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含17张CAD高清图纸、文档终稿 后桥 轴套 底孔 机床 夹具 设计 工艺 规程 17 CAD 图纸 文档

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编号编号 NONO： 河北农业大学现代科技学院河北农业大学现代科技学院本科毕业设计本科毕业设计设计题目设计题目 钻后桥轴套底孔机床的夹具设计钻后桥轴套底孔机床的夹具设计 学生姓名学生姓名 学号学号 总评成绩总评成绩 学部学部 工程技术工程技术 专业班级专业班级 指导教师姓名指导教师姓名 _李敬李敬_ 指导教师职称指导教师职称 教授教授 材料目录：材料目录：1 1、任任务务书书 （ ）份份2 2、进度计划表、进度计划表 （ ）份）份3 3、文文献献综综述述 （ ）份）份4 4、开开题题报报告告记记录录表表 （ ）份份5 5、指指导导教教师师评评阅阅书书 （ ）份份6 6、答辩记录表、答辩记录表 （ ）份）份7 7、设计说明书、设计说明书 （ ）份）份8 8、其它材料、其它材料 河河北北农农业业大大学学 现现代代科科技技学学院院 本本科科毕毕业业设设计计任任务务书书学学 部：部： 工程技术 教师姓名：教师姓名： 李敬 职职 称：称： 教授 20172017 年年 2 2 月月 2020 日日专业专业名称名称设计设计题目题目钻后桥轴套底孔机床的夹具设计钻后桥轴套底孔机床的夹具设计题目题目来源来源实际实际设计内容：设计内容：综合运用所学的知识，设计并绘制与钻后桥轴套底孔机床配套的夹具总图及重要零件的工作图。设计要求及主要技术参数设计要求及主要技术参数: :根据单面钻后桥轴套底孔机床的总体设计方案及被加工零件的工艺、结构和具体技术情况，所设计的夹具应实现被加工零件的准确定位、夹紧、刀具的导向、方便装卸工件等功能。其被加工零件的加工工序图（见附图） ；进度安排：进度安排：2 月 20 日3 月 10 日 查阅资料，熟悉有关的资料，撰写文献综述；3 月 11 日3 月 26 日 制定夹具的总体设计方案；3 月 27 日4 月 15 日 设计并绘制夹具总图；4 月 16 日5 月 16 日 设计并绘制夹具的重要的零件图；5 月 17 日5 月 25 日 整理资料，编写设计说明书。5 月 26 日6 月 10 日 汇总资料，准备答辩。专家意见：专家意见：专家签字：专家签字： 年年 月月 日日学部意见学部意见: :（是否同意立题）学部主任：学部主任： 年年 月月 日日 工程技术 学部学部 专业专业 学生：学生：现把现把 2016-2017 学年，第学年，第 二 学期的毕业设计安排下达给你，你学期的毕业设计安排下达给你，你本学期承担的毕业设计任务如下：本学期承担的毕业设计任务如下：1 1、依据本任务书中设计题目、设计内容、设计要求及主要技术参、依据本任务书中设计题目、设计内容、设计要求及主要技术参数完成进度计划表。数完成进度计划表。2 2、按照进度计划表的要求按期完成毕业设计各项工作的实施。、按照进度计划表的要求按期完成毕业设计各项工作的实施。3 3、完成毕业设计说明书的撰写和图样的绘制（或计算机程序的编、完成毕业设计说明书的撰写和图样的绘制（或计算机程序的编写）写） 。4 4、完成毕业设计的答辩。、完成毕业设计的答辩。 请按相关要求完成毕业设计任务。请按相关要求完成毕业设计任务。教师签字：教师签字：20172017 年年 2 2 月月 2020 日日河北农业大学现代科技学院本科毕业设计进度计划表河北农业大学现代科技学院本科毕业设计进度计划表学生姓名学生姓名专业班级专业班级学号学号设计题目设计题目钻后桥轴套底孔机床的夹具设计钻后桥轴套底孔机床的夹具设计起止日期起止日期工工 作作 任任 务务2.20-3.102.20-3.10查阅资料，熟悉有关的资料，撰写文献综述；3.11-3.263.11-3.26制定夹具的总体设计方案；3.27-4.153.27-4.15设计并绘制夹具的总图；4.16-5.164.16-5.16设计并绘制夹具的重要零件图；5.17-5.255.17-5.25整理资料，编写其设计说明书。5.26-6.105.26-6.10汇总资料，准备答辩。指导教师意见指导教师意见指导教师签字：指导教师签字： 年年 月月 日日河河北北农农业业大大学学 现现代代科科技技学学院院 届本科毕业设计开题报告记录表届本科毕业设计开题报告记录表所在学部： 专业班级： 时间： 年 月 日学学 生生 姓姓 名名学学 号号指导教师姓名指导教师姓名职职 称称毕业设计题目：毕业设计题目：审审 核核 小小 组组 成成 员员姓姓 名名职职 称称备备 注注姓姓 名名职职 称称备备 注注开题报告记录：开题报告记录：审核小组评语：审核小组评语：审核小组组长：（签字）审核小组组长：（签字）年年 月月 日日学部意见：学部意见：学部主任：学部主任：年年 月月 日日河北农业大学现代科技学院河北农业大学现代科技学院本科毕业设计指导教师评阅书本科毕业设计指导教师评阅书学生姓名： 学号：专业班级： 所在学部：设计题目：导师对设计的评语：导师对设计的评语：（1、对学生基础理论、专业知识、独立工作能力及学风的评语；2、对设计的选题意义、引用资料；创新点及图样的规范性；设计质量；设计的不足之处等进行详细说明）成绩评定：成绩评定：是否同意答辩：是否同意答辩： 指导教师（签名）：指导教师（签名）： 年年 月月 日日河北农业大学现代科技学院河北农业大学现代科技学院本本科科毕毕业业设设计计答答辩辩评评分分表表评分指标评分指标分分值值评评 价价 内内 容容得分得分设计选题10选题有重要理论意义或实用价值。立题依据充分。文献引用8阅读、引用文献资料较广泛，较全面了解本领域学术动态，综合分析能力较强。设计难度及工作量13难度较大，工作量大。设计成果的创新性13有独到见解，有较大的创新性成果。理论基础与科研能力16具有坚实的基础理论和系统的专门知识，具有较强的独立从事科研工作的能力，设计方法和技术体系能实现设计内容。设计能力201、设计说明书条理清楚，层次分明，语句通顺，语法正确；设计概况简明扼要，计算数据准确，表述正确。2、图样符合国家标准，图面整洁、线条清晰、字迹工整。答辩报告10能简明扼要、重点突出地阐述设计的主要内容，有新见解，结论明确；时间掌握恰当。回答问题10思维敏捷，逻辑性强，准确流利地回答各种问题。总 分100注：本表为答辩小组成员评分用表，评分标准参照河北农业大学现代科技学院毕业设计质量评定参考标准 。河河北北农农业业大大学学 现现代代科科技技学学院院 届本科毕业设计答辩记录表届本科毕业设计答辩记录表所在学部： 专业班级： 时间： 年 月 日学学 生生 姓姓 名名学学 号号指导教师姓名指导教师姓名职职 称称毕业设计题目：毕业设计题目：答答 辩辩 小小 组组 成成 员员姓姓 名名职职 称称成成 绩绩姓姓 名名职职 称称成成 绩绩答辩小组评语：答辩小组评语：答辩小组组长：（签字）答辩小组组长：（签字）年年 月月 日日答答 辩辩 成成 绩：绩：产品型号零（部）件图号共 1 页工 艺 过 程 卡产品名称后桥轴套后桥轴套零（部）件名称后桥轴套后桥轴套第 1 页材料牌号40MB毛坯种类锻造毛坯外形尺寸160x135每毛坯件数1每台件数1备注设 备工 艺 装 备工 时工序号工序名称工 序 内 容车间名称、型号编号夹 具辅具刀、量具准终单件10锻造锻造出毛坯20热处理毛坯热处理，时效处理30车粗车、半精车外圆 150mm、外圆 65mm 及端面机卧式车床CA6140 专用夹具外圆车刀40车粗车另一端面，粗车、半精车外圆105mm、61mm、52.4mm、45mm，倒角机卧式车床CA6140专用夹具外圆车刀50镗粗镗、半精镗 32.5mm 内孔及圆锥角机卧式车床CA6140专用夹具车刀60镗精镗 32.5 内孔机卧式车床CA6140专用夹具镗刀70车精车外圆 150mm、外圆 65mm 及端面机卧式车床CA6140 专用夹具外圆车刀80车精车外圆 105mm、61mm、52.4mm、45mm，倒角机卧式车床CA6140专用夹具外圆车刀90钻钻铰 8mm 孔机钻床 Z525 专用夹具钻头100钻钻孔 6-12.3mm 孔机钻床 Z525 专用夹具钻头110磨磨 105、52.4、65 外圆机磨床 M114W专用夹具砂轮120磨磨 32.5 内孔机磨床 M114W专用夹具砂轮130去毛刺去毛刺140终检终检入库编 制审 核会 签标记处数更改文件号签 字日 期标 记处数更改文件号签 字日 期产品型号零件图号资料编号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称后桥轴套零件名称后桥轴套共7页 第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工30车40MB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造160x13511设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动辅助1粗车、半精车外圆 150mm、外圆 65mm 及端面专用夹具、游标卡尺、外圆车刀6001.220.18310.260.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号零件图号资料编号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称后桥轴套零件名称后桥轴套共7页 第1页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工40车40MB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造160x13511设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动辅助1粗车另一端面，粗车、半精车外圆105mm、61mm、52.4mm、45mm，倒角专用夹具、游标卡尺、外圆车刀6001.220.18310.260.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号零件图号资料编号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称后桥轴套零件名称后桥轴套共7页 第3页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工50镗40MB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动辅助1粗镗32.5mm内孔及圆锥角镗刀游标卡尺、工装3000.340.35210.660.22半精镗精镗32.5内孔镗刀游标卡尺、工装2500.340.45210.620.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号零件图号资料编号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称后桥轴套零件名称后桥轴套共7页 第4页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工60精镗40MB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动辅助1精镗32.5内孔镗刀游标卡尺、工装3000.350.351.210.660.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号零件图号资料编号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称后桥轴套零件名称后桥轴套共7页 第5页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工70精车40MB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动辅助1精车外圆 150mm、外圆 65mm 及端面外圆车刀游标卡尺、工装10000.350.351.210.660.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号零件图号资料编号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称后桥轴套零件名称后桥轴套共7页 第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工80精车40MB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数卧式车床CA61401夹具编号夹具名称切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动辅助1精车外圆 105mm、61mm、52.4mm、45mm，倒角外圆车刀游标卡尺、工装10000.350.351.210.660.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号零件图号资料编号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称后桥轴套零件名称后桥轴套共7页 第6页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工90钻孔40MB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动辅助1钻铰 8mm 孔专用夹具、游标卡尺、麻花钻、铰刀7001.220.33510.260.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号零件图号资料编号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称后桥轴套零件名称后桥轴套共7页 第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工100钻孔40MB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数立式钻床Z5251夹具编号夹具名称切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动辅助1钻孔 6-12.3mm 孔专用夹具、游标卡尺、麻花钻7001.220.33510.260.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号零件图号资料编号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称后桥轴套零件名称后桥轴套共7页 第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工110磨40MB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数磨床M114W1夹具编号夹具名称切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动辅助1磨105、52.4、65外圆专用夹具，砂轮3500.3112.610.310.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期产品型号零件图号资料编号机械加工工序卡片机械加工工序卡片产品名称后桥轴套零件名称后桥轴套共7页 第7页车间工序号工序名称材 料 牌 号机加工120磨40MB毛 坯 种 类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每 台 件 数锻造11设备名称设备型号设备编号同时加工件数磨床M114W1夹具编号夹具名称切削液专用夹具工序工时 (分)工位器具编号工位器具名称准终单件主轴转速切削速度进给量切削深度工步工时工步号工 步 内 容工 艺 装 备r/minm/minmm/rmm进给次数机动辅助1磨 32.5 内孔专用夹具，砂轮3500.3112.610.310.2 设 计（日 期） 校 对（日期） 审 核（日期） 标准化（日期） 会 签（日期）标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 钻后桥轴套底孔机床的夹具设计系 名： （四号宋体） 专业班级： （四号宋体） 学生姓名： （四号宋体） 学 号： （四号宋体） 指导教师姓名： （四号宋体） 指导教师职称： （四号宋体） 年 月I摘 要本文主要是后桥轴套零件的机械加工工艺及工装设计，在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。关键词：关键词：后桥轴套零件；工艺；切削用量；夹具；工装设计；IIAbstractThis paper is mainly designed to fit the machining technology and engineering sleeve parts, in the process design should first understand the analysis of parts, parts of the process to design a blank structure, and choose the good reference processing parts, design a part of the process route; then the parts each step step size calculation the key is to determine the craft equipment and the cutting of various process parameters; then designing special fixture, the fixture selection for the various components of the design, such as positioning elements and clamping elements, guide element, clamp and machine connected components and other components; calculate fixture positioning errors when positioning, and analysis of rationality deficiencies of fixture structure, improve and design in later.Keywords: sleeve parts; process; cutting; fixture; fixture design;III目 录摘 要.IAbstract.II目 录.III第 1 章 序 言.1第 2 章 零件的分析.22.1 零件的形状.22.2 零件的工艺分析.2第 3 章 工艺规程设计.43.1 确定毛坯的制造形式.43.2 定位基准的选择零件表面加工方法的选择.43.3 制定工艺路线.53.4 选择加工设备和工艺装备.63.4.1 机床选用.63.4.2 选择刀具.73.4.3 选择量具.73.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定.7第 4 章 确定切削用量及基本时间.9第 5 章 钻 6-12.3mm 孔夹具设计 .185.1 定位基准与机床刀具的选择.185.2 夹具的分类和作用.185.3 工件在夹具中的定位.195.4 夹具的组成.225.5 夹具设计.225.5.1 定位基准的选择.225.5.2 切削力及夹紧力的计算.235.6 液压缸的设计.245.7 定位误差的分析.255.8 钻套、衬套、钻模板设计与选用.26IV5.9 确定夹具体结构和总体结构.285.10 夹具设计及操作的简要说明.29总 结.30致 谢.31参 考 文 献.321第 1 章 序 言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。机械制造业的产品既可以直接供人们使用，也可以为其它行业的生产提供装备，社会上有着各种各样的机械或机械制造业的产品。我们的生活离不开制造业，因此制造业是国民经济发展的重要行业，是一个国家或地区发展的重要基础及有力支柱。从某中意义上讲，机械制造水平的高低是衡量一个国家国民经济综合实力和科学技术水平的重要指标。后桥轴套零件加工工艺及夹具设计是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，并设计出专用夹具，保证尺寸证零件的加工质量。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。本次设计水平有限，其中难免有缺点错误，敬请老师们批评指正。2第 2 章 零件的分析2.1 零件的形状题目给的零件是后桥轴套零件，主要作用是起连接作用。它主要用于轴与轴之间的连接，以传递动力和转矩。零件的实际形状如上图所示，从零件图上看，该零件是典型的零件，结构比较简单。具体尺寸，公差如下图所示。图 2.1 零件图2.2 零件的工艺分析由零件图可知，其材料为 40MB，轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。具有较高强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力和要求耐磨零件。45 钢是轴类零件3的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达 4552HRC。 后桥轴套零件主要加工表面为：1.车外圆及端面，表面粗糙度值为 3.2。2.车aRm外圆及端面，表面粗糙度值 3.2。3.镗 44mm 内孔，表面粗糙度值aRmaR3.2。4.半精车侧面，及表面粗糙度值 3.2。5.两侧面粗糙度aR值maRm6.3、12.5，法兰面粗糙度值 6.3。mmaRm后桥轴套共有两组加工表面，他们之间有一定的位置要求。现分述如下：(1)右端的加工表面： 这一组加工表面包括：右端面，105mm、61mm、52.4mm、45mm 倒角钻孔。这一部份只有端面有 6.3 的粗糙度要求。其要求并不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。而钻工没有精度要求，因此一道工序就可以达到要求，并不需要扩孔、铰孔等工序。(2).左端面的加工表面： 这一组加工表面包括：左端面；150mm 外圆、65mm 外圆的外圆，粗糙度为1.6；45 的外圆并带有倒角其要求也不高，粗车后半精车就可以达到精度要求。其中，32.5 的孔或内圆直接在上做镗工就行了。4第 3 章 工艺规程设计本后桥轴套假设年产量为 10 万台，每台车床需要该零件 1 个，备品率为 19%，废品率为 0.25%，每日工作班次为 2 班。该零件材料为 40MB，考虑到零件在工作时要有高的耐磨性，所以选择锻造。依据设计要求 Q=100000 件/年，n=1 件/台；结合生产实际，备品率 和 废品率 分别取 19%和 0.25%代入公式得该工件的生产纲领 N=2XQn(1+)（1+)=238595 件/年3.1 确定毛坯的制造形式零件材料为 40MB，考虑到零件在使用过程中起连接作用，分析其在工作过程中所受载荷，最后选用锻造，以便使金属纤维尽量不被切断，保证零件工作可靠。年产量已达成批生产水平，而且零件轮廓尺寸不大，可以采用锻造，这从提高生产效率，保证加工精度，减少生产成本上考虑，也是应该的。3.2 定位基准的选择零件表面加工方法的选择为避免由于基准不重合而产生的误差，应选孔为定位基准，即遵循“基准重合”的原则。具体而言，即选 44mm 的孔及其一端面作为精基准。由于待加工的两零件全部表面都需加工，而孔作为精基准应先进行加工，对主动端而言，应选面积较大的外圆及其端面为粗基准；对从动端而言，应选面积较大100mm 的外圆及其端面为粗基准。待加工的零件的加工面有外圆、内孔、端面，材料为 40MB 钢。以公差等级和表面粗糙度要求，参考相关资料，其加工方法选择如下。（1）105mm 的外圆面 为未注公差尺寸，根据 GB 180079 规定其公差等级按 IT14,表面粗糙度为 Ra25um，粗车即可（表 5-14） 。（2）61mm 的外圆面 为未注公差尺寸，根据 GB 180079 规定其公差等级按 IT14,表面粗糙度为 Ra6.3um，需进行精车和半精车-精车-磨削。（3）6-12.3mm 的孔 为未注尺寸公差，根据 GB 180079 规定其公差等级按IT14,表面粗糙度为 Ra6.3um，需进行钻（表 5-15） 。（4）32.5mm 的内孔，公差等级为 IT8,表面粗糙度为 Ra1.6um，需进行粗膛半精镗精镗加工（表 5-15） 。（5）端面 本零件的端面为回转体端面，尺寸精度的都要求不高，表面粗糙度5为 Ra25um,粗车即可。3.3 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。在生产纲领已经确定为成批生产的条件下，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。除此以外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。3.3.1 工艺路线方案一工序工序名称 工 序 内 容10 锻造锻造出毛坯20 热处理 毛坯热处理，时效处理30 车 粗车、半精车外圆 150mm、外圆 65mm 及端面40 车 粗车另一端面，粗车、半精车外圆105mm、61mm、52.4mm、45mm，倒角50 镗 粗镗、半精镗 32.5mm 内孔及圆锥角60 镗 精镗 32.5 内孔70 车 精车外圆 150mm、外圆 65mm 及端面80 车 精车外圆 105mm、61mm、52.4mm、45mm，倒角90 钻 钻铰 8mm 孔100 钻 钻孔 6-12.3mm 孔110 磨 磨 105、52.4、65 外圆120 磨 磨 32.5 内孔130 去毛刺 去毛刺140 终检终检入库3.3.2 工艺路线方案二10 锻造锻造出毛坯20 热处理 毛坯热处理，时效处理30 车 粗车、半精车外圆 150mm、外圆 65mm 及端面40 车 粗车另一端面，粗车、半精车外圆105mm、61mm、52.4mm、45mm，倒角650 车 精车外圆 150mm、外圆 65mm 及端面60 车 精车外圆 105mm、61mm、52.4mm、45mm，倒角70 镗 粗镗、半精镗 32.5mm 内孔及圆锥角80 镗 精镗 32.5 内孔90 钻 钻铰 8mm 孔100 钻 钻孔 6-12.3mm 孔110 磨 磨 105、52.4、65 外圆120 磨 磨 32.5 内孔130 去毛刺 去毛刺140 终检终检入库最终工艺路线方案：10 锻造锻造出毛坯20 热处理 毛坯热处理，时效处理30 车 粗车、半精车外圆 150mm、外圆 65mm 及端面40 车 粗车另一端面，粗车、半精车外圆 105mm、61mm、52.4mm、45mm，倒角50 镗 粗镗、半精镗 32.5mm 内孔及圆锥角60 镗 精镗 32.5 内孔70 车 精车外圆 150mm、外圆 65mm 及端面80 车 精车外圆 105mm、61mm、52.4mm、45mm，倒角90 钻 钻铰 8mm 孔100 钻 钻孔 6-12.3mm 孔110 磨 磨 105、52.4、65 外圆120 磨 磨 32.5 内孔130 去毛刺 去毛刺140 终检终检入库3.4 选择加工设备和工艺装备3.4.1 机床选用.工序粗车、粗镗和半精车、半精镗。各工序的工步数不多，成批量生产，故选7用卧式车床就能满足要求。本零件外轮廓尺寸不大，精度要求属于中等要求，选用最常用的 CA6140 卧式车床。参考根据机械制造设计工工艺简明手册表 4.2-7。.工序是钻孔，选用 Z525 立式钻床。 工序都为 CA6140 卧式车床。由于加工的零件外廓尺寸不大，又是回转体， 2故宜在车床上镗孔。由于要求的精度较高，表面粗糙度较小，需选用较精密的机床才能满足要求，因此选用 CA6140 卧式车床（表 5-55） 。3.4.2 选择刀具.在车床上加工的工序,一般选用硬质合金车刀和镗刀。加工刀具选用 YG6 类硬质合金车刀，它的主要应用范围为普通钢材、冷硬钢材、高温合金的精加工和半精加工。为提高生产率及经济性,可选用可转位车刀(GB5343.1-85,GB5343.2-85)。.钻孔时选用高速钢麻花钻，参考机械加工工艺手册 （主编 孟少农） ，第二卷表 10.21-47 及表 10.2-53 可得到所有参数。3.4.3 选择量具本零件属于成批量生产，一般均采用通常量具。选择量具的方法有两种：一是按计量器具的不确定度选择；二是按计量器的测量方法极限误差选择。采用其中的一种方法即可。3.5 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定“后桥轴套” 零件材料为 40MB，查机械加工工艺手册 （以后简称工艺手册 ） ，表 2.2-17 各种钢材的性能比较，硬度 HB 为 143269，表 2.2-23 40MB 的物理性能，密度 =7.27.3（） ，计算零件毛坯的重量约为 2。3cmgkg表 3-1 机械加工车间的生产性质同类零件的年产量件生产类别重型（零件重2000kg）中型（零件重1002000kg）轻型（零件重100kg）单件生产5 以下10 以下100 以下小批生产510010200100500中批生产1003502005005005000大批生产350100050050005000500008大量生产1000 以上5000 以上50000 以上根据所发的任务书上的数据，该零件的月工序数不低于 3550，毛坯重量21202506.04.0顶、侧面底 面锻孔的机械加工余量一般按浇注时位置处于顶面的机械加工余量选择。根据上述原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。9第 4 章 确定切削用量及基本时间切削用量包括背吃刀量 a 、进给量 f 和切削速度 v。确定顺序是先确定 a 、f、pp再确定 v。4.1 工序 30 切削用量的及基本时间的确定4.1.1 切削用量 粗车、半精车外圆 150mm、外圆 65mm 及端面所选刀具为 YG6 硬质合金可转位车刀。根据切削用量简明手册表 1.1，由于CA6140 机床的中心高为 200（表 1.35） ，故选刀杆尺寸=，刀mmHBmmmm2516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=，后角mm5 . 40V012=，主偏角=，副偏角=，刃倾角=，刀尖圆弧半径006vK090vK010s00=。srmm8 . 0.确定切削深度pa由于单边余量为 3mm，可在一次走刀内完成，故=3mmpa.确定进给量f根据切削加工简明实用手册可知：表 1.4刀杆尺寸为，工件直径400 之间时，mm16mm25pamm4100 进给量=0.51.0frmm按 CA6140 机床进给量（表 4.29）在机械制造工艺设计手册可知： =0.7frmm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 135，CA6140 机床进给机构允许进给力=3535。maxFN根据表 1.21，当强度在 174207时，=HBSpamm4f75. 0rmmrK时，径向进给力：=950。045RFN切削时的修正系数为=1.0，=1.0，=1.17（表 1.292） ，故实fFroFfKsFfKkrFfK际进给力为： =950=1111.5 （4-2）fF17. 1N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=可用。frmm7 . 0.选择刀具磨钝标准及耐用度根据切削用量简明使用手册表 1.9，车刀后刀面最大磨损量取为，车mm5 . 1刀寿命=。Tmin60.确定切削速度0V10切削速度可根据公式计算，也可直接有表中查出。根据切削用量简明使用手册表 1.11，当硬质合金刀加工硬度 2002196YG的锻件，切削速度=。HBSpamm4frmm75. 0Vmin63m切削速度的修正系数为=1.0，=0.92，0.8，=1.0，=1.0（见表tvKmvKsvKTvKKvK1.28） ，故： =tVvK=63 （4-3）0V0 . 10 . 184. 092. 00 . 10 . 1 min48m =120 （4-4）nDVc1000127481000minr根据 CA6140 车床说明书选择 =1250nminr这时实际切削速度为：cV = （4-5）cV1000cDn1000125127min50m.校验机床功率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 1.25，=，HBS160245pamm3f，切削速度时，rmm75. 0min50mV =CPKW7 . 1切削功率的修正系数=0.73，=0.9，故实际切削时间的功率为：krPckPcrK0 =1.7=1.2 （4-6）CP73. 0KW根据表 1.35，当=时，机床主轴允许功率为=，故nmin125rEPKW9 . 5CPEP所选切削用量可在 CA6140 机床上进行，最后决定的切削用量为：=3，=，=，=pammfrmm7 . 0nmin125rsr08. 2Vmin50m 4.1.2 基本时间确定粗车外圆的基本时间。参考文献1表 2-24，车外圆基本时间为 1TifnllllifnLj3211式中， =40mm,3), 90，=2mm，=4mm,=0, l2(tan1rpkalrk 1l2l3lf=0.65mm/r,n=0.77r/s,1is9677. 065. 062401jT114.2 工序 40 粗车另一端面，粗车、半精车外圆105mm、61mm、52.4mm、45mm，倒角切削用量的及基本时间的确定采用与工序 30 确定切削用量的方法，得本工序的切削用量及基本时间如下：本工序为粗车另一端面，粗车另一端面，粗车、半精车外圆105mm、61mm、52.4mm、45mm，倒角。车端面、外圆可采用与工序相同的可转位车刀。见表 5-1表 5-1 工序的切削用量及基本时间工步/mmpaf/mmr1 v/ms1n/rs1/siT粗车端面 2 0.52 0.38 1.5 113粗车外圆2.3 0.52 0.38 1.5 68 倒角 手动 0.38 1.54.3 工序 50 粗镗、半精镗 32.5mm 内孔及圆锥角切削用量及基本时间的确定4.3.1 切削用量已知条件与粗加工工序相同。切削用量。所选刀具为 YT15 硬质合金可转位车刀。车刀形状所选刀具为 YT15硬质合金可转位车刀。车刀形状、刀杆尺寸及刀片厚度均与粗车相同，查参考文献6表1-3，车刀几何形状为，=00128 ,90rk，rk5 ,0 ,0.5sermm. 确定背吃刀量=0.75mmpa25 . 1. 确定进给量根据参考文献7表 1.6 及参考文献2表 4.2-9 中 C620-1 机床进给量，选择。由于是半精加工，切削力较小，故不须校核机床进给机构强度。0.3/fmm r. 选择车刀磨钝标准及耐用度12 查参考文献7表 1.9，选择车刀后刀面最大磨损量为 0.4mm，耐用度T=35min。查参考文献6表 1.10，当用 YT15 硬质合金车刀加工 b1000MPs 的合金钢，切削速度=97m/min。1.4pamm0.38/fmm r切削速度的修正系数查参考文献7表 1.28 得：，其余的修正0.81,1.15rK vTvkk系数均为 1，故：V=970.811.15=90.4m/min=155r/min5 .16114. 34 .901000d1000vn查参考文献6表 4.2-8 选择 CA6140 机床的转速为： n=185r/min=3.08r/s则实际切削速度 v=1.56m/s半精加工，机床功率也可不校验。最后确定的切削用量为：=0.75mm, f=0.3mm/r, n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。pa确定半精车主动端端面的切削用量。采用车外圆相同的刀具加工，切削用量为： 2,f=0.3mm/r,n=185r/min=3.08r/s, v=1.56m/s=93.6m/min。mmap7 . 04.3.2 切削用量确定基本时间： =52s 108. 33 . 062401jT工序 70 精车外圆 150mm、外圆 65mm 及端面（1）切削深度，单边余量 Z=2mm查表 15-107，可选用 f=0.6mm/r查表 8.4-87，取 V=132m/min确定主轴转速：min/5 .3581000rdVn按机床选取 n=430r/min,所以实际切削速度：V实=128m/min(2）检验机床功率查表 8.4-107，主切削力 Fc=1473.5N，消耗功率 Pc=3.32kw卧式车床 CA6140 主电机功率为 7.5kw，所以机床主轴功率足够，可以正常加工132。(3）检验机床进给系统强度已求得主切削力 Fc=1473.5N，径向切削里 Fp按表 8.4-107所示公式计算：=331N5 . 0897. 09 .986 . 06 . 419503 . 06 . 09 . 0Fp轴向切削力： =772.7N17. 1923. 09 .986 . 06 . 428804 . 005. 0fF取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数 =0.1则机床切削力在纵向进给方向对进给机构的作用为=987.5N)(PCfFFFF查表 1.106，机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为 3530N 见，故机床进给系统可正常工作。（4）切削工时计算查表 2.5-37，切削工时计算公式：nflllT210其中 l=325，l1=4所以，切削工时 T=1.537min工序 80 精车外圆 105mm、61mm、52.4mm、45mm，倒角（1）外圆同时应校验机床功率及进给机构强度查表 15-107，选用 f=0.6mm/r查表 8.4-87，取 V=110m/min确定主轴转速： min/5 .3851000rdVn按机床选取 n=400r/min,所以实际切削速度：V实=114.1mm/min（2）检验机床功率：主切削力 Fz 按表 8.4-107所示计算： (4-3)yyFyFyFyFnyxpFPKVFaCF 其中：=2650，=1.0，=0.75，=-0.15ZFCZFxZFyZFn140.94w)(nf650bZFk所以 Fc=2876.5N切削时消耗功率 =6.32kw4106VFPcC卧式车床 CA6140 主电机功率为 7.5kw，所以机床主轴功率足够可以正常加工7。(3）检验机床进给系统强度已求得主切削力 Fc=2876.5N，查表 8.4-102径向切削力 Fp： (4-4)yyFyFyFyFnyxpFPKVFaCF 式中：=1950，=0.9，=0.6，=-0.3yFCyFxyFyyFn0.897（650600（650b（135nfyFnV所以=640.635N50897099860641950Fp306090.轴向切削力 Ff： (4-5)yFyFnyFyyFxPyFfKVfaCF式中：，2880yFC0 . 1yFx5 . 0yFy4 . 0yFn171KyF.0.923)650600()650b(1.0nfyFnV轴向切削力：=1376.5N1.170.92398.90.64.628800.40.05fF取机床导轨与床鞍之间的摩擦系数 =0.1则机床切削力在纵向进给方向对进给机构的作用为：=1376.5+0.1(2876.5+640.635)=1728.2N)(PCfFFFF机床纵向进给机构可承受的最大纵向力为 3530N 见，故机床进给系统可正常工15作。(4）切削工时计算切削工时计算公式：nflllT210其中，l1=4，l2=055l所以，切削工时 T=0.245min4.6 工序 100 钻孔 6-12.3mm 孔 切削用量及基本时间的确定本工序采用计算法。表 3-5 高速钢麻花钻的类型和用途标准号类型直径范围（mm）用途GB1436-85直柄麻花钻2.020.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1437-85直柄长麻花钻1.031.5在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1438-85锥柄麻花钻3.0100.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔GB1439-85锥柄长麻花钻5.050.0在各种机床上，用钻模或不用钻模钻孔选用 Z525 立式钻床，查机械加工工艺手册 孟少农 主编，查机表 2.4-37 钻头的磨钝标准及耐用度可得，表 10.2-5 标准高速钢麻花钻的直径系列选择锥柄长，麻花钻，则螺旋角=35 ，锋交 2=118 ，后角 a =10 ,横刃斜角00f0=50 ，L=197mm, l =116mm。01表 3-6 标准高速钢麻花钻的全长和沟槽长度（摘自 GB6137-85） mm直柄麻花钻直径范围ll111.8013.20151101表 3-7 通用型麻花钻的主要几何参数的推存值（根据 GB6137-85） （）d (mm)2f8.618.035118124060160表 3-8 钻头、扩孔钻和铰刀的磨钝标准及耐用度（1）后刀面最大磨损限度 mm钻头直径 d0（mm）刀具材料加工材料20高速钢钢材0.50.8（2）单刃加工刀具耐用度 T min刀具直径d0（mm）刀具类型加工材料刀具材料1120钻头（钻孔及扩孔）钢材、铜合金及合金高速钢60钻头后刀面最大磨损限度为 0.50.8mm 刀具耐用度 T = 60 min.确定进给量查机械加工工艺手册 孟少农 主编，第二卷表 10.4 高速钢钻头钻孔的进给量为 f=0.250.65,根据表 4.13 中可知，进给量取 f=0.60。zmm*rmm.确定切削速度 查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 10.4-17 高速钢钻头在40MB（190HBS）上钻孔的切削速度轴向力，扭矩及功率得，V=12，参考minm机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 10.4-10 钻扩铰孔条件改变时切削速度修正系数 K=1.0，R =0.85。mvtv V=12=10.32 （4-17）85. 0minm则 = =131 （4-18）nminr 查表 4.2-12 可知， 取 n = 150*minr则实际切削速度 = = =11.8v实minm.确定切削时间查机械加工工艺手册 孟少农 主编，表 10.4-43，钻孔时加工机动时间计算公式： T = （4-19）ifnlllfw12532.1010001000dn10002514. 315017其中 l = l =5 l =23f2mdRKcotwmm1mm则： t= =9.13s工序工序 110110 磨 105、52.4、65 外圆机床M114W 万能外圆磨床1)选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料 A46KV6P 350 40 127其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为 46#,硬度为中轮 1 级，陶瓷结合剂，6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 350x40x1272)切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33-42 有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/st wvrf纵向进给量 0.5B20mm(双行程) af3)切削工时rabfvfkDbZt10002式中D-被加工直径 b-加工宽度Z -单边加工余量bK-系数 V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量af-工作台往返一次砂轮径向进给量af0.55(min)0157. 02201810001 . 115. 09902t工序工序 120120 磨 32.5 内孔机床 M114W 万能外圆磨床1) 选择砂轮。见机械加工工艺手册第三章中磨料 A46KV6P 35040127 其含义为：砂轮磨料为刚玉，粒度为 46#,硬度为中轮 1 级，陶瓷结合剂，6 号组织，平型砂轮，其尺寸为 350401272) 切削用量的选择。查机械加工工艺手册表 33-42 有工件速度18m/min 切削深度0.0157mm/stwvrf纵向进给量 0.5B20mm(双行程)af3) 切削工时rabfvfkDbZt10002式中 D-被加工直径 b-加工宽度Z -单边加工余量bK-系数V-工作台移动速度-工作台往返一次砂轮轴向进给量af6 . 05 . 27 . 53518-工作台往返一次砂轮径向进给量af2.5(min)0157. 02201810001 . 115. 091452t第 5 章 钻 6-12.3mm 孔夹具设计5.1 定位基准与机床刀具的选择根据需要加工本次的端盖端面上的 6-12.3mm 孔孔的方式，本次采用立式钻床上加工。立式钻床的型号为 Z525，钻头采用 12.3 的麻花钻。 本夹具采用分度夹具， 加工完一个孔，通过手柄转动位置可以加工另外一个孔。5.2 夹具的分类和作用（1）按专业程度划分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，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、小批量的生产中。 2）专用夹具 专用夹具是指专为某一工件的某道工序而专门设计的夹具。其特点是结构紧凑，操作迅速、方便、省力，可以保证较高的加工精度和生产效率，但设计制造周期较长、制造费用也较高。当产品变更时，夹具将由于无法再使用而报废。只适用于产品固定且批量较大的生产中。 3）通用可调夹具和成组夹具 其特点是夹具的部分元件可以更换，部分装置可以调整，以适应不同零件的加工。用于相似零件的成组加工所用的夹具，称为成组夹具。通用可调夹具与成组夹具相比，加工对象不很明确，适用范围更广一些。 4）组合夹具 19组合夹具是指按零件的加工要求，由一套事先制造好的标准元件和部件组装而成的夹具。由专业厂家制造，其特点是灵活多变，万能性强，制造周期短、元件能反复使用，特别适用于新产品的试制和单件小批生产。 5）随行夹具 随行夹具是一种在自动线上使用的夹具。该夹具既要起到装夹工件的作用，又要与工件成为一体沿着自动线从一个工位移到下一个工位，进行不同工序的加工。 （2）按使用的机床分类由于各类机床自身工作特点和结构形式各不相同，对所用夹具的结构也相应地提出了不同的要求。按所使用的机床不同，夹具又可分为：车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、磨床夹具、齿轮机床夹具和其他机床夹具等。 （3）按夹紧动力源分类根据夹具所采用的夹紧动力源不同，可分为：手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液夹具、电动夹具、磁力夹具、真空夹具等。夹具的作用：1缩短辅助时间，提高劳动生产率夹具的使用夹具的使用一般包括两个过程：其一是夹具本身在机床上的安装和调整，这个过程主要是依靠夹具自身的定向键、对刀块来快速实现，或者通过找正、试切等方法来实现，但速度稍慢；其二是被加工工件在夹具中的安装，这个过程由于采用了专用的定位装置(如 V 形块等)，因此能迅速实现。2确保并稳定加 I 精度，保证产品质量 加工过程中，工件与刀具的相对位置容易得到保证，并且不受各种主观因素的影响，因而工件的加工精度稳定可靠。 3降低对操作工人的技术要求和工人的劳动强 由于多数专用夹具的夹紧装置只需厂人操纵按钮、手柄即可实现对工件的夹紧，这在很大程度上减少了工人找正和调整工件的时间与难度，或者根本不需要找正和调整，所以，这些专用夹具的使用降低了对工人的技术要求并减轻了工人的劳动强度。5.3 工件在夹具中的定位一、机床夹具定位元件工件定位方式不同，夹具定位元件的结构形式也不同，这里只介绍几种常用的基本定位元件。实际生产中使用的定位元件都是这些基本定位元件的组合。20（一）工件以平面定位常用定位元件1支承钉 常用支承钉的结构形式如图6-1所示。平头支承钉（图 a）用于支承精基准面；球头支承钉（图 b）用于支承粗基准面；网纹顶面支承钉（图 c）能产生较大的摩擦力，但网槽中的切屑不易清除，常用在工件以粗基准定位且要求产生较大摩擦力的侧面定位场合。一个支承钉相当于一个支承点，限制一个自由度；在一个平面内，两个支承钉限制二个自由度；不在同一直线上的三个支承钉限制三个自由度。图5-1 常用支承钉的结构形式2支承板 常用的支承板结构形式如图5-2所示。平面型支承板（图 a）结构简单，但沉头螺钉处清理切屑比较困难，适于作侧面和顶面定位；带斜槽型支承板（图 b） ，在带有螺钉孔的斜槽中允许容纳少许切屑，适于作底面定位。当工件定位平面较大时，常用几块支承板组合成一个平面。一个支承板相当于两个支承点，限制两个自由度；两个（或多个）支承板组合，相当于一个平面，可以限制三个自由度。3可调支承 常用可调支承结构形式如图5-3所示。可调支承多用于支承工件的粗基准面，支承高度可以根据需要进行调整，调整到位后用螺母锁紧。一个可调支承限制一个自由度。4自位支承 常用自位支承的结构形式如图5-4所示。由于自位支承是活动的或是浮动的，无论结构上是两点或三点支承，其实质只起一个支承点的作用，所以自位支承只限制一个自由度。使用自位支承的目的在于增加与工件的接触点，减小工件变形或减少接触应力。21图5-4 自位支承的结构形式(二) 工件以孔定位常用定位元件1定位销 图5-6是几种常用固定式定位销的结构形式。当工件的孔径尺寸较小时，可选用图 a 所示的结构；当孔径尺寸较大时，选用图 b 所示的结构；当工件同时以圆孔和端面组合定位时，则应选用图 c 所示的带有支承端面的结构。用定位销定位时，短圆柱销限制二个自由度；长圆柱销可以限制四个自由度；短圆锥销（图 d）限制三个自由度。图5-6 固定式定位销的结构形式2心轴 心轴的结构形式很多，图5-7是几种常用的心轴结构形式。图 a 为过盈配合心轴，限制工件四个自由度；图 b 为间隙配合心轴，限制工件五个自由度（心轴外圆部分限制四个自由度，轴肩面限制一个自由度） ；图 c 为小锥度（1：50001：1000）心轴，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，使用小锥度心轴定位可获得较高的定位精度，它可以限制五个自由度。22图5-7 定位心轴（四） 工件以组合表面定位常用定位元件在实际生产中，为满足加工要求，有时采用几个定位面相组合的方式进行定位。常见的组合形式有：两顶尖孔、一端面一孔、一端面一外圆、一面两孔等；与之相对应的定位元件也是组合式的。例如，长轴类零件采用双顶尖组合定位；箱体类零件采用一面双销组合定位。 几个表面同时参与定位时，各定位基准（基面）在定位中所起的作用有主次之分。例如，轴以两顶尖孔在车床前后顶尖上定位的情况，前顶尖孔为主要定位基面，前顶尖限制三个自由度，后顶尖只限制两个自由度。5.4 夹具的组成(1) 定位元件 定位元件保证工件在夹具中处于正确的位置。(2) 夹紧装置 夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证工件在加工过程中受到外力(切削力等)作用时不离开已经占据的正确位置。图 3-3 中的螺杆 8(与圆柱销合成一个零件)、螺母 7 和开口垫圈 6 就起到了上述作用。(3) 对刀或导向装置 对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。如图 3-3 中钻套 l 和钻模板 2 组成导向装置，确定了钻头轴线相对定位元件的正确位置。铣床夹具上的对刀块和塞 尺为对刀装置。 (4) 连接元件 连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。如图 3-3 中夹具体 3 的底面为安装基面，保证了钻套 1 的轴线垂直于钻床工作台以及圆柱销 5 的轴线平行于钻床工作台。因此，夹具体可兼作连接元件。车床夹具上的过渡盘、铣床夹具上的定位键都是连接元件。23 (5) 夹具体 夹具体是机床夹具的基础件，如图 3-3 中的件 3，通过它将夹具的所有元件连接成一个整体。 (6) 其它装置或元件 它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。5.5 夹具设计5.5.1 定位基准的选择为了提高加工效率及方便加工，决定材料使用高速钢，用于对进行加工，准备采用手动夹紧。由零件图可知：在对进行加工前，底平面进行了粗、精铣加工，进行了粗、精加工。因此，定位、夹紧方案有：方案：选底平面、和侧面定位夹紧方式用操作简单，通用性较强的移动压板来夹紧。方案：选一面一销定位方式，1 个圆柱销，1 个用挡销，夹紧方式用操作简单，通用性较强的螺旋机构来夹紧。分析比较上面二种方案：方案中的定位是正确的，从而保证其尺寸公差要求。为了使定位误差达到要求的范围之内，这种定位在结构上简单易操作。5.5.2 切削力及夹紧力的计算本步加工可按钻削估算卡紧力。实际效果可以保证可靠的卡紧。修正系数查机械加工工艺手册 KF= (=1.062Mk6 . 0)190210轴向力 NkfdCFFyMMfFi259. 5062. 122. 0007. 06 .5888 . 00 . 10扭矩 由于扭矩很mNkfdCMMyMzMMc.10694. 5062. 122. 0007. 063.22568 . 00 . 20小，计算时可忽略。验算螺栓强度： MPadFncs94.1793 . 12 24使用快速螺旋定位机构快速人工卡紧，调节卡紧力调节装置，即可指定可靠的卡紧力。根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即：FKWK安全系数 K 可按下式计算有：6543210KKKKKKKK 式中：为各种因素的安全系数，查参考文献5表可得： 60 KK1211.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56CK 1.2 1.2 1.05 1.2 1.3 1.0 1.02.36PK 1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.02.25fK 所以有： 1193.08()KCCWKFN 766.37()KPPWKFN 1359.90()KffWKFN5.6 液压缸的设计液压缸数据算式子如下：对于主要是为了提升所需的液压缸的功能，夹紧，因此，圆筒型，方便流畅往复活塞式液压缸的，设得。推力工作时缸径 D=， 式(4-10）pP13. 1拉力工作时缸径 D= 式(4-11）227. 1dpP式子里，-活塞最大作用力（N）19，P54321PPPPPP-沿活塞运动方向的夹紧力（或力矩）要求的作用总和，N；1P25-夹紧运动部分的摩擦阻力总和，N；2P-液压缸密封装置摩擦阻力；3P3P-回油腔作用力；4P-运动部件惯性力。5P近似计算公式：P 。 式(4-12） 1PP 式子里，-考虑损失的效率，设得取 0.9，那么=3861.4N；9 . 03 .34751PP-液压缸工作压力（MPa）,本文设液压 6Bara；p -活塞杆（m）,2MPa，=（0.20.4D；=25MPa，=0.5D；dpdpd=510MPa，=0.7D。pd式子里，推力工作时缸径为 D=1.13=4.965cm=49.65mm；MPaN24 .3861拉力工作时缸径为 D=0.5m=50mm。 式(4-13）dMPaN24 .386127. 1通过以上理论计算，根据现有的液压缸产品， ，设得直径为 50m 的液压缸。选用的夹紧转角液压缸结构，液压缸的基本参数如表 4-3。表 4-3 液压缸的基本参数参数尺寸油缸内径(mm)40活塞杆径(mm)18受压面积 拉入/推出(cm)13.47/19.63理论夹持力 (30kg/cm)404使用流体已滤清的标准也液油最大操作压力100kg/cm操作压力范围5-70kg/cm转角方向顺时针为右转 R、逆时针为左转 L转角角度标准角度 90，设得角度 0、45、2660作动方式复动式5.7 定位误差的分析该夹具以一个平面和一个心轴定位，要求保证孔轴线间的尺寸公差。为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的尺寸公差。由5和6可得：1 定位误差： 当以任意边接触时 minD WDd 2DdD W通过分析可得： 0.052Dmm0.011dmmmin0mm因此：当以任意边接触时 0.063D Wmm2 夹紧误差 ： cos)(minmaxyyjj其中接触变形位移值： mmSNcHBKRkmnZHBaZRaZy014. 081. 9)(1cos0.013j jymm 磨损造成的加工误差：通常不超过Mjmm005. 0 夹具相对刀具位置误差：取ADmm01. 0误差总和：0.0960.5jwmmmm 从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求。275.8 钻套、衬套、钻模板设计与选用工艺孔的加工只需钻切削就能满足加工要求。故选用可换钻套（其结构如下图所示）以减少更换钻套