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车削箱体孔的车床夹具设计【含工艺】【三维SW】【全套图纸和说明书】【原创资料】

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hexagon nuts grade c gb.sldprt

hexagon socket head cap screws gb.sldprt

jiajuti.DWG

jiajuti.SLDDRW

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jiajuzhuangpeitu.SLDASM

jiajuzhuangpeitu.STEP

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小.SLDPRT

YE288车削箱体孔夹具全部图.dwg

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关键词：: 车削箱体车床夹具设计工艺三维 sw 全套图纸以及说明书仿单原创资料

资源描述：

摘要

箱体是某企业产品中的关键零件之一，本课题要求根据企业生产需要和箱体零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具，并完成必要的设计计算。本机床所用夹具的通用性强，工件采用定位夹紧，快速方便。夹紧采用手动加紧，采用这种方式完全能够满足精度要求。而且简易方便，制造成本低，通用性好。由于箱体的生产量比较大，为了保证产品质量，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。

通过设计，综合运用了大学期间的多数基础和专业知识，加深所学知识体系，掌握了运用各项绘图软件进行设计的方法和技巧,熟悉了工程应用设计。

关键词箱体零件分析工艺路线夹具设计组合机床

Abstract

The axile bush is one of the key parts of an enterprise products, this text expounds mainly the machining technology and the design of clamping device of the connecting rod and modular machine tool of the axile bush.The precision of size, the precision of profile and the precision of position , of the connecting rod is demanded highly , and the rigidity of the connecting rod is not enough, easy to deform,so arranging the craft course, need to separate the each main and superficial thick finish machining process. Reduce the function of processing the surplus , cutting force and internal stress progressively , revise the deformation after processing, can reach the specification requirement for the part finally .As the output of the axile bush is very large ,it is need to make optimal design for the machining technology and use modular machine tool for pivotal machining process ,to ensure product quality and to improve the processing efficiency.

Through this design,the knowledge of more basic and specialty was synthetically applited.The system of knowledge we learned was intensified.Controlled to make use of various method and techniques that the painting software carry on a design,the design of engineering application was known well.

Keywords Axile Bush Precision Processing Technology Design of Clamping Device Modular Machine Tool

摘要 II

Abstract 1

1 引言 3

2 零件工艺性分析 4

2.1 零件的作用 4

2.2 零件的工艺分析 4

3 毛坯的选择 4

4 工艺规程设计 6

4.1 工艺规程的作用 6

4.2 定位基准的选择 6

4.3 制定工艺路线 7

4.4 毛坯尺寸的确定与机械加工余量 8

4.5 确定切削用量及基本工时 9

第5章车削箱体孔夹具设计 17

5.1 车床夹具设计要求说明 17

5.2车床夹具的设计要点 17

5.3 定位机构 18

5.4夹紧机构 18

5.5零件的车床夹具的加工误差分析 19

5.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构 20

5.6 零件的车床专用夹具简单使用说明 21

总结 21

致谢 22

参考文献 22

1 引言

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。

箱体零件三维.jpg

三维截图 0 (1).jpg

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箱体零件图.png

夹具装配图.png

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机械加工工艺过程卡片.jpg

机械加工工序卡片.png

说明书截图 (3).png

内容简介：: 机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品型号 (部 )件图号产品名称箱体零 (部 )件名称箱体共页第页车间工序号工序名称材料牌号机加工坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造 1 1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床 52K 1 夹具编号夹具名称切削液用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件用器具工步号工步内容工艺装备主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度给次数工步工时机动辅动粗铣底面硬质合金面铣刀游标卡尺、工装 45 1 械加工工序卡片机械加工工序卡片产品型号 (部 )件图号产品名称箱体零 (部 )件名称箱体共页第页车间工序号工序名称材料牌号坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造 1 1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式铣床 52K 1 夹具编号夹具名称切削液用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件用器具工步号工步内容工艺装备主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度给次数工步工时机动辅动 1 精铣底面硬质合金面铣刀游标卡尺、工装 60 1 械加工工序卡片机械加工工序卡片产品型号 (部 )件图号产品名称箱体零 (部 )件名称箱体共页第页车间工序号工序名称材料牌号坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造 1 1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床夹具编号夹具名称切削液用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件用器具工步号工步内容工艺装备主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度给次数工步工时机动辅动 1 粗车 38 内孔专用夹具，镗刀，游标卡尺 350 16 2 1 械加工工序卡片机械加工工序卡片产品型号 (部 )件图号产品名称箱体零 (部 )件名称箱体共页第页车间工序号工序名称材料牌号坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造 1 1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床夹具编号夹具名称切削液用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件用器具工步号工步内容工艺装备主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度给次数工步工时机动辅动 1 精车 38 内孔专用夹具，镗刀，游标卡尺 200 16 2 1 械加工工序卡片机械加工工序卡片产品型号 (部 )件图号产品名称箱体零 (部 )件名称箱体共页第页车间工序号工序名称材料牌号坯种类毛坯外型尺寸每毛坯可制件数每台件数铸造 1 1 设备名称设备型号设备编号同时加工件数钻床 525 1 夹具编号夹具名称切削液用夹具乳化液工位器具编号工位器具名称工序工时准终单件用器具工步号工步内容工艺装备主轴转速 r/削速度 m/给量 mm/r 切削深度给次数工步工时机动辅动 1 钻圆周 3个孔专用夹具，钻头，游标卡尺 180 16 2 1 机械加工工艺过程卡片机械加工工艺过程卡片产品型号 (部 )件图号产品名称箱体零 (部 )件名称箱体共 1 页第 1 页材料牌号坯种类铸造毛坯外型尺寸每毛坯可制件数 1 每台件数 1 备注工序号工序名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 20 时效处理时效处理 30 铣粗铣底面机加工二铣床用夹具，面铣刀，游标卡尺 40 铣精铣底面机加工二铣床用夹具，面铣刀，游标卡尺 50 车粗车 38 内孔机加工二车床用夹具，镗刀，游标卡尺 60 车精车 38 内孔机加工二车床用夹具，镗刀，游标卡尺 70 钻钻圆周 3 个孔机加工二钻床用夹具，钻头，游标卡尺 80 钳去毛刺 90 检检验入库 1 课程设计车削箱体孔的车床夹具设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日要箱体是某企业产品中的关键零件之一，本课题要求根据企业生产需要和箱体零件的加工要求，首先完成零件的加工工艺规程设计，在此基础之上，选择其关键工序之一进行专用夹具，并完成必要的设计计算。本机床所用夹具的通用性强，工件采用定位夹紧，快速方便。夹紧采用手动加紧，采用这种方式完全能够满足精度要求。而且简易方便，制造成本低，通用性好。由于箱体的生产量比较大，为了保证产品质量，提高加工效率，需要对其加工工艺进行优化设计，并在关键工序使用组合机床或专用机床进行加工。通过设计，综合运用了大学期间的多数基础和专业知识，加深所学知识体系，掌握了运用各项绘图软件进行设计的方法和技巧 ,熟悉了工程应用设计。关键词箱体零件分析工艺路线夹具设计组合机床 1 he is of of an of of of of of of of is of is to so to of As of is it is to to to of of we to of on a of 目录摘要 . . 1 1 引言 . 2 2 零件工艺性分析 . 3 零件的作用 . 3 零件的工艺分析 . 4 3 毛坯的选择 . 4 4 工艺规程设计 . 5 工艺规程的作用 . 5 定位基准的选择 . 6 制定工艺路线 . 6 毛坯尺寸的确定与机械加工余量 . 7 定切削用量及基本工时 . 8 第 5章车削箱体孔夹具设计 . 16 床夹具设计要求说明 . 16 床夹具的设计要点 . 16 位机构 . 17 紧机构 . 17 件的车床夹具的加工误差分析 . 18 定夹具体结构尺寸和总体结构 . 19 件的车床专用夹具简单使用说明 . 20 总结 . 20 致谢 . 21 参考文献 . 21 1 引言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 3 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。 2 零件工艺性分析零件的作用箱体是一个主要零件。其他各个零件都通过箱体进行连接，该零件的加工好坏，将影 4 响到整个配气机构的工作性能。零件的工艺分析由附图 1 得知，其材料为材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。该零件上主要加工面为底面端面， 38及加工。由参考文献 1中有关孔的加工的经济精度机床能达到的位置精度可知上述要求可以达到的零件的结构的工艺性也是可行的。以底面为主有：箱体底面的粗、精铣加工，其粗糙度要求是。孔系加工有： 38孔加工，其表面粗糙度为；小孔圆周 3个孔钻加工 3 毛坯的选择零件材料是件年产量是大批量 ,而且零件加工的轮廓尺寸不大 ,在考虑提高生产率保证加工精度后可采用铸造成型，采用方法为砂模机器造型。零件形状并不复杂，因此毛坯形状可以与零件的形状尽量接近，内孔不铸出。 5 4 工艺规程设计工艺规程的作用工艺规程是生产准备、生产组织、计划调度的主要依据，是指导工人操作的主要技术文件，也是工厂和车间进行设计或技术改造的重要原始资料。工艺规程的制订须严格按照规定的程序和格式进行，并随技术进步和企业发展，定期修改完善。 (1)根据机械加工工艺规程进行生产准备（包括技术准备）。在产品投入生产以前，需要做大量的生产准备和技术准备工作，例如，关键技术的分析与研究；刀、夹、量具的设计、制造或采购；设备改装与新设备的购置或定做等。这些工作都必须根据机械加工工艺规程来展开。 (2)机械加工工艺规程是生产计划、调度、工人的操作、质量检查等的依据。 (3)新建或扩建车间 (或工段 ),起原始依据也是机械加工工艺规程，根据机械加工工艺规程确定机床的种类和数量，确定机床的布置和动力配置，确定生产面积的大小和工人的 6 数量。定位基准的选择定位基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，定位基准选择得正确与合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高，否则，加工工艺过程中会问题百出，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：考虑到以下几点要求，选择零件的重要面和重要孔做基准。在保证各加工面均有加工余量的前提下，使重要孔或面的加工余量尽量均匀精基准的选择：主要考虑基准重合问题，箱体的下端面既是装配基准又是设计基准，用它作为精基准，能使加工遵循基准重合的原则。 20 孔及左右两端面都采用底面做基准，这使得工艺路线又遵循“基准统一”的原则，下端面的面积比较大，定位比较稳定，夹紧方案也比较简单，可靠，操作方便。制定工艺路线制定工艺路线应该使零件的加工精度（尺寸精度、形状精度、位置精度）和表面质量等技术要求能得到合理的保证。在生产纲领已经确定为大批生产的条件下，可以考虑采用通用机床配以专用夹具，并尽量使工序集中来提高生产率。还有，应当考虑经济效果，以便降低生产成本 9。工艺路线方案一 10 铸造 20 时效处理 30 粗铣底面 40 精铣底面 50 粗车 38内孔 60 精车 38内孔 70 钻圆周 3个孔 80 去毛刺 90 检验入库工艺路线方案二 10 铸造 20 时效处理 7 30 粗车 38内孔 40 精车 38内孔 50 粗铣底面 60 精铣底面 70 钻圆周 3个孔 80 去毛刺 90 检验入库工艺方案的比较与分析因左右两端面均对 38有较高的位置要求，故它们的加工宜采用工序集中原则，减少装次数，提高加工精度。根据先面后孔，先主要表面后次要表面和先粗加工后精加工的原则，将端面的精铣和下端面的粗铣放在前面，下端面的精铣放在后面，每一阶段要首先加工上端面后钻孔，左右端面上 38放后面加工。初步拟订加工路线方案一。方案一遵循了工艺路线拟订的一般原则，但某些工序还有一些问题还值得进一步讨论。如车上端面，因工件和夹具的尺寸较大，在卧式车床上加工时，它们惯性力较大，平衡困难；又由上端面不是连续的圆环面，车削中出现断续切削容易引起工艺系统的震动，故改动铣削加工。通过以上的两工艺路线的优、缺点分析，最后确定工艺路线方案一为该零件的加工路线。该工艺过程详见附表和附表 2，机械加工工艺过程卡片和机械加工工序卡片。 10 铸造 20 时效处理 30 粗铣底面 40 精铣底面 50 粗车 38 内孔 60 精车 38 内孔 70 钻圆周 3个孔 80 去毛刺 90 检验入库毛坯尺寸的确定与机械加工余量底面的偏差及加工余量计算 8 底面计算。根据工序要求，其加工分粗、精铣加工。各工步余量如下：粗铣：由参考文献 4表 11 19。其余量值规定为 2取 3 3可知其粗铣时精度等级为铣平面时厚度偏差取精铣：由参考文献 3表 59，其余量值规定为参照参考文献 3表 3 2， 3 25,13 和参考文献 15表 1 8，可以查得：钻孔参照参考文献 3表 47，表 48。确定工序尺寸及加工余量为：加工该孔的工艺是：钻扩定切削用量及基本工时在工艺文件中还要确定每一工步的切削用量。 (1)切削用量指：背吃刀量切削深度给量 f 及切削速度 (2)确定方法是：确定切削深度确定进给量确定切削速度 (3)具体要求是：由工序或工步余量确定切削深度：精、半精加工全部余量在一次走刀中去除在中等功率机床上一次走刀达 810 按本工序或工步加工表面粗糙度确定进给量：对粗加工工序或工步按加工表面粗糙度初选进给量后还要校验机床进给机构强度。可用查表法或计算法得出切削速度，用公式换算出查或计算法所得的转速据在选择机床实有的主轴转速表中选取接近的主轴转速 n 机作为实际的转速，再用换算出实际的切削速度填入工艺文件中。对粗加工，选取实际切削速度实际进给量 f 机和背吃刀量后，还要校验机床功率是否足够等，才能作为最后的切削用量填入工艺文件中。工序 30：粗铣底面机床：铣床具：两块镶齿套式面铣刀，材料： 15 200D ，齿数 20Z ，为粗齿铣刀。因其单边余量： Z=3以铣削深度3pa 齿进给量据参考文献 3表 0 /fa m m Z铣削速度 V ：参照参考文献 3表 V m s 机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 2 . 5 4 6 0 2 4 2 . 6 8 / m i 1 4 2 0 0 ，按照参考文献 3表 245 / m 9 实际铣削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 0 2 4 5 2 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 进给量0 . 1 5 2 0 2 4 5 / 6 0 1 2 . 2 5 /a Z n m m s 工作台每分进给量1 2 . 2 5 / 7 3 5 / m i m m s m m a：根据参考文献 3表 0切削工时被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 42l ，刀具切入长度1l： 221 0 . 5 ( ) (1 3 )l D D a 220 . 5 ( 2 0 0 2 0 0 6 0 ) ( 1 3 ) 7 . 6 刀具切出长度2l：取 2 走刀次数为 1 机动时间121 4 2 7 . 6 2 0 . 0 7 m i l 查参考文献 1，表步辅助时间为：序 40 精铣底面铣削深度1pa 齿进给量据参考文献 7机械加工工艺手册表削速度V ：参照参考文献 7机械加工工艺手册表机床主轴转速 n ，由式（： m n ， 60 实际铣削速度 V ，由式（：进给量式（： 6 工作台每分进给量 m 14/9 被切削层长度 l ：由毛坯尺寸可知 6 刀具切入长度 1l ：精铣时 31 10 刀具切出长度2l：取 2 走刀次数为 1。机动时间2式（： m mj 本工序机动时间 m 0：粗车 38 内孔机床：车床选刀具为质合金镗刀。根据切削用量简明手册表于床的中心高为200表故选刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度为选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角 090 ，副偏角 010 ，刃倾角s = 0 ，刀尖圆弧半径可在一次走刀内完成 f 根据切削加工简明实用手册可知：表杆尺寸为，pa 工件直径 10 400 之间时，进给量 f =1.0 按床进给量（表 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 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，床进给机构允许进给力530N 。根据表强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = （ 3 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 f = 用。根据切削用量简明使用手册表刀后刀面最大磨损量取为车刀寿命 T = 可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表 6质合金刀加工硬度 200 219铸件， 11 pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127481000 =120 （ 3 根据床说明书选择 0n=125 这时实际切削速度 0001000 125127 m（ 3 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 160 245 ，pa f 切削速度时，切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = （ 3 根据表 n = ，机床主轴允许功率为所选切削用量可在床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = V = . 计算基本工时 3 （ 3 工序 60：精车 38 内孔所选刀具为质合金镗刀。根据切削用量简明手册表于床的中心高为200表故选刀杆尺寸 = 516 ，刀片厚度为选择车刀几何形状为卷屑槽带倒棱型前刀面，前角 0V = 012 ，后角 0 = 06 ，主偏角 090 ，副偏角 010 ，刃倾角s = 0 ，刀尖圆弧半径 2 由于单边余量为可在一次走刀内完成，故 f 根据切削加工简明实用手册可知：表杆尺寸为，pa 工件直径 10 400 之间时，进给量 f =1.0 按床进给量（表 9）在机械制造工艺设计手册可知： f =0.7 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，床进给机构允许进给力530N 。根据表强度在 174 207，pa f 045 时，径向进给力： 950N 。切削时.0，1.0， 2），故实际进给力为： 50 = 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 f = 用。根据切削用量简明使用手册表刀后刀面最大磨损量取为车刀寿命 T = 可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表 15质合金刀加工硬度 200 219铸件，pa f ，切削速度 V = 切削速度的修正系数为.0，表故： 0V=tV 3 （ 3 m n =1000 =127100048=120 （ 3 根据床说明书选择 0n=125 这时实际切削速度： 10001000 125127 m（ 3 13 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 160 245 ，pa f 切削速度时，切削功率的修正系数实际切削时间的功率为： = 根据表 n = ，机床主轴允许功率为所选切削用量可在床上进行，最后决定的切削用量为： f = n = V = 工序 70：钻圆周 3 个孔。机床：立式钻床具：根据参照参考文献 3表 9选高速钢锥柄麻花钻头。钻孔进给量 f ：根据参考文献 3表 38，取。切削速度 V ：参照参考文献 3表 41，取 V m s 。机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 8 6 0 5 3 9 . 5 3 / m i 1 4 1 7 ，按照参考文献 3表 31，取 6 3 0 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 7 6 3 0 0 . 5 6 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ： 1 17( 1 2 ) 1 2 0 1 5 . 9 622c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间14 2 6 3 0 . 2 5 m i 3 3 6 3 0 扩孔刀具：根据参照参考文献 3表 31选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。片型号： 14 切削深度给量 f ：根据参考文献 3表 52，取 0 f mm r 。切削速度 V ：参照参考文献 3表 53，取 V m s 。机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 4 4 6 0 4 2 6 . 7 8 / m i 1 4 1 9 . 7 按照参考文献 3表 31，取 5 0 0 / m 所以实际切削速度 v ： 3 . 1 4 1 9 . 7 5 0 0 0 . 5 2 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度1 11 1 9 . 7 1 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 8 6 322c t g k c t g m m m m 刀具切出长度 2l ： 12 ，取 2 走刀次数为 1 机动时间24 2 3 3 0 . 1 6 m i 6 5 0 0 铰孔刀具：根据参照参考文献 3表 54，选择硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度且 20D 。进给量 f ：根据参考文献 3表 58，取。切削速度 V ：参照参考文献 3表 60，取。机床主轴转速 n ： 1 0 0 0 1 0 0 0 0 . 3 2 6 0 3 0 5 . 7 3 / m i 1 4 2 0 按照参考文献 3表 31取 3 1 5 / m 实际切削速度 v ： 3 . 1 4 2 0 6 0 0 0 . 6 3 /1 0 0 0 1 0 0 0 6 0m s 切削工时被切削层长度 l ： 42l 刀具切入长度 1l ， 15 01 2 0 1 9 . 7( 1 2 ) 1 2 0 2 2 . 0 922c t g k c t g m m 刀具切出长度2l： 12 取 2 走刀次数为 1 机动时间34 2 2 . 0 9 3 0 . 0 7 m i 1 5 该工序的加工机动时间的总和是0 . 2 5 0 . 1 6 0 . 0 7 0 . 4 8 m i 16 第 5 章车削箱体孔夹具设计床夹具设计要求说明车床夹具主要用于车削箱体孔夹具。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。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。 17 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 D 140 D (2 3)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示的过渡盘，其上有一个定位圆孔按 H7/7/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/ H7/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，可查阅有关手册位机构由零件图分析孔的加工要求，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，定位销，上下盖板。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。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 18 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。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D、夹具误差J、夹具在主轴上的安装误差 A 和加工方法误差G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 D 由于 C 面既是工序基准，又是定位基准，基准不重合误差 B 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 Y 为零。因此，尺寸的定位误差 D 等于零。（ 2）夹具误差J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（ 3）安装误差 A 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G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 G= K /3=件的车床夹具总加工误差是： 22 2 精度储备： 19 故此方案可行。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）应有足够的强度和刚度为了保证在加工过程中不因夹紧力、切削力等外力的作用而产生不允许的变形和振动，夹具体应有足够的壁厚，刚性不足处可适当增设加强筋。（ 3）应有良好的结构工艺性和使用性夹具体一般外形尺寸较大，结构比较复杂，而且各表面间的相互位置精度要求高，因此应特别注意其结构工艺性，应做到装卸工件方便，夹具维修方便。在满足刚度和强度的前提下，应尽量能减轻重量，缩小体积，力求简单。（ 4）应便于排除切屑在机械加工过程中，切屑会不断地积聚在夹具体周围，如不及时排除，切削热量的积聚会破坏夹具的定位精度，切屑的抛甩可能缠绕定位元件，也会破坏定位精度，甚至发生安全事故。因此，对于加工过程中切屑产生不多的情况，可适当加大定位元件工作表面与夹具体之间的距离以增大容屑空间：对于加工过程中切削产生较多的情况，一般应在夹具体上设置排屑槽。（ 5）在机床上的安装应稳定可靠夹具在机床上的安装都是通过夹具体上的安装基面与机床上的相应表面的接触或配合实现的。当夹具在机床工作台上安装时，夹具的重心应尽量低，支承面积应足够大，安装基面应有较高的配合精度，保证安装稳定可靠。夹具底部一般应中空，大型夹具还应设置吊环或起重孔。确定夹具体的结构尺寸，然后绘制夹具总图。详见绘制的夹具装配图。 20 件的车床专用夹具简单使用说明（ 1）夹具的总体结构应力力求紧凑、轻便，悬臂尺寸要短，重心尽可能靠近主轴。（ 2）当工件和夹具上个元件相对机床主轴的旋转轴线不平衡时，将产生较大的离心力和振动，影响工件的加工质

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