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壳体
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中心
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设计
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壳体机械加工工艺及车中心孔夹具设计,壳体,机械,加工,工艺,中心,夹具,设计
- 内容简介：
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常州机电职业技术学院机械加工工序卡产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号壳体 壳体材料牌号及名称毛坯外型尺寸HT200砂型铸造零件毛重零件净重硬 度设 备 型 号设 备 名 称X51立式铣床专 用 工 艺 装 备名 称代 号专用夹具机动时间单件工时定额每合件数15min15min1技 术 等 级冷 却 液 中工序号工步号工 序 及 工 步 内 容刃 具量 检 具切 削 用 量代 号名 称代 号名称切削速度（米/分）切削深度（毫米）进给量（毫米/转）转速（转/分）301铣上端面铣刀卡规95.4561.70.8380编 制校 对会 签复 制修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期常州机电职业技术学院机械加工工序卡产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号壳体 壳体材料牌号及名称毛坯外型尺寸HT200砂型铸造零件毛重零件净重硬 度设 备 型 号设 备 名 称X51立式铣床专 用 工 艺 装 备名 称代 号专用夹具机动时间单件工时定额每合件数15min15min1技 术 等 级冷 却 液 中工序号工步号工 序 及 工 步 内 容刃 具量 检 具切 削 用 量代 号名 称代 号名称切削速度（米/分）切削深度（毫米）进给量（毫米/转）转速（转/分）401粗铣底面铣刀卡规95.4561.70.8380编 制校 对会 签复 制修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期常州机电职业技术学院机械加工工序卡产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号壳体 壳体材料牌号及名称毛坯外型尺寸HT200砂型铸造零件毛重零件净重硬 度设 备 型 号设 备 名 称X51立式铣床专 用 工 艺 装 备名 称代 号专用夹具机动时间单件工时定额每合件数15min15min1技 术 等 级冷 却 液 中工序号工步号工 序 及 工 步 内 容刃 具量 检 具切 削 用 量代 号名 称代 号名称切削速度（米/分）切削深度（毫米）进给量（毫米/转）转速（转/分）501精铣底面铣刀卡规1031.50.5425编 制校 对会 签复 制修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期常州机电职业技术学院机械加工工序卡产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号壳体 壳体材料牌号及名称毛坯外型尺寸HT200砂型铸造零件毛重零件净重硬 度设 备 型 号设 备 名 称CA6140车床专 用 工 艺 装 备名 称代 号专用夹具机动时间单件工时定额每合件数15min15min1技 术 等 级冷 却 液 中工序号工步号工 序 及 工 步 内 容刃 具量 检 具切 削 用 量代 号名 称代 号名称切削速度（米/分）切削深度（毫米）进给量（毫米/转）转速（转/分）601车52孔、倒角镗刀赛规1031.50.5425编 制校 对会 签复 制修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期常州机电职业技术学院机械加工工序卡产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号壳体 壳体材料牌号及名称毛坯外型尺寸HT200砂型铸造零件毛重零件净重硬 度设 备 型 号设 备 名 称T68镗床专 用 工 艺 装 备名 称代 号专用夹具机动时间单件工时定额每合件数5min5min1技 术 等 级冷 却 液 中工序号工步号工 序 及 工 步 内 容刃 具量 检 具切 削 用 量代 号名 称代 号名称切削速度（米/分）切削深度（毫米）进给量（毫米/转）转速（转/分）701粗镗62、倒角高速钢刀具塞规1031.50.5425编 制校 对会 签复 制修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期常州机电职业技术学院机械加工工序卡产品型号及规格图 号名 称工艺文件编号壳体 壳体材料牌号及名称毛坯外型尺寸HT200砂型铸造零件毛重零件净重硬 度设 备 型 号设 备 名 称Z525立式钻床专 用 工 艺 装 备名 称代 号专用夹具机动时间单件工时定额每合件数5min5min1技 术 等 级冷 却 液 中工序号工步号工 序 及 工 步 内 容刃 具量 检 具切 削 用 量代 号名 称代 号名称切削速度（米/分）切削深度（毫米）进给量（毫米/转）转速（转/分）801钻孔高速钢钻头塞规95.4561.70.8380编 制校 对会 签复 制修改标记处 数文件号签 字日 期修改标记处 数文件号签 字日 期文件编号常州机电职业技术学院机械加工工艺过程卡产品型号零（部）图号共 1 页产品名称零（部）名称壳体第 1 页材料牌号HT200毛坯种类砂型铸造毛坯外形尺寸每毛坯件数1每台件数1备注年产一万工序号工序名称工 序 内 容车 间设 备工 艺 装 备工 时刀具检具准终单件10铸造毛坯铸造毛坯机20检验检验机30铣面铣上端面机立式铣床X51面铣刀卡规0.28240铣面粗铣底面机立式铣床X51卡规卡规1.88550铣面精铣底面机立式铣床X51面铣刀卡规0.28260车车52孔、倒角机车床CA6140镗刀赛规0.3970镗孔粗镗62、倒角机镗床T68高速钢刀具赛规0.3980钻孔钻孔机立式钻床Z525高速钢钻头塞规0.0790去毛刺去毛刺机100检查检查检0.1342.2 装订号编制（日期）校对（日期）标准化（日期）审核（日期）会签（日期）标记处号更改文件签字日期标记处号更改文件签字日期常州机电职业技术学院毕业设计（论文）说明书作 者： 学 号： 系 部： 专 业： 题 目： 壳体零件加工工艺及夹具设计 指导者：评阅者： 年 月 毕业设计（论文）中文摘要壳体零件加工工艺及夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。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 中间拔叉零件，加工工艺，专用夹具，设计毕业设计（论文）外文摘要Title： The housing processing technology and fixture design Abstract：Housing parts processing technology and fixture design is the design of process design, including machining process design and fixture three. In process design should first of all parts for analysis, to understand part of the process to design blank structure, and choose the good parts machining datum, design the process routes of the parts; then the parts of each step in the process to the size calculation, the key is to determine the craft equipment and the cutting dosage of each working procedure design; then the special fixture, the fixture for the various components of the design, such as the connecting part positioning devices, clamping element, a guide element, fixture and machine tools and other components; positioning error calculated by the analysis of fixture, jig structure the rationality and the deficiency, pay attention to improving and will design in.Keywords：process, process, cutting dosage, clamping, positioning目 录1 工艺性分析61.1零件作用61.2零件工艺性分析62 工艺规程设计62.1零件材料62.2毛坯选择62.3 壳体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施72.3.1 孔和平面的加工顺序72.3.2 孔系加工方案选择72.4 壳体加工定位基准的选择82.4.1 粗基准的选择82.4.2 精基准的选择82.5 壳体加工主要工序安排82.6基准的选择92.6.1粗基准的选择92.6.2精基准的选择92.7制订工艺路线92.7.1工艺路线方案一92.7.2工艺路线方案二102.7.3两个个工艺方案的比较与分析102.8机械加工余量、工序尺寸及公差113 加工中心孔夹具设计173.1 车床夹具设计要求说明173.2车床夹具的设计要点173.3 定位机构193.4夹紧机构193.5零件的车床夹具的加工误差分析203.6 确定夹具体结构尺寸和总体结构203.7 零件的车床专用夹具简单使用说明21总 结23致 谢24参 考 文 献251 工艺性分析1.1零件作用设计题目所给零件为壳体，主要作用是安装轴承以支撑轴。1.2零件工艺性分析由壳体零件图可知。壳体是一个壳体零件，它的外表面上有4个平面需要进行加工。支承孔系在前后端面上。此外各表面上还需加工一系列螺纹孔。因此可将其分为三组加工表面。它们相互间有一定的位置要求。现分析如下：壳体共有4组主要加工表面。1、 以62mm/52mm孔为中心的加工表面。这组加工表面包括：62mm/52mm孔及倒角以及尺寸62mm/52mm孔轴线垂直的两个端面。还有一个4mm的油孔。这组加工表面位置要求为62mm/52mm孔两外端面的平行度误差为0.03mm.2、 以孔为中心的加工表面。这组加工表面包括：62mm/52mm孔外端面。2 工艺规程设计2.1零件材料零件材料为HT200，是中碳钢，其强度较高，塑性和韧性尚高，焊接性差。用于承受较大载荷的小截面调质件和应力较小的大型正火件，以及对心部要求不高的表面淬火件：曲轴、传动轴、齿轮、蜗杆、键、销等。水淬时有形成裂纹的倾向，形状复杂的零件应在热水或油水中淬火。2.2毛坯选择由于零件的材料为HT200，零件的形状规则，同时由于零件属于中批生产，零件的轮廓尺寸不大，为了便于生产故选用模锻毛坯。模锻加工工艺的几点优势：由于有模膛引导金属的流动，锻件的形状可以比较复杂；锻件内部的锻造流线比较完整，从而提高了零件的机械性能和使用寿命。锻件表面光洁，尺寸精度高，节约材料和切削加工工时；生产率较高；操作简单，易于实现机械化；生产批量越大成本越低。从零件材料及力学性能要求，零件的结构形状与大小，生产类型，现有生产条件，充分利用新工艺、新材料等多方面综合考虑选择模锻加工工艺中的锤上模锻。2.3 壳体加工的主要问题和工艺过程设计所应采取的相应措施由以上分析可知。该壳体零件的主要加工表面是平面及孔系。一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。因此，对于壳体来说，加工过程中的主要问题是保证孔的尺寸精度及位置精度，处理好孔和平面之间的相互关系。由于的生产量很大。怎样满足生产率要求也是加工过程中的主要考虑因素。2.3.1 孔和平面的加工顺序壳体类零件的加工应遵循先面后孔的原则：即先加工壳体上的基准平面，以基准平面定位加工其他平面。然后再加工孔系。壳体的加工自然应遵循这个原则。这是因为平面的面积大，用平面定位可以确保定位可靠夹紧牢固，因而容易保证孔的加工精度。其次，先加工平面可以先切去铸件表面的凹凸不平。为提高孔的加工精度创造条件，便于对刀及调整，也有利于保护刀具。壳体零件的加工工艺应遵循粗精加工分开的原则，将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。2.3.2 孔系加工方案选择壳体孔系加工方案，应选择能够满足孔系加工精度要求的加工方法及设备。除了从加工精度和加工效率两方面考虑以外，也要适当考虑经济因素。在满足精度要求及生产率的条件下，应选择价格最底的机床。根据壳体零件图所示的壳体的精度要求和生产率要求，当前应选用在组合机床上用镗模法镗孔较为适宜。（1）用镗模法镗孔在大批量生产中，壳体孔系加工一般都在组合镗床上采用镗模法进行加工。镗模夹具是按照工件孔系的加工要求设计制造的。当镗刀杆通过镗套的引导进行镗孔时，镗模的精度就直接保证了关键孔系的精度。采用镗模可以大大地提高工艺系统的刚度和抗振性。因此，可以用几把刀同时加工。所以生产效率很高。但镗模结构复杂、制造难度大、成本较高，且由于镗模的制造和装配误差、镗模在机床上的安装误差、镗杆和镗套的磨损等原因。用镗模加工孔系所能获得的加工精度也受到一定限制。（2）用坐标法镗孔在现代生产中，不仅要求产品的生产率高，而且要求能够实现大批量、多品种以及产品更新换代所需要的时间短等要求。镗模法由于镗模生产成本高，生产周期长，不大能适应这种要求，而坐标法镗孔却能适应这种要求。此外，在采用镗模法镗孔时，镗模板的加工也需要采用坐标法镗孔。用坐标法镗孔，需要将壳体孔系尺寸及公差换算成直角坐标系中的尺寸及公差，然后选用能够在直角坐标系中作精密运动的机床进行镗孔。2.4 壳体加工定位基准的选择2.4.1 粗基准的选择粗基准选择应当满足以下要求：（1）保证各重要支承孔的加工余量均匀；（2）保证装入壳体的零件与箱壁有一定的间隙。为了满足上述要求，应选择的主要支承孔作为主要基准。即以壳体的输入轴和输出轴的支承孔作为粗基准。也就是以前后端面上距顶平面最近的孔作为主要基准以限制工件的四个自由度，再以另一个主要支承孔定位限制第五个自由度。由于是以孔作为粗基准加工精基准面。因此，以后再用精基准定位加工主要支承孔时，孔加工余量一定是均匀的。由于孔的位置与箱壁的位置是同一型芯铸出的。因此，孔的余量均匀也就间接保证了孔与箱壁的相对位置。2.4.2 精基准的选择从保证壳体孔与孔、孔与平面、平面与平面之间的位置 。精基准的选择应能保证壳体在整个加工过程中基本上都能用统一的基准定位。从壳体零件图分析可知，它的顶平面与各主要支承孔平行而且占有的面积较大，适于作精基准使用。但用一个平面定位仅仅能限制工件的三个自由度，如果使用典型的一面两孔定位方法，则可以满足整个加工过程中基本上都采用统一的基准定位的要求。至于前后端面，虽然它是壳体的装配基准，但因为它与壳体的主要支承孔系垂直。如果用来作精基准加工孔系，在定位、夹紧以及夹具结构设计方面都有一定的困难，所以不予采用。2.5 壳体加工主要工序安排对于大批量生产的零件，一般总是首先加工出统一的基准。壳体加工的第一个工序也就是加工统一的基准。具体安排是先以孔定位粗、精加工顶平面。第二个工序是加工定位用的两个工艺孔。由于顶平面加工完成后一直到壳体加工完成为止，除了个别工序外，都要用作定位基准。因此，顶面上的螺孔也应在加工两工艺孔的工序中同时加工出来。后续工序安排应当遵循粗精分开和先面后孔的原则。先粗加工平面，再粗加工孔系。螺纹底孔在多轴组合铣床上钻出，因切削力较大，也应该在粗加工阶段完成。对于壳体，需要精加工的是支承孔前后端平面。按上述原则亦应先精加工平面再加工孔系，但在实际生产中这样安排不易于保证孔和端面相互垂直。因此，实际采用的工艺方案是先精加工支承孔系，然后以支承孔用可胀心轴定位来加工端面，这样容易保证零件图纸上规定的端面全跳动公差要求。各螺纹孔的攻丝，由于切削力较小，可以安排在粗、精加工阶段中分散进行。加工工序完成以后，将工件清洗干净。清洗是在的含0.4%1.1%苏打及0.25%0.5%亚硝酸钠溶液中进行的。清洗后用压缩空气吹干净。保证零件内部杂质、铁屑、毛刺、砂粒等的残留量不大于。2.6基准的选择2.6.1粗基准的选择 对于加工表面较多的零件，按照粗基准的一般选取原则：（1）各表面有足够的加工余量；（2）对一些重要表面和内表面，应尽量使加工余量分布均匀；（3）各加工表面上的总切削量最小。（4）尽量以不加工表面为粗基准。结合本零件的加工情况. 2.6.2精基准的选择 根据零件图上标注的平行度，垂直度等位置要求，主要考虑互为基准和基准统一与基准重合原则，以粗加工后的底面为主要的定位精基准，即以壳体的下底面为精基准。基准不重合时应该在下文专门进行尺寸换算，此处不再重复。2.7制订工艺路线2.7.1工艺路线方案一10铸造毛坯铸造毛坯20检验检验30铣面铣上端面40铣面粗铣底面50铣面精铣底面60车车52孔、倒角70镗孔粗镗62、倒角80钻孔钻孔90去毛刺去毛刺100检查检查2.7.2工艺路线方案二10铸造毛坯铸造毛坯20检验检验30铣面铣上端面40铣面粗铣底面50铣面精铣底面60车车52孔、倒角70镗孔粗镗62、倒角80钻孔钻孔90去毛刺去毛刺100检查检查2.7.3两个个工艺方案的比较与分析以上方案大致看上去都是合理的，但仔细考虑零件的要求及可能采取的加工手段分析可知方案一:在工序3先以壳体底面（13孔外端面）为定位粗基准铣30端面,不符合粗基准选择的原则，即不了保证加工面与不加工面的位置要求时，应选择不加工面为粗基准。方案二相对来说，装夹次数少，可减少机床数量、操作人员数量和生产面积还可减少生产计划和生产组织工作并能生产率高。考虑工厂设备，能否借用工、夹、量具等具体条件，选择方案二。最后根据工序方案二制定出详细的工序划分如下所示： 10铸造毛坯铸造毛坯20检验检验30铣面铣上端面40铣面粗铣底面50铣面精铣底面60车车52孔、倒角70镗孔粗镗62、倒角80钻孔钻孔90去毛刺去毛刺100检查检查2.8机械加工余量、工序尺寸及公差壳体零件材料为HT200钢，硬度为HBS 230250，生产类型为中批生产。根据原始资料及加工工艺，分别确定各加工表面的工序尺寸、机械加工余量如下： 工序30：粗铣底面机床：铣床X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数10（1）粗铣插销体底面 粗铣夹轴承孔两侧毛坯，粗铣轴承底面，注意尺寸66mm和表面粗糙度，留1mm精加工余量铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.3.73，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.3.81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：根据机械加工工艺手册表2.3.81,刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：工序30：粗铣底面机床：铣床X52K刀具：硬质合金端铣刀（面铣刀） 齿数10（1）粗铣插销体底面 粗铣夹轴承孔两侧毛坯，粗铣轴承底面，注意尺寸66mm和表面粗糙度，留1mm精加工余量铣削深度：每齿进给量：根据机械加工工艺手册表2.3.73，取铣削速度：参照机械加工工艺手册表2.3.81，取机床主轴转速：，取实际铣削速度：进给量：工作台每分进给量：根据机械加工工艺手册表2.3.81,刀具切入长度：刀具切出长度：取走刀次数为1机动时间：半精车52内圆面A. 确定被吃刀量：ap=2 mmB. 确定进给量：根据工艺手册表8-5确定，选用f=0.3 2mm/rC. 计算切削速度：根据工艺手册表8-6，选用v=1.667m/s=100 m/minD. 确定主轴主轴转速：n=931r/min根据工艺手册表10-7与931r/min相近的机床转速为700r/min与1000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v=107 m/min。.E. 计算基本时间：按工艺手册表8-32，l=12 mm，=2 mm，=0 mmt=0.043 min精车52+0.023 +0内圆A. 确定被吃刀量：ap=0.1 mmB. 确定进给量：根据工艺手册表8-5确定，选用f=0.200.30mm/r，所以选用f=0.25mm/rC. 计算切削速度：根据工艺手册表8-6，选用v=1.667m/s2.170m/s,所以选用 v=2m/s=120m/minD. 确定主轴主轴转速：n=1117r/min根据工艺手册表10-7与1117r/min相近的机床转速为1000r/min与2000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v=107 m/min。.E. 计算基本时间：按工艺手册表8-32，l=12 mm，=2 mm，=0 mmt=0.05 min粗车62内圆面A. 确定被吃刀量：ap=0.9 mmB. 确定进给量：根据工艺手册表8-5确定，选用f=0.3 2mm/rC. 计算切削速度：根据工艺手册表8-6，选用v=1.667m/s=100 m/minD. 确定主轴主轴转速：n=931r/min根据工艺手册表10-7与931r/min相近的机床转速为700r/min与1000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v=107 m/min。.E. 计算基本时间：按工艺手册表8-32，l=12 mm，=2 mm，=0 mmt=0.043 min精车62内圆面A. 确定被吃刀量：ap=0.1 mmB. 确定进给量：根据工艺手册表8-5确定，选用f=0.200.30mm/r，所以选用f=0.25mm/rC. 计算切削速度：根据工艺手册表8-6，选用v=1.667m/s2.170m/s,所以选用 v=2m/s=120m/minD. 确定主轴主轴转速：n=1117r/min根据工艺手册表10-7与1117r/min相近的机床转速为1000r/min与2000 r/min，现选1000r/min，实际切削速度v=107 m/min。.E. 计算基本时间：按工艺手册表8-32，l=12 mm，=2 mm，=0 mmt=0.05 min工序80：钻孔。机床：立式钻床Z525刀具：根据参照参考文献3表4.39选高速钢锥柄麻花钻头。进给量：根据参考文献3表2.438，取。切削速度：参照参考文献3表2.441，取。机床主轴转速：，按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时 被切削层长度：刀具切入长度： 刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间： 扩孔刀具：根据参照参考文献3表4.331选择硬质合金锥柄麻花扩孔钻头。片型号：E403切削深度：进给量：根据参考文献3表2.452，取。切削速度：参照参考文献3表2.453，取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131，取所以实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度有：刀具切出长度： ，取走刀次数为1机动时间： 铰孔刀具：根据参照参考文献3表4.354，选择硬质合金锥柄机用铰刀。切削深度：。进给量：根据参考文献3表2.458，取。切削速度：参照参考文献3表2.460，取。机床主轴转速：按照参考文献3表3.131取实际切削速度：切削工时被切削层长度：刀具切入长度，刀具切出长度： 取走刀次数为1机动时间：该工序的加工机动时间的总和是：203 加工中心孔夹具设计3.1 车床夹具设计要求说明车床夹具主要用于加工中心孔夹具。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。3.2车床夹具的设计要点（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。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D140mm，或D(23)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-a所示。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-b所示的过渡盘，其上有一个定位圆孔按H7/h6或H7/js6与主轴轴颈相配合，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/h6或H7/js6装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-c所示，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-d所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0.050.1mm的间隙，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3.3 定位机构由零件图分析孔F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。3.4夹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。3.5零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、夹具误差、夹具在主轴上的安装误差和加工方法误差的影响。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）定位误差由于C面既是工序基准，又是定位基准，基准不重合误差为零。工件在夹具上定位时，定位基准与限位基准是重合的，基准位移误差为零。因此，尺寸的定位误差等于零。（2）夹具误差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0.01.（3）安装误差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=/3=0.05/3=0.017mm零件的车床夹具总加工误差是： 精度储备：故此方案可行。3.6 确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。3.7 零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，影响工件的加工质量、刀具的寿命、机床的精度和安全生产，
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