CA6140车床后托架零件的加工工艺及工装毕业设计.doc

毕 业 设 计

题 目 CA6140车床后托架零件的加工工艺及工装

英文题目 After the CA6140 lathe process and tooling bracket

学生姓名： 申请学位门类：
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二 0 一 六 年 六 月

摘 要

本次毕业设计是CA6140车床后托架加工工艺及工装夹具设计。本次设计首先需要通过对CA6140车床后托架零件图进行分析，了解工件基本的结构形式，确定工件具体的技术要求，然后对工件各个组成表面选择较好的加工方法，制定出较为合理的工艺规程。
同时，夹具设计在机械加工工艺设计过程中的起到非常重要的作用，在整个机械加工工艺过程中，夹具除了起到夹紧和固定作用外，还保证了加工工件的加工精度、提高了加工效率。因此，夹具设计在整个设计过程中是必不可少的。
在工艺设计的过程当中，要根据实际的生产要求，进行研究，分析，制定出合理的设计方案，在进行具体工艺规程的方案设计。

关键词：后托架； 夹具； 定位方案； 夹紧力； 夹具。

ABSTRACT

This graduation design is the bracket after the CA6140 lathe processing technology and fixture design. Bracket after the design need to first through to the CA6140 lathe parts diagram analysis, understand the basic structure of workpiece, determine the specific technical requirements of workpiece, and then the component surface of workpiece choose better processing method, the reasonable process procedures.
At the same time, the fixture design in mechanical processing technology play a very important role in the process of design, in the process of the whole machining process, fixture in addition to the clamping and fixed effect, also ensure the machining accuracy of workpiece, improves the processing efficiency. Therefore, the fixture design throughout the design process is indispensable.
In the process of technological design, according to the actual production requirement, to conduct research, analysis, to develop a reasonable design scheme, in the concrete procedure of program design.
 Keywords: after bracket； process,； fixture,； positioning,； clamping force,； clamping apparatus.

目 录

绪论................................................................1
1零件分析..........................................................2
1.1确定生产类型..................................................2
1.2零件的作用....................................................2
1.3零件的工艺分析................................................2
2工序设计..........................................................3
2.1确定毛胚的制造形式............................................4
2.2选择基准......................................................4
2.3制定工艺路线..................................................4
2.4确定加工余量及毛胚尺寸........................................7
2.5确定切削用量及基本工时........................................8
3钻三杠孔夹具设计.................................................24
3.1原始材料分析.................................................24
3.2选择定位基准.................................................24
3.3选择定位元件.................................................25
3.4选择导向元件.................................................25
3.5计算切削力及夹紧力...........................................26
3.6定位误差分析及计算...........................................27
3.7夹具设计及操作的简要说明.....................................27
小结...............................................................29
致谢...............................................................30
参考文献...........................................................31

东华理工大学毕业设计 绪论
绪 论

这次毕业设计不仅是对我们在整个大学四年学习成果的一次综合考察，同时也是对自己的一种了解，了解自己在这大学四年当中都学到了什么东西，掌握了多少专业知识多少，能不能将所学到的知识熟练的运用到实际的生产工作当中。所以，我们要努力地做好这次的毕业设计给自己的大学四年画上一个完美的句号。
机械加工工艺的设计是工件加工的的重要部分，它决定所生产的工件的机械性能的好坏。根据工件机械的性能要求的不同进行合理的工艺设计。在实际的生产过程中还需要借助专用夹具来对零件进行加工，机床夹具不仅可以保证零件的加工精度、提高生产效率还能减少劳动强度降低生产成本等。
当下，我国的装备制造业虽然取得了一点成果，也有了一定的基础，但是实力较其它发展中国家来说。毕竟技术基础薄弱，对于如今飞速发展的制造业还是有点跟不上时代的步伐。因此我们要努力学习，勇于创新，克服设计制造中遇到的问题，利用我们在学校学到的知识，要把我国从一个制造业大国建设成为一个世界制造强国，在世界制造业占有一席之地。

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东华理工大学毕业设计 1零件分析
1零件分析
后托架零件图如下：

1.1确定生产类型：
分析CA6140车床上的后托架的零件图,可知该产品是属于轻型机械,根据生产类型与生产纲领及其他技术要求之间的关系,可知该零件的生产类型为中批生产。
1.2零件的作用：
CA6140车床后托架的工作位置是在车床床身的尾部。当处理超出床长度细杆部分,支持工件机配件、加强固定工件和机床部件刚度的影响,为了提高车床加工的准确性。后托架零件的三杠孔，分别用来安装光杠、丝杠和操纵杠。对于零件上的毛线孔，主要是起到了导通油路的作用；对于旁路的螺纹孔，是用来连接油盖的；对于正面的四个孔，是为了更好的将后托架零件固定在车床的尾部。后托架零件的主要工作面为底面和侧面的三孔，这两个工作面也是我们这次设计加工过程中需要重点加工工对象。
1.3零件的工艺分析：
CA6140车床后托架两组表面的位置精度要求分别如下：
1、以孔为中心的加工表面：这一组加工表面包括：，及的孔,两个的沉头孔，两个的装配铰孔，的深孔，螺纹，两销孔。其中，主要加工表面为，及的三个孔。
2、以的底面为中心的加工表面：这一组加工表面包括的底面和锪平面。其中两组加工表面之间具有一定的位置精度的要求，主要是：
(1)孔的轴线与底面的平行度为；
(2)孔的轴线与底面的平行度为；
(3)孔的轴线与底面的平行度为；
(4)下底面的平面度误差为；
(5)毛线孔的中心线与底面尺寸误差为；
可知，在保证位置精度要求的情况下，可以先加工以上两组平面其中一组，再通过专用夹具对另外一组平面进行加工即可。

东华理工大学毕业设计 2工序设计
2工序设计
毛胚图如下：

2.1确定毛坯制造形式：
后托架作为CA6140车床的后托起结构部分，材料为HT200，由于机床在运行过程中经常需要使主轴进行正转与反转的运动，同时，转向开关、丝杠以及光杠也会进行正转与反转的连续或瞬时运动。并且，该零件的轮廓尺寸不大，所以可以采用砂型铸造的方式，这也可以满足提高生产率和加工精度的要求，较为合理。
2.2选择基准：
选择合理的基准在工艺设计过程中非常重要，基准选择的合理，可以保证产品的质量，提高生产效率。反之，加工工艺过程中会问题不断，甚至还会造成生产出来的零件大批量不合格或者直接报废，使的生产无法正常的运行。
1、选择粗基准：对于大部分的孔类零件，通常会选择以孔来作为粗基准，但对本次设计的零件来说，孔是铸造孔，不适合作精基准。因此，我们可以选择以顶面加一个可调支撑作为粗基准，以此基准把的底面先加工出来，由于顶面只限制了X、Y、Z的转动和Z的移动4个自由度，因此可以选择左端面来作为第二基准面，这样此二面就可以限制6个自由度，达到完全定位。
2、精基准的选择：主要考虑基准重合的问题。当设计的基准与工序的基准不重合时，应尽量对尺寸进行计算。
2.3制订工艺路线：
工艺路线的制定是为了使工件能够达到所要求的形状、尺寸精度以及位置精度等技术要求。本次设计的零件在生产的时候应该要考虑用万能性机床并配合专用夹具，尽量使加工工序集中，提高产品的生产效率，同时也要考虑到保证产品的质量。此外，还应该考虑到经济方面，在实际的生产过程当中，还需要考虑加工的设备，尽量降低成本，节约资源，使效益最大化。
1、 方案一：
工序10：粗铣底面，并保证底面尺寸为；
定位基准：侧面和外圆；
工序20：精铣底面，并保证底面尺寸为；
定位基准：侧面和外圆；
工序30：钻两个的孔；钻两个销孔；锪一个沉头孔，深；锪两个沉头孔，深；
定位基准：底面和侧面；
工序40：钻孔；钻孔；钻孔；锪平孔端面，尺寸深；
定位基准：底面和侧面；
工序50：扩孔；扩孔；扩孔；
定位基准：底面和侧面；
工序60：半精镗孔；；；
定位基准：底面和侧面；
工序70：精镗孔；；；
定位基准：底面和侧面；
工序80：钻螺纹孔；钻深孔；
定位基准：底面和孔；
工序900：攻螺纹孔；
底面和孔
工序100：拉油槽，去毛刺；
定位基准：底面和孔；
工序110：按照图纸的要求进行检验；
2、方案二：
工序10：钻孔；钻孔；钻孔；锪平孔端面，尺寸深；
定位基准：侧面和外圆；
工序20：扩孔；扩孔；扩孔；
定位基准：侧面和外圆；
工序30：粗铣底面，保证底面尺寸；
定位基准：侧面和两孔；
工序40：粗铣底面，保证底面尺寸；
定位基准：侧面和两孔；
工序50：钻两个的孔；钻两个销孔；锪一个沉头孔，深；锪两个沉头孔，深；
定位基准：底面和侧面；
工序60：半精镗；；；
定位基准：底面和侧面；
工序70：精镗孔；；；
定位基准：底面和侧面；
工序80：钻螺纹孔；钻深孔；
定位基准：底面和孔；
工序90：攻螺纹孔；
定位基准：底面和孔；
工序100：拉油槽，去毛刺；
定位基准：底面和孔；
工序110：按照图纸的要求进行检验；
3、 工艺方案的比较分析：
比较方案一和方案二，各自特点为：方案一是先对以底面为中心的表面进行加工，再以此表面为基准来对三个孔以及其他的孔进行加工；而方案二是先对三个孔进行加工，再以孔作为定位基准来对底面进行加工。
根据对方案一和方案二的比较分析以及后托架零件的作用，考虑到孔, , 之间的轴线平行度要求都比较高。因此，在选用底面作为基准的时候，需要加工的孔的精度越高越好。这样看来，方案二的工序就不太合适，我们采用方案一的大致顺序。方案一的加工顺序是选择先粗、精加工好一组表面，然后再以此表面为基准来加工另外一组平面。根据工艺原则的具体要求，对方案一进行改进，改进的工艺过程具体如下：
工序10：粗铣底面，保证尺寸；
定位基准：侧面和外圆；
工序20：精铣底面，保证尺寸；
定位基准：侧面和外圆；
工序30：钻两个的孔；钻两个销孔；锪一个沉头孔，深；锪两个沉头孔，深；
定位基准：底面和底面；
工序40：钻孔；钻孔；钻孔；锪平孔端面，尺寸，深；
定位基准：底面和底面；
工序50：扩孔；扩孔；扩孔；
定位基准：底面和底面；
工序60：钻螺纹孔；钻深孔；
定位基准：底面和底面；
工序70：攻螺纹孔；
定位基准：底面和底面；
工序80：半精镗； ； ；
定位基准：底面和底面；
工序90：加工油槽；
定位基准：底面和底面；
工序100：精镗孔； ； ；
定位基准：底面和侧面；
工序110：去毛刺，清洗；
工序120：按照图纸要求进行检验；
2.4确定加工余量及毛胚尺寸：
CA6140车床后托架选用的的材料为HT200，该材料的硬度为，毛坯余量为3.05kg,生产类型属于中批量生产,采用了铸造毛坯的方案。
根据以上的一些资料的分析以及所选择的加工工艺路线，可以确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸以及毛坯尺寸，如下：
1、底面
考虑到其底面额度粗糙度比较高，所以需粗、精铣底面，其加工余量。
2、其余各铸造孔的加工余量为：
零件尺寸 单边 毛坯

3、考虑到其余各孔的直径比较小，只能是实心孔,所以其毛坯不能铸造出孔,参考资料《机械加工工艺手册》后确定：
孔————钻孔到；扩孔到；半精镗到；精镗到；
孔————钻孔到；扩孔到：半精镗到；精镗到；
孔—————扩孔到；半精镗到；精镗到；
2.5确定切削用量及基本工时 ：
工序10：粗铣底面：
如图：

1、 加工条件
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：粗铣底面，保证尺寸和台阶高；
选用机床：X6132型铣床；
刀具：高速钢圆柱形铣刀，参考资料《金属切削手册》，取铣刀直径，查得铣刀齿数；
2、 确定铣削的深度：
参考资料《金属切削手册》，确定粗加工的铣削深度；
3.确定每齿的进给量：
参考资料《机械加工工艺手册》，取粗铣时的每齿进给量；
4、确定主轴的转速：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取粗铣时的主轴转速为，
5、计算铣削速度：
由于我们之前已经确定了铣刀直径和主轴转速（粗铣刀时为）。所以，相应的铣削速度分别为：
粗铣时：
6、 校核机床的功率：
由手册查得功率；
取，，，， 而，参考资料《机械加工工艺手册》查得，故，所以：，可知，其所耗功率远小于机床功率，故方案可行。
7、基本工时的计算：
参考资料《机械加工工艺手册》，可以确定切入和切出的行程长度为，而工件的长度为，可计算出铣刀的工作行程为。所以，基本工时为：
（粗铣时）；
工序20：精铣底面：
如图：

1加工条件
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：精铣底面，保证底面尺寸、台阶高；
选用机床：X5032立式铣床；
刀具：高速钢端面铣刀，参考资料《金属切削手册》，取铣刀直径，参考资料《金属切削手册》，查得铣刀齿数；
2确定铣削的深度：
参考资料《金属切削手册》，确定精加工的铣削深度；
3.确定每齿的进给量：
参考资料《机械加工工艺手册》，取精铣时的每转进给量；
4、确定主轴的转速：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取精铣时的主轴转速为；
5、计算铣削速度：
由于之前已确定铣刀直径和主轴转速，所以，相应的铣削速度分别为：
精铣时：
7、 校核机床的功率：
由手册查得功率；
取，，，， 而，参考资料《机械加工工艺手册》，查得，故，所以：起所耗功率远小于机床功率，故方案可行。
7、基本工时的计算：
参考资料《机械加工工艺手册》，确定切入和切出的行程长度，而工件的长度为，故铣刀的工作行程为。所以，基本工时为：
（精铣时）；
工序30：钻两个的孔；锪一个的沉头孔，深；钻两个销孔；锪两个沉头孔，深；
如图：

工步1：钻两个孔
1、加工条件
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：钻锥度孔；
选用机床：Z5125A型钻床；
刀具：钻头直径；
2、确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、 计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

工步2：钻两个孔
1、加工条件
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：钻锥度孔；
机床：Z5125A型钻床；
刀具：高速钢麻花钻，钻头直径；
2、确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、 计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

工步3：锪一个的沉头孔，深
1、 加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：锪孔 ；
机床：Z5125A型钻床；
刀具：高速钢麻花钻，钻头直径；
2、 确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、 确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、 计算转速：
，按机床实际转速取；
5、 计算基本时间：

工步4：锪两个沉头孔，深
6、 加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：锪孔 ；
机床：Z5125A型钻床；
刀具：高速钢麻花钻，钻头直径；
7、 确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
8、 确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
9、 计算转速：
，按机床实际转速取；
10、 计算基本时间：

工序40：钻孔到，；锪平端面，尺寸，深；
如图：

工步1：钻孔到
1、加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：钻孔；
选用机床：Z575型钻床；
刀具：高速钢麻花钻，钻头直径；
2、 确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、 确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、 计算转速：
，按机床实际转速取
5、 计算基本时间：

工步2：钻孔到；
1、 加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：钻孔；
机床：Z575型钻床；
刀具：高速钢麻花钻，钻头直径；
2、 确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

工步3：锪平端面，尺寸；
1、 加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：锪平端面；
机床：Z575型钻床；
刀具：高速钢90度锪钻，锪钻直径；
2、 确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

工序50：扩孔到；；；
如图：

工步1：扩孔到
1、加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：扩孔；
机床：Z575型钻床；
刀具：高速钢扩孔钻，扩孔钻直径；
2、确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；3、确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、 计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

工步2：扩孔到；
1、加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：扩孔；
机床：Z575型钻床；
刀具：高速钢扩孔钻，扩孔钻直径；
2、确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

工步3：扩孔到
1、加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：扩孔；
机床：Z575型钻床；
刀具：高速钢扩孔钻，扩孔钻直径；
2、确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、 确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速；
4、计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

工序60：钻螺纹孔；钻深孔；
如图：

工步1：钻螺纹孔
1、加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：钻孔；
机床：Z5125A型钻床；
刀具：选用高速钢麻花钻，钻头直径；
2、确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速；
4、 计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

工步2：钻深孔；
1、加工条件：
工件材料：HT200，σ，铸造；
加工需求：钻孔；
机床：Z5125A型钻床；
刀具：高速钢麻花钻，钻头直径；
2、确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

工序70：攻螺纹孔；
如图：

1、加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：攻螺纹孔；
机床：Z5125A型钻床；
刀具：高速钢麻花钻，钻头直径；
2、确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

工序80：半精镗到； ；；
如图：

工步1：半精镗到；
1、加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：半精镗到；
机床：T68镗床；
刀具：硬质合金镗刀；
2、确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

工步2：半精镗到；
1、加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：半精镗到；
机床：T68镗床；
刀具：硬质合金镗刀；
2、确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；3、确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

工步3：半精镗到；
1、加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：半精镗到；
机床：T68镗床；
刀具：硬质合金镗刀；
2、确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

工序90：加工油槽
如图:

拉油槽，此处加工在CA6140车床上使用YG6切槽刀加工油槽，=1.5mm。《查阅机械制造工艺学课程设计指导书》表5-42，可得纵向进给f=0.2mm/r。查表5-43可得，车削速度，其中=54.8，=0.40，m=0.20,T=60min。所以切削速度V=30.67mm/min。由公式=3253.7r/min。选用n=1400r/min。所以实际切削速度为V=13.2mm/min。查阅《金属加工工艺人员手册》表15-1可知，机动时间,其中L为切刀行程长度，f为主轴每转切刀进给量,i为进给次数,n为主轴转速。L=46mm,f=0.2mm/r,i=3。所以机动时间t=0.493min。则辅助时间=0.089min。
工序100：精镗到；；；
如图：

工步1：精镗到；
1、加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：精镗到；
机床：T68镗床；
刀具：硬质合金镗刀；
2、确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

工步2：精镗到；
1、加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：精镗到；
机床：T68镗床；
刀具：硬质合金镗刀；
2、确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

工步3：精镗到；
1、加工条件：
工件材料：HT200，，铸造；
加工需求：精镗到；
机床：T68镗床；
刀具：硬质合金镗刀；
2、确定切削进给量：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取进给量；
3、确定切削速度：
参考资料《实用金属切削加工工艺手册》，取切削速度；
4、计算转速：
，按机床实际转速取；
5、计算基本时间：

东华理工大学毕业设计 3钻三杠孔夹具设计
3钻三杠孔夹具设计：
夹具设计是工装设计中的一个重要的部分，在整个零件加工过程当中，夹具不仅仅是用来夹紧、固定被加工零件，夹具的设计还要求保证加工零件的位置精度、提高加工效率等。各种专用夹具的设计是否合理，将直接影响到被加工零件的精度要求，生产制造。因所以，机床夹具的设计在整个机械加工工艺过程中非常的重要。
钻三杠孔夹具图如图：

3.1原始质料分析：
本夹具主要是用于摇臂钻床上加工后托架的三杠孔，分别为的孔、的孔以及的孔。工件是以底面、侧面和盖板平面来作为定位基准，然后在支撑钉和止推板上实现完全定位。加工时应满足粗糙度的要求以及孔轴线对底平面的平行度公差的要求。同时，要找准定位基准，保证技术要求。并且要考虑如何提高生产效率和降低劳动强度等问题。
3.2选择定位基准：
由零件图可知：孔、、的轴线与底平面有平行度公差的要求，所以在对孔进行加工之前，需要粗铣加工底平面。然后在以底平面为定位精基准今夕下一步的加工，这样就可以满足平行度公差的要求。
由于三孔、、之间的轴线有位置公差要求，因此选择左端面为定位基准来设计钻模可以满足孔轴线间的位置公差要求。
3.3选择定位元件：
工件在夹具中进行定位时，根据工件的结构特点和工序的加工要求来选择的定位基准有各种形式，根据其形状的不同，选择不同的定位元件。由于钻三杆孔夹具设计选择的是平面。参考资料《机械制造技术基础课程设计》，底面的定位元件可以选用两个球头支承钉和一个辅助支承，两个侧面分别用四个平头支承钉和一个止推板来对工件进行定位夹紧。
3.4选择导向元件：
钻床夹具的刀具导向元件为钻套。在钻模中，钻套作为刀具导向元件。钻套是用来确定刀具相对定位元件的位置，并对钻头等孔加工刀具在加工的过程中进行引导，以防止刀具在加工过程中发生偏斜。根据钻套的结构和使用情况，可分为固定式、可换式、快换式和特殊钻套。因为本夹具是钻三杆孔夹具，工序要求对被加工的工件进行钻、扩、铰等三个工步的加工，最后要求达到工序简图上所规定的加工要求，因此快换钻套适合作为本次设计的刀具导向元件。该钻套已标准化，参考资料《机械制造技术基础课程设计》，对三杆孔的快换钻套进行选择 ：孔可选择，;孔可选择, ;孔可选择，。
这里以孔的钻套为例，对钻套的排屑间隙也做一下简单的分析。
由于本零件材料为灰铸铁，加工灰铸铁时排屑间隙， 所以
如图：

3.5计算切削力及夹紧力：
参考资料《机械加工工艺师手册》可得：
切削力公式： 式（2.11）
式中
参考资料《机械加工工艺师手册》得：
即由式2.11得：
切削扭矩公式: 式(2.12)
即：
根据对工件切削力和夹紧力的受力分析，在加工过程中对工件夹紧最不利的瞬间状态时，根据静力平衡原理计算出理论的夹紧力。最后再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值，这样就保证了工件夹紧可靠。
参考资料《机械加工工艺师手册》得：
式（2.13）
取，， 即：
螺旋夹紧时的夹紧力计算公式：

式中参数参考资料《机械加工工艺师手册》可查得：

其中：
螺旋夹紧力：
受力图如图：
通过上面的分析可知，实际所需要的夹紧力大于理论所需要的夹紧力。因此该夹紧机构工作是可靠的。
3.6定位误差分析与计算：
定位误差是由基准不重合误差和定位副制造部准确误差两部分组成，定位误差的大小是两项误差在工序尺寸方向上的代数和。
即：
为了满足工序的加工要求，必须保证工序中的实际误差总和等于或小于该工序中所规定的工序公差， 加工三杠孔时，工件是以底平面为定位基准，这样定位基准与工序基准就重合了，所以，因此定位误差小于加工误差。所以该定位方案是符合加工要求的。
3.7夹具设计及其操作的简要说明：
本夹具是用于在摇臂钻床上加工后托架的三杠孔的。工件以底平面、侧面和盖板平面为定位基准，在支承钉和止推板上实现完全定位。为使工件装夹可靠，采用了辅助支承。
夹具的装配图如下：

由于该夹具设计采用了手动夹紧方式，在夹紧和松开工件时比较费时费力。根据本工件属于易切削工件且切削力要求不大。体积也较小等特点，从产品的生产效率的角度出发，最后选用了手动螺旋压板机构夹紧工件。
这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、通用性大，并且在机床夹具中的应用非常广泛。

东华理工大学毕业设计 小结
小 结

本次的毕业设计很好的将课本的知识应用到实践生产当中，对于即将步入职场的我来说也是一次不错的具有实战意义的设计过程。设计过程中的对零件进行分析，制定出加工工艺路线，只做工艺卡片以及专用夹具的设计等对我们在大学期间所学的专业课程也是一次综合性质的考察。
这次毕业设计是CA6140车床后托架零件的加工工艺与工装夹具的设计，首先对后托架零件进行分析，明确需要加工的孔和面以及所要求达到的精度要求，初步制定工艺方案。然后进行方案的对比筛选出较为合理时候本零件的工艺路线，在进行具体的工艺设计，配合专用夹具，制定合理的工艺路线以及工艺卡片。
通过本次毕业设计，让我学会了如何将所学到的知识与实践的生产相结合，具体问题具体分析，也学到了很多课本上所没有的实践知识。同时本次毕业设计也是对大学期间所掌握的专业知识进行了一次系统性的整合，对马上就要参加工作的我来说，受益良多。

东华理工大学毕业设计 致谢
致 谢

毕业设计基本已经算结束，同时，这也意味着我们的四年大学生活马上就要结束了，四年一晃而过，回顾四年间遇到的人和事，有开心的，也有遗憾的，大学四年我们都成长了很多。 
首先，我非常感谢我毕业设计指导老师，贺核平老师。做毕业设计不是嘴上说的那么简单，真正去动手做的时候不是束手无策就是错误百出，毕竟没有真正的亲自去车间做过，所以完成过程是一个漫长的学习过程。在这个过程中，贺核平老师给了我很大的支持和帮助，这次毕业设计的顺利完成多亏了贺老师的指导和解答，所以，非常感谢贺老师。 
其次，还非常感谢感谢这四年来传授我知识的老师们，你们教会了我学业所必需的只是，在与老师们交流过程我我们也学会了很多课本上没有的东西，这些都是我们马上步入社会所需要的。非常感谢老师们的辛苦栽培与悉心传授。 
最后，我也非常感谢大学四年来所有帮助过我的同学们和朋友们。是你们陪我度过了我美好的大学四年，非常感谢。