【端盖零件机械加工工艺规程及夹具设计10000字（论文）】

端盖零件机械加工工艺规程及夹具设计目录引言 1第1章端盖零件加工简述 21.1端盖零件 21.2零件加工注意点 21.3尺寸和粗糙度的要求 2第2章端盖零件工艺规程设计分析 42.2零件工艺分析 42.2.1零件结构分析 42.2.2零件技术要求分析 42.3毛坯的确定 52.4基面的选择 52.4.1粗基准的选择 52.4.2精基准的选择 52.5工艺路线的拟订 62.5.1加工方法的确定 62.5.2加工阶段的划分 62.5.3加工工艺确定 7第3章零件专用铣床加工设计计算 93.1数控车床的选择 93.2刀具的选择和刀具卡的制定 103.2.1数控铣刀 103.2.2钻头 103.2.3中心钻 103.2.4铰刀 113.3确定各工序的切削用量 113.4切削用量的计算 133.4.1钻孔工步 133.4.2粗铰工步 133.4.3精铰工步 13第4章夹具设计 154.1确定夹具的加工方案 154.1.1确定夹具的结构方案 154.1.2具装配图上标注尺寸、配合及技术要求 154.2夹具的选择 154.2.1定位基准的选择 154.2.2定位基准选择的原则 164.2.3工件装夹 164.3定位、夹紧方案的选择 164.3.1定位基准的选择 164.3.2定位、夹紧方案 164.4工件部件的设计与选用 164.4.1夹紧装置的选用 164.4.2钻套、衬套、钻模板设计与选用 174.5确定优化夹具的结构方案 194.5.1确定定位方案，设计定位装置 194.5.2确定夹紧机构 194.5.3确定导向装置 204.6定位误差分析 22总结 23参考文献 24附录 26引言数控加工是机械制造中的先进的加工技术是一种高效率，高精度与高柔性特点的自动加工方法，数控加工技术可有效解决复杂、精密、小批多变零件的加工问题，充分适应了现代化生产的需要，制造自动化是先进制造技术的重要组成部分，其核心技术是数控技术，数控技术是综合计算机、自动技术、自动检测及精密机械等高新技术的产物，它的出现及所带来的巨大利益，已引起了世界各国技术与工业界的普遍重视，目前，国内数控机床使用越来越普及，如何提高数控加工技术水平已成为当务之急，随着数控加工的日益普及，越来越多的数控机床用户感到，数控加工工艺掌握的水平是制约手工编程与CAD/CAM集成化自动编程质量的关键因素。通过对端盖零件的初步分析，了解其零件的主要特点，加工难易程度，主要加工面和加工粗、精基准，从而制定出端盖加工工艺规程；对于专用夹具的设计，首先分析零件的加工工艺，选取定位基准，然后再根据切销力的大小、批量生产情况来选取夹紧方式，从而设计专用夹具。本文选择以加工难度较大的铝合金薄壁端盖的机械加工为例，探讨端盖的机械加工工艺。第1章端盖零件加工简述1.1端盖零件端盖零件机械支撑连接的重要构建之一，零件品种繁多有针对性，生产成本高，效率低。它为典型的端盖类零件，其加工属于典型的铣削加工，需仔细研究加工路线时期简单化，降低成本，提高效率适应小批量生产要求。考虑到多把刀具加工选用数控铣床自动换刀，提高刀具旋转速度慢速走刀尽量一次性加工完成。本零件属于典型端盖类零件，有外表面、圆柱台阶、通孔沉孔的组成，以铣、钻、加工为主，可用加工中心、数控铣数或控钻对零件进行加工。再对零件图进行工艺审查，图样上的规定的各项技术条件是否合理，零件的结构工艺性能是否好，图样上是否缺少必要的尺寸、视图、或技术条件。因为其尺寸精度、几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。1.2零件加工注意点该零件先以外圆作为粗基准，车端面和钻中心孔，再以二中心孔为定位基准粗车外圆，又以粗车外圆为定位基准加工锥孔，此即为互为基准原则，使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。采用了二中心孔为定位基准，符合基准重合及基准统一原则。车内锥时，一端用卡爪夹住，一端搭中心架，亦是以外圆作为精基准。半精加工、精加工外圆时，采用了锥堵，以锥堵中心孔作为精加工该轴外圆面的定位基准。为保证工件外圆的磨削精度，热处理后须安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。外圆磨削时，影响工件的圆度主要是由于二顶尖孔的同轴度，及顶尖孔的圆度误差。螺纹一般不允许淬硬，所以在工件中的螺纹部分的直径和长度上必需留去碳层。对于内螺纹，在孔口也应留出3mm去碳层。1.3尺寸和粗糙度的要求尺寸精度：精度要求较高的尺寸主要有8-Ф6孔。对于尺寸精度要求，主要通过在加工过程中的精确对刀；正确选用刀具的磨损量和正确选用合适的加工工艺等措施来保证。表面粗糙度：主要的表面粗糙度有中间孔内粗糙度最低为1.6ūm，两侧孔壁最低粗糙度为3.2ūm，其余为12.5ūm。对于表面粗糙度要求，主要通过选用正确的粗、精加工路线，选用合适的切削用量等措施来保证。第2章端盖零件工艺规程设计分析2.2零件工艺分析2.2.1零件结构分析制订零件的机械加工工艺规程之前，对零件进行工艺性分析。首先应熟悉零件在产品中的作用、位置、装配关系和工作条件，搞清楚各项技术要求对零件装配质量和使用性能的影响，找出主要的和关键的技术要求，然后对零件图样进行分析。如图2-1所示零件便面由柱面，圆端盖零件，顺圆弧构成，孔复杂其中多个直径尺寸由较高的精度，表面粗糙，零件图尺寸编注完整，符合数控加工尺寸标注要求，轮廓描述清楚完整，零件材料为45钢，毛胚为ф50mm×80mm。图2-1端盖零件加工样图（45#棒材Φ25×50）该工件尺寸标注完整、正确、尺寸、基准统一、有利于定位基准与编程原点的统一。零件轮廓描述清楚，无热处理及硬度要求。零件的结构较为复杂，具有一定的加工难度。该零件的加工精度要求较高，加工精度等级为IT7（高精度）；表面粗糙度要求相对较高：直径为20mm的圆柱部分粗糙度为Ra3.2，其余部分均为Ra1.6。2.2.2零件技术要求分析小批量生产条件编程，不准用砂布和锉刀修饰平面，这是对平面高精度的要求，未注公差尺寸按GB01804-m处理，零件加工表面上，不应有划痕、擦伤等损伤零件表面的缺陷，锐边倒角为C0.5未注粗糙度部分光洁度按Ra6.3。整体式硬质合金刀可以加工要求较高零件的较小部位，这样加工可以取得较高的加工精度。整体硬质合金刀具成本较高，在使用时注意刀具伸长不能太大，否则刀具会出现让刀量大、易磨损等情况，因此也会出现折断的危险。立统刀在统削零件周边轮廓时候，注意刀具半径要和零件轮廓的最小曲率半径匹配。只能小，不能大。粗加工时可以选择大的，精加工时一定要小。2.3毛坯的确定对于端盖零件的毛坯主要根据零件的材料、形状结构、尺寸大小、及生产批量等因索来选择。直径较小的情况下，应该选择棒料，也可以选择实心铸件。当需要大批量成产是，还可采用冷挤压和粉末冶金等先进毛坯制造工艺，可在毛坯精度的提高基础上提高生产率。根据图2-2工件的材料、形状机构以及尺寸等相关要点因素，本课题选择φ25×50MM的棒料。图2-2端盖毛坯简图2.4基面的选择2.4.1粗基准的选择选择定位粗基准是要能加工出精基准，同时要明确哪一方面的要求是主要的。选择端盖零件孔Φ20mm的外圆面和端盖零件类头右端面作为粗基准。因此端盖零件以自为基准原则选择上顶面为粗基准，下底面为精基准。采用Φ30mm外圆面定位加工内孔，可保证孔的壁厚均匀；采用端盖零件类头右端面作为粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。在铣床上加工标准节端盖零件时，以15.8mm内孔作为粗基准。满足粗基准的选择原则。2.4.2精基准的选择根据该端盖零件类零件的技术要求和装配要求，选择端盖零件类头左端面和叉轴孔的轴线作为精基准，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求。另外，由于端盖零件类件刚性较差，受力易产生弯曲变形，选用端盖零件类头左端面作为精基准，夹紧力可作用在端盖零件类头的右端面上，可避免在机械加工中产生夹紧变形，夹紧稳定可靠。该零件加工时，采用15.8mm内孔作为精基准来加工端盖零件类前后两侧面。2.5工艺路线的拟订2.5.1加工方法的确定确定端盖零件各表面的加工方法，如表2-1所示。表2-1端盖零件各表面加工方案工序号工序名称机床设备刀具量具1热处理——退火2粗铣端盖左右端面、方形端面立式铣床X51端铣刀游标卡尺3精铣端盖左右端面、方形端面立式铣床X51端铣刀游标卡尺4粗车、半精车φ75外圆CA6140外圆车刀游标卡尺5车3X0.5倒角CA6140端面车刀6钻-扩-铰φ25孔四面组合钻床麻花钻、扩孔钻、铰刀卡尺、塞规7钻φ4孔四面组合钻床麻花钻卡尺、塞规8钻-铰-精铰φ10孔四面组合钻床麻花钻、铰刀卡尺、塞规9钻φ9孔四面组合钻床麻花钻卡尺、塞规10钻φ14孔四面组合钻床麻花钻、铰卡尺、塞规11铣R33圆弧数控铣床立铣刀游标卡尺12去毛刺钳工台平锉13清洗清洗机14终检塞规、卡尺、百分表等2.5.2加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：（1）粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大[1]。一般粗加工的公差等级为IT11～IT12。粗糙度为Ra80～100μm。（2）半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9～IT10。表面粗糙度为Ra10～1.25μm[2]。（3）精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量，主要目的是保证零件的形状位置几精度，尺寸精度及表面粗糙度，使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后，可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般为IT6～IT7，表面粗糙度为Ra10～1.25μm。此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。2.5.3加工工艺确定怎么样制作这个端盖，应当是使零件的几何形状，尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领一确定为中批生产的条件下，可以考虑采用万能性的机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果。切削加工顺序的安排：基准面先行：先加工出作精基准的表面，后加工以精基面定位的表面。先面后孔：先加工定位平面和孔的端面，后加工孔以利于工件定位夹紧稳定可靠、保证孔与平面的位置精度、减少刀具磨损。先粗后精：先安排粗加工（如有必要中间可半精加工），后安排精加工。先主后次：先安排主要表面的加工（如装配基面、工作表面），后安排次要表面的加工（如键槽、紧固用的螺纹孔）；一般主要表面的半精加工之后，精加工之前进行。结合上述零件图结构工艺性分析、工序划分的原则、加工顺序安排原则初步拟定方案如下：铣上顶面—铣下底面—钻中心孔—钻削两侧孔—铣两侧Φ22孔—钻中间孔—扩中间孔—粗铰中间孔—精铰中间孔—去毛刺。第3章零件专用铣床加工设计计算3.1数控车床的选择加工中心加工柔性比普通数控铣床优越，有一个自动换刀的伺服系统，对于工序复杂的零件需要多把刀加工，在换刀的时候可以减少很多辅助时间，很方便，而且能够加工更加复杂的曲面等工件。图3-1VMC850立式加工中心此毕业设计要求加工图所示的零件，此零件必须使用数控机床进行加工，在加工过程种不需要更换机床和加工工作地点，该零件可以在车床上通过一次装夹就能完成加工。本文选择操做系统为VMC850立式数控加工机床。机床的主要规格和参数见表:表3-1VMC850立式加工中心详细参数工作台面尺寸（长×宽）405×1307（mm）主轴锥孔/刀柄形式24ISO40/BT40（MAS403）工作台最大纵向行程650mm主配控制系统FANUC0iMate-MC工作台最大横向行程450mm换刀时间（s）6.5s主轴箱垂向行程500mm主轴转速范围60—6000(r/min)工作台T型槽（槽数-宽度×间距）5-16×60mm快速移动速度10000（mm/min）主电动机功率5.5/7.5（kw）进给速度5—800（mm/min）脉冲当量（mm/脉冲）0.001工作台最大承载(kg)700kg机床外形尺寸(长×宽×高)(mm)2540mm×2520mm×2710mm机床重量(

kg)4000kg3.2刀具的选择和刀具卡的制定3.2.1数控铣刀选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸和形状相适应；同时根据不同的工件材料和加工精度要求选择不同参数的铣刀进行加工。加工较大的平面、较大的台阶面应选择面铣刀；加工平面零件周边轮廓、凹槽、较小的台阶面应选择立铣刀；加工空间曲面、模具型腔或凸模成型表面应应选择模具铣刀；加工封闭的键槽应选择键槽铣刀；加工变斜角零件的变斜角面应选择鼓形铣刀；加工立体型面和变斜角轮廓外形常采用球头铣刀、鼓形铣刀；加工各种直的或圆弧形的凹槽、斜角面、特殊孔应选择成型铣刀。该零件所用铣刀主偏角取90°铣刀直径的选择：面铣刀直径主要根据工件宽度选择，同时要考虑机床的功率、刀具的位置和刀齿与工件接触形式等，也可将机床主轴直径作为选取的依据。面铣刀直径可按D=1.5d(d:主轴直径)选取。一般，面铣刀的直径应比切宽大20%~50%。铣刀直径D=80mm，长度L=220mm立铣刀直径的选择主要应考虑工件加工尺寸的要求，并保证刀具所需功率在机床额定功率范围内。小直径立铣刀，就主要考虑机床的最高转速能否达到刀具的最低切削速度要求。选取立铣刀（GB1110-85），立铣刀直径D=10mm，长度L=72mm。3.2.2钻头标准麻花钻：切削部分有两个主切削刃，两个副切削刃、一个横刃和两个螺旋槽组成。在加工中心上钻孔，因无夹具钻模导向，受两切削刃上切削力不对称的影响，容易引起钻孔偏斜，故要求钻头的两切削刃必须有较高的刃磨精度。此处选硬质合金锥柄麻花钻（GB1436-85）直径D=13mm，长度L=151mm；硬质合金锥柄麻花钻（GB1438-85）直径D=38mm，长度L=349mm；硬质合金锥柄扩孔钻（GB1141-84）直径D=39.6mm，长度L=349mm。3.2.3中心钻主要用于孔的定位，由于切削部分的直径较小，故中心钻钻孔时应选取较高的转速。A型不带护锥的中心钻：加工直径d=1-10mm的中心孔时，通常采用A型；B型带护锥的中心钻：加工直径d=1-10mm中心孔时工序较长、精度要求较高的工件，为避免60度定心锥被损坏，一般采用B型；C型：带螺纹的中心钻；R型弧形中心钻：加工直径d=1-10mm中心孔时的定位精度要求较高的轴类零件(如圆拉刀)，则采用R型。该零件选取A型不带护锥直径为D=2mm，长度L=220mm中心钻。3.2.4铰刀多用于加工中心。铰孔的加工精度可达IT9~IT8级，表面粗糙可以达到1.6~0.8μm。锥柄铰刀直径为10~32mm,直柄铰刀直径为6~20mm；小孔直柄铰刀直径为1~6mm；套式铰刀直径为1~6mm此处选硬质合金莫氏锥柄机用铰刀（GB4252-2004），直径D=40mm.长度L=329mm。3.3确定各工序的切削用量背吃刀量、进给量、切削速度和主轴转速的确定。选择切削用量时要在保证加工质量和刀具耐用度的前提条件下，充分发挥机床性能和刀具切削性能使切削效率最高，加工成本最低。当刀具寿命一定时切削速度对生产率影响最大，进给量次之，被吃刀量最小；故切削用量选择原则：首先选择尽量大的背吃刀量，其次选择最大的进给量，最后选择最大的切削速度（1）背吃刀量的选择：根据加工余量确定，切削加工一般为粗加工、半精加工和精加工几道工序，各工序有不同的选择方法。粗加工时（表面粗糙度≥12.5），在允许的条件下，尽量一次切除该工序的全部余量。中等功率机床，背吃刀量可达8~10mm，但是对加工余量，一次走刀会造成机床功率或刀具强度不够，或加工余量不均匀引起振动，或刀具受冲击严重出现打刀等情况，则需要采用多次走刀；如分两次走刀，则第一次背吃刀量尽量取大，一般为加工余量的2/3~3/4左右；第二次背吃刀量尽量取小，一般为加工余量的1/4~1/3左右。（2）进给量选择：根据零件材料硬度，刀具进行查表选择。确定铣刀每齿进给量后，进给速度可按下式计算：式中：为每齿切削量，为铣刀的齿数，为转速。（3）切削速度的选择：确定了背吃刀量、进给量和刀具耐用度，查表确定切削速度。（4）主轴转速主要根据切削速度确定：式中：为切削速度,单位；为刀具直径,单位。综上选取各工序的切削用量如下：铣基准面选择加工中心虎钳夹具硬质合金端面铣刀Ap=4mmf=40mm/minVc=70m/minnc=180r/min1.钻13的孔选择加工中心虎钳夹具13的钻头Ap=23mmf=30mm/minVc=20m/minnc=500r/min2.铣上表面选择加工中心一面两孔定位硬质合金端面铣刀Ap=5mmf=40mm/minVc=70m/minnc=180r/min3.铣60外圆选择加工中心一面两孔定位硬质合金立铣刀Ap=0.5mmf=25mm/minVc=70m/minnc=360r/min4.钻40的孔选择加工中心一面两孔定位13的钻头Ap=41mmf=40mm/minVc=23m/minnc=200/min铣40的孔选择加工中心一面两孔定位硬质合金立铣刀Ap=0.5mmf=25mm/minVc=70m/minnc=360r/min5.铣22的沉槽选择加工中心一面两孔定位硬质合金立铣刀Ap=0.5mmf=25mm/minVc=70m/minnc=360r/min精镗40的孔选择加工中心一面两孔定位40的镗孔刀Ap=41mmf=40mm/minVc=74m/minnc=600r/min3.4切削用量的计算3.4.1钻孔工步1）背吃刀量的确定取ap=9.8mm.2)进给量的确定由表5-22，选取该工步的每转进给量f=0.1mm/r。3）切削速度的计算由表5-22，按铸铁硬度为200~241HBS计算，切削速度v选取为12m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得该工序钻头转速n=389.96r/min,参照Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=392r/min,再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度为v=3.14nd/1000=12.06m/min。3.4.2粗铰工步1）背吃刀量的确定取ap=0.16mm。2)进给量的确定由表5-31，选取该工步的每转进给量f=0.4mm/r。3）切削速度的计算由表5-31，切削速度v选取为2m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得该工序钻头转速n=63.95r/min,参照Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=97r/min,再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度为v=3.14nd/1000=3.0m/min。3.4.3精铰工步1）背吃刀量的确定取ap=0.04mm。2)进给量的确定由表5-31，选取该工步的每转进给量f=0.3mm/r。3）切削速度的计算由表5-31，切削速度v选取为4m/min,由公式（5-1）n=1000v/3.14d可求得该工序钻头转速n=127.4r/min,参照Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=140r/min,再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度为v=3.14nd/1000=4.4m/min。第4章夹具设计4.1确定夹具的加工方案4.1.1确定夹具的结构方案（1）确定定位元件根据工序简图规定的定位基准，选用一面双销定位方案，长定位销与工件定位孔配合，限制四个自由度，定位销轴肩与工件定位端接触，限制一个自由度，削边销与工件一通孔接触限制一个自由度，实现工件正确定位。定位孔与定位销的配合尺寸取25。对于工序尺寸20mm取工件右端作为工序基准不便于装夹，而且精度要求较低，故选择工件左端为定位基准。（2）确定导向装置本工序要求被加工孔依次进行钻、铰等2个工步的加工，最终达到工序简图上规定的加工要求，故选用快换钻套作为刀具的导向元件。（3）确定夹紧机构此夹具选用螺栓夹紧机构。4.1.2具装配图上标注尺寸、配合及技术要求（1）确定元件之间的尺寸，定位销与削边销中心距尺寸无公差要求。标注尺寸为55mm。（2）根据工序简图上规定的被加工孔的加工要求，确定钻套中心线与定位销定位环面（轴间）之间的尺寸取为38mm。（3）钻套中心线对定位销中心线的位置公差取0.03mm。（4)定位销中心线与夹具底面的平行度公差取为0.02mm。（5)注关键件的配合尺寸：φ10F7、φ15g6、φ22r6、φ25f6、φ8n6、φ20r6、φ9F7。4.2夹具的选择4.2.1定位基准的选择在数控车床上工件定位安装的基本原则与普通机床相同。工件的装夹方法影响工件的加工精度和效率，为了充分发挥数控机床的工作特点，在装夹工件时，应考虑以下几种因素：（1）尽可能采用通用夹具，必须时才设计制造专用夹具；（2）结构设计要满足精度要求；（3）易于定位和装夹；（4）易于切削的清理；（5）抵抗切削力由足够的刚度；4.2.2定位基准选择的原则（1）基准重复原则。为了避免基准不重复误差，方便编程，应选用工序基准作为定位基准，尽量使工序基准、定位基准、编程原点三者统一。（2）便于装夹原则。所选的定位基准应能保证定位精度、可靠、定位、夹紧机构简单、易操作、敞开性好，能够加工尽可能多的表面王文娟，吕武，林福严．CAD技术发展趋势与机械制造企业对策[J]．《CAD/CAM与制造业信息化》．2005，2.15-18。王文娟，吕武，林福严．CAD技术发展趋势与机械制造企业对策[J]．《CAD/CAM与制造业信息化》．2005，2.15-18（3）便于对刀原则。批量加工时在坐标系已经确定的情况下，保证对到的可能性和方便性。4.2.3工件装夹该零件的毛坯选用直径为45mm、长100mm的45钢棒料。该零件是一个实心轴，轴的长度为100mm，因此采用工件的端面、外圆进行定位。在进行工件装夹时采用三爪自定心卡盘来实现工件的夹紧[1]。4.3定位、夹紧方案的选择4.3.1定位基准的选择由零件图可知，叉口两端面对15.8孔有位置度要求。为了达到夹紧定位要求，应该选择15.8孔作为主要定位基准面，同时以叉口两内侧面作为辅助定位基准。由零件图可知：在对孔进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，孔进行了钻、扩、铰加工[6]。选一面两销定位方式，工艺孔用短圆柱销，还有一挡销定位于大头孔外端，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。孔其加工与孔的轴线间有尺寸公差，选择小头孔为定位基准来设计镗模，从而保证其尺寸公差要求。4.3.2定位、夹紧方案选一面两销定位方式，工艺孔用短圆柱销，还有一挡销定位于大头孔外端，夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。4.4工件部件的设计与选用4.4.1夹紧装置的选用该夹紧装置选用移动压板，其参数如下表：表4-1移动压板参数公称直径L645208196.67M654.4.2钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。图4-1可换钻套的三维图图4-2可换钻套铰工艺孔钻套结构参数如下表4-2：表4-2钻套dHD公称尺寸61212+0.018+0.007221810490.518衬套选用固定衬套其结构如图所示：图4-3固定衬套图4-4固定衬套的三维图其结构参数如下表4-3：表4-3固定衬套dHDC公称尺寸允差公称尺寸允差12+0.034+0.0161218+0.023+0.0120.52钻模板选用固定式钻模板，用4个沉头螺钉和2个锥销定位于夹具体上[5]。4.5确定优化夹具的结构方案4.5.1确定定位方案，设计定位装置根据工序简图规定的定位基准，选用—面两销定位方案如图5所示。加工换挡叉锁销孔，孔的轴线对孔的轴线垂直度公差为0.15mm，距离B面的尺寸为。从基准的重合原则和定位的稳定性、可靠性出发，选择B面为主要定位基准面，并选择孔轴线和工件叉口面为另外两个定位基准面[6]。定位元件采用带肩长定位销与工件定位孔配合，限制4个自由度，定位销轴肩小环面与工件定位端面接触，限制一个自由度，且保证工序尺寸，定位基准与设计基准重合，定位误差为零。削边销与工件叉口接触，限制一个自由度，保证尺寸，实现工件完全定位。孔径尺寸由刀具直接保证，位置精度由钻套位置保证[7]。图4-5一面两销定位方案图4.5.2确定夹紧机构钢套的轴向刚度比径向刚度好，因此夹紧力应指向限位台阶面。选用偏心螺旋压板夹紧机构，如图4-6所示，各零件均采用标准夹具元件，可查阅相关标准确定。图4-6偏心螺旋压板夹紧机构4.5.3确定导向装置孔要求进行钻、扩、铰3个工步的加工，生产批量大，故选用快换钻套作为刀具的导向元件。快换钻套查表26，钻套用衬套查表27，钻套螺钉查表28。查表29，确定钻套高度，排屑空间，取，，如图4-7所示。图4-7导向装置简图图4-8优化后端盖零件夹具的结构如上所述，本设计采用螺旋夹紧机构，即由螺杆、螺母、垫圈、压板等元件组成的夹紧机构。螺旋夹紧机构结构简单、容易制造，而且由于缠绕在螺钉表面的螺旋线很长，升角又小，所以螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧行程都很大，是手动夹紧中用得最多的一种夹紧机构。根据夹紧状态下螺杆的受力情况和力矩平衡条件FL=F=式中:F——夹紧力(N)F——作用力(N)L——作用力臂(mm)d——螺杆直径α——螺纹升角——螺纹处摩擦角.——螺杆端部与工件间的摩擦角.——螺杆端部与工件间的当量摩擦半径(mm)所以有F====3075.73N显然F=3075.73N>982.7N=F.故本夹具可安全工作。4.6定位误差分析夹具的主要定位元件为支撑板和定位销。支撑板尺寸与公差都是选取的标准件，其公差由标准件决定，并且在夹具装配后的技术要求统一磨削加工，支撑板的定位表面与夹具体底面平行度误差不超过0.02；定位销选取标准件，夹具体上装定位销销孔的轴线与夹具体底面的垂直度误差不超过0.01。夹具的主要定位元件为短定位销限制了两个自由度，另一端面限制三个自由度，绕铣刀轴线旋转方向的自由度无须限制。因零件对形位公差及尺寸公差均要求不高，且各定位件均采用标准件，故定位误差在此可忽略。总结本次毕业设计的主要内容是完成端盖零件的机械加工工艺过程。通过对端盖零件的初步分析，了解其零