法兰盘-轴套的钻6-φ7孔夹具设计及加工工艺装备含4张CAD图

法兰盘-轴套的钻6-φ7孔夹具设计及加工工艺装备含4张CAD图,法兰盘,轴套,夹具,设计,加工,工艺,装备,CAD 任务二十 轴套 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴套 零件名称 轴套 共 2 页 第 1 页 材 料 牌 号 HT200 毛 坯 种 类 铸造 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注 工 序 号 工序 名称 工 序 内 容 车间 工段 设 备 工 艺 装 备 工时/min 准终 单件 10 铸造 铸造出毛坯 铸造车间 一 20 热处理 毛坯热处理，时效处理 铸造车间 一 30 粗车 粗车右端面，粗车外圆Φ41粗车各外圆台阶，注意各外圆留1mm的半精车余量。 机加工车间 二 车床CA6140 三爪卡盘， 90度偏刀， 盲孔偏刀，游标卡尺 15min 15min 40 粗车 掉头，粗车左端面，粗车外圆Φ65，粗车外圆Φ40，粗车各外圆台阶，注意各外圆留1mm的半精车余量 机加工车间 二 车床CA6140 三爪卡盘， 90度偏刀， 盲孔偏刀，游标卡尺 18min 18min 50 半精车 半精车右端面，半精车外圆Φ41半精车各外圆台阶。 机加工车间 二 车床CA6140 三爪卡盘， 90度偏刀， 盲孔偏刀，游标卡尺 10min 10min 60 半精车 掉头，半精车左端面，半精车外圆Φ65，半精车外圆Φ40，半精车各外圆台阶 机加工车间 二 车床CA6140 三爪卡盘， 90度偏刀， 盲孔偏刀，游标卡尺 11min 11min 70 钻 钻中心孔通孔，先钻底孔Φ20，扩Φ23中心孔到规定尺寸。 机加工车间 二 钻床Z525 专用夹具，钻头， 游标卡尺 5min 5min 80 半精车 半精车Φ28内孔。 机加工车间 二 车床CA6140 三爪卡盘，镗刀， 游标卡尺 15min 15min 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴套 零件名称 轴套 共 2 页 第 2 页 材 料 牌 号 HT200 毛 坯 种 类 铸造 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每 台 件 数 1 备 注 工 序 号 工序 名称 工 序 内 容 车间 工段 设 备 工 艺 装 备 工时/min 准终 单件 90 钻孔 钻圆周钻6-Φ4孔，6-Φ7孔 机加工车间 二 钻床Z525 麻花钻，游标卡尺 5min 5min 100 钻孔攻丝 钻4-M5底孔，并进行攻丝 机加工车间 二 钻床Z525 麻花钻，游标卡尺 15min 15min 110 钳工 去毛刺，清洗 金工 三 钳工台 120 终检 终检入库 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴套 零件名称 轴套 共 8 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 30 粗车 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 CA6140 1 夹具编号 夹具名称 切削液 三爪卡盘 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 粗车右端面，粗车外圆Φ41粗车各外圆台阶，注意各外圆留1mm的半精车余量。 三爪卡盘，90度偏刀，盲孔偏刀，游标卡尺 285 19.7 2.5 8 1 2 3 4 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴套 零件名称 轴套 共 8 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 40 粗车 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 CA6140 1 夹具编号 夹具名称 切削液 三爪卡盘 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 掉头，粗车左端面，粗车外圆Φ65，粗车外圆Φ40，粗车各外圆台阶，注意各外圆留1mm的半精车余量 三爪卡盘，90度偏刀，盲孔偏刀，游标卡尺 285 19.7 2.5 8 1 2 3 4 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴套 零件名称 轴套 共 8 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 50 半精车 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 CA6140 1 夹具编号 夹具名称 切削液 三爪卡盘 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 半精车右端面，半精车外圆Φ41半精车各外圆台阶。 三爪卡盘，90度偏刀，盲孔偏刀，游标卡尺 319 36.6 2 5 1 2 3 4 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴套 零件名称 轴套 共 8 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 60 半精车 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 CA6140 1 夹具编号 夹具名称 切削液 三爪卡盘 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 掉头，半精车左端面，半精车外圆Φ65，半精车外圆Φ40，半精车各外圆台阶 三爪卡盘，90度偏刀，盲孔偏刀，游标卡尺 319 36.6 2 5 1 2 3 4 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴套 零件名称 轴套 共 8 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 70 钻 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 Z525 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻中心孔通孔，先钻底孔Φ20，扩Φ23中心孔到规定尺寸。 三爪卡盘，90度偏刀，盲孔偏刀，游标卡尺 560 110.7 1.5 3 1 2 3 4 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴套 零件名称 轴套 共 8 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 80 半精车 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 CA6140 1 夹具编号 夹具名称 切削液 三爪卡盘 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 半精车Φ28内孔。 三爪卡盘，镗刀， 游标卡尺 319 36.6 2 5 1 2 3 4 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴套 零件名称 轴套 共 8 页 第 7 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 90 钻孔 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 Z525 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻圆周钻6-Φ4孔，6-Φ7孔 麻花钻，游标卡尺 560 110.7 1.5 3 1 2 3 4 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 轴套 零件名称 轴套 共 8 页 第 8 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 100 钻孔攻丝 HT200 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸造 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 钻床 Z525 1 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 (分) 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 r/min m/min mm/r mm 机动 辅助 1 钻4-M5底孔，并进行攻丝 麻花钻，游标卡尺 560 110.7 1.5 3 1 2 3 4 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期） 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 目 录 1 零件的分析 2 1.1 零件的作用 2 1.2 零件的工艺分析 2 1.3 零件的工艺要求 2 2 工艺规程设计 3 2.1 确定毛坯的制造形式 3 2.2.加工余量、工序尺寸和工差的确定 4 2.4基面的选择 5 2.5制定工艺路线 5 3 钻6-φ7孔专用夹具设计 7 3.1问题的指出 7 3.2定位基准的选择 8 3.3夹具方案的设计 8 3.4.切削力和夹紧力计算 9 3.5夹紧力的计算 9 3.6定位误差分析 10 3.7零、部件的设计与选用 12 3.8确定夹具体结构尺寸和总体结构 14 参考文献 16 1 1 零件的分析 1.1 零件的作用 题目给的零件是轴套零件，主要作用是起连接作用。零件的实际形状如下图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。 图1-1 轴套 1.2 零件的工艺分析 由零件图分析，其材质为45#钢，45号钢是优质碳素结构用钢,硬度相对不高,切削加工相对容易。因其优良的切削加工性能,在现在装备制造业得到了广泛的应用。45号钢可制造轴套、曲轴、轴、活塞销、工夹具等要求强度较高的零件,为了提高其热机械性能,通常需要对45号钢进行调质处理工艺，锻造时应安排人工调质处理200HBS。 ，以提高其强度与塑性等热机械属性。 1.3 零件的工艺要求 一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。 以左右端面为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：左右端面的加工；其中表面粗糙度要求为， 以外圆为主要加工表面的加工面。这一组加工表面包括：外圆端面的加工；其中表面粗糙度要求为， 以6-ø4，6-ø7孔为主要加工表面的加工孔。 （4）以4-M5为主要加工孔。 上面主要是对零件零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为型材和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。 2 工艺规程设计 2.1 确定毛坯的制造形式 零件的材料为45#钢，考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。 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。 2.2.加工余量、工序尺寸和工差的确定 根据各资料及制定的零件加工工艺路线，采用计算与查表相结合的方法确定各工序加工余量，中间工序公差按经济精度选定，上下偏差按入体原则标注，确定各加工表面的机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸总结如下： 1）右端面φ41（毛坯 17.1 φ45） 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精车 0.1 IT6 φ41 1.6 精车半精车 1 IT10 φ42 3.2 粗车 2 IT12 φ43 6.3 2）左端面φ65（毛坯 12.1 φ70） 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精车 0.1 IT6 φ65 1.6 半精车 1 IT10 φ66 3.2 粗车 2 IT12 φ67 6.3 3）左端面φ40（毛坯 7.5 φ45） 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 精车 0.1 IT6 φ40 1.6 半精车 1 IT10 φ41 3.2 粗车 2 IT12 φ43 6.3 4)加工通孔φ28 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 半精车 0.1 IT6 φ28 1.6 铰 0.1 IT7 φ23 1.6 扩 1 IT9 φ22.8 3.2 钻 2 IT12 φ20 6.3 5)钻左端面6- φ4和6- φ7孔 工序名称 工序余量 工序公差 工序尺寸公差 表面粗糙度 钻 2 IT12 φ4 钻 2 IT12 φ7 2.3表面加工方法的确定 市场经济的前提下，一切都是为能创造出更多的财富和提高劳动率为目的，同样的加工方法的选择一般考虑的是在保证工件加工要求的前提下，译稿工件的加工效率和经济性，而在具体的选择上，一般根据机械加工资料和工人的经验来确定。由于方法的多种多样，工人在选择时一般结合具体的工件和现场的加工条件来确定最佳的加工方案。 根据输出轴零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如表 所示： 加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度 Ra/um 加工方案 φ41右端面 IT6 1.6 粗车-半精车-精车 φ65左端面 IT6 0.8 粗车-半精车-精车 φ40左端面 IT6 1.6 粗车-半精车-精车 φ28加工通孔 IT6 0.8 铰-扩-钻-精车 钻左端面6- φ4和6- φ7孔 自由公差 6.3 钻 钻4-M5底孔并进行攻丝 IT7 3.2 钻孔-车孔-铰孔 2.4基面的选择 基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 粗基准的选择，对像轴套这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准)。 对于精基准而言，主要应该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，这在以后还要专门计算，此处不在重复。 2.5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。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，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，以便使生产成本尽量下降。 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，拟订二个加工工艺路线方案。 工艺路线方案一 10 铸造出毛坯 20 毛坯热处理，时效处理 30 粗车右端面，粗车外圆Φ41粗车各外圆台阶，注意各外圆留1mm的半精车余量。 40 掉头，粗车左端面，粗车外圆Φ65，粗车外圆Φ40，粗车各外圆台阶，注意各外圆留1mm的半精车余量 50 半精车右端面，半精车外圆Φ41半精车各外圆台阶。 60 掉头，半精车左端面，半精车外圆Φ65，半精车外圆Φ40，半精车各外圆台阶 70 钻中心孔通孔，先钻底孔Φ20，扩Φ23中心孔到规定尺寸。 80 半精车Φ28内孔。 90 钻圆周钻6-Φ4孔，6-Φ7孔 100 钻4-M5底孔，并进行攻丝 110 去毛刺，清洗 120 终检入库 工艺路线方案二 10 铸造出毛坯 20 毛坯热处理，时效处理 30 粗车右端面，粗车外圆Φ41粗车各外圆台阶，注意各外圆留1mm的半精车余量。 40 掉头，粗车左端面，粗车外圆Φ65，粗车外圆Φ40，粗车各外圆台阶，注意各外圆留1mm的半精车余量 50 钻中心孔通孔，先钻底孔Φ20，扩Φ23中心孔到规定尺寸。 60 半精车Φ28内孔。 70 半精车右端面，半精车外圆Φ41半精车各外圆台阶。 80 掉头，半精车左端面，半精车外圆Φ65，半精车外圆Φ40，半精车各外圆台阶 90 钻圆周钻6-Φ4孔，6-Φ7孔 100 钻4-M5底孔，并进行攻丝 110 去毛刺，清洗 120 终检入库 因左右两端面均对φ23mm孔有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，减少装次数，提高加工精度。根据先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将端面的精铣和下端面的粗铣放在前面，下端面的精铣放在后面，每一阶段要首先加工上端面后钻孔，左右端面上φ23mm孔放后面加工。初步拟订加工路线方案一。方案一遵循了工艺路线拟订的一般原则，但某些工序还有一些问题还值得进一步讨论。如车上端面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们惯性力较大，平衡困难； 通过以上的两工艺路线的优、缺点分析，最后确定工艺路线方案一为该零件的加工路线。机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。 10 铸造出毛坯 20 毛坯热处理，时效处理 30 粗车右端面，粗车外圆Φ41粗车各外圆台阶，注意各外圆留1mm的半精车余量。 40 掉头，粗车左端面，粗车外圆Φ65，粗车外圆Φ40，粗车各外圆台阶，注意各外圆留1mm的半精车余量 50 半精车右端面，半精车外圆Φ41半精车各外圆台阶。 60 掉头，半精车左端面，半精车外圆Φ65，半精车外圆Φ40，半精车各外圆台阶 70 钻中心孔通孔，先钻底孔Φ20，扩Φ23中心孔到规定尺寸。 80 半精车Φ28内孔。 90 钻圆周钻6-Φ4孔，6-Φ7孔 100 钻4-M5底孔，并进行攻丝 110 去毛刺，清洗 120 终检入库 3 钻6-φ7孔专用夹具设计 3.1问题的指出 由于生产类型为成批，大批生产，要考虑生产效率，降低劳动强度，保证加工质量，故需设计专用夹具。 由于对加工精度要求不是很高，所以在本道工序加工时，主要考虑如何降低降低生产成本和降低劳动强度。 本次设计选择设计是针对、钻6-φ7孔，它将用于Z525钻床。 3.2定位基准的选择 该工序要求中心线与端面（有位置要求，因此可以得出该孔在两个侧面的正中心上，并且还要求其孔为通孔，由于端面经过精铣，精度比较高，因而工序基准为端面A，为了便于加工，选取适当的定位基准，保证其加工要求。夹具设计应首先满足这些要求，在保证较高的生产效率的前提下，还应考虑夹具体制造工艺性和生产经济性。加工过程中夹具的操作应方便，定位夹紧稳定可靠，并且夹具体应具有较好的刚性。 据《夹具手册》知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。圆台外圆及两端面都已加工好，为了使定位误差减小，选择已加工好的端面作为定位精基准，来设计本道工序的夹具，以已加工好的端面作为定位夹具。 3.3夹具方案的设计 如图所示，为了加工通孔，必须使其完全定位。 首先必须明确其加工时应如图所示，这样水平放置，便于钻床加工。那么要使其完全定位，可以采用:一面加固定V型块和滑动V型块定位，这样既简单又方便。如上图所示，一底面限制的自由度有3个，一个固定V型块限制两个自由度，一个滑动V型块限制限制一个自由度，为使定位可靠，加工稳定，我所设计的定位方案，总共限制了工件的全部6个自由度，属于完全定位。 在该定位方案中，一个支撑面顶住，限制了z轴的移动，z轴的旋转，y轴的旋转三个移动自由度。一个固定V型块限制了y轴的移动，x轴的移动，一个滑动V型块限制了z轴的旋转，这样6个自由度全部被限制 根据上面叙述选择方案。 3.4.切削力和夹紧力计算 （1）刀具：刀具用高速钢刀具钻头 机床： Z525机床 切削力公式： 式中 查表得： 其中：, 即： 实际所需夹紧力：由参考文献[5]表得： 有： 安全系数K可按下式计算有： 式中：为各种因素的安全系数，见参考文献[5]表 可得： 所以 3.5夹紧力的计算 选用夹紧螺钉夹紧机 由 其中f为夹紧面上的摩擦系数，取 F=+G G为工件自重 夹紧螺钉： 公称直径d=20mm，材料45钢 性能级数为6.8级 螺钉疲劳极限： 极限应力幅： 许用应力幅： 螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为 [s]=2.5~4 取[s]=4 得 满足要求 经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠， 使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力 3.6定位误差分析 （1）定位元件尺寸及公差确定。 夹具的主要定位元件为一平面和2个V型块间隙配合。 （2） 工件的工序基准为孔心，当工件孔径为最大，定位销的孔径为最小时，孔心在任意方向上的最大变动量等于孔与销配合的最大间隙量。本夹具是用来在卧式镗床上加工，所以工件上孔与夹具上的定位销保持固定接触。此时可求出孔心在接触点与销中心连线方向上的最大变动量为孔径公差多一半。工件的定位基准为孔心。工序尺寸方向与固定接触点和销中心连线方向相同，则其定位误差为： Td=Dmax-Dmin 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： ⑴定位误差 ： 其中： ， ， ， 得： 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。 3.7零、部件的设计与选用 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。 .尺寸表 d D D1 H t 基本尺寸 极限偏差F7 基本尺寸 极限偏差D6 ＞0～1 +0.016 +0.006 3 +0.010 +0.004 6 6 9 -- 0.008 ＞1～1.8 4 +0.016 +0.008 7 ＞1.8～2.6 5 8 ＞2.6～3 6 9 8 12 16 ＞3～3.3 +0.022 +0.010 ＞3.3～4 7 +0.019 +0.010 10 ＞4～5 8 11 ＞5～6 10 13 10 16 20 ＞6～8 +0.028 +0.013 12 +0.023 +0.012 15 ＞8～10 15 18 12 20 25 ＞10～12 +0.034 +0.016 18 22 ＞12～15 22 +0.028 +0.015 26 16 28 36 ＞15～18 26 30 0.012 ＞18～22 +0.041 +0.020 30 34 20 36 45 ＞22～26 35 +0.033 +0.017 39 ＞26～30 42 46 25 45 56 ＞30～35 +0.050 +0.025 48 52 ＞35～42 55 +0.039 +0.020 59 30 56 67 ＞42～48 62 66 ＞48～50 70 74 0.040 钻模板选用固定钻模板，用沉头螺钉锥销定位于夹具体上。 3.8确定夹具体结构尺寸和总体结构 夹具体：夹具的定位、引导、夹紧装置装在夹具体上，使其成为一体，并能正确的安装在机床上。夹具体是将夹具上的各种装置和元件连接成一个整体的最大最复杂的基础件。夹具体的形状和尺寸取决于夹具上各种装置的布置以及夹具与机床的连接，而且在零件的加工过程中，夹具还要承受夹紧力、切削力以及由此产生的冲击和振动，因此夹具体必须具有必要的强度和刚度。切削加工过程中产生的切屑有一部分还会落在夹具体上，切屑积聚过多将影响工件的可靠的定位和夹紧，因此设计夹具体时，必须考虑结构应便于排屑。此外，夹具体结构的工艺性、经济性以及操作和装拆的便捷性等，在设计时也应加以考虑。 夹具体设计的基本要求 （1）应有适当的精度和尺寸稳定性 夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当的位置精度。 为使夹具体的尺寸保持稳定，型材夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。 （2）应有足够的强度和刚度 为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足处可适当增设加强筋。 （3）应有良好的结构工艺性和使用性 夹具体一般外形尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下，应尽量能减轻重量，缩小体积，力求简单。 （4）应便于排除切屑 在机械加工过程中，切屑会不断地积聚在夹具体周围，如不及时排除，切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度，切屑的抛甩可能缠绕定位元件，也会破坏定位精度，甚至发生安全事故。因此，对于加工过程中切屑产生不多的情况，可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离以增大容屑空间：对于加工过程中切削产生较多的情况，一般应在夹具体上设置排屑槽。 （5）在机床上的安装应稳定可靠 夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上的相应表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时，夹具的重心应尽量低，支承面积应足够大，安装基面应有较高的配合精度，保证安装稳定可靠。夹具底部一般应中空，大型夹具还应设置吊环或起重孔。 工件装夹方案确定以后，根据定位元件及夹紧机构所需要的空间范围及机床工作台的尺寸，确定夹具体的结构尺寸，然后绘制夹具总图。详见绘制的夹具装配图。 参考文献 [1] 杨叔子，机械加工工艺师手册[M]，北京：机械工业出版社，2004。 [2] 上海金属切削技术协会，金属切削手册[M]，上海：上海科学技术出版社，2004。 [3] 李洪，机械加工工艺手册[M]，北京：机械工业出版社，1990。 [4] 方昆凡，公差与配合手册[M]，北京：机械工业出版社，1999。 [5] 王光斗，王春福，机床夹具设计手册[M]，上海科学技术出版社，2000。 [6] 东北重型机械学院等，机床夹具设计手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1979。 [7] 吴宗泽，机械设计实用手册[M]，北京：化学工业出版社，2000。 [8] 刘文剑，曹天河，赵维，夹具工程师手册[M]，哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1987。 [9] 上海金属切削技术协会，金属切削手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1984。 [10] 周永强，高等学校毕业设计指导[M]，北京：中国建材工业出版社，2002。 [11] 黄如林，切削加工简明实用手册[M]，北京：化学工业出版社，2004。 [12] 余光国，马俊，张兴发，机床夹具设计[M]，重庆：重庆大学出版社，1995。 [13] 东北重型机械学院，洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学，机床夹具设计手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1980。 [14] 李庆寿，机械制造工艺装备设计适用手册[M]，银州：宁夏人民出版社，1991。 [15] 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