铸铁制造。材料为HT200材料采用HT200制造。材料是HT200，硬度HB170到240，大批量生产，铸造毛坯。（1）底面的加工余量。根据要求，面加工分粗、精铣加工余量如下：粗铣：参照《工艺手册第1卷》。其余量值规定，现取。精铣：参照《手册》，余量值。（2）螺孔毛坯实心，不冲孔（3）端面加工余量。端面分粗铣、精铣加工。各余量如下：粗铣：参照《工艺手册》，其余量规定，取。（4）螺孔加工余量毛坯实心，不冲孔。1.6确定切削用量及基本工时（机动时间）工序1：无切削加工，无需计算工序2：粗铣底部平面机床：铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：，，齿数。单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取取铣削速度机床主轴转速：按照文献，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：,取切削工时被切削层：由毛坯可知，刀具切入：刀具切出：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序3：精铣底部平面机床：铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：，，齿数。精铣面余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取，取铣削速度机床主轴转速：按照文献，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：取切削工时被切削层：由毛坯可知，刀具切入：刀具切出：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序4：钻孔底部4-￠24，锪孔￠40（作为加工定位孔，先加工）机床：铣床X52K刀具：根据参照文献选高速钢锥柄麻花钻头。=1\*GB2⑴钻孔4-￠24切削深度：进给量：取。切削速度：取。机床主轴转速：，按照文献[3]表3.1～31，取所以实际切削速度：切削工时被切削层：刀具切入：刀具切出：取走刀次数为1机动时间：锪底部φ40的沉头面机床：铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：，，齿数。单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：精铣面余量：Z=1.0mm铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取取铣削速度机床主轴转速：按照参考取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：根据文献取切削工时被切削层：由毛坯可知，刀具切入：刀具切出：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序5：粗铣距离为140的前端面机床：铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：，，齿数，此为粗齿铣刀。单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取取铣削速度机床主轴转速：按照，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：取切削工时被切削层：由毛坯可知，刀具切入：刀具切出：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序6：精铣距离为140的前端面机床：铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：，，齿数，此为粗齿铣刀。每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取取铣削速度机床主轴转速：按照，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：取切削工时被切削层：由毛坯可知，刀具切入：刀具切出：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序7：粗铣距离为140的后端面机床：铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：，，齿数，此为粗齿铣刀。单边余量：Z=2.2mm所以铣削深度：每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取取铣削速度机床主轴转速：按照，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：取切削工时被切削层：由毛坯可知，刀具切入：刀具切出：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序8：精铣距离为140的后端面机床：铣床X52K刀具：面铣刀(硬质合金材料)，材料：，，齿数，此为粗齿铣刀。每齿进给量：取：取铣削速度每齿进给量：取取铣削速度机床主轴转速：按照，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：：取切削工时被切削层：由毛坯可知，刀具切入：刀具切出：取走刀次数为1机动时间：机动时间：所以该工序总机动时间工序9、10、11粗镗、半精镗、精镗￠245、￠255、￠260、￠265内孔机床：铣床X52K刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：=1\*GB2⑴粗镗进给量：刀杆伸出取，切削深度为。因此确定进给量。切削速度：取。机床主轴转速：，按照文献[3]表3.1～41，取实际切削速度：工作台每分钟进给量：被切削层：刀具切入：刀具切出：取行程次数：机动时间：精镗孔进给量：确定进给量切削速度：取机床主轴转速：，按照文献[3]表3.14—41，取实际切削速度：工作台每分钟进给量：被切削层：刀具切入：刀具切出：取行程次数：机动时间：所以该工序总机动工时工序8：钻孔攻丝边G1/2螺纹孔机床：铣床X52K刀具：根据选高速钢锥柄麻花钻头。=1\*GB2⑴钻孔Φ14钻孔Φ14时先钻孔。切削深度：进给量：取。切削速度取。机床主轴转速：，按照文献，取所以实际切削速度：切削工时被切削层：刀具切入：刀具切出：取走刀次数为1机动时间：=2\*GB2⑵扩孔刀具：选择扩孔钻头（硬质合金锥柄麻花材料）。片型号：E403切削深度：进给量：取。切削速度：取。机床主轴转速：按照文献取所以实际切削速度：切削工时被切削层：刀具切入有：刀具切出：，取走刀次数为1机动时间：工序21、攻丝大端面2-M10螺纹孔机床：Z525刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀（1）钻2-M10螺纹孔切削深度：进给量：根据《工艺手册》取切削速度：参照《工艺手册》取机床主轴转速：，取实际切削速度：被切削层：刀具切入：刀具切出：走刀次数为1机动时间：进给量：由于其螺距,因此进给量切削速度：参照《工艺手册》取机床主轴转速：，取丝锥回转转速：取实际切削速度：被切削层：刀具切入：刀具切出：（盲孔）机动时间：工序23、钻15度斜孔M8底孔￠6.8，然后攻丝机床：Z525刀具：麻花钻、扩孔钻、铰刀切削深度：进给量：根据《工艺手册》取切削速度：参照《工艺手册》取机床主轴转速：，取实际切削速度：被切削层：刀具切入：刀具切出：走刀次数为1机动时间：进给量：由于其螺距,因此进给量切削速度：参照《工艺手册》取机床主轴转速：，取丝锥回转转速：取实际切削速度：被切削层：刀具切入：刀具切出：（盲孔）机动时间：1.7时间定额计算及生产安排设年产量是10万件。一年有250个工作日。一个日产量420。一天工作时间的计算8个小时，每部分的生产时间不应超过1.14min。机械加工单（在上述生产类型）时间定额：大规模生产）大规模生产：参照《工艺手册》（生产类型：中批以上）时间计算公式：（大量生产时）因此大批量单件时间计算：其中：—单件时间定额—基本时间（机动时间）—辅助时间。—布置场所地、休息时间占操作时间的百分比值工序：粗、精铣底面机动时间：辅助时间：参照《工艺手册》，取工步辅助时间。在加工过程中装卸短暂，所以取装时间。则：根据《工艺手册》，单间时间定额：工序：钻底面孔机动时间：辅助时间：参照《工艺手册》，取工步辅助时间。装卸短暂所以取装时间。则：根据《工艺手册》单间时间定额：因此布置一台机床即能满足生产要求。工序：粗铣凸台机动时间：辅助时间：参照《工艺手册》，取工步辅助时间。加工过程中装卸短暂，所以取装时间。则：根据《工艺手册》，单间时间定额：因此布置一台机床即能满足生产要求。工序：钻侧面孔机动时间：辅助时间：参照《工艺手册》，取工步辅助时间。由于生产线上装时间很短，所以取装时间。则：根据《工艺手册》，单间时间定额：因此布置一台机床即能满足生产要求。工序：粗铣端面机动时间：辅助时间：参照《工艺手册》，取工步辅助时间。则：根据《工艺手册》，单间时间定额：一台机床即能满足生产要求。工序：铣端面机动时间：辅助时间：参照《工艺手册》，取工步辅助时间。所以取装时间。则：根据《工艺手册》，单间时间定额：因此布置一台机床即能满足生产要求。工序：粗镗孔机动时间：辅助时间：参照《工艺手册》取工步辅助时间。所以取装时间。则：根据《工艺手册》，单间时间定额：即能满足生产要求工序：精镗孔机动时间：辅助时间：参照《工艺手册》取工步辅助时间。装卸短所以取装时间。则：根据《工艺手册》，单间时间定额：即能满足生产要求工序：端面螺纹孔攻丝机动时间：辅助时间：参照钻孔时间，取装卸时间，工步时间。则：参照钻孔值，取单间时间定额：因此布置一台机床即能满足生产要求。工序：精铣端面机动时间：辅助时间：参照《工艺手册》，取工步辅助时间。取装卸时间。则：根据《工艺手册》，单间时间定额：即能满足生产要求工序：精铣侧面机动时间：辅助时间：参照《工艺手册》，取工步辅助时间。所以取装时间。则：根据《工艺手册》，单间时间定额：即能满足生产要求工序：顶面螺纹孔攻丝机动时间：辅助时间：取装卸辅助时间，工步辅助时间。则：参照钻孔值，取单间时间定额：因此布置一台机床即能满足生产要求。第2章镗孔夹具设计2.1研究原始质料利用本夹具主要用来加工镗孔￠245、￠255、￠260、￠265内孔夹具设计，加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足两孔轴线间公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。2.2设计要求在对工件进行机械加工时，为了保证加工的要求，首先要使工件相对道具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。因此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。机床夹具的组成1、定位装置其作用是使工件在夹具中占据正确的位置。2、夹紧装置其作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力（切削力等）作用时不离开已经占据的正确的正确位置。3、对刀或导向装置其作用是确定刀具相对定位元件的正确位置。4、连接原件其作用是确定夹具在机床上的正确位置。5、夹具体夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。6、其他元件或装置是指家家具中因特殊需要而设置的元件或装置。根据加工需要，有些夹具上设置分度装置、靠模装置；为能方便、准确定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。以上各组成部分中，定位元件、夹紧装置和夹具体是机床夹具的基础组成部分。机床的分类机床夹具种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。按夹具的使用特点可分为：通用夹具，专用夹具，可调夹具，组合夹具，拼装夹具。按使用机床可分为：车床夹具，铣床夹具，钻床夹具，镗床夹具，齿轮机床夹具，数控机床夹具，自动机床夹具，自动线随行夹具以及其他机床夹具。2.3夹具的组成(1)定位元件夹具上的圆柱销5、菱形销9和支承板4都是定位元件，通过它们使工件在夹具中占据正确的位置。(2)夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据的正确位置。图3-3中的螺杆8(与圆柱销合成一个零件)、螺母7和开口垫圈6就起到了上述作用。(3)对刀或导向装置对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。如图3-3中钻套l和钻模板2组成导向装置，确定了钻头轴线相对定位元件的正确位置。铣床夹具上的对刀块和塞尺为对刀装置。(4)连接元件连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。如图3-3中夹具体3的底面为安装基面，保证了钻套1的轴线垂直于钻床工作台以及圆柱销5的轴线平行于钻床工作台。因此，夹具体可兼作连接元件。车床夹具上的过渡盘、铣床夹具上的定位键都是连接元件。(5)夹具体夹具体是机床夹具的基础件，如图3-3中的件3，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。(6)其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。2.4夹具的分类和作用（1）按专业程度划分1）通用夹具通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。2）专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。3）通用可调夹具和成组夹具其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。4）组合夹具组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。5）随行夹具随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。（2）按使用的机床分类由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同，对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。按所使用的机床不同，夹具又可分为：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。（3）按夹紧动力源分类根据夹具所采用的夹紧动力源不同，可分为：手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。夹具的作用：1．缩短辅助时间，提高劳动生产率夹具的使用一般包括两个过程：其一是夹具本身在机床上的安装和调整，这个过程主要是依靠夹具自身的定向键、对刀块来快速实现，或者通过找正、试切等方法来实现，但速度稍慢；其二是被加工工件在夹具中的安装，这个过程由于采用了专用的定位装置(如V形块等)，因此能迅速实现。

2．确保并稳定加I精度，保证产品质量

加工过程中，工件与刀具的相对位置容易得到保证，并且不受各种主观因素的影响，因而工件的加工精度稳定可靠。

3．降低对操作工人的技术要求和工人的劳动强

由于多数专用夹具的夹紧装置只需厂人操纵按钮、手柄即可实现对工件的夹紧，这在很大程度上减少了工人找正和调整工件的时间与难度，或者根本不需要找正和调整，所以，这些专用夹具的使用降低了对工人的技术要求并减轻了工人的劳动强度。按夹紧的动力源可分为：手动夹具，气动夹具，液压夹具，气液增力夹具，电磁夹具以及真空夹具等。工件的装夹方法工件装夹的方法有两种：将工件直接装夹在机床的工作台或花盘上将工件装夹在家具上采用第一种方法装夹的效率低，一般要求先按图纸要求在工件的表面上划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时，用划针或面分表找正后再夹紧。一般用于单件和小批生产。批量较大时，都采用夹具装夹工件。采用夹具装夹工件有如下优点：a、保证加工精度，稳定加工质量b、缩短辅助时间，提高劳动生产率c、扩大机床的使用范围，实现“一机多能”d、改善工人的劳动条件，降低生产成本本夹具无严格的技术要求，因此，应主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度，精度不是主要考虑的问题。2.5定位、夹紧方案的选择由零件图可知：在对加工轴承孔夹具设计行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，底面孔进行了钻、扩加工。因此，定位、夹紧方案有：选一面两销定位方式，工艺孔用短圆柱销，用棱形销定位，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。为了使定位误差达到要求的范围之内，采用一面两销的定位方式，这种定位在结构上简单易操作。一面即底平面。2.6切削力及夹紧力的计算镗刀材料：（硬质合金镗刀）刀具的几何参数：由参考文献[5]查表可得：圆周切削分力公式：式中查[5]表得：查[5]表取由表可得参数：即：同理：径向切削分力公式：式中参数：即：轴向切削分力公式：式中参数：即：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：安全系数K可按下式计算有：：式中：为各种因素的安全系数，查参考文献[5]表可得：所以有：该孔的设计基准为中心轴，故以回转面做定位基准，实现“基准重合”原则；参考文献，因夹具的夹紧力与切削力方向相反，实际所需夹紧力F夹与切削力Ｆ之间的关系F夹＝KF轴向力：F夹＝KF（N）扭距：Nm在计算切削力时必须把安全系数考虑在内，安全系数实际所需夹紧力：由参考文献[16]《机床夹具设计手册》表得：安全系数K可按下式计算，由式（2.5）有：：式中：为各种因素的安全系数，见参考文献[16]《机床夹具设计手册》表可得：所以由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用螺旋夹紧机构。由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。夹紧力的确定夹紧力方向的确定夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。夹紧力作用点的选择a.夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。b.夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。c.夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。(3)夹紧力大小的估算理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等，然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上，夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。估算的方法：一是找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力；二是只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。估算的步骤：a.建立理论夹紧力FJ理与主要最大切削力FP的静平衡方程：FJ理=Ф(FP)。b.实际需要的夹紧力FJ需，应考虑安全系数，FJ需=KFJ理。c.校核夹紧机构的夹紧力FJ是否满足条件：FJ>FJ需。夹具的夹紧装置和定位装置[1][2]夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构组成复合夹紧机构来夹紧工件。是应用最广泛的一种夹紧机构。螺旋夹紧机构中所用的螺旋，实际上相当于把契绕在圆柱体上，因此他的作用原理与斜契是一样的。也利用其斜面移动时所产生的压力来夹紧工件的。不过这里上是通过转动螺旋，使绕在圆柱体是的斜契高度发生变化来夹紧的。典型的螺旋夹紧机构的特点：（1）结构简单；（2）扩力比大；（3）自琐性能好；（4）行程不受限制；（5）夹紧动作慢。夹紧装置可以分为力源装置、中间传动装置和夹紧装置，在此套夹具中，中间传动装置和夹紧元件合二为一。力源为机动夹紧，通过螺栓夹紧移动压板。达到夹紧和定心作用。工件通过定位销的定位限制了绕Z轴旋转，通过螺栓夹紧移动压板，实现对工件的夹紧。并且移动压板的定心装置是与工件外圆弧面相吻合的移动压板，通过精确的圆弧定位，实现定心。此套移动压板制作简单，便于手动调整。通过松紧螺栓实现压板的前后移动，以达到压紧的目的。压紧的同时，实现工件的定心，使其定位基准的对称中心在规定位置上。查参考文献[5]1～2～26可知螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献[5]可查得：其中：螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，由上述计算易得：由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。2.7误差分析与计算该夹具以一面两销定位，为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。与机床夹具有关的加工误差，一般可用下式表示：由参考文献[5]可得：=1\*GB2⑴两定位销的定位误差：其中：，，，⑵夹紧误差：其中接触变形位移值：查[5]表1～2～15有。⑶磨损造成的加工误差：通常不超过⑷夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。2.8夹具设计及操作的简要说明为提高生产率，经过方案的认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋机构）。这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛的应用。此外，当夹具有制造误差，工作过程出现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧的可靠。为防止此现象，选用可换定位销。以便随时根据情况进行调整换取。第3章铣底面夹具设计3.1机床夹具概述在对工件进行机械加工时，为了保证加工的要求，首先要使工件相对道具及机床有正确的位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。因此，在进行机械加工前，先要将工件装夹好。机床夹具的组成1、定位装置其作用是使工件在夹具中占据正确的位置。2、夹紧装置其作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力（切削力等）作用时不离开已经占据的正确的正确位置。3、对刀或导向装置其作用是确定刀具相对定位元件的正确位置。X、连接原件其作用是确定夹具在机床上的正确位置。5、夹具体夹具体是机床夹具的基础件，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。6、其他元件或装置是指家家具中因特殊需要而设置的元件或装置。根据加工需要，有些夹具上设置分度装置、靠模装置；为能方便、准确定位，常设置预定位装置；对于大型夹具，常设置吊装元件等。以上各组成部分中，定位元件、夹紧装置和夹具体是机床夹具的基础组成部分。机床的分类机床夹具种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。按夹具的使用特点可分为：通用夹具，专用夹具，可调夹具，组合夹具，拼装夹具。按使用机床可分为：车床夹具，铣床夹具，钻床夹具，镗床夹具，齿轮机床夹具，数控机床夹具，自动机床夹具，自动线随行夹具以及其他机床夹具。按夹紧的动力源可分为：手动夹具，气动夹具，液压夹具，气液增力夹具，电磁夹具以及真空夹具等。工件的装夹方法工件装夹的方法有两种：将工件直接装夹在机床的工作台或花盘上将工件装夹在家具上采用第一种方法装夹的效率低，一般要求先按图纸要求在工件的表面上划线，划出加工表面的尺寸和位置，装夹时，用划针或面分表找正后再夹紧。一般用于单件和小批生产。批量较大时，都采用夹具装夹工件。采用夹具装夹工件有如下优点：a、保证加工精度，稳定加工质量b、缩短辅助时间，提高劳动生产率c、扩大机床的使用范围，实现“一机多能”d、改善工人的劳动条件，降低生产成本工件在夹具中的定位（1）工件的定位的基本原理六点定则用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，使工件在夹具中的位置完全确定，称为“六点定位原则”，简称“六点定则”。六点定则是工件定位的基本法则，用于实际生产时，起支承点作用的是一定形状的几何体，这些用来限制工件自由度的几何体就是定位元件。限制工件自由度与加工要求的关系工件定位时，影响加工要求的自由度必须限制；不影响加工要求的自由度，有时要限制，有时可不限制，视具体情况而定。习惯上，工件的六个自由度都限制了的定位称为完全定位，工件限制的自由度少于六个，但能保证加工要求的定位称为不完全定位。在工件定位时，以下情况允许不完全定位：加工通孔或通槽时，沿贯通轴的位置自由度可不限制。毛坯（本工序加工前）是轴对称时，绕对称轴的角度自由度可不限制。加工贯通的平面时，除可不限制沿两个贯通轴的位置自由度外，还可不限制绕垂直加工面的轴的角度自由度。3.2研究原始质料利用本夹具主要用来粗、精铣底面，为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。3.3定位基准的选择由零件图可知：在对进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，进行了粗、精加工。因此，为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。3.3切削力及夹紧分析计算刀具：面铣刀（硬质合金）刀具有关几何参数：由参考文献[5]5表1～2～9可得铣削切削力的计算公式：有：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，即：安全系数K可按下式计算：式中：为各种因素的安全系数，查参考文献[5]1～2～1可知其公式参数：由此可得：所以由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构。夹紧力的确定夹紧力方向的确定夹紧力应朝向主要的定位基面。夹紧力的方向尽可能与切削力和工件重力同向。夹紧力作用点的选择a.夹紧力的作用点应落在定位元件的支承范围内。b.夹紧力的作用点应落在工件刚性较好的部位上，这样可以防止或减少工件变形变形对加工精度的影响。c.夹紧力的作用点应尽量靠近加工表面。(3)夹紧力大小的估算理论上确定夹紧力的大小，必须知道加工过程中，工件所受到的切削力、离心力、惯性力及重力等，然后利用夹紧力的作用应与上述各力的作用平衡而计算出。但实际上，夹紧里的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个很复杂的问题，只能进行粗略的估算。估算的方法：一是找出对夹紧最不利的瞬时状态，估算此状态下所需的夹紧力；二是只考虑主要因素在力系中的影响，略去次要因素在力系中的影响。估算的步骤：a.建立理论夹紧力FJ理与主要最大切削力FP的静平衡方程：FJ理=Ф(FP)。b.实际需要的夹紧力FJ需，应考虑安全系数，FJ需=KFJ理。c.校核夹紧机构的夹紧力FJ是否满足条件：FJ>FJ需。夹具的夹紧装置和定位装置[1][2]夹具中的装夹是由定位和夹紧两个过程紧密联系在一起的。定位问题已在前面研究过，其目的在于解决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位在大多数场合下，还无法进行加工。只有进而在夹具上设置相应的夹紧装置对工件进行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。夹紧装置的基本任务是保持工件在定位中所获得的即定位置，以便在切削力、重力、惯性力等外力作用下，不发生移动和震动，确保加工质量和生产安全。有时工件的定位是在夹紧过程中实现的，正确的夹紧还能纠正工件定位的不正确。一般夹紧装置由动源即产生原始作用力的部分。夹紧机构即接受和传递原始作用力，使之变为夹紧力，并执行夹紧任务的部分。他包括中间递力机构和夹紧元件。考虑到机床的性能、生产批量以及加工时的具体切削量决定采用手动夹紧。螺旋夹紧机构是斜契夹紧的另一种形式，利用螺旋杆直接夹紧元件，或者与其他元件或机构