机电一体化专业毕业设计说明书

1、西安职业技术学院毕业设计说明书题 目：专 业：班 级：学 号：学 生：指导教师：完成日期： 年 月 日西安职业技术学院毕业论文（设计）内容摘要本文通过对后盖零件的工艺进行了研究， 得出了后该零件的加工工艺流程、 工工艺卡。并结合所给后盖零件的尺寸与结构设计了相应的钻模夹具，实现了高 效加工后盖零件的目标。本文主要从以下两个方面进行了研究。一、通过零件图，分析了所给零件的结构、所要加工的表面及相应的设计的设计 要求，并通过相关专业知识确定了零件所采用毛坯类型，同时根据图纸要求完成 了工艺过程卡的制作。二、结合零件的尺寸，通过对定位方式与加工方式，完成了后盖零件的钻模设计 工作，并完成了相关二维图

2、纸的绘制工作。关键词： 工艺过程卡；钻模设计西安职业技术学院毕业论文（设计）目录内容摘要 I引 言 1一、零件机械加工工艺规程设计 51. 零件分析 51.1零件的年产量和生产类型的确定 51.2零件的作用 52. 零件技术要求分析 52.1零件的主要技术要求 62.2零件的加工工艺分析 63. 毛坯的选择 73.1毛坯的种类及特点 73.2毛坯种类的选择 73.3毛坯形状尺寸的确定 84. 表面加工方法的选择 85. 定位基准的选择 85.1基准的概念及分类 85.2定位基准的选择原则 96. 零件加工工艺路线的确定 96.1零件加工阶段的划分 96.2机械加工顺序安排的原则 106.3零件

3、加工的工艺路线 107. 工序余量的确定 117.1加工余量的确定 118. 机床及工装的确定 129. 工艺卡的填写 12二、机床夹具设计 121. 夹具的作用 122. 夹具设计任务 12II西安职业技术学院毕业论文（设计）3. 定位方案的确定 124. 工件夹紧方案的确定及夹紧力的计算 135. 定位误差分析 16三、设计总结 18III西安职业技术学院毕业论文（设计）引言1 夹具定义 在机床行业，每个人都知道机床夹具就好比机床的双手，要起到 确保夹紧工件的作用。几乎每一台机床都配备各类夹具，从标准的卡 盘，液压中心架，顶尖，台钳，刀柄等，到加工中心上的专用组合夹 具，甚至加工特殊零件的

4、巨型夹具。 在机械制造过程中，用来固定加 工对象，使其占有正确的位置，以便接受施工，检测的装置，都可统 称为“夹具”。在钻床上进行孔的钻，扩，铰，攻螺纹加工时所用的夹 具称为钻床夹具，又成为钻模。机床夹具为机床的一种附加装置，安 装工件后使之获得相对于机床或刀具的正确位置，并把工件可靠地夹 紧。2 夹具的发展及其在生产中的作用 夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表 现在夹具与人的结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具， 是加工过程加速和趋于完善；第二阶段，夹具成为人与机床之间的桥 梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定位和夹紧。人们越来 越认识到，夹具与操作人员改

5、进工作及机床性能的提高有着密切的关 系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现为夹具与机床的结合，夹 具作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。3 夹具的组成在加工时使用的夹具大多有五大部分组成 :定位元件及定位装置、 夹紧装置、对刀及导引元件、夹具体、其他元件及装置。 定位元件及定位装置 在夹具中确定工件位置的一些元件称为 定位元件，他们的作用是使一些工件在夹具中占有一定位置，只有将 工件的定位基面与夹具的定位元件相接触或相配合，就可以使工件定 位。有些夹具还采用由一些零件组成的定位装置对工件进行定位。 夹紧装置夹紧装置是在夹具中由动力装置中间传力机构和夹紧元件组成的 装置，他们的作

6、用是用以保持工件在夹具中已确定的位置，并承受在 加工过程中各种力的作用而不发生任何变化。对刀及导引元件西安职业技术学院毕业论文（设计）在夹具中，用来确定加工时所使用刀具位置的元件称为对刀及导 引元件，他们的作用是用来确定夹具相对刀具的位置或导引刀具的方 向。在夹具中用来连接上诉各元件及装置使其成为一个整体的基础零 件称为夹具体，它们的作用，除用于连接夹具上的各种元件和装置外， 还用于夹具与机床有关部门进行连接。夹具体在夹具中，除了上述定位元件、夹紧装置、对刀及导引元件以外 的其它元件及装置，它们的作用是确定夹具在机窗有关部位的方向或 实现工件在夹具同义词装夹中得分度转位。其他元件及装置4 夹具

7、的种类机床夹具的种类很多，可按夹具的应用范围分类，也可按所使用 的动力源进行分类。按夹具的应用范围分类可分为：通用夹具、专用夹具、成组夹具、 组合夹具等。按夹具的动力源分类可以分为：手动夹具，气动夹具、液压夹具、电动夹 具、磁动夹具、真空夹具，切削力、离心力夹具等。5 机械工业的发展对夹具的要求随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈 高的要求，使多品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机 械生产的这种发展趋势，必然对机床夹具提出更高的要求。它主要表现在以下几个方面： 加强机床夹具的三化工作 为了加速新产品的投产，简化设计工作，加速工艺装备的准备工 作，以获得良好的技术经

8、济效果，必须重视机床夹具的标准化，系列 化和通用化工作。大力研制推广实用新型机床夹具在单件，小批生产或新产品试制中，应推广使用组合夹具和半组 合夹具。在多品种，中小批生产中，应大力推广使用可调夹具，尤其 是成组夹具。提高夹具的机械化，自动化水平西安职业技术学院毕业论文（设计）近十几年来，高效，自动化夹具得到了迅速的发展。主要原因是： 一方面是由于数控机床，组合机床及其它高效自动化机床的出现，要 求夹具能适应机床的要求，才能更好的发挥机床的作用6 机床夹具的作用 机床夹具主要用于机床切削加工，起机床与工件，刀具之间的桥 梁作用，是工艺系统中的一个重要环节。按国家标准（ GB4863-85）给 出

9、的定义：“机床夹具是用以装夹工件（和引导刀具）的装置” 。1 保证加工精度 采用夹具安装，可以准确地确定工件与机床，刀具之间的相互位 置，工件的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，其加工精度高而且稳定。2 提高生产效率，降低成本 用夹具装夹工件，无需找正便能使工件迅速地定位和夹紧，显著 地减少辅助工时；用于装夹工件提高了工件的刚性，因此可加大切削 用量；可以使用多件，工位装夹工件，并采用高效夹紧机构，这些因 素均有利于提高劳动生产率。另外采用夹具后，产品质量稳定，废品 率下降，可以安排技术等级较低的工人，明显地降低了生产成本。3 扩大机床的工艺范围 使用专用夹具可以改变机床的用途和扩大

10、机床的使用范围，实现 一机多能。例如，通过专用夹具还可将车床改为拉床使用，以充分发 挥通用机床的作用。4 减轻工人的劳动强度 用夹具装夹工件方便，快速，当采用气动，液压等夹紧装置时， 可减轻工人劳动强度。5 缩短新产品试制周期 由于组合夹具，可调整夹具等多用途夹具，部件的标准化和通用 化，从而在新产品试制中可以大大发挥其优势，充分利用组装，更换 少数部件，组件和调整方法，来满足大部分工序的要求，使专用夹具的数量减少；从而减缩了夹具设计 和制造的工作量，使试制的周期缩短，费用减少。西安职业技术学院毕业论文（设计）7 夹具体在本设计中的作用 本设计主要介绍了机床夹具的发展背景和在机械加工中的作用，

11、 缸体加工工艺规程制订及夹具的设计过程。夹具与机床的结合，夹具 作为机床的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。6 用夹具装夹工件，操作方便安全。作用如下： 保证加工质量如相对位置精度的保证、 ，精度的一致性等。 减轻劳动强度 如可用气动、电动夹紧。 提高生产率 避免了手工操作用划线等方法来定位工件， 缩短了 安装时间。 扩大机床的工艺范围 在机床上安装一些夹具可以扩大其工艺 范围。 设计过程主要包括定位方案的最优化选取，夹紧力的计算及孔 直径的确定，定位精度的分析；夹具总图上尺寸，公差及技术要求的标注；工件的加工 精度分析。西安职业技术学院毕业论文（设计）一、零件机械加工工艺规程设计1.

12、 零件分析1.1 零件的年产量和生产类型的确定 后盖零件的生产纲领 2000 件/年1. 年产量 Q生产纲领 每台件数 （1+备品率） （1+废品率） Q20001（1+2%）（1+2%）2件08）1 （ 月产量 Q12= 2081 1217件4（） 月工作日 =（365-52-14） 122天5日产量（一天 3班）月产量 月工作日 =174257件（）2. 生产量类型的确定：查下表 1关于轻型（ 100公斤以内）零件的生产性质：表 1 生产类型的划分生产类型同类零件的年产量 /件重型零件（质量 2000kg ）中型零件（质量 1002000kg ）小型零件（质量 100kg ）单件生产5 以

13、下10 以下100 以下成批 生 产小批生产510010 200100500中批生产100300200500500 5000大批生产3001000500 50005000 50000大量生产1000 以上5000 以上50000 以上中批为： 5005000 件/年大批为： 500050000 件/年拨动叉质量小于 100 公斤，由上可确定拨动叉的生产性质：中批生产。1.2 零件的作用 题目所给定的零件是后盖，它的主要作用是传递扭矩。有零件图 所给出的精度要求可以看出，它也起到一定的密作用。2. 零件技术要求分析 生产批量为大批量生产， 故毛坯精度加工余量均很高； 加工机西安职业技术学院毕业论

14、文（设计）床部分采用通用机床，部分采用专用机床；按零件分类，部分布置成 流水线，部分布置成机群式；广泛采用专用夹具，可调夹具；按零件 产量和精度，部分采用通用刀具和量具， 部分采用专用刀具和量具； 部 分采用划线找正装夹， 广泛采用通用或专用夹具装夹；有较详细的工 艺规程，用工艺卡管理生产。2.1 零件的主要技术要求 从齿轮泵后盖这个零件所给零件图可以看出，其主要有三组加工 表面，且它们之间有一定的位置要求。现将这三组表面分述如下：1、以 50mm端面为加工表面 这一组加工表面包括： 加工一个 50mm 的端面，其表面粗糙度 为 Ra12.5。此表面粗糙度通过粗车可以达到。2、以 110mm端

15、面侧面为加工表面这一组的加工表面包括： 110mm的端面和 60mm的阶梯孔， 深 度 6mm。由图纸可知，所有表面的粗糙度要求均为 Ra12.5，所以可通 过粗铣达到。3、以孔为加工表面这一组的加工表面包括： 28mm 的台阶面、 12mm 深 22mm 、 一个 6mm通孔和三个均布的 6mm通孔（带有深度为 12mm 的沉头 孔）。其中 28mm加工表面之间有着一定的位置要求，主要是：保证 孔的轴线与 110mm端面的垂直度为 0.04。2.2 零件的加工工艺分析分析方法和内容可参考教材机械制造技术第五节套类零件加工工艺分析的示例）西安职业技术学院毕业论文（设计）3. 毛坯的选择3.1

16、毛坯的种类及特点常见的毛坯种类有以下几种：（一）铸件 对形状较复杂的毛坯，一般可用铸造方法制造。大多 数铸件采用砂型铸造，对尺寸精度要求较高的小型铸件，可采用特种 铸造，如永久型铸造、精密铸造、压力铸造、熔模铸造和离心铸造等。（二）锻件 锻件毛坯由于经锻造后可得到连续和均匀的金属纤维 组织。因此锻件的力学性能较好，常用于受力复杂的重要钢质零件。 其中自由锻件的精度和生产率较低，主要用于小批生产和大型锻件的 制造。模型锻造件的尺寸精度和生产率较高，主要用于产量较大的中 小型锻件。其锻造方法及工艺特点见表 3-9。（三）型材 型材主要有板材、棒材、线材等。常用截面形状有圆 形、方形、六角形和特殊截

17、面形状。就其制造方法，又可分为热轧和 冷拉两大类。热轧型材尺寸较大，精度较低，用于一般的机械零件。 冷拉型材尺寸较小，精度较高，主要用于毛坯精度要求较高的中小型 零件。（四）焊接件 焊接件主要用于单件小批生产和大型零件及样机试 制。其优点是制造简单、生产周期短、节省材料、减轻重量。但其抗 振性较差，变形大，需经时效处理后才能进行机械加工。（五）其它毛坯 其它毛坯包括冲压件，粉末冶金件，冷挤件，塑 料压制件等。3.2 毛坯种类的选择机油泵后盖材料为 HT200，即灰铸铁。根据机械工程材料等 相关资料可以知道： HT200 铸造性能好，工艺简单，铸造应力小，易 加工，需人工时效；有一定的机械强度及

18、良好的减振性，流动性能好、 体收缩和线收缩小；综合力学性 能低，抗压强度比抗拉强度高约 3-4 倍；耐热性较好；可承受较大的弯曲应力； 主要用于强度、耐磨性要 求较高的重要零件和要求气密性的铸件。例如：汽缸、 机体、齿条、 铸有导轨的床身、中等压力（ 800N/cm2）的液压缸、泵阀体。因此机油泵后盖毛坯可选用铸件。西安职业技术学院毕业论文（设计）3.3 毛坯形状尺寸的确定此处加毛坯图 CAD 的截图）4. 表面加工方法的选择根据图纸要求，确定零件各表面加工的加工方法如图 4.1图 4.1 各表面加工方法加工表面表面粗糙度公差 /精度等级加工方法 50端面Ra12.5IT11 以下粗车 110

19、端面、 60 阶梯孔Ra12.5IT11 以下粗铣 28中心孔Ra6.3IT11 以下扩孔36均布通孔及沉头孔Ra12.5IT11 以下钻通孔 -扩孔6通孔及 12Ra12.5IT11 以下钻通孔 钻孔深 22mm5.定位基准的选择在制定零件加工工艺规程时，正确选择定位基准对保证加工表面 的尺寸精度和相互位置精度的要求以及合理安排加工顺序都有重要的 影响。5.1 基准的概念及分类 基准的概念：零件上用以确定其它点、线、面位置所依据的那些 点、线、面。基准的分类：基准可以分为两大类即设计基准和工艺基准。1. 设计基准：零件图上用以确定其它点、线、面位置的基准。它 是标注设计尺寸的起点。2. 工艺

20、基准：在零件加工、测量和装配过程中所使用的基准。按 用途分为：（1）定位基准 在加工时，用以确定零件在机床夹具中的正确 位置所采用的基准。又分为精基准和粗基准。（2）工序基准 在工艺文件上用以标定被加工表面位置的基准（3）测量基准 零件检验时年，用以测量已加工表面尺寸及位 置的基准（4）装配基准 装配时用以确定零件在机器中位置的基准西安职业技术学院毕业论文（设计）5.2 定位基准的选择原则精基准的选择原则（1）基准重合原则 即选用设计基准作为定位基准，以避免定 位基准与设计基准不重合而引起的基准不重合误差。（2）基准统一原则 应采用同一组基准定位加工零件上尽可能 多的表面。（3）自为基准原则

21、某些要求加工余量小而均匀的精加工工 序，选择加工表面本身作为定位基准。（4）互为基准原则 当对工件上两个相互位置精度要求很高的 表面进行加工时，需要用两个表面互相作为基准，反复进行加工，以 保证位置精度要求。（5）所选精基准应保证工件安装可靠， 夹具设计简单、 操作方便。2. 粗基准的选择原则（1）若主要要求保证加工面与不加工面间的位置要求，则应选不 加工面为粗基准。（2）若工件各个表面均加工加工，则应选余量小的加工面为粗基 准。（3）如果主要要求保证工件上某重要表面的加工余量均匀，则应 选该表面为粗基准。（4）作为粗基准的表面，应尽量平整光洁，有一定面积，以使工 件定位可靠、夹紧方便。（5）

22、粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次。 针对于所要加工的零件图， 其设计基准为左端面与中心孔的轴心， 对于加工基准来说，首先将 110的外圆面作为粗基准， 粗车端面 50， 然后将 50端面作为粗基准加工 110端面精基准，将 110端面作为 精基准加工中心孔和 312 的均布通孔；最后将 28的中心孔作为基准 加工 6的通孔。6.零件加工工艺路线的确定6.1 零件加工阶段的划分 零件的加工质量要求较高时，一般需要经过不同的加工阶段来 实现，逐步达到加工要求，即 “渐精 ”原则。一般要经过粗加工、半精西安职业技术学院毕业论文（设计）加工、精加工等三个阶段。 通过图纸可知，所要加工的零件表面质量要

23、求总体不高。除了中 心孔表面粗糙度要求为 Ra6.3 以外表面的粗糙度均为 Ra12.5，所以加 工阶段的的划分主要以粗加工为主。针对于中心孔的加工使用半精加 工，已达到 Ra6.3 的表面粗糙度要求。6.2 机械加工顺序安排的原则 机加工工序的安排原则主要包括以下几个方面：1、先基准后其它 :首先加工 50端面，将其作为端面加工 110端 面。然后使用 110 端面为精基准加工其他表面。2、先粗后精： 本零件的加工过程先加工 50端面作为粗基准，然 后以 50端面作为粗基准加工 110端面；3、先面后孔：根据本原则，本文首先加工 50与 110端面作为 基准，然后再加工中心孔和 36均布通孔

24、。4、先主后次：根据此原则，本文首先加工 28的中心孔，然后加 工 36的均布通孔。根据上述原则，本文提出下面两种加工工艺路线。6.3 零件加工的工艺路线工艺路线一1. 粗车 50端面2. 粗铣 110端面、粗铣 60 阶梯孔3. 扩 28中心孔4. 中检5. 钻扩 36均布通孔6. 钻扩 6通孔工艺路线二1. 粗车 50端面2. 粗车 110端面、3. 粗铣 60 阶梯孔4. 钻扩 36均布通孔5. 扩 28中心孔6. 钻扩 6通孔方案分析： 上述两方案中， 工艺方案二使用粗车端面 110，使得此方案在加工 左端面时需要进行多次的装夹，不满足基准统一的原则，且由于零件10西安职业技术学院毕业

25、论文（设计）的结构使得在使用三抓卡盘的定位加紧过程很难实施。同时多次装夹 会降低生产效率，造成零件成本上升。方案二中，在加工中没有设计相应的检验工序，尤其是针对于中 心孔的形位检验，如果再次出现废品，同时还未被检出，增加了企业 的废品率，不利于节约成本与利益最大户的要求。综上述，所以采用 方案一比较合理。7. 工序余量的确定7.1 加工余量的确定完成某一道工序所需切除的材料层的厚度称为工序余量。从毛坯 到成品的整个工艺过程中所切除的材料层厚度称为总余量，加工余量 的确定通常有三种方法：经验估计法：这是工艺人员根据经验进行估算。所有加工余量一 般偏大。查表修正法：以生产实践和实验研究的资料制成的

26、表格为依据， 应用时再结合加工实际情况进行修正。分析计算法：根据一定的试验资料和计算公式进行计算，这样确 定的余量比较经济合理，因受切削条件的改变和实验数据不全所限， 应用较少。为了节约成本与达到最大的加工效率的目的，本文采用查表法：1. 工序 01 工步 1 粗车端面 50，查金属机械加工工艺人员手册 1042页表 13-9 得 0.7，取整为 1mm。2. 工序 05 工步分为两步：1、粗铣 110端面， 查金属机械加工工艺人员手册 1050 页 表 13-27 得 1mm。2、粗铣 60阶梯孔。此阶梯轴有图纸要求，加工余量为 6mm。3. 工序 20 工步 1 扩孔 28，查金属机械加工

27、工艺人员手册 ， 加工余量为 10mm。11西安职业技术学院毕业论文（设计）8. 机床及工装的确定相关机床及工装的确定如图 8.1。图 8.1 相关机床及工装的确定工序机床刀具、夹具量具等粗车 50 端面CA6140三抓卡盘粗铣 110端面、粗 铣 60 阶梯孔X61端铣刀、虎钳卡尺扩 28中心孔Z3035B 28硬质合金锥柄扩 孔钻、虎钳中检卡尺、塞规等钻扩 36均布通孔Z3035B6锥柄麻花钻、 虎钳钻扩 6通孔Z3035B6锥柄麻花钻 ; 12 锥柄麻花钻，专用夹 具9.工艺卡的填写 详见零件机械加工工艺过程卡）二、机床夹具设计1.夹具的作用在机械制造的机械加工中，为了安装加工工件，使之

28、占有正确的位置，以保 证零件和产品的质量并提高生产效率所采用的工艺装备，这种装备称为夹具，它 是机械加工工艺系统的重要组成部分，是机械制造中的一项重要工艺装备。夹具的作用大概有以下几点：A 、 保证工件的加工精度，稳定加工质量。B、 缩短辅助时间，提高生产效率，降低加工成本。C、 降低对工人的技术要求，减轻工人的劳动强度，保证安全生产。2.夹具设计任务本文选择其中的工序 10 的夹具进行设计。因为在前面已经将 28的中心孔、 12的三个圆周孔和零件的底面已经加工完成， 利用这一面两孔来定位加工设计一 套用于加工后盖零件顶部 12的孔。本工序是加工后盖零件顶部 12的孔 ，加工完成应达到图纸的技

29、术要求。3. 定位方案的确定本工序的目的是加工出符合图纸要求的后盖零件顶部12的孔。适合的刀具为： 12mm的锪钻。1. 因后盖零件的外形是不规则的几何体， 没有合适的定位面， 无法直接装夹加 工，所以加工时要有专用的夹具装置。2. 分析后盖零件图可知：根据加工要求，本工序需限制工件的六个自由度。12西安职业技术学院毕业论文（设计）通过对零件结构进行分析，可采用前工序已加工的 28的中心孔，零件的底面及 12的圆周孔为本工序定位面。定位元件可采用台阶心轴和一个圆柱销。 28的中 心孔限制零件 Y 、Z 三个方向的移动和绕 Z 轴的转动，零件底面限制 X 方向的移 动，定位销限制绕 X 、Y 轴

30、的转动。此方法实现对后盖零件六点定位的完全定位。 后盖零件定位方案如下图：图 3.1 后盖零件 定位方案4. 工件夹紧方案的确定及夹紧力的计算 工件夹紧遵循的原则：保证定位准确可靠、工件和夹具的变形在允许的范围 内、夹紧机构可靠、装夹卸除方便快速省力、并且和中批生产的生产纲领匹配。 首先要解决夹紧力三要素 方向、作用点、大小的确定问题。1）夹紧力方向的确定（1）夹紧力的作用方向应垂直于主要定位基准面。（2）夹紧力作用方向应使所需夹紧力最小。（3）夹紧力作用方向应使工件变形尽可能小。本夹具的夹紧力方向选为垂直于零件底面和沿 28 的中心孔轴线方向夹紧， 夹紧力方向与切削力方向垂直。2）夹紧力作用

31、点的确定（1）夹紧力作用点应落在支撑元件或几个支撑元件形成的稳定受力区域内。（2）夹紧力作用点应落在工件刚性好的部位。（3）夹紧力作用点应尽可能靠近加工面。 本夹具的夹紧力作用点为为工件的上端面。13西安职业技术学院毕业论文（设计）3）夹紧力大小的确定 夹紧力的大小主要影响工件定位的可靠性、工件的夹紧变形以及夹紧装置的 结构尺寸和复杂性，因此夹紧力的大小应当适中。在实际设计中，确定夹紧力大 小的方法有两种：经验类比法和分析计算法。采用分析计算法， 一般根据切削原理的公式求出切削力的大小 F，必要时算出 惯性力、离心力的大小，然后与工件重力及待求的夹紧力组成静平衡力关系，列 出平衡方程式，即可计

32、算出理论夹紧力 Q。为安全可靠起见，还要考虑一个安全 系数 K，因此实际的夹紧力应为 Q = K QK 的取值范围一般为 1.5 3，粗加工时取 2.53，精加工时取 1.52。 由于加工中切削力随刀具的磨饨、工件材料性质和余量的不均等因素而变化， 而且切削力的计算公式是在一定的条件下求得的，使用时虽然根据实际的加工情 况给予修正，但是仍然很难计算准确。所以在实际生产中一般很少通过计算法求 得夹紧力，而是采用类比的方法估算夹紧力的大小。对于关键性的重要夹具，则 往往通过实验方法来测定所需要的夹紧力。2.减少装卸工件的辅助时间，提高装卸效率本夹具采用手动螺旋夹紧，螺旋夹紧装置结构简单，夹紧力大且

33、自锁性好。 为减少装卸工件时间，提高生产率，夹紧元件垫圈采用快换开口垫圈，螺母的最 大直径尺寸小于工件定位孔的直径。这样装卸工件时只需将螺母旋松，不需将螺 母完全卸掉就可将垫圈抽出，将工件卸下减少装卸工件的辅助时间，提高装卸效 率。后盖零件夹紧方案见下图：14西安职业技术学院毕业论文(设计)2.夹紧力的分析与计算工件采用螺母轴向夹紧 ,其受力情况分析如图 4-5 所示。本工序采用 28mm中心孔， 12的圆周孔及底面为定位面。采用的定位元件 为台阶心轴和一个固定圆柱销，可限制工件的六个自由度。在钻削加工中，工件受到切削力是轴向力 Fr 和钻削扭矩 M ；工件右端采用螺 母夹紧产生从右向左夹紧力

34、 Fj ，同时心轴台阶面产生一个由左向右的反向作用力 N；固定圆柱销对工件产生一个向上的支撑力 Fw；工件的自重力 G。根据静力平衡理论：因支撑力与切削力及重力方向相反，夹紧力与反向作用 力方向相反即， Fw= Fr+ G；N=Fj 。工件受到的钻削扭矩 M 则由工件 D 面和 K 面提供的摩擦力矩承担， 根据静力 平衡理论由图可知：Fj L1+ N L1=M因 N=Fj，所以Fj=M/ (L1+L2)以上为理论夹紧力，再乘以安全系数 K 则为实际夹紧力 Fjs。( K 取 1.5) Fjs= MK/ (L1+L2)Fj夹紧力；Fr切削力；Ff摩擦力；M钻削扭矩； N心轴同台阶面对工件的弹力；

35、 摩擦系数(查表取 =0.15)。由工艺人员手册知 (P795)：钻削灰铸铁的钻削力 Fr=43.3D f0.8；钻削扭矩 2 0.8M=21.4D f 。15西安职业技术学院毕业论文(设计)已知钻头直径 D 为 20mm，进给量取 f=0.6mm，故 Fr=43.3 120.60.8=575.5Kg 3453NM=21.41220.60.8=5688.5 Kg mm 20478N所以夹紧力为： Fjs= MK/ (L1+L2)=20478 1.5/6=5119.5N查表知 M12 螺母的夹紧力为 5420N，Fjs=5119.5N5420N，可满足使用要求。5. 定位误差分析1、定位误差产生

36、的原因及种类 按照六点定位原理，可以设计和检查工件在夹具上的正确位置，但能否满足 工件对工序加工精度的要求，则取决于刀具与工件之间正确的相互位置。而影响 这个正确的位置关系的因素很多，如夹具在机床上的装夹误差、工件在夹具中的 定位误差和夹紧误差、机床的调整误差、工艺系统的弹性变形和热变形误差、机 床和刀具的制造误差及磨损误差等。为了保证工件的加工质量，应满足如下关系 式：D式中D 工件在夹具中的定位误差，一般应小于3；除定位误差外，其它因素引起的误差总和。定位误差及其产生原因： 所谓定位误差，是指由于工件定位造成的加工面相对工序基准的位置误差。 因为对一批工件来说，刀具经调整后位置是不动的，即被加工表面的位置相对于 定位基准是不变的，所以定位误差就是工序基准在加工尺寸方向上的最大变动量， 造成定位误差的原因有两种即：(1)由于定位基准与工序基准不一致所引起的定位误差， 称基准不重合误差， 它是工序基准相对定位基准在加工尺寸方向上的最大变动量， 以B 表示。其大小 等于定位基准与工序基准间的联系的尺寸的公差。(2)由于定位副制造误差及其配合间隙所引起的定位误差，称基准位移误