前言毕业设计是我们学习完整个大学的全部基础课程、技术基础课程、以及专业课程之后进行的。
这是在我们进行完机械制造工艺学课程设计后的，对所学的各门课程的一次全面的综合性的设计课题任务，也是一次理论联系实际的训练，它是我们大学生涯的一个总结。
加工工艺及夹具毕业设计是对所学专业知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学个课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。
加工工艺及夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施，随着我国机械工业生产的不断发展，加工工艺和机床夹具的改进和创造已成为广大机械工人和技术人员在技术革新中的一项重要任务。
对我个人而言，这次毕业设计是自己迎接未来工作的一次很重要的锻炼机会我会用自己的认真务实的态度去完成这份毕业设计，我相信在这个过程当中，自己分析问题、解决问题的能力、团队合作意识等，将得到很大的提高，为以后的工作打好基础。
由于能力和实践经历有限，设计尚有不妥之处，恳请各位老师给予指教。
目录1.零件的分析 (1)1.1零件的作用 (1)1.2零件的工艺分析 (1)2.毛坯的确定 (1)2.1毛坯的制造形式 (1)2.2毛坯尺寸及加工余量 (1)3.工艺规程设计 (2)3.1定位基准的选择 (2)3.2制定工艺路线 (2)3.3选择加工设备及刀具、夹具、量具 (4)3.4工序的设计 (5)4.夹具设计 (10)4.1定位基准的选择 (11)4.2定位方式的分析 (11)4.3切削力的计算 (12)4.4夹紧力的计算及夹紧方式的确定 (12)结束语 (13)参考文献 (14)1.零件的分析1.1零件的作用题目给的零件是一个减速箱体，箱体是机器的基础零件，它将机器中有关部件的轴、套、齿轮等相关零件连接成一个整体，并使之保持正确的相互位置，以传递转矩或改变转速来完成规定的运动，故箱体的加工质量，直接影响到机器的性能、精度和寿命。
1.2零件的工艺分析箱体类零件的结构复杂，壁薄且不均匀，加工部位多，加工难度大。
由零件图可知，零件的材料是H T200，该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性、减震性、切削加工性、铸造性，价格便宜，制造方便，但塑性较差、脆性高，适用于承受较大应力、要求耐磨的零件。
该零件属于箱体类零件，其中有五个表面以及表面上有各种尺寸的孔、螺纹孔需要加工。
1.2.1该零件的加工包括以下几个加工部位前面一个Φ185m m孔、两个Φ50m m孔、左面Φ52m m孔、后面Φ310m m两个Φ82m m，右边Φ124m m八个孔的粗镗、半精镗。
1.2.2对零件的加工要求叙述如下：底面的表面粗糙度为12.5u m，前面的表面粗糙度为 6.3u m，后面的表面粗糙度为 6.3u m，右面的表面粗糙度为 6.3u m，后面Φ52m m 的孔表面粗糙度为 6.3u m,前面Φ310m m的孔的表面粗糙度为12.5u m，前面两个Φ50m m以及左面Φ52m m和右面Φ35m m4个孔的表面粗糙度均为 3.2u m，结合零件的加工工艺性，在加工过程中，基本上用主轴孔及侧轴孔定位，这样遵循了基准统一原则，减小误差。
2.毛坯的确定2.1毛坯的制造形式根据零件材料确定毛坯为铸件。
已知零件的生产纲领为10000件/年，由参考文献[2]表1－2、表1－3可知，其生产类型为大批量生产，而且零件的轮廊尺寸不大，手工造型应用与单件及小批生产以及用于大型零件铸造；而机器造型的金属模铸造则应用于大批或大量生产中。
机器造型较手工造型不但生产率高，而且所得的铸件尺寸也较准确。
故毛坯的铸造方法选用金属模机器造型。
2.2毛坯尺寸及加工余量由参考文献[1]表12－2，得各加工表面的总余量如表2－1所示：3.1定位基准的选择基准选择是工艺规程设计中的重要工作之一。
基准选择得正确与合理,可以是加工质量得到保证,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。
3.1.1粗基准的选择对于本零件而言,按照粗基准的选择原则,选择本零件底面作为粗基准,限制X方向的移动和旋转自由度、Y方向的旋转自由度和Z方向的移动自由度，在后面用两个挡销限制Z方向的旋转和Y方向的移动两个自由度，这样六个自由度均限制了，再用夹紧装置对两个Φ52m m的底孔进行夹紧，就可以对前面进行加工了。
3.1.2精基准的选择主要应该考虑基准重合的问题和便于安装,采用上表面和工艺孔作为精基准,当设计基准与工序基准不重合时,应该进行尺寸换算.3.2制定工艺路线制定工艺路线的出发点,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。
因为该零件是大批生产，所以可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
由参考文献[2]表1－2、表1－3可知，此零件的生产类型的工艺特征如下表3－1所示：1）加工顺序为先面后孔箱体类零件的加工顺序均为先加工面，以加工好的平面定位，再来加工孔。
因为箱体孔的精度要求高，加工难度大，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，这样不仅为孔的加工提供了稳定可靠的精基准，同时还可以使孔的加工余量较为均匀。
由于箱体上的孔分布在箱体各平面上，先加工好平面，钻孔时，钻头不易引偏，扩孔或绞孔时，刀具也不易崩刃。
2）加工阶段粗、精分开箱体的结构复杂，壁厚不均，刚性不好，而加工精度要求又高，故箱体重要加工表面都要划分粗、精加工两个阶段，这样可以避免粗加工造成的内应力、切削力、夹紧力和切削热对加工精度的影响，有利于保证箱体的加工精度。
粗、精分开也可及时发现毛坯缺陷，避免更大的浪费；同时还能根据粗、精加工的不同要求来合理选择设备，有利于提高生产率。
3）工序间合理按排热处理箱体零件的结构复杂，壁厚也不均匀，因此，在铸造时会产生较大的残余应力。
为了消除残余应力，减少加工后的变形和保证精度的稳定，所以，在铸造之后必须安排人工时效处理。
人工时效的工艺规范为：加热到500o C～550o C，保温4h～6h，冷却速度小于或等于30o C/h，出炉温度小于或等于200o C。
普通精度的箱体零件，一般在铸造之后安排1次人工时效出理。
对一些高精度或形状特别复杂的箱体零件，在粗加工之后还要安排1次人工时效处理，以消除粗加工所造成的残余应力。
有些精度要求不高的箱体零件毛坯，有时不安排时效处理，而是利用粗、精加工工序间的停放和运输时间，使之得到自然时效。
箱体零件人工时效的方法，除了加热保温法外，也可采用振动时效来达到消除残余应力的目的。
4）用箱体上的重要孔作粗基准箱体类零件的粗基准一般都用它上面的重要孔作粗基准，这样不仅可以较好地保证重要孔及其它各轴孔的加工余量均匀，还能较好地保证各轴孔轴心线与箱体不加工表面的相互位置。
并结合各表面的加工要求和各加工方法能达到的经济精度。
此外，由于此减速箱体的生产纲领为10000件/年，确定生产类型为大量生产，结合此类生产类型的工艺特征和经济效果，制定以下的工艺路线：上述工艺方案遵循了制定箱体加工工艺路线制定的基本路线，结合此箱体零件的工艺特点。
3.3选择加工设备及刀具、夹具、量具鉴于此减速箱体加工的生产类型为大量生产，零件的毛坯精度不高，余量小，应广泛选用专用组合机床设备和高效的专用工艺装备，工件全部采用夹具装夹，流水线生产，可使劳动生产率得到有效提高，并能降低生产成本，但考虑到工装定位，只部分采用专用机床。
铣平面时，两个相对的平面同时加工，选择卧式铣床、Y G8的面铣刀、专用铣床夹具和游标卡尺，只是粗铣和精铣时选用的切削用量不同。
钻各螺纹底孔和攻螺纹孔时，选择摇臂钻床、各种尺寸的麻花钻、机用丝锥、专用夹具和游标卡尺。
同时镗前、后面上的Φ185、Φ50、Φ52、Φ310、Φ82的孔时，选择卧式双面组合镗床、镗通孔的镗刀、专用镗床夹具和游标卡尺、检验棒、塞规。
3.4工序的设计3.4.1工序050：钻上表面那8个螺纹底孔，选用机床：Z 3025B刀具：直柄短麻花钻Φ8.5d =8.5，1l =37m m , l =79m m （国标 G B 1437-85）确定进给量f ：根据《切削手册》表14-34得：当灰口铸铁≦H T 200，d =8m m 时，f =0.27～0.33m m /r ,由于是丝锥攻螺纹前钻孔，故不必乘以修正系数。
根据机床Z 3025B 机床说明书：现取进给量：f =0.30m m /r切削速度：根据《切削手册》表14-3得：v =26m /m i n所以： s n =dw v π1000=5.8261000⨯⨯π=974r /m i n 按机床转速取：s n =960r /m i n ,故实际切削速度：v =1000ns dw π=25.6m /m i n 切削工时：根据《切削手册》表15-6查得：1l =3m m , 2l =1m m , l =20m m1m t =l +1l + 2l /w n f=20+3+1/960×0.30=0.08m i n故钻8个孔时的工时：2m t =8×0.08=0.64m i n铰两个工艺孔：根据《切削手册》表10-32 G B 1132-84选取d =8.5的直柄机用铰刀查表15-10得铰孔时的切入及超出长度分别为:1l =0.1+0.5=0.6m m 2l =15m m p a =0.10m m转速仍取s n =960r /m i n铰两孔的工时：m t = 2f nw l2 l1l ⨯++=⨯⨯++30.0960156.0202=0.24m i m3.4.2工序055：粗镗前、后面的Φ62m m 、Φ77m m 两个沉头孔，以及Φ35m m 、Φ47m m 两孔选用镗床：T 618刀具：硬质合金镗刀 镗刀材料：YT 5进给量：根据《切削手册》查表14-51得：杆伸出长度取300m m ，切削深度为p a =2.0m m ，毛坯孔径0d =42m m因此确定进给量f =0.2m m /r切削速度：根据《削手册》查得v =2.4m /s =144m /m i n机床主轴转速n ：n =d v π1000=421441000⨯⨯π=1091.9r /m i n 按机床取n =1000r /m i n实际切削速度：v =1000100042⨯⨯π=131.88m m /m i n工厂每分钟进给量m f =f n =0.2×1000=200m m /m i n被切削层长度：l =22m m根据《切削手册》表15-1续取:1l =5.5m m 2l =1m m行程次数：i =1机动时间：m t =fml l l 21++=20015.522++=0.143m i n 3.4.3工序060：粗镗底面Φ52m m 、Φ52m m 、Φ54m m 三个孔选用机床：立式镗床T 716A刀具：硬质合金镗刀 镗刀材料：YT 5切削深度p a : p a =2m m毛坯孔径0d =42m m进给量f ：根据《切削手册》表14-51取:刀杆伸出长度100m m 切削深度p a =2m m因此确定进给量：f =0.2m m /r切削速度：根据《切削手册》取：v =2.4m /s =144m /m i n机床主轴转速n :n =d v π1000 =471441000⨯⨯π=975.7r /m i n 按机床取n =1000r /m i n实际切削速度：v =1000100047⨯⨯π=147.58m /m i n工作台每分钟的进给量：m f =f n =0.2×1000=200m m /m i n 被切削层长度l ：l =18m m根据《切削手册》表15-1续取：1l =5.5m m 2l =1m m行程次数：i =1机动时间：m t =fml l l 21++=20015.518++=0.123m i n 3.4.4工序065：半精镗前、后面的Φ35m m 、Φ47m m 两个孔选用机床：卧式镗床T 618刀具：硬质合金镗刀 镗刀材料：YT 5切削深度p a : p a =0.5m m毛坯孔径0d =46m m进给量f ：根据《切削手册》表14-51取:刀杆伸出长度200m m 切削深度p a =0.5m m因此确定进给量：f =0.2m m /r切削速度：根据《切削手册》取：v =3.18m /s =190.8m /m i n机床主轴转速n :n =d v π1000 =468.1901000⨯⨯π=1320.9r /m i n 按机床取n =1300r /m i n实际切削速度：v =1000130046⨯⨯π=187.77m /m i n工作台每分钟的进给量：m f =f n =0.2×1300=260m m /m i n 被切削层长度l ：l =15m m刀具切入长度1l ：10.5(2~3)2 2.8730pr a l mm tgk tg =+=+≈︒刀具切出长度2l ：mm l 5~32= 取mm l 42=行程次数：i =1机动时间：m t =fml l l 21++=260487.215++=0.084m i n 3.4.5工序070：半精镗低面的Φ54m m 孔选用机床：立式镗床 T 716A刀具：硬质合金镗刀 镗刀材料：YT 5切削深度p a : p a =0.5m m毛坯孔径0d =53m m进给量f ：根据《切削手册》表14-51取:刀杆伸出长度100m m 切削深度p a =0.5m m因此确定进给量：f =0.2m m /r切削速度：根据《切削手册》取：v =3.18m /s =190.8m /m i n机床主轴转速n :n =d v π1000 =538.1901000⨯⨯π=1146.5r /m i n按机床取n =1000r /m i n实际切削速度：v =1000100053⨯⨯π=166.42m /m i n工作台每分钟的进给量：m f =f n =0.2×1000=200m m /m i n被切削层长度l ：l =22m m刀具切入长度1l ：10.5(2~3)2 2.8730pr a l mm tgk tg =+=+≈︒刀具切出长度2l ：mm l 5~32= 取mm l 42=行程次数：i =1机动时间：m t =fm l l l 21++=200487.222++=0.144m i n3.4.6工序075：精镗前、后面的Φ62m m 、Φ77m m 两个沉头孔，以及Φ35m m 、Φ47m m 两孔选用机床：卧式镗床T 618刀具：硬质合金镗刀 镗刀材料：YT 5切削深度p a : p a =0.01m m毛坯孔径0d =47m m进给量f ：根据《切削手册》表14-51取:刀杆伸出长度200m m 切削深度p a =0.01m m因此确定进给量：f =0.1m m /r切削速度：根据《切削手册》取：v =100m /m i n机床主轴转速n :n =d v π1000 =471001000⨯⨯π=677r /m i n 按机床取n =600r /m i n实际切削速度：v =100060047⨯⨯π=88.55m /m i n工作台每分钟的进给量：m f =f n =0.1×600=60m m /m i n被切削层长度l ：l =15m m刀具切入长度1l ：1l =3刀具切出长度2l ：mm l 5~32= 取mm l 42=行程次数：i =1机动时间：m t =fml l l 21++=604315++=0.367m i n 4.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。
