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畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書
課題類型： 應(yīng)用設(shè)計 課題來源： 生產(chǎn)實踐
畢業(yè)設(shè)計(論文)工作規(guī)定進(jìn)行的日期：自 2014 年 11 月 17 日至 2015年 5 月 20 日止
是否為新課題
是：
否：
1．課題來源、目的和意義
本課題來源于機(jī)械加工企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)實踐。
本課題研究目的：《 車床小刀架 零件的工藝及工裝設(shè)計》這個課題作為畢業(yè)設(shè)計其主要目的是通過這個生產(chǎn)實踐中的設(shè)計，進(jìn)一步學(xué)習(xí)和鞏固機(jī)械零件加工與工藝的相關(guān)知識，并學(xué)會利用所學(xué)的知識，在設(shè)計過程中能綜合運(yùn)用所學(xué)知識內(nèi)容，進(jìn)一步熟悉和掌握零件工藝和機(jī)床夾具的使用方法;對機(jī)械產(chǎn)品的加工與夾具設(shè)計及其實現(xiàn)有較深的了解;為即將進(jìn)入社會參加工作打下堅實的基礎(chǔ); 掌握收集資料、消化資料和綜合資料的能力等等。
2．課題任務(wù)的主要內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、資料、技術(shù)參數(shù)、工作要求等）
圖紙規(guī)定的尺寸，位置精度要求及表面粗糙度要求（見零件圖樣）；
生產(chǎn)綱領(lǐng)為4000件/年，每日1班。
3．畢業(yè)設(shè)計（論文）課題成果的基本要求（包括畢業(yè)設(shè)計（論文）、圖表、實物樣品等）
1、 設(shè)計具體任務(wù)：
（1） 零件——毛坯合圖一張
（2） 機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片1套
（3） 夾具裝配總圖1張
（4） 按總繪圖工作量不得少于2張0號圖幅的要求確定拆畫夾具零件圖。
畢業(yè)設(shè)計論文1篇，論文字?jǐn)?shù)不得少于15000字（其中包括附文獻(xiàn)綜述3000～5000字）。
（5） 具體包括：
一、 零件分析
1、 零件的作用
2、 零件的工藝分析
二、 工藝規(guī)程設(shè)計
1、 確定毛坯的制造形式
2、 基面的選擇
3、 制訂工藝路線（兩套方案分析比較）
4、 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定
5、 確定切削用量及基本工時
6、 選定機(jī)床、刀具、量具
三、 夾具設(shè)計
1、 定位方案的選擇
2、 切削力及夾緊力計算
3、 定位誤差分析
4、 夾具設(shè)計
4．時間進(jìn)度安排
序號
日 期
教學(xué)周
設(shè)計（論文）各階段名稱或工作內(nèi)容
1
14年11月17日～12月30日
文獻(xiàn)綜述及其開題報告
2
15年1月1日～2月15日
零件圖及技術(shù)條件的分析
3
2月16日～3月30日
選擇毛坯及繪制零件毛坯合圖
4
3月31日～4月7日
設(shè)計工藝規(guī)程及有關(guān)工藝裝備
5
4月8日～4月27日
繪制夾具裝配草圖
6
4月28日～5月9日
設(shè)計專用夾具正式裝配圖
7
5月10日～5月20日
修改圖樣和整理設(shè)計計算書
8
5月21日～6月1日
準(zhǔn)備答辯材料
5．主要參考文獻(xiàn)、資料和參考書（要求至少外文二篇、中文五篇）
1、機(jī)械加工工藝手冊。李洪主編。北京：北京出版社，1990
2、機(jī)械加工工藝手冊第一卷。孟少農(nóng)主編。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991
3、機(jī)床夾具設(shè)計手冊（第二版）。東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽工學(xué)院，第一汽車制造廠職工大學(xué)編。上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990
4、金屬機(jī)械加工工藝人員手冊。趙如福主編。上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1990
5、簡明機(jī)械加工工藝手冊。徐圣群主編。上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1991
（6） 機(jī)床夾具圖冊。大連理工大學(xué) 王小華主編。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991
（7） 機(jī)床夾具圖冊。上海機(jī)械專科學(xué)校 孟憲棟，哈爾濱機(jī)電?？茖W(xué)校 劉彤安 主編。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992
（8） 機(jī)械制造工藝學(xué)。江南大學(xué) 鄭修本，上海機(jī)械?？茖W(xué)校 馮冠大 主編。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992
（9） 機(jī)床夾具設(shè)計。 劉友才， 肖繼德 主編。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992
（10） 互換性與技術(shù)測量教材
（11） 機(jī)械零件設(shè)計手冊
（12） 金屬切削原理與刀具教材
（13） 鄒青主編．機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程．機(jī)械工業(yè)出版社．2006．7．
（14） 孫麗媛編．機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計指導(dǎo)（第2版）．冶金工業(yè)出版社．2010．5．
（15） 閻光明，侯忠濱，張云鵬編．現(xiàn)代制造工藝基礎(chǔ)．西北工業(yè)大學(xué)出版社．2007．8
（16） 趙家齊編．機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計指導(dǎo)書．哈爾濱工業(yè)大學(xué)：機(jī)械工業(yè)出版社．2000．10
（17） 崇凱主編．機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指南．化學(xué)工業(yè)出版社．2007．2．
（18） 王小華主編．機(jī)床夾具圖冊．大連理工大學(xué)．機(jī)械工業(yè)出版社．1991．
（19） 陳宏鈞主編．典型零件機(jī)械加工生產(chǎn)實例．機(jī)械工業(yè)出版社．2010．6
（20） Icentevalls,francisco Ballestin, Sacramento Quintan-illa. A hybrid genetic algorithm for the resource constrained project scheduling problem[J]. European Journal of Operational Research,2000.
（21） Handbook of Machine Tools Manfred weck.1984.
（22）Haffman E G.Jig and Fixture Design.America.VNR Co.1988
學(xué)生開始執(zhí)行任務(wù)書日期： 年 月 日
學(xué)生送交畢業(yè)設(shè)計（論文）日期： 年 月 日
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
6．系領(lǐng)導(dǎo)審核意見
系領(lǐng)導(dǎo)（簽名）：
年 月 日
7．學(xué)生意見
學(xué)生簽名：
年 月 日
8．課題變更情況記錄
指導(dǎo)教師簽名： 系領(lǐng)導(dǎo)簽名：
年 月 日 年 月 日
注：1）課題類型：理 工 類——①理論研究型；②應(yīng)用研究型；③應(yīng)用設(shè)計型； ④綜合型
經(jīng)管文法等——①專題型；②項目研究與設(shè)計型；③綜述型； ④綜合型
2）課題來源：①國家、省部級課題；②企業(yè)（公司）資助項目；③學(xué)校資助項目；④自選項目
畢業(yè)設(shè)計課題
序號
畢業(yè)設(shè)計（論文）題目
課題類型
課題來源
指導(dǎo)教師姓名
1
曲軸箱箱蓋零件的工藝及工裝設(shè)計
應(yīng)用設(shè)計
生產(chǎn)實踐
符春生
2
小蝸輪減速箱體的工藝及工裝設(shè)計
應(yīng)用設(shè)計
生產(chǎn)實踐
符春生
3
鏜床減速箱的工藝及工裝設(shè)計
應(yīng)用設(shè)計
生產(chǎn)實踐
符春生
4
車床小刀架工藝及工裝設(shè)計
應(yīng)用設(shè)計
生產(chǎn)實踐
符春生
5
撥叉零件工藝及工裝設(shè)計
應(yīng)用設(shè)計
生產(chǎn)實踐
符春生
6
曲軸箱箱體零件的工藝及工裝設(shè)計
應(yīng)用設(shè)計
生產(chǎn)實踐
符春生
畢業(yè)設(shè)計（論文）
作 者： 學(xué) 號：
系 部：
專 業(yè)：
題 目： 車床小刀架零件加工工藝及夾具設(shè)計
校內(nèi)指導(dǎo)教師：
企業(yè)指導(dǎo)教師
評閱者：
年 月
畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要
本課題主要是在車床小刀架零件加工過程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的專用夾具設(shè)計。主要加工部位是平面和孔。在一般情況下，確保比保證精密加工孔很容易。因此，設(shè)計遵循的原則是先加工面后加工孔?？准庸て矫娣置黠@的階段性保證粗加工和加工精度加工孔。通過底面作一個良好的基礎(chǔ)過程的基礎(chǔ)。主要的流程安排是支持在定位孔過程第一個，然后進(jìn)行平面和孔定位技術(shù)支持上加工孔。在隨后的步驟中，除了被定位在平面和孔的加工工藝及其他孔過程。整個過程是一個組合的選擇工具。專用夾具夾具的選擇，有自鎖機(jī)構(gòu)，因此，對于大批量，設(shè)計夾具會產(chǎn)生更高的生產(chǎn)力，提高生產(chǎn)效率，滿足設(shè)計要求。
關(guān)鍵詞：車床小刀架類零件；工藝；夾具；
畢業(yè)設(shè)計（論文）英文摘要
This topic is mainly dedicated fixture design based on Lathe knife rack machining process. The main processing part is plane and the hole. In general, to ensure that it is easy to ensure precision hole machining. Therefore, the design principle is first machined surface after processing hole. Periodic hole machining plane is obvious that the rough machining and the machining precision of the machining hole. A good foundation of the bottom surface of the. The main process is supported in the positioning hole of the first, and then the processing hole plane and hole positioning technology support. In a subsequent step, in addition to machining process is positioned in the plane and the hole and hole process. The whole process is a combination of the selection tool. Special fixture fixture selection, a self-locking mechanism, therefore, for large quantities of fixture design, will have a higher productivity, improve production efficiency, to meet the design requirements.
Key words: body parts; technology; fixture;
43
目錄
前 言 1
1 零件分析 2
1.1 零件的作用 2
1.2 零件的工藝分析 2
1.2.1 零件圖樣分析 2
1.2.2 工藝分析 2
2 確定毛坯、繪制毛坯簡圖 4
2.1 選擇毛坯 4
2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量 4
2.3繪制車床小刀架鍛造毛坯簡圖 5
3 工藝規(guī)程設(shè)計 7
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇 7
3.2 擬訂工藝路線 8
3.3 加工余量、工序尺寸和公差的確定 12
3.4 切削用量的計算 13
3.5 時間定額計算 22
4 鉆M12螺紋底孔專用夾具設(shè)計 28
4.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置 28
4.2 鉆模板與導(dǎo)引元件的設(shè)計 29
4.3 切削力及夾緊力的計算 31
4.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙 34
4.5 鉆模板 34
4.6定位誤差的分析 35
4.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用 36
4.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu) 37
結(jié) 論 39
參考文獻(xiàn) 40
致 謝 41
前 言
1.1 車床小刀架機(jī)械加工工藝簡述
車床小刀架加工處理是指改變形狀，尺寸，相對位置和取得良好份的全過程的性質(zhì)的加工坯料的方法，該方法是基于所述工作者的處理。例如，該處理流程粗加工的共用部分 - 精加工 - 裝配 - 檢驗 - 包裝，是一般方法的過程。如上面所述原油處理可以包括空白的制造，研磨等，可被分成轎廂精加工，鉗工，銑床，等等，必要的每個步驟進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)據(jù)，如粗糙度，以實現(xiàn)得多，公差來實現(xiàn)。
視產(chǎn)品與技術(shù)人員，設(shè)備條件和工人的質(zhì)量等的數(shù)量，以確定所使用的過程中，和寫在過程的文件，這是所述處理的規(guī)劃的內(nèi)容。這是一個比較有針對性。每個工廠可能不一樣，因為實際的情況是不同的。
總體來說，該過程是一個程序，過程是對于每個步驟詳細(xì)參數(shù)，工藝規(guī)劃是基于一個特定工廠編寫過程的實際情況。
1.2車床小刀架機(jī)械加工工藝流程
車床小刀架加工工藝規(guī)劃是提供零件的加工過程和工藝文件操作方法之一，它是具體的生產(chǎn)條件下，更合理的工藝和操作方法，按照該書面形式處理的規(guī)定文件，經(jīng)批準(zhǔn)后，以指導(dǎo)生產(chǎn)。
步驟開發(fā)流程規(guī)范
1）生產(chǎn)計劃的計算，以確定生產(chǎn)的類型。
2）分析零件圖和產(chǎn)品裝配圖，零件加工分析。
3）選擇了空白。
4）制定工藝路線。
5）確定每個步驟中，計算處理的尺寸和公差。
6），以確定所使用的每一個過程的設(shè)備和工具，夾具，量具
7）來確定切削的量和固定的工作小時。
8）確定的主要過程的技術(shù)要求和試驗方法。
9）填寫流程文件。
在配制的順序處理的過程中，往往在右邊的內(nèi)容已被預(yù)先確定前進(jìn)行調(diào)整，以提高經(jīng)濟(jì)效益。在訂單的執(zhí)行過程中，它可能不會出現(xiàn)之前的物質(zhì)條件，如引進(jìn)改變生產(chǎn)條件，新技術(shù)，新工藝，新材料，采用先進(jìn)的設(shè)備，需要及時修改完善工藝規(guī)程。
1.3車床小刀架夾具簡述
車床小刀架夾具工件裝夾技術(shù)和設(shè)備，它被廣泛應(yīng)用于機(jī)械加工等制造工藝。
在現(xiàn)代化的生產(chǎn)，工裝夾具是不可缺少的技術(shù)和設(shè)備，這直接影響到精密加工，幫助勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品，夾具設(shè)計是一個重要的技術(shù)工作。
“工欲善其事，必先利其器。”
工具是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志。但是，工具（包括夾具，刀具，量具和艾滋病等）在其功能的不斷創(chuàng)新仍然是非常顯著。
1.4機(jī)床夾具的功能
1.機(jī)床夾具的主要功能
機(jī)器的主要功能是加載工件夾具，工件定位和夾具。
（1）確定在工件的定位占據(jù)夾緊過程中的正確位置?？梢员ＷC工件的正確的大小和位置的定位精度的要求。
（2）固定以夾緊工件的定位，以保持加工過程中的定位操作的相同的位置。因為在加工過程中的工件，通過各種力的作用下，如果工件是固定的，工件會松動。由此，夾緊工件，以提供安全，可靠的加工條件。
機(jī)床夾具2.特殊功能
工裝夾具，主要對刀和引導(dǎo)特殊功能。
（1）調(diào)節(jié)所述刀的切割邊緣相對于工件或夾具的正確位置。銑削夾具邊緣塊，其可以快速確定相對于所述切割器夾具的正確位置。
（2）引導(dǎo)鉆夾具鉆鉆模板集可以快速確定鉆頭的位置和鉆頭指導(dǎo)自己的行為。
1.5機(jī)械工藝夾具的發(fā)展趨勢
隨著偉大的科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會生產(chǎn)力的迅速提高，從補(bǔ)充工具夾具發(fā)展成為工藝裝備齊全。
1.5.1機(jī)床夾具的現(xiàn)狀
1）可以快速，方便地裝備新產(chǎn)品投入生產(chǎn)。
2）一組能夠夾緊工件具有類似特征的。
3）適用于高精密機(jī)床夾具精密加工。
4）適用于所有現(xiàn)代燈具新機(jī)的制造技術(shù)。
5）高效利用液壓或氣動夾緊裝置夾住，進(jìn)一步提高勞動生產(chǎn)率。
6）提高機(jī)床夾具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。
1.5.2現(xiàn)代機(jī)床夾具的發(fā)展方向
夾具的方向1：精確
隨著越來越精密機(jī)械產(chǎn)品，必將在精密夾具相應(yīng)增加。
夾具的方向2：效率
高效率的夾具，常見的有效率夾子包括：自動化裝置，高速與夾具夾緊動力裝置的燈具。
夾具的方向3：靈活性
柔性和撓性機(jī)夾具類似。變量是：所述步驟的特征，產(chǎn)量，所述工件的形狀和大小。新品種具有柔性夾具的特點是：組合夾具，通用可調(diào)夾具，夾具組，裝配夾具，數(shù)控機(jī)床和夾具。在很長的，靈活的燈具燈具將成為發(fā)展的主要方向。
夾具的方向4：標(biāo)準(zhǔn)化
在配制的典型的夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，第一固定部件和零件是普遍的，建立的類型大小串聯(lián)或變體，以減少使用類似的功能元件和夾具的類型的部件，駁回一些的功結(jié)構(gòu)差。常用的方法包括夾具，零部件，元器件，糟糕的發(fā)型和萬能材料。標(biāo)準(zhǔn)化階段夾具是普遍深入，主要是建立在零件或裝配夾具系列的大小，并為固定件審查地圖有利條件。
1 零件分析
1.1 零件的作用
車床小刀架是車床溜板箱中的一個主要零件。車床小刀架位于溜板箱上的小托板上用來安裝刀具，小托板又固定在轉(zhuǎn)盤上面，通過轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動來帶動車床小刀架的轉(zhuǎn)動從而改變刀具的方向和進(jìn)刀的角度。通過用螺釘?shù)木o固作用在機(jī)床上快速的實現(xiàn)車刀固定，夾緊、轉(zhuǎn)換，為車工提供方便，同時也節(jié)省了大量的輔助時間，大大提高了生產(chǎn)效率。
1.2 零件的工藝分析
1.2.1 零件圖樣分析
由零件圖可知，其材料為45鋼。該材料具有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，適用于承受彎曲應(yīng)力和沖載荷作用的工作條件。
（1）孔對基準(zhǔn)B的位置度要求為。
（2）圖中左端（車床小刀架底面）平面度公差為。
（3）圖中左端對基準(zhǔn)B的垂直度要求為。
（4）C表面熱處理40～45HRC.
（5）材料為45鋼。
1.2.2 工藝分析
從車床小刀架這個零件所給零件圖可以看出，其主要有兩組加工表面，且它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)將這兩組表面分述如下：
1、以左端面為加工表面
這一組加工表面包括：4個直徑為Φ15mm的螺栓孔，尺寸為Φ25mm的孔。
2、以右端面為加工表面
這一組的加工表面包括：8個Φ12mm的螺紋通孔，尺寸為Φ35的孔及倒角。
這兩組加工表面之間有著一定的位置要求，主要是：
（1）兩軸孔之間的平行度為0.008；
（2）左端面相對于孔Φ25mm表面的垂直度為0.015，左端面的平面度為0.008；
（3）定位銷孔對軸孔的平行度為0.01。
3、該零件為車床用車床小刀架，中建周圍槽用于裝夾車刀，其C面直接與車刀接觸，所以要求有一定的硬度。因此表面淬火40～45HRC。
4、該零件左端面與車床托板面結(jié)合，并可以轉(zhuǎn)動。孔用于刀架定位時使用，以保證刀架與主軸的位置，其精度直接影響機(jī)床的精度。
5、零件中四個側(cè)面和左右兩端面均有較高的精度要求，因此在工序中安排磨削以保證定位時的精度。
2 確定毛坯、繪制毛坯簡圖
2.1 選擇毛坯
零件材料為鋼，有較好的剛度和耐磨性，零件的輪廓尺寸125mm125mm72mm，屬于箱殼類零件，結(jié)構(gòu)比較簡單規(guī)則，但某些加工面和孔的尺寸精度、平面度、垂直度、位置精度、表面粗糙度要求比較高，鑄件適用于制造復(fù)雜形狀的毛坯，鍛件適用于形狀簡單，強(qiáng)度要求高的毛坯。但因此零件并不是很復(fù)，因此該零件選擇毛坯為鍛件，鍛件制造的方法有自由鍛和模鍛兩種。自由鍛毛坯精度低、加工余量大、生產(chǎn)率低，適用于單件小批量生產(chǎn)以及大型零件毛坯。模鍛毛坯精度高、加工余量小，生產(chǎn)率高、適用于中批以上生產(chǎn)的中小型零件毛坯。常用的鍛造材料為中、低碳鋼及低合金鋼。綜上所述，該零件應(yīng)選擇自由鍛的方法制造毛坯。
2.2 確定毛坯的尺寸公差和機(jī)械加工余量
2.2.1 公差等級
由車床小刀架的功用和技術(shù)要求，確定該零件的公差等級為普通級。
2.2.2 鍛件重量
由毛坯圖上基本尺寸估算機(jī)械加工前車床小刀架件鍛件毛坯的重量為11kg。
2.2.3 鍛件復(fù)雜系數(shù)
對車床小刀架零件圖進(jìn)行分析計算，可大致確定鍛件外廓包容體的長度、寬度和高度，即 ，該車床小刀架鍛件的形狀復(fù)雜系數(shù)為：
=6kg／(135mm×135mm×82mm×7.8×10-6kg／mm3)≈11／12.7≈0.899
由于0.899介于0.63和1之間，故該車床小刀架的形狀復(fù)雜系數(shù)屬S1級。
2.2.4 鍛件材質(zhì)系數(shù)
由于該車床小刀架材料為45鋼，是碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.65％的碳素鋼，故該鍛件的材質(zhì)系數(shù)屬M(fèi)1級。
2.2.5 鍛件分模線形狀
根據(jù)該車床小刀架件的形位特點，選擇零件高度方向的對稱平面為分模面，屬平直分模線。
2.2.6零件表面粗糙度
由零件圖可知，該車床小刀架各加工表面的粗糙度Ra均大于等于1.6μm。
根據(jù)上述諸因素，可查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表2.2—13鍛件內(nèi)外表面加工余量，確定該鍛件的尺寸公差和機(jī)械加工余量，所得結(jié)果列于表2.1中。
表2.1 車床小刀架機(jī)械加工余量及鍛造毛坯尺寸公差
加工表面
零件尺寸/mm
機(jī)械加工余量/mm
毛坯公差/mm
毛坯尺寸/mm
上下表面
2.0～3.0 （取2.5）
3.2 ()
四周側(cè)面
2.0～3.0 （取2.5）
2.5 ()
2.3繪制車床小刀架鍛造毛坯簡圖
由表2.1所得結(jié)果，繪制毛坯簡圖如附圖二車床小刀架毛坯圖所示。
3 工藝規(guī)程設(shè)計
3.1 定位基準(zhǔn)的選擇
3.1.1 基面的選擇
基面選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一，基面選擇的正確與合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，不但使加工工藝過程中的問題百出，更有甚者，還會造成零件大批報廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。
3.1.2 粗基準(zhǔn)的選擇
粗基準(zhǔn)的選擇：粗基準(zhǔn)的選擇對保證加工余量的均勻分配和加工表面與非加工面（作為粗基準(zhǔn)的非加工面）的位置關(guān)系具有重要影響。
如圖1所示，零件的毛坯鍛造時其兩端面難免有平行度的誤差。加工時若以小端面A作為粗基準(zhǔn)定位，則加工后大端面C能夠與小端面平行，可以保證零件壁厚均勻，但卻保證不了A、B兩面的厚度及B、C兩面的厚度；若以大端面C作為粗基準(zhǔn)定位，A面作為非配合表面的要求不高，這樣以配合表面作為基準(zhǔn)可以提高零件的精度，滿足要求。由上面的分析可知，我們要加工的零件必須保證壁厚均勻，對加工余量沒有特殊要求，所以可以選擇以大端面做為粗基準(zhǔn)。
3.1.3 精基準(zhǔn)的選擇
精基準(zhǔn)的選擇：選擇精基準(zhǔn)時，應(yīng)重點考慮如何減少工件的定位誤差，保證加工精度，并使夾具結(jié)構(gòu)簡單，工件裝夾方便。有任務(wù)書中給定的零件圖上可以看出零件的設(shè)計基準(zhǔn)是左端面，如果我們選擇左端面做為精基準(zhǔn)，符合基準(zhǔn)重合的原則，同時又可以保證右端面和壓刀槽端面的精度要求，符合基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，而且裝夾也很便。故選擇左端面作為精基準(zhǔn)。
3.2 擬訂工藝路線
3.2.1 工藝路線的確定
擬訂工藝路線是工藝規(guī)程設(shè)計的關(guān)鍵步驟。工藝路線的優(yōu)略，對零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本以及工人的勞動強(qiáng)度，都有很大影響。通常情況下，制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù) 能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能性機(jī)床配以專用工夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便生產(chǎn)成本盡量下降。
1．工藝路線方案一
工序1：粗車右端面。
工序2：粗車左端面。
工序3：半精銑右端面。
工序4：半精銑左端面。
工序5：鉆、鏜Φ25mm孔及倒角1.545。
工序6：磨Φ25mm孔及左端面定位，磨右端面保證尺寸39mm。
工序7：以右端面定位，磨左端面保證尺寸72mm和18mm。
工序8：以Φ25mm孔及左端面定位，磨四側(cè)，保證尺寸。
工序9：鉆、擴(kuò)4—Φ15mm的孔。
工序10：鉆8—Φ10mm的螺栓孔，攻絲。
工序11：鉆擴(kuò)Φ10mm，其入口深18mm處，擴(kuò)至Φ10.2mm，攻螺紋M-12—6H。
工序12：鉆φ10H7的斜孔
工序13：終檢。
2．工藝路線方案二
工序1：粗銑左端面。
工序2：粗銑右端面，半精銑右端面，倒角1.545。
工序3：精銑左端面，倒角1.545。
工序4：鉆通孔 Φ22mm，鏜Φ35mm孔，切內(nèi)槽Φ38mm2mm，倒角。粗鏜Φ25mm孔，精鏜，金剛鏜孔Φ25mm至圖樣尺寸。
工序5：倒左端面Φ25mm孔處倒角 145。
工序6：粗銑四方，精銑四方。
工序7：銑四方壓刀槽，精銑D面至尺寸。
工序8：車環(huán)形槽。
工序9：鉆鉸4-Φ15mm孔。
工序10：鉆8-M12-6H通孔小徑。
工序11：攻8-M12-6H螺紋。
工序12：鉆鉸螺紋低孔M12-6H。
工序13：攻M12螺紋，深18mm。
工序14：鉆φ10H7的斜孔
工序15：終檢。
3．兩種工藝路線方案的比較
上述兩個方案的特點在于：方案一是以右端面為粗基準(zhǔn)，先銑右端面，然后以右端面粗基準(zhǔn)銑左端面，然后再以大端面定位，進(jìn)行孔的加工；而方案二是以左端面為精基準(zhǔn)，先銑左端面，再以左端面為基準(zhǔn)銑右端面，最后進(jìn)行孔的加工。
方案一以右端面粗基準(zhǔn)，保證了零件壁厚均勻及平行度的技術(shù)要求，裝夾次數(shù)也較多，但是左端面沒有進(jìn)行精加工，從而不能保證右端面這一配合表面的精度。方案二左端面為精基準(zhǔn)，能保證零件的壁厚均勻，其裝夾次數(shù)較少。綜合兩個方案，方案二更可行，因此選用第二種方案：
工序1：粗銑左端面。 X62W
工序2：粗銑右端面，半精銑右端面，倒角1.545。 X62W
工序3：精銑左端面，倒角1.545。 X62W
工序4：鉆通孔 Φ22mm，鏜Φ35mm孔，切內(nèi)槽Φ38mm2mm，倒角。粗鏜Φ25mm孔，精鏜，金剛鏜孔Φ25mm至圖樣尺寸。Z525
工序5：倒左端面Φ25mm孔處倒角 145。 C620
工序6：粗銑四方，精銑四方。 X62W
工序7：銑四方壓刀槽，精銑D面至尺寸。 X62W
工序8：車環(huán)形槽。 C620
工序9：鉆鉸4-Φ15mm孔。 Z525
工序10：鉆8-M12-6H通孔小徑。 Z525
工序11：攻8-M12-6H螺紋。 Z525
工序12：鉆鉸螺紋低孔M12-6H。 Z525
工序13：攻M12螺紋，深18mm。 Z525
工序14：鉆φ10H7的斜孔 Z525
工序15：終檢。
3.2.2 加工階段的劃分
該車床小刀架加工質(zhì)量要求較高，可將加工階段劃分成粗加工、半精加工和精加工幾個階段。在粗加工階段，首先將精基準(zhǔn)（車床小刀架右端面）準(zhǔn)備好，使后續(xù)工序都可采用精基準(zhǔn)定位加工，保證其他加工表面的精度要求；然后粗銑車床小刀架頭四周側(cè)面、車床小刀架的四周環(huán)槽和倒角。在半精加工階段，完成車床小刀架C面的精銑加工和四側(cè)面的磨削加工保證各表面的垂直度和平面度。最后進(jìn)行各孔的鉆、鉸和螺紋的加工。
3.2.3 工序的集中與分散
選用工序集中原則安排車床小刀架的加工工序。該車床小刀架的生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，可以采用萬能型機(jī)床配以專用工、夾具，以提高生產(chǎn)率；而且運(yùn)用工序集中原則使工件的裝夾次數(shù)少，不但可縮短輔助時間，而且由于在一次裝夾中加工了許多表面，有利于保證各加工表面之間的相對位置精度要求。
3.2.4 工序順序的安排
遵循“先基準(zhǔn)后其他”原則，首先加工精基準(zhǔn)——車床小刀架頭右端面和孔；遵循“先粗后精”原則，先安排粗加工工序，后安排精加工工序；遵循“先主后次”原則，先加工主要表面——車床小刀架兩端面和四周側(cè)面，后加工次要表面——四周環(huán)槽和左端面環(huán)槽；遵循“先面后孔”原則，先加工車床小刀架頭個表面最后加工各孔。由于C面有硬度要求所以中間過程要有熱處理。在綜合考慮上述工序順序原則上，擬定車床小刀架機(jī)械加工工序安排如表3.2所示。
表3.2 車床小刀架機(jī)械加工工序安排
工序號
工序名稱
工序內(nèi)容
選定基準(zhǔn)
1
下料
棒料Φ120㎜×135㎜
2
鍛造
模鍛，鍛件尺寸130㎜×130㎜×77㎜
3
熱處理
正火
4
粗車
粗車右端面鉆Φ22㎜孔，擴(kuò)孔至Φ33㎜深35㎜，車孔至Φ
四側(cè)面和左端面
5
粗車
到頭車左端面保證厚度尺寸為
右端面
6
銑
銑床
右端面
7
銑
銑四側(cè)面環(huán)槽保證距右端面24.5mm距左端面19mm保證
右端面
8
銑
精銑C面保證距左端面18.5mm
右端面
9
銑
倒八條面角
右端面
10
熱處理
C面淬火至40～45HRC
右端面
11
車
車的孔至圖樣車環(huán)槽尺寸至
右端面
12
磨
磨右端面保證
左端面
13
磨
磨左端面保證
右端面
14
磨
粗精磨四側(cè)面保證并要對B基準(zhǔn)對稱，四面相互垂直
左端面
15
鉆
右端面及一側(cè)面
16
鉆
鉆粗精鉸
左端面和一側(cè)面
17
鉆
鉆粗精鉸攻螺紋M12-6H
右端面及兩側(cè)面
18
檢驗
按圖樣要求堅持各部分尺寸和精度
19
入庫
涂油入庫
3.3 加工余量、工序尺寸和公差的確定
車床小刀架零件材料為剛，C表面淬火硬度HB40～55，生產(chǎn)類型為小批量生產(chǎn)。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯如下：
1．毛坯尺寸
由給定任務(wù)書中的零件圖，鍛件尺寸為125mm125mm72mm，未加工表面鍛造可達(dá)到精度。
2．左右端面的粗加工余量
左端面加工余量取1mm，大端面加工余量2mm [見《機(jī)械制造工藝手冊》（以下簡稱《手冊》）表1-24]
3．精銑左端面的加工余量
左端面的精銑加工余量為0.5mm。[見《手冊》表1-24]
4．半精銑右端面的加工余量
右端面的半精銑加工余量為1.3mm。[見《手冊》表1-24]
5．鉆通孔Φ22mm孔余留加工余量單邊1.5 mm，用鏜刀。
精鏜再用金剛鏜孔Φ25mm至圖樣尺寸。
6．粗精銑四方126 mm 126 mm（留加工余量1 mm ）
7．鉆 4—Φ15mm孔
選用Φ10mm的擴(kuò)孔鉆進(jìn)行擴(kuò)孔，切削深度為1mm。即可達(dá)到加工精度。
8．鉆8—Φ10mm通孔及攻螺紋至M12-6H
選用Z525立式鉆床并用壓板夾緊，用Φ10mm高速鋼麻花鉆孔，切削深度為24mm。
9．鉆鉸螺紋低孔M12-6H，攻M12螺紋，深18mm。
選用Z525立式鉆床并用芯軸定位夾緊，用Φ10mm高速鋼麻花鉆通孔，攻螺紋深度為18mm。
10．終檢
3.4 切削用量的計算
3.4.1 工序4粗車
該工序分為6個工步，工步1是粗車右端面。工步2是鉆孔工步3是擴(kuò)孔，工步4 是車孔深39.5㎜.工步5是切槽工步6是倒角。
1. 工步1粗車右端面
（1）背吃刀量
工步1的背吃刀量取為Zl，Z1等于Z1=2.5mm - 0.5mm = 2mm；而工步2的背吃刀量取為Z2，故= Z2=2mm。
(2) 進(jìn)給量
查《切削用量手冊》表1.30得C620-1車床的中心高為200㎜.查《切削用量手冊》表1.1選擇刀桿尺寸為B×H=16㎜×25㎜.刀片的厚度為4.5㎜查《切削用量手冊》表1.2粗車鍛件的毛坯可選擇YT5牌號硬質(zhì)合金刀。車刀計劃形狀查《切削用量手冊》表1.3需安裝卷屑槽帶倒棱刀。前刀面 查《切削用量手冊》表1.4在粗車鋼料刀桿尺寸為B×H=16㎜×25㎜.，背吃刀量=3～5mm以及工件直徑為100～400mm時，進(jìn)給量f=0.5～1.0mm/r按C620-1說明書選擇進(jìn)給量f=0.5mm/r.
(3)切削速度
根據(jù)《切削用量手冊》表1.10當(dāng)用YT15硬質(zhì)合金車刀加工鋼料時進(jìn)給量時切削速度。查《切削用量手冊》表1.28得切削速度的修正參數(shù)。
所以
所以
由本工序采用C620-1車床，取轉(zhuǎn)速=96r／min，故實際銑削速度為：
綜上得
2.工步2鉆φ22孔
由工件材料45號鋼，孔φ22選用高速鋼，麻花鉆頭查《切削用量手冊》表2.7知進(jìn)給量f=0.39～0.46mm/r，取mm/r查《切削用量手冊》表2.13和2.14得。
，由于本工序在C620-1上加工取機(jī)床轉(zhuǎn)速，而實際切削速度。
3.工步3擴(kuò)φ33mm孔深
由工件材料45號鋼，孔φ12選用高速鋼，擴(kuò)孔鉆由背吃刀量查《切削用量手冊》表2.10高速鋼和硬質(zhì)合金擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔時得進(jìn)給量mm/r，取由于和工步二在同一臺機(jī)床上加工，所以機(jī)床轉(zhuǎn)速切削速度。
4.工步4車φ深39.5mm孔
背吃刀量，可一次走刀完成，選用硬質(zhì)合金車刀，查《切削用量手冊》表1.4知進(jìn)給量，取查《切削用量手冊》表1.10得切削速度，取。
，
按機(jī)床c620-1取，所以實際。
5.工步5切槽φ
背吃刀量，可一次走刀完成，選用硬質(zhì)合金車刀，查《切削用量手冊》表1.4知進(jìn)給量，取，查《切削用量手冊》表1.10得切削速度，取。
，按機(jī)床c620-1取，所以實際。
3.4.2 工序5
工序5和工序4的第一工步，加工條件完全一樣，所以，，，。
3.4.3 工序6 銑四側(cè)面
3.4.3.1 刀具選擇
根據(jù)《切削用量手冊》表1.2選擇YT15硬質(zhì)合金刀片，根據(jù)表3.1銑削深度時，端銑刀直徑但已知銑削寬度，故應(yīng)根據(jù)銑削寬度，選擇由于采用硬質(zhì)合金端銑刀，故Z=4，銑刀幾何形狀查《切削用量手冊》表3.2得。
3.4.3.2 選擇切削用量
1.背吃刀量
由于加工余量不大，故可一次走刀內(nèi)切完成，則。
2.每次進(jìn)給量，采用不對稱端銑以提高進(jìn)給量查表3.5，當(dāng)使用YT刀，銑床功率為7.5kw時，但因采用不對稱端銑刀，故取。
3. 選擇銑刀抹鈍標(biāo)準(zhǔn)及刀具壽命，查《切削用量手冊》表3.7銑刀后刀面最大磨損量為 。由于銑刀直徑，故刀具壽命 （見查《切削用量手冊》表3.8）
4.切削速度 和每分鐘進(jìn)給量
查《切削用量手冊》表3.10得根據(jù)X62W銑床主要技術(shù)參數(shù)查《切削用量手冊》表得因此實際切削速度和每次進(jìn)給量為
綜上
3.4.4 工序7 銑四側(cè)面環(huán)槽
3.4.4.1 選擇刀具
查《工藝手冊》表3.1-27銑刀種類及應(yīng)用范圍選用高速鑲齒面銑刀，查《工藝手冊》表3.1-28選擇銑刀直徑， 齒數(shù)Z=26
3.4.4.2 切削用量的選擇
1.背吃刀量 銑削寬度
2.每次進(jìn)給量查《切削用量手冊》表3.3知 取
3.銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和刀具壽命，查《切削用量手冊》表3.7銑刀后刀面最大磨損量為查《切削用量手冊》表3.8銑刀平均壽命為
4. 切削速度 和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)X62W銑床主要技術(shù)參數(shù)查《切削用量手冊》表得因此實際切削速度和每次進(jìn)給量為
終上
3.4.5 工序8 精銑C面和工序9倒八條邊角
3.4.5.1 選擇刀具
查《工藝手冊》表3.1-27銑刀種類及應(yīng)用范圍選用高速鑲齒面銑刀，查《工藝手冊》表3.1-28選擇銑刀直徑， 齒數(shù)Z=26
3.4.5.2切削用量的選擇
1.背吃刀量 銑削寬度
2.每次進(jìn)給量查《切削用量手冊》表3.3知 取
3.銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)和刀具壽命，查《切削用量手冊》表3.7銑刀后刀面最大磨損量為查《切削用量手冊》表3.8銑刀平均壽命為
4. 切削速度 和每分鐘進(jìn)給量
根據(jù)X62W銑床主要技術(shù)參數(shù)查《切削用量手冊》表得因此實際切削速度和每次進(jìn)給量為
終上
3.4.6 工序11 車的孔φ和端面環(huán)槽及倒角
該工序分為三個工步：車φ的孔
車端面環(huán)槽φ103φ67 倒角
（1）工步1車φ的孔
（2）背吃刀量
選用YT15硬質(zhì)合金車刀查《切削用量手冊》表1.4知 取 查《切削用量手冊》表1.10得 取。
按機(jī)床C620-1取 ， 因此實際切削速度。
（3）工步2 車端面環(huán)槽
背吃刀量選用YT15硬質(zhì)合金車刀查《切削用量手冊》表1.4知 取 查《切削用量手冊》表1.10得 取
按機(jī)床C620-1取， 因此實際切削速度。
3.4.7 工序12和工序13磨端面
（1）選擇砂輪
查《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表依表選為WA46.kv6p250×25×25×127其含義為砂輪磨料為白剛玉粒度為40號硬度為中軟.陶瓷法合劑6號組織平軟砂輪其尺寸為250×25×75（d×b×D）
（2）切削用量的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-31 砂輪轉(zhuǎn)速 Nb=3000r／min
3.4.8 工序14 磨四側(cè)面保證
（1）選擇砂輪
查《工藝手冊》第三章中磨料選擇各表依表選為WA46.kv6p250×25×25×127其含義為砂輪磨料為白剛玉粒度為40號硬度為中軟.陶瓷法合劑6號組織平軟砂輪其尺寸為250×25×75（d×b×D）
（2）切削用量的選擇
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-31 砂輪轉(zhuǎn)速 Nb=3000r／min
3.4.9 工序15 鉆8×M17-6H螺紋孔
（1）鉆φ10.2mm孔
由工件材料45鋼孔φ10.2孔高速鋼鉆頭查《切削用量手冊》表2.7高速鋼鉆頭鉆孔時的進(jìn)給量得f=0.25～0.3mm/r取f=0.25m/r查《切削用量手冊》表2.13及2.14得v=12m/min取ap=
由于本工序采用Z550型立式鉆床取轉(zhuǎn)數(shù)n=351 r/min
故實際切削速度V=
（2）
3.4.10 工序16 鉆鉸4×φ
（1）鉆粗鉸精鉸
由于工件材料為45鋼孔高速鋼鉆頭查《切削用量手冊》表2.7知進(jìn)給量f=0.31～0.37m/r取f=0.36m/r.查切表2.13及2.14得v=11～12m/min取v=12m/min
取ap=14.85mm
由于本工序理由Z550型立式鉆床取轉(zhuǎn)速n=250 r/min
（2）粗鉸
取背吃刀量又工件材料為45鋼孔查《切削用量手冊》表2.2知進(jìn)給量f=0.3～0.5取f=0.4m/r切削量為v=5～7m/min取v=6m/min
根據(jù)Z550鉆床取n=125 r/min
（3）精鉸工步
取背吃刀量又工件材料為45鋼孔查《切削用量手冊》表2.2知進(jìn)給量f=0.3～0.5mm/r取f=0.3mm/r切削量為v=5～7m/min取v=5m/min
3.4.11 工序17
（1）鉆
取由工件材料為45鋼高速鋼鉆頭查《切削用量手冊》表2.7得進(jìn)給量f=0.22～0.28取f=0.27查《切削用量手冊》表2.13及2.14得切削速度v=12～14m/min取v=14m/min
由于本工序采用Z550型立式鉆床取轉(zhuǎn)速n=500r/min
（2）粗鉸
由于工件材料為45鋼孔查《切削用量手冊》表2.24知進(jìn)給量f=0.3～0.5mm/r取f=0.4mm/r切削量為v=5～7m/min取v=6m/min
根據(jù)Z550鉆床取n=185r/min
（3）粗鉸
由于工件材料為45鋼孔查《切削用量手冊》表2.24知進(jìn)給量f=0.3～0.5取f=0.3m/r切削量為v=5～7m/min取v=5m/min
根據(jù)2550鉆床取n=185r/min
（4）攻M12-6H螺紋
3.5 時間定額計算
3.5.1 工序4各工步工時計算
（1）工步粗車右端面
其中,根據(jù)《切削用量手冊》表1.26車削時的切量不超切量
（2）工步2鉆φ22mm孔
（3）工步3擴(kuò)φ33mm孔
（4）工步4車φ36深39.5mm孔
（5）工步5切槽φ33mm
3.5.2 工序5 粗車左端面
該工序與工序4的工步1的加工條件完全一樣，
所以
3.5.3 工序6 銑四側(cè)面
3.5.4 工序7 銑四側(cè)面環(huán)槽
3.5.5 工序8 精銑槽C面
（2） 工步2倒角
3.5.6 工序11 車
3.5.6.1 工步1 車
根據(jù)《切削用量手冊》表1.26車削時的入切量和超切量 則 l=33+4.3=37.3mm
3.5.6.2 工步2 車端面環(huán)槽
3.5.7 工序12 磨右端面
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-31 砂輪轉(zhuǎn)速 Nb=3000r／min
其結(jié)果為：
3.5.8 工序13 磨右端面
該工序加工過程與工序12完全一樣，所以結(jié)果為：
3.5.9 工序14 磨四側(cè)面保證
查《機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊》表4.2-31 砂輪轉(zhuǎn)速 Nb=3000r／min
3.5.10 工序15 鉆8×M12—6H 螺紋孔
該工序分為兩個工步，分別計算。
（1）工步1 鉆底孔
l=24mm查《切削用量手冊》表2.29得入切量與超切量y+=5mm故==0.33min
（2）螺紋加工
3.5.11 工序16 鉆
（1）工步1鉆
（２）工步２粗鉆的孔
4 鉆M12螺紋底孔專用夾具設(shè)計
為了提高勞動生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，降低勞動強(qiáng)度。鉆M12螺紋底孔，需要設(shè)計專用夾具。
4.1 夾具的夾緊裝置和定位裝置
夾具中的裝夾是由定位和夾緊兩個過程緊密聯(lián)系在一起的。定位問題已在前面研究過，其目的在于解決工件的定位方法和保證必要的定位精度。
僅僅定好位在大多數(shù)場合下，還無法進(jìn)行加工。只有進(jìn)而在夾具上設(shè)置相應(yīng)的夾緊裝置對工件進(jìn)行夾緊，才能完成工件在夾具中裝夾的全部任務(wù)。
夾緊裝置的基本任務(wù)是保持工件在定位中所獲得的即定位置，以便在切削力、重力、慣性力等外力作用下，不發(fā)生移動和震動，確保加工質(zhì)量和生產(chǎn)安全。有時工件的定位是在夾緊過程中實現(xiàn)的，正確的夾緊還能糾正工件定位的不正確。
一般夾緊裝置由動源即產(chǎn)生原始作用力的部分。夾緊機(jī)構(gòu)即接受和傳遞原始作用力，使之變?yōu)閵A緊力，并執(zhí)行夾緊任務(wù)的部分。他包括中間遞力機(jī)構(gòu)和夾緊元件。
考慮到機(jī)床的性能、生產(chǎn)批量以及加工時的具體切削量決定采用手動夾緊。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是斜契夾緊的另一種形式，利用螺旋桿直接夾緊元件，或者與其他元件或機(jī)構(gòu)組成復(fù)合夾緊機(jī)構(gòu)來夾緊工件。是應(yīng)用最廣泛的一種夾緊機(jī)構(gòu)。
螺旋夾緊機(jī)構(gòu)中所用的螺旋，實際上相當(dāng)于把契繞在圓柱體上，因此他的作用原理與斜契是一樣的。也利用其斜面移動時所產(chǎn)生的壓力來夾緊工件的。不過這里上是通過轉(zhuǎn)動螺旋，使繞在圓柱體是的斜契高度發(fā)生變化來夾緊的。
典型的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的特點：
（1）結(jié)構(gòu)簡單；
（2）擴(kuò)力比大；
（3）自瑣性能好；
（4）行程不受限制；
（5）夾緊動作慢。
夾緊裝置可以分為力源裝置、中間傳動裝置和夾緊裝置，在此套夾具中，中間傳動裝置和夾緊元件合二為一。力源為機(jī)動夾緊，通過螺栓夾緊移動壓板。達(dá)到夾緊和定心作用。
工件通過定位銷的定位限制了繞Z軸旋轉(zhuǎn)，通過螺栓夾緊移動壓板，實現(xiàn)對工件的夾緊。并且移動壓板的定心裝置是與工件外圓弧面相吻合的移動壓板，通過精確的圓弧定位，實現(xiàn)定心。此套移動壓板制作簡單，便于手動調(diào)整。通過松緊螺栓實現(xiàn)壓板的前后移動，以達(dá)到壓緊的目的。壓緊的同時，實現(xiàn)工件的定心，使其定位基準(zhǔn)的對稱中心在規(guī)定位置上。
在這次夾具設(shè)計中，定位是采用一根心軸和一個定位插銷來定位水平方向的。在垂直方向，用兩個同心半圓環(huán)來定位。當(dāng)被加工零件放到夾具體同心圓環(huán)上后，用定位插銷把夾具上的鉆模板和零件通過先加工的孔進(jìn)行定位，把壓板壓緊，之后取出定位插銷。
根據(jù)車床小刀架的形狀和加工技術(shù)要求及精度。工件定位用了平面定位，內(nèi)孔定位及外圓柱定位。
綜上分析：，三個支撐釘和工件以活動塊上定位，限制了工件的6個自由度，實現(xiàn)了的完全定位。
4.2 鉆模板與導(dǎo)引元件的設(shè)計
1. 鉆模板的設(shè)計
鉆模板是供安裝鉆套用的。要求具有一定的強(qiáng)度和剛度，以防止由于變形而影響鉆套的位置精度和導(dǎo)向精度。常用的有以下幾種類型：
（1）固定式鉆模板
這種鉆模版是直接固定在夾具體上而不能移動的，因此用固定式鉆模版加工孔時所獲得較高的位置精度，但有時對裝卸工件不甚方便。
（2）鉸鏈?zhǔn)姐@模板
鉆模板與夾具體為鉸鏈連接，使用鉸鏈?zhǔn)姐@模板裝卸工件方便，但鉸鏈處必然有間隙，因而加工孔的位置精度比固定式鉆模板的精度低。
（3）可卸式鉆模板
當(dāng)裝卸工件必須將鉆模板取下時，則采用可卸式鉆模板，使用這種鉆模板時，裝卸鉆模板較費(fèi)時費(fèi)力，鉆模的位置精度較低，一般多在使用其它類型鉆模板不便于裝夾工件時使用。
（4）懸掛式鉆模板
在立式鉆床上多用多軸轉(zhuǎn)動頭加工平行孔系時，所用鉆模板常通過兩導(dǎo)柱直接懸掛在傳動箱上，并隨機(jī)床主軸往復(fù)移動，這種鉆模版為懸掛式鉆模板。
根據(jù)車床小刀架幾何形狀尺寸，加工特點及定位基準(zhǔn)，為方便裝卸工件應(yīng)選用鉸鏈?zhǔn)姐@模板。
2.導(dǎo)引元件設(shè)計
鉆套在鉆模中的作用是保證被加工孔的位置精度，引導(dǎo)刀具防止其在加工過程中發(fā)生偏斜，提高刀具的剛性，防止加工時的振動。常用的標(biāo)準(zhǔn)鉆模有以下幾種類型：
（1）固定鉆套
固定鉆套安裝在鉆模板或夾具體中，其配合為H7/h6或H7/r6。固定鉆套結(jié)構(gòu)簡單，鉆孔精度高，適用于單一鉆孔工序和小批量生產(chǎn)。
（2）可換鉆套
當(dāng)工件為單一鉆孔工藝，大批量生產(chǎn)時為便于更換磨損的鉆套，選用可換鉆套。
（3）快換鉆套
當(dāng)工件需鉆，擴(kuò)，鉸多工藝加工時，能快速更換不同孔徑的鉆套，應(yīng)選用快換鉆套。
更換鉆套時將鉆套缺口轉(zhuǎn)至螺釘處，即可取出鉆套。削邊的方向應(yīng)考慮刀具的旋向，以免鉆套自動脫出。
本次設(shè)計利用復(fù)合刀具一次加工。但綜合考慮采用快換鉆套。
鉆模板的結(jié)構(gòu)如圖3—3所示：
1—圓柱銷 2—鉆模板 3—支撐釘 4—螺釘 5—快換鉆套 6—菱形螺母
圖 鉸鏈?zhǔn)姐@模板
根據(jù)車床小刀架形狀特點并由2.1.4知應(yīng)選擇軸向方向為夾緊的方向，車床小刀架上端面及底面為被夾緊的兩面。并選擇夾緊機(jī)構(gòu)為螺旋加緊機(jī)構(gòu)。
裝夾時，擰緊螺母，通過開口墊圈，將工件端面牢固的壓在定位原件上，活動V形塊通過彈簧的作用對工件起到一定的輔助夾緊作用。
由以上各主要原件的設(shè)計，將各部分連成以整體，夠成鉆模板的裝配圖（見裝配圖）。
4.3 切削力及夾緊力的計算
刀具：鉆頭φ10。
則軸向力：見《工藝師手冊》表28.4
F=Cdfk……………………………………3.1
式中： C=420， Z=1.0, y=0.8, f=0.35
k=(
F=420
轉(zhuǎn)矩
T=Cdfk
式中: C=0.206, Z=2.0, y=0.8
T=0.206
功率 P=
在計算切削力時,必須考慮安全系數(shù),安全系數(shù)
K=KKKK
式中 K—基本安全系數(shù)，1.5;
K—加工性質(zhì)系數(shù)，1.1;
K—刀具鈍化系數(shù), 1.1;
K—斷續(xù)切削系數(shù), 1.1
則 F=KF=1.5
鉆削時 T=17.34 N
切向方向所受力:
F=
取
F=4416
F> F
所以,時工件不會轉(zhuǎn)動,故本夾具可安全工作。
根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況，找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài)，按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠，再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即：
安全系數(shù)K可按下式計算有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，查參考文獻(xiàn)[5]表可得：
所以有：
該孔的設(shè)計基準(zhǔn)為中心軸，故以回轉(zhuǎn)面做定位基準(zhǔn)，實現(xiàn)“基準(zhǔn)重合”原則； 參考文獻(xiàn)，因夾具的夾緊力與切削力方向相反，實際所需夾緊力F夾與切削力Ｆ之間的關(guān)系F夾＝KF
軸向力：F夾＝KF （N）
扭距：
Nm
在計算切削力時必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)，安全系數(shù)
由資料《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》查表可得：
切削力公式： 式（2.17）
式中
查表得：
即：
實際所需夾緊力：由參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表得：
安全系數(shù)K可按下式計算，由式（2.5）有：：
式中：為各種因素的安全系數(shù)，見參考文獻(xiàn)[16]《機(jī)床夾具設(shè)計手冊》表 可得：
所以
由計算可知所需實際夾緊力不是很大，為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，決定選用螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。
4.4 鉆孔與工件之間的切屑間隙
鉆套的類型和特點:
1、固定鉆套：鉆套直接壓入鉆模板或夾具體的孔中，鉆模板或夾具體的孔與鉆套外圓一般采用H7/n6配合，主要用于加工量不大，磨損教小的中小批生產(chǎn)或加工孔徑甚小，孔距離精度要求較高的小孔。
2、可換鉆套：主要用在大批量生產(chǎn)中，由于鉆套磨損大，因此在可換鉆套和鉆模板之間加一個襯套，襯套直接壓入鉆模板的孔內(nèi)，鉆套以F7/m6或F7/k6配合裝入襯套中。
3、快換鉆套：當(dāng)對孔進(jìn)行鉆鉸等加工時，由于刀徑不斷增大，需要不同的導(dǎo)套引導(dǎo)刀具，為便于快速更換采用快換鉆套。
4、特殊鉆套：尺寸或形狀與標(biāo)準(zhǔn)鉆套不同的鉆套統(tǒng)稱特殊鉆套。
鉆套下端面與工件表面之間應(yīng)留一定的空隙C，使開始鉆孔時，鉆頭切屑刃不位于鉆套的孔中，以免刮傷鉆套內(nèi)孔，如圖4.3。
圖4.3
切屑間隙 C=(0.3～1.2)d。
在本次夾具鉆模設(shè)計中考慮了多方面的因素，確定了設(shè)計方案后，選擇了C=8。因為此鉆的材料是鑄件，所以C可以取較小的值。
4.5 鉆模板
在導(dǎo)向裝置中，導(dǎo)套通常是安裝在鉆模板上，因此鉆模板必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度，以防變形而影響鉆孔精度。鉆模板按其與夾具體連接的方式，可分為固定式鉆模板、鉸鏈?zhǔn)姐@模板、可卸式鉆模板、滑柱式鉆模板和活動鉆模板等。
在此套鉆模夾具中選用的是可卸式鉆模板，在裝卸工件時需從夾具體上裝上或卸下，鉆螺栓緊固，鉆模精度較高。[4]
4.6定位誤差的分析
3) 夾具安裝誤差
因夾具在機(jī)床上的安裝不精確而造成的加工誤差，稱為夾具的安裝誤差。
圖5-2中夾具的安裝基面為平面，因而沒有安裝誤差，=0.
4) 夾具誤差
因夾具上定位元件、對刀或?qū)蛟?、分度裝置及安裝基準(zhǔn)之間的位置不精確而造成的加工誤差，稱為夾具誤差。夾具誤差主要包括定位元件相對于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；定位元件相對于對刀或?qū)蛟ò瑢?dǎo)向元件之間）的尺寸或位置誤差；導(dǎo)向元件相對于安裝基準(zhǔn)的尺寸或位置誤差；若有分度裝置時，還存在分度誤差。以上幾項共同組成夾具誤差。
5) 加工方法誤差
因機(jī)床精度、刀具精度、刀具與機(jī)床的位置精度、工藝系統(tǒng)的受力變形和受熱變形等因素造成的加工誤差，統(tǒng)稱為加工方法誤差。因該項誤差影響因素多，又不便于計算，所以常根據(jù)經(jīng)驗為它留出工件公差的1/3.計算時可設(shè)
。
2. 保證加工精度的條件
工件在夾具中加工時，總加工誤差為上述各項誤差之和。由于上述誤差均為獨立隨機(jī)變量，應(yīng)用概率法疊加。因此保證工件加工精度的條件是
即工件的總加工誤差應(yīng)不大于工件的加工尺寸。
為保證夾具有一定的使用壽命，防止夾具因磨損而過早報廢，在分析計算工件加工精度時，需留出一定的精度儲備量。因此將上式改寫為
或
當(dāng)時，夾具能滿足工件的加工要求。值的大小還表示了夾具使用壽命的長短和夾具總圖上各項公差值確定得是否合理。
知此方案可行。
4.7 鉆套、襯套、鉆模板設(shè)計與選用
工藝孔的加工只需鉆切削就能滿足加工要求。故選用可換鉆套（其結(jié)構(gòu)如下圖所示）以減少更換鉆套的輔助時間。
為了減少輔助時間采用可換鉆套，以來滿足達(dá)到孔的加工的要求。
表
d
D
D1
H
t
基本
極限
偏差F7
基本
極限
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
11
10
16
20
＞6～8
+0.028
+0.011
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
HT150
＞22～26
35
+0.033
+0.017
39
＞26～30
42
46
25
HT150
56
＞30～35
+0.050
+0.025
48
52
＞35～42
55
+0.039
+0.020
59
30
56
67
＞42～48
110
66
＞48～50
70
74
0.040
鉆模板選用翻轉(zhuǎn)鉆模板，用沉頭螺釘錐銷定位于夾具體上。
4.8 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu)
對夾具體的設(shè)計的基本要求
（1）應(yīng)該保持精度和穩(wěn)定性
在夾具體表面重要的面，如安裝接觸位置，安裝表面的刀塊夾緊安裝特定的，足夠的精度，之間的位置精度穩(wěn)定夾具體，夾具體應(yīng)該采用鑄造，時效處理，退火等處理方式。
（2）應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度
保證在加工過程中不因夾緊力，切削力等外力變形和振動是不允許的，夾具應(yīng)有足夠的厚度，剛度可以適當(dāng)加固。
（3）結(jié)構(gòu)的方法和使用應(yīng)該不錯
夾較大的工件的外觀，更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，之間的相互位置精度與每個表面的要求高，所以應(yīng)特別注意結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)處理的工件，夾具，維修方便。再滿足功能性要求（剛度和強(qiáng)度）前提下，應(yīng)能減小體積減輕重量，結(jié)構(gòu)應(yīng)該簡單。
（4）應(yīng)便于鐵屑去除
在加工過程中，該鐵屑將繼續(xù)在夾在積累，如果不及時清除，切削熱的積累會破壞夾具定位精度，鐵屑投擲可能繞組定位元件，也會破壞的定位精度，甚至發(fā)