柱塞泵体加工工艺及铣端面夹具设计（全套图纸）

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1、摘 要学士学位论文论文题目The design of machining process and special fixture for piston pump学生姓名佳木斯大学2015年6月 国内图书分类号： 学校代码：国际图书分类号： 密级： 工学学士学位论文柱塞泵体加工工艺及铣端面专用夹具设计学生：导 师：申请学位：专业：所 在 单 位：机械工程学院答 辩 日 期：2015年6月授予学位单位：佳木斯大学Classified Index: U.D.C: Dissertation for the Bachelor Degree in EngineeringThe design of mach

2、ining process and special fixture for piston pump Bachelor：Supervisor：Academic Degree Applied for：Bachelor of EngineeringSpeciality：Affiliation：School of Mechanical EngineeringDate of Defence：June, 2015Degree-Conferring-Institution：Jiamusi University- 20 -Abstract摘 要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差合

3、与测量等多方面的知识。柱塞泵缸体零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。全套图纸，加153893706Ab

4、stractThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing 14

5、0 hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished

6、 materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting s

7、pecifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produ

8、ces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目 录摘 要I第1章 绪论11.1 机械加工工艺概述11.2 机械加工工艺流程11.3 夹具概述21.4 机床夹具的功能31.5 机床

9、夹具的发展趋势31.5.1 机床夹具的现状31.5.2 现代机床夹具的发展方向4第2章 零件的分析62.1 零件的作用62.2 零件的工艺分析6第3章 工艺规程设计73.1 确定毛坯的制造形式73.2 柱塞泵体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施73.2.1 孔和平面的加工顺序73.2.2 加工方案选择73.3 柱塞泵体加工定位基准的选择83.3.1 粗基准的选择83.3.2 精基准的选择93.4 制定工艺路线93.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定103.6 确定切削用量及基本工时11第4章 铣泵体端面的铣床专用夹具164.1 研究原始质料164.2 定位、夹紧方案的选择1

10、64.3 切削力及夹紧力的计算164.4 误差分析与计算184.5 确定夹具体结构尺寸和总体结构19结 论21参考文献22致 谢24佳木斯大学工学学士学位论文第1章 绪论1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和取得良好份的全过程的性质的加工坯料的方法，该方法是基于所述工作者的处理。加工工件或所述过程的一部分是制造过程的一个步骤，加工的方法中，直接改变形状，大小和坯件表面质量等，使其成为一个过程已知加工过程的一部分。例如，该处理流程粗加工的共用部分 - 精加工 - 装配 - 检验 - 包装，是一般方法的过程。加工过程是处理的基础上，改变形状，尺寸，

11、相对于生产的物体的位置和性质，使得它成品或半成品，每一步，每一个过程的详细描述，如上面所述原油处理可以包括空白的制造，研磨等，可被分成轿厢精加工，钳工，铣床，等等，必要的每个步骤进行了详细的数据，如粗糙度，以实现得多，公差来实现。视产品与技术人员，设备条件和工人的质量等的数量，以确定所使用的过程中，和写在过程的文件，这是所述处理的规划的内容。这是一个比较有针对性。每个工厂可能不一样，因为实际的情况是不同的。总体来说，该过程是一个程序，过程是对于每个步骤详细参数，工艺规划是基于一个特定工厂编写过程的实际情况。1.2 机械加工工艺流程机械加工工艺规程是加工过程是提供零件的加工过程和工艺文件操作方法

12、之一，它是具体的生产条件下，更合理的工艺和操作方法，按照规定的处理的批准，以指导生产后所撰写的文件的形式。加工过程一般包括以下情况：在工件的加工工艺路线，每个过程的具体内容和使用的设备和工艺设备，试验项目和试验方法的工件，切削时间配额的数量等。步骤开发流程规范1）生产计划的计算，以确定生产的类型。2）分析零件图和产品装配图，零件加工分析。4）制定工艺路线。5）确定每个步骤中，计算处理的尺寸和公差的津贴。6），以确定所使用的每一个过程的设备和工具，夹具，量具和艾滋病。7）来确定切削的量和固定的工作小时。8）确定的主要过程的技术要求和试验方法。9) 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中，往往要对

13、前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3 夹具概述工件夹具是一个技术和设备，它被广泛应用于机械加工，热处理，装配，焊接和测试过程机械制造工艺。灯具在使用统称为工装夹具金属切削机床。在现代化的生产，工装夹具是不可缺少的技术和设备，这直接影响到精密加工，帮助劳动生产率和产品，如机床夹具设计在产品的设计制造和生产企业在技术制造成本准备一个极其重要的地位。夹具设计是一个重要的技术工作。随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机

14、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形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，极大地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。“工欲善其事，必先利其器。”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产

15、品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。1.4 机床夹具的功能上机当工件夹持夹具，其主要功能是使工件定位并夹紧。1.机床夹具的主要功能机器的主要功能是加载工件夹具，工件定位和夹具。（1）确定在工件的定位占据夹紧过程中的正确位置。定位是通过与工件或夹具元件定位基准表面接触来实现的。可以保证工件的正确的大小和位置的定位精度的要求。（2）之后，以夹紧工件的定位固定，以保持加工过程中的定位操作的相同的位置。因为在加工过程中的工件，通过各种力的作用下，如果工件是固定的，工件会松动。由此，夹紧工件，以提供安全，可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特

16、殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀 调整刀具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的钻套，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（镗模）也具有导向功能。1.5 机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.5.1 机床夹具的现状用于生产统计研究国际协会显示，目前，多品种小批量的生产工作的品种约占85的总种工件的。现代化的生产要求企业生产产品的品种定期升级，以适应市场竞争。然而，通常很

17、多企业仍习惯于使用传统的专用夹具。另一方面，生产企业在多品种，四年左右应该更新专用夹具80左右，但磨损夹具的实际量只有约15。特别是近年来，新技术的应用，数控机床（NC），加工中心（MC），成组技术（GT），柔性制造系统（FMS）等夹具提出了如下新的要求：1）可以快速，方便地装备新产品投入生产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。2）一组能够夹紧工件具有类似特征的。3）适用于高精密机床夹具精密加工。4）适用于所有现代灯具新机的制造技术。5）高效利用液压或气动夹紧装置夹住，进一步提高劳动生产率。6）提高机床夹具的标准化程度。1.5.2 现代机床夹具的发展方向现代夹具主要用于精度，效率，灵活性，标准

18、化四个方面的发展方向。精确随着越来越精密机械产品，必将在精密夹具相应增加。许多类型的精密夹具结构，例如一个多精度索引链轮，其分度精度可达0.1;高精度的三爪卡盘的精密车削，定心精度为5m;精密心轴同心度公差在1m以内进行控制;如果用于电磁无心磨床夹具轴承套圈，圆度公差的工件可达0.20.5微米。效率高效的工件夹具，主要用于降低基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻劳动强度。常见的有效率夹子包括：自动化装置，高速与夹具夹紧动力装置的灯具。例如，在使用电动铣削工件夹持虎钳的，效率可提高约5倍;使用高速车床颚自定心卡盘爪保证（试验）的速度的条件下，2600r/ min的仍牢牢夹紧工件，使切割速度

19、有很大的提高。灵活性柔性和挠性机夹具类似，它指的是机器通过调整夹具，组装，组合等，以适应可变因素的能力。变量是：所述步骤的特征，产量，所述工件的形状和大小。新品种具有柔性夹具的特点是：组合夹具，通用可调夹具，夹具组，装配夹具，数控机床和夹具。在很长的，灵活的灯具灯具将成为发展的主要方向。标准化标准化和通用夹具是两个相互关联的方面。在配制的典型的夹具结构的基础上，第一固定部件和零件是普遍的，建立的类型大小串联或变体，以减少使用类似的功能元件和夹具的类型的部件，驳回一些的功结构差。常用的方法包括夹具。标准化阶段夹具是普遍深入，主要是建立在零件或装配夹具系列的大小，并为固定件审查地图有利条件。目前，

20、中国有一个固定部分和国家标准的组成部分：GB/ T2148T2259-91以及各类通用夹具，组合夹具标准。标准化夹具和有利于商业化生产装置，有助于缩短生产准备周期，降低生产总成本。第2章 零件的分析2.1 零件的作用柱塞泵缸体是整体装置的重要零件，它支撑中心部分，承受着部分静载荷，因为柱塞泵缸体与整个机体连接，并且中心部分与该零件是螺纹连接，因而该零件的螺纹承受着一定载荷，以及一定的冲击力，所以该零件承受着静、动载荷。2.2 零件的工艺分析柱塞泵缸体有2个加工面他们有位置度要求。这三个加工面的分别为：1，以外圆为基准的加工面，这组加工左右端面。2、7-8孔的钻床专用夹具3：7-190.08孔

21、第3章 工艺规程设计3.1 确定毛坯的制造形式零件机械加工的工序数量、材料消耗和劳动量等在很大程度上与毛坯的选择有关，因此，正确选择毛坯具有重要的技术和经济意义零件的材料为GCR15，根据生产纲领以及零件在工作过程中所受的载荷情况，选用圆钢。3.2 柱塞泵体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该柱塞泵体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于柱塞泵体来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。3.2.1

22、孔和平面的加工顺序柱塞泵体类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工柱塞泵体上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。柱塞泵体的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。柱塞泵体零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。3.2.2 加工方案选择柱塞泵体孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑

23、以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。根据柱塞泵体零件图所示的柱塞泵体的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。（1）用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔，需要将柱塞泵体孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。在大批量生产中，柱塞

24、泵体孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。3.3 柱塞泵体加工定位基准的选择3.3.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入柱塞泵体的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足

25、上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以柱塞泵体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。3.3.2 精基准的选择从保证柱塞泵体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证柱塞泵体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从柱塞泵体零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平

26、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。至于前后端面，虽然它是柱塞泵体的装配基准，但因为它与柱塞泵体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得到提高。否则，加工工艺过程中会问题百出。粗基准的选择：对柱塞泵缸体这样的零件来说，选择好粗基准是至关重要。以零件的上端面加工平面作为粗基准。选取已加工的内圆为精基准

27、。3.4 制定工艺路线制订工艺路线的出发点，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。通过仔细考虑零件的技术要求后，制定以下两种工艺方案：方案一工序：毛坯时效处理；工序：车右端面；工序：掉头车左端面；工序：车外圆及台阶工序：车内圆及台阶工序：加工柱塞泵体圆周上七个均布柱塞孔工序：检验工序VIII：入库方案二工序：毛坯时效处理；工序：车右端面；工序：掉头车左端面；工序：车外圆及台阶工序：车内圆及台阶工序：加工柱塞泵体圆周上七个均布柱塞孔工序：检验工序VIII：入库工艺方案一和方案二的区别在于方案一加工的时间在一个定位的情况下，把可以加工的孔全部加工完然后攻丝，这样可以

28、保证加工的质量和精度，同时也能提高生产效率，适合于大批量生产，因此我们综合考虑选择方案一具体的方案如下：工序：毛坯时效处理；工序：车右端面；工序：掉头车左端面；工序：车外圆及台阶工序：车内圆及台阶工序：加工柱塞泵体圆周上七个均布柱塞孔工序：检验工序VIII：入库3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定柱塞泵缸体零件材料为GCR15，生产类型为大批量生产，采棒料毛坯。1、 不加工表面毛坯尺寸不加工表面毛坯按照零件图给定尺寸为自由度公差，由铸造可直接获得。2、 柱塞泵缸体的底面由于柱塞泵缸体底面要与其他接触面接触，所以要进行车，其加工余量为3mm。3、柱塞泵缸体的孔直径、孔毛坯为实心。孔的精

29、度要求介于IT7IT8之间，参照参数文献，确定工艺尺寸余量为钻孔表面粗糙度均为1.61、 孔端面采用铣一次走刀完表面加工，表面粗糙度为3.6，根据参考文献，其余量为Z=3mm3.6 确定切削用量及基本工时工序：锻造毛坯时效处理工序II：车外圆和端面 选硬质合金车刀工步一：车外圆端面1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.27mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=254min

30、4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=479r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=480r/min,Vfc=480mm/s,则实际切削速度V c=3.1480480/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=480/(30010)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm，nc=480r/min,Vfc=480mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(1

31、2+15)/480=0.052min。工步二：车48外圆 选择硬质合金车刀1） 车削深度，因为尺圆弧面没有精度要求，故可以选择ap=1.0mm，一次走刀即可完成所需长度。2）机床功率为7.5kw。查切削手册f=0.140.27mm/z。选较小量f=0.14 mm/z。3） 查后刀面最大磨损及寿命 查切削手册表3.7，后刀面最大磨损为1.01.5mm。查切削手册表3.8，寿命T=254min4） 计算切削速度 按切削手册，查得 Vc98mm/s，n=479r/min,Vf=490mm/s据CA6140卧式车床车床参数，选择nc=480r/min,Vfc=480mm/s,则实际切削速度V c=3.

32、1480480/1000=119.3m/min,实际进给量为f zc=V fc/ncz=480/(30010)=0.16mm/z。5)校验机床功率 查切削手册Pcc=1.1kw,而机床所能提供功率为PcmPcc。故校验合格。最终确定 ap=1.0mm，nc=480r/min,Vfc=480mm/s，V c=119.3m/min，f z=0.16mm/z。6）计算基本工时tmL/ Vf=(12+25)/480=0.054min。工序40 钻中心孔表3-5高速钢麻花钻的类型和用途标准号类型直径范围（mm）用途GB1436-134直柄麻花钻2.020.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1437

33、-134直柄长麻花钻1.031.5在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1438-134锥柄麻花钻3.0100.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB14311-134锥柄长麻花钻5.050.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔选用Z525摇臂钻床，查机械加工工艺手册 孟少农 主编，查机表2.4-37钻头的磨钝标准及耐用度可得，耐用度为HT15000，表10.2-5标准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻，则螺旋角=30，锋交2=118，后角a=10,横刃斜角=50，L=1117mm,l=116mm。表3-6 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自GB6117-134） mm直径范围直柄

34、麻花钻ll111.13411.20151101表3-7 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据GB6117-134） （）d (mm)2f8.618.00301181240110表3-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度（1）后刀面最大磨损限度mm刀具材料加工材料钻头直径d0（mm）20高速钢铸铁0.50.8（2）单刃加工刀具耐用度T min刀具类型加工材料刀具材料刀具直径d0（mm）1120钻头（钻孔及扩孔）铸铁、铜合金及合金高速钢110钻头后刀面最大磨损限度为0.50.8mm刀具耐用度T = 110 min.确定进给量查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第二卷表10.4高速钢钻头钻孔的

35、进给量为f=0.250.65,根据表4.11中可知，进给量取f=0.110。.确定切削速度 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表10.4-17高速钢钻头在球墨铸铁（1110HBS）上钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得，V=12，参考机械加工工艺手册 孟少农 主编，表10.4-10钻扩铰孔条件改变时切削速度修正系数K=1.0，R=0.134。 V=12=10.32 （3-17）则 = =111 （3-18） 查表4.2-12可知， 取 n = 150则实际切削速度 = = =11.8.确定切削时间查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表10.4-43，钻孔时加工机动时间计算公式： T= （3-111

36、）其中 l= l=5 l=23则： t= =11.11确定钻孔的切削用量工序50钻柱塞泵体圆周上七个均布柱塞孔钻孔选用CA6140车床上机床，刀具选用GB1436-134直柄短麻花钻，机械加工工艺手册第2卷。 取确定切削速度，根据机械加工工艺手册第2卷表10.4-11切削速度计算公式为 （3-20）查得参数为，刀具耐用度T=35则 =1.6所以 =72选取 所以实际切削速度为=2.64确定切削时间（一个孔） =第4章 铣泵体端面的铣床专用夹具4.1 研究原始质料利用本夹具主要用来铣泵体端面，加工时除了要满足粗糙度要求外，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

37、成本和降低劳动强度。4.2 定位、夹紧方案的选择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

38、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。首先必须明确其加工时应如图所示，这样放置，便于加工。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。4.3 切削力及夹紧力的计算刀具：铣刀 D=50 面铣刀。则轴向力：见工艺师手册表28.4F=Cdfk3.1 式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=

39、0.35 k=(F=420转矩T=Cdfk式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8T=0.206功率 P=在计算切削力时,必须考虑安全系数,安全系数 K=KKKK式中 K基本安全系数，1.5; K加工性质系数，1.1;K刀具钝化系数, 1.1;K断续切削系数, 1.1则 F=KF=1.5钻削时 T=17.34 N切向方向所受力: F=取F=4416F F所以,时工件不会转动,故本夹具可安全工作。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

40、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： 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：即： 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。4.4 误差分析与计算该夹具以一个平面和和2个V型块定位，要求保证孔轴线间的尺寸公差。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。（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

41、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： 制造误差ZZ （1）中心线对定位件中心线位置精度. 取.（2）内外圆同轴度误差（查表P297）故，.则. 夹紧误差 ： 其中接触变形位移值： 查5表1215有。 磨损造成的加工误差：

42、通常不超过 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。4.5 确定夹具体结构尺寸和总体结构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

43、，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，铸造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。

44、（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

45、设置吊环或起重孔。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。结 论通过近一个月的毕业设计，使我们充分的掌握了一般的设计方法和步骤，不仅是对所学知识的一个巩固，也从中得到新的启发和感受，同时也提高了自己运用理论知识解决实际问题的能力，而且比较系统的理解了液压设计的整个过程。在整个设计过程中，我本着实事求是的原则，抱着科学、严谨的态度，主要按照课本的步骤，到图书馆查阅资料，在网上搜索一些相关的资料和相关产品信息。这一次设计是大学四年来最系统、最完整的一次设计，也是最难的一次。在设计的时候不停的计算、比较、修改，再比较、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期间也遇到不少的困难和

46、挫折，幸好有老师的指导和帮助，才能够在设计中少走了一些弯路，顺利的完成了设计。本设计研究过程中仍然存在不足之处，有的问题还待于进一步深入，具体如下：（1）缺乏实际工厂经验，对一些参数和元件的选用可能不是非常合理，有一定的浪费。（2）与夹具相关的刀具和量具的了解还不太清楚。（3）系统的设计不太完善，在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨损度在实际中尚不明确。佳木斯大学工学学士学位论文参考文献 1 刘德荣，组合夹具结构简图的初步探讨，组合夹具，1982. (1)2 孙已德，机床夹具图册M，北京：机械工业出版社，1984：20-23。3 贵

47、州工学院机械制造工艺教研室，机床夹具结构图册M，贵阳：贵州任命出版社，1983：42-50。4 刘友才，机床夹具设计 ，北京：机械工业出版社，1992 。5 孟少龙，机械加工工艺手册第1卷M，北京：机械工业出版社，1991。6 金属机械加工工艺人员手册修订组，金属机械加工工艺人员手册M，上海：上海科学技术出版社，1979。7 李洪，机械加工工艺师手册M，北京：机械工业出版社，1990。8 马贤智，机械加工余量与公差手册M，北京：中国标准出版社，1994。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，

48、2002。11 薛源顺,机床夹具设计(第二版) M,机械工业出版社,2003.112 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 廖念钊，莫雨松，李硕根，互换性与技术测量M，中国计量出版社，2000：9-19。16 哈尔滨工业大学,哈尔滨市教育局,专用机床夹具设计与制造,黑农江人民出版社,1979.12 17 乐兑谦，金属切削刀具，机械工业出版社，2005：4-17。1

49、8 Machine Tools N.chernor 1984.19 Machine Tool Metalworking John L.Feirer 1973.20 Handbook of Machine Tools Manfred weck 1984 .21 Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971- 23 -致 谢在本文完成之际，首先向我最尊敬的导师老师致以最诚挚的敬意和最衷心的感谢。几个月以来，他不遗余力地对我的设计进行了指导。在我毕业设计这段时间，无论在学习还是在生活上，恩师都给予了我无

50、微不至的关怀。他以其渊博的知识，宽厚的胸怀、无私的敬业精神以及严谨的治学态度和开拓进取的精神激励着我，并言传身教，身体力行地不断培养我独立思考，深入探索，解决实际问题的能力，使我受益匪浅。老师给与了该设计关键性的技术指导，并指明了研究的方向，虽然平日里工作繁多，但在我做毕业设计的过程中，特别在说明书的撰写和修改上给予了我悉心的指导，特此向老师表示衷心的感谢和敬意!毕业设计虽已完成了，但由于知识水平的局限，实际经验缺乏，设计还存在许多不足，有很多地方需要改进。对于这些不足，我将在以后的工作中利用尽自已所能的去补充和完善，让自己成为对社会作更多的贡献，成为有用之才。此外还要感谢那些给予过我关心、帮助的老师和同学，正是有了大家的关怀、鼓力和我自己的努力，此设计才得以顺利完成。40