车床后托架基本工艺设计.doc

机械制造工艺课程设计说 明 书题 目 名 称：专 业：班 级：学 生 姓 名：指引教师姓名：日 期：评 定 成 绩：机电工程系机械制造工艺课程设计阐明书指引教师评语从课程设计工作态度、工作量，阐明书构造、数据解决、论点论据，工艺过程卡片、工序卡片内容和格式，图纸质量及存在局限性综合评语： 指引教师评阅成绩（按五级评分）： 指引教师： （签名） 年 月 日目 录一 CA6140车床后托架加工工艺设计21.1 CA6140车床后托架构造特点和技术规定21.2 CA6140车床后托架材料、毛坯和热解决31.2.1 毛坯材料及热解决31.2.2 毛坯构造拟定41.3 工艺过程设计中应考虑重要问题41.3.1 加工办法选取原则41.3.2 加工阶段划分41.3.3 工序合理组合51.3.4 加工顺序安排51.4 CA6140车床后托架机械加工工艺过程分析51.4.1 CA6140车床后托架零件图分析51.4.2 CA6140车床后托架加工工艺路线71.5 CA6140车床后托架工序设计121.5.1 工序基准选取121.5.2 工序尺寸拟定121.5.3 加工余量拟定141.5.4 拟定各工序加工设备和工艺装备15二 专用夹具设计262.1 铣平面夹具设计252.1.1 研究原始质料252.1.2 定位基准选取252.1.3 切削力及夹紧分析计算262.1.4 误差分析与计算272.1.5 夹具设计及操作简要阐明282.2 钻三杠孔夹具设计282.2.1 研究原始质料282.2.2 定位基准选取292.2.3 切削力及夹紧力计算292.2.4 误差分析与计算302.2.5 夹具设计及操作简要阐明312.3 钻底孔夹具设计312.3.1 研究原始质料312.3.2 定位基准选取312.3.3 切削力及夹紧力计算312.3.4 误差分析与计算322.3.5 夹具设计及操作简要阐明33结 论34一 CA6140车床后托架加工工艺设计机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，减少消耗重要手段，是公司进行生产准备，筹划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动组织重要根据，也是公司上品种，上质量，上水平，加速产品更新，提高经济效益技术保证。在实际生产中，由于零件生产类型、材料、构造、形状、尺寸和技术规定等不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上，用某一种加工办法就能完毕，而是要通过一定工艺过程才干完毕其加工。因而，不但要依照零件详细规定，结合现场详细条件，对零件各构成表面选取适当加工办法，还要合理地安排加工顺序，逐渐地把零件加工出来。对于某个详细零件，可采用几种不同工艺方案进行加工。虽然这些方案都可以加工出来合格零件，但从生产效率和经济效益来看，也许其中有种方案比较合理且切实可行。因而，必要依照零件详细规定和也许加工条件等，拟订较为合理工艺过程。1.1 CA6140车床后托架构造特点和技术规定由零件图1-1可得：CA6140车床后托架是锻造件，从整体形状来看类似长方体。依照规定重要是加工孔和底平面。详细特点和技术规定如下： 精加工孔，规定达到精度级别为。粗糙度为，且以底平面为基准，规定平行度公差为，重要满足加工孔位置精度。 其她各个孔加工都要以底平面为定位基准。因此，底平面形位公差要达到设计规定。 、粗糙度为；为锥孔，且粗糙度为。 别的未注规定加工表面为不去除材料加工。1.2 CA6140车床后托架材料、毛坯和热解决1.2.1 毛坯材料及热解决毛坯材料灰铸铁（HT150），由资料2机械加工工艺手册表4-71，可得力学性能：表1.1灰铸铁（HT150）性能参数牌号铸件壁厚最小抗拉强度硬度铸件硬度范畴金相组织HT1502.5-1010-2020-3030-50175145130120H175150-200铁素体+珠光体灰铸体普通工作条件： 承受中档载荷零件。 磨檫面间单位面积压力不不不大于490KPa。毛坯热解决灰铸铁（HT150）中碳所有或大某些以片状石墨方式存在铸铁中，由于片状石墨对基体割裂作用大，引起应力集中也大；因而，使石墨片得到细化，并改进石墨片分布，可提高铸铁性能。可采用石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄部位也许浮现白口组织（有大量渗碳体浮现），以便于切削加工。1.2.2 毛坯构造拟定毛坯构造工艺规定CA6140车床后托架为锻造件，对毛坯构造工艺有一定规定： 铸件壁厚应和适当，均匀，不得有突然变化。 锻造圆角要恰当，不得有尖角。 铸件构造要尽量简化，并要有和合理起模斜度，以减少分型面、芯子、并便于起模。 加强肋厚度和分布要合理，以免冷却时铸件变形或产生裂纹。 铸件选材要合理，应有较好可铸性。毛坯形状、尺寸拟定规定设计毛坯形状、尺寸还应考虑到： 各加工面几何形状应尽量简朴。 工艺基准以设计基准相一致。 便于装夹、加工和检查。 构造要素统一，尽量使用普通设备和原则刀具进行加工。在拟定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料运用率，减少加工成本，但这样也许导致毛坯制造困难，需要采用昂贵毛坯制造设备，增长毛坯制导致本。因而，毛坯种类形状及尺寸拟定一定要考虑零件成本问题但要保证零件使用性能。在毛坯种类形状及尺寸拟定后，必要时可据此绘出毛坯图。1.3 工艺过程设计中应考虑重要问题1.3.1 加工办法选取原则 所选加工办法应考虑每种加工办法经济、精度规定相适应。 所选加工办法能保证加工面几何形状精度，表面互相位置精度规定。 所选加工办法要与零件材料可加工性相适应。 加工办法要与生产类型相适应。 所选加工办法公司既有设备条件和工人技术水平相适应。1.3.2 加工阶段划分按照加工性质和作用不同，工艺过程普通可划分为三个加工阶段： 粗加工阶段粗加工目是切去绝大某些多雨金属，为后来精加工创造较好条件，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缺陷，予以报废或修补，以免挥霍工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低机床，选用大切前用量，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，使得工件产生内应力和变形大，因此加工精度低，粗糙度值大。普通粗加工公差级别为，粗糙度为。 半精加工阶段半精加工阶段是完毕某些次要面加工并为重要表面精加工做好准备，保证适当加工余量。半精加工公差级别为。表面粗糙度为。 精加工阶段 精加工阶段切除剩余少量加工余量,重要目是保证零件形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各重要表面达到图纸规定.此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机床小切前用量，工序变形小，有助于提高加工精度精加工加工精度普通为，表面粗糙度为。 光整加工阶段对某些规定特别高需进行光整加工，重要用于改进表面质量，对尺度精度改进很少。普通不能纠正各表面互相位置误差，其精度级别普通为,表面粗糙度为。此外，加工阶段划分后，还便于合理安排热解决工序。由于热解决性质不同，有需安排于粗加工之前，有需插入粗精加工之间。1.3.3 工序合理组合拟定加工办法后来，就按生产类型、零件构造特点、技术规定和机床设备等详细生产条件拟定工艺过程工序数。拟定工序数基本原则： 工序分散原则工序内容简朴，有利选取最合理切削用量。便于采用通用设备。简朴机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人技术规定水平不高。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，在一次装夹中同步加工数个表面易于保证这些表面间互相位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率专用机床，以提高生产率。但采用复杂专用设备和工艺装备，使成本增高，调节维修费事，生产准备工作量大。普通状况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序恰当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。构造简朴专用机床和工夹具组织流水线生产。1.3.4 加工顺序安排零件加工过程普通涉及机械加工工序，热解决工序，以及辅助工序。在安排加工顺序时常遵循如下原则：见下表表1.2 加工工序安排原则工序类别工序安排原则机械加工1） 对于形状复杂、尺寸较大毛坯，先安排划线工序，为精基准加工提供找正基准2） 按“先基准后其她”顺序，一方面加工精基准面3） 在重要表面加工前应对精基准进行修正4） 按“先主后次，先粗后精”顺序5） 对于与重要表面有位置精度规定次要表面应安排在重要表面加工之后加工热解决退火与正火毛坯预备性热解决，应安排在机械加工之迈进行时效为消除残存应力，对于尺寸大构造复杂铸件，需在粗加工前、后各安排时效解决；对于普通铸件在锻造后或则粗加工后安排时效解决；对于精度高铸件，在半精加工前、后各安排一次时效解决淬火淬火后工件硬度提高，应安排在精加工阶段磨削加工迈进行渗碳渗碳易产生变形，应安排在精加工前渗氮普通安排在工艺过程后部、该表面最后加工之前辅助工序中间检查普通安排在粗加工所有结束之后，精加工之前；耗费工时较多和重要工序先后特种检查荧光检查、磁力探伤重要用于表面质量检查，普通安排在精加工阶段。荧光如用于检查毛坯裂纹，则安排在加工前表面解决电镀、涂层、发蓝等表面解决工序普通安排在工序最后进行1.4 CA6140车床后托架机械加工工艺过程分析1.4.1 CA6140车床后托架零件图分析图1.1 CA6140车床后托架零件图由图1-1可知：该零件为铸件，材料为灰铸铁。规定加工、精度级别为，粗糙度，且规定与底平面平行度公差为。规定精加工底平面粗糙度，平面度公差为。规定加工、粗糙度为。是锥孔，规定精铰加工，粗糙度。对于孔口进行锪平加工。加工螺纹孔。1.4.2 CA6140车床后托架加工工艺路线拟定工艺路线是制定工艺过程核心性一步。在拟定期应充分调查研究，多提几种方案，加以分析比较拟定一种最合理方案。采用加工办法普通所能达到公差级别和表面粗糙度以及需留加工余量 表1.3 (参照参数)加工表面 加工办法表面粗糙度Ra表面光洁度公差级别公差级别加工余量说 明外圆粗 车半精车精 车细 车粗 磨精 磨研 磨12.56.31.60.81.00.40.11345677867891014IT12IT11IT10IT9IT8IT7IT6IT5IT8IT7IT6IT5IT6IT5111010887767645150.501.600.20.50.10.250.250.850.060.100.03指尺寸在直径180如下,长度在500如下,铸件直径余量内孔钻 孔扩 孔粗 镗半精镗精 镗细 镗粗 铰精 铰粗 磨精 磨研 磨256.36.31.60.80.23.21.61.60.20.113452456679105667679101014IT13IT11IT10IT9IT10IT9IT9IT8IT8IT7IT7IT6IT8IT7IT8IT7IT6IT7IT610898876877676540.30.51.81.01.80.50.80.10.30.10.550.40.20.20.30.20.50.10.20.010.02指孔径在180如下,铸件直径余量.L/d2L/d=210时,加工误差增长1.22倍平面粗刨,粗铣精刨,精铣细刨,细铣粗 磨半精磨精 磨研 磨12.56.30.81.60.80.80.11346786779791014IT14IT11IT10IT9IT6IT9IT7IT6IT7IT6IT511910986867575520.92.30.20.30.160.050.030.030.010.03指平面最大尺寸500如下铸件平面余量重要工序加工工艺路线 依照孔技术规定，由资料7公差与配合技术手册得：，；依照公式；查资料6互换性与技术测量表1-8得：精度级别为。同理可得：孔精度级别为。孔精度级别为。由上述技术规定（粗糙度和精度级别），选取合理、经济加工方式，查表1.3可得孔加工工艺路线为：钻粗铰精铰 依照孔、粗糙度为，查资料7公差与配合技术手册得：与有一定线性关系：即：查公差与配合技术手册表，取由上述技术规定（粗糙度和精度级别），选取合理、经济加工方式，查表1.3可得孔加工工艺路线为：钻孔扩孔 孔锥孔粗糙度为由上述技术规定（粗糙度和精度级别），选取合理、经济加工方式，查表1.3可得孔加工工艺路线为：粗铰精铰 底平面A粗糙度为由上述技术规定（粗糙度和精度级别），选取合理、经济加工方式，查表1.3可得孔加工工艺路线为：粗铣精铣细铣CA6140后托架加工工艺路线拟定 加工工艺路线方案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。但同步考虑到经济效果，减少生产成本，拟订两个加工工艺路线方案。见下表：表1.4 加工工艺路线方案工序号方案方案工序内容定位基准工序内容定位基准010粗刨底平面侧面和外圆粗、精铣底平面侧面和外圆020精铣底平粗侧面和外圆钻、扩孔：、底面和侧面030细精铣底平 侧面和外圆粗铰孔：、底面和侧面040钻、扩孔：、底面和侧面粗铣油槽底面和侧面050粗铰孔：、底面和侧面精铰孔：、底面和侧面060精铰孔：、侧面和两孔锪钻孔：底面和侧面070粗铣油槽底面和侧面钻：、底面和侧面080锪钻孔：底面和侧面扩孔底面和侧面090钻：、底面和侧面精铰锥孔：底面和侧面110扩孔底面和侧面锪钻孔：、底面和侧面120精铰锥孔：底面和侧面去毛刺130锪钻孔：、底面和侧面钻：、底面和孔140钻：、底面和孔攻螺纹底面和孔150攻螺纹底面和孔细精铣底平面侧面和孔160倒角去毛刺倒角去毛刺170检查检查 加工工艺路线方案论证a.方案中010和150工序在铣床上加工底平面，重要考虑到被加工表面不持续，并且加工表面积不是很大，工件受太大切削力易变形，不能保证平面平面度公差。方案比喻案铣平面生产效率底，采用铣较经济合理。b.方案在012工序中按排倒角去毛刺，这不但避免划伤工人手，并且给后来定位及装配得到可靠保证。c.方案在010工序中先安排铣底平面，重要是由于底平面是后来工序重要定位面之一，为提高定位精度。d.方案把细精铣底平面A安排在后工序中，是以免划伤而影响美观及装配质量。e.方案符合粗精加工分开原则。由以上分析：方案为合理、经济加工工艺路线方案。详细工艺过程如下表：表1.5 加工工艺路线工序号工 种工作内容说 明010铸砂型锻造铸件毛坯尺寸：长： 宽： 高： 020清砂除去浇冒口，锋边及型砂030热解决退火石墨化退火，来消除铸铁表层和壁厚较薄部位也许浮现白口组织（有大量渗碳体浮现），以便于切削加工040检查检查毛坯050铣粗铣、精铣底平面工件用专用夹具装夹；立式铣床060钻钻、扩钻：工件用专用夹具装夹；摇臂钻床070铣粗铣油槽080铰粗、精铰孔：工件用专用夹具装夹；摇臂钻床090钻将孔、钻到直径工件用专用夹具装夹；摇臂钻床110扩孔钻将扩孔到规定尺寸120锪孔钻锪孔、到规定尺寸130铰精铰锥孔140钳去毛刺150钻钻孔、160攻丝攻螺纹170铣细精铣底平面工件用专用夹具装夹；立式铣床180钳倒角去毛刺190检查210入库清洗，涂防锈油1.5 CA6140车床后托架工序设计工序设计涉及工序基准选取、工序尺寸拟定、加工余量拟定、机床选取、工艺装备选取、切削用量选取和时间定额拟定。1.5.1 工序基准选取工序是在工序图上以标定被加工表面位置尺寸和位置精度基准。所标定位置尺寸和位置精度分别称为工序尺寸和工序技术规定，工序尺寸和工序技术规定内容在加工后应进行测量，测量时所用基准称为测量基准。普通工序基准和测量基准重叠。工序基准选取应注意如下几点： 选设计基准为工序基准时，对工序尺寸检查就是对设计尺寸检查，有助于减少检查工作量。 当本工序中位置精度是由夹具保证而不需要进行试切，应使工序基准与设计基准重叠。 对一次安装下所加工出来各个表面，各加工面之间工序尺寸应与设计尺寸一致。1.5.2 工序尺寸拟定孔、中心轴线间尺寸链计算 尺寸链图（如图1.2） 图1.2尺寸链图 基本尺寸由公式：=得： 环公差 式（1.1） 式（1.2） 中间偏差 式（1.3） 环极限偏差 式（1.4） 环极限尺寸 孔、工序尺寸和公差 孔 ,粗糙度规定为,加工路线为: 钻粗铰精铰查表1.3拟定各工序基本余量为:钻： 扩钻： 粗铰： 精铰：各工序工序尺寸:精铰后:由零件图可知；粗铰后:；扩钻后:；钻后：；各工序公差按加工办法经济精度拟定，标注为：精镗后:由零件图可知；粗铰后:按级查资料6互换性与技术测量表；可得扩钻后:按级查资料6互换性与技术测量表；可得钻后： 孔,粗糙度规定为同理：精铰后:由零件图可知粗铰后：扩钻后： 钻后： 孔,粗糙度规定为同理：精铰后:由零件图可知粗铰后：扩钻后： 钻后：1.5.3 加工余量拟定加工余量、工序尺寸及偏差查资料2机械加工工艺手册表6-20，并计算列表如下：表1.6 加工余量、工序尺寸及偏差拟定序号加工表面加工内容加工余量表面粗糟度尺寸及偏差备注1底平面粗铣精铣细精铣2钻扩钻粗铰精铰3 锪孔深；深；深；4钻孔深扩孔5钻孔深粗铰锥孔精铰锥孔6钻螺纹孔深攻丝7钻深1.5.4 拟定各工序加工设备和工艺装备机床选用查资料1机械加工工艺手册可得：立式铣床，重要用于铣加工。 摇臂钻床，可用于钻、扩、铰及攻丝。刀具选用 查资料1机械加工工艺手册可得：高速钢端面铣刀，铣刀材料：，刀具角度取： 钻头：直柄麻花钻 直柄短麻花钻 直柄长麻花钻 铸铁群钻 直柄扩孔钻 锥柄扩孔钻 锪钻：带导柱直柄平底锪钻 铰刀：硬质合金锥柄机用铰刀 锥铰刀：公制/莫氏4号锥直柄铰刀，刀具材料：其她设备选用 夹具：夹具采用专用铣、钻夹具 量具选用：锥柄双头塞规，多用游标卡尺 辅助设备：锉刀、钳子等1.5.5 拟定切削用量及工时定额铣底平面A切削用量及工时定额 粗铣 由资料1机械加工工艺手册表2.4-73得：取，；由铣刀直径，铣刀齿数 ；则：主轴转速 ，则取 式（1.5）实际铣削速度 式（1.6） 式（1.7）铣刀切入时取： 式（1.8）铣刀切出时取：被切削层长度：由毛坯尺寸可知依照资料5机械制造工艺学表可得： 式（1.9） 精铣 由资料1机械加工工艺手册表得：， ；由式1.5得，主轴转速 ，则取由式1.6得，实际铣削速度由式1.7得，同理：由式1.9得 细精铣 由资料1机械加工工艺手册表得：， ；由式1.5，主轴转速 ，则取由式1.6得，实际铣削速度由式1.7得， 同理：由式1.9得 钻、扩、铰、锪孔加工切削用量及工时定额 钻、扩、铰孔、切削用量及工时定额钻孔加工钻孔：由资料1机械加工工艺手册表得：进给量,切削速度，；由式1.5得，机床主轴转速，取由式1.6得，实际切削速度 被切削层长度：刀具切入长度： 式（1.10）刀具切出长度： 取 依照资料5机械制造工艺学表可得 式（1.11）同理：钻孔由资料1机械加工工艺手册表得： ，；由式1.5得，取由式1.6得，依照式1.11可得 同理：钻孔由资料1机械加工工艺手册表得：，；由式1.5得，取由式1.6得，依照式1.11可得 扩孔加工扩孔：由资料1机械加工工艺手册表2.4-52，取， ，切削深度，；由式1.5得，取由式1.6得， 由式1.10得，刀具切出长度： 取依照式1.11可得：同理：扩孔由资料1机械加工工艺手册表2.4-52，取， ，；由式1.5得，取由式1.6得，依照式1.11可得：同理：扩孔由资料1机械加工工艺手册表2.4-52，取， ，；由式1.5得，取由式1.6得，依照式1.11可得：铰孔加工铰孔：由资料1机械加工工艺手册表得：； 由式1.5得，取由式1.6得， ，铰圆柱孔时，由资料1机械加工工艺手册表得：依照式1.11可得：同理：铰孔由资料1机械加工工艺手册表得：，； 由式1.5得，取由式1.6得， ，铰圆柱孔时，由资料1机械加工工艺手册表得：依照式1.11可得：同理：铰孔由资料1机械加工工艺手册表得：，； 由式1.5得，取由式1.6得， ，铰圆柱孔时，由资料1机械加工工艺手册表得：依照式1.11可得： 加工孔、切削用量及工时定额将、钻到直径由资料1机械加工工艺手册表查得：进给量,切削速度，切削深度；由式1.5得，取由式1.6得， 被切削层长度：由式1.10得：刀具切出长度： 取 依照式1.11可得： 扩孔扩孔由资料1机械加工工艺手册表2.4-52，取， ，切削深度；由式1.5得，取由式1.6得， 被切削层长度：由式1.10得：刀具切出长度： 取依照式1.11可得： 铰锥孔铰锥孔由资料1机械加工工艺手册表得：，切削深度；由式1.5得，取由式1.6得，取， 式（1.12）依照式1.11可得：锪孔（、）由资料1机械加工工艺手册表得：进给量,切削速度；则孔：，；取，；则由式1.11得，孔：，；取，；则由式1.11得，孔：，；取，；则由式1.11得，锪孔加工总基本时间 ：钻由资料1机械加工工艺手册表得：进给量,切削速度，切削深度；由式1.5得，取由式1.6得， 被切削层长度：由式1.10得：刀具切出长度： 取 依照式1.11可得： 加工螺纹孔切削用量及工时定额钻螺纹孔由资料1机械加工工艺手册表得：进给量,切削速度，切削深度；由式1.5得，取由式1.6得，被切削层长度：由式1.10得：刀具切出长度： 取依照式1.11可得：攻丝依照查表：螺距，；由式1.5得，取由式1.6得，依照式1.11可得：由以上计算可得总基本时间 技术时间定额除了基本时间以外，还涉及辅助时间、服务时间、休息及自然需要时间、准备终结时间所构成。 辅助时间辅助时间重要涉及卸载工件，开停机床，变化切削用量和测量工件等所用时间。 服务时间 休息及自然需要时间 准备终结时间将上述所列各项时间组合起来，可得到各种定额时间：工序时间：单件时间：单件计算时间：其中：N零件批量（件）二 专用夹具设计机床夹具设计是工艺装备设计中一种重要构成某些，在整个加工构成中，夹具不但仅是为了夹紧、固定被加工零件，设计合理夹具，还规定保证加工零件位置精度、提高加工生产率。各种专用夹具设计质量，将直接影响被加工零件精度规定，在机械加工工艺过程中起到重要作用。在设计过程当中，应进一步生产实际，进行调查研究，吸取国内外先进技术，制定出合理设计方案，在进行详细设计。2.1 铣平面夹具设计2.1.1 研究原始质料运用本夹具重要用来粗铣底平面，该底平面对孔、中心线要满足尺寸规定以及平行度规定。在粗铣此底平面时，其她都是未加工表面。为了保证技术规定，最核心是找到定位基准。同步，应考虑如何提高劳动生产率和减少劳动强度。2.1.2 定位基准选取由零件图可知：粗铣平面对孔、中心线和轴线有尺寸规定及平行度规定，其设计基准为孔中心线。为了使定位误差达到规定范畴之内，在此选用V形块定心自动找到中心线，这种定位在构造上简朴易操作。采用V形块定心平面定位方式，保证平面加工技术规定。同步，应加一侧面定位支承来限制一种沿轴移动自由度。2.1.3 切削力及夹紧分析计算刀具材料：（高速钢端面铣刀） 刀具备关几何参数： 由资料10机床夹具设计手册表1-2-9得，铣削切削力计算公式： 式（2.1）查资料10机床夹具设计手册表得：对于灰铸铁： 取 ， 即由式2.1得，由资料9金属切削刀具表1-2可得：垂直切削力 ：（对称铣削） 式（2.2）背向力： 式（2.3）依照工件受力切削力、夹紧力作用状况，找出在加工过程中对夹紧最不利瞬间状态，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数值。即： 式（2.4）安全系数K可按下式计算： 式（2.5）式中：为各种因素安全系数，见资料10机床夹具设计手册表可得： 由式2.4得 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具构造简朴、操作以便，决定选用手动螺旋夹紧机构。单个螺旋夹紧时产生夹紧力按如下公式计算： 式（2.6）式中参数由资料10机床夹具设计手册可查得： 其中： 由式2.6得，螺旋夹紧力： 易得：通过比较实际夹紧力远远不不大于规定夹紧力，因而采用该夹紧机构工作是可靠。2.1.4 误差分析与计算该夹具以平面定位V形块定心，V形块定心元件中心线与平面规定尺寸公差为。为了满足工序加工规定，必要使工序中误差总和等于或不大于该工序所规定工序公差。 式（2.7）与机床夹具备关加工误差，普通可用下式表达： 式（2.8）由资料10机床夹具设计手册可得：平面定位V形块定心定位误差 ：夹紧误差 ： 式（2.9）其中接触变形位移值： 式（2.10）由式2.9得，磨损导致加工误差：普通不超过夹具相对刀具位置误差：取误差总和：从以上分析可见，所设计夹具能满足零件加工精度规定。2.1.5 夹具设计及操作简要阐明如前所述，应当注意提高生产率，但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。由于该工件体积小，工件材料易切削，切削力不大等特点。通过方案认真分析和比较，选用了手动夹紧方式（螺旋夹紧机构）。此类夹紧机构构造简朴、夹紧可靠、通用性大，在机床夹具中很广泛应用。此外，当夹具备制造误差，工作过程浮现磨损，以及零件尺寸变化时，影响定位、夹紧可靠。为防止此现象，支承钉和V形块采用可调节环节。以便随时依照状况进行调节。2.2 钻三杠孔夹具设计2.2.1 研究原始质料运用本夹具重要用来钻、铰加工孔、。加工时除了要满足粗糙度规定外，还应满足孔轴线对底平面平行度公差规定。为了保证技术规定，最核心是找到定位基准。同步，应考虑如何提高劳动生产率和减少劳动强度。2.2.2 定位基准选取由零件图可知：孔、轴线与底平面有平行度公差规定，在对孔进行加工前，底平面进行了粗铣加工。因而，选底平面为定位精基准（设计基准）来满足平行度公差规定。孔、轴线间有位置公差，选取左端面为定位基准来设计钻模，从而满足孔轴线间位置公差规定。工件定位用底平面和两个侧面来限制六个自由度。2.2.3 切削力及夹紧力计算由资料10机床夹具设计手册查表可得：切削力公式： 式（2.11）式中 查资料10机床夹具设计手册表得： 即由式2.11得：切削扭矩公式 ： 式（2.12）即：依照工件受力切削力、夹紧力作用状况，找出在加工过程中对夹紧最不利瞬间状态，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数值。 由资料10机床夹具设计手册表得： 式（2.13） 取， 即：螺旋夹紧时产生夹紧力按式2.6计算：式中参数由资料10机床夹具设计手册可查得： 其中： 螺旋夹紧力：该夹具采用螺旋夹紧机构，