壳体的车削装夹夹具设计及加工工艺规程装备说明书.doc
壳体的车削装夹夹具设计及加工工艺规程装备含三维及非标8张CAD图.zip
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壳体
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壳体的车削装夹夹具设计及加工工艺规程装备含三维及非标8张CAD图.zip,壳体,车削,夹具,设计,加工,工艺,规程,装备,三维,非标,CAD
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车削装夹夹具设计【摘要】本次设计的内容是制定壳体加工工艺及车削装夹夹具设计，具体如下：1、对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。2、选择基面，确定加工过程中的粗基准和精基准。根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。3、设计车削装夹夹具。对定位方案及元件，夹紧方案及元件进行确定，然后计算切削力、夹紧力和定位误差的分析等。完成零件及夹具装配体三维实体造型；夹具装配图及非标零件图的绘制等。关键词：壳体、工艺、车削、夹具Abstract:The contents of this design is to develop shell processing technology and turning fixture fixture design, as follows:1, the analysis of parts, the main part of the role of the analysis and process analysis, part analysis can understand the basic conditions of the parts, and process analysis can know the parts of the machining surface and processing requirements. According to the part drawings proposed processing requirements, to determine the manufacturing form and size of the blank to determine.2, select the base surface to determine the rough process and precision benchmarks. According to the selected benchmark, the development of process routes, usually formulated two kinds of process routes, through the process of comparison and analysis, and then select the geometry of the parts, dimensional accuracy and other technical requirements to be a reasonable assurance of a process. According to the selected process route, determine the amount of each step of cutting and basic working hours, and select the appropriate machine tools and tools.3, design turning clamp fixture. The positioning program and components, clamping programs and components to determine, and then calculate the cutting force, clamping force and positioning error analysis. Complete parts and fixture assembly three-dimensional solid modeling; fixture assembly drawings and non-standard parts drawing and so on.Key words: shell, technology, turning, fixturesI目 录1 零件分析和毛坯设计11.1 零件工艺分析及生产类型确定11.1.1 零件的组成表面分析21.1.2 零件的技术要求分析21.1.3 零件的形位公差分析21.1.4 零件生产类型的确定31.2 毛坯类型及毛坯图设计32 机械加工工艺规程设计52.1 零件基准的选择52.2 零件加工工艺方案的拟定52.3 零件加工设备及装备的选择62.4 机械加工余量的确定62.5 加工工序切削用量及时间定额的计算83 专用夹具设计233.1 工序内容及加工要求233.2 定位基准233.3 夹具结构设计及工作流程233.4 设计定位方案应满足的要求233.5 定位方案的确定233.6 定位元件的确定243.7 夹紧方案的确定243.8 夹紧元件的确定253.9 夹具体的设计263.10 计算切削力273.11 计算夹紧力283.12 定位误差的分析29结 束 语30谢 辞31参考文献32II1 零件分析和毛坯设计1.1 零件工艺分析及生产类型确定 图1.1 零件实体造型及零件图本次设计的零件是壳体，该零件的机器上比较重要的零件之一，为机器的正常运转和加工提供保障。该零件选用的材料是HT200。1.1.1 零件的组成表面分析1、尺寸200X80上下两端面及四周边所在的表面及端面；2、7-24均布圆弧所在的表面及端面；3、R6、R4、R90及R2.5圆弧所在的表面及端面；4、148圆弧所在的表面及端面；5、尺寸133所在前后两端面及表面；6、厚度为8及62斜面所在的表面及端面；7、32内孔、56.5内孔、66内孔、72内孔及74内孔所在的表面及端面；8、2处34和R1组成槽所在的表面及端面；9、132内孔、142X2内孔所在的表面及端面；10、未注圆角为R1-R3。1.1.2 零件的技术要求分析1、200X80所在下端面，其表面粗糙度公差为1.6um；2、133所在前后两端面，其表面粗糙度公差为1.6um；3、142X2内孔所在的表面及后端面，其表面粗糙度公差为3.2um；4、132内孔所在的表面，其表面粗糙度公差为1.6um；5、62斜面所在的表面，其表面粗糙度公差为3.2um；6、尺寸32所在前端面，其表面粗糙度公差为3.2um；7、72内孔所在的表面，其表面粗糙度公差为1.6um；8、74内孔所在的表面及后端面，其表面粗糙度公差为3.2um；9、66内孔所在的表面，其表面粗糙度公差为1.6um；后端面其表面粗糙度公差为3.2um；10、56.5外圆所在的表面，其表面粗糙度公差为1.6um；前端面其表面粗糙度公差为3.2um；11、32内孔所在的表面，其表面粗糙度公差为1.6um；12、2处34和R1组成槽所在的表面，其表面粗糙度公差为6.3um；13、其余未注表面粗糙度公差的表面，均采用不去除材料的方法获得；14、未注圆角R1-R3；铸件不得有砂眼、气孔等缺陷；未注铸造启模斜度1/20。1.1.3 零件的形位公差分析1、200X80所在下端面，其平面度公差为0.1；2、133所在前端面，其平面度公差为0.1；相对于“200X80所在下端面”的垂直度公差为0.15；3、32内孔所在轴线相对于“1320.15内孔所在轴线”的同轴度公差为0.015。1.1.4 零件生产类型的确定生产类型是指企业(或车间、工段、班组、工作地)生产专业化程度的分类，一般分为大量生产、成批生产和单件生产三种类型。1、大量生产大量生产是指在机床上长期地进行某种固定的工序。例如汽车、拖拉机、轴承、缝纫机、自行车的制造，通常是以大量生产的方式进行的。2、成批生产成批生产是在一年中分批地生产相同的零件，生产呈周期性的重复。每批生产相同零件的数量，即生产批量的大小要根据具体生产条件来决定。根据产品结构特点、生产纲领和批量等，成批生产又可分为大批、中批和小批生产。大批生产的工艺特征与大量生产相似，而小批生产与单件生产的工艺特征相似。通用机床的制造往往属于这种生产类型。3、单件生产单件生产是指单个或少数几个地生产不同结构、尺寸的产品，很少重复。例如，重型机器、大型船舶制造及新产品试制等常属于这种生产类型。通过对任务书的分析，本次加工的零件，确定大批量生产。1.2 毛坯类型及毛坯图设计1、毛坯类型：本次设计的零件是壳体，其零件材料是HT200。该零件的锻造性、铸造性及切削性能较好。通过分析，决定其毛坯类型为铸造。2、毛坯图设计完成零件图分析的基础上，决定取毛坯长度单边余量为3mm，外圆、内孔单边余量为3mm。具体见下图1.2毛坯图。图1.2 毛坯图332 机械加工工艺规程设计2.1 零件基准的选择1、粗基准的选择原则为保证工件某重要表面的余量均匀，应选重要表面为粗基准。应尽量选光滑平整，无飞边，冒口或其他缺陷的表面为粗基准，以便定位准确，夹紧可靠。2、精基准的选择原则“基准重合”原则应尽量选择加工表面设计基准为定位基准，避免基准不重合引起定位误差。“基准统一”原则尽可能在多数工序中采用同一组精基准定位，以保证各表面的位置精度，避免因基准变换产生的误差，简化夹具设计与制造。“自为基准“原则某些精加工和光整加工工序要求加工余量小而均匀，应选该加工表面本身为精基准，该表面与其他表面之间的位置精度由先行工序保证。“互为基准“原则当两个表面相互位置精度及尺寸、形状精度都要求较高时，可采用“互为基准”方法，反复加工。根据上述定位基准的选择原则，分析本零件，根据零件图，本零件是一个形状不复杂的零件。1、粗基准的选择：本零件将选择200X80下端面作为粗基准；2、精基准的选择：本零件将选择200X80下端面作为精基准。2.2 零件加工工艺方案的拟定制定工艺顺序的出发点，应当是使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等级等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已确定为大批生产的情况下，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。除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。经过相应的分析，选择零件的加工顺序方案如下：工序1：铸造；工序2：热处理；工序3：粗铣、半精铣及精铣200X80下端面；工序4：粗铣、半精铣及精铣133前端面；工序5：粗铣、半精铣及精铣133后端面；工序6：粗车32、66、72内孔；56.5前端面、62斜面及132内孔；工序7：半精车32、66、72内孔；56.5前端面、62斜面及132内孔；工序8：精车32、66、72及132内孔；工序9：车2处34和R1、74X3及142X2槽。工序10：倒角；工序11：终检；工序12：入库。2.3 零件加工设备及装备的选择通过上面对加工工艺路线的确定，其加工需完成铣削和车削。加工机床及加工装备的选择如下：1、铣削加工（1）加工设备：X6132卧式铣床；（2）装夹装备：专用夹具；（3）车削刀具：端面铣刀；（4）测量工具：游标卡尺；2、车削加工（1）加工设备：CA6140卧式车床；（2）装夹装备：专用夹具；（3）车削刀具：外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、车槽刀；（4）测量工具：游标卡尺；2.4 机械加工余量的确定工序1：铸造；工序2：热处理；工序3：粗铣、半精铣及精铣200X80下端面；工步1：粗铣200X80下端面；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1.5。工步2：半精铣200X80下端面；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1。工步3：精铣200X80下端面；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=0.5。工序4：粗铣、半精铣及精铣133前端面；工步1：粗铣133前端面；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1.5。工步2：半精铣133前端面；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1。工步3：精铣133前端面；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=0.5。工序5：粗铣、半精铣及精铣133后端面；工步1：粗铣133后端面；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1.5。工步2：半精铣133后端面；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1。工步3：精铣133后端面；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=0.5。工序6：粗车32、66、72内孔；56.5前端面、62斜面及132内孔；工步1：粗车32内孔；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1.5（单边）。工步2：粗车66内孔；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=17（单边）。工步3：粗车72内孔；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=3（单边）。工步4：粗车56.5前端面；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1。工步5：粗车62斜面；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1.5。工步6：粗车132内孔；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1.5（单边）。工序7：半精车32、66、72内孔；56.5前端面、62斜面及132内孔；工步1：半精车32内孔；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1（单边）。工步2：半精车66内孔；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1（单边）。工步3：半精车72内孔；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1（单边）。工步4：半精车56.5前端面；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=0.5。工步5：半精车62斜面；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1.5。工步6：半精车132内孔；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1（单边）。工序8：精车32、66、72及132内孔；工步1：精车32内孔；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=0.5（单边）。工步2：精车66内孔；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=0.5（单边）。工步3：精车72内孔；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=0.5（单边）。工步4：精车132内孔；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=0.5（单边）。工序9：车2处34和R1、74X3及142X2槽；工步1：车2处34和R1槽；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1（单边）。工步2：车74X3槽；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=1（单边）。工步3：车142X2槽；加工余量的确定需要查切削加工手册，查看后取Z=2（单边）。工序10：倒角；工序11：终检；工序12：入库。2.5 加工工序切削用量及时间定额的计算工序1：铸造；工序2：热处理；工序3：粗铣、半精铣及精铣200X80下端面；工步1：粗铣200X80下端面；1、加工设备：卧式铣床，型号X6132；铣床最常见的有立式铣床和卧式铣床两种，该型号的铣床利用率比较高。该机床能够对零件的端面，键槽等进行粗加工、半精加工以及精加工等等。粗加工的时候其加工精度能够保证在20-5um；半精加工的时候其加工精度能够保证在5-2.5um；精加工的时候其加工精度能够保证在2.5-1.25um；因此，该工步的加工精度能够得到保证。2、加工刀具：端面铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1.5mm；5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对X6132卧式铣床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=300r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=200，则9、辅助时间 式中：，则工步2：半精铣200X80下端面；1、加工设备：卧式铣床，型号X6132；2、加工刀具：端面铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1mm；5、进给量。6、切削速度=100m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对X6132卧式铣床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=375r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=200，则9、辅助时间 式中：，则工步3：精铣200X80下端面；1、加工设备：卧式铣床，型号X6132；2、加工刀具：端面铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.5mm；5、进给量。6、切削速度=120m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对X6132卧式铣床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=475r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=200，则9、辅助时间 式中：，则工序4：粗铣、半精铣及精铣133前端面；工步1：粗铣133前端面；1、加工设备：卧式铣床，型号X6132；2、加工刀具：端面铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1.5mm；5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对X6132卧式铣床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=300r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=200，则9、辅助时间 式中：，则工步2：半精铣133前端面；1、加工设备：卧式铣床，型号X6132；2、加工刀具：端面铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1mm；5、进给量。6、切削速度=100m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对X6132卧式铣床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=375r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=200，则9、辅助时间 式中：，则工步3：精铣133前端面；1、加工设备：卧式铣床，型号X6132；2、加工刀具：端面铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.5mm；5、进给量。6、切削速度=120m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对X6132卧式铣床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=475r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=200，则9、辅助时间 式中：，则工序5：粗铣、半精铣及精铣133后端面；工步1：粗铣133后端面；1、加工设备：卧式铣床，型号X6132；2、加工刀具：端面铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1.5mm；5、进给量。6、切削速度=80m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对X6132卧式铣床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=300r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=70，则9、辅助时间 式中：，则工步2：半精铣133后端面；1、加工设备：卧式铣床，型号X6132；2、加工刀具：端面铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1mm；5、进给量。6、切削速度=100m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对X6132卧式铣床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=375r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=70，则9、辅助时间 式中：，则工步3：精铣133后端面；1、加工设备：卧式铣床，型号X6132；2、加工刀具：端面铣刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.5mm；5、进给量。6、切削速度=120m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对X6132卧式铣床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=475r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=70，则9、辅助时间 式中：，则工序6：粗车32、66、72内孔；56.5前端面、62斜面及132内孔；工步1：粗车32内孔；1、加工设备：卧式车床，型号CA6140；该车床是依然是现在企业加工车间中，最为常见和常用的机床，该机床能够对零件的外圆、端面、内孔、螺纹孔等进行加工。粗加工的时候其加工精度能够保证在80-10um；半精加工的时候其加工精度能够保证在10-2.5um；精加工的时候其加工精度能够保证在5-1.25um；因此，该工步的加工精度能够得到保证。2、加工刀具：内孔车刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1.5mm；5、进给量。6、切削速度=50m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=500r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=35，则9、辅助时间 式中：，则工步2：粗车66内孔；1、加工设备：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：内孔车刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量17mm；5、进给量。6、切削速度=50m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=280r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=21.5，则9、辅助时间 式中：，则工步3：粗车72内孔；1、加工设备：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：内孔车刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量3mm；5、进给量。6、切削速度=50m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=200r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=16.5，则9、辅助时间 式中：，则工步4：粗车56.5前端面；加工方法和计算步骤与工步1基本一致，在此不再累赘。工步5：粗车62斜面；加工方法和计算步骤与工步1基本一致，在此不再累赘。工步6：粗车132内孔；加工方法和计算步骤与工步1基本一致，在此不再累赘。工序7：半精车32、66、72内孔；56.5前端面、62斜面及132内孔；工步1：半精车32内孔；1、加工设备：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：内孔车刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1mm；5、进给量。6、切削速度=60m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=620r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=12，则9、辅助时间 式中：，则工步2：半精车66内孔；1、加工设备：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：内孔车刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1mm；5、进给量。6、切削速度=60m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=280r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=10，则9、辅助时间 式中：，则工步3：半精车72内孔；1、加工设备：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：内孔车刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1mm；5、进给量。6、切削速度=60m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=280r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=14，则9、辅助时间 式中：，则工步4：半精车56.5前端面；加工方法和计算步骤与工步1基本一致，在此不再累赘。工步5：半精车62斜面；加工方法和计算步骤与工步1基本一致，在此不再累赘。工步6：半精车132内孔；加工方法和计算步骤与工步1基本一致，在此不再累赘。工序8：精车32、66、72及132内孔；工步1：精车32内孔；1、加工设备：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：内孔车刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.5mm；5、进给量。6、切削速度=70m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=620r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=12，则9、辅助时间 式中：，则工步2：精车66内孔；1、加工设备：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：内孔车刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.5mm；5、进给量。6、切削速度=70m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=330r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=10，则9、辅助时间 式中：，则工步3：精车72内孔；1、加工设备：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：内孔车刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.5mm；5、进给量。6、切削速度=70m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=330r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=15，则9、辅助时间 式中：，则工步4：精车132内孔；1、加工设备：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：内孔车刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量0.5mm；5、进给量。6、切削速度=70m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=200r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=66，则9、辅助时间 式中：，则工序9：车2处34和R1、74X3及142X2槽；工步1：车2处34和R1槽；1、加工设备：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：车槽刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量2mm；5、进给量。6、切削速度=50m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=450r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=2，则9、辅助时间 式中：，则工步2：车74X3槽；1、加工设备：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：车槽刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1mm；5、进给量。6、切削速度=50m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=200r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=3，则9、辅助时间 式中：，则工步3：车142X2槽；1、加工设备：卧式车床，型号CA6140；2、加工刀具：车槽刀；3、测量工具：游标卡尺；4、背吃刀量1mm；5、进给量。6、切削速度=50m/min。7、主轴转速及实际切削速度，通过对CA6140卧式车床主轴转速图的查询，决定选取其主轴转速为n=150r/min；通过上面对机床主轴转速的选择，设备在加工过程中，实际的切削速度为8、基本时间 式中：l=5，则9、辅助时间 式中：，则工序10：倒角；工序11：终检；工序12：入库。3 专用夹具设计3.1 工序内容及加工要求本专用夹具加工的工序内容为设计车削装夹专用夹具，因为本次设计的零件其外形较复杂，需设计车削装夹专用夹具。其加工后的表面粗糙度公差见零件图。3.2 定位基准在进行车削加工之前，已完成200X80下端面及133前端面的加工。现对其定位基准确定为：200X80下端面主要定位基准。3.3 夹具结构设计及工作流程1、夹具结构设计应满足的要求（1）确保夹具能满足工件的加工精度要求；（2）提高生产效率；（3）工艺性好；（4）使用性好；（5）经济性好。2、工作流程（1）通过资料查阅、典型专用夹具分析，了解和掌握夹具工作原理及特性；（2）分析零件图及工艺路线，确定零件的定位基准；（3）完成专用夹具定位方案的设计，定位元件的选择；（4）完成专用夹具夹紧方案的设计，夹紧元件的选择；（5）完成专用夹具夹具体的设计，导向装置；计算切削力和夹紧力；定位误差等。3.4 设计定位方案应满足的要求1、定位方案合理可行，例如三面定位、一面两销定位等等；2、不能产生过定位现象；3、便于工作人员的安装、拆卸及维修。3.5 定位方案的确定在工艺学中已经知道，工件在加工前，必须首先使它在机床上相对刀具占有正确的加工位置，这就是定位。夹具在工件定位过程中起着决定的作用，工件正是通过夹具相对机床、刀具占有正确的加工位置。工件在夹具中定位的目的，就是要使同一批工件在夹具中占有一致的正确加工位置。要使工件完全定位，就必须限制工件在空间的六个自由度，此即为工件的“六点定位原则”。在定位设计中，会遇到以下几种情况：1、完全定位限制了工件全部的六个自由度，称为工件的“完全定位”。2、不完全定位对工件的加工精度没有影响的情况下，允许少于六点定位称为“不完全定位。3、欠定位工件的定位支承点数少于应限制的自由度数，这种工件定位点不足的情况，称为“欠定位“，欠定位在实际生产中是不允许的。4、过定位工件的某一个自由度同时被两个或多个定位支承点重复限制，这种情况称为“过定位“，也叫”重复定位“。本设计因加工需要，对六个自由度均有限制的要求，所以选用完全定位。壳体定位方案的确定（1）200X80下端面和夹具体上端面进行定位，限制3个方向自由度。（2）尺寸80所在后端面与2个圆柱销进行定位，限制2个方向的自由度。（3）利用24圆弧和V型块进行定位，限制1个方向的自由度。完成本次加工零件的完全定位。3.6 定位元件的确定壳体定位元件有：夹具体、圆柱销及V型块。3.7 夹紧方案的确定1、动力装置夹紧力的来源，一是人力；二是某种装置所产生的力。能产生力的装置称为夹具的动力装置。常用的动力装置有：气动装置、液压装置、电动装置、电磁装置、气液联动装置和真空装置等。由于手动夹具的夹紧力来自人力，所以它没有动力装置。2、夹紧部分接受和传递原始作用力使之变为夹紧力并执行夹紧任务的部分，一般由下列机构组成：接受原始作用力的机构。如手柄、螺母及用来连接气缸活塞杆的机构等。中间递力机构。如铰链、杠杆等。夹紧元件。如各种螺钉压板等。其中中间递力机构在传递原始作用力至夹紧元件的过程中可以起到诸如改变作用力的方向、改变作用力的大小以及自锁等作用。3、夹紧装置的基本要求在不破坏工件定位精度，并保证加工质量的前提下，应尽量使夹紧装置做到：夹紧作用准确、安全、可靠。夹紧动作迅速，操作方便省力。夹紧变形小。结构简单，制造容易。壳体夹紧方案的确定：（1）利用夹具体及4套支承套、夹紧套、弹簧、双头螺栓及带肩六角螺母对工件进行夹紧。（2）利用夹具体、V型夹紧块支承板、V型夹紧块和螺栓对工件进行辅助夹紧。3.8 夹紧元件的确定壳体夹紧元件有：夹具体、4套支承套、夹紧套、弹簧、双头螺栓及带肩六角螺母；V型夹紧块支承板、V型夹紧块和螺栓。具体结构见图3.1夹具三维实体造型及装配图 图3.1 夹具三维实体造型及装配图3.9 夹具体的设计在进行夹具体设计的时候，应满足以下要求：1、能保证工件的加工要求保证加工质量，是必须首先满足的要求。保证加工质量的关键，就在于正确选定定位基准、定位方法和定位元件。必要时需进行误差的分析计算。2、能提高生产率，降低成本应尽量采用各种快速高效的结构，缩短辅助时间，提高生产率。同时尽可能采用标准元件与标准结构，力求结构简单，制造容易，以降低夹具制造成本。3、操作方便、省力和安全在客观条件许可且又经济的前提下，尽可能采用气动、液压和气液等机械化夹紧装置，以减轻操作者的劳动强度。操作位置应正确符合操作工人的操作习惯，并注意操作安全。4、便于排屑排屑问题是夹具设计中的一个重要问题。因为切屑积聚在夹具中，会破坏工件正确可靠地定位；切屑带来的大量热量会引起热变形，影响加工质量；清扫切屑又要花费一部分辅助时间。本次夹具体采用HT200铸造夹具体，其结构见图3.2夹具体三维实体造型及零件图。 图3.2 夹具体三维实体造型及零件图3.10 计算切削力1、加工机床：CA6140卧式车床；2、加工刀具：合金车刀；3、装夹夹具：专用夹具。4、由实际加工的经验可知，车削时的主要切削力为车刀的切削方向,即垂直于工作台,查切削手册，切削力计算公式为：其中：，与加工材料有关,取0.94；与刀具刃形状有关,取1.33；与刀具钝标准有关,取1.0。则：3.11 计算夹紧力。为基本安全系数，取1.5；为加工性质系数，取1.1；为刀具钝化系数，取1.1；为继续切削系数，取1.1；为夹紧力稳定系数，取1.3；为手动夹紧手柄位置系数，取1.0。所以=2.6实际夹紧力应为：。其中及为夹具定位面及夹紧面上的摩擦系数，。所以取螺栓预紧力。选材料为45钢，M8双头螺栓。通过对夹具装配图的分析，有4套支承套、夹紧套、弹簧、M8双头螺栓及带肩六角螺母对工件进行夹紧。则，小于45钢许用应力。选材料为45钢，M8双头螺栓，合适。3.12 定位误差的分析定位误差说的就是在对工件进行定位的时候，需要加工的那个面跟工序基准之间的位置误差。针对某一批工件，调整了刀具之后，所处的位置是没有改变的，也就是说需要加工的那个面所处的地方跟定位基准是没有变化的，那么说定位误差的意思是工序基准在生产的时候，加工尺寸方向上变动量的最大值。出现定位误差的原因是，因为定位基准跟工序基准不一样，这样就出现了定位误差；因为定位副加工误差还有配合间隙产生的定位误差，也就是基准位移误差，即定位基准的相对位置在加工尺寸方向上的最大变动量。零件主要定位元件为夹具体和2个圆柱销。1、径向误差（1）夹具体280X110上端面和2个圆柱销的加工尺寸保证其径向误差。（2）根据结构特点和相关资料，确定夹具体的结构和尺寸见夹具体零件图，夹具体尺寸要求能够得到保证。（3）通过对机床夹具设计手册的查阅，能够确定圆柱销的尺寸要求及形位公差要求，圆柱销能够保证零件的径向误差。2、轴线误差（1）V型块的加工尺寸保证其径向误差。（2）通过对零件图的分析，以及其加工精度，上述定位误差在范围内。结 束 语到此为止，在自己努力下顺利完成夹具设计。在本次设计中，要用到许多基础理论，由于有些知识已经遗忘，这使我们要重新温习知识，因此设计之前就对大学里面所涉及到的有关该课题的课程认真的复习了一遍，开始对本课题的设计任务有了大致的了解，并也有了设计的感觉。同时，由于设计的需要，要查阅并收集大量关
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