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拖拉机 零件 机械 加工 工艺 设计 CAD

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拖拉机零件机械加工与工艺设计(带CAD图）,拖拉机,零件,机械,加工,工艺,设计,CAD

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学院机械加工工序卡片产品型号东方红色-20零件图号产品名称拖拉机零件名称壳体共13页第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工30车QT40-10毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1车50右端面，各留1mm精加工余量专用夹具，硬质合金90偏头外圆车刀、5001.270.83115102粗车、半精车96端面，各留1mm精加工余量专用夹具，硬质合金90偏头外圆车刀、5001.270.83115103粗车、半精车56、50外圆，125外圆，各留1mm精加工余量专用夹具，硬质合金90偏头外圆车刀、5001.270.8311510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号东方红色-20零件图号产品名称拖拉机零件名称壳体共13页第页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工40车QT40-10毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1粗镗、半精镗36孔，各留1mm精加工余量专用夹具，专用夹具，镗刀5001.270.83115102粗镗、半精镗56端面，各留1mm精加工余量专用夹具，专用夹具，镗刀5001.270.8311510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号东方红色-20零件图号产品名称拖拉机零件名称壳体共13页第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工50车QT40-10毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1粗镗、半精镗R35.5内圆弧，留1mm精加工余量专用夹具，专用夹具，镗刀5001.270.8311510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号东方红色-20零件图号产品名称拖拉机零件名称壳体共13页第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工60车QT40-10毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1掉头，车50左端面，各留1mm精加工余量。专用夹具，硬质合金90偏头外圆车刀、5001.270.8311510粗车、半精车50外圆、58端面，各留1mm精加工余量。专用夹具，硬质合金90偏头外圆车刀、5001.270.8311510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号东方红色-20零件图号产品名称拖拉机零件名称壳体共13页第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工70车QT40-10毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1粗镗、半精镗36孔，各留1mm精加工余量。专用夹具，专用夹具，镗刀5001.270.8311510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号东方红色-20零件图号产品名称拖拉机零件名称壳体共13页第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工80车QT40-10毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数车床CA614011夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1精车56、50外圆，127外圆专用夹具，硬质合金90偏头外圆车刀、80015.90.8311510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号东方红色-20零件图号产品名称拖拉机零件名称壳体共13页第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工90车QT40-10毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数镗床T61211夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1精镗36孔、56端面专用夹具，专用夹具，镗刀56025.70.8211510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号东方红色-20零件图号产品名称拖拉机零件名称壳体共13页第8页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工100车QT40-10毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数镗床T61211夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1精镗R35.5内圆弧专用夹具，专用夹具，镗刀56025.70.8211510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号东方红色-20零件图号产品名称拖拉机零件名称壳体共13页第9页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工130车QT40-10毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数镗床T61211夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1掉头，精车50外圆、58端面专用夹具，硬质合金90偏头外圆车刀、56025.70.8211510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号东方红色-20零件图号产品名称拖拉机零件名称壳体共13页第10页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工120车QT40-10毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数镗床T61211夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1精镗36孔专用夹具，专用夹具，镗刀56025.70.8211510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号东方红色-20零件图号产品名称拖拉机零件名称壳体共13页第11页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工130钻扩铰QT40-10毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z52511夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1钻扩铰20孔钻夹具，量具，麻花钻80012.70.5211510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号东方红色-20零件图号产品名称拖拉机零件名称壳体共13页第12页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工140钻QT40-10毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z52511夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1钻铰孔大端法兰上6X10孔钻夹具，量具，麻花钻80012.70.5211510 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 期学院机械加工工序卡片产品型号东方红色-20零件图号产品名称拖拉机零件名称壳体共13页第13页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工150钻QT40-10毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数铸造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床Z52511夹具编号夹具名称切削液1专用夹具普通乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时 (分)准终单件22工步号工 步 内 容工 艺 装 备主轴转速切削速度进给量切削深度进给次数工步工时/sr/minm/smm/rmm机动辅助1钻8X10.2孔钻夹具，量具，麻花钻80012.70.5211510 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 期机械加工工艺过程卡片产品型号东方红色-20零件图号资料编号产品名称拖拉机零件名称壳体共2页第1页材 料 牌 号QT40-10毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号 工 名 序 称工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备工 时准终单件10铸造铸造铸造20热处理热处理：正火热处理30粗、半精车车50右端面，粗车、半精车96端面、粗车、半精车56、50外圆，127外圆，各留1mm精加工余量。机加工CA6140专用夹具，硬质合金90偏头外圆车刀、3.32940粗镗、半精镗粗镗、半精镗36孔，56端面，各留1mm精加工余量。机加工CA6140专用夹具，专用夹具，镗刀3.66850粗镗、半精镗粗镗、半精镗R35.5内圆弧，各留1mm精加工余量。机加工CA6140专用夹具，专用夹具，镗刀3.66860粗、半精车掉头，车50左端面，粗车、半精车50外圆、58端面，各留1mm精加工余量。机加工CA6140专用夹具，硬质合金90偏头外圆车刀、3.32970精镗、半精镗粗镗、半精镗36孔，各留1mm精加工余量。机加工CA6140专用夹具，专用夹具，镗刀3.66880精车精车56、50外圆，127外圆 机加工CA6140专用夹具，硬质合金90偏头外圆车刀、3.32990精镗精镗36孔、56端面机加工CA6140专用夹具，专用夹具，镗刀3.668100精镗精镗R35.5内圆弧机加工CA6140专用夹具，专用夹具，镗刀140钻铰孔钻铰孔大端法兰上6X10孔机加工Z525专用夹具 高速钢锥柄麻花钻头0.533 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 期机械加工工艺过程卡片产品型号东方红色-20零件图号资料编号产品名称拖拉机零件名称壳体共2页第2页材 料 牌 号QT40-10毛 坯 种 类铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数1每 台 件 数1备 注 工 序 号 工 名 序 称工 序 内 容 车 间 工 段设 备工 艺 装 备工 时准终单件120精镗精镗36孔机加工CA6140专用夹具，专用夹具，镗刀3.668130钻扩铰钻扩铰20孔机加工Z525专用夹具 高速钢锥柄麻花钻头，铰刀3.144140钻铰孔钻铰孔大端法兰上6X10孔机加工Z525专用夹具 高速钢锥柄麻花钻头0.533150钻孔钻8X10.2孔机加工Z525专用夹具 高速钢锥柄麻花钻头0.055160钳工去毛刺检验钳工台170检验检验入库 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XX大学 毕业设计论文 拖拉机壳体的加工工艺设计及夹具设计 所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日摘 要拖拉机壳体零件加工工艺及钻床夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：工艺，工序，切削用量，夹紧，定位，误差35AbstractShell parts processing technology and design of drilling jig design process design, including the parts processing process design and fixture three. In the process of design should first carries on the analysis to the components and parts of the process to understand the design of blank structure, and choose the good components the processing datum, designs the process routes of the parts; then the parts of each step of process dimension calculation, is the key to decide the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure; design then the special jig, fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning device, clamping device, guide device, clamp and the machine tool and other components; the positioning error calculate fixture positioning, analysis of the rationality and deficiency of fixture structure, pay close attention to the improvement and design in later.Keywords: process, process, cutting, clamping, positioning error目 录摘 要IIAbstractIII目 录IV第1章 绪论11.1 本课题的研究内容和意义11.2 国内外的发展概况21.3 本课题应达到的要求3第2章 零件的分析42.1零件的形状42.2零件的工艺分析4第3章 工艺规程设计63.1 确定毛坯的制造形式63.2 基面的选择63.3 制定工艺路线63.3.1 工艺路线方案一73.3.2 工艺路线方案二83.3.3 工艺方案的比较与分析83.4 选择加工设备和工艺装备93.4.1 机床选用93.4.2 选择刀具103.4.3 选择量具103.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定103.6确定切削用量及基本工时11第4章 钻20孔夹具设计224.1机床夹具的概述224.2专用夹具设计方法和步骤224.3 问题的提出224.4 定位基准的选择224.5 切削力及夹紧力计算234.6 定位误差分析234.7 钻套、衬套、钻模板设计与选用244.8 确定夹具体结构和总体结构264.9 夹具设计及操作简要说明27第5章 加工36孔夹具设计285.1 车床夹具设计要求说明285.2车床夹具的设计要点285.3 定位机构305.4 夹紧机构305.5 切削力及夹紧力的计算305.6零件的车床夹具的加工误差分析315.7 确定夹具体结构尺寸和总体结构325.8 零件的车床专用夹具简单使用说明33结 论35参考文献36致 谢37第1章 绪论1.1 本课题的研究内容和意义工装工艺及夹具毕业设计是对所学专业课知识的一次巩固，是在进行社会实践之前对所学各课程的一次深入的综合性的总复习，也是理论联系实际的训练。机床夹具已成为机械加工中的重要装备。机床夹具的设计和使用是促进生产发展的重要工艺措施之一。机械加工工艺规程是生产准备工作的主要依据。根据它来组织原材料和毛坯的供应，进行机床调整，专用工艺装备的设计与制造，编制生产作业计划，调配劳动力，以及进行生产成本核算等。机械加工工艺规程也是组织生产、进行计划调度的依据。有了它就可以制定生产产品的进度计划和相应的调度计划，并能做到各工序科学地衔接，使生产均衡、顺利，实现优质、高产和低消耗。机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片，是两个主要的工艺文件。机械加工工艺过程卡片，是说明零件加工工艺过程的工艺文件。在单件、小批量生产中，以机械加工工艺过程卡片指导生产，过程卡的各个项目编制较为详细。机械加工工序卡片是为每个工序详细制定的，用于直接指导工人进行生产，多用于大批量生产的零件和成批生产中的重要零件。在机械行业中，如何去保证工件的高精度、加工的成本等实质性问题，一直是从事于机械行业人员研究的问题，其中在设计夹具的时候就要考虑以上问题，高效的夹具是工件高精度的保证，如何让夹具更高效、更经济，这是行业人急需要解决的。随着社会的发展，科技的不断提高，各种高科技技术逐渐渗透到各个行业，如何利用这些高科技为人类服务，如何充分利用这些高科技在机械行业中，这还需要机械行业人员不断的努力，开拓创新。随着科学技术的发展，和社会市场需要，夹具的设计在逐步的超向柔性制造系统方向发展。迄今为止,夹具仍是机电产品制造中必不可缺的四大工具之一,刀具本身已高度标准化,用户只需要按品种、规格选用采购。而模具和夹具则和产品息息相关,产品一有变化就需重新制作,通常是属于专用性质的工具,模具已发展成为独立的行业;夹具在国内外也正在逐渐形成一个依附于机床业或独立的小行业。 组合夹具不仅具有标准化、模块化、组合化等当代先进设计思想,又符合节约资源的原则,更适合绿色制造的环境保护原理。所以是今后夹具技术的一个重要发展方向单位 。机床夹具通常是指装夹工件用的装置:至于装夹各种刀具用的装置,则一般称为“辅助工具”。辅助工具有时也广义地包括在机床夹具的范围内。按照机床夹具的应用范围,一般可分为通用夹具,专用夹具和可调整式夹具等。通过这次毕业设计，对自己所学的理论知识进行一次综合运用，也是对四年的学习深度的一个检验。在这次设计过程中，充分挖掘自己分析问题，解决问题的潜力。并希望通过毕业设计能养成一种严谨，认真的态度，为以后参加工作打下一个良好的基础。1.2 国内外的发展概况工装的全称是工艺装备，工装是指加工机床外而需保证零件加工质量的工艺装备，是制造过程中所用的各种工具的总称。它是各企业内除生产设备和工具外的为配合生产设备和人完成工艺制作要求的部分，大多工装都是针对各自产品特点的。机械加工过程中用来固定和定位要加工的零件或毛坯件的装置，即工装的主要作用有：固定，定位，防止变形。夹具属于工装，工装包含夹具，属于从属关系。不仅仅是焊装用，在机加工方面也有用，许多时候，需要装配几个部件并保证其定位准确的时候就需要。设计工装夹具要紧扣产品，因为工装夹具是专门为某些产品特定的，要保证生产时无干涉现象、定位准确、操作工操作便捷等。简单的说，就是用于工件装夹的工具。夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。由于现代加工的高速发展，对传统的夹具提出了较高要求，如快速、高效、安全等。要想达到这样的生产要求，就必须计算加工工序零件在加工过程中由于切削力、重力、惯性力等所产生的切削力及切削力矩，按照夹具设计中所确定的夹紧方式进行夹紧力的计算，为了减小夹具的具体尺寸，就需要增大夹具的定位区间，增大由夹紧力而产生的摩擦力矩、正压力及由此而产生的摩擦力，以达到夹具小巧而精用的目的。同时为了减少工人的劳动强度，提高工件装夹效率，还需要对夹具的夹紧机构的行程进行设计，以期以最短的夹紧行程，达到最佳的夹紧效果。1.3 本课题应达到的要求通过实际调研和采集相应的设计数据、阅读相关资料相结合，对拖拉机壳体的基本结构及作用有个大致的了解，在此基础上，经过对金属切削加工、金属切削机床、机械设计与理论等相关知识充分掌握后，分析拖拉机壳体的加工工艺，确定拖拉机壳体各加工表面的加工方法，进而形成拖拉机壳体的机械加工工艺路线。并能根据拖拉机壳体的加工工序要求，分析拖拉机壳体的定位方式、金属切削加工过程中的机床工作台驱动、工件夹紧等方面的相关数据，结合机械机构设计的相关理论知识，完成工件的有效定位及夹紧，从而使整个拖拉机壳体的加工工艺路线经济，工件定位方案合理，来达到产品的最优化设计。针对实际使用过程中存在的金属加工工艺文件编制、工件夹紧及工艺参数确定及计算问题，综合所学的机械理论设计与方法、机械加工工艺文件编制及实施等方面的知识，设计出一套适合于实际的拖拉机壳体加工工艺路线，从而实现适合于现代加工制造业、夹紧装置的优化设计。为提高钻床夹具在机床上安装的稳固性，减轻其断续切削可能引起的振动，夹具体不仅要有足够的刚度和强度，其高度和宽度比也应恰当，一般有H/B11.25，以降低夹具重心，使工件加工表面尽量靠近工作台面。第2章 零件的分析2.1零件的形状题目给的零件是拖拉机壳体零件，来改变或保持汽车行驶或倒退方向的一系列装置称为汽车转向系统(steering system)。汽车转向系统的功能就是按照驾驶员的意愿控制汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的零件都称为保安件。汽车转向系统和制动系统都是汽车安全必须要重视的两个系统。主要作用是起固定转向器各个零部件的作用。零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。图2-1 拖拉机壳体工件图2.2零件的工艺分析由零件图可知，其材料为QT40-10，该材料为QT40-10，具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。拖拉机壳体零件主要加工表面为：1.左右端面，表面粗糙度值为3.2。2.前端面，表面粗糙度值3.2。3.内孔，表面粗糙度值3.2。拖拉机壳体共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：拖拉机壳体壳的工艺有2组加工面的分别为1：以端面,外圆为基准的加工面，这组加工面包括粗车50和58外圆，车36孔，粗车上端50和96外圆端面，钻36孔，钻6-10H9孔2：一个是以2-10孔及端为基准的加工面，这组加工面主要是钻8-10.2孔，精车50和58外圆，镗36孔，粗车50和96外圆端面，钻2-20H7孔。第3章 工艺规程设计本拖拉机壳体假设年产量为10万台，每台车床需要该零件1个，备品率为19%，废品率为0.25%，每日工作班次为2班。该零件材料为QT40-10 ，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择铸铝铸造。依据设计要求Q=100000件/年，n=1件/台；结合生产实际，备品率和 废品率分别取19%和0.25%代入公式得该工件的生产纲领 N=2XQn(1+)（1+)=238595件/年3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为QT40-10 ，铸件的特点是液态成形，其主要优点是适应性强，即适用于不同重量、不同壁厚的铸件，也适用于不同的金属，还特别适应制造形状复杂的铸件。考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用铸件，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用砂型铸造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.2 基面的选择基面选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产效率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择，对像拖拉机壳体这样的零件来说，选好粗基准是至关重要的。对本零件来说，如果外圆的端面做基准，则可能造成这一组内外圆的面与零件的外形不对称，按照有关粗基准的选择原则(即当零件有不加工表面时，应以这些不加工表面做粗基准，若零件有若干个不加工表面时，则应以与加工表面要求相对应位置精度较高的不加工表面做为粗基准)。对于精基准而言，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，这在以后还要专门计算，此处不在重复。3.3 制定工艺路线制定工艺路线的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，可以考虑采用万能性机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.3.1 工艺路线方案一10铸造铸造20热处理热处理：正火30粗、半精车车50右端面，粗车、半精车96端面、粗车、半精车56、50外圆，127外圆，各留1mm精加工余量。40粗镗、半精镗粗镗、半精镗36孔，56端面，各留1mm精加工余量。50粗镗、半精镗粗镗、半精镗R35.5内圆弧，各留1mm精加工余量。60粗、半精车掉头，车50左端面，粗车、半精车50外圆、58端面，各留1mm精加工余量。70精镗、半精镗粗镗、半精镗36孔，各留1mm精加工余量。80精车精车56、50外圆，127外圆 90精镗精镗36孔、56端面100精镗精镗R35.5内圆弧110精车掉头，精车50外圆、58端面120精镗精镗36孔130钻扩铰钻扩铰20孔140钻铰孔钻铰孔大端法兰上6X10孔150钻孔钻8X10.2孔160钳工去毛刺170检验检验入库3.3.2 工艺路线方案二10铸造铸造20热处理热处理：正火30粗、半精车车50右端面，粗车、半精车96端面、粗车、半精车56、50外圆，127外圆，各留1mm精加工余量。40粗镗、半精镗粗镗、半精镗36孔，56端面，各留1mm精加工余量。50粗镗、半精镗粗镗、半精镗R35.5内圆弧，各留1mm精加工余量。60粗、半精车掉头，车50左端面，粗车、半精车50外圆、58端面，各留1mm精加工余量。70精车精车56、50外圆，127外圆 80精镗、半精镗粗镗、半精镗36孔，各留1mm精加工余量。90精镗精镗36孔、56端面100精镗精镗R35.5内圆弧110精车掉头，精车50外圆、58端面120精镗精镗36孔130钻扩铰钻扩铰20孔140钻铰孔钻铰孔大端法兰上6X10孔150钻孔钻8X10.2孔160钳工去毛刺170检验检验入库3.3.3 工艺方案的比较与分析上述两个方案的特点在于：方案一的定位和装夹等都比较方便，但是要更换多台设备，加工过程比较繁琐，而且在加工过程中位置精度不易保证。方案二减少了装夹次数，但是要及时更换刀具，因为有些工序在车床上也可以加工，镗、钻孔等等。因此综合两个工艺方案，取优弃劣，具体工艺过程如下： 工 序 号 工 名 序 称工 序 内 容10铸造铸造20热处理热处理：正火30粗、半精车车50右端面，粗车、半精车96端面、粗车、半精车56、50外圆，127外圆，各留1mm精加工余量。40粗镗、半精镗粗镗、半精镗36孔，56端面，各留1mm精加工余量。50粗镗、半精镗粗镗、半精镗R35.5内圆弧，各留1mm精加工余量。60粗、半精车掉头，车50左端面，粗车、半精车50外圆、58端面，各留1mm精加工余量。70精镗、半精镗粗镗、半精镗36孔，各留1mm精加工余量。80精车精车56、50外圆，127外圆 90精镗精镗36孔、56端面100精镗精镗R35.5内圆弧110精车掉头，精车50外圆、58端面120精镗精镗36孔130钻扩铰钻扩铰20孔140钻铰孔钻铰孔大端法兰上6X10孔150钻孔钻8X10.2孔160钳工去毛刺170检验检验入库3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用.工序是粗车、粗镗和精车、精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选用车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的CA6140车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表4.2-7。.工是钻孔，选用Z525摇臂钻床。3.4.2 选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用YG6类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通铸铁、冷硬铸铁、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册（主编 孟少农），第二卷表10.21-47及表10.2-53可得到所有参数。3.4.3 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“拖拉机壳体” 零件材料为QT40-10 ，查机械加工工艺手册（以后简称工艺手册），表2.2-17 各种铸铁的性能比较，QT40-10的硬度HB为143269，表2.2-23 QT40-10的物理性能，QT40-10 密度=7.27.3（），计算零件毛坯的重量约为2。表3-1 机械加工车间的生产性质生产类别同类零件的年产量件重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5以下10以下100以下小批生产510010200100500中批生产1003002005005005000大批生产30010005005000500050000大量生产1000以上5000以上50000以上根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于3050，毛坯重量21202506.04.0顶、侧面底 面铸孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。3.6确定切削用量及基本工时切削用量一般包括切削深度、进给量及切削速度三项。确定方法是先是确定切削深度、进给量，再确定切削速度。现根据切削用量简明手册（第三版，艾兴、肖诗纲编，1993年机械工业出版社出版）确定本零件各工序的切削用量所选用的表格均加以*号，与机械制造设计工工艺简明手册的表区别。3.6.1 车50右端面，粗车、半精车96端面、粗车、半精车56、50外圆，127外圆，各留1mm精加工余量。1) 切削深度 单边余量为 Z=2mm 2) 进给量 根据 机械制造工艺简明手册 取 f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 修正系数 见机械制造工艺学 表1.28, 即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 488r/min与488r/min相近的机床转速为500r/min。现选取=500r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时计算， t=i ;其中l=15mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.0475(min)3.6.2粗镗、半精镗36孔，56端面，各留1mm精加工余量1) 切削深度 单边余量为Z=2mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 753r/min与753r/min相近的机床转速为750r/min。现选取=750r/min。所以实际切削速度= 5) 切削工时， t=i ;其中l=25mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.966(min)3.6.3 粗镗、半精镗R35.5内圆弧，各留1mm精加工余量。1) 切削深度 单边余量 Z=2mm 2) 进给量 根据 机械制造工艺简明手册 取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数 见机械制造工艺学 表1.28, 即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 393r/min与393r/min相近的机床转速 为400r/min。现 选取 =400r/min。所以 实际切削速度= 5) 切削工时计算， t=i ;其中l=15mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.059(min)3.6.4 掉头，车50左端面，粗车、半精车50外圆、58端面，各留1mm精加工余量。1) 切削深度 单边余量为Z=0.5mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r 3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 确定机床主轴转速ns= 585r/min与585r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度=5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=25mm; =4mm; =0mm; t=i=0.4833(min)工序70 粗镗、半精镗36孔，各留1mm精加工余量。1) 切削深度 单边余量 Z=2mm 2) 进给量 根据 机械制造工艺简明手册 取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数 见机械制造工艺学 表1.28, 即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 393r/min与393r/min相近的机床转速 为400r/min。现 选取 =400r/min。所以 实际切削速度= 5) 切削工时计算， t=i ;其中l=15mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.059(min)工序80 精车56、50外圆，127外圆 1) 切削深度 单边余量为Z=0.5mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r 3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 确定机床主轴转速ns= 585r/min与585r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度=5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=25mm; =4mm; =0mm; t=i=0.4833(min)工序90 精镗36孔、56端面。1) 切削深度 单边余量 Z=2mm 2) 进给量 根据 机械制造工艺简明手册 取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数 见机械制造工艺学 表1.28, 即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 393r/min与393r/min相近的机床转速 为400r/min。现 选取 =400r/min。所以 实际切削速度= 5) 切削工时计算， t=i ;其中l=15mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.059(min)工序100 精镗R35.5内圆弧 1) 切削深度 单边余量为Z=0.5mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r 3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 确定机床主轴转速ns= 585r/min与585r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度=5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=25mm; =4mm; =0mm; t=i=0.4833(min)工序110 掉头，精车50外圆、58端面。1) 切削深度 单边余量 Z=2mm 2) 进给量 根据 机械制造工艺简明手册 取f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数 见机械制造工艺学 表1.28, 即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床主轴转速ns= 393r/min与393r/min相近的机床转速 为400r/min。现 选取 =400r/min。所以 实际切削速度= 5) 切削工时计算， t=i ;其中l=15mm; =4mm; =0mm; t=i=x2=0.059(min)工序120 精镗36孔 1) 切削深度 单边余量为Z=0.5mm 2) 进给量 根据机械加工工艺手册取f=0.2mm/r 3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=96m/min4) 确定机床主轴转速ns= 585r/min与585r/min相近的机床转速为600r/min。现选取=600r/min。所以实际切削速度=5)切削工时，按工艺手册表6.2-1。 t=i ;其中l=25mm; =4mm; =0mm; t=i=0.4833(min)工序130 钻扩铰20孔机床：Z525立式钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻201)进给量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)确定机床主轴转速ns= 477r/min与477r/min相近的机床转速为500r/min。现选取=500r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.261(min)工序140 钻铰孔大端法兰上6X10孔机床：Z525立式钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻71)进给量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)确定机床主轴转速ns= 955r/min与955r/min相近的机床转速为1000r/min。现选取=1000r/min。所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.13(min)工序150 钻8-10.2孔机床：Z525立式钻床 刀具：根据机械加工工艺手册表10-61选取高速钢麻花钻10.21)进给量 取f=0.13mm/r2)切削速度V=2434m/min. 取V=30m/min3)确定机床主轴转速ns= 936r/min所以实际切削速度=5) 切削工时，按工艺手册表6.2-1。t=i ;其中l=10mm; =4mm; =3mm; t=2x（） =2x（）=0.13(min)第4章 钻20孔夹具设计4.1机床夹具的概述机床夹具设计在深孔钻床设计中占有重要的地位。它的好坏将直接影响工件加工表面的位置精度。本夹具主要是用来钻沿70圆周方向性四等分平均分四个M8螺纹底孔孔，整个需要加工的孔的位置尺寸用夹具和机床就能直接保证。因此，在本道工本次差速器壳的夹具设计为自选题目，因为夹具设计一般包括钻夹具，铣床夹具，镗夹具设计，这是最典型的夹具设计由指导老师的分配，决定设计的工序是钻20孔的钻床夹具。4.2专用夹具设计方法和步骤1.明确安排的设计任务,搜集夹具设计相关书籍及参考资料，为设计做好知识的准备2.根据查阅的资料拟订夹具结构，对比出合理的方案,画出夹具草图(1)查阅资料确定定位方案,设计定位原件和压紧原件，对夹紧力进行计算,以确保压紧可靠稳定(2)确定工件的夹紧方案,设计出合理的夹紧装置(3)确定刀具的对刀方式或者导向装置,选择合适的对刀原件和导向原件(4)确定其他夹具相关组件，如定位键,塞尺，平衡块等等(5)确定夹具固定到机床工作台上的结构。根据自己设计的夹具，绘制几种不同的与机床的连接方式，,画一个草图,通过分析和比较,选择最好的与机床工作台连接的方案4.3 问题的提出 机械制造里，用以夹住工件的装置，叫做夹具。它能固定加工对象，让它处于正确位置，接受检测的装置。机械制造过程中，由于保证零件加工精度，第一步要让工件在机床上处于正确位置，这就叫做工件的定位。夹紧是将工件加工过程中始保持定位位置不变的操作。工件在机床或夹具上定位、夹紧的过程称为工件的装夹本夹具主要用于钻20孔，本道工序加工精度要求不高，为此，只考虑如何提高生产效率上，精度则不予考虑。4.4 定位基准的选择在加工零件时往往要选择零件的基准，基准分为工艺基准和设计基准。然而在加工不同零件，它们用途也会不同，因此工艺基准又包括了定位、装配、测量还有工序基准。定位基准的选择制定工艺的第一步。定位基准的要合理，否则将直接影响所最后零件的加工质量，加工工艺。基准选择不当会增加工序，使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难，甚至达不到零件的加工精度要求。因此我们应该根据零件图的技术要求，从保证零件的加工精度要求出发，合理选择定位基准。我们采用端面和工艺孔作为定位基准，采用圆柱销和削边销定位，经典的一面两销定位方案，为了提高加工效率，缩短辅助时间，决定用开口垫圈作为夹紧机构。4.5 切削力及夹紧力计算 夹紧力的确定：夹紧力的确定包分为夹紧力方向、作用点以及力大小三个要素。1、夹紧力方向： 1）夹紧力的方向应该指向工件表面，有助于定位稳定。 2）夹紧力的方向应该减少夹紧力的大小，减轻加工难度，降低加工成本。2、夹紧力作用点： 1）夹紧力作用点应该在定位元件与工件接触范围内。 2）夹紧力作用点应该选在能是工件定位稳定的地方。提高工件加工时的稳定性，减少加工时产生的震动。1） 夹紧力的作用点的选择也应该尽可能的减少工件的变形由于本道工序主要完成孔的钻孔加工，钻削力。由机械制造工艺学得：钻削力 式（5-2）钻削力矩 式（5-3）式中： 代入公式（5-2）和（5-3）得 本道工序加工孔时，夹紧力方向与钻削力方向相同。因此进行夹紧立计算无太大意义。只需定位夹紧部件的销钉强度、刚度适当即能满足加工要求。4.6 定位误差分析(1)移动时基准位移误差 （式5-5）式中： 圆柱销孔的最大偏差 圆柱销孔的最小偏差 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙代入（式5-5）得： = = (2) 转角误差 （式5-6）式中： 圆柱销孔的最大偏差 圆柱销孔的最小偏差 圆柱销定位孔与定位销最小配合间隙 削边销孔的最大偏差 削边销孔的最小偏差 削边销定位孔与定位销最小配合间隙其中： 则代入（式5-6）得：则： 经检验合格4.7 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套的辅助时间。为了减少辅助时间采用可换钻套，以来满足达到孔的加工的要求。表dDD1Ht基本极限偏差F7基本极限偏差D601+0.016+0.0063+0.010+0.004669-0.00811.84+0.016+0.00871.82.6582.63698121633.3+0.022+0.0103.347+0.019+0.010104581156101110162068+0.028+0.01112+0.023+0.0121581015181220251012+0.034+0.0161822121522+0.028+0.01526162836151826300.0121822+0.041+0.02030342036HT150222635+0.033+0.017392630424625HT150563035+0.050+0.0254852354255+0.039+0.02059305667424811066485070740.040钻模板选用翻转钻模板，用插销定位于夹具体上。4.8 确定夹具体结构和总体结构对夹具体的设计的基本要求（1）应该保持精度和稳定性在夹具体表面重要的面，如安装接触位置，安装表面的刀块夹紧安装特定的，足够的精度，之间的位置精度稳定夹具体，夹具体应该采用铸造，时效处理，退火等处理方式。（2）应具有足够的强度和刚度保证在加工过程中不因夹紧力，切削力等外力变形和振动是不允许的，夹具应有足够的厚度，刚度可以适当加固。（3）结构的方法和使用应该不错夹较大的工件的外观，更复杂的结构，之间的相互位置精度与每个表面的要求高，所以应特别注意结构的过程中，应处理的工件，夹具，维修方便。再满足功能性要求（刚度和强度）前提下，应能减小体积减轻重量，结构应该简单。（4）应便于铁屑去除在加工过程中，该铁屑将继续在夹在积累，如果不及时清除，切削热的积累会破坏夹具定位精度，铁屑投掷可能绕组定位元件，也会破坏的定位精度，甚至发生事故。因此，在这个过程中的铁屑不多，可适当增加定位装置和夹紧表面之间的距离增加的铁屑空间：对切削过程中产生更多的，一般应在夹具体上面。（5）安装应牢固、可靠夹具安装在所有通过夹安装表面和相应的表面接触或实现的。当夹安装在重力的中心，夹具应尽可能低，支撑面积应足够大，以安装精度要高，以确保稳定和可靠的安装。夹具底部通常是中空的，识别特定的文件夹结构，然后绘制夹具布局。图中所示的夹具装配。加工过程中，夹具必承受大的夹紧力切削力，产生冲击和振动，夹具的形状，取决于夹具布局和夹具和连接，在因此夹具必须有足够的强度和刚度。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便于铁屑。此外，夹点技术，经济的具体结构和操作、安装方便等特点，在设计中还应考虑。在加工过程中的切屑形成的有一部分会落在夹具，切割积累太多会影响工件的定位与夹紧可靠，所以夹具设计，必须考虑结构应便排出铁屑。4.9 夹具设计及操作简要说明本夹具为差速器壳钻20孔的夹具，我们采用的是圆柱销和削边销定位，圆柱销和削边销定位限制工件的6个自由度，我们就可以开始压紧工件了压紧部分：压紧部分我们采用的是开口垫圈压紧，因为压紧原件一般要求压紧快速，装卸方便，并且容易制造，而开口垫圈直接可以根据我们孔的大小选择标准件，并且符合压紧快速装卸方便的特点。我们需要装工件的时候，我们把圆柱销和削边销固定到夹具提上后，我们顺着圆柱销和削边销把工件装上，装上工件后，我们直接可以插入开口垫圈，因为垫圈是中间有个开口的，插入垫圈就可以避免每次把螺母都去掉才可以装卸工件，这样我们插入垫圈后，然后旋转螺母，稍微旋转几下就可以把工件压紧，我们需要松开工件的时候，我们逆时针方向旋转螺母，使螺母和我们的垫圈脱离，这个时候我们直接顺着垫圈的开口把工件抽出既可以了，抽出工件后，由于螺母的最大直径处远比我们工件的内孔要小，这个时候我们直接顺着圆柱销和削边销就可以把工件取出。从而完成本次工件的加工。第5章 加工36孔夹具设计5.1 车床夹具设计要求说明车床夹具主要用于加工36孔夹具。因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。5.2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。图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5.3 定位机构由零件图分析加工加工36孔夹具的加工要求，必须保证孔轴向和径向的加工尺寸，得出，夹具必须限制工件的六个自由度，才可以达到加工要求。先设计夹具模型如下：选择定位元件为：支承板，支撑钉。支撑板限制了X,Y,Z方向的移动自由度，X,Y方向的转动自由度，支撑钉限制了Z方向的转动自由度。可见，定位方案选择合理。5.4 夹紧机构选择工件的夹紧方案，夹紧方案的选择原则是夹得稳，夹得劳，夹得快。选择夹紧机构时，要合理确定夹紧力的三要素：大小、方向、作用点。夹紧装置的基本要求如下：1. 夹紧时不能破坏工件在夹具中占有的正确位置；2. 夹紧力要适当，既要保证工件在加工过程中不移动、不转动、不震动，又不因夹紧力过大而使工件表面损伤、变形。3. 夹紧机构的操作应安全、方便、迅速、省力。4. 机构应尽量简单，制造、维修要方便。分析零件加工要素的性质，确定夹紧动力源类型为手动夹紧，夹紧装置为压板，压紧力来源为螺旋力。夹具的具体结构与参数见夹具装配图和零件图。5.5 切削力及夹紧力的计算刀具： 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= 97.96N5.6 零件的车床夹具的加工误差分析工件在车床夹具上加工时，加工误差的大小受工件在夹具上的定位误差、夹具误差、夹具在主轴上的安装误差和加工方法误差的影响。如夹具图所示，在夹具上加工时，尺寸的加工误差的影响因素如下所述：（1）定位误差由于C面既是工序基准，又是定位基准，基准不重合误差为零。工件在夹具上定位时，定位基准与限位基准是重合的，基准位移误差为零。因此，尺寸的定位误差等于零。（2）夹具误差夹具误差为限位基面与轴线间的距离误差，以及限位基面相对安装基面C的平行度误差是0.01.（3）安装误差因为夹具和主轴是莫氏锥度配合，夹具的安装误差几乎可以忽略不计。（4）加工方法误差如车床主轴上安装夹具基准与主轴回转轴线间的误差、主轴的径向跳动、车床溜板进给方向与主轴轴线的平行度或垂直度等。它的大小取决于机床的制造精度、夹具的悬伸长度和离心力的大小等因素。一般取=/3=0.05/3=0.017mm零件的车床夹具总加工误差是： 精度储备：故此方案可行。5.7 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，它们之间应有适当的位置精度。为使夹具体的尺寸保持稳定，铸造夹具体要进行时效处理，焊接和锻造夹具体要进行退火处理。（2）应有足