组合夹具毕业设计

1引言
本次的毕业设计课题是箱座的加工工艺及夹具设计,其主要有二个任务：（1）设计优化箱座的工艺路线，在能保证产品质量的前提下，获得较好的经济效益、较高的生产效率,而且能达到便于操作和维护；（2)以SolidWorks软件为开发平台，根据软件提供的多种标准件和合件等组成的夹具库，从而实现快速响应设计和大规模定制设计。

箱座的结构较为复杂，加工的表面多，所以一般在箱座零件图上都对它们的位置精度、尺寸精度、、及其表面粗糙度提出较高的要求，所以在制
形状精度
位置精度、尺寸精度、、及其表面粗糙度定箱座加工工艺时如何保证形状精度
就成为了考虑的重点。

夹具有很多地分类方法，在这不多介绍,此次研究的对象是组合夹具。

组合夹具是机床夹具中系列化、标准化、通用化，“三化”程度最高的一种夹具。

随着数控机床的广泛应用，组合夹具由于其结构灵活多变、柔性好、元件能够实现长期重复的使用及其设计和组装的周期短等特点，使其在企业中得到广泛的运用.因此组合夹具的设计效率和设计质量会对产品的质量和上市时间产生的影响就越来越大.在长期的实际的生产中，企业已经在组合夹具的设计过程中积累了丰富而宝贵的设计经验,当前迫切需要就是有一种高效可行的方法能够重复利用这些已有的设计经验来提高组合夹具的设计质量和效率。

2 箱座的分析
2.1箱座的功用
课题选取的是生产实际中的一个部件——级圆柱齿轮减速器的箱座。

减速器箱体是减速器外壳部分，它里面存放齿轮、轴等核心零件，它的二对支承孔用来支承二根轴，因此是齿轮和轴的正常运行的重要支撑。

而箱座的加工的质量将
会对机器的精度、性能
接影响。

及使用寿命都会产生直
图1:—级圆柱齿轮减速器的箱座
2。

2箱座的工艺分析
该箱座需要加工的是箱座下底面、支承孔、结合面、箱座的四周平面。

在箱盖和箱座合箱后，能够保证边缘应平齐,相互错位时每边不大于2mm。

未注的铸造箱座的圆角为R3—R5，未注的倒角为C2，其表面粗糙度为Ra12.5μm.
2.2．1主要支承孔的精度
+），表面该箱座的主要支承孔的尺寸及公差为左支承孔φ100H7(035.0
+)，表面粗糙度为Ra1。

6μm，粗糙度为Ra1.6μm,右左支承孔φ80H7（030.0
二个支承孔的形状精度（圆度和圆柱度）不超过孔径的公差一半箱座的左支承孔同轴度为φ0.025mm，右支承孔同轴度为φ0.01mm。

平行孔之间既规定孔距公差为±mm
.0，孔心线之间的平行线之间平行度公差为
032
.0，从而保证齿轮副地齿啮合质量。

6个地脚螺栓孔的表面粗糙度为03
mm
Ra12。

5μm,箱盖和箱座连接螺栓孔的表面粗糙度为Ra12.5μm。

2。

2．2主要平面的精度
箱座的底面平面度为0.35mm ，表面粗糙度为Ra6.3μm,箱座四壁平面的表面粗糙度为Ra6。

3μm ，二个支承孔端面的表面粗糙度为Ra3。

2
μm ，箱盖和箱座结合面的平面度为025.0mm,6.1a R 表面粗糙度为
μm.个平面间的平行度为0.03mm ，垂直度为0。

1mm 。

图2：—级圆柱齿轮减速器的箱座
2。

3确定箱座的生产类型
按照企业生产要求，箱座的年产量为台4000/年，当%8备品率，机械加工%1废品率时，箱座的年生产纲领为：
=++=%)%1(b a Qn N 4000台/年×1件/台×(1+8％+1%)=4360件/年 N ：零件的生产纲领（件/年)
Q ：产品的年产量（台/年）
n:在每台产品中该零件数量(件/台）
a ％:备品率,一般取2％—4％
b ％：废品率，一般取0。

3%—0。

7％
由此可见，箱座的年产量是4360件，箱座可以看成是一个独立的部分，属于轻型机械,因此根据《机械加工工艺手册》中生产类型的规范，可以确定箱体的生产类型是中批生产。

2.4箱座的材料与毛坯
由于箱座的形状复杂，且根据生产类型，一般采用铸造成型，不易变形,也减少了加工的复杂性，同时能提高精度.根据材料所受载荷大小,通常可用灰铸铁HT150，因其不但具有良好的铸造性、耐磨性及可切削加工性等，而且其吸震性也好、成本价格又低.
铸件毛坯的制造方法有很多，根据中批生产类型、结构、形状及尺寸确定使用金属模铸造.
3 工艺路线地拟定
工艺路线的拟定包括以下6个部分： 定位基准的选择,②各加工表面加工方法的确定，③划分加工阶段，④确定工序集中程度，⑤安排工序顺序⑥制定工艺路线。

3。

1定位基准地选择
定位基准地选择是工艺规程制定中的重要环节，也是工艺路线正确与否的重要前提条件.正确而合理的选择定位基准，对确保加工质量、缩短工艺路线、提高生产率及保证加工技术要求起着至关重要的影响.
3。

1.1选择精基准
精基准选择一般需要遵守以下原则：
（1）基准统一原则
（2）基准重合原则
（3）互为基准原则
（4）自为基准原则
本课题的—级圆柱齿轮减速器的箱座采用箱座底面和二个工艺孔作为定位精基准，它们是箱座的主要孔的设计基准,和其它平面及支承又有一定的位置关系,选择它们作为精基准，对于保证箱座的各加工表面的相互位置精度和简化各加工工序夹具设计是有益的，而且定位的面积大、稳定性、强精度高。

3.1.2粗基准地选择
在粗基准地选择时一般主要考虑的有两个问题：
(1)保证加工面与不加工面之间的相互位置精度要求；
(2)合理分配各加工面的加工余量。

在这里。

用箱座的结合面作为粗基准.
3。

2选择表面加工方法
箱座的加工表面加工方法主要地两部分是平面加工方法和孔系加工方法.加工方法的选择要根据每个表面的精度要求。

3。

2.1平面的加工方法
箱座平面的加工方法通常有车、铣、刨、磨、抛光等,车削、刨削和铣削常作为平面的粗加工和半精加工，磨削、抛光作为平面精加工。

（1）车削平面:适合于回转零件的端面加工，通常在车削内外圆面的通一次装夹中加工出端面，以此保证端面与内外轴线的垂直度。

（2）刨削平面：通用性高。

主要运动是直线往复运动,因此加工的平面度较好.
（3）铣削平面：生产效率比刨削还要高。

（4）磨削平面:磨削地精度是很高滴，能达到地表面粗糙度范围是Ra1。

6μm—Ra0.8μm,。

3。

2。

2孔系的加工方法
箱座上一系列有相互位置要求的孔称为孔系，孔系可分为平行孔系、同轴孔系、交叉孔系。

保证孔的加工精度是箱座加工的关键。

孔加工主要有钻、扩、镗、铰、磨、拉等。

（1）平行孔系的加工:对于平行孔系除要保证各孔的尺寸精度和表面粗糙度外，还需要保证各孔轴线间、轴线与基面间的平行度,而且要保证各孔轴线间、轴线与基面间的距离精度.
（2）同轴孔系的加工：同轴孔系的加工主要考虑如何控制同轴度。

对于箱座中平面的表面粗糙度为Ra12。

5μm时，相当于IT11级，可
以考虑粗车、粗铣.粗刨.箱座底面和箱座四壁的表面粗糙度为Ra6.3μm,相当于IT10级，可以考虑半精铣、半精车、半精刨。

箱座的支承孔端面表面粗糙度为Ra3.2μm,相当于IT8级,可以通过粗车-半精车—精车的加工方法达到.箱座和箱盖的结合面的表面粗糙度为Ra1。

6μm，相当于IT7级,可以通过粗铣-半精铣-精铣的加工方法达到,也可以通过粗刨—半精刨—精刨的加工方法达到.
+）,表面粗糙度为Ra1.6μm，达到对于箱座中左支承孔φ100H7（035.0
了IT7级,可以通过钻—扩-粗铰-精铰的加工方法获得，也可以通过钻-扩-拉的加工方法获得，或则通过粗镗—半精镗—精镗的加工方法获得。

+）,表面粗糙度为Ra1。

6μm,通用可以通过对于右左支承孔φ80H7（030.0
其上的几种加工方法获得.对于螺栓孔表面粗糙度为Ra12.5μm，相当于达到IT11级，直接钻孔得到。

3。

3划分加工阶段
加工过程常常被划分为几个阶段：
（1）粗加工阶段
（2）半精加工阶段
（3）精加工阶段
（4）光整加工阶段
需要指出地是:实际生产中，划分要根据具体情况而定.
3.4确定工序集中程度
需要指出的是工序集中和工序分散都是各有特点地，决定按哪种原则，则必须要综合分析具体情况.
3.5安排工序顺序
在拟定箱座的机械加工工艺规程时，不仅要考虑机械加工工序,还应该考虑热处理工序和辅助工序。

箱座加工中一般要遵守地原则有：
（1）先面后孔
（2）粗精分开，先粗后精
（3）先主后次
（4）先基准后其他
3.6制定工艺路线
制定工艺路线需要遵守的一般原则是在保证箱座合理的形状精度、尺寸精度、位置精度和表面质量的前提下，尽可能的提高生产效率，降低生产的成本,从而获得较高的经济效益.
这里几点需要说明：
顶面的半精铣要安排在四壁加工后进行,以免箱盖装配后配合不严。

在镗模上一次精镗二对支承孔，来达到图纸技术要求，保证同轴孔系的同轴度，镗孔前的预备工序是钻、粗镗、半精镗。

箱座上其它的螺栓孔。

螺纹孔，安排在最后采用钻模加工。

在制定工艺路线时,往往提出二个或多个可行性的工艺方案，在经过最终论证后选择一个最佳地方案。

表1
工艺路线方案一:
表2 工艺路线方案二：
工艺路线方案对比：
工艺路线方案不同点在于：方案一在镗左右二个支承孔时,粗镗、半精镗、精镗分开加工；方案二在镗左右二个支承孔时，粗镗、半精镗、精镗在一个工序中加工而成。

二个方案相比较,方案二的优越性在于在批量生产时把粗镗、半精镗、精镗分开进行加工，分别对各孔首先完成粗加工,其次再依次对它们进行半精加工,最后完成精加工,这样就可以逐步提高各个支承孔的质量，提高各孔间的相互位置精度以及各自的尺寸精度,保证箱座的技术要求.降低了加工误差，提高了零件的加工精度。

对比之下，方案二比较好,所以确定方案二为箱座的加工工艺方案。

4 确定毛坯尺寸、加工余量、工序尺寸
4。

1毛坯尺寸
箱座采用的是铸件,考虑到加工外廓尺寸为400×200×170mm，表面粗糙度为6。

3um,根据《实用机械加工工艺手册》，表3-3按公差等级CT7—CT9级,取7级,加工余量等级取F级，确定毛坯
长：440+2×3=446mm
宽：200+2×2=204mm
高：170+2×3。

5=177mm
4。

2 主要加工平面加工的工序尺寸及加工余量
为了保证加工后箱座的尺寸，工序25在铣箱座下底面时,粗铣时,铣削深度ap=2mm，留加工余量1。

5mm；半精铣时，铣削深度ap=1。

5mm.工序30在铣结合面时，粗铣时，铣削深度ap=2mm；半精时,铣削深度ap=1mm，留加工余量0.5mm;精铣时,铣削深度ap=0.5mm。

4.3 孔加工的工序尺寸及加工余量
根据《实用机械加工工艺手册》，表3—110,确定镗加工余量
1．镗Φ100mm左支承孔，毛坯孔Φ94mm,总加工余量=
294
-
100
=3mm，分三次加工。

粗镗:Φ98mm，ap=2mm
半精镗:Φ99.3mm，ap=0。

65mm
精镗:Φ100mm，ap=0。

35mm
表3
2．镗Φ80mm右支承孔，毛坯孔Φ74mm,总加工余量=
274
-
100
=3mm，分三次加工。

粗镗：Φ78mm，ap=2mm
半精镗：Φ79.5mm，ap=0。

75mm
精镗：Φ80mm，ap=0.25mm
表4
3．钻锪6×Φ20mm-Φ45mm孔
钻孔:Φ20mm，ap=10mm
锪孔：Φ45mm，ap=12。

5mm
4．钻锪6×Φ13mm-Φ30mm孔
钻孔：Φ13mm,ap=6.5mm
锪孔：Φ30mm，ap=8.5mm
5．攻钻3×M8-7H孔
钻孔:Φ8mm，ap=4mm
攻孔:M8
6。

攻钻锪M12-7H油标孔
钻孔：Φ12mm，ap=6mm
锪孔：Φ30mm,ap=9mm
攻孔：M12
5 确定切削用量和基本时间
在实践中不同的加工性质,对切削加工的要求是不同的,因此，选择切削用量，考虑侧重点也有所区别.
为了能全面的说明切削用量和基本时间的确定方法，下面分别对铣平
面、镗孔、钻孔等工序进行说明。

1.工序25切削用量和基本时间的确定
本道工序是铣箱座下底面,在本工序中有二个工步，工步一为粗铣，工步二为半精铣。

工步一粗铣： 1。

切削用量
粗铣箱座下底面，已知加工材料为灰铸铁
HT150，根剧
册》《实用机械加工工艺手表5-22及表4—29选择A X 5032型立式铣床，硬质
合金套式面铣刀为所选用刀具，选择铣刀地参数：
16,28,32,125====z mm L mm D mm d 齿数宽孔径直径。

由
《切削用量简明手册》确定刀具角度，选择前角0γ=05，主偏角r κ=060，副偏角re k =0
30，后角0α=08，
螺旋角β=15°.切削深度p
a =mm 2。

（1） 每齿的进给量f a
根剧册》《实用机械加工工艺手，X5032A 立式铣床主电动机的功率为7.5kw 。

中等刚度,故可以确定粗铣时每齿的进给量
f
a =mm 30.0~20.0/z ，
f
a =mm 2.0/z 。

(2）磨顿标准和耐用度T
根剧册》《实用机械加工工艺手,选用硬质合金套式面铣刀来实现粗加工，mm 125d =时,min 180=T 刀具耐用度。

（3）切削速度v 及工作台进给量
f
v
根剧查手册，选择铣削速度为110~60m/min ，得到主轴地转速范围 n =
d
v
π1000=8.152~3.83r/min 当取118n =r/min 时，则实际的铣削速度 =
v 37.461000
=dn
πm/min
得工作台地进给量
=f v =fn 377.6118160.2zn =⨯⨯=f a mm/min
当取 375=f v mm/min 工作台地标准纵向进给量，得到实际地每齿进给量
f a 198.0=mm/z
选择切削用量为min /37.46mm v =,mm a P 2=，z mm a f /198.0=，min /375mm v f =。

2.基本时间
根剧手册,︒<90r κ地面铣刀不对称铣削的基本时间为 =
m t f
w v l l l 2
1++ 5.01=l -0d （）2
20w
a d -r
p k a tan +
在当375=f v mm/min ，mm l w 374=，在根据手册查得到切入切出地行程长度
mm 4721=+l l 则计算得到基本时间为：
=m t 12.1375
47
374=+min 辅助时间：
f t = 0。

18m t = 0。

18×1。

12= 0。

20min
布置工作地时间、准备与终结时间：
b t +z t =6％×(m t +f t )=6％×（1.12+0。

20）=0.08min
粗铣单件时间:
d t =m t +f t +b t +z t =1.12+0.20+0。

08=1。

4min
工步二半精铣： 1。

切削用量
半精铣箱座下底面，已知加工材料为灰铸铁
HT150,根据
册》《实用机械加工工艺手表5-22及表4—29选择A X 5032型立式铣床,硬质合
金套式面铣刀为所选用刀具,选择铣刀地参数：
16,28,32,125====z mm L mm D mm d 齿数宽孔径直径。

由《切削用量简明手册》
表3—2确定铣刀角度，选择前角0γ=00,主偏角r κ=060，副偏角re k =0
30，
后角0α=08,螺旋角β=15°.切削深度mm a p 5.1=. (1) 每齿的进给量f a
根剧手册，X5032A 立式铣床主电动机的功率为7.5kw 。

中等刚度，要达到表面粗糙度要达到Ra=3。

2μm ，所以可以确定半精铣时每齿的进给量，选13.0=f a mm/z 。

（2)磨顿标准和耐用度T
根剧册》《实用机械加工工艺手,选用硬质合金套式面铣刀来实现粗加工，mm d 125=时，min 180=T 刀具耐用度。

（3）切削速度v 及工作台进给量
f
v
根剧查手册，选择铣削速度为110~60m/min ，得到主轴地转速范围 =
n =d
v
π10008.152~3.83r/min 当取118n =r/min 时，则实际铣削速度 =
v 37.461000
=dn
πm/min
得工作台地进给量
=f v =fn 44.452118160.13zn =⨯⨯=f a mm/min
当取 235=f v mm/min 工作台地标准纵向进给量，得到实际地每齿进给量
f a 124.0=mm/z
选
择
地
切
削
用
量
为
min
/37.46mm v =,
mm
a P 5.1=，
z mm a f /124.0=,min /235mm v f =. 2.基本时间
根剧手册，︒<90r κ地面铣刀不对称铣削的基本时间为 =
m t f
w v l l l 2
1++ 5.01=l -0d （）2
20w
a d -r
p k a tan +
当235=f v mm/min ，mm 374=w l ，在根据手册查得到切入切出地行程长度
mm 4721=+l l 则计算得到基本时间为:
=m t 80.1235
47
374=+min 辅助时间:
f t = 0.18m t = 0。

18×1。

80= 0。

32min
布置工作地时间、准备与终结时间：
b t +z t =6％×（m t +f t )=6％×（1。

80+0.32）=0。

13min
半精铣单件时间:
d t =m t +f t +b t +z t =1.80+0.32+0.13=2。

25min
2.工序30切削用量和基本时间的确定
本道工序是铣箱座结合面，在本工序中有三个工步，工步一为粗铣,工步二为半精铣，工步三为精铣。

工步一粗铣： 1.切削用量
粗铣箱座结合面面，已知加工材料为灰铸铁
HT150，根剧
《实用机械加工手册》表5-22及表4—29选择A X 5032型立式铣床，所选刀具选择铣刀参数：
硬质合金套式面铣刀，16,28,32,125====z mm L mm D mm d 齿数宽孔径直径。

由《切削用量简明手册》表
3-2确定刀具角度，选择前角0γ=05，主偏角r κ=060，副偏角re k =0
30,后角
0α=08，螺旋角β=15°。

切削深度mm a p
2=.
（1） 每齿的进给量f a
根剧册》《实用机械加工工艺手，X5032A 立式铣床主电动机的功率为7.5kw 。

中等刚度，故可以确定粗铣时每齿的进给量
f
a =mm 30.0~20.0/z ,
f
a =mm 2.0/z 。

(2）磨顿标准和耐用度T
根剧册》《实用机械加工工艺手，选用硬质合金套式面铣刀来实现粗加
工,mm 125d =时，min 180=T 刀具耐用度。

（3）切削速度v 及工作台进给量
f
v
根剧查手册，选择铣削速度为110~60m/min ，得到主轴转速范围 =
n =d
v
π10008.152~3.83r/min 当取118n =r/min 时,则实际铣削速度
v =37.461000=dn
πm/min
得工作台地进给量
=f v =fn 377.6118160.2zn =⨯⨯=f a mm/min
当取 375=f v mm/min 工作台地标准纵向进给量，得到实际地每齿进给量
f a 198.0=mm/z
选择切削用量为min /37.46mm v =，mm a P 2=,z mm a f /198.0=，min /375mm v f =。

3.基本时间
根剧手册，︒<90r κ地面铣刀不对称铣削的基本时间为 =
m t f
w v l l l 2
1++ 5.01=l -0d （）2
20w
a d -r
p k a tan +
当375=f v mm/min ，mm 446=w l ，在根据手册查得到切入切出地行程长度
mm 4721=+l l 则计算得到基本时间为：
=m t 31.1375
47
446=+min 辅助时间：
f t = 0。

18m t = 0.18×1.31= 0.24min
布置工作地时间、准备与终结时间：
b t +z t =6%×(m t +f t )=6%×（1。

31+0。

24)=0。

09min
粗铣单件时间：
d t =m t +f t +b t +z t =1.31+0。

24+0。

09=1。

64min
工步二半精铣： 1。

切削用量
半精铣箱座结合面，已知加工材料为灰铸铁
HT150，根据
《实用机械加工手册》表5—22及表4—29选择A X 5032型立式铣床，硬质合
金套式面铣刀为所选用刀具，选择铣刀地参数：16,28,32,125====z mm L mm D mm d 齿数宽孔径直径。

由《切削用量简明手册》
表3-2确定铣刀角度，选择前角0γ=00，主偏角r κ=060,副偏角re k =0
30，后角
0α=08，螺旋角β=15°。

切削深度mm a p
1=。

(1) 每齿的进给量f a
根剧手册，X5032A 立式铣床主电动机的功率为7。

5kw 。

中等刚度，要达到表面粗糙度要达到Ra=3.2μm ，所以可以确定半精铣时每齿的进给量，选13.0=f a mm/z 。

（2）磨顿标准和耐用度T
根剧册》《实用机械加工工艺手，选用硬质合金套式面铣刀来实现粗加
工,mm d 125=时，min 180=T 刀具耐用度。

（3）切削速度v 及工作台进给量
f
v
根剧查手册，选择铣削速度为110~60m/min ，得到主轴转速范围
=
n =d
v
π10008.152~3.83r/min 当取118n =r/min 时，则实际铣削速度 =
v 37.461000
=dn
πm/min
得工作台地进给量
=f v =fn 44.452118160.13zn =⨯⨯=f a mm/min
当取 235=f v mm/min 工作台地标准纵向进给量，得到实际地每齿进给量
f a 124.0=mm/z 。

选择地切削用量为min /37.46mm v =,mm a P 1=，z mm a f /124.0=，
min /235mm v f =。

2。

基本时间
根剧手册，︒<90r κ地面铣刀不对称铣削的基本时间为 =
m t f
w v l l l 2
1++ 5.01=l -0d （）2
20w
a d -r
p k a tan +
当235=f v mm/min,mm 446=w l ，在根据手册查得到切入切出地行程长度
mm 4721=+l l 则计算得到基本时间为：
=m t 10.2235
47
446=+min 辅助时间：
f t = 0.18m t = 0。

18×2。

10= 0.38min
布置工作地时间、准备与终结时间：
b t +z t =6％×(m t +f t )=6％×（2.10+0.38）=0。

15min
半精铣单件时间:
d t =m t +f t +b t +z t =2。

10+0.38+0.15=2。

63min
工步三精铣： 1.切削用量
精铣箱座结合面，已知加工材料为灰铸铁
HT150，根据
《实用机械加工手册》表5-22选择A X 5032型立式铣床，硬质合金套式面铣刀
为所选用刀具，选择铣刀地参数：
16,28,32,125====z mm L mm D mm d 齿数宽孔径直径。

由《切削用量简明手册》
表3-2确定铣刀角度,选择前角0γ=00，主偏角r κ=060，副偏角re k =0
30，后角
0α=08，螺旋角β=15°.切削深度mm 5.0=p
a .
（1） 每齿的进给量f a
根剧手册,X5032A 立式铣床主电动机的功率为7。

5kw 。

中等刚度，要达到表面粗糙度要达到Ra=3。

2μm ，所以可以确定精铣时每齿的进给量，选
mm a f 07.0=/z 。

（2)磨顿标准和耐用度T
根剧册》《实用机械加工工艺手，选用硬质合金套式面铣刀来实现粗加工，mm d 125=时，min 180=T 刀具耐用度。

（3)切削速度v 及工作台进给量
f
v
根剧查手册，选择铣削速度为110~60m/min ，得到主轴转速范围 =
n =d
v
π10008.152~3.83r/min 当取118n =r/min 时，则实际铣削速度
v =37.461000=dn
πm/min
得工作台地进给量
=f v =fn 16.132118160.07zn =⨯⨯=f a mm/min
当取 118=f v mm/min 工作台地标准纵向进给量，得到实际地每齿进给量
选择地切削用量为min /37.46mm v =,mm a P 5.0=,z mm a f /063.0=，
min /118mm v f =。

2。

基本时间
根剧手册,︒<90r κ地面铣刀不对称铣削的基本时间为 =
m t f
w v l l l 2
1++ 5.01=l -0d （）2
20w
a d -r
p k a tan +
当118=f v mm/min ，mm 446=w l ,在根据手册查得到切入切出地行程长度
mm 4721=+l l 则计算得到基本时间为：
=m t 17.4118
47
446=+min 辅助时间:
f t = 0。

18m t = 0。

18×4。

17= 0。

75min
布置工作地时间、准备与终结时间：
b t +z t =6%×（m t +f t ）=6％×(4。

17+0.75）=0.30min
半精铣单件时间：
d t =m t +f t +b t +z t =4.17+0.30+0。

75=5.22min
3.工序35切削用量和基本时间的确定
本工序是钻孔2×Φ11，并锪孔2×Φ24，有二工步,工步一钻孔，工步二锪孔 工步一钻孔 1.切削用量
钻孔2×Φ11，已知加工材料为灰铸铁HT150，根据《实用机械加工工艺手册》表5-30选机床为Z3025摇臂钻床，根据《实用机械加工工艺手册》表6-86，选用取mm l mm d 175,11==的高速钢锥柄麻花钻为刀具。

根
据《机械制造工艺学》表
5-48
选则参数参数
,118230︒=︒=φβ，︒=︒=1245f αψ，，及表5—49，min 60=T 耐用度。

（1）P a 背吃刀量 mm a P 5.52
-11== （2）f 进给量
当钻头的直径mm d 11=，进给量f 的取值范围为r mm /64.0~52.0,选取
r mm f /55.0=。

（3）确定切削速度v
min)
/(0m k f a T d C v V y X P m Z
V V
V
V
=
式中，125.0,4.0,0,25.0,4.9=====m y x Z C V V V V 。

在实际生产中因为加工条件和公式的应用条件基本不会完全相同，因此切削速度需要修正,各修正系数为1=V T k ，1=V M k ；9.0=SV k ；1=tv k ；84.0=XV k ；1=lv k 。

得756.0184.019.011=⨯⨯⨯⨯⨯==lv xv tv sv Mv Tv V k k k k k k k
min /85.9756.055.05.560114.94
.00125
.025
.0m v =⨯⨯⨯⨯= min /04.28511
85
.910001000r d v n =⨯⨯==
ππ 取n=250r/min ，则实际转速为
v =1000n d π=
min /64.81000
250
11m =⨯⨯π 确定切削用量为： min /64.8/55.05.5m v r mm f mm a P ===；； 2.m t 基本时间
fn
l l l t f w m
1
++='
3cos 2+=
r m
f k d l
=
1l mm ）（4~2
根
据《实用机械加工工艺手册》表6—89
w
l =47mm,83.532
118cos 211=+︒=
f l ,1l =3mm,f=0。

55mm/r,n=250r/min 。

加工2×Φ11孔所需基本时间为 min 81.02250
55.03
83.547=⨯⨯++=m t
辅助时间:
f t = 0.18m t = 0。

18×0.81= 0。

15min
布置工作地时间、准备与终结时间：
b t +z t =6%×(m t +f t ）=6％×(0.81+0。

15)=0.06min
半精铣单件时间：
d t =m t +f t +b t +z t =0.81+0。

15+0.06=1.02min
工步二锪孔 1。

切削用量
锪孔2×Φ24,已知加工材料为灰铸铁HT150，根据《实用机械加工工艺手册》表5—30选机床为Z3025摇臂钻床，根据《实用机械加工工艺手册》表6-86,选用取mm l mm d d 95,11241=⨯=⨯的高速钢削平型直柄锪钻为刀具。

根据《机械制造工艺学》表
5-48
选则参数
,118230︒=︒=φβ，︒=︒=845f αψ，，及表5—49min 75=T 耐用度。

(1）P a 背吃刀量 mm a P 122
-24== （2)f 进给量
取钻头地直径mm d 24=，在根剧《机械制造工艺学》表5-50,进给量f 的取值范围为r mm /96.0~78.0，选取r mm f /80.0=. （3)确定切削速度v
min)
/(0m k f a T d C v V y X P m Z
V V
V
V
=
式中，125.0,4.0,0,25.0,4.9=====m y x Z C V V V V 。

在实际生产中因为加工条件和公式的应用条件基本不会完全相同，因此切削速度需要修正，各修正系数为1=V T k ,1=V M k 9.0=SV k ；1=tv k ;84.0=XV k ；1=lv k 。

得
756.0184.019.011=⨯⨯⨯⨯⨯==lv xv tv sv Mv Tv V k k k k k k k
min /02.10756.080
.01275244.94
.00125
.025
.0m v =⨯⨯⨯⨯= min /96.13224
02
.1010001000r d v n =⨯⨯==
ππ 取n=125r/min ，则实际转速为
v =1000n d π=
min /42.91000
125
24m =⨯⨯π 确定切削用量为： min /42.9/80.012m v r mm f mm a P ===；； 2。

m t 基本时间
fn
l l l t f w m
1
++='
3cos 2+=
r m
f k d l
1l mm ）（4~2=
根据《实用机械加工工艺手册》表6—89
w
l =22mm ，
18.932
118cos 224=+︒
=f l ，1l =3mm ，f=0。

80mm/r ，n=125r/min 。

加工2×Φ24孔所需基本时间为 min 68.02125
80.03
18.922=⨯⨯++=m t
辅助时间：
f t = 0.18m t = 0.18×0.68= 0。

12min
布置工作地时间、准备与终结时间：
b t +z t =6％×（m t +f t )=6%×(0.68+0.12)=0。

04min
半精铣单件时间：
d t =m t +f t +b t +z t =0。

68+0。

12+0。

04=0.84min
6 组合夹具的设计
6。

1组合夹具的设计步骤和方法
箱座生产用组合夹具,用组合夹具来实现箱座定位和夹紧,从而能顺利生产加工制造。

定位要满足六点定位原理。

6.2箱座底面加工组合夹具的设计
6.2.1定位方案确定
图3：铣箱座底面组合夹具
箱体的底面是铸造出来后第一个需要加工的表面，之后的其余工序都
会以它为基准，因此精度要求比较高。

经过分析，基础板直接限制y
x Z 、、→
三个自由度，二竖槽正方形支承作为定位元件，限制工件的z
、→
x 两个自由
度，另一个二竖槽正方形支承作为定位来限制→
y 一个自由度，实现六点定位，工件得到全定位。

6。

2.2定位元件的选择
图4：二竖槽正方形支承
二个二竖槽正方形支承组合限制了z
、→
x 、→
y 三个自由度
6。

2。

3夹紧元件的选择
图5：钳式侧向夹紧器实现箱座的夹紧。

6.3箱座结合面加工组合夹具的设计
6.3。

1定位方案确定
图6:铣箱座结合面组合夹具
箱体的结合面是铸造出来后第二个需要加工的表面，经过分析，基础
板直接限制y x Z
、、→
三个自由度,二竖槽正方形支承作为定位元件，限制工
件的z
、→
x 两个自由度，另一个二竖槽正方形支承作为定位用来限制了→
y 一
个自由度，实现六点定位,工件得到全定位.
6。

3.2定位元件的选择
图7：二竖槽正方形支承
二个二竖槽正方形支承组合限制了z
、→
x 、→
y 三个自由度
6。

3。

3夹紧元件的选择
图8:钳式侧向夹紧器
钳式侧向夹紧器实现箱座的夹紧.
6。

4箱座结合面孔加工组合夹具的设计
6.4。

1定位方案确定
图9：钻箱座结合面孔组合夹具
经过分析，基础板直接限制y x Z
、、→
三个自由度，三竖槽长方形支承
作为定位用来限制→
y 一个自由度,二竖槽正方形支承作为定位元件，限制
工件的z
、→
x 两个自由度，实现六点定位，工件得到全定位.
6。

4。

2定位元件的选择
图10：二竖槽正方形支承 图11: 三竖槽长方形支承
二竖槽正方形支承和三竖槽长方形支承组合限制了z
、→
x 、→
y 三个自由度
6。

4。

3夹紧元件的选择
图12：钳式侧向夹紧器 图13： 叉形压板
钳式侧向夹紧器实现箱座的夹紧。

叉形压板用来压紧箱座结合面,防止Z 向的向上移动。

6。

4.4导向元件的选择
图14：沉孔钻模板
沉孔钻模板用来引导刀具，实现钻孔。

6.5箱座支承孔加工组合夹具的设计
6.5.1定位方案确定
图15：镗孔加工组合夹具
经过分析，基础板直接限制y x Z
、、→
三个自由度，二竖槽正方形支承
作为定位元件，限制工件的z
、→
x 两个自由度，另一个二竖槽正方形支承作
为定位用来限制了→
y 一个自由度，实现六点定位，工件得到全定位.
6。

5。

2定位元件的选择
图16：二竖槽正方形支承
二个二竖槽正方形支承组合限制了z
、→
x 、→
y 三个自由度
6.5.3夹紧元件的选择
图17：钳式侧向夹紧器
钳式侧向夹紧器实现箱座的夹紧。

6。

5。

4导向元件的选择
图18：侧中镗孔支承 图19： 镗套
用侧中镗孔支承和镗套组合类引导镗刀实现镗孔。

6。

6箱座支承孔的端面孔加工组合夹具的设计
6.6。

1定位方案确定
图20:钻端面孔
经过分析，基础板直接限制y x Z
、、
三个自由度，二竖槽正方形支承
作为定位用来限制→
y 一个自由度,三竖槽长方形支承作为定位元件，实现
限制工件的z
、→
x 两个自由度，实现六点定位，工件得到全定位.
6。

6。

2定位元件的选择
图21：二竖槽正方形支承 图22: 三竖槽长方形支承
二竖槽正方形支承和三竖槽长方形支承组合限制了z
、→
x 、→
y 三个自由度
6。

6。

3夹紧元件的选择
图23：钳式侧向夹紧器 图24： 叉形压板
叉形压板用来压紧箱座结合面，防止Z 向的向上移动。

6。

6.4导向元件的选择。