290 拖拉机后桥半轴套车削加工夹具设计【答辩ppt+毕业论文+cad图纸】【机械全套资料】
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290 拖拉机后桥半轴套车削加工夹具设计【答辩ppt+毕业论文+cad图纸】【机械全套资料】,拖拉机,后桥,轴套,车削,加工,夹具,设计,答辩,ppt,毕业论文,cad,图纸,机械,全套,资料
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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 大 金工 端面 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 立式铣床 1 夹 具 编 号 夹 具 名 称 铣床专用夹具 切削液 工序工时 准终 单件 20步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/切 削 速度 (m/进给 速度 (mm/r) 切 削 量 (进给次数 工步工时 机动助2左端面 普通车刀、满足粗糙度 6。 3 1440 0 2669 0 093 2 3 4 4 右端面 普通车刀、 1440 0 32028 3 3 4 2 两外圆 普通车刀 1440 。 3 3 3 两大端面 普通车刀 1440 。 0 050 3 3 3 3 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 132 江西农业大学工学院 课题名称 : 拖拉机后桥半轴套车削加工 夹具设计 课题类型： 设 计 应 用 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机制 052 班 姓 名： 黄 阁 锋 指导老师： 曾 一 凡 2009 年 5 月 目 录 前言 1 设计题目 2 1 工件加工工艺分析 3 2 夹具结构方案的确定 3 位方案选择及定位元件设计 3 紧方案选择及夹紧机构设计 5 具与工件的夹紧方案选择及夹紧机构设计 6 具与机床的加紧方案选择及加紧机构设计 6 3 加紧机构的相关计算 7 削力的计算 7 紧力的计算 8 抓卡盘夹紧力的计算 8 论夹紧力可用如下公式计算 9 全系数 K 的 计算 9 旋夹紧机构夹紧力的计算 9 位误差的计算 10 4 确定夹具的主要尺寸、公差和技术要求 11 具总图上应标尺寸，公差 11 附录 结束语 参考资料 机制 052 级 黄阁锋 ：拖拉机 后桥 半轴套车床夹 具设计 1 前 言 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 高精 ： 随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。德国 美乐 )公司制造的 4m 长、 2m 宽的孔系列组合焊接夹具平台，其等高误差为 密平口钳的平行度和垂直度在5具重复安装的定位精度高达 5m。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然 ，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。 高效 ： 为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用 12 秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典 3 分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。 模块、组合 ： 模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用 建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。 通用、经济 ： 夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国 美乐 )公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。 本设计也是遵循以上 夹具技术的发展方向 ，围绕高效、通用、经济 而进行设计的。 机制 052 级 黄阁锋 ：拖拉机 后桥 半轴套车床夹 具设计 2 设计题目 由 拖拉机半轴套 零件图可知零件的基本结构和加工要求。该工件铸成后（铸件图参见附录）需车削四个端面和两个外圆，并满足各端面的平面度和垂直度的要求及两外圆的同轴度要求 ,为后期加工提供较好的定位基准。车削后 需铣削 三个端面，其中两个是为了钻孔而做的 前期工作，而 有 10 度 倾角要求的端面是零件图中的要求。端面车削好后需对两个端面钻通孔，各端面孔的位置要求为均布，并且 为了保证连接紧凑，法兰面不光滑平整的情况下需要在通孔周围刮深 在前期车好端面和钻好孔的情况下，可以方便的利用其对钻两排孔进行定位。 加工该零件的夹具设计由 谢李华、朱敏芳 及本人组成的 三 人小组负责设计。其中本人负责车床夹具的设计。 图（一）是 拖拉机半轴套车削的 工序图 ，该零件是中批量生产，现要求设计车削该零件 四个 端面和两外圆的车床夹具。 其中两端面 和外圆 外两端面的 粗糙度要求是 外圆的直径分别是 885f 6118g 且应保证图中的相应面的平面度和垂直度及两外圆的同轴度的要求。 图（一） 机制 052 级 黄阁锋 ：拖拉机 后桥 半轴套车床夹 具设计 3 具体步骤如下： 1 工件的加工工艺分析 按照常规的车削方法先车端面再车外圆。其中端面粗糙度要求为 通过 粗车 完成。粗糙度要求为 两端面 垂直度 要求，所以需在 完成车外圆后才能 加工出来 。 两外圆的尺寸分别为 885f 6118g 还有同轴度 要求，所以最好是在一次装夹中完成以满足该精度的要求。 但考虑到加工可取性，本人选择了两次加工完成，详解后续。 另外为了配合该零件的后期钻孔加工，对 F 平面有一个 平面度为 要求。 基于以上 精度 要求， 再结合零件图上个各尺寸要求的工序基准， 初步把 整个加工工艺工程 表示成下表 步骤顺序 步骤内容 保证的尺寸 1 车 左 端面 粗糙度 车 右 端面 粗糙度 面度 件长度 313 车 左 外圆 885f 轴度 车 右 外圆 6118g 轴度 车左大端面 粗糙度 面度 直度 车右大端面 粗糙度 面度 直度 夹具 结构方案 的确定 位方案选择及 定位元件 设计 该 零件是个不规则的零件，要对其两端面进行加工，必须的选好定位元件，仔细观零件的结构，如果对零件的外面进行定位，很难做到想得到 的结果，即使得可以得到结果，那也很繁琐，夹具也讲究效率、经济。 所以结合零件结构， 只有在零件内部进行定位装夹，方法才能简单可靠。 如此，我们可以得到以下方案。 机制 052 级 黄阁锋 ：拖拉机 后桥 半轴套车床夹 具设计 4 方案一 ： 对套类零件，为了简化定心定位装置，常常采用刚性心轴作为定位元件。因为工件的端面还未加工故不能用带有凸肩的心轴，即在夹紧装置的设计上不能使用拉杆。而工件的内孔直径呈中间大两头小分布，所以只能靠两端的小孔来定位并通过与圆孔的过盈配合来夹紧。 示意图 如图（二）。 限定工件六个自由度。 心轴上的键是用来传递扭矩，带动工件和车床主轴一起转动。心轴左端用 于 与 鸡 形夹 抓紧 。 同时其轴心线也是夹具体和车床定位的一个基准。 图（二） 如此设计则可在一次装夹完成上述对工件各端面和外圆的加工。但由于定位基准是两端的内壁且 夹紧是通过 过盈配合， 所以虽然该心轴的定位精度高但装卸工件麻烦，生产效率较低 。且由于工件为铸件，内壁精度很低，容易引起夹紧不可靠。 方案二 ： 用螺丝来代替夹紧， 在车左端面方面， 装夹不用螺母、垫圈和左边的锥套固定，因为如果用左边的锥套固定，那么锥套将会复盖一部分在端面，使左端面加工不完全，等车完左端面 再地行第二次装夹，加上螺母，这样就不会影响加工，因为 车左端面时 要求较低。粗车就可达到粗糙度 对平面度和垂直度没有要求 ，所以只用三抓卡盘定位及夹紧 即 可 。 为了保证工件在转动时候的 安机制 052 级 黄阁锋 ：拖拉机 后桥 半轴套车床夹 具设计 5 全 ，可 在工件中间部分 用 中心架顶住，但由于工件表面是一个锥体，且还是铸件，所以中心架的顶杆并不与工件接触只是起保护作用 ，防止工件由于旋转而甩出 。 在车右端面方面，由于其 有 粗糙度 要求，还为了配合后期的钻孔的定位所以有平面度 要求，再结合左端面的外形结构，故把该 工序 的夹具和车外圆的夹具合在一起。 使得车右端面 和车外圆在一次装夹完成。 在车外圆方面， 由于有同轴度 要求，而其外形方面却 又 找不到合适的定位基准，故以工件上的内孔作为定位基准。但由于工件本身为铸件 ，内部的尺寸精度不高，故以其内孔两端的截面圆心的连线为定位基准。定位元件采用定位套。 如图（ 三 ）所示。 这样限定了工件的 六 个自由度。 在车大端面方面，为了减少工件的安装时间， 且保证其平面度 垂直度 要求， 故仍以内孔两端的截面圆心的连线为定位基准 。 该工序的夹具也和车外圆的的夹具合在一起。使得车端面和车外圆可在一次装夹内完成。提高装夹的 效率。 图（ 三 ） 1- 心轴 2- 锥套 3- 垫圈 4- 螺母 紧方案选择及夹紧机构设计 机制 052 级 黄阁锋 ：拖拉机 后桥 半轴套车床夹 具设计 6 具与工件的 夹紧 方案选择及 夹紧 机构设计 方案一： 如图（二）通过心轴与工件内壁的过盈配合夹紧，设计简单，心轴的制作也简单。 但装卸工件时比较麻烦，生产效率也较低，且 由于工件内壁精度不高，故夹紧不可靠。 方案二： 螺旋 夹紧 机构简单， 夹紧 可靠，通用性大， 且结合工件的形状，故该设计使用螺旋加紧机构 夹紧 。如图（ 三 ） 心轴 1上有一 锥台用于右端定位， 锥台的锥面上开有键槽，当心轴加工好后把键焊接在键槽内； 心轴左端为螺杆结构， 具体尺寸见（零件图一）。 锥套 2 用于左端定位 ， 并在锥面上开有键槽，当锥套加工好后把键焊接在 键槽内，使得其和心轴上的键配合传递扭矩。 具体尺寸见（零件图二 、三 ）。垫圈 3 和螺母 4 起夹紧 作用， 具体尺寸见（零件图 四 、五 ）。这样的机构 既 能起到 夹紧 的功能，也有自动定心的功能。 虽然要装夹两次，但第二次装夹很简单，在很短的时间内就可以完成，而且在装夹时不会影响后面的的精确度， 在装卸方便 时 ，也提高了生产效率。 此外，通过使用不同规格的锥套 与此心轴配合可加工不同尺寸的 套 类零件。可小幅度的实现其通用性并提高此 使用 夹具的经济性。 具与机床的加紧方案选择及加紧机构设计 两套方案的 夹具在车床上的定位 都 是以 三爪卡盘夹住 夹具体 ，再通过尾座顶尖与心轴的顶尖 孔的接触来实现的。 三抓卡盘 和尾座顶尖 是通用夹具，因此不需专门设计，可根据生产的实际情况选择适当型号的三 爪 卡盘 和尾座顶尖 。 故在总装图中不画出。 两个方案的比较优劣可由下表比较表示出 机制 052 级 黄阁锋 ：拖拉机 后桥 半轴套车床夹 具设计 7 序号 定位方面 夹紧方面 装夹次数 经济性 方案一 以两端小孔内壁定位，定位精度高 通过过盈配合夹紧 ，但由于工件内壁精度不高，加紧不可靠 一次 装卸麻烦，生产效率低 方案二 以内孔两端的截面圆心的连线定位 螺旋夹紧机构简单，夹紧可靠，通用性大 两次 装卸简单，由于其有一定的通用性，故经济性也得到一定的提高 由上表对比可知，选用方案二较为妥善。 为此，根据以上情况，可以 确定 整个加工工艺工程表示如下表 步骤顺序 步骤内容 保证的尺寸 1 车左端面 粗糙度 加上螺母 限制足够的自由度，加紧机构 3 车右端面 粗糙度 面度 件长度 313 车左外圆 885f 轴度 车右外圆 6118g 轴度 车左大端面 粗糙度 面度 直度 车右大端面 粗糙度 面度 直度 加紧机构的相关计算 削力的计算 机制 052 级 黄阁锋 ：拖拉机 后桥 半轴套车床夹 具设计 8 刀具在切削工件时，存在切屑与工件内部弹、塑性变形的抗力；切屑与工件对刀具产生的摩擦阻力；两者作用在刀具上的合力为 F。为了测量、计算和反映实际作用的需要，可将合力 个分力： 切削力 在主运动方向上的分力； 背向力 在垂直于假定工作平面上分力； 进给力 在进给运动方向上的分力； 各分力与合力的关系为： 222根据切削力实验公式 式中 各切削分力，单位为 N； 公式中系数，根据加工条件由实验确 定；查表确定分别为 2795、 1940、 2880； 表示各因素对切削力的影响程度指数；查表的 各指数为 各指数为 各指数为 不同加工条件对各切削力的影响修正指数，暂设加工条件比较理想各修正指数为 1。 计算得 8067 N 130 N 323 N 紧力的计算 抓卡盘夹紧力的计算 计算夹紧力时 ,通常将夹具和工件看成是一个刚性系统 夹紧力 (大型工件还应考虑工件重力 ,运动的工件还应考虑惯性力等 )的作用情况 ,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬时状态 ,按静力平衡原理计算出理论夹紧力 再乘于安全系数作为实际所需夹紧力的数值 K 式中 , N); 机制 052 级 黄阁锋 ：拖拉机 后桥 半轴套车床夹 具设计 9 由静力平衡计算出的理论夹紧力 (N); 论夹紧力可用如下公式计算： 22 )3()6( r 为工件与支撑表面的摩擦系 数取 全系数 K 的 式计算 : K = 取 粗加工 )取 端面铣削 ,粗铣 ,含碳量高于 故选 断续切削 手动夹紧 取 接触点不确定 ; 计算得： W=1694 991 旋夹紧机构的夹紧力的计算 其中本夹具机构采用的夹紧装置是螺旋夹紧机构 :该类夹紧机构结构简单 ,夹紧可靠 ,通用性大 ,故在机床夹具中得到广泛应用 单个螺旋夹紧时产生的夹紧力按下列计算 : ( /21/ z(N) 式中 Q 机制 052 级 黄阁锋 ：拖拉机 后桥 半轴套车床夹 具设计 10 L r/ ,其值视螺杆端部的结构形式而定，查表可得： 1 表可得； 经计算的： 600 经计算夹 ， 具满足刚度和强度要求。 位误差的计算 由于 按方案二加工 零件是在一次装夹加工完成的。故 影响 其 定位误差的因素只有两项：一项是锥套和心轴的配合引起的误差；一项是 两 中心孔的同轴度的 公差引起的误差 。 而与锥套的锥面同轴度及锥台的锥面同轴度无关。在次基础上进行定位分析。 定位误差的计算公式为 不重位置定位 锥套和心 轴的配合引起的同轴度误差有两项 ： 一项是 垂直方向的定位误差，m a xm i n)( 一项 是 水平方向的定位误差，22 定位（水平）O 2） 机制 052 级 黄阁锋 ：拖拉机 后桥 半轴套车床夹 具设计 11 锥套内孔和心轴配合时的定位误差 由极限位置法画定位误差分析图，如图（五）。 由于锥套内孔和心轴采用67假设装配比较理想， 0 ， 故其 垂直方向定位 误差为 。 查 表可知 所以 垂直方向的定位误差 )(0 4 6.0 定位（垂直）水平方向的定位误差 )( 定位（水平）这两相综合起来即是锥套内孔和心轴配合时的定位误差 ）（定位（水平）定位（垂直）定位（合） 经以上分析可知该方案的夹具定位误差为 中心孔同轴度的公差与锥套和心轴的定位误差 之和。 即 )( 定位（合）定位 零件图中对同轴度的要求为 夹具的定位误差为 定位所以， 方案二的 定位方案能满足该加工精度的要求。 4 确定夹具的主要尺寸、公差和技术要求 具总图上应标 的 尺寸 及 公差 （ 1）心轴的总长和各部分的截面直径 （ 2）锥套的定位面尺寸及其他结构尺寸 （ 3） 锥套与心轴的配合为 零 间隙配合为佳 详见附录中总装图。 机制 052 级 黄阁锋 ：拖拉机 后桥 半轴套车床夹 具设计 12 结束语 通过将近三那个月的毕业设计，使我在资料的准备、设计的规划、市场的调查、创新思维和自学能力等方面都有了较大的提高。并且在毕业前使个人能力有了一个飞跃。 感谢 曾一凡 老师对我的论文不厌其烦的细心指点。 曾 老师首先细致地为我解题；当我迷茫于众多的资料时，他又为我提纲挈领，梳理脉络，使我确立了本文的框架。论文写作中， 定期 得到 曾 老师的指点。从框架的完善，到内容的扩充；从行文的用语，到格式的规范， 曾 老师都严格要求，力求完美。我再次为 曾 老师的付出表示感谢。 另外 ,在设计过程中 , 有很多专业老师曾对本设计的完成提供了有力的帮助，在此，一并表示感谢。在设计中 ,由于本人的水平有限 ,必会有很多的不足之处 ,谨请各位老师批评指正 . 机制 052 级 黄阁锋 ：拖拉机 后桥 半轴套车床夹 具设计 13 参考资料 ： 机床夹具设计 哈尔滨工业大学出版社 1996年 2月第 2版 机床夹具设计手册上海科学技术出版社 1988年 4月第 2版 金属切削机床夹具设计手册机械工业出版社 1987年 12月第 2版 金属切削原理与刀具 机械工业出版社 2005年 7月 第 2版 金属机械加工工艺人员手册上海科学技术出版社 1981年 10月第 2版 机械设计 高等教育出版社 2001年 7 月第 1版 简明机械设计手册 上海科学技术出版社 2000年 10月第 2版 铸件三维实体图 锥套 三维 实体图 锥套 三维 实体图 （焊接键以后） 垫圈三维实体图 螺母三维实体图 心轴三维实体图 心轴三维实体图 （焊接键以后） 总装三维示意图 江西农业大学工学院 拖拉机半轴套车床夹具设计 机制 05（ 2）班 黄阁锋 前 言 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、复合、智能、环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 高精：随着机床加工精度的提高，为了降低定位误差，提高加工精度，对夹具的制造精度要求更高。德国 美乐 )公司制造的 42等高误差为 密平口钳的平行度和垂直度在 5具重复安装的定位精度高达 5m。机床夹具的精度已提高到微米级，世界知名的夹具制造公司都是精密机械制造企业。诚然，为了适应不同行业的需求和经济性，夹具有不同的型号，以及不同档次的精度标准供选择。 高效：为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种快速夹紧功能部件不断地推陈出新。新型的电控永磁夹具，加紧和松开工件只用12秒，夹具结构简化，为机床进行多工位、多面和多件加工创造了条件。为了缩短在机床上安装与调整夹具的时间，瑞典 3分钟，即可完成线切割机床夹具的安装与校正。 模块、组合：模块化设计为夹具的计算机辅助设计与组装打下基础，应用 建立元件库、典型夹具库、标准和用户使用档案库，进行夹具优化设计，为用户三维实体组装夹具。组合夹具分会与华中科技大学合作，正在着手创建夹具专业技术网站，为夹具行业提供信息交流、夹具产品咨询与开发的公共平台，争取实现夹具设计与服务的通用化、远程信息化和经营电子商务化。 通用、经济：夹具的通用性直接影响其经济性。采用模块、组合式的夹具系统，一次性投资比较大，只有夹具系统的可重组性、可重构性及可扩展性功能强，应用范围广，通用性好，夹具利用率高，收回投资快，才能体现出经济性好。德国 美乐 )公司的孔系列组合焊接夹具，仅用品种、规格很少的配套元件，即能组装成多种多样的焊接夹具。元件的功能强，使得夹具的通用性好，元件少而精，配套的费用低，经济实用才有推广应用的价值。 本设计也是遵循以上夹具技术的发展方向，围绕高效、通用、经济而进行设计的。 设计题目 由拖拉机半轴套零件图可知零件的基本结构和加工要求。该工件铸成后（铸件图参见附录）需车削四个端面和两个外圆，并满足各端面的平面度和垂直度的要求及两外圆的同轴度要求 ,为后期加工提供较好的定位基准。车削后需铣削三个端面，其中两个是为了钻孔而做的前期工作，而有 10度倾角要求的端面是零件图中的要求。端面车削好后需对两个端面钻通孔，各端面孔的位置要求为均布，并且为了保证连接紧凑，法兰面不光滑平整的情况下需要在通孔周围刮深 前期车好端面和钻好孔的情况下，可以方便的利用其对钻两排孔进行定位。 加工该零件的夹具设计由谢李华、朱敏芳及本人组成的三人小组负责设计。其中本人负责车床夹具的设计。 图（一）是拖拉机半轴套车削的工序图，该零件是中批量生产，现要求设计车削该零件四个端面和两外圆的车床夹具。其中两端面和外圆的粗糙度要求是 外两端面的粗糙度要求是 外圆的直径分别是 应保证图中的相应面的平面度和垂直度及两外圆的同轴度的要求。 具体步骤如下： 1 工件的加工工艺分析 . 按照常规的车削方法先车端面再车外圆。通过粗车完成。粗糙度要求为 以需在完成车外圆后才能加工出来。两外圆的尺寸分别为 还有同轴度 以最好是在一次装夹中完成以满足该精度的要求。但考虑到加工可取性，本人选择了两次加工完成，详解后续。另外为了配合该零件的后期钻孔加工，对 基于以上精度要求，再结合零件图上个各尺寸要求的工序基准，初步把整个加工工艺工程表示成下表 2 夹具结构方案的确定 方案一： 对套类零件 ， 为了简化定心定位装置 ， 常常采用刚性心轴作为定位元件 。 因为工件的端面还未加工故不能用带有凸肩的心轴 ， 即在夹紧装置的设计上不能使用拉杆 。 而工件的内孔直径呈中间大两头小分布 ， 所以只能靠两端的小孔来定位并通过与圆孔的过盈配合来夹紧 。 示意图如图 （ 二 ） 。 限定工件六个自由度 。 心轴上的键是用来传递扭矩 ， 带动工件和车床主轴一起转动 。 心轴左端用于与鸡形夹抓紧 。 同时其轴心线也是夹具体和车床定位的一个基准 。 图 （ 二 ） 如此设计则可在一次装夹完成上述对工件各端面和外圆的加工。但由于定位基准是两端的内壁且夹紧是通过过盈配合，所以虽然该心轴的定位精度高但装卸工件麻烦，生产效率较低。且由于工件为铸件，内壁精度很低，容易引起夹紧不可靠。 28 方案二： 用螺丝来代替夹紧 ， 在车左端面方面 ， 装夹不用螺母 、 垫圈和左边的锥套固定 ，因为如果用左边的锥套固定 ， 那么锥套将会复盖一部分在端面 ， 使左端面加工不完全 ， 等车完左端面再地行第二次装夹 ， 加上螺母 ， 这样就不会影响加工 ， 因为车左端面时要求较低 。 粗车就可达到粗糙度 且对平面度和垂直度没有要求 ， 所以只用三抓卡盘定位及夹紧即可 。 为了保证工件在转动时候的安全 ， 可在工件中间部分用中心架顶住 ， 但由于工件表面是一个锥体 ， 且还是铸件 ， 所以中心架的顶杆并不与工件接触只是起保护作用 ， 防止工件由于旋转而甩出 。 在车右端面方面 ， 由于其有粗糙度 还为了配合后期的钻孔的定位所以有平面度 再结合左端面的外形结构 ， 故把该工序的夹具和车外圆的夹具合在一起 。 使得车右端面和车外圆在一次装夹完成 。 在车外圆方面，由于有同轴度 其外形方面却又找不到合适的定位基准，故以工件上的内孔作为定位基准。但由于工件本身为铸件，内部的尺寸精度不高，故以其内孔两端的截面圆心的连线为定位基准。定位元件采用定位套。如图（三）所示。这样限定了工件的六个自由度。 在车大端面方面，为了减少工件的安装时间，仍以内孔两端的截面圆心的连线为定位基准。该工序的夹具也和车外圆的的夹具合在一起。使得车端面和车外圆可在一次装夹内完成。提高装夹的效率。 图（三） 1- 心轴 2- 锥套 3- 垫圈 4- 螺母 方案一： 如图（二）通过心轴与工件内壁的过盈配合夹紧，设计简单，心轴的制作也简单。但装卸工件时比较麻烦，生产效率也较低，且由于工件内壁精度不高，故夹紧不可靠。 方案二： 螺旋夹紧机构简单，夹紧可靠，通用性大，且结合工件的形状，故该设计使用螺旋加紧机构夹紧。如图（三） 心轴 1上有一锥台用于右端定位，锥台的锥面上开有键槽，当心轴加工好后把键焊接在键槽内；心轴左端为螺杆结构，具体尺寸见（零件图一）。锥套 2用于左端定位，并在锥面上开有键槽，当锥套加工好后把键焊接在键槽内，使得其和心轴上的键配合传递扭矩。具体尺寸见（零件图二、三）。垫圈 3和螺母 4起夹紧作用，具体尺寸见（零件图四、五）。这样的机构既能起到夹紧的功能，也有自动定心的功能。虽然要装夹两次，但第二次装夹很简单，在很短的时间内就可以完成，而且在装夹时不会影响后面的的精确度，在装卸方便时，也提高了生产效率。 此外，通过使用不同规格的锥套与此心轴配合可加工不同尺寸的套类零件。可小幅度的实现其通用性并提高此使用夹具的经济性 。 两套方案的夹具在车床上的定位都是以三爪卡盘夹住夹具体，再通过尾座顶尖与心轴的顶尖孔的接触来实现的 三抓卡盘和尾座顶尖是通用夹具，因此不需专门设计，可根据生产的实际情况选择适当型号的三爪卡盘和尾座顶尖。故在总装图中不画出。 两个方案的比较优劣可由下表比较表示出 由上表对比可知，选用方案二较为妥善。 为此，根据以上情况，可以确定整个加工工艺工程表示如下表 3 加紧机构的相关计算 刀具在切削工件时，存在切屑与工件内部弹、塑性变形的抗力；切屑与工件对刀具产生的摩擦阻力；两者作用在刀具上的合力为 F。为了测量、计算和反映实际作用的需要，可将合力 切削力 在主运动方向上的分力； 背向力 在垂直于假定工作平面上分力； 进给力
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