（优秀毕业全套设计）基于液压夹紧的专用夹具设计支架零件的工艺工装设计（整套下载）

加工的孔其表面粗糙度要求较高为，其加工方式可以分为钻，扩，铰三步，根据机械加工工艺手册表.，确定工序尺寸及余量为粗镗孔半精镗孔.精镗孔.按以上原则确定的零件毛坯图如图.所示。

.确定切削用量及基本工时由第二章中分析可知，支架类零件主要由平面和孔所组成，而由肋板来进行孔与平面的连接，故从零件结构分析中可知支架类零件的加工主要也是由铣削和钻削组成。

对于铣削加工，为了提高劳动生产率，常采用多齿铣刀进行加工，并且由切削设计手册可以查得各种铣削情况下每齿的进给量及铣削加工时的推荐铣削速度。

铣削时每齿进给量和铣削速度推荐表分别如表和表所示。

表铣削每齿进给量的推荐值刀具材料推荐进给量高速钢圆柱铣刀钢铸铁端铣刀钢铸铁三面刃铣刀钢铸铁硬质合金铣刀钢铸铁表铣削速度的推荐值工件材料铣削深度说明高速钢铣刀硬质合金铣刀粗铣时取小值，精铣时取大值工件材料强度和硬度高时取小值，反之取大值刀具材料耐热性能好取大值，耐热性能差取小值黄铜铝合金不锈钢工序三铣的端面，铣的端面，铣的端面。

加工条件工件材料，铸造加工要求铣的端面，铣的端面，铣的端面，表面粗糙度值为。

机床立式铣床。

刀具高速刚圆柱形铣刀粗齿数，细齿数。

铣削深度。

每齿进给量根据机械加工工艺师手册表，取。

铣削速度参照机械加工工艺师手册表，取。

机床主轴转速式取，代入公式得根据机械加工工艺师手册表，取实际铣削速度工作台每分进给量式取代入公式得取铣的端面根据机械加工工艺手册被切削层长度由毛坯尺寸可知刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为机动时间式取，代入公式得故铣的端面机动工时为铣的端面根据机械加工工艺手册被切削层长度由毛坯尺寸可知刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为机动时间为取，代入公式得故铣的端面机动工时为铣的的端面根据机械加工工艺手册被切削层长度由毛坯尺寸可知刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为机动时间为取，代入公式得故铣的端面机动工时为故本工序机动工时为工序四钻扩铰精铰的孔。

机床立式钻床刀具麻花钻扩孔钻铰刀钻孔切削深度进给量根据机械加工工艺师手册表，取。

取切削速度取，代入公式得机床主轴转速，根据机械加工工艺师手册表，取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为机动时间取代入公式得扩孔切削深度进给量根据机械加工工艺师手册表，取。

取切削速度取，代入公式得机床主轴转速根据机械加工工艺师手册表，取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为机动时间为取代入公式得铰的孔切削深度进给量根据机械加工工艺师手册表，取。

取切削速度取，代入公式得机床主轴转速根据机械加工工艺师手册表，取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为机动时间为取代入公式得故本工序机动工时为工序五钻扩铰精铰的孔。

机床立式钻床刀具麻花钻扩孔钻铰刀钻孔切削深度进给量根据机械加工工艺师手册表，取。

取切削速度取，代入公式得机床主轴转速，根据机械加工工艺师手册表，取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为机动时间取代入公式得扩孔切削深度进给量根据机械加工工艺师手册表，取。

取切削速度取，代入公式得机床主轴转速根据机械加工工艺师手册表，取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为机动时间为取代入公式得铰的孔切削深度进给量根据机械加工工艺师手册表，取。

取切削速度取，代入公式得机床主轴转速根据机械加工工艺师手册表，取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为机动时间为取代入公式得故本工序机动工时为工序六钻孔，锪孔，倒角。

机床立式钻床刀具麻花钻，锪钻钻孔切削深度进给量根据机械加工工艺师手册表，取。

取切削速度取，代入公式得机床主轴转速，根据机械加工工艺师手册表，取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为机动时间取代入公式得倒角。

采用锪钻。

为缩短辅助时间，取倒角是的主轴转速与扩孔时相同，手动进给。

工序七铣端面。

同工序三，故根据机械加工工艺手册可得被切削层长度由毛坯尺寸可知刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为机动时间为式取，代入公式得故本工序机动工时为工序八粗镗半精镗精镗的孔。

机床卧式镗床刀具镗刀镗刀粗镗孔切削深度进给量根据机械加工工艺师手册表，取。

切削速度取，代入公式得机床主轴转速，根据机械加工工艺师手册表，取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为机动时间取代入公式得半精镗孔切削深度进给量根据机械加工工艺师手册表，取。

切削速度取，代入公式得机床主轴转速根据机械加工工艺师手册表，取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为机动时间取代入公式得精镗的孔切削深度进给量根据机械加工工艺师手册表，取。

取切削速度取，代入公式得机床主轴转速根据机械加工工艺师手册表，取实际切削速度被切削层长度刀具切入长度刀具切出长度走刀次数为机动时间取代入公式得故本工序机动工时为基于液压夹紧的专用夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，通常需要设计专用夹具。

经过与指导教师协商，决定设计出铣外圆和两个外圆端面的液压夹紧式铣夹具及钻和两个的三孔的钻床夹具。

铣外圆端面的液压夹紧式铣夹具用于立式铣床，适合于批量生产，铣刀采用立铣刀，其主切削刃有四个，也即是其有个刀齿，其结构图如图.所示。

钻和两个孔的钻床夹具用于立式钻床，适合于批量生产，刀具分别采用麻花钻扩孔钻及铰刀，加工出来作为后续加工的工艺孔使用。

.设计主旨本夹具主要用来铣外圆和两个外圆端面，从零件图中可以知道这两个端面有定的粗糙度要求，对于尺寸精度与两表面间位置精度没有严格的要求。

但是在加工本工序时没有任何孔来定位，也不能利用其端面来进行定位，且是进行过时效处理的毛坯件，为了方便三孔的加工及在以后的工序中孔的端面能起到定位作用，因此，本道工序主要是利用毛坯件的外圆表面来作为粗基准对零件实行定位与夹紧，并考虑通过液压夹紧来实现提高劳动生产率降低劳动强度和安全高效等目的。

.夹具设计定位基准的选择由零件图可知，有外圆和外圆可以利用，因此采用型块进行装夹，采用个活动的型块和个固定的宽型块来进行定位装夹，这样总共限制个自由度，并在外圆和外圆的下面采用辅助支承来进行辅助定位，因为从零件图的结构分析中可以知道，圆弧的壁厚比较薄，刚性比较差，因此辅助支撑可以把刚性差的问题避免了，活动形块采用液压缸来进行驱动，通过快速油缸和固定形块来对工件进行夹紧，实现快速安全装夹，提高劳动生产率。

定位误差分析工件在夹具中的位置由定位基准与定位元件相接触或配合来确定的，然而工件与定位元件均有制造误差，就会使批工件在夹具中的位置不致，从而导致工件工序尺寸的误差，这就是定位误差。

该夹具由计算分析知道基准不重合误差为零，基准位移误差也为零所以没有定位误差。

因此能满足零件的加工要求。

铣夹具设计的基本要求如前所述，在设计夹具时，为了提高劳动生产率，应着眼于机动夹紧，本道工序的铣床夹具就选择了用液压缸推动活动形块对工件进行夹紧。

本道工序由于是粗加工，切削力较大，为了夹紧工件，势必要增加系统压力或增大液压缸直径，系统压力增高不利于系统安全，而增大液压缸直径会使使整个夹具过于庞大。

因此，应设法降低切削力。

目前采取的措施有三个是提高毛坯的制造精度，使最大背吃刀量降低，以降低切削力二是选择比较合适的液压缸结构，增大夹紧时的力臂以降低夹紧力三是在可能的情况之下，适当提高夹紧力，来满足夹紧的要求。

夹具上还需要装有对刀块，可使夹具在批零件加工之前与塞尺配合使用很好的对刀同时，夹具体底面上的对型槽可使夹具在机床工作台上有正确的安装位置，以利于铣削加工。

.液压缸的设计计算设计要求是做任何设计的依据，液压与气动夹具设计时要明确液压与气动传动系统的动作和性能要求，这里般要考虑以下几方面该设备中，哪些运动需要液压或气压传动完成，各执行机构的运动形式及动作幅度对液压或气压装置的空间布置安装形式重量外形尺寸的限制等执行机构载荷形式和大小执行机构的运动速度，速度变化范围以及对运动平稳性的要求各执行机构的动作顺序，彼此之间的联锁关系，实现这些运动的操作或控制方式自动化程度效率温升安全保护制造成本等方面的要求工作环境方面的要求，如温度湿度振动冲击防尘防腐抗燃性能等另外对主机的功能用途工艺流程也必须了解清楚，力求设计的系统更加切合实际。

切削力及切削力矩的计算与分析对执行元件的工况进行分析，就是查明每个执行元件在各自工作过程中的速度和负载的变化规律。

通常是求出个工作循环内各阶段的速度和负载值列表表示，必要时还应作出速度负载随时间或位移变化的曲线图称为速度循环图负载循环图和功率循环图。

在般情况下，液压和气压系统中气缸承受的负载由六部分组成，即工作负载导轨摩擦负载功率惯性负载重力负载密封负载和背压负载，前五项构成了液压缸所要克服的机械总负载。

这里为了方便起见，只是将铣削时产生的铣削力矩作为液压缸的工作负载，其余的负载这里没有考虑只需要按照定的工作方式进行计算即可。

根据加工需要，该系统的工作循环也较为简单快速前进工进快速后退原位停止。

根据调查研究和工作系统要求，快速前进和快速后退的速度约为.，工进速度约为.，不考虑换向及启动时间动静摩擦系数等因素，液压缸的机械效率取.。

由于本道工序主要完成外圆和两个外圆端面加工，为后续孔的加工及工件的定位提供良好的基准，但在铣削过程中由于铣刀所产生的铣削力对工件产生的附加转矩会造成工件的加工误差，因而必须对工件所受的铣削力和铣削力矩进行计算分析，从而设计出符合要求的夹紧装置。

对液压缸的设计计算主要是以铣削力矩为主进行理论计算，以工件加工中所需的夹紧力来设计液压缸的结构参数，以实现工件快速高效安全装夹所需要的行程来确定液压缸的理论行程，因而需要对工件所受的夹紧力和夹具的结构进行分析。

切削力的计算切削力的计算可通过试验的方法，测出各种影响因素变化是的切削力数据，加以处理得到的反映各因素与切削力关系的表达式，称为切削力计算的经验公式。

在实际中使用的切削力经验公式有两种是指数公式二是单位切削力。

这里为了方便起见，以单位切削力进行切削力的计算。

单位切削力是指单位切削面积上的主切削力，用表示。

由切削手册得主切削力公式式中是指切削用量