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衬套加工工艺与工装设计
【摘要】
此次设计是对衬套零件的加工工艺和夹具设计，其零件为钢件，具有体积小，零件简单等特点，由于面比孔易加工，在制定工艺规程时，就先加工面，再以面为基准来加工其它，其中各工序夹具都采用专用夹具，对于加工孔此夹具采用旋转螺母手动双向加紧方式加紧，其机构设计简单，方便且能满足要求。

关键词：衬套，加工工艺，专用夹具，设计

【Abstract】
The design is a fork machining process and fixture design, and its components for castings, with a small, complex parts such as the characteristics of noodle than the hole because of easy processing, in the development process order, on the first noodle processing, and then to noodle as a benchmark to process other, one of the processes are using a dedicated jig fixture, particularly for the processing of Big head hole, slot and drill a small hole of the first slant-hole processes, the election side of the positioning of the two sales methods, and easy to operate manual clamping means clamping, and its body is designed to be simple, convenient and can meet the requirements.

Key words： Dials the fork, the processing craft, unit clamp, design

目 录
前言 1
1零件图工艺性分析 2
1.1零件结构功用分析： 2
1.2零件技术条件分析： 2
1.3零件结构工艺性分析 2
2毛坯选择 3
2.1毛坯类型 3
2.2定位基准选择 3
2.3.加工阶段的划分说明 4
3机加工工艺路线确定 5
3.1加工方法分析确定 5
3.2加工顺序的安排 6
3.3机械加工余量的确定 7
3.4选择各工序的夹具，量具 8
3.5加工阶段的划分说明 8
4.工序尺寸及其公差确定 9
5.设备及其工艺装备确定 10
6.各工序机械加工工序设计 11
7钻Φ8.2孔夹具 14
7.1.工序尺寸精度分析 14
7.2定位方案确定 14
7.3定位元件确定 15
7.4定位误差分析计算 15
7.5夹紧方案及元件确定 16
7.6.夹具总装草图 17
结 束 语 18
谢 辞 19

前言
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。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。
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。
夹具在其发展的200多年历史中，大致经历了三个阶段：第一阶段，夹具在工件加工、制造的各工序中作为基本的夹持装置，发挥着夹固工件的最基本功用。随着军工生产及内燃机，汽车工业的不断发展，夹具逐渐在规模生产中发挥出其高效率及稳定加工质量的优越性，各类定位、夹紧装置的结构也日趋完善，夹具逐步发展成为机床—工件—工艺装备工艺系统中相当重要的组成部分。这是夹具发展的第二阶段。这一阶段，夹具发展的主要特点是高效率。在现代化生产的今天，各类高效率，自动化夹具在高效，高精度及适应性方面，已有了相当大的提高。随着电子技术，数控技术的发展，现代夹具的自动化和高适应性，已经使夹具与机床逐渐融为一体，使得中，小批量生产的生产效率逐步趋近于专业化的大批量生产的水平。这是夹具发展的第三个阶段，这一阶段，夹具的主要特点是高精度，高适应性。可以预见，夹具在不一个阶段的主要发展趋势将是逐步提高智能化水平。
一项优秀的夹具结构设计，往往可以使得生产效率大幅度提高，并使产品的加工质量得到极大地稳定。尤其是那些外形轮廓结构较复杂的，不规则的拔叉类，杆类工件，几乎各道工序都离不开专门设计的高效率夹具。目前，中等生产规模的机械加工生产企业，其夹具的设计，制造工作量，占新产品工艺准备工作量的50%—80%。生产设计阶段，对夹具的选择和设计工作的重视程度，丝毫也不压于对机床设备及各类工艺参数的慎重选择。夹具的设计，制造和生产过程中对夹具的正确使用，维护和调整，对产品生产的优劣起着举足轻重的作用。
此设计是衬套零件的工艺过程编制以及对其有关夹具的设计,对于顺利并安全的完成该零件起到很重要的作用.
由于本人所学知识和能力有限，在设计的过程中，尚存有许多的不足与缺点，恳请各位老师能够批评指正！
1零件图工艺性分析
1.1零件结构功用分析：
题目所给的零件是衬套，它的作用是对轴的支撑，避免轴直接和座孔对磨，减少对轴的损害，起到保护作用使轴在衬套内做复合旋转运动。内孔因为其尺寸精度、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。
1.2零件技术条件分析：

零件的实际形状如上图所示， 从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如上图所示。
该零件要求锻造，而且零件材料为45钢。
1.3零件结构工艺性分析
根据零件图可以看出有五组加工面：
1．Φ150大端的端面
2．Φ150 Φ100H8 Φ112的外圆
3．Φ112的端面
4．孔Φ100H8的两个倒角
5．钻Φ4-8．2的孔
另外该零件是薄壁零件一定的耐磨性，刚性很差，同时Φ100H8的内孔及Φ150的端面为主要加工表面，其表面精度要求高余量较大，因此加工该零件时粗精分开。采用一次装夹加工的方法，保证位置精度。
大端的4-Φ8.2的四个等分孔是用来紧固定位的，该零件和轴配合旋转，所以要有一定的耐磨性，所以要进行热处理，采用高频淬火的热处理方式，使之达到35-40HRC的硬度。其次Φ100H8孔和Φ100外圆有一定的同轴度的要求。因为该零件是薄壁零件，精度要求较高，所以要特别注意变形对加工精度的影响。
2毛坯选择
2.1毛坯类型
毛坯种类的选择决定与零件的实际作用，材料、形状、生产性质以及在生产中获得可能性，毛坯的制造方法主要有以下几种：1、型材2、锻造3、铸造4、焊接5、其他毛坯。根据零件的材料，推荐用型材或铸件，但从经济方面着想，如用型材中的棒料，加工余量太大，这样不仅浪费材料，而且还增加机床，刀具及能源等消耗，而铸件具有较高的抗拉抗弯和抗扭强度，冲击韧性常用于大载荷或冲击载荷下的工作零件。
轴为锻造件，对毛坯的结构工艺有一定要求：
①、锻件的壁厚应和合适，均匀，不得有突然变化。
②、锻造圆角要适当，不得有尖角。
③、锻件结构要尽量简化，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、锻件的选材要合理，应有较好的可铸性。
毛坯形状、尺寸确定的要求
⑵．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。
由于毛呸为锻造，因此所有孔都是在实体上加工，为防止钻偏，需先用中心孔钻钻孔正孔，然后再钻孔。
2.2定位基准选择
基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工基面选择的不合适就会导致加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件的大批报废，是生产无法正常进行。
粗基准选择：要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证后托架在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从后托架零件图分析可知，选择侧面三孔作为后托架加工粗基准。对于零件而言，尽可能选择不加工表面为粗基准。而对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，重要考虑到工件的装夹方便，可靠，加工原则先孔后面，选择外圆和大端面作为定位的粗基准。
精基准选择：从后托架零件图分析可知，它的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。至于两侧面，因为是非加工表面，所以也可以用与顶平面的四孔的加工基准。
夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则本零件的设计基准考虑到保证零件的加工精度和装是Φ100H8的孔，根据基准的选择原则，基准重合，基准统一，互为基准，选择Φ100H8作为主要的精基准。
在精加工Φ100H8时为保证孔与外圆的同轴度，选择Φ106外圆作为精基准。
在加工Φ127上的四个孔时，选择Φ100H8孔和小端面作为精基准。
2.3.加工阶段的划分说明
零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：
⑴．粗加工阶段
粗加工的目的是切去绝大部分多余的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工、精加工提供定位基准。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切削用量，以提高生产率。粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11~IT12。粗糙度为Ra80~100μm。
⑵．半精加工阶段
半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9~IT10。表面粗糙度为Ra10~1.25μm。
⑶．精加工阶段
精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切削用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般为IT6~IT7，表面粗糙度为 Ra10~1.25μm。
⑷．光整加工阶段
对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为IT5~IT6,表面粗糙度为Ra1.25~0.32μm。此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。
3机加工工艺路线确定
3.1加工方法分析确定
由以上分析可知。该零件的主要加工表面是外圆、内圆及键槽。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，对于轴来说，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。
由上面的一些技术条件分析得知：轴的尺寸精度，形状机关度以及位置机精度要求都很高，就给加工带来了困难，必须重视。
一个好的结构不但应该达到设计要求，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，要能保证加工的质量，同时是加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计轴的加工工艺来说，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，应选择价格较底的机床。 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素
⑴．要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。
⑵．根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在 小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。
⑶．要考虑被加工材料的性质，例如，淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。
⑷．要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。
⑸．此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。
选择加工方法一般先按这个零件主要表面的技术要求选定最终加工方法。再选择前面各工序的加工方法，如加工某一轴的主要外圆面，要求公差为IT6，表面粗糙度为Ra0.63μm，并要求淬硬时，其最终工序选用精度，前面准备工序可为粗车——半精车——淬火——粗磨。
外键槽的加工
由参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.1-12可以确定，键槽的加工方案为铣加工：粗铣——精铣（），粗糙度为6.3~0.8，一般不淬硬的平面，精铣的粗糙度可以较小。
孔的加工方案
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，它的加工顺序为：粗车——精镗。
内键槽的加工方案
由参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.1-12可以确定，键槽的加工方案为插削加工：粗插——精插（），粗糙度为6.3~0.8，一般不淬硬的平面，精插的粗糙度可以较小。
3.2加工顺序的安排
制定工艺路线的出发点,应当使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用万能性机床配以专用工具,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。
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,并尽量的使工序集中来提高生产效率在生产纲领已确定的情况下,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。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及路线方案如下：

方案一
按毛坯尺寸，锻造毛坯
正火热处理HBS250-320
粗车各部尺寸，留余量1-2mm
装夹左侧外圆，精车右端面、内孔φ100H8到尺寸
5.掉头装夹右侧外圆，精车左端面、倒角C2，总长为70
6．专用钻夹具装夹，钻孔4-Φ8.2
7．钻4-Φ8.2的孔
8．表面处理采用碱性或酸性氧化法
9．最终检验
方案二
备料
锻造
热处理
粗车—半精车Φ100H8
粗车—精车大端面
粗车—精车小端面，车到精度要求。
车倒角
粗精车外圆，车到精度要求
中检
钻4-Φ8.2的
热处理
最终检验
表面处理采用碱性或酸性氧化法

方案比较
方案二采用工序比较分散，衬套为薄壁零件，容易发生挤压变形，各工序工作相对简单，调整方便，生产准备工作量小设备数量多，工件装拆次数多加工质量和精度不易保证。方案一，工序相对集中，工序安排也合理紧凑，遵循先面后孔的加工原则。且采用普通机床，较多使用专用和通用夹具，工件装夹次数相对少，易于保证表面精度和位置精度。减少工序间的运输量，缩短了生产周期，提高了生产效率，易于实现，故采用方案一。
3.3机械加工余量的确定
铸件毛坯的机械加工余量按GB/T11351-89确定.
由表S-1确定直径上的加工余量为6mm，高度（轴向）方向上的余量5mm

锻造高度H
锻造直径D

余量a,b与公差
a
b
a
b
a
b
a
b

_
_
_
_

3.4选择各工序的夹具，量具
1) 工序3夹具三爪卡盘，量具三用游标卡尺。
2）工序4，8夹具可胀心轴，量具三用游标卡尺。
3）工序5，6，7夹具心轴轴向夹紧，量具三用游标卡尺。
4) 工序9专用夹具，量具三用游标卡尺。
3.5加工阶段的划分说明
零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段：
⑴．粗加工阶段
粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。
粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为IT11~IT12。粗糙度为Ra80~100μm。
⑵．半精加工阶段
半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为IT9~IT10。表面粗糙度为Ra10~1.25μm。
⑶．精加工阶段
精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。
精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度．精加工的加工精度一般为IT6~IT7，表面粗糙度为 Ra10~1.25μm。
⑷．光整加工阶段
对某些要求特别高的需进行光整加工，主要用于改善表面质量，对尺度精度改善很少。一般不能纠正各表面相互位置误差，其精度等级一般为IT5~IT6,表面粗糙度为Ra1.25~0.32μm。
此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。
但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小空之类的粗加工。
4.工序尺寸及其公差确定
工序尺寸是指某一工序加工应达到的尺寸，其公差即为工序尺寸公差，各工序的加工余量确定后，即可确定工序尺寸及公差。
零件从毛坯逐步加工至成品的过程中，无论在一个工序内，还是在各个工序间，也不论是加工表面本身，还是各表面之间，他们的尺寸都在变化，并存在相应的内在联系。运用尺寸链的知识去分析这些关系，是合理确定工序尺寸及其公差的基础。
工序尺寸及其公差的确定与加工余量大小，工序尺寸标注方法及定位基准的选择和变换有密切的关系。下面阐述几种常见情况的工序尺寸及其公差的确定方法。
　　属于这种情况的有内外圆柱面和某些平面加工，计算时只需考虑各工序的余量和该种加工方法所能达到的经济精度，其计算顺序是从最后一道工序开始向前推算，计算步骤为：
　　1 ．确定各工序余量和毛坯总余量。
　　2 ．确定各工序尺寸公差及表面粗糙度。
　　最终工序尺寸公差等于设计公差，表面粗糙度为设计表面粗糙度。其它工序公差和表面粗糙度按此工序加工方法的经济精度和经济粗糙度确定。
　　3 ．求工序基本尺寸。
　　从零件图的设计尺寸开始，一直往前推算到毛坯尺寸，某工序基本尺寸等于后道工序基本尺寸加上或减去后道工序余量。
　　4 ．标注工序尺寸公差。
　　最后一道工序按设计尺寸公差标注，其余工序尺寸按“单向入体”原则标注
5.设备及其工艺装备确定
对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。轴的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。
后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。
确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则：
⑴．工序分散原则
工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。
⑵．工序集中原则
工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。
一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。
加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%—1.1%苏打及0.25%—0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。
工序的集中与分散
制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。
⑴．工序集中的特点
工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。
⑵．工序分散的特点
工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。
工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。
一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。
由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。
6.各工序机械加工工序设计
工序3：粗车 粗车各部尺寸，留余量1-2mm
机床：CA6140
刀具：90°车刀）材料：
车削深度：
每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取
机床主轴转速：
，
实际车削速度：
进给量：
工作台每分进给量：
：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81,
被切削层长度：由毛坯尺寸可知
刀具切入长度：

取
刀具切出长度：取
走刀次数为1
机动时间：
工序4．精车：装夹左侧外圆，精车右端面、内孔φ100H8到尺寸
铣削深度：
每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取
机床主轴转速，由式（1.1）有：
，
实际铣削速度，由式（1.2）有：
进给量，由式（1.3）有：
工作台每分进给量：
被切削层长度：由毛坯尺寸可知
刀具切入长度：精铣时
刀具切出长度：取
走刀次数为1。
机动时间，由式（1.5）有：
本工序机动时间
工序5．精车：掉头装夹右侧外圆，精车左端面、倒角C2，总长为7
铣削深度：
每齿进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-73，取铣削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-81，取
机床主轴转速，由式（1.1）有：
，
实际铣削速度，由式（1.2）有：
进给量，由式（1.3）有：
工作台每分进给量：
被切削层长度：由毛坯尺寸可知
刀具切入长度：精铣时
刀具切出长度：取
走刀次数为1。
机动时间，由式（1.5）有：
本工序机动时间
工序6. 专用钻夹具装夹，钻孔4-Φ8.2
机床：Z3025
刀具：硬质合金锥柄麻花钻头。型号：E211和E101
带导柱直柄平底锪钻（GB4260-84）
公制/莫式4号锥直柄铰刀
刀具材料：
切削深度：
进给量：根据参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-52，取
切削速度：参照参考文献[7]《机械加工工艺手册》表2.4-53，取
机床主轴转速，由式（1.1）有：
，取
实际切削速度，由式（1.2）有：
被切削层长度：
刀具切入长度：
刀具切出长度： 取
走刀次数为1
机动时间： 式（1.9）
机动时间，由式（1.9）有：
这些工序的加工机动时间的总和是：

7钻Φ8.2孔夹具
本工序是设计加工4-Φ8.2孔的钻床夹具，本夹具用在Z518立式钻床上。刀具材料为高速钢，在衬套的大端面Φ127上加工4个均匀分布的4-Φ8.2孔。

7.1.工序尺寸精度分析
为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度。在加工轴零件时，需要设计专用夹具。
根据任务要求中的设计内容，需要设计加工内孔夹具一套。夹具将用于深孔镗床，而中心孔用到的刀具单刃深孔镗刀。
利用本夹具主要用来钻4-Φ8.2孔。加工时除了要满足粗糙度要求外，还应满足孔轴线对底平面的平行度公差要求。为了保证技术要求，最关键是找到定位基准。同时，应考虑如何提高劳动生产率和降低劳动强度。

7.2定位方案确定
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,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。本工序主要以Φ100H8孔（限制X，Y，移动和X，Y转动），和已加工好的小端面（限制Z移动）定位基准，以Φ5圆柱销限制Z轴的转动，以此使工件完全定位。
对于本次设计的夹具，需要保证的尺寸要求：保证内孔与端面进行径向与轴向的定位，，上面用螺钉进行压紧。孔与底面的距离靠定位支承保证，3个尺寸都是以工件底面为基准的，基准不重合误差为0。
如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为钻床夹具选择了旋转螺母双向夹紧方式。本工序为钻Φ8.2孔切削余量小，切削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。
本夹具的最大优点就是结构简单紧凑适合大、中量生产。 夹具的夹紧力不大，故使用手动夹紧。为了提高生产力，使用快速螺旋夹紧机构。

7.3定位元件确定
本零件为回转零件，加工的4个孔是均匀分布在Φ127上，所以夹具采用带有回转分度装置的回转式钻模，这种钻模精度比较高，操作也比较简单，切生产效率也较高。定位元件为夹具体本身有一个定位孔，零件的轴与之配合，定位孔的端面与轴配合的端面相紧密接触，有个定心定位的配合，轴向用螺钉拧紧定位，限制相应的自由度，上面有个压板，其压紧作用，防止钻孔时工件移动。
工件以Φ100H8孔为主要定位基准，采用心轴定位限制4个自由度和小端面定位限制1个自由度，采用Φ5圆柱销限制1个自由度。所采用的是一个螺母双向加紧使工件加紧通过旋转螺母使工件双向同时加紧，钻模板上均布分布四个孔。通过实际分析，此方案可行，定位准确，加紧合理，不但加工精度高，而且生产效率也比较高。

7.4定位误差分析计算
该夹具以底面、侧面和顶面为定位基准，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差。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工序公差。
孔与左侧面为线性尺寸一般公差。根据国家标准的规定，由参考文献[15]《互换性与技术测量》表可知：
取（中等级）即 ：尺寸偏差为、
由[16]《机床夹具设计手册》可得：
⑴、定位误差：定位尺寸公差，在加工尺寸方向上的投影，这里的方向与加工方向一致。即：故
⑵、夹紧安装误差，对工序尺寸的影响均小。即：
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：钻套孔之间的距离公差，按工件相应尺寸公差的五分之一取。即
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。
7.5夹紧方案及元件确定
由资料《机床夹具设计手册》查表可得：
切削力公式： 式（2.17）
式中
查表得：
即：
实际所需夹紧力：由参考文献[16]《机床夹具设计手册》表得：
安全系数K可按下式计算，由式（2.5）有：：

式中：为各种因素的安全系数，见参考文献[16]《机床夹具设计手册》表 可得：

所以
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。
取，，
螺旋夹紧时产生的夹紧力，由式（2.9）有：：

式中参数由[16]《机床夹具设计手册》可查得：

其中：
由[16]《机床夹具设计手册》表得：原动力计算公式：
由上述计算易得：
因此采用该夹紧机构工作是可靠的。

7.6.夹具总装草图

结 束 语
毕业设计是我们学完了大学的全部基础课以及大部分的专业课之后进行的.这是我们在走上工作岗位前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习,也是一次理论联系实际的综合训练,因此,它在我们三年的大学生活中占有重要的地位。
经过月余时间，此次毕业设计已经顺利地完成，就我个人而言，我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己分析问题、解决问题以及自我学习的能力，从中能够更好的为过去所学的知识进行一次复习，发现自已的不足，巩固所掌握的，为自己所学知识来一个全面的总结，同时也为今后参加工作打下一个良好的基础，能够使自己将来更好地为社会作出贡献。

谢 辞
在整个毕业设计中，我得到了指导老师亓家文老师的热心指导和帮助，首先细致地为我解题；当我迷茫于众多的资料时，他又为我提纲挈领，梳理脉络，使我确立了本文的框架。论文写作中，又都得到老师的指点。从框架的完善，到内容的扩充；从行文的用语，到格式的规范，老师都严格要求，力求完美。我再次为我的指导老师的付出表示感谢。
老师思想深邃，视野雄廓，为我营造了一种良好的精神氛围。置身其间，耳濡目染，潜移默化，使我不仅接受了全新的思想观念就，领会了基本的思考方式，掌握了通用的研究方法，而且其严以律己，宽以待人的崇高风范、平易近人的人格魅力，与无微不至、感人至深的关怀，倍感温馨。我无法准确的语言来描述自己的真实感受，唯有一道虔诚的祝福：愿老师合家欢乐，一生平安。同时，也将祝福送给每一位帮助我的同学们，希望你们能够快乐生活每一天。
再次感谢各位老师和同学，希望大家以后工作顺利。谢谢！

参考文献
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[6]：赵岷主编，«机械制图»，西北大学出版社，2005
[7]：许德珠主编，«机械工程材料»，北京高等教肓出版社，1992
[8]：李益民主编，«机械制造工艺设计简明手册»，北京机械工业出版社,2003
[9]：贺敬宏、宋敏主编，«机械设计基础»，西北大学出版社，2005

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