支架工艺及夹具设计说明书.doc

南通职业大学毕业设计（论文）

毕业设计（论文）

类 型：
□毕业设计说明书 □毕业论文
题 目：
YP2A1E支架工艺设计及夹具设计
学生姓名：
单克龙
指导教师：
马敏莉
专 业：
机械制造与自动化
时 间：
2015-01-03

2

目 录
[DOCUMENT TITLE]

摘 要 1
1 绪论 0
1.1 引言 0
1.2 课题的主要研究内容 0
1.3课题的构思 1
2 零件的工艺分析 1
2.1 零件的工艺性分析 1
2.2 加工平面及孔的加工方法 2
2.3零件图样分析 2
2.4 零件的尺寸分析 2
2.1.4零件的技术要求分析 2
2.2 生产纲领、生产类型确定 3
2.3 毛坯的选择 3
2.4 单个表面及加工方法的确定 4
2.5 加工工艺规程序的确定 5
2.6 定位基准的选择 6
2.7 工艺路线的制定 7
2.8 工序尺寸及加工余量的确定 7
2.9确定切削用量及基本工时 8
3 铣槽夹具设计 17
3.1定位基准的选择 17
3.2定位元件的设计与选择 17
3.3切削力及夹紧力的计算 17
3.4对刀块的设计 18
3.5 夹紧装置的设计 19
3.6夹具设计及操作的简要说明 20
4钻孔夹具设计 21
4.1定位基准的选择 21
4.2定位元件的设计与选择 21
4.3切削力及夹紧力的计算 21
（2）夹紧力的计算 22
4.4 钻套的选择 23
4.5 夹紧装置设计 24
4.6夹具设计及操作的简要说明 24
总 结 0
致 谢 3

摘 要
本次设计内容涉及了YP2A1E支架零件的机械制造工艺及工装夹具设计的内容。
YP2A1E支架零件加工工艺规程及其主要工序的夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中首先对YP2A1E支架零件进行分析，了解YP2A1E支架零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好YP2A1E支架零件的加工基准，设计出YP2A1E支架零件的工艺路线；接着对YP2A1E支架零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，在选择设计出夹具中，本次针对YP2A1E支架零件的工艺确定设计两套夹具。此两套夹具分别是铣槽夹具和钻孔夹具。在设计夹具过程中，需要考虑的是如定位元件、夹紧元件、夹具体、对刀件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。

关键词：工艺、工序、铣槽夹具、钻孔夹具
2

Abstract
This design involves the machinery manufacturing technology and the technology of YP2A1E bracket parts of the fixture design content.
Fixture design of YP2A1E process and the main bracket parts rules process is process designing, including machining process design and the three part special fixture. In the process design firstly carries on the analysis to the YP2A1E support parts, to understand the process of YP2A1E bracket parts of the re design of blank and select the processing datum structure, good YP2A1E bracket parts of the design process route, YP2A1E bracket parts; then the YP2A1E bracket parts each step process dimension calculation, the key is to decide the craft equipment and the cutting of various process parameters; then design special fixture in the choice of design, fixture design, two sets of fixture to determine the parts of the process for YP2A1E support. The two sets of clamps are slot milling and drilling fixture fixture. Fixture in the design process, need to consider is if the positioning element, clamping element, clamp, tool parts and other components; calculate fixture positioning errors when positioning, analysis the rationality and deficiency of fixture structure, pay attention to improving and will design in.

Key word: Technology, process, slot milling fixture, drilling fixture

1 绪论
1.1 引言
机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。
支架的加工工艺规程及其铣槽和钻孔的夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等进行课程设计之后的下一个教学环节。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。
本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。
1.2 课题的主要研究内容
1. 根据给定的“YP1A2E支架”零件图，进行工艺分析，完成毛坯图；
2. 进行给定零件的机械加工工艺过程设计及工序设计，零件生产类型为中批生产，完成机械加工工艺过程卡及工序卡；
3. 进行工装设计，根据工艺过程，完成两道工序的专用夹具设计，夹紧装置采用一般手动夹紧，要求结构合理，工艺性、经济性好；
4. 对所设计的夹具，进行CAD装配图；
5. 根据夹具总装图。
6. 编写设计说明书。

1.3课题的构思
零件的加工工艺及夹具毕业设计是在学完了机械制造工艺学和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识。独立地分析和解决工艺问题，本次设计针对YP1A2E支架工艺规程和运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，练习了运用CAD制图软件，为未来从事的工作打下良好的基础。

2 零件的工艺分析
2.1 零件的工艺性分析
本次设计给定的零件时YP1A2E支架零件，根据给定的零件图分析可知，该零件的主要工艺加工的状况。零件图如下图：

图2-1 YP1A2E支架零件图
该零件的主要加工情况：
1）零件的上下两面，此两面任意面可作为加工的粗基准。
2）该零件的两孔φ12和φ16为面加工后需要加工的孔，此两孔作为后续加工的精基准，同时前道工序中的面也可作为精基准。
3）在两孔φ12和φ16已经加工完后，以此两孔为定位基准可以安排钻φ25孔及槽、扁方等特征的加工，这样安排有助于整体工件的工艺性，保证工件定位时的精度要求。
2.2 加工平面及孔的加工方法
平面加工：上下平面和左右侧面、宽槽、扁方铣床加工
两个孔φ12、φ16-------处采用钻、扩、铰
φ25大孔-------采用钻、扩、铰或镗床镗孔
φ8孔-------采用钻、铰
M6、M5的螺孔------钻、攻
根据实际情况以及加工方便，工件加工时采铣平面，再钻孔，最后攻螺纹孔，加工小孔时用钻，加工大孔时可以用镗或钻、扩、铰。
2.3零件图样分析
1）φ25H8孔公差为上公差0~+0.003。
2）φ12H8和φ16H8的孔的公差均为上公差0~+0.022mm，φ8H8的孔为上公差0~+0.002mm。
3）上下面及侧面的公差均为自由公差。
4）人工时效处理。
5）材料为灰口铸铁HT200。
2.4 零件的尺寸分析
1）零件的其中一个重要的基本尺寸为φ12和φ16两孔的中心距mm,。
2）其余上下面厚度，左右侧面厚度，及孔与面的相对位置尺寸均为自由公差的值，只需满足基本尺寸的要求。
3）螺纹孔为M5和M6。

2.1.4零件的技术要求分析
1) 上下面、侧面尺寸粗糙度要求为6.3，宽槽的粗糙度要求为3.2，大孔12.5，其余未注明平面以孔径粗糙度要求均按12.5计算。
2) 位置精度要求：支架的各孔的位置精度均按基本标准来加工。

2.2 生产纲领、生产类型确定
提高毛坯的质量，可以减少机械加工余量、降低机械加工成本，但往往会增加毛坯的制造成本。毛坯的选择一般主要考虑以下因素：材料的工艺性能；毛坯的尺寸、形状和精度要求；零件的生产纲领以及现有生产条件。
所谓生产纲领即某件商品（包括备品和废品在内）的年产量称为该零件的生产纲领，它的计算公式由《机械制造工艺设备与夹具》可知：
N＝Qn（1+a%+b%）=1000X1(1+2%+5%)=1070件
机械制造业的生产可分为三种类型：单件生产，中批生产，及大量生产，由《机械制造工艺设备与夹具》可知该类型属于中批生产。

2.3 毛坯的选择
1）在制定工艺规程时，正确的选择毛坯有着重大的技术经济意义。毛坯的种类选择不仅影响毛坯制造的工艺设备及制造费用，而且对零件的机械加工工艺、设备和工具的消耗以及工时定额等都有很大的影响，毛坯的选择对机械加工有重要影响。零件的材料在产品设计时已经确定，在制定零件的机械加工工艺规程时，毛坯的选择主要是选择毛坯的制造方法。
2）在制定工艺规程时，正确的选择毛坯具有重大的技术经济意义，在机械加工时常用的生产类型有（毛坯类型）：
a 铸件 b 锻件 c 型材 d 焊接件
生产类型属中批生产，为提高生产率和锻件精度，故采用自由锻方法制造毛坯。自由锻件对材料纤维组织分布比较有利，机械强度高，生产率高，其形状可复杂一些，机械加工余量小。
由于本次的零件支架零件为普通型的板状零件，采用整板加工加工量大费时，所以针对此零件采用铸造形式更为合适。
3）毛坯的余量及技术要求的确定：在编制工艺的过程当中，由于铸件加工时加工尺寸不好控制，所以要留有较大的加工余量。单边分别留有3-5mm余量，在第一到工序粗铣中一刀走完，为精加工留下1mm余量，铸造毛坯不允许有裂痕，加工表面不允许有气孔，疏松，不允许有杂质和其它方面的缺陷。

2.4 单个表面及加工方法的确定

加工方法的选择一般应根据每个表面的精度要求，先选择能够保证该要求的最终加工方法，然后再选择前面工序的加工方法。加工方法选择时主要考虑以下因素：所选的加工方法能达到加工表面的技术要求；零件材料的性质和热处理要求；零件的生产类型以及本厂的现有设备情况和技术条件。
根据前面列举的技术要求，粗糙度及各种加工方法所能达到的精度要求，并参考有关资料，确定两种加工方案如下：
（1）工艺路线方案一：
1、铸造出毛坯。
2、钻、扩、铰两孔φ12H8、φ16H8。
3、钻、扩、铰φ25H8
4、铣上下面
5、铣宽槽
6、铣扁方
7、钻侧面的φ8H8和M6孔
8、钻2-M5孔
9、钻M6孔
10、去毛刺倒棱角
11、检验入库
（2）工艺路线方案二：
1、铸造出毛坯体
2、人工时效处理
3、铣上平面
4、铣下平面保证高度22mm
5、铣φ45的上端面
6、铣φ45的下端面保证厚度29.5mm
7、钻、扩、铰φ12H8孔和φ16H8孔
8、钻、扩、铰φ25H8孔
9、铣宽槽14mm
10、钻2-M5深12mm和M6通孔
11、钻铰侧面的φ8H8和M6孔
12、去毛刺倒棱角
13、检验入库。
上述两个工艺方案不同点是：
（1）方案一中，没有进行人工时效处理。
（2）方案一中是先加工两个孔后再加工各面的。
（3）方案一中φ25的大孔是在面加工之前完成的。
方案二对方案一的毛坯进行了人工时效处理，这样有利于零件的可加工性能，所以需要采取人工时效处理。在方案一中直接开始加工的时候就采用孔的加工，一加工后的φ12和φ16孔为基准来后续加工，这样加工有个不利的地方就是在后续的大孔φ25孔加工时，不能保证与面的垂直精度要求，虽然零件中并为提出此要求，但是如果这样加工会造成孔与面的垂直精度有一定的影响。因此加工的时候还是要遵循着先面后孔的原则方法来进行，因此根据以上所述，本次的加工方案应采取方案二的方法来进行支架的加工工艺规程。
2.5 加工工艺规程序的确定
根据以上分析。 在确定加工顺序的时候，参考教材《机械制造工艺与夹具》的原则知：
1）为保证精度应遵循先面后孔的加工顺序。
2）粗精加工分开完成，先粗后精的加工顺序。
3）合理安排热处理时间。
具体的本次支架的工艺规程安排如下：
1、铸造出毛坯体
2、人工时效处理
3、铣上平面
4、铣下平面保证高度22mm
5、铣φ45的上端面
6、铣φ45的下端面保证厚度29.5mm
7、钻、扩、铰φ12H8孔和φ16H8孔
8、钻、扩、铰φ25H8孔
9、铣宽槽14mm
10、钻2-M5深12mm和M6通孔
11、钻铰侧面的φ8H8和M6孔
12、去毛刺倒棱角
13、检验入库。

2.6 定位基准的选择
拟定工艺路线的第一步是选择定位基准。为了使所选的定位基准能保证整个机械加工工艺过程顺利进行，通常先考率如何选择精基准加工各个表面精基准选择时，重点考虑如何减少工件的定位误差，并使夹具结构简单、工件装夹方便。精基准选择时主要遵循以下原则——基准重合原则、基准统一原则、互为基准原则、自为基准原则以及便于装夹原则。粗基准主要是选择第一道机械加工工序或的定位基准，选择时主要遵循以下原则——保证相互位置要求、保证加工表面加工余量合理分配、便于工件装夹并且粗基准在同一方向上只允许使用一次。
1）粗基准的选择：本次加工支架由于是板状零件，粗基准即采用整个零件的上下面作为粗基准。
2）精基准的选择：在加工完的上下平面和φ12、φ16孔均为后续精加工为保证的定位基准，因此本次零件的精基准选择的是加工后的上下面以及φ12和φ16孔。

2.7 工艺路线的制定
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，合理安排机械加工得到高质量的保证，在生产纲领已确定的情况下，可以考虑采用专用的机床夹具，并尽量使工序集中来提高生产率，除此之外，还应考虑提高经济效益和降低生产成本的要求。详见工艺卡片和工序卡片。

2.8 工序尺寸及加工余量的确定
工件的加工工艺路线确定后，在进一步安排各工序的具体内容时，就要对每道工序进行详细设计，其中包括正确的确定每道工序应保证的工序尺寸。而工序尺寸与加工余量有着密切的关系。
合理确定加工余量，对确保加工质量、提高生产效率和降低生产成本都有重要的意义。余量确定的过小，不能完全切除上工序留在加工表面的缺陷层和各种误差，也不能补偿本工序加工时工件的装夹误差。余量过大，不仅增加了机械加工量，降低了生产效率而且浪费原材料和能源，增加刀具等工具的消耗，使加工成本升高。
所谓工序尺寸即工序应保证的加工尺寸，加工余量是指加工过程中从加工表面切去的金属层厚度，加工余量采用查表方法确定。
确定加工余量的方法有计算法、查表法、经验法。计算法考虑问题全面，但由于计算时需要查阅大量的参考资料和齐全可靠的数据，因条件有限故不予采用，经验法虽然简单，但由于经验有限，也不适合于大批生产故也不采用。因此本论文所选用的零件采用查表法确定加工余量、工序尺寸和公差，根据《机械制造工艺与机床夹具课程设计指导》（吴拓，方琼珊编，机械工业出版社，2006年1月第一版第一次印刷）铸造件单面加工余量得：
最大边长87mm，单面加工余量为3-5mm.
平面加工余量：上下面加工余量为5mm。
粗铣及半精铣的加工余量：
上下面和左右侧面加工余量采用5mm。
其余各孔均采用实体实心的，就是后续加工时再钻孔。
2.9确定切削用量及基本工时
工序 铸造毛坯
工序 人工时效处理
工序3、4 铣上下平面：
加工条件
工件材料：灰口铸铁HT200，，铸造毛坯。
加工要求：铣上下平面，表面粗糙度值。
机床：立式铣床X5032
刀具：面铣刀φ90mm，根据：
《机械加工工艺设计实用手册》表
.计算切削用量
⑴已知毛坯小端长度方向上的加工余量为5，铣的时候分为粗铣和精铣。
⑵ 进给量，根据《机械加工工艺设计实用手册》表
面铣刀的加工余量为时，
取
⑶计算切削速度
按《机械加工工艺手册》表
当时，其中
确定铣刀主轴转速：
按《机械加工工艺手册》表查的与相近的机床转速为，选取。故实际切削速度：

③ 切削工时

工序5、6：铣φ45上下端面
（1）、铣削宽度的选择
查《机械制造工艺设计简明手册》表3.1—27可知：
粗铣：3—8 这里取5
（2）、铣削每齿进给量的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—28 3—29可知：
0.1—0.3 这里取0.2 1
（3）、铣削速度的选择
查《机械制造工艺设计手册》表3—30可知：
V = 0.4—0.6 m/s 这时取0.5m/s = 30m/min

查《机械制造工艺设计实用手册》表11—51
取
由于是粗铣，故整个铣刀盘不必铣过整个工件
查《机械制造工艺、金属切削机床设计指导》表1.4—15 可知：

所以，
查《机械制造工艺设计手册》表3—25有 ：

式中：

所以，

工序7：钻、扩、铰φ12H8和φ16H8
机床：摇臂钻床Z3050 《机械加工工艺手册》第二卷表
刀具：深孔钻头Φ11.8和φ15.8 《机械加工工艺手册》第二卷表
由《机械加工工艺实用手册》表
灰口铸铁的硬度为时切削速度
由《机械加工工艺实用手册》表取进给量
令：
故转速

按机床取所以实际切削速度为

切削工时且，
《机械制造工艺金属切削机床设计指导》表
式中，，
得：
工序8钻、扩、铰φ25H8
机床：摇臂钻床Z3050
刀具：钻头φ20、钻头φ24.8、铰刀φ25，
《机床加工工艺设计实用手册》表12-7。
1.粗钻孔φ20mm：同时应校验机床功率及进给机构强度：。
切削深度：单边余量，进行1次走刀；
进给量：根据《机械加工工艺手册》15-10可得：选用；
计算切削速度：《机械加工工艺手册》表8.4-8：

确定主轴转速：
按机床选取，所以实际切削速度：

.切削工时: 《机械加工工艺手册》表
其中
故
②扩孔φ24.8：同时应校验机床功率及进给机构强度
切削深度：单边余量，进行1次走刀；
进给量：根《机械加工工艺手册》据15-10可得：选用；
计算切削速度：
确定支架转速：
按机床选取，所以实际切削速度：

切削工时: 《机械加工工艺手册》表
其中
故
④铰孔φ25H8：同时应校验机床功率及进给机构强度
切削深度：单边余量，进行次走刀；
进给量：根据《机械加工工艺手册》15-10可得：选用；
计算切削速度：
确定支架转速：
按机床选取，所以实际切削速度：

切削工时: 其中
故
工序9： 铣宽14.5的槽
根据《机械加工工艺设计手册》第一卷表选用硬质合金直柄键槽铣刀

铣削深度，6次走刀切除。
确定每齿进给量，给据《机械加工工艺设计手册》表选取
确定铣刀的磨钝标准及耐用度
按《机械加工工艺手册》表，铣刀后刀面最大磨损限度
按《机械加工工艺手册》表，刀具的耐用度
根据《机械加工工艺手册》表的
故采用万能卧式铣床由根据《机械加工工艺手册》表取
则实际车削速度
此时工作台每分钟的进给量应为：
根据《机械加工工艺手册》表铣削工时：
式中
所以
工序10、11：钻:2-M5孔深12mm和M6孔、φ8孔
进给量：切削速度：

按机床选取，《机械加工工艺手册》表3.1-31。
所以实际切削速度：；
切削工时：

钻M6深15mm孔
进给量：切削速度：

按机床选取，《机械加工工艺手册》表3.1-31。
所以实际切削速度：；
切削工时：

钻φ8孔
进给量：切削速度：

按机床选取，《机械加工工艺手册》表3.1-31。
所以实际切削速度：；
切削工时：

3 铣槽夹具设计

本夹具主要用来加工支架上端宽14.5宽槽的夹具设计。同时在加工该宽槽的时候要保证槽的深度。因此在本道工序加工时主要应考虑如何保证其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，以及如何提高劳动生产率，降低劳动强度。
3.1定位基准的选择
此道工序为加工好上下面以及中间的两个孔φ12、φ16孔后开始的加工，根据选取基准面的原则。本次此定位基准选择加工后的侧面以及两孔φ12和φ16作为定位基准，由于该孔是在不同水平面上，在同时以此两孔为定位基准后，工件依然不能完全定位，此时就需要以工件外圆的φ45面上的扁方作为辅助定位。因此本次选择的定位基准一个主定位时φ12和φ16孔，辅助定位时φ45面上的扁方。
3.2定位元件的设计与选择
由于本次设计的铣宽槽夹具的定位基准选择了两个定位基准，一个是孔，一个是面。孔的定位选择的是定位销形式，本次的φ12和φ16孔的定位元件选择分别是固定式定位销和阶梯式定位销，此两种定位销均为机床夹具设计的标准件。另一个φ45外圆面上的扁方选取档销作为辅助定位元件即可。
3.3切削力及夹紧力的计算
由于本道工序主要完成工艺孔的铣宽槽深加工，而铣削力作为主要的切削力。因此切削力应以铣削力为准。根据文献[18]表得：
铣削力：
铣削力矩：
式中：

实际所需夹紧力，根据文献[18]表得：

安全系数可按下式计算，由式（3.6）有：

式中:

3.4对刀块的设计
夹具在机床上安装完毕，由于是铣扁方平面加工，所以在进行加工之前，尚需进行夹具的对刀，使刀具相对夹具定位元件处于正确位置。对刀的方法通常有三种：试切法对刀，调整法对刀，用样件或对刀装置对刀。不管采用哪种对刀方法，都涉及到对刀基准和对刀尺寸。通常是以与工年定位基准重合的定位元件上的定位面作为对刀基准，以减少基准变换带来的误差。所以在铣槽过程中需要设计对刀块，对刀块的位置没有特殊的规定，由于本次设计中的槽是有深度的槽，所以设计的对刀块采用带垂直直角方向的直角对刀块。
对刀块为机床夹具的标准件，本次设计采用直角对刀块，国标号为JB/T8013.3-1999，本次设计采用的直角对刀块的图形如下：

图3-1 直角对刀块
3.5 夹紧装置的设计
根据设计要求保证夹具一定的先进性且夹紧力并不是很大，所以采取手动夹紧装置。本次的夹紧方式主要是在档销定位的φ45外圆面的扁方对面的外圆上用压紧螺钉进行辅助定位的夹紧。在定位销孔φ12的端面上用压板对工件进行另外一个地方的夹紧。整个夹紧装置的装配图如下：

图3-2 铣槽夹具的夹紧装置

3.6夹具设计及操作的简要说明
本次铣槽夹具的操作基本是比较简单的，因为只有两处部位夹紧。辅助定位上是使用压紧螺钉对工件φ45外圆面上进行夹紧，只需固定扳手对六角头压紧螺钉松紧即可，另外一处的压板是用螺杆连同螺母固定夹紧的，也只需扳手即可，同样六角头压紧螺钉是M12的，压板上的螺栓是M10的，采用扳手需采用活动扳手进行操作这样可以通用。

4钻孔夹具设计
本夹具要用于钻支架一侧面上的其中一处孔φ25H8的孔，因此，在本道工序加工时，我们应首先考虑保证各基准面的各加工精度，如何提高生产效率，降低劳动强度。
4.1定位基准的选择
拟定加工路线的第一步是选择定位基准。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。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，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。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。本次加工此大孔之前各面以及两个孔φ12、φ16孔均以及加工，主要定位基准依然选用φ12和φ16两孔，及侧面。由于在加工大孔时的侧面是凸出来的，若仅此以两孔定位的话在加工此大孔时会使得工件有窜动的情况，因此需要选择辅助定位。另一个辅助定位选择在此大孔的下方的一端面。
4.2定位元件的设计与选择
由于本次设计的钻孔φ25大孔夹具的定位基准选择了两个定位基准，一个是孔，一个是面。两个孔的定位同上铣宽槽夹具相同，一个选用固定式定位销，一个选择阶梯式定位销均为机床夹具的设计标准件。辅助定位元件选择圆柱头调节支撑作为支撑即可，因为在支撑的另一侧面上夹紧即可。

4.3切削力及夹紧力的计算
刀具： 主要以φ24.8钻头和φ20的钻头为准
机床： 摇臂钻床Z3050
由[3] 所列公式 得

查表 9.4—8 得其中： 修正系数

z=24
代入上式，可得 F=289.4N

因在计算切削力时，须把安全系数考虑在内。

安全系数 K=
其中：为基本安全系数1.5
为加工性质系数1.1
为刀具钝化系数1.1
为断续切削系数1.1
所以

（2）夹紧力的计算
选用夹紧螺钉夹紧机 由
其中f为夹紧面上的摩擦系数，取
F=+G G为工件自重

夹紧螺钉： 公称直径d=20mm，材料45钢 性能级数为6.8级

螺钉疲劳极限：
极限应力幅：
许用应力幅：
螺钉的强度校核：螺钉的许用切应力为
[s]=3.5~4 取[s]=4
得
满足要求

经校核： 满足强度要求，夹具安全可靠，

使用快速螺旋定位机构快速人工夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力。

4.4 钻套的选择
本次设计钻大孔夹具一般要选取导向件，钻孔的导向件一般是钻套，钻套属于机床的标准件，本次选择的是固定式钻套的标准件，固定式钻套的标准件图形如下：

图4-1 固定钻套B型
选择固定式钻套中间孔的尺寸一般要与钻头的尺寸相同或小于即可，本次设计的固定式钻套选择的是B35X25X20，即中间孔是φ20。
4.5 夹紧装置设计
本次钻孔夹具的夹紧装置是在两个辅助定位的上端面上用压板压紧，辅助定位是用圆柱头调节支撑进行支撑，夹紧的元件选择机床标准件普通的移动压板即可，移动压板也是机床的夹具标准件。本次设计的钻孔夹具的夹紧装置图如下：

图4-1 钻孔夹具的夹紧方式

4.6夹具设计及操作的简要说明
本次钻孔夹具的操作也较为简单，因为夹紧部位是两个压板对辅助支撑的一面上进行夹紧，夹紧的元件是用M10的螺杆连同M10的螺母压紧压板的，所以只需松紧M10的螺母即可，松紧所需的工具使用呆扳手即可，比铣槽夹具的操作更为简单。

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总 结
本次通过对YP2A1E支架零件进行工艺规程的分析与夹具设计主要完成任务总结如下：
1、首先分析YP2A1E支架零件的工艺性，并制定YP2A1E支架工艺规程，制定YP2A1E支架的工艺过程卡和工序卡，结合制定的工艺过程卡和工序卡对此类轴类零件的工艺有一定的掌握，掌握轴类零件的工艺制定通用性。
2、制定好YP2A1E支架零件的工艺后对其中的主要工序进行分析，选择两个其中的主要工序作为夹具设计的任务。本次选择的是铣宽槽夹具和钻孔的两种不同的夹具设计。
3、铣宽槽夹具和钻孔夹具使我熟悉掌握了此类支架形式的定位原则方式、夹紧方式，定位元件、夹紧元件的选择与设计，并熟悉掌握了铣宽槽夹具中使用的对刀块，钻夹具中使用的钻套等机床标准件的使用与应用。
转眼间几个月的时间过去了。这次毕业设计是我们大学三年来进行的最综合、最大型、最全面的、用时最长的一次设计。是对大学所学的一次大总结，它汇聚了已学科目的所有知识点，几乎把大学三年所学的知识都囊括在里面了，使所学知识得到巩固与提高。本次毕业设计是以设计支架零件的加工工艺规程和铣扁方和钻孔的专用夹具为重点。包括选择毛坯的类型和制造方法、粗精基准的选择、加工顺序的安排，机床及的工艺装备的选择、工艺的分析计算、专用夹具的设计、填写工艺卡片等。
设计中遇到很多细节问题，如机床的选择原则，要根据加工零件的材料、尺寸，机床的加工范围来确定；刀具的选择，它是有零件的材料，加工表面的形状来确定的；装配图上尺寸、配合的标注；工序图绘制原则，加工表面要用粗实线表示，非加工表面用细实线等。这些都是以前设计中没太注意的问题，感谢导师的指出和耐心指导。
通过此次设计，不但使我在设计中得到了很大的收获，丰富了自己的理论知识，提高了实践的能力，为今后在工作岗位中从事设计行业打下了坚实的基础，更让我深刻感觉到相互协作的团体精神和导师指导的重要性。由于我的时间经验比较缺乏，理论知识不够全面和深入，设计中肯定还存在不少的缺点和问题，希望能够得到老师的批评和指正，它将影响我的一生。

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