液压钻床的夹具设计.doc

液压钻床的夹具设计

摘要
本次设计的主要任务是钻床的夹具设计，附加机床的总体设计，即“三图一卡”设计：被加工零件工序图、加工示意图、机床尺寸联系图和生产率计算卡。
本钻床拟采用组合钻床，液压传动。由于钻床是由大量通用部件和少量专用部件组成的工序集中的高效率机床，且加工精度稳定，所以本设计的主要目的就是提高工厂的生产率。为了进一步提高劳动生产率，该钻床还采用了专用夹具，夹具采用液压夹紧，即省力，节约时间，又能保证加紧可靠，从而减少机床加工的辅助时间。
本人首先进行机床的总体设计，即在完成工艺方案拟订以后，确定机床的配置形式和结构方案，画出“三图一卡”。完成总体设计后，进行了专用夹具的设计。
关键词: 钻床，夹具，设计

Abstract
The main task is to design the drilling fixture design,Additional machine design,That is, the "three-map one card" design:Process map parts to be processed, processing diagram, machine tools and productivity-size calculation of associated map card.
Drilling to be adopted this combination of drilling, hydraulic transmission.As a result of drilling by a large number of common parts and components of a small number of dedicated focus on high-efficiency process machine tools,Machining accuracy and stability,So the main purpose of this design is to enhance the productivity of factories.To further improve labor productivity,The drilling machine also uses a special fixture,Hydraulic clamping fixture, that is, labor-saving, time saving, but also ensures reliable intensified so as to reduce secondary machining time.
I first machine design,That is, after the completion of the programming process,Machine to determine the form and structure of the configuration program, to draw the "three-map of a card."After the completion of the overall design, a dedicated fixture design.
Keywords: drilling machine, fixture, design
引言

当人们谈起制造行业中的发展时，很少谈到工件夹具，但是在零件生产的基本领域，正吹着改革之风。如今，制造商们需要供应商提供一步到位服务，他们要求世界范围内的当地供应商能够支持全球化生产。他们需要交钥匙解决办法。他们坚持与供应商保持并行生产过程开发。他们努力寻求各种以及所有可以降低其产品生产时间的对策。
秉承国内外在这方面的空缺,作者选择了本题目作为毕业论文来进行了解和研究,希望在之中发现和获得知识以及能刺激相关行业的发展.
本文设计的主要任务是钻床的夹具设计，附加机床的总体设计，即“三图一卡”设计：被加工零件工序图、加工示意图、机床尺寸联系图和生产率计算卡。
在设计中引用大量的文本文献和相关的论文刊物,其中就有由北京机械出版社出版的《液气压传动》(季明善)当中讲到机械的传动控制及相关设备运行要求,这给本文的编写带来了很大的帮助.我相信有我和更多人来关注和开发夹具这方面的研究,中国夹具市场会变得更加的宽广和繁荣.

目 录
摘要…………………………………………………………………………………１
Abstract…………………………………………………………………………１
引言…………………………………………………………………………………２
1．钻床总体设计 …………………………………………………………………4
1.1 钻床方案制定 …………………………………………………………4
1.2 确定切削用量及选择刀具………………………………………………4
1.2.1 选择切削用量 …………………………………………………4
1.2.2 确定切削力，切削扭距，切削功率及刀具耐用度 …………5
1.2.3 选择刀具结构 …………………………………………………5
1.3 钻床总体设计 …………………………………………………………5
1.3.1 被加工零件工序图 ……………………………………………5
1.3.2 加工示意图 ……………………………………………………6
1.3.3 机床联系尺寸图 ………………………………………………9
1.3.4 生产率计算卡 …………………………………………………15
2．钻床专用夹具设计 …………………………………………………………17
2.1 设计方案的确定…………………………………………………………17
2.1.1 定位方案的确定 ……………………………………………17
2.1.2 加紧方案的选择 ……………………………………………17
2.1.3 加紧力的确定和液压缸的选择 ………………………………18
2.2 专用夹具各组成部分的设计 …………………………………………20
2.2.1 定位装置 ………………………………………………………20
2.2.2 夹紧装置 ………………………………………………………21
2.2.3 刀具引导装置 ………………………………………………23
2.2.4 具体的设计 ……………………………………………………24
3． 本钻床及其专用夹具特点 …………………………………………………25
4． 结论……………………………………………………………………………26
致谢信………………………………………………………………………………27
参考文献 …………………………………………………………………………28
附录一………………………………………………………………………………29
附录二………………………………………………………………………………30
附录三………………………………………………………………………………31
附录四………………………………………………………………………………32
附录五………………………………………………………………………………33
附录六………………………………………………………………………………34

1 钻床总体设计
1.1钻床方案的制定
钻床是针对被加工零件的特点及工艺要求，按高度集中工序原则设计的一种高效率专用机床。其方案制定的主要内容即零件在钻床上合理可行的加工方法，确定工序间的加工余量，相应的刀具结构，确定机床配置形式等。
被加工零件的加工精度和需要在钻床上完成的加工工序，是制定机床方案的主要依据，我们要加工的零件阀体，其需要在钻床上完成的工序为双面钻24个孔，孔的直径尺寸未注公差，其加工精度应取IT11级精度，孔于孔之间的位置精度要求不高，仅为，同一直线上孔的同轴度要求不高，所以钻24孔的加工工序只有一道工步即可，并且可以在一个安装工位上对所有孔同时从两面加工。
零件的材料，硬度，加工部位的结构形状，工件钢性，定位基面的特点等，对机床工艺方案制定也有着重要的影响。同样精度的孔，因材料，硬度不同，其工艺方案也不同，如钢件一般比铸件加工工步数多。若工件钢性不足，安排工序一般不能过于集中，以免因同时加工表面多造成工件受力大，震动道贺发热变形而影响加工精度。
被加工零件的特点还在很大程度上决定了机床采取的配置形式。本道工序应加工的孔中心线与定位基面平行，且须由两面同时加工，所以采用卧式机床很便宜。由于阀体零件为大型件，采用单工位机床加工较为适宜。因此，初选钻床为卧式双面单工位机床的型号。
零件的生产批量使决定采用单工位，多工位或自动线，还是按中小批量生产特点设计钻床的重要因素。此阀体零件年生产纲领为2.5万/年。生产批量较大，工序安排应分散
综上所述，此钻床应采取单工位固定式夹具的卧式双面机床的配置型式。

1.2 确定切削用量及选择刀具
由《钻床设计简明手册》中表3-1可知，加工精度IT11级，直径≤30mm的孔所需工艺方法只需钻削一次。

1.2.1 选择切削用量
按照经济地满足加工要求原则，合理的选择切削用量。查《钻床设计简明手册》中表3-7。得用高速钢钻头钻削时加工得切削用量，取f=0.3mm/r, v=20米/分。
1.2.2 确定切削力，切削扭距，切削功率及刀具耐用度（钻单个孔）
由于v公称=20米/分。 F=0.3mm/r
L/D=27/23=1.174,查表3-14得K=1 则
v=v公称=20米/分
计算硬度 HB=240-（240-170）/3=210
有公式3-1得：
P=26×D× f×HB
=26×23×0.3×210
=5645N
有公式3-2得：
M =10×D×f×HB
=10×2.3×0.3×210
=36500Nmm
由公式3-3得：
N=MV/（9740ΠD）
=36500×20/（9740×π×23）
=1.037KW
由公式3-4得
T=（）
=210分
1.2.3 选择刀具结构
为了使工作可靠，结构简单，刃磨容易，应尽量选择标准刀具，所以本机床所采用刀具为标准得麻花钻。
1.3 钻床总体设计
1.3.1 被加工零件工序图
被加工零件工序图使根据选定得工艺方案，表示一台钻床或自动线完成工艺内容，加工部位尺寸精度，，表面粗糙度及技术要求，加工用定位基准，夹压部位及被加工零件得材料，硬度，重量和在本道工序加工前毛胚或半成品情况得图纸。它使钻床设计简明手册得主要依据，也是制造，使用，检验和调整机床得重要技术文件。
G41J-6型阀体零件得被加工零件工序图如图01-02。其上表示出了被加工零件形状和轮廓尺寸及于本机床设计有关的部位的结构形状及尺寸。加工用定位基准及加压部位方向，还表示出本道工序加工部位的尺寸，精度，表面粗糙度，形状位置尺寸精度及技术要求，和必要的文字说明。
1.3.2加工示意图
(1) 零件的加工工艺方案要通过加工示意图反映出来。
加工示意图表示被加工零件在机床上的加工过程，刀具辅具的布置情况以及工件夹具，刀具等机床各部件间的相对位置关系。机床的工作行程及工作循环等。因此，加工示意图使钻床布置和性能设计的主要图纸之一，在总体设计中占重要地位。它使刀具辅具夹具主轴箱，液压电气装置设计及通用部件的选择的主要原始资料，也是整台钻床布局和性能的原始要求，同时还是调整机床刀具及试车的依据。
由于阀体上的孔规格相同，所用刀具导向，主轴，接杆等的规格尺寸。精度完全相同，所以同一主轴箱上只需画出两根主轴，分别在其上标注上主轴号，与工序图上工件孔号相对应。
(2) 选择刀具工具，导向装置并标注其相关位置及尺寸。
刀具的选择要考虑工件的加工精度，表面粗糙度，切削的排除及生产率要求。要加工阀体两面24孔23mm孔Ra=25mm,只需用标准的麻花钻钻削一次即可，所以刀具应选锥柄G7mm的麻花钻。因为钻削分两次进行，所以麻花钻的长度分别取
在钻床上加工孔，除钢性主轴的方案外，工件的尺寸，位置精度主要取决于夹具的导向，所以正确选择导向结构，确定导向类型，参数，精度，不但是绘制加工示意图所必须解决的问题也是设计钻床不可忽视的重要内容。
导向通常分为两类：一类是刀具导向部分与夹具导套之间既有相对移动，又有相对转动的第一类导向。另一类是刀具导向部分与夹具导套之间只有相对移动而无相对转动的第二类导向。或称旋转式导向。第一类导向即固定式导向的允许线速度 V〈20米/分。因此，除了绞孔外，这类导向很少用于大直径孔加工。第二类导向的允许线速度大于20米/分。一般用于孔径大于mm以上的孔加工，尤以大直径镗孔运用绞多。
本道工序刀具导向部分直径仅为23mm，导向线速度也不大于20米/分。所以选择了固定式导向。
导向数量应根据工件形状，内部结构，刀具刚性，加工精度及具体加工情况决定。由于本机床的加工为钻单层壁小孔，且工件内部无法加导向，所以应选取

单个导向加工。
导向的汉族要参数包括：导套的直径及公差配合，导套的长度，导套离工件的距离等，由《钻床设计简明手册》中表3-17得：
导向至工件的距离 l=(0.3----0.6)d
=(0.3---0.6)×23
=6.9---13.8mm
取l=10mm
刀具与主轴的联接形式为刚性。
由《机床夹具设计手册》，选用标准的可换钻套，由d=23mm.可选用的钻套外径为35mm，D=52mm,导向长度L=37mm
(3) 初选主轴类型尺寸，外伸长度，和选择接杆浮动卡头
主轴形式主要取决于进给抗力和主轴—刀具系统结构上的需要，根据选定的切削用量计算出切削扭矩M=36500Nmm,查表3-19和表3-20，初定主轴直径为20mm由于综合考虑加工精度和具体工作条件，根据表3-21 ，3-22，得主轴外部分尺寸直径D/ d,为30/20，长度L=115mm，主轴类型选用前支承为推力球轴承和向心球轴承，后支承为向心球轴承或圆锥滚子轴承的主轴与主轴配套的刀具接杆莫氏锥号为2号。
除刚性主轴外，钻床主轴与刀具之间常用两种连接。一是接杆连接，也称刚性连接，用于单导向进行钻，扩，绞，锪孔及倒角加工。通用标准接杆由大小型之分。其规格尾部结构尺寸随接杆号不同而异。可以从表3-23中参考设计。二是浮动连接，即浮动卡头连接，用于长导向，双导向，多导向进行镗，锪，绞孔以减少主轴位置误差及主轴径向跳动对加工精度的影响，避免主轴与夹具导向不同轴而产生“别劲”现象，本机床进行的是单导向钻削加工，因选用接杆连接，（用刚性连接）刀具尾部结构尾为莫氏锥号为2号。主轴外伸部分的内孔直径为20mm则选择的接杆号为4号。
(4) 由主轴箱中所有刀具主轴中找出影响联系尺寸的关键刀具（即其中最长刀具）
从保证加工终了时主轴箱端面间距离尺寸最小来确定全部刀具，接杆（卡头）导向，刀具托架及工件间的联系尺寸，其中，需标注主轴端部外径和内径（D/d）外伸长度，刀具各段直径和长度，导向的直径和长度，配合等，工件至夹具间还需标注工件距导套端面的距离。另外还要标注刀具托架与夹具之间的尺寸，工件本身及加工部位的尺寸和精度等。
主轴箱端面至工件表面之间的轴向距离是机床加工示意图上最重要的尺寸。为了缩短刀具悬伸长度与工件行程长度，要求这一尺寸越小越好。它取决于两方面。一是主轴箱上刀具，接杆（卡头），主轴等由于结构和相互连接所需要的最小轴向尺寸，二是机床总布局所要求的联系尺寸。本道工序中，刀具采用麻花钻，刀具长度要考虑其螺旋槽尾部离开导套端面位置有一定距离，以备排屑和刀具刃磨后有向前调整的可能，这段距离一般保证在30---50mm之间。该麻花钻取这段距离为40mm.
(5) 确定动力部件的工作循环及工作行程
动力部件的工作寻还是：加工时动力部件从原始位置开始运动到加工终了位置又返回到原始位置的动作过程。一般包括快速引进，工作进给，快速退回等动作。有时中间还有中间停止，多次往复进给，死档铁停留等特殊要求。本钻床动力部件的工作循环包括：快速引进，工作进给，快速退回三部分。
工作行程长度的确定：
工作进给长度L应等于工件加工部位长度L（多轴加工时应按最长孔计算）与刀具切入长度L和刀具切出长度L之和。如图1-1所示。切入长度L应根据工件端面的误差情况在5-10mm之间选择，本设计总选取L=8mm。由于采用标准麻花钻钻孔，所以L（切出长度）可由参考文献（1）中表3-24中选取，L=d/3+(3—8)=7.6+(3—8)
选取L=10mm
工件加工部位长度为L=27mm
所以工作进给L=L+ L+ L=27+8+10=45mm
1-1加工示意图

钻床上有第Ⅰ进给和第Ⅱ进给之分。第Ⅰ工作进给用于钻，扩，绞，镗通孔等工序，而第Ⅱ工作进给主要由于钻，镗孔之后需要锪平面或倒大角等工序。通常，第Ⅱ工作进给速度比第Ⅰ工作进给速度小的多。Ⅰ工进转倒Ⅱ工进时，除锪平面或倒大角的刀具外，其余刀具均离开工件加工表面而不再切削，以免破坏工件已加工表面和降低刀具耐用度。
快速退回长度等于快速引进与工件进给长度之和。快速引进是指动力部件把主轴箱连同刀具从原始位置送进倒工作进给开始位置。通常再采用固定式夹具的钻，扩，绞孔钻床上，快速退回行程长度须保证所有刀具均退至夹具导套内而不影响工件装卸。但是当刀具刚性较好且能满足生产率要求时，为使动力滑台导轨再全行程上均匀磨损，也可以加大快速退回行程长度。
动力部件的总行程长度除应保证要求的工作循环工作行程（快速引进+工作进给=快速退回）外，还要考虑装卸和调整刀具方便，即考虑前备量，后备量。
前备量是指因刀具磨损或补偿制造，安装误差，动力部件尚可向前调节的距离。而后备量是指考虑刀具从接杆中或接杆连同刀具一起从主轴孔中取出所需要的轴向距离。理想情况是保证刀具退离夹具导套外端面的距离大于接杆插入主轴孔内或刀具插入接杆孔内的长度。
因此，动力部件的总行程为快退行程长度与前备量后备量之和。依此作为选择标准动力滑台或设计专用动力部件的依据。
词机床动力部件的前备量选取20mm，由选的主轴型式和接杆的接杆号可知后备量应取两者中的较大值，即选取后备量为120mm。所以动力部件的总行程为120+45+30+20即215mm.
此外，画加工示意图时还应注意以下问题：
加工示意图应与机床实际加工状态一致。
图上尺寸应完整，以备检查行程和调整机床使用，图上应标注各主轴的切削用量及必要文字说明，如被加工零件图号材料为HT200，硬度为HB=175—241，加工余量及是否用冷却液。
加工示意图上应有表示加工过程的工作循环图，及各行程长度。

1.3.3 机床联系尺寸图
机床联系尺寸图的作用及内容
钻床是由标准的通用部件——动力滑台，动力箱，各种工艺切削头，侧底座，立柱及中间底座加上专用部件——主轴箱，刀，辅具系统，夹具，液电，冷却，润滑，排屑系统组合装配而成。联系尺寸图就是用来表示各组成部件的相互装配关系和运动关系，以检验机床各不见相对位置尺寸及尺寸联系是否满足加工要求，通用不见的选择是否合适，并为进一步开展主轴箱，夹具等专用部件，零件的设计提供依据。联系尺寸图也可以看成简化的机床总图，它表示出机床的配置形式及总体布局。
本钻床的尺寸联系图用主视图，左视图两视图，按1：4比例画出各主要组成部件的外形轮廓及相关位置，表明机床的配置形式及总体布局，主视图选择可与机床实际加工状态一致的视图。
尺寸联系图中不必要的线条与尺寸都尽量减少。但是反映各部件的极限位置及行程尺寸，都必须完整齐全。各部件的详细结构不必再尺寸联系图上反映出来，都留在部件的具体设计中完成。
联系尺寸图上标注出了通用部件的规格代号，电动机型号，功率及转速，注明了各机床部件的分组情况及总体行程，这样，就方便开展部件设计
选择动力部件
钻床的动力部件是配置钻床的基础。它主要包括用以实现刀具主轴旋转主运动的动力箱，各种工艺切削头以及实现及给运动的动力滑台。
在选择动力滑台部件时，应根据具体加工工艺及经济窗配置型号要求，制造及使用条奖等因素全面考虑，以便所设计机床既有合理先进的工艺技术水平，又有良 好的经济效益。
由选择切削用量和选择刀具种计算得知，各刀具主轴得切削功率N=1.03KW，因为单面钻12个规格相同的孔，所以总功率N=12×1.03=12.36KW由于这样切削力很大，为了减少切削力，决定12孔中先钻6个孔，当钻号这6个孔后再钻其余6个，所以切削功率只要求一半，即0.5×12.36=6.18KW。
同样，由前面计算得知，各主轴轴向切削力P=5600N，由于同样分两次切削，所以各主轴轴向切削合力取×5600=33600N
（进给速度取V=20米/分，则快速引进和快退得速度进给量选取为0.3mm/r各种动力滑台都有规定得快速行程速度和最小进给量得限制。所选择得快速行程速度应小于动力滑台规定得快速行程速度。所选得进给量得每分钟工作进给速度应大于动力滑台额定得最小进给量。
选用动力滑台时，必须考虑其允许得最大行程。设计时，所确定的动力部件总行程应小于所选动力滑台得最大行程。
为了使加工过程中动力部件稳定性良好，不同规格的动力滑台与荷重规格动力箱配套使用，其上能安装多大轮廓尺寸的主轴箱使有一定限制。设计时可查钻床通用部件相应标准的推荐值。
动力滑台导轨组合有“矩——矩”“矩——山”两种形式。前者一般多用于带导向引导刀具进行加工的机床及其他粗加工机床。后者导向性好，精度高，主要用于不带导向的刚性主轴加工及其他精加工机床。本钻床采用“矩——山”型式导轨，这样有利于钻床加工精度的提高。
综合以上因素，即切削功率为5.4KW,切削力为33600N,进给量为0.2mm/r，选择正确合适的动力——动力滑台和动力箱。并以其为基础进行通用部件配套。
本钻床所选用的动力部件及其配套 通用部件型号，规格以及主要尺寸，性能如下：
a. 液压动力滑台HY40B——I
台宽400毫米，长800毫米，行程长400毫米，导轨选用“矩——山”型式，滑台及滑座总高320毫米，滑座长1240毫米，允许最大进给力P=25KN，快速行程速度0.5米/分，工进速度10——600毫米/分。
b. 齿轮传动动力箱TD40A
电动机为Y132S——2型，功率5.5KW动力箱输出轴转速为720转/分，动力箱与动力滑台结合面尺寸：长550mm,宽400mm,动力箱输出轴距箱底面高度为160毫米。
c. 配套通用部件
侧底座cc40,其高度H=560 mm，长度为L=1240mm,
绘制联系尺寸图
1 夹具轮廓尺寸的确定
钻床夹具是保证零件加工精度的重要专用部件。所要确定的夹具轮廓尺寸主要是指夹具底座的长×宽×高。由于工件的轮廓尺寸为600×355×400，考虑刀要布置下保证加工要求的定位，限位，夹紧机构，导向系统，并考虑夹具底座与机床其他部件连接，固定所需要的尺寸，所以暂定尺寸为900×450×300。
2 机床装料高度H
装料高度是指机床上工件的定位基准面的到地面的垂直距离。由前面可知滑台与滑座总高为320mm，侧底座高度为560mm，夹具底座高度为300mm，中间底座高度为560mm，又由于主轴箱最低主轴高度取为100mm，所以机床装料高度取H=960mm.
3 中间底座轮廓尺寸
中间底座轮廓尺寸要满足夹具在其上面安装联接的需要。其长度方向尺寸要根据所选的动力部件（滑台和滑座）及其配套尺寸部件（侧底座）的位置关系照顾各部件联系尺寸的合理性来确定。一定要保证加工终了位置时，工件端面至主轴箱前端面的距离不小于加工示意图上要求的距离。本钻床左面L=315mm，右面L=315mm，为了便于切削及冷却液回收。中间底座周边须有足够宽度的沟槽，其周边要加上一个尺寸a=50mm..由此，可以确定中间底座的轮廓尺寸为1000×500×560
4 主轴箱轮廓尺寸
由参考文献（1）得知，标准得通用钻，镗类主轴箱的厚度有两种尺寸规格，卧式为325mm，立式为340mm,由于本钻床为卧式。所以选取厚度为325mm的主轴箱。下面主要确定主轴箱的宽度B和高度H，及最低主轴高度h。如下图1-2所示，被加工零件以点划线，主轴箱轮廓尺寸有粗实线表示。

1-2主轴箱轮廓尺图
主轴箱宽度B和高度H的大小主要与被加工零件孔的分别位置有关：
B=b+2b H=h+ b+h
式中:b—工件在宽度方向相距最远的两孔距离（毫米）
b—最边缘主轴中心距箱外壁的距离（毫米）
h—工件在高度方向相距最远的两孔距离（毫米）
h—最低主轴高度
为了保证主轴箱有排布齿轮的足够空间，选取b=80mm
由前面分析可知，机床装料高度H==960mm 滑台和滑座总高h=320mm 侧底座高度h=560mm ，滑座与侧底座之间调整垫高度 5mm （h）。由工件零件图上得知工件最低孔位置h=20mm
所以 h= h+H－（h+h+h）
=20+960－（320+560+5）
=95mm
取b=80mm ，则可求出主轴箱轮廓尺寸：
B=b+2b=295×tg15+2×80=450mm
H=h+ b+h=295×tg15+95+80=465mm
按照主轴箱轮廓尺寸系列标准，最后确定主轴箱轮廓尺寸为B×H=500×500毫米
联系尺寸图的画法和步骤
选择与实际机床工作位置一致的图形布置作为主视图，由于机床实际尺寸太大，选择1：4比例绘制此图。先用双点划线或细线画出被加工零件的长×高轮廓。以工件两端面及工件最低孔中心线，分别为长度和高度方向上的基准，根据前面已确定的机床各部分组成部件轮廓尺寸及主要相关尺寸按下列顺序进行（由于本钻床左右两面所选部件相同，加工内容一致，所以本说明仅以一面进行）：
以工件左端面为基准，根据前面已经确定的工件端面位置到主轴前端面的距离最小值L=320mm ，确定机床左端主轴箱前端面的轴向位置。再根据主轴箱最低主轴高度位置尺寸h=95mm 及主轴箱齿轮尺寸长×宽×厚=500×500×325mm 画出左主轴箱外廓。主轴箱以其后盖与动力箱定位连接，根据已选择的TD40A型动力箱与动力滑台定位连接，在机床长度方向上 ，通常动力箱后端面应与滑台后端面平齐安装。动力滑台与滑座在机床长度方向的相对位置，由加工终了时滑台前端面到滑台滑座前端面的距离L决定。L是在机床长度方向上各部件联系尺寸的可调环节。对于通用的标准动力滑台，L尺寸的最大范围为75～85mnm L是动力滑台，滑座本身结构决定的滑台前端面到滑座端面的最小距离与前备量二者之和。前者通常不应小于15～20mm ，本例取20mm ，后者用以补偿刀具重磨后轴向可调的尺寸并用于弥补机床制造和安装误差，本设计中前备量也取为20mm，则： l=20+20=40mm
为了便于机床的调整和维修，滑座与侧底座之间需加5mm的调整垫。而后座与侧底座在机床长度方向上的相对位置由滑座前端面到侧底座前端面的距离l决定。若所采用的侧底座为标准型，则l=100mm ，
中间底座轮廓尺寸的确定原则前面已经阐述。其长度方向尺寸可按下式确定：
L=(L+L+2L+L)－2(l+l+l)
式中：L —加工终了位置，主轴箱至工件端面间的距离，其中L= L=315mm
L—主轴箱厚度，本设计中取L=325mm
L—工件沿机床长度方向的尺寸，本设计中为L=600mm
l—机床长度方向上，主轴箱与动力滑台的重合长度，本设计中，l=300mm
l—加工终了位置，滑台前端面至滑座前端面的距离，本设计中，l=40mm
l—滑座前端面至侧底座前端面的距离，本设计中l=100mm
则：
L=(L+L+2L+L)－2(l+l+l)
=（315+315+2×325+600）－2（300+40+100）
=1000mm
取L=1000mm
中间底座长度尺寸L经过计算确定后，必须根据夹具底座长度尺寸A（本例中A=900mm）及其在中间底座上的相对按装位置来检查尺寸a的大小是否合适。
通常，当机床不采用冷却液时，要考虑中间底座周边应由一定宽度得回收冷却液及排屑沟槽尺寸一般不应小于70~100毫米。
如果计算出得L值不能满足A和a尺寸要求可采取改变加工终了位置时主轴箱端面至工件端面得距离L和改变滑台前端面到滑座前端面得距离L得办法解决。
当夹具底座轮廓尺寸A 已经确定，由于计算出的中间尺寸长度尺寸L太小而造成a尺寸太小时，也可以通过重新选择接杆改变L尺寸进行调节，此时必须同时修改加工示意图，以达到L和a尺寸加大的目的；或者减少l的尺寸，但必须保证滑台有足够的前备量15~20mm。
综上所述可以看出，中间底座轮廓尺寸（尤其是沿机床长度方向的尺寸L）的决定比较灵活，即要照顾到其他部件联系尺寸的合理性，又要尽量使机床布局匀称，节省材料。
左视图重点在于表示清楚钻床各部件在宽度方向上的轮廓尺寸及相关位置，配合左视图完成联系尺寸图所要表达出的内容。
联系图上应注明的状态和尺寸
完整、恰当的标注机床各只要组成部件的轮廓尺寸及相关联系尺寸，因此机床在长、宽、高三方向的尺寸封闭。
应表示清楚运动部件的原位，终点位置及运动过程情况，以确定机床最大轮廓尺寸。
应注明工件，夹具、动力部件、中间底座与对称中心线位置关系，特别是当工件加工部位对工件中心不对称和有某些具体要求是动力部件相对夹具，夹具相对于中间底座也就不对称，此时应注明它们相互偏差位置的尺寸。
应注明电动机型号、功率、转速及所选择标准通用部件的型号规格和其主要轮廓尺寸，并对组成机床的所有部件进行分组编号，作为部件和零件设计的原始依据。

1.3.4 生产率计算卡
根据选定的机床工作循环所要求的工作行程长度，切削用量、动力部件的快速及工进速度等。可以计算机床的生产率，并编制机床生产率计算卡，用于反映机床的加工过程，完成每一根轴所需要的时间，切削用量、机床的生产率及机床负荷率。
1 理想生产率
指完成年生产纲领A（包括备品及废品率在内）所要求的机床生产率。由于加工阀体零件采用但班制，所以全年工时数K=2350小时。A=2.5万件，则：
Q==件/小时=10.67件/小时
2 实际生产率
指所设计机床每小时实际可以生产的零件数量。
Q1=件/小时
式中：T——生产一个零件所需要的时间（分）
T= T+ T
=（）+（）分
式中：L1、L2——分别为刀具第Ⅰ、第Ⅱ工作进给行程长度（毫米）
Vf1、Vf2——分别为刀具第Ⅰ、第Ⅱ工作进给量（毫米/分）
t——动力滑台在死当铁上的停留时间，通常指刀具在加工终了是无进给状态下旋转5～10转所须的时间（分）。
L、L——快进、快退行程长度。
V——动力部件快速行程速度
t——直线移动或回转工作台进行一此工位转换的时间，一般可取t=0.1分
t——工件装卸时间，它取决于工件重量大小，装卸是否方便及工人的熟练程度，一般取0.5～1.5分

有前面分析可知：
L1=L2=40 mm
Vf1=Vf2=100mm/分
t=0.02分
t=0.1分
t=1.2分
由于工件比较大，装卸不方便所以取比较大值。
L=50mm L=125mm
V=5000 mm/分有上可知：
T= T+ T
=（）+（）分
=（）+（）分
=1.62+1.335
=2.955分
所以机床实际生产率
Q==20.3件/小时
取Q=21件/小时
有上知：Q=21件/小时>Q=10.67件/小时
所以所选择的切削用量和机床总体设计方案合适。

2 钻床专用夹具设计

此次设计的钻床加工工序内容如附图被加工零件工序示意图,为钻两面24各Φ23mm孔,要保证两面对应孔的同轴度≤0.5mm,对中心轴线的位置度≤0.5mm.如工序图上所视,在加工本道工序前,三个Φ355圆柱面应以加工过,而出于中间的那个圆环上12个Φ18mm也要加工过.
2.1 设计方案的确定.
2.1.1 定位方案的确定
由上面的分析可知:A面及其上12个Φ18mm孔是在本道工序前加工出来的,如图(2-1)所示所以方案一就是选A面及其上任意两相距较远的孔作为定位基准,即选取一面两孔的定位方案.
定位方案二就是选两互相平行的Φ355圆柱面为定位基面,用V型块定位.
由于方案1中,两定位孔的精度不高,因此导致此方案的定位方案精度不高,再加上定位基准和工序基准不重合,误差就更大,所以不便采用.
而第二个方案就不同,虽然Φ355圆柱面加工要求不高,表面粗糙度Ra=25 μm，由于定位基准和工序基准重合,减少了基准不重合误差,定位精度就比方案1显著提高了.

2-1Ⅰ定位方案图

2.1.2 加紧方案的选择
由于该工件是薄壁零件夹压位置不能作用在壳体上,最好作用在有肋板的地方, 如图(2-1)所示夹压点取在A面上。, 如图(2-1)所示这样夹压，则液压缸就会占据工件前面很大的地方，则妨碍工件的装卸。
另外，确定夹压位置时应注意：
a. 保证：零件夹压后定位稳定。为了使工件车加工过程中不产生振动和位移，夹压力要足够，夹压点布置使夹压合力落在定位平面内。
力求接近定位平面的中心点。
b. 尽量减少和避免零件夹压后的变形，消除其对加工精度的不利影响，为此，应避免把夹压点放在零件加工孔的上方，和容易引起变形的地方。对钢性差的零件应适当的增加辅助支撑或采用多点夹压的方法，以使夹压分布均匀，减少夹压变形，提高加工精度。
本钻床的专用夹具就是为了减少变形而在A面对应处增加两助支撑，为了减少辅助加工时间，采用液压驱动的辅助支撑。
理论上，液压驱动的加紧装置和辅助支撑应同时（动作）对工件施加动作。由于存在误差，两者不能同时对工件施加动作，这时就让夹紧装置先动作，这一点在设计液压系统图时应注意。因为如辅助设备先动作，将会顶起工件，破坏在v形块上的定位，所以应让加紧装置先动作。

2.1.3 夹紧力的确定和夹紧液压缸的选择
计算夹紧力时，通常将夹具和工件看成一个钢性系统，根据工件受切削力、夹紧力的作用情况找出在加工过程中对夹紧最不利的状态，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的数值。
即：W=W×K
式中：W—实际所需夹紧力（N）
K—在一定条件下由静力平衡计算出的理论夹紧力（N）
K—安全系数
安全系数K可按下式计算：
K=K·K·K·K·K·K·K
由《机床夹具设计手册》表1-2-1，查得：
K:取1.2～1.5,取K=1.3
K:加工性质为精加工 , 取1.0
K:由表1-2-2查得K=1.15
K:连续切削 取1.0
K:液动夹紧 取1.0
K=K=1.0
所以: K=K·K·K·K·K·K·K