设计支架的机械加工工艺规程及工艺装备课程设计(论文).doc

工艺综合课程设计(论文)题目: 设计支架的机械加工工艺规程及工艺装备 专 业 机械设计制造及其自动化目 录1 引言22 课程设计的目的23 支架的工艺分析33.1支架的结构及其工艺性分析33.2支架的技术要求分析34 毛坯的选择45 支架机械加工工艺路线的制定55.1定位基准的选择5 5.1.1 精基准的选择55.1.2 粗基准的选择65.2拟定工艺路线65.2.1 加工方法的选择和加工阶段的划分65.2.2 工艺路线的拟定95.3加工余量和工序尺寸的拟定115.4切削用量的确定135.5时间定额确定206 夹具设计设计236.1确定设计方案246.2选择定位方式及定位元件246.3确定导向装置246.4设计夹紧机构257 致谢25参考文献26设计支架的机械加工工艺规程及工艺装备 1 引言 工艺综合课程设计是机械类专业的一门主干专业基础课，内容覆盖金属切削原理和刀具、机械加工方法及设备、互换性与测量技术、机械制造工艺学及工艺装备等，因而也是一门实践性和综合性很强的课程，必须通过实践性教学环节才能使我们对该课程的基础理论有更深刻的理解，也只有通过实践才能培养我们理论联系实际的能力和独立工作能力。因此，工艺综合课程设计应运而生，也成为机械类专业的一门重要实践课程。通过这次课程设计，对自己专业能力进行了一次适应性训练，从中锻炼了自己分析问题、解决问题的能力，同时，在课程设计过程中，我们通过认真查阅资料，切实地锻炼了我们自我学习的能力。另外，在设计过程中，经过老师的悉心指导和同学们的热心帮助，我们小组三位成员顺利完成了本次设计任务。由于能力所限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予批评指正。2 课程设计的目的机械制造技术基础是机械工程累本科专业的学科基础课，实践性强，应用范围广，内容涉及机械制造装备的选择或设计、机械工艺规程的制订。工艺综合课程设计旨在继承前期先修基础课程的基础上，让我们完成一次机械零件的机械加工工艺规程和典型夹具设计的锻炼，其目的如下。 （1） 在结束了机械制造基础等前期课程的学习后，通过本次设计使我们所学到的知识得到巩固和加深。培养我们全面综合地应用所学知识去分析和解决机械制造中的问题的能力。（2） 通过设计提高我们的自学能力，使我们熟悉机械制造中的有关手册、图表和技术资料，特别是熟悉机械加工工艺规程设计和夹具设计方面的资料，并学会结合生产实际正确使用这些资料。（3） 通过设计使我们树立正确的设计理念，懂得合理的设计应该是技术上先进的，经济上合理的，并且在生产实践中是可行的。（4） 通过编写设计说明书，提高我们的技术文件整理、写作及组织编排能力，为我们将来撰写专业技术及科研论文打下基础。3 支架的工艺分析3.1支架的结构及工艺性分析支架是起支撑作用的构架，可以承受较大的力，也具有定位作用，使零件之间保证正确的位置。支架的材料为HT200，灰铸铁生产工艺简单，铸造性能优良，但塑性较差、脆性高，切削性能良好。由支架零件图（机械制造技术基础课程设计1图5-6）可知，该支架结构形状对称布置。主要由底板、肋板和圆柱孔等部分构成。支架的主要加工表面有：支架底面、肋板孔与圆柱孔、肋板孔内端面及圆柱孔上端面等。支架零件加工表面的加工要求如下：1. 支架底面与支架底板上端面距离25mm，未注公差尺寸，表面粗糙度。 2. 肋板孔孔径加工为，孔轴线与支架底面距离为，孔内壁表面粗糙度为。3. 肋板内端面之间距离为，内端面的表面粗糙度为。4. 圆柱孔的孔径为，外径为，两圆柱孔之间距离为，孔轴线与肋板孔的孔轴线之间距离为，孔内壁的表面粗糙度为。5. 圆柱孔上端面与支架底面的距离为，未注公差尺寸，其中上端面的表面粗糙度为。3.2支架的技术要求分析该支架零件的主要技术要求为：1. 未注明圆角半径R5；2. 孔的同轴度允许误差为0.01；3. 孔与C面的平行度允许误差为0.02；4. 孔与C面垂直度允许误差为0.01；5. 孔与孔的垂直度公差为0.02；6. 零件加工表面相交所形成的棱边去毛刺。7. 未注尺寸公差按GB/T 1804c，未注几何公差按GB/T 1184l。4 毛坯的选择4.1毛坯的制造形式任务设计书给定的是支架零件，该零件年产量为50000件，设其备品率，机械加工废品率，则该零件的年生产纲领为： （4-1）其中N零件的年产量（件/年）；Q产品的年产量（台/年）；n每台产品中该零件的数量（件/台）；a该零件的倍频率（备品百分率%）；b该零件的废品率（废品百分率%）查机械制造技术基础课程设计1（表2-3）可知该产品为大量生产。一般大批大量生产采用机器造型、模锻等高效率的毛坯制造方法，毛坯精度高，加工余量小采用高效率的专用机床、夹具、量具等工艺装备，工艺规程要求详细。结合支架零件特点，设计采用先进铸造方法、自动机床与专用机床、高效专用夹具、刀具量具以提高生产率和加工质量，降低生产成本。由于该支架零件的结构形状较复杂并是大批生产，查机械制造技术基础课程设计1（表2-5）我们可确定采用熔模铸造方式生产，其加工余量小，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，可锻造出圆柱孔和肋板孔（减少加工余量和材料损耗）。毛坯材料可采用HT200。4.2毛坯尺寸的初步确定铸件的尺寸公差及加工余量有材料、铸造方法和生产类型决定。查阅支架的零件图，其所用材料为HT200，大批量生产时采用熔模铸造方式生产。根据机械制造技术基础课程设计1表5-7至5-11。由表5-9可知，灰铸铁在熔模铸造下粘结剂使用水玻璃，毛坯铸件的公差等级为CT7CT9,取CT8。由表5-11可知，灰铸铁在熔模铸造下机械加工余量等级为E级。具体尺寸通过对加工余量的计算后得到。5 支架机械加工工艺路线的制定支架的工艺特点是：外形较复杂，尺寸精度、形状精度、和位置精度及表面粗糙度要求较高。上诉工艺特点决定了支架在机械加工时存在一定的困难，因此在确定支架的工艺过程时应注意定位基准的选择，以减少定位误差；夹紧力方向和夹紧点的选择要尽量减少夹紧变形；对于主要表面，应粗、精加工分阶段进行，以减少变形对加工精度的影响。5.1定位基准的选择 基面选择是工艺规程中的重要工作之一。在工艺规程设计中，正确选择定位基准，对零件技术要求、确定加工先后顺序有着至关重要的影响。定位基准有精基准和粗基准之分。在选择定位基准时一般都是现根据零件的加工要求选择精基准，然后再考虑用哪一组表面做粗基准才能把在加工出来。5.1.1精基准的选择精基准的选择一般遵守以下原则：1. 基准重合原则。应尽可能选择所加工表面的设计基准为精基准，这样可以避免由于基准不重合度引起的误差。2. 统一基准原则。应尽可能选择用同一组精基准加工工件上尽可能多的表面，以保证所加工的各个表面之间具有正确的相对位置关系。3. 自为基准原则。一些表面的精加工工序，要求加工余量小而均匀，常以加工表面自身为精基准进行加工。4. 互为基准原则。当工件上两个加工表面之间的位置精度要求比较高时，可以此采用两个加工表面互为基准的方法进行加工。 根据精基准的选择原则，选择精基面时，首先应考虑基准重合和基准统一的问题。本支架零件将经过粗加工的支架底面作为精基准，它既是设计基准又是定位基准，基准重合，它还是后续工序如铣圆柱孔上端面、镗肋板孔等工序的基准。5.1.2粗基准的选择粗基准的选择一般遵守以下原则：1. 保证零件加工表面相对于不加工表面具有一定位置精度德尔原则。选择不加工的表面作为粗基准，尤其应选与加工表面有位置要求的不加工表面，这样可以保证加工面的位置精度；2. 合理分配加工余量的原则。选重要表面作为粗基准，这样可以保证重要表面的加工余量，加工精度较高；3. 选加工余量较小的表面作为粗基准，这样可以保证加工表面都有足够的加工余量；4. 便于装夹的原则。选平整、光洁、无飞边、浇冒口等缺陷的表面作为粗基准，这样可以使定位可靠、加紧方便；5. 在同一尺寸方向上粗基准一般不得重复使用的原则。粗基准只 选用一次，应避免重复使用，这样可以避免较大定位误差。因此选用圆柱孔上端面作为粗基准。5.2 拟定工艺路线5.2.1加工方法的选择和加工阶段的划分根据各种加工方法的经济精度和表面粗糙度、已确定的生产纲领、零件的结构形状和尺寸大小等因素来选择各表面的加工方法。1. 支架底面的表面粗糙度要求较高为，所以确定最终加工方法为精铣。 加工路线为粗铣半精铣精铣。2. 肋板内表面与圆柱孔上端面的表面粗糙度要求较高为，所以确定最终加工方法为精铣。加工路线为粗铣半精铣。3. 肋板上的孔与圆柱孔的表面粗糙度为，孔的公差等级要求7级，孔的公差等级要求8级，表面粗糙度和位置精度都要求较高，所以确定最终加工方法为精铰。加工路线为粗镗扩孔粗铰精铰。加工路线为粗镗精铰。4. 支架地板上的两个装配孔为，精度要求较高，最终加工方法为精铰。加工路线为钻孔扩孔精铰。5. 沉头孔表面粗糙度为，位置精度和表面粗糙度要求较低，故采用钻孔、锪孔就能达到图纸上的设计要求。表1 支架零件加工方法的选择加工面尺寸精度和几何精度要求表面质量要求加工方法选择支架底面圆柱孔上端面与支架底面的距离为，底面为精基准、粗铣半精铣精铣圆柱孔上端面圆柱孔上端面与支架底面的距离为，上端面为粗基准。粗铣半精铣肋板内表面两肋板之间距离为粗铣半精铣肋板上的孔直径，孔轴线与支架地面之间的距离为粗镗扩孔粗铰精铰圆柱孔直径，孔轴线与肋板孔的孔轴线之间距离为粗镗精铰装配孔直径为，两孔之间距离为钻孔扩孔精铰。沉头孔直径为，孔深钻孔锪孔辅助工序孔口及锐边去毛刺图1 零件三维图图2 零件主视图图3 零件左视图图4 零件俯视图5.2.2工艺路线的拟定在工艺路线的拟定过程中要遵循机械加工工序顺序的安排原则。即：1.划线工序。对于形状复杂、尺寸较大的毛坯或尺寸偏差较大的毛坯，应先安排划线工序，为精基准提供找正基准。2. 基准先行。按照“先基面后其它”的顺序，先加工精基准面，再以加工出的精基准面为定位基准，安排其它表面的加工。3. 先粗后精。按先粗后精的顺序，对精度要求高的各主要表面进行粗加工、半精加工和精加工。 4. 先主后次。先考虑主要表面加工，再考虑次要表面加工。次要表面的加工，通常从加工方便与经济角度出发进行安排。次要表面和主要表面之间往往有相互位置要求，常常要求在主要表面加工后，以主要表面定位加工主要表面。5. 先面后孔。当零件有较大的平面可以作定位基准时，先将其加工出来，再以面定位孔加工，这样可以保证定位准确、稳定。6. 关键工序。对易出现废品的工序，精加工或光整加工可适当提前。在一般情况下，主要表面的精加工和光整加工应放在最后阶段进行。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保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用万能机床配以专用夹具，并尽量使工序分散来提高生产效率。除此之外，还应该考虑经济效果，以便使生产成本尽量降低。工艺路线方案如下表2 零件的加工工艺路线工序号加 工 内 容说 明010铸造毛坯并时效处理020粗铣支架底面留半精铣余量030半精铣支架底面留精铣余量040精铣支架底面支架底面达到图样要求050粗铣圆柱孔上端面留半精铣余量060半精铣圆柱孔上端面圆柱孔上端面达到图样要求，保证尺寸85的工序尺寸070粗铣肋板内端面留半精铣余量080半精铣肋板内端面肋板内端面达到图样要求，保证尺寸的工序尺寸090粗镗圆柱孔留精铰余量100精铰圆柱孔圆柱孔达到图样要求110粗镗肋板孔留扩孔余量120扩孔肋板孔留粗铰余量粗铰肋板孔留精铰余量精铰肋板孔肋板孔达到图样要求130钻孔达到图样要求140钻孔深15mm留鍃孔余量鍃孔达到图样要求150钻装配孔留下精铰余量精铰装配孔达到图样要求160去毛刺去掉棱边毛刺至图样要求170检验180入库 5.3 加工余量和工序尺寸的拟定为保证零件质量，一般至少要从毛坯上切除一层材料。毛坯上留下的在后面工序中去除的材料层称为加工余量。加工余量有总余量和工序余量之分。总余量是指某一表面毛坯尺寸与零件设计尺寸之差，即毛坯余量。总余量等于各工序余量之和。而工序余量指的是每道工序切除的金属层厚度，即相邻两道工序尺寸之差。在确定工序间加工余量时，应遵循以下原则：1. 为缩短加工时间、降低制造成本、应采用最小的加工余量。2. 加工余量应保证得到图样上规定的精度和表面粗糙度。3. 考虑零件热处理时引起的变形。4. 考虑采用的加工方法、设备以及加工过程中零件可能产生的变形。5. 要考虑被加工零件尺寸，尺寸越大，加工余量越大。6. 选择加工余量时，还要考虑工序尺寸公差的选择。7. 本道工序余量应大于上道工序留下的表面缺陷层厚度。8. 本道工序的余量必须大于上道工序的尺寸公差和几何公差。查机械制造技术基础课程设计1（表5-7），取CT8级，根据毛坯的基本尺寸可得毛坯的公差，其余尺寸公差查机械加工工艺师手册2和机械制造技术基础课程设计15.5节可得。表3 各工序尺寸及公差的计算结果加工表面工序名称工序余量工序基本尺寸经济精度公差表面粗糙度工序尺寸及公差支架底面毛坯28.2CT8粗铣1.526.7IT12半精铣1.025.7IT10精铣0.725.0IT7圆柱孔上端面毛坯87.5CT8粗铣 1.586IT12半精铣 1.085IT8肋板内表面毛坯73.3CT8粗铣1.074.3IT12半精铣0.775.0IT8圆柱孔毛坯55.0CT8粗镗4.559.5IT12精铰0.560.0IT8肋板孔毛坯38.0CT8粗镗1.739.7IT12扩孔0.0539.75IT10粗铰0.1839.93IT8精铰0.0740.0IT7沉头孔钻孔8.0IT12钻孔6.514.5IT12锪孔0.515.0IT12装配孔钻孔5.8IT12精铰0.2 6.0IT75.4 切削用量的确定工序 020 粗铣支架底面 1. 选择加工设备与工艺装备机床选择原则：（1）机床尺寸规格与工件的形状尺寸应相适应。（2）机床精度等级与本工序加工要求应相适应。（3）机床电动机功率与本工序加工所需功率应相适应。（4）机床自动化程度和生产效率与生产类型应相适应。本工序以及随后两道工序是加工出支架底面，以达到要求的尺寸精度及表面粗糙度。根据机械制造技术基础课程设计1（表5-20）选择X5032立式铣床。工作台面尺寸宽、长，工作台面最大行程纵向、横向、垂向，主电动机功率、总功率。工作精度平面度、平行度、垂直度、表面粗糙度，能达到所需加工要求。根据机械制造技术基础课程设计1（表2-17），选用镶齿套式面铣刀，刀片材料选用硬质合金钢，型号选用YG6（硬质合金刀具分为三类，其中YG类适合加工铸铁）；根据机械制造工艺设计简明手册3（表3.1-28），选铣刀的规格尺寸为，。夹具选用专用夹具。2. 确定切削用量 (1) 确定背吃刀量粗铣时，为提高切削效率，根据工件的加工余量来确定背吃刀量，除留下精加工余量外，一次走刀尽可能切除全部余量。因为粗铣的余量为，一次走刀完成，所以选择背吃刀量。(2) 确定进给量根据切削用量简明手册4（表3-5和表3-16），选择每齿进给量。(3) 初选切削速度根据切削用量简明手册4（表3-16），选择切削速度。3. 确定铣刀的磨钝标准及耐用度根据切削用量简明手册4（表3-7），取粗铣时镶齿套式面铣刀的磨钝标准为。由表3-16查得刀具的耐用度。4. 确认机床主轴转速和切削速度 （5-1）按照X5032铣床说明书选取实有的机床主轴转速, 故实际的切削速度为 （5-2）实际每齿进给量为 （5-3）5. 校验机床功率切削功率为 （5-4）由机床说明书知，X5032机床主电动机功率,取机床效率，则 （5-5）故机床功率够用。工序 030 半精铣铣支架底面 1. 选择刀具根据机械制造技术基础课程设计1（表2-17），选用镶齿套式面铣刀，刀片材料选用硬质合金钢，型号选用YG6；根据机械制造工艺设计简明手册3（表3.1-28），选铣刀的规格尺寸为，。夹具选用专用夹具。2. 确定切削用量 (1) 确定背吃刀量半精铣时的背吃刀量一般为。取背吃刀量等于加工余量，一次走刀完成，所以背吃刀量为。(2) 确定进给量根据切削用量简明手册4（表3-5和表3-16），选择每齿进给量(表3-5中精铣进给量的要求)。(3) 初选切削速度根据切削用量简明手册4（表3-16），选择切削速度。3. 确定铣刀的磨钝标准及耐用度根据切削用量简明手册4（表3-7），取粗铣时镶齿套式面铣刀的磨钝标准为。由表3-8查得刀具的耐用度。4. 确认机床主轴转速和切削速度 （5-1）按照X5032铣床说明书选取实有的机床主轴转速为,故实际的切削速度为 （5-2）实际每齿进给量为 （5-3）5. 校验机床功率切削功率为 （5-4）由机床说明书知，X5032机床主电动机功率,取机床效率，则 （5-5）故机床功率够用。工序 050 粗铣圆柱孔上端面1. 选择刀具根据机械制造技术基础课程设计1（表2-17），选用镶齿套式面铣刀，刀片材料选用硬质合金钢，型号选用YG6；根据机械制造工艺设计简明手册3（表3.1-28），选铣刀的规格尺寸为，。夹具选用专用夹具。2. 确定切削用量 (1) 确定背吃刀量粗铣时，为提高切削效率，根据工件的加工余量来确定背吃刀量，除留下精加工余量外，一次走刀尽可能切除全部余量。因为粗铣的余量为，一次走刀完成，所以选择背吃刀量。 (2) 确定进给量根据切削用量简明手册4（表3-5和表3-16），选择每齿进给量。(3) 初选切削速度根据切削用量简明手册4（表3-16），选择切削速度。3. 确定铣刀的磨钝标准及耐用度根据切削用量简明手册4（表3-7），取粗铣时镶齿套式面铣刀的磨钝标准为。由表3-8查得刀具的耐用度。4. 确认机床主轴转速和切削速度 （5-1）按照X5032铣床说明书选取实有的机床主轴转速为,故实际的切削速度为 （5-2）实际每齿进给量为 （5-3）5. 校验机床功率切削功率为 （5-4）由机床说明书知，X5032机床主电动机功率,取机床效率，则 （5-5）故机床功率够用。工序 110 粗镗肋板孔 1. 选择加工机床与刀具根据机械制造技术基础课程设计1（表5-24）选择T618卧式镗床。工作台面尺寸，主轴最大行程500mm，主电动机功率5.5kW。根据机械制造技术基础课程设计1（表5-41），选用机夹单刃镗刀，刀杆材料选为高速钢，刀片材料选用CVD涂层硬质合金（适用于大部分钢和铸铁材料的镗削加工），选杆部直径，总长，最小镗孔直径。夹具选用专用夹具。2. 确定切削用量 (1) 确定背吃刀量粗镗时，为提高切削效率，根据工件的加工余量来确定背吃刀量，除留下精加工余量外，一次走刀尽可能切除全部余量。因为粗镗的余量为1.7mm，一次走刀完成，所以选择背吃刀量。(2) 确定进给量根据切削用量简明手册4（表1-5），选择进给量。(3) 初选切削速度根据机械制造技术基础课程设计1（表5-83），选择切削速度。3. 确定镗刀的磨钝标准及耐用度查机械制造技术基础课程设计1（表3-8）取粗镗时单刃镗刀刀具的耐用度。4. 确认机床主轴转速和切削速度 （5-1）按照T618卧式镗床说明书选取实有的机床主轴转速为,故实际的切削速度为 （5-2）5. 校验机床功率切削功率为 （5-3）由机床说明书知，X5032机床主电动机功率,取机床效率，则 （5-5）故机床功率够用。工序 130 钻孔1. 选择加工机床与刀具根据机械制造技术基础课程设计1（表5-21）选择Z5125A立式钻床。工作台面尺寸，主电动机功率2.2kW，总功率2.3kW。根据机械制造技术基础课程设计1（表2-18），选用高速钢麻花钻；再根据机械制造技术基础课程设计1（表5-36），选用高速钢直柄麻花钻。夹具选用专用夹具。2. 确定切削用量 (1) 确定背吃刀量背吃刀量一般指工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离。钻孔时的背吃刀量为。(2) 确定进给量根据机械制造技术基础课程设计1（表5-78），选择进给量。(3) 初选切削速度根据机械制造技术基础课程设计1（表5-80），选择切削速度。3. 确定钻头的磨钝标准及耐用度根据切削用量简明手册4（表2-12）取高速直柄麻花钻的磨顿标准为0.6mm，刀具的耐用度为。4. 确认机床主轴转速和切削速度 （5-1）按照Z5125A立式钻床说明书选取实有的机床主轴转速为,故实际的切削速度为 （5-2）5. 校验机床功率根据切削用量简明手册4（表2-32）查得轴向力 （5-6）扭矩 （5-7）切削功率为 （5-8）由机床说明书知，Z5125A机床主电动机功率,取机床效率，则 （5-5）故机床功率够用。5.5 时间定额的确定工序 050 粗铣圆柱孔上端面1. 基本时间计算根据机械制造技术基础课程设计1（表3-14）有；故得基本时间 （5-9）2. 辅助时间计算根据机械制造技术基础课程设计1（表3-19）进行估算故还可得作业时间 （5-10）3. 布置工作地时间计算 （5-11）4. 休息和生理需要时间计算 （5-12）5. 工时计算 （5-13）工序 090-100 加工圆柱孔1. 粗镗圆柱孔(1) 基本时间计算根据镗削铸件时主偏角。还查得，由工序加工步骤可查得根据机械制造技术基础课程设计1（表5-78）有 （5-14）当刀具主偏角时有故得基本时间 （5-9）(2) 辅助时间计算根据机械制造技术基础课程设计1（表3-19）进行估算故还可得作业时间 （5-10）(3) 布置工作地时间计算 （5-11）(4) 休息和生理需要时间计算 （5-12）(5) 工时计算 （5-13）2. 精铰圆柱孔(1) 基本时间计算加工铸铁等脆性材料时铰刀的主偏角一般取，在此取根据机械制造技术基础课程设计1（表3-16）由切削用量简明手册4（表2.25）可知背吃刀量。可得，根据机械制造技术基础课程设计1（表5-82）选用硬质合金铰刀，有；，故有 （5-1）根据Z5125A立式钻床说明书选取实有的机床主轴转速为故得基本时间 （5-9）(2) 辅助时间计算根据机械制造技术基础课程设计1（表3-19）进行估算故还可得作业时间 （5-10）(3) 布置工作地时间计算 （5-11）(4) 休息和生理需要时间计算 （5-12）(5) 工时计算 （5-13）故整个工序的时间定额为 （5-14）工序 150 加工装配孔1. 钻装配孔(1) 基本时间计算根据机械加工工艺师手册2（表3.2-13）有顶尖角，一般选用，故主偏角；还查得，故有 （5-1）根据Z5125A立式钻床说明书选取实有的机床主轴转速为根据机械制造技术基础课程设计1（表5-78）有；故得基本时间 （5-9）(2) 辅助时间计算根据机械制造技术基础课程设计1（表3-19）进行估算故还可得作业时间 （5-10）(3) 布置工作地时间计算 （5-11）(4) 休息和生理需要时间计算 （5-12）(5) 工时计算 （5-13）2. 精铰装配孔(1) 基本时间计算加工铸铁等脆性材料时铰刀主偏角一般取，在此取根据机械制造技术基础课程设计1（表3-16）可得，根据机械加工工艺师手册2（表3.2-39）有；故有 （5-1）根据Z5125A立式钻床说明书选取实有的机床主轴转速为故得基本时间 （5-9）(2) 辅助时间计算根据机械制造技术基础课程设计1（表3-19）进行估算故还可得作业时间 （5-10）(3) 布置工作地时间计算 （5-11）(4) 休息和生理需要时间计算 （5-12）(5) 工时计算 （5-13）故整个工序的工时为 （5-14）6 夹具的设计机床夹具（简称夹具）是在机械加工中使用的一种工艺装备，它的主要功能是实现对被加工工件的定位和夹紧。通过定位，使各被加工工件在夹具中占有一个正确的加工位置；通过夹紧，克服加工中存在的各种作用力，使这一正确的位置得到保证，从而使加工过程得以顺利进行。专用夹具是针对某一种工件机械加工工艺过程中的某一工序而专门设计的。由于不需要考虑通用性，因此夹具的结构紧凑，操作迅速方便。按实际需要可采用各种省力机构、动力装置、防护装置、分度装置等。因此，专用夹具可以保证较高的加工精度和劳动生产率。专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计与制造，它的设计与制造周期较长。当生产的产品或工艺过程变更时，往往无法继续使用，故此类夹具只适合在产品固定工艺过程稳定的大批量生产中使用。夹具的设计是工艺设计与机械制造中的一项重要内容，它对机床性能的发挥与延伸、生产率的高低、生产成本的控制、工件的加工质量都有很大的影响，在其设计时应特别注意以下几个问题；1、 所设计的专用夹具，应当既能保证工序的加工精度又能保证工序的生产节拍。特别对于大批量生产中使用的夹具，应设法缩短加工的基本时间和辅助时间。2、 夹具的操作要方便、省力和安全。若有条件，尽可能采用气动、液压以及其它机 械化自动化的夹紧机构，以减轻劳动强度。同时，为保证操作安全，必要时可设计和配备安全防护装置。3、 能保证夹具一定的使用寿命和较低的制造成本。夹具的复杂程度应与工件的生产批量相适应，在大批量生产中应采用气动、液压等高效夹紧机构；而小批量生产中、则宜采用较简单的夹具结果。4、 适当提高夹具元件的通用化和标准化程度，选用标准化元件，特别应选用商品化的标准元件，以缩短夹具的制造周期，降低夹具成本。5、 应具有良好的结构工艺性，以便于夹具的制造和维修。6.1 确定设计方案根据机械制造技术基础课程设计1的要求，设计装配孔的专用钻夹具，本夹具将用于X5032立式铣床。经分析，本夹具没有严格的技术要求，因此，主要考虑如何提高劳动生产率，降低劳动强度。6.2 选择定位方式及定位元件根据六点定位原则，支架底面采用两个定位支撑板定位，限制z方向的移动自由度，x与y方向的转动自由度共3个自由度；两个定位支承钉限制y方向的移动自由度和z方向的转动自由度，共2个自由度；定位块配合限制工件x方向的移动自由度，共1个自由度。这样就将工件的六个自由度完全限定，属于完全定位。然后通过压板和夹具夹紧零件。6.3 确定导向装置本工序装配孔的加工精度要求较高，一次装夹完成钻精铰两个工步，才能最终达到工序图上规定的加工要求（）故采用快速钻套。在此钻夹具中使用固定固定式钻模板，固定两个钻套，在一次装夹中可以加工2个装配孔。6.4 确定夹紧机构夹紧机构是夹具设计的一个重要内容，它直接影响到夹具的效率及工人的劳动强度。本次夹具设计采用手动夹紧方案，其工作原理为：支架零件先由两块支撑板及两个支撑钉限制相关自由度。由于在本工序中，钻削产生的切削力较大，并由此产生倾覆力矩，所以用夹紧力来平衡此力矩。在布置夹紧机构上，用两块压板左右对置压紧底板，在装配平压板的螺栓上选用对应尺寸的圆柱螺旋压缩弹簧，保证非加紧时平压板的相对位置；平压板后端选用一个球头螺栓，保证加紧时平压板具有较好的刚度。在相对支撑钉的方向布置一挡块，放入两肋板间。这样，支架零件在上下左右方向都被夹紧了。7 致谢此次课程设计工作量比较大，任务艰巨，较以往的课程设计相比内容分布广泛，知识点多，难度高，时间紧。最终通过我们团队的不懈努力，共同合作完成本次重要设计。期间我们用了几周的时间来准备并查阅了各种图书手册，通过一系列的讨论和求教最后终于协力完成了这一项任务。对于此次课程设计来说，我和小组成员由衷地感谢#老师！由于是第一次较为全面地设计加工工艺和夹具等，我们确实缺乏一定的经验；对实际加工不是特别了解的我们也往往碰到各方面的问题；在查阅参考书目的时候也往往找不到方向但通过#老师的悉心指导和耐心讲解，我们渐渐理清了设计头绪，对于一些之前较为困惑的问题，现在也是迎刃而解。通过这次设计，我们不仅仅是收获了一份完整的设计方案，还收获了团队合作的方法，和对平时所学知识的进一步的理解，同时还提高了我们独立思考和解决问题的能力。设计期间给我印象最深的就是#老师和蔼可亲的态度，与严谨认真的教学作风，对于我们遇到的困难老师总是不厌其烦地为我们指明方向，帮助我们解决问题。同时我还要感谢我们工程技术学院能给我们安排这们实践设计课程，它确实让我们将理论与实践联系了起来，丰富了我们的团队合作和机械工艺设计的经验。此外，我还要感谢我们的小组成员#和#同学，正是我们齐心协力地合作，和大家求实的精神让我们圆满完成了此次任务谢谢您们！最后再一次衷心的感谢何辉波老师对我们的积极指导，诚挚地恳求老师和同学批评指正。参考文献【1】柯建宏,宾虹赞.机械设计制造技术基础课程设计（第二版）【M】.武汉:华中科技大学出版社,2012.【2】杨叔子.机械加工工艺师手册（第二版）【M】.武汉:华中科技大学出版社,2011.【3】李益民. 机械制造工艺设计简明手册【M】.北京: 机械工业出版社,1994.7.【4】艾兴,肖诗纲.切削用量简明手册（第三版）【M】.北京:机械工业出版社,2013.【5】朱耀祥,蒲林祥.现代夹具设计手册【M】.北京:机械工业出版社,2010.【6】于骏一,邹青.机械设计制造技术基础【M】.北京:机械工业出版社,2006.【7】吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册【M】.北京:高等教育出版社,2006.【8】柯建宏.工艺综合课程设计【M】.武汉:华中科技大学出版社,2006.【9】郑修本.机械制造工艺学【M】.北京:机械工业出版社,1999.【10】王伯平.互换性也测量技术基础【M】.北京:机械工业出版社,2008.