NF125左套管零件的机加工艺及铣床夹具设计

1、NF125左套管零件的机加工艺及铣床夹具设计2012届毕业设计课题任务书院(系)： 机械工程学院 专业： 机械设计制造及其自动化指导教师联系qq1308268506课题名称NF125左套管零件的机加工艺及铣床夹具设计内容及任务一、毕业设计图纸 1. 左套管零件图（2号图纸）；2. 左套管零件的毛坯图（2号图纸）； 3. 左套管零件的机加工艺规程1本；4. 铣床夹具总图（0号图纸，CAD绘图）；5铣床夹具零部件图（0号图纸，CAD绘图）。共三张0号图纸的工作量，并要求包含有一定量的手绘图纸。二、说明书1左套管零件的结构特点和技术条件分析； 2机加工艺规程设计；3铣床夹具设计； 4说明书中英文摘要

2、。拟达到的要求或技术指标一、毕业设计主要技术要求NF125左套管零件的机加工艺及铣床夹具设计，其主要技术要求如下：1左套管零件的技术要求，见给定的左套管零件图，小批生产。2左套管零件机加工艺规程设计，应满足加工质量、生产率和经济性要求，并结合生产车间实际情况。3铣床夹具的设计应满足相应工序的要求，使安装稳定可靠，操作简单。4设计的机加工艺规程和铣床夹具，能实际可用。二、其它要求1通过检索，了解机械加工工艺与工装的基本知识；2运用机械制造工艺手册，掌握零件的加工艺规程编制；3运用机械设计手册，掌握所用夹具的设计与其精度分析；4熟悉数控车削的工序设计；5掌握常用的CAD软件，并能熟练运用一种CAD

3、软件设计；6了解国内外先进制造工艺与工装的现状和发展趋势。进度安排起止日期工作内容2008年1月底完成开题报告2008年3.5-3.16收集、查阅相关资料2008年3.17-3.31左套管零件图、毛坯图的绘制，左套管零件机加工艺规程的初步方案2008年4.1-4.16实习、参观（毕业实习时间，可能根据实际情况作出调整）2008年4.7-5.18编制左套管零件的机加工艺规程，设计铣床夹具，绘制总图及部分零部件图，撰写论文2008年5.15-5.31整理毕业设计图纸、说明书和论文、翻译稿2008年6.1-6.10准备答辩主要参考资料1 郑修本主编机械制造工艺学北京：机械工业出版社，19972 赵志

4、修主编机械制造工艺学北京：机械工业出版社，20013 王先逵主编机械制造工艺学北京：机械工业出版社，20044 戴陆武主编机床夹具设计西安：西北工业大学出版社，19915 王启平主编机床夹具设计哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，20056 王光斗主编机床夹具设计手册上海：上海科学技术出版社，20007 何国旗主编数控加工技术北京：化学工业出版社，2003.18 机械工业出版社编机械工程手册，1999.5教研室意见签名：年 月 日(系)主管领导意见签名：年 月 日VIABSTRACTThe south 125 front fork shock absorbers left casing is in

5、the shock absorber accuracy requirement high one, the volume minor mourning uses to be very actually big. The reasonable engineering procedure and the good jig are guaranteed that its precision the key is. Designs the components according to the detail drawing the technological process, saves the pr

6、ocessing cost for the guarantee working accuracy, to raise the efficiency, compared with and selects the most reasonable craft plan. Carries on the analysis to the components, the selection components material, determines the localization datum, chooses the reasonable processing method, the determin

7、ation processing amount used. In order to satisfy the technological requirement to design the mill column lug boss surface the milling jig. Selects the reasonable localization plan, the clamp plan, to the knife project design jig. Through several kind of plans comparisons, the selection synergy, the

8、n the computation clamping force, carries on the error analysis. Enable the jig namely to realize the processing accuracy requirement to conform to the production lot, and has the good structure shop characteristics, the use maintenance is convenient. Keywords: left casing ，engineering procedure，Mil

9、ling jig 目 录湖南工业大学本科毕业设计（论文）一 前言1（一）套筒类零件的加工工艺1（二）夹具的设计要求2（三）主要设计内容及思路3（四）预期结果分析3二 左套管零件的结构特点和技术条件分析4（一）零件的作用及工作原理4（二）零件的材料5（三）零件的工艺性分析5（四）加工表面的技术要求分析71 内孔精度72 内孔位置精度73 表面粗糙度7（五）零件的三维视图7三 工艺规程的设计9（一）制定工艺规程的原则和技术要求91 工艺要求9（二）技术要求9（三）确定毛坯的制造形式9（四）制定工艺路线91 基准的选择102 定位基准的选择113 工艺路线114工艺方案的比较与分析13（五）机械加用

10、量和切削力的计算131工序10铣工132 工序20车工133 工序30车工144 工序40车工155 工序50车工166 工序70铣工173 7 工序80铣工188 工序100钻孔18四 铣床夹具设计20（一）夹具及其作用20（二）机床专用夹具的作用20（三）夹具设计应符合的要求20（四）夹具的发展趋势20（五）夹具工作原理的要点21（六）夹具的分类21（七）对夹具设计的基本要求21（八）铣床夹具设计211 确定定位方案212 选择定位元件，设计定位装置22（九）夹具装置设计241 夹紧装置的设计242 夹紧力计算253 对刀装置的设计264 夹具体的设计以及夹具在机床上的安装方式的确定265

11、 夹具总图上的尺寸，公差和技术要求266 夹具的误差分析26结论29参考文献30致谢31一 前言机械设计制造及其自动化专业毕业设计是我们在学完大学全部课程后进行的，是对我们运用理论知识与实践相结合的一次全面考验。并检验我们四年来所学的效果，进一步巩固我们所学的知识，培养我们运用各种资料及分析问题解决问题的能力。是我们在走向社会进入工作岗位前对所学知识的最后一次深入和综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此它在我们大学生活中有着重要的地位。本次毕业设计的题目是NF125左套管的机加工工艺及铣床夹具的设计，NF125左套管是南方摩托前减振器上的一个进零件。本设计内容包括左套的的机加工工艺规

12、程，及第70道工序铣工夹具的设计。（一） 套筒类零件的加工工艺套筒类零件主要作用是支承和导向，其结构特点9：主要表面为同轴度要求较高的内、外圆表面，零件壁厚较薄，长度大于直径。常见的有轴承衬套、钻套、液压油缸等。其主要了的技术要求如下：1、孔的技术要求3：孔是套筒零件与回转轴颈，刀具或移动活塞相配合，是起支承或导向作用，孔的直径尺寸一般IT7，精密轴套IT6，气缸液压缸为IT9形状精度在尺寸公差内，精密轴套控制在1/2-1/3T，长套筒要圆柱度要求，表面粗糙度Ra1.60.16um，高的可达Ra0.4；2、外圆表面要求：外圆一般以过盈或过渡配合与机座或箱体上的孔相连接，它是套筒零件的支承表面。

13、外圆的尺寸精度一般为IT6IT7，形状尺寸精度控制在外径公差范围内表面粗糙度Ra3.20.65。3、孔与外圆的同轴度：当孔的终加工是在套筒装入机座后加工的，要求较低，最终加工是在装配前完成的，一般同轴度为0.010.054；轴线与端面的垂直度要求：端面（包括凸缘端面）若在工作中受轴向或作定位基准（装配基准）时，其垂直度为0.010.05。材料：钢、铸铁、青铜或黄铜，或双金属结构如滑动轴承以离心铸造法浇注巴氏合金。 毛坯：孔径小的用热轧或冷拉棒料，也可用实心铸件，孔径大的用无缝钢管或带孔铸件，锻件大量生产时采用冷挤压或粉末冶金1。套筒类零件加工的主要工艺问题是如何保证其主要加工表面（内孔和外圆）

14、之间的相互位置精度，以及内孔本身的加工精度和表面粗糙度要求。尤其是薄壁、深孔的套筒零件，由于受力后容易变形，加上深孔刀具的刚性及排屑与散热条件差，故其深孔加工经常成为套筒零件加工的技术关键4。套筒类零件的加工顺序一般有两种情况12：第一种情况为：粗加工外圆粗、精加工内孔最终精加工外圆。这种方案适用于外圆表面是最重要表面的套筒类零件加工第二种情况为：粗加工内孔粗、精加工外圆最终精加工内孔。这种方案适用于内孔表面是 最重要表面的套筒类零件加工。套筒类零件的外圆表面加工方法，根据精度要求可选择车削和磨削。内表面加工方法的选择则需考虑零件的结构特点、孔径大小、长径比、材料、技术要求及生产类型等多种因素

15、。 套筒类零件由于其功用、结构形状、尺寸、材料及热处理等的不同，其工艺差别很大。就结构形状而言，可分为短套筒与长套筒两类，这两类套筒在装夹与加工方法上有很大的差别。（二）夹具的设计要求夹具在机械加工中具有重要的作用，它能保证加工精度，提高产品质量，减轻工人的劳动强度，保证安全，提高劳动生产率，能以优质、高效、低耗的工艺去完成零件的加工和产品的装配，是机械加工中的一种重要的工艺装备，在生产中具有很大的作用，具体地表现在以下几个方面10： （1）保证工件的加工精度和稳定产品质量：夹具在机床加工中的基本作用是，保证工件的相对位置精度，采用能直接定位的夹具，比划线找正所达到的加工精度要求高得多。而且稳

16、定可靠。 （2）提高劳动生产率和降低加工成本：我国拥有的机床台数占世界前例，如果使这些机床有很好的配套夹具，对发挥机床的潜力会起着重要的作用。一般说，采用专用夹具可省去画线找正等工作，初进生产率的提高以及降低加工成本。近年来，由于夹具向标准化；可调化和组合等方面发展，在小批生产中也适当地使用了专用夹具，不仅可以提高劳动生产率，而且可以获得良好的技术经济效果。 （3）充分发挥机床的性能：在一台普通车床上配备一个专门设计的旋转刀架，可以加工圆球；若配备一个摆动刀架可以加工叶片的型面。因此，采用专用夹具可以扩大机床的使用范围，从而达到“一机多能”，同时也是改变生产面貌的一个有效途径。 （4）改善工人

17、劳动条件：采用夹具后，工件的装卸显然要比不用夹具方便、省力、安全。例如，采用电动卡盘，只要按一下电钮就可以完成工件的夹紧或松开动作。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：（1）高精度性：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高精度夹具的定位孔距精度高达5m，夹具支承面的垂直度达到0.01mm/300mm，平行度高达0.01mm/500mm。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；（2）高效性：为了提高机床的生产效率，双面、四面和多件装夹的

18、夹具产品越来越多。为了减少工件的安装时间，各种自动定心夹紧、精密平口钳、杠杆夹紧、凸轮夹紧、气动和液压夹紧等，快速夹紧功能部件不断地推陈出新。（3）模块化：模块、组合夹具元件模块化是实现组合化的基础。利用模块化设计的系列化、标准化夹具元件，快速组装成各种夹具，已成为夹具技术开发的基点。模拟仿真刀具的切削过程，既能为用户提供正确、合理的夹具与元件配套方案，又能积累使用经验，了解市场需求，不断地改进和完善夹具系统；（4）通用性、经济性：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

19、回投资快，才能体现出经济性好。（三）主要设计内容及思路本课题的设计主要内容包括： 对左套管的使用及技术条件进行分析；测扭油缸零件材料以及毛坯的选择；左套管加工工艺的确定；针对左套管零件的加工工艺，设计磨工夹具。具体技术路线是： 调研，查阅相关文献资料，了解左套管零件加工工艺状况。 通过分析测扭油缸零件使用及技术条件，选择材料及毛坯； 确定左大套管零件加工工艺； 进行磨工夹具设计，校核，最后进行优化设计。（四）预期结果分析理论上分析这个工艺过程和夹具是可行的。此工艺规程能确保零件图上的各尺寸精度，表面相互位置精度，表面粗糙度和各项技术要求，并有良好的经济性。就我而言，我通过毕业设计让自己的知识进

20、步巩固起来了，让大学学的知识都连贯起来了。由于本人水平有限，设计中不足之处是难免的，望老师们指教。使我在今后的工作中能加以改进，并提高自己。二 左套管零件的结构特点和技术条件分析（一）零件的作用及工作原理本次毕业设计的题目是NF125左套管的机加工工艺及铣床夹具的设计，NF125左套管是南方摩托前减振器上的一个进零件。减震器是摩托车的重要装置，为了缓和与衰减摩托车在行驶过程中因道路凹凸不平受到的冲击和震动，保证行车的平顺性与舒适性，有利于提高摩托车的使用寿命和操纵的稳定性，摩托车上均设置有减震器装置。液压式减震器是目前摩托车使用最为普遍的减震器（见图2-1），NF125 液压式减震器的结构同吸

21、入式泵基本相似，不同之处只是液压减震器的钢体上端是封闭的，而阀门上留有小孔。当后轮遇到凸起的路面受到冲击时，缸筒向上移动，活塞在内缸筒里相对往下移动。此时，活塞阀门被冲开向上，内缸筒腔内活塞下侧的油不受任何阻力地流向活塞上侧。同时，这一部分油也通过底部阀门上的小孔流入内、外缸筒之间的油腔内。这样就有效地衰减了凹凸路面对车辆的冲击负荷。而当车轮越过凸起地面往下落时，缸筒也会跟着往下运动，活塞就会相对于缸筒向上移动。当活塞向上移动时，油冲开底部的阀门流向内缸筒，同时内缸筒活塞上侧的油经活塞阀门上的小孔流向下侧。此时当油液流过小孔过程中，会受到很大的阻力，这样就产生了较好的阻尼作用，起到了减震的目的

22、17。 2-1 摩托画前减振器（二）零件的材料左套管采用ZL111，材料名称：ZAlSi9Cu2Mg 合金代号：ZL111。特性及适用范围18： 可热处理强化，在铸态及热处理后具有优良的室温力学性能，其高温力学性能也很高。该合金的铸造性能优良，无热裂倾向，线收缩小，气密性高。其切削加工性和焊接性均较好，但耐蚀性较差。力学性能： 抗拉强度 b (MPa)：255 伸长率 ()：1.5 硬度 ：90(5/250/30)HB 热处理规范： 淬火:分级加热:4905,4h;再5005,4h;再5105,8h ,60100水冷。退火、时效或回火:1755,6h 空冷。 铸造方法： 砂型铸造加变质处理（T

23、6态)（三）零件的工艺性分析 1.该套管的结构转为特殊，相对来说点复杂，其具有套管的一般结构形式，其加工过程有一定的特殊性。 2.由于结构有点复杂所以要设计好适用的专用夹具。 3套管上有两圆凸台和一个矩形凸台，右端凸台，加工要注意，保证尺寸精度。 4. 30的内孔是其主要工作面，精度要求较高。左端内圆较复杂。 图2-2零件图（四）加工表面的技术要求分析1 内孔精度左套管的尺寸精度和形状精度对柄管的配合质量有很大的关系，因而也对减振器的工作特性，是否漏油等有重大影响。内孔中以深孔的粗糙度、形状精度要求最高，粗糙度为Ra 0.8.其中尺寸精度较低为IT10，内孔的圆度误差为0.01.直线度公差为0

24、.03，其余各台阶的尺寸公差要求均很严格。2 内孔位置精度内孔各位置精度的好坏对减振器密封性的好坏，防漏性的好坏有直接影响，因此规定：（1）台阶孔与内孔轴线的同轴度公差为0.06；（2）内孔底面与其轴线的垂直度公差为0.05；（3）小孔与内孔的同轴度公差为0.1；（4）套管底端面两个M8螺纹孔对底面及半圆轴线的位置度公差为0.25；（5）半圆轴线对的轴线垂直度公差为0.04。3 表面粗糙度深孔的粗糙度为Ra0.8, 孔的粗糙度为Ra1.6，其它加工面的粗糙度要求均不变。可见左套管的主要加工面是深孔和台阶孔，由于深孔的长度为268mm，而且有直线度、圆度要求，粗糙度要求为Ra0.8，因此深孔的加

25、工是最关键的一步。（五）零件的三维视图 为了能直观的表达零件的结构，能达到一目了然了目的效果，能够让我们很清晰的去理解零件加工过程中的注意问题，我运用了三维制图软件Pro/e对零件进行了三维图样的绘制（见图2-3）。 我利用业余时间自学了pro/e，并能熟练的绘制一些三维图形。所以在这次毕业设计中用它来直观的表达零件的一些客观内部情况，让零件表达更加清楚，让我对所做的工艺路线，以及夹具的定位有了更深的认识和帮助。图2-3左套管三维图 三 工艺规程的设计（一）制定工艺规程的原则和技术要求1 工艺要求 制定零件机械加工工艺过程是生产技术准备工作的一个重要组成部分。一个零件可以采用不同的工艺过程制造

26、出来，但正确与合理的工艺过程应满足以下基本要求3。 1编制工艺规程应保证加工质量，达到设计图约规定的各种技术要求为前提条件。 2. 在保证加工质量的基础上，应使工艺过程有较高的生产效率和较低的生产成本。 3. 应充分考虑和利用现有生产条件，尽可能做到均衡生产。 4尽量减轻劳动强度，保证生产安全，创造良好、文明的生产条件。5 积极采用先进技术和工艺，力争减少材料和能源消耗，并应符合环境要求保护要求。（二）技术要求1）产品的全套装配图及零件图。2）产品验收质量标准。3）产品生产纲领及生产类型。4）毛坯图及毛坯生产情况。零件毛坯图通常由毛坯车间技术人员设计，这里自己设计出来。机械加工工艺人员应研究毛

27、坯图并了解毛坯的生产情况，如了解毛坯的余量、结构工艺性、铸件的分型面和浇口位置等，以便正确选择零件加工进时的装夹部位和装夹方法，合理确定工艺过程。5）本车间的生产条件。应全面了解车间的生产设备的种类规格和精度情况，工人的技术水平，现有刀夹量具的规格。以有专用设备、工艺装备的设计制造能力等。6）各种有关手册、标准等技术资料。7）国内外先进的生产工艺及生产技术的发展与应用情况。（三）确定毛坯的制造形式零件材料为ZL111，从生产纲领，材料性能分析采用铸造的生产方法。铸件毛坯有以下几个优点：1.生产设备和工艺简单，价格低廉，在制造上有广泛应用。2. ZL111在铸态及热处理后具有优良的室温力学性能，

28、其高温力学性能也很高。该合金的铸造性能优良，无热裂倾向，线收缩小，气密性高。（四）制定工艺路线 零件各表面加工方法的选择，还但影响加工质量，而且还影响生产率和生产成本。同一表面可以有不同的加工方法，这取决于表面形状，尺寸，精度，粗糙度及零件的整体构型等因素3。1 基准的选择 基准的选择是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择的正确合理，可以使加工质量得到保证，生产率得以提高。否则，加工工艺过程中会问题百出，更有甚者，还会造成零件大批报废，使无法正常进行。3.4.1.1粗基准的选择 粗基准的先择原则：1） 保证相互位置要求原则。如果首先要求保证工件上加工面与不加工面的相互位置要求，刚应以不加工面

29、作为粗基准。2） 余量均匀分配原则。如果首先要求工件某重要表面加工余量均匀时，应选择该表面的毛坯面作为粗基准。3） 便于工作装夹原则。要求选用的粗基准面尽可能的平整、光洁，且有足够大的尺寸，不允许有锻造飞边、铸造浇、冒口或其他缺陷。也不宜选用铸造分型面作为粗基准。4） 粗基准一般不得重复使用原则。因为粗基准本身是毛坯表面，精度和粗糙度均较差，如果在两次装夹中重复使用同一粗基准，就会造成两次加工出的表面出现较大的位置误差。 对一些精度要求很高的表面，在精密加工时，为了保证加工精度，要求加工余量小而均匀，这时可以经精加工过的表面作为定位基准，这就是自为基准原则。1. 便于装夹原则。所选择的精基准，

30、尤其是主要的定位面，应有足够大的面积和精度，以保证定位准确可靠，同时还应使，夹紧机构简单、操作方便。在这里主要考虑基准重合问题。当设计基准和工序基准不重合时，应该时行尺寸换算，这在以后还要专门计算，此处不再重复。表3.2左套管的机械加工工艺方案二工序号工序名称工序内容设备名称工装名称0毛坯按毛坯图铸造10车工普通车床车工夹具20铣工mm。 铣床铣工夹具30数控加工中心数控夹具40气密实验50铣工卧式铣床铣工夹具60铣工铣两处凸卧式铣床铣工夹具70铣工铣立式铣床铣工夹具80钻孔立式钻床90钳工100抛光110检验120喷涂4工艺方案的比较与分析比较两种方案：显然第一种较好，生产效率高。虽然第二工

31、序较少但成本高(小批轻型机械年产量100500件)。普通机床能达到加工要求时优先先用普通加式方式。故采用第一种加工方案，详细过程见机械加工工艺规程。（五）机械加用量和切削力的计算减少操作次数，节省时间。6 工序70铣工铣二圆凸台到保证尺寸27。刀具的选择：采用调整钢中齿立先刀直径d=40mm.选择切削用量，A切削深度 2mm.B铣削宽度ae=20mm.C进给量f。由参考资料8表14-88 0.3m/r.D铣削速度V按机床取n850r/minE求铣削力 按参考资料7表10-2铣削力式中196，20，0.3，d=40, =2,Z=4 得Fz363NF铣削功率E校验机床功率机床输出功率,机床功率允许

32、。3 7 工序80铣工铣右端半半圆槽。采用直径d=20mm的立铣 刀，材料为调钢。选择切削用量，A切削深度 30mm。B进给量f。由参考资料8表14-88查 0.3mm/r.C铣削速度按机床取n=850r/min.8 工序100钻孔A切削深度 B进给量f,按经验公式计算进给量f。 取f=0.1mm/r。 C 切削速度V查参考资料7表7-4取V4070m/min,转速 取V60m/min D切削力 按公式 ，式中代入公式 得=72.5N E校验机床功率 先求钻削转矩 式中 代入得T6.4N.mm 切削消耗功率 机床功率允许。四 铣床夹具设计（一）夹具及其作用夹具是一种装夹工件的工艺装备，它虽然是

33、机床的附加装置，但它在生产中却有着重大的作用，且应用广泛。它广泛的用于机械制造过程中切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。夹具是机械加工不可缺少的部件，机床夹具是在机床上用以装夹工件的一种装置，其作是工件相对机床或刀具有一个确定的位置，并在加工过程中保持这个位置不变。在现代生产中，夹具是一种不可缺少的工艺装备，它影响着工件的加工精度、劳动生产率和产品的制造成本等。（二）机床专用夹具的作用保证加工质量：机床夹具的首要任务是保证加工精度，特别是保证被加工工件的加工与定位之间以及被加工表面相互之间的位置精度10。提高生产率，降低成本：使用专用夹具后，可减少划线、找正等辅助时间，且易于实现多

34、件多工位加工。扩大机床工艺范围，改变或扩大机床的保用范围。减轻按劳动强度，保证生产安全。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，夹具正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。（三）夹具设计应符合的要求在加工过程中夹具要承受工件重力、夹紧力、切削力、惯性力和振动力的作用，所以夹具要有足够的强度、风度和抗振性，以保证工件的加工精度。对于大型的精密夹具，由于刚度不足引起的变形和残余应力变形，应予以足够的重视。1， 夹具的结构形式一般由机床的有关参数和加工方式而定。2， 有一定的精度和良好的结构工艺性。3， 足够的强度和刚度。4， 在机床工

35、作台上安装的夹具，应使其重量尽量降低，夹具体高度尺寸要下。5， 夹具结构应简单、紧凑，尺寸要稳定，残余应力要小。6， 要有适当的容屑空间和良好的排屑性能。7， 要有较好的外观。8， 在夹具体适当部分用钢印打出夹具的编号，以便于工装的管理。（四）夹具的发展趋势由于市场需求变化多端及机电产品竞争日益激烈，产品更新换代周期短，多品种，中小批量生产的比例在提高。为了适应现代化机械向高、精、尖方向发展的需要，现代夹具也应与时俱进，传统的技术准备工作和传统的夹具结构已不适应新的生产特点，其发展方向表面为五化：精密化、高效自动化、可调组合化、标准化、通用化经济化。（五）夹具工作原理的要点 使工件在夹具占有正

36、确的加工位置。这是通过工件各定位面与夹具相应定位元件的定位工作面（定位元件上起定位作用的表面）接触、配合或对准来实现13。 夹具相对机床首先要有准确的相对位置，而夹具结构又保证定位元件定位工作面对夹具与机床相连接的表面之间相对准确位置，这就保证了夹具定位工作面相对机床切削运动形成表面的立准确几何位置，也就达到了加工面对定位基准的相互位置在求。 使刀具相对有关定位元件的定位工作面调整到准确位置，这就保证了刀具在工件上加工出的表面对工件定位基准的尺寸。（六）夹具的分类 1按使用特点机床夹具可分为：通用夹具、专用夹具、组合夹具、可调整夹具和成组夹具、随行夹具。 2按使用机床要分为：车床夹具、铣床夹具

37、、钻床夹具、镗床夹具、数控机床夹具等。（七）对夹具设计的基本要求 1.夹具应满足加工工序的精度要求。 2.夹具应达到加工生产效率的要求。 3.夹具操作方便、安全。 4.能保证夹具一定的使用寿命和较低的夹具制造成本。 5.要适当提高夹具元件的通用化和标准化程度。 6.具有良好的结构工艺性。以便于夹具制造、使用和维护。（八）铣床夹具设计经指导老师安排，设计工序70铣二圆凸台。保证二圆凸台尺寸210.26mm，机床为X6132卧式铣床，刀具为合金钢铣刀。1 确定定位方案因为定位方案在零件的机械加工工序图中已确定，此时对曾选的定位方式进行比较。说明选用这种方案的原因。定位方案一般在工序图上用一些简单的

38、定位、夹紧符号来表示。（见JB/T506-91）确定定位方案应注意以下问题：1） 按照工件加工要求确定工件必须限制的自由度，决不允许欠定位。2） 发发生重复定位时应根据其对加工是否产生有害影响，判断其性于可用重复定位还是属于不可用重复定位。不可用重复定位也是不允许的。3） 大型、重型零件等不易搬动的工件采用孔销配合的定位方式时，可考虑采用预定位等方式来降低人的劳动强度，提高生产效率。图4-2工序图 本工序的加工表面如图4-2示，保证尺寸210.26和360.4.因上必需要限制的自由度有：X和Z轴方向的转动及Y轴的移动（以套管长轴轴心为X轴）。因此结合工艺的安排设计出来以下几种方案进行比较： 方

39、案一：以40的外圆面和15孔做为定位基准。用一V形块和一圆术销来定位。 方案二：以15的孔和右端面及，右端凸台面定位。一销两面。 方案三：以左端内圆锥和15的孔组合和右端面做为定位基准，并在右端凸台处安个活动角向定位。一销一面，一活角向定位。方案比较：方案一，X的旋转未限定，欠定位。改进：在在右端凸台处安个活动角向定位限定X的转动。方案二，过定位。方案三，可行，以左端内圆锥和15的孔组合定位限定了除X转动外的5个自由度再加上一个右凸台面的活动角向定位限制了X的转动，完全定位。，不允许。2 选择定位元件，设计定位装置工件在夹具 中的定位，是通过工件上的定位基准表面与夹具的定位元件的工作表面接触或

40、配合来实现的，因此设计中选用的定位方法与定位元件的具体结构庆与工件的定位基准表面相适应。工件上被选作定位基准表面的常有平面、圆柱面和其他成形表面及它们的组合。当工件以平面定位时，常用支承钉或支承板作为定位元件；当工件以圆柱孔定位时，常用定位销、定位心轴以及圆锥销等 作为定们元件；当工件以外圆柱面定位时，常用的定位元件有V形块、定位套以及半圆套等 。选择定位元件时就低注意以下问题：1. 有足够的精度。2. 足够的强度和刚度。3. 有较高的耐磨性。4. 良好的工艺性。右端定位销如图所示：图4-3定位销与定位块为过盈配合。如下图所示图4-4这种定位方案简单易行，效率高。（九）夹具装置设计 根据生产纲

41、领为小批量生产，以及加工零件并非是大型零件。因此夹紧机构设计应该满足加工精度的同时要容易装夹以提高效率。根据要求，铣两个平面选卧式机床X6132.1 夹紧装置的设计通过对定位方案的分析，采用定位时同时夹紧的方式，在套管尾端，以定位，端面支靠，下端附加一弹性的活动支靠角向定位，开口端用一锥都。为了简化设计和节约成本因此采用手动夹紧，其夹紧装置结构如图4-5所示： 图4-52 夹紧力计算 夹紧力的大小对于保证定位稳定、夹紧可靠，确定确定夹紧装置的结构尺寸，都有着密切的关系，夹紧力的大小要适当，夹紧力过小则夹紧不牢靠，在加工过程中可能会发生位移而破坏定位，其果轻则影响加工质量，重则造成工件报废甚至引

42、发安全事故。而夹紧力过大，会引起工件变形，也会对加工质量不利。 理论上，夹紧力的大小应与作用在工件上的其他力（力矩）平衡；而实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的刚度、夹紧机构的传递效率等因素有关，计算是很复杂的，因此在实际生产中采用估算法，实验法，类比法确定所需夹紧力。确定了夹紧力的作用的方向应垂直内圆锥面。作用在右端面的夹紧力应为其水平方向的一个分力。下面估算夹紧力大小。 W 夹紧力NQ 作用力NL 手柄长度 d2 螺纹中径 mmm 螺纹升角，tgP/d2 螺纹摩擦角，梯形：。所需夹紧力估算： 其中：Pm 切削功率KW Fz 切削力N在前面3.5.6计算出了铣销力FZ363N从零件的结构， W

43、Fz 故夹具可以安全工作。3 对刀装置的设计铣床夹具的对刀装置，包括对刀块和塞尺。用对刀块及平塞尺来控制称刀的高低位置，使加工面到定位面有一定的距离。有利于保证加工面的尺寸和位置精度，提高生产效率14。4 夹具体的设计以及夹具在机床上的安装方式的确定1.夹具体的设计夹具体是整个夹具的基体和骨架，组成夹具的各种零件、机构等都要安装在上面，其形状和尺寸主要取决于夹具上的各组零件的分布情况、工件的形状、尺寸及加工性质等。由于铣削的切削力较大，振动也较大，夹具体应有足够的强度和刚度，还应尽可能降低夹具的重心，工件加工表面尽可能靠近工件台以提高夹具的稳定性。具体的设计见夹具零件图14。2.夹具在铣床上的

44、安装铣床夹具在铣床上的安装位置，直接影响被加工表面的位置精度，因而在设计时必需考虑其安装方法。一般是在夹具底座下装两个定位键。定位键的结构尺寸以标准化，应按铣床的T形槽的尺寸确定它和夹具认底座及工作台的配合为H7/h7、H7/h7。两定位键的距离力求最大，以提高安装精度。5 夹具总图上的尺寸，公差和技术要求 1夹具最大轮廓尺寸； 2影响工件定位精度的尺寸和公差为的定位销和锥堵，对刀块到工件轴线的距离为； 3夹具在机床上的安装不影响加工精度（见安装误差的计算）； 4影响夹具精度的尺寸和公差为锥堵与定位销的同轴度为，弹性挡块与定位销的轴线的平等度0.03mm，对刀块与底平面的平等度为0.01mm。

45、定位销端面与锥堵和定位销共同轴线垂直度为0.02mm。对对块的位置到工件中心线距离取20mm，其公差取相应尺寸的1/21/5，则对刀埠的尺寸公差为mm。6 夹具的误差分析1定位误差的计算工件定位在心轴或定位销上定位时，定位基准与工序基准相重合时根据参考资料7公式2-6 其中为基准不重合误差，为基准位移误差，为工件定位孔的最大直径，为定位心轴的最小直径。.。计算得=0.015mm。2.夹具在机床上的安装误差的计算 铣床夹具的安装误差：影响Z方向加工尺寸的安装误差即为定位表面到夹具底面的位置误差；根据参考资料7查公式2-18，X或Y方向加工尺寸的安装误差 式中为定向键与机床T形槽之间的最大竟连配合间隙；L为两定向键之间的距离。计算得0.0006mm，可乎略。3对刀误差的计算根据参考资料7查公式2-10，铣床夹具的对刀误差 式中为对刀误差为塞尺的制造误差；为对刀块工作表面到定位元件的尺寸公差。0.006，0.004 计算得： 0.01mm.4夹具的总误差夹具的总误差根据参考资料7查公式2-3，必须符合误差计算不等式：式中为定位误差为0.015mm；为安装误差为0.002mm；为对刀引导误差为0.01mm为加工方法误差为0.01mm。为工件的加工允许公差为0.052mm.=0.0350.052 故夹具可行。 结论根据设计任务要求，本次设计从零件的毛坯生产到最终成