江南大学
机械制造技术基础课程设计说明书
题目：设计CA6140车床后托架的机械加工工艺规程及相关工序
的专用夹具
内容：1.零件图1张
2. 毛坯图1张
3. 机械加工工艺过程综合卡片1张
4. 夹具装配图1张
5. 夹具体零件图1张
6. 课程设计说明书1份
设计者：
班级学号：
指导教师：
2012年7月1号
目录
1CA6140机床后托架加工工艺———————————————2 1.1CA6140机床后托架的作用————————————————————2 1.2CA6140机床后托架的工艺分析及生产类型的确定——————————2 1.3选择毛坯———————————————————————————3
1.3.1选择毛坯——————————————————————————3
1.3.2 毛坯的结构确定——————————————————————3 1.4 选择加工方法，制定工艺路线——————————————————4
1.4.1 平面的加工方法——————————————————————4
1.4.2孔的加工方法————————————————————————4
1.4.3 确定定位基准———————————————————————4
1.4.4工艺路线的拟定———————————————————————5 1.5 CA6140机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定——7 1.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）——————————————10
1.6.1 粗、精铣底面———————————————————————10
1.6.2 粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔—————————————12
1.6.3 钻顶面四孔————————————————————————18
1.6.4 钻侧面两孔————————————————————————21 1.7 时间定额计算及生产安排———————————————————23
1.7.1 粗、精铣底面———————————————————————23
1.7.3 钻顶面四孔————————————————————————23
1.7.2 镗侧面三杠孔———————————————————————24
1.7.4 钻左侧面两孔———————————————————————25 2专用夹具设计————————————————————27
2.1 镗孔夹具设计————————————————————————27
2.1.1 问题的提出————————————————————————27
2.1.2 定位方案————————————————————————27
2.1.3 夹紧机构————————————————————————27
2.1.4 导向装置————————————————————————27
2.1.5 导向支架的布置形式————————————————————27
2.1.6 切削力的计算———————————————————————28
2.1.7 误差分析与计算——————————————————————28
3 参考文献———————————————————————30
4 结论————————————————————————30
1 CA6140机床后托架加工工艺
1.1 CA6140机床后托架的作用
CA6140机床后托架的是CA6140机床的一个重要零件，因为其零件尺寸较小，结构形状也不是很复杂，但侧面三杠孔和底面的精度要求较高，此外还有顶面的四孔要求加工，但是对精度要求不是很高。后托架上的底面和侧面三杠孔的粗糙度要求都是6.1Ra ，所以都要求精加工。其三杠孔的中心线和底平面有平面度的公差要求等。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，因此它的加工是非常关键和重要的。
1.2 CA6140机床后托架的工艺分析及生产类型的确定
图1.1 CA6140机床后托架零件图
由图可知，其加工有三组加工。底面、侧面三孔、顶面的四个孔、以及左视图上的两个孔。
⑴．以底面为主要加工的表面，有底面的铣加工，其底面的粗糙度要求是6.1=Ra ，平面度公差要求是0.03。
⑵．另一组加工是侧面的三孔，分别为03.005.25φ，02.0030φ，025
.00
40φ，其表面粗糙度要求6.1=Ra 要求的精度等级分别是8=IT ，7=IT ，7=IT 。
⑶．以顶面为主加工面的四个孔，分别是以132φ-和202φ-为一组的阶梯空，这组孔的表面粗糙度要求是50Rz ，3.6=Ra ，以及132φ-和102φ-的阶梯
孔，其中102φ-是装配铰孔，其中132φ-孔的表面粗糙度要求是50Rz ，
3.6=Ra ，102φ-是装配铰孔的表面粗糙度的要求是3.6=Ra 。
⑷．CA6140机床后托架毛坯的选择金属行浇铸，因为生产率很高，所以可
以免去每次造型。
单边余量一般在mm 3~1，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。因为CA6140机床后托架的重量只有3.05kg,而年产量是2000件，由[7]《机械加工工艺手册》表2-1可知是中批量生产。
1.3 选择毛坯
1.3.1选择毛坯
CA6140后托架材料为灰铸铁（HT150），则其毛坯材料即为灰铸铁（HT150）。由资料[2]《机械加工工艺手册》表4-71，可得力学性能：
① 承受中等载荷的零件。
② 磨檫面间的单位面积压力不大于490KPa 。 毛坯的热处理
灰铸铁（HT150）中的碳全部或大部分以片状石墨方式存在铸铁中，由于片状石墨对基体的割裂作用大，引起应力集中也大；因此，使石墨片得到细化，并改善石墨片的分布，可提高铸铁的性能。可采用石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄的部位可能出现的白口组织（有大量的渗碳体出现），以便于切削加工。
1.3.2 毛坯的结构确定
毛坯的结构工艺要求
CA6140车床后托架为铸造件，对毛坯的结构工艺有一定要求： ① 铸件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。 ② 铸造圆角要适当，不得有尖角。
③ 铸件结构要尽量简化，并要有和合理的起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。
④ 加强肋的厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。 ⑤ 铸件的选材要合理，应有较好的可铸性。
毛坯形状、尺寸确定的要求
设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： ① 各加工面的几何形状应尽量简单。 ② 工艺基准以设计基准相一致。 ③ 便于装夹、加工和检查。
④ 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。
在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类 形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。
1.4 选择加工方法，制定工艺路线
1.4.1 平面的加工方法
由参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.1-12可以确定，底面的加工方案为底平面：粗铣——精铣（97IT IT -），粗糙度为 6.3，一般不淬硬的平面，
精铣的粗糙度可以较小。
1.4.2孔的加工方法
⑴．由参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.1-11确定，以为孔的表面粗
糙度为1.6，则选侧孔（03.005.25φ，02.0030φ，025.00
40φ）的加工顺序为：粗镗——半精镗——精镗。
⑵．而顶面的四个孔采取的加工方法分别是：
因为孔的表面粗糙度的要求都不高，是50Rz ，所以我们采用一次钻孔的加工方法，132φ-的孔选择的加工方法是钻，因为202φ-的孔和132φ-是一组阶梯孔，所以可以在已经钻了132φ-的孔基础上再锪孔钻锪到202φ-，而另一组132φ-和102φ-也是一组阶梯的孔，不同的是102φ-的孔是锥孔，起表面粗糙度的要求是6.1=Ra ，所以全加工的方法是钻——精铰。
1.4.3 确定定位基准
要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证CA6140机床 后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从CA6140机床后托架零件图分析可知，选择侧面作为CA6140机床后托架加工粗基准。底平面与侧面三孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。另外两个孔是202φ-和132φ-两组阶梯孔。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用于顶平面的四孔的加
工基准。
1.4.4 工艺路线的拟订
在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。见下表：
方案Ⅱ中工序020、030、040镗的是主要孔：40φ、2.30φ、5.25φ，需要精度很高的定位基准，侧面是不加工表面，不能作为定位基准。而且将铣油槽安排在精镗之后会破坏孔40φ的精度。而方案一就不会有这样的不合理之处。
综上所述，方案一最适合。
1.5 CA6140机床后托架的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定
⑴．底平面的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸计算
底平面加工余量的计算，计算底平面与孔（03.005.25φ，02.0030φ，025
.00
40φ）的中心线的尺寸为07.035±。根据工序要求，底面加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：
粗铣：由参考文献[5]《机械加工工艺手册第1卷》表3.2-23。其余量值规定为mm 4.3~7.2，现取mm 0.3。表3.2-27粗铣平面时厚度偏差取mm 28.0-。
精铣：由参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.3-59，其余量值规定为1mm 。 铸造毛坯的基本尺寸为390.10.335=++，又根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.3-11,铸件尺寸公差等级选用CT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差为。mm 1.1
毛坯的名义尺寸为：390.10.335=++ 毛坯最小尺寸为：mm 45.3855.039=- 毛坯最大尺寸为：mm 55.3955.039=+ 粗铣后最大尺寸为：mm 360.135=+ 粗铣后最小尺寸为：mm 72.3528.036=-
精铣后尺寸与零件图尺寸相同，即与侧面三孔（03.005.25φ，02
.0030φ，
025
.00
40φ）的中心线的尺寸为07.035±。 ⑵．正视图上的三孔的偏差，加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸计算
参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.3-59和参考文献[15]《互换性与技术测量》表1-8，可以查得：
孔03
.005.25φ：
粗镗的精度等级：12=IT ，表面粗糙度um Ra 15=，尺寸偏差是mm 21.0 半精镗的精度等级：10=IT ，表面粗糙度um Ra 5.2=，尺寸偏差是mm 084.0 精镗的精度等级：7=IT ，表面粗糙度um Ra 6.1=，尺寸偏差是mm 021.0
孔02
.002.30φ
粗镗的精度等级：12=IT ，表面粗糙度um Ra 15=，尺寸偏差是mm 21.0 半精镗的精度等级：10=IT ，表面粗糙度um Ra 5.2=，尺寸偏差是mm 084.0 精镗的精度等级：7=IT ，表面粗糙度um Ra 6.1=，尺寸偏差是mm 021.0
孔025
.00
40φ 粗镗的精度等级：12=IT ，表面粗糙度um Ra 15=，尺寸偏差是mm 25.0 半精镗的精度等级：10=IT ，表面粗糙度um Ra 5.2=，尺寸偏差是mm 1.0 精镗的精度等级：7=IT ，表面粗糙度um Ra 6.1=，尺寸偏差是025.0
根据工序要求，侧面三孔的加工分为粗镗、半精镗、精镗三个工序完成，各工序余量如下：
粗镗： 03
.005.25φ孔，
参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 2； 02
.002.30φ孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 2；025
.00
40φ孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 2。 半精镗： 03
.005.25φ孔，
参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 2.1； 02
.002.30φ孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 2.1；025
.00
40φ孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 2.1。 精镗： 03
.005.25φ孔，
参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 8.0； 02
.002.30φ孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 8.0； 025
.00
40φ孔，参照[7]《机械加工工艺手册》表2.3-48,其余量值为mm 8.0。 铸件毛坯的基本尺寸分别为：
03
.005.25φ孔毛坯基本尺寸为φ：mm 5.218.02.125.25=---； 02.002.30φ孔毛坯基本尺寸为φ：mm 2.268.02.122.30=---； 025
.00
40φ孔毛坯基本尺寸为φ：mm 368.02.1240=---。
根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.3-11，铸件尺寸公差等级选用
CT7，再查表2.3-9可得铸件尺寸公差分别为：。、、mm mm mm 9.09.09.0
03
.005.25φ孔毛坯名义尺寸为φ：mm 5.218.02.125.25=---；
毛坯最大尺寸为φ：mm 95.2145.05.21=+； 毛坯最小尺寸为φ：mm 05.2145.05.21=-；
粗镗工序尺寸为φ：21
.005.21φ 半精镗工序尺寸为φ：084.00
7.24φ 精镗后尺寸是021.005.25φ，已达到零件图尺寸要求025.00
5.25φ 02
.002.30φ孔毛坯名义尺寸为φ：mm 2.268.02.122.30=---；
毛坯最大尺寸为φ：mm 65.2645.02.26=+； 毛坯最小尺寸为φ：mm 75.2545.02.26=-；
粗镗工序尺寸为φ：21
.002.28φ； 半精镗工序尺寸为φ：084.00
4.29φ 精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即φ：02.002.30φ
025
.00
40φ孔毛坯名义尺寸为φ：mm 638.02.1240φ=---； 毛坯最大尺寸为φ：mm 45.3645.036=+； 毛坯最小尺寸为φ：mm 35.5545.036=-；
粗镗工序尺寸为φ：25.0038φ 半精镗工序尺寸为φ：10.002.39φ
精镗后尺寸与零件图尺寸相同，即025.00
40φ ⑶．顶面两组孔132φ-和202φ-，以及另外一组102φ-的锥孔和132φ-的计算
毛坯为实心，不冲孔。两孔精度要求为1IT ，表面粗糙度要求为50Rz 。参照
参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.3-47，表2.3-48。确定工序尺寸及加工余量为：
第一组：132φ-和202φ- 加工该组孔的工艺是：钻——锪
钻孔： 13φ mm Z 32= （Z 为单边余量） 锪孔： 20φ 7m m 2Z = （Z 为单边余量） 第二组：102φ-的锥孔和132φ-
加工该组孔的工艺是：钻——扩——铰 钻孔： 10φ
扩孔： 13φ mm Z 42= （Z 为单边余量） 铰孔： 10φ
1.6 确定切削用量及基本工时（机动时间）
1.6.1 粗、精铣底面
机床：双立轴圆工作台铣床K X 52
刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀）材料：V C W r 418 mm D 63= 齿数6=Z ⑴．粗铣
铣削深度p a ：mm a p 3=
每齿进给量f a ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取
Z mm a f /18.0=铣削速度V ：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取s m V /2.1=
机床主轴转速n ：
min /97.36363
14.360
2.1100010000r d V n ≈???==
π，min /370r n = 式
（1.1） 实际铣削速度V '：s m n
d V /22.160
1000370
6314.31000
0≈???=
=
'π 式（1.2）
进给量f V ：s mm Zn a V f f /66.660/370618.0≈??== 式（1.3） 工作台每分进给量m f ：min /6.399/66.6mm s mm V f f m ===
εa ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81,mm a 60=ε
被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知mm l 76= 刀具切入长度1l ：
)3~1()(5.0221+--=εa D D l 式（1.4） mm 98.24)3~1()606363(5.022=+--=
取mm l 251=
刀具切出长度2l ：取mm l 22= 走刀次数为1 机动时间1j t ：min 26.06
.3992
2576211≈++=++=m j f l l l t 式（1.5）
⑵．精铣：
铣削深度p a ：mm a p 5.1=
每齿进给量f a ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取
Z mm a f /15.0=铣削速度V ：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取s m V /5.1=
机床主轴转速n ，由式（1.1）有：
min /96.45463
14.360
5.1100010000r d V n ≈???==
π，min /460r n = 实际铣削速度V '，由式（1.2）有：s m n
d V /52.160
1000460
6314.31000
0≈???=
=
'π
进给量f V ，由式（1.3）有：s mm Zn a V f f /9.660/460615.0=??== 工作台每分进给量m f ： min /414/9mm s mm V f f m === 被切削层长度l ：由毛坯尺寸可知mm l 76= 刀具切入长度1l ：精铣时mm D l 631== 刀具切出长度2l ：取mm l 22= 走刀次数为1。
机动时间2j t ，由式（1.5）有：min 33.0414
2
6376212≈++=++=
m j f l l l t 本工序机动时间min 59.033.026.021=+=+=j j j t t t
1.6.2 粗、半精、精镗CA6140侧面三杠孔
机床：卧式镗床68T
刀具：硬质合金镗刀，镗刀材料：5YT ⑴．粗镗03.05.25+φ孔
切削深度p a ：mm a p 2=，毛坯孔径mm d 5.210=。
进给量f ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取mm 200，切削深度为mm 2。因此确定进给量r mm f /35.0=。
切削速度V ：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66取
min /21/35.0m s m V ==
机床主轴转速n ，由式（1.1）有：
min /06.3115
.2114.321
100010000r d V n ≈??==
π，取min /300r n = 实际切削速度V '，由式（1.2）有：s m n
d V /34.060
1000300
5.2114.31000
0≈???=
=
'π
工作台每分钟进给量m f ：min /10530035.0mm fn f m =?== 式（1.7） 被切削层长度l ：mm l 60= 刀具切入长度1l ：mm tg tgk a l r
p 4.52302
)3~2(1≈+?
=
+=
式
（1.6） 刀具切出长度2l ：mm l 5~32= 取mm l 42= 行程次数i ：1=i
机动时间1j t ，由式（1.5）有：min 66.01105
4
4.560211≈?++=++=m j f l l l t ⑵．粗镗mm 02.02.30+φ孔
切削深度p a ：mm a p 2=，毛坯孔径mm d 2.260=
进给量f ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取mm 200，切削深度为mm 2。因此确定进给量r mm f /45.0=。
切削速度V ：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取
min /21/35.0m s m V ==
机床主轴转速n ，由式（1.1）有：min /26.2552
.2614.321
100010000r d V n ≈??==π 取min /250r n =
实际切削速度V '，由式（1.2）有：s m n
d V /34.060
1000250
2.2614.31000
0≈???=
=
'π
工作台每分钟进给量m f ，由式（1.7）有：min /5.11225045.0mm fn f m =?== 被切削层长度l ：mm l 60=
刀具切入长度1l ，由式（1.6）有：mm tg tgk a l r
p 4.52302
)3~2(1≈+?
=
+=
刀具切出长度2l ：mm l 5~32= 取mm l 42= 行程次数i ：1=i
机动时间1j t ，由式（1.5）有：min 62.015
.1124
4.560211≈?++=++=m j f l l l t ⑶．粗镗02
5.040+φ孔
切削深度p a ：mm a p 2=，毛坯孔径mm d 360=。
进给量f ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取mm 200，切削深度为mm 2。因此确定进给量r mm f /5.0=
切削速度V ：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取
min /24/4.0m s m V ==
机床主轴转速n ，由式（1.1）有：
min /31.21236
14.324
100010000r d V n ≈??==
π，取min /250r n = 实际切削速度V '，由式（1.2）有：s m n
d V /47.060
1000250
3614.31000
0≈???=
=
'π
工作台每分钟进给量m f ，由式（1.7）有：min /1252505.0mm fn f m =?== 被切削层长度l ：mm l 60=
刀具切入长度1l ，由式（1.6）有：mm tg tgk a l r
p 4.52302
)3~2(1≈+?
=
+=
刀具切出长度2l ：mm l 5~32= 取mm l 42=
行程次数i ：1=i
机动时间1j t ，由式（1.5）有：min 56.01125
4
4.560211≈?++=++=m j f l l l t ⑷．半精镗03.0
5.25+φ孔
切削深度p a ：mm a p 2.1=，粗镗后孔径mm d 5.230=
进给量f ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取mm 200，切削深度为mm 2。因此确定进给量r mm f /35.0=
切削速度V ：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取：
min /8.19/33.0m s m V ==
机床主轴转速n ，由式（1.1）有
min /33.2685
.2314.38
.19100010000r d V n ≈??==
π，取min /250r n = 实际切削速度V '，由式（1.2）有：s m n
d V /31.060
1000250
5.2314.31000
0≈???=
=
'π
工作台每分钟进给量m f ，由式（1.7）有：min /5.8725035.0mm fn f m =?== 被切削层长度l ：mm l 60=
刀具切入长度1l ，由式（1.6）有：mm tg tgk a l r
p 42302
.1)3~2(1≈+?
=
+=
刀具切出长度2l ：mm l 5~32= 取mm l 42= 行程次数i ：1=i
机动时间1j t ，由式（1.5）有：min 77.015
.874
460211≈?++=++=m j f l l l t ⑸．半精镗02.02.30+φ孔
切削深度p a ：，粗镗后孔径mm d 2.280=
进给量f ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取mm 200，切削深度为mm 2。因此确定进给量r mm f /35.0=
切削速度V ：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取：
min /4.20/34.0m s m V ==
机床主轴转速n ，由式（1.1）有：
min /38.2302
.2814.34
.20100010000r d V n ≈??==
π，取min /250r n = 实际切削速度V '，由式（1.2）有：s m n
d V /36.060
1000250
2.2814.31000
0≈???=
=
'π
工作台每分钟进给量m f ，由式（1.7）有：min /5.8725035.0mm fn f m =?== 被切削层长度l ：mm l 60=
刀具切入长度1l ，由式（1.6）有：mm tg tgk a l r
p 42302
.1)3~2(1≈+?
=
+=
刀具切出长度2l ：mm l 5~32= 取mm l 42= 行程次数i ：1=i
机动时间1j t ，由式（1.5）有：min 77.015
.874
460211≈?++=++=m j f l l l t ⑹．半精镗025.040+φ孔
切削深度p a ：mm a p 2.1=，粗镗后孔径mm d 380=
进给量f ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取mm 200，切削深度为mm 2。因此确定进给量r mm f /42.0=
切削速度V ：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取
min /24/4.0m s m V ==
机床主轴转速n ，由式（1.1）有：
min /14.20138
14.324
100010000r d V n ≈??==
π，取min /200r n = 实际切削速度V '，由式（1.2）有：s m n
d V /39.060
1000200
3814.31000
0≈???=
=
'π
工作台每分钟进给量m f ，由式（1.7）有：min /8420042.0mm fn f m =?== 被切削层长度l ：mm l 60=
刀具切入长度1l ，由式（1.6）有：mm tg tgk a l r
p 42302
.1)3~2(1≈+?
=
+=
刀具切出长度2l ：mm l 5~32= 取mm l 42= 行程次数i ：1=i
机动时间1j t ，由式（1.5）有：min 8.0184
4
460211≈?++=++=m j f l l l t ⑺．精镗03.05.25+φ孔
切削深度p a ：mm a p 8.0=，半精镗后孔径mm d 7.240=
进给量f ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取mm 200，切削深度为mm 2。因此确定进给量r mm f /28.0=
切削速度V ：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取
min /18/3.0m s m V ==
机床主轴转速n ，由式（1.2）有：
min /08.2327
.2414.318
100010000r d V n ≈??==
π，取min /250r n = 实际切削速度V '，由式（1.2）有：s m n
d V /32.060
1000250
7.2414.31000
0≈???=
=
'π
工作台每分钟进给量m f ，由式（1.7）有：min /7025028.0mm fn f m =?== 被切削层长度l ：mm l 60=
刀具切入长度1l ，由式（1.6）有：mm tg tgk a l r
p 5.32308
.0)3~2(1≈+?
=
+=
刀具切出长度2l ：mm l 5~32= 取mm l 42= 行程次数i ：1=i
机动时间1j t ，由式（1.5）有：min 96.0170
4
5.360211≈?++=++=m j f l l l t ⑻．精镗02.02.30+φ孔
切削深度p a ：mm a p 8.0=，半精镗后孔径mm d 4.290=
进给量f ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取mm 200，切削深度为mm 2。因此确定进给量r mm f /3.0=
切削速度V ：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取
min /4.20/34.0m s m V ==
机床主轴转速n ，由式（1.1）有：
min /98.2204
.2914.34
.20100010000r d V n ≈??==
π，取min /250r n = 实际切削速度V '，由式（1.2）有：s m n
d V /38.060
1000250
4.2914.31000
0≈???=
=
'π
工作台每分钟进给量m f ，由式（1.7）有：min /752503.0mm fn f m =?== 被切削层长度l ：mm l 60=
刀具切入长度1l ，由式（1.6）有：mm tg tgk a l r
p 5.32308
.0)3~2(1≈+?
=
+=
刀具切出长度2l ：mm l 5~32= 取mm l 42= 行程次数i ：1=i
机动时间1j t ，由式（1.5）有：min 9.0175
4
5.360211≈?++=++=m j f l l l t ⑼．精镗025.040+φ孔
切削深度p a ：mm a p 8.0=，半精镗后孔径mm d 2.390=
进给量f ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，刀杆伸出长度取mm 200，切削深度为mm 2。因此确定进给量r mm f /35.0=
切削速度V ：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-66，取
min /21/35.0m s m V ==
机床主轴转速n ，由式（1.2）有：
min /6.1702
.3914.321
100010000r d V n ≈??==
π，取min /200r n = 实际切削速度V '，由式（1.2）有：s m n
d V /31.060
1000200
2.2914.31000
0≈???=
=
'π
工作台每分钟进给量m f ，由式（1.7）有：min /7020035.0mm fn f m =?== 被切削层长度l ：mm l 60=
刀具切入长度1l ，由式（1.6）有：mm tg tgk a l r
p 5.32308
.0)3~2(1≈+?
=
+=
刀具切出长度2l ：mm l 5~32= 取mm l 42= 行程次数i ：1=i
机动时间1j t ，由式（1.7）有：min 96.0170
4
5.360211≈?++=++=m j f l l l t 本工序所用的机动时间j t ：
min 796.09.096.08.077.077.056.062.066.0=++++++++=j t
1.6.3 钻顶面四孔
钻顶面四孔（其中包括钻孔102φ-和扩孔13φ，铰孔102φ-，以及锪孔202φ-，
） 机床：摇臂钻床3025Z
刀具：硬质合金锥柄麻花钻头。（CB/T 1438.1-1996） 带导柱直柄平底锪钻（GB/T 4260-1984） 锥柄扩孔钻（GB/T 1141-1984）
锥柄机用铰刀（GB/T 1133-1984） 刀具材料：V Cr W 418 ⑴．钻孔（四个）102φ- 切削深度p a ：mm a p 5=
进给量f ：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-52，取r mm f /33.0= 切削速度V ：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-53，取s m V /36.0= 机床主轴转速n ，由式（1.1）有：
min /9.6871014.36036.010001000r d v n ≈???==π，取min /700r n =
实际切削速度V '，由式（1.2）有：s m n
d V /36.060
1000700
1014.31000
0≈???=
='π
被切削层长度l ：mm l 60= 刀具切入长度1l ：
mm mm ctg ctgk D l r 58.421202
10
)2~1(21≈=+?=+=
式（1.8） 刀具切出长度2l ：mm l 4~12= 取mm l 32= 走刀次数为1 机动时间2j t ：min 87.0700
33.03
454676718182≈??+?++++==fn L t j 式
（1.9） ⑵．扩孔132φ-
摘要 设计是以实践为主，理论与实践想结合的，通过对零件的分析与加工工艺的设计，提高我们队零件图的分析能力和设计能力。达到一个毕业生应有的能力，使我们在学校所学的各项知识得以巩固，以更好的面对今后的各种挑战。 此次设计的主要是围绕分油活门的加工工艺以及对钻Φ17的孔设计夹具来展开的。在加工过程中，我们在现有的条件下保证质量，加工精度来完成，对我们来说具有一定的挑战性。其主要容有：分析零件图，确定生产类型和毛坯，确定加工设备和工艺设备，确定加工方案及装夹方案，刀具的选择，切削用量的选择与计算，数据处理，对刀点和换刀点的确定，加工的实际操作，加工后的检验工作。在机械设计制造各行业的工艺过程中广泛应用着各种不同的，用以固定加工对象，使之占有正确位置，以便接受施工的一种工艺装备，通称为夹具。本次设计主要是对钻Φ17的孔进行夹具设计，首先通过学习让哦我们对夹具设计有了初步的了解，然后再老师的指导下，对夹具设计方案分析和选择 。选定方案后，通过查阅相关夹具设计书籍和相关图例在钻孔夹具设计中，最终完成钻孔的夹具设计。最后撰写参考文献，组织附录等等。 关键词: 加工工艺，工序，工步，切削用量，切削速度（mm/min），切削深度（mm）,进给量（mm/n,mm/r）, 夹具 . ABSTRACT The design is given priority to with practice, theory and practice to combine, based on the analysis of the components and design process, improve our team parts of the ability to analyze and design. Achieve a graduate student should have the ability, so that we learn in school to consolidate the knowledge, in order to better face the future challenges. This design is mainly around the oil valve and processing technology on drilling a17hole jig design to start. In the process, we in the existing conditions to guarantee the quality, precision machining to complete, for us is a challenge. Its main contents are: analysis of parts diagram, determine the type of production and blank, determine the processing equipment and technology equipment, determine the processing scheme and clamping scheme, the choice of cutting tool, cutting
题目：专用镗床夹具设计 班级： 姓名： 专业：机械设计 指导教师： 答辩日期：
专用镗床夹具设计 摘要 机床夹具是机械加工工艺系统的重要组成部分，是机械制造中的一项重要工艺装备。机床夹具在机械加工中起着重要的作用，它直接影响机械加工的质量、生产率和生产成本以及工人的劳动强度等。因此机床夹具设计是机械加工工艺准备中的一项重要工作。 在专用夹具的设计中，根据设计任务主要就连杆、泵体的装用镗床夹具进行了设计，完成了对夹具用的定位件、导向件对刀件、导引件等夹具中用到的零件的设计，并用Soidworks进行了三维建模。夹具的设计，根据所设计出的工件外形及加工要求，设计出合适的夹具。考虑到泵体的外形较大，故应在选用夹具的定位件时使用支承板，而连杆的工件尺寸较小，但加工精度要高。 本文设计的夹具，基本上可以满足工程需要，本文使用的设计方法，也可为同类夹具的设计提供参考。 关键词：镗床夹具；Solid Works；专用夹具；泵体；连杆
Design of Special Boring Fixture Abstract Tool fixture machining process is an important component of the system is an important mechanical manufacturing technology and equipment. Tool fixture in machining plays an important role, which directly affect machining quality, productivity and production costs and labor intensity and so on. Therefore, the design of jigs and fixtures machining process is an important work in preparation. Dedicated fixture design, based mainly on the connecting rod design task, the pump's installation jig boring machine has been designed with complete fixture with the positioning of parts, pieces of guidance documents on the knife, guidance documents and other parts used in fixtures design, and conducted a three-dimensional modeling with Soidworks. Fixture design, based on the design of the workpiece shape and processing requirements, design a suitable fixture. Taking into account the shape of a larger pump, it should be in the selection of the positioning fixture used parts bearing plates, and connecting rod workpiece size smaller, but higher precision. This fixture was designed to basically meet the engineering needs of the design used in this method can also be designed for similar reference fixture. Key Words：boring fixture；Solid Works；special fixtures；pμmp；link
哈尔滨理工大学 机械制造技术基础 课程设计说明书 设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻φ5锥孔及2-M8孔的钻床夹具 设计者：李志荣 指导教师：敖晓春 2006年9月28日 .
目录 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 (3) 序言 (4) 零件的分析 (4) 零件的作用 (4) 零件的工艺分析 (4) 工艺规程设计 (5) 确定毛坯的制造形式 (5) 基准面的选择 (5) 制定工艺路线 (5) 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (6) 确定切削用量及基本工时 (7) 夹具设计 (12) 问题提出 (12) 夹具设计 (12) 参考文献 (13)
哈尔滨理工大学 机械自造工艺及夹具课程设计任务书 设计题目：制定CA6140车床拨叉的加工工艺，设计钻φ5孔及2-M8孔的钻床夹具 设计要求：中批量生产手动夹紧通用工艺装备 设计时间：2006.9.11~2006.9.29 设计内容：1、熟悉零件图； 2、绘制零件图（一张）； 3、绘制毛坯图（一张）； 4、编写工艺过程卡片和工序卡片（各一张）； 5、绘制夹具总装图； 6、绘制夹具零件图； 7、说明书 班级：机械03-1 班 学生：李志荣 指导教师：敖晓春 系主任： 2006年09月29日
序 言 机械制造技术基础课程设计是我们在学完了大学的全部基础课，专业基础课以及专业课后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学的各科课程一次深入的综合性总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，他在我们的大学四年生活中占有重要的地位。 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一步适应性的训练，希望自己在设计中能锻炼自己的分析问题、解决问题、查资料的能力 ，为以后的工作打下良好的基础。 由于能力有限，设计尚有很多不足之处，希望各位老师给予指导。 一、 零件的分析 （一） 零件的作用： 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于厢体内部：主要作用是传递纽距，帮助改变机床工作台的运动方向。零件在主视方向均有8mm 的筋板 支撑，零件中部有0220025。+φ的花键孔，上平面分别有M8的螺纹孔和5mm 的锥孔.,所有技术要求都是为了机床总体装配.。 (二)零件的工艺分析： 本零件可从零件图中可知,它有三组加工面,而有位置要求,还有两组孔,也有位置和精度要求。 1、零件左端面，它是毛坯铸造出来之后等待加工的第一个面，此面将作为初基准，表面粗糙度为 3.2。根据表面粗糙度要求我们采取粗铣、半精铣的加工方式，即节省时间又能达到技术要求。 2、零件顶面，它是以底面为粗基准而加工的，它将作为精基准以完成以
镗床夹具的基本知识 1、镗床夹具由哪几个主要部分组成？ 答：一个完整的镗床夹具，应该由夹具体、定位装置、夹紧装置、带有引导元件的导向支架及套筒、镗杆等主要部分组成。 2、工件在镗床夹具上常用的定位形式有哪些？试述其特点。 答：工件在镗床夹具上常用的定位形式有用圆柱孔、外圆柱面、平面、V形面及用圆柱销同V形导轨面、圆柱销同平面、垂直面的联合定位等。 这些定位形式所选择的定位表面，往往都是镗削零件的设计基准面或装配基准面。选用这些表面作定位基准，符合基准重合原则，定位误差小。有些零件用平面、导轨面等作定位基准面，还符合基准统一原则，使加工表面间的相互位置精度较高，并可减少夹具数量，降低成本。 3、镗模的引导装置有哪几种形式?简述各种形式的特点。 答：镗模的确良引导装置可分为单支承前引导、双支承前引导、双支承前后引导三种形式。 应用单支承前引导能明显地提高悬臂镗杆的刚性，从而提高镗孔精度，但镗轴中心与支承孔中心的调整工作比较费时。 双支承前引导同单支承前引导相比，镗杆刚性更好，更容易提高镗孔精度。另外，由于镗杆有两个支承点定位，镗轴同镗杆间可采用浮动联接，这样可不影响工件的装拆，镗轴中心也不必时常调整。 双支承前后引导是镗模中最主要的形式。前后引导的结构刚性最好，镗孔的精度也最高。镗孔精度主要受镗套、镗杆精度及其配合精度的影响。镗轴仅起传递功率的作用，对镗轴的旋转精度无特殊要求。这种方法，可扩大其他金属切削机床的加工工艺范围。 4、工件在镗模上装夹加工时，造成被加工孔圆度、圆柱度误差的主要原因是什么? 答：工件在镗模上装夹后镗孔，孔的圆度、圆柱度精度主要由引导装置的精度决定。当镗套的圆度、圆柱度、同轴度误差较大，以及镗套与镗杆的配合间隙较大时，镗杆旋转中心将会产生微小位移，使镗刀刀尖相对于理想切削位置有微小变化，从而造成了上述的加工误差。 5、薄壁类零件夹紧时应注意哪些问题? 答：薄壁类零件的刚性较差，受力后易产生变形。因此，一般不能使夹紧力垂直作用于刚性差的薄壁表面，而应作用在薄壁的端面或侧面。若要以薄壁表面作为夹紧表面，则应在夹紧点下用可调支承作辅助支承，以便尽可能减少其夹紧变形。另外，还可采取增设工艺搭子和在不影响零件结构、功能的前提下，增设加强肋等工艺措施，以减少薄壁类零件的夹紧变形。
xxx毕业论文 摘要 本文研究的是汽车左前纵梁及轮罩的焊接夹具设计问题，要求使工件定位迅速，装夹迅速，省力，减轻焊件装配定位和夹紧时的繁重体力劳动。实现机械化，使焊接条件较差的空间位置焊缝变为焊接条件较好的平焊位置，劳动条件的改善，同时也有利于提高焊缝的质量。 本文首先分析了汽车左前纵梁及轮罩焊装夹具设计的必要性和可行性；然后围绕左前纵梁及轮罩焊装夹具设计这一核心，通过对汽车焊装生产线、汽车焊装夹具的结构特点进行分析，归纳了焊装夹具的设计步骤和要点；重点对汽车左前纵梁及轮罩焊接夹具的设计，包括定位器的设计，夹具体设计，夹紧装置的设计。其中，定位器的设计是保证焊件在夹具中获得正确装配位置的零件和部件，应利用先装好的零件作为后装配零件某一基面上的定位支撑点，可以减少定位器的数量，提高装配精度；夹具体的设计是通过控制焊件角变形的夹紧力计算和控制焊件弯曲变形的夹紧力计算来确定的，通过公式计算得出拘束角变形所需的单位长度（焊缝）夹紧力,再根据焊件形状、尺寸来完成夹具体的设计。 夹紧装置的设计是本文设计的重中之重，这次设计的主要核心是通过气缸来改善传统手动夹紧的的繁重体力消耗以提高生产效率。根据要求，设计气缸主要是对工件的夹紧，合理的气缸选择，合理的气动原理思路，极大地提高了生产效率和产品质量。 关键词：工装; 夹具；汽动；焊接
Abstract This study is the car left front rail and wheel cover welding fixture design, requirement for a workpiece positioning rapidly and clamping quickly, effort, reduce welding assembly positioning and the clamping heavy manual labor. Realization of mechanization, make for better conditions for the downhand welding position welding, improve working conditions and to improve the welding quality of poor condition of the space position of welding seam welding. This paper first analyzes the car left front longitudinal beam and the wheel cover the necessity and feasibility of welding fixture design, and then around the left front rail and wheel cover welding fixture design of the core, according to structural characteristics of car body welding production line, automobile welding fixture analysis, summed up the welding fixture design steps and main points; key to car left front longitudinal beam and the wheel cover welding fixture design, including locator design, clip specific design and clamping device design. Among them, design of locator is guarantee welding fixture in China obtain accurate position of the assembly of parts and components, should use first loaded parts as assembly parts a base surface positioning supporting point, can reduce the locator number to enhance the assembly precision; to clamp the specific design is by the angle to control the welding deformation of the clamping force calculation and control of welding a bending deformation of the clamping force calculation to determine the, through the formula calculation show that angle restraint deformation required per unit length (weld) clamping force, then according to the welding shape, size to complete specific design clamp. Clamping device design is the most important in this paper, the main core of this design is through the cylinder to improve the traditional manual clamping of the heavy manual to improve production efficiency. According to the requirements, the design of the cylinder is mainly for the clamping of the workpiece, a reasonable choice of the cylinder, a reasonable aerodynamic principle of thinking, greatly improving the production efficiency and product quality. Key words: Tooling；fixtures；pneumatic；welding
前言 随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术的不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世，提高了更新频率的小批量零件和复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算机技术的迅速发展，极大的推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。 工具是人类文明进步的标志。自20世纪末以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化得到了很好的发展。但工具（含刀具、夹具、量具与辅具等）在不断的革新中，起功能仍然十分显著。机床夹具是一种装夹工件的工艺设备，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。在各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺设备成为机床夹具，如车床上使用的三爪自定心卡盘、四爪卡盘，铣床上使用的平口虎钳等。现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。因此，无论是在传统制造还是现代制造工艺系统中，夹具都是重要的工艺装备。 一、夹具的功能 1.保证加工质量使用机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件加工面与定位面之间以及被加工表面相互之间的位置精度。使用机床夹具后，这种精度主要靠夹具和机床来保证，不再依赖工人的技术水平。 2.提高生产效率，降低生产成本使用夹具后可减少划线、找正的辅助时间，且易实现多件、多工位加工。在现代机床加工中，广泛采用气动、液动等机动加紧装置，可是辅助时间进一步减少。 3.扩大机床工艺范围在机床上使用夹具可使加工变得方便，并可扩大机床的工艺范围。例如，在机床或钻床上使用镗模，可以代替镗床镗孔。又如，使用靠模夹具，可在车床或铣床上进行仿形加工。 4.减轻工人劳动强度，保证安全生产。
机床夹具设计说明书 设计课程：钻床夹具设计 专业：机械工程及其自动化 学号： 姓名：
2、定位方案的确定与定位元件的选择 定位基准为下表面和左端面，考虑到工件加工尺寸较大，结合工艺性，工件以平面为定位基准，常用定位元件采用支撑板和2个支撑钉 3、夹具结构设计 3.1 定位装置（含定位误差分析与计算）
采用一面两孔定位时，支撑钉位如下。两定位孔中心距为150 ±0.06mm 1）确定圆柱销直径 圆柱销直径公差取g6，即 mm。 （2）确定圆柱销与削边销之间的中心距 根据公式（5-3），取 mm ，所以圆柱销与削边销之间的中心距为150±0.02mm。 3.2 夹紧装置（含夹紧机构设计与夹紧力计算） 根据设计思想，则此钻床夹具采用固定式钻床夹具，草图如下所示：
夹紧力计算 09.81Zf Yf F F F C d f K = 查表可得F C =42.7、 xf=1.0、 yf=0.7、.Z F K =. 0.9 因此Fz=.595N 09.81ZM YM M M M C d f K = 查表可得M C =0.021、 xM=2.0、 yM=0.8、.M K =.0.87 因此 扭矩 M=1.6Nm 由夹紧力机构产生的实际夹紧力应满足下式 P=K ×'F 其中：其余系数K=K1×K2×K3×K4 K1——基本安全系数 1.3 K2——加工性质系数1.1 K3——刀具钝化系数1.15 K4——断续刀削系数1.2
所以K=1.3×1.1×1.15×1.2.=1.98 考虑实际夹紧力较小，以及所加工零件的结构特征，决定选用螺旋夹紧机构，而且不需要进行强度校核 3.3辅助装置（如钻模板、钻套等） 钻模板 1）钻模板类型的选择 引导刀具在工件上钻孔用的机床夹具。钻模的结构特点是除有工件的定位，夹紧装置外还有根据被加工的孔的位置的分布而设置的钻套和钻模板，确定刀具的位置，并防止刀具在加工过程中倾斜，从而保证被加工的位置精度。由于加工的两个孔均匀分布在180度的轴线两侧，则选择固定式钻模。 2）钻模板的主要尺寸的确定 钻模板的厚度，夹具板的外尺寸确定，可根据加工工序的要求及尺寸确定。 厚度为25，长为262.5mm,宽为50mm
课程设计说明书 课程名称：机械制造技术课程设计 设计课程：立式镗床夹具 专业： 学号： 姓名：
目录 序言 (1) 1 绪论 (3) 1.1镗床的起源、功能及基本特点 (3) 1.2镗床的分类 (4) 1.3镗床的发展趋势 (5) 1.4本课题的研究目标，内容及意义 (6) 1.4.1本课题的研究目标 (6) 1.4.2本课题的研究内容 (6) 1.4.3本课题的研究意义 (7) 2 夹具设计及其概论 (7) 2.1概论 (7) 2.2夹具发展简史 (8) 2.2.1夹具发展简史及其分类 (8) 2.2.2夹具的基本功能描述 (8) 2.3工件的装夹方式 (9) 2.4夹具的组成及夹具体的设计 (9) 2.4.1夹具的组成 (10) 2.4.2夹具体的设计 (10) 2.4.3 其它装置或元件 (12) 2. 5夹具设计中的定位 (12) 2.5.1定位基准选取 (12) 2.5.2工件在空间自由度的分析 (13) 2.5.3工件定位方式的确定 (14) 2.5.4现有定位规划方法介绍 (14) 2.6夹具中夹紧方式的设计 (16) 2.6.1夹紧设计的基本要求 (16) 2.6.2夹紧力方向、位置和大小的确定 (17) 2.7现有组合夹具夹紧规划方法介绍.................................................................... 错误！未定义书签。
2.8夹具的定位误差分析及夹紧力的计算 (20) 2.8.1定位销高度的计算 (20) 2.8.2定位误差计算 (20) 2.8.3工件以一面及两圆孔定位的夹紧力计算 (21) 2.8.4液压-压板组合夹紧计算 (21) 2.9小结 (22) 3 夹具中对刀的设计 (22) 3.1对刀概述 (22) 3.2工件与主轴的同轴找正 (22) 3.3对刀 (23) 3.4对刀误差的确定 (23) 4 液压系统的设计 (24) 4.1液压传动技术的发展概况 (24) 4.3液压系统中执行元件的选择 (26) 4.3.1液压缸的类型和特点 (26) 4.4本课题选用液压缸的计算 (27) 4.4.1液压缸的组成 (27) 4.4.2液压缸的计算 (27) 5 夹具的装配 (28) 5.1概述 (28) 5.1.1机器装配的基本概念 (29) 5.1.2装配精度 (29) 5.2装配尺寸链 (30) 5.2.1装配尺寸链的基本概念 (30) 5.2.2装配尺寸链的查找方法 (30) 5.2.3装配尺寸链的计算方法 (31) 5.3保证装配精度的方法 (31) 5.3.1完全互换法 (31) 5.3.2选择装配法 (31) 5.3.3修配法 (32)
编号: 毕业论文(设计) 题目机床夹具设计 指导教师侯晓霞 学生姓名刘文举 学号200801703095 专业机械设计制造及其自动化 教学单位德州学院机电工程系（盖章） 二O一二年五月十日
目录 摘要及关键词 (2) 1 引言 (2) 1.1 机床夹具设计 (2) 1.2 选题目的和意义 (2) 1.3 国内外的研究现状和发展趋势 (2) 2 机床夹具概述 (3) 2.1 工件装夹与夹具 (3) 2.2 夹具的分类 (5) 2.3 夹紧装置的作用 (6) 2.4 机床夹具设计的一半步骤 (7) 3 夹具总体方案设计 (8) 3.1 定位原理及其实现 (8) 3.2 误差分析 (9) 3.3 夹紧方式 (12) 3.4 夹紧力的数值计算 (12) 3.4 夹紧点的数目及位置 (14) 4 铣床夹具 (15) 4.1 铣床夹具的分类 (15) 4.2 铣床通用夹具的结构 (15) 4.3 铣床夹具的设计特点 (16) 4.4 典型数控机床夹具 (16) 4.5 数控铣床夹具 (17) 参考文献 (18) 谢辞 (19)
机床夹具设计 刘文举 （德州学院机电系，山东德州253023） 摘要：制造业中广泛应用的夹具，是产品制造各工艺阶段中十分重要的工艺装备之一，生产中所使用夹具的质量、工作效率，及夹具使用的可靠性，都对产品的加工质量及生产效率有着决定性的影响。首先对夹具的概念进行了解，再进行机床夹具的设计，从定位到误差分析再到确保加工精度，然后计算出加紧力确定加紧点位数等细节计算。 关键词：定位；机床夹具；加工精度；定位点；夹紧力 1 引言 1.1 机床夹具的设计 在机床上对工件进行加工时，为了保证加工寿面相对其它表面的尺寸和位置精度，首先需要使工件在机床上占有准确的位置，井在加工过程中能承受各种力的作用而始终保持这一准确位置不变。前者称为工件酌定位，后者称为工件的夹紧，这一整个过程统称为工件的装夹。在机床上装夹工件所使用的工艺装备称为机床夹具(以下简称夹具)。 1.2 选题目的和意义 夹具最早出现在18世纪后期，随着科学技术的不断进步，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。 1.3 本题在国内外的研究现状和发展趋势 随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多品种，中
第一章：零件的分析 1.1、零件的作用 题目给定的零件是CA1340自动车床杠杆，它位于自动车床的自动机构中，与灵活器配合使用，起制动的作用。经查资料得知，此零件用于机床当中，并且还承受着冲击载荷，因此就要求该零件的材料具有足够的刚度和强度同时还要有足够的塑性和韧性。 1.2、零件的工艺分析 分析零件图可知，该杠杆的左，右端面及上下端面精度要求并不太高，其粗糙度在Ra3.2以上，故可用铣削加工。Φ20H7mm的孔的粗糙度为Ra1.6，所以采用钻-扩-粗铰-精铰的工艺过程在钻床上加工。由于端面为平面，可防止钻头钻偏以保证加工精度。该零件除了内孔之外，其他加工表面精度要求均不高，因此以车床和铣床的粗加工就可达到要求。 1.3、尺寸和粗糙度的要求 杠杆共有四组加工表面，它们之间有一定的位置要求，现分述如下：
1、以Φ8H7mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：两个Φ8H7mm的孔，粗糙度为Ra1.6；尺寸为26mm且与两个孔Φ8H7mm相垂直的两个平面，尺寸为30mm且与两个孔Φ8H7mm相垂直的两个平面，粗糙度为Ra6.3；还有有一M4的螺纹孔，其孔轴线与Φ8H7mm的孔轴线垂直。其中，主要加工表面为两个Φ8H7mm的孔和尺寸为26mm且与两个孔Φ8H7mm相垂直的两个平面。 2、以Φ20H7mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：一个Φ20H7mm的孔及其倒角，粗糙度为Ra1.6；两个与Φ20H7mm 孔垂直的两个平面，粗糙度为Ra3.2；一个中心轴线与Φ20H7mm孔中心轴线平行且相距11.5mm 的圆弧油槽；还有一个与Φ20H7mm的孔轴线成45°的油孔Φ3mm，并锪沉头孔。其中，Φ20H7mm 孔及两端面为主要加工面，并且Φ20H7mm的孔粗糙度为Ra1.6、两平面的粗糙度为Ra3.2。 3、以Φ8H8mm孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：一个Φ8H8mm的孔；以Φ8H8mm的孔轴线为轴线的Φ20mm的圆；M5的螺纹孔的轴线与Φ8H8mm的孔轴线相互垂直；还有一个是与Φ8H8mm的孔轴线相互垂直的下端面，其粗糙度为Ra6.3。其中，下端面为主要加工表面。 4、以M10mm螺纹孔为中心的加工表面 这一组加工表面包括：M10的螺纹孔及与其轴线相互垂直的左右端面，其中左端面的粗糙度为Ra6.3。其中左端面为主要加工表面。 第2章毛坯的设计 2.1、选择毛坯 该零件材料为球墨铸铁QT50-1.5、考虑到零件结构简单，工艺性好，在工作过程中受力不大及没有经常承受交变载荷，因此，应该选用铸件。由于零件的轮廓尺寸不大，重量在12kg 以下，从提高生产率，保证加工精度上考虑，也应选用铸件，从而使零件有较好的力学性能，保证零件的工作可靠。经查《机械制造技术基础课程设计指导书》表2-1和表2-3确定毛坯的公差等级CT7级，尺寸公差为1.2mm。由表2-4可查得加工余量为2.0mm。这从提高生产效 率保证加工精度上考虑也是应该的。 2.2、确定毛坯尺寸 毛坯尺寸只需将零件的尺寸加上所查得的余量值即可
摘要 我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济各部门的技术进步、技术改造提供先进、高效的技术装备，它首先要为我国正在发展的产业包括农业、重工业、轻工业以及其它产业提供质量优良、技术先进的技术装备，同时还要为新材料、新能源、机械工程等新技术的生产和应用提供基础备。本论文是结合目前实际生产中，通用夹具不能满足生产要求，用通用夹具装夹工件效率低、劳动强度大、加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，本论文为铣床专用夹具，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体的设计及加工精度等方面的分析。本夹具能在加工常规零件的时候使质量进一步提升，并降低劳动强度，能在保证产品质量加工精度的同时批量生产，从而降低生产成本。从而夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益。因而对夹具知识的认识和学习，在今天显的优重要起来。 关键词：装备；制造；铣床；专用夹具
ABSTRACT China's socialist modernization requirements for mechanical manufacturing industry sectors of the national economy progress of technology, technical transformation to provide advanced, effective technical equipment, it must first for China is in the development of the industry include agricultural, heavy industry, light industry and other industries provide good quality, technical advanced technical equipment, but also for new materials, new energy, mechanical engineering of production and application of new technology provides the basis of equipment. The present paper is combining the actual production, gm can not meet the production requirements, fixture using universal fixture clamping work-piece efficiency, low labor strength, processing quality is not high, and often need to increase crossed process, and special design of a milling machine fixture, mainly including fixture positioning scheme, clamping, of cutter scheme, the concrete and the TAB folder design and machining precision analysis. This fixture can in processing of conventional parts that quality further ascension, and reduce the labor intensity, can guarantee the quality of its products processing precision and batch production, so as to reduce the production cost. Thus fixture use in some extent improve the efficiency of enterprises in practical production. Thus to fixture knowledge know and study the optimal in today's show for important up. Key words: equipment；manufacturing；milling；the machine tool's fixture
机械制造技术 钻孔夹具设计说明书 学校：成都纺织高等专科学校 学院：机械工程学院 姓名：杨鹏飞 班级：机械设计101班 学号：201003031023 指导老师：宋超
目录 绪论…………………………………………………
绪论 机床夹具概论 夹具简介 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。 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，故机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。 机床夹具的概念 在机械制造厂的生产过程中用夹安装工件使之固定在正确的位置上，完成其切削加工、检验、装配、焊接等工作，所使用的工艺装备称为夹具。 机床夹具的功能 在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。然而，由于各类机床加工方式的不同，有些机床夹具还具有一些特殊的功能。 机床夹具的主要功能 定位：确定工件在夹具中占有正确的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件的定位面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工面的尺寸和位置精度要求。 夹紧：工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。
机床夹具的特殊功能 （1）对刀调整刀锯切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。 （2）导向如钻床夹具中的钻模板和钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具也具有导向功能。
专用钻床夹具的设计 专用夹具的设计过程包括： 1、准备阶段 2、设计阶段 3、绘图阶段 4、标注尺寸、技术要求 5、编写零件明细表 6、绘制非标准夹具零件图 下面以某麦稻联合收割机中的一零件为例，介绍钻床专用夹具的设计过程。 1.1准备阶段 该零件的零件图见图1。 生产类型：中批生产。 毛坯类型：棒料：φ110X15 零件的加工工艺流程见表1。 现要求设计第30道工序的专用钻床夹具。 第30道工序的机械加工工艺卡片见表.2。 机床：Z5125 刀具：φ7钻头（W18Cr4V） 1.2设计阶段 1.根据零件图和工艺过程确定零件定位夹紧方案 根据零件特点，按照工艺过程要求，确定工件定位夹紧方案，设计夹具的总体结构。结果见图2所示。 图 2 根据夹紧方案设计的夹具总体结构
图1 零件图
表1 零件的加工工艺流程
（续）
表 2 第30道工序机械加工工艺卡片
2.定位方案设计 （1）在本设计方案中，工序尺寸为φ85±0.27、φ7 1 .00+，工序基准为孔的中心线。要满足加工要求理 论应限制的自由度为：。 （2）根据工序基准选择φ72孔中心线及工件大端面为定位基准，结合第2章的内容，确定内孔采用 φ72 6 8 g H 的孔轴配合定位，工件大端面用平面定位。通过定位实际限制了工件的五个自由度。 定位元件布置如图3所示。 图 7-3 布置定位元件 （3）定位误差分析 对尺寸φ85±0.27而言，工序尺寸为42.5±0.135。 Δjb ： 定位基准为φ72孔中心线，工序基准为φ72孔中心线，基准重合。 故Δjb=0； Δdb ： 工件以φ72圆孔定位，为任意边接触。 Δdb =ΔD+Δd+Δmin ΔD=0.046 Δd=0.019 Δmin=0.010 Δdb =0.075 Δdw =Δjb+Δdb =0+0.075=0.075 ΔT=0.27 ΔT/3=0.090 Δdw =0.075＜ΔT/3=0.090 对φ71 .00 +而言，因为是钻孔加工，属定尺寸刀具加工，故其由刀具保证。 经校核，该定位方案可行。 3.布置导引元件 （1）确定钻套形式 根据零件的加工特点，钻套形式选用固定钻套，钻套以H7/n6固定在钻模板上。
课程设计说明书 课程设计名称：《机械制造技术基础》课程设计 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 学生姓名： 指导教师：
目录 第一章课程设计任务书 (1) 1.1 设计题目 (1) 1.2 设计要求 (1) 1.3 设计时间 (1) 1.4 设计内容 (1) 第二章目的及意义 (2) 第三章零件的工艺分析 (2) 第四章工艺规程设计 (5) 4.1 确定毛坯的制造形式 (5) 4.2 制定工艺路线 (5) 第五章工序尺寸的确定 (6) 5.1 工序过程 (6) 5.2 工序尺寸链 (7) 第六章夹具设计 (9) 6.1 定位方式 (9) 6.1.1 定位要求 (9) 6.1.2 定位情况的说明 (9) 6.2 卡紧方式 (10) 6.3 定位误差分析 (10) 6.4 夹具设计 (10) 第七章配合及技术要求 (15) 第八章心得与体会 (15) 参考文献 (16)
第一章课程设计任务书 1.1 设计题目 设计钻摇臂小头孔的工序简图。已知：工件材料为45钢，毛胚为模锻件，所用机床为Z525型立式钻床，成批生产规模。为该工序设计一套钻床夹具。零件如图1-1所示。 图1-1 零件图 1.2 设计要求 中批量生产，手动夹紧，通用工艺装备，需要依次对被加工孔进行钻、扩、粗绞、精绞等。 1.3 设计时间 2015年6月23日——2015年7月1日 1.4 设计内容 (1)熟悉零件图 (2)绘制零件图（1张） (3)绘制毛坯图（1张） (4)编写工艺工程卡片和工序卡片（本工序，各1张） (5)绘制夹具总装图（1张） (6)说明书一份
第二章目的及意义 《机床夹具设计》课程设计是在学完了《机械制造技术基础》课程后进行的一个实践性教学环节。其目的是： 1、培养学生综合应用《机械制造技术基础》课程及其它有关先修课程的理论知识，把理论知识和生产实际密切结合，能够根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，进一步提高结构设计能力。 2、培养学生熟悉并运用有关手册、图表、规范等有关资料文献的能力。 3、进一步培养学生识图、制图、运算和编写技术文件等基本技能。 4、培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。 第三章零件的工艺分析 摇臂工件三维图如图3-1所示。 图3-1 摇臂工件立体图 由三维图可大致看出其工艺要求，主要为确定基准孔、孔的定位及两空之间轴间距离，保证两摇臂孔精度。 零件的工艺性分析： 零件材料：45钢切削加工性良好。无特殊加工问题，故加工中不需要采取特殊工艺措施。刀具材料选择范围大，高速钢或YT类硬质合金都能胜任。刀具几何参数可根据刀具类型通过相关表格查取。 零件组成表面：端面、外圆面、孔、连接面等。