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带肩轴衬的加工工艺及铣32端面夹具设计摘要夹具是零件加工的夹紧装置，是加工零件的一种必不可少的装置。夹具利用率高，经济性好，对功能组件的使用和数量少。随着零件的尺寸变化，越来越多的夹具被淘汰了，因此，设计一套专用夹具是十分有必要的。在设计专用夹具时要考虑工件的定位方案，工件的夹紧方案和设计夹紧机构，夹具的其他组成部分，夹具的结构形式等。本次设计的题目是带肩轴衬的加工工艺及铣32端面夹具设计，根据老师给的图纸要求进行工艺设计和夹具设计，在掌握零件作用的基础上，对零件的工艺进行分析。针对设计给定的题目，设计里面主要对机床夹具进行设计。本夹具体是以保证加工精度，生产效率和便于工人操作为宗旨展开的设计。设计之初我查阅相关数据及国内外关于机床夹具的文献，在看懂零件图的同时对零件的结构和工艺进行分析，明确粗基准和精基准的选择，确定零件的加工余量与毛坯的尺寸、从而确定零件的加工工艺过程、计算各工序的切削用量及工时。最终完成了本次设计所需的夹具。 关键词：带肩轴衬；加工工艺； 铣32端面；夹具设计AbstractJig is the clamping device for parts processing, which is an essential device for processing parts. The fixture has the advantages of high utilization rate, good economy, and less use and quantity of functional components. With the change of the size of parts, more and more fixtures are eliminated. Therefore, it is necessary to design a set of special fixtures. When designing the special fixture, we should consider the positioning scheme of the workpiece, the clamping scheme of the workpiece and the design of the clamping mechanism, other parts of the fixture, the structure of the fixture and so on.The subject of this design is the processing technology with shoulder shaft lining and the design of milling_32 end-face fixture. According to the drawings given by the teacher, the process design and fixture design are carried out. On the basis of mastering the role of the parts, the process of the parts is analyzed. For the design of a given topic, the design mainly focuses on the design of machine tool jig. The clip is specifically designed to ensure machining accuracy, production efficiency and ease of worker operation.At the beginning of the design, I consulted the relevant data and the domestic and foreign literature about the machine tool fixture, analyzed the structure and process of the part while reading the part drawing, made clear the choice of the rough datum and the precision datum, determined the machining allowance of the part and the size of the blank, thus determined the processing process of the part and calculated the cutting process of each working procedure. Dosage and working hours. Finally, the fixture needed for the design is completed.Key words: shoulder bearing bushing; processing technology; milling 32 ends; fixture design目 录摘要IAbstractII第1章 绪论- 1 -1.1 机床夹具的概述- 1 -1.2 机床夹具的分类- 1 -1.3 机床夹具的发展方向- 1 -1.4 机床夹具在机械加工中的作用- 2 -1.5 夹具设计的特点和基本要求- 2 -1.5.1 夹具设计的特点- 2 -1.5.2 设计的基本要求- 3 -第2章 工艺规程制定- 4 -2.1机械加工工艺规程制订- 4 -2.2机械加工工艺规程的组成- 4 -2.3制订机械加工工艺规程的原始资料- 4 -第3章 零件的分析- 5 -3.1零件的作用- 5 -3.2零件的工艺分析- 5 -第4章 工艺规程设计- 6 -4.1毛坯的制造形式- 6 -4.2基准面的选择- 6 -4.2.1 粗基准的选择原则- 6 -4.2.2 精基准的选择原则- 7 -4.3 制定工艺路线- 7 -4.4 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差- 8 -4.5 选择加工设备与工艺设备- 9 -4.6 基本工时的确立- 10 -第5章 铣床夹具设计- 19 -5.1定位基准的选择- 19 -5.2定位元件的设计- 19 -5.3 定位误差分析- 20 -5.4切削力的计算与夹紧力分析- 21 -5.5导向元件的设计- 21 -5.6夹具设计及操作简要说明- 23 -结 论- 26 -致 谢- 27 -参 考 文 献- 28 -第1章 绪论1.1 机床夹具的概述机床夹具是在切削加工中，用以准确确定工件位置，并将其牢固地夹紧的工艺装备。主要作用是：可靠地保证工件的加工精度，提高加工效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的工艺性能。因此，机床夹具在机械制造中占有重要的地位。机床夹具设计是工艺装备设计中的一个重要组成部分，是保证产品质量和提高劳动生产率的一项重要技术措施。面前国内正处在专用夹具大量更新的阶段，为减低制造成本，避免材料浪费，使用数控机床柔性制造技术。近年来数控机床加工中心，成组技术，柔性制造系统（FMS）等新加工技术的应用，机床夹具提出了如下新的要求。1.2 机床夹具的分类1、专用夹具专用夹具是针对某一种工件的一定工序而专门设计的。2、可调式夹具可调式夹具的特点是：加工完一种零件后，通过调整或更换夹具中的个别元件，即可加工形状相似、尺寸和加工相近的多种零件。 3、专门化拼装夹具专门化拼装夹具是针对其工件的特定工序加工要求，由实现制造好的通用性较强的标准化元件和部件拼装组成。4、自动化生产用夹具自动化生产用夹具驻澳是自动线上所使用的夹具。1.3 机床夹具的发展方向1、夹具元件多功能模块化能单独使用也能与其他元件组合在一起使用的多功能模块化单元体的比例将进一步增加。如现在使用的各种定位夹紧座、定位压紧支承、精密虎钳等模块式单元体具有定位、夹紧以及调节的综合功能，可一件单独使用，也可以几件组装在一起使用，T 形基础、方箱能组装成一次能装夹多件相同或不相同的工件的夹具，使用这种夹具可以减少机床的停机时间，最大限度发挥数控、加工中心机床的高效性能。- 1 -2、高强度、高刚性、高精度为了提高劳动生产率，缩短工件的加工工时，工件的加工已向着高速、大切削量方向发展，工序高度集中，工件定位夹紧后要依次完成铣、钻、镗等多工序的加工。切削力的大小、方向在不断地变化，这就需要柔性夹具本身要有较高的使用强度和刚度，才能满足工件的加工精度。3、专用夹具、组合夹具、成组夹具一体化现代化加工设备的多功能化，使工艺过程高度集中、工件一次定位装夹后能完成多工序加工，这就需要一种通用而又能重复使用的组合可调式的夹具系统，它是由一系列统一化、标准化的元件和合件组成，利用这些元件、合件组装成各种不同形式、不同结构、可重复使用的夹具，供单件或中小批量生产使用。这种夹具系统保留了组合夹具的各种优点，组装又像专用夹具那样简单可靠，保留了成组夹具的优点。为了便于夹具与机床定位连接，夹具基体有统一标准的定位连接位置，使之专用、成组夹具向着一体化、组合化方向发展，以满足现代化加工设备的需要。4、工件夹紧快速化、自动化为缩短工件加工中的辅助时间，减轻工人的劳动强度，工件的装夹、拆卸也需要机械化、自动化。工件的夹紧由原来的单一功能的压紧件、紧固件发展为可以调整的模块，以便实现快速组装和快速夹紧。对于批量大的一些零件的加工，液压夹具、气动夹具可实现工件自动化快速夹紧。1.4 机床夹具在机械加工中的作用1、保证工件的加工精度，稳定产品质量2、提高劳动生产率和降低加工成本3、改善工人劳动条件4、在流水线生产中，以提高生产效率，使生产节拍能够比较平衡。1.5 夹具设计的特点和基本要求1.5.1 夹具设计的特点1、针对性强，设计人员必须全面掌握工艺和生产现场的实际情况。2、保证加工质量和劳动生产率是夹具设计的两项主要任务，而保证加工质量又是第一位的。3、夹紧机构对整个夹具结构起决定性作用。4、设计时应考虑采用组合加工，修配和调整等措施来保证夹具的制造精度，尽可能地考虑设置修配和调整环节，而不能完全依靠用完全互换的办法保证制造精度。5、设计周期短，一般不进行强度刚度计算。1.5.2 设计的基本要求1、夹具的构造应与其用途和生产规模相适应，正确处理好质量、效率、方便性与经济性四者的关系。2、保证工件精度。3、保证使用方便，要便于装卸、便于夹紧、便于测量、便于观察、便于排屑排液、便于安装运输，保证安全第一。4、注意结构工艺性，对加工、装配、检验和维修等问题应通盘考虑，以降低制造成本。- 3 -第2章 工艺规程制定2.1机械加工工艺规程制订1、工艺规程 规定产品或零部件制造工艺过程和操作方法等的工艺文件。2、制订工艺规程的原则 保证图样上规定的各项技术要求，有较高的生产效率，技术先进，经济效益高，劳动条件良好。3、制订工艺规程的原始资料 4、制订工艺规程的程序 计算生产纲领，确定生产类型；分析产品装配图，对零件图样进行工艺审查；确定毛坯的种类、形状、尺寸及精度；拟订工艺路线（划分工艺过程的组成、选择定位基准、选择零件表面的加工方法、安排加工顺序、选择机床设备等）；进行工序设计（确定各工序加工余量、工序尺寸及公差，选择工艺装备，计算时间定额等；确定工序的技术要求及检验方法，填写工艺文件。2.2机械加工工艺规程的组成工艺过程由若干个按着一定顺序排列的工序组成。工序是工艺过程的基本单元，也是生产组织和计划的基本单元。工序又可细分为若干个安装、工位及工步等。1、 工序 一个或一组人，在一个工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的一部分工艺过程。2、 安装 工件经一次装夹后所完成的那一部分工序3、 工位 为了完成一定的工序部分，一次装夹工件后，工件与夹具或设备的可动部分相对刀具或设备的固定部分占据每一位置所完成的那部分工序。4、 工步 在加工表面和加工工具不变的情况下所连续完成的那一部分工序5、 走刀 在一个工步内当被加工表面的切削余量较大，需分几次切削时，则每进行一次切削称为一次走刀。2.3制订机械加工工艺规程的原始资料产品装配图及零件图；产品质量的验收标准；产品的生产纲领及生产类型；原材料及毛坯的生产水平；现场生产条件（机床设备与工艺装备、工人技术水平等）；国内外有关工艺、技术发展状况。第3章 零件的分析3.1零件的作用起衬垫作用的带肩轴衬 在阀门应用领域，轴衬在阀盖之内，一般使用聚四氟乙烯或者青铜等耐腐材料，用于密封作用。滑动轴承中用减磨材料制成的轴套又叫轴承衬套、轴衬。通常浇铸在轴瓦内表面，主要为了降低成本，节约贵重的减磨材料。厚度0.5-6mm，用于大尺寸或重要的轴承。轴承衬套主要是替代轴的磨损，另外也有支撑轴运转，减摩擦磨损，减振的作用。 3.2零件的工艺分析带肩轴衬零件图如上图所示共有七处加工表面 ，其间有一定位置要求。分述如下：1、左42端面 2、32端面3、25孔4、右42端面、42外圆、32外圆、车31槽5、油槽6、5孔第4章 工艺规程设计4.1毛坯的制造形式零件材料为青铜，批量生产，考虑到零件材料的综合性能及材料成本和加工成本,保证零件工作的可靠,采用金属型浇注。毛坯图如下：毛坯图4.2基准面的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基面选择的正确、合理，可以保证质量，提高生产效率。否则，就会使加工工艺过程问题百出，严重的还会造成零件大批报废，使生产无法进行。4.2.1 粗基准的选择原则1）如果必须首先保证工件上加工表面与不加工表面 之间的位置要求，应以不加工表面作为粗基准。如果在工件上有很多不需加工的表面，则应以其中与加工面位置精度要求较高的表面作粗基准。2）如果必须首先保证工件某重要表面的加工余量均匀，应选择该表面作精基准。3）如需保证各加工表面都有足够的加工余量，应选加工余量较小的表面作粗基准。4）选作粗基准的表面应平整，没有浇口、冒口、飞边等缺陷，以便定位可靠。5）粗基准一般只能使用一次，特别是主要定位基准，以免产生较大的位置误差。4.2.2 精基准的选择原则选择精基准时要考虑的主要问题是如何保证设计技术要求的实现以及装夹准确、可靠、方便。精基准选择应当满足以下要求：1）用设计基准作为定位基准，实现“基准重合”，以免产生基准不重合误差。2）当工件以某一组精基准定位可以较方便地加工很多表面时，应尽可能采用此组精基准定位，实现“基准统一”，以免生产基准转换误差。3）当精加工或光整加工工序要求加工余量尽量小而均匀时，应选择加工表面本身作为精基准，即遵循“自为基准”原则。该加工表面与其他表面间的位置精度要求由先行工序保证。4）为获得均匀的加工余量或较高 的位置精度，可遵循“互为基准”、反复加工的原则。5）有多种方案可供选择时应选择定位准确、稳定、夹紧可靠，可使夹具结构简单的表面作为精基准。4.3 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。在生产纲领以确定为大批生产的条件下，可采用通用机床配以专用工夹具，并尽量使工序集中来提高生产效率。除此以外，还应考虑经济效果，以便降低生产成本。最终工艺路线方案：工序01：金属型浇注工序02：时效处理工序03：铣左42端面工序04：铣32端面工序05：粗镗、半精镗25孔；倒C1.5角工序06：粗车右42端面、42外圆、32外圆；半精车、精车32外圆；车31槽；倒角工序07：插油槽工序08：钻配5孔工序09：钳工去毛刺工序10：检验至图纸要求工序11：包装、入库 4.4 确定各工序的加工余量、计算工序尺寸及公差1. 左42端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。 2.32端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步铣削（即粗铣）方可满足其精度要求。3. 25孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=1.5mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为3.2。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，两步镗削（即粗镗、半精镗）方可满足其精度要求。 粗镗 单边余量Z=1.0mm 半精镗 单边余量Z=0.5mm4. 右42端面的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=2.0mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步车削（即粗车）方可满足其精度要求。5. 42外圆的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=1.5mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步车削（即粗车）方可满足其精度要求。6. 32外圆的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=1.5mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为1.6。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步车削（即粗车）方可满足其精度要求。粗车 单边余量Z=1.0mm 半精车 单边余量Z=0.4mm精车 单边余量Z=0.1mm7. 31槽的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，得铸件的单边加工余量Z=0.5mm,铸件尺寸公差为CT8级，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步车削（即粗车）方可满足其精度要求。 8. 油槽的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，因加工表面的尺寸不大故采用实心铸造，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步插削方可满足其精度要求。 9、5孔的加工余量查机械制造工艺设计简明手册表2.2-4，因加工表面的尺寸不大故采用实心铸造，表面粗糙度Ra为12.5。根据机械制造工艺设计简明手册表1.4-8，一步钻削方可满足其精度要求。 4.5 选择加工设备与工艺设备1、 左42端面，加工设备选择：X52K立式铣床；刀具选择：硬质合金端面铣刀；量具选择：游标卡尺、塞尺。2、 32端面；加工设备选择：X52K立式铣床、M2120内圆磨床；刀具选择：硬质合金端面圆角镗刀、砂轮；量具选择：游标卡尺、圆柱塞规、塞尺。3、 25孔；加工设备选择：T68卧式镗床；刀具选择：硬质合金圆角镗刀；量具选择：圆柱塞规。4、 右42端面、42外圆、32外圆；半精车、精车32外圆；车31槽；加工设备选择：C620-1卧式车床；刀具选择：硬质合金可转位车刀；量具选择：游标卡尺。5、 油槽，加工设备选择：B5020；刀具选择：硬质合金插刀；量具选择：游标卡尺。6、 5孔，加工设备选择：Z3025摇臂钻床；刀具选择：硬质合金麻花钻、；量具选择：圆柱塞规。4.6 基本工时的确立工序01：金属型浇注工序02：时效处理工序03：铣左42端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用YG8,，。 2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则2）决定每次进给量及切削速度 根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取475当475r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为 工序04：铣32端面1、选择刀具刀具选取硬质合金端面铣刀，刀片采用YG8,，。 2. 决定铣削用量1）决定铣削深度 因为加工余量不大，且表面粗糙Ra12.5，要求不高，故可在一次走刀内铣完， 则2）决定每次进给量及切削速度 根据X52K型立式铣床说明书，其功率为为7.5kw，中等系统刚度。根据表查出 ，则按机床标准选取475当475r/min时按机床标准选取3）计算工时切削工时： ，则机动工时为 工序05：粗镗、半精镗25孔；倒C1.5角工步一：粗镗22孔至24所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。1） 确定切削深度 2） 确定进给量根据表1.5，当粗镗铸件、镗刀直径为20mm、2mm，镗刀伸出长度为34mm时， =0.150.30mm/r按T68机床的进给量（表4.2-21），选择 =0.27mm/r3） 确定切削速度按表1.27的计算公式确定 式中 =120，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则 28.1m/min =372r/min 按T68机床上的转速，选择 4） 基本时间选镗刀的主偏角=45，则=1.0mm，=49mm，=4mm，=0，=0.27mm/r,， 工步二：半精镗24孔至25所选刀具为YT5硬质合金、直径为20mm的圆形镗刀。 1）确定切削深度 2）确定进给量根据表1.5，当粗镗铸件、镗刀直径为20mm、2mm，镗刀伸出长度为34mm时， =0.150.30mm/r按T68机床的进给量（表4.2-21），选择 =0.19mm/r 3）确定切削速度按表1.27的计算公式确定 式中 =150，m=0.2,=0.15, =0.2, T =60min, 则 39m/min =497r/min 按T68机床上的转速，选择 4）基本时间选镗刀的主偏角=45，则=0.5mm，=49mm，=4mm，=0，=0.19mm/r,， 工步三：C1.5角工序06：粗车右42端面、42外圆、32外圆；半精车、精车32外圆；车31槽；倒角工步一：车右42端面1、切削用量机床为C620-1型卧式车床， 所选刀具为YT5硬质合金端面车刀。根据切削用量简明手册第一部分表1.1，由于C620-1型卧式车床的中心高度为200mm（表1.30），故选刀杆尺寸BH=16mm25mm，刀片厚度为4.5mm。根据表1.3，选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角，后角，主偏角，副偏角，刃倾角，刀尖圆弧半径。1）确定切削深度由于单边余量为2.0mm，可在1次走刀内切完。2）确定进给量根据表1.4，在粗车QT500-7、刀杆尺寸为16mm25mm、3mm、工件直径为0100mm时，=0.10.6mm/r按C620-1型卧式车床的进给量（表4.2-9），选择=0.27mm/r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1.30，C620-1机床进给机构允许的进给力=3530N。根据表1.21，当2mm,0.35mm/r，=150m/min(预计)时，进给力=760N。的修正系数为=0.1，=1.17（表1.29-2），故实际进给力为 =7601.17N=889.2N 由于切削时的进给力小于机床进给机构允许的进给力，故所选=0.27mm/r可用。3）选择车刀磨钝标准及耐用度 根据表1.9，车刀后刀面最大磨损量取为1mm，端面车刀耐用度T=30min。4）确定切削速度切削速度可根据公式计算，也可直接由表中查出。现采用查表法确定切削速度。根据表1.10，当用YT15硬质合金车刀加工铸件，3mm，0.27mm/r，切削速度=120m/min。切削速度的修正系数为=0.8，=0.65，=0.81,=1.15,=1.0(均见表1.28），故=1500.80.650.811.15m/min58.2m/min 441r/min 按C620-1机床的转速(表4.2-8），选择=460r/min 则实际切削速度=58.2m/min5）校验机床功率由表1.24，3mm，0.27mm/r，46m/min时，=1.7KW。切削功率的修正系数=1.17，=1.13，=0.8，=0.65（表1.28），故实际切削时的功率为=0.72KW根据表1.30，当=460r/min时，机床主轴允许功率=5.9KW。，故所选的切削用量可在C620-1机床上进行。最后决定的切削用量为=2.0mm，=0.27mm/r，=460r/min，=58.2m/min2、确定车右42端面的基本时间 ， 式中 =45mm，=35mm，=2.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1 则 工步二：车42外圆的基本时间 ， 式中 =4mm，=1.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1 则 工步三：粗车35外圆至33的基本时间 ， 式中 =45mm，=1.0mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1 则 工步四：半精车33外圆至32.2的基本时间1、 =0.4mm2、 =0.15mm/r3、 =1600.80.650.811.15m/min77.6m/min =600r/min4、确定基本工时 ， 式中 =45m，=0.4mm，=0mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1 则 工步五：精车32.2外圆至32的基本时间3、 =0.1mm4、 =0.1mm/r3、 =2000.80.650.811.15m/min96.9m/min =760r/min4、确定基本工时 ， 式中 =45m，=0.1mm，=0mm，=0mm，=0.15mm/r，=600r/min,=1 则 工步六：车31槽的基本时间 ， 式中 =3mm，=0.5mm，=4mm，=0mm，=0.27mm/r，=460r/min,=1 则 工步七：倒角工序07：插油槽机床B5020插床1)选择硬质合金插刀。见机械加工工艺手册第三章中2) 切削用量的选择。查机械加工工艺手册表33-42有滑枕工作行程速度 工作台移动速度 0.2m/min切削深度 H1.0mm进给量 =0.2mm/r 3)工作台行程长度及切削速度 由机械制造工艺设计表6.2-4查得 4)切削工时 式中H-被加工槽的深度（mm) -每双程刀具进给量（mm/双行程） -每分钟的双程次数 -考虑插削回程快于工作行程的系数，其值由表6.2-9，表6.2-10，知=0.8 工序08：钻配5孔选用高速钢锥柄麻花钻（工艺表3.16） 由切削表2.7和工艺表4.216查得 （切削表2.15） 510r/min 按机床选取n=545r/min 切削工时： ，则机动工时为工序09：钳工去毛刺工序10：检验至图纸要求工序11：包装、入库 第5章 铣床夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。有老师分配的任务，我被要求设计工序04：铣32端面。5.1定位基准的选择拟定加工路线的第一步是选择定位基准。定位基准的选择必须合理，否则将直接影响所制定的零件加工工艺规程和最终加工出的零件质量。基准选择不当往往会增加工序或使工艺路线不合理，或是使夹具设计更加困难甚至达不到零件的加工精度（特别是位置精度）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。此零件图没有较高的技术要求，也没有较高的平行度和对称度要求，所以我们应考虑如何提高劳动效率，降低劳动强度，提高加工精度。由零件图和工艺过程得，选42端面和25孔作为定位基准。 5.2定位元件的设计本工序选用的定位基准为42端面和25孔来定位，所以相应的夹具上的定位元件应是定位销。因此进行定位元件的设计主要是对定位销进行设计。1、 42端面与定位销相配合限制三个自由度，即X轴转动、Y轴转动和Z轴移动。2、 25孔与定位销相配合限制两个自由度，即X轴移动和Y轴移动。由于本工序铣32端面，限制五个自由度即可。5.3 定位误差分析 1、 基准位移误差由于定位副的制造误差或定位副配合同间所导致的定位基准在加工尺寸方向上最大位置变动量，称为基准位移误差，用表示。工件以25孔在轴上定位铣32端面，如果工件内孔直径与轴外圆直径做成完全一致，做无间隙配合，即孔的中心线与轴的中心线位置重合，则不存在因定位引起的误差。但实际上，轴和工件内孔都有制造误差，于是工件套在轴上必然会有间隙，孔的中心线与轴的中心线位置不重合，导致这批工件的加工尺寸H中附加了工件定位基准变动误差，其变动量即为最大配合间隙。按下式计算 式中 基准位移误差，mm 孔的最大直径，mm 轴的最小直径，mm =0.0205mm2、 基准不重合误差 加工尺寸h的基准是外圆柱面的母线上，但定位基准是工件圆柱孔中心线。这种由于工序基准与定位基准不重合导致的工序基准在加工尺寸方向上的最大位置变动量，称为基准不重合误差，用表示。基准不重合误差为= 式中 基准不重合误差，mm 工件的最大外圆面积直径公差，mm =5.4切削力的计算与夹紧力分析 查表4得切削力计算公式：式中，f=1mm/r,查表得=736MPa, 即=1547N所需夹紧力，查表5得，安全系数K=式中为各种因素的安全系数，查表得：K=1.872，当计算K2.5时，取K=2.5孔轴部分由M6螺母锁紧，查表得夹紧力为12360N=30900N由上计算得，因此采用该夹紧机构工作是可靠的。5.5导向元件的设计定向键安装在夹具底面的纵向槽中，一般使用两个。其距离尽可能布置的远些。通过定向键与铣床工作台T形槽的配合，使夹具上定位元件的工作表面对于工作台的送进方向具有正确的位置。根据GB220780定向键结构如图所示：图 4.1 夹具体槽形与螺钉图根据T形槽的宽度 a=18mm 定向键的结构尺寸如下：表 3.1 定向键数据表 BLHhDd1夹具体槽形尺寸 公称尺寸允差d允差公称尺寸允差D14-0.013-0.0332082105.514+0.0774对刀装置由对刀块和塞尺组成，用来确定刀具与夹具的相对位置。对刀块选用圆形对刀块，其结构如下图所示：圆形对刀块的规格及主要尺寸：塞尺选用平塞尺，其结构如下图所示： 图 4.2 平塞尺图、塞尺尺寸为：表 4.3 平塞尺尺寸表公称尺寸H允差dC2-0.0140.55.6夹具设计及操作简要说明 如前所述，在设计夹具时，应该注意提高劳动生产率避免干涉。应使夹具结构简单，便于操作，降低成本。提高夹具性价比。本道工序为铣床夹具选择由弹簧、螺杆、移动压板、螺母、带肩螺母、圆垫圈和调节支承组成夹紧机构夹紧工件。本工序为铣削余量小，铣削力小，所以一般的手动夹紧就能达到本工序的要求。夹具体图纸夹具装配图 结 论毕业设计即将结束了，时间虽然短暂但是它对我们来说受益菲浅的，通过这次的设计使我们不再是只知道书本上的空理论，不再是纸上谈兵，而是将理论和实践相结合进行实实在在的设计，使我们不但巩固了理论知识而且掌握了设计的步骤和要领，使我们更好的利用图书馆的资料，更好的更熟练的利用我们手中的各种设计手册和AUTOCAD等制图软件，为我们以后的工作和学习打下了良好的基础。毕业设计使我们认识到了只努力的学好书本上的知识是不够的，还应该更好的做到理论和实践的结合。因此我非常感谢老师给我们的辛勤指导，使我们学到了好多，也非常珍惜学校给我们的这次设计的机会。致 谢这次毕业设计使我收益不小，为我今后的学习和工作打下了坚实和良好的基础。但是，查阅资料尤其是在查阅切削用量手册时，数据存在大量的重复和重叠，由于经验不足，在选取数据上存在一些问题，不过我的指导老师每次都很有耐心地帮我提出宝贵的意见，在我遇到难题时给我指明了方向，最终我很顺利的完成了毕业设计。这次毕业设计成绩的取得，与指导老师的细心指导是分不开的。在此，我衷心感谢我的指导老师，特别是每次都放下她的休息时间，耐心地帮助我解决技术上的一些难题，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，她都始终给予我细心的指导和不懈的支持。多少个日日夜夜，她不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，除了敬佩指导老师的专业水平外，她的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 参 考 文 献1黄如林，汪群. 金属加工工艺及工装设计M.北京：化学工业出版社，20062李名望. 机床夹具设计实例教程M.北京：化学工业出版社，2009 3薛源顺. 机床夹具设计M.北京：机械工业出版社，2011 4陈宏钧. 机械加工工艺方案设计及案例M.北京：机械工业出版社，2011 5陈明机械制造工艺学M机械工业出版社，20126 贾亚洲，金属切削机床概论。北京：机械工业出版社，2010.7 陈宏钧实用金属切削手册M 机械工业出版社，200518 冯 道机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册M 安徽文化音像出 版社，2003 9 上海市金属切削技术协会金属切削手册M上海科学技术出版社，200210 王光斗机床夹具设计手册M上海科学技术出版社，2002811 杨叔子机械加工工艺师手册M机械工业出版社，200012 徐鸿本机床夹具设计手册M 辽宁科学技术出版社，20031013 胡建新机床夹具M 中国劳动社会保障出版社，20015- 28 -开题报告设计（论文）题目带肩轴衬的加工工艺及铣32端面夹具设计一、 选题的背景和意义：本课题研究目的就是学习研究制定带肩轴衬的加工工艺及铣32端面夹具设计。起衬垫作用的带肩轴衬 在阀门应用领域，轴衬在阀盖之内，一般使用聚四氟乙烯或者青铜等耐腐材料，用于密封作用。滑动轴承中用减磨材料制成的轴套又叫轴承衬套、轴衬。通常浇铸在轴瓦内表面，主要