磨床主轴的机械加工工艺规程设计和铣槽用夹具设计（含全套CAD图纸）.pdf

摘 要 机械制造业是工业生产的支柱，为工业生产提供重要的装备。随着科学技术的发 展，机械设计与制造水平的技术力量也将不断的提高。齿轮、连杆、轴套、支座、压 盖类常见机械加工工艺规程及夹具的设计与应用对机械设计制造工程师所必须掌握 和了解的技能， 这些零件在企业生产中也经常出现。 套筒类零件是一种应用范围很广， 在机器中主要起支承、定位或导向作用的零件。 本文针对磨床主轴磨床主轴的机械加工工艺规程设计和铣槽用夹具设计，进行了 零件图分析、毛坯选择、工艺路线的确定、工序尺寸的计算，选择及计算机械加工工 艺装备，填写了机械加工工艺过程卡片和工序卡片，并进行了夹具设计，包括夹紧方 案确定，定位误差的计算等。 关键词：设计 加工方法 零件 夹具 abstract machinery manufacturing industry is the pillar industry, provide important for industrial production equipment. with the development of science and technology, technical strength of mechanical design and manufacturing level will be constantly improved. gear, connecting rod, shaft, bearing, cover design and application of common machining process planning and fixture of machine design and manufacturing engineers must master and understand the skills, these parts in enterprise production also often appear. sleeve parts is a wide range of applications, mainly plays a supporting, positioning or guiding role of the parts in the machine. with the fixture design of the machining procedures for grinder spindle spindle design and milling, the spare parts diagram analysis, blank choice, process calculation, process size, the selection and calculation of mechanical processing equipment, in the machining process card and process card, and a fixture design, including clamping scheme, the positioning error calculation. keywords: design and processing method of parts fixture 目 录 中文摘要i 1 . 引言1 2 . 计算生产纲领，确定生产类型1 3 . 零件的分析1 4 . 选择毛坯2 5 . 工艺规程设计 3 5 . 1定位基准的选择3 5 . 2零件表面加工方法的选择3 5 . 3制定工艺路线3 5 . 4确定机械加工余量及毛坯尺寸，设计毛坯零件综合图 4 5 . 4 . 1确定机械加工余量4 5 . 4 . 2确定毛坯尺寸5 5 . 4 . 3设计毛坯 零件综合图 5 6 . 工序设计7 6 . 1选择加工设备与工艺装备7 6 . 1 . 1选择机床7 6 . 1 . 2选择夹具8 6 . 1 . 3选择刀具8 6 . 1 . 4 选 择 量 具 8 6 . 2 工 序 尺 寸 的 确 定 及 计 算 9 6 . 2 . 1确定圆柱面的工序尺寸9 6 . 2 . 2 确 定 轴 向 工 序 尺 寸 9 6 . 2 . 3确定铣槽的工序尺寸 1 0 7 . 选 择 切 削 用 量 、 确 定 时 间 定 额 1 0 8 . 填写机械加工工艺规程卡片和机械加工工序卡片1 0 9 . 铣槽用夹具定位夹紧方案设计 1 6 9 . 1本工序的加工要求分析 1 6 9 . 2 确 定 夹 具 类 型 1 6 9 . 3拟定定位方案和选定定位元件 1 6 9 . 3 . 1拟定定位方案 1 6 9 . 3 . 2选择定位元件 1 7 9 . 3 . 3定位误差计算 1 7 9 . 4确定夹紧方案 1 7 9 . 5 确 定 对 刀 装 置 1 8 9 . 5 . 1选择对刀块和塞尺 1 8 9 . 5 . 2计算对刀尺寸 h 和 b 1 9 9 . 6夹具精度分析和计算 1 9 9 . 6 . 1 尺寸 0 0.5 27 m m 的 精 度 分 析 1 9 9 . 6 . 2角度尺寸 60 30 的精度分析 2 0 9 . 7 夹 具 总 图 2 0 9 . 8 夹具 零 件 图 2 0 1 0 . 课 题 小 结 2 4 参 考 文 献 24 1 . 引言 机械、机器和机床等机械结构是由部件和零件装配成的，部件又是由组件和零件 装配而成的。由实体材料组成的机械零件的表面，又可分为加工表面和非加工表面两 种。一般，加工表面是机械零件重要的工作表面，加工表面的精度和粗糙度是通过加 工保证的。 此外， 在加工机械零件表面时， 还要考虑制造工艺的可行性、 加工生产率、 加工成本等多方面问题。 本设计通过对一磨床主轴零件的机械加工工艺规程设计和铣 槽用夹具设计， 试图找出一种简单、 实用的加工方法， 以供生产同类零件的企业参考。 2 . 计算生产纲领，确定生产类型 任务书上的题目内容为：加工一个磨床主轴零件，该产品年产量为 3 0 0 0 台，设 其备用率为 9 % ，机械加工废品率为 1 % ，试进行该零件的机械加工工艺规程设计和铣 槽用夹具设计。 现制定该齿轮零件的机械加工工艺规程。 nqn（l + a %）（1 + b % ) = 30001( l +9%)（1+ l %) = 3302（件年） 该零件的年产量为 3302 件，根据机械制造技术基础教材中生产类型与生产 纲领的关系，确定其生产类型为大批生产。 3 . 零件的分析 零件图如图 1 图 1 磨床主轴零件图 此磨床主轴零件在机器中可起支承、定位或导向作用（题目中未明确） ，该零件 的图样的视图正确、完整，尺寸、公差齐全. 该零件外圆 ?35粗糙度ra0.4m、 内孔 ? 0.039 0 32+ 粗糙度ra1.6m的尺寸精度和粗 糙度要求较高，两端面与内孔也有较高的垂直度要求，但零件结构简单，加工并不困 难；两处 0.2 0 5+ 槽的精度要求一般，只需分步铣出即可。 因题目中未规定该磨床主轴零件的材料，为便于设计，此处可拟定该磨床主轴零 件的材料为 4 5 号钢。 4 . 选择毛坯 根据用途，并综合考虑加工效率和经济性，坯料选用 1 8 c r 2 n i 4 w a牌号的合金结 构刚，锯切下料，然后锻造毛坯。 因为该磨床主轴生产批量为大批量，所以毛坯应采用模锻件。 5 . 工艺规程设计 5 . 1 定位基准的选择 本零件为长轴,应选用大外圆 35 及两端中心孔作为初次定位基准,在以后的定位 中,也用两端中心孔作辅助支承 5 . 2 零件表面加工方法的选择 本零件的加工面有外圆、两端中心孔、端面、螺纹及键等，材料为 1 8 c r 2 n i 4 w a 。 参考教材中有关资料，其加工方法选择如下： 毛坯（模锻件），粗加工阶段、中间检验、热处理、修复基准、细加工阶段、精 加工阶段、最终检验。 5 . 3 制定工艺路线 按照先加工基准面及先粗后精的原则，机加工可按下述工艺路线进行。 工序 0：毛坯（模锻件）。 工序 5：切试件。 工序 10：打中心孔14。 工序 15：车外圆35。 工序 20：粗车头部及锥面 工序 25：车外圆24.5 工序 30：车尾总端面及中心孔14。 工序 35：车外圆24.5。 5 . 4 确定机械加工余量及毛坯尺寸，设计毛坯零件综合图 5 . 4 . 1 确定机械加工余量 钢质模锻件的机械加工余量按有关标准确定。确定时，根据估算的锻件质量、加 工精度及锻件形状复杂系数。由毕业设计指导书三附表 1 可查得除孔以外各内、 外表面的加工余量。孔的加工余量由表 1 查得。 锻件质量：根据零件成品质量 0.317kg 估算为 0.49kg 。 加工精度：零件除孔以外的各表面为一般加工精度。 锻件形状复杂系数 s 1，为简单级别 f1。 表 1 锻件内孔直径的机械加工的单面余量 锻件内孔直径的机械加工的单面余量/ m m 孔 径 孔 深 大于 0 6 3 1 0 0 1 4 0 2 0 0 大于 到 到 6 3 1 0 0 1 4 0 2 0 0 2 8 0 0 2 5 2 . 0 2 5 4 0 2 . 0 2 . 6 4 0 6 3 2 . 0 2 . 6 3 . 0 6 3 1 0 0 2 . 5 3 . 0 3 . 0 4 . 0 1 0 0 1 6 0 2 . 6 3 . 0 4 . 0 4 . 0 4 . 6 1 6 0 2 5 0 3 . 0 3 . 0 4 . 0 4 . 0 4 . 6 表 2 锻件形状复杂系数 锻件形状复杂系数 s 级别 s 数值范围 级别 s 数值范围 简单 s10.631 较复杂 s30.160.32 一级 s20.320.63 复杂 s40.16 注： m m 锻件 外轮廓包容体 s 假定轴最大直径为64mm，长度为 24，则 m 外 轮 廓 包 容 体=pr2ld 密度3.146.42/42 . 4 7 . 8 5 6 0 5 g0.605kg m锻件0.49kg 故 0.49 0.605 s 0.81 查表 2 得锻件形状复杂系数 s 1，为简单级别 f1 机械加工余量。 根据零件形状系数， 查表 1 得外圆的直径方向加工余量放 4 m m（半 径上放 2 m m ） ，长度方向上加工余量每端放 2 m m 。因内孔的粗糙度 ra0.4m，半径方 向上余量适当增大 0.5 m m ，故内孔的直径方向加工余量为 5 m m （半径上放 2 . 5 m m ） 。 5 . 4 . 2 确定毛坯尺寸 根据上面确定的机械加工余量，可得该零件的毛坯尺寸，见表 3 表 3 磨床主轴零件毛坯尺寸 磨床主轴零件毛坯尺寸 m m 零件尺寸 单面加工余量 锻件尺寸 ? 0.021 0.002 60+ + 2 6 4 ? 2 . 5 2 7 2 0 2 2 4 5 . 4 . 3 设计毛坯零件综合图 确定毛坯尺寸公差 毛坯尺寸公差根据锻件质量、形状复杂系数、分模形状种类及精度等级从手册中 查得。本磨床主轴零件锻件质量 0.49kg ，形状复杂系数 s1，45 钢含碳量为 0.42%0.50%，最高含碳量为 0.50%，按表 4 查得锻件材质系数为 m1 ，采用平直分模 线，锻件为普通精度等级，则毛坯公差可从毕业设计指导书三附表 2、附表 3 中 查得，见表 5。 表 4 锻件材质系数 锻件材质系数 级别 钢的最高含碳量 合金钢的合金元素最高含碳量 m1 0 . 6 5 % 3 . 0 % m2 0 . 6 5 % 3 . 0 % 表 5 磨床主轴零件毛坯（锻件）允许偏差 磨床主轴零件毛坯（锻件）允许偏差 m m 锻 件 尺 寸 偏 差 根 据 0 . 8 64 - 0 . 4 2 7 0 . 3 附表 2 0.039 0 32 + - 0 . 8 0 . 8 2 4 - 0 . 4 确定圆角半径 锻件圆角半径按表 6 确定 表 6 锻件圆角半径计算 锻件圆角半径计算/ m m h / b r r 2 0 . 0 5 h + 0 . 5 2 . 5 r + 0 . 5 2 4 0 . 0 6 h + 0 . 5 3 . 0 r + 0 . 5 4 0 . 0 7 h + 0 . 5 3 . 5 r + 0 . 5 本工件的 h/b均小于 2，故锻件内外圆角半径计算如下 r 0 . 0 5 h + 0 . 5 0 . 0 5 1 2 + 0 . 5 1 . 1 m m （取 r 1 . 5 m m ） r 2 . 5 r + 0 . 5 2 . 5 1 . 5 + 0 . 5 4 . 2 5 m m （取 r 4 . 5 m m ） 确定拨模角 本锻件上下模模镗深度相等，其中： l b h b 12 271 查指导书三附表 4 得，外起模角 a5 ，内起模角 7 。 确定分模位置 毛坯是 hd 的盘类锻件，根据分模面的选定原则，本磨床主轴零件的分模面选 在零件中部，上下模的尺寸可做成一致，分模线为直线。 确定毛坯热处理方式 钢质锻件锻造后应安排正火，以消除残留的锻造应力，并使不均匀的金相组织通 过重新结晶而得到细化。本零件毛坯零件综合图如图 2 所示。 技术要求 1 、正火 2 、未注圆角 r 1 . 5 图 2 毛坯零件综合图 6 . 工序设计 6 . 1 选择加工设备与工艺装备 6 . 1 . 1 选择机床 工序 10、20、30 是粗车和精车。本零件外廓尺寸不大。精度要求不是很高，选 用最常用的 ca6140 型卧式车床即可。 工序 40 为磨端面。由于加工的零件外廓尺寸不大可，在平面磨床上一次加工多 个零件。选 m7130 型。 工序 50 磨内孔。利用简单的工装在 m120w 型上即可加工。 工序 60 磨外圆。利用简单的工装在 m120w 型上即可加工。 工序 70 铣槽。采用立铣刀铣槽，应选立式铣床 x52k 型。 6 . 1 . 2 选择夹具 本零件除铣槽、 磨内外圆等工序需要专用夹具外， 其他各工序使用通用夹具即可。 前三道车床工序用三爪自定心卡盘，磨内孔工序用压紧螺母，磨外圆工序用心轴。 6 . 1 . 3 选择刀具 a. 在车床上加工，一般都选用硬质合金车刀。加工钢质零件采用 yt （钨钴钛） 类硬质合金，粗加工用 yt5 ，半精加工用 yt 15，精加工用 yt15。为提高生产率及 经济性，可选用可转位车刀。 b. 磨平面、内孔及外圆均可用平形砂轮，只是尺寸规格（dh d ）有所不同， 砂轮名称均为棕刚玉，粒度为 46。 c. 铣刀选用立铣刀。 直柄立铣刀规格为 d =5mm ,刃部长度 12 mm ， 全长 47 mm。 6 . 1 . 4 选择量具 本零件属成批生产，一般均采用通用量具。选择量具的方法有两种：是按计量器 具的不确定度选择；二是按计量器具的测量方法极限误差选择。 选择外圆加工面的量具 工序20中粗精车外圆? 0.021 0.002 60+ + (k6)留余量0.250.35 mm， 该尺寸公差 t=0.46mm。 选用分度值 0.02，测量范围 0150 mm游标卡尺。工序 50 中磨外圆60k6 至尺寸， 选择测量范围 5075mm，分度值为 0.005mm 外径千分尺。 按工艺人员手册，计量器具不确定度允许值 u=0.0l6mm。选择测量范围 5075mm，分度值为 0.005mm 外径千分尺。分度值 0.02mm，测量范围 0150 mm 游标卡尺。 按照上述方法选择本零件各外圆加工面的量具见表 7 。 表 7 外圆加工面所用量具/mm 工序 加工面尺寸 尺寸公差 量 具 3 0 6 0 . 3 0 . 1 分度值 0 . 0 2 ，测量范围 0 1 0 0 游标卡尺 5 0 6 0 0 . 0 1 9 分度值为 0.005mm，测量范围 5075mm 外径千分尺 选择加工内孔尺寸所用的量具 ? 0.039 0 32+ (h8)孔经粗车、半精车、磨孔三次加工，粗车至 ? 0.52 0 30+ mm，半精车至 ? 0.10 0 31.7+ mm，磨孔至图纸尺寸。 粗车尺寸 ? 0.52 0 30+ mm，该尺寸公差 t=0.52mm。选择分度值 0.02mm，测量范围 0150 mm 游标卡尺。 半精车尺寸 ? 0.10 0 31.7+ mm，该尺寸公差 t=0.10mm。选择分度值 0.02mm，测量 范围 0150 游标卡尺。 磨内孔 ? 0.039 0 32+ (h8)至尺寸，选择测量范围 1835mm，分度值为 0.001mm 的内 径量表及外径千分尺。 选择加工轴向尺寸所用量具 轴向尺寸 20，其公差为自由公差，可选择分度值 0.02 mm，测量范围 0125 mm 游标卡尺即可满足要求，也与以上通用。 选择加工槽所用量具 槽经过粗铣加工即可，槽宽及槽深的公差等级为：槽宽为 it13，槽深为 it14。 均可选择分度值 0.02mm，测量范围 0150 mm 游标卡尺测量。槽宽可用具有通止端 的专用量测量。 6 . 2 工序尺寸的确定及计算 6 . 2 . 1 确定圆柱面的工序尺寸 前面根据有关资料已查出本零件各圆柱面的总加工余量（毛坯余量） ，然后查出 各工序加工余量（除粗加工外） ，总加工余量减去各工序加工余量之和，即为粗加工 余量。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。本磨床主轴零件的各圆柱表 面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度见表 8 。 表 8 圆柱表面的工序加工余量、工序尺寸及公差、表面粗糙度 工序双边余量/ m m 工序尺寸及公差/ m m 表面粗糙度/m 加工表面 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 ? 外圆 2 . 5 1 . 2 0 . 3 ? ? ? 6 . 3 3 . 2 0 . 4 ? 内孔 3 1 . 7 0 . 3 ? ? ? 6 . 3 3 . 2 1 . 6 6 . 2 . 2 确定轴向工序尺寸 本零件只有一个轴向尺寸， 此轴向尺寸仅与加工余量有关， 各工序的轴向尺寸见图 3 。 工序 工序 工序 图 3 工序的轴向尺寸 0.021 0.002 60+ + 0.039 0 32+ 0 0.46 61.5 0.125 0 31.7 + 0 0.15 60.3 0.33 0 30+ 0.021 0.002 60+ + 0.039 0 32+ 各加工表面的加工余量见表 9 表 9 各端面的工序加工余量 工 序 加工表面 总加工余量 工序加工余量 1 2 1 . 5 2 2 2 . 5 2 0 . 2 0 . 2 6 . 2 . 3 确定铣槽的工序尺寸 只要控制进给量，该二处槽只需分别铣一次即可达到零件图样的要求，则该二槽 的尺寸即为工序尺寸。 7 . 选择切削用量、确定时间定额 查阅参考文献机械制造工艺学机械工业出版社 1 9 8 6 年第一版，选取各工序 机床的主轴转速，选定进给量和切削深度，即可计算出切削速度和工步工时，确定时 间定额，计算结果见机械加工工序卡片。 8 . 填写机械加工工艺规程卡片和机械加工工序卡片 （因页面设置关系，工艺和工序卡片另附，见“工艺卡片”文件） 机械加工工艺过程卡片 产品名称 零件名称 共 材料牌 号 4 5 毛坯种类 圆 钢 毛坯外形尺寸 6 0 * 2 8 毛坯件数 每台件数 备 工序号 工序名称 工 序 内 容 车间 工段 设备 工艺装备 1 下料 按毛毛坯尺寸下料成形 锯床 2 锻 模锻，毛坯加热用锻模锻制成型 5 0 0 k g 空气锤 锻模 3 车 粗、半精车各档至工序尺寸（内外圆 c a 6 1 4 0 均留 0 . 2 5 0 . 3 5 m m 余量，长度留 0 . 1 0 . 2 m m 余量，与内孔同时加工的端面作 标记，作基准面） 4 磨端面 作基准面的端面向下，多件同时装在平 m 7 1 3 0 面磨床的工作台上，磨平面至图纸要求 5 磨内孔 以工装装夹工件，粗、精磨内孔至尺寸 m 1 2 0 磨内孔工装，保证磨床主轴线与端面垂 6 磨外圆 工件装在 1 : 2 0 0 0 锥度的心轴上，粗精 m 1 2 0 直，垂直度公差为 0 . 1 5 m m 磨外圆至尺寸 7 铣槽 工件装在专用夹具上铣 2 - 0.2 0 5+ 槽 至尺寸 8 终检 终检各档尺寸 设计( 日期) 校对( 日 期) 审核( 日期) 标准化 期) 标记 处 数 更改文件号 签 字 日期 标 记 处 数 更改文件号 签字 日期 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 共页 第 车间 工序号 工序名称 材料牌号 3 车 4 5 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 锻件 6 4 * 2 4 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 车床 c 6 1 4 0 夹具编号 夹具名称 切削液 三爪自定心卡盘 工位器具编号 工位器具名称 工 序 工 时 / 分 工步号 工步内容 工艺设备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时 1 三爪自定心卡盘夹外圆 r / m i n m / m i n m m / r m m 进给次数 机动 辅助 2 粗车外圆，保持尺寸35，车端面 4 5 0 8 5 0 . 7 0 . 8 1 1 0 . 5 3 钻孔 3 0 麻花钻 3 0 0 0 . 5 4 粗车内孔，保持尺寸14 4 5 0 4 5 0 . 6 0 . 7 1 1 0 . 5 5 精车内孔，保持尺寸14，车端面、倒角 7 0 0 7 0 0 . 3 0 . 5 1 1 6 三爪自定心卡盘夹另一端 ，粗车外圆、端面 4 5 0 8 5 0 . 7 0 . 8 1 1 1 7 心轴装夹，5 件一组，半精车外圆 6 0 0 1 1 3 0 . 3 0 . 5 1 1 1 2 设计( 日期) 校对( 日期) 审核( 日期) 标准化( 日期) 会签( 日期 标记 处 数 更改文件号 签 字 日期 标 记 处数 更改文件号 签 字 日期 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 共 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 5 磨内孔 4 5 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 车加工件 6 0 * 2 0 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 磨床 m 1 2 0 夹具编号 夹具名称 切削液 专用夹具 工位器具编号 工位器具名称 工 序 工 时 / 分 工步号 工步内容 工艺设备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时 1 如上图装夹工件 r / m i n m / m i n m m / r m m 进给次数 机动 辅助 2 粗磨内孔 0.05 8 2 0 . 5 3 精磨内孔，达到图纸要求 0.039 0 32+ 0 . 0 2 6 2 0 . 5 设计( 日期) 校对( 日期) 审核( 日期) 标准化( 日期) 会签( 日期 标记 处 数 更改文件号 签 字 日期 标 记 处数 更改文件号 签 字 日期 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 共 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 6 磨外圆 4 5 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 半成品 6 0 * 2 0 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 磨床 m 1 2 0 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工 序 工 时 / 分 工步号 工步内容 工艺设备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时 1 工件如上图装夹（心轴精度必须符合 1 ： 2 0 0 0 锥度要求） r / m i n m / m i n m m / r m m 进给次数 机动 辅助 2 粗磨外圆 0 . 0 5 3 1 0 . 5 3 精磨外圆，达到图纸要求 0.021 0.002 60+ + 0 . 0 2 2 1 0 . 5 设计( 日期) 校对( 日期) 审核( 日期) 标准化( 日期) 会签( 日期 标记 处 数 更改文件号 签 字 日期 标 记 处数 更改文件号 签 字 日期 机械加工工序卡片 产品名称 零件名称 共 页 第 页 车间 工序号 工序名称 材料牌号 7 铣槽 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每台件数 半成品 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立铣 x 5 2 k 夹具编号 夹具名称 切削液 工位器具编号 工位器具名称 工 序 工 时 / 分 见夹具图 工步号 工步内容 工艺设备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 工步工时 1 按上图装夹工件，刀具对中心 r / m i n m / m i n m m / r m m 进给次数 机动 辅助 2 铣第一条槽 5 0 0 6 0 0 7 . 8 9.5 0 . 3 0.5 3 1 0 . 5 1 . 5 3 铣第二条槽 5 0 0 6 0 0 7 . 8 9.5 0 . 3 0.5 3 1 0 . 5 1 . 5 设计( 日期) 校对( 日期) 审核( 日期) 标准化( 日期) 会签( 日期) 标记 处 数 更改文件号 签 字 日 期 标 记 处 数 更改文件号 签 字 日期 9 . 铣槽用夹具定位夹紧方案设计 9.1 本工序的加工要求分析 本工序的加工要求，在磨床主轴上铣出两条通槽，槽宽为 0.2 0 5+ mm，槽深为 0 0.5 27 mm，两槽在圆周方向上互成 60 30 角度，表面粗糙度为 ra12.5m。 在本工序之前，外圆 ? 0.021 0.002 60+ + mm、内孔 ? 0.039 0 32+ mm 及两端面均已加工完毕。 本工序采用 ? 5 mm 标准键槽铣刀，在 x52k 型立式铣床上，一次装夹 5 件进行 加工。 9.2 确定夹具类型 本工序所加工的是两条在圆周方向互成 60 的纵向槽，因此宜采用直线进给带角 度定位装置的夹具。 9.3 拟定定位方案和选定定位元件 9.3.1 拟定定位方案 以 ? 0.021 0.002 60+ + 外圆为定位基准，限制 4 个自由度。如图 4（a ）所示。 （a ） （b ） 图 4 定位基准选择 以 ? 0.039 0 32+ 内孔及端面作为定位基准，限制工件 5 个自由度。如图 4（b ）所 示。 方案由于 v 形块的特性，较易保证槽的对称度要求，但难以实现多件夹紧和分 度。 方案由于心轴与孔之间存在间隙， 不容易保证槽的对称度， 且有过定位的现象。 但本工序加工精度要求不高，并且工件的孔和两端面垂直精度又较高，故过定位现象 较轻。同时此方案较易实现多件夹紧和分度。 经过比较分析，确定采用方案。 9.3.2 选择定位元件 根据定位方式，采用带台阶的心轴。心轴安装工件部分的直径为? 0.009 0.025 32 6()g ， 考虑同时安装 5 个工件，因此这部分的长度取 96 mm；由于分度精度要求不高，可在心轴 的端部法兰面上钻出二个10 mm 的定位销孔，两孔圆心与心轴圆心的连线互成 60 角，且两定位孔圆心在以心轴轴心为圆心的同一圆周上（见心轴零件图） ；同时在夹 具体上配作一个10 mm的定位销孔。 加工时先利用法兰面上的其中一个孔与夹具体 上的孔定位，加工完毕一个槽后，松开心轴头部的螺母，取下定位销，将心轴转动 60 ，用定位销定位，拧紧螺母，即可进行第二个槽加工。夹具体孔与心轴的配合别 为 ? 6 5 40 h h，夹具体另一端为 u 形槽，u 形槽 r 部分的公差为 g6 0.020 0.007 () + + 。 9.3.3 定位误差计算 工序尺寸 0 0.5 27 mm 定位误差分析。 由于基准重合，故?b0 由于夹具体二孔、工件与心轴为任意边接触，则 ?ydd1+dd1+dd2+dd2+xmin =（0.016+0.011+0.039+0.016+0.009）/20.046 1 3 dk 因此定位精度足够 由于加工要求不高，其它精度可不必计算。 9.4 确定夹紧方案 根据图 4 所示心轴结构，用 m30 螺母把工件轴向夹紧在心轴上。心轴的具体结 构如图 5 所示。 图 5 铣床夹具 9.5 确定对刀装置 9.5.1 选择对刀块和塞尺 根据加工要求，采用 gb/t2242- 80 直角对刀块；塞尺符合 gb/t2244- 80，基本尺 寸及偏差 0 0.014 2 mm。 9.5.1 计算对刀尺寸 h 和 b 如图 6 所示，计算时应把尺寸化为双向对称偏差，即 0 0.5 27 mm26.750.25 mm 0.2 0 5+ mm5.150.15 mm h（26.75- 2）mm24.75 mm 公差取工件相应公差的 1/3，即 0.5 mm 1 3 0.17 mm 故 h24.75 0.08 mm 图 6 b（5.15 1 2 +2）mm4.575 mm 公差取值为 0.3 mm 1 3 0.1 mm 故 b=4.5750.05 mm 9.6 夹具精度分析和计算 本夹具总图上与工件加工精度直接有关的技术要求如下： 定位心轴表面尺寸 ? 0.009 0.025 32 6()g ； 定位件与对刀间的位置尺寸 24.75 0.08 mm 、4.5750.05 m