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变速箱齿轮加工工艺及滚齿夹具设计-三维图,变速箱,齿轮,加工,工艺,夹具,设计,三维
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摘 要 这次的毕业设计是对齿轮零件进行工艺规程设计，还有对其中的一道工序进行专用的机床夹具设计。齿轮类零件主要加工端面、外圆、内孔、键槽以及最重要的齿轮。安装加工的工艺要求，一般是要照着先加工面再加工孔的顺序进行，最好还是要把加工的顺序分为粗加工和精加工两种方式，这样可以保证精度。通常情况下，选择用齿轮的外圆作为加工的粗基准，加工好之后的外圆再次作为精基准，制定加工工艺路线就需要知道加工时候各个阶段的工艺要求和参数。本次毕业设计了滚齿专用夹具，按照夹具要求计算了夹紧力、切削力，还分析了定位误差，最终绘制出夹具装配图。关键词：齿轮；加工工艺；夹具；基准ABSTRACT The graduation project is to design the technological process of gear parts, and to design a special machine tool fixture for one of the processes. Gear parts mainly process end face, outer circle, inner hole, keyway and the most important gear. The technological requirements of installation processing are generally based on the sequence of first processing the surface and then processing the hole. It is better to divide the processing sequence into rough processing and finish processing, so as to ensure the accuracy. Generally, the outer circle of the gear is chosen as the rough datum of machining, and the outer circle after machining is used as the fine datum again. The technological requirements and parameters of each stage of machining need to be known when making the machining process route. This graduation designed a special fixture for hobbing, calculated the clamping force and cutting force according to the requirements of the fixture, analyzed the positioning error, and finally drew the fixture assembly drawingKey word: Gear; machining process; fixture; referenceII目 录第1章 绪 论11.1 研究背景11.2 国内外的发展概况21.3 课题研究达到的要求3第2章 零件分析42.1 零件的作用42.2 零件的材料42.3 零件的工艺分析52.4 毛坯的制造形式确定5第3章 工艺规程分析73.1 定位基准的选择73.2 切削用量的选择原则73.3 制定加工工艺路线83.4 各工序所需加工机床型号、加工刀具、测量量具选用103.5 切削用量及切削时间的确定11第四章 专用夹具设计174.1 夹具设计类型及机床的选择174.2定位方案分析184.3定位元件设计194.4夹紧机构设计与夹紧力计算194.5定位误差计算214.6 夹具体设计22结 论24参考文献25致 谢26第1章 绪 论 1.1 研究背景 齿轮类零件的工艺和工装设计是我在大学期间修完所有课程后理论和实践的综合应用，这种过程是我能够更加提升专业知识和技术的方法，也为我以后的工作和能力打下了基础。整个的机械加工的过程就是对产品进行设计的过程，保证产品的品、降低加工成本、节约时间和人力的主要过程。对工艺加工的过程进行一个合理的设计，就是企业生产加工、调节计划、对生产进行安排、对生产安全的确定、完善组织计划的重要依据。也是企业提供产品质量和生产效益的方式，是企业进行更新换代，提供自身企业效益的主要依据和保证。设计一套合理的机械加工工艺不光能提高企业的创新能力，还可以在企业的利润方面起到很大的作用，因此合理编制零件的加工工艺文件往往很重要。零件质量与企业整体相辅相成，设备、技术等因素影响零件工序，同样零件质量影响企业竞争力，在这个过程中，相对重要的就是要设计零件各工序的专用夹具。夹具是机械加工系统的重要组成部分。其实不管是传统的制造行业还行新兴起的行业，设计专用的夹具来加工零件都是非常重要的，对一个夹具进行完整的设计，就可以提高零件的加工生产效率，在保证零件的尺寸要求和表面精度的情况下，减少了生产成本，提高经济效益，并且使用夹具可以扩大机床的使用范围，增大普通机床的使用条件。现在社会，市场竞争很激烈，企业发展要求也越来越高，所以各个生产型企业都对设计夹具和制造夹具有了更高要求。因此，对加工工艺和夹具设计具有重要意义。所以，可以知道，是很有必要对零件进行精度的要求，对机床进行要求，同时就要要求设计更加先进和高效的夹具。本项目的主要目的是培养学生开发、设计和创新机械产品的能力。要求学生能够结合传统机床和零件加工技术、3 d建模和集成机械,机械设计理论和方法、机械加工的知识技术，设计出一整套夹具装备。1.2 国内外的发展概况夹具的发展有这样几个阶段：一、简单的作为一种辅助帮助工人加快加工的精度；二、帮助工人加工提高稳定性、加工准确率；三、已经成为机加工必备装备，不可替代。专用夹具设计是为了解决零件在机床上的定位问题和更加稳定。然而，夹具设计往往会遇到一些小问题。假如有些小问题不能正确解决的话，这种情况会对夹具的使用造成不方便，如果不方便的使用夹具的话，就会有可能影响零件的尺寸和表面精度。夹具是否需要清洗取决于工件的结构，比如工件定位处是否存在倒角等。如果零件定位孔的倒角较大或孔为空，则无需清洗根部，可将连接处变为圆角r。当端面与外圆定位时，与上述相同。为了降低生产成本，提高治具的利用率，治具的设计往往只更换一个或多个零件。现代技术不断发展，机械加工的能力飞速快进，对夹具的设计提出了更多的要求，要求更加高效、快速、安全。机械加工的过程对产品的要求越来越高，产品的品种和生产力不断的提高，所以很多批量、中小批生产的零件都做成机械加工的一个潮流，为了实现快速发展的这种趋势，提出更高的要求，这样就要求用更多的机床夹具。组合夹具更值得推广。工业的发展带动机床设备的进步，智能化、自动化、无尘车间等不断涌现，夹具的设计应该追随机床设备的脚步朝着更高经济效率和效益的方向去研究。1.3 课题研究达到的要求通过实际调查和相关设计资料的收集和阅读相关资料,全面掌握金属切削的相关知识后,学习了金属学和切削学、机械设计及其理论、液压与气压传动等，进行机床的分析和数据计算。设计零件加紧和金属切削过程中的其他，设计了专用的夹具和夹紧装置，还要对夹具的主要部件进行设计选型和计算，进行系统的数据校核，最终实现优化产品设计的目的。对金属机械加工的过程进行问题的分析和设计，使零件完成定位和夹紧，同时对相关的参数进行计算，并且根据学校学习的相关机械设计的理论和知识,准备和实现加工过程的文件,一组零件加工工艺路线适合实际情况设计,从而实现优势适合现代制造业和夹紧装置的化学设计。第2章 零件分析2.1 零件的作用齿轮是一种重要的传动零件，通过齿来传递动力，多个齿轮或其他零件，可以改变速度或方向等。在旋转的同时，有的还可以在轴上作纵向滑动，如变速箱换档齿轮等。对题目给定的变速箱齿轮零件图进行绘制，结果如下图2.1：图2.1 齿轮零件图2.2 零件的材料齿轮的制造零件材料一般是钢类或铸铁类材料。零件的硬度要求可能影响到刀具的选择。并且影响机床加工精度。因此在选择上需要综合考虑。零件材料需要考虑硬度、齿轮的使用寿命、刀具硬度、刀具使用寿命等多方对比。确保机床刀具加工寿命长，零件使用不宜磨损、且强度高等特性的材料。综上所述，本次题目给定的齿轮零件选用HT200材料进行制造。2.3 零件的工艺分析1）该齿轮的结构比较典型，代表了一般齿轮的结构形式，其加工工艺过程具有普遍性。2）此类零件的价格应当要注意夹紧的地方，设计夹紧力的大小和辅助的支承要求，这个必须要合理，可以防止零件形变。3）外圆、内孔表面采用车削方法可完成粗、精加工。4）宽度22的键槽选用插床加工，夹紧完成后，用插刀加工。5）齿轮位置可用滚齿机进行加工，尺寸精度满足图纸要求。2.4 毛坯的制造形式确定从零件图进行分析，如果毛坯的尺寸和零件的尺寸很接近的话，加工的时候对毛坯材料的消耗会小，工作强度及周期也短，但是可能影响零件的质量问题。所以这样的话，制造和生产毛坯的时候，就要考虑多方面的因素，需要多加考虑，最终得到最佳效果。毛坯种类的选择：1、安装图纸上面的要求和材料的性能对毛坯进行设计选择图纸标定的材料就基本确定了毛坯的种类。该齿轮的材料是HT200，因此可直接选用铸造成型。2、根据零件的功能选择毛坯按照零件的材料特性，加工条件，结构尺寸条件进行分析，零件每一步的加工尺寸相差不大，这样的话就可以选择铸造成型的方式。热处理是零件加工过程的一个重要环节，可以帮助零件提高耐磨性，增加强度要求，从而延长零件的使用寿命。从零件的作用和工作情况可知，齿轮承受冲击交变载荷，因此要求齿轮材料具有高强度、抗冲击、耐磨性和良好的机械性能。因为是大批量的生产零件，所以就是要用精度高、生产效率更高的方式来制造毛坯，根据零件的结构特点，选用铸造成型，可以节约毛坯制造成本。对题目给定的齿轮毛坯图进行绘制，结果如下图2.2：图2.2 齿轮毛坯图第3章 工艺规程分析3.1 定位基准的选择本次齿轮基准定位可以参考轴类零件的定位方式，采用车床加工。轴类零件的主要工艺是内外圆的同轴度。在选择定位基准和夹紧方式时，应考虑一次夹紧尽量完成主表面的加工，或反复加工内孔和外圆作为相互的参考，逐步提高精度。同时，由于轴类零件的特殊性，刚性比较差，选择装夹方式和定位元件的时候，就要考虑这些，要特别注意防止零件形变。1)外圆安装一次作为粗基准，完成主表面的加工该方法消除了定位误差对加工精度的影响，保证了一次装夹加工后的曲面具有较高的互定位精度。但要求在表面处理后将毛坯夹紧切断，造成材料浪费。因此，主要用于小尺寸轴套零件的车削。2)夹紧，精确参考外圆这种方式可以在实际生产中得到应用，是基准用作外圆的夹具，结构简单，制造方便。机床装夹误差小。这种方法比较适合用了加工轴类零件。3)用专用夹具夹紧外圆作为精密基准当轴的内孔的直径太小,作为定位参考,可以加工外圆第一,然后是外圆可以作为精确的参考,可以夹内孔和与卡盘加工。该夹紧方式快速可靠，可传递大扭矩。常规操作中，由于卡盘的定位问题，导致误差铰刀，致使加工之后，内外圆的同轴度不能满足图纸规定要求。高精度的专用夹具，可以满足不同的同轴度零件的要求。3.1.1粗基准的选择原则按照基准选择的原则，选择与零件加工的表面对称的表面作为粗基准的，这个也符合了定位基准的选择。这样，加工后的法兰厚度更均匀，配合面变形减小。3.1.2精基准面的选取原则在大批量生产中，轴一般通常是基于成品外圆和端面。这样的装夹可以避免多次装夹，达到基准统一。3.2 切削用量的选择原则3.2.1粗加工时切削参数的选择零件进行粗加工的时候，零件的尺寸和表面精度、粗糙度的要求并不高，零件的加工毛坯余量比较大。所以，为了提高生产力，降低生产成本，选择粗加工的切削用量的时候，就需要保证切削时间和切削用量，还需要保证刀具的耐久性。1)切削深度的选择零件进行粗加工的时候，要根据零件的加工余量和机床、刀具、夹具几者之间的加工系统来确定切削用量和深度。保证零件加工和精加工预留必要加工量的情况下，粗加工的时候应当尽量一次性切断。只有总加工量比较大的时候，一次切割不能完成的话，可以考虑多次切割。2)进给速度的选择切削力就是节约和制约粗加工过程中的主要因素。机床的强度，选用刀具的尺寸材质以及相关参数均会影响到进给量选择，所以，在选择进给量需要考虑上述参数，如果参数值较大，可以允许选择大的进给量，泛指则需要选择较小的进给量。3)切削速度的选择零件进行粗加工时，设计的切削速度是限制刀具和机床加工功率的条件，是主要的加工要求。切削速度由切削深度、进给和切削速度决定。切削速度需要再机床的允许功率范围以内，不得超出。3.2.2精加工中切削参数的选择工件的精加工中，主要是提高工件粗糙度要求以及形位公差等满足图纸要求，这样考虑的加工的精度以及质量。此时的加工余量已经很小，切削参数的选择需要按照下列条件设置即可。1)切削深度的选择切削深度即加工余量，精加工时，加工余量很小，对切削设备的选择必须要考虑零件的相关要求，分析确定零件的加工余量，不得选择大的加工余量，使得产品成品质量不过关。2)进给速度的选择粗糙度是制约精加工时候进给速度的主要影响因素。提高了进给速度，切削时候掉落下来的碎屑会少，不过残留面会增大，切削力也增大，对零件的加工品质会低。3)切削速度的选择切削速度的选择会影响零件的形变，但是切削力会变小，这种情况下碎屑也会变少。一般情况下会用切削力高，几何参数不同的刀具，尽量将切削速度提高。3.3 制定加工工艺路线零件的工艺路线需要安排合理，才能保证零件的整体质量。安排工艺路线之前需要了解零件的生产类型、工厂设备、工人技术等多项外界因素。另外还要知道零件大小、粗糙度、形位公差要求。了解上述各项条件之后根据不同情况制定合理的工艺路线确保生产效率最大化。本次加工为批量生产，在选用设备的时候尽可能选择通用设备，且尽量将工序集中一下，提高生产力为最终目的。此外，还考虑了经济效益，降低了生产成本。工艺路线方案一如表3.1所示：表3.1 工艺路线一01铸铸造毛坯02热时效处理03车装夹110mm左侧外圆，粗车331mm外圆至325（0，-0.2）mm，粗车右侧327mm右侧端面、110mm右侧端面04车装夹325mm（0，-0.2）右侧外圆，粗车、半精、精车78内圆80（+0.03，0）mm，粗车左侧327mm右侧端面、110mm左侧端面05插装夹325（0，-0.2）mm外圆及其一端端面定位，插键槽22（0.026）mm，高度85.4（+0.20，0）mm06滚齿装夹80（+0.03，0）mm内孔及其一端端面定位，按图纸要求滚齿07钳工去毛刺08热齿部淬火09检验检验至图纸要求10入库包装、入库工艺路线方案二如表3.2所示：表3.2 工艺路线二01铸铸造毛坯02热时效处理03车装夹110mm左侧外圆，粗车331mm外圆至327mm，粗车右侧327mm右侧端面、110mm右侧端面04车装夹327mm右侧外圆，粗车74mm内孔至78mm，粗车左侧327mm右侧端面、110mm左侧端面05车装夹78mm内圆，精车327mm外圆至325（0，-0.2）mm06车装夹325（0，-0.2）mm外圆，半精、精车78内圆80（+0.03，0）mm07插装夹325（0，-0.2）mm外圆及其一端端面定位，插键槽22（0.026）mm，高度85.4（+0.20，0）mm08滚齿装夹80（+0.03，0）mm内孔及其一端端面定位，按图纸要求滚齿09钳工去毛刺10热齿部淬火11检验检验至图纸要求12入库包装、入库工艺方案的比较及其选用方案一:流程相对集中，但粗细基准定位不准确，基准不统一。粗加工后不进行检验，直接对中、精加工，误差较大。方案二:本方案明显优于方案一，因为零件采用批量生产，加工要求方便省时。方案二的流程分配相对合理。分别加工粗加工和精加工，可以降低零件残余应力。节省了加工时间，定位也符合零件定位原则和“统一基准”原则。通过分析比较，选择了方案二作为最终加工路线进行处理。表3.3 最终工艺路线01铸铸造毛坯02热时效处理03车装夹110mm左侧外圆，粗车331mm外圆至327mm，粗车右侧327mm右侧端面、110mm右侧端面04车装夹327mm右侧外圆，粗车74mm内孔至78mm，粗车左侧327mm右侧端面、110mm左侧端面05车装夹78mm内圆，精车327mm外圆至325（0，-0.2）mm06车装夹325（0，-0.2）mm外圆，半精、精车78内圆80（+0.03，0）mm07插装夹325（0，-0.2）mm外圆及其一端端面定位，插键槽22（0.026）mm，高度85.4（+0.20，0）mm08滚齿装夹80（+0.03，0）mm内孔及其一端端面定位，按图纸要求滚齿09钳工去毛刺10热齿部淬火11检验检验至图纸要求12入库包装、入库3.4 各工序所需加工机床型号、加工刀具、测量量具选用（1）加工机床设备进行机加工时，机床选择统计零件的尺寸，加工精度等选择不同类型，可以通过查询参考文献11机械加工工艺手册得到：工序3/4/5/6为车床加工，选择使用立卧式车床CA6140，主要用于车端面及外圆加工。夹具选用机床自动通用夹具：三爪卡盘，定位及夹紧。刀具使用YG6合金车刀。工序7为键槽的加工，使用设备为插床B5020，可用于键槽的加工。夹具使用专用的加工夹具，刀具为插刀。工序8为滚齿的加工，使用设备为滚齿机Y3150，可用于滚齿等加工。定位选用专用夹具，刀具为滚刀。（2）测量工具的选择量具选用：一般情况下使用的是游标卡尺，其中滚齿工序使用公法线百分尺。3.5 切削用量及切削时间的确定3.5.1装夹110mm左侧外圆，粗车331mm外圆至327mm，粗车右侧327mm右侧端面、110mm右侧端面1) 切削深度 单边余量为Z=2mm 2) 进给量的选择 通过根据参考文献11机械加工工艺手册选取 f=0.2mm/r 3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=92m/min4) 确定机床主轴转速与88.5r/min相近的机床转速为80r/min。现选取=80r/min。所以实际切削速度5)切削工时，按参考文献11机械加工工艺手册表6.2-1。3.5.2装夹327mm右侧外圆，粗车74mm内孔至78mm，粗车左侧327mm右侧端面、110mm左侧端面1) 切削深度 单边余量为Z=2mm 2) 进给量的选择 通过根据参考文献11机械加工工艺手册选取 f=0.2mm/r 3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=92m/min4) 确定机床主轴转速与395.9r/min相近的机床转速为400r/min。现选取=400r/min。所以实际切削速度5)切削工时，按参考文献11机械加工工艺手册表6.2-1。3.5.3装夹78mm内圆，精车327mm外圆至325（0，-0.2）mm1) 切削深度 单边余量为Z=1mm 2) 进给量的选择 通过根据参考文献11机械加工工艺手册选取 f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床转速与86r/min相近的机床转速参数为80r/min。现选取=80r/min。所以实际切削速度5)切削工时，按参考文献11机械加工工艺手册表6.2-1。3.5.4装夹325（0，-0.2）mm外圆，半精、精车78内圆80（+0.03，0）mm半精车781) 切削深度 单边余量为Z=0.6mm 2) 进给量的选择 通过根据参考文献11机械加工工艺手册选取 f=0.5mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=91m/min 4) 确定机床转速与371r/min相近的机床转速参数为400r/min。现选取=400r/min。所以实际切削速度5) 切削工时，按参考文献11机械加工工艺手册表6.2-1。精车内圆80（+0.03，0）mm1) 切削深度 单边余量为Z=0.4mm 2) 进给量的选择 通过根据参考文献11机械加工工艺手册选取 f=0.8mm/r3) 计算切削速度其中：=342, =0.15, =0.35, m=0.2。修正系数见切削手册表1.28,即 =1.44 , =0.8 , =1.04 , =0.81 , =0.97。所以 1.440.81.040.810.97=89m/min 4) 确定机床转速与354r/min相近的机床转速参数为320r/min。现选取=320r/min。所以实际切削速度5)切削工时，按参考文献11机械加工工艺手册表6.2-1。3.5.5装夹325（0，-0.2）mm外圆及其一端端面定位，插键槽22（0.026）mm，高度85.4（+0.20，0）mm每齿进给量：查机械加工工艺师手册表30-15，取=0.25mm/z铣削速度：查机械加工工艺师手册表30-23，取=30m/min机床主轴速度： 取=450r/min实际铣削速度： 刀具切入长度：查机械加工工艺师手册表30-38公式如下： 具切出长度：查机械加工工艺师手册取=2mm机动时间：查查机械加工工艺师手册公式如下：3.5.6装夹80（+0.03，0）mm内孔及其一端端面定位，按图纸要求滚齿1.切削用量 选用标准的高速刚单头滚刀，模数m=5mm，直径325mm，可以采用一次走刀切至全深。根据工艺手册查得，选择工件每转滚刀轴向进给量f=0.81.0mm/r。按Y3150滚齿机进给表（工艺手册），选f=0.83mm/r。 齿滚刀的切削速度。 式中确定机床主轴转速n:根据Y3150型滚齿机主轴旋转(工艺手册),选n=50r/min。实际切削速度为v=0.82m/s2.基本时间 式中：基本时间Tj第4章 专用夹具设计在生产过程中，加工、检测、装配或者热处理、焊接等工作，都有可能会用到夹具，量还比较大。所说的夹具就是将加工零件进行固定，是零件在加工时候处于一个准确的位置、接受到加工或者检测的所有设备。机械加工的时候，用了大量夹具，机床上加工的夹具就是一个。将夹具按照在机床设备上，确保零件在加工设备和刀具之间确定一个正确的位置，还要能够承受切削力。专用夹具的作用有很多的方面：很容易、使用更加方便、稳定，最终用来保证零件的尺寸精度要求，因此在夹具夹紧零件的时候，零件对应机床的位置保证，基本上不受人工制约的，所以夹具可以更容易和更稳定的保证加工的精度。夹具就是用来提高生产力，因为在使用专用夹具之后，加工的时候，就可以降低定位和夹紧的作业时间，对零件的装夹越来越方便，零件加工时候的辅助时间越来越低，达到提高生产效益的作用。使用夹具还可以扩大机床的工作范围，增大机床的整体用途，达到更多的使用效果。本次设计主要用于针对齿轮滚齿,并设计一个专用滚齿夹具。4.1 夹具设计类型及机床的选择根据要求设计一套滚齿夹具。加工齿轮使用的是滚齿机，滚齿机是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮，还可加工蜗轮、链轮等。 用滚刀按展成法加工直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮以及蜗轮的齿轮加工机床。这种机床使用特制的滚刀时也能加工花键和链轮等各种特殊齿形的工件。普通滚齿机的加工精度为76级(JB179-83)，高精度滚齿机为43级。最大加工直径达15米。如图所示是Y3150滚齿机，最大加工直径可以达到500mm。图4.1 滚齿机4.2定位方案分析 如图4.2所示六点定位原理图，物体在空间中的自由度可以分为移动自由度和旋转自由度，分别是三个沿着x,y,z移动的自由度和绕着x轴,y轴,z轴旋转的自由度。工件如果需要在空间中完全定位就需要消除这6个自由度。图4.2 六点定位原理图在加工零件时，需要限制全部的6个自由度，分别是3个旋转自由度和3个移动自由度。定位芯轴限制5个自由度，芯轴的端面限制3个自由度（2个旋转自由度和1个移动自由度）；芯轴的外圆限制2个移动自由度，芯轴上的平键限制1个旋转自由度。 4.3定位元件设计 夹具的定位元件有很多类型，如支撑板、支承钉、定位销、菱形销、定位轴、调节支撑、球头支撑等。夹具的定位元件是直接跟工件接触的夹具零件，尽量选择有标准件的零件作为夹具零件。根据零件的加工要求选择定位轴作为定位元件，定位轴的一端通过过盈配合与夹具连接，定位轴与夹具连接侧的端面贴合在夹具体上的已加工表面上。定位轴的另一侧插入工件内圆起到定位作用。图4.3 定位轴4.4夹紧机构设计与夹紧力计算根据零件结构，设计开口垫圈和螺母锁紧。装夹工件时，装入工件，从侧面装入开口垫圈再锁紧螺母即可。当加工完成时，松开螺母半圈至一圈，从侧面取下开口垫圈即可取下工件。用这种装夹方式 安装方便，效率高。图4.4 夹紧机构夹紧力计算根据现代夹具设计手册3.4.1螺旋夹紧机构计算公式得：T=Qrtan+tf1式中T：应加载螺旋夹紧机构上的夹紧转矩（Nm）；Q：夹紧力（N）；r：螺纹的平均半径（m）；：螺纹升角，tan=nP2rn：螺纹线数；P：螺纹螺距（m）；：螺纹摩擦角，tan=f，一般取f=0.178，则=10；f1：支承表面的摩擦因数，一般取f1=0.150.3；t：支承表面的摩擦力矩的计算力臂（m），随支承表面的形式而改变，其值按表3-22选取。为计算方便，令K=rtan+tf1，则T=KQ根据简化后的公式可得：符合GB/T 6170的M30螺母的K值为6.882。T为作用在螺母上的力矩：（L力臂长度取200mm，F作用力取100N）得Q=T/K=20000/6.882=2906N4.5定位误差计算根据现代夹具设计手册表3-16定位误差的计算公式：图4.5 定位误差x方向的定位误差为：z方向的定位误差为：公式中：为孔的最大偏差 为轴的最小偏差根据装配图可知轴与零件的配合为H7/h7，查得：D=0.03mmd=0.03mm则Z方向的定位误差为：yz=0.5（0.03+0.03）=0.03mm4.6 夹具体设计夹具体作为一个基体零件，支撑着夹具上的各个零件。如V型块、螺栓、螺母、钻模板、对刀块、压板等零件。夹具的精度不仅仅取决于各个零部件的加工精度，还要取决于夹具在承受较大切削力时的抗变形的能力，这个抗变形的能力称之为夹具体的刚度。夹具体应该选择用铸造的方式获得，以为铸造能获得复杂轮廓的零件，夹具体由于需要根据零件设计成各种形状，故夹具体的形状千变万化且没有一个标准可循，故夹具体用铸造方式获得毛坯是一种很好的方法。对于一般的夹具体，可选用HT200作为材料，HT200是一种铸造性能好、刚度较好、有一定抗震能力的材料。图4.6 装配图结 论本设计工艺采用了先进加工制造方法，零件加工质量有保证，其它加工工序采用的是比较常见的机床设备和工艺装备，零件加工质量也比较稳定。零件毛坯选用的是HT200铸造件，确保了零件毛坯、材质优异。使用了专用夹具，可以很方便的装夹工件，以及进行加工，降低了操作人员劳动强度与操作技术要求。这次所做的必要设计不单单是对所学知识做了一个复习，还是对运用所学的全部知识实际运用到生产的训练和提升能力的机会。通过毕业设计，我们可以发现自己知识的不足，并对自己的知识应用能力进行全面的评估，培养自己的综合应用知识和独立分析能力。本次毕业设计的主要内容包括零件的作用、对零件的理解、零件图的工艺分析、工艺路
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