288 拖拉机半轴壳端面钻孔夹具设计【毕业论文+cad图纸+proe】【机械全套资料】
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288 拖拉机半轴壳端面钻孔夹具设计【毕业论文+cad图纸+proe】【机械全套资料】,拖拉机,半轴壳,端面,钻孔,夹具,设计,毕业论文,cad,图纸,proe,机械,全套,资料
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江西农业大学 工学院 工艺规程 零件图号 33431 零件名称 拖拉机半轴壳 班 级 05 级 2 班 姓 名 朱敏芳 指导老师 曾一凡 2009 年 5 月 15 日 江西农业大学 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 件图号 33431产品名称 半轴壳 零件名称 半轴壳 共 1页 第 1页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 小金工 孔 15 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸造件 31368 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 摇臂钻床 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 板式夹具 乳化液 工序工时 准终 单件 7步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/切削 速度 (m/进给 量 (mm/r) 切削 深度 (进给次数 工步工时 机动助3小端面上 6孔 盖板式夹具、直柄麻花钻 、游标卡尺 200 3 4 设计（日期） 审核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 校对（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 江西农业大学 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 件图号 33431产品名称 半轴壳 零件名称 半轴壳 共 1 页 第 1 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 小金工 孔 15 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸造件 31368 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 摇臂钻床 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 板式夹具 乳化液 工序工时 准终 单件 9步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/切削 速度 (m/进给 量 (mm/r) 切削 深度 (进给次数 工步工时 机动 辅助 小端面上 8孔 盖板式夹具 、直柄麻花钻 、游标卡尺 200 5 4 设计（日期） 审核（日期） 标准化（日期） 会签（日期） 校对（日期） 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 学校代码： 10410 序 号： 20050469 本 科 毕 业 设 计 题目： 拖拉机半轴壳端面钻孔夹具设计 学 院 ： 工 学 院 姓 名 ： 朱 敏 芳 学 号 ： 20050469 专 业 ： 机械设计制造及其自动化 年 级 ： 05级 2 班 指导教师 ： 曾一凡（老师） 二 年 五 月 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 摘 要 机床夹具是组成工艺系统的一个环节，是影响加工质量的重要因素，一般情况下，使用机床夹具能稳定地保证产品质量，而不必过高的要求工人的技术等级。因而机床夹具设计被广泛应用于机械设计与制造当中 机床夹具包括结构设计和精度设计两个方面，二者相辅相成，有好的结构定位才能保证夹具的合理性，而保证了高的精度才能保证加工的零 件符合生产要求。 机床夹具设计要充分考虑加工的可行性 经济性和高效性 he is a is in to be to s is to be to to 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 2 - 目 录 第一部 分 前言 . - 3 - 第二部分 课题任务说明 . - 4 - 第三部分 工件的端面孔加工工艺性分析 . - 6 - 第四部分 确定夹具的结构方 案 . - 7 - 定定位方案 ,设计定位机构 . - 7 - 定夹紧方案，设计夹紧机构 . - 9 - 削力的计算 . - 9 - 夹紧力的计算 . - 10 - 夹紧方案选择和设计 . - 10 - 定位元件、夹紧件的设计 . - 12 - 工设备、刀具的选择 . - 17 - 第五部分 确定夹具的尺寸、公差和技术要求 . - 18 - 第六部分 误差分析 . - 18 - 第七部分 编后语 . - 20 - 第八部分 参考文献 . - 21 - 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 3 - 第一部分 前言 机床夹具被广泛应用 于 机械设计制造业当中。大量专用机床夹具的采用为大批量生产提供了必要的条件 。机床夹具是组成工艺系统的一个环节，是影响加工质量的重要因素。一般情况下，使用机床夹具能稳定地保证产品质量，而不必过高的要求工人的技术等级。先进高效的机床夹具不仅能减轻工人劳动强度，提高生产效率，甚至能使生产过程实现自动化。机床夹具包括结构设计和精度设计两个方面，二者相辅相成，有好的结构定位才能保证夹具的合理性，而保证了高的精度才能保证加工的零件符合生产要求。 关于机床夹具的设计要参考大量的书籍，从不同的编者那里学到各种不同的方案，通过知识的累积才能得到不同的设计方案，然后从中选择最适合的设计方案，从而使夹具的制造更加的合理化。 机床夹具的设计也要充分的考虑到加工的可行性，这些都是在实践中所得到的，夹具的最终目的不是可观性良好，而是要制造出来能够辅助其他零件的加工，并且要考虑到制造出夹具的经济性。 由于初次承担这样一个设计，之前在实践当中又没有什么经验可言，因此在设计过程当中难免会走弯路，大费周章。然而这期间多亏 曾一凡 老师的悉心指点，在指导我做设计时废寝忘食，不厌其烦，我也曾数次到实习工厂去观摩请教，工厂的工人师傅们也很热心的指点，在此谨对他们表示诚挚的感谢！ 限于经验水平，在做这样的一份设计时难免会有一些 错误和疏漏。俗话说：吃一堑，长一智。贵在错误要能够及时的得到改正，因此，敬请各位 领导老师 能够对于我的不足多提出建议和批评，错误之处 我 也 将 大力 改 正。 朱 敏 芳 2009 0 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 4 - 第 二 部分 课题任务说明 拖拉机半轴壳端面孔加工夹具设计 设计任务说明 拖拉机后桥半 轴壳零件的示意图如下 : 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 5 - 工件选用的材料是 球墨铸铁，组织有铁素体、铁素体加珠光体和珠光体 3 种。球墨铸铁突出特点是屈强比约为 要用于汽车、矿山机械、冶金机械等方面。可代替部分碳钢制造受力复杂，强度、韧性和耐磨性要求高的零件。 工件 是 一 个 铸造成型的轴套类零件 ， 并 且左右两个法兰面的大小不一样 ， 工件的壳体部分大小 也 不一 致 ， 成一定的锥度 。 两个内圆经铸造后有个键槽 ， 但整 个内孔是不加工的 ， 可以作为粗基准定位 。壳体外围有许多的肋板起加强筋的作 用 ， 由于筋板的长度较高 ， 这给工件的定位和夹紧带来了极大的不便 小端面上的阶梯圆外圆直径 85大端面上的阶梯圆外圆直径 118小端面的直径为 145大端面的直径为 168工件对于端面有平面度和垂直度的要求 ， 即平面度 相对于阶梯外圆的中心线垂直度 两阶梯外圆的同轴度要求保证在 范围内 。 在 工件的大端面附近 有一突出的悬伸梁 ， 悬梁的中心到大端面的距离为 直于悬梁中心面 (悬梁的中心线与阶梯外圆的中心线所构成的面 )的侧面上有一组孔并排 ， 四个孔之间有位置度的要求 ， 四个孔的中心线都不偏离理想位置为 柱范围 ， 四个孔还要攻螺纹 。悬梁的顶端需要铣一个斜面，斜面与悬梁中心面的垂直面形成 100 的角度。 工件的两个端面上还要加工两组孔，大端面上 144圆周上均匀分布了一组数量为 8 的孔， 8 个孔关于悬梁的中心面对称，且其中的 4 个孔与悬梁的中心面成 端面上 125圆周上有一组个数为 6 的孔均匀分布， 6 个孔的其中两相对的孔在悬梁的中 心面内。两组孔的孔径大小无精度要求，但有位置度的要求，即以阶梯外圆的中心线为基准，孔的中心线的位置度要保证在偏离理想位置 圆柱范围内。 铸件要经热处理，硬度为 210。并要求铸件的法兰平面光滑平整，这样 88 和 68刮 深 可以不加工。 那么整个工件的加工工艺路线大致为： 工序号 工序名称 工序内容 设备 1 粗 车端面 、外圆 粗车 左 端面、外圆 车床 2 粗车端面、外圆 粗车右端面、外圆 车床 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 6 - 3 精车端面外圆 精车 左 右端面、外圆 车床 4 铣端面 铣 4 个 28端面，铣 36端面，铣 10 度倾角的端面 铣床 5 钻孔 钻左端面 6 个 均布通孔 钻床 6 钻孔 钻右端面 8 个 均布通孔 钻床 7 钻孔 钻 4 个 11 深 24 的孔 钻床 8 攻丝 在 11 的孔中攻 20 的螺纹 钳工台 关于工件的所有加工任务在上面已经作了大致的概述，本次设计的任务就是要做出夹具来保证这个工件的加工。由于所有的设计任务并非一个人承担，我在此处所分配到的任务就是要做出工件大小两个端面的孔的加工工序的钻孔夹具设计，并负责刮深孔的工序夹具设计 .。 第三部分 工件的 端面孔 加工工艺性分析 根据图纸的要求，大小两个端面的孔的加工的工序基准为工件两个阶梯外圆的中心线，以及两个端面，因此本工序要排在工件的两个端面和阶梯外圆的加工之后 件可以获得的精度要求有 : 小阶梯外圆的直径为 85阶梯外圆的直径为 118阶梯外圆的中心线同轴度保证在偏离理想位置 圆柱范围内。两端面的平面度保证在偏离理想位置 范围内，且垂直度保证在以阶梯外圆中心线为基准偏离理想位置 范围内。由于两个端面和阶梯外圆的加工工序采用心轴定位、一次装夹之后车削完成，那么图纸上所要求的平面度、垂直度、同轴度等要求很容易得到保证。那么对于图样上所要求的孔的位置度的基准就有了，工件的其它部分是否加工过都对于本工序无直接的影响。 端面上的孔都要求孔径为 无其它的精度要求，因此其大小可以由刀具来保证。两组孔的位置度则由所设计的夹具来保证。在前面的车削加工工序中已经保证了两个端面和阶梯外圆的精度，那么孔在 125 144圆周上的位置和孔拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 7 - 的中心线的垂直则已经有了基准，外加一个悬 梁的中心线，那么孔的位置就好保证了。两组孔的位置度要求如下： 1. 加工小端面孔时， 6 个孔在 125圆周上均匀分布，孔的中心线相对于基准 D 和 H 偏离理想尺寸 圆柱范围内，其中两个相对的孔的中心线在悬梁的中心面内。 2. 加工大端面孔时， 8 个孔在 144圆周上均匀分布，孔的中心线相对于基准 D 和 H 偏离理想尺寸 圆柱范围内，其中与悬梁中心面相邻的孔与悬梁中心面的夹角为 第 四 部分 确定夹具的结构方案 定定位方案 ,设计定位 机构 工件在加工时根据要求要限制一定的自由度以保 证加工精度，夹具完全定位，并力求遵循基准重合原则，可以减少定位误差的影响。完全定位一个工件需要限制 6 个自由度，其中包括 3 个移动自由度和 3 个旋转自由度。有些工序可以要求不满 6 个自由度进行定位，诸如在钻孔夹具设计中沿刀具方向的自由度可以不限制。 本工序所要求的基准在前面的车削加工中已经很好的得到了保证 ,在钻床上加工该工件 ,那么首要就是工件要将其中的一个端面放置在一个基准面上 ,这样就使得工件的一个移动自由度、两个转动自由度得到了限制。那么所要求加工的孔的垂直方向的位置就保证了。那么还有其它 3 个自由度，其中包括一个 绕 z 轴的旋转、绕 y 的移动和绕 x 的移动。 由于工件的两个端面上的两组孔在两个圆周上均布，那么加工时就可以有两种方式来加工， 一是 刀具位置固定不动，只上下移动，工件绕一个基准中心旋转进行加工； 二是 工件位置固定不动，使用摇臂钻床进行加工，需要对刀；刀具位置只上下移动，工件和夹具一起移动， 并 使用对刀装置进行加工。那么在这里就考虑了两种方案进行分析比较： 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 8 - 方案一 选用一标准工作台，标准工作台上有分度装置。将工件的一端面放置在基准面上，限制工件的 3 个自由度（两个旋转和一个移动）；采用一弹簧活动锥销限制工件的两个自由度（ 两个移动）；使用 v 块与工件的悬梁定位，来确定第一个孔的位置。加工完第一个孔之后则旋转工件接着加工以后的孔。示意图如下： 定 位 v 块基准平面弹簧活动锥销方案二 分别针对大小两个端面的尺寸加工两块盖板式钻模。工件的其中一个端面放置在基准平面上，由此限制了工件的 3 个自由度（ 2 个旋转和 1 个移动自由度），另外一个端面上放上相匹配的可卸式钻模板，钻模板的中心有一个与被加工端面上阶梯圆相互配合的圆，与圆同心的 125 144圆周上有一组 6 个或 8 个均布的孔。钻模板与工件的加工表 面贴牢，钻模板的内圆限制工件的 2 个自由度（ 2 个移动），通过钻套来对刀后进行加工。其示意图如下： 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 9 - 钻套定 位 v 块钻模板基准平面方案比较： 方案一通过分析这种定位方案可知道，这种方案在加工时的效率更高，第一个孔加工完之后可以依靠分度装置来找准其它孔的位置。但是这中方案的旋转中心是工件的内孔，而工件阶梯圆的内孔又是不被加工的部位，因而这里采用的基准是粗基准，造成基准与设计的基准不重合。 方案二 这种方案很好的遵循了基准重合原则，工件的定位误差较小。但是这种方案当中需要加工两块钻模 板，工件在加工时要求加工完一个端面以后，将工件反转过来加工另外一个端面时钻模板要换，搬上搬下比较费力，而且经常拆卸钻模板，造成加工的效率不高。 结合工件的生产，工件如果属于大批量生产的话，考虑到以生产效率为主，先对工件的阶梯内圆进行加工，然后采用方案一以提高生产。如果工件中小批量生产的话，采用方案二，就可以很好的保证工件的加工了。 因为工件为 中小批量生产， 所以 定位方案选择方案二。 定夹紧方案，设计夹紧机构 削力的计算 由已知工件的材料为 球墨 铸铁，刀具材料为高速钢可拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 10 - 得到计算公式： 钻 削力 y d f K 其中 420, d=10.5 , f=0.2 那么 钻 削力矩 y M d f K 其中 CM c =d =10.5 , f= 那么 M= m 可见 刀具 钻 削产生的 钻 削力 和 钻 削力矩都不是很大。 夹紧力的计算 查阅工具书 ,螺母所能达到的夹紧力是 4020 N,由于工件端面所加工的孔所在的圆周比两个端面直径要小，即 钻 削力作用在工件的支撑端面范围内 ,沿垂直方向是没有力矩作用的 . 依靠端面和钻模板与工件端面之间的摩擦力要保证工件旋转的限制 ,而由摩擦力产生的力矩是 M= 020*5 N*m,可见夹紧是没有问题 . 夹紧方案选择 和设计 工件在夹具中的装夹是由定位和夹紧这两个过程紧密联系在一起的，定位的目的在于解 决工件的定位方法和保证必要的定位精度。仅仅定好位，在大多数的场合下还是无法进行加工的，因而还需要在夹具上设置相应的夹紧装置对工件实行夹紧，才能完成工件在夹具中装夹的全部任务。 对于夹紧方案的选择，若生产批量较小时采用螺钉夹紧比较合适，不管是从经济上还是操作上来比较；若生产批量较大时，则采用联动夹紧机构或气动、液动夹紧机构较为合适。本设计中前面的定位方案已经选择了中小批量生产，因此这里也选择和前者相拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 11 - 符合的，采用螺钉夹紧。 另外，因为工件和体积大而笨重，又是小孔加工，采用盖板式最为适宜。 夹紧力作用点的选择： （ 1）、 夹紧力的作用点应能保持工件定位稳定，而不致引起工件发生位移和偏转。 （ 2）、 夹紧力的作用点，应使被夹紧工件的夹紧变形尽可能小。 （ 3）、 夹紧力的作用点应尽可能靠近工件加工表面，以提高定位稳定性和夹紧可靠性。 由于工件的高度达到了 300 多毫米，工件的夹紧最好采用中间夹紧，这样就可以使得夹紧力的作用点能更好的保持工件的稳定，切削力矩能更好的限制。那么，这里所设计的夹紧方案如示意图： 螺母螺母夹紧杆基准平面压板由于工件的加工表面要放置钻模板，那么压板只能压在钻模板 表面，通过螺母对压板的压紧，进而对工件进行压紧。由于防止工件绕 z 轴的旋转只能靠压板与加工表面和基准面与另外一个端面的摩擦力来限制，只要保证工件与钻模板在夹紧的情况下没有相对的移动或旋转就可以了。工件 钻 削产生的 钻 削力矩为 M= m，由此可见采用螺母压紧压板就可以保证旋转方向的夹紧了。而竖直方向的 钻 削力本身就处在支承面的范围以内，那么由工件的支撑端面就可以承受 钻 削力的作用了。 夹紧件 :夹紧件包括夹紧杆、螺母、垫圈、压板和夹具体底座等。具体的思路是：在夹具体底座的一端加工一个槽与 v 型块配合，将夹紧杆垂直 安装在夹具体的中心位拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 12 - 置，夹紧杆上并排铣两个槽，通过导向键与 大、 小钻模板的中心键槽配合。螺母施加的预紧力压紧压板。刀具加工产生的力矩主要由钻模板和夹具体与工件两个端面的摩擦力来克服。 定位元件 、 夹紧件的设计 （ 1） 夹具体底座： 材料 夹具体底座的上表面为一个基准面，基准面上加工了一个 125 8作用是为了错开工件的端面上的阶梯圆，使工件的端面能放置在基准面上。夹具体底座中心还有一个 24通孔是为了安装夹紧杆的。底部的加强筋可以防止底座由于刚性不足导致变 形。夹具替的一侧还有一个阶梯，阶梯上铣一个槽，可以和 夹紧杆： 材料 45 夹紧杆的一头通过螺母固定在夹具体上，并且保证键槽的导向，然后焊接使其牢固。另一头的键槽内也焊接一个导向键，使其与小钻模板配合。如下： 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 13 - V 型块： 材料 45， 调质 型块在这里的作用就是起定好钻套与悬梁的中心面的位置关系， V 块可以用于粗基准也可以用于精基准，采取 v 块是最好的定心 元件。由于悬梁是未被加工过的粗基准，因此 v 块的位置不能固定，而应该是活动的，所以采用活动式 v 块定位。 V 块的两个侧面与夹具体上所开的槽配合导向，实现上下移动而又不倾斜。 V 块通过螺栓安装弹簧来固定。 那么 v 块的尺寸结构设计如下： 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 14 - 小端面钻模 总体思路是：将加工了中心孔的钻模板套在工件的小端面上的阶梯圆上，由此可以限定 2 个自由度（ 2 个移动）；工件放置在底座的基准面上，可以限制 3 个自由度（ 2 个旋转和一个移动）；钻模板的中心圆上加工了一个键槽与夹紧 杆的上的导向键相配合，可以限制旋转自由度。 且 材料 35 热处理 淬硬 52模板中心的孔与工件的 85外圆配合，配合的精度为 H8/距离钻模板中心 125 的圆周上嵌入 6 个钻套，钻套与钻模板的配合精度为 H7/模板的中心还有一个 24 的孔是与夹紧杆配合的，配合的精度为 H8/且 24 的孔还开了一个键槽 25要是起导向作用。键槽导向沿着悬梁的中心面。 大端面钻模 大端面钻模板所包括的元件有钻模板、 套、螺栓、螺母、弹簧等。其思路是，在钻模板的中心加工一个孔与大端面上的阶梯外圆相配合，在距离孔的中心 144的均匀分布的孔，孔与钻套相配合。在钻模板的一端长出一部分把柄，把柄上加工一个与 保证悬梁的中心面与钻套的位置关系。 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 15 - 材料 35 淬硬 52 54模板中心加工一个与工件大端面阶梯外圆相配合的孔，配合精度为 h7/离中心孔 144的均匀分布的孔，孔与钻套采取过盈配合，配合的精度为 h7/模板长出一部分把柄，把柄上加工了一个与 v 块相配合的槽，配合精度为 H8/ 那么钻模板的尺寸结构就如下所示 ： 螺栓： 选用 57811 L=80 2个 螺母： 选用 61731 2个 选用 61732 1个 选用 6173 1个 弹簧： 选用 1358 3 L=15 2个 垫圈： 选用 6个 选用 1个 选用 1个 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 16 - 钻套： 材料 35 淬硬 52 54套是刀具的导向件，在加工时依靠钻套来保证所加工孔的位置。钻套分为好多种，如：固定钻套、快换钻套、特殊钻套等等，一般根据加工的要求选择钻套的类型，其中固定钻套与钻模板采取过盈配合，它能保证的加工精度最高，而快换钻套和特殊钻套的精度次之。由于加工时刀具可能频繁的碰到钻套，因此钻套的使用精度也会逐渐下降。选择如上的材料做钻套的话，其使用寿命可以达到加工上万件工件才报废，因此在这里可以选择固定钻套。可以选择 尺寸结构如下： 其中钻套的高度 H=（ 2） d 。 压板： 材料 45 热处理 板安装在夹紧杆的上端，通过螺母压紧。压板两端的夹紧部分错开孔的加工位置，压板的两头小中间大就是为了不干涉孔的加工位置。其尺寸如下： 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 17 - 导向 平 键 ： 材料 45 选用 1097型 工设备、刀具的选择 加工设备，由于工件和夹具体较大总高度达 420以可以采用摇臂钻床。 刀具，加工的孔都是 用 直柄 麻花钻， 1436 1985。 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 18 - 第 五 部分 确定夹具的尺寸、公差和技术要求 有关夹具各定位的元件和夹紧件的尺寸结构已经在上面做了说明，那么在夹具上还需要标注的尺寸，公差及技术要求： 1、 夹具的最大轮廓尺寸： 250250423、 夹紧杆和底座的配合公差 H7/紧杆和小钻模板的配合公差也是 H7/ 3、 定向键与夹紧杆的配合公差为 H7/钻模板或底座的配合为 H9/ 4、 钻套与钻模板的配合公差 H7/ 5、 8/ 夹具总图上还应标注的 技术条件有： 1、 钻套 中心与基准 2、 6 8的位置度为 3、 由于钻模板和底座上不容易加工出和 v 型块相配合的方孔，那么只好铣出一个槽出来与 配时要注意的是不要对 簧的安装要有一定的预紧，否则不能起到定位的作用。 第 六 部分 误差分析 工件装夹定位方案已经如上所确定， 钻 削力在上面已经计算出来，分析出来的夹紧是合理的。 与本工序设计中采用的工件的加工表面需要符合以下的精度要求： 1、 外圆 85 118 2、 端面 145 168平面度为 对与基准 D 和 H 3、 6 8和 那么，夹具中与零件工序图各项要求相对应的标注公差 即控制精度所需测量的尺拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 19 - 寸及公差，具体定制如下： 1、 小端面钻模板的中心 85+ 钻套所在的圆周 125套与钻模板底面的垂直度 取 24孔相对于 85的中心线同轴度取 的对称度取 2、 大端面钻模板的中心 144套中心与 钻模板底面 的垂直度取 2418的中心线同轴度取 钻模板底面的平面度取 3、 夹具体底座的中心 24+开的槽对称度 具体 底座 阶梯上铣的槽 45+对称度取 具体 底座 4、 钻套直径取 误差分析： 误差的产生有两部分组成，其一是机床本身的精度造成的，称为系统误差，系统误差也是不可避免的。另外就是定位误差，是由所设计的夹具 所能保证的精度。 大、小两个端面孔系的误差有周向误差和径向误差。 对于孔系的周向误差： 1、同一端面上孔周向精度 由 钻模板保证。 对于小端面：均布 6 个 孔。那么小端面钻模板同样要均布 6 个 18的孔，相邻两孔的夹角 60 钻套与钻模板配合 公差 H7/另外钻模板与夹紧杆的 配合公差 H9/ 对于大端面： 均布 8 个 孔。那么大端面钻模板同样要均布 8 个 18 的孔，相邻两孔的夹角 45 钻套与钻模板配合 公差 H7/另外钻模板与夹紧杆的 配合公差 H9/ 因为大、小端面的孔系在周向的公差是未注公差。这里就不计算。 2、大、小端面孔系周向位置精度。 小端面上第一个孔的中心线与悬臂的中心线 垂直。大端面的第一个孔中心线与悬臂中心线的夹角 们的公差也是未注的，所以只要保证上述加工方法就好。 对于孔系的径向误差： 定位 = 不重合 + 位置 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 20 - 小端面钻模的误差： 由 于夹紧杆和底座焊接成一体的，所以需要累加分析的误差有底座和 v 型块之间的误差 =模板 85工件 85间的误差（= 1255同轴度误差（ =即总的误差 =见是满足要求的。 大端面钻模的误差：其来源于 18有钻套所在的圆周和 118轴度误差。所以总的误差 =见也是符合要求的。 第七部分 编后语 经过一个月的准备工作，在 5月 6号开始对本稿进行整理工作。这其中我查阅了很多的参考书，也不时的向老师们请教问题。有时遇到加工的问题还经常跑到校办工厂去观摩和实践。这其中使我悟出了一些道理：事不目见耳闻，而臆断其有无，不可！我设计过好几种方案，但有好多的方案 都是主观的意愿，在实际中很难加工出来。 例如我在设计中选择 实际加工方孔时冲裁可以达到要求，但是材料不能太厚，铣削也是可以加工出来，但是必需圆弧过度等。这些都是靠实践和观察 所得的经验，主观的意愿有时确是有违背设计原则。经过这次设计，使我在综合能力上有了一个飞跃。 可以说这次的设计是一个重要的学习过程，将实践和理论 的 综合学习过程。实践是学习，而且是更重要的学习。那么在不断的实践与纠正错误当中能得到提升，就是很好的锻炼。在设计之中，不断的查阅资料、工艺分析和方案设计，还有计算机辅助软件的使用对我的夹具设计有很大的帮助。 我所有的这些成绩都离不开 曾一 凡 老师们的悉心指导，没有他们的帮助我 很难 完成不了这次 的 设计 任务 。在设计的过程当中，曾一凡老师 利用很多自己的 休息时间来帮助我们分析和解 决问题，还有其他的老师也非常细心的 给我 指点错误和帮我分析问题，在此深表感谢！ 拖拉机前驱半轴 壳 夹具设计 机 制 052 班 朱敏芳 - 21 - 第 八 部分 参考文献 1、 王启平 主编 哈尔滨工业大学出版社 月第二版 2、 白成轩 编著 机械工业出版社 月第一版 3、 电子版 4、 林文焕、陈本通编著 国防工业出版社 月第一版 5、 方昆凡 主编 北京出版社 月 6、 东北重型机械学院、洛阳工学院、第一汽车制造厂职工大学编 二版） 7、 上海是金属切削技术协会编 上海科学技术出版社 。 拖拉机前驱半轴壳端面钻孔 夹具设计 班级 :机制 052班 姓名 :朱敏芳 指导老师 :曾一凡 老师 摘要 机床夹具是组成工艺系统的一个环节，是影响加工质量的重要因素，一般情况下，使用机床夹具能稳定地保证产品质量。因而机床夹具设计被广泛应用于机械设计与制造当中 机床夹具包括结构设计和精度设计两个方面，二者相辅相成，有好的结构定位才能保证夹具的合理性，而保证了高的精度才能保证加工的零件符合生产要求。 机床夹具设计要充分考虑加工的可行性 经济性和高效性 如图所示为所要求加工的工件 ,它是拖拉机前驱半轴壳，其材料为铸铁材料 重约 20公斤，中批量生产，拖拉机半轴壳的基本结构和所要达到的加工工艺要求在零件图中已经给出 : 工件的加工工艺路线具体定制如下 : 工序号 工序名称 工序内容 设备 1 粗车端面、外圆 粗车左端面、外圆 车床 2 粗车端面、外圆 粗车右端面、外圆 车床 3 精车端面外圆 精车左、右端面、外圆 车床 4 铣端面 铣 4个 28 36 10度倾角的端面 铣床 5 钻孔 钻左端面 6个 钻床 6 钻孔 钻右端面 8个 钻床 7 钻孔 钻 4个 11深 24的孔 钻床 8 攻丝 在 11的孔中攻 0的螺纹 钻床 本工序要加工的两组孔的孔径大小无精度要求 ,可以由刀具来直接保证 ,但由于法兰面要起到连接作用 ,两组孔之间得有一定的位置度的要求 6个孔在 125的中心线相对于基准 偏离理想尺寸 中两个相对的孔的中心线在悬梁的中心面内。 8个孔在 144的中心线相对于基准 偏离理想尺寸 中与悬梁中心面相邻的孔与悬梁中心面的夹角为 。 兰面要求光滑平整。若不平整，要求刮深直径 18 为了保证工件连接 ,提高工件的合格率 ,孔的位置度公差采用最大实体原则 直径 其最大补偿量 = 方案一 选用一标准工作台，标准工作台上有分度装置。将工件的一端面放置在基准面上，限制工件的 3个自由度（两个旋转和一个移动）；采用一弹簧活动锥销限制工件的两个自由度（两个移动）；使用 确定第一个孔的位置。加工完第一个孔之后则依靠分度装置来旋转工件加工圆周上的其他的孔。示意图如下： 定 位 v 块基准平面弹簧活动锥销方案二 : 设计盖板式钻模 由此限制工件的 3个自由度 (2个旋转和 1个移动 );将设计好的钻模板放置在工件的另外一个端面上 ,钻模板的中心有一个内圆与工件的阶梯外圆配合 ,由此限制两个自由度 (2个移动 );那么还有一个旋转自由度依靠 在钻模板上加工与工件位置相符合的孔 ,孔内安装钻套作为刀具导向 钻套定 位 v 块钻模板基准平面方案分析 : 方案一 ,工件定位夹紧后绕中心旋转加工端面上的孔 ,那么端面上所有的孔到中心的距离就是一致的 ,孔与悬梁的中心面的角度偏差就依靠分度装置来保证 只要调节分度装置 而内圆又是经铸造出来不加工的部分 ,所以只可以进行粗基准定位 ,这里若用它作为基准的话 ,会造成比较大的偏差 . 方案二 ,钻模板的定位基准就选用了工件的阶梯外圆 ,这也正好符合了图样上的设计基准 需要经常的拆卸 , 而且加工时要依靠钻套的导向 ,频繁的对刀 ,这样就造成了加工效率不高 . 综合分析上面两种方案 ,方案一定位基准选择不当 ,会造成很大的加工误差。因为零件为中小批量生产。此处选择方案二来完成这次的设计 . 对于夹紧方案的选择，若生产批量较小时采用螺钉夹紧比较合适，不管是从经济上还是操作上来比较；若生产批量较大时，则采用联动夹紧机构或气动、液动夹紧机构较为合适
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