大红鹰,6206轴承内圈内卡弹簧夹具的设计(带CAD图）
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大红鹰,6206轴承内圈内卡弹簧夹具的设计(带CAD图）,大红,6206,轴承,圈内,弹簧,夹具,设计,CAD
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1分 类 号 密 级 宁宁波大红鹰学院毕业设计(论文)6206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计所在学院机械与电气工程学院专 业机械设计制造及其自动化班 级xx 机自 x 班姓 名学 号指导老师 2017 年 3 月 31 日2诚诚 信信 承承 诺诺我谨在此承诺：本人所写的毕业设计（论文） 6206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： (手签) (手签) 2017 年 3 月 31 日I摘 要本文是对 6206 轴承内圈零件加工应用及加工的工艺性分析，主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法，设计合理的加工工艺过程。此外还对零件的工序的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多，其中，使用范围最广的通用夹具，规格尺寸多已标准化，并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产，专为某工件加工工序服务的专用夹具，则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计内卡弹簧夹具的设计夹具。关键词：6206 轴承内圈，加工工艺，加工方法，工艺文件，夹具IIAbstractThis paper is the analysis technology of 6206 bearing inner parts processing application and processing, mainly including the parts diagram analysis, the choice of blank, parts of the fixture and process planning, tool selection, cutting dosage, processing documents. Select the correct processing method, design a reasonable process. In addition to the part of the working process of the design of a special fixtureThere are many types of machine tool fixture, of which the most widely used universal fixture, specifications and sizes have been standardized, and a professional factory production. And widely used in mass production, for a special workpiece processing process of special fixture, the need for various manufacturing processes according to the workpiece design and manufacture. The main content of this paper is to design the fixture design fixture design fixture clamping spring.Key words: 6206 bearing inner ring, processing technology, processing method, process documents, fixtureIII目 录摘 要IABSTRACTII1 序言11.1 机械加工工艺概述 11.2 机械加工工艺流程11.3 夹具概述21.4 机床夹具的功能21.5 机床夹具的发展趋势31.5.1 机床夹具的现状31.5.2 现代机床夹具的发展方向42 零件的分析52.1 零件的工艺分析52.2 零件的工艺要求53 工艺规程设计73.1 加工工艺过程 73.2 确定各表面加工方案 73.3 影响加工方法的因素 73.4 确定定位基准 83.4.1 粗基准的选择83.4.2 精基准选择的原则83.5 工艺路线的拟订 93.5.1 工序的合理组合93.5.2 工序的集中与分散93.5.3 加工阶段的划分103.5.4 加工工艺路线方案的比较11IV3.6 6206 轴承内圈加工工艺过程设计113.7 零件的偏差，加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定 123.8 数控设备的选择 133.9 确定切削用量及基本工时（机动时间） 134 6206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计夹具设计194.1 夹具设计要求说明 194.2 车床夹具的设计要点 194.3 夹具的优点214.4 夹头与定位环 224.5 夹具的受力计算 244.6 夹具的加工精度分析 274.7 气缸的设计计算 284.8 切削力及切削力矩的计算与分析 324.9 确定夹具体结构尺寸和总体结构 344.10 零件的车床专用夹具简单使用说明 35结 论36参考文献37致谢381 序言11 序言1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品 或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详 细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。 总的来说，工艺流程是纲领，加工工艺是每个步骤的详细参数，工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2 机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一，它是在具体的生产条件下，把较为合理的工艺过程和操作方法，按照规定的形式书写 成工艺文件，经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容：工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1) 计算年生产纲领，确定生产类型。 2) 分析零件图及产品装配图，对零件进行工艺分析。 3) 选择毛坯。 4) 拟订工艺路线。 5) 确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差。 6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7) 确定切削用量及工时定额。 8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9) 填写工艺文件。 宁波大红鹰学院毕业设计（论文）2在制订工艺规程的过程中，往往要对前面已初步确定的内容进行调整，以提高经济效益。在执行工艺规程过程中，可能会出现前所未料的情况，如生产条件的变化，新技术、新工艺的引进，新材料、先进设备的应用等，都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3 夹具概述夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等，帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作。随着科学技术的发展，各种新材料、新工艺和新技术不断涌现，机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现，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。数控机床的问世，提高了更新频率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，极大地推动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。“工欲善其事，必先利其器。 ”工具是人类文明进步的标志。自 20 世纪末期以来，现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具（含夹具、刀具、量具与辅具等）在不断的革新中，其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此，无论在传统制造还是现代制造系统中，夹具都是重要的工艺装备。1.4 机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时，其主要功能是使工件定位和夹紧。1机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件，使工件在夹具中定位和夹紧。（1）定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精1 序言3度要求。（2）夹紧 工件定位后将其固定，使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时，受到各种力的作用，若不将工件固定，则工件会松动、脱落。因此，夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。（1）对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块，它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。（2）导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套，能迅速地确定钻头的位置，并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式，故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具（镗模）也具有导向功能。1.5 机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高，夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备。1.5.1 机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明，目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的 85%左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代，以适应市场激烈的竞争。然而，一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面，在多品种生产的企业中，约 4 年就要更新 80%左右的专用夹具，而夹具的实际磨损量仅为 15%左右。特别是近年来，数控机床（NC） 、加工中心（MC） 、成组技术（GT） 、柔性制造系统（FMS）等新技术的应用，对机床夹具提出了如下新的要求：1）能迅速而方便地装备新产品的投产，以缩短生产准备周期，降低生产成本。2）能装夹一组具有相似性特征的工件。3）适用于精密加工的高精度机床夹具。4）适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。5）采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置，以进一步提高劳动生产率。6）提高机床夹具的标准化程度。宁波大红鹰学院毕业设计（论文）41.5.2 现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精密化随着机械产品精度的日益提高，势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多，例如用于精密分度的多齿盘，其分度精度可达0.1；用于精密车削的高精度三爪卡盘，其定心精度为 5m；精密心轴的同轴度公差可控制在 1m 内；又如用于 6206 轴承内圈套圈磨削的电磁无心夹具，工件的圆度公差可达 0.20.5m。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间，以提高劳动生产率，减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有：自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如，在铣床上使用电动虎钳装夹工件，效率可提高 5 倍左右；在车床上使用的高速三爪自定心卡盘，可保证卡爪在（试验）转速为 2620r/min 的条件下仍能牢固地夹紧工件，从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似，它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式，以适应可变因素的能力。可变因素主要有：工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有：组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内，夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上，首先进行夹具元件和部件的通用化，建立类型尺寸系列或变型，以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式，屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入，主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列，为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准：GB/T2148T225991 以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化，有利于夹具的商品化生产，有利于缩短生产准备周期，降低生产总成本。2 零件的分析52 零件的分析2.1 零件的工艺分析6206 轴承内圈是一个很重要的零件，因为其零件尺寸比较小，结构形状较复杂，但其加工孔和底面的精度要求较高，此外还有6206 轴承内圈小端面端要求加工，对精度要求也很高。几何形状精度和相互位置精度，以及各表面的表面质量均影响机器或部件的装配质量，进而影响其性能与工作寿命，因此它们的加工是非常关键和重要的。2.2 零件的工艺要求一个好的结构不但要应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能够保证加工质量，同时使加工的劳动量最小。而设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。设计者要考虑加工工艺问题。工艺师要考虑如何从工艺上保证设计的要求。图 2.1 零件图该加工有七个加工表面：平面加工包括零件底面、底部平面；孔系加工包括小孔。宁波大红鹰学院毕业设计（论文）6 以平面为主有： 零件外圈的粗、精铣加工，其粗糙度要求是；2 . 3Ra 6206 轴承内圈端面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是。2 . 3Ra单边余量一般在，结构细密，能承受较大的压力，占用生产的面积较小。13mm上面主要是对零件零件的结构、加工精度和主要加工表面进行了分析，选择了其毛坯的的制造方法为铸造和中批的批量生产方式，从而为工艺规程设计提供了必要的准备。3 工艺规程设计73 工艺规程设计3.1 加工工艺过程由以上分析可知，该零件零件的主要加工表面是平面、孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于零件来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系以各尺寸精度。由上面的一些技术条件分析得知：零件的尺寸精度，形状精度以及位置关系精度要求都不是很高，这样对加工要求也就不是很高。3.2 确定各表面加工方案一个好的结构不但应该达到设计要求，而且要有好的机械加工工艺性，也就是要有加工的可能性，要便于加工，要能保证加工的质量，同时使加工的劳动量最小。设计和工艺是密切相关的，又是相辅相成的。对于我们设计零件的加工工艺来说，应选择能够满足平面孔系和孔加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格较底的机床。3.3 影响加工方法的因素 要考虑加工表面的精度和表面质量要求，根据各加工表面的技术要求，选择加工方法及分几次加工。 根据生产类型选择，在大批量生产中可专用的高效率的设备。在单件小批量生产中则常用通用设备和一般的加工方法。如、柴油机连杆小头孔的加工，在小批量生产时，采用钻、扩、铰加工方法；而在大批量生产时采用拉削加工。 要考虑被加工材料的性质，例如：淬火钢必须采用磨削或电加工；而有色金属由于磨削时容易堵塞砂轮，一般都采用精细车削，高速精铣等。 要考虑工厂或车间的实际情况，同时也应考虑不断改进现有加工方法和设备，推广新技术，提高工艺水平。 此外，还要考虑一些其它因素，如加工表面物理机械性能的特殊要求，工件形状和重量等。宁波大红鹰学院毕业设计（论文）83.4 确定定位基准3.4.1 粗基准的选择选择粗基准时，考虑的重点是如何保证各加工表面有足够的余量，使不加工表面与加工表面间的尺寸、位子符合图纸要求。粗基准选择应当满足以下要求： 粗基准的选择应以加工表面为粗基准。目的是为了保证加工面与不加工面的相互位置关系精度。如果工件上表面上有好几个不需加工的表面，则应选择其中与加工表面的相互位置精度要求较高的表面作为粗基准。以求壁厚均匀、外形对称、少装夹等。 选择加工余量要求均匀的重要表面作为粗基准。例如：机床床身导轨面是其余量要求均匀的重要表面。因而在加工时选择导轨面作为粗基准，加工床身的底面，再以底面作为精基准加工导轨面。这样就能保证均匀地去掉较少的余量，使表层保留而细致的组织，以增加耐磨性。 应选择加工余量最小的表面作为粗基准。这样可以保证该面有足够的加工余量。 应尽可能选择平整、光洁、面积足够大的表面作为粗基准，以保证定位准确夹紧可靠。有浇口、冒口、飞边、毛刺的表面不宜选作粗基准，必要时需经初加工。要从保证孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置，能保证零件在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从零件零件图分析可知，主要是选择加工零件底面的装夹定位面为其加工粗基准。3.4.2 精基准选择的原则 基准重合原则。即尽可能选择设计基准作为定位基准。这样可以避免定位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。 基准统一原则，应尽可能选用统一的定位基准。基准的统一有利于保证各表面间的位置精度，避免基准转换所带来的误差，并且各工序所采用的夹具比较统一，从而可减少夹具设计和制造工作。例如：轴类零件常用顶针孔作为定位基准。车削、磨削都以顶针孔定位，这样不但在一次装夹中能加工大多书表面，而且保证了各外圆表面的同轴度及端面与轴心线的垂直度。3 工艺规程设计9 互为基准的原则。选择精基准时，有时两个被加工面，可以互为基准反复加工。例如：对淬火后的齿轮磨齿，是以齿面为基准磨内孔，再以孔为基准磨齿面，这样能保证齿面余量均匀。选择精基准的原则时，考虑的重点是有利于保证工件的加工精度并使装夹准。3.5 工艺路线的拟订对于中批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。零件的加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔和面定位粗、精加工零件底面底部平面。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。3.5.1 工序的合理组合确定加工方法以后，就按生产类型、零件的结构特点、技术要求和机床设备等具体生产条件确定工艺过程的工序数。确定工序数的基本原则： 工序分散原则工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备。简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术要求水平不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。 工序集中原则工序数目少，工件装，夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含 0.4%1.1%苏打及8090 c:0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。mg200宁波大红鹰学院毕业设计（论文）103.5.2 工序的集中与分散制订工艺路线时，应考虑工序的数目，采用工序集中或工序分散是其两个不同的原则。所谓工序集中，就是以较少的工序完成零件的加工，反之为工序分散。 工序集中的特点工序数目少，工件装夹次数少，缩短了工艺路线，相应减少了操作工人数和生产面积，也简化了生产管理，在一次装夹中同时加工数个表面易于保证这些表面间的相互位置精度。使用设备少，大量生产可采用高效率的专用机床，以提高生产率。但采用复杂的专用设备和工艺装备，使成本增高，调整维修费事，生产准备工作量大。 工序分散的特点工序内容简单，有利选择最合理的切削用量。便于采用通用设备，简单的机床工艺装备。生产准备工作量少，产品更换容易。对工人的技术水平要求不高。但需要设备和工人数量多，生产面积大，工艺路线长，生产管理复杂。工序集中与工序分散各有特点，必须根据生产类型。加工要求和工厂的具体情况进行综合分析决定采用那一种原则。一般情况下，单件小批生产中，为简化生产管理，多将工序适当集中。但由于不采用专用设备，工序集中程序受到限制。结构简单的专用机床和工夹具组织流水线生产。由于近代计算机控制机床及加工中心的出现，使得工序集中的优点更为突出，即使在单件小批生产中仍可将工序集中而不致花费过多的生产准备工作量，从而可取的良好的经济效果。3.5.3 加工阶段的划分零件的加工质量要求较高时，常把整个加工过程划分为几个阶段： 粗加工阶段粗加工的目的是切去绝大部分多雨的金属，为以后的精加工创造较好的条件，并为半精加工，精加工提供定位基准，粗加工时能及早发现毛坯的缺陷，予以报废或修补，以免浪费工时。粗加工可采用功率大，刚性好，精度低的机床，选用大的切前用量，以提高生产率、粗加工时，切削力大，切削热量多，所需夹紧力大，使得工件产生的内应力和变3 工艺规程设计11形大，所以加工精度低，粗糙度值大。一般粗加工的公差等级为 IT11IT12。粗糙度为 Ra80100m。 半精加工阶段半精加工阶段是完成一些次要面的加工并为主要表面的精加工做好准备，保证合适的加工余量。半精加工的公差等级为 IT9IT10。表面粗糙度为 Ra101.25m。 精加工阶段精加工阶段切除剩余的少量加工余量,主要目的是保证零件的形状位置几精度,尺寸精度及表面粗糙度,使各主要表面达到图纸要求.另外精加工工序安排在最后,可防止或减少工件精加工表面损伤。精加工应采用高精度的机床小的切前用量，工序变形小，有利于提高加工精度精加工的加工精度一般为 IT6IT7，表面粗糙度为 Ra101.25m。此外，加工阶段划分后，还便于合理的安排热处理工序。由于热处理性质的不同，有的需安排于粗加工之前，有的需插入粗精加工之间。但须指出加工阶段的划分并不是绝对的。在实际生活中，对于刚性好，精度要求不高或批量小的工件，以及运输装夹费事的重型零件往往不严格划分阶段，在满足加工质量要求的前提下，通常只分为粗、精加工两个阶段，甚至不把粗精加工分开。必须明确划分阶段是指整个加工过程而言的，不能以某一表面的加工或某一工序的性质区分。例如工序的定位精基准面，在粗加工阶段就要加工的很准确，而在精加工阶段可以安排钻小孔之类的粗加工。3.5.4 加工工艺路线方案的比较在保证零件尺寸公差、形位公差及表面粗糙度等技术条件下，成批量生产可以考虑采用专用机床，以便提高生产率。但同时考虑到经济效果，降低生产成本，拟订三个加工工艺路线方案。3.6 6206 轴承内圈加工工艺过程设计根据各表面加工要求和各种加工方法所能达到的经济精度，现定加工方法与方案如下：内圈：内圈：宁波大红鹰学院毕业设计（论文）12工步号加工内容刀具号刀具名称刀具规格刀具材料主轴转速进给速度加工方式程序号1.夹持毛培2.光出端面粗车外径40.7（深度16mm）T010135菱形刀片93主偏角硬质合金1000r/min0.2自动000023粗车沟道T020235菱形刀片93主偏角硬质合金1000r/min0.15自动000024.粗车内径 30 深度16T030335菱形刀片93主偏角硬质合金1000r/min0.15自动000025.掉头装夹 40.7 外径35菱形刀片93主偏角硬质合金6.光出端面控制外径精车外径 40.7T010135菱形刀片93主偏角硬质合金1000r/min0.2自动000027.精车沟道T040435菱形刀片93主偏角硬质合金1000r/min0.15自动000028.精车内径 30T030335菱形刀片93主偏角硬质合金1000r/min0.15自动000023.7 零件的偏差，加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定零件的采用的是合金钢，其材料是 Gr15毛坯的结构工艺要求：零件为锻造件，对毛坯的结构工艺性有一定要求： 由于铸造件尺寸精度较高和表面粗糙度值低，因此零件上只有与其它机件配合的表面才需要进行机械加工，其表面均应设计为非加工表面。 为了使金属容易充满模膛和减少工序，铸造件外形应力求简单、平直的对称，尽量避免铸造件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、高台等结构。3 工艺规程设计13 铸造件的结构中应避免深孔或多孔结构。 铸造件的整体结构应力求简单。 工艺基准以设计基准相一致。 便于装夹、加工和检查。 结构要素统一，尽量使用普通设备和标准刀具进行加工。在确定毛坯时，要考虑经济性。虽然毛坯的形状尺寸与零件接近，可以减少加工余量，提高材料的利用率，降低加工成本，但这样可能导致毛坯制造困难，需要采用昂贵的毛坯制造设备，增加毛坯的制造成本。因此，毛坯的种类形状及尺寸的确定一定要考虑零件成本的问题但要保证零件的使用性能。在毛坯的种类形状及尺寸确定后，必要时可据此绘出毛坯图。3.8 数控设备的选择本零件的加工选择广州数控车床 CK6140（配置 GSK980TD 数控系统），其相关参数如下表：项目内容规定参数床身最大回转直径/mm400横拖板上最大回转直径/mm180顶尖间最大距离/mm750主轴锥度莫氏 6#转速范围/r/min401800 主轴箱主轴通孔直径400最大移动距离/mm600最大移动速度/(mm/min)7000最小移动单位/mm0.001Z 轴最大静力矩/Nm伺服电机 6，步进电机 16 或 18最大移动距离/mm185最大移动速度/(mm/min)2700最小移动单位/mm0.0005X 轴最大静力矩/Nm伺服电机 4，步进电机 8 或 10最大行程/mm120尾座锥孔的锥度莫氏 6#宁波大红鹰学院毕业设计（论文）14套筒直径/mm55四方刀架的装刀数和刀方尺寸/mm每次最多 4 把，刀方 2020刀架重复定位精度/mm0.004主轴电机功率/kW3/4.5机床净重/kg1300外形尺寸/mm1930111316003.9 确定切削用量及基本工时（机动时间）3.9.1 工序 2光出端面粗车外径 40.7（深度 16mm）所选刀具为 YG6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1，由于CK6140 机床的中心高为 200（表 1.30） ，故选刀杆尺寸=，刀片mmHBmmmm2516厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=mm5 . 40V0120，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。06vK090vK010s00srmm8 . 0.确定切削深度pa可在一次走刀内完成，故 = （3-1）pa3mm.确定进给量f根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4刀杆尺寸为，工件直径400 之间时，mm16mm25pamm4100 进给量=0.51.0frmm按 CK6140 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7frmm确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130，CK6140 机床进给机构允许进给力=3530。maxFN根据表 1.21，当强度在 174207时，=HBSpamm4f75. 0rmmrK时，径向进给力：=950。045RFN切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表 1.292） ，故实际fFroFfKsFfKkrFfK3 工艺规程设计15进给力为： =950=1111.5 （3-fF17. 1N2）由于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。frmm7 . 0.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀mm5 . 1寿命=。Tmin60.确定切削速度0V切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表 1.11，当硬质合金刀加工硬度 2002196YG的铸件，切削速度=。HBSpamm4frmm75. 0Vmin63m切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表tvKmvKsvKTvKKvK1.28） ，故： =tVvK =63 （3-0V0 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 13） min48m =120 （3-nDVc1000127481000minr4）根据 CK6140 车床说明书选择 =1250nminr这时实际切削速度为：cV = （3-5）cV1000cDn1000125127min50m.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表 1.25，=，HBS160245pamm3f，切削速度时，rmm75. 0min50mV 宁波大红鹰学院毕业设计（论文）16 =CPKW7 . 1切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为：krPckPcrK0 =1.7=1.2 （3-CP73. 0KW6）根据表 1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所nmin125rEPKW9 . 5CPEP选切削用量可在 CK6140 机床上进行，最后决定的切削用量为：=3，=，=，=pammfrmm7 . 0nmin125rsr08. 2Vmin50m. 计算基本工时 （3-nflt 7）由切削用量简明使用手册表 1.26，车削时的入切量及超切量y+=，则mm1 = （3-8）mt7 . 0125128min46. 1 3.9.2 工序 3粗车沟道本工序仍为粗车。已知条件与工序相同，车端面及倒角，可采用工序相同的可转位车刀。所选刀具为 YG6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1，由于CK6140 机床的中心高为 200（表 1.30） ，故选刀杆尺寸=，刀片mmHBmmmm2516厚度为。选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角=，后角=mm5 . 40V0120，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径=。06vK090vK010s00srmm8 . 0.确定切削深度pa由于单边余量为，可在一次走刀内完成，故mm5 . 2 = pa25 . 2mm25. 1.确定进给量f3 工艺规程设计17根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4刀杆尺寸为，工件直径400 之间时，mm16mm25pamm4100 进给量=0.51.0frmm按 CK6140 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7frmm确定的进给量尚需满足机床进给机构强度的要求，故需进行校验根据表 130，CK6140 机床进给机构允许进给力=3530。maxFN根据表 1.21，当强度在 174207时，=HBSpamm4f75. 0rmmrK时，径向进给力：=950。045RFN切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表 1.292） ，故实际fFroFfKsFfKkrFfK进给力为： =950=1111.5 由fF17. 1N于切削时进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=可用。frmm7 . 0.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车刀mm5 . 1寿命=。Tmin60.确定切削速度0V切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表 1.11，当硬质合金刀加工硬度 20021915YT的铸件，切削速度=。HBSpamm4frmm75. 0Vmin63m切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表tvKmvKsvKTvKKvK1.28） ，故： =tVvK =63 （3-12）0V0 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 1 min48m =120 （3-nDVc1000127100048minr13）宁波大红鹰学院毕业设计（论文）18根据 CK6140 车床说明书选择 =1250nminr这时实际切削速度为：cV = （3-cV1000cDn1000125127min50m14）.校验机床功率切削时的功率可由表查出，也可按公式进行计算。由切削用量简明使用手册表 1.25，=，HBS160245pamm3f，切削速度时，rmm75. 0min50mV =CPkw7 . 1切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为：krPckPcrK0 =1.7=1.2 CP73. 0kw根据表 1.30，当=时，机床主轴允许功率为=，故所nmin125rEPkw9 . 5CPEP选切削用量可在 CK6140 机床上进行，最后决定的切削用量为：=1.25，=，=，=pammfrmm7 . 0nmin125rsr08. 2Vmin50m.计算基本工时 （3-nflt 15）式中= +， =mm127Llyl由切削用量简明使用手册表 1.26，车削时的入切量及超切量y+=，则mm1=126+ =L1mm128 =mt7 . 0125127min4 . 13.9.3 精车精车沟道的切削用量所选用的刀具为 YG6X 硬质合金圆形镗刀，主偏角为 K =45 ，直径为 16mm 的圆形V0镗刀，其耐用度为。60Tmin3 工艺规程设计19.确定切削深度 apmm25. 0.根据表 1.5 ，当半精镗铸料，镗刀直径为，a，镗刀伸出长度*mm16pmm2时，进给量为：。mm80rmmf1 . 0 .确定切削速度 按表 1.27 的计算公式确定* V = （3-16）式中 C =189.8 m = 0.2 X =0.15 Y =0.20 vvvmin60T V=124.6 minm 选择 C620-1 机床转速：n= n =1200=20minrsr实际切削速度为： v = 2.08 sm.确定基本时间确定精车沟道的基本时间 50svyvxpKvfaTCvMmin13045 .306 .1241000r4 206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计夹具设计204 6206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计夹具设计4.1 夹具设计要求说明车床夹具主要用于加工 6206 轴承内圈内卡弹簧夹具的设计,通过液压或气压使内圈内卡弹簧夹具的夹头涨大卡住轴承内圈,该夹具使用在 CK6140 车床上面，而车床夹具的主要特点是工件加工表面的中心线与机床主轴的回转轴线同轴。（1） 安装在车床主轴上的夹具。这类夹具很多，有通用的三爪卡盘、四爪卡盘，花盘，顶尖等，还有自行设计的心轴；专用夹具通常可分为心轴式、夹头式、卡盘式、角铁式和花盘式。这类夹具的特点是加工时随机床主轴一起旋转，刀具做进给运动定心式车床夹具 在定心式车床夹具上，工件常以孔或外圆定位，夹具采用定心夹紧机构。角铁式车床夹具 在车床上加工壳体、支座、杠杆、接头等零件的回转端面时，由于零件形状较复杂，难以装夹在通用卡盘上，因而须设计专用夹具。这种夹具的夹具体呈角铁状，故称其为角铁式车床夹具。花盘式车床夹具 这类夹具的夹具体称花盘，上面开有若干个 T 形槽，安装定位元件、夹紧元件和分度元件等辅助元件，可加工形状复杂工件的外圆和内孔。这类夹具不对称，要注意平衡。（2） 安装在托板上的夹具。某些重型、畸形工件，常常将夹具安装在托板上。刀具则安装在车床主轴上做旋转运动，夹具做进给运动。由于后一类夹具应用很少，属于机床改装范畴。而生产中需自行设计的较多是安装在车床主轴上的专用夹具，所以零件在车床上加工用专用夹具。4.2 车床夹具的设计要点（1）定位装置的设计特点和夹紧装置的设计要求当加工回转表面时，要求工件加工面的轴线与机床主轴轴线重合，夹具上定位装置的结构和布置必须保证这一点。当加工的表面与工序基准之间有尺寸联系或相互位置精度要求时，则应以夹具的3 工艺规程设计21回转轴线为基准来确定定位元件的位置。工件的夹紧应可靠。由于加工时工件和夹具一起随主轴高速回转，故在加工过程中工件除受切削力矩的作用外，整个夹具还要受到重力和离心力的作用，转速越高离心力越大，这些力不仅降低夹紧力，同时会使主轴振动。因此，夹紧机构必须具有足够的夹紧力，自锁性能好，以防止工件在加工过程中移动或发生事故。对于角铁式夹具，夹紧力的施力方式要注意防止引起夹具变形。（2）夹具与机床主轴的连接车床夹具与机床主轴的连接精度对夹具的加工精度有一定的影响。因此，要求夹具的回转轴线与卧式车床主轴轴线应具有尽可能小的同轴度误差。心轴类车床夹具以莫氏锥柄与机床主轴锥孔配合连接，用螺杆拉紧。有的心轴则以中心孔与车床前、后顶尖安装使用。根据径向尺寸的大小，其它专用夹具在机床主轴上的安装连接一般有两种方式：1)对于径向尺寸 D140mm，或 D(23)d 的小型夹具，一般用锥柄安装在车床主轴的锥孔中，并用螺杆拉紧，如图 1-a 所示。这种连接方式定心精度较高。2)对于径向尺寸较大的夹具，一般用过渡盘与车床主轴轴颈连接。过渡盘与主轴配合处的形状取决于主轴前端的结构。图 1-b 所示的过渡盘，其上有一个定位圆孔按 H7/h6 或 H7/js6 与主轴轴颈相配合，并用螺纹和主轴连接。为防止停车和倒车时因惯性作用使两者松开，可用压板将过渡盘压在主轴上。专用夹具则以其定位止口按 H7/h6 或 H7/js6 装配在过渡盘的凸缘上，用螺钉紧固。这种连接方式的定心精度受配合间隙的影响。为了提高定心精度，可按找正圆校正夹具与机床主轴的同轴度。对于车床主轴前端为圆锥体并有凸缘的结构，如图 1-c 所示，过渡盘在其长锥面上配合定心，用活套在主轴上的螺母锁紧，由键传递扭矩。这种安装方式的定心精度较高，但端面要求紧贴，制造上较困难。图 1-d 所示是以主轴前端短锥面与过渡盘连接的方式。过渡盘推入主轴后，其端面与主轴端面只允许有 0.050.1mm 的间隙，用螺钉均匀拧紧后，即可保证端面与锥面全部接触，以使定心准确、刚度好。宁波大红鹰学院毕业设计（论文）22图 4-1 车床夹具与机床主轴的连接过渡盘常作为车床附件备用，设计夹具时应按过渡盘凸缘确定专用夹具体的止口尺寸。过渡盘的材料通常为铸铁。各种车床主轴前端的结构尺寸，可查阅有关手册。4.3 夹具的优点新夹具结构如图 4-2 所示, 它由 1-缸体；2-连接体；3、4、9-螺栓；5-轴；6-轴承内圈；7-轴；8-螺钉；10-套筒这几个主要部分组成。工件的夹紧是由机床给拉杆一个轴向力,带动夹头沿导向圆柱移动, 使夹头涨大, 实现工件的定心并夹紧,在夹紧的瞬间,夹头带动工件向左移动,使工件端面紧靠定位环端面,保证工件的轴向定位精度。卸工件时,由机床给拉杆一个相反轴向力, 使夹头弹性收缩, 即可取下工件。新夹具有如下优点：1.用刚性较高的夹具体来支撑夹头、定位环等零件, 使整个夹具系统刚性好, 能承受较大外力, 从而保证其定位精度。2.将夹紧和轴向定位元件分开,提高了夹具的定心和轴向定位精度。3.夹具本身能够限制行程, 消除了空卡时夹头的掉瓣现象。4.更换夹头方便, 从而使机床主轴精度得到保护, 并提高了加工效率。3 工艺规程设计23图 4-2 车床夹具1-缸体；2-连接体；3、4、9-螺栓；5-轴；6-轴承内圈；7-轴；8-螺钉；10-套筒4.4 夹头与定位环新夹具中的定位环和夹头为更换件,也是两个重要元件。在一定范围内更换定位环和夹头, 即可夹持不同尺寸工件。下面分别对夹头和定位环加以说明。用来制造夹头的材料, 应具备强度高,弹性好与热处理变形小, 常用的材料有或等。夹头经热处理后, 其头部夹紧部分硬度要求为 HRC5560,尾部薄壁部和导向部为HRC4045。此外, 夹头的基本工作面应经过精磨。夹头锥度的大小对定心夹紧性能影响较大。为此, 我们取夹头上的锥角之半为,夹具体上锥角之半角为如图 4-3 所示。采用这种配合, 工件在夹紧过程1008 300108 30中, 环形接触面有加快的趋势, 同时,夹具体锥度小端先与夹头接触, 增加了夹具体外锥角与夹头内锥角之间的间隙, 使夹头在夹萦时有了一个可以变形的空间, 保证夹头与工件表面接触均匀, 从而既消除了工件表面的夹持痕迹, 又可以延长夹头的使用寿命。宁波大红鹰学院毕业设计（论文）24图 4-3 夹头锥度通常, 为增加夹具刚度, 在夹头的导向部分与夹紧部分之间需设计成薄壁锥形, 并开三条直槽如图 4-4。这样的夹头, 其损坏往往发生在由夹紧部分到薄壁锥形的过渡处（即图 4-4I-I 一截面处） 。为避免这个问题, 我们在修改设计时, 特在夹头的薄壁锥形部分增开三条短槽如图 4-5 所示, 使夹头的变形臂增大（即图 4-5 中变形起点由 I-I 截面移动 II-II 截面） ，从而改善了夹头的掉瓣现象。定位环经常与工件接触, 易磨损而降低定位精度。因此,为提高定位环工作表面的耐磨性, 一般常用 T8A 工具钢（淬硬至 HRC5055）或 45 号钢淬硬至（HRC4045） 。来制造。此外,使用前还应对定位环端面进行修光。图 4-4 原来设计的弹簧夹头3 工艺规程设计25图 4-4 新设计的弹簧夹头4.5 夹具的受力计算1.轴向拉力 Q 的计算夹具由定位环限制工件轴向位移, 作用在夹头上的轴向拉力 Q 用下式计算: (4-1)12()tg()QRtg式中 一工件的夹紧力R 一夹爪的弹性变形力,一夹头锥角之半一夹头与工件之间的摩擦系数时夹头夹爪受力如图 4-5 所示。12ftg图 4-5 轴向拉力 Q 计算宁波大红鹰学院毕业设计（论文）262.弹性变形力 R 的计算（见图 4-6） (4-2)32111110.375(D h)2sin(sincos)EnfhRaaa式中，一每瓣夹爪所占扇形角之半；1a n 一夹爪瓣数；一材料弹性模数（牛顿/毫米2） ；1a一夹头夹爪弯曲部分的外径（毫米） ；D一夹头夹爪弯曲部分的厚度（毫米）;h一夹头与工件间径向间隙之半（毫米）;f一由夹头夹爪中心至瓣根的距离（毫米）;l图 4-6 弹性变形力 R 计算当，上式可简化为：5212.2 10/,En牛顿毫米时 （4-3）33nDhh fRKl: :牛顿三瓣夹爪；3312000LDhh fPl: :牛顿3 工艺规程设计27即=3，n12000nK 四瓣夹爪；334000Dhh fRl: :牛顿即=4，n4000nK 六瓣夹爪；33800Dhh fRl: :牛顿即=6，n800nK 3.夹紧力的计算（如图 4-7 所示） （4-4）2244xKMPfD一所需的夹紧力（牛顿）,K 一安全系数, 粗加工 K=2.53.0；精加工 K=1.52.0一夹头和工件间的摩擦系数；fM-切削力矩（牛顿毫米） ；D-工件直径（毫米） ；轴向切削力（牛顿）xP图 4-7 夹紧力计算宁波大红鹰学院毕业设计（论文）284.6 夹具的加工精度分析工件在新夹具中的定位基准与工艺要求基本重合,所以,在加工过程中没有基准不符误差产生。工件的轴向定位由定位环保证,而定位环在使用前已用刀具修正,所以,夹具的轴向定位误差为零工件的轴向误差,完全取决于安装精度及机床主轴精度。工件的定心由夹头完成,夹头的内锥面与夹具体外锥面环形接触,导向柱面各项径向跳动误差为,使t夹头的中心线绕锥面接触环的中心线转动,被夹持的工件最外点则向相反方向偏转另外,导向部分的间隙 Y 也会使工件一一夹头系统在切削力作用下,向一边偏移。这两种偏移的总和为（Y+） 。工件被夹紧时,则工件的整个夹具工件系统刚性加强,不考虑挠t曲变形,则工件的误差如图 4-7 所示可用下式表示：工112YtL工图 4-7 工件的误差式中，-工件由于夹具误码差影响的径向误差；工Y-导向部分的间隙；-导向圆柱各次积累径向跳动；tL-导向部分到接触环处的向距离；3 工艺规程设计29-工件最外端离开接触环处的轴向距离。l从上式可以看出，工件伸出截止长（即 越大） ，则径向误差也越大。l4.7 气缸的设计计算设计要求是做任何设计的依据，气动夹具设计时要明确气动传动系统的动作和性能要求，这里一般要考虑以下几方面：1）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；2）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；3）执行机构载荷形式和大小；4）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；5）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；6）自动化程度、效率、温升、安全保护、制造成本等方面的要求；7）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。1）初选气缸的工作压力16工作压力是确定执行元件结构参数的主要依据，它的大小影响执行元件的尺寸和成本，甚至整个系统的功能。在此气动夹具设计中，因采用企业气源作为动力，一般空气的压力为0.50.8Mpa。所以选定工作压力为 0.5Mpa。2）确定气缸的主要结构参数本气缸采用单向作用气缸。最大负载即为上面所求值，F=18906N，其缸径计算公式为:264418906D6.317103.140.510Fmp式中:F - 活塞杆上的推力，N- -气缸工作压力，MPaP宁波大红鹰学院毕业设计（论文）30D-气缸缸体直径，m 查设计8手册，按气缸内径系列将以上计算值圆整为标准直径，取D=63mm。由,可得活塞杆直径:3 . 02 . 0/DdmmDd5 .1913)3 . 02 . 0(圆整后，取活塞杆直径校核，按公式mmd18)4/(21dF有:5 . 0)/14(Fd 其中，MPa120NF7501则:5 . 0)120/4904(d1828. 2满足实际设计要求。3）缸筒壁厚的设计缸筒直接承受压缩空气压力，必须有一定厚度。一般气缸缸筒壁厚与内径之比小于或等于1/10，其壁厚可按薄壁筒公式计算: 2/pDP式中:- 缸筒壁厚，mm- 气缸内径，mmD- 实验压力，取, PapPPPp5 . 1材料为:ZL3,=3MPa代入己知数据，则壁厚为: 2/pDP)(5 . 6)1032/(1066565mm取，则缸筒外径为:mm5 . 7)(8025 . 7651mmD4）活塞行程的确定由夹具设计中对零件进行装夹的移动距离可知，为了便于工件的装夹，移动压板所需要的行程为15mm，气缸装在移动夹板的另一端，由杠杆原理可知，气缸移动的距离不小于是25mm，为了确保气缸安全工作，取气缸的工作行程为25mm。5）气动传动原理图拟定由于只有一个工作气缸，且气缸的快速前进和快速后退速度可取相同，并没有采3 工艺规程设计31用多种工速，因而气动传动原理图相对简单，其传动原理图如图4-8所示，所需要的气动元件规格如表4-1所示。各通行机构的调速，这种方法的特点是结构简单效果好。如平臂伸缩气缸在接近气缸处安装两个快速排气阀，可加快启动速度，也可调节全程的速度。气液传送器气缸的排气节流，可用来调整回转液压缓冲器18的背压大小。为简化气路，减少电磁阀的数量，各工作气缸缓冲均采用液压缓冲器10，这样可以省去电磁阀和切换节流阀或行程节流阀的气路阻尼元件。电磁阀的通径，是根据各工作气缸速度，行程，尺寸计算出所需压缩空气流量，与选用的电磁阀在压力状态下的公称使用流量相适应来确定的。序号型号规格名称数量1QF-44手动截止阀12储气缸13QSL-26-S1分水滤气器14QTY-20-S1减压阀15QIU-20-S1油雾器16YJ-1压力继电器1724D2H-10-S1二位五通电磁滑阀1图 4-8 气动传动原理图9表 4-1 气路元件表宁波大红鹰学院毕业设计（论文）328单向节流阀19QGSC D-63X25-25-K-LB气缸1使用快速螺旋定位机构快速夹紧，调节夹紧力调节装置，即可指定可靠的夹紧力。气缸的参考资料，网址： /content/product/66/QGSC.html6）夹具装备图上应标注的技术要求(1)定位元件的定位面间相互位置精度。 (2)定位元件的定位表面与夹具安装基面、定向基面间的相互位置精度。 (3)定位表面与导向元件工作面间的相互位置精度。 (4)各导向元件的工作面间的相互位置精度。 (5)夹具上有检测基准面的话，还应标注定位表面，导向工作面与该基准面间的位置精度。 对于不同的机床夹具，对于夹具的具体结构和使用要求，应进行具体分析，订出具体的技术要求。设计中可以参考机床夹具设计手册以及同类的夹具图样资料。7）对零件编号，填写标题栏和零件明细表： 每一个零件都必须有自己的编号，此编号是唯一的。在工厂的生产活动中，生产部件按零件编号生产、查找工作。 完整填写标题栏，如装配图号、名称、单位、设计者、比例等。 完整填写明细表，一般来说，加工工件填写在明细表的下方，标准件、装配件填写在明细表的上方。注意，不能遗漏加工工件和标准件、配套件。8）机床夹具应满足的基本要求包括下面几方面：1)保证加工精度 这是必须做到的最基本要求。其关键是正确的定位、夹紧和导向方案，夹具制造的技术要求，定位误差的分析和验算。2)夹具的总体方案应与年生产纲领相适应 在大批量生产时，尽量采用快速、高效的定位、夹紧机构和动力装置，提高自动化程度，符合生产节拍要求。在中、小批量生产时，夹具应有一定的可调性，以适应多品种工件的加工。3)安全、方便、减轻劳动强度 机床夹具要有工作安全性考虑，必要时加保护装置。要符合工人的操作位置和习惯，要有合适的工件装卸位置和空间，使工人操作方便。大3 工艺规程设计33批量生产和工件笨重时，更需要减轻工人劳动强度。4)排屑顺畅 机床夹具中积集切屑会影响到工件的定位精度，切屑的热量使工件和夹具产生热变形，影响加工精度。清理切屑将增加辅助时间，降低生产率。因此夹具设计中要给予排屑问题充分的重视。5)机床夹具应有良好的强度、刚度和结构工艺性 机床夹具设计时，要方便制造、检测、调整和装配，有利于提高夹具的制造精度。4.8 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。通常是求出一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） 。在一般情况下，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，前五项构成了气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气缸的工作负载，其余的负载这里没有考虑（只需要按照一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 4.5m/min，不考虑换向及启动时间、动静摩擦系数等因素，气缸的机械效率 取 0.9。由于本道工序主要完成花键孔的两端面加工，为后续花键孔的加工提供良好的基准，且在铣削过程中由于铣刀所产生的铣削力对工件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。对气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气缸的结构参数，以实现工件快速装夹所需要的行程来确定气缸的理论行程，因而需要对工件所受的夹紧力和夹具的结构进行分析。1）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，加以宁波大红鹰学院毕业设计（论文）34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：一是指数公式；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 kc表示。 粗车切削力：查现代机床夹具设计P104 表，得车削切削力计算公式： 圆周分力 Fc = 902 Kp径向分力 Fp = 2383Kp轴向分力 Ff =3326Kp其中背吃刀量 2.3mmf每转进给量 0.16mmVc切削速度 m/min 60Kp修正系数 1.08 所以切削时的各切削力Fc1= 566.8N Fp2=801.5N Ff3= 416.4N精车切削力：背吃刀量 0.5mmf每转进给量 0.13mmVc切削速度 m/min 38Kp修正系数 1.08所以切削时的各切削力Fc1= 105.45N Fp2= 57.23N Ff3= 97.96N4.9 确定夹具体结构尺寸和总体结构夹具体设计的基本要求（1）应有适当的精度和尺寸稳定性夹具体上的重要表面，如安装定位元件的表面、安装对刀块或导向元件的表面以3 工艺规程设计35及夹具体的安装基面，应有适当的尺寸精度和形状精度，它们之间应有适当
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