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畢業(yè)設計用紙
油閥座零件工藝規(guī)程及工裝設計
0 引言
夾具是涵蓋了從加工到組裝的幾乎所有操作過程的一種裝夾設備。裝夾最重要的標準是位置精度、工件穩(wěn)定性、最小工件變形和最小位移，以及夾具和切割工具之間無干涉等要求。由于大量的加工操作需要裝夾，夾具設計在制造系統(tǒng)中就變得非常重要，它直接影響加工質(zhì)量，生產(chǎn)率和制造成本。在機床上加工工件時，為了保證工件在該工序所加工的表面能達到圖紙上規(guī)定的尺寸及位置精度等技術要求，必須使得工件相對于刀具和機床占有正確的加工位置（即工件的定位），并把工件壓緊夾牢，以便在加工過程中，工件受到切削力、離心力的作用及沖擊、振動等影響時，能保持這個確定了的位置穩(wěn)定不變（即工件的夾緊）。在機床上對工件進行定位和夾緊，稱做裝夾。一切能使工件在機床上實現(xiàn)定位和夾緊的工藝裝置，一般稱為機床夾具，簡稱夾具。
機床夾具按專門化程度分通用夾具、專用夾具、可調(diào)整夾具、專門化拼裝夾具和自用化生產(chǎn)用夾具。通用夾具是指已經(jīng)標準化，且具有較大適用范圍的夾具。它由專業(yè)廠生產(chǎn)供應，有的已作為機床附件與通用機床配套，這類夾具主要用于單件小批生產(chǎn)。專用夾具是根據(jù)零件工藝機械加工過程中的某一道工序而專門設計的夾具。由于不考慮通用性，故結(jié)構緊湊、操作方便。這類夾具可保證高的加工精度和生產(chǎn)率。但這類夾具的針對性很強。本文通過分析注油器油閥座零件的結(jié)構特點和加工要求，制定了一套較合理的夾具設計，從而為保證該零件的加工精度將提供一種經(jīng)濟實用的工藝裝備，具有一定的實用價值。對于夾具設計來說，最重要的就是定位、夾緊方案的確定。通過對各種定位夾緊裝置的分析比較，選擇并組合了一套既能夠滿足加工要求的，又比較簡潔的裝置。
1零件的分析
1.1零件的生產(chǎn)類型
該油閥座的實際生產(chǎn)綱領：
N=Qn（1+α+β）
=5×1×（1+3%+1%）
=5.495（萬件）
該零件的生產(chǎn)規(guī)模劃規(guī)為大批量生產(chǎn)。
1.2 零件的作用
油閥座是鑿巖機注油器上的重要零件。左端通過Rc3/4與主機聯(lián)接；右端以Ф63mm外圓定位與油壺殼體相連，一管套穿過油壺殼體與Ф24.5+0.13mm孔焊接，高壓氣體從左端進入閥座，在負壓作用下，油壺內(nèi)油從Ф2mm孔流至Ф22mm孔與高壓氣體混合后成霧狀從管道噴出。Ф16H10孔裝入油量調(diào)節(jié)裝置，缺口標志油量調(diào)節(jié)范圍。
1.3 零件的工藝分析
由零件圖得知其材料為ZG45。該材料具有較高的強度，耐磨性，耐熱性及件振性；適用于承受較大應力，要求耐磨的零件。
該零件上的主要加工面為表面輪廓，兩端面，三個平衡孔和主軸孔。
該零件表面輪廓應在一次裝夾下同時加工出來。該零件三個平衡孔應在一次裝夾下同時加工出來。
有關面和孔加工的經(jīng)濟精度及機床能達到的位置精度可知，上述技術要求是可達到的，零件的結(jié)構工藝性也是可行的。
2工藝規(guī)程設計
2.1 確定毛坯
根據(jù)零件材料確定毛坯為鑄件。通過計算，該零件質(zhì)量約為11kg。毛坯的鑄造方法選用砂型機器造型（表1）。又由于主軸孔和三個平衡孔均需鑄出，故還應安放型芯。此外，為消除殘余應力，鑄造后應安排人工時效。
主要毛坯尺寸及公差
主要面尺寸
零件尺寸
總余量
毛坯尺寸
表面輪廓尺寸
63
4+4
71
兩端面
55
6+6
67
平衡孔
16
5．5
10．5
主軸孔
22
6
16
表1
毛坯制
造方法
最大
重量
N
最小壁后
mm
形狀的
復雜性
材
料
生產(chǎn)
方式
精度等級
IT
尺寸公差
值/ mm
表面
粗造度
手工砂
型鑄造
不限制
3～5
最復雜
鐵碳合金屬、有
色金屬及其合金
單件生產(chǎn)及小批生產(chǎn)
14～16
1～8
機械砂型鑄造
至
2500
3～5
最復雜
同上
大批生產(chǎn)
及大量生產(chǎn)
14級
左右
1～3
其他
手工砂型鑄造
余量大，一般為1～10mm;由砂眼和氣泡造成的廢品率高；表面有結(jié)砂硬皮，且結(jié)構顆粒大；適用鑄造大件；生產(chǎn)率很多
機械砂型鑄造
生產(chǎn)率比手制砂型高數(shù)倍至數(shù)十倍；設備復雜；但要求工人的技術低；適于制造中小型鑄件
2.2 定位基準的選擇
精基準的選擇：油閥座的主軸孔既是裝配基準又是設計基準，用它作精基準，能使加工遵循“基準重合”的原則；其余各面和孔的加工也能用它定位，這樣使工藝路線遵循了“基準統(tǒng)一”的原則。
粗基準的選擇：選擇油閥座的表面作粗基準。
最先進行機械加工的表面是精基準主軸孔。
2.3 加工工藝路線
工序號
工 序 內(nèi) 容
鑄造
時效
涂底漆
10
粗銑Ф63面和Ф32面
20
精銑Ф63面，精銑Ф32，保證長度55
30
精銑Ф24，保證至定位基準長度為39.6
40
鉆Ф3通孔，保證長度22，鉆Ф5通孔，保證長度6，鉆Ф2通孔，保證長度14
50
鉆孔Ф2為通孔，至端面Ф63于14，并焊封其孔口擴孔Ф22
60
鉆Ф10.5
70
擴孔Ф22
80
擴孔Ф16H10，保證26.6±0.11
90
通孔攻螺紋Rc3/4，保證長度為20，并孔口倒角1*45°，且Ф32端面倒角1*45。
100
鏜Ф16.8+0.24，距Ф24面2.5，寬度為1.1
110
在Ф24面上粗銑135°的缺口，其深度為4，精銑缺口
120
檢驗
130
入庫
2.4 選擇加工設備及刀、夾、量具
由于生產(chǎn)類型為大批生產(chǎn)，故加工設備宜以通用機床為主，輔以少量專用機床。其生產(chǎn)方式為通用機床加專用夾具為主，輔以少量專用機床的流水生產(chǎn)線。工件在各機床上的裝卸及各機床的傳送均由人工完成。
粗銑?63mm面和?32mm面選擇X62W萬能銑床，專用銑夾具，百分表。
精銑?63mm，鉆?3mm通孔，保證長度22mm,鉆?5通孔，保證長度6mm,鉆?2通孔，保證長度14mm選擇X62W萬能銑床和Z3025臺式鉆床。
夾住?63mm，精銑?32，保證長度55mm，采用X62W萬能銑床。
擴孔?22mm選擇組合機床，專用擴孔刀和鉸孔刀，百分表。
精銑?24，保證至定位基準長度為39.6mm，選擇X62W萬能銑床。
鉆?10.5，選擇專用鉆夾具，Z3025臺式鉆床。
擴孔?16H10,保證26.6+/_0.11，采用組合機床。
鏜?16.8±0.24/0,距?24面2.5,寬度為1.1鉆?2通孔,至端面?63于14mm,并焊封其孔口，選用C6136，專用車夾具。
在?24面上精銑135°的缺口,其深度為4mm,精銑缺口，采用X62W萬能銑床。
2.5 機械加工余量、工序尺寸
“油閥座”零件材料為45鋼，硬度207～241HBS，毛坯重量約為11kg，生產(chǎn)類型為大批量生產(chǎn)，采用砂型機器造型毛坯。
根據(jù)上述原始資料及加工工藝，分別確定各個加工表面的機械加工余量、工序尺寸如下：
1. ?63面和?32面
考慮其加工長度為55mm,與其聯(lián)結(jié)的非加工外圓表面直徑為?32mm,為簡化模鍛毛坯的外形尺寸，現(xiàn)在直接取其外圓表面直徑為?32mm. ?32面為自由尺寸公差，表面粗造為12.5μm,此面余量5mm.
2. 鉆? 5mm、?3mm、 ?2mm、 ?10.5mm 擴孔?16的孔
四內(nèi)孔精度要求11μm參照《機械制造工藝設計簡明手冊》確定工序尺寸及余量為：
鉆孔：? 5mm、?3mm、?2mm、? 10.5mm
擴孔：?16mm 2Z=0.22mm
2.6 確定切削用量及基本工時
工序10：粗銑?63面和?32面
1. 加工條件
工件材料：45鋼，砂型機器造型。
加工要求：粗銑?63面及?32面。
機床：X62萬能銑床。
刀具：刀片材料YT15，直徑63mm,總長80mm,孔徑27mm,前角（γ。） 15°,后角（α。）12°,螺旋角(β)40°~45°，齒數(shù)（z）6。
2. 計算切削用量
所選用刀具為高速鋼圓柱形銑刀。銑刀直徑d=63mm,寬度L=80mm,齒數(shù)z=6.
3. 決定每齒進給量Fz
根據(jù)表3.3 X62型臥式銑床的功率為7.5kw,工藝系統(tǒng)剛性為中等，粗辭銑刀加工鋼料，查得每齒進給量Fz0.07~0.2mm/z?，F(xiàn)取Fz=0.2mm/z。
4. 選擇銑刀磨鈍標準幾耐用度 根據(jù)表3.7，圓柱形銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.6mm;銑刀直徑d=63mm,耐用度T=120min(表3.8)。
5. 決定切削速度v和工作臺每分鐘進給量Fmz 根據(jù)表3.27公式計算：
式中：
根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速，選擇
n=475r/min=7.9r/s
實際切削速度 v=1.57m/s
工作臺每分鐘進給量為
Fmz=0.2×6×60mm/min=72mm/min
根據(jù)X62型銑床工作臺進給量，選擇
Fmz=75mm/min
則實際的每齒進給量為：Fz=
=0.2mm/z
6. 效驗機床功率 根據(jù)計算公式，銑削時的功率（單位KW）為
， ，
，，
，
=1.78KW
X62銑床主電動機的功率為7.5KW，故所選切削用量可以采用。
所確定的切削用量為
7. 基本時間
根據(jù)公式
式中
=3.57min=214.2s
工序20：精銑?63面和?32面
1. 切削用量
所選刀具為高速鋼圓柱形銑刀。D=63mm,L=80mm,z=20.機床選用X62型銑床。
2. 確定每齒進給量Fz 根據(jù)表每轉(zhuǎn)進給量Fr=0.5~1.2mm/r,現(xiàn)取Fr=1mm/r,則
3. 選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 銑刀后齒刀面最大磨損量為0.25mm;耐用度T=170min
4. 決定切削速度v和工作臺每分鐘進給量Fmz 計算，得
v=114.6m/min
n=597r/min=9.95r/s
根據(jù)X62銑床主軸轉(zhuǎn)速，選擇
N=600r/min=10r/s
實際切削速度v=1.98m/s
工作臺每分鐘進給量為
Fmz=60mm/min
根據(jù)X62銑床工作臺進給量，選擇
Fmz =60mm/min
則實際的每齒進給量為
Fz=0.1mm/z
5 基本時間
Tj=2.4min/=144s
工序40、50：鉆? 2、3、5 的孔
1 切削用量
刀具選用直柄麻花鉆，直徑d=2、3、5mmm。使用切削液。
2 確定進給量f 由于孔徑很小，宜采用受動進給。
3 選擇鉆頭磨鈍標準幾耐用度 根據(jù)《切削手冊》鉆頭后刀面最大磨損量為0.8mm,耐用度T=15min。
4 確定切削速度v 根據(jù)表2.7暫定進給量f=0.2mm/r。由表2.13可查得v=0.4m/s,n=400r/min。根據(jù)Z3025立式鉆床機床說明書選擇主軸實際的轉(zhuǎn)速即可。
5 基本時間的確定
鉆孔基本時間20s。
工序60：鉆?10.5的孔
1 鉆孔φ10.5mm
確定進給量f:根據(jù)《切削手冊》2.7，當鋼的σb<800MPa,d=φ10.5mm時，f=0.39~0.47mm/r。由于本零件在加工φ10.5mm孔時屬于低鋼度零件，故進給量乘系數(shù)0.75，則
F=(0.39~0.47)×0.75=0.29~0.35（mm/r）
根據(jù)Z3025機床說明書，現(xiàn)取f=0.25mm/r。
切削速度：根據(jù)《切削手冊》表2.13及2.14，查得切削速度v=18m/min。所以
根據(jù)機床說明書，取=195r/min,故實際切削速度為
切削工時
工序70、80：擴孔
1 擴孔φ22，φ16
采用刀具：φ22，φ16專用擴孔鉆。
2 φ22孔
進給量：f=(0.7~0.9)×0.7
=0.49~0.63(mm/r)
查機床說明書，取f=0.5mm/r
機床主軸轉(zhuǎn)速：取n=80r/min,則其切削速度v=3.45m/min
機動工時
3 φ16
進給量： f=(0.6~0.7)×0.7
=0.42~0.49（mm/r）
查機床說明書，取f=0.5mm/r
機床主軸轉(zhuǎn)速：取n=80r/min,則其切削速度v=3.54m/min
機動工時
=0.815（min）
工序90：車螺紋
1 車螺紋 Rc3/4
2. 切削速度的計算 刀具壽命T=60min,采用高速鋼螺紋車刀，規(guī)定粗車螺紋=0.25，走刀次數(shù)i=4;精車螺紋=0.05走到次數(shù)i=2 。
所以粗車螺紋時：
精車螺紋時
3 確定主軸轉(zhuǎn)速
粗車螺紋時
按機床說明書取
n = 235r/min
實際切削速度 19.18m/min
精車螺紋時
按機床說明書取
n=750r/min
實際切削速度
v=61.23m/min
4 切削工時 取切入長度
粗車工時
=0.21（min）
精車工時
所以車螺紋總工時t==0.27min
工序100：鏜槽
1 鏜溝槽φ16.8
確定鏜溝槽的切削用量 選用鏜桿，采用手動進給，主軸轉(zhuǎn)速n=40r/min=0.67r/s,切削速度v=0.14m/s
工序110：粗、精銑135°槽
1. 計算切削用量
所選用刀具為高速鋼直柄立銑刀。銑刀直徑d=5mm,寬度L=5mm,齒數(shù)z=3
2. 決定每齒進給量Fz
根據(jù)表3.3 X52型臥式銑床的功率為7.5kw,工藝系統(tǒng)剛性為中等，粗辭銑刀加工鋼料，查得每齒進給量Fz0.03~0.15mm/z?，F(xiàn)取Fz=0.1mm/z。
3 選擇銑刀磨鈍標準幾耐用度 根據(jù)表3.7，直柄立銑刀粗加工鋼料，銑刀刀齒后刀面最大磨損量為0.5mm;銑刀直徑d=5mm,耐用度T=60min(表3.8)。
4 決定切削速度v和工作臺每分鐘進給量Fmz 根據(jù)表3.27公式計算：
式中：
根據(jù)X62型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速，選擇
n=475r/min=7.9r/s
實際切削速度 v=1.57m/s
工作臺每分鐘進給量為
Fmz=0.1×6×60mm/min=36mm/min
根據(jù)X62型銑床工作臺進給量，選擇
Fmz=36mm/min
則實際的每齒進給量為：Fz=
=0.2mm/z
5 效驗機床功率 根據(jù)計算公式，銑削時的功率（單位KW）為
， ，
，，
，
=2.36KW
X62銑床主電動機的功率為7.5KW，故所選切削用量可以采用。
所確定的切削用量為
6 基本時間
根據(jù)公式
式中
=1.1min=66s
7 切削用量
所選刀具為高速鋼直柄立銑刀。D=5mm,L=4mm,z=4.機床選用X62型銑床。
8 確定每齒進給量Fz 根據(jù)表每轉(zhuǎn)進給量Fr=0.2~0.4mm/r,現(xiàn)取Fr=0.3mm/r,則
9 選擇銑刀磨鈍標準及耐用度 銑刀后齒刀面最大磨損量為0.3mm;耐用度T=60min
10 決定切削速度v和工作臺每分鐘進給量Fmz 計算，得
v=40.72m/min
n=597r/min=9.95r/s
根據(jù)X62銑床主軸轉(zhuǎn)速，選擇
N=600r/min=10r/s
實際切削速度v=1.98m/s
工作臺每分鐘進給量為
Fmz=18mm/min
根據(jù)X62銑床工作臺進給量，選擇
Fmz =20mm/min
則實際的每齒進給量為
Fz=0.1mm/z
11 基本時間
Tj=0.8min/=48s
3夾具設計
1、鉆夾具設計
這次設計的夾具為第40道工序和第50道工序-鉆擴Ф5-Ф3，2-Ф2孔夾具。該夾具適用于Z3025翻轉(zhuǎn)式鉆。
1 確定設計方案
這道工序所加工的孔在Ф63面與55面上，且與Ф63面垂直，按照基準重合原則并考慮到目前只有Ф63面經(jīng)過加工，為避免重復使用粗基準，應以55面定位，而55面上的Ф2孔也與此相應。又為避免鉆頭引偏，Ф5-Ф3孔與一Ф2孔應在Ф63面上鉆孔，而另一Ф2孔在55面上鉆孔，這就要求鉆孔是面朝上，這給裝夾工件帶來了一定麻煩。
從對工件的結(jié)構形狀分析，需在工件中裝上鎖緊螺母，定位夾緊都比較穩(wěn)定可靠，也容易實現(xiàn)，外圍須加上外框，設置成翻轉(zhuǎn)式。在此框架上還須加上一個固定V形塊。夾具以夾具體安裝面和定位孔，定位銷定位，V形塊定位，用鎖緊螺母聯(lián)接。
工件以外框（外框為翻轉(zhuǎn)式）在夾具上定位，限制了3個自由度，其余3個自由度也必須限制。在Ф22孔內(nèi)插入一個螺母，限制2個自由度；在框體內(nèi)固定的V形塊也限制1個自由度。這種方案定位可靠，夾緊也很方便。
本道工序的夾具需要翻轉(zhuǎn)，若采用氣動或液壓夾緊，則氣管或油管會妨礙操作，故選手動夾緊，是夾具簡單，操作可靠。
2 定位精度分析
表面輪廓是在一次裝夾下完成加工的，位置精度由夾具保證。
三個孔的精度分別由各自的鉆套保證。
取V形塊與夾具體，螺母與夾具體的配合為H7/n6
對定銷與夾具體銷孔，支撐塊銷孔的配合為H7/r6
此外，夾具還應標注形位公差
3 操作說明
夾具使用在Z3025翻轉(zhuǎn)式鉆床上，加工油閥座表面輪廓曲面及工件里的孔。工件以主軸和表面輪廓分別在外框，螺母和V形塊上定位，另有輔助支撐。采用兩個定位銷，螺釘壓緊工件。鉆完Ф63面上的Ф3孔后，換直徑為5的鉆套，在同時鉆這個面上的一直徑為2的孔，完成后，翻轉(zhuǎn)90°，鉆55面上的直徑為2的孔。
2、銑夾具設計
這次設計的夾具為第110道工序在Ф24面上粗銑135°的缺口，其深度為4，精銑缺口。
1 確定設計方案
這道工序所加工在圓柱Ф24面上，按照基準重合原則并考慮到目前有Ф22孔，臺階孔Ф3，Ф5經(jīng)過加工，并以Ф22孔和臺階孔定位。
從對工件的結(jié)構形狀分析，需在工件中裝上鎖緊螺母，定位夾緊都比較穩(wěn)定可靠，也容易實現(xiàn)，外圍須加上外框。在此框架上還須加上階梯銷，用來定位臺階孔。夾具以夾具體安裝面和定位孔，定位銷定位，用鎖緊螺母聯(lián)接。
工件以外框側(cè)面和鎖緊螺母，定位銷定位，限制了6個自由度。這種方案定位可靠，夾緊也很方便。
本道工序的夾具為銑夾具故選手動夾緊，且夾具簡單，操作可靠。
2. 切削力及夾緊力計算
切削力計算：
刀具：高速剛直柄銑刀，?5mm，z=3
F=.
其中：
所以 F=
=1128.26(N)
F=
水平分力： 1241.086(N)
垂直分力： 338.49 (N)
在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=K
式中 K---基本安全系數(shù)1.5
K---加工性質(zhì)系數(shù)1.1
K---刀具鈍化系數(shù)1.1
K---斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以F=KF=1.5×1.1×1.1×1.1×1241.086=2477.83（ N ）
3.定位誤差的計算
加工槽，用的是一孔一平面的定位形式，一孔即是零件通孔，一平面即是零件的右端面，短圓柱銷是水平安裝的。
根據(jù)機床夾具設計中的有關計算—二、夾具定位精度的有關計算中的相關公式，得
Δy=0
Δy=(0.13+0)
=×0.13
=0.065(mm)
（注：通孔直徑：Φ24.5，短圓柱銷的直徑：Φ5，為小間隙配合。）
而通孔與短圓柱銷的軸線距離為23.5，所以說它的最大定位誤差為
Δy=×0
=0.0（mm）
而Δy<<Δy
故，符合定位精度要求。
4.操作說明
夾具使用在X52立式銑床上，加工油閥座圓柱Ф24面上的缺口。工件以主軸和擋板，以及階梯銷定位。可以一次完成所需要的工序。
3、鏜夾具設計
1 確定設計方案
這道工序所加工在圓柱Ф16孔內(nèi)，按照基準重合原則并考慮到目前有Ф22孔，臺階孔Ф3，Ф5經(jīng)過加工，并以Ф22孔和臺階孔定位。
從對工件的結(jié)構形狀分析，需在工件中裝上鎖緊螺母，定位夾緊都比較穩(wěn)定可靠，也容易實現(xiàn)，外圍須加上外框。在此框架上還須加上階梯銷，用來定位臺階孔。夾具以夾具體安裝面和定位孔，定位銷定位，用鎖緊螺母聯(lián)接。
工件以外框側(cè)面和鎖緊螺母，定位銷定位，限制了6個自由度。這種方案定位可靠，夾緊也很方便。
本道工序的夾具為鏜夾具故選手動夾緊，且夾具簡單，操作可靠。
2. 切削力及夾緊力計算
切削力計算：
刀具：鏜桿，?20mm，
F=.
其中：
所以 F=
=128.26(N)
F=
水平分力： 141.46(N)
垂直分力： 42.438(N)
在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=K
式中 K---基本安全系數(shù)1.5
K---加工性質(zhì)系數(shù)1.1
K---刀具鈍化系數(shù)1.1
K---斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以F=KF=1.5×1.1×1.1×1.1×141.46=282.48（ N ）
3.定位誤差的計算
加工槽，用的是一孔一平面的定位形式，一孔即是零件通孔，一平面即是零件的右端面，短圓柱銷是水平安裝的。
根據(jù)機床夾具設計中的有關計算—二、夾具定位精度的有關計算中的相關公式，得
Δy=0
Δy=(0.13+0)
=×0.13
=0.065(mm)
（注：通孔直徑：Φ24.5，短圓柱銷的直徑：Φ5，為小間隙配合。）
而通孔與短圓柱銷的軸線距離為23.5，所以說它的最大定位誤差為
Δy=×0
=0.0（mm）
而Δy<<Δy
故，符合定位精度要求。
4. 操作說明
夾具使用在T611臥式鏜床上，加工油閥座圓柱Ф16內(nèi)孔的槽。工件以主軸和擋板，以及階梯銷定位?？梢砸淮瓮瓿伤枰墓ば?。
4、鉆夾具設計
1 確定設計方案
這道工序所加工Ф10.5的孔，按照基準重合原則并考慮到目前有Ф22孔，臺階孔Ф3，Ф5經(jīng)過加工，并以Ф22孔和臺階孔定位。
從對工件的結(jié)構形狀分析，考慮過定位和鉆削力，定位夾緊都比較穩(wěn)定可靠，也容易實現(xiàn)。在框架上還須加上階梯銷，用來定位臺階孔。夾具以夾具體安裝面和定位孔，定位銷定位，用螺紋來鎖緊。
工件以外框兩端面和螺紋，定位銷定位，限制了6個自由度。這種方案定位可靠，夾緊也很方便。
本道工序的夾具為鉆夾具故選手動夾緊，且夾具簡單，操作可靠。
2. 切削力及夾緊力計算
切削力計算：
刀具：直柄麻花鉆，?10.5mm，
其中：
所以 F=
=2394.60(N)
F=
水平分力： 2634.06(N)
垂直分力： 718.38(N)
在計算切削力時，必須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。安全系數(shù)K=K
式中 K---基本安全系數(shù)1.5
K---加工性質(zhì)系數(shù)1.1
K---刀具鈍化系數(shù)1.1
K---斷續(xù)切削系數(shù)1.1
所以F=KF=1.5×1.1×1.1×1.1×2634.06=5258.9（ N ）
3.定位誤差的計算
加工槽，用的是一孔一平面的定位形式，一孔即是零件通孔，一平面即是零件的右端面，短圓柱銷是水平安裝的。
根據(jù)機床夾具設計中的有關計算—二、夾具定位精度的有關計算中的相關公式，得
Δy=0
Δy=(0.13+0)
=×0.13
=0.065(mm)
（注：通孔直徑：Φ24.5，短圓柱銷的直徑：Φ5，為小間隙配合。）
而通孔與短圓柱銷的軸線距離為23.5，所以說它的最大定位誤差為
Δy=×0
=0.0（mm）
而Δy<<Δy
故，符合定位精度要求。
4.1.3 操作說明
夾具使用在Z2035立式鉆床上，加工油閥座Ф10.5的孔。工件以軸，階梯銷定位?？梢砸淮瓮瓿伤枰墓ば?。
4機床夾具概述
4.1 機床夾具的作用及其分類
4.1.1 機床夾具的作用
夾具是機械加工中的一種工藝設備，它在機械加工中起著十分重要的作用，主要有以下的幾個方面。
1）便于工件的正確定位，以保證加工精度
工件裝夾在夾具上后，工件上各有關的幾何元素（點、線、面）之間的相互位置精度在一定程度上就由夾具保證。當夾具在機床上正確定位及固定以后，工件在夾具中又得到正確定位并被夾緊，這樣就保證了再加工過程中“同批”工件對刀具和機床保持確定的相對位置，使加工得以順利進行。
2）提高勞動生產(chǎn)效率和降低加工成本
采用夾具以后，可以省去即十分費時又不很緊缺的劃線、找正工序，減少了輔助時間。若采用聯(lián)動夾具裝置、快速夾緊裝置，既能降低勞動強度，又能提高生產(chǎn)效率。例如采用氣壓、液壓等傳動裝置，只需要幾秒鐘舊可以完成夾緊動作。
3）改善工人的勞動條件
采用夾具后，工件的裝卸比不用夾具要方便、省力、安全。如果生產(chǎn)規(guī)模較大，還可以采用機械化傳動裝置和自動裝卸工件的自動化夾具，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的自動化，進一步提高勞動生產(chǎn)效率和改善工人的勞動條件。
4）擴大機床工藝范圍
在單件小批量生產(chǎn)的條件下，工件的種類、規(guī)格多，而機床的數(shù)量、品種卻有限。為了解決這種矛盾，可以設計制造專用的夾具，使機床“一機多用”。例如，可以采用專用的夾具，在車床上實現(xiàn)拉削。
夾具在機械加工中的作用是重要的，但是在不同的生產(chǎn)規(guī)模和不同的生產(chǎn)條件下，夾具的功用也有所側(cè)重，其結(jié)構的復雜程度也有很大的不同。例如，在單件小批生產(chǎn)條件下，宜于使用通用的可調(diào)夾具，若采用專用的夾具，其結(jié)構也應求簡單。在大批量生產(chǎn)的條件下，夾具的作用則主要是在保證加工精度的前提下提高生產(chǎn)效率，因此夾具的結(jié)構更完善些是必要的。雖然此時夾具的制造費用大一些，但由于生產(chǎn)效率的提高，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，技術經(jīng)濟效果還是好的。
4.1.2. 機床夾具的分類
夾具的分類方法比較多，一般可分為通用夾具和專用夾具。近年來為適應現(xiàn)代機械制造業(yè)的發(fā)展，還發(fā)展了通用可調(diào)夾具、成組夾具和組合夾具等類型。
1） 通用夾具
通用夾具是指已經(jīng)標準化的、在一定范圍內(nèi)可以用于加工不同工件的夾具。如三爪或四爪卡盤、機器虎鉗、回轉(zhuǎn)工作臺、磁力工作臺等。這些夾具已經(jīng)作為機床的附件，由專門的工廠制造供應。
2）專用夾具
專用夾具是指專為某一工件的某道工序的加工而設計制造夾具。
3）通用可調(diào)夾具和成組夾具
著兩種夾具的結(jié)構很相似，它們的共同點是：在加工完多種工件。但通用可調(diào)夾具的加工對象并不是很明確，其通用范圍較大，如滑柱鉆模、帶各種鉗口的機器虎鉗等即是這類夾具。而成組夾具則是專門為成組加工工藝中某一組零件而設計的，針對性強，加工對象和適用范圍明確，結(jié)構更為緊湊。
4）組合夾具
組合夾具是指按照某一工件的某道工序的加工要求，由一套事先準備好的通用的標準元件和部件組合而成的夾具。這種夾具用完之后可以拆卸存放，或重新組裝成新的夾具。由于組合夾具是由各種標準元件、部件組裝而成，故具有組裝迅速、周期短、能反復使用等特點，所以在多品種、小批量生產(chǎn)或新產(chǎn)品試制中尤為適用。
若按夾具所適用的機床來分類，可分為車床夾具，銑床夾具，鉆床夾具，鏜床夾具和其他機床夾具等類型。
若按驅(qū)動夾具工作的力源來分類，還可以分為手動夾具，氣動夾具，液壓夾具，電磁和電動夾具等等。不顧一般多按夾具的使用特點和使用機床進行分類。
4.2 機床夾具的組成
夾具的種類雖然很多，但是他們的工作原理基本上相同，一般有如下幾個組成部分。
（1） 定位元件
是用來確定工件再夾具中的位置的元件，它包括元件或元件的組合。
（2） 夾緊裝置
這種裝置包括夾緊元件或其組合及動力源。其作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時所占據(jù)的位置在加工過程中不因外力而破壞。
（3） 確定夾具對機床相互位置的元件
此類的元件是為了用來確定夾具對機床工作臺、導軌或主軸的相互位置。
（4） 對刀—導引元件
這類元件的共同作用是保證工件和刀具之間的正確加工位置。
（5） 其他裝置或元件
這類裝置或元件主要有：為使工件在依次裝夾中多次轉(zhuǎn)位而加工不同位置上的表面所設置的分度裝置，為了便于卸下工件而設置的頂出器；以及標準話了的連件元件等。
（6）夾具體
夾具體是夾具的基座和骨架。其他裝置都安在夾具體上使之成為一個夾具的整體。
當然上述的各組成部分，不是每個夾具都必須完全具備的。但一般來說，定位元件、夾緊裝置、夾具體則是夾具的基本組成部分。
4.2.1 專用夾具的組成
（1）定位裝置
這種裝置包括定位元件及其組合，其作用是確定工件在夾具中的位置，即通過它使工件加工時相對于刀具及切削成形運動處于正確的位置，如支承釘、支承板、V形塊、定位銷等。
（2）夾緊裝置
它的作用是將工件壓緊夾牢，保證工件在定位時所占據(jù)的位置在加工過程中不因受重力、慣性力以及切削力等外力作用而產(chǎn)生位移，同時防止或減小振動。它通常是一種機構，包括夾緊元件（如夾爪、壓板等），增力及傳動裝置（如杠桿、螺紋傳動副、斜楔、凸輪等）以及動力裝置（如氣缸、油缸）等。
（3）對刀—引導裝置
它的作用是確定夾具相對于刀具的位置，或引導刀具進行加工，如對刀塊、鉆套、鏜套等。
（4）其他元件及裝置
如定向件、操作件以及根據(jù)夾具特殊功用需要設置的一些裝置，如分度裝置、工件頂出裝置、上下料裝置等。
（5）夾具體
用于連接夾具各元件及裝置，使其成為一個整體的基礎件，并與機床有關部位連接，以確定夾具相對于機床的位置。
4.3工件夾緊的基本要求
工件在定位后，因加工中還要受切削力、慣性力及工件自重等影響，將使工件產(chǎn)生位移或振動，破壞工件已有的正確定位，故必須用夾緊機構，將工件固定在定位元件上。在設計夾具時，確定夾緊方法一般與定位問題應同時考慮。夾緊方案通常需滿足以下要求：
（1） 夾得穩(wěn)——夾緊時不能破壞工件穩(wěn)定的正確定位；夾緊機構的動作應平穩(wěn)，有足夠的剛度和強度。
（2） 夾得牢——夾緊力要合適，過小易使工件移動或振動，過大也會使工件變形或損傷，影響加工精度。此外，夾緊機構要有自鎖作用，即原始作用力除后，工件仍能保持夾緊狀態(tài)而不松開。
（3） 夾得快——夾緊機構應盡量簡單、緊湊、操作時安全省力，迅速方便，以減輕工人勞動強度，縮短輔助時間，提高生產(chǎn)效率。
為了達到以上要求，正確設計夾緊機構，首先必須合理確定夾緊力的三要素：大小、方向和作用力（數(shù)量和位置）。
4.4 夾具發(fā)展的趨勢：
夾具是機械加工不可缺少的部件，在機床技術向高速、高效、精密、復合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動下，夾具技術正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟方向發(fā)展。
結(jié) 論
這次設計使我能綜合運用機械制造工藝學中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實習中學到的實踐經(jīng)驗知識，獨立的分析和解決工藝問題，初步具備了設計一個中等復雜程度零件（油閥座）的工藝規(guī)程的能力和運用夾具設計的基本原理和方法，擬訂夾具設計方案，完成夾具結(jié)構設計的能力，培養(yǎng)了我的熟悉并運用有關手冊、規(guī)范、圖表等技術資料的能力，進一步培養(yǎng)了我的識圖、制圖、圖表和編寫技術文件等基本技能，為未來從事的工作打下良好的基礎。
致 謝
在這里，對于幫助我完成這次課程設計的同學和指導老師表示真誠的謝意。沒有你們的幫助，我很難完成這篇課程論文，再一次表示我最真誠的謝意。
謝 謝！
參考文獻：
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[2] 鄭修本主編 機械制造工藝學 機械工業(yè)出版社
[3] 劉友才，肖繼德主編 機床夾具設計
[4] 孟少農(nóng)主編 金屬機械加工工藝人員手冊
[5] 第一汽車制造廠職工大學編 機床夾具設計設計手冊 上?？萍汲霭嫔?
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