中介轴承衬套机械加工工艺及夹具设计【夹具毕业设计含5张CAD图+说明书1万字21页】
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!【包含文件如下】【夹具工艺毕业课程设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请加QQ97666224】.bat
A0-夹具装配图.dwg
A0-零件图.dwg
A2-夹具体.dwg
A2-毛坯图.dwg
A3-心轴.dwg
外文翻译
工序卡[11页].doc
目录.doc
说明书.doc[1万字21页]
目录
一 计算生产纲领，确定生产类型 1
二 审查零件图样的工艺性 1
三 选择毛坯制作方式 2
四 工艺过程设计 2
4.1定位基准的选择 2
4.2零件表面加工方法的选择 3
4.3制定工艺路线 4
五 确定机械加工余量和毛坯尺寸 5
5.1确定机械加工余量 5
六 工序设计 5
6.1选择加工设备和工艺装备 5
6.2确定工序尺寸 7
七 确定切削用量及基本时间 9
7.1工序1的切削用量和基本时间的确定 9
八 工装夹具设计 11
8.1设计夹具的目的 11
8.2夹具的分类 12
8.3专用夹具的组成 13
8.4典型的定位元件 14
8.5夹具中的夹紧机构 16
8.6夹具的发展趋势 17
8.7设计说明 19
致谢 20
参考文献 21
轴承是常用标准件之一，他要求高的机械强度，耐磨性以及高精度。该零件的材料是38GrMoAlA，外形轮廓的尺寸不大，形状也不太复杂，又本零件属于大批大量的生产，故考虑采用热轧的无缝管。
毛坯尺寸通过确定加工余量最后决定。
- 内容简介：
-
G. et (, of 149 78 011 . he to of of is in of in be in as is as in It is of to be in to of to in in to of of of as be of a or of of In of of is of a in of as to of to in in of is by a of at of to in of of to be of in to be in be by in or of be In a in a as it of a be in to of is a of in 1. to a in as is to to of as as to of as as 2 of to of it is to to At is of is or to to or in 2. of of to to in If in is to so a of of 3, 4. is or to J. 50 to or of to is a of it is to a as on of In of a s if in to be of in of a 5. 6 to of on In a be by : of ) to is be in of in to of a of or a of or a of as ). he of is as as It is to on a of be to be In of at in a is it is to in a to be a of in to as be of of of in on of in of on a of to be is to be at in to of of D of on of or be in to of of a of of of in a In to of as it is to in of to in of ) as is 51in in as of of of to of in : ) a of in of up to be to of of of or to as be of to of a of of 7. of a of be in be to or be a MR or in a of to be of be if be In be a of of to 8. is of or of a In it if a of a of in of in to be on of 9. of a or be no or or a of a of of in of of In as as be In to of a to to of of of is a . 52 of to is as it is in in of by a to of : of MR 9 9 9 9 9 9 9 3 he to be in in of in be a be in to of by on of an in of a m x 4m is in a is of is in or it is a of an a a on a to of at be or to in to In an as is of of of be in of of of is to to is In of mm at of of 1. in . of . of or in . of 5. of . of in on . of on 8. of 9. of 0. in of on to of to in of 53in of be : A ow in to he 1. of of . of . of on . of on is of is a of it in as as or of as of of of in in of of In it is of in of a of to in a of is of is : . 54 In it be to or a to of on d 可持续夹具及固定装置的高精度安装的方法论 J. 国巴斯大学机械工程学系 摘要 在夹具安装阶段，夹具组件的精确测量能力决定其精确性，尤其是对大尺寸的产品和应用来说。大量定制一些在设计上有多样性的小批量产品和零部件是十分重要的。产品质量应该与迅速转换理念相互协调，对于敏感元器件及组件而言，以牺牲产品质量来提高速度是不明智的，例如在航空航天工业中所看到的那些零部件。提高精确性对于夹具的安装是很有必要的，为了要尽量少用，这可取决于夹具和夹具定位变化的耐受 性预算。在航空航天工业中，灵活和可重构夹具的概念的发展及固定装置是夹具的主要开销成本。吸引他们的是重构夹具的可重用性，可持续使用是由于那些零部件也能够被重新应用到许多种产品和装配中去。一直不佳的准确性和可靠性为这类夹具的缺点，这篇论文主要是研究可持续夹具主要零部件的精确定位，影响夹具性能的因素在安装阶段会得以审查。本文介绍了一种在灵活夹具中为了最大限度地减少定位和夹紧的不确定性的方法。 关键词 :可持续性夹具；夹具安装；校准不确定性；夹具的监测；计量； 可重复使用的夹具 1 引言 质量和可靠性等因素 早已经转换为新零件固有的特征。在他们的产品和服务范围内，近期市场趋势已经迫使制造业走向大规模定制。其次增加新陈品的多样化设计在部件和组件级别上遵循第二次高幅度的变化。有先进制造系统和技术的国家提供了更多的灵活性，能使设计师更加自由的发挥想象。例如在过去几十年发展起来的一种新的大体积测量方法，就能测量及公丈的距离。用来检测大尺寸零件的这些设备通常是由多个组装部件所制造出来的。在重组和装配期间，那些大尺寸产品的制造需要用到专用的夹具和固定装置，以便于他们的零部件能够被定位在设计基准上。对于大批量产品，在计算机辅 助软件上就能估算出其主要的花费需求，否则，在某些情况下或以其他方式生产的产品成本可能会是非常高的。这个问题与客户不断用钱来寻求具有更高价值的市场需求相互矛盾。用一种典型的变化产品可以创建一个更加具有持续性的商业，因为它能够满足相对比较大地市场需求。由支持产品变化的不同形状的产品而形成的灵活和可重构夹具及固定装置则是应对上述挑战关键的解决方案。灵活夹具的概念已经在研究领域存在了几年 1。然而，它们在很大程度上没有充分利用真正的生产设施，尤其是大尺寸产品的制造，如航空航天设备。这是由于关于它们的初始安装、校准 困难和可重复性等挑战往往超出公差要求。这些夹具和高品质关键部件装置的制造以及大量的集成计量系统，都可以减少上述限制。本文包括了有关安装的计量问题和灵活的夹具校准以及检测服务。 2 相关工作 型零件的制造和装配 通常把要精密制造的机械零件移动到机床工作台是必需的，先进行粗加工，然后精对准和夹紧。在这个阶段，一方面是准备用于加工高精度的关键所在，然而，这对于一些大尺寸或重的零部件并不总是可以实现的。大型产品是指那些与一些不经济的可能需要处理或在工厂周围移动的的组件一起来达到制造和装配的目的 2。制造业和 这些部件的装配工艺包括所需机器和系统的运动以及这些部件的位置和方向。这些零部件通常定位在大尺寸夹具及固定装置上该定位的位置。如果这些部件以小批量生产，在航空航天工业、高开销的情况下，每个产品将会出现。在设计和制造夹具上，已经有了许多尝试，以便于能够持有许多种组件的变种。然而，这方法是不可行的，因为敏感或关键的零部件完全是由它们的 高精度要求所决定的。与固定的夹具相比较，可调、可重构夹具会产生更低的重复性。固定夹具有固定的方式，可以通过焊接或铆接的接头固定在一起来实现。这些机械故障，例如夹具和固定装置由于疲劳和 塑料变形就是一个终止其服务的主要原因，发送它们再进行回收。小批量制造的需求是目前常见的淘汰不合格夹具，其使用寿命取决于产品的生命周期。换句话说，在制造变种零件停止不久之后，与之有关联的夹具和固定装置将会变得多余。即使夹具有工作顺序，但它们仍然有报废并送往循环再造。这种方法会带来高负担回收的能耗。在大尺寸零件下的固定夹具和夹具的漂移以及夹具都能影响大尺寸零件组装的精确性 5。对于大尺寸的夹具已经开发出了几种分析夹具刚性的方法，可用来评估振动的影响因素。在任何情况下更加可持续生产要通过选择性方案才能得以实现。 如图 图 型的大型夹具元件 用于制造所延误的时间是固定夹具的又一重大缺点，这些夹具应该在制造前就被订购，在生产计划和产品上市前还可以创建额外的复杂性。不管他们的类型，大型夹具有一些共同的元素，包括一个主框架、内在的框架，有可能有一个或数多个可移动的机制或更小的组件，如钳、套管、皮卡和可调螺丝 表 1。 性夹具 开发的柔性夹具的概念增加了其可持续性、快速转换以及降低了成本。现在可以使用现成的模块来设计和组装夹具。根据规定，只有极少数夹具的专用零件需要设计和制造。以这种概念看，大 多数散装部件、附件关节都应用的很具体。一旦产品设计变异完全制造出来，然后就可以拆卸上述组件和重组成一种新的元 件来与未来的设计变异相匹配。因为组装和组件范围上的设计都相当接近，所以这种方法是最能降低夹具成本的。 根据组件的变化水平和工作类型的需求，每一个不同比例的柔性夹具都需要被重新安排。为了增加使用这种类型夹具的效益，这个问题在设计阶段考虑是十分重要的。例如，在可能的情况下，皮卡车的位置和三维定位夹具上的组件的不同变种，甚至完全不同的部分应该是在靠近增加兼容性和夹具子系统间变性。夹具关键部件的收集在短期内能 保证所需夹具的可用性。另外，这些夹具的存储需要很少空间，因为拆除所有模块是可能的，通常以脚手架的形式并把它们彼此放在一起。目前在一些汽车公司应用到柔性夹具，因为它们的精度等级是足够满足的。大尺寸制造的夹具设施尽管没有许多柔性夹具那样操作灵活，比如航空航天设备。准确性和定位销的不确定性、夹具的可重复性以及夹具结构的漂移都出现这样一个事实，这些夹具在发电和航空航天等工业不能满足公差要求。一旦它们的精度问题得以解决，这些夹具在上述的工业中将会有很高的利用价值。 图 具与汽车行业中的可重构组件 大量的体积 计量系统和技术一直有许多新的发展。依靠计量系统和技术的现代激光技术现在就能够测量一些可接受精度的大尺寸产品甚至到几公丈的产品。在安装和初期安装调试期间，这些系统能够用来精确定位一些夹具的关键部件。 夹具的安装通常开始形成机架或主要框架，然后是那些大的部件和像皮卡和夹具那样逐渐更小的零部件。计量系统能够用于柔性夹具的主要框架和其内部框架的安装，从而来保证每个零部件彼此之间的准确定位。表 1 显示了这些大规模的测量系统数。跟踪系统能够测量基准点，它是实现这一目的的最合适的测量系统。一起跟踪球式反射镜在三维空间内都可 以认准所要记录的位置。球式反射镜可以直接练习目标对象来提供几何位置信息或可以在机械重复的球式反射镜下 应用，从这个角度用激光来跟踪目标或短期目标。像一些其他测量仪器的激光跟踪有时候不确定，在夹具的安装过程中需要做以说明。此外，激光跟踪和目标点之间的光线问题还应该考虑到。如果必要的话，多个跟踪职位都可以使用，在实际测量活动中，其结果必然是伴随着一个不确定的说明。经过测量，这些给定的分散的特征值是合理的，这个问题与一些夹具或夹具的安装及以后的审核都是一样的。这些知识阐明了一个给定的定位夹具的能力和装配任务。换句话 说，它表示在其相关流程中一套夹具是否能够满足公差要求。 具理论比较 为了用于多种生产装置和组装应用，在不同的公司也有大量不同形状和设计的夹具。这些夹具中的某一些的形式都是标准形式，然而另一些是经过专门设计和制造的特殊零部件。后者可以说是建立在产品的复杂性和大规模的基础上的，所以可能会是非常昂贵的 9。 无论成本和目的如何，制造和组装过程都可以完成，要么不使用夹具，要么用固定帧夹具或用可重构或柔性夹具。表 2 对它们的典型应用的这些方法做出了比较。 固定框夹具通常用于重型应用上，它们更适合于应用在能够减 轻花费开销的大量产品上。 对于制造业和大型组装及复杂产品来说，柔性夹具的应用有很多好处。特别是在研究和发展工作中，以及低容量产品的情况下，制造柔性夹具和夹具可能会是非常有益的。除了在时间和金钱上使利益均衡外，柔性夹具还会有一个更加灵活的设计思路。由于在夹具的制造和装配过程中，会直接和经常改变夹具的拓扑成本。与传统夹具相比较，这种类型的柔性夹具的可重用性和可重构性是一个主要的优点。这一点尤为重要，因为它在绿色制造方面符合行业的发展方向，通过回收使用系统的组成部件，为相关项目的工装费用降低了项目成本。 表 于验证夹具大量的例子、便携式测量仪器 仪器 辅助部件 测量类型 接触式 非接触式 图像 激光跟踪仪 赛立信探头 是 T 型探头 是 激光雷达 球形目标 是 摄影 目标 是 光投影 是 关节臂 三坐标测量机 基于激光扫描头 是 接触探头 是 性夹具的安装 本节中描述的夹具在安装过程中需要考虑一些问题。夹具元件安装在合适位置可以说是一种挑战，尤其是当定位公差比较小时，柔性夹具也应当被监测以便于开发和与传统夹具相比较它们的刚性。 给出了一个通用的描述阶段根据初步夹具安装在仿真软件环境和利用一些尺寸为 5m 4m 3m 的大尺寸夹具的实际实验结果来测量指令阶段。这是不论这个夹具是否是第一次安装在夹具中还是对已经存在的夹具只做外形上的更换，其都是为了定位不同的零部件。 根据其复杂性，一种典型的大尺寸夹具具有三至五个结构。通常除了有一个主框架之外，在每一个级别的基本水平， 也可以由一个或多个结构。这些结构用来作为参考以便于作为夹具基准来定位。在一个自动化固定的平台上，机器系统会进行多项任务，比如定位、加工和进行装配。因此机器人的工作基准与夹具的工作框架相联系。仔细考虑夹具的综合数据，会确保后续安装达到预期的公差要求。 试辅助柔性夹具的安装 柔性夹具的安装在第一次进行模拟仿真时有几个安装阶段。使用模拟演习，在这个工程中可以减少一些潜在的错误和返工。测量辅助安装过程是类似的跟踪对象位置的过程，是常见的大尺寸组件用到的。夹具的组件先用这种方法使其大致位置公差在 1，然后当所有的夹具组件被放到所设计的位置时，在 差内，它们可以使用适当的扭矩收紧。典型的计量协助柔性夹具安装阶段如下： 在出厂时设置初试参考结构； 测量初始参照系； 安装基地或其位置的主框架； 安装脱机内结构； 安装控股和定位； 在内框和主框架位置安装钳、套管和皮卡。 底座上安装内框； 重点定位元件的精细调整和紧固； 核查参照系和夹具； 对于夹具关键位置的服务监测。 这些阶段是从无到有夹具的完整安装。更不用说，在设计变化略有变化的情况下，一些下面的操作将被忽略。 表 同夹 具理念之间简明的比较 典型特征 固定框架 柔性夹具 夹具 应用 大批量产品 小批量产品 样机 优点 唯一性 可重复性 可重构性 成本效益 耐用性 非常高 高 低 刚度 非常高 刚性不确定 低 缺点 重量 重 中 低 可移植性 不可移植 难以在每一个安装中定位 难以进行 成本 非常高 中等 低 生产时间 长 中等 短 性夹具的安装 柔性夹具安装过程中采取了以下阶段： 安装夹具的主框架； 移动单元和子系统组装； 夹具内框架在夹具装配中的安装； 皮卡和夹具的装配。 主框 架通常是夹具的骨干。因此，它一般不会改变外形，和内框架及较小的元素如衬套、皮卡和夹具一样具有规律性。慎重考虑制造过程可以减少夹具元件 较大元素的重新排列，也会更进一步节约时间和成本。图 3 显示了三组不同活动小组对于柔性夹具的安装过程。在这个过程中，假定夹具的标准件是从可供选择的现成的部件和组件中选出来的，然后提前在大量的物理安装测试和调试时以降低测量不确定度来进行一次夹具安装。一旦达到可接受水平的不确定性的物理安装才能进行。 图 性夹具的测量辅助安装程序 在夹具安装过程中，它可能需要用到多个测量 系统或用到包括一套完整夹具安装关键点的测量系统。这应该包括在夹具维修期间放在工厂的地板和墙壁上的稳定性及漂移检查的目标参考点。 在夹具上定位的关键点、测量仪器的不确定性应该予以考虑。作为一个经验法则，每个夹具关键位置的定位的准确性应该是在 10 倍，甚至比所需的耐受性更好。换句话说，如果组件公差指定至 夹具定位精度至少应为 柔性夹具安装的最佳做法如下： 一个工厂的墙壁和地板上的初始参考点的位置是首选，以减少测量的不确定性； 应验证该仪器所在位置上经常使用初始参考点的基地； 在每个夹具的 大节上，为更好地具有跟踪和可重复性，可以附加多个球式反射跟踪系统； 夹具大型组件有关于弯曲或扭曲的测量应集中在角梁的中央部分，以减少定位误差； 内框架参考点应选择尽可能远的创建框的坐标系统。这可能会导致在内框坐标系时的较小的不确定性。 由于评估的结果旨在对于所描述物体真正价值范围内的评估定位，则不确定性被定义为胶 8。这里的不确定性来自两方面的审查，首先是与测量过程中有关的，其次是与夹具定位的不确定性有关。测量不确定性的一些因素，如灰尘、重力、温度、气压、湿度、测量仪器和相关软件中的系统误差 、操作人员的技能、接触探针或球式反射跟踪仪。基于胶 8的定义，测量结果应伴随着它的不确定性说明，这些错误详细来源的讨论超出了本文的范围。已经有多项研究来建立真正的不确定性的一些测量仪器 10、 11。 夹具关键点的测量结果应该包括相关的置信水平。除了最初的不确定性上升的测量仪器，夹具的不确定性还有其他方面的影响。夹具框架方面的应用由于产品重量以及制造工艺过程在夹具框架中能创建一些弹性变形。夹具有了集成化、自动化和移动部分，是这个问题变得更加复杂。 仔细考虑夹具设计阶段不确定性的来源可以在一个给定的情况下减 少过度使用公差预算的风险。夹具的精度和夹具的成本之间有着直接的关系。然而，整体的成本也应该被考虑在内。高数额的零部件有更长的使用寿命。换句话说，质量特征接近平均值是，在使用过程中会很少失效。朝六个方向靠近在安装时是很必要的，然后是在高精度夹具和敏感部位上的可重构、柔性夹具及夹具的监测。 柔性夹具适用于组装和在加工部分有不同的设计和几何参数。尤其是当这些部件之间的设计变化小时，这种类型的夹具被证明是具有成本效益和快速的解决方案，这是因为它可能会通过夹具重新配置到一个新的产品或组件的变种上。然而，当所 需的零件盒装配的设计完全不同时，可能需要不同尺寸夹具组件的完整地重排，因此，在设计一个新的零件和重组夹具的拓扑结构时应该考虑到要便于减少夹具的安装和重新配置的时间以及成本，并最大限度的重用现在的组件在当前的装配中。 一个柔性夹具有许多种装配方式，是由于其灵活性。在正确的安装顺序下选择合适的组件，可以最大限度的节约成本和时间。本次选择的过程中应该对未来产品的夹具的潜在的重用予以考虑。在产品不断变化的情况下，计划和设计夹具框架是很重要的。使用定制的夹具、紧固件、轴套和其他夹具元件都是降低成本的关键问题。 仿真软 件和工具的广泛使用，可以减少返工和浪费夹具材料相关的成本。例如测量仪器，其目标点之间的视线检查就会使用这些软件来辅助。图 4 显示了柔 性夹具安装在测量仿真软件中的第一个阶段。由于夹具正在兴建的模拟的效益越 来越明显，因此它可以突出仪器与目标测量点的水平视线的问题和不确定性。 由于关于夹具操作中重量和力使夹具元件的电位漂移和变形，则可以提前在仿真中分析以及在购买夹具元件方面的财政。更重要的是，这种工具允许更好的装配和制造等操作，因为它们能提前分析出夹具的长处和弱点，揭示其物理设置。 选择合适的测量仪器最重要的是要 协助夹具安装的的计量。一个连贯的计量系统，其测量结果的不确定性能够决定夹具的不确定性，也暴露了夹具和是否符合一个给定的公差范围内所需任务的能力。 图 量辅助夹具安装的模拟过程 由于关于夹具操作中重量和力使夹具元件的电位漂移和变形，则可以提前在仿真中分析以及在购买夹具元件方面的财政。更重要的是，这种工具允许更好的装配和制造等操作，因为它们能提前分析出夹具的长处和弱点，揭示其物理设置。 选择合适的测量仪器最重要的是要协助夹具安装的的计量。一个连贯的计量系统，其测量结果的不确定性能够决定夹具的不确定性 ，也暴露了夹具和是否符合一个给定的公差范围内所需任务的能力。 总 结 零件和装配体应该以尽量减少夹具成本的方式来设计，以满足使用标准组件。如果在夹具更新至下一产品时提前思考，则其速度和成本可能会增加。在夹具和固定装置的设计上有强大的总成本、碳足迹及其可持续性。它往往要求生产出只有极少数的典型设计或产品，子系统或组件，以满足产品的变化和客户的需求。对于大型产品的几何尺寸超出几米夹具的可能会造成重大的开销。此外，一旦所需的零部件倍制造出来，这些夹具则会变得多余。常规回收多余夹具是不经济的。因此，找到增加夹具的灵活 性才是所需求的方法。 柔性夹具和夹具的概念已存于二十余年。然而它们的潜能还没有真正发挥，是由于其精度可可重复性的不确定性。高精度计量系统现在能够用来对夹具进行初始安装和服务。然后使用该系统有可能重新设定夹具元素使其精确到一个新的拓扑结构，以便于定位不同几何位置的组件，允许几次使用夹具。 本文提出了一种对于大规模柔性夹具及夹具初始定位和安装的通用的算法。计量辅助夹具安装的新概念被证明对复杂的设置和夹具的安装是有益的。当完全装配好时，夹具的稳定性可以通过慎重考虑和选择夹具几何位置上的关键点来予以保证。这种方法将 应用于大尺寸元件和产品的制造以及装配件，尤其是应用于航空航天和发电工业中。 1 机械加工工序卡片 工序名称 粗车外圆 工序号 1 . 52 46 零件名称 衬套 图号 零件重量 0 89 材料 毛坯 牌号 硬度 形式 重量 3807缝管 2 69 设备 夹具 辅助工具 名称 型号 三爪自定心卡盘 卧式车床 装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走 刀 长度 切削 深度 进给量 主轴 转速 切削速度 走刀次数 基本工时 2 2 内孔 U 定位， 1 粗车外圆 105、 2 粗车外圆 其端面 径百分尺 90 24 2 机械加工工序卡片 工序名称 车内孔 工序号 1 3零件名称 衬套 图号 零件重量 0 89 材料 毛坯 牌号 硬度 形式 重量 3807缝管 2 69 设备 夹具 辅助工具 名称 型号 三爪自定心卡盘 卧式车床 装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀 长度 切削 深度 进给量 主轴 转速 切削速度 走刀次数 基本工时 1 1 1 车内孔 80 到尺寸 径百分尺 90 3 机械加工工序卡片 工序名称 粗车外圆 工序号 1 2 0- 0 . 24 . 3 6 . 36 . 衬套 图号 零件重量 0 89 材料 毛坯 牌号 硬度 形式 重量 3807缝管 2 69 设备 夹具 辅助工具 名称 型号 三爪自定心卡盘 卧式车床 装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀 长度 切削 深度 进给量 主轴 转速 切削速度 走刀次数 基本工时 3 3 内孔 U 定位， 1 粗车外圆 95、 2 粗车外圆 其端面 径百分尺 61 60 4 机械加工工序卡片 工序名称 半精车外圆 工序号 1 105 5 3 . 23 . 衬套 图号 零件重量 0 89 材料 毛坯 牌号 硬度 形式 重量 3807缝管 2 69 设备 夹具 辅助工具 名称 型号 三爪自定心卡盘 卧式车床 装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀 长度 切削 深度 进给量 主轴 转速 切削速度 走刀次数 基本工时 4 4 内孔 U 定位， 1 半精车外圆 105、 2 半精车 外圆 95 车其端面 径百分尺 12 60 5 机械加工工序卡片 工序名称 半精车外圆 工序号 1 3 . 23 . 26 10- 0 . 1 595零件名称 衬套 图号 零件重量 0 89 材料 毛坯 牌号 硬度 形式 重量 3807缝管 2 69 设备 夹具 辅助工具 名称 型号 三爪自定心卡盘 卧式车床 装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀 长度 切削 深度 进给量 主轴 转速 切削速度 走刀次数 基本工时 6 5 5 内孔 U 定位， 1 半精车外圆 95、 2 半精车 半精 车 端面 径百分尺 61 60 机 械加工工序卡片 工序名称 半精镗孔 工序号 1 2 (+ 0 . 20 )3 02 03 . 5294903 . 23 . 5 4 5 0 . 5 4 5 823 . 2零件名称 衬套 图号 零件重量 0 89 材料 毛坯 牌号 硬度 形式 重量 3807缝管 2 69 设备 夹具 辅助工具 名称 型号 三爪自定心卡盘 卧式车床 装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀 长度 切削 深度 进给量 主轴 转速 切削速度 走刀次数 基本工时 7 6 6 内 孔 95 和 105 台阶 面 定位， 1 半精 镗内孔 90、 2 半精 镗 98 3 半精 镗 82 径百分尺 22 3 5 30 60 机械加工工序卡片 工序名称 车 环槽 工序号 1 1 1442 H 1 0 (+ 0 . 0 40)1 . 6零件名称 衬套 图号 零件重量 0 89 材料 毛坯 牌号 硬度 形式 重量 3807缝管 2 69 设备 夹具 辅助工具 名称 型号 三爪自定心卡盘 卧式车床 装 工步 安装及工步 说明 刀具 量具 走刀 长度 切削 深度 进给量 主轴 转速 切削速度 走刀次数 基本工时 8 7 7 内 孔 82 和 105 台阶 面定位， 车环槽 内径百分尺 60 机械加工工序卡片 工序名称 铣槽 工序号 1 槽 均 布零件名称 衬套 图号 零件重量 0 89 材料 毛坯 牌号 硬度 形式 重量 3807缝管 2 69 设备 夹具 辅助工具 名称 型号 专 用夹具 铣床 装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀 长度 切削 深度 进给量 主轴 转速 切削速度 走刀次数 基本工时 9 8 8 外圆 95 和 105 台阶 面定位， 铣 98 端的 16 槽 D=3直柄立铣刀 内径百分尺 3 1 460 3 机械加工工序卡片 工序名称 铣槽 工序号 1 衬套 图号 零件重量 0 89 材料 毛坯 牌号 硬度 形式 重量 3807缝管 2 69 设备 夹具 辅助工具 名称 型号 专用夹具 铣床 装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀 长度 切削 深度 进给量 主轴 转速 切削速度 走刀次数 基本工时 10 9 9 外 圆 95 和 105 台阶 面定位， 铣 的 16 槽 D=3直柄立铣刀 内径百分尺 3 1 460 3 机械加工工序卡片 工序名称 铣槽 工序号 1 88892 1 1 2 . 51 5 3 . 23 . 衬套 图号 零件重量 0 89 材料 毛 坯 牌号 硬度 形式 重量 3807缝管 2 69 设备 夹具 辅助工具 名称 型号 通 用夹具 铣床 装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀 长度 切削 深度 进给量 主轴 转速 切削速度 走刀次数 基本工时 11 10 10 外圆 105 台阶面定位， 半精镗 88、 89 径百分尺 3 1 460 3 机械加工工序卡片 工序名称 铣槽 工序号 1 6 - 6 (+ 0 . 0 1 30 )6 . 31 8 ( 0 . 1 )零件名称 衬套 图号 零件重量 0 89 材料 毛坯 牌号 硬度 形式 重量 3807缝管 2 69 设备 夹具 辅助工具 名称 型号 专用夹具 钻 床 装 工步 安装及工步说明 刀具 量具 走刀 长度 切削 深度 进给量 主轴 转速 切削速度 走刀次数 基本工时 12 10 10 外圆 105 台阶面定位， 半精镗 88、 89 径百分尺 3 1 460 3 I 目录 一 计算生产纲领，确定生产类型 . 1 二 审查零件图样的工艺性 . 1 三 选择毛坯制作方式 . 2 四 工艺过程设计 . 2 位基准的选择 . 2 件表面加工方法的选择 . 3 定工艺路线 . 4 五 确定机械加工余量和毛坯尺寸 . 5 定机械加工余量 . 5 六 工序设计 . 5 择加工设备和工艺装备 . 5 定工序尺寸 . 7 七 确定切削用量及基本时间 . 9 序 1 的切削用量和基本时间的确定 . 9 八 工装夹具设计 .计夹具的目的 . 11 具的分类 . 12 用夹具的组成 . 13 型的定位元件 . 14 具中的夹紧机构 . 16 具的发展趋势 . 17 计说明 . 19 致谢 . 20 参考文献 . 21 衬 套 工 艺 工 装 设 计 1 中 介 轴 承 衬 套 机 械 加 工 工 艺 规 程 制 订 一、 计算生产纲领，确定生产类型 ： 如下图（一）中所示的零件是中介轴承的衬套，该产品的年产量为 5000 件， 现在已知该零件为轻型机械，根据生产类型和生产纲领的关系，可以确定其 属 大批 生产 。 9 2 . 80- 0 5 1 . 5 - 8+ 0. 1 4+ 0. 0 5 8 9+ 0. 4 60( Z T ) 9 5 0 . 0 1 55552(+2(+ 0 H 7 (+ 0 . 0 3 50) 9 8 (0- 0. 2 5) 1 0 5 h 1 1 (0- 0 . 2 2 )18(1。60。83。23。23。23 。 23 。 2 521545、表面、渗氮硬度、非渗氮表面硬度d=、5、磁力探伤检查。6、形状和位置公差的检验标准按 . 1442 9 80- 0 . 4 6 9 3 . 60- 0. 0 1 0+ 0 . 4 60 9 4+ 0 . 4 60 9 9 . 20- 0 . 0 71 . 61 . 61 . 61 . 61 . 5 2组别号U0. 一 二、审查零件图样的工艺性 ： 衬套零件图样视图对应正确，完整、尺寸、公差及技术要求齐全。由于轴承属于精密零件，故其各个面的尺寸精度和形位公差和表面的衬 套 工 艺 工 装 设 计 2 光洁度等要求很高，给加工带来了一定的难度，但是零件的结构还是属于比较简单的，加工也不是很复杂。 三、选择毛 坯 制作方式： 轴承是常用标准件之一， 他要求高的机械强度，耐磨性以及高精度。该零件的材料是 38形轮廓的尺寸不大，形状也不太复杂，又 本零件属于大批大量的生产 ，故考虑 采用热轧的无缝管 。 毛坯尺寸通过确定加工余量最后决定。 四： 工艺过程设计 套筒零件的主要表面是孔和外圆，其主要的技术要求如下： 1、空的技术要求 孔是套筒类零件起支撑和导向作用的最主要的面。孔的直径尺寸精度一般为 密轴套取 孔的形状精度公差控制在孔径公差以内，一些 精密套筒控制在孔径公差的 1/2 或者 1/3。对于长的套筒，除了圆度要求以外，还应有圆柱度的要求。为了保证零件的提高耐磨性，孔的表面粗糙度 值为 m，要求高的表面粗糙度 值可达 m； 2、外圆表面的技术要求 外圆是套筒的支撑面，常常采用故应配合或者过渡配合与箱体或者机架上的孔相连。外径尺寸精度通常取 状精度控制在外径公差以内，表面粗糙度的值常取 563； 3、孔与外圆轴线的同轴度的要求 当孔的最终加工方法是通过将套筒装入机座后合件进行加工的，其套筒内外圆间的 同轴度要求 可以低些；若最终的加工在装入机座前完成，则同轴度要求较高，一般为 m. 4、孔轴线与端面的同轴度的要求： 套筒的端面若在工作中承受轴向载荷，或者虽然不承受但在装配时，端面与孔轴线的垂直度要求较高，m 4 1 定位基准的选择 本零件属于套筒 类零件 ，其主要加工表面为内孔和外圆 ，因此孔是其设计基准（亦是装配基准和测量基准），为了避免基准不重合产生的误差，应选择孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体而言就是选择 U 的孔以及一端面为精基准。 衬 套 工 艺 工 装 设 计 3 由于本衬套全部 表面都要加工，而孔作为精基准应该首先进行加工，因此选择外圆和一端面为粗基准。 4 2 零件表面加工方法的选择 本零件的加工面有外圆、内孔、端面、槽及小孔。参考手册和相关资料，其加工方法选择如下： 1） 105圆面 公差为（ ） 表面光洁度为 2） 圆面 公差为（ ） 表面光洁度为 3） 98 外圆面 公差为（ ） 表面光洁度为 4） 95 外圆面 公差为（ 表面光洁度为 粗车和半精车。 5） 纹 公差为（ ） 表面光洁度为 6） 圆面 公差为（ ） 表面光洁度为 7） 90 内孔 公差为（ +） 表面光洁度为 。 8） 98 内孔 公差为（ ） 表面光洁度为 9） U 内孔 公差为（ 粗车 和半精镗 和精镗 。 10） 89 内孔 公差为（ +） 表面光洁度为 11） 90 内孔 公差为（ +粗车和半精镗。 12） 两端面的 16槽 公差为（ +） 表面光洁度为 粗铣和半精铣。 衬 套 工 艺 工 装 设 计 4 13） 3 公差为（ +） 表面光洁度为 。 14） 6- 6 均布的孔 公差为（ +） 表面光洁度为 钻和扩。 4 3 制定工艺路线 按照先加工基准面和先粗后精的原则，该零件可按下述工艺路线进行加工： 工序 1 以 外圆 105 定位，粗车 内孔 U 工序 2 以内孔 U 定位，粗车外圆 105、 其端面 工序 3 以内孔 U 定位 ，粗车外圆 95 到外圆 105 处的台阶面长 61 、 车 面 、 车 序 4 掉头 以内孔 U 定位 ， 半 精 车外圆 105、 车 105 的外圆 和倒角 15 度 ，车其端面 工序 5 掉头 以内孔 U 定位 ，半精车外圆 95、 车 螺纹 工序 6 以 外圆 95 和 105 处的台阶面 定位， 半精镗 内孔 90、 98、 U 工序 7 以内孔 U 和 105 处的台阶面定位，粗车和半精车环槽2 工序 8 以外圆 95 和 105 处的台阶面定位，粗铣和半精铣98 的 16 槽 工序 9 以外圆 端面定位，粗铣和半精铣 的16 槽 工序 10 以外圆 端面定位，半精镗 88、 89 工序 11 以外圆 端面定位，钻并扩 6- 6 的孔 工序 12 渗氮处理。 工序 13 以外圆 95 和 105 处的台阶面定位，精镗内孔 U 工序 14 磁力探伤。 衬 套 工 艺 工 装 设 计 5 5 确定机械加工余量和毛坯尺寸 确定机械加工余量 随着冶金工业的成熟，轴承钢的轧制工艺也在不断的进步，现在的钢管精度也很高了。零件的成品的重量为 内外圆的表面都是双面的加工余量，因为毛坯的精度现在已经很高，故直径方向上， 精加工的余量留 边即是 半精加工的余量我们 留 边即是 粗加工的余量留 边即是 1，则可计算的出 最大的外径为 (105+1+为 径最小值（ 为 长度方向上， (88+ 89； 这里我们将坯料无缝管的外径 订为 径 长 90， 即可的零件的毛坯图 9 . 51 2 . 序设计 择加工设备和工艺装备 择机床 本零件的主要加工方式为车、镗和铣、钻； 其中粗车和半精车中的工序和工步较多，但是比较集中，考虑成批的加工过程中不要求很高的生产率，故选用卧式车床就能满足 要求。因为本零件的外形尺寸不大，精度要求亦非特高，选用常用的 卧式车床即可。 衬 套 工 艺 工 装 设 计 6 工序中的镗孔。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体，故宜在车床上镗孔。由于要求的精度高，表面的光洁度的值较小需要选用较精密的车床才能满足要求。选 。 工序中的槽的加工。 环槽的加工在车床上车出即可，选择 刀半自动车床和环槽刀夹具一次加工即可 工序中的端面槽的铣削，选择 卧式 铣床，考虑本零件成批生产 ，选择机床的使用范围较广为宜，故选择常用的 就能满足加工要求。 工序中的钻孔。可以采用专用的分度夹具在立式钻床上加工。可选择立式钻床。 选择夹具 本零件 加工过程中，加工外圆面时使用心轴、自定心三爪卡盘等通用夹具，在铣端面槽和打孔时需要专用的分度夹具。 择刀具 1） 在车床上加工的工序，一般都选用硬质合金车刀和镗刀。 加工钢质零件采用类硬质合金，粗加工用 精加工用 加工用槽加工选择 刀。 2） 铣刀可选择直柄立铣刀。 3） 钻孔可选择硬质合金锥柄麻花钻。 择量具 本零件属于成批生产。一般采用专用的量具 。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器具的测量方法的极限误差选择。选择时，采用其中的一种方法既可。 选择各外圆面的量具 工序中半精车 105到图纸要求，现在按计量器具的不确定度选择该表面加工是所用量具，该尺寸公差T=表查得，计量器具的不确定度允许值 表知分度值 游标卡尺，其不确定度数值 U=U 能选用。必须 U 应选择分度值为 外径百分尺（ U=择测量范围为 80度值为 方可衬 套 工 艺 工 装 设 计 7 满足要求。 按照上述的方法选择本零件的各外圆加工面的量具。 选择孔用量具 82 孔经过粗车、半精镗、精镗三次加工 。粗车选择 50内径百分尺（ ，半精镗选择 50孔深度为型的一级内经百分表（ ,精镗选用三牙缩紧式圆柱赛规（ 。 择加工轴向尺寸所用量具 选择如下 工序 尺寸公差 量具 度值为 测量范围为 40深度百分尺 分度值为 测量范围为 0深度百分尺 1 4 3 择加工端面槽的尺寸所用量具 选择如下 分度值为 测量范围为 0游标卡尺 6 2 确定工序尺寸 内外圆柱面加工余量、工序尺寸和光洁度 衬 套 工 艺 工 装 设 计 8 加工表面 工序双边余量 工序尺寸及公差 表面光洁度 粗 半精 精 粗 半精 精 粗 半精 精 105圆 1 20 105220 m m _ 94 外圆 1 30 94460 m m _ 95 外圆 1 20 95220 m m _ 82 内孔 1 82 m m m 90 内孔 1 m m _ 89 内孔 1 m m _ 88 内孔 1 m m _ 衬 套 工 艺 工 装 设 计 9 7、确定切削用量及基本 时间（机动时间） 切削用量一般包括 切削深度、进给量、切削速度三项。确定方法是先确定切削深度，进给量再确定切削速度。现在根据 （第三版，艾兴， 肖诗纲编， 1993 年机械工业出版社出版）确定本零件的各工序的切削工时。 7 1 工序 1 的切削用量和基本时间的确定 削用量 本工序为粗车，已知材料为 38 b 为 700热轧无缝钢管， 即床位 卧式车床 ，工件装在三爪自定心卡盘中。 确定车内孔 82 的切削用量，所选择的刀具为 质合金可转为车刀。根据切削用量简明手册 第一部分 ，由于 00选择刀杆尺寸 B H=1625角 0=12 后角 0=6主偏角 r=90 ，副偏角 /r=10 ， 刃倾角 0， （ 1）、确定切削深度 p 由于单边余量为 在一次走刀内切完，故 081 ， （ 2）、 确 定进 给 量 f,根据 相 关 的资 料 查 得： 本 件 加工 情 况下f=r,按 床的进给量选择 f=r (3)、确定切削速度 V 切削速度 查表知：当 硬质合金车 刀加工 600 钢 料 时 ， P 3mm,f r, 切 削 速 度V=109m/切削速度的修正系数为 ,故可以计算得出 V= d 按 机床的转速表选择 n=460r/可以计算实际的切 削 速 度 V= 最 后 确 定 切 削 用 量 ， p=f=r,n=460r/削速度 V= 确定粗车外圆 105、 面及台阶面的切削用量 采用车内孔的刀具加工这些表面 。其中，车 105 时可在一次走刀的情况下完成 ，而车 ，尺寸 (粗车下该表衬 套 工 艺 工 装 设 计 10 面的完成需要 7 次走刀方可完成。其切削用量等和加工内孔 82 时一样。即： p=f=r,n=460r/削速度 V= 定半精镗孔 82的切削用量 所选择的刀具是 质合金直径为 20圆形 镗刀。 1）、确 定切削深度P1 P )、确定进给量 f 查表可知，当半精镗钢料，镗刀直径为 20 2刀伸出长度为 100， f=r，按 择 f=r, 3)、确定切削速度 V 切削速度的计算公式确定 V 式子中91， m=X=Y=T=60 V =78m/ d r/ 床上的转速，选择 05 基本时间的确定： 确定粗车内孔 82 的基本时间， T= 321 衬 套 工 艺 工 装 设 计 11 =0290 =确定粗车外圆 105 的基本时间： T= 321 =0290 =确定粗车外圆 95 的时间： T=nf 321= 0227 =算样例如上， 其他工序基本工时计算见工艺卡。 8 工 装 夹 具 设 计 设计夹具的目的 在机械制造的机械加工、检验、装配、焊接和热处理等冷、热工艺过程中，使用着大量的夹具。所谓夹具就是一切用来固定加工对象，使之占有正确位置，接受施工或者检测的装置。在机械制造中采用大量的夹具，机床夹具就是夹具中 的一种。它装在机床上，使工件相对刀具与机床保持正确的相对位置，并能承受切削力的作用。机床夹具的作用主要有以下几个方面：较容易、较稳定地保证加工精度，因为用夹具装夹工件时，工件相对机床（刀具）的位置由夹具来保证，基本不受工人技术水平的影响，因而能较容易、较稳定地保证工件的加工精度；提高劳动生产率，因为采用夹具后，工件不需要划线找正，装夹也方便迅速，显著地减少了辅助时间，提高了劳动生产率；扩大机床的使用范围，因为使用专用夹具可以改变机床的用途、扩大机床的使用范 围，例如，在在车床或摇臂转床上安装镗模夹具后，就可以对箱体孔系进行镗削加工；改善劳动条件、保证生产安全，因为使用衬 套 工 艺 工 装 设 计 12 专用机床夹具可以减轻工人的劳动强度、改善劳动条件，降低对工人操作技术水平的要求，保证安全。 夹具的分类 （ 1）通用夹具 通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。例如， 车床上的三爪卡盘和四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头；铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。它们有很大的通用性，无需调整或稍加调整就可以用于装夹不同的工件。这类夹具一般已经标准化。由专业工厂生产，作为机床附件 供应给用户。 （ 2）专用夹具 专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具，具有结构紧凑，操作迅速、方便等优点。专用夹具通常由使用厂根据要求自行设计和制造，适用于产品固定且批量较大的生产中。 （ 3）组合夹具 组合夹具是在机床夹具零部件标准化的基础上，由一整套预先制造好的，具有各种不同形状、不同规格尺寸的标准元件和合件，按照组合化的原理，针对工件的加工要求组装成各种专用夹具。夹具使用完毕后，可以拆卸，留待组装新夹具时使用。 组合夹具的应用范围十分广泛。它最适合于品种多、产品变化快、新产品试制和单件 小批生产等场合，在批量生产中也可利用组合夹具代替临时短缺的专用夹具，以满足生产要求。用组合夹具元件可以组装成各类机床夹具。数控机床和柔性制造单元的出现，更加推动了组合夹具技术的进步，扩大了组合夹具的应用范围。 组合夹具具有以下特点：组合夹具元件可供多次使用，但其一旦组装成某个夹具后，该夹具结构仍属专用性，只能一次使用。当变换加工对象时，一般仍需全部拆开，重新组装成新夹具结构，以满足新工件的加工要求。和专用夹具不一样，组合夹具的最终精度，是靠各组成元件的精度，直接组合来保证的，不允许进行任何补充加工，否则无法 保证元件的互换性。由于组合夹具是由各标准元件组合起来衬 套 工 艺 工 装 设 计 13 的，因此刚性较差，尤其是元件连接的结合面接触刚度，对加工精度影响较大。一般组合夹具的外形尺寸较大，不及专用夹具那样紧凑。这种夹具不受生产类型的限制，可以随时组装，以应生产之急。 （ 4）拼装夹具 拼装夹具是指按某一工件的某道工序的加工要求，由标准化、系列化的夹具元件，直接按专用夹具的装配方法（销钉定位、螺栓紧固）装配成的专用夹具。采用拼装夹具大大缩短了专用夹具的设计与制造周期，而且当产品改型时原来夹具的大部分元件仍可拆下重新使用，适用于多品种、小批量生产中 。 （ 5）通用可调夹具 通用可调夹具是指根据不同尺寸或种类的工件，调整或更换个别定位元件或夹紧元件而形成的专用夹具。加工对象不很确定，通用范围较大，适用于多品种、小批量生产中。 （ 6）成组夹具 成组夹具是指专为加工成组工艺中某一组零件而设计的可调夹具。加工对象明确，只需调整或更换个别定位元件或夹紧元件便可使用，调整范围只限于本零件组被的工件，适用于成组加工。 通用可调夹具和成组夹具都是一种比较先进的、继承性好的新型夹具。采用这两种夹具可大大减少专用夹具数量，缩短生产准备周期，降低生产成本，加快产品的更新换 代，并可有效地促进并实现机床夹具标准化、系列化和通用化。 通用可调夹具与成组夹具的区别在于：前者的加工对象不很确定，其更换调整部分的结构设计，往往具有较大的适应性，通用范围大；而成组夹具则是为成组加工工艺中一组零件而专门设计的，加工对象十分明确，可调范围也只限于本组内的零件，因此后者亦称为专用可调夹具。 专用夹具的组成 （ 1）定位装置 这种装置包括定位元件及其组合，其作用是确定工件在夹具中的衬 套 工 艺 工 装 设 计 14 位置，即通过它使工件加工时相对于刀具及切削成形运动处于正确的位置，如支撑钉、支撑板、 V 形块、定位销等。 （ 2）夹紧装置 它的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在定位时所占据的位置在加工过程中不因受重力、惯性力以及切削力等外力作用而产生位移，同时防止或减小振动。它通常是一种机构，包括夹紧元件（如夹爪、压板等），增力及传动装置（如杠杆、螺纹传动副、斜楔、凸轮等）以及动力装置（如气缸、油缸）等。 （ 3）对刀 引导装置 它的作用是确定夹具相对于刀具的位置，或引导刀具进行加工，如对刀块、钻套、镗套等。 （ 4）其他元件及装置 如定向件、操作件以及根据夹具特殊功用需要设置的一些装置，如分度装置、工件顶出装置、上下料装置等。 （ 5） 夹具体 用于连接夹具各元件及装置，使其成为一个整体的基础件，并与机床有关部位连接，以确定夹具相对于机床的位置。 典型的定位元件 工件以平面定位：工件以平面作为定位基面，是最常见的定位方式之一。如箱体、床身、机座、支架等类零件的加工中，较多采用了平面定位。工件以平面定位时常用的定位元件如下所述。 A 主要支承： 它主要用来限制工件的自由度，起定位作用。 1） 固定支承，有支承釘和支承板两种形式，在使用过程中他们都是固定不动的。当工件以粗糙不平的粗基准定位时，采用球头支承釘。齿纹头支承釘用在工件的侧面， 它能增大摩擦因数，防止工件滑动。当工件以加工过的平面定位时，可采用平头支承釘或支承板。 为保证各固定支承的定位表面严格共面，装配后，需将其工作表面一次磨平。支承钉与夹具体孔的配合采用 H7/支承衬 套 工 艺 工 装 设 计 15 需要经常更换时，应加衬套。衬套外径与夹具体孔的配合一般采用H7/者 H7/套内径与支承钉的配合选用 H7/ 可调支承，是指支承钉的高度可以调节。调整时要先松后调，调好后用防松螺母锁紧。 可调支承主要用于工件以粗基准面定位、或者定位基面的形状复杂（如成型面、台阶面等），以及各批毛坯的 尺寸、形状变化较大时的情况。可调支承在一批工件加工前调整一次。在同一批工件加工中，它的作用同固定支承相同。 自位支承（浮动支承） 在工件定位过程中，它能自动地调整位置，其特点是：支承点的位置能随着工件定位基面的不同而自动调节，定位基面压下其中一点，其余点便上升，甚至各点都与工件接触。接触点数的增加，提高了工件的装夹刚度和稳定性，但其作用仍相当于一个固定支承，只限制工件一个自由度。 B 辅助支承 辅助支承用来提高工件的刚度和稳定性，不起定位作用。辅助支承的工作特点是：待工件定位夹紧后，再调整支承钉的高度，使其 与工件的有关表面接触并锁紧。每安装一个工件就调整一次辅助支承。另外，辅助支承还可以起预定位的作用。常见的辅助支承有：螺旋式辅助支承、自位式辅助支承和推引式辅助支承。 工件以圆孔定位：工件以圆孔表面作为定位基面时，常用以下定位元件： 圆柱销（定位销）当工件孔径较小时（ D=3，为增加定位销刚度，避免销子因受撞击而折断，或热处理时淬裂，通常把根部倒成圆角。这时夹具体上应有沉孔，使定位销的圆角部分沉入孔内而不会妨碍定位。大批大量生产时，可以采用带衬套的结构形式。为了便于工件装入，定位销的头部应有 15 度的 倒角。 定位销的工作部分直径可按 造，定位销和夹具体的配合可用 H7/H7/套与夹具体选用过渡配合 H7/内径和定位销为间隙配合 H7/H7/ 衬 套 工 艺 工 装 设 计 16 2） 圆柱心轴 其定位部分直径按 造，装卸工件方便，但定心精度不高。为了减少因配合间隙而造成的工件的倾斜，工件常以孔和端面联合定位，因而要求工件定位孔和端面有较高的垂直度，最好能在一次装夹中加工出来。 使用开口垫圈可实现快速装卸工件，开口垫圈的两端面应互相平行。当工件内孔和端面垂直度误差很大时，因采 用球面垫圈。 3） 圆锥销 限制了 X、 Y、 Z 三个自由度。 4） 圆锥心轴（小锥度心轴）这种定位方式的定心精度较高，不用另设夹紧装置，但工件的轴向定位误差较大，传递的扭矩较小，适用于工件定位孔不低于 精车和磨削加工，不能加工端面。 工件以外圆柱面定位：工件以外圆柱面定位时，常用以下元件： V 形块 它有固定式和活动式两种。固定式 V 形块在夹具体上的装配，一般用两个定位销和 2螺钉连接，活动式 V 形块除限制工件一个移动自由度外，还兼有夹紧作用。它定位最大的优点就是对中性好，它可使一批工件的定位基准轴线对中在 V 形块两斜面的对称平面上，而不受定位基准直径误差的影响。 V 形块定位的另一个特点是无论定位基准是否经过加工，是完整的圆柱面还是局部圆弧面，都可采用 V 形块定位。因此， V 形块是用得最多的定位元件。 定位套 它用来限制沿轴向的自由度，常与端面联合定位。用端面作为主要定位面时，应控制套的长度，以免夹紧时工件产生不允许的变形。它结构简单，容易制造，但定心精度不高，一般适用于精基准定位。 半圆套 这种定位方式主要用于大型轴类零件及不便于轴向装夹的零件。定位基面的精度不低于 圆的最小内径取工件定位基面的最大 直径。 夹具中的夹紧机构 夹具中的夹紧装置一般由动力源和夹紧机构两个部分组成。动力源是产生原始作用力的部分，如用人的体力对工件进行夹紧，称为手衬 套 工 艺 工 装 设 计 17 动夹紧；若采用气动，液动，电动以及机床的运动等动力装置来代替人力进行夹紧，则称为机动夹紧。夹紧机构是接受和传递原始作用力，使其变为夹紧力并执行夹紧任务的部分，包括中间传递力机构和夹紧元件。中间传递力机构把来自人力或者动力装置的力传给夹紧元件，再由夹紧元件直接与工件受压面接触，最终完成夹紧任务。 在夹紧的组成中可以看出，不论采用任何动力源（手动或者机动），外加 的原始作用力要转化为夹紧力，都必须通过夹紧机构。夹具中常用的夹紧机构有斜碶夹紧机构、螺旋夹紧机构、圆偏心夹紧机构、铰链夹紧机构、定心对中夹紧机构以及联动夹紧机构等。 （ 1）斜碶夹紧机构：斜碶夹紧机构是夹紧机构中最基本的形式之一，螺旋夹紧机构，圆偏心夹紧机构，定心对中夹紧机构等均是斜碶夹紧机构的变形，由于手动的斜碶夹紧机构在夹紧工件时既费时又费力，效率很低，故实际上多在机动夹紧装置中采用。 （ 2）螺旋夹紧机构：利用螺杆直接夹紧工件，或者与其他元件组成复合夹紧机构夹紧工件，是应用较广泛的一种夹紧机构，由于螺旋夹 紧机构具有结构简单，容易制造，夹紧可靠，扩力比较大和夹紧行程不受限制等特点，所以在手动夹紧装置中被广泛使用，在夹具中
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