CA6140车床拨叉[831002]加工工艺和钻φ60孔夹具设计【全套CAD图纸说明书】

下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 目 录 序言 2 CA6140车床的型号 831002拨叉工艺规程设计 一 .拨叉的工艺分析及生产类型的确定 2 1.拨叉的用途 3 2.拨叉的技术要求 3 3.审查拨叉的工艺性 4 4.确定拨叉的生产类型 4 二 . 确定毛坯 ,绘制毛坯简图 4 1.选择毛坯 4 2.确定毛坯的尺寸公差和机械 加工余量 5 三 .拟定拨叉工艺路线 5 1. 基面的选择 5 2.表面加工方法的确定表面加工方法的确定 6 3.加工阶段的划分 6 4.工序的集中与分散 6 5.确定拨叉的生产类型 6 6.工艺路线的确定 7 四机械加工余量 、 工序尺寸及公差的确定 8 五 . 拨叉 60孔切削用量、时间定额的计算 9 1.切削用量计算 10 2.时间定额的计算 10 六机床夹具设计 12 1.设计应考虑的问题 12 2.定位方案设计 13 3. 工件误差分析计算 13 4. 导向元件设计 14 5.夹紧装置设计 14 6夹紧力与切削力的计算 16 7.夹具体的设计 16 参考文献 18 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 序 言 机械制造工艺学课程设计是在我们学完了大学的全部基础 课 、 技术基础课以及大部分专业课之后进行的 .这是我们在进行毕业设计之前对所学的各种课程的一次深入而综合的总复习 ,也是一次理论联系实际的训练 .因此 ,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 就我个人而言，我希望能通过这次课程设计 ,能够综合地系统化地 掌握所学过的知识并加以应用 ,对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，同时从中锻炼自己分析问题 、 解决问题的能力， 以便于以后更好地投入工作，为未来做好打算 。 一 .拨叉的工艺分析及生产类型的确定 1.拨叉的用途 该拨叉应用在 CA6140 型车床变速箱传 动轴上的换档机构中 .该拨叉头以 25mm孔套在变速叉轴上 ,并用螺钉经螺纹孔 M22mm与变速叉轴联结 ,拨叉脚则夹在两齿轮之间 .当需要变速时 ,操纵变速手柄 ,变速操纵机构就通过拨叉壁部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑移 ,拨叉脚拨动三联滑移变速齿轮在花键轴上滑动以改变档位 ,从而改变车床主轴的旋转速度 . 该拨叉是在停车时用于换档的 ,承受的弯曲应力和冲击载荷较小 ,因此零件应具有的强度和韧性均不高 .该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴也 021.0025(H7)、锁销螺纹孔 M221.5mm、 拨叉长槽 ,在设计工艺规程时应予以保证 . 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 2.拨叉的技术要求 按表 1-1 形式将拨叉的全部技术要求列于表 1 中 , 表 1 拨叉零件技术要求 加工表面 尺寸偏差 (mm) 公差及精度等级 表面粗糙度 Ra(m) 形位公差 (mm) 长槽侧面 11.0016 IT11 3.2 长槽底面 15.008 IT12 6.3 拨叉脚两端面 055.0055.012 IT11 3.2 拨叉脚内表面 3.0060 IT12 3.2 M221.5mm 螺纹孔到大槽外侧 0 3.0.44 IT12 25mm孔 021.0025 IT7 1.6 M221.5mm 孔 拨叉头左端面 80 拨叉头右端面 80 该拨叉形状特殊 ,结构简单 ,属于典型的叉杆类零件 .为了实现换档变速的功能 ,其叉轴孔与变速叉轴有较高的配合要求 ,因此加工精度要求较高 .为保证拨叉换档时叉脚受力均匀 ,要求叉脚两端面对叉轴孔021.0025 mm的垂直度要求为 0.1mm.为保证拨叉在叉轴上有准 确的位置 ,改换档位准确 ,拨叉用螺钉定位 . 综上所述 ,该拨叉件的各项技术要求制订得较合理 . 3.审查拨叉的工艺性 分析零件图可知 ,拨叉脚两端面要求切削加工 ,并在轴向方向上高于相邻表面 ,这样既减少了加工面积 ,又提高换档时叉脚端面的接触刚度 . 25mm 孔和 M22mm 螺纹孔的端面均为平面 ,可以防止加工过下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 程中钻头钻偏 ,以保证孔的加工精度 .长槽两侧面精度要求较高 ,而上表面及下表面精度要求不高 ,加工比较容易 .该零件主要工作表面虽然加工精度相对较高 ,但也可以在正常的生产条件下 ,采用较经济的方法保质保量地加工 出来 ;除主要工作表面外 ,其余的加工精度均较低 .综上所述知 ,该零件不需要高精度机床加工 ,通过铣削钻床的粗加工就可以达到加工要求 .由此可见 ,该零件的工艺性较好 . 4.确定拨叉的生产类型 依据设计要求可知 ,该零件的生产类型为大量生产 .拨叉的重量为 1.45kg,查表 1-3可知 ,该拨叉属于轻型零件 . 二 .确定毛坯 ,绘制毛坯简图 1.选择毛坯 由于该拨叉在工作过程中承受的冲击载荷较小 ,受力小 ,故选择材料为 HT200.因为该拨叉的生产类型为大量生产 ,为提高生产效率和铸造件的表面质量与机械性能 ,采用砂型铸造金属 模机器造型 . 2.确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 由表 2-1表 2-5知 ,要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量 ,应先确定以下各项因素 : (1).公差等级 由拨叉的铸造方法和材料 ,并查表 2-1 得毛坯公差等级为 CT10级 . (2).公差带位置 公差带应相对于基本尺寸对称分布 ,即一半在基本尺寸之上 ,一下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 半在基本尺寸之下 . (3).要求的机械加工余量 根据工件的铸造方法和铸件的材料 ,查表 2-5 得其精度等级为 F 级 . 根据上述条件 ,可查表 2-3,表 2-4确定铸件的尺寸公差和机械加工余量 . 表 2 拨叉铸件毛坯尺寸公差及机构加工余量 项目 (mm) 机械加工余量 (mm) 尺寸公差 (mm) 脚内圆宽度 60 2 2.8 长槽宽度 16 2 2.2 脚端面宽度 12 1.5 2.2 中心距 126.11 0.5 3.6 孔径 25 2 2.4 端面 44 2 2.8 长槽底面至上表面 8 2 2 顶面 36 2 2.6 三 .拟定拨叉工艺路线 1.定位基面的选择 定位基准有粗基准和精基准之分 ,通常先确定精准 ,然后再确定粗基准 . （ 1） 精基准的选择 根据拨叉零件的技术要求同装配要求，选择拨叉右端面同轴孔 25 作为精基准。零件 上很多表面都可以采用它们作为基准进行加工，即遵循“基准统一”原则，轴孔 25的轴线是设计基准，选用其作为精基准加工拨叉的左右端面，螺纹孔 M22 1.5下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 同槽，实现了设计基准跟工艺基准的重合，保证了被加工表面的垂直度要求，另外，由于拨叉的刚性较差，受力容易产生变型，夹紧力应该垂直于主要定位面，选用拨叉 25 孔端面做精基准，夹紧可作用在端面上，夹紧可靠，不容易引起零件变型。 （ 2） 粗基准的选择 对于零件而言，尽可能选择不 加工表面为粗基准。而作为粗基准的表面应平整，没有飞边，毛刺或其他表面残缺。对有若干个不加工表面的工件，则应以与加工表面要求相对位置精度较高的不加工表面作粗基准。根据这个基准选择原则，现选取 25 021.00孔的不加工外轮廓表面作为粗基准，利用一组共两块 V形块支承这两个 42孔作主要定位面，限制 5个自由度，再以一个销钉限制最后 1个自由度，达到完全定位 ,然后进行铣削。 2.表面加工方法的确定 根据拨叉零件图上各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度 ,确定加工件各表面的加工方法 ,如表所示 . 表 3 拨叉零件各表面加工方案 加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度Ra(m) 加工方案 备注 25mm孔 IT7 1.6 扩 -粗铰 -精铰 表 1-7 长槽内侧面 IT9 3.2 粗铣 -精铣 表 1-8 长槽底面 IT12 6.3 粗铣 表 1-8 长槽上表面 IT12 6.3 粗铣 表 1-8 螺纹孔端面 IT12 6.3 粗铣 表 1-8 螺纹孔 IT7 3.2 扩孔 -丝锥攻螺纹 表 1-7表 1-10 拨叉脚两端面 IT11 3.2 粗铣 -半精铣 表 1-8 60mm孔 IT12 3.2 粗镗 -半精镗 表 1-7 拨叉脚底面 IT12 6.3 粗铣 表 1-8 3.加工阶段的划分 该拨叉加工质量比较高 ,可将加工阶段划分成粗加工、半精加工和精加工阶段 . 在粗加工阶段 ,首先将精基准 25mm 孔准备好 ,使后续工序可以下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 采用精基准定位加工 ,保证其它表面加工的精度要求 ;然后粗铣长槽上表面 、长槽底面、长槽内侧面、拨叉脚内表面 ,切拨叉脚底面及加工螺纹孔 ;在精加工阶段 ,进行长槽内侧面的精铣 . 4.工序的集中与分散 该零件选 用工序分散原则安排拨叉的加工工序 .采用分散原则安排生产 ,可以使所用机床和工艺准备简单 ,并易于调整 . 5.工序顺序的安排 （ 1）机械加工工序 1).遵循 先基准 ,后其它 原则 ,首先加工精基准拨叉头叉轴孔 021.0025mm. 2).遵循 先粗后精 原则 ,先安排粗加工工序 ,后安排精加工工序 . 3).遵循 先主后次 原则 ,先加工主要表面叉轴孔 021.0025mm 和长槽及拨叉脚两端面 ,后加工次 要表面螺纹孔端面及螺纹孔、拨叉孔内表面及底面 . 4).遵循 先面后孔 原则 ,先加工螺纹孔上表面再加工螺纹孔 . （ 2）辅助工序 精加工完成后 ,安排去毛刺、清洗等终检工序 . 综上所述 ,该该拨叉工序的安排顺序为 :基准加工主要表面的粗加工及长槽内侧面的精加工主要表面半精加工和次要表面加工 . 6.确定工艺路线 在综合上述工序顺序安排原则的基准上 ,列出拨叉的工艺路线如下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 表 4 所示 . 表 4 拨叉工艺路线及设备、工装的选用 工序号 工序名称 机床设备 刀具 量具 1 扩 -粗铰 -精铰 25孔 Z525型钻床 扩孔钻 、铰刀 游标卡尺、塞规 2 粗铣、半精铣 60 孔上下端面 X5032 卧式铣床 端铣刀 游标卡尺 3 镗、半精镗 60 孔 卧式镗床 高速钢镗刀 游标卡尺、塞规 4 铣螺纹孔端面 卧式铣床 端铣刀 游标卡尺 5 钻 20 孔 立式钻床 钻刀 游标卡尺、塞规 6 攻 M22x1.5 螺纹 立式钻床 丝锥 游标卡尺 7 铣槽端面 卧式铣床 端铣刀 游标卡尺 8 铣 16H11 的槽 万能铣床 三面刃铣刀 游标卡尺 9 两件铣断 万能铣床 锯片铣刀 游标卡尺 10 检查 游标卡尺，塞规 四机械加工 余量 、 工序尺寸及公差的确定 工序一 拨叉叉轴孔加工余量和公差的确定 由表 2 28 可查得 ,扩孔余量 Z 扩孔 =2mm,粗铰余量 Z 粗铰 =0.14mm,精铰余量 Z精铰 =0.06mm,查表 1 20可依次确定各工序的加工精度等级为扩孔 :IT12;精铰 :IT10;精铰 IT7.根据上述结果 ,再查标准公差数值表 2 40 可确定工步的公差值为扩孔 :0.2mm 粗铰 :0.084mm,精铰0.021mm. 综上所述 ,该工序各工步的工序尺寸及公差分别 为扩孔 : 021.008.24 mm,粗铰 084.0.094.24 mm,精铰 021.0025mm. 工序二 60 孔上下端面加工余量和公差的确定 该工序的加工过程是双边加工，参考表 2 4，取该端面的加工余量为 2mm，铣削加工余量为：粗铣 1.3mm，精铣 0.7mm。 查表 1-20 知，粗铣工序的经济加工精度可达 IT11，其公差值为下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 0.11mm。 工序三 拨叉脚 60孔加工余量和公差的确定 因为 60孔的精度等级为 H12，且粗糙度要求为 3.2，查表 1-7得，粗镗，半精镗就能满足要求，所以确定其加工方案为粗镗 半精镗。由表 2 29可查得 ,粗镗余量 Z 粗镗 =1.5mm,半精镗余量 Z 半精镗 =0.5mm,查表 1 20 可依次确定各工序的加工精度等级为粗镗 :IT11;半精镗 :IT10.根据上述结果 ,再查标准公差数值表 2 40可确定工步的公差值粗镗 :0.220mm 半精镗 :0.140mm. 高速钢镗刀，卧式车床 T68 综上所述 ,该工序各工步的工序尺寸及公差分别为粗镗220.0.05.59 mm,精铰 140.0060 mm 工序八 粗铣、精铣 16H11 槽侧面和底面的加工余量、工序尺寸和公差的确定。 由表 2-36 可知，精铣余量 Z精铣=1mm;公差值为 +0.3。精加工 15 3.00它们的相互关系如下图： 加工方向 16H11 15 3.001 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 五 .拨叉叉轴孔切削用量、时间定额的计算 工序四 以 25孔为精基准，粗镗，半精镗 60孔，保证孔的精度达到 IT12。 1切削用量的计算 (1)粗镗孔工步 1）背吃刀量 取 p=0.75mm(背吃刀量为加工余量的一半 ) 2）进给量的确定 由表 5-29 可取工序的每转进给量f=0.3-1.0 mm/r。这里选择 f=0.8mm/r 3）切削速度的计算 工 件的材料为 HT200，刀具为高速钢镗刀，由表 5-29，切削速度可取为 v=20-35 m/min，由公由公式 (51)得d vn 1000,可求得该工序钻头的转速m in/3.1875.59 m in/351 0 00 rmmmn ,由此可选择卧式镗床 T68。可取转速 n=960r/min, 由此转速代入公式 (5 1),可求得该工序的实际镗削速度1 0 00 .5.59m in/9601 0 00 mmrdnv =179.4m/min （ 2)半精镗工步 1）背吃刀量 取 p=0.25mm 2）进给量的确定 由表 5-29 可取工序的每转进给量f=0.2-0.8mm/r.这里选择 0.6 mm/r 3）切削速度的计算 由表 5-29，切削速度可取为v=25-40m/min，由公由公式 (5 1)得d vn 1000,可求得该工序钻头的转速 m in/3.21260 m in/401 0 00 rmmmn ,由此可选择卧式镗床下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 T68。可取转速 n=960r/min, 由此转速代入公式 (5 1),可求得该工序的实际镗削速度m i n/8.1801000 .60m i n/9601000 mmmrdnv . 2.时间定额的计算 (1)基本时间 tm的计算 1）镗拨叉 60 孔 根据表 5-39中的镗孔基本时间计算公式 ifn lllt j 211 可求出该工序的基本要求，式中 L=12mm,1l = )32(tan a1 rr kkl,一般当 rk =90度时， 1l =23，这里取 1l =2， 2l =35, 这里取 2l =4，3l=单件小批生产时的试切附加长度。 i 为进给次数，在本题中为一次。 fn =f X n=960r/min X 0.8mm/r=, 将上述的结果代入公式 ifn lllt j 211 ，则该工序的基本时间 是768 43121 jt=0.025min=1.5s 2)半精镗镗拨叉 60 孔 根据题意，半精镗与粗镗的分别是进给量 f 不同， f=0.6mm/r，因此 fn =f X n=960r/min X 0.6mm/r=576, 将上述的结果代入公式ifn lllt j 212 ，则该工序的基本时间是 576 43122 jt =0.033min=2s. 所以总基本时间 1t =1jt+2jt=3.5s (2)辅助时间 tf 的计算 辅助时间 tf 与基本时间的关系为 tf =（ 0.15-0.2）jt，这里下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 取 tf =0.2jt，则各工序的辅助时间分别为： 粗镗的辅助时间： tf =0.2jt=1.5X0.2=0.3s 半精镗的辅助时间： tf =0.2jt=2X0.2=0.4s 所以总辅助时间 tf=tf1+tf2=0.3+0.4=0.7s (3)其他时间计算 除了作业时间以外，每道工序的单件时间还包括布置工作地时间、休息与生理需要和准备与结束时间，但是拨叉为大批量生产，准备和结束的时间甚微，可以忽略不算，布置工作地时间tb是作业时间的 2%-7%，这里取 5%，休息与生理需要时间 tx 是作业时间的 2%-4%，这里取 3%，则可知道： 粗镗的辅助时间 : 5% (tj+tf)= 5% (3.5+0.7)=0.21s 半精镗的辅助时间 : 3% (tj+tf)= 3% (3.5+0.7)=0.126s 综合上述知 ,单件时间定额： tdj=tj+tf+tb+tx+tz= 3.5+0.7+0.21+0.126=4.536s 前言 . 13 1.产前准备 . 14 1.1 年生产纲领 . 14 1.2 生产条件 . 15 1.3 零件工艺分析 . 15 2.夹具结构设 计 . 16 2.1 定位机构 . 17 2.2 夹紧机构 . 18 2.3 机床夹具的总体形式 . 20 2.4 绘制夹具零件图 . 21 2.5 绘制夹具装配图 . 22 3.定位误差设计 . 25 3.1 误差分析 . 25 3.2 定位误差的计算 . 26 结论 . 28 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 致谢 . 29 参考文献 . 30 前言 机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化（或机械工程及自动化）专业的一门重要的专业基础课。 机械设计是机械工程的重要组成部分，是决定机械性能的最主要因素。由于各产业对机械的性能要求不同而有许多专业性的机械设计。 在机械制造厂的生产过程中 ,用来安装工件使之固定在正确位置上 ,完成其切削加工 、检验、装配、焊接等工作 ,所使用的工艺装备统称为夹具。如机床 夹具、检验夹具、焊接夹具、装配夹具等。 机床夹具的作用可归纳为以下四个方面： 1.保证加工精度 机床夹具可准确确定工件、刀具和机床之间的相对位置，下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 可以保证加工精度。 2.提高生产效率 机床夹具可快速地将工件定位和夹紧，减少辅助时间。 3.减少劳动强度 采用机械、气动、液动等夹紧机构，可以减轻工人的劳动强度。 4.扩大机床的工艺范围 利用机床夹具，可使机床的加工范围扩大，例如在卧式车床刀架处安装镗孔夹具，可对箱体孔进行镗孔加工。 机械制造装备设计课程设计是机械设计中的一个重要的 实践性教学环节，也是机械类专业学生较为全面的机械设计训练。其目的在于： 1.培养学生综合运用机械设计基础以及其他先修课程的理论知识和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力，通过课设训练可以巩固、加深有关机械课设方面的理论知识。 2.学习和掌握一般机械设计的基本方法和步骤。培养独立设计能力，为以后的专业课程及毕业设计打好基础，做好准备。 3.使学生具有运用标准、规范手册、图册和查询有关设计资料的能力。 我国的装备制造业尽管已有一定的基础，规模也不小，实力较其它发展中国家雄厚。但毕竟技术基础薄弱，滞后于制造 业发展的需要。我们要以高度的使命感和责任感，采取更加有效的措施，克服发展中存在的问题，把我国从一个制造业大国建设成为一个制造强国，成为世界级制造业基础地之一。 1.产前准备 1.1 年生产纲领 工件的年生产量是确定机床夹具总体方案的重要依据之一。如工件的年生产量很大，可采用多工件加工、机动夹紧或自动化程度较高的设计方案，采用此方案时，机床夹具的结构较复杂，制造成本较高；如工件的年生产量不大，可采用下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 单件加工，手动夹紧的设计方案，以减小机床夹具的结构复杂程度及夹具的制作成本。如 5 万件以上夹具复杂用全自动化 的设备， 5000 件小批量生产用手动设备。 1.2 生产条件 直径从 1 毫米以下至 120 毫米的所有规格钻头都可以使用钻床加工。 台式钻床的加工范围通常在 15 毫米以下。立式钻床的最大加工范围通常在1575 毫米之间。摇臂钻的最大加工范围在 25120 毫米之间。各种钻床主轴的锥孔型号和功率不同。最小的高速台钻的功率只有 200W，最大的摇臂钻的功率可以达到 25KW。 台钳常用在立式钻床和台式钻床上，只能夹持小型零件，大中型零件通常在摇臂钻上加工，直接夹紧在工作台上。 Z5025 型号立式钻床，最大钻孔直径 25mm，主 轴端至底面距离 1000mm，主轴级数 9 级，主轴转速范围 500-2000 转每分钟，主轴行程 200mm，外形尺寸 10506871980。 1.3 零件工艺分析 本次课设是要为此图 1-3-1 中的端盖设计钻 20 和 50 孔的夹具，最终实现将工件定位，更加精确和方便的完成钻孔工作，并保证能夹紧工件，夹紧力要适中，不要使工件变形，又能保证工件所要求的加工精度。 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 1 51 290845124126M 2 2 1 543 24 40- 0 . 36.3367586 . 38260H121 526 . 33.2R1 0328 H 1 26.31 6 H 1 13 2 2 28 04225H71 . 6A8 23.21 2 63.20 . 0 8 A0 . 1 AAA 向图 1-3-1 零件图标出了工件的尺寸、形状和位置、表面粗糙度等总体要求，它决定了工件在机床夹具中的放置方法，是设计机床夹具总体结构的依据 ,本工件放置方法应如图 1-3-1所示。工序图给出了零件本工序的工序基准、已加工表面、待加工表面，以及本工序的定位、夹紧原理方案。工件的工序基准、已加工表面决定了机床夹具的方位方案，如选用平面定位、孔定位以及外圆面定位等；定位方案的选择依据六点定位原 理和采用的机床加工方法，定位方案不一定要定六个自由度，但要完全定位。工件的待加工表面是选择机床、刀具的依据。确定夹紧机构要依据零件的外型尺寸，选择合适的定位点，确保夹紧力安全、可靠同时夹紧机构不能与刀具的运动轨迹相冲突。 2.夹具结构设计 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 2.1 定位机构 图 2-1-1 外圆在支撑钉 在夹具设计中，定位方案不合理，工件的加工精度就无法保证。工作定位方案的确定是夹具设计中首先要解决的问题。 根据工序 图给出的定位元件方案，按有关标准正确选择定位元件或定位的组合。在机床夹具的使用过程中，工件的批量越大，定位元件的磨损越快，选用标准定位元件增加了夹具零件的互换性，方便机床夹具的维修和维护。 设计夹具是原则上应选该工艺基准为定位基准。无论是工艺基准还是定为基准，均应符合六点定位原理。 由于该零件的加工是钻 2-20和 50孔并以 30、 60孔内表面作为定位面，属孔定位类型，因此本次设计采用的定位机构为圆柱销与大平面相结合。圆柱销定位的形式很多，短圆柱销定位限制 Y， Z方向的移动，限制两个自由度；长圆柱销定位限 制工件的 Y， Z方向的转动和移动，限制四个自由度；两个短圆柱销与长圆柱销相同。大平面限制 X， Y方向的转动及 Z方向的移动。装夹工件时，通过工件孔和心轴接触表面的弹性变形夹紧工件。本次设计的定位选用的是短销与平面相结合，分别限制工件的 X、 Y方向的移动及转动自由度以及 Z方向的旋转自由度。心轴定位的特点为结构简单、制造容易、夹紧可靠，自锁性好，夹紧动作慢、效下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 率低。 2.2 夹紧机构 图 2-2-1 工件放置方式 1.夹紧的目的：使工件在加工过程中保持已获得的定 位不被破坏，同时保证加工精度。 2 .夹紧力的方向的确定： 1）夹紧力的方向应有利于工件的准确定位，而不能破坏定位，一般要求主夹紧力应垂直于第一定位基准面。 2）夹紧力的方向应与工件刚度高的方向一致，以利于减少工件的变形。 3）夹紧力的方向尽可能与切削力、重力方向一致，有利于减小夹紧力。 3 .夹紧力的作用点的选择： 1）夹紧力的作用点应与支承点“点对点”对应，或在支承点确定的区域内，以避免破坏定位或造成较大的夹紧变形。 2）夹紧力的作用点应选择在 工件刚度高的部位。 3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 度和抗振性。 4）夹紧力的反作用力不应使夹具产生影响加工精度的变形。 4. 选择夹紧机构： 设计夹紧机构一般应遵循以下主要原则： 1)夹紧必须保证定位准确可靠，而不能破坏定位。 2)工件和夹具的变形必须在允许的范围内。 3)夹紧机构必须可靠。夹紧机构各元件要有足够的强度和刚度，手动夹紧机构 4)必须保证自锁，机动夹紧应有联锁保护装置，夹紧行程必须足够。 5)夹紧机构操作必须安全、省力、方便、迅速、 符合工人操作习惯。 6)夹紧机构的复杂程度、自动化程度必须与生产纲领和工厂的条件相适应。 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 图 2-2-2 夹紧机构 选用螺栓螺母夹紧机构来对被加工工件进行夹紧。 螺栓螺母夹紧机构的特点：结构简单，制造方便加紧可靠施力范围大；自锁性能好操；扩力比 80 以上，行程 S 不受限制； 加紧工作慢，效力低。 2.3 机床夹具的总体形式 机床夹具的总体形式一般应根据工件的形状、大小、加工内容及选用机床等因素来确定。 夹具的组成归纳为： 1） 定位元件及定位装置 用于确定工 件正确位置的元件或装置。 2）夹紧元件及夹紧装置 用于固定元件已获得的正确位置的元件或装置。 3） 导向及对刀元件 用于确定工件与刀具相互位置的元件。 4） 动力装置在成批生产中，为了减轻工人劳动强度，提高生产率，常采用气动、液动等动力装置。 5） 夹具体用于将各种元件装置连接在一体，并通过它将整个夹具安装在机床上。 6） 其他元件及装置 根据加工需要来设置的元件或装置。 2.3.1 确定夹具体 ： 夹具体上一般不设定位和定向装置，特别是台钻、立钻和摇臂钻上使用时，但夹具体底板上一般都设有翻边或留一些平台面，以便夹 具在机床工作台上固定。夹具体一般是设计成平板式（有些夹具体铸造成特殊形状），保证具有足够的刚性。它用来固定定位元件、加紧机构和联接体，并于机床可靠联接。 2.3.2 确定联接体 ： 联接体是将导向装置与夹具体联接的工件，设计时主要考虑联接体的刚性，合理布置联接体的位置，给定位元件、夹紧机构留出空间。此夹具体的联接装置下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 通过内六角螺栓和圆柱销来定位，考虑到刚性问题，在相对应的位置上在用一个联接体支承钻套板，同样用内六角螺栓定位。 2.3.3 夹具体的总体设计图 : 图 2-3-1 总体图 2.4 绘制夹具零件图 对装配图中需加工的零件图均应绘制零件图，零件图应按制图标准绘制。视图尽可能与装配图上的位置一致。 1.零件图尽可能按 1:1 绘制。 2.零件图上的尺寸公差、形位公差、技术要求应根据装配图上的配合种类、位置精度、技术要求而定。 3.零件的其他尺寸，如尺寸、形状、位置、表面粗糙度等应标注完整。 4.零件图 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 2.5 绘制夹具装配图 A - A2-5-1 装配图 1.装配图按 1:1 的比例绘制，用局部剖视图完整清楚地表示出夹具的主要结构及夹具的工作原理。 2.视工件为透明体，用双点划线画出主要部分（如轮廓、定位面、夹紧面和加工表面）。画出定位元件、夹紧机构、导向装置的位置。 3.按夹紧状态画出夹紧元件和夹紧机构。 4.画出夹具体及其它联接用的元件（联接体、螺钉等），将夹具各组成元件联成一体。 此机床夹具要用到的零件如下： （ 1） 螺纹加紧机构压板 （ 2） 六角螺母 -C级 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 （ 3） 钻模板 1 45钢 （ 4） 钻套用衬套 A型 （ 5） 可换钻套 （ 6） 钻套螺钉 （ 7） 双头螺柱 （ 8） 定心轴 1 （ 9） 六角螺母 -C级 （ 10）定位大平面 （ 11）六角螺母 -C级 （ 12）开口垫圈 8 （ 13）销轴 （ 14）后支柱 （ 15）内六角圆柱头螺钉 （ 16）后支柱 （ 17）内六角圆柱头螺钉 （ 18）圆柱销 （ 19）开口销 （ 20）夹具体 （ 21）圆柱螺旋压缩弹簧 5.标注 必要的尺寸、配合、公差等 (1)夹具的外形轮廓尺寸，所设计夹具的最大长、宽、高尺寸。 (2)夹具与机床的联系尺寸，即夹具在机床上的定位尺寸。如车床夹具的莫氏硬度、铣床夹具的对定装置等。 (3)夹具与刀具的联系尺寸，如用对刀块塞尺的尺寸、对刀块表面到定位表面的尺寸及公差。 (4)夹具中所有有配合关系的元件间应标注尺寸和配合种类。 (5)各定位元件之间，定位元件与导向元件之间，各导向元件之间应标注装配后的位置尺寸和形位公差。 6.夹具装备图上应标注的技术要求 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 (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。 下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 3.定位误差设计 3.1 误差分析 3.1.1 定位误差 工件的加工误差，是指工件加工后在尺寸，形状和位置三个方面偏离理想工件的大小，它是由三部分因素产生的： 1） 工件在夹具中的定位、夹紧误差。 2） 夹具带着工件安装在机床上，夹具相对机床主轴（或刀具）或运动导轨的位置误差，也称对定误差。 3） 加工过程中误差，如机床几何精度，工艺系统的受力、受热变形、切削振动等原因引起的误差。 其中定位误差是指工序基准在加工方向 上的最大位置变动量所引起爱的加工误差。 3.1.2 产生定位误差的原因 1.基准不重合来带的定位误差： 夹具定位基准与工序基准不重合，两基准之间的位置误差会反映到被加工表下载文档送全套 CAD 图纸 扣扣 414951605 买文档送全套 CAD 图纸 扣扣 1304139763 面的位置上去，所产生定位误差称之为基准转换误差。 2.间隙引起的定位误差 在使用心