箱体钻孔机床及夹具设计(附件)
摘 要本论文完成了对箱体钻孔的机床及其专用夹具的设计，要求一次性装夹完成箱体上三个孔的加工，要保证孔的位置精度、加工余量和其他加工要求。通过对工件图上尺寸和加工工艺的分析，确定了刀具的切削用量，机床配置形式，计算出主轴的切削功率和直径，选择出合适的机床通用部件及设计出专用的夹具。采用卧式组合机床进行加工，采用液动夹紧提高工件的装夹速度。设计的组合机床及其夹具保证了零件的加工要求，降低了工人的劳动强度，减少了加工时间，提高了生产效率。
目 录
第一章 绪论 1
1.设计的目的 1
2.国内外机床的发展 1
第二章 箱体钻孔组合机床的总体设计 2
2.1制定工艺方案 2
2.2确定箱体钻孔组合机床的总体配置结构 2
2.3选择切削用量 3
2.3.1 切削力，切削转矩及切削功率的确定 4
2.4组合钻床的“三图一卡” 4
2.4.1被加工零件工序图 4
2.4.2加工示意图 5
2.4.3机床联系尺寸总图 8
2.4.4生产率计算卡 10
第三章 箱体夹具设计 12
3.1夹具设计的基本要求 12
3.2定位方案的确定：一面两孔定位 12
3.3工件的夹紧 13
3.4 夹紧机构 13
3.5钻套 14
3.6钻磨板 15
3.7夹具体设计的要求 15
3.8夹紧力的计算 16
3.9误差的分析 17
结束语 18
致谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
1.设计的目的
本课题的目的是箱体钻孔机床及夹具的毕业设计，其目的在于使我在拟定组合机床总体的设计方案和专用夹具的设计方案。首先选择工件所要采取的定位方式，设计出可靠的夹具体，计算夹紧力来选择液动夹紧装置，来完成专用夹具的设计。在对工件的加工工艺的分析来选择合理的切削用量等数据，来设计出满足生产纲领的组合机床。
2.国内外机床的发展
众所周知，组合机床是科学
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
技术和工业发展的产物，是由传统机床和专用机床发展而来的。传统机床曾在机械产品生产中占据很大份额，随着科学技术的不断发展，尤其在近十多年来，特别是在汽车工业中机床的作用更为突出，为了提高汽车的性能，其零部件的精度必须不断的得到提高，相应的对机床性能的需求也在不断的提高。
现代组合机床是机电一体化的产品，它是控制、驱动、检测、监控、刀具、液压和机械组件等技术的结合。近几十年来，随着科技和现代工业的发展这些技术都有了很大的进步，作为组合机床的最大用户的汽车制造的行业的不断更新，其产品市场不断更新发展，且其产品质量的不断要求。组合机床在这些因素下不断的更新发展。
当前数控机床的新产品的热点集中在高速、高精、复合加工和五轴联动上。先在我们面临的问题就是怎么样更好的发挥出高端机床的优点，使其在未来生产中创造出更好的经济效益。在未来一段时间内，现在的大部分的机床的生产厂家和对机床研发的组织都快速的把眼光放在虚拟机床、消耗资源和环保的机床及其智能机床等相关领域。1.虚拟机床是机床的厂商为了用户更好的使用机床来加工工件来提供一个和实体加工一样的虚拟的加工仿真环境，不仅仅是对刀具的运动轨迹的模拟，更重要是对加工结果的表现。2.绿色机床主要指节能减排，减小生产系统的环境影响，精度和机床的综合性能。3.e机床是指机床可以记录生产中各项数据和刀具寿命的长短及其对加工过程进仿真。
第二章 箱体钻孔组合机床的总体设计
2.1制定工艺方案
根据加工零件的大小尺寸、加工余量、要加工孔的直径和深度及其孔的粗糙度，来选择工件的定位方式和夹紧方法及其合理的切削用量。要查找各种设计手册和网上机床和夹具的设计方案，来做出比较合理的加工工艺方案。
1）加工控的主要技术要求
3个孔直径是5mm
孔的位置度公差是0.5mm
工件材料是铝合金51k
要求生产40万/年，两班制
2）工艺分析
加工该孔时，位置公差为0.5mm
一次性加工，孔径为5mm
3）定位基准及夹紧点的选择
定位的地方是箱体上的两个早已加工好的孔，夹紧的地方是箱体两端平坦的小端面，以圆柱销和菱形销来分别消除两个自由度和一个自由度，采用多个支承块所形成的大平面来消除三个自由度。
2.2确定箱体钻孔组合机床的总体配置结构
（1）被加工零件的加工精度
所设计出来的组合机床要保证完成零件图中所要求的加工精度和所有的加工工序。采用钻孔组合机床进行零件孔的加工。要加工出直径5mm孔并且保证孔的加工精度，就要合理的选择组合机床通用部件和减少工件因夹紧装置而产生的变形以及提高零件的定位精度。
（2）被加工零件特点介绍
本设计加工的是摩托车的曲轴箱。曲轴箱的结构十分的复杂、壁薄并且不均匀，但箱体的质量轻、体积较小且箱体的结构紧凑，有个平整的面可用大平面进行定位。
(3) 零件的生产纲领
按任务书要求，生产纲领为年生产量为40万件，零件的生产批量比较大，所以要采用可以多个刀具集中在一个机床上完成同一个表面加工的专用组合机床。这样就可以在保证加工质量和维护方便的情况下，减少机床的数量、减少了机床是需要的占地面积和节省劳动力，更好的增加了经济收益。
(4) 机床使用条件
所以组合机床对环境的要求，周围的温差不能太大，振动要小，不得将机床安装在有辐射的环境中，所以用户能使用什么机床，就要根据用户的工厂的具体情况来选择合适的机床。
2.3选择切削用量
本文组合机床是使用多个刀具来对一个表面的多个孔同时进行加工，来减少加工的时间和换刀时间，有效的提高了机床的生产效率和经济收益。因此，一般情况是按照刀具来选择满足要求的转速ni和进给量fi，在本设计选择的是液压滑台，是因为使用液压滑台可以获得较大的进给，由于滑台是液压驱动，零件的磨损小，使用的时间长。
n1?f1=n2?f2=?=ni?fi=vf （21）
本次设计所需加工孔的切削用量均可通过查表法来进行选择，从文献[1]表611中选取。为了减小轴向切削力必须降低进给量，从而避免钻头折断。钻孔深度比较大时，其冷却排屑的条件将会有所下降，从而也会导致刀具的寿命会有所下降，换句话说降低切削的速度其一个主要的因素就是为了提高刀具的寿命。钻头使用的高速钢麻花钻，被加工零件为铝合金51k且硬度为200～240HBS，由谢家瀛简明手册中表611查出进给量f=0.05mm/r、切削速度v=20m/mi
目 录
第一章 绪论 1
1.设计的目的 1
2.国内外机床的发展 1
第二章 箱体钻孔组合机床的总体设计 2
2.1制定工艺方案 2
2.2确定箱体钻孔组合机床的总体配置结构 2
2.3选择切削用量 3
2.3.1 切削力，切削转矩及切削功率的确定 4
2.4组合钻床的“三图一卡” 4
2.4.1被加工零件工序图 4
2.4.2加工示意图 5
2.4.3机床联系尺寸总图 8
2.4.4生产率计算卡 10
第三章 箱体夹具设计 12
3.1夹具设计的基本要求 12
3.2定位方案的确定：一面两孔定位 12
3.3工件的夹紧 13
3.4 夹紧机构 13
3.5钻套 14
3.6钻磨板 15
3.7夹具体设计的要求 15
3.8夹紧力的计算 16
3.9误差的分析 17
结束语 18
致谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
1.设计的目的
本课题的目的是箱体钻孔机床及夹具的毕业设计，其目的在于使我在拟定组合机床总体的设计方案和专用夹具的设计方案。首先选择工件所要采取的定位方式，设计出可靠的夹具体，计算夹紧力来选择液动夹紧装置，来完成专用夹具的设计。在对工件的加工工艺的分析来选择合理的切削用量等数据，来设计出满足生产纲领的组合机床。
2.国内外机床的发展
众所周知，组合机床是科学
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
技术和工业发展的产物，是由传统机床和专用机床发展而来的。传统机床曾在机械产品生产中占据很大份额，随着科学技术的不断发展，尤其在近十多年来，特别是在汽车工业中机床的作用更为突出，为了提高汽车的性能，其零部件的精度必须不断的得到提高，相应的对机床性能的需求也在不断的提高。
现代组合机床是机电一体化的产品，它是控制、驱动、检测、监控、刀具、液压和机械组件等技术的结合。近几十年来，随着科技和现代工业的发展这些技术都有了很大的进步，作为组合机床的最大用户的汽车制造的行业的不断更新，其产品市场不断更新发展，且其产品质量的不断要求。组合机床在这些因素下不断的更新发展。
当前数控机床的新产品的热点集中在高速、高精、复合加工和五轴联动上。先在我们面临的问题就是怎么样更好的发挥出高端机床的优点，使其在未来生产中创造出更好的经济效益。在未来一段时间内，现在的大部分的机床的生产厂家和对机床研发的组织都快速的把眼光放在虚拟机床、消耗资源和环保的机床及其智能机床等相关领域。1.虚拟机床是机床的厂商为了用户更好的使用机床来加工工件来提供一个和实体加工一样的虚拟的加工仿真环境，不仅仅是对刀具的运动轨迹的模拟，更重要是对加工结果的表现。2.绿色机床主要指节能减排，减小生产系统的环境影响，精度和机床的综合性能。3.e机床是指机床可以记录生产中各项数据和刀具寿命的长短及其对加工过程进仿真。
第二章 箱体钻孔组合机床的总体设计
2.1制定工艺方案
根据加工零件的大小尺寸、加工余量、要加工孔的直径和深度及其孔的粗糙度，来选择工件的定位方式和夹紧方法及其合理的切削用量。要查找各种设计手册和网上机床和夹具的设计方案，来做出比较合理的加工工艺方案。
1）加工控的主要技术要求
3个孔直径是5mm
孔的位置度公差是0.5mm
工件材料是铝合金51k
要求生产40万/年，两班制
2）工艺分析
加工该孔时，位置公差为0.5mm
一次性加工，孔径为5mm
3）定位基准及夹紧点的选择
定位的地方是箱体上的两个早已加工好的孔，夹紧的地方是箱体两端平坦的小端面，以圆柱销和菱形销来分别消除两个自由度和一个自由度，采用多个支承块所形成的大平面来消除三个自由度。
2.2确定箱体钻孔组合机床的总体配置结构
（1）被加工零件的加工精度
所设计出来的组合机床要保证完成零件图中所要求的加工精度和所有的加工工序。采用钻孔组合机床进行零件孔的加工。要加工出直径5mm孔并且保证孔的加工精度，就要合理的选择组合机床通用部件和减少工件因夹紧装置而产生的变形以及提高零件的定位精度。
（2）被加工零件特点介绍
本设计加工的是摩托车的曲轴箱。曲轴箱的结构十分的复杂、壁薄并且不均匀，但箱体的质量轻、体积较小且箱体的结构紧凑，有个平整的面可用大平面进行定位。
(3) 零件的生产纲领
按任务书要求，生产纲领为年生产量为40万件，零件的生产批量比较大，所以要采用可以多个刀具集中在一个机床上完成同一个表面加工的专用组合机床。这样就可以在保证加工质量和维护方便的情况下，减少机床的数量、减少了机床是需要的占地面积和节省劳动力，更好的增加了经济收益。
(4) 机床使用条件
所以组合机床对环境的要求，周围的温差不能太大，振动要小，不得将机床安装在有辐射的环境中，所以用户能使用什么机床，就要根据用户的工厂的具体情况来选择合适的机床。
2.3选择切削用量
本文组合机床是使用多个刀具来对一个表面的多个孔同时进行加工，来减少加工的时间和换刀时间，有效的提高了机床的生产效率和经济收益。因此，一般情况是按照刀具来选择满足要求的转速ni和进给量fi，在本设计选择的是液压滑台，是因为使用液压滑台可以获得较大的进给，由于滑台是液压驱动，零件的磨损小，使用的时间长。
n1?f1=n2?f2=?=ni?fi=vf （21）
本次设计所需加工孔的切削用量均可通过查表法来进行选择，从文献[1]表611中选取。为了减小轴向切削力必须降低进给量，从而避免钻头折断。钻孔深度比较大时，其冷却排屑的条件将会有所下降，从而也会导致刀具的寿命会有所下降，换句话说降低切削的速度其一个主要的因素就是为了提高刀具的寿命。钻头使用的高速钢麻花钻，被加工零件为铝合金51k且硬度为200～240HBS，由谢家瀛简明手册中表611查出进给量f=0.05mm/r、切削速度v=20m/mi
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