CA6140车床齿轮零件的工艺规程及夹具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 /学院 机械制造与设计毕业 设计 设设计计说说明明书书 题目 ： 床齿轮零件的工艺规程及夹具设计 姓名 ： 班级： 指导老师： 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 目 录 1 前言 2 2 零 件 的 工 艺 分 析 及 生 产 类 型 的 确 定 4 零 件 的 作 用 4 零 件 的 工 艺 性 分 析 4 零 件 的 生 产 类 型 5 3 选 择 毛 坯 ， 确 定 毛 坯 尺 寸 ， 设 计 毛 坯 - 零 件 合 图 6 选 择 毛 坯 6 确 定 机 械 加 工 余 量 6 确 定 毛 坯 尺 寸 6 确 定 毛 坯 尺 寸 公 差 7 绘 制 毛 坯 图 7 4 选 择 加 工 方 法 ， 制定工艺路线 8 4 . 1 定 位 基 准 的 选 择 8 4 . 2 零 件 表 面 加 工 方 法 的 选 择 9 4 . 3 制 订 工 艺 路 线 9 5 工 序 设 计 1 1 5 . 1 选 择 加 工 设 备 与 工 艺 装 备 1 1 5 . 2 确 定 工 序 尺 寸 12 6 确 定 切 削 用 量 及 基 本 时 间 1 3 6 . 1 工 序 切 削 用 量 及 基 本 时 间 的 确 定 1 3 6 . 2 工 序 第 、 第 、 第 、 第 切 削 用 量 及 基 本 时 间 的 确 定 1 8 7 夹 具 设 计 1 8 钻 4 通孔专用夹具 18 铣 2 1 x 2 2 口 的 专 用 夹 具 20 8 小结 23 9 人 员 分 配 表 24 10 参 考 文 献 25 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 1 前言 本次 设计 的主要目的是要 得到 以 下 几 方面的锻炼 ： 1 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正 确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 2 提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 3 学会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和 国家 标准等。最重要的是综合运用所学理论知识，解决现 代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。 能够顺利的完成这次 毕业 设计，首先得助于 王 老师的 悉心指导。在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题。但在我们小组成员的共同努力下，我们通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻 炼了相互之间的协同工作能力。在此， 十分感 王 老师 的细心指导，感谢 其他同学 的 热心 帮助。在以后的 学习 生活中，我将继续刻苦努力， 不断 提高自己。 随着科学技术的发展，各料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向高质量、高生产率和低成本方向发展。电火花、电解、超声波、种新材激光、电子束和离子束加工等工艺的出现，已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴，可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。 数控机床的出现，提高了更新频繁的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展，大大推进了机 械加工工艺的进步，使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。目前，数控机床的工艺功能已由加工循环控制、加工中心，发展到适应控制。加工循环控制虽可以实现每个加工工序的自动化，但不同的工序中刀具的更换及工件的重新装夹，仍须人工来完成。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 加工中心是一种高度自动化的多工序机床，能自动完成刀具的更换，工件的转位和定位，主轴和进给量的变换等，使工件在机床上只安装一次就能完成全部加工。因此，他可以显著缩短辅助时间，提高生产率，改善劳动条件，适应控制数控机床是一种具有“随机应变”功能的机床，他能在加工中，根据切削条件的变化，自动 调整切削条件，是机床保持最佳状态下进行加工，因而有效提高加工效率，扩大品种，更好的保证了加工质量，并达到最大的经济效率。 夹具的发展趋势 工艺装备的设计、制造、使用和管理，体现着一个企业的工艺技术水平，夹具设计与制造又是制造环境中的生产准备周期时间和加工成本的重要因素，工装设计水平的高低，很大程度上反映出企业制造能力的高低。 夹具设计与制造是机电产品设计与制造的一项重要步骤，传统的夹具设计制造时需大量的工时消耗和金属材料的消耗。目前，基于特征参数化技术已在机电产品设计与制造的各个阶段得到广泛的应用，夹具设计 也必须向标准化、系统化、参数化方向发展。而且，为了适应我国加入 机电产品的创新能力和尽快机电产品设计制造的全程仿真，快速组合夹具的发展正是适应了这种要求。 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 本说明书主要是 关于 床 齿轮 的有关工艺规程的设计说明 ,由于本身及小组成员能力水平有限，设计存在许多错误和不足之处，恳请老师给予指正， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 2 零件的工艺分析及生产类型的确定 零件的作用 所给定的零件是 上的一个离合器齿轮。它位于轴上，用于接通或断开主轴的反转传动路线，与其他零件一起组成摩擦片正反转离合器。主运动传动链由电机经过带轮传动副 130 230 至主轴箱中的轴。在轴上装有双向多片摩擦离合器 主轴正转、反转或停止。当压紧离合器左部的摩擦片时，轴的运动经齿轮副 56/38或 51/43 传给轴，使轴获得 2 种转速。压紧右部摩擦片时，经齿轮 50、轴上的空套齿轮34 传给轴上的固定齿轮 30。这时轴至轴间 多一个中间齿轮 34，故轴的转向相反，反转转速只有 1 种。当离合器处于中间位置时，左、右摩擦片都没有被压紧，轴运动不能传至轴，主轴停转。此零件借助两个滚动轴承空套在轴上，只有当装在轴上的内摩擦片和装在该齿轮上的外摩擦片压紧时，轴才能带动该齿轮转动。该零件 68K7 孔与两个滚动轴承的外圈相配合， 71 槽为弹簧挡圈卡槽， 94 孔容纳内、外摩擦片， 4 21 口与外摩擦片的翅片相配合使其和该齿轮一起转动， 5 1.5 槽和 4 5 孔用于通入冷却润滑油。 零 件的工艺性 主要技术要求： 零件图上的主要技术要求为： 模数： 数： 50 精度 : 7 热处理： 齿部 加工表面的尺寸及要求： 1、 左端 68圆表面精度等级为 面粗糙度为 且槽相对 68的轴线成买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 90 度均匀分布。 2、 21 槽口相对 68的轴线成 90均匀分布，其径向设计基准是 68K7 的轴线，轴向设计基准是 106.5 圆柱的左端平面。 3、 45 在 51.5 槽内，孔中心线距沟槽一侧面的距离为 3 锥角度为 90 度 。4 个 5 分别与 21宽错开 45 度均匀分布。 4、 由于加工时不能选用沟槽的侧面为定位基准，故要精确地保证上述要求比较困难，但这些小孔为油孔，位置要求不高，只要钻到沟槽之内接通油路就可，加工不难。 5、 90 外圆表面 精度等级为 面粗糙度为 6、 左端外圆表面 度等级为 面粗糙度为 7、 94 外圆表面 精度等级为 面粗糙度为 8、 71 内孔槽 内圆表面 精度等级为 面粗糙度为 9、 117轮外圆表面 面 部热 处理 10、 右端面 端面 11、 倒（圆）角。 零件的生产类型 零件材料是 45 钢，零件年产量 5000 已经是大批量 ,而且零件加工的轮廓尺寸不大 ,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内圆需要铸造出。毛坯尺寸通过确定加工余量后再决定。 3 选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯 选择毛坯 正确地选择毛坯是工艺技术员应该高度重视的问题。零件加工过程中工序的内容或工序数目、材料消耗、热处理 方法、零件制造费用等都与毛坯的材料、制造方法、毛坯的误差及其余量有关。 机械加工中常用的毛坯种类很多，主要有铸件、锻件、型材、焊接件、冷冲压件、其它（工程材料、粉末冶金等）。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 在相同材料的条件下，锻件的机械强度和冲击韧性比铸件高，对于承受重载荷、交变载荷和冲击载荷工作的零件常选用锻件。 该零件材料为 45 钢，而且属于薄壁的圆盘类中小型零件，考虑加工工序较多，会经常承受交变载荷及冲击载荷，因此应该选用锻件，可得到连续和均匀的金属纤维组织，保证零件工作可靠。又由于零件年产量为 5000 件，属 大 批量生产，而且零件的轮 廓尺寸不大，故可采用模锻成形，可获得较好的尺寸精度和较高的生产率。 模锻毛坯具有以下特点： 1. 其轮廓尺寸接近零件的外形尺寸，加工余量及材料消耗均大量减少； 2. 其制造周期短，生产率高，保证产品质量。 确定机械加工余量 根据锻件质量、零件表面粗糙度、形状复杂系数查金属机械加工工艺人员手册中锻件内外表面加工余量表，查得单边余量在厚度方向为 2.2 平方向为 2.2 件中心两孔的单面余量按手册中锻件内孔直径的单面机械加工余量表，可查得为 2.5 确 定毛坯尺寸 根据查得的加工余量适当选择稍大点即可，只有 68K7 ，因为表面粗糙度要求达到 虑磨削孔前的余量要大，可确定精镗孔单面余量为 0.5 他槽、孔随所在平面锻造成实体。具体加工余量的选择大小如表 7示。 确定毛 坯 尺寸公差 锻件公差等级。 由该零件的功用和技术要求，确定其锻件公差等级为普通级。 锻件质量 m。 根据零件成品质量 算毛坯质量为 2.5 零件表面粗糙度 。由零件图知，除 68K7 以外，其余各加工表面为 毛坯尺寸公差根据锻件质量、材质系数、形状复杂系数从手册中查锻件的长度、宽度、高度、厚度公差表可得。具体如表 3示。 表 3件尺寸 单面加工余量 锻件尺寸 偏差 117 121 110 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 94 2 89 90 2 94 68 62 640 68 94 孔深 31 20 1 21 12 绘制毛坯图 根据确定的毛坯尺寸和加工余量，可绘制毛坯 圆角半径为 圆角半径为 、外模锻斜度分别为 7、 5。如图所示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 4 选择加工方法，制定工艺路线 定位基准的选择 基面选择是工 艺规程设计中的重要工作之一。基面选择得正确与合理，可以使工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。 加 基准的选择 精基准的选择 主要应该考虑 基准重合的问题。当设计基准与工序基准不重合时，应该进行尺寸换算 。 本零件是带圆盘状齿轮，孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循 “基准重合 ”的原则，即精基准选 68孔及其端面。 基准的选择 由于 床齿轮所有表面都要加工，而孔作为精基准应先进行加工，因此应选 94 外圆及其端面为粗基准。但因为外圆 121有分模面，表面不平整，有飞边等缺陷，定位不可靠，故不能选为粗基准。 零件表面加工方法的选择 该零件的主要加工表面有外圆、内孔、端面、齿面、 孔 及 槽 ，其加工方法选择如表 4示 。 表 4置 公差等级 粗糙度（ Ra/ 加工方法 90 车 半精车 117车 半精车 0 车 半精车 68 镗 半精 镗 精镗 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 94 镗 端面 3 粗车 齿面 2 粗车 半精车 5 小孔 0 钻 槽 2 粗铣 半精铣 制订工艺路线 制定工艺路线的出发点，应当适时零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。由于生产类型为大批生产，可以考虑采用万能性机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。 齿轮的加工工艺路线一般是先进行齿坯的加工，再进行齿面加工。齿坯加工包括各圆柱表面及端面的加工。 根据零件的结构形状和技术要求，现初步制定两种工艺路线方案： 艺路线方 案 一 ： 1、 工序 10 粗车 、 半精车、精车 外圆 90 右端面及倒角。 2、 工序 20 粗车 、 半精车、精车 外圆 117 外环槽 5 1 车、 半精车、精车 内圆 68 94 内环槽 71 左端面及倒角 。 3、 工序 30 钻孔 4 5。 4、 工序 40 粗铣、精铣 21 22 槽。 5、 工序 50 滚齿 模数 数 50。 6、 工序 60 检验。 艺路线方案 二： 1、 工序 10 粗车 117 90 及其端面，粗镗 68 71 内表面。 。 2、 工序 20 掉头粗车 端面，粗镗 94 内孔表面 3、 工序 30 半精车 117 和 90 外圆及其端面，半精镗 68 内孔表面和 71 圆槽内表面。倒右端的角（圆角）。 4、 工序 40 掉头半精车 台阶面，半精镗 94 内孔表面，倒 角（圆角）。 5、 工序 50 滚齿 6、 工序 60 铣槽 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 7、 工序 70 精镗 68 内孔。 8、工序 80 钻 4 5 孔 。 工艺方案的比较与分析 ： 上述两个工艺方案的 主要 特点在于： 方案一是 在车外圆和镗孔时将粗精加工安排在一道工序内，完成经过两次就将外圆和镗孔 加工至图纸要求，工序 30、 40 是钻孔和铣槽，并且 先加工 4 5孔，再铣 21 22 槽，在钻孔和铣槽前就将 68 内孔镗到图纸要求。这种方法首先不能保证外圆以及 68 等孔的高精度要求，另外孔与端面的垂直度也不能得到保证。 工序 30、 40 中先钻孔后铣槽首先应该考虑定位的方便，主要是孔加工比较困难，种种安排不利于钻孔的定位。 68 内孔的精加工安排在铣槽前面，在铣槽时需要用孔定位会影响 68 内孔表面的精度。 方案二主要解决了方案一中的不足之处，加工出的齿轮零件工艺更精确。 因此，最后的加工路线确定如下： 。 序号 工序内容 设备 10 粗车右端 117 和 90 外圆及其端面，粗镗右端 68 孔内表面和 71 圆槽内表面。 20 掉头粗车左端 端面，粗镗左端 94 内孔表面 30 半精车右端 117 和 90 外圆及其端面，半精镗右端 68内孔表面和 71 圆槽内表面。倒右端的角（圆角）。 40 掉头半精车左端 台阶面，半精镗左端 94 内孔表面，倒左端的角（圆角）。 50 滚齿轮 。 滚齿机 60 铣槽 式铣床 70 精镗 68 内孔表面 80 钻 5 孔，锪沉头孔。 立式钻床 90 热处理 100 淬火 110 钳工去毛刺 120 终检 5 工序设计 选择加工设备与工艺装备 据不同的工序选择机床、刀具、检验量具 。 如 下 表 5示： 表 5文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 工步 设备选择 刀具选择 量具选择 粗车 床 90偏刀 游标卡尺 半精车 床 标卡尺 粗镗 床 镗刀 内径千分尺 半精镗 床 径千分尺 滚齿 齿机 A 级单头滚刀 公法线千分尺 铣槽 式铣床 160面刃铣刀 游标卡尺 钻孔 式钻床 复合钻 机床的选择 工序 30、 40、 60、 70， 粗车和半精车 又或者粗镗和半精镗 。 各工序的加工步数不多，且不要求很高的生产率，精度要求不高， 选 用 卧式车床 滚齿 先用 滚齿机较合适 三面刃铣刀粗铣及精铣槽。 用专用夹具加工，选用 式铣床 钻 5 小孔 采用专用分度夹具在立式钻床上加工 选用 立式钻床 刀具的选择 加工钢质零件采用 硬质后金 。粗加工用 加工用 用转位车刀。 切 槽 刀 宜用高速钢。 滚齿采用 A 级单头滚刀达 8 级精度，选 模数为 铣刀选用三面刃铣刀，铣刀直径为 160 钻小孔用复合钻一次钻出。 量具的选择 外圆表面的测量中，除 117 的尺寸公差为 小要用到外径千分尺外，其 它均可用游标卡尺 68 内径百分表 精镗 67时，用三牙锁紧式圆柱塞规 轴向游标卡尺 确定工序尺寸 确定圆柱面的工序尺寸。 圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。 该零件各圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度如 表 示。 加工面 工序 余量 精度等级 工序尺 寸 工序尺寸公 差 117面 粗 车 2 5 18 5 0 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 半精车 1 5 17 0 外圆 粗车 3 5 08 0 精车 90 外 圆 粗车 2 5 精车 1 5 0 0 94 孔 粗 镗 94 68 粗镗 3 0 + 半精 镗 2 9 + 精 镗 1 8 + 6 确定切削用量及基本时间 切削用量包括背吃刀量 给量 f、 和切削速度 定顺序是先确定 f 再确定 工序切削用量及基本时间的确定 本工序为粗车（车端面、外圆及镗孔）。已知加工材料为 45 钢，锻件，有外皮；机床为 式车床，工件装卡在三爪自定心卡盘中。 切削用量包括背 吃刀量 f 和切削速度 v。 工序切削用量及基本时间的确定 切削用量 本工序为粗车（车端面、外圆及镗孔）。己知加工材料为 45 钢。 1） 确定粗车外圆 的切削用量。 选用刀的刀杠尺寸 B H=1625 确定背吃刀量些车双边余量为 然2 . 5 1 . 2 52pa m m买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 确定进给量 f ，根据背吃力量 3pa 件的直径为 100，查表 书本附表 1 得：f=r 确定 切削速度 v。粗车速度取 n=130r/据公式 1000c 得 4 5 m i 5 号钢为 优质碳素结构 钢 ，根据 699准规定 45 钢抗拉强度为 600当加工600料、 3pa f/mm r 时，切削速度 v=109m/ 确定的切削用量为：pa f=r, n=130r/v= 车削时间： 11 25 L 为车削路程 332) 确定粗车外圆 端面及台阶面的切削用量。 采用车外圆 刀具加工这些表面。车外圆车外圆 面及台阶面的 车外圆 f= r,车 端面及台阶面的 f=r。主轴转速与车外圆 同。 切削速度： C v = 3 7 m / m i n C v = 0 3 m /s 粗车 间： 11 1 5 3) 确定粗镗 +的切削用量。 所用刀具为 质合金、直径为 20圆形镗刀。 确定背吃力量边余量为 3然 3 1 m m 确定进给量 f 根据表得，当粗镗料、镗刀直径为 202pa 镗刀出长度为 100，f=r 按 床的进给量，选择 f=r 确定切削速度 v，根据公式：v Vm p v a x 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 查表得系数为： 2 9 1 , 0 . 1 5 , 0 . 2 , 6 0 m i n , 0 . 9 0 . 8 0 . 6 5 0 . 5 6 8v v v m vC x y T K 所以 78 / m 1 0 0 0 1 0 0 0 7 8 3 8 2 / m i 经查 床的转速，选择 n =370r/ 确定粗镗 孔的基本时间，选镗刀的主偏角 45 j 3215 其中， ， ， 2 ， 03l ， ， ， 1i 。所以：sT j 确定粗车端面的基本时间： ,3 32112 式中， 4 ， 21 ， 1 ， 2 ， 03l ， ， 2 ， 1i 所以： sT 216 4) 确定粗车台阶面的基本时间： 4 ， 32112 其中1 1 2 31 2 1 , 9 1 . 5 , 0 , 4 , 0 , 0 . 5 2 / , 2 / , 1d m m d m m L L m m L f m m r n r s i 所以： sT j 确定工序的时间： i 5351822171554321 各工序参数见下表 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 工序内容 车床转速（n ）r / v)m/f)mm/a p ）m i)/ 5车外圆 65 5粗车端面 2 2粗车台阶面 2 8 工序切削用量及基本时间的确定 本工序还是为粗车（车端面、外圆、台阶面、镗孔和车沟槽），己知与工序相同。 采用工序确定切削用量和切削时间的方法，得本工序的切削用量及基本时间见下表 ： 工序内容 车床转速（n ）r / s 背吃刀量（ a p ）m m 进给量(f)mm/r 切削速度 (v)m/s 加工时间 (Ti) 6粗车外圆 1 0 6 . 5 m m 2 5粗车台阶面 2 镗孔 94 9 工 序 切削用量及基本时间的确定 （ 1） 切削用量 本工序为钻孔，刀具选用高速钢复合钻头，直径 d=5 4 个通孔；使用切削液。 确定进给量 f。由于孔径和深度均很小，宜采用手动进给。 选择钻头磨钝标准及耐用度。钻头后刀面最大磨损量为 用度 T=15 确定切削速度 V。 670 45 钢加工性属 5 类。 暂定进给量 f=r。 可查得 V=17m/n=18r/s。 （ 2）基本时间 钻 4 个 5 的通孔，基本时间约为 20s。 工序内容 主轴转速（n）r/s 切削速度 m/s 进给量 加工时间 (孔 18 动 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 工序 切削用量及基本时间的确定 切削用量 本工序为 铣槽，所选刀具为高速钢三面刃铣刀。机床选用 卧式机床。共铣 4 个槽。 x y u pp z k vT a f a z查表得： 5 6 ; 0 . 2 5 ; 0 . 1 ; 0 . 2 ; 0 . 3 ; 0 . 1 ; 0 . 2 ;1 3 ; 0 . 0 8 / ; 1 3 ; 2 0 ; 1 2 5 ; 1 . 0 ;V v V V V Vp z e Vc q x y u p ya m m f m m z a m m z d m m k V= 0 1 2 556 =n=s 根据铣床工作台进给量表，选择 s， 75mm/本时间，根据 T= 式中： l= 1 1 2( ( ) ( 1 3 ) ; 1 3 ; 1 2 5 ; 4 5 ; 4 ; 4e e el a d a a m m d m m l m m l m m i T= 60475 =166s 车床转速 （ n） r/s 进给量 (fz)mm/r 切削速度 (v)mm/s 加工时间 (s 66 序第、第、第、第 切削用量及基本时间的确定 将前面进行的工作所得的结果，填入工艺文件。 (见附表 ) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 7 夹具设计 在机械加工过程中，为了保证工件的加工精度，使之相对于机床、刀具占有确定的位置，并能迅速、可靠地夹紧工件，以接受加工或检测的工艺装备称为夹具，在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。 机床夹具的功用： 机床夹具是机床上用以装夹工件的一种装置，它使工件相对于机床或刀具获得正确的位置（定位），并在加工过程中保持位置不变（夹紧）。 钻 4 通 孔 专用 夹具 为提高劳动生产效率，保证加工质量，降低劳动生产强度，需设计专用夹具。 设计主旨 本夹具主要用来钻四个通孔 5 钻床夹具。本夹具将用立式钻床。刀具为直径 5 的 麻花钻 ，这 4 个通孔的相互关系是均匀分布成 90角。因此，在本道工序加工时，主要应考虑如何提高劳动生产效率，降低劳动强度，同时要保证精度要求。 夹具设计 1 定位基准的选择 由零件图可知， 68 的内孔精度要求较高，用作内孔定位比较合适，故选 68 的内孔作为定位面。 下一步是选择固定夹紧面，有零件图 可知，选择 94 的内孔台阶面比较合适，故选择 94 的内孔台阶面作为固定夹紧面。 2 切削力及夹紧力计算 刀具：直径为 5 的麻花钻 a F=xp a ue/其 中：f p f z z e= 6 5 0 a = 3 . 1 x = 1 . 0 f = 0 . 0 8 f f = 0 . 7 2 A = 4 0c(在加工面上测量的近似值 )f 0 0 f 0 f f= 0 . 8 6 D = 0 . 8 6 D = 2 2 5 Q = 0 . 8 6 W = 0 Z = 2 0 = 2 2 5 Q = 0 . 8 6 W = 0 Z = 2 0纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 所以 6 5 0 3 . 1 0 . 0 8 4 0 2 0F= 225= 1 4 5 6 ( N ) 水平分力： h=436(N) 垂直分力： V=1601 (N) 在 计算切削时，必须把安全系数考虑在内。安全系数 K=中：1 234 所以 选用手轮 固定块夹紧机构，利用丝杠转动，丝杠结构形式选用 V 型，螺距为 6 1 2 f + f ) = K N =( F 1 + F 2 )3. 定位误差分析 定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为轴，该定位元件轴的尺寸与公差规定为与本零件在工作时与其相配轴尺寸与公差相同。 4 夹具设计及操作的简要说明 如前所述，本道工序的钻床夹具选择手轮 固定块夹紧方式。本工序是立式钻床一次加工完成钻孔，孔直径为 5 的通孔，因此切削力不大，适当夹紧便能完成操作。 夹具上有一块压紧块和旋转支架，当手轮松开后，压紧块便能在旋转支架上自由旋转，当压紧块转过一定角度时， 工件便可方便取出。由于采用手轮 固定块夹紧方式，该夹具的最大优点是工人更换工件方便，生产效率大大提高。 钻床夹具的装配图见附图。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 铣 21口的专用夹具 本夹具是工序用三面刃 铣刀 纵向进给粗铣 21口的专用夹具，在 式铣床上加工离合器齿轮一个端面上的两条互成 90的十字槽。 夹具的定位方案 以端面及 68为定位基准，采用平面在定位盘的短圆柱面及台阶面上定位。中间圆柱用夹紧工件，圆柱于台阶面上方处沿夹具 45开孔用于固定工件孔与 x、 y 轴方向 45偏差。其中台阶平面限制 3 个自由度，短圆柱台限制 2 个自由度。 夹紧机构 旋紧上部螺母，运用手动夹紧可以满足。采用螺母压紧压板夹紧工件，压板夹紧主要防止工件在铣销力下产生倾覆和振动，手动螺旋夹紧可。 误差分析 定位盘的直径与内孔 68 配合间隙误差分析。 （ 1） 间隙计算 定位盘加工直径尺寸为 68其与孔的配合为 7687内孔 68查表得 ，公差值为 =们盘 68查表得 ，公差值为 它们的最大间隙为： 最小间隙为： 其间隙范围为： (间隙是孔的尺寸减去相配合轴的尺寸之差为正，所以 6877 （ 2） 误差分析 该工件的定位基准圆心将由于配合状态的不同可能在最大范围内变动，如图所示为 工件圆心的变动范围而形成了定位误差。其理想定位基准为 O 点，则它们的间隙为 于安装工件后，在工件套上压力板，并锁上螺母，这样把工件装在夹具上的倾斜度减得很小，几乎为 0。所以不需要考虑工件的倾斜度误差。定位误 差是由于工件定位不准或定位盘与工件配合有间隙。 （间隙越大误差值则越大） （ 3） 误差计算 对于间隙范围尺寸 差计算： 121)(2188m a xm i n)8(1）定（）不（基买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 在铣床上加工，其平均经济精度为级，查表得 定位销与工件角度误差分析 （ 1） 角度与间隙分析 在工件与夹具间套上一根定 位销，此时工件只沿定位销直线串动，串动范围为 在销与工件孔的间隙变动，而其它变动范围很小，大小主要由定位销与工件配合间隙来定的。 （ 2） 计算两者的间隙配合的间隙误差 为了它们的角度更准，在能加工与配合的情况下它们的间隙应尽量的小，由表查得定位销的尺寸为 5较适合， 5 差为 以它们配合最大间隙为 小间隙为 隙范围为： 3） 角度计算 它们的偏移的最大角度为： =r 查表夹具上 45角公差取 (是定位误差的一部分 )。铣床平均加工经济精度 10 级，查表得 所以 角的定位误差为： 减少误差的方法： 这些误差影响差工件加工的精度，我们应该尽量减少这些误差。 若不能满足加工精度 要求时，可采用下述方法解决： （ 1） 减小销子与孔的配合间隙，销子直径选 6 6 （ 2） 采用活动锥形定位销，使孔与销无间隙配合。 （ 3） 底板的平面度精度要高。 （ 4） 定位盘与工件孔 68 配间隙应尽量的小。 （ 5） 定位盘与工件孔 68 的同轴度允值应最小。 2 2m a m a n ）定（定买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 紧力的计算 夹紧力的作用点位置和方向确定以后，还需要合理地确定夹紧力的大小，夹紧力不足便会使工件在切削过程中产生位移并容易引起振动，夹紧力过大又会造成工件或夹具不应有的变型或表面损伤，因此，应对所需的夹行计算。 理论上， 夹紧力的大小应与作用在工紧力进件上的其他力相平衡；实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的刚度、夹紧机构的传递效率等因素有关。 采用估算法确定夹紧力的大小，根据工件所受切销力、夹紧力、摩擦力等作用的情况，实际夹紧力于计算出切销力 F 乘以安会系数 K： *K 安全系数 K 的选择应根据切削的具体情